JP2014147029A - Mimo-ofdm reception device and program - Google Patents

Mimo-ofdm reception device and program Download PDF

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慎悟 朝倉
Kenichi Murayama
研一 村山
Takuya Shitomi
拓也 蔀
Kazuhiko Shibuya
一彦 澁谷
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve reception characteristics by optimizing a parameter in the case of using a normalized UMP BP method, an offset UMP BP method or the like.SOLUTION: A multipath component power measurement section 21 of a parameter optimum value decision section 8-1 measures a D/U ratio of multipath component power as data on a state of a transmission path on the basis of a transmission path response, and a parameter decision section 23 extracts control information such as a carrier modulation system and an encoding rate from TMCC, and reads out a parameter β corresponding to the carrier modulation system, the encoding rate and the D/U ratio of the multipath component power from a DB 22 to decide an optimum value of the parameter β. The optimum value of the parameter β can be adaptively changed according to the D/U ratio of the multipath component power reflecting the state of the transmission path in the case of using the offset UMP BP method, which suppresses an effect of approximation to reduce degradation in a UMP BP method, as an LDPC decoding algorithm of an LDPC code decoding section 19.

Description

本発明は、複数の送信アンテナから無線伝送されたOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:直交周波数分割多重)信号を複数の受信アンテナにて受信するMIMO(Multiple Input Multiple Output)−OFDM受信装置及びプログラムに関し、特に、LDPC(Low Density Parity Check:低密度パリティチェック)符号の復号処理に関する。   The present invention relates to a MIMO (Multiple Input Multiple Output) -OFDM receiver and a program for receiving OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) signals transmitted from a plurality of transmitting antennas by a plurality of receiving antennas, In particular, the present invention relates to a decoding process of an LDPC (Low Density Parity Check) code.

日本の地上デジタル放送方式であるISDB−T(Integrated Services Digital Broadcasting−Terrestrial)は、固定受信向けにハイビジョン(登録商標)放送(または複数標準画質放送)を実現している。次世代の地上デジタル放送方式では、従来のハイビジョンに代わり、3Dハイビジョン放送またはハイビジョンの16倍の解像度を持つスーパーハイビジョン等により、さらに情報量の多いサービスを提供することが求められている。そのため、データ容量の拡大及び誤り訂正技術により、所要C/Nを低減することが課題となっている。   ISDB-T (Integrated Services Digital Broadcasting-Terrestrial), a Japanese terrestrial digital broadcasting system, realizes high-definition (registered trademark) broadcasting (or multiple standard-definition broadcasting) for fixed reception. In the next-generation digital terrestrial broadcasting system, it is required to provide a service with a larger amount of information by 3D high-definition broadcasting or Super Hi-Vision having a resolution 16 times that of Hi-Vision instead of conventional Hi-Vision. Therefore, reducing the required C / N by increasing the data capacity and error correction technology has been an issue.

近年、無線によるデータ伝送容量を拡大するための手法として、水平偏波及び垂直偏波の両偏波を送受信アンテナに同時に用いる2×2偏波MIMO方式が提案されている。MIMO方式は、OFDMと組み合わせることにより、マルチパスに対して高耐性の大容量伝送を実現することができる。また、LDPC符号が、シャノン限界に迫る高性能の誤り訂正符号として、多くの伝送システムに採用されている。   In recent years, as a method for expanding the data transmission capacity by radio, a 2 × 2 polarization MIMO system that uses both horizontally polarized waves and vertically polarized waves simultaneously for the transmitting and receiving antennas has been proposed. The MIMO system can realize high-capacity transmission with high resistance against multipath by combining with the MIMO. In addition, LDPC codes are employed in many transmission systems as high-performance error correction codes that approach the Shannon limit.

LDPC符号の復号処理として、例えばBP(Belief Propagation)アルゴリズムが用いられる。BPアルゴリズムを用いた復号処理そのものは復号性能が極めて高いが、演算量が膨大である。このため、演算量を削減したUMP BP法(Uniformly Most Powerful BP法)、正規化UMP BP法、オフセットUMP BP法等が提案されている(非特許文献1を参照)。   For example, a BP (Belief Propagation) algorithm is used as an LDPC code decoding process. The decoding process itself using the BP algorithm has extremely high decoding performance, but the calculation amount is enormous. For this reason, the UMP BP method (Uniformly Most Powerful BP method), the normalized UMP BP method, the offset UMP BP method, etc. which reduced the amount of calculation are proposed (refer nonpatent literature 1).

UMP BP法は、BPアルゴリズムの一部の計算を最小値で近似し、複雑度を低減した復号アルゴリズムである。また、正規化UMP BP法及びオフセットUMP BP法は、UMP BP法にて近似した計算を正規化等することにより、対数尤度比のずれを補正し、尤度の精度を向上させる復号アルゴリズムである。これらの復号アルゴリズムの計算には、所定値のパラメータが用いられる(以下、正規化UMP BP法のパラメータをα、オフセットUMP BP法のパラメータをβとする)。   The UMP BP method is a decoding algorithm that reduces the complexity by approximating a partial calculation of the BP algorithm with a minimum value. In addition, the normalized UMP BP method and the offset UMP BP method are decoding algorithms that correct the deviation of the log likelihood ratio and improve the accuracy of the likelihood by normalizing the calculation approximated by the UMP BP method. is there. In the calculation of these decoding algorithms, parameters having predetermined values are used (hereinafter, the parameter of the normalized UMP BP method is α, and the parameter of the offset UMP BP method is β).

〔従来のMIMO−OFDM受信装置〕
図10は、従来のMIMO−OFDM受信装置の構成を示すブロック図である。このMIMO−OFDM受信装置10は、LDPC符号の復号処理として正規化UMP BP法またはオフセットUMP BP法を用いる装置であり、MIMO−OFDM送信装置の送信アンテナ数を2本とし、受信アンテナ数を2本とした水平偏波及び垂直偏波による2×2偏波MIMO方式に適用するものである。図10において、MIMO−OFDM受信装置10は、有効シンボル期間抽出及びFFT(Fast Fourier Transform:高速フーリエ変換)部11−1,11−2、SP(Scattered Pilot:スキャタードパイロット)抽出部12−1,12−2、伝送路応答算出部13、MIMO等化/偏波分離部14、シンボル合成部15、尤度算出部16、TMCC(Transmission and Multiplexing Configuration Control)読取部17、パラメータ最適値決定部18及びLDPC符号復号部19を備えている。有効シンボル期間抽出及びFFT部11−1,11−2、SP抽出部12−1,12−2、伝送路応答算出部13、MIMO等化/偏波分離部14及びシンボル合成部15により、MIMO−OFDM復調部が構成される。
[Conventional MIMO-OFDM Receiver]
FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of a conventional MIMO-OFDM receiver. This MIMO-OFDM receiver 10 is a device that uses the normalized UMP BP method or the offset UMP BP method as an LDPC code decoding process. The MIMO-OFDM transmitter has two transmit antennas, and the number of receive antennas is two. The present invention is applied to the 2 × 2 polarization MIMO system using horizontal polarization and vertical polarization. In FIG. 10, the MIMO-OFDM receiver 10 includes an effective symbol period extraction and FFT (Fast Fourier Transform) units 11-1 and 11-2, and an SP (Scattered Pilot) extraction unit 12-1. 12-2, transmission line response calculation unit 13, MIMO equalization / polarization separation unit 14, symbol synthesis unit 15, likelihood calculation unit 16, TMCC (Transmission and Multiplexing Configuration Control) reading unit 17, parameter optimum value determination unit 18 and an LDPC code decoding unit 19. The effective symbol period extraction and FFT units 11-1 and 11-2, the SP extraction units 12-1 and 12-2, the transmission path response calculation unit 13, the MIMO equalization / polarization separation unit 14, and the symbol synthesis unit 15 -An OFDM demodulator is configured.

有効シンボル期間抽出及びFFT部11−1は、図示しない受信アンテナRx1を介して受信した水平偏波の信号を入力し、1OFDMシンボル分期間においてガード相関のピーク位置を検出して有効シンボル期間を抽出する。そして、有効シンボル期間抽出及びFFT部11−1は、抽出した水平偏波の有効シンボル期間に対し高速フーリエ変換により、時間軸波形の信号を周波数軸波形の信号に変換し、水平偏波の周波数軸波形の信号をSP抽出部12−1及びTMCC読取部17に出力する。有効シンボル期間抽出及びFFT部11−2は、図示しない受信アンテナRx2を介して受信した垂直偏波の信号を入力し、有効シンボル期間抽出及びFFT部11−1と同様の処理を行い、垂直偏波の周波数軸波形の信号をSP抽出部12−2及びTMCC読取部17に出力する。   The effective symbol period extraction and FFT unit 11-1 receives a horizontally polarized wave signal received via a receiving antenna Rx1 (not shown), detects the peak position of the guard correlation in one OFDM symbol period, and extracts the effective symbol period. To do. Then, the effective symbol period extraction and FFT unit 11-1 converts the time-axis waveform signal into the frequency-axis waveform signal by fast Fourier transform on the extracted horizontal polarization effective symbol period, and the horizontal polarization frequency. The shaft waveform signal is output to the SP extraction unit 12-1 and the TMCC reading unit 17. The effective symbol period extraction and FFT unit 11-2 receives a vertically polarized signal received via a reception antenna Rx2 (not shown), performs the same processing as the effective symbol period extraction and FFT unit 11-1, and performs vertical polarization. The frequency axis waveform signal of the wave is output to the SP extraction unit 12-2 and the TMCC reading unit 17.

SP抽出部12−1は、有効シンボル期間抽出及びFFT部11−1から水平偏波の周波数軸波形の信号を入力し、所定のキャリアシンボル位置に配置されたSPを抽出する。SP抽出部12−2は、有効シンボル期間抽出及びFFT部11−2から垂直偏波の周波数軸波形の信号を入力し、SP抽出部12−1と同様の処理を行い、SPを抽出する。   The SP extraction unit 12-1 receives the signal of the horizontal polarization frequency axis waveform from the effective symbol period extraction and FFT unit 11-1, and extracts the SP arranged at a predetermined carrier symbol position. The SP extraction unit 12-2 receives the signal of the vertical polarization frequency axis waveform from the effective symbol period extraction and FFT unit 11-2, performs the same processing as the SP extraction unit 12-1, and extracts the SP.

伝送路応答算出部13は、SP抽出部12−1,12−2により抽出されたSP及び予め設定されたSP(送信用のSP)を用いて、伝送路応答を算出する。MIMO等化/偏波分離部14は、伝送路応答算出部13により算出された伝送路応答を用いて、MIMO等化処理及び偏波分離処理を行い、シンボル合成部15は、MIMO等化/偏波分離部14によりMIMO等化及び偏波分離された信号のシンボルを合成する。   The transmission path response calculation unit 13 calculates a transmission path response using the SP extracted by the SP extraction units 12-1 and 12-2 and a preset SP (SP for transmission). The MIMO equalization / polarization demultiplexing unit 14 performs the MIMO equalization process and the polarization demultiplexing process using the transmission path response calculated by the transmission path response calculation unit 13, and the symbol synthesis unit 15 performs the MIMO equalization / The symbol of the signal subjected to MIMO equalization and polarization separation by the polarization separation unit 14 is synthesized.

つまり、有効シンボル期間抽出及びFFT部11−1,11−2、SP抽出部12−1,12−2、伝送路応答算出部13、MIMO等化/偏波分離部14及びシンボル合成部15にて構成されるMIMO−OFDM復調部によって、MIMO−OFDM送信装置における元の信号に復調される。   That is, the effective symbol period extraction and FFT units 11-1 and 11-2, the SP extraction units 12-1 and 12-2, the transmission path response calculation unit 13, the MIMO equalization / polarization separation unit 14, and the symbol synthesis unit 15 Is demodulated into the original signal in the MIMO-OFDM transmission apparatus.

尤度算出部16は、シンボル合成部15によりシンボル合成された信号の尤度、すなわちMIMO−OFDM復調部により復調された元の信号の尤度を、ビット毎に算出する。   The likelihood calculating unit 16 calculates, for each bit, the likelihood of the signal synthesized by the symbol synthesizing unit 15, that is, the likelihood of the original signal demodulated by the MIMO-OFDM demodulating unit.

TMCC読取部17は、有効シンボル期間抽出及びFFT部11−1から水平偏波の周波数軸波形の信号を入力すると共に、有効シンボル期間抽出及びFFT部11−2から垂直偏波の周波数軸波形の信号を入力し、所定のキャリアシンボル位置に配置された、符号化率、キャリア変調方式等の制御情報が格納されたTMCCを読み取り、読み取ったTMCCをパラメータ最適値決定部18に出力する。符号化率、キャリア変調方式等の制御情報は、MIMO−OFDM送信装置において、所定のキャリアシンボル位置に配置されたTMCCに格納される。   The TMCC reading unit 17 inputs the signal of the frequency axis waveform of the horizontal polarization from the effective symbol period extraction and FFT unit 11-1, and also outputs the frequency axis waveform of the vertical polarization from the effective symbol period extraction and FFT unit 11-2. A signal is input, TMCC stored at a predetermined carrier symbol position and storing control information such as coding rate and carrier modulation scheme is read, and the read TMCC is output to parameter optimum value determining section 18. Control information such as a coding rate and a carrier modulation scheme is stored in a TMCC arranged at a predetermined carrier symbol position in the MIMO-OFDM transmission apparatus.

パラメータ最適値決定部18は、TMCC読取部17からTMCCを入力し、TMCCからキャリア変調方式、符号化率等の制御情報を抽出し、抽出した制御情報に基づいてパラメータの最適値を決定する。例えば、パラメータ最適値決定部18は、各キャリア変調方式に対してパラメータと符号化率とが対応して予め格納されたテーブルを保持しており、TMCCから抽出したキャリア変調方式及び符号化率に対応するパラメータをテーブルから読み出し、読み出したパラメータを最適値として決定する。   The parameter optimum value determination unit 18 receives TMCC from the TMCC reading unit 17, extracts control information such as a carrier modulation scheme and a coding rate from the TMCC, and determines an optimum parameter value based on the extracted control information. For example, the parameter optimum value determination unit 18 holds a table in which parameters and coding rates corresponding to each carrier modulation method are stored in advance, and sets the carrier modulation method and coding rate extracted from the TMCC. The corresponding parameter is read from the table, and the read parameter is determined as the optimum value.

LDPC符号復号部19は、尤度算出部16から尤度を入力すると共に、パラメータ最適値決定部18からパラメータを入力し、入力した尤度に対し、LDPC符号の復号処理として正規化UMP BP法またはオフセットUMP BP法の処理を、入力したパラメータを用いて行い、元の送信データに復元して出力する。   The LDPC code decoding unit 19 receives the likelihood from the likelihood calculating unit 16 and the parameter from the parameter optimum value determining unit 18, and uses the normalized UMP BP method as an LDPC code decoding process for the input likelihood. Alternatively, the offset UMP BP method is performed using the input parameters, restored to the original transmission data, and output.

〔LDPC符号復号部〕
次に、UMP BP法の復号処理について説明する。前述のとおり、UMP BP法は、BPアルゴリズムの一部の計算を最小値で近似し、複雑度を低減した復号アルゴリズムである。このBPアルゴリズムでは、受信信号の電力等から各ビットの初期尤度を計算し、0,1のデータからなる所定の検査行列を用いて尤度を繰り返し計算することにより、元の送信データを復元する。この検査行列を用いた繰り返し計算処理では、検査行列に基づいてビットノードとチェックノードとを関連付けて結線し、ビットノードにおける尤度の計算と、チェックノードにおける尤度の計算とを交互に繰り返して行う。ビットノードは、検査行列の列(後述するn)に対応し、チェックノードは、検査行列の行(後述するm)に対応する。
[LDPC code decoding unit]
Next, the decoding process of the UMP BP method will be described. As described above, the UMP BP method is a decoding algorithm that reduces the complexity by approximating a partial calculation of the BP algorithm with a minimum value. In this BP algorithm, the initial likelihood of each bit is calculated from the power of the received signal, etc., and the original transmission data is restored by repeatedly calculating the likelihood using a predetermined check matrix consisting of 0 and 1 data. To do. In the iterative calculation process using this check matrix, bit nodes and check nodes are linked and connected based on the check matrix, and the likelihood calculation at the bit nodes and the likelihood calculation at the check nodes are alternately repeated. Do. The bit node corresponds to a column (n described later) of the check matrix, and the check node corresponds to a row (m described later) of the check matrix.

(BPアルゴリズム)
BPアルゴリズムによる復号処理について説明する。例えば変調方式としてBPSK(Binary Phase Shift Keying:二位相偏移変調)を用いた場合、まず、初期LLR(Log Likelihood Ratio:対数尤度比)Fが以下の式により計算される。この計算は、尤度算出部16によりビット毎に行われる。

Figure 2014147029
ここで、nはビットノードの番号、yは受信信号、σは雑音の分散を示す。 (BP algorithm)
Decoding processing by the BP algorithm will be described. For example, when BPSK (Binary Phase Shift Keying) is used as the modulation method, first, an initial LLR (Log Likelihood Ratio) F n is calculated by the following equation. This calculation is performed for each bit by the likelihood calculation unit 16.
Figure 2014147029
Here, n is the bit node number, the y n received signals, sigma 2 denotes the variance of the noise.

そして、各ビットノード(nに対応するノード)について、接続されているチェックノードから尤度L(i) mnが収集されて列処理が行われ、尤度z(i) mnが以下の式により計算される。

Figure 2014147029
ここで、iは繰り返し回数を示し、m,nは、検査行列における行の数及び列の数を示す。すなわち、mはチェックノードの番号、nはビットノードの番号を示す。M(n)\mは、n番目のビットノードに接続される全てのチェックノードを示す(但し、m番目のチェックノードは除かれる)。 Then, for each bit node (node corresponding to n), the likelihood L (i) mn is collected from the connected check nodes and subjected to column processing, and the likelihood z (i) mn is calculated by the following equation: Calculated.
Figure 2014147029
Here, i indicates the number of repetitions, and m and n indicate the number of rows and the number of columns in the parity check matrix. That is, m indicates the check node number, and n indicates the bit node number. M (n) \ m indicates all check nodes connected to the nth bit node (however, the mth check node is excluded).

また、各チェックノード(mに対応するノード)について、接続されているビットノードから尤度z(i) mnが収集されて行処理が行われ、尤度L(i) mnが以下の式により計算される。

Figure 2014147029
ここで、N(m)\nは、m番目のチェックノードに接続される全てのビットノードを示す(但し、n番目のビットノードは除かれる)。 For each check node (node corresponding to m), likelihood z (i) mn is collected from the connected bit nodes and row processing is performed, and likelihood L (i) mn is calculated by the following equation: Calculated.
Figure 2014147029
Here, N (m) \ n indicates all bit nodes connected to the mth check node (however, the nth bit node is excluded).

前記式(2)(3)による計算を所定回数i繰り返すことにより、以下の式に示すように、尤度z(i) nが計算され、尤度z(i) nの符号からデータ0,1が復号される。

Figure 2014147029
Figure 2014147029
By repeating a predetermined number of times i calculated by the formula (2) (3), as shown in the following equation, the likelihood z (i) n is calculated, the data of the codes of the likelihood z (i) n 0, 1 is decoded.
Figure 2014147029
Figure 2014147029

しかしながら、このBPアルゴリズムによる復号処理では、前記式(3)の演算量が膨大になる。そこで、演算量を低減するために、前記式(3)の一部を最小値で近似したUMP BP法が用いられる。   However, in the decoding process by this BP algorithm, the amount of calculation of the equation (3) becomes enormous. Therefore, in order to reduce the amount of calculation, the UMP BP method that approximates a part of the equation (3) with a minimum value is used.

(UMP BP法)
UMP BP法では、前記式(3)の代わりに、以下の式を用いてL(i) mnを求める。この式は、前記式(3)における最小の尤度z(i) mnのみを用いたものである。

Figure 2014147029
(UMP BP method)
In the UMP BP method, L (i) mn is obtained using the following equation instead of the equation (3). This equation uses only the minimum likelihood z (i) mn in the equation (3).
Figure 2014147029

一方で、前記式(6)を用いたUMP BP法では、近似の影響が大きく劣化が大きくなってしまう。そこで、正規化UMP BP法またはオフセットUMP BP法が用いられる。   On the other hand, in the UMP BP method using the equation (6), the influence of approximation is large and the deterioration becomes large. Therefore, the normalized UMP BP method or the offset UMP BP method is used.

(正規化UMP BP法)
正規化UMP BP法では、以下の式を用いて尤度LNormUMPを求める。

Figure 2014147029
ここで、LUMPは、前記式(6)により算出された尤度L(i) mn、E|LBP|は、BPアルゴリズムの計算における平均尤度、E|LUMP|は、UMP BP法の計算における平均尤度を示す。パラメータαは、図10に示したパラメータ最適値決定部18により決定される。 (Normalized UMP BP method)
In the normalized UMP BP method, the likelihood L NormUMP is obtained using the following equation.
Figure 2014147029
Here, L UMP is the likelihood L (i) mn , E | L BP | calculated by the equation (6) is the average likelihood in the calculation of the BP algorithm, and E | L UMP | is the UMP BP method. The average likelihood in the calculation of The parameter α is determined by the parameter optimum value determination unit 18 shown in FIG.

(オフセットUMP BP法)
また、オフセットUMP BP法では、以下の式を用いて尤度LoffUMPを求める。

Figure 2014147029
ここで、LUMPは、前記式(6)により算出された尤度L(i) mnを示す。パラメータβは、図10に示したパラメータ最適値決定部18により決定される。 (Offset UMP BP method)
In the offset UMP BP method, the likelihood L offUMP is obtained using the following equation.
Figure 2014147029
Here, L UMP represents the likelihood L (i) mn calculated by the equation (6). The parameter β is determined by the parameter optimum value determination unit 18 shown in FIG.

このように、正規化UMP BP法及びオフセットUMP BP法を用いることにより、UMP BP法における尤度のずれを補正することができ、尤度の精度を向上させることができる。尚、BPアルゴリズム、UMP BP法、正規化UMP BP法及びオフセットUMP BP法の復号処理、並びにパラメータα,βの最適化処理については既知であるから、ここでは詳細な説明を省略する。詳細については、例えば非特許文献1を参照されたい。   In this way, by using the normalized UMP BP method and the offset UMP BP method, it is possible to correct the likelihood deviation in the UMP BP method, and to improve the accuracy of the likelihood. Since the decoding process of the BP algorithm, the UMP BP method, the normalized UMP BP method and the offset UMP BP method, and the optimization process of the parameters α and β are known, detailed description thereof is omitted here. For details, refer to Non-Patent Document 1, for example.

大橋,大槻、「高速フェージング通信路における正規化BP-basedアルゴリズム及びオフセットBP-basedアルゴリズムの特性解析」、信学技報、RCS2003-212(2003)Ohashi and Ohtsuki, "Characteristic analysis of normalized BP-based algorithm and offset BP-based algorithm in high-speed fading channel", IEICE Technical Report, RCS2003-212 (2003)

図10に示した従来のMIMO−OFDM受信装置10において、LDPC符号復号部19が前述の正規化UMP BP法またはオフセットUMP BP法の復号処理を行うために、パラメータ最適値決定部18が、TMCCに格納された制御情報に基づいて、前記式(7)のパラメータαまたは前記式(8)のパラメータβの最適値を決定する。このように、パラメータα,βは、MIMO−OFDM送信装置とMIMO−OFDM受信装置10との間の伝送路の状態に関わらず、MIMO−OFDM送信装置にて用いたキャリア変調方式及び符号化率から最適化された一定値としていた。   In the conventional MIMO-OFDM receiver 10 shown in FIG. 10, since the LDPC code decoding unit 19 performs the decoding process of the above-mentioned normalized UMP BP method or offset UMP BP method, the parameter optimum value determination unit 18 Based on the control information stored in the above, the optimum value of the parameter α in the equation (7) or the parameter β in the equation (8) is determined. Thus, the parameters α and β are the carrier modulation scheme and coding rate used in the MIMO-OFDM transmitter regardless of the state of the transmission path between the MIMO-OFDM transmitter and the MIMO-OFDM receiver 10. It was a constant value optimized from

しかしながら、地上放送を想定した無線伝送の伝送路には、白色雑音だけでなくマルチパス等による受信信号の劣化要因があり、また、偏波MIMO伝送の伝送路には、偏波回転等が発生し、これが劣化要因となる。これらの劣化要因は、結果として、正規化UMP BP法またはオフセットUMP BP法の復号処理により復元されるデータの精度に影響を与える。このため、復号処理の精度を向上させ受信特性を改善するためには、正規化UMP BP法及びオフセットUMP BP法の復号処理の内容を決定するパラメータα,βの最適値を、伝送路の状態に応じて変化させる必要がある。   However, the transmission path for wireless transmission assuming terrestrial broadcasting has a deterioration factor of the received signal due to not only white noise but also multipath, etc., and polarization rotation occurs in the transmission path for polarization MIMO transmission. However, this becomes a deterioration factor. As a result, these deterioration factors affect the accuracy of data restored by the decoding process of the normalized UMP BP method or the offset UMP BP method. Therefore, in order to improve the accuracy of the decoding process and improve the reception characteristics, the optimum values of the parameters α and β that determine the contents of the decoding process of the normalized UMP BP method and the offset UMP BP method are set to the state of the transmission path. It is necessary to change according to.

図11は、オフセットUMP BP法におけるパラメータβの最適値を示す図である。縦軸はBER(Bit Error Rate:ビット誤り率)、横軸はパラメータβを示し、四角マークの折れ線は、AWGN(Additive White Gaussian Noise:付加白色ガウス雑音)環境を想定した特性、三角マークの折れ線は、1波マルチパス環境を想定した特性を示している。また、これらは、遅延量=0.37us及び水平/垂直偏波の位相差180°とした計算機シミュレーションにより得られた特性である。C/Nを一定とし、パラメータβを変化させたときのビット誤り率が最小となる値が最適値である。図11から、伝送路によってオフセットUMP BP法におけるパラメータβの最適値が異なっていることがわかる。この違いは、伝送路の状態に応じて尤度の散らばり方が異なることに起因する。尚、図11では、オフセットUMP BP法におけるパラメータβの最適値を示したが、正規化UMP BP法におけるパラメータαについても、伝送路に応じてその最適値は異なるものである。   FIG. 11 is a diagram illustrating an optimum value of the parameter β in the offset UMP BP method. The vertical axis represents BER (Bit Error Rate), the horizontal axis represents parameter β, the square mark broken line is a characteristic assuming an AWGN (Additive White Gaussian Noise) environment, and the triangular mark broken line Indicates characteristics assuming a one-wave multipath environment. Further, these are characteristics obtained by computer simulation with a delay amount = 0.37 us and a horizontal / vertical polarization phase difference of 180 °. The value that minimizes the bit error rate when C / N is constant and the parameter β is changed is the optimum value. FIG. 11 shows that the optimum value of the parameter β in the offset UMP BP method differs depending on the transmission path. This difference is due to the difference in likelihood distribution depending on the state of the transmission path. Although FIG. 11 shows the optimum value of the parameter β in the offset UMP BP method, the optimum value of the parameter α in the normalized UMP BP method also differs depending on the transmission path.

このように、LDPC復号アルゴリズムとして正規化UMP BP法及びオフセットUMP BP法を用いた場合のパラメータα,βの最適値は、伝送路の状態に応じて変化する。したがって、受信側は、このパラメータα,βを、伝送路の状態に関わらず一定値とするのではなく、伝送路の状態に応じて最適化することで、受信特性を改善することが望ましい。   Thus, the optimum values of the parameters α and β when the normalized UMP BP method and the offset UMP BP method are used as the LDPC decoding algorithm vary depending on the state of the transmission path. Therefore, it is desirable that the reception side improve the reception characteristics by optimizing the parameters α and β according to the state of the transmission path, not by setting the parameters α and β to constant values regardless of the state of the transmission path.

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、パラメータを用いてLDPC符号の復号処理を行う際に、伝送路の状態に応じてパラメータを最適化することにより、受信特性を改善可能なMIMO−OFDM受信装置及びプログラム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 to optimize parameters according to the state of the transmission path when performing LDPC code decoding processing using parameters. Another object of the present invention is to provide a MIMO-OFDM receiver and program capable of improving reception characteristics.

前記目的を達成するために、請求項1のMIMO−OFDM受信装置は、複数の送信アンテナから送信されたOFDM信号を、複数の受信アンテナを介して受信するMIMO−OFDM受信装置において、前記受信したOFDM信号を復調してMIMO等化を行い、元の信号を生成すると共に、前記複数の送信アンテナと前記複数の受信アンテナとの間の伝送路応答を算出するMIMO−OFDM復調部と、前記MIMO−OFDM復調部により生成された元の信号の尤度を算出する尤度算出部と、LDPC符号の復号処理に用いるパラメータの最適値を決定するパラメータ最適値決定部と、前記尤度算出部により算出された尤度に対し、前記パラメータ最適値決定部により決定されたパラメータの最適値を用いてLDPC符号の復号処理を行うLDPC符号復号部と、を備え、前記パラメータ最適値決定部が、前記MIMO−OFDM復調部により算出された伝送路応答に基づいて、伝送路の状態が反映されたデータを求め、少なくともパラメータ及び伝送路の状態が反映されたデータが対応して予め格納されたテーブルを用いて、前記求めたデータに対応するパラメータを最適値に決定する、ことを特徴とする。   To achieve the above object, the MIMO-OFDM receiver according to claim 1 receives the OFDM signal transmitted from a plurality of transmitting antennas in the MIMO-OFDM receiving apparatus that receives the signals through the plurality of receiving antennas. A MIMO-OFDM demodulator that demodulates an OFDM signal and performs MIMO equalization to generate an original signal, and calculates transmission path responses between the plurality of transmitting antennas and the plurality of receiving antennas, and the MIMO A likelihood calculating unit that calculates the likelihood of the original signal generated by the OFDM demodulating unit, a parameter optimal value determining unit that determines an optimal value of a parameter used for decoding processing of the LDPC code, and the likelihood calculating unit With respect to the calculated likelihood, an LDPC code decoding process is performed using the optimal parameter value determined by the optimal parameter value determination unit. An LDPC code decoding unit, wherein the parameter optimum value determination unit obtains data reflecting the state of the transmission path based on the transmission path response calculated by the MIMO-OFDM demodulation unit, and includes at least the parameter and A parameter corresponding to the obtained data is determined as an optimum value using a table in which data reflecting the state of the transmission path is stored in advance.

また、請求項2のMIMO−OFDM受信装置は、請求項1に記載のMIMO−OFDM受信装置において、前記パラメータ最適値決定部が、前記MIMO−OFDM復調部により算出された伝送路応答に基づいて、前記伝送路の状態が反映されたデータとして、マルチパス成分電力のD/U比を測定するマルチパス成分電力測定部と、少なくともパラメータ及びマルチパス成分電力のD/U比が対応したテーブルが予め格納されたDBと、前記マルチパス成分電力測定部により測定されたマルチパス成分電力のD/U比に対応するパラメータを最適値に決定するパラメータ決定部と、を備えたことを特徴とする。   The MIMO-OFDM receiver according to claim 2 is the MIMO-OFDM receiver according to claim 1, wherein the parameter optimum value determining unit is based on a transmission path response calculated by the MIMO-OFDM demodulator. As the data reflecting the state of the transmission path, there is a table corresponding to a multipath component power measurement unit that measures a D / U ratio of multipath component power and at least a parameter and a D / U ratio of multipath component power. A DB that is stored in advance and a parameter determination unit that determines a parameter corresponding to the D / U ratio of the multipath component power measured by the multipath component power measurement unit as an optimum value. .

また、請求項3のMIMO−OFDM受信装置は、請求項1に記載のMIMO−OFDM受信装置において、前記パラメータ最適値決定部が、前記MIMO−OFDM復調部により算出された伝送路応答に基づいて、前記伝送路の状態が反映されたデータとして、前記伝送路応答の行列の条件数を算出する条件数算出部と、少なくともパラメータ及び伝送路応答の行列の条件数が対応したテーブルが予め格納されたDBと、前記条件数算出部により算出された伝送路応答の行列の条件数に対応するパラメータを最適値に決定するパラメータ決定部と、を備えたことを特徴とする。   The MIMO-OFDM receiver according to claim 3 is the MIMO-OFDM receiver according to claim 1, wherein the parameter optimum value determination unit is based on a transmission path response calculated by the MIMO-OFDM demodulation unit. As the data reflecting the state of the transmission path, a condition number calculation unit for calculating the condition number of the transmission line response matrix and a table corresponding to at least the parameters and the condition number of the transmission line response matrix are stored in advance. And a parameter determination unit that determines a parameter corresponding to the condition number of the transmission path response matrix calculated by the condition number calculation unit as an optimum value.

また、請求項4のMIMO−OFDM受信装置は、請求項2または3に記載のMIMO−OFDM受信装置において、前記LDPC符号復号部によるLDPC符号の復号処理を、正規化UMP BP法による復号処理とし、請求項2のDBのパラメータとして、前記マルチパス成分電力のD/U比が大きくなると大きくなり、前記マルチパス成分電力のD/U比が小さくなると小さくなる関係の値が格納されており、請求項3のDBのパラメータとして、前記伝送路応答の行列の条件数が大きくなると小さくなり、前記伝送路応答の行列の条件数が小さくなると大きくなる関係の値が格納されている、ことを特徴とする。   A MIMO-OFDM receiver according to claim 4 is the MIMO-OFDM receiver according to claim 2 or 3, wherein the LDPC code decoding process by the LDPC code decoding unit is a decoding process by a normalized UMP BP method. The DB parameter of claim 2 stores a value of a relationship that increases as the D / U ratio of the multipath component power increases and decreases as the D / U ratio of the multipath component power decreases. The DB parameter of claim 3 stores a relational value that decreases as the condition number of the transmission path response matrix increases and increases as the condition number of the transmission path response matrix decreases. And

また、請求項5のMIMO−OFDM受信装置は、請求項2または3に記載のMIMO−OFDM受信装置において、前記LDPC符号復号部によるLDPC符号の復号処理を、オフセットUMP BP法による復号処理とし、請求項2のDBのパラメータとして、前記マルチパス成分電力のD/U比が大きくなると小さくなり、前記マルチパス成分電力のD/U比が小さくなると大きくなる関係の値が格納されており、請求項3のDBのパラメータとして、前記伝送路応答の行列の条件数が大きくなると大きくなり、前記伝送路応答の行列の条件数が小さくなると小さくなる関係の値が格納されている、ことを特徴とする。   The MIMO-OFDM receiver according to claim 5 is the MIMO-OFDM receiver according to claim 2 or 3, wherein the LDPC code decoding process by the LDPC code decoding unit is a decoding process by an offset UMP BP method. The DB parameter of claim 2 stores a relational value that decreases as the D / U ratio of the multipath component power increases and increases as the D / U ratio of the multipath component power decreases. As a DB parameter of Item 3, a value of a relation that increases as the condition number of the transmission line response matrix increases and decreases as the condition number of the transmission line response matrix decreases is stored. To do.

さらに、請求項6のプログラムは、複数の送信アンテナから送信されたOFDM信号を、複数の受信アンテナを介して受信し、前記受信したOFDM信号を復調してMIMO等化を行い、元の信号を生成すると共に、前記複数の送信アンテナと前記複数の受信アンテナとの間の伝送路応答を算出するMIMO−OFDM復調部と、前記MIMO−OFDM復調部により生成された元の信号の尤度を算出する尤度算出部と、LDPC符号の復号処理に用いるパラメータの最適値を決定するパラメータ最適値決定部と、前記尤度算出部により算出された尤度に対し、前記パラメータ最適値決定部により決定されたパラメータの最適値を用いてLDPC符号の復号処理を行うLDPC符号復号部と、を備えたMIMO−OFDM受信装置を構成するコンピュータに、前記MIMO−OFDM復調部により算出された伝送路応答に基づいて、伝送路の状態が反映されたデータを求めるステップと、少なくともパラメータ及び伝送路の状態が反映されたデータが対応して予め格納されたテーブルを用いて、前記求めたデータに対応するパラメータを最適値に決定するステップと、を実行させることを特徴とする。   Furthermore, the program of claim 6 receives OFDM signals transmitted from a plurality of transmitting antennas via a plurality of receiving antennas, demodulates the received OFDM signals, performs MIMO equalization, and converts the original signals to And a MIMO-OFDM demodulator that calculates transmission path responses between the plurality of transmit antennas and the plurality of receive antennas, and a likelihood of the original signal generated by the MIMO-OFDM demodulator A parameter optimal value determining unit that determines an optimal value of a parameter used for decoding processing of an LDPC code, and a likelihood calculated by the likelihood calculating unit by the parameter optimal value determining unit. And an LDPC code decoding unit that performs an LDPC code decoding process using the optimum parameter values The computer obtains data reflecting the state of the transmission line based on the transmission line response calculated by the MIMO-OFDM demodulation unit, and at least the data reflecting the parameter and the state of the transmission line correspond to each other. A step of determining a parameter corresponding to the obtained data as an optimum value using a table stored in advance.

以上のように、本発明によれば、パラメータを用いてLDPC符号の復号処理を行う際に、パラメータの最適値を、伝送路の状態に応じて決定するようにした。特に、伝送路の状態が受信点によって変化する地上伝送においては、パラメータを伝送路に関わらず一定値とする従来技術に比べ、受信特性を改善することができる。   As described above, according to the present invention, when an LDPC code decoding process is performed using a parameter, the optimum value of the parameter is determined according to the state of the transmission path. In particular, in terrestrial transmission in which the state of the transmission path changes depending on the reception point, the reception characteristics can be improved compared to the conventional technique in which the parameter is a constant value regardless of the transmission path.

本発明の実施形態によるMIMO−OFDM受信装置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 MIMO-OFDM receiving apparatus by embodiment of this invention. パラメータ最適値決定部の第1の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the 1st structure of a parameter optimal value determination part. パラメータ最適値決定部の第1の構成による処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process by the 1st structure of a parameter optimal value determination part. パラメータβ、キャリア変調方式、符号化率、及びマルチパス成分電力のD/U比が対応して格納されたDBの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of DB stored corresponding to parameter (beta), a carrier modulation system, a coding rate, and D / U ratio of multipath component electric power. (1)は、正規化UMP BP法におけるパラメータαとマルチパス成分電力のD/U比との間の関係を示す図である。(2)は、オフセットUMP BP法におけるパラメータβとマルチパス成分電力のD/U比との間の関係を示す図である。(1) is a diagram showing a relationship between a parameter α and a D / U ratio of multipath component power in the normalized UMP BP method. (2) is a diagram showing a relationship between the parameter β and the D / U ratio of the multipath component power in the offset UMP BP method. パラメータ最適値決定部の第2の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the 2nd structure of a parameter optimal value determination part. パラメータ最適値決定部の第2の構成による処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process by the 2nd structure of a parameter optimal value determination part. パラメータβ、キャリア変調方式、符号化率、及び伝送路応答の行列の条件数が対応して格納されたDBの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of DB in which parameter (beta), the carrier modulation system, the coding rate, and the condition number of the matrix of a transmission line response were stored correspondingly. (1)は、正規化UMP BP法におけるパラメータαと伝送路応答の行列の条件数との間の関係を示す図である。(2)は、オフセットUMP BP法におけるパラメータβと伝送路応答の行列の条件数との間の関係を示す図である。(1) is a figure which shows the relationship between the parameter (alpha) in the normalization UMP BP method and the condition number of the matrix of a transmission line response. (2) is a diagram showing the relationship between the parameter β and the condition number of the channel response matrix in the offset UMP BP method. 従来のMIMO−OFDM受信装置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 conventional MIMO-OFDM receiver. オフセットUMP BP法におけるパラメータβの最適値を示す図である。It is a figure which shows the optimal value of parameter (beta) in the offset UMP BP method.

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。
図1は、本発明の実施形態によるMIMO−OFDM受信装置の構成を示すブロック図である。このMIMO−OFDM受信装置1は、図10に示したMIMO−OFDM受信装置10と同様に、LDPC符号の復号処理として正規化UMP BP法またはオフセットUMP BP法を用いる装置であり、MIMO−OFDM送信装置の送信アンテナ数を2本とし、受信アンテナ数を2本とした水平偏波及び垂直偏波による2×2偏波MIMO方式に適用するものである。図1において、MIMO−OFDM受信装置1は、有効シンボル期間抽出及びFFT部11−1,11−2、SP抽出部12−1,12−2、伝送路応答算出部3、MIMO等化/偏波分離部14、シンボル合成部15、尤度算出部16、TMCC読取部17、パラメータ最適値決定部8及びLDPC符号復号部19を備えている。有効シンボル期間抽出及びFFT部11−1,11−2、SP抽出部12−1,12−2、伝送路応答算出部3、MIMO等化/偏波分離部14及びシンボル合成部15により、MIMO−OFDM復調部が構成される。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a MIMO-OFDM receiver according to an embodiment of the present invention. This MIMO-OFDM receiver 1 is a device that uses a normalized UMP BP method or an offset UMP BP method as an LDPC code decoding process, as in the MIMO-OFDM receiver 10 shown in FIG. The present invention is applied to a 2 × 2 polarization MIMO system using horizontal polarization and vertical polarization with two transmission antennas and two reception antennas. In FIG. 1, a MIMO-OFDM receiver 1 includes effective symbol period extraction and FFT units 11-1 and 11-2, SP extraction units 12-1 and 12-2, a transmission line response calculation unit 3, a MIMO equalization / bias. A wave separation unit 14, a symbol synthesis unit 15, a likelihood calculation unit 16, a TMCC reading unit 17, a parameter optimum value determination unit 8, and an LDPC code decoding unit 19 are provided. The effective symbol period extraction and FFT units 11-1 and 11-2, the SP extraction units 12-1 and 12-2, the transmission path response calculation unit 3, the MIMO equalization / polarization separation unit 14, and the symbol synthesis unit 15 -An OFDM demodulator is configured.

図10に示した従来のMIMO−OFDM受信装置10と図1に示すMIMO−OFDM受信装置1とを比較すると、両MIMO−OFDM受信装置1,10は、有効シンボル期間抽出及びFFT部11−1,11−2、SP抽出部12−1,12−2、MIMO等化/偏波分離部14、シンボル合成部15、尤度算出部16、TMCC読取部17及びLDPC符号復号部19を備えている点で同一であるが、MIMO−OFDM受信装置1は、MIMO−OFDM受信装置10に備えた伝送路応答算出部13及びパラメータ最適値決定部18とは異なる伝送路応答算出部3及びパラメータ最適値決定部8を備えている点で相違する。また、図10に示した従来のMIMO−OFDM受信装置10は、TMCCから抽出した制御情報に基づいてパラメータを最適化するのに対し、図1に示すMIMO−OFDM受信装置1は、TMCCから抽出した制御情報に加え、伝送路応答から得られた伝送路の状態に基づいて、パラメータを最適化する点で相違する。   Comparing the conventional MIMO-OFDM receiver 10 shown in FIG. 10 with the MIMO-OFDM receiver 1 shown in FIG. 1, both MIMO-OFDM receivers 1 and 10 are effective symbol period extraction and FFT unit 11-1. 11-2, SP extraction units 12-1, 12-2, MIMO equalization / polarization demultiplexing unit 14, symbol synthesis unit 15, likelihood calculation unit 16, TMCC reading unit 17, and LDPC code decoding unit 19. However, the MIMO-OFDM receiver 1 is different from the channel response calculator 13 and the parameter optimum value determiner 18 included in the MIMO-OFDM receiver 10 in that the channel response calculator 3 and the parameter optimum The difference is that a value determining unit 8 is provided. Further, the conventional MIMO-OFDM receiver 10 shown in FIG. 10 optimizes parameters based on control information extracted from TMCC, whereas the MIMO-OFDM receiver 1 shown in FIG. 1 extracts from TMCC. In addition to the control information, the parameter is optimized based on the state of the transmission path obtained from the transmission path response.

有効シンボル期間抽出及びFFT部11−1,11−2、SP抽出部12−1,12−2、MIMO等化/偏波分離部14、シンボル合成部15、尤度算出部16、TMCC読取部17及びLDPC符号復号部19については、図10にて説明済みであるから、ここでは説明を省略する。   Effective symbol period extraction and FFT units 11-1 and 11-2, SP extraction units 12-1 and 12-2, MIMO equalization / polarization separation unit 14, symbol synthesis unit 15, likelihood calculation unit 16, and TMCC reading unit 17 and the LDPC code decoding unit 19 have already been described with reference to FIG.

伝送路応答算出部3は、伝送路応答算出部13と同様に、SP抽出部12−1,12−2により抽出されたSP及び予め設定されたSP(送信用のSP)を用いて伝送路応答を算出する。そして、伝送路応答算出部3は、算出した伝送路応答をMIMO等化/偏波分離部14及びパラメータ最適値決定部8に出力する。   Similarly to the transmission path response calculation section 13, the transmission path response calculation section 3 uses the SP extracted by the SP extraction sections 12-1 and 12-2 and a preset SP (SP for transmission). Calculate the response. Then, the transmission line response calculation unit 3 outputs the calculated transmission line response to the MIMO equalization / polarization separation unit 14 and the parameter optimum value determination unit 8.

つまり、有効シンボル期間抽出及びFFT部11−1,11−2、SP抽出部12−1,12−2、伝送路応答算出部3、MIMO等化/偏波分離部14及びシンボル合成部15にて構成されるMIMO−OFDM復調部によって、MIMO−OFDM送信装置における元の信号に復調され、尤度算出部16によって、MIMO−OFDM復調部により復調された元の信号の尤度がビット毎に算出される。   That is, the effective symbol period extraction and FFT units 11-1 and 11-2, the SP extraction units 12-1 and 12-2, the transmission path response calculation unit 3, the MIMO equalization / polarization separation unit 14, and the symbol synthesis unit 15 The MIMO-OFDM demodulator configured as described above is demodulated into an original signal in the MIMO-OFDM transmitter, and the likelihood of the original signal demodulated by the MIMO-OFDM demodulator by the likelihood calculator 16 is determined for each bit. Calculated.

パラメータ最適値決定部8は、パラメータとキャリア変調方式及び符号化率の制御情報と伝送路の状態に関するデータとが対応して格納された換算テーブル(DB(データベース))を保持している。パラメータ最適値決定部8は、伝送路応答算出部3から伝送路応答を入力すると共に、TMCC読取部17からTMCCを入力し、伝送路応答から伝送路の状態に関するデータを求め、TMCCからキャリア変調方式、符号化率等の制御情報を抽出し、伝送路の状態に関するデータ及び制御情報に対応するパラメータを換算テーブルから読み出し、読み出したパラメータを最適値として決定する。   The parameter optimum value determination unit 8 holds a conversion table (DB (database)) in which parameters, carrier modulation scheme and coding rate control information, and data on the state of the transmission path are stored correspondingly. The parameter optimum value determination unit 8 receives the transmission line response from the transmission line response calculation unit 3 and the TMCC from the TMCC reading unit 17, obtains data on the state of the transmission line from the transmission line response, and performs carrier modulation from the TMCC. Control information such as the system and coding rate is extracted, data relating to the state of the transmission path and parameters corresponding to the control information are read from the conversion table, and the read parameters are determined as optimum values.

〔パラメータ最適値決定部/第1の構成〕
次に、パラメータ最適値決定部8について詳細に説明する。図2は、図1に示したパラメータ最適値決定部8の第1の構成を示すブロック図であり、図3は、パラメータ最適値決定部8の第1の構成による処理を示すフローチャートである。このパラメータ最適値決定部8−1は、伝送路の状態が反映されたマルチパス成分に対して換算処理を行い、パラメータを決定するものであり、マルチパス成分電力測定部21、DB22及びパラメータ決定部23を備えている。
[Parameter optimum value determination unit / first configuration]
Next, the parameter optimum value determination unit 8 will be described in detail. FIG. 2 is a block diagram showing a first configuration of the parameter optimum value determining unit 8 shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a flowchart showing processing by the first configuration of the parameter optimum value determining unit 8. The parameter optimum value determination unit 8-1 performs conversion processing on the multipath component reflecting the state of the transmission path and determines a parameter. The parameter optimum value determination unit 8-1 determines the parameter. The unit 23 is provided.

パラメータ最適値決定部8−1が伝送路応答算出部3から伝送路応答を入力し、TMCC読取部17からTMCCを入力すると(ステップS301)、マルチパス成分電力測定部21は、入力した伝送路応答に基づいて、伝送路の状態が反映された遅延波の電力であるマルチパス成分電力のD/U比を測定する(ステップS302)。具体的には、マルチパス成分電力測定部21は、伝送路応答をIFFT(Inverse Fast Fourier Transform:逆高速フーリエ変換)して遅延プロファイルを求め、遅延プロファイルからマルチパス成分を抽出し、マルチパス成分電力のD/U比を測定する。この場合、マルチパス成分電力測定部21は、遅延プロファイルから複数のマルチパス成分を抽出し、複数のマルチパス成分のうちの最大電力を有するマルチパス成分を特定し、特定した最大電力を有するマルチパス成分について、その電力のD/U比を測定するようにしてもよい。また、マルチパス成分電力測定部21は、抽出した複数のマルチパス成分について、これらの電力を合算したD/U比を測定するようにしてもよい。この場合、伝送路の状態が良くなる程、マルチパス成分電力のD/U比は大きくなるが、伝送路の状態が悪くなる程、マルチパス成分電力のD/U比は小さくなる。   When the parameter optimum value determination unit 8-1 receives the transmission line response from the transmission line response calculation unit 3 and the TMCC from the TMCC reading unit 17 (step S301), the multipath component power measurement unit 21 receives the input transmission line. Based on the response, the D / U ratio of the multipath component power that is the power of the delayed wave reflecting the state of the transmission path is measured (step S302). Specifically, the multipath component power measurement unit 21 obtains a delay profile by performing IFFT (Inverse Fast Fourier Transform) on the transmission line response, extracts the multipath component from the delay profile, and multipath component Measure power D / U ratio. In this case, the multipath component power measurement unit 21 extracts a plurality of multipath components from the delay profile, specifies a multipath component having the maximum power among the plurality of multipath components, and determines the multipath component having the specified maximum power. For the path component, the D / U ratio of the power may be measured. Further, the multipath component power measurement unit 21 may measure a D / U ratio obtained by adding these powers for a plurality of extracted multipath components. In this case, the D / U ratio of the multipath component power increases as the state of the transmission path improves, but the D / U ratio of the multipath component power decreases as the state of the transmission path deteriorates.

DB22には、パラメータとキャリア変調方式及び符号化率の制御情報と伝送路の状態に関するデータとが対応して予め格納されている。DB22に格納されているパラメータは、キャリア変調方式及び符号化率の制御情報並びに伝送路の状態に関するデータに対応して、受信特性が改善するように予め設定された最適値である。   In the DB 22, parameters, carrier modulation scheme and coding rate control information, and data on the state of the transmission path are stored in advance corresponding to each other. The parameters stored in the DB 22 are optimum values set in advance so as to improve the reception characteristics corresponding to the carrier modulation scheme and coding rate control information and the data regarding the state of the transmission path.

図4は、DB22の構成例を示す図であり、LDPC符号復号部19にてオフセットUMP BP法の復号処理が行われる場合の構成例を示している。このDB22には、パラメータβ、キャリア変調方式、符号化率、及び、伝送路の状態が反映されたマルチパス成分電力のD/U比が対応して格納されている。尚、LDPC符号復号部19にて正規化UMP BP法の復号処理が行われる場合は、DB22には、パラメータα、キャリア変調方式、符号化率、及び、伝送路の状態が反映されたマルチパス成分電力のD/U比が対応して格納されている。   FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example of the DB 22, and illustrates a configuration example in a case where the LDPC code decoding unit 19 performs a decoding process using the offset UMP BP method. The DB 22 stores the parameter β, the carrier modulation scheme, the coding rate, and the D / U ratio of the multipath component power reflecting the transmission path state. In addition, when the decoding process of the normalized UMP BP method is performed in the LDPC code decoding unit 19, the multipath in which the parameter α, the carrier modulation scheme, the coding rate, and the state of the transmission path are reflected in the DB 22 The D / U ratio of component power is stored correspondingly.

図5(1)は、LDPC符号復号部19にて正規化UMP BP法の復号処理が行われる場合に用いるパラメータαとマルチパス成分電力のD/U比との間の関係を示す図である。図5(2)は、LDPC符号復号部19にてオフセットUMP BP法の復号処理が行われる場合に用いるパラメータβとマルチパス成分電力のD/U比との間の関係を示す図である。   FIG. 5A is a diagram illustrating a relationship between the parameter α used when the LDPC code decoding unit 19 performs the decoding process of the normalized UMP BP method and the D / U ratio of the multipath component power. . FIG. 5B is a diagram illustrating a relationship between the parameter β used when the LDPC code decoding unit 19 performs the decoding process of the offset UMP BP method and the D / U ratio of the multipath component power.

図5(1)に示すように、パラメータαは、マルチパス成分電力のD/U比が小さくなると小さい値となり、マルチパス成分電力のD/U比が大きくなると大きい値となり、D/U比の減少に伴ってパラメータαは徐々に減少し、D/U比の増加に伴ってパラメータαは急激に増加する関係にある。DB22には、このような関係にあるパラメータαが、キャリア変調方式、符号化率及びマルチパス成分電力のD/U比に対応して格納されている。また、図5(2)に示すように、パラメータβは、マルチパス成分電力のD/U比が小さくなると大きい値となり、マルチパス成分電力のD/U比が大きくなると小さい値となり、D/U比の減少に伴ってパラメータβは急激に増加し、D/U比の増加に伴ってパラメータβは徐々に減少する関係にある。DB22には、このような関係にあるパラメータβが、キャリア変調方式、符号化率及びマルチパス成分電力のD/U比に対応して格納されている。   As shown in FIG. 5 (1), the parameter α becomes a small value when the D / U ratio of the multipath component power becomes small, becomes a large value when the D / U ratio of the multipath component power becomes large, and the D / U ratio. The parameter α gradually decreases with the decrease in the parameter α, and the parameter α rapidly increases with the increase in the D / U ratio. The DB 22 stores the parameter α having such a relationship corresponding to the carrier modulation scheme, the coding rate, and the D / U ratio of the multipath component power. Further, as shown in FIG. 5 (2), the parameter β becomes a large value when the D / U ratio of the multipath component power becomes small, and becomes a small value when the D / U ratio of the multipath component power becomes large. The parameter β increases rapidly as the U ratio decreases, and the parameter β gradually decreases as the D / U ratio increases. In the DB 22, the parameter β having such a relationship is stored corresponding to the carrier modulation scheme, the coding rate, and the D / U ratio of the multipath component power.

図2及び図3に戻って、パラメータ決定部23は、TMCCからキャリア変調方式及び符号化率等の制御情報を抽出し(ステップS303)、抽出したキャリア変調方式及び符号化率、並びにマルチパス成分電力測定部21により測定されたマルチパス成分電力のD/U比に対応するパラメータβを、図4に示したDB22から読み出す(ステップS304)。そして、パラメータ決定部23は、読み出したパラメータβを最適値に決定し(ステップS305)、パラメータβの最適値を、オフセットUMP BP法の復号処理を行うLDPC符号復号部19に出力する(ステップS306)。   2 and 3, the parameter determination unit 23 extracts control information such as a carrier modulation scheme and a coding rate from the TMCC (step S303), and extracts the extracted carrier modulation scheme and coding rate, and multipath components. The parameter β corresponding to the D / U ratio of the multipath component power measured by the power measurement unit 21 is read from the DB 22 shown in FIG. 4 (step S304). Then, the parameter determination unit 23 determines the read parameter β as an optimal value (step S305), and outputs the optimal value of the parameter β to the LDPC code decoding unit 19 that performs the decoding process of the offset UMP BP method (step S306). ).

尚、LDPC符号復号部19にて正規化UMP BP法の復号処理が行われる場合、パラメータ決定部23は、キャリア変調方式、符号化率及びマルチパス成分電力のD/U比に対応するパラメータαをDB22から読み出し、読み出したパラメータαを最適値に決定し、パラメータαの最適値を、正規化UMP BP法の復号処理を行うLDPC符号復号部19に出力する。   When the LDPC code decoding unit 19 performs the decoding process of the normalized UMP BP method, the parameter determination unit 23 sets the parameter α corresponding to the carrier modulation scheme, the coding rate, and the D / U ratio of the multipath component power. Are read out from the DB 22, the read parameter α is determined as an optimal value, and the optimal value of the parameter α is output to the LDPC code decoding unit 19 that performs decoding processing of the normalized UMP BP method.

以上のように、本発明の実施形態によるMIMO−OFDM受信装置1によれば、パラメータ最適値決定部8−1のマルチパス成分電力測定部21は、伝送路応答算出部3から入力した伝送路応答に基づいて、伝送路の状態に関するデータとしてマルチパス成分電力のD/U比を測定し、パラメータ決定部23は、TMCC読取部17から入力したTMCCからキャリア変調方式、符号化率等の制御情報を抽出し、キャリア変調方式、符号化率及びマルチパス成分電力のD/U比に対応するパラメータβをDB22から読み出し、パラメータβの最適値を決定するようにした。これにより、LDPC符号復号部19におけるLDPC復号アルゴリズムとして、UMP BP法の近似の影響を抑えて劣化を小さくしたオフセットUMP BP法を用いた場合のパラメータβの最適値を、伝送路の状態が反映されたマルチパス成分電力のD/U比によって適応的に変化させることができる。したがって、伝送路の状態に応じて、受信特性を改善することが可能となる。   As described above, according to the MIMO-OFDM receiver 1 according to the embodiment of the present invention, the multipath component power measurement unit 21 of the parameter optimum value determination unit 8-1 has the transmission path input from the transmission path response calculation unit 3. Based on the response, the D / U ratio of the multipath component power is measured as data regarding the state of the transmission path, and the parameter determination unit 23 controls the carrier modulation scheme, the coding rate, etc. from the TMCC input from the TMCC reading unit 17. Information is extracted, and the parameter β corresponding to the carrier modulation scheme, coding rate, and D / U ratio of the multipath component power is read from the DB 22, and the optimum value of the parameter β is determined. As a result, the state of the transmission path reflects the optimum value of the parameter β when the offset UMP BP method, in which the influence of approximation of the UMP BP method is suppressed and the deterioration is reduced, as the LDPC decoding algorithm in the LDPC code decoding unit 19 is reflected. Can be adaptively changed according to the D / U ratio of the generated multipath component power. Therefore, the reception characteristics can be improved according to the state of the transmission path.

尚、LDPC符号復号部19におけるLDPC復号アルゴリズムとして正規化UMP BP法を用いた場合も、パラメータαの最適値を、伝送路の状態が反映されたマルチパス成分電力のD/U比によって適応的に変化させることができ、伝送路の状態に応じて、受信特性を改善することが可能となる。   Even when the normalized UMP BP method is used as the LDPC decoding algorithm in the LDPC code decoding unit 19, the optimum value of the parameter α is adaptively determined by the D / U ratio of the multipath component power reflecting the state of the transmission path. The reception characteristics can be improved in accordance with the state of the transmission path.

〔パラメータ最適値決定部/第2の構成〕
次に、パラメータ最適値決定部8の第2の構成について詳細に説明する。図6は、図1に示したパラメータ最適値決定部8の第2の構成を示すブロック図であり、図7は、パラメータ最適値決定部8の第2の構成による処理を示すフローチャートである。このパラメータ最適値決定部8−2は、伝送路の状態が反映された伝送路応答の行列の条件数(コンディションナンバー)に対して換算処理を行い、パラメータを決定するものであり、条件数算出部24、DB25及びパラメータ決定部26を備えている。
[Parameter optimum value determination unit / second configuration]
Next, the second configuration of the parameter optimum value determination unit 8 will be described in detail. FIG. 6 is a block diagram showing a second configuration of the parameter optimum value determining unit 8 shown in FIG. 1, and FIG. 7 is a flowchart showing processing by the second configuration of the parameter optimum value determining unit 8. This parameter optimum value determination unit 8-2 performs a conversion process on the condition number (condition number) of the matrix of the transmission line response reflecting the state of the transmission line, determines a parameter, and calculates the condition number. Unit 24, DB 25, and parameter determination unit 26.

パラメータ最適値決定部8−2が伝送路応答算出部3から伝送路応答を入力し、TMCC読取部17からTMCCを入力すると(ステップS701)、条件数算出部24は、入力した伝送路応答に基づいて、伝送路の状態が反映された伝送路応答の行列の条件数を算出する(ステップS702)。ここで、伝送路応答の行列の条件数は、伝送路応答の行列の固有値における比を示す。   When the parameter optimum value determination unit 8-2 inputs the transmission line response from the transmission line response calculation unit 3 and inputs the TMCC from the TMCC reading unit 17 (step S701), the condition number calculation unit 24 adds the transmission line response to the input transmission line response. Based on this, the condition number of the transmission line response matrix reflecting the state of the transmission line is calculated (step S702). Here, the condition number of the channel response matrix indicates the ratio of the eigenvalues of the channel response matrix.

具体的には、条件数算出部24は、伝送路応答の行列から固有値を算出し、固有値から条件数を算出する。例えば、伝送路応答の行列が2×2行列であり、その固有値がλ1,λ2の場合、条件数は、λ2をλ1で除算した値(λ1に対するλ2の比率、λ2/λ1)となる。但し、λ1≦λ2(λ2/λ1≧1)とする。伝送路応答の行列は、理想的には単位行列であり、伝送路の状態が良くなる程、条件数は1に近づいて小さくなるが、受信アンテナRx1,Rx2間の漏れ込み、クロストーク等によって伝送路の状態が悪くなる程、条件数は大きくなる。   Specifically, the condition number calculation unit 24 calculates an eigenvalue from the transmission path response matrix, and calculates the condition number from the eigenvalue. For example, when the channel response matrix is a 2 × 2 matrix and the eigenvalues are λ1 and λ2, the condition number is a value obtained by dividing λ2 by λ1 (ratio of λ2 to λ1, λ2 / λ1). However, λ1 ≦ λ2 (λ2 / λ1 ≧ 1). The transmission line response matrix is ideally a unit matrix. The better the transmission line state is, the smaller the condition number approaches 1, but due to leakage between the receiving antennas Rx1 and Rx2, crosstalk, etc. The condition number increases as the state of the transmission line gets worse.

DB25には、図2に示したDB22と同様に、パラメータとキャリア変調方式及び符号化率の制御情報と伝送路の状態に関するデータとが対応して予め格納されている。DB25に格納されているパラメータは、キャリア変調方式及び符号化率の制御情報及び伝送路の状態に関するデータに対応して、受信特性が改善するように予め設定された最適値である。   Similarly to the DB 22 shown in FIG. 2, the DB 25 stores parameters, carrier modulation scheme and coding rate control information, and data related to the state of the transmission path in advance. The parameters stored in the DB 25 are optimum values set in advance so as to improve the reception characteristics corresponding to the carrier modulation scheme, the coding rate control information, and the data related to the state of the transmission path.

図8は、DB25の構成例を示す図であり、LDPC符号復号部19にてオフセットUMP BP法の復号処理が行われる場合の構成例を示している。このDB25には、パラメータβ、キャリア変調方式、符号化率、及び、伝送路の状態を示す伝送路応答の行列の条件数が対応して格納されている。尚、LDPC符号復号部19にて正規化UMP BP法の復号処理が行われる場合は、DB25には、パラメータα、キャリア変調方式、符号化率、及び、伝送路の状態を示す伝送路応答の行列の条件数が対応して格納されている。   FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration example of the DB 25, and illustrates a configuration example in a case where the LDPC code decoding unit 19 performs a decoding process using the offset UMP BP method. The DB 25 stores the parameter β, the carrier modulation scheme, the coding rate, and the condition number of a transmission line response matrix indicating the state of the transmission line. In addition, when the decoding process of the normalized UMP BP method is performed in the LDPC code decoding unit 19, the DB 25 stores the parameter α, the carrier modulation scheme, the coding rate, and the transmission path response indicating the transmission path status. The condition number of the matrix is stored correspondingly.

図9(1)は、LDPC符号復号部19にて正規化UMP BP法の復号処理が行われる場合に用いるパラメータαと伝送路応答の行列の条件数との間の関係を示す図である。図9(2)は、LDPC符号復号部19にてオフセットUMP BP法の復号処理が行われる場合に用いるパラメータβと伝送路応答の行列の条件数との間の関係を示す図である。   FIG. 9A is a diagram illustrating a relationship between the parameter α used when the LDPC code decoding unit 19 performs the decoding process of the normalized UMP BP method and the condition number of the channel response matrix. FIG. 9B is a diagram illustrating a relationship between the parameter β used when the LDPC code decoding unit 19 performs the decoding process of the offset UMP BP method and the condition number of the channel response matrix.

図9(1)に示すように、パラメータαは、条件数が小さくなると大きい値となり、条件数が大きくなると小さい値となり、条件数の減少に伴ってパラメータαは急激に増加し、条件数の増加に伴ってパラメータαは徐々に減少する関係にある。DB25には、このような関係にあるパラメータαが、キャリア変調方式、符号化率及び条件数に対応して格納されている。また、図9(2)に示すように、パラメータβは、条件数が小さくなると小さい値となり、条件数が大きくなると大きい値となり、条件数の減少に伴ってパラメータβは徐々に減少し、条件数の増加に伴ってパラメータβは急激に増加する関係にある。DB25には、このような関係にあるパラメータβが、キャリア変調方式、符号化率及び条件数に対応して格納されている。   As shown in FIG. 9A, the parameter α becomes a large value when the condition number becomes small, and becomes a small value when the condition number becomes large. As the condition number decreases, the parameter α rapidly increases, and the condition number As the value increases, the parameter α is gradually reduced. In the DB 25, the parameter α having such a relationship is stored corresponding to the carrier modulation scheme, the coding rate, and the condition number. Further, as shown in FIG. 9 (2), the parameter β becomes a small value when the condition number becomes small, becomes a large value when the condition number becomes large, and the parameter β gradually decreases as the condition number decreases. As the number increases, the parameter β increases rapidly. In the DB 25, the parameter β having such a relationship is stored corresponding to the carrier modulation scheme, the coding rate, and the condition number.

図6及び図7に戻って、パラメータ決定部26は、TMCCからキャリア変調方式、符号化率等の制御情報を抽出し(ステップS703)、抽出したキャリア変調方式及び符号化率、並びに条件数算出部24により算出された伝送路応答の行列の条件数に対応するパラメータβを、図8に示したDB25から読み出す(ステップS704)。そして、パラメータ決定部26は、読み出したパラメータβを最適値に決定し(ステップS705)、パラメータβの最適値を、オフセットUMP BP法の復号処理を行うLDPC符号復号部19に出力する(ステップS706)。   Returning to FIGS. 6 and 7, the parameter determination unit 26 extracts control information such as a carrier modulation scheme and a coding rate from the TMCC (step S703), and calculates the extracted carrier modulation scheme and coding rate, and the condition number. The parameter β corresponding to the condition number of the transmission line response matrix calculated by the unit 24 is read from the DB 25 shown in FIG. 8 (step S704). Then, the parameter determination unit 26 determines the read parameter β as an optimal value (step S705), and outputs the optimal value of the parameter β to the LDPC code decoding unit 19 that performs the decoding process of the offset UMP BP method (step S706). ).

尚、LDPC符号復号部19にて正規化UMP BP法の復号処理が行われる場合、パラメータ決定部26は、キャリア変調方式、符号化率及び伝送路応答の行列の条件数に対応するパラメータαをDB25から読み出し、読み出したパラメータαを最適値に決定し、パラメータαの最適値を、正規化UMP BP法の復号処理を行うLDPC符号復号部19に出力する。   When the LDPC code decoding unit 19 performs the decoding process of the normalized UMP BP method, the parameter determination unit 26 sets the parameter α corresponding to the condition number of the carrier modulation scheme, the coding rate, and the channel response matrix. The parameter α read out from the DB 25 is determined as an optimum value, and the optimum value of the parameter α is output to the LDPC code decoding unit 19 that performs the decoding process of the normalized UMP BP method.

以上のように、本発明の実施形態によるMIMO−OFDM受信装置1によれば、パラメータ最適値決定部8−2の条件数算出部24は、伝送路応答算出部3から入力した伝送路応答に基づいて、伝送路の状態に関するデータとして伝送路応答の行列の条件数を算出し、パラメータ決定部26は、TMCC読取部17から入力したTMCCからキャリア変調方式、符号化率等の制御情報を抽出し、キャリア変調方式、符号化率及び伝送路応答の行列の条件数に対応するパラメータβをDB25から読み出し、パラメータβの最適値を決定するようにした。これにより、LDPC符号復号部19におけるLDPC復号アルゴリズムとして、UMP BP法の近似の影響を抑えて劣化を小さくしたオフセットUMP BP法を用いた場合のパラメータβの最適値を、伝送路の状態が反映された伝送路応答の行列の条件数によって適応的に変化させることができる。したがって、伝送路の状態に応じて、受信特性を改善することが可能となる。   As described above, according to the MIMO-OFDM receiving apparatus 1 according to the embodiment of the present invention, the condition number calculation unit 24 of the parameter optimum value determination unit 8-2 determines the transmission path response input from the transmission path response calculation unit 3. Based on this, the condition number of the transmission path response matrix is calculated as data relating to the transmission path state, and the parameter determination unit 26 extracts control information such as a carrier modulation scheme and a coding rate from the TMCC input from the TMCC reading unit 17. Then, the parameter β corresponding to the condition number of the matrix of the carrier modulation scheme, the coding rate, and the transmission path response is read from the DB 25 and the optimum value of the parameter β is determined. As a result, the state of the transmission path reflects the optimum value of the parameter β when the offset UMP BP method, in which the influence of approximation of the UMP BP method is suppressed and the deterioration is reduced, as the LDPC decoding algorithm in the LDPC code decoding unit 19 is reflected. It can be adaptively changed according to the condition number of the determined channel response matrix. Therefore, the reception characteristics can be improved according to the state of the transmission path.

尚、LDPC符号復号部19におけるLDPC復号アルゴリズムとして正規化UMP BP法を用いた場合も、パラメータαの最適値を、伝送路の状態が反映された伝送路応答の行列の条件数によって適応的に変化させることができ、伝送路の状態に応じて、受信特性を改善することが可能となる。   Even when the normalized UMP BP method is used as the LDPC decoding algorithm in the LDPC code decoding unit 19, the optimum value of the parameter α is adaptively set according to the condition number of the matrix of the transmission line response reflecting the state of the transmission line. The reception characteristic can be improved according to the state of the transmission path.

以上、実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は前記実施形態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。本発明は、アンテナの数、偏波の種類等に限定されるものではなく、図2に示したパラメータ最適値決定部8−1は、空間MIMO方式にも適用がある。また、本発明は、前記実施形態のように、UMP BP法においてパラメータを用いる正規化UMP BP法及びオフセットUMP BP法に適用があり、さらに、UMP BP法以外の復号手法においてパラメータを用いる手法にも適用がある。つまり、本発明は、伝送路の状態によって最適値が変化するパラメータを用いて復号処理を行う、LDPC符号の復号手法に適用がある。   The present invention has been described with reference to the embodiment. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the technical idea thereof. The present invention is not limited to the number of antennas, the type of polarization, and the like, and the parameter optimum value determination unit 8-1 shown in FIG. 2 is also applicable to the spatial MIMO scheme. In addition, the present invention is applicable to the normalized UMP BP method and the offset UMP BP method that use parameters in the UMP BP method as in the above-described embodiment, and further to a method that uses parameters in decoding methods other than the UMP BP method. Is also applicable. That is, the present invention is applicable to an LDPC code decoding technique in which decoding processing is performed using a parameter whose optimum value changes depending on the state of the transmission path.

また、前記実施形態において、パラメータ最適値決定部8−1のパラメータ決定部23は、DB22を用いてパラメータβの最適値を決定するようにしたが、DB22の代わりに、パラメータβ、キャリア変調方式、符号化率及びマルチパス成分電力のD/U比の関係が定義された計算式を用いてパラメータβの最適値を決定するようにしてもよい。同様に、パラメータ最適値決定部8−2のパラメータ決定部26は、DB25の代わりに、パラメータβ、キャリア変調方式、符号化率、及び伝送路応答の行列の条件数が定義された計算式を用いてパラメータβの最適値を決定するようにしてもよい。パラメータαについても同様である。   Moreover, in the said embodiment, although the parameter determination part 23 of the parameter optimal value determination part 8-1 determined the optimal value of parameter (beta) using DB22, instead of DB22, parameter (beta), a carrier modulation system The optimum value of the parameter β may be determined using a calculation formula in which the relationship between the coding rate and the D / U ratio of the multipath component power is defined. Similarly, the parameter determination unit 26 of the parameter optimal value determination unit 8-2 uses a calculation formula in which the parameter β, the carrier modulation scheme, the coding rate, and the condition number of the channel response matrix are defined instead of the DB 25. It may be used to determine the optimum value of the parameter β. The same applies to the parameter α.

また、前記実施形態において、パラメータ最適値決定部8−1のマルチパス成分電力測定部21は、伝送路の状態が反映されたマルチパス成分電力のD/U比を測定し、パラメータ最適値決定部8−2の条件数算出部24は、伝送路の状態が反映された伝送路応答の行列の条件数を算出するようにしたが、本発明は、パラメータα,βの最適値を決定するために必要なデータを、これらのデータに限定するものではなく、伝送路の状態が反映されたデータであれば何でもよい。   In the embodiment, the multipath component power measurement unit 21 of the parameter optimum value determination unit 8-1 measures the D / U ratio of the multipath component power reflecting the state of the transmission path, and determines the parameter optimum value. Although the condition number calculation unit 24 of the unit 8-2 calculates the condition number of the matrix of the transmission line response reflecting the state of the transmission line, the present invention determines the optimum values of the parameters α and β. The data required for this is not limited to these data, and any data reflecting the state of the transmission path may be used.

尚、本発明の実施形態によるMIMO−OFDM受信装置1のハードウェア構成としては、通常のコンピュータを使用することができる。MIMO−OFDM受信装置1は、CPU、RAM等の揮発性の記憶媒体、ROM等の不揮発性の記憶媒体、及びインターフェース等を備えたコンピュータによって構成される。MIMO−OFDM受信装置1のパラメータ最適値決定部8−1に備えたマルチパス成分電力測定部21及びパラメータ決定部23の各機能は、これらの機能を記述したプログラムをCPUに実行させることによりそれぞれ実現される。また、MIMO−OFDM受信装置1のパラメータ最適値決定部8−2に備えた条件数算出部24及びパラメータ決定部26の各機能は、これらの機能を記述したプログラムをCPUに実行させることによりそれぞれ実現される。これらのプログラムは、磁気ディスク(フロッピー(登録商標)ディスク、ハードディスク等)、光ディスク(CD−ROM、DVD等)、半導体メモリ等の記憶媒体に格納して頒布することもでき、ネットワークを介して送受信することもできる。   Note that a normal computer can be used as the hardware configuration of the MIMO-OFDM receiver 1 according to the embodiment of the present invention. The MIMO-OFDM receiver 1 is configured by a computer including a volatile storage medium such as a CPU and a RAM, a non-volatile storage medium such as a ROM, an interface, and the like. The functions of the multipath component power measurement unit 21 and the parameter determination unit 23 included in the parameter optimum value determination unit 8-1 of the MIMO-OFDM receiver 1 are respectively executed by causing the CPU to execute a program describing these functions. Realized. Each function of the condition number calculation unit 24 and the parameter determination unit 26 included in the parameter optimum value determination unit 8-2 of the MIMO-OFDM receiver 1 is caused by causing the CPU to execute a program describing these functions. Realized. These programs can be stored and distributed on a storage medium such as a magnetic disk (floppy (registered trademark) disk, hard disk, etc.), optical disk (CD-ROM, DVD, etc.), semiconductor memory, etc., and sent and received via a network. You can also

1,10 MIMO−OFDM受信装置
3,13 伝送路応答算出部
8,18 パラメータ最適値決定部
11 有効シンボル期間抽出及びFFT部
12 SP抽出部
14 MIMO等化/偏波分離部
15 シンボル合成部
16 尤度算出部
17 TMCC読取部
19 LDPC符号復号部
21 マルチパス成分電力測定部
22,25 DB
23,26 パラメータ決定部
24 条件数算出部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,10 MIMO-OFDM receiver 3,13 Transmission path response calculation part 8,18 Parameter optimal value determination part 11 Effective symbol period extraction and FFT part 12 SP extraction part 14 MIMO equalization / polarization separation part 15 Symbol synthesis part 16 Likelihood calculation unit 17 TMCC reading unit 19 LDPC code decoding unit 21 Multipath component power measurement units 22 and 25 DB
23, 26 Parameter determination unit 24 Condition number calculation unit

Claims (6)

複数の送信アンテナから送信されたOFDM信号を、複数の受信アンテナを介して受信するMIMO−OFDM受信装置において、
前記受信したOFDM信号を復調してMIMO等化を行い、元の信号を生成すると共に、前記複数の送信アンテナと前記複数の受信アンテナとの間の伝送路応答を算出するMIMO−OFDM復調部と、
前記MIMO−OFDM復調部により生成された元の信号の尤度を算出する尤度算出部と、
LDPC符号の復号処理に用いるパラメータの最適値を決定するパラメータ最適値決定部と、
前記尤度算出部により算出された尤度に対し、前記パラメータ最適値決定部により決定されたパラメータの最適値を用いてLDPC符号の復号処理を行うLDPC符号復号部と、を備え、
前記パラメータ最適値決定部は、
前記MIMO−OFDM復調部により算出された伝送路応答に基づいて、伝送路の状態が反映されたデータを求め、少なくともパラメータ及び伝送路の状態が反映されたデータが対応して予め格納されたテーブルを用いて、前記求めたデータに対応するパラメータを最適値に決定する、ことを特徴とするMIMO−OFDM受信装置。
In a MIMO-OFDM receiver that receives OFDM signals transmitted from a plurality of transmitting antennas via a plurality of receiving antennas,
A MIMO-OFDM demodulator that demodulates the received OFDM signal to perform MIMO equalization, generates an original signal, and calculates transmission path responses between the plurality of transmitting antennas and the plurality of receiving antennas; ,
A likelihood calculation unit for calculating the likelihood of the original signal generated by the MIMO-OFDM demodulation unit;
A parameter optimum value determination unit for determining an optimum value of a parameter used for decoding processing of the LDPC code;
An LDPC code decoding unit that performs an LDPC code decoding process on the likelihood calculated by the likelihood calculating unit using an optimum value of the parameter determined by the parameter optimal value determining unit,
The parameter optimum value determination unit
Based on the transmission path response calculated by the MIMO-OFDM demodulator, data that reflects the state of the transmission path is obtained, and at least a parameter and data that reflects the state of the transmission path are stored in advance correspondingly. The MIMO-OFDM receiving apparatus, wherein the parameter corresponding to the obtained data is determined to be an optimum value using.
請求項1に記載のMIMO−OFDM受信装置において、
前記パラメータ最適値決定部は、
前記MIMO−OFDM復調部により算出された伝送路応答に基づいて、前記伝送路の状態が反映されたデータとして、マルチパス成分電力のD/U比を測定するマルチパス成分電力測定部と、
少なくともパラメータ及びマルチパス成分電力のD/U比が対応したテーブルが予め格納されたDBと、
前記マルチパス成分電力測定部により測定されたマルチパス成分電力のD/U比に対応するパラメータを最適値に決定するパラメータ決定部と、
を備えたことを特徴とするMIMO−OFDM受信装置。
The MIMO-OFDM receiver according to claim 1,
The parameter optimum value determination unit
A multipath component power measurement unit that measures a D / U ratio of the multipath component power as data reflecting the state of the transmission path based on the transmission path response calculated by the MIMO-OFDM demodulation unit;
A DB in which a table corresponding to at least a parameter and a D / U ratio of multipath component power is stored in advance;
A parameter determination unit that determines a parameter corresponding to the D / U ratio of the multipath component power measured by the multipath component power measurement unit as an optimum value;
A MIMO-OFDM receiver characterized by comprising:
請求項1に記載のMIMO−OFDM受信装置において、
前記パラメータ最適値決定部は、
前記MIMO−OFDM復調部により算出された伝送路応答に基づいて、前記伝送路の状態が反映されたデータとして、前記伝送路応答の行列の条件数を算出する条件数算出部と、
少なくともパラメータ及び伝送路応答の行列の条件数が対応したテーブルが予め格納されたDBと、
前記条件数算出部により算出された伝送路応答の行列の条件数に対応するパラメータを最適値に決定するパラメータ決定部と、
を備えたことを特徴とするMIMO−OFDM受信装置。
The MIMO-OFDM receiver according to claim 1,
The parameter optimum value determination unit
A condition number calculation unit that calculates the condition number of the matrix of the transmission line response as data reflecting the state of the transmission line based on the transmission line response calculated by the MIMO-OFDM demodulation unit;
A DB in which a table corresponding to at least a parameter and a condition number of a channel response matrix is stored in advance;
A parameter determining unit that determines a parameter corresponding to the condition number of the transmission path response matrix calculated by the condition number calculating unit as an optimum value;
A MIMO-OFDM receiver characterized by comprising:
請求項2または3に記載のMIMO−OFDM受信装置において、
前記LDPC符号復号部によるLDPC符号の復号処理を、正規化UMP BP法による復号処理とし、
請求項2のDBのパラメータとして、前記マルチパス成分電力のD/U比が大きくなると大きくなり、前記マルチパス成分電力のD/U比が小さくなると小さくなる関係の値が格納されており、
請求項3のDBのパラメータとして、前記伝送路応答の行列の条件数が大きくなると小さくなり、前記伝送路応答の行列の条件数が小さくなると大きくなる関係の値が格納されている、ことを特徴とするMIMO−OFDM受信装置。
The MIMO-OFDM receiver according to claim 2 or 3,
The decoding process of the LDPC code by the LDPC code decoding unit is a decoding process by the normalized UMP BP method,
As a parameter of the DB of claim 2, a value of a relation that increases as the D / U ratio of the multipath component power increases and decreases as the D / U ratio of the multipath component power decreases is stored.
The DB parameter of claim 3 stores a relational value that decreases as the condition number of the transmission path response matrix increases and increases as the condition number of the transmission path response matrix decreases. A MIMO-OFDM receiver.
請求項2または3に記載のMIMO−OFDM受信装置において、
前記LDPC符号復号部によるLDPC符号の復号処理を、オフセットUMP BP法による復号処理とし、
請求項2のDBのパラメータとして、前記マルチパス成分電力のD/U比が大きくなると小さくなり、前記マルチパス成分電力のD/U比が小さくなると大きくなる関係の値が格納されており、
請求項3のDBのパラメータとして、前記伝送路応答の行列の条件数が大きくなると大きくなり、前記伝送路応答の行列の条件数が小さくなると小さくなる関係の値が格納されている、ことを特徴とするMIMO−OFDM受信装置。
The MIMO-OFDM receiver according to claim 2 or 3,
The decoding process of the LDPC code by the LDPC code decoding unit is a decoding process by the offset UMP BP method,
The DB parameter of claim 2 stores a value of a relationship that decreases as the D / U ratio of the multipath component power increases and increases as the D / U ratio of the multipath component power decreases.
The DB parameter of claim 3 stores a relational value that increases as the condition number of the channel response matrix increases and decreases as the condition number of the channel response matrix decreases. A MIMO-OFDM receiver.
複数の送信アンテナから送信されたOFDM信号を、複数の受信アンテナを介して受信し、前記受信したOFDM信号を復調してMIMO等化を行い、元の信号を生成すると共に、前記複数の送信アンテナと前記複数の受信アンテナとの間の伝送路応答を算出するMIMO−OFDM復調部と、前記MIMO−OFDM復調部により生成された元の信号の尤度を算出する尤度算出部と、LDPC符号の復号処理に用いるパラメータの最適値を決定するパラメータ最適値決定部と、前記尤度算出部により算出された尤度に対し、前記パラメータ最適値決定部により決定されたパラメータの最適値を用いてLDPC符号の復号処理を行うLDPC符号復号部と、を備えたMIMO−OFDM受信装置を構成するコンピュータに、
前記MIMO−OFDM復調部により算出された伝送路応答に基づいて、伝送路の状態が反映されたデータを求めるステップと、
少なくともパラメータ及び伝送路の状態が反映されたデータが対応して予め格納されたテーブルを用いて、前記求めたデータに対応するパラメータを最適値に決定するステップと、
を実行させることを特徴とするプログラム。
OFDM signals transmitted from a plurality of transmission antennas are received via a plurality of reception antennas, and the received OFDM signals are demodulated to perform MIMO equalization to generate an original signal, and the plurality of transmission antennas A MIMO-OFDM demodulator that calculates a channel response between the receiver and the plurality of receiving antennas, a likelihood calculator that calculates the likelihood of the original signal generated by the MIMO-OFDM demodulator, and an LDPC code A parameter optimum value determining unit that determines an optimum value of a parameter used in the decoding process, and the likelihood calculated by the likelihood calculating unit using an optimum value of the parameter determined by the parameter optimum value determining unit An LDPC code decoding unit that performs LDPC code decoding processing, and a computer that configures a MIMO-OFDM receiver,
Obtaining data reflecting the state of the transmission path based on the transmission path response calculated by the MIMO-OFDM demodulation unit;
Determining a parameter corresponding to the obtained data as an optimum value using a table in which at least the parameter and data reflecting the state of the transmission path are stored in advance;
A program characterized by having executed.
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