JP2970985B2 - Demodulator for L-MSK signal - Google Patents

Demodulator for L-MSK signal

Info

Publication number
JP2970985B2
JP2970985B2 JP28897693A JP28897693A JP2970985B2 JP 2970985 B2 JP2970985 B2 JP 2970985B2 JP 28897693 A JP28897693 A JP 28897693A JP 28897693 A JP28897693 A JP 28897693A JP 2970985 B2 JP2970985 B2 JP 2970985B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
output
signal
demodulator
data
comparator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP28897693A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH07143192A (en
Inventor
達夫 平松
周悟 山下
義数 富田
政幸 高田
徹 黒田
忠 磯部
宰 山田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Denki Co Ltd
Japan Broadcasting Corp
Original Assignee
Nippon Hoso Kyokai NHK
Sanyo Denki Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Hoso Kyokai NHK, Sanyo Denki Co Ltd filed Critical Nippon Hoso Kyokai NHK
Priority to JP28897693A priority Critical patent/JP2970985B2/en
Publication of JPH07143192A publication Critical patent/JPH07143192A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2970985B2 publication Critical patent/JP2970985B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は復調器に関し、特に
−MSK信号の復調に用いられる、復調器に関する。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a demodulator, in particular L
The present invention relates to a demodulator used for demodulating an MSK signal .

【0002】[0002]

【従来の技術】FM多重においては、MSKの一種であ
るL−MSK(level-controlled minimum shift keyin
g) が使用されている(たとえば1991年電子情報通
信学会秋季大会B−230「移動受信FM多重放送用変
調方式の野外伝送実験」)。L−MSKの復調方式はM
SKと全く同じであり、移動体通信では遅延検波が用い
られる。MSKは、FSKの一種と考えられ、FM多重
では、変調器に与えられるデータ“0”に対して72k
Hzのキャリア周波数が、同じく変調器に与えられるデ
ータ“1”に対して80kHzのキャリア周波数がそれ
ぞれ割り当てられている(図9参照)。ただし、データ
の変化点でもキャリアの位相は連続性を保っている。ま
た、データ転送レートは16kHzである。このこと
は、データ“0”では1データ期間(1/16K)に
4.5周期のキャリアが、データ“1”では1データ期
間(1/16K)に5周期のキャリアが含まれているこ
とを意味する。
2. Description of the Related Art In FM multiplexing, L-MSK (level-controlled minimum shift keyin), which is a kind of MSK, is used.
g) is used (for example, IEICE Autumn Meeting 1991, B-230 “Field experiment of modulation scheme for mobile reception FM multiplex broadcasting”). The demodulation method of L-MSK is M
It is exactly the same as SK, and differential detection is used in mobile communication. MSK is considered to be a kind of FSK, and in FM multiplexing, 72 k is used for data “0” given to a modulator.
A carrier frequency of 80 kHz is assigned to data "1" which is also supplied to the modulator (see FIG. 9). However, the carrier phase maintains continuity even at the data change point. The data transfer rate is 16 kHz. This means that the data “0” contains 4.5 period carriers in one data period (1 / 16K), and the data “1” contains five period carriers in one data period (1 / 16K). Means

【0003】そして、従来では、遅延検波をアナログ的
に処理していた。遅延検波は受信信号と受信信号を1デ
ータ期間送らせた遅延信号とを乗算するものであり、従
来の遅延検波の検波出力を図9に示す。なお、図9
(A)〜(D)の各上段は遅延信号であり、各中段は受
信信号である。図9(A)に示すように、データが“1
1”と連続した場合には、正の直流成分とキャリアの2
倍の周波数の高調波とが出力として得られる。図9
(B)に示すように、データが“00”と連続した場合
には、負の直流成分とキャリアの2倍の周波数の高調波
とが出力として得られる。図9(C)に示すように、デ
ータが“10”と連続した場合には、正から負へ変わる
成分に高調波が加わった信号が得られる。図9(D)に
示すように、データが“01”と連続した場合には、負
から正へ変わる成分に高調波が加わった信号が得られ
る。このような遅延検波出力から高調波成分を取り除く
と、復調信号が得られる。
[0003] Conventionally, differential detection has been processed in an analog manner. The differential detection multiplies a received signal by a delayed signal obtained by transmitting the received signal for one data period. FIG. 9 shows a detection output of the conventional differential detection. Note that FIG.
Each upper stage of (A) to (D) is a delay signal, and each middle stage is a received signal. As shown in FIG. 9A, the data is “1”.
If it continues with 1 ", the positive DC component and 2
A harmonic having twice the frequency is obtained as an output. FIG.
As shown in (B), when the data is continuous with “00”, a negative DC component and a harmonic having a frequency twice the frequency of the carrier are obtained as an output. As shown in FIG. 9C, when the data continues to be "10", a signal is obtained in which a harmonic component is added to a component that changes from positive to negative. As shown in FIG. 9 (D), when the data continues to be "01", a signal is obtained in which a harmonic component is added to a component that changes from negative to positive. By removing the harmonic components from the delayed detection output, a demodulated signal is obtained.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、アナログ的に
処理する従来の検波方式では、L−MSK信号の振幅が
随時変化するので、ノイズの影響を受け易く、また、乗
算後に高調波成分が存在するので遅延検波出力の半分を
取り除かなければならず、信号利用効率が悪い。したが
って、誤り率特性が悪かった。それゆえに、この発明の
主たる目的は、誤り率特性が向上する、復調器を提供す
ることである。
However, in the conventional detection method that performs analog processing , the amplitude of the L-MSK signal is reduced.
Since it changes as needed, it is susceptible to noise, and since harmonic components exist after multiplication, half of the differential detection output must be removed, resulting in poor signal utilization efficiency. Therefore, the error rate characteristics were poor. Therefore, a main object of the present invention is to provide a demodulator having improved error rate characteristics.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】この発明は、振幅レベル
が変化するL−MSK信号を復調するための復調器であ
って、L−MSK信号を2値化するコンパレータ、コン
パレータの出力を遅延するシフトレジスタ、コンパレー
タの出力とシフトレジスタの出力とを乗算する乗算手
乗算手段の出力の高周波成分を取り除くフィルタ手
、およびフィルタ手段の出力を、2つの同じデータが
連続したことを示す第1状態および異なるデータが続い
たことを示す第2状態のみを利用して、最尤判定して2
値出力を得る最尤判定手段を備える、L−MSK信号の
復調器である。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a demodulator for demodulating an L-MSK signal whose amplitude level changes, a comparator for binarizing the L-MSK signal, and delaying the output of the comparator. The output of the shift register, the multiplication means for multiplying the output of the comparator and the output of the shift register, the filter means for removing the high frequency component of the output of the multiplication means , and the output of the filter means are the same two data.
A first state indicating continuity and different data follow
The maximum likelihood decision is made using only the second state indicating that
An L-MSK signal demodulator including a maximum likelihood determining means for obtaining a value output .

【0006】[0006]

【作用】−MSK信号がコンパレータに与えられる
と、L−MSK信号が2値化される。この2値化L−M
SK信号は、シフトレジスタによってたとえば1データ
期間遅延される。コンパレータからの2値化L−MSK
信号とシフトレジスタからの2値化L−MSK信号と
が、排他的論理和回路などの乗算手段で乗算される。
“11”または“00”と連続するデータが送られた場
合には、乗算手段からの出力としてたとえば「+1」ま
たは「−1」の連続出力が得られるので、高調波が発生
せず、信号利用効率が良くなり、S/Nが向上する。ま
た、“10”または“01”と連続したデータが送られ
た場合には、乗算手段からの出力としては高調波が発生
するので、この場合に関しては信号利用効率は従来と同
じである。そして、乗算手段からの出力をフィルタ手段
に与え、高周波成分を取り除いて復調信号を得る。
[Action] When L -MSK signal is applied to the comparator, L-MSK signal is binarized. This binarized LM
SK signal is, thus, for example, one data to the shift register
Delayed for a period . Binary L-MSK from comparator
The signal and the binarized L-MSK signal from the shift register are multiplied by multiplication means such as an exclusive OR circuit.
If data continuous with "11" or "00" is sent, for example, a continuous output of "+1" or "-1" is obtained as an output from the multiplication means, so that no harmonic is generated and the signal is not generated. The utilization efficiency is improved, and the S / N is improved. Further, when data continuous with "10" or "01" is sent, a harmonic is generated as an output from the multiplying means, and in this case, the signal use efficiency is the same as the conventional one. Then, the output from the multiplication means is supplied to the filter means, and a high-frequency component is removed to obtain a demodulated signal.

【0007】“11”または“00”というように2つ
同じデータが連続した第1状態は、“10”または
“01”というように異なるデータが変化した第2状態
に比べ、フィルタ手段からの復調信号は倍のレベルとな
る。したがって、この復調特性を利用して、ビタビデコ
ーダなどの最尤判定手段で乗算手段からの出力について
最尤判定を行い、復号する。
Two such as "11" or "00"
In the first state in which the same data continues, the demodulated signal from the filter means has a double level as compared with the second state in which different data such as "10" or "01" has changed. Therefore, utilizing the demodulation characteristics, the maximum likelihood determination means such as a Viterbi decoder performs maximum likelihood determination on the output from the multiplication means and decodes the result.

【0008】[0008]

【発明の効果】この発明によれば、L−MSK信号をコ
ンパレータによって2値化し、その後シフトレジスタ等
を利用して復調をディジタル的に処理することによっ
て、ノイズの影響を受けにくくなるとともに、総合的な
信号利用効率が向上するので、誤り率特性が従来より向
上する。最尤判定を行うことによって、さらに特性を向
上できる。
According to the present invention, the L-MSK signal is
Binarization by comparator, then shift register etc.
By digitally processing the demodulation using , the influence of noise is reduced, and the overall signal utilization efficiency is improved, so that the error rate characteristic is improved as compared with the related art. By performing the maximum likelihood determination, the characteristics can be further improved.

【0009】この発明の上述の目的,その他の目的,特
徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳
細な説明から一層明らかとなろう。
The above objects, other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of embodiments with reference to the drawings.

【0010】[0010]

【実施例】図1を参照して、この実施例の復調器10は
入力端子12を含む。入力端子12には、たとえばディ
ジタル変調信号の一種であるL−MSK信号が与えられ
る。そして、量子化手段であるコンパレータ14でL−
MSK信号は2値化されたMSK信号となる。コンパレ
ータ14から出力されるMSK信号は遅延手段であるシ
フトレジスタ16に与えられ、1データ期間遅れた遅延
信号として、乗算手段である排他的論理和回路18の一
方入力に与えられる。また、コンパレータ14からのM
SK信号は、排他的論理和回路18の他方入力に直接与
えられる。排他的論理和回路18では、シフトレジスタ
16からの遅延信号とコンパレータ14からのMSK信
号とを乗算する。そして、得られた信号が抽出手段であ
るローパスフィルタ20に与えられる。ローパスフィル
タ20は、与えられた信号の高周波成分や雑音を取り除
き、復調信号を得る。ローパスフィルタ20からの復調
信号をコンパレータ22によって2値化することによっ
て、ディジタル信号を得て、出力端子24から復号出力
として出力する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Referring to FIG. 1, a demodulator 10 of this embodiment includes an input terminal 12. The input terminal 12 is supplied with, for example, an L-MSK signal which is a kind of digital modulation signal. Then, the comparator 14 which is a quantization means outputs L-
The MSK signal is a binarized MSK signal. The MSK signal output from the comparator 14 is applied to a shift register 16 serving as delay means, and is applied as a delayed signal delayed by one data period to one input of an exclusive OR circuit 18 serving as multiplication means. Also, M from the comparator 14
The SK signal is directly applied to the other input of the exclusive OR circuit 18. The exclusive OR circuit 18 multiplies the delay signal from the shift register 16 by the MSK signal from the comparator 14. Then, the obtained signal is provided to a low-pass filter 20 which is an extracting means. The low-pass filter 20 removes high-frequency components and noise of a given signal to obtain a demodulated signal. A digital signal is obtained by binarizing the demodulated signal from the low-pass filter 20 by the comparator 22, and output as a decoded output from the output terminal 24.

【0011】このような復調器10における排他的論理
和回路18からの乗算後の出力を図2に示す。なお、図
2(A)〜(D)の各上段は遅延信号であり、各中段は
MSK信号である。まず、図2(A)に示すように、送
信側の変調器(図示せず)に与えられるデータが“1
1”と連続する場合には、排他的論理和回路18からは
高調波を含まない正の直流信号が出力される。また、図
2(B)に示すように、同じくデータが“00”と連続
する場合には、排他的論理和回路18からは高調波を含
まない負の直流信号が出力される。さらに、図2(C)
に示すように、同じくデータが“10”と連続する場合
には、排他的論理和回路18からは高調波を含む信号が
出力される。また、図2(D)に示すように、同じくデ
ータが“01”と連続する場合には、排他的論理和回路
18からは高調波を含む信号が出力される。
FIG. 2 shows the output after multiplication from the exclusive OR circuit 18 in the demodulator 10. Each upper stage in FIGS. 2A to 2D is a delay signal, and each middle stage is an MSK signal. First, as shown in FIG. 2A, data supplied to a modulator (not shown) on the transmission side is “1”.
In the case of continuous "1", a positive DC signal containing no harmonic is output from the exclusive OR circuit 18. In addition, as shown in FIG. If they are continuous, a negative DC signal containing no harmonic is output from the exclusive OR circuit 18. Further, FIG.
As shown in (1), when the data continues to be "10", the exclusive OR circuit 18 outputs a signal including a harmonic. Also, as shown in FIG. 2D, when the data continues to be “01”, a signal including a harmonic is output from the exclusive OR circuit 18.

【0012】したがって、図2(A)および(B)に示
すように、データが“11”または“00”と連続する
場合には、高調波が発生せず、信号の利用効率が良いこ
とがわかり、S/Nが向上する。一方、図2(C)およ
び(D)に示すように、データが“10”または“0
1”と連続する場合には、高調波が発生するので、この
場合には従来と信号利用効率は同じである。
Therefore, as shown in FIGS. 2 (A) and 2 (B), when the data is continuous with "11" or "00", no harmonic is generated and the signal utilization efficiency is good. Understandably, S / N is improved. On the other hand, as shown in FIGS. 2C and 2D, the data is "10" or "0".
When the signal continues to 1 ", a harmonic is generated. In this case, the signal use efficiency is the same as that of the conventional art.

【0013】ここで、図3に、送信側の変調器に“10
00100”というデータ(復調すべき正しい値)が与
えられた場合のローパスフィルタ20からの復調信号お
よびコンパレータ22からの復号出力(判定値)を示
す。この場合、信号がローパスフィルタ20を通過する
までに多少ノイズが含まれるので、ローパスフィルタ2
0からは図3に示すような復調信号が得られ、コンパレ
ータ22での判定を矢印で示す時点において行えば、出
力端子24には“1100010”という復号出力が得
られる。なお、この場合には、コンパレータ22での閾
値を0とする。この実施例では、信号利用効率が向上す
ることによって、C/Nを向上できるので、従来より誤
り率特性を向上できる。なお、理想的には、同じデータ
が連続した場合(“11”または“00”)には、デー
タが変化した場合(“10”または“01”)に比べ、
ローパスフィルタ20からの復調信号は倍のレベルとな
る。この復調特性を利用した復調器30を図4に示す。
Here, FIG. 3 shows that the modulator on the transmitting side has “10”.
7 shows a demodulated signal from the low-pass filter 20 and a decoded output (judgment value) from the comparator 22 when data “00100” (a correct value to be demodulated) is given. In this case, until the signal passes through the low-pass filter 20 Contains some noise, so the low-pass filter 2
From 0, a demodulated signal as shown in FIG. 3 is obtained. If the determination by the comparator 22 is performed at the time indicated by the arrow, a decoded output of "1100010" is obtained at the output terminal 24. In this case, the threshold value of the comparator 22 is set to 0. In this embodiment, the C / N can be improved by improving the signal use efficiency, so that the error rate characteristics can be improved as compared with the related art. Note that ideally, when the same data is continuous (“11” or “00”), compared to when the data changes (“10” or “01”),
The demodulated signal from the low-pass filter 20 has a double level. FIG. 4 shows a demodulator 30 utilizing this demodulation characteristic.

【0014】図4に示す他の実施例の復調器30は、図
1実施例の復調器10のコンパレータ22の代わりに、
A/D変換器32および最尤判定手段であるビタビデコ
ーダ34を用いる。ここで、送信側の変調器へ入力され
るデータをbk ,ビタビデコーダ34に入力される理想
的な出力をck とすると、表1の関係が成り立つ。
A demodulator 30 of another embodiment shown in FIG. 4 is different from the demodulator 10 of FIG.
An A / D converter 32 and a Viterbi decoder 34 as a maximum likelihood determining means are used. Here, assuming that the data input to the modulator on the transmission side is b k and the ideal output input to the Viterbi decoder 34 is c k , the relationship shown in Table 1 is established.

【0015】[0015]

【表1】 [Table 1]

【0016】ここで、kは時刻を表す。また、ck の閾
値を±0.75とする。すなわち、ck の絶対値が0.
75以上ならck は1.0または−1.0とみなし、c
k の絶対値が0.75未満ならck は0.5または−
0.5とみなす。ビタビデコーダ34への入力として、
“0”が入力された場合の状態をS0,“1”が入力さ
れた場合の状態をS1とすると、データ系列{bk }と
理想的な出力系列{ck }との関係は図5の状態推移図
によって表すことができる。ここで、有向線に付された
記号はbk /ck を表す。図5の状態推移図をトレリス
線図で表すと図6となる。
Here, k represents time. The threshold value of ck is ± 0.75. That is, if the absolute value of ck is 0.
If k is 75 or more, c k is regarded as 1.0 or −1.0, and c k
If the absolute value of k is less than 0.75, then ck is 0.5 or-
Assume 0.5. As an input to the Viterbi decoder 34,
Assuming that the state when "0" is input is S0 and the state when "1" is input is S1, the relationship between the data sequence {b k } and the ideal output sequence {c k } is shown in FIG. Can be represented by a state transition diagram. Here, the symbols attached to the directed lines represent b k / c k . FIG. 6 is a trellis diagram showing the state transition diagram of FIG.

【0017】ビタビデコーダ34への実際の入力d
k は、出力ck にさらに雑音が付加されたものである。
この雑音は、平均値0のガウス分布を持つものとする
と、実際の出力データ系列{dk }は理想的な出力系列
{ck }と平均値0のガウス雑音系列{nk }とを足し
合わせたものとなる。数1に示す。
The actual input d to the Viterbi decoder 34
k is obtained by adding noise to the output ck .
Assuming that this noise has a Gaussian distribution with a mean value of 0, the actual output data sequence {d k } is obtained by adding an ideal output sequence {c k } and a Gaussian noise sequence with a mean value of {n k }. It will be combined. Equation 1 shows.

【0018】[0018]

【数1】dk =ck +nk そして、図5や図6で示される系にビタビアルゴリズム
を適用すると、数2が導き出される。
D k = c k + n k When the Viterbi algorithm is applied to the systems shown in FIGS. 5 and 6, Equation 2 is derived.

【0019】[0019]

【数2】 Mk (S1 )= min{Mk-1 (S1 )+Lk 11,Mk-1 (S0 )+Lk 01} Mk (S0 )= min{Mk-1 (S1 )+Lk 10,Mk-1 (S0 )+Lk 00} ここで、Mk (S1 )は時刻kにおける状態S1 のメト
リック,Mk (S0 )は時刻kにおける状態S0 のメト
リックを表す。また、Lk ij(i,j=0,1)は時刻
k−1の状態Si から時刻kの状態Sj に至る枝の尤度
を表す。なお、この枝の尤度は、数3に示すように負の
対数尤度関数を用いて計算される。
[Number 2] M k (S 1) = min {M k-1 (S 1) + L k 11, M k-1 (S 0) + L k 01} M k (S 0) = min {M k-1 (S 1) + L k 10 , M k-1 (S 0) + L k 00} where, M k (S 1) is in the state S 1 at time k metric, M k (S 0) is the state at time k Represents the metric of S 0 . L k ij (i, j = 0, 1) represents the likelihood of the branch from the state S i at time k−1 to the state S j at time k. Note that the likelihood of this branch is calculated using a negative log likelihood function as shown in Expression 3.

【0020】[0020]

【数3】 (Equation 3)

【0021】数3において、変数はck だけであるの
で、実際の枝の尤度には、−2dk k +ck 2 を用い
ればよいが、この実施例ではさらに0.25を引いて
0.25−2dk k +ck 2 として、数4に示す規
格化されたメトリックが得られる。
In Equation 3, since the only variable is c k , the actual branch likelihood may be −2d k c k + c k 2. In this embodiment, 0.25 is further subtracted. ,
The normalized metric shown in Equation 4 is obtained as -0.25-2d k c k + c k 2 .

【0022】[0022]

【数4】 mk (S1)= min{ mk-1 (S1)−2dk +0.75 , mk-1(S0) − dk } mk (S0)= min{ mk-1 (S1)+ dk , mk-1(S0) +2dk +0.75} なお、L11=−2dk +0.75,L01=−dk ,L10
=dk ,L00=2dk+0.75である。
(4) m k (S 1 ) = min - 1m k -1 (S 1 ) −2d k +0.75, m k-1 (S 0 ) −d k } m k (S 0 ) = min {m k-1 (S 1) + d k, m k-1 (S 0) + 2d k +0.75} Note, L 11 = -2d k + 0.75 , L 01 = -d k, L 10
= D k , L 00 = 2d k +0.75.

【0023】ここで、図7に、数4を用いてパスの判定
を行ったシミュレーション例を示す。図7では、{1,
0,0,0,1,0,0}というデータ系列{bk }を
送信することを前提とする。すると、ビタビデコーダ3
4に与えられる理想的な出力系列{ck }={1,−
0.5,−1,−1,0.5,−0.5,−1}とな
り、この値に適当なガウス雑音系列{nk }を加えて得
られる出力系列{dk }を、ビタビデコーダ34への実
際の入力として用いる。そして、図7に、数4を用いて
計算されたメトリックの計算例を示し、かつ選ばれた枝
をトレリス線図上に示している。ビタビ復号法では、状
態S1 (状態S0 )に至る2本の枝のうち、より確から
しい枝を各時点で選ぶことによって復号出力を得る。す
なわち、各時点で選ばれた枝は、或る時点で途切れるも
のと後へ連なるものとに分かれる。この後へ連なるもの
を生き残りパスと呼び、この生き残りパスに対応する値
が復号出力となる。図7では、状態{S1 →S1 →S0
→S0 →S0 →S1 →S0 }と連なるパスが生き残りパ
スとなり、復号出力は各枝に対応する{1,0,0,
0,1,0}となる。
FIG. 7 shows an example of a simulation in which a path is determined using Equation 4. In FIG. 7, {1,
It is assumed that a data sequence {b k } of 0, 0, 0, 1, 0, 0} is transmitted. Then, the Viterbi decoder 3
4 is an ideal output sequence {c k } = {1, −
0.5, -1, -1, 0.5, -0.5, -1}. An output sequence {d k } obtained by adding an appropriate Gaussian noise sequence { nk } to this value is represented by Viterbi. Used as the actual input to decoder 34. FIG. 7 shows a calculation example of the metric calculated using Equation 4, and the selected branch is shown on a trellis diagram. In the Viterbi decoding method, a decoded output is obtained by selecting a more probable branch at each time point from two branches that reach state S 1 (state S 0 ). That is, the branch selected at each time is divided into a branch that is interrupted at a certain time and a branch that follows. The subsequent one is called a surviving path, and a value corresponding to the surviving path is a decoded output. In FIG. 7, the state ΔS 1 → S 1 → S 0
→ S 0 → S 0 → S 1 → S 0 } is a surviving path, and the decoded output is {1, 0, 0,.
0, 1, 0}.

【0024】なお、図7中の1つ前の状態のメトリック
k-1 (S1 )およびmk-1 (S0)は、数2で得られ
たMk-1 (S1 )およびMk-1 (S0 )と異なり、相対
的な差のみを用いていることに注意されたい。すなわ
ち、数4より、mk (S1 )は、mk-1 (S1 )−2d
k +0.75とmk-1 (S0 )−dk とのうちの小さい
方を選び、mk (S0 )は、mk-1 (S1 )+dk とm
k-1 (S0 )+2dk +0.75とのうちの小さい方を
選ぶ。この処理によって、枝が選択される。そして、m
k (S1 )とmk (S0 )とのうち小さい方を0とし、
大きい方を両者の差とする。たとえば図7に示すk=2
の場合のm1 (S1 )およびm1 (S0 )は以下のよう
に求められる。まず、m1 (S1 )は、−1.05(=
0 (S1)+L1 11)と1.65(=m0 (S0 )+
1 01)とのうち小さい方(−1.05)を選び、m1
(S0 )は、0.90(=m0 (S1 )+L1 10)と
5.10(=m0 (S0 )+L1 00)とのうち小さい方
(0.90)を選ぶ。そして、m1 (S1 )の方がm1
(S0 )より小さいので、m1 (S1 )=0.00と
し、m1 (S0 )=0.90−(−1.05)=1.9
5とする。他の場合も同様である。
Note that the metrics m k-1 (S 1 ) and m k-1 (S 0 ) in the immediately preceding state in FIG. 7 are M k-1 (S 1 ) and Note that, unlike M k-1 (S 0 ), only the relative differences are used. That is, from the number 4, m k (S 1) is, m k-1 (S 1 ) -2d
k +0.75 and m k-1 (S 0) to select the smaller of the -d k, m k (S 0 ) is, m k-1 (S 1 ) + d k and m
The smaller one of k-1 (S 0 ) + 2d k +0.75 is selected. By this processing, a branch is selected. And m
The smaller of k (S 1 ) and mk (S 0 ) is set to 0,
The larger one is the difference between the two. For example, k = 2 shown in FIG.
In the case of ( 1 ), m 1 (S 1 ) and m 1 (S 0 ) are obtained as follows. First, m 1 (S 1 ) is −1.05 (=
m 0 (S 1 ) + L 1 11 ) and 1.65 (= m 0 (S 0 ) +
L 1 01 ) and the smaller one (−1.05), m 1
(S 0) is chosen to 0.90 (= m 0 (S 1 ) + L 1 10) and 5.10 (= m 0 (S 0 ) + L 1 00) the smaller of the (0.90). And m 1 (S 1 ) is m 1
Since it is smaller than (S 0 ), m 1 (S 1 ) = 0.00, and m 1 (S 0 ) = 0.90 − (− 1.05) = 1.9
5 is assumed. The same applies to other cases.

【0025】このような処理は、図8に示すビタビデコ
ーダ34によって行われる。ローパスフィルタ20から
の復調信号がA/D変換器32でA/D変換された後、
ビタビデコーダ34に出力系列{dk }が与えられ、最
尤判定される。まず、出力dk が受信端36から入力さ
れ、演算器38および40で、それぞれ枝の尤度Lk 11
(=−2dk +0.75)およびLk 00(=+2dk
0.75)が計算される。枝の尤度L01およびL10につ
いては、Lk 01=−dk であり、Lk 10=dk であるの
で、特に演算を必要としない。これらの枝の尤度は、そ
れぞれの状態に至るパスの尤度(メトリック)と足し合
わされ、新しいパスの尤度(メトリック)が計算され
る。すなわち、最小値判定器54から遅延回路56およ
び58を通して出力される1つ前の状態の規格化された
メトリックmk-1 (S1 )およびmk-1 (S0 )と各枝
の尤度とが、加算器42,46および48で加算され、
減算器44で減算される。これによって、加算器42か
らmk-1 (S 1 )−2dk +0.75,減算器44から
k-1 (S0 )−dk ,加算器46からmk-1 (S1
+dk ,加算器48からmk-1 (S0 )+2dk +0.
75がそれぞれ得られる。そして、加算器42と減算器
44からのそれぞれの出力は、最小値判定器50で処理
され、値の小さい方が選ばれる。このとき、mk-1 (S
0 )−dk が選ばれた場合、すなわちS0 からS1 への
遷移があった場合には、S1 に対応するシフトレジスタ
60がS0 に対応するシフトレジスタ62の内容を引き
継ぐために、シフトレジスタ62からシフトレジスタ6
0へのデータ転送を行うためのパルスが、最小値判定器
50からシフトレジスタ60へ与えられる。
Such processing is performed by the Viterbi Deco shown in FIG.
This is performed by the reader 34. From low pass filter 20
After the A / D converter 32 demodulates the demodulated signal of
The output sequence {d is output to the Viterbi decoder 34.k} Is given
Likelihood is determined. First, output dkIs input from the receiving end 36.
The likelihoods L of the branches are calculated by the arithmetic units 38 and 40, respectively.k 11
(= -2dk+0.75) and Lk 00(= + 2dk+
0.75) is calculated. Branch likelihood L01And LTenNitsu
And Lk 01= -DkAnd Lk Ten= DkIs
Therefore, no special operation is required. The likelihood of these branches is
Add the likelihood (metric) of the path leading to each state
And the likelihood (metric) of the new path is calculated.
You. That is, from the minimum value determiner 54 to the delay circuit 56 and
And the previous state output through
Metric mk-1(S1) And mk-1(S0) And each branch
Are added in adders 42, 46 and 48,
The difference is subtracted by the subtractor 44. Thereby, the adder 42
Mk-1(S 1) -2dk+0.75 from subtractor 44
mk-1(S0) -Dk, From adder 46 to mk-1(S1)
+ Dk, From adder 48 to mk-1(S0) + 2dk+0.
75 are each obtained. And an adder 42 and a subtractor
Each output from 44 is processed by a minimum value decision unit 50
And the smaller value is selected. At this time, mk-1(S
0) -DkIs selected, ie, S0To S1To
If there is a transition, S1Shift register corresponding to
60 is S0The contents of the shift register 62 corresponding to
In order to succeed, shift register 6
The pulse for transferring data to 0 is the minimum value judgment unit
50 to the shift register 60.

【0026】同様に、加算器46および48の出力は、
最小値判定器52で処理され、値の小さい方が選ばれ
る。このとき、mk-1 (S1 )+dk が選ばれた場合、
すなわちS1 からS0 への遷移があった場合には、S0
に対応するシフトレジスタ62がS1 に対応するシフト
レジスタ60の内容を引き継ぐために、シフトレジスタ
60からシフトレジスタ62へのデータ転送を行うため
のパルスが、最小値判定器52からシフトレジスタ62
へ与えられる。
Similarly, the outputs of adders 46 and 48 are
Processed by the minimum value determiner 52, the smaller value is selected. At this time, if m k-1 (S 1 ) + d k is selected,
That is, when there is a transition from S 1 to S 0 is, S 0
To shift register 62 that corresponds to the take over the contents of the shift register 60 corresponding to S 1, pulses for transferring data from the shift register 60 to the shift register 62, shift register 62 from the minimum value determiner 52
Given to.

【0027】シフトレジスタ60および62はこの後、
シフト動作を行い、このときシフトレジスタ60および
62の左端の段にはそれぞれ1および0のデータがロー
ドされる。なお、シフトレジスタ60および62は、そ
れぞれ略20段程度に構成されることが望ましい。シフ
トレジスタ60および62をたとえば略20段程度に構
成することによって、たとえば図7のトレリス線図のk
=6の部分で表れるような枝のクロスが連続して生じる
ような場合に対処し得る。
The shift registers 60 and 62 then
A shift operation is performed. At this time, data of 1 and 0 are loaded into the leftmost stages of the shift registers 60 and 62, respectively. It is desirable that each of the shift registers 60 and 62 be configured in approximately 20 stages. By constructing shift registers 60 and 62 in, for example, about 20 stages, for example, k in the trellis diagram of FIG.
= 6 can be dealt with in a case where crosses of branches appear continuously.

【0028】そして、最小値判定器50および52は、
それぞれの規格化されたメトリックmk (S1 )および
k (S0 )、すなわち入力された2つのメトリックの
うちそれぞれ小さい方のメトリックを最小値判定器54
へ出力する。最小値判定器54では、入力された2つの
規格化されたメトリックのうち小さい方を検出する。最
小値判定器54は、特に、シフトレジスタ60および6
2からの出力がそれぞれ異なるときに有効となる。mk
(S1 )の方が小さければ、最小値判定器54は、S1
に連なるパスの方を選択しS1 に対応するシフトレジス
タ60の出力を選択するために、出力バッファ64のス
イッチをオンにし、出力バッファ66のスイッチをオフ
にして、出力端子24からは復号出力を出力する。一
方、mk (S0 )の方が小さければ、逆の動作をする。
このようにして、最適なパスが順次選ばれる。
Then, the minimum value decision units 50 and 52
Each of the standardized metrics m k (S 1 ) and m k (S 0 ), that is, the smaller one of the two input metrics, is determined by the minimum value determiner 54.
Output to The minimum value determiner 54 detects a smaller one of the two input standardized metrics. In particular, the minimum value determiner 54 includes the shift registers 60 and 6
This is effective when the outputs from the two differ. mk
If (S 1 ) is smaller, the minimum value determiner 54 determines that S 1
To select the output of the shift register 60 corresponding to S 1 to select the direction of the path leading to and turns on the switch of the output buffer 64, switch off the output buffer 66, decoded output from the output terminal 24 Is output. On the other hand, if m k (S 0 ) is smaller, the operation is reversed.
In this way, optimal paths are sequentially selected.

【0029】なお、最小値判定器54では、規格化され
たメトリックmk (S1 )およびm k (S0 )の相対的
なメトリックを得るために、上述したように、mk (S
1 )が大きければmk (S0 )を0とし、mk (S1
をmk (S1 )−mk (S0)として新たに定義し直
し、mk (S0 )が大きければ逆の定義を行って、メト
リックの発散を防止している。
Note that the minimum value judging unit 54
Metric mk(S1) And m k(S0) Relative
In order to obtain a good metric, as described above, mk(S
1M) if is largek(S0) To 0 and mk(S1)
Mk(S1) -Mk(S0)
Then mk(S0If) is large, make the opposite definition,
Prevents the release of ricks.

【0030】この復調器30によれば、上述のように復
号出力が{1,0,0,0,1,0}となる。したがっ
て、コンパレータ22で0を閾値とする閾値判定によっ
て復号出力を検出した図1の変調器10からの復号出力
は{1,1,0,0,0,1,0}であるので、ビタビ
復号法を用いた図3の復調器30の方が復号誤りがさら
に少なくなる。そして、誤り率特性がさらに略3dB向
上する。
According to the demodulator 30, the decoded output is {1, 0, 0, 0, 1, 0} as described above. Therefore, the decoded output from the modulator 10 of FIG. 1 in which the comparator 22 detects the decoded output by the threshold determination using 0 as the threshold value is {1, 1, 0, 0, 0, 1, 0}, so that the Viterbi decoding is performed. The decoding error of the demodulator 30 of FIG. 3 using the method is further reduced. Then, the error rate characteristic is further improved by about 3 dB.

【0031】た、最尤判定手段としては、ビタビデコ
ーダ以外の任意の手段が用いられ得る。さらに、数3に
おいて、正の対数尤度関数を用いてもよい。
[0031] Also, as the maximum likelihood determination means, any means other than the Viterbi decoder may be used. Further, in Equation 3, a positive log likelihood function may be used.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の一実施例を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention.

【図2】図1実施例の排他的論理和回路の入力および出
力を示す波形図である。
FIG. 2 is a waveform chart showing inputs and outputs of the exclusive OR circuit of the embodiment in FIG. 1;

【図3】図1実施例のコンパレータ14からのMSK信
号,ローパスフィルタ20からの復調信号およびコンパ
レータ22からの復号出力を示す図解図である。
3 is an illustrative view showing an MSK signal from a comparator 14, a demodulated signal from a low-pass filter 20, and a decoded output from a comparator 22 in the embodiment of FIG. 1;

【図4】この発明の他の実施例を示すブロック図であ
る。
FIG. 4 is a block diagram showing another embodiment of the present invention.

【図5】図4実施例における状態推移図である。FIG. 5 is a state transition diagram in the embodiment in FIG. 4;

【図6】図4実施例におけるトレリス線図である。FIG. 6 is a trellis diagram in the embodiment of FIG. 4;

【図7】図4実施例におけるメトリックの計算例および
トレリス線図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of calculation of metrics and a trellis diagram in the embodiment of FIG. 4;

【図8】図4実施例で用いられるビタビデコーダを示す
ブロック図である。
FIG. 8 is a block diagram showing a Viterbi decoder used in the embodiment of FIG.

【図9】従来技術での各波形図である。FIG. 9 is a waveform chart according to the related art.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10,30 …復調器 14,22 …コンパレータ 16,60,62 …シフトレジスタ 18 …排他的論理和回路 20 …ローパスフィルタ 32 …A/D変換器 34 …ビタビデコーダ 10, 30 demodulators 14, 22 comparators 16, 60, 62 shift register 18 exclusive OR circuit 20 low-pass filter 32 A / D converter 34 Viterbi decoder

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 富田 義数 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三洋電機株式会社内 (72)発明者 高田 政幸 東京都世田谷区砧1丁目10番11号 日本 放送協会放送技術研究所内 (72)発明者 黒田 徹 東京都世田谷区砧1丁目10番11号 日本 放送協会放送技術研究所内 (72)発明者 磯部 忠 東京都世田谷区砧1丁目10番11号 日本 放送協会放送技術研究所内 (72)発明者 山田 宰 東京都世田谷区砧1丁目10番11号 日本 放送協会放送技術研究所内 (56)参考文献 特開 平1−291536(JP,A) 特開 昭60−146557(JP,A) 特開 平4−281647(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H04L 27/14 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Yoshikazu Tomita 2-5-5 Keihanhondori, Moriguchi-shi, Osaka Sanyo Electric Co., Ltd. (72) Inventor Masayuki Takada 1-110 Kinuta, Setagaya-ku, Tokyo No. Japan Broadcasting Corporation Broadcasting Research Institute (72) Inventor Toru Kuroda 1-10-11 Kinuta, Setagaya-ku, Tokyo Japan Broadcasting Corporation Broadcasting Research Institute (72) Inventor Tadashi Isobe 1-10-11 Kinuta, Setagaya-ku, Tokyo No. Japan Broadcasting Corporation Broadcasting Research Institute (72) Inventor Satoshi Yamada 1-10-11 Kinuta, Setagaya-ku, Tokyo Japan Broadcasting Corporation Broadcasting Research Institute (56) References JP-A-1-291536 (JP, A) JP-A-60-146557 (JP, A) JP-A-4-281647 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) H04L 27/14

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】振幅レベルが変化するL−MSK信号を復
調するための復調器であって、 前記L−MSK信号を2値化するコンパレータ、 前記コンパレータの出力を遅延するシフトレジスタ、 前記コンパレータの出力と前記シフトレジスタの出力と
を乗算する乗算手段 前記乗算手段の出力の高周波成分を取り除くフィルタ手
、および 前記フィルタ手段の出力を、2つの同じデー
タが連続したことを示す第1状態および異なるデータが
続いたことを示す第2状態のみを利用して、最尤判定し
て2値出力を得る最尤判定手段を備える、L−MSK信
号の復調器。
1. A demodulator for demodulating an L-MSK signal whose amplitude level changes, a comparator for binarizing the L-MSK signal, a shift register for delaying an output of the comparator, multiplying means for multiplying the output and the output of the shift register, the filter means removes a high frequency component of an output of said multiplication means and an output of said filter means, two identical Day
The first state and the different data indicating that
The maximum likelihood judgment is made using only the second state indicating that
A demodulator for an L-MSK signal, comprising: a maximum likelihood determining means for obtaining a binary output .
【請求項2】前記最尤判定手段はビタビデコーダを含
、請求項1記載のL−MSK信号の復調器。
2. The maximum likelihood determining means includes a Viterbi decoder.
No, demodulator L-MSK signal according to claim 1, wherein.
JP28897693A 1993-11-18 1993-11-18 Demodulator for L-MSK signal Expired - Lifetime JP2970985B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28897693A JP2970985B2 (en) 1993-11-18 1993-11-18 Demodulator for L-MSK signal

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28897693A JP2970985B2 (en) 1993-11-18 1993-11-18 Demodulator for L-MSK signal

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH07143192A JPH07143192A (en) 1995-06-02
JP2970985B2 true JP2970985B2 (en) 1999-11-02

Family

ID=17737238

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP28897693A Expired - Lifetime JP2970985B2 (en) 1993-11-18 1993-11-18 Demodulator for L-MSK signal

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2970985B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JPH07143192A (en) 1995-06-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7966360B2 (en) Finite impulse response filter and digital signal receiving apparatus
US8914715B2 (en) Soft decision value generation circuit to reduce calculation amounts and hardware scale
EP0692895B1 (en) Demodulator using differential detection
KR100876473B1 (en) Log likelihood ratio determination method and apparatus
JP3164309B2 (en) Maximum likelihood decoding synchronous detection method
JP2002523978A (en) Method and apparatus for transmitting information symbols using multiple carriers and method and apparatus for receiving information symbols
JPH10308717A (en) Receiver and receiving method
US7017104B1 (en) Method and system for decoding block codes by calculating a path metric according to a decision feedback sequence estimation algorithm
WO2009114024A1 (en) Two-stage low-complexity max-log bit-level llr calculator and method
JP2970985B2 (en) Demodulator for L-MSK signal
CA2425437C (en) Demodulation apparatus and method in a communication system employing 8-ary psk modulation
JP2004208155A (en) Demodulation system
JP2004501570A (en) Demodulator for CPFSK modulated signal using linear approximation of CPFSK signal
JP2616440B2 (en) Soft decision circuit
EP2328313A1 (en) Method and apparatus for demodulating differential binary phase shift keying modulated signals
US7200193B2 (en) Quadrature vestigial sideband digital communications method and system with correlated noise removal
KR20000064287A (en) Ary frequency shift receiver
JP2966673B2 (en) Diversity type synchronous detection circuit
RU2246794C1 (en) Multiposition signal demodulator
RU2380847C2 (en) Method and device for demodulation using relaxed solution for quadrature amplitude modulation
JPH05335893A (en) Equalizing method and device
JPH114271A (en) Transmitting device for multivalued amplitude phase modulation system
US20200313943A1 (en) Symbol demodulator with error reduction
RU2300176C1 (en) Device for receiving minimal-angle modulated signals
JPH07336332A (en) Diversity synthesis system

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 19990803

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080827

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080827

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090827

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090827

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100827

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110827

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110827

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120827

Year of fee payment: 13

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120827

Year of fee payment: 13

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130827

Year of fee payment: 14

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term