JP2014050040A - Time-space trellis coding mimo transmission device and receiving device - Google Patents

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孝之 中川
Tetsuomi Ikeda
哲臣 池田
Yasuhiro Ito
泰宏 伊藤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize a time-space trellis coding MIMO scheme capable of improving transmission characteristic by performing correct branch selection, even when a correlation of propagation path response is large.SOLUTION: In a mapping unit 106 of a time-space trellis coding unit 11, a transmission device 303 assigns a plurality of bits of an input signal to signal points by using mapping information having same modulation level but different signal point arrangements between transmission systems 1 and 2. This means that, when creating received signal replicas of each of receiving systems 1 and 2, a receiving device 304 can use the mapping information having different signal point arrangements between the transmission systems 1 and 2 as used by the transmission device 303, so that even when a correlation of propagation path response is large, resemblance between the received signal replicas becomes nonexistent, providing that a combination of signal point candidates is different. Therefore, correct branch selection is made possible and transmission characteristics can be improved.

Description

本発明は、多入力多出力(Multiple-Input Multiple-Output: MIMO)システムに適用される時空間トレリス符号化(Space-Time Trellis Code: STTC)伝送方式に関する。   The present invention relates to a space-time trellis code (STTC) transmission system applied to a multiple-input multiple-output (MIMO) system.

図1は、時空間トレリス符号化MIMO方式の基本構成を説明するブロック図である。このMIMOシステムは、送信系統数Nの送信装置301及び受信系統数Mの受信装置302により構成され、送信装置301は、時空間トレリス符号化器1及びN本の送信アンテナ4を備え、受信装置302は、M本の受信アンテナ5及びビタビ復号器6を備えている。尚、Nは2以上の整数、Mは1以上の整数であり、図1は、時空間トレリス符号化MIMO方式を説明するための基本構成のみを示しており、実際の送信装置301及び受信装置302は、その他の構成部も備えている。   FIG. 1 is a block diagram illustrating a basic configuration of a space-time trellis coded MIMO scheme. This MIMO system includes a transmission apparatus 301 with N transmission systems and a reception apparatus 302 with M reception systems. The transmission apparatus 301 includes a space-time trellis encoder 1 and N transmission antennas 4. 302 includes M receiving antennas 5 and a Viterbi decoder 6. Note that N is an integer of 2 or more, M is an integer of 1 or more, and FIG. 1 shows only a basic configuration for explaining the space-time trellis coded MIMO system. 302 also includes other components.

図1に示すように、送信装置301の時空間トレリス符号化器1は、送信系統毎に、畳込み符号化部2及びマッピング部3を備えている。畳込み符号化部2は、送信系統間で、レジスタ及び重み付けの構造が同じであり、同一の入力信号sを入力し、同一の状態遷移をする。マッピング部3は、送信系統毎の畳込み符号化部2により出力される畳込み符号化出力に対し、マッピングを行う。そして、送信系統毎のマッピング部3により出力される信号x,x,・・・,xは、対応するそれぞれの送信アンテナ4から同一の周波数の信号として送信される。 As illustrated in FIG. 1, the space-time trellis encoder 1 of the transmission device 301 includes a convolutional encoding unit 2 and a mapping unit 3 for each transmission system. Convolutional encoding unit 2, in between the transmission systems, a structure of the registers and weighting are the same, enter the same input signal s 1, the same state transition. The mapping unit 3 performs mapping on the convolutional coding output output by the convolutional coding unit 2 for each transmission system. Then, the signal x 1, x 2, ···, x N output by the mapping unit 3 of each transmission system are transmitted from the transmit antenna 4 corresponding as a signal of the same frequency.

受信装置302のビタビ復号器6は、受信系統毎に、対応するそれぞれの受信アンテナ5を介して受信した実際の受信信号y,y,・・・,yと、推定した伝搬路応答から作成した受信信号レプリカとの間の信号点間距離に基づいてメトリックを計算するメトリック計算部7を備えている。また、ビタビ復号器6は、ビタビ復号法によりトレリス線図のブランチ選択を行うブランチ選択部8と、トレースバックにより、尤もらしい符号化器の入力信号系列s,s,・・・を推定して復号し、出力信号系列d,d,・・・を出力するトレースバック部9とを備えている。 The Viterbi decoder 6 of the receiving apparatus 302 receives the actual received signals y 1 , y 2 ,..., Y M received via the corresponding receiving antennas 5 and the estimated channel response for each reception system. A metric calculation unit 7 is provided that calculates a metric based on the distance between signal points between the received signal replica and the received signal replica. Further, the Viterbi decoder 6 estimates the input signal sequence s 1 , s 2 ,... Of the likely encoder by the branch selection unit 8 that performs branch selection of the trellis diagram by the Viterbi decoding method and the trace back. And a traceback unit 9 for decoding and outputting output signal sequences d 1 , d 2 ,...

時空間トレリス符号化器1に用いる畳込み符号化の重み付け係数は、異なる入力信号s,s,・・・に対する当該時空間トレリス符号化器1の出力における信号点間距離について、送信系統間の和が大きくなるように設計される。例えば、重み付け係数は、ある送信系統の信号点間距離が近くても、別の送信系統では遠くなるように設計される。 The weighting coefficient of the convolutional coding used for the space-time trellis encoder 1 is a transmission system for the distance between signal points at the output of the space-time trellis encoder 1 for different input signals s 1 , s 2 ,. Designed to increase the sum between them. For example, the weighting coefficient is designed so that even if the distance between signal points of a certain transmission system is short, the distance is different in another transmission system.

このように、時空間トレリス符号化MIMO方式では、送信装置301は、1ストリームの情報を伝送するために、複数の送信系統の信号を冗長に使用することにより、受信装置302において、状態遷移図のブランチ間のメトリックの差が大きくなり、ビタビ復号におけるトレリス線図のブランチ選択時に、ブランチの区別が容易になる。また、受信装置302においても、複数の受信系統の信号を冗長に使用することにより、複数の受信信号から計算したメトリックを用いてビタビ復号を行うことで、入力信号系列の推定の信頼性を向上させることができる。したがって、時空間トレリス符号化MIMO方式では、これら送受信のダイバーシティ効果により、誤り難い伝送を実現することができる。   As described above, in the space-time trellis coded MIMO scheme, the transmission apparatus 301 uses a plurality of transmission system signals redundantly to transmit one stream of information. The metric difference between the branches becomes large, and branch selection becomes easy at the time of branch selection of the trellis diagram in Viterbi decoding. In addition, in the receiving apparatus 302, the reliability of the estimation of the input signal sequence is improved by performing Viterbi decoding using the metrics calculated from the plurality of received signals by using the signals of the plurality of receiving systems redundantly. Can be made. Therefore, in the space-time trellis coded MIMO system, transmission with less error can be realized by the diversity effect of these transmission and reception.

このような従来の時空間トレリス符号化MIMO方式では、各送信系統の信号点が混ざることなく独立なものとして、符号語間距離が大きくなるように重み付け係数を設計し、全ての送信系統において、共通の信号点配置を用いていた(特許文献1を参照)。   In such a conventional space-time trellis-encoded MIMO system, the signal points of each transmission system are independent without being mixed, and a weighting coefficient is designed so that the distance between codewords becomes large. A common signal point arrangement was used (see Patent Document 1).

また、従来から、例えば送信系統1の変調方式としてBPSK(Binary Phase Shift Keying)を使用し、送信系統2の変調方式としてQPSK(Quadrature Phase Shift Keying)を使用する等のように、送信系統間で変調多値数の異なる信号点配置を用いる空間多重型のMIMO方式が知られている。   Further, conventionally, for example, BPSK (Binary Phase Shift Keying) is used as the modulation scheme of the transmission system 1, and QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) is used as the modulation scheme of the transmission system 2, for example, between transmission systems. A spatial multiplexing MIMO scheme using signal point arrangements with different numbers of modulation levels is known.

さらに、例えば4ビットの情報を2ビット毎に分けて、電力の異なるQPSKの信号点配置を行い、合成してから出力する空間分割多重型MIMO方式または時空間符号化MIMO方式が提案されている(特許文献2を参照)。   Further, for example, a space division multiplexing MIMO system or a space-time coded MIMO system is proposed in which 4-bit information is divided into 2 bits, QPSK signal point arrangements having different powers are combined, and output after combining. (See Patent Document 2).

特開2009−10939号公報JP 2009-10939 A 特開2006−13610号公報JP 2006-13610 A

しかしながら、特許文献1の方式では、実際のMIMO環境において、各送信系統の信号点が空間で合成されるため、符号語間距離を大きく保つことができなくなる。特に、伝搬路応答の相関が大きい場合には、伝搬路応答が似通ってくる。そうすると、受信装置302で受信信号レプリカを作成する際に、各送信系統における信号点候補の組み合わせが入れ替わったとしても(例えば、{送信1:n、送信2:m}(送信系統1の信号点候補n及び送信系統2の信号点候補m)が{送信1:m、送信2:n}(送信系統1の信号点候補m及び送信系統2の信号点候補n)に入れ替わっても)、伝搬路応答を複素乗算して合成された受信信号レプリカが似通ってしまう。そして、実際の受信信号と受信信号レプリカとの間の信号点間距離に基づいて計算したブランチメトリックが同じような値になる。このため、特許文献1の方式では、正確なブランチ選択が困難になって誤りやすくなり、伝送特性が悪化するという課題があった。   However, in the method of Patent Document 1, since the signal points of each transmission system are synthesized in space in an actual MIMO environment, the distance between codewords cannot be kept large. In particular, when the correlation between the propagation path responses is large, the propagation path responses are similar. Then, when a reception signal replica is created by the reception device 302, even if the combinations of signal point candidates in each transmission system are switched (for example, {transmission 1: n, transmission 2: m} (transmission system 1 signal points). Propagation of candidate n and signal point candidate m of transmission system 2) {transmission 1: m, transmission 2: n} (even if signal point candidate m of transmission system 1 and signal point candidate n of transmission system 2) are replaced) The received signal replica synthesized by complex multiplication of the path response is similar. The branch metric calculated based on the distance between the signal points between the actual received signal and the received signal replica has the same value. For this reason, the method of Patent Document 1 has a problem that accurate branch selection becomes difficult and error is likely to occur, and transmission characteristics deteriorate.

また、送信系統間で変調多値数の異なる信号点配置を用いる方式では、情報レートが下がってしまい、情報レートを損なわずに伝送特性を改善することができない。さらに、特許文献2の方式では、合成出力の信号点配置が各送信系統で同一となることから、特許文献1の方式と同様に、正確なブランチ選択が困難になって誤りやすくなり、伝送特定が悪化するという課題があった。   Further, in a method using signal point arrangements with different modulation multi-level numbers between transmission systems, the information rate is lowered, and the transmission characteristics cannot be improved without impairing the information rate. Furthermore, in the method of Patent Document 2, since the signal point arrangement of the combined output is the same in each transmission system, as in the method of Patent Document 1, it becomes difficult to select an accurate branch, and it is easy to make an error. There was a problem of getting worse.

そこで、本発明は前記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、伝搬路応答の相関が大きい場合であっても、正確なブランチ選択を行い、伝送特性を改善可能な時空間トレリス符号化MIMO方式を実現する送信装置及び受信装置を提供することにある。   Therefore, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and its purpose is a space-time that can perform accurate branch selection and improve transmission characteristics even when the correlation of propagation path responses is large. An object of the present invention is to provide a transmitter and a receiver that realize a trellis-encoded MIMO scheme.

本発明者らは、前記目的を達成すべく鋭意検討を行った。その結果、時空間トレリス符号化MIMO方式において、送信系統間で、同じ変調多値数であるが異なる信号点配置のマッピング情報を用いてマッピングを行うことを見出した。これにより、アンテナ間の伝搬路応答の相関が大きい場合であっても、信号点候補の組み合わせが異なると、作成される受信信号レプリカが離れることになるから、正確なブランチ選択を行うことができ、結果として、従来よりも伝送特性を改善することができる。   The present inventors have intensively studied to achieve the above object. As a result, it has been found that in the space-time trellis coded MIMO system, mapping is performed using the mapping information of the same modulation multilevel number but different signal point arrangement between transmission systems. As a result, even when the correlation between the channel responses between the antennas is large, if the combination of signal point candidates is different, the created received signal replicas will be separated, so that accurate branch selection can be performed. As a result, the transmission characteristics can be improved as compared with the prior art.

すなわち、請求項1の送信装置は、複数の送信系統と複数の受信系統からなる時空間トレリス符号化MIMO方式の送信装置において、前記送信系統毎に、送信データを畳込み符号化し、所定の変調方式の信号点配置にマッピングする時空間トレリス符号化部と、前記送信系統毎に、前記時空間トレリス符号化部により畳込み符号化及びマッピングされた送信データに対し、OFDM変調またはシングルキャリア変調を行う変調部と、前記送信系統毎に、前記変調部により生成された信号の周波数変換を行い、送信アンテナを介して送信する送信高周波部と、を備え、前記時空間トレリス符号化部におけるマッピングは、前記送信系統間で、変調多値数は同じであるが異なる信号点配置のマッピング情報を用いて行う、ことを特徴とする。   That is, the transmission apparatus according to claim 1 is a spatio-temporal trellis-encoded MIMO transmission apparatus including a plurality of transmission systems and a plurality of reception systems, and convolutionally encodes transmission data for each transmission system, and performs predetermined modulation. A space-time trellis coding unit that maps to a signal point arrangement of the system, and OFDM modulation or single carrier modulation for transmission data that is convolutionally coded and mapped by the space-time trellis coding unit for each transmission system A modulation unit that performs the frequency conversion of the signal generated by the modulation unit for each transmission system, and a transmission high-frequency unit that transmits the signal via a transmission antenna, the mapping in the space-time trellis coding unit is The transmission multi-level is performed using mapping information of the same signal point arrangement but different signal point arrangement between the transmission systems.

また、請求項2の送信装置は、請求項1に記載の送信装置において、前記送信系統間で異なる信号点配置を、ある一つの信号点配置と、当該信号点配置を回転させた場合に信号点が重ならないようにした信号点配置との組み合わせとする、ことを特徴とする。   In addition, in the transmission device according to claim 1, the transmission device according to claim 1 is configured such that a signal point arrangement different between the transmission systems is a signal point arrangement and a signal point arrangement is rotated when the signal point arrangement is rotated. It is characterized by a combination with a signal point arrangement in which the points do not overlap.

また、請求項3の送信装置は、請求項1に記載の送信装置において、前記送信系統間で異なる信号点配置を、ある一つの信号点配置と、当該信号点配置を回転、拡大または縮小させた場合に重ならない信号点が存在する信号点配置との組み合わせとする、ことを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, there is provided the transmission apparatus according to the first aspect, wherein the signal point arrangement that differs between the transmission systems is changed to one signal point arrangement and the signal point arrangement is rotated, enlarged, or reduced. In this case, it is a combination with a signal point arrangement in which there are signal points that do not overlap.

さらに、請求項4の受信装置は、請求項1に記載の送信装置から送信された送信系統毎の信号が伝搬路にて合成され、前記合成信号を前記受信系統毎に受信し、元の送信データを復元する受信装置であって、前記受信系統毎に、前記合成信号を、受信アンテナを介して受信して周波数変換する受信高周波部と、前記受信系統毎に、前記受信高周波部により周波数変換された信号に対し、請求項1の変調部によりOFDM変調が行われた場合はOFDM復調を行い、請求項1の変調部によりシングルキャリア変調が行われた場合はシングルキャリア復調を行う復調部と、前記時空間トレリス符号化部におけるマッピングに用いた、前記送信系統間で変調多値数は同じであるが異なる信号点配置のマッピング情報に基づき、前記受信高周波部により周波数変換された信号から推定された前記複数の送信系統と前記複数の受信系統との間の伝搬路応答を用いて、前記受信系統毎の受信信号レプリカを作成し、前記受信信号レプリカと前記復調部により復調された実際の受信信号との間のメトリックを計算し、前記メトリックに基づいてブランチを選択してトレリス線図を作成し、前記トレリス線図をトレースバックして元の送信データを復号するビタビ復号部と、を備えたことを特徴とする。   Furthermore, the receiving device of claim 4 combines the signals for each transmission system transmitted from the transmitting device according to claim 1 in a propagation path, receives the combined signal for each receiving system, and transmits the original transmission. A receiving apparatus for restoring data, wherein the received signal is converted into a frequency by receiving the combined signal via a receiving antenna for each receiving system, and the receiving high-frequency unit converts the frequency for each receiving system. A demodulating unit that performs OFDM demodulation when OFDM modulation is performed by the modulation unit of claim 1, and performs single carrier demodulation when single carrier modulation is performed by the modulation unit of claim 1; The reception high-frequency unit uses the mapping information of the signal point arrangement with the same number of modulation multi-values between the transmission systems used for mapping in the space-time trellis coding unit. Using a channel response between the plurality of transmission systems and the plurality of reception systems estimated from the frequency-converted signal, a reception signal replica for each reception system is created, and the reception signal replica and the demodulation are generated Calculate the metric between the actual received signal demodulated by the unit, select a branch based on the metric, create a trellis diagram, and trace back the trellis diagram to decode the original transmission data And a Viterbi decoding unit.

また、請求項5の受信装置は、請求項4に記載の受信装置において、前記送信系統間で異なる信号点配置を、ある一つの信号点配置と、当該信号点配置を回転させた場合に信号点が重ならないようにした信号点配置との組み合わせとする、ことを特徴とする。   Further, the receiving device according to claim 5 is the receiving device according to claim 4, wherein a signal point arrangement different between the transmission systems is a signal point arrangement and a signal is obtained when the signal point arrangement is rotated. It is characterized by a combination with a signal point arrangement in which the points do not overlap.

また、請求項6の受信装置は、請求項4に記載の受信装置において、前記送信系統間で異なる信号点配置を、ある一つの信号点配置と、当該信号点配置を回転、拡大または縮小させた場合に重ならない信号点が存在する信号点配置の組み合わせとする、ことを特徴とする。   A receiving device according to claim 6 is the receiving device according to claim 4, wherein a signal point arrangement different between the transmission systems is changed to one signal point arrangement and the signal point arrangement is rotated, enlarged or reduced. In this case, the signal point arrangement is a combination of signal points in which there are signal points that do not overlap.

以上のように、本発明によれば、伝搬路応答の相関が大きい場合であっても、正確なブランチ選択を行うことができ、伝送特性を改善することが可能となる。   As described above, according to the present invention, it is possible to perform accurate branch selection and improve transmission characteristics even when the correlation of propagation path responses is large.

時空間トレリス符号化MIMO方式の基本構成を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining the basic composition of a space-time trellis coding MIMO system. 実施例1による送信装置及び受信装置からなるMIMOシステムの全体構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the whole structure of the MIMO system which consists of a transmitter and a receiver by Example 1. 実施例1の送信装置に備えた入力信号処理部、時空間トレリス符号化部及びOFDM変調部の構成を示すブロック図である。3 is a block diagram illustrating configurations of an input signal processing unit, a space-time trellis coding unit, and an OFDM modulation unit included in the transmission apparatus of Embodiment 1. FIG. 時空間トレリス符号化部に備えた畳込み符号化部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the convolutional encoding part with which the space-time trellis encoding part was equipped. 変調方式が16QAMであり状態数が64の場合の状態遷移を示す図である。It is a figure which shows a state transition in case a modulation system is 16QAM and the number of states is 64. FIG. 変調方式が16QAMの場合の信号点配置例1を示す図である。It is a figure which shows the signal point arrangement | positioning example 1 in case a modulation system is 16QAM. 変調方式が16QAMの場合の信号点配置例2を示す図である。It is a figure which shows the example 2 of signal point arrangement | positioning in case a modulation system is 16QAM. 実施例1の受信装置に備えたOFDM復調部、ビタビ復号部及び出力信号処理部の構成を示すブロック図である。3 is a block diagram illustrating configurations of an OFDM demodulator, a Viterbi decoder, and an output signal processor included in the receiving apparatus according to Embodiment 1. FIG. ビタビ復号部に備えたメトリック計算部における受信信号レプリカの作成手法について説明する図である。It is a figure explaining the creation method of the received signal replica in the metric calculation part with which the Viterbi decoding part was equipped. 実施例2による送信装置及び受信装置からなるMIMOシステムの全体構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the whole structure of the MIMO system which consists of a transmitter by the Example 2, and a receiver. 実施例2の送信装置に備えた入力信号処理部、時空間トレリス符号化部及びSC変調部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the input signal processing part with which the transmitter of Example 2 was equipped, the space-time trellis encoding part, and the SC modulation | alteration part. 実施例2の受信装置に備えたSC復調部、ビタビ復号部及び出力信号処理部の構成を示すブロック図である。FIG. 10 is a block diagram illustrating configurations of an SC demodulation unit, a Viterbi decoding unit, and an output signal processing unit included in a receiving apparatus according to Embodiment 2. 伝搬路応答が低相関の場合の計算機シミュレーション結果を示す図である。It is a figure which shows the computer simulation result in case a propagation path response is a low correlation. 伝搬路応答が中相関の場合の計算機シミュレーション結果を示す図である。It is a figure which shows the computer simulation result in case a propagation path response is medium correlation. 伝搬路応答が高相関の場合の計算機シミュレーション結果を示す図である。It is a figure which shows the computer simulation result in case a propagation path response is highly correlated. 伝搬路応答が完全相関の場合の計算機シミュレーション結果を示す図である。It is a figure which shows the computer simulation result in case a propagation path response is a perfect correlation. 変調方式がQPSKの場合の信号点配置例を示す図である。It is a figure which shows the example of signal point arrangement | positioning in case a modulation system is QPSK. 変調方式が8PSKの場合の信号点配置例を示す図である。It is a figure which shows the example of signal point arrangement | positioning in case a modulation system is 8PSK. 変調方式が16QAMの場合の信号点配置例を示す図である。It is a figure which shows the example of a signal point arrangement | positioning in case a modulation system is 16QAM. 変調方式が16QAMの場合の他の信号点配置例を示す図である。It is a figure which shows the other example of signal point arrangement | positioning in case a modulation system is 16QAM.

以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて詳細に説明する。本発明は、送信系統間で、変調多値数は同じであるが信号点配置が異なるマッピング情報を用いることを特徴とする。具体的には、送信装置が、各送信系統において入力信号の複数ビットを信号点に割り当てるマッピング処理の際に、送信系統間で、変調多値数は同じであるが信号点配置が異なるマッピング情報を用い、MIMO受信装置が、各受信系統においてビタビ復号のための受信信号レプリカを作成する際に、各送信系統で用いたマッピング情報を用いる。これにより、伝搬路応答の相関が大きい場合であっても、信号点候補の組み合わせが異なれば、受信信号レプリカは似通うことがなくなるから、ブランチ選択を正確に行うことができ、伝送特性が悪化するという問題を解決することができる。   Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is characterized in that mapping information having the same number of modulation levels but different signal point arrangement is used between transmission systems. Specifically, in the mapping process in which the transmission apparatus assigns a plurality of bits of the input signal to signal points in each transmission system, the mapping information with the same modulation multi-level number but different signal point arrangement between the transmission systems When the MIMO receiving apparatus creates a received signal replica for Viterbi decoding in each reception system, the mapping information used in each transmission system is used. As a result, even if the channel response correlation is large, received signal replicas will not resemble if the combination of signal point candidates is different, so that branch selection can be performed accurately and transmission characteristics deteriorate. Can solve the problem.

〔実施例1〕
まず、実施例1について説明する。実施例1は、送信系統数2及び受信系統数2の時空間トレリス符号化MIMO方式をOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)システムに適用した2×2STTC−MIMO−OFDMシステムの例である。
[Example 1]
First, Example 1 will be described. The first embodiment is an example of a 2 × 2 STTC-MIMO-OFDM system in which a space-time trellis-encoded MIMO scheme with two transmission systems and two reception systems is applied to an OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) system.

図2は、実施例1による送信装置及び受信装置からなるMIMOシステムの全体構成を示すブロック図である。このMIMOシステムは、OFDMによる2×2STTC−MIMO−OFDMシステムであり、送信装置303及び受信装置304から構成される。送信装置303は、入力信号処理部10、時空間トレリス符号化部11、2系統のOFDM変調部12、2系統の送信高周波部13及び2系統の送信アンテナ14を備えている。受信装置304は、2系統の受信アンテナ15、2系統の受信高周波部16、2系統のOFDM復調部17、ビタビ復号部18及び出力信号処理部19を備えている。   FIG. 2 is a block diagram illustrating an overall configuration of the MIMO system including the transmission device and the reception device according to the first embodiment. This MIMO system is a 2 × 2 STTC-MIMO-OFDM system based on OFDM, and includes a transmission device 303 and a reception device 304. The transmission device 303 includes an input signal processing unit 10, a space-time trellis encoding unit 11, two systems of OFDM modulation units 12, two systems of transmission high-frequency units 13, and two systems of transmission antennas 14. The receiving device 304 includes two receiving antennas 15, two receiving high-frequency units 16, two OFDM demodulating units 17, a Viterbi decoding unit 18, and an output signal processing unit 19.

11は、送信系統1の送信アンテナ14と受信系統1の受信アンテナ15との間の伝搬路応答であり、h21は、送信系統1の送信アンテナ14と受信系統2の受信アンテナ15との間の伝搬路応答であり、h12は、送信系統2の送信アンテナ14と受信系統1の受信アンテナ15との間の伝搬路応答であり、h22は、送信系統2の送信アンテナ14と受信系統2の受信アンテナ15との間の伝搬路応答である。送信系統1の送信信号xは、送信系統1の送信アンテナ14から送信される信号であり、送信系統2の送信信号xは、送信系統2の送信アンテナ14から送信される信号である。また、受信系統1の受信信号yは、送信信号xと送信信号xとが伝搬路上で合成され、受信系統1の受信アンテナ15を介して受信した信号である。受信系統2の受信信号yは、送信信号xと送信信号xとが伝搬路上で合成され、受信系統2の受信アンテナ15を介して受信した信号である。 h 11 is a propagation path response between the transmission antenna 14 of the transmission system 1 and the reception antenna 15 of the reception system 1, and h 21 is between the transmission antenna 14 of the transmission system 1 and the reception antenna 15 of the reception system 2. H 12 is a propagation path response between the transmission antenna 14 of the transmission system 2 and the reception antenna 15 of the reception system 1, and h 22 is received by the transmission antenna 14 of the transmission system 2. It is a propagation path response to the receiving antenna 15 of the system 2. The transmission signal x 1 of the transmission system 1 is a signal transmitted from the transmission antenna 14 of the transmission system 1, and the transmission signal x 2 of the transmission system 2 is a signal transmitted from the transmission antenna 14 of the transmission system 2. The reception signal y 1 receiving system 1 includes a transmission signal x 1 and the transmission signal x 2 is synthesized by the propagation path, a signal received through the reception antenna 15 of the reception system 1. The reception signal y 2 of the reception system 2 is a signal that is received through the reception antenna 15 of the reception system 2 by combining the transmission signal x 1 and the transmission signal x 2 on the propagation path.

〔送信装置/実施例1〕
次に、図2に示した送信装置303について詳細に説明する。図3は、図2に示した送信装置303に備えた入力信号処理部10、時空間トレリス符号化部11及びOFDM変調部12の構成を示すブロック図である。入力信号処理部10は、エネルギー拡散部101、外符号符号化部102及び外インタリーブ部103を備えている。エネルギー拡散部101は、送信対象の情報を入力し、当該情報に対し、データビット0,1の偏りをなくすためのエネルギー拡散処理を施す。外符号符号化部102は、エネルギー拡散部101によりエネルギー拡散処理が施された信号に対し、リードソロモン符号等の誤り訂正処理を施す。外インタリーブ部103は、外符号符号化部102により誤り訂正処理が施された信号に対し、離れた位置のデータ間でシャッフルを行う。
[Transmitter / Example 1]
Next, the transmission apparatus 303 shown in FIG. 2 will be described in detail. FIG. 3 is a block diagram illustrating configurations of the input signal processing unit 10, the space-time trellis encoding unit 11, and the OFDM modulation unit 12 included in the transmission device 303 illustrated in FIG. The input signal processing unit 10 includes an energy spreading unit 101, an outer code encoding unit 102, and an outer interleaving unit 103. The energy diffusion unit 101 inputs information to be transmitted, and performs energy diffusion processing on the information to eliminate the bias of the data bits 0 and 1. Outer code encoding section 102 performs error correction processing such as Reed-Solomon code on the signal subjected to energy spreading processing by energy spreading section 101. Outer interleaving section 103 shuffles the data that has been subjected to error correction processing by outer code encoding section 102 between data at different positions.

尚、図3に示した入力信号処理部10の構成は一例であり、本発明はこの構成に限定されるものではない。例えば、入力信号処理部10は、パケット形式で入力される情報の同期処理、スクランブル処理等を行うようにしてもよい。   The configuration of the input signal processing unit 10 shown in FIG. 3 is an example, and the present invention is not limited to this configuration. For example, the input signal processing unit 10 may perform synchronization processing, scramble processing, and the like of information input in a packet format.

時空間トレリス符号化部11は、畳込み符号化部104、内インタリーブ部105及びマッピング部106を2系統分備えている。時空間トレリス符号化部11は、入力信号処理部10により入力信号処理された信号を入力すると、入力した同じ信号を、2つの送信系統に分配する。畳込み符号化部104は、入力信号処理部10からの入力信号に対し、畳込み符号化を施す。   The space-time trellis encoding unit 11 includes two systems of a convolutional encoding unit 104, an inner interleaving unit 105, and a mapping unit 106. When the signal subjected to the input signal processing by the input signal processing unit 10 is input, the space-time trellis encoding unit 11 distributes the same input signal to two transmission systems. The convolutional encoding unit 104 performs convolutional encoding on the input signal from the input signal processing unit 10.

図4は、図3に示した時空間トレリス符号化部11に備えた畳込み符号化部104の構成を示すブロック図である。この畳込み符号化部104は、変調方式が16QAM(16-Quadrature Amplitude Modulation)の場合に対応した例であり、シリアル・パラレル変換部30、所定数のビットレジスタ31、所定数の乗算器32、及びモジュロ加算器33を備えている。gは重み付け係数であり予め設定されている。シリアル・パラレル変換部30は、シリアルの入力信号bをパラレルの信号に変換し、ビット毎に振り分ける。ビットレジスタ31は、1ビット(シンボル)前の値を保持する。乗算器32は、シリアル・パラレル変換部30により振り分けられた各ビット、またはビットレジスタ31に保持された過去のビットに、重み付け係数gを乗算する。乗算器32による乗算結果は、それぞれモジュロ加算器33に入力される。モジュロ加算器33は、乗算器32の乗算結果を入力し、全ての乗算結果をモジュロ16加算し、4ビットの信号cを出力する。 FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of the convolutional encoding unit 104 provided in the space-time trellis encoding unit 11 illustrated in FIG. The convolutional encoding unit 104 is an example corresponding to the case where the modulation method is 16QAM (16-Quadrature Amplitude Modulation), and includes a serial / parallel conversion unit 30, a predetermined number of bit registers 31, a predetermined number of multipliers 32, And a modulo adder 33. g is a weighting coefficient and is set in advance. The serial / parallel converter 30 converts the serial input signal b 3 b 2 b 1 b 0 into a parallel signal, and distributes it for each bit. The bit register 31 holds a value one bit (symbol) before. The multiplier 32 multiplies each bit distributed by the serial / parallel converter 30 or a past bit held in the bit register 31 by a weighting coefficient g. The multiplication results by the multiplier 32 are input to the modulo adder 33, respectively. The modulo adder 33 receives the multiplication results of the multiplier 32, adds all the multiplication results modulo 16, and outputs a 4-bit signal c 3 c 2 c 1 c 0 .

ここで、全てのビットレジスタ31に保持されたビットの集合の値を10進数で表したものを「状態」といい、ビットレジスタ31の数が6個の場合、状態の数は2=64となる。畳込み符号化部104は、入力信号に応じて、ある状態から次の状態へ遷移する。これを「状態遷移」という。 Here, a value representing a set of bits held in all the bit registers 31 in decimal notation is referred to as a “state”. When the number of bit registers 31 is 6, the number of states is 2 6 = 64. It becomes. The convolutional coding unit 104 transitions from a certain state to the next state in accordance with the input signal. This is called “state transition”.

図5は、図4に示した畳込み符号化部104において、変調方式が16QAMであり状態数が64の場合の状態遷移を示す図である。状態間の枝をブランチといい、畳込み符号化部104において、各送信系統の入力信号と出力信号とが1対1で対応する。図5では、送信系統数がM、入力信号がb、ブランチ数が16の場合、送信系統1の出力信号がc であり、・・・、送信系統Mの出力信号がc であることを示している。ブランチ数が16であるのは、入力信号bが4ビットであり、その組み合わせが2=16通り存在し、入力に応じて畳込み符号化部104の状態が16通りに遷移するからである。また、同一の入力信号に対して出力信号が送信系統1〜M毎に異なるのは、送信系統1〜M間において、畳込み符号化部104の構成は同一であるが、重み付け係数gが異なるからである。このように、畳込み符号化部104は、送信系統1〜Mにおいて、同一の入力信号に対して異なる信号を出力する。 FIG. 5 is a diagram illustrating state transition when the modulation scheme is 16QAM and the number of states is 64 in the convolutional coding unit 104 illustrated in FIG. 4. A branch between states is called a branch. In the convolutional coding unit 104, an input signal and an output signal of each transmission system correspond one-to-one. In FIG. 5, when the number of transmission systems is M, the input signal is b 3 b 2 b 1 b 0 , and the number of branches is 16, the output signal of the transmission system 1 is c 1 3 c 1 2 c 1 1 c 1 0 . ,., indicates that output signal of the transmission system M is c M 3 c M 2 c M 1 c M 0. The number of branches is 16 because the input signal b 3 b 2 b 1 b 0 is 4 bits, there are 2 4 = 16 combinations, and the state of the convolutional coding unit 104 is 16 according to the input. It is because it changes on the street. In addition, the output signal is different for each of the transmission systems 1 to M with respect to the same input signal. The configuration of the convolutional coding unit 104 is the same between the transmission systems 1 to M, but the weighting coefficient g is different. Because. Thus, the convolutional encoding unit 104 outputs different signals for the same input signal in the transmission systems 1 to M.

図3に戻って、時空間トレリス符号化部11の内インタリーブ部105は、畳込み符号化部104により畳込み符号化された信号に対し、周波数インタリーブ及び時間インタリーブを施す。マッピング部106は、内インタリーブ部105により内インタリーブされた信号に対し、マッピング処理を施す。具体的には、マッピング部106は、送信系統間で、変調多値数は同じであるが信号点配置が異なるマッピング情報を用いて、番号付けしたマッピング・ルールに従い、入力信号の複数ビット(例えば、変調方式が16QAMの場合は4ビット)を信号点に割り当てる。   Returning to FIG. 3, the inner interleaving unit 105 of the space-time trellis coding unit 11 performs frequency interleaving and time interleaving on the signal convolutionally encoded by the convolutional encoding unit 104. The mapping unit 106 performs mapping processing on the signal interleaved by the inner interleaving unit 105. Specifically, the mapping unit 106 uses a plurality of bits of the input signal (for example, the number of bits of the input signal) according to the numbered mapping rule using the mapping information having the same modulation multi-level number but different signal point arrangement between the transmission systems. , 4 bits are assigned to signal points when the modulation method is 16QAM.

ここで、送信系統間で信号点配置が異なるマッピング情報とは、ある一つの信号点配置におけるIQ軸上に配置された各信号点の位置と、他の信号点配置におけるIQ軸上に配置された各信号点の位置との間で、少なくとも一つの信号点が異なる位置に配置された組み合わせをいう。例えば、ある一つの信号点配置と、それを回転させた場合に信号点が重ならないようにした信号点配置との組み合わせをいう。また、例えば、ある一つの信号点配置と、それを拡大または縮小させた場合に信号点が重ならない信号点配置の組み合わせをいい、さらに、ある一つの信号点配置と、それを回転及び拡大または縮小させた場合に信号点が重ならない信号点配置の組み合わせをいう。また、例えば、ある一つの信号点配置と、それを回転、拡大または縮小させた場合に重ならない信号点が存在する信号点配置の組み合わせをいう。尚、個々の信号点配置における信号点間距離は、できる限り離れていることが望ましい。   Here, the mapping information in which the signal point arrangement differs between transmission systems is the position of each signal point arranged on the IQ axis in one signal point arrangement and the IQ axis in the other signal point arrangement. Further, it means a combination in which at least one signal point is arranged at a different position between each signal point. For example, it refers to a combination of one signal point arrangement and a signal point arrangement that prevents signal points from overlapping when rotated. In addition, for example, it refers to a combination of one signal point arrangement and a signal point arrangement in which signal points do not overlap when enlarged or reduced, and further, one signal point arrangement and rotation and enlargement or A signal point arrangement combination in which signal points do not overlap when reduced. For example, it refers to a combination of one signal point arrangement and a signal point arrangement in which there are signal points that do not overlap when rotated, enlarged, or reduced. It is desirable that the distance between signal points in each signal point arrangement is as far as possible.

図6は、マッピング部106において、変調方式が16QAMの場合の信号点配置例1を示す図である。変調方式が16QAMの場合の変調多値数は4である。図6(ア)は、送信系統1のマッピング部106における信号点配置を示しており、従来の16QAMの信号点配置と同一である。図6(イ)は、送信系統2のマッピング部106における信号点配置を示しており、図6(ア)に示す信号点配置とは異なる配置をしている。送信系統1のマッピング部106は、図6(ア)に示す、従来の16QAMの信号点配置に番号付けしたマッピング・ルールに従い、入力信号の4ビットを所定の信号点に割り当てる。また、送信系統2のマッピング部106は、図6(イ)に示す、新しい16QAMの信号点配置に番号付けしたマッピング・ルールに従い、入力信号の4ビットを所定の信号点に割り当てる。   FIG. 6 is a diagram illustrating a signal point arrangement example 1 in the mapping unit 106 when the modulation scheme is 16QAM. The modulation multilevel number is 4 when the modulation method is 16QAM. FIG. 6A shows the signal point arrangement in the mapping unit 106 of the transmission system 1, which is the same as the conventional 16QAM signal point arrangement. FIG. 6A shows the signal point arrangement in the mapping unit 106 of the transmission system 2, which is different from the signal point arrangement shown in FIG. The mapping unit 106 of the transmission system 1 assigns 4 bits of the input signal to a predetermined signal point according to the mapping rule numbered in the conventional 16QAM signal point arrangement shown in FIG. Further, the mapping unit 106 of the transmission system 2 assigns 4 bits of the input signal to a predetermined signal point according to the mapping rule numbered to the new 16QAM signal point arrangement shown in FIG.

図7は、マッピング部106において、変調方式が16QAMの場合の信号点配置例2を示す図である。図7(ア)は、送信系統1のマッピング部106における信号点配置を示しており、図6(ア)と同様に、従来の16QAMの信号点配置と同一である。図7(イ)は、送信系統2のマッピング部106における信号点配置を示しており、図7(ア)に示す信号点配置とは異なる配置であって、図7(ア)に示す信号点配置を、原点を中心に所定角度右周りに回転させた配置をしており、図7(ア)の信号点と重なりがない。送信系統1のマッピング部106は、図7(ア)に示す、従来の16QAMの信号点配置に番号付けしたマッピング・ルールに従い、入力信号の4ビットを所定の信号点に割り当てる。また、送信系統2のマッピング部106は、図7(イ)に示す、新しい16QAMの信号点配置(従来の16QAMの信号点配置を回転させた配置)に番号付けしたマッピング・ルールに従い、入力信号の4ビットを所定の信号点に割り当てる。   FIG. 7 is a diagram illustrating a signal point arrangement example 2 in the mapping unit 106 when the modulation scheme is 16QAM. FIG. 7A shows the signal point arrangement in the mapping unit 106 of the transmission system 1, and is the same as the conventional 16QAM signal point arrangement as in FIG. 6A. FIG. 7 (a) shows signal point arrangement in the mapping unit 106 of the transmission system 2, which is different from the signal point arrangement shown in FIG. 7 (a), and the signal point shown in FIG. 7 (a). The arrangement is rotated clockwise by a predetermined angle around the origin, and there is no overlap with the signal points in FIG. The mapping unit 106 of the transmission system 1 assigns 4 bits of the input signal to a predetermined signal point according to the mapping rule numbered in the conventional 16QAM signal point arrangement shown in FIG. Further, the mapping unit 106 of the transmission system 2 receives the input signal in accordance with the mapping rule numbered in the new 16QAM signal point arrangement (an arrangement obtained by rotating the conventional 16QAM signal point arrangement) shown in FIG. Are assigned to a predetermined signal point.

このように、マッピング部106は、図6または図7に示した、送信系統1と送信系統2との間で、変調多値数は同じであるが信号点配置が異なるマッピング情報を用いて、番号付けしたマッピング・ルールに従い、入力信号の4ビットを信号点に割り当てる。   As described above, the mapping unit 106 uses the mapping information shown in FIG. 6 or FIG. 7 between the transmission system 1 and the transmission system 2 using the mapping information having the same modulation multi-level number but different signal point arrangement. According to the numbered mapping rule, 4 bits of the input signal are assigned to signal points.

尚、図3に示した時空間トレリス符号化部11では、マッピング部106を内インタリーブ部105の後段に備えるようにしたが、マッピング部106を内インタリーブ部105の前段に備えるようにしてもよい。図3に示すように、時空間トレリス符号化部11は、マッピング部106を内インタリーブ部105の後段に備えることにより、内インタリーブ部105のメモリに記憶される信号の容量が少なくて済むようになる。   In the spatio-temporal trellis encoding unit 11 illustrated in FIG. 3, the mapping unit 106 is provided in the subsequent stage of the inner interleaving unit 105, but the mapping unit 106 may be provided in the previous stage of the inner interleaving unit 105. . As shown in FIG. 3, the space-time trellis encoding unit 11 includes a mapping unit 106 at the subsequent stage of the inner interleaving unit 105 so that the capacity of the signal stored in the memory of the inner interleaving unit 105 can be reduced. Become.

図3に戻って、OFDM変調部12は、OFDMフレーム構成部107、IFFT(Inverse Fast Fourier Transform:逆高速フーリエ変換)部108、GI(Guard Interval:ガードインターバル)付加部109及び直交変調部110を2系統分備えている。OFDMフレーム構成部107は、送信系統1,2毎に、時空間トレリス符号化部11により時空間トレリス符号化された信号を入力し、データ及びパイロットを周波数軸上のサブキャリアに割り当て、OFDMフレームを構成する。IFFT部108は、OFDMフレーム構成部107により構成されたOFDMフレームの周波数領域の信号に対し、逆高速フーリエ変換を施し、時間領域の信号を生成する。GI付加部109は、IFFT部108により生成された時間領域の信号に対し、ガード期間として当該信号の後ろの部分を前の部分にコピーし、GIを付加する。直交変調部110は、GI付加部109によりGIが付加された信号に対し、OFDMの複素ベースバンド信号を用いてIF(Intermediate Frequency:中間周波数)の信号を直交変調し、IF信号を生成する。   Returning to FIG. 3, the OFDM modulation unit 12 includes an OFDM frame configuration unit 107, an IFFT (Inverse Fast Fourier Transform) unit 108, a GI (Guard Interval) addition unit 109, and an orthogonal modulation unit 110. Two systems are provided. For each transmission system 1 and 2, OFDM frame configuration section 107 receives a signal that has been space-time trellis encoded by space-time trellis encoding section 11, assigns data and pilot to subcarriers on the frequency axis, and generates an OFDM frame. Configure. IFFT section 108 performs inverse fast Fourier transform on the frequency domain signal of the OFDM frame configured by OFDM frame configuration section 107 to generate a time domain signal. The GI adding unit 109 copies the rear part of the signal as a guard period to the previous part and adds a GI to the time domain signal generated by the IFFT unit 108. The orthogonal modulation unit 110 performs orthogonal modulation on an IF (Intermediate Frequency) signal using an OFDM complex baseband signal with respect to the signal to which the GI is added by the GI addition unit 109 to generate an IF signal.

送信高周波部13は、送信系統1,2毎に、OFDM変調部12によりOFDM変調されたIF信号を入力し、IF信号を無線周波数の信号に変換し、規定の電力に増幅し、送信系統1,2毎の送信アンテナ14を介して送信する。   The transmission high-frequency unit 13 receives the IF signal modulated by the OFDM modulation unit 12 for each of the transmission systems 1 and 2, converts the IF signal into a radio frequency signal, amplifies the signal to a specified power, and transmits the transmission system 1. , Transmitted via every two transmitting antennas 14.

以上のように、実施例1のMIMOシステム(時空間トレリス符号化MIMO方式をOFDMシステムに適用した2×2STTC−MIMO−OFDMシステム)における送信装置303によれば、時空間トレリス符号化部11のマッピング部106は、送信系統1,2間で、変調多値数は同じであるが異なる信号点配置のマッピング情報に従い、入力信号の複数ビットを信号点に割り当てるようにした。これにより、受信装置304において、各受信系統1,2の受信信号レプリカを作成する際に、送信装置303にて用いた異なる信号点配置のマッピング情報を用いることで、伝搬路応答の相関が大きい場合であっても、信号点候補の組み合わせが異なれば、受信信号レプリカは似通うことがなくなる。したがって、正確なブランチ選択を行うことができ、伝送特性を改善することが可能となる。   As described above, according to the transmission apparatus 303 in the MIMO system of Example 1 (2 × 2 STTC-MIMO-OFDM system in which the space-time trellis-encoded MIMO scheme is applied to the OFDM system), the space-time trellis encoding unit 11 The mapping unit 106 assigns a plurality of bits of the input signal to signal points according to the mapping information of the signal point arrangement with the same number of modulation multilevels but different between the transmission systems 1 and 2. Accordingly, when the reception device 304 creates reception signal replicas of the reception systems 1 and 2, the correlation between the propagation path responses is large by using the mapping information of the different signal point arrangements used in the transmission device 303. Even in this case, the received signal replicas will not be similar if the combinations of signal point candidates are different. Therefore, accurate branch selection can be performed and transmission characteristics can be improved.

〔受信装置/実施例1〕
次に、図2に示した受信装置304について詳細に説明する。図8は、図2に示した受信装置304に備えたOFDM復調部17、ビタビ復号部18及び出力信号処理部19の構成を示すブロック図である。図3に示した送信装置303の送信系統1,2の送信アンテナ14から送信された信号は空間で合成され、合成信号が、受信系統1,2のそれぞれの受信アンテナ15を介して受信される。受信高周波部16は、受信アンテナ15にて受信した信号をIF信号に変換する。
[Receiver / Example 1]
Next, the receiving apparatus 304 shown in FIG. 2 will be described in detail. FIG. 8 is a block diagram illustrating configurations of the OFDM demodulator 17, the Viterbi decoder 18, and the output signal processor 19 included in the reception device 304 illustrated in FIG. The signals transmitted from the transmission antennas 14 of the transmission systems 1 and 2 of the transmission apparatus 303 shown in FIG. . The reception high-frequency unit 16 converts a signal received by the reception antenna 15 into an IF signal.

OFDM復調部17は、直交復調部111、シンボル同期部112、FFT(Fast Fourier Transform:高速フーリエ変換)部113、伝搬路推定部114及び内デインタリーブ部115を2系統分備えている。直交復調部111は、受信高周波部16により変換されたIF信号を複素ベースバンド信号に復調する。シンボル同期部112は、直交復調部111により復調された複素ベースバンド信号に対し、OFDMシンボルの先頭を検出する。FFT部113は、シンボル同期部112からの信号からGIを除去した有効シンボルに対し、高速フーリエ変換を施し、時間領域の信号から周波数領域の信号に変換する。伝搬路推定部114は、FFT部113により変換された周波数領域の信号のパイロットキャリア等から伝搬路応答を推定する。内デインタリーブ部115は、データ及び伝搬路応答に対し、図3に示した内インタリーブ部105による内インタリーブの処理とは逆の内デインタリーブの処理を施す。   The OFDM demodulator 17 includes an orthogonal demodulator 111, a symbol synchronizer 112, an FFT (Fast Fourier Transform) unit 113, a propagation path estimator 114, and an internal deinterleaver 115 for two systems. The orthogonal demodulation unit 111 demodulates the IF signal converted by the reception high frequency unit 16 into a complex baseband signal. The symbol synchronization unit 112 detects the beginning of the OFDM symbol for the complex baseband signal demodulated by the orthogonal demodulation unit 111. The FFT unit 113 performs fast Fourier transform on the effective symbol from which the GI has been removed from the signal from the symbol synchronization unit 112, and converts the signal in the time domain into a signal in the frequency domain. The propagation path estimation unit 114 estimates a propagation path response from a pilot carrier or the like of the frequency domain signal converted by the FFT unit 113. The inner deinterleaving unit 115 performs an inner deinterleaving process on the data and the propagation path response, which is opposite to the inner interleaving process performed by the inner interleaving unit 105 shown in FIG.

ビタビ復号部18は、2系統のメトリック計算部116を備え、さらに、ブランチ選択部117及びトレースバック部118を備えている。メトリック計算部116は、OFDM復調部17によりOFDM復調された信号を入力し、図3に示した送信装置303における時空間トレリス符号化部11のマッピング部106にて用いた、送信系統1,2間で変調多値数は同じであるが異なる信号点配置のマッピング情報、及びOFDM復調部17の伝搬路推定部114により推定された伝搬路応答に基づいて、送信系統1,2における全ての信号点の組み合わせについて受信信号レプリカを作成する。そして、メトリック計算部116は、作成した受信信号レプリカと実際の受信信号(入力した信号)との間の距離等からメトリックを計算する。   The Viterbi decoding unit 18 includes two metric calculation units 116, and further includes a branch selection unit 117 and a traceback unit 118. The metric calculator 116 receives the signal demodulated by the OFDM demodulator 17 and is used by the mapping system 106 of the space-time trellis encoder 11 in the transmitter 303 shown in FIG. All the signals in the transmission systems 1 and 2 based on the mapping information of different signal point arrangements with the same modulation multi-value number between them and the propagation path response estimated by the propagation path estimation unit 114 of the OFDM demodulation unit 17 A received signal replica is created for a combination of points. Then, the metric calculation unit 116 calculates a metric from the distance between the created received signal replica and the actual received signal (input signal).

図9は、メトリック計算部116における受信信号レプリカの作成手法について説明する図である。送信系統1の信号(送信信号1)及び送信系統2の信号(送信信号2)は、図3に示した送信装置303において、時空間トレリス符号化部11のマッピング部106にて用いた送信系統1,2の信号点配置のうちのいずれかの信号点の組み合わせである。メトリック計算部116は、送信系統1,2の信号点の候補の全ての組み合わせに対して、これらの候補の信号に伝搬路応答を乗算して加算し、受信信号レプリカを作成する。具体的には、図2に示したように、伝搬路応答h11,h21,h12,h22、実際の受信信号y,yとして、図9に示すように、受信系統1のメトリック計算部116は、例えば、送信系統1の信号点配置から候補αを選択し、送信系統2の信号点配置から候補βを選択し、候補αの信号に伝搬路応答h11を乗算すると共に、候補βの信号に伝搬路応答h12を乗算し、これらの乗算結果を加算し、受信信号レプリカy’を作成する。また、受信系統2のメトリック計算部116は、例えば、送信系統1の信号点配置から候補αを選択し、送信系統2の信号点配置から候補βを選択し、候補αの信号に伝搬路応答h21を乗算すると共に、候補βの信号に伝搬路応答h22を乗算し、これらの乗算結果を加算し、受信信号レプリカy’を作成する。そして、受信系統1のメトリック計算部116は、作成した受信信号レプリカy’と実際の受信信号yとの間の距離等からメトリックを計算する。また、受信系統2のメトリック計算部116は、作成した受信信号レプリカy’と実際の受信信号yとの間の距離等からメトリックを計算する。 FIG. 9 is a diagram for explaining a reception signal replica creation method in the metric calculation unit 116. The signal of transmission system 1 (transmission signal 1) and the signal of transmission system 2 (transmission signal 2) are the transmission systems used in mapping section 106 of space-time trellis coding section 11 in transmission apparatus 303 shown in FIG. It is a combination of any one of the signal point arrangements of 1 and 2. The metric calculation unit 116 multiplies these candidate signals by the propagation path response and adds them to all combinations of signal point candidates of the transmission systems 1 and 2 to create a received signal replica. Specifically, as shown in FIG. 2, propagation path responses h 11 , h 21 , h 12 , h 22 and actual received signals y 1 , y 2 are used as shown in FIG. metric calculation unit 116, for example, with select candidate α from the signal point arrangement of the transmission system 1, selects a candidate β from the signal point arrangement of the transmission system 2, multiplying the channel response h 11 to a signal candidate α Then, the signal of candidate β is multiplied by the propagation path response h 12 , and these multiplication results are added to create a received signal replica y ′ 1 . In addition, the metric calculation unit 116 of the reception system 2 selects, for example, the candidate α from the signal point arrangement of the transmission system 1, selects the candidate β from the signal point arrangement of the transmission system 2, and transmits a channel response to the signal of the candidate α. In addition to multiplying by h 21 , the signal of candidate β is multiplied by the propagation path response h 22 , and these multiplication results are added to create a received signal replica y ′ 2 . Then, the metric calculation unit 116 of the reception system 1 calculates a metric from the distance between the created reception signal replica y ′ 1 and the actual reception signal y 1 . In addition, the metric calculation unit 116 of the reception system 2 calculates a metric from the distance between the generated reception signal replica y ′ 2 and the actual reception signal y 2 .

このように、メトリック計算部116は、受信信号レプリカを作成する際に、送信系統1,2間で異なる信号点配置のマッピング情報を用いて、送信信号1,2の候補の組み合わせを選択するようにした。これにより、伝搬路応答の相関が大きい場合に、送信系統1,2間で信号点の候補の組み合せを入れ替えたとしても、受信信号レプリカy’,y’のそれぞれが似通ることがない。前述のとおり、従来は、送信系統1,2間で同じ信号点配置を用いて候補の組み合わせを選択するようにしていたことから、伝搬路応答の相関が大きい場合に、送信系統1,2間で候補の組み合せを入れ替えたときに、受信信号レプリカy’,y’のそれぞれが似通ってしまうことがあるが、実施例1ではこのようなことがない。これにより、後述するブランチ選択部117において、正確なブランチ選択を行うことができ、結果として、従来に比べ伝送特性を改善することができる。 As described above, the metric calculation unit 116 selects a candidate combination of the transmission signals 1 and 2 using mapping information of signal point arrangements different between the transmission systems 1 and 2 when creating the reception signal replica. I made it. As a result, when the channel response correlation is large, the received signal replicas y ′ 1 and y ′ 2 do not resemble each other even if the combinations of signal point candidates are interchanged between the transmission systems 1 and 2. . As described above, conventionally, a combination of candidates is selected using the same signal point arrangement between the transmission systems 1 and 2, and therefore, when the correlation of the channel response is large, the transmission system 1 and 2 When the combinations of candidates are replaced, the received signal replicas y ′ 1 and y ′ 2 may be similar to each other, but this is not the case in the first embodiment. Thereby, an accurate branch selection can be performed in the branch selection unit 117 described later, and as a result, transmission characteristics can be improved as compared with the conventional case.

図8に戻って、ビタビ復号部18のブランチ選択部117は、受信系統1,2のメトリック計算部116により計算されたメトリックに基づいて、状態遷移図のブランチを選択し、規定のパス数のトレリス線図を作成する。トレースバック部118は、ブランチ選択部117により作成されたトレリス線図に対し、メトリックの和が最小となるパスをトレースバックして復号する。   Returning to FIG. 8, the branch selection unit 117 of the Viterbi decoding unit 18 selects a branch of the state transition diagram based on the metric calculated by the metric calculation unit 116 of the reception systems 1 and 2, and sets the specified number of paths. Create a trellis diagram. The traceback unit 118 traces back and decodes the path with the minimum metric sum from the trellis diagram created by the branch selection unit 117.

出力信号処理部19は、外デインタリーブ部119、外符号復号部120及びエネルギー逆拡散部121を備えており、図3に示した送信装置303における入力信号処理部10の逆の処理を行う。外デインタリーブ部119は、ビタビ復号部18によりビタビ復号された信号を入力し、当該信号に対し、図3に示した外インタリーブ部103による外インタリーブの処理とは逆の外デインタリーブの処理を施す。外符号復号部120は、外デインタリーブ部119により外デインタリーブされた信号に対し、図3に示した外符号符号化部102に対応する外符号の復号を施す。エネルギー逆拡散部121は、外符号復号部120により外符号復号された信号に対し、図3に示したエネルギー拡散部101によるエネルギー拡散の処理とは逆のエネルギー逆拡散の処理を施す。出力信号処理部19により出力信号処理された信号は、復元した情報として出力される。   The output signal processing unit 19 includes an outer deinterleaving unit 119, an outer code decoding unit 120, and an energy despreading unit 121, and performs the reverse process of the input signal processing unit 10 in the transmission device 303 shown in FIG. The outer deinterleaving unit 119 receives the Viterbi-decoded signal by the Viterbi decoding unit 18 and performs an outer deinterleaving process opposite to the outer interleaving process by the outer interleaving unit 103 shown in FIG. Apply. Outer code decoding section 120 performs decoding of the outer code corresponding to outer code encoding section 102 shown in FIG. 3 on the signal that has been deinterleaved by outer deinterleaving section 119. The energy despreading unit 121 performs an energy despreading process opposite to the energy spreading process performed by the energy spreading unit 101 shown in FIG. 3 on the signal subjected to the outer code decoding by the outer code decoding unit 120. The signal subjected to the output signal processing by the output signal processing unit 19 is output as restored information.

以上のように、実施例1のMIMOシステム(時空間トレリス符号化MIMO方式をOFDMシステムに適用した2×2STTC−MIMO−OFDMシステム)における受信装置304によれば、ビタビ復号部18のメトリック計算部116は、送信装置303にて用いた送信系統1,2間で異なる信号点配置のマッピング情報を用いて、各受信系統1,2の受信信号レプリカを作成するようにした。これにより、伝搬路応答の相関が大きい場合であっても、信号点候補の組み合わせが異なれば、受信信号レプリカは似通うことがなくなる。したがって、ブランチ選択部117にて正確なブランチ選択を行うことができ、伝送特性を改善することが可能となる。   As described above, according to the receiving apparatus 304 in the MIMO system of the first embodiment (2 × 2 STTC-MIMO-OFDM system in which the space-time trellis coded MIMO scheme is applied to the OFDM system), the metric calculation unit of the Viterbi decoding unit 18 116 uses the mapping information of the signal point arrangement different between the transmission systems 1 and 2 used in the transmission apparatus 303 to generate the reception signal replicas of the reception systems 1 and 2. As a result, even if the channel response correlation is large, the received signal replicas will not be similar if the combinations of signal point candidates are different. Therefore, accurate branch selection can be performed by the branch selection unit 117, and transmission characteristics can be improved.

〔実施例2〕
次に、実施例2について説明する。実施例2は、送信系統数2及び受信系統数2の時空間トレリス符号化MIMO方式をシングルキャリア(Single-Carrier:SC)システムに適用した2×2STTC−MIMOシステムの例である。
[Example 2]
Next, Example 2 will be described. The second embodiment is an example of a 2 × 2 STTC-MIMO system in which the space-time trellis coded MIMO scheme with two transmission systems and two reception systems is applied to a single-carrier (SC) system.

図10は、実施例2による送信装置及び受信装置からなるMIMOシステムの全体構成を示すブロック図である。このMIMOシステムは、シングルキャリアによる2×2STTC−MIMOシステムであり、送信装置305及び受信装置306から構成される。送信装置305は、入力信号処理部10、時空間トレリス符号化部11、2系統のSC変調部20、2系統の送信高周波部13及び2系統の送信アンテナ14を備えている。受信装置306は、2系統の受信アンテナ15、2系統の受信高周波部16、2系統のSC復調部21、ビタビ復号部18及び出力信号処理部19を備えている。伝送路応答h11,h21,h12,h22、送信信号x,x及び受信信号y,yについては、図2に示した実施例1のMIMOシステムと同様である。 FIG. 10 is a block diagram illustrating an overall configuration of a MIMO system including a transmission device and a reception device according to the second embodiment. This MIMO system is a single carrier 2 × 2 STTC-MIMO system, and includes a transmission apparatus 305 and a reception apparatus 306. The transmission device 305 includes an input signal processing unit 10, a space-time trellis encoding unit 11, two SC modulation units 20, two transmission high-frequency units 13, and two transmission antennas 14. The receiving device 306 includes two receiving antennas 15, two receiving high-frequency units 16, two SC demodulating units 21, a Viterbi decoding unit 18, and an output signal processing unit 19. Transmission path responses h 11 , h 21 , h 12 , h 22 , transmission signals x 1 , x 2 and reception signals y 1 , y 2 are the same as those in the MIMO system of the first embodiment shown in FIG.

〔送信装置/実施例2〕
次に、図10に示した送信装置305について詳細に説明する。図11は、図10に示した送信装置305に備えた入力信号処理部10、時空間トレリス符号化部11及びSC変調部20の構成を示すブロック図である。図3に示した実施例1の送信装置303と、図11に示す実施例2の送信装置305とを比較すると、両送信装置303,305共に、入力信号処理部10、時空間トレリス符号化部11、送信高周波部13及び送信アンテナ14を備えている点で同一であり、送信装置305は、送信装置303のOFDM変調部12の代わりにSC変調部20を備えている点で相違する。送信装置305の入力信号処理部10、時空間トレリス符号化部11及び送信高周波部13は、送信装置303の構成部と同一であるから、ここでは説明を省略する。但し、送信装置305における時空間トレリス符号化部11の内インタリーブ部105は、周波数インタリーブを行わない。
[Transmitter / Example 2]
Next, the transmission apparatus 305 illustrated in FIG. 10 will be described in detail. FIG. 11 is a block diagram illustrating configurations of the input signal processing unit 10, the space-time trellis encoding unit 11, and the SC modulation unit 20 included in the transmission device 305 illustrated in FIG. Comparing the transmission apparatus 303 of the first embodiment shown in FIG. 3 with the transmission apparatus 305 of the second embodiment shown in FIG. 11, the transmission high frequency unit 13 and the transmission antenna 14 are the same, and the transmission device 305 is different in that it includes the SC modulation unit 20 instead of the OFDM modulation unit 12 of the transmission device 303. Since the input signal processing unit 10, the space-time trellis encoding unit 11, and the transmission high-frequency unit 13 of the transmission device 305 are the same as the components of the transmission device 303, description thereof is omitted here. However, the inner interleaving unit 105 of the space-time trellis coding unit 11 in the transmission apparatus 305 does not perform frequency interleaving.

送信対象の情報は、入力信号処理部10及び時空間トレリス符号化部11にてそれぞれの処理が行われる。SC変調部20は、基準信号挿入部201、波形整形部202及び直交変調部203を2系統分備えている。基準信号挿入部201は、送信系統1,2毎に、時空間トレリス符号化部11により時空間トレリス符号化された信号を入力し、入力した送信シンボル列の信号に対し、同期及び伝搬路応答を推定するための既知信号等の基準信号を挿入する。波形整形部202は、基準信号挿入部201により基準信号が挿入された信号に対し、ルートロールオフフィルタによるフィルタ処理及びアパーチャ補正を施して波形整形する。直交変調部203は、波形整形部202により波形整形された信号に対し、シングルキャリアの複素ベースバンド信号を用いてIF周波数の信号を直交変調し、IF信号を生成する。   Information to be transmitted is processed in the input signal processing unit 10 and the space-time trellis encoding unit 11. The SC modulation unit 20 includes two systems of reference signal insertion units 201, waveform shaping units 202, and orthogonal modulation units 203. The reference signal insertion unit 201 inputs the space-time trellis-encoded signal by the space-time trellis encoding unit 11 for each of the transmission systems 1 and 2, and synchronizes and propagates the response to the input transmission symbol string signal. Insert a reference signal such as a known signal for estimating. The waveform shaping unit 202 performs waveform shaping on the signal with the reference signal inserted by the reference signal insertion unit 201 by performing filter processing and aperture correction using a root roll-off filter. The quadrature modulation unit 203 performs quadrature modulation on the signal shaped by the waveform shaping unit 202 using a single carrier complex baseband signal to generate an IF signal.

そして、SC変調部20によりSC変調された信号は、送信高周波部13にて無線周波数の信号に変換され、規定の電力に増幅されて送信アンテナ14を介して送信される。   The signal subjected to SC modulation by the SC modulation unit 20 is converted into a radio frequency signal by the transmission high frequency unit 13, amplified to a prescribed power, and transmitted through the transmission antenna 14.

以上のように、実施例2のMIMOシステム(時空間トレリス符号化MIMO方式をシングルキャリアシステムに適用した2×2STTC−MIMOシステム)における送信装置305によれば、実施例1と同様に、時空間トレリス符号化部11のマッピング部106は、送信系統1,2間で、変調多値数は同じであるが異なる信号点配置のマッピング情報に従い、入力信号の複数ビットを信号点に割り当てるようにした。これにより、受信装置306において、送信装置305にて用いた送信系統1,2間で異なる信号点配置のマッピング情報を用いることで、伝搬路応答の相関が大きい場合であっても、信号点候補の組み合わせが異なれば、受信信号レプリカは似通うことがなくなる。したがって、正確なブランチ選択を行うことができ、伝送特性を改善することが可能となる。   As described above, according to the transmission apparatus 305 in the MIMO system of Embodiment 2 (2 × 2 STTC-MIMO system in which the space-time trellis coded MIMO scheme is applied to a single carrier system), the space-time is the same as in Embodiment 1. The mapping unit 106 of the trellis encoding unit 11 assigns a plurality of bits of the input signal to signal points according to the mapping information of the signal point arrangement that is the same in the number of modulation multilevels but different between the transmission systems 1 and 2. . Thereby, in the receiving apparatus 306, by using the mapping information of the signal point arrangement different between the transmission systems 1 and 2 used in the transmitting apparatus 305, even if the correlation of the propagation path response is large, the signal point candidates If the combinations are different, the received signal replicas will not be similar. Therefore, accurate branch selection can be performed and transmission characteristics can be improved.

〔受信装置/実施例2〕
次に、図10に示した受信装置306について詳細に説明する。図12は、図10に示した受信装置306に備えたSC復調部21、ビタビ復号部18及び出力信号処理部19の構成を示すブロック図である。図8に示した実施例1の受信装置304と、図12に示す実施例2の受信装置306とを比較すると、両受信装置304,306共に、受信アンテナ15、受信高周波部16、ビタビ復号部18及び出力信号処理部19を備えている点で同一であり、受信装置306は、受信装置304のOFDM復調部17の代わりにSC復調部21を備えている点で相違する。受信装置306の受信高周波部16、ビタビ復号部18及び出力信号処理部19は、受信装置304の構成部と同一であるから、ここでは説明を省略する。
[Receiver / Embodiment 2]
Next, the receiving apparatus 306 shown in FIG. 10 will be described in detail. FIG. 12 is a block diagram illustrating configurations of the SC demodulation unit 21, the Viterbi decoding unit 18, and the output signal processing unit 19 included in the reception device 306 illustrated in FIG. When the receiving device 304 of the first embodiment shown in FIG. 8 and the receiving device 306 of the second embodiment shown in FIG. 12 are compared, both the receiving devices 304 and 306 include the receiving antenna 15, the receiving high-frequency unit 16, and the Viterbi decoding unit. 18 and the output signal processing unit 19, and the receiving apparatus 306 is different in that it includes an SC demodulating section 21 instead of the OFDM demodulating section 17 of the receiving apparatus 304. The reception high-frequency unit 16, the Viterbi decoding unit 18, and the output signal processing unit 19 of the reception device 306 are the same as the components of the reception device 304, and thus description thereof is omitted here.

図11に示した送信装置305の送信系統1,2の送信アンテナ14から送信された信号は空間で合成され、合成信号が、受信系統1,2のそれぞれの受信アンテナ15を介して受信され、受信高周波部16にてIF信号に変換される。   The signals transmitted from the transmission antennas 14 of the transmission systems 1 and 2 of the transmission apparatus 305 shown in FIG. 11 are combined in space, and the combined signal is received via the receiving antennas 15 of the reception systems 1 and 2. The reception high-frequency unit 16 converts it to an IF signal.

SC復調部21は、直交復調部204、波形整形部205、同期部206、伝搬路推定部207及び内デインタリーブ部208を2系統分備えている。直交復調部204は、受信高周波部16により変換されたIF信号を複素ベースバンド信号に復調する。波形整形部205は、直交復調部204により復調された複素ベースバンド信号に対し、ルートロールオフフィルタによるフィルタ処理を施して波形整形する。同期部206は、波形整形部205により波形整形された信号に対し、シングルキャリアのブロックの先頭を検出する。伝搬路推定部207は、同期部206によりブロックの先頭が検出された信号に対し、基準信号から伝搬路応答を推定する。内デインタリーブ部208は、データ及び伝搬路応答に対し、図11に示した内インタリーブ部105による内インタリーブの処理とは逆の内デインタリーブの処理を施す。   The SC demodulation unit 21 includes two systems of an orthogonal demodulation unit 204, a waveform shaping unit 205, a synchronization unit 206, a propagation path estimation unit 207, and an internal deinterleave unit 208. The orthogonal demodulation unit 204 demodulates the IF signal converted by the reception high frequency unit 16 into a complex baseband signal. The waveform shaping unit 205 shapes the waveform by subjecting the complex baseband signal demodulated by the orthogonal demodulation unit 204 to filter processing using a root roll-off filter. The synchronization unit 206 detects the head of a single carrier block with respect to the signal waveform-shaped by the waveform shaping unit 205. The propagation path estimation unit 207 estimates the propagation path response from the reference signal with respect to the signal whose head is detected by the synchronization unit 206. The inner deinterleaving unit 208 performs an inner deinterleaving process on the data and the propagation path response, which is opposite to the inner interleaving process performed by the inner interleaving unit 105 shown in FIG.

そして、SC復調部21によりSC復調された信号は、ビタビ復号部18にてビタビ復号され、出力信号処理部19にて図11に示した入力信号処理部10による入力信号処理とは逆の出力信号処理が行われ、復元した情報が出力される。   Then, the signal demodulated by the SC demodulator 21 is Viterbi decoded by the Viterbi decoder 18 and output opposite to the input signal processing by the input signal processor 10 shown in FIG. Signal processing is performed and the restored information is output.

以上のように、実施例2のMIMOシステム(時空間トレリス符号化MIMO方式をシングルキャリアシステムに適用した2×2STTC−MIMOシステム)における受信装置306によれば、実施例1と同様に、ビタビ復号部18のメトリック計算部116は、送信装置305にて用いた送信系統1,2間で異なる信号点配置のマッピング情報を用いて、各受信系統1,2の受信信号レプリカを作成するようにした。これにより、伝搬路応答の相関が大きい場合であっても、信号点候補の組み合わせが異なれば、受信信号レプリカは似通うことがなくなる。したがって、ブランチ選択部117にて正確なブランチ選択を行うことができ、伝送特性を改善することが可能となる。   As described above, according to the receiving apparatus 306 in the MIMO system of the second embodiment (2 × 2 STTC-MIMO system in which the space-time trellis coded MIMO scheme is applied to a single carrier system), Viterbi decoding is performed as in the first embodiment. The metric calculation unit 116 of the unit 18 creates reception signal replicas of the reception systems 1 and 2 using mapping information of signal point arrangements different between the transmission systems 1 and 2 used in the transmission device 305. . As a result, even if the channel response correlation is large, the received signal replicas will not be similar if the combinations of signal point candidates are different. Therefore, accurate branch selection can be performed by the branch selection unit 117, and transmission characteristics can be improved.

〔計算機シミュレーション結果〕
次に、計算機シミュレーション結果について説明する。図13は、伝搬路応答が低相関の場合の計算機シミュレーション結果を示す図であり、図14は、伝搬路応答が中相関の場合の計算機シミュレーション結果を示す図であり、図15は、伝搬路応答が高相関の場合の計算機シミュレーション結果を示す図であり、図16は、伝搬路応答が完全相関の場合の計算機シミュレーション結果を示す図である。
[Computer simulation results]
Next, a computer simulation result will be described. FIG. 13 is a diagram showing a computer simulation result when the channel response is low correlation, FIG. 14 is a diagram showing a computer simulation result when the channel response is medium correlation, and FIG. 15 is a diagram showing the channel simulation result. FIG. 16 is a diagram showing a computer simulation result when the response is highly correlated, and FIG. 16 is a diagram showing a computer simulation result when the channel response is completely correlated.

図13〜図16において、横軸はCNRを示し、縦軸はBERを示す。また、菱形マークの折れ線は、特許文献1に記載された送信系統数2及び受信系統数2の2×2STTC−MIMOシステムによる従来技術の計算機シミュレーション結果を示し、三角マークの折れ線は、実施例1による計算機シミュレーション結果を示している。従来技術及び実施例1の変調方式は共に16QAMとし、従来技術では、送信系統1,2において、図6(ア)に示した同じ信号点配置を用いてマッピングを行い、実施例1では、送信系統1,2において、図6(ア)(イ)に示した異なる信号点配置を用いてマッピングを行った。このような条件の下で、ライスフェージング環境における伝送特性のシミュレーション結果を、図13〜図16に示すように伝搬路応答の相関を変化させて取得した。   13 to 16, the horizontal axis represents CNR, and the vertical axis represents BER. The polygonal broken line indicates the computer simulation result of the prior art by the 2 × 2 STTC-MIMO system having the number of transmission systems of 2 and the number of reception systems of 2 described in Patent Document 1, and the polygonal line of the triangular mark indicates the first embodiment. Shows computer simulation results. The modulation schemes of the conventional technique and the first embodiment are both 16QAM. In the conventional technique, the transmission systems 1 and 2 perform mapping using the same signal point arrangement shown in FIG. In systems 1 and 2, mapping was performed using different signal point arrangements shown in FIGS. Under such conditions, the simulation results of the transmission characteristics in the rice fading environment were obtained by changing the correlation of the propagation path response as shown in FIGS.

図13は、伝搬路応答の送信相関係数を0.3、受信相関係数を0.3とした低相関の場合を示しており、図14は、伝搬路応答の送信相関係数を0.7、受信相関係数を0.3とした中相関の場合を示しており、図15は、伝搬路応答の送信相関係数を0.9、受信相関係数を0.9とした高相関の場合を示しており、図16は、伝搬路応答の送信相関係数を1.0、受信相関係数を1.0とした完全相関の場合を示している。これらの図より、BERが2×10−4となる実施例1の所要CNRは、従来技術に比べて、図14の中相関で0.5dB、図15の高相関で1.5dB、図16の完全相関で9.5dB低くなっていることがわかる。これにより、伝搬路応答の相関係数が大きくなるほど、従来技術よりも伝送特性を改善することができる。 FIG. 13 shows a low correlation case where the transmission correlation coefficient of the propagation path response is 0.3 and the reception correlation coefficient is 0.3, and FIG. 14 shows that the transmission correlation coefficient of the propagation path response is 0. .7, the case of medium correlation with a reception correlation coefficient of 0.3 is shown, and FIG. 15 shows a high correlation with a transmission correlation coefficient of 0.9 and a reception correlation coefficient of 0.9. The case of correlation is shown, and FIG. 16 shows the case of complete correlation where the transmission correlation coefficient of the channel response is 1.0 and the reception correlation coefficient is 1.0. From these figures, the required CNR of Example 1 with a BER of 2 × 10 −4 is 0.5 dB in the middle correlation of FIG. 14 and 1.5 dB in the high correlation of FIG. It can be seen that the complete correlation is lower by 9.5 dB. Thereby, the transmission characteristic can be improved as compared with the prior art as the correlation coefficient of the propagation path response increases.

〔信号点配置の例〕
次に、実施例1,2にて用いる信号点配置の例について説明する。以下、変調方式がQPSK、8PSK(8-Phase Shift Keying)及び16QAMの場合の例について、従来とは異なる新しい信号点配置を提供する。従来の信号点配置は送信系統1に用いられ、新しい信号点配置は送信系統2に用いられる。
[Example of signal point arrangement]
Next, an example of signal point arrangement used in the first and second embodiments will be described. In the following, a new signal point arrangement different from the conventional one is provided for the cases where the modulation schemes are QPSK, 8PSK (8-Phase Shift Keying) and 16QAM. The conventional signal point arrangement is used for the transmission system 1, and the new signal point arrangement is used for the transmission system 2.

図17は、変調方式がQPSKの場合の信号点配置例を示す図であり、(ア)は送信系統1の信号点配置を示し、(イ)は送信系統2の信号点配置を示している。変調方式がQPSKの場合の変調多値数は2である。従来のQPSKの信号点配置は、図17(ア)に示すように、信号点(実部,虚部)の集合が{(1,0)、(0,1)、(-1,0)、(0,-1)}であり、平均電力を1にするために乗算する正規化係数は1である。新しいQPSKの信号点配置は、図17(イ)に示すように、信号点の集合が、{(0,0)、(cos(0/3×π),sin(0/3×π))、(cos(2/3×π),sin(2/3×π))、(cos(4/3×π),sin(4/3×π))}であり、平均電力を1にするために乗算する正規化係数は、1/√0.75である。尚、図17(ア)(イ)に示した信号点を回転させたものを用いるようにしてもよい。   FIG. 17 is a diagram illustrating an example of signal point arrangement when the modulation method is QPSK. FIG. 17A illustrates the signal point arrangement of the transmission system 1, and FIG. 17B illustrates the signal point arrangement of the transmission system 2. . The modulation multi-level number is 2 when the modulation method is QPSK. In the conventional QPSK signal point arrangement, as shown in FIG. 17A, the set of signal points (real part, imaginary part) is {(1,0), (0,1), (-1,0). , (0, -1)}, and the normalization coefficient to be multiplied to make the average power 1 is 1. In the new QPSK signal point arrangement, as shown in FIG. 17 (a), the set of signal points is {(0,0), (cos (0/3 × π), sin (0/3 × π)). , (Cos (2/3 × π), sin (2/3 × π)), (cos (4/3 × π), sin (4/3 × π))}, and the average power is 1 Therefore, the normalization coefficient to be multiplied is 1 / √0.75. In addition, you may make it use what rotated the signal point shown to Fig.17 (a) (a).

図18は、変調方式が8PSKの場合の信号点配置例を示す図であり、(ア)は送信系統1の信号点配置を示し、(イ)は送信系統2の信号点配置を示している。変調方式が8PSKの場合の変調多値数は3である。従来の8PSKの信号点配置は、図18(ア)に示すように、信号点(実部,虚部)の集合が、{(√2,0)、(1,1)、(0,√2)、(-1,1)、(-√2,0)、(-1,-1)、(0,-√2)、(1,-1)}であり、平均電力を1にするために乗算する正規化係数は1/√2である。新しい8PSKの信号点配置は、図18(イ)に示すように、信号点の集合が、{(cos(0/3×π)/2,sin(0/3×π)/2)、(cos(2/3×π)/2,sin(2/3×π)/2)、(cos(4/3×π)/2,sin(4/3×π)/2)、(cos(3/5×π),sin(3/5×π))、(cos(5/5×π),sin(5/5×π))、(cos(7/5×π),sin(7/5×π))、(cos(9/5×π),sin(9/5×π))、(cos(11/5×π),sin(11/5×π))}であり、平均電力を1にするために乗算する正規化係数は、1/√0.71875である。尚、図18(ア)に示した信号点を回転させたものを用いるようにしてもよいし、図18(イ)に示した信号点を回転させたもの(内円(信号点α)と外円(信号点β)を独立に回転させたものも含む)を用いるようにしてもよい。   FIG. 18 is a diagram illustrating an example of signal point arrangement when the modulation scheme is 8PSK. (A) shows the signal point arrangement of the transmission system 1, and (A) shows the signal point arrangement of the transmission system 2. . The modulation multi-level number is 3 when the modulation method is 8PSK. In the conventional 8PSK signal point arrangement, as shown in FIG. 18A, a set of signal points (real part, imaginary part) is {(√2,0), (1,1), (0, √ 2), (-1,1), (-√2,0), (-1, -1), (0, -√2), (1, -1)}, and average power is 1 Therefore, the normalization coefficient to be multiplied is 1 / √2. In the new 8PSK signal point arrangement, as shown in FIG. 18 (a), the set of signal points is {(cos (0/3 × π) / 2, sin (0/3 × π) / 2), ( cos (2/3 × π) / 2, sin (2/3 × π) / 2), (cos (4/3 × π) / 2, sin (4/3 × π) / 2), (cos ( 3/5 × π), sin (3/5 × π)), (cos (5/5 × π), sin (5/5 × π)), (cos (7/5 × π), sin (7 / 5 × π)), (cos (9/5 × π), sin (9/5 × π)), (cos (11/5 × π), sin (11/5 × π))}, The normalization coefficient to be multiplied to make the average power 1 is 1 / √0.71875. The signal point shown in FIG. 18 (a) may be rotated, or the signal point shown in FIG. 18 (a) may be rotated (inner circle (signal point α) and An outer circle (including one obtained by independently rotating the signal point β) may be used.

図19は、変調方式が16QAMの場合の信号点配置例を示す図であり、(ア)は送信系統1の信号点配置を示し、(イ)は送信系統2の信号点配置を示している。変調方式が16QAMの場合の変調多値数は4である。従来の16QAMの信号点配置は、図19(ア)に示すように、信号点(実部,虚部)の集合が、{(-3,3)、(-1,3)、(-1,1)、(-3,1)、(1,3)、(3,3)、(3,1)、(1,1)、(1,-1)、(3,-1)、(3,-3)、(1,-3)、(-3,-1)、(-1,-1)、(-1,-3)、(-3,-3)}であり、平均電力を1にするために乗算する正規化係数は、1/√10である。新しい16QAMの信号点配置の一つは、図19(イ)に示すように、信号点の集合が、{(-5,1)、(-3,3)、(-1,5)、(-1,1)、(1,3)、(3,5)、(5,3)、(3,1)、(1,-5)、(1,-1)、(5,-1)、(3,-3)、(-5,-3)、(-3,-1)、(-1,-3)、(-3,-5)}であり、平均電力を1にするために乗算する正規化係数は、1/√20である。尚、図19(ア)(イ)に示した信号点を回転させたものを用いるようにしてもよい。   FIG. 19 is a diagram illustrating an example of signal point arrangement when the modulation scheme is 16QAM. FIG. 19A illustrates the signal point arrangement of the transmission system 1, and FIG. 19B illustrates the signal point arrangement of the transmission system 2. . The modulation multilevel number is 4 when the modulation method is 16QAM. In the conventional 16QAM signal point arrangement, as shown in FIG. 19A, the set of signal points (real part, imaginary part) is {(-3,3), (-1,3), (-1 , 1), (-3,1), (1,3), (3,3), (3,1), (1,1), (1, -1), (3, -1), ( 3, -3), (1, -3), (-3, -1), (-1, -1), (-1, -3), (-3, -3)} and average power The normalization coefficient to be multiplied to make 1 is 1 / √10. As shown in FIG. 19A, one of the new 16QAM signal point arrangements is that the set of signal points is {(-5,1), (-3,3), (-1,5), ( -1,1), (1,3), (3,5), (5,3), (3,1), (1, -5), (1, -1), (5, -1) , (3, -3), (-5, -3), (-3, -1), (-1, -3), (-3, -5)}, so that the average power is 1 The normalization coefficient multiplied by 1 / √20. In addition, you may make it use what rotated the signal point shown to Fig.19 (a) (a).

図20は、変調方式が16QAMの場合の他の信号点配置例を示す図であり、図19(ア)に示した送信系統1の信号点配置に対し、(ウ)〜(キ)は送信系統2の信号点配置を示している。新しい16QAMの信号点配置の他の一つは、図20(ウ)に示すように、信号点(実部,虚部)の集合が、{(-5,3)、(-3,5)、(-1,3)、(-3,1)、(1,3)、(3,5)、(5,3)、(3,1)、(1,-3)、(3,-1)、(5,-3)、(3,-5)、(-5,-3)、(-3,-1)、(-1,-3)、(-3,-5)}であり、平均電力を1にするために乗算する正規化係数は、1/√22である。また、新しい16QAMの信号点配置の他の一つは、図20(エ)に示すように、信号点の集合が、{(-3,2)、(-2,3)、(-1,2)、(-2,1)、(1,2)、(2,3)、(3,2)、(2,1)、(1,-2)、(2,-1)、(3,-2)、(2,-3)、(-3,-2)、(-2,-1)、(-1,-2)、(-2,-3)}であり、平均電力を1にするために乗算する正規化係数は、1/√9である。尚、図20(ウ)(エ)に示した信号点を回転させたもの(原点に近い8個の信号点と、原点から遠い8個の信号点とを独立に回転させたものも含む)を用いるようにしてもよい。   FIG. 20 is a diagram showing another example of signal point arrangement when the modulation method is 16QAM. In contrast to the signal point arrangement of the transmission system 1 shown in FIG. The signal point arrangement of system 2 is shown. Another one of the new 16QAM signal point arrangements is that the set of signal points (real part, imaginary part) is {(-5,3), (-3,5) as shown in FIG. , (-1,3), (-3,1), (1,3), (3,5), (5,3), (3,1), (1, -3), (3,- 1), (5, -3), (3, -5), (-5, -3), (-3, -1), (-1, -3), (-3, -5)} Yes, the normalization coefficient to be multiplied to make the average power 1 is 1 / √22. Another one of the new 16QAM signal point arrangements is that the set of signal points is {(−3,2), (−2,3), (−1, as shown in FIG. 2), (-2,1), (1,2), (2,3), (3,2), (2,1), (1, -2), (2, -1), (3 , -2), (2, -3), (-3, -2), (-2, -1), (-1, -2), (-2, -3)} and the average power is The normalization coefficient multiplied to 1 is 1 / √9. Note that the signal points shown in FIGS. 20 (c) and 20 (d) are rotated (including 8 signal points close to the origin and 8 signal points far from the origin independently rotated). May be used.

また、新しい16QAMの信号点配置の他の一つは、図20(オ)に示すように、信号点の集合が、{(-4,1)、(-2,3)、(0,3)、(-2,1)、(0,1)、(2,3)、(4,3)、(2,1)、(0,-3)、(2,-1)、(4,-1)、(2,-3)、(-4,-3)、(-2,-1)、(0,-1)、(-2,-3)}であり、平均電力を1にするために乗算する正規化係数は、1/√11である。尚、図20(オ)に示した信号点を回転させたものを用いるようにしてもよい。   Another one of the new 16QAM signal point arrangements is that the set of signal points is {(-4,1), (-2,3), (0,3) as shown in FIG. ), (-2,1), (0,1), (2,3), (4,3), (2,1), (0, -3), (2, -1), (4, -1), (2, -3), (-4, -3), (-2, -1), (0, -1), (-2, -3)} and the average power is 1. Therefore, the normalization coefficient to be multiplied is 1 / √11. In addition, you may make it use what rotated the signal point shown in FIG.

また、新しい16QAMの信号点配置の他の一つは、図20(カ)に示すように、信号点の集合が、{(-5,3)、(-3,5)、(0,2)、(-5,0)、(0,5)、(3,5)、(5,3)、(2,0)、(0,-2)、(5,0)、(5,-3)、(3,-5)、(-5,-3)、(-2,0)、(0,-5)、(-3,-5)}であり、平均電力を1にするために乗算する正規化係数は、1/√24.25である。また、新しい16QAMの信号点配置の他の一つは、図20(キ)に示すように、信号点の集合が、{(-3,3)、(-1,5)、(-1,1)、(-5,1)、(1,5)、(3,3)、(5,1)、(1,1)、(1,-1)、(5,-1)、(3,-3)、(1,-5)、(-5,-1)、(-1,-1)、(-1,-5)、(-3,-3)}であり、平均電力を1にするために乗算する正規化係数は、1/√18である。尚、図20(カ)(キ)に示した信号点を回転させたもの(原点に近い4個の信号点と、原点から遠い12個の信号点とを独立に回転させたものも含む)を用いるようにしてもよい。   Another one of the new 16QAM signal point arrangements is that the set of signal points is {(-5,3), (-3,5), (0,2) as shown in FIG. ), (-5,0), (0,5), (3,5), (5,3), (2,0), (0, -2), (5,0), (5,- 3), (3, -5), (-5, -3), (-2,0), (0, -5), (-3, -5)}, so that the average power is 1 The normalization coefficient multiplied by is 1 / √24.25. Another one of the new 16QAM signal point arrangements is that the set of signal points is {(-3,3), (-1,5), (-1, 1), (-5,1), (1,5), (3,3), (5,1), (1,1), (1, -1), (5, -1), (3 , -3), (1, -5), (-5, -1), (-1, -1), (-1, -5), (-3, -3)} and the average power is The normalization factor to be multiplied to 1 is 1 / √18. Note that the signal points shown in FIGS. 20 (f) and (g) are rotated (including four signal points close to the origin and twelve signal points far from the origin independently rotated). May be used.

このように、図17〜図20に示した信号点配置によれば、信号点は、整数の位置、または正弦及び余弦関数で表される位置に配置されているから、信号点を用いた演算処理が容易になり、処理負荷を低減することができる。図6及び図7についても同様である。   As described above, according to the signal point arrangement shown in FIGS. 17 to 20, since the signal points are arranged at integer positions or positions represented by sine and cosine functions, computation using the signal points is performed. Processing becomes easy and processing load can be reduced. The same applies to FIGS. 6 and 7.

また、変調方式が16QAMの場合の信号点配置の例として図19及び図20を挙げたが、これらの幾つかは、変調方式が32QAMの場合の従来の信号点配置における32点の信号点のうち、16点を任意に抽出した信号点配置であり、これらの他、変調方式が64QAMの場合の従来の信号点配置における64点の信号点のうち、16点を任意に抽出した信号点配置を用いるようにしてもよい。このような信号点配置を用いることにより、その信号点を用いた演算処理は、64QAMの場合と同様に実現できるから、演算処理が容易になり、処理負荷を低減することができる。   Further, FIGS. 19 and 20 are given as examples of signal point arrangements when the modulation method is 16QAM, but some of them are the signal points of 32 points in the conventional signal point arrangement when the modulation method is 32QAM. Among them, the signal point arrangement is obtained by arbitrarily extracting 16 points. In addition to these, the signal point arrangement obtained by arbitrarily extracting 16 points out of the 64 signal points in the conventional signal point arrangement when the modulation method is 64QAM. May be used. By using such a signal point arrangement, the arithmetic processing using the signal point can be realized in the same way as in the case of 64QAM, so that the arithmetic processing becomes easy and the processing load can be reduced.

以上、実施例1,2を挙げて本発明を説明したが、本発明は前記実施例1,2に限定されるものではなく、その技術思想を逸脱しない範囲で種々変形可能である。例えば、前記実施例1,2では、送信系統数2及び受信系統数2の2×2STTC−MIMOシステムを挙げて説明したが、本発明は、このような構成に限定されるものではなく、送信系統数及び受信系統数を拡張することにより、更に多くの送信系統数及び受信系統数のMIMOシステムに適用することができる。この場合も同様に、送信系統間で異なる信号点配置が用いられる。   The present invention has been described with reference to the first and second embodiments. However, the present invention is not limited to the first and second embodiments, and various modifications can be made without departing from the technical idea thereof. For example, in the first and second embodiments, the 2 × 2 STTC-MIMO system having two transmission systems and two reception systems has been described, but the present invention is not limited to such a configuration. By expanding the number of systems and the number of reception systems, it can be applied to a MIMO system having a larger number of transmission systems and reception systems. In this case as well, different signal point arrangements are used between the transmission systems.

また、図6、図7、図17〜図20に示した信号点配置の組み合わせは一例であり、本発明は、このような組み合わせに限定されるものではない。また、実施例1,2では、送信系統間で、従来の信号点配置と新しい信号点配置との組み合わせを用いるようにしたが、従来の信号点配置を用いることなく、新しい信号点配置であって異なる信号点配置の組み合わせを用いるようにしてもよい。   Moreover, the combinations of signal point arrangements shown in FIGS. 6, 7, and 17 to 20 are examples, and the present invention is not limited to such combinations. In the first and second embodiments, the combination of the conventional signal point arrangement and the new signal point arrangement is used between the transmission systems. However, the new signal point arrangement is not used without using the conventional signal point arrangement. A combination of different signal point arrangements may be used.

また、送信系統間で異なる信号点配置として、図7(ア)(イ)、図19(ア)(イ)及び図20(オ)に示したように、近傍の信号点の距離が等間隔になっている信号点配置を用いることが望ましい。これは、距離が等間隔でない信号点を有する信号点配置よりも等間隔の信号点を有する信号点配置の方が誤りやすい信号点の偏りがなくなるため、伝送誤りが起こる可能性が低くなり、伝送特性を一層改善することができるからである。   In addition, as shown in FIGS. 7A, 7A, 19A, 19B, and 20O, the signal point arrangements that differ between the transmission systems are equally spaced. It is desirable to use the signal point arrangement as shown in FIG. This eliminates the bias of signal points that are more likely to be erroneous in signal point arrangements having equally spaced signal points than in signal point arrangements having signal points that are not evenly spaced, thus reducing the possibility of transmission errors. This is because the transmission characteristics can be further improved.

1 時空間トレリス符号化器
2 畳込み符号化部
3 マッピング部
4 送信アンテナ
5 受信アンテナ
6 ビタビ復号器
7 メトリック計算部
8 ブランチ選択部
9 トレースバック部
10 入力信号処理部
11 時空間トレリス符号化部
12 OFDM変調部
13 送信高周波部
14 送信アンテナ
15 受信アンテナ
16 受信高周波部
17 OFDM復調部
18 ビタビ復号部
19 出力信号処理部
20 SC変調部
21 SC復調部
30 シリアル・パラレル変換部
31 ビットレジスタ
32 乗算器
33 モジュロ加算器
101 エネルギー拡散部
102 外符号符号化部
103 外インタリーブ部
104 畳込み符号化部
105 内インタリーブ部
106 マッピング部
107 OFDMフレーム構成部
108 IFFT部
109 GI付加部
110 直交変調部
111 直交復調部
112 シンボル同期部
113 FFT部
114 伝搬路推定部
115 内デインタリーブ部
116 メトリック計算部
117 ブランチ選択部
118 トレースバック部
119 外デインタリーブ部
120 外符号復号部
121 エネルギー逆拡散部
201 基準信号挿入部
202 波形整形部
203 直交変調部
204 直交復調部
205 波形整形部
206 同期部
207 伝搬路推定部
208 内デインタリーブ部
301,303,305 送信装置
302,304,306 受信装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Space-time trellis encoder 2 Convolutional encoding part 3 Mapping part 4 Transmission antenna 5 Reception antenna 6 Viterbi decoder 7 Metric calculation part 8 Branch selection part 9 Trace back part 10 Input signal processing part 11 Space-time trellis encoding part Reference Signs List 12 OFDM modulation unit 13 transmission high frequency unit 14 transmission antenna 15 reception antenna 16 reception high frequency unit 17 OFDM demodulation unit 18 Viterbi decoding unit 19 output signal processing unit 20 SC modulation unit 21 SC demodulation unit 30 serial / parallel conversion unit 31 bit register 32 multiplication 33 Modulo adder 101 Energy spreading unit 102 Outer encoding unit 103 Outer interleaving unit 104 Convolutional encoding unit 105 Inner interleaving unit 106 Mapping unit 107 OFDM frame configuration unit 108 IFFT unit 109 GI addition unit 110 Orthogonal modulation unit 111 Orthogonal demodulation 112 symbol synchronization unit 113 FFT unit 114 propagation path estimation unit 115 inner deinterleaving unit 116 metric calculation unit 117 branch selection unit 118 traceback unit 119 outer deinterleaving unit 120 outer code decoding unit 121 energy despreading unit 201 reference signal insertion unit 202 Waveform shaping unit 203 Orthogonal modulation unit 204 Orthogonal demodulation unit 205 Waveform shaping unit 206 Synchronization unit 207 Propagation path estimation unit 208 Deinterleaving units 301, 303, 305 Transmitting devices 302, 304, 306 Receiving devices

Claims (6)

複数の送信系統と複数の受信系統からなる時空間トレリス符号化MIMO方式の送信装置において、
前記送信系統毎に、送信データを畳込み符号化し、所定の変調方式の信号点配置にマッピングする時空間トレリス符号化部と、
前記送信系統毎に、前記時空間トレリス符号化部により畳込み符号化及びマッピングされた送信データに対し、OFDM変調またはシングルキャリア変調を行う変調部と、
前記送信系統毎に、前記変調部により生成された信号の周波数変換を行い、送信アンテナを介して送信する送信高周波部と、を備え、
前記時空間トレリス符号化部におけるマッピングは、
前記送信系統間で、変調多値数は同じであるが異なる信号点配置のマッピング情報を用いて行う、ことを特徴とする送信装置。
In a transmitter of a space-time trellis coded MIMO system consisting of a plurality of transmission systems and a plurality of reception systems,
For each transmission system, a space-time trellis encoding unit that convolutionally encodes transmission data and maps it to a signal point arrangement of a predetermined modulation scheme;
For each transmission system, a modulation unit that performs OFDM modulation or single carrier modulation on transmission data subjected to convolutional coding and mapping by the space-time trellis coding unit;
A transmission high-frequency unit that performs frequency conversion of the signal generated by the modulation unit and transmits the signal via a transmission antenna for each transmission system,
The mapping in the space-time trellis encoder is:
A transmission apparatus characterized in that mapping is performed using mapping information of different signal point arrangements with the same modulation multi-level number but different between the transmission systems.
請求項1に記載の送信装置において、
前記送信系統間で異なる信号点配置を、ある一つの信号点配置と、当該信号点配置を回転させた場合に信号点が重ならないようにした信号点配置との組み合わせとする、ことを特徴とする送信装置。
The transmission apparatus according to claim 1,
The signal point arrangement that differs between the transmission systems is a combination of one signal point arrangement and a signal point arrangement that prevents signal points from overlapping when the signal point arrangement is rotated. Transmitting device.
請求項1に記載の送信装置において、
前記送信系統間で異なる信号点配置を、ある一つの信号点配置と、当該信号点配置を回転、拡大または縮小させた場合に重ならない信号点が存在する信号点配置との組み合わせとする、ことを特徴とする送信装置。
The transmission apparatus according to claim 1,
The signal point arrangement different between the transmission systems is a combination of one signal point arrangement and a signal point arrangement in which there are signal points that do not overlap when the signal point arrangement is rotated, enlarged, or reduced. A transmitter characterized by the above.
請求項1に記載の送信装置から送信された送信系統毎の信号が伝搬路にて合成され、前記合成信号を前記受信系統毎に受信し、元の送信データを復元する受信装置であって、
前記受信系統毎に、前記合成信号を、受信アンテナを介して受信して周波数変換する受信高周波部と、
前記受信系統毎に、前記受信高周波部により周波数変換された信号に対し、請求項1の変調部によりOFDM変調が行われた場合はOFDM復調を行い、請求項1の変調部によりシングルキャリア変調が行われた場合はシングルキャリア復調を行う復調部と、
前記時空間トレリス符号化部におけるマッピングに用いた、前記送信系統間で変調多値数は同じであるが異なる信号点配置のマッピング情報に基づき、前記受信高周波部により周波数変換された信号から推定された前記複数の送信系統と前記複数の受信系統との間の伝搬路応答を用いて、前記受信系統毎の受信信号レプリカを作成し、前記受信信号レプリカと前記復調部により復調された実際の受信信号との間のメトリックを計算し、前記メトリックに基づいてブランチを選択してトレリス線図を作成し、前記トレリス線図をトレースバックして元の送信データを復号するビタビ復号部と、を備えたことを特徴とする受信装置。
A signal for each transmission system transmitted from the transmission device according to claim 1 is combined in a propagation path, the combined signal is received for each reception system, and the original transmission data is restored.
For each reception system, a reception high-frequency unit that receives the synthesized signal via a reception antenna and converts the frequency, and
For each reception system, OFDM modulation is performed on the signal frequency-converted by the reception high-frequency unit when the modulation unit of claim 1 performs OFDM modulation, and single-carrier modulation is performed by the modulation unit of claim 1. If performed, a demodulator that performs single carrier demodulation;
Based on the mapping information of the signal point arrangement with the same modulation multi-level number between the transmission systems used for mapping in the space-time trellis coding unit, but estimated from the signal frequency-converted by the reception high-frequency unit. In addition, a propagation signal response between the plurality of transmission systems and the plurality of reception systems is used to create a reception signal replica for each reception system, and an actual reception demodulated by the reception signal replica and the demodulation unit A Viterbi decoding unit that calculates a metric between the signals, selects a branch based on the metric, creates a trellis diagram, and traces back the trellis diagram to decode the original transmission data. A receiving device.
請求項4に記載の受信装置において、
前記送信系統間で異なる信号点配置を、ある一つの信号点配置と、当該信号点配置を回転させた場合に信号点が重ならないようにした信号点配置との組み合わせとする、ことを特徴とする受信装置。
The receiving device according to claim 4,
The signal point arrangement that differs between the transmission systems is a combination of one signal point arrangement and a signal point arrangement that prevents signal points from overlapping when the signal point arrangement is rotated. Receiving device.
請求項4に記載の受信装置において、
前記送信系統間で異なる信号点配置を、ある一つの信号点配置と、当該信号点配置を回転、拡大または縮小させた場合に重ならない信号点が存在する信号点配置の組み合わせとする、ことを特徴とする受信装置。
The receiving device according to claim 4,
The signal point arrangement that differs between the transmission systems is a combination of one signal point arrangement and a signal point arrangement in which there are signal points that do not overlap when the signal point arrangement is rotated, enlarged, or reduced. A receiving device.
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