JP4139706B2 - Receiver - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車電話,携帯電話,無線LANなどの無線通信分野における受信側の通信装置(以降、受信装置と呼ぶ)に関するものであり、特に、ビット毎の軟判定値を計算するための回路を備えた受信装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
たとえば、多値変調された信号を受信し、ビット毎の軟判定値を計算する従来の受信装置としては、非特許文献1に記載の受信装置があり、ここでは、特に、多値変調適用時の復号器に入力する尤度(対数尤度比)について検討されている。この文献によれば、ビット毎の軟判定値を計算する場合には、すなわち、対数尤度比を算出する場合には、復調信号と最小信号点間距離とを乗算する必要があること、が開示されている。
【0003】
【非特許文献1】
花岡他著、“多値変調に適した尤度算出方法”(2002年電子情報通信学会通信ソサイエティ大会B-5-85)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記、従来の受信装置では、ビット毎の軟判定値を計算する場合に、復調信号と最小信号点間距離とを乗算する必要があるため、回路規模が増大する、という問題があった。また、従来の受信装置が高速に移動する場合には、受信中の信号レベルも高速に変動するため、同時に最小信号点間距離も変動することになる。そのため、従来の受信装置では、軟判定値が受信信号の2乗に比例して変動することになり、軟判定値の有効ビット数をその変動量を考慮して決定する必要があるため、ビット毎の軟判定値を計算するための回路だけでなく、後段の誤り訂正処理回路の規模も増大する、という問題があった。
【0005】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ビット毎の軟判定値を計算するための回路規模を低減することによって、全体の回路規模を低減可能な受信装置を得ることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる受信装置にあっては、多値QAM(Quadrature Amplitude Modulation)方式による変調信号を復調した信号に対して、ビット毎の軟判定値を計算する軟判定処理部を備えた受信装置であって、前記軟判定処理部は、受信信号点(復調シンボル)が復調信号に基づいて求めた所定のしきい値の範囲内にある場合に、復調シンボルの振幅値を信頼度としてMSB(最上位ビット)の軟判定値を計算し、一方で、復調シンボルが前記所定のしきい値の範囲外にある場合に、復調シンボルの振幅値の2倍から最小信号点距離を差し引いた値を信頼度としてMSBの軟判定値を計算する第1の軟判定手段と、復調シンボルと前記所定のしきい値との距離を信頼度としてLSB(最下位ビット)の軟判定値を計算する第2の軟判定手段と、を備え、前記MSBの軟判定値と前記LSBの軟判定値とを交互に出力することを特徴とする。
【0007】
この発明によれば、従来用いていた乗算処理を必要とすることなく、ビット毎の軟判定値を計算することによって、ビット毎の軟判定値を計算するための回路規模を低減する。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明にかかる受信装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【0009】
実施の形態1.
図1は、本発明にかかる受信装置の構成を示す図である。ここで、本発明における受信装置の動作について簡単に説明する。
【0010】
まず、アンテナ1を介して高周波の受信信号を受け取ったアナログ受信処理部2では、ベースバンド信号へのダウンコンバートやゲインコントロールなどの処理を行う。つぎに、アナログ/ディジタル変換器(A/D)3では、受信信号をアナログ信号からディジタル信号へ変換する。
【0011】
つぎに、復調処理部4では、同期検波やRAKE合成などの処理により復調処理を行い、その結果として復調信号を軟判定処理部5に出力する。たとえば、符号分割多重アクセス(CDMA:Code Division Multiple Access)システムの信号を受信する場合には、永易他著,“DS−CDMA受信機における周波数オフセット補正方式”(1999年電子情報通信学会総合大会B-5-123)に記載の構成や、大川他著,“DS−CDMAにおける2Mbpsマルチコード伝送特性”(1998年電子情報通信学会通信ソサイエティ大会B-345)に記載の構成などにより実現できる。
【0012】
つぎに、軟判定処理部5では、復調信号からビット毎の軟判定値を計算する。最後に、誤り訂正処理部6では、ビット毎の軟判定値を受け取り、デインタリーブ,HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest )のパケット合成処理,復号処理などを行う。
【0013】
つづいて、本実施の形態の特徴である軟判定処理部5の動作について詳細に説明する。図2は、実施の形態1の軟判定処理部5の構成例を示す図であり、この軟判定処理部5は、パラレル/シリアル変換部(P/S)11と、振幅計算部12と、遅延処理部13と、MSB軟判定部14と、LSB軟判定部15と、パラレル/シリアル変換部(P/S)16から構成されている。なお、送信側では、図3に示す16QAM(Quadrature Amplitude Modulation)信号を送信する。また、16QAMにおける各シンボルは、I軸成分のMSB,Q軸成分のMSB,I軸成分のLSB,Q軸成分のLSBを示す。ただし、MSBは最上位ビットを表し、LSBは最下位ビットを表す。
【0014】
P/S11では、復調信号のI軸成分,Q軸成分を入力し、各成分を交互に出力する。振幅計算部12では、P/S11の出力する復調信号の絶対値を計算し、その平均値の1/2を振幅値として出力する。たとえば、Nシンボル(I軸成分N/2シンボル,Q軸成分N/2シンボル)毎に、次式(1)により、復調信号の振幅値を計算する。
A(n)=0.5×Σ(ABS(x(i+N×n))) …(1)
なお、Σは、i=0,1,…,N−1について総和を計算する。また、ABS(a)は実数aの絶対値を表す。また、A(n)は128シンボルのブロック毎に出力される復調信号の振幅の推定値を表し、x(i+N×n)はn番目のブロックのi番目の復調シンボルを表す。また、振幅計算部12は、既知のパイロットシンボルなど、他の情報に基づいて振幅値を計算することも可能である。
【0015】
遅延処理部13では、振幅計算部12が振幅値を計算する時間分だけ復調シンボルを遅延させる。
【0016】
MSB軟判定部14では、遅延付加処理後の復調シンボルの大きさ、またはそれの2倍の値から最小信号点距離を差し引いた大きさ、を信頼度として、軟判定値を計算する。具体的には、次式(2)(3)によりMSBの軟判定値を計算する。
ym(i+N×n)=x(i+N×n)
(ABS(x(i+N×n))<2×A(n)の場合) …(2)
ym(i+N×n)=(2×ABS(x(i+N×n))−2×A(n))×SIGN(x(i+N×n))
(ABS(x(i+N×n)))≧2×A(n)の場合 ) …(3)
なお、SIGN(a)は実数aの符号が正の場合に+1を示し、実数aの符号が負の場合−1を示す。また、ym(i+N×n)は、x(i+N×n)のMSBに対する軟判定値である。
【0017】
LSB軟判定部15では、遅延付加処理後の復調シンボルと所定のしきい値(隣接する信号点との境界)との距離を信頼度として、軟判定値を計算する。具体的には、次式(4)によりLSBの軟判定値を計算する。
yl(i+N×n)=ABS(x(i+N×n)−2×A(n))…(4)
なお、yl(i+N×n)は、x(i+N×n)のLSBに対する軟判定値である。
【0018】
P/S16では、MSBの軟判定値ym(i+N×n)とLSBの軟判定値yl(i+N×n)を入力し、各軟判定値を交互に出力する。
【0019】
図4,図5,図6,図7は、I軸成分について着目した場合の信号点(a〜dの黒丸)と受信信号点(白丸)を示す図である。なお、Q軸成分についても同様に説明できる。また、Q軸から信号点aまでの距離をA(n)とし、Q軸からしきい値(ここでは、信号点00と01の境界と信号点10と11の境界に相当)までの距離を2×A(n)とし、Q軸から信号点dまでの距離を3×A(n)とする。
【0020】
本実施の形態では、図4に示すとおり、受信信号点(復調シンボル)がしきい値±2×A(n)内にある場合、Q軸から受信信号点までの距離がMSBの信頼度の大きさを表す。すなわち、信頼度を復調シンボルの振幅値とし、復調シンボルが正の数の場合に軟判定値の符号を“+”とし、復調シンボルが負の数の場合に軟判定値の符号を“−”とする。
【0021】
また、図5においては、復調シンボルがしきい値±2×A(n)の外側にある場合のMSBの信頼度の大きさを示す。ここでは、信頼度を復調シンボルと内信号点bとの距離の2倍とし、復調シンボルが正の数の場合に軟判定値の符号を“+”とし、復調シンボルが負の数の場合に軟判定値の符号を“−”とする。
【0022】
また、図6および図7においては、復調シンボルがしきい値±2×A(n)の内側および外側にある場合のLSBの信頼度の大きさを示す。ここでは、信頼度を復調シンボルとしきい値の距離とし、復調シンボルがしきい値の内側(Q軸寄り)にある場合に軟判定値の符号を“+”とし、復調シンボルがしきい値の外側にある場合に軟判定値の符号を“−”とする。
【0023】
このように、本実施の形態においては、乗算処理を必要とすることなくビット毎の軟判定値を計算することとした。これにより、ビット毎の軟判定値を計算するための回路規模を低減することができ、ひいては装置全体の回路規模を低減することができる。また、軟判定値の計算に使用する振幅値を復調信号から直接計算することとした。これにより、受信信号のレベルが比較的高速に変化する場合であっても、精度良く軟判定値を推定できる。
【0024】
実施の形態2.
図8は、実施の形態2の軟判定処理部5の構成例を示す図であり、この軟判定処理部5は、先に説明したMSB軟判定部14とP/S16に代えて、MSB軟判定部21と出力切り替え部22とを含み、外部から受信変調方式信号を受け取り、16QAMとQPSK(Quadrature Phase Shift Keying)を切り替えて受信する。なお、前述の実施の形態1と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。ここでは、実施の形態1と異なる動作についてのみ説明する。
【0025】
ここで、本実施の形態の軟判定処理部5の動作について説明する。MSB軟判定部21では、たとえば、16QAM信号の軟判定値を計算する場合、図2に示すMSB軟判定部14と同様の処理を行い、ビット毎の軟判定値を出力する。一方、MSB軟判定部21が、QPSK信号の軟判定値を計算する場合は、先に説明した式(2)によって計算されるMSBの軟判定値を、QPSKのビット毎の軟判定値とする。
【0026】
出力切り替え部22では、16QAM信号の軟判定値を出力する場合、LSBの軟判定値とMSBの軟判定値の両方を出力する。一方、QPSK信号の軟判定値を出力する場合は、MSBの軟判定値をQPSK信号の軟判定値として出力する。
【0027】
このように、本実施の形態においては、外部から受信変調方式信号を受け取り、16QAMとQPSKを切り替えて、ビット毎の軟判定値を出力することとした。これにより、比較的小さな回路規模で、複数の変調方式に対応したビット毎の軟判定値を処理可能な受信装置を実現できる。
【0028】
実施の形態3.
図9は、実施の形態3の軟判定処理部5の構成例を示す図であり、この軟判定処理部5は、先に説明した実施の形態1の構成に加えて、さらに、補正量計算部31と、正規化処理部32,33と、記憶部34と、補正部35とを含む。なお、前述の実施の形態1と同様の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。ここでは、実施の形態1と異なる動作についてのみ説明する。
【0029】
補正量計算部31では、振幅計算部12の出力する振幅値を入力し、正規化処理に使用するための補正量Sを計算する。たとえば、次式(5)を満たすような補正量Sを計算する。
K≦ A(n)/2S< 2K+1 …(5)
なお、Kは補正後の振幅値の大きさを決定する定数であり、Sは正規化処理に使用する補正量となる。
【0030】
正規化処理部32では、振幅計算部12の出力する振幅値A(n)を、補正量計算部31の出力する補正量Sによって次式(6)により正規化し、正規化後の振幅値B(n)をMSB軟判定部14およびLSB軟判定部15に対して出力する。
B(n)=A(n)>>S …(6)
ここで、>>は右ビットシフトを表す。
【0031】
また、正規化処理部33では、遅延処理部13の出力する復調シンボルx(i+128×n)を、補正量計算部31の出力する補正量Sによって次式(7)により正規化し、正規化後の復調シンボルz(i+N×n)をMSB軟判定部14およびLSB軟判定部15に対して出力する。
z(i+N×n)=x(i+N×n)>>S …(7)
【0032】
その後、実施の形態1と同様の処理でP/S16にて軟判定値を出力後、記憶部34では、P/S16の出力するMSBの軟判定値ym(i+N×n)およびLSBの軟判定値yl(i+N×n)を受け取り、後段の誤り訂正処理部6が処理可能になるまで軟判定値を記憶する。
【0033】
補正部35では、誤り訂正処理部6が処理可能になった段階で記憶部34から軟判定値を読み出し、それらの軟判定値の大きさを次式(8)により補正する。
wm(i+N×n)=ym(i+N×n)<<S …(8)
wl(i+N×n)=yl(i+N×n)<<S …(9)
なお、<<は左ビットシフトを表す。また、wm(i+N×n)は、MSBの軟判定値ym(i+N×n)の補正後の軟判定値を表し、wl(i+N×n)は、LSBの軟判定値yl(i+N×n)の補正後の軟判定値を表す。
【0034】
このように、本実施の形態においては、振幅値に基づいて復調シンボルの正規化処理を行うこととした。これにより、性能が劣化することなく、正規化処理後のビット幅を小さくすることができる。また、正規化処理後のビット幅を小さくすることにより、結果的に軟判定処理部の回路規模を小さく抑えることができる。また、軟判定値のビット幅を小さくすることができるので、記憶部のサイズを小さくすることもできる。結果として、小型で低消費電力の受信装置を実現できる。
【0035】
なお、実施の形態3の軟判定処理部5については、図9に限らず、たとえば、記憶部34および補正部35を削除した構成としてもよい。この場合は、たとえば、後段の誤り訂正処理部6の内部で記憶および補正処理を行う。また、実施の形態3の軟判定処理部5については、図8に示すように、16QAMとQPSKの両方を受信できるような構成としてもよい。
【0036】
【発明の効果】
以上、説明したとおり、本発明によれば、従来のように乗算処理を必要とすることなく、ビット毎の軟判定値を計算可能な構成とした。これにより、ビット毎の軟判定値を計算するための回路規模を低減することができ、ひいては装置全体の回路規模を低減することができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明にかかる受信装置の構成を示す図である。
【図2】 実施の形態1の軟判定処理部の構成を示す図である。
【図3】 16QAM信号の信号点配置を示す図である。
【図4】 I軸成分について着目した場合の信号点と受信信号点を示す図である。
【図5】 I軸成分について着目した場合の信号点と受信信号点を示す図である。
【図6】 I軸成分について着目した場合の信号点と受信信号点を示す図である。
【図7】 I軸成分について着目した場合の信号点と受信信号点を示す図である。
【図8】 実施の形態2の軟判定処理部の構成を示す図である。
【図9】 実施の形態3の軟判定処理部の構成を示す図である。
【符号の説明】
1 アンテナ、2 アナログ受信処理部、3 アナログ/ディジタル変換器(A/D)、4 復調処理部、5 軟判定処理部、6 誤り訂正処理部、11 パラレル/シリアル変換部(P/S)、12 振幅計算部、13 遅延処理部、14 MSB軟判定部、15 LSB軟判定部、16 パラレル/シリアル変換部(P/S)、21 MSB軟判定部、22 出力切り替え部、31 補正量計算部、32,33 正規化処理部、34 記憶部、35 補正部。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a communication device on a receiving side (hereinafter referred to as a receiving device) in a wireless communication field such as a car phone, a mobile phone, and a wireless LAN, and more particularly, a circuit for calculating a soft decision value for each bit. It is related with the receiver provided with.
[0002]
[Prior art]
For example, as a conventional receiving apparatus that receives a multi-level modulated signal and calculates a soft decision value for each bit, there is a receiving apparatus described in Non-Patent Document 1, and here, particularly when multi-level modulation is applied. The likelihood (log-likelihood ratio) input to the decoder of the above has been studied. According to this document, when calculating the soft decision value for each bit, that is, when calculating the log likelihood ratio, it is necessary to multiply the demodulated signal by the minimum signal point distance. It is disclosed.
[0003]
[Non-Patent Document 1]
Hanaoka et al., “Likelihood Calculation Method Suitable for Multilevel Modulation” (2002 IEICE Communication Society B-5-85)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional receiving apparatus has a problem that the circuit scale increases because it is necessary to multiply the demodulated signal by the minimum signal point distance when calculating the soft decision value for each bit. . Further, when the conventional receiving apparatus moves at a high speed, the signal level during reception also fluctuates at a high speed, so that the minimum signal point distance also fluctuates at the same time. Therefore, in the conventional receiver, the soft decision value fluctuates in proportion to the square of the received signal, and the number of effective bits of the soft decision value needs to be determined in consideration of the amount of fluctuation. There is a problem that not only the circuit for calculating the soft decision value for each but also the scale of the error correction processing circuit in the subsequent stage increases.
[0005]
The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to obtain a receiving apparatus capable of reducing the overall circuit scale by reducing the circuit scale for calculating a soft decision value for each bit. To do.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems and achieve the object, the receiving apparatus according to the present invention performs soft decision for each bit with respect to a signal obtained by demodulating a modulation signal by a multilevel QAM (Quadrature Amplitude Modulation) method. A receiving apparatus including a soft decision processing unit for calculating a value, wherein the soft decision processing unit has a received signal point (demodulated symbol) within a predetermined threshold range obtained based on a demodulated signal Then, a soft decision value of the MSB (most significant bit) is calculated using the amplitude value of the demodulated symbol as a reliability, and when the demodulated symbol is outside the predetermined threshold range, the demodulated symbol amplitude value is calculated. The first soft decision means for calculating the MSB soft decision value using the value obtained by subtracting the minimum signal point distance from twice as much as the reliability, and the distance between the demodulated symbol and the predetermined threshold value as the reliability LSB ( The least significant bit) Second soft decision means for calculating a constant value, and alternately outputting the MSB soft decision value and the LSB soft decision value.
[0007]
According to the present invention, the circuit scale for calculating the soft decision value for each bit is reduced by calculating the soft decision value for each bit without requiring the conventionally used multiplication processing.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of a receiving apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
[0009]
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a receiving apparatus according to the present invention. Here, the operation of the receiving apparatus according to the present invention will be briefly described.
[0010]
First, the analog reception processing unit 2 that receives a high-frequency reception signal via the antenna 1 performs processing such as down-conversion to a baseband signal and gain control. Next, the analog / digital converter (A / D) 3 converts the received signal from an analog signal to a digital signal.
[0011]
Next, the demodulation processing unit 4 performs demodulation processing by processing such as synchronous detection and RAKE combining, and outputs the demodulated signal to the soft decision processing unit 5 as a result. For example, when receiving a signal of a code division multiple access (CDMA) system, Nagayasu et al., “Frequency offset correction method in DS-CDMA receiver” (1999 Annual Conference of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers B) -5-123) and the structure described in Okawa et al., “2 Mbps Multicode Transmission Characteristics in DS-CDMA” (1998 Society of Electronics, Information and Communication Engineers Communication Society Conference B-345).
[0012]
Next, the soft decision processing unit 5 calculates a soft decision value for each bit from the demodulated signal. Finally, the error correction processing unit 6 receives a soft decision value for each bit, and performs deinterleaving, HARQ (Hybrid Automatic Repeat reQuest) packet combining processing, decoding processing, and the like.
[0013]
Next, the operation of the soft decision processing unit 5 that is a feature of the present embodiment will be described in detail. FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the soft decision processing unit 5 according to the first embodiment. The soft decision processing unit 5 includes a parallel / serial conversion unit (P / S) 11, an amplitude calculation unit 12, The delay processing unit 13, the MSB soft decision unit 14, the LSB soft decision unit 15, and a parallel / serial conversion unit (P / S) 16 are included. On the transmission side, a 16QAM (Quadrature Amplitude Modulation) signal shown in FIG. 3 is transmitted. Further, each symbol in 16QAM indicates the MSB of the I-axis component, the MSB of the Q-axis component, the LSB of the I-axis component, and the LSB of the Q-axis component. However, MSB represents the most significant bit, and LSB represents the least significant bit.
[0014]
In P / S11, the I-axis component and Q-axis component of the demodulated signal are input, and each component is output alternately. The amplitude calculator 12 calculates the absolute value of the demodulated signal output from the P / S 11 and outputs ½ of the average value as the amplitude value. For example, for each N symbols (I-axis component N / 2 symbols, Q-axis component N / 2 symbols), the amplitude value of the demodulated signal is calculated by the following equation (1).
A (n) = 0.5 × Σ (ABS (x (i + N × n))) (1)
Note that Σ calculates the sum for i = 0, 1,..., N−1. ABS (a) represents the absolute value of the real number a. A (n) represents the estimated value of the amplitude of the demodulated signal output for each 128-symbol block, and x (i + N × n) represents the i-th demodulated symbol of the n-th block. The amplitude calculator 12 can also calculate an amplitude value based on other information such as a known pilot symbol.
[0015]
In the delay processing unit 13, the amplitude calculation unit 12 delays the demodulated symbol by the time for calculating the amplitude value.
[0016]
The MSB soft decision unit 14 calculates the soft decision value using the size of the demodulated symbol after the delay addition processing or the size obtained by subtracting the minimum signal point distance from the double value as the reliability. Specifically, the soft decision value of the MSB is calculated by the following equations (2) and (3).
ym (i + N * n) = x (i + N * n)
(ABS (x (i + N × n)) <2 × A (n)) (2)
ym (i + N * n) = (2 * ABS (x (i + N * n))-2 * A (n)) * SIGN (x (i + N * n))
(ABS (x (i + N × n))) ≧ 2 × A (n)) (3)
SIGN (a) indicates +1 when the sign of the real number a is positive, and indicates -1 when the sign of the real number a is negative. Moreover, ym (i + N × n) is a soft decision value for the MSB of x (i + N × n).
[0017]
The LSB soft decision unit 15 calculates the soft decision value using the distance between the demodulated symbol after the delay addition process and a predetermined threshold value (boundary between adjacent signal points) as the reliability. Specifically, the soft decision value of LSB is calculated by the following equation (4).
yl (i + N * n) = ABS (x (i + N * n) -2 * A (n)) (4)
Note that yl (i + N × n) is a soft decision value for the LSB of x (i + N × n).
[0018]
In P / S16, the MSB soft decision value ym (i + N × n) and the LSB soft decision value yl (i + N × n) are input, and the respective soft decision values are alternately output.
[0019]
4, 5, 6, and 7 are diagrams illustrating signal points (black circles a to d) and reception signal points (white circles) when focusing on the I-axis component. The Q-axis component can be similarly explained. The distance from the Q axis to the signal point a is A (n), and the distance from the Q axis to the threshold value (here, the boundary between the signal points 00 and 01 and the boundary between the signal points 10 and 11) is 2 × A (n), and the distance from the Q axis to the signal point d is 3 × A (n).
[0020]
In the present embodiment, as shown in FIG. 4, when the received signal point (demodulated symbol) is within the threshold ± 2 × A (n), the distance from the Q axis to the received signal point is the MSB reliability. Represents size. That is, the reliability is the amplitude value of the demodulated symbol, the sign of the soft decision value is “+” when the demodulated symbol is a positive number, and the sign of the soft decision value is “−” when the demodulated symbol is a negative number. And
[0021]
FIG. 5 shows the magnitude of the MSB reliability when the demodulated symbol is outside the threshold value ± 2 × A (n). Here, the reliability is set to twice the distance between the demodulated symbol and the internal signal point b, the sign of the soft decision value is “+” when the demodulated symbol is a positive number, and the demodulated symbol is a negative number. The sign of the soft decision value is “−”.
[0022]
6 and 7 show the LSB reliability when the demodulated symbols are inside and outside the threshold value ± 2 × A (n). Here, the reliability is the distance between the demodulated symbol and the threshold value, and when the demodulated symbol is inside the threshold value (close to the Q axis), the sign of the soft decision value is “+”, and the demodulated symbol is the threshold value. If it is outside, the sign of the soft decision value is “−”.
[0023]
Thus, in this embodiment, the soft decision value for each bit is calculated without requiring multiplication processing. Thereby, the circuit scale for calculating the soft decision value for each bit can be reduced, and as a result, the circuit scale of the entire apparatus can be reduced. In addition, the amplitude value used for calculating the soft decision value is directly calculated from the demodulated signal. Thereby, even when the level of the received signal changes at a relatively high speed, the soft decision value can be estimated with high accuracy.
[0024]
Embodiment 2. FIG.
FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration example of the soft decision processing unit 5 according to the second embodiment. This soft decision processing unit 5 replaces the MSB soft decision unit 14 and P / S 16 described above with an MSB soft decision unit. It includes a determination unit 21 and an output switching unit 22, receives a reception modulation scheme signal from the outside, and switches between 16QAM and QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) for reception. In addition, about the structure similar to the above-mentioned Embodiment 1, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted. Here, only operations different from those of the first embodiment will be described.
[0025]
Here, the operation of the soft decision processing unit 5 of the present embodiment will be described. For example, when calculating a soft decision value of a 16QAM signal, the MSB soft decision unit 21 performs the same processing as the MSB soft decision unit 14 shown in FIG. 2 and outputs a soft decision value for each bit. On the other hand, when the MSB soft decision unit 21 calculates the soft decision value of the QPSK signal, the MSB soft decision value calculated by the equation (2) described above is used as the soft decision value for each bit of QPSK. .
[0026]
When outputting the soft decision value of the 16QAM signal, the output switching unit 22 outputs both the LSB soft decision value and the MSB soft decision value. On the other hand, when outputting the QPSK signal soft decision value, the MSB soft decision value is output as the QPSK signal soft decision value.
[0027]
As described above, in this embodiment, the reception modulation scheme signal is received from the outside, and the soft decision value for each bit is output by switching between 16QAM and QPSK. As a result, it is possible to realize a receiving apparatus capable of processing soft decision values for each bit corresponding to a plurality of modulation schemes with a relatively small circuit scale.
[0028]
Embodiment 3 FIG.
FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration example of the soft decision processing unit 5 according to the third embodiment. The soft decision processing unit 5 further includes a correction amount calculation in addition to the configuration of the first embodiment described above. A unit 31, normalization processing units 32 and 33, a storage unit 34, and a correction unit 35 are included. In addition, about the structure similar to the above-mentioned Embodiment 1, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted. Here, only operations different from those of the first embodiment will be described.
[0029]
The correction amount calculation unit 31 receives the amplitude value output from the amplitude calculation unit 12 and calculates a correction amount S for use in normalization processing. For example, a correction amount S that satisfies the following equation (5) is calculated.
2 K ≦ A (n) / 2 S <2 K + 1 (5)
Here, K is a constant that determines the magnitude of the amplitude value after correction, and S is the correction amount used for normalization processing.
[0030]
In the normalization processing unit 32, the amplitude value A (n) output from the amplitude calculation unit 12 is normalized by the following equation (6) with the correction amount S output from the correction amount calculation unit 31, and the normalized amplitude value B (N) is output to the MSB soft decision unit 14 and the LSB soft decision unit 15.
B (n) = A (n) >> S (6)
Here, >> represents a right bit shift.
[0031]
Further, the normalization processing unit 33 normalizes the demodulated symbol x (i + 128 × n) output from the delay processing unit 13 by the correction amount S output from the correction amount calculation unit 31 according to the following equation (7), and after normalization The demodulated symbol z (i + N × n) is output to the MSB soft decision unit 14 and the LSB soft decision unit 15.
z (i + N × n) = x (i + N × n) >> S (7)
[0032]
Thereafter, after the soft decision value is output at P / S 16 in the same process as in the first embodiment, the storage unit 34 outputs the soft decision value ym (i + N × n) of the MSB output from P / S 16 and the soft decision value of LSB. The value yl (i + N × n) is received, and the soft decision value is stored until the subsequent error correction processing unit 6 can process the value.
[0033]
The correction unit 35 reads the soft decision values from the storage unit 34 when the error correction processing unit 6 becomes processable, and corrects the magnitudes of the soft decision values by the following equation (8).
wm (i + N × n) = ym (i + N × n) << S (8)
wl (i + N × n) = yl (i + N × n) << S (9)
<< represents a left bit shift. Further, wm (i + N × n) represents the soft decision value after correction of the MSB soft decision value ym (i + N × n), and wl (i + N × n) represents the LSB soft decision value yl (i + N × n). Represents the soft decision value after correction.
[0034]
As described above, in the present embodiment, the demodulation symbol is normalized based on the amplitude value. As a result, the bit width after the normalization process can be reduced without degrading the performance. Further, by reducing the bit width after the normalization process, the circuit scale of the soft decision processing unit can be reduced as a result. In addition, since the bit width of the soft decision value can be reduced, the size of the storage unit can also be reduced. As a result, a small and low power consumption receiver can be realized.
[0035]
Note that the soft decision processing unit 5 of the third embodiment is not limited to FIG. 9, and for example, the storage unit 34 and the correction unit 35 may be deleted. In this case, for example, storage and correction processing are performed inside the error correction processing unit 6 at the subsequent stage. Also, the soft decision processing unit 5 of the third embodiment may be configured to receive both 16QAM and QPSK, as shown in FIG.
[0036]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a soft decision value for each bit can be calculated without requiring a multiplication process as in the prior art. As a result, the circuit scale for calculating the soft decision value for each bit can be reduced, and as a result, the circuit scale of the entire apparatus can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a receiving apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a soft decision processing unit according to the first embodiment;
FIG. 3 is a diagram illustrating a signal point arrangement of a 16QAM signal.
FIG. 4 is a diagram illustrating signal points and reception signal points when attention is paid to an I-axis component.
FIG. 5 is a diagram showing signal points and reception signal points when attention is paid to an I-axis component.
FIG. 6 is a diagram illustrating signal points and reception signal points when attention is paid to an I-axis component.
FIG. 7 is a diagram illustrating signal points and reception signal points when attention is paid to an I-axis component.
FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration of a soft decision processing unit according to the second embodiment.
9 is a diagram illustrating a configuration of a soft decision processing unit according to Embodiment 3. FIG.
[Explanation of symbols]
1 antenna, 2 analog reception processing unit, 3 analog / digital converter (A / D), 4 demodulation processing unit, 5 soft decision processing unit, 6 error correction processing unit, 11 parallel / serial conversion unit (P / S), 12 amplitude calculation unit, 13 delay processing unit, 14 MSB soft decision unit, 15 LSB soft decision unit, 16 parallel / serial conversion unit (P / S), 21 MSB soft decision unit, 22 output switching unit, 31 correction amount calculation unit 32, 33 Normalization processing unit, 34 storage unit, 35 correction unit.

Claims (6)

多値QAM(Quadrature Amplitude Modulation)方式による変調信号を復調した信号に対して、ビット毎の軟判定値を計算する軟判定処理部を備えた受信装置において、
前記軟判定処理部は、
受信信号点(復調シンボル)が復調信号に基づいて求めた所定のしきい値の範囲内にある場合に、復調シンボルの振幅値を信頼度としてMSB(最上位ビット)の軟判定値を計算し、一方で、復調シンボルが前記所定のしきい値の範囲外にある場合に、復調シンボルの振幅値の2倍から最小信号点距離を差し引いた値を信頼度としてMSBの軟判定値を計算する第1の軟判定手段と、
復調シンボルと前記所定のしきい値との距離を信頼度としてLSB(最下位ビット)の軟判定値を計算する第2の軟判定手段と、
を備え、
前記MSBの軟判定値と前記LSBの軟判定値とを出力することを特徴とする受信装置。
In a receiving apparatus including a soft decision processing unit that calculates a soft decision value for each bit with respect to a signal obtained by demodulating a modulation signal by a multilevel QAM (Quadrature Amplitude Modulation) method,
The soft decision processing unit
When the received signal point (demodulated symbol) is within a predetermined threshold range determined based on the demodulated signal, the soft decision value of the MSB (most significant bit) is calculated with the amplitude value of the demodulated symbol as the reliability. On the other hand, when the demodulated symbol is outside the predetermined threshold range, the soft decision value of the MSB is calculated with the reliability obtained by subtracting the minimum signal point distance from twice the amplitude value of the demodulated symbol. First soft decision means;
Second soft decision means for calculating a soft decision value of LSB (least significant bit) using a distance between a demodulated symbol and the predetermined threshold as a reliability;
With
A receiving apparatus that outputs the soft decision value of the MSB and the soft decision value of the LSB.
前記所定のしきい値を、複数シンボル単位に計算する復調信号の振幅値の2倍とすることを特徴とする請求項1に記載の受信装置。The receiving apparatus according to claim 1, wherein the predetermined threshold value is twice the amplitude value of a demodulated signal calculated in units of a plurality of symbols. 前記復調信号の振幅値を、復調信号の絶対値の平均値の1/2とすることを特徴とする請求項2に記載の受信装置。The receiving apparatus according to claim 2, wherein an amplitude value of the demodulated signal is ½ of an average value of absolute values of the demodulated signal. さらに、前記復調信号の振幅値に基づいて正規化処理に使用するための補正量を計算する補正量計算手段と、
前記復調信号の振幅値を、前記補正量を用いて正規化する第1の正規化手段と、
前記復調シンボルを、前記補正量を用いて正規化する第2の正規化手段と、
を備え、
前記第1および第2の軟判定手段は、正規化後の復調信号の振幅値および正規化後の復調シンボルに基づいて軟判定値を計算することを特徴とする請求項2または3に記載の受信装置。
Further, a correction amount calculating means for calculating a correction amount for use in normalization processing based on the amplitude value of the demodulated signal,
First normalizing means for normalizing the amplitude value of the demodulated signal using the correction amount;
Second normalizing means for normalizing the demodulated symbol using the correction amount;
With
The first and second soft decision means calculate a soft decision value based on the amplitude value of the demodulated signal after normalization and the demodulated symbol after normalization. Receiver device.
さらに、前記各軟判定値を後続の誤り訂正処理が可能になるまで記憶し、当該誤り訂正処理が可能になった段階で、記憶しておいた軟判定値を、前記補正量を用いて補正する補正手段、
を備えることを特徴とする請求項4に記載の受信装置。
Further, each soft decision value is stored until subsequent error correction processing becomes possible, and when the error correction processing becomes possible, the stored soft decision value is corrected using the correction amount. Correction means,
The receiving apparatus according to claim 4, further comprising:
送信側でQPSK(Quadrature Phase Shift Keying)方式による変調信号を送信した場合、
前記第1の軟判定手段は、復調シンボルの振幅値を信頼度として軟判定値を計算し、
前記軟判定処理部としては、当該軟判定値のみを出力することを特徴とする請求項1〜5のいずれか一つに記載の受信装置。
When transmitting a modulated signal by QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) method on the transmission side,
The first soft decision means calculates a soft decision value using the amplitude value of the demodulated symbol as a reliability,
The receiving apparatus according to claim 1, wherein the soft decision processing unit outputs only the soft decision value.
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