JP4611271B2 - Receiver - Google Patents

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Description

本発明は、複数のアンテナで受信した信号を復調する受信装置に関するものであり、特に最尤判定法を用いて復調を行う受信装置に関するものである。   The present invention relates to a receiving apparatus that demodulates signals received by a plurality of antennas, and more particularly to a receiving apparatus that performs demodulation using a maximum likelihood determination method.

ディジタル通信におけるデータ判定法の一つとして最尤判定法がある。最尤判定法を用いた受信装置(以下、受信機と呼ぶ)は、伝送路応答および送信シンボル候補(送信シンボルのビット値の組み合わせ候補)に基づいてレプリカを作成し、受信信号とレプリカの差を表すメトリックを計算する。このとき、考えられる全ての送信シンボル候補についてレプリカが作成され、メトリックが計算される。そして、メトリックが最小となるレプリカに対応する送信シンボル候補が判定結果として出力される。この最尤判定法は、優れた受信性能を有するが、考えられる全ての送信ビットの組み合わせについてメトリックを計算するため、一般に膨大な演算量を必要とする。   There is a maximum likelihood determination method as one of data determination methods in digital communication. A receiver using the maximum likelihood determination method (hereinafter referred to as a receiver) creates a replica based on a transmission path response and a transmission symbol candidate (candidate combination of bit values of transmission symbols), and the difference between the received signal and the replica Compute a metric that represents At this time, replicas are created for all possible transmission symbol candidates, and metrics are calculated. Then, a transmission symbol candidate corresponding to the replica having the smallest metric is output as a determination result. This maximum likelihood determination method has excellent reception performance, but generally requires a large amount of calculation because it calculates metrics for all possible combinations of transmission bits.

この演算量を削減するための技術として、たとえば、下記非特許文献1に記載されているように演算量削減型の最尤判定法が提案されている。下記非特許文献1によれば、メトリックを計算する送信シンボル候補を、受信信号からの距離が一定の領域内にあるもののみに制限することにより、最尤判定に要する演算量を削減している。   As a technique for reducing the calculation amount, for example, as described in Non-Patent Document 1 below, a calculation amount reduction type maximum likelihood determination method has been proposed. According to the following Non-Patent Document 1, the amount of calculation required for maximum likelihood determination is reduced by limiting the transmission symbol candidates for calculating the metric to only those within a certain distance from the received signal. .

一方、上記演算量削減型の最尤判定法は、誤り訂正復号に用いる軟判定値の計算が困難であるという問題点を有する。一般に、ビット単位の軟判定値は、当該ビットが「−1」である場合の尤度と、「+1」である場合の尤度との対数尤度比によって求められる。しかしながら、上記演算量削減型の最尤判定法は、全ての送信シンボル候補についてメトリックを計算するわけではない。そのため、メトリックを計算する送信シンボル候補中に「−1」または「+1」を含むシンボルが全く存在しない可能性があり、そのような場合には軟判定値を計算できない。   On the other hand, the computational complexity reduction type maximum likelihood determination method has a problem that it is difficult to calculate a soft decision value used for error correction decoding. In general, the soft decision value in units of bits is obtained by a log likelihood ratio between the likelihood when the bit is “−1” and the likelihood when the bit is “+1”. However, the computation amount reduction type maximum likelihood determination method does not calculate metrics for all transmission symbol candidates. Therefore, there is a possibility that there is no symbol including “−1” or “+1” in the transmission symbol candidates for calculating the metric. In such a case, the soft decision value cannot be calculated.

また、上記演算量削減型の最尤判定法の課題を解決する手法として、たとえば、下記特許文献1に記載の技術がある。下記特許文献1に記載の技術では、演算量削減型の最尤判定法において、「−1」と「+1」のどちらかに対応するメトリックが計算されない場合には、平均雑音電力等からあらかじめ決定した閾値をその計算されないメトリックの代用として用い、軟判定値を計算する。   Further, as a technique for solving the problem of the above-described calculation amount reduction type maximum likelihood determination method, for example, there is a technique described in Patent Document 1 below. In the technique described in Patent Document 1 below, when a metric corresponding to either “−1” or “+1” is not calculated in the maximum likelihood determination method of a calculation amount reduction type, it is determined in advance from average noise power or the like. The calculated threshold is used as a substitute for the uncalculated metric to calculate a soft decision value.

特開2006−50432号公報JP 2006-50432 A Emanuele Viterbo, Joseph Boutros, “A Universal Lattice Code Decoder for Fading Channels”, IEEE Transactions on Information Theory, Vol.45,No.5,pp.1639-1642, July 1999.Emanuele Viterbo, Joseph Boutros, “A Universal Lattice Code Decoder for Fading Channels”, IEEE Transactions on Information Theory, Vol.45, No.5, pp.1639-1642, July 1999.

しかしながら、上記従来の技術によれば、演算量削減型の最尤判定法において軟判定値を計算する際に、計算されないメトリックの代わりに平均雑音電力等からあらかじめ決定した閾値を用いるため、軟判定値の精度が十分ではなく、その結果、良好な復号特性が得られない、という問題があった。   However, according to the above-described conventional technique, when calculating the soft decision value in the maximum likelihood determination method of the calculation amount reduction type, the threshold value determined in advance from the average noise power or the like is used instead of the metric that is not calculated. There is a problem that the accuracy of the value is not sufficient, and as a result, good decoding characteristics cannot be obtained.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、演算量削減型の最尤判定法において、精度の高い軟判定値を得ることを可能とし、良好な通信を提供することが可能な受信装置を得ることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and it is possible to obtain a soft decision value with high accuracy and to provide good communication in a maximum likelihood determination method of a calculation amount reduction type. The object is to obtain a device.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、複数のアンテナにより受信した信号(受信信号と呼ぶ)を、最尤判定法を用いて復調する受信装置であって、前記受信信号および当該受信信号の伝送路応答に基づいて硬判定系列を推定し、当該硬判定系列と当該硬判定系列に対応する第1の尤度情報とを出力する第1の信号判定手段と、送信シンボルのビット位置ごとに、前記受信信号のとりうる全ての信号点から、対象ビット位置のビット値が前記硬判定系列における同一ビット位置のビット値と一致する信号点を除いた、新たな信号点配置を生成する信号点情報生成手段と、送信シンボルのビット位置ごとに生成された前記新たな信号点配置を用いて、前記受信信号および前記伝送路応答に基づく信号判定を行い、当該信号判定結果に対応する第2の尤度情報を算出して出力する第2の信号判定手段と、前記第1の尤度情報と前記第2の尤度情報を用いて軟判定値を計算する軟判定計算手段と、を備えることを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention provides a receiving apparatus that demodulates signals received by a plurality of antennas (referred to as received signals) using a maximum likelihood determination method, First signal determining means for estimating a hard decision sequence based on a signal and a transmission path response of the received signal, and outputting the hard decision sequence and first likelihood information corresponding to the hard decision sequence; A new signal point obtained by excluding a signal point at which the bit value of the target bit position matches the bit value of the same bit position in the hard decision sequence from all possible signal points of the received signal for each bit position of the symbol Using the signal point information generating means for generating an arrangement and the new signal point arrangement generated for each bit position of the transmission symbol, signal determination based on the received signal and the transmission path response is performed, and the signal determination is performed. A second signal determining means for calculating and outputting second likelihood information corresponding to the result; and a soft decision for calculating a soft decision value using the first likelihood information and the second likelihood information. And a calculating means.

この発明によれば、送信シンボルのビット位置ごとに、当該ビット位置のビット値が硬判定系列の当該ビット位置のビット値と一致する信号点を除いた信号点配置を用いて信号判定を行うことにより、硬判定系列と反対のビットの尤度情報を算出することにしたので、演算量削減型の最尤判定を行う場合でも、精度の高い軟判定値を得ることができ、良好な通信を提供することができるという効果を奏する。   According to the present invention, for each bit position of the transmission symbol, signal determination is performed using a signal point arrangement excluding signal points where the bit value of the bit position matches the bit value of the bit position of the hard decision sequence. Therefore, the likelihood information of the bit opposite to that of the hard decision sequence is calculated, so that even when performing the maximum likelihood determination of the calculation amount reduction type, a highly accurate soft decision value can be obtained and good communication can be performed. There is an effect that it can be provided.

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。   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.

実施の形態1.
図1は、本発明にかかる受信装置(以下、受信機と呼ぶ)の実施の形態1の構成例を示す図である。本実施の形態の受信機は、アンテナ1−1〜1−N(Nはアンテナの本数)と、アナログ信号処理部2−1〜2−Nと、A/D(アナログ/ディジタル)変換部3−1〜3−Nと、本発明の特徴的な動作を行うディジタル信号復調部4と、デインターリーブ部5と、復号部6と、を備えている。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a first embodiment of a receiving device (hereinafter referred to as a receiver) according to the present invention. The receiver according to the present embodiment includes antennas 1-1 to 1-N (N is the number of antennas), analog signal processing units 2-1 to 2-N, and A / D (analog / digital) conversion unit 3. -1 to 3-N, a digital signal demodulator 4 that performs a characteristic operation of the present invention, a deinterleaver 5, and a decoder 6.

本実施の形態の受信機の全体動作を、図1を用いて説明する。まず、アンテナ1−1〜1−Nは高周波アナログ信号(変調信号)を受信する。アナログ信号処理部2−1〜2−Nは、アンテナ1−1〜1−Nが受信した信号に対してダウンコンバート等のアナログ信号処理を行い、A/D変換部3−1〜3−Nに出力する。つぎに、A/D変換部3−1〜Nは、アナログ信号処理部2−1〜2−Nから入力されたアナログ信号をベースバンドディジタル信号に変換し、ディジタル信号復調部4に出力する。ディジタル信号復調部4は、入力された信号に対して後述する復調処理を行い、復調データをデインターリーブ部5に出力する。デインターリーブ部5は、この復調データに対し、送信機が行ったインターリーブと逆の処理を行い、復号部6に出力する。そして、復号部6は、デインターリーブ部5からの出力信号に対して軟判定復号である誤り訂正復号処理を行い、その結果を復号ビット系列として出力する。   The overall operation of the receiver of this embodiment will be described with reference to FIG. First, the antennas 1-1 to 1-N receive high-frequency analog signals (modulated signals). The analog signal processing units 2-1 to 2-N perform analog signal processing such as down-conversion on the signals received by the antennas 1-1 to 1-N, and A / D conversion units 3-1 to 3-N. Output to. Next, the A / D conversion units 3-1 to 3 -N convert the analog signals input from the analog signal processing units 2-1 to 2 -N into baseband digital signals and output them to the digital signal demodulation unit 4. The digital signal demodulator 4 performs demodulation processing described later on the input signal and outputs demodulated data to the deinterleaver 5. The deinterleaving unit 5 performs a process opposite to the interleaving performed by the transmitter on the demodulated data, and outputs it to the decoding unit 6. Then, the decoding unit 6 performs error correction decoding processing, which is soft decision decoding, on the output signal from the deinterleave unit 5, and outputs the result as a decoded bit sequence.

なお、本実施の形態においては、送信機が行ったインターリーブ処理方法や、送信機のアンテナ数、送信ビット数などの送信機に関する情報が既知であることを前提とする。   In the present embodiment, it is assumed that information on the transmitter such as the interleaving method performed by the transmitter, the number of antennas of the transmitter, and the number of transmission bits is known.

つづいて、本実施の形態の特徴であるディジタル信号復調部4が入力信号を復調する動作(復調処理)について説明する。図2は、ディジタル信号復調部4の構成例を示す図である。ディジタル信号復調部4は、第1の信号判定部41と、伝送路推定部42と、信号点情報生成部43と、第2の信号判定部44と、軟判定計算部45と、を備えている。   Next, an operation (demodulation process) in which the digital signal demodulator 4 demodulates the input signal, which is a feature of the present embodiment, will be described. FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the digital signal demodulation unit 4. The digital signal demodulator 4 includes a first signal determination unit 41, a transmission path estimation unit 42, a signal point information generation unit 43, a second signal determination unit 44, and a soft decision calculation unit 45. Yes.

まず、ディジタル信号復調部4には、A/D変換部3−1〜3−Nからの出力であるN系統のベースバンドディジタル信号が入力される。以下、説明の便宜上、これらの入力信号を、N次元の列ベクトルで表現し、「受信信号ベクトル」と呼ぶことにする。ディジタル信号復調部4は、A/D変換部3−1〜3−Nから受信信号ベクトルを受け取ると、まず、伝送路推定部42が、受信信号ベクトルに基づいて希望信号の伝送路応答を推定する。この伝送路応答の推定方法には特に限定はないが、たとえば、送信アンテナ間で直交するように作成された既知系列(パイロット信号など)を事前に送信し、既知系列のデータと、その既知系列のデータの受信信号とを用いて最小2乗法により伝送路応答を算出する方法が考えられる。   First, the N baseband digital signals which are outputs from the A / D conversion units 3-1 to 3-N are input to the digital signal demodulation unit 4. Hereinafter, for convenience of explanation, these input signals are expressed by N-dimensional column vectors and are referred to as “reception signal vectors”. When the digital signal demodulator 4 receives the received signal vector from the A / D converters 3-1 to 3 -N, first, the transmission path estimator 42 estimates the transmission path response of the desired signal based on the received signal vector. To do. The channel response estimation method is not particularly limited. For example, a known sequence (such as a pilot signal) created to be orthogonal between transmission antennas is transmitted in advance, and the known sequence data and the known sequence are transmitted. It is conceivable to calculate the transmission line response by the least square method using the received signal of the data.

送信機が、M(Mは1以上の整数)素子アンテナから同一周波数を用いてM個の異なる信号を同時に送信した場合、伝送路応答は、Mと受信機の受信アンテナ数Nとを用いてN行M列の行列で表すことができる。なお、伝送路応答がベクトルやスカラーとなる場合もあるが、その場合はMやNの値(行や列の要素数)を1と考えればよく、本説明においては、その場合も含めて伝送路応答を「伝送路応答行列」と呼ぶことにする。したがって、伝送路推定部42の伝送路応答の推定結果も、伝送路推定行列(伝送路応答行列の推定結果)と呼ぶ。また、伝送路応答行列がベクトルやスカラーとなるような場合においても本発明はそのまま適用可能である。   When the transmitter transmits M different signals simultaneously from the M (M is an integer greater than or equal to 1) element antenna using the same frequency, the transmission path response uses M and the number of receiving antennas N of the receiver. It can be represented by a matrix of N rows and M columns. Note that the transmission line response may be a vector or a scalar. In this case, the value of M or N (the number of elements in the row or column) may be considered as 1, and in this description, the transmission is also included. The path response is called “transmission path response matrix”. Therefore, the estimation result of the transmission path response of the transmission path estimation unit 42 is also referred to as a transmission path estimation matrix (transmission path response matrix estimation result). Further, the present invention can be applied as it is even when the transmission line response matrix is a vector or a scalar.

つぎに、第1の信号判定部41は、A/D変換部3−1〜3−Nから出力された受信信号ベクトルおよび伝送路推定部42から出力された伝送路推定行列に基づいて、送信シンボルの推定を行い、推定結果である硬判定系列を求める。また、第1の信号判定部41は、この硬判定系列に対応する尤度情報αを計算する。そして、第1の信号判定部41は、推定した硬判定系列を信号点情報生成部43と軟判定計算部45へ、硬判定系列に対応する尤度情報αを軟判定計算部45へ、それぞれ出力する。   Next, the first signal determination unit 41 transmits based on the reception signal vector output from the A / D conversion units 3-1 to 3-N and the transmission path estimation matrix output from the transmission path estimation unit 42. Symbol estimation is performed to obtain a hard decision sequence as an estimation result. Further, the first signal determination unit 41 calculates likelihood information α corresponding to the hard decision series. Then, the first signal determination unit 41 sends the estimated hard decision sequence to the signal point information generation unit 43 and the soft decision calculation unit 45, and likelihood information α corresponding to the hard decision sequence to the soft decision calculation unit 45, respectively. Output.

なお、第1の信号判定部41の推定処理としては、たとえば、「sphere decoding」のような演算量削減型の最尤判定法など、想定する通信システムに適した任意の信号判定技術が使用可能である。また、本実施の形態では、尤度情報として、受信信号ベクトルと、伝送路推定行列および送信シンボル候補から生成されるレプリカベクトルと、の2乗誤差によるメトリックを用いるものとするが、これに限らず軟判定に入力するための尤度情報であれば任意のものが使用可能である。   As the estimation process of the first signal determination unit 41, for example, any signal determination technique suitable for the assumed communication system can be used, such as a calculation amount reduction type maximum likelihood determination method such as “sphere decoding”. It is. In this embodiment, a metric based on a square error between a received signal vector and a replica vector generated from a transmission path estimation matrix and a transmission symbol candidate is used as likelihood information. However, the present invention is not limited to this. Any likelihood information can be used as long as it is input to the soft decision.

つぎに、信号点情報生成部43は、第1の信号判定部41で推定した硬判定系列に基づいて、送信シンボルのビット位置ごとに、硬判定系列のビット値と同一であるものを含まない新たな信号点配置を生成し、第2の信号判定部44へ出力する。   Next, based on the hard decision sequence estimated by the first signal determination unit 41, the signal point information generation unit 43 does not include the same bit value of the hard decision sequence for each bit position of the transmission symbol. A new signal point arrangement is generated and output to the second signal determination unit 44.

図3−1〜図3−4を用いて信号点情報生成部43の処理について詳細に説明する。図3は、第1の信号判定部41の出力である硬判定系列が”1−1,11”であった場合の、信号点情報生成部43が生成する新たな信号点配置の例を示している。詳細には、図3において、図3−1の31は第1ビット目に硬判定系列の第1ビット目である”1”を含まない信号点配置、図3−2の32は第2ビット目に硬判定系列の第2ビット目である”−1”を含まない信号点配置、図3−3の33は第3ビット目に硬判定系列の第3ビット目である”1”を含まない信号点配置、図3−4の34は第4ビット目に硬判定系列の第4ビット目である”1”を含まない信号点配置を示す。   The processing of the signal point information generation unit 43 will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 3 shows an example of a new signal point arrangement generated by the signal point information generation unit 43 when the hard decision series that is the output of the first signal determination unit 41 is “1-1, 11”. ing. Specifically, in FIG. 3, 31 in FIG. 3-1 is a signal point arrangement that does not include “1” that is the first bit of the hard decision sequence in the first bit, and 32 in FIG. 3-2 is the second bit. Signal point arrangement that does not include "-1" that is the second bit of the hard decision sequence in the eye, and 33 in FIG. 3-3 includes "1" that is the third bit of the hard decision sequence in the third bit No signal point arrangement, 34 in FIG. 3-4 shows a signal point arrangement that does not include “1” that is the fourth bit of the hard decision sequence in the fourth bit.

なお、この例では、本実施の形態の受信機で受信した信号は、QPSK変調を行うM=2の送信機から送信された信号とする(各アンテナ2ビットずつの合計4ビット伝送に相当)。第1の送信アンテナが送信したシンボルをシンボル#1、第2の送信アンテナが送信したシンボルをシンボル#2とするとき、硬判定系列を、“「シンボル#1の第1ビット目」「シンボル#1の第2ビット目」,「シンボル#2の第1ビット目」「シンボル#2の第2ビット目」”と記すこととし、以下では、シンボル#1の第1ビット目を第1ビット目、シンボル#1の第2ビット目を第2ビット目、シンボル#2の第1ビット目を第3ビット目、シンボル#2の第2ビット目を第4ビット目と呼ぶ。なお、第1の信号判定部41で用いる信号点配置は、シンボル#1、シンボル#2ともに、“11”,“1−1”,“−11”,“-1−1"の4点である。   In this example, the signal received by the receiver according to the present embodiment is a signal transmitted from a transmitter with M = 2 that performs QPSK modulation (corresponding to a total of 4-bit transmission with 2 bits for each antenna). . When the symbol transmitted by the first transmitting antenna is symbol # 1, and the symbol transmitted by the second transmitting antenna is symbol # 2, the hard decision sequence is expressed as ““ first bit of symbol # 1 ”“ symbol # 1 ”. "The second bit of 1", "the first bit of symbol # 2", "the second bit of symbol # 2", and hereinafter, the first bit of symbol # 1 is the first bit The second bit of symbol # 1 is called the second bit, the first bit of symbol # 2 is called the third bit, and the second bit of symbol # 2 is called the fourth bit. The signal point arrangement used by the signal determination unit 41 is four points of “11”, “1-1”, “−11”, and “−1−1” for both the symbol # 1 and the symbol # 2.

たとえば、本実施の形態の場合、硬判定系列の第1ビット目は”1”であるので、信号点情報生成部43は、第1ビット目が”1”を含む信号点、すなわちシンボル#1の”11”および”1−1”の信号点を全部で4点の信号点から削除した新たな信号点配置(図3−1の31)を生成し、第1ビット目に対する新たな信号点配置として出力する。同様に第2ビット目から第4ビット目に対する新たな信号点配置として、それぞれ図3−2の32,図3−3の33、図3−4の34を出力する。   For example, in the present embodiment, since the first bit of the hard decision sequence is “1”, the signal point information generation unit 43 has a signal point whose first bit includes “1”, that is, symbol # 1. A new signal point arrangement (31 in FIG. 3-1) is generated by deleting all the signal points of “11” and “1-1” from 4 signal points, and a new signal point for the first bit is generated. Output as arrangement. Similarly, 32 of FIG. 3-2, 33 of FIG. 3-3, and 34 of FIG. 3-4 are output as new signal point arrangements from the second bit to the fourth bit, respectively.

つぎに、第2の信号判定部44は、受信信号ベクトル,伝送路推定行列,信号点情報生成部43で生成した伝送ビット数分の新たな信号点配置を入力として、信号判定と尤度情報βi(iは、対応する伝送ビットを示す。伝送ビット数をjとするとき、i=1〜jの整数)の計算を行う。第1の信号判定部41が全ての信号点を含む信号配置を用いて推定を行っているのに対し、第2の信号判定部44では、伝送ビットごとに、送信機が信号点情報生成部43で生成した新たな信号点配置を用いて信号を送信しているものと仮定して、信号点配置の信号点それぞれに対して信号判定を行って送信シンボルを推定する。そして、推定結果(伝送ビットごと)に対応する尤度情報βiを算出し、尤度情報βiを軟判定計算部45に出力する。 Next, the second signal determination unit 44 receives as input the new signal point arrangement for the number of transmission bits generated by the received signal vector, the transmission path estimation matrix, and the signal point information generation unit 43, and performs signal determination and likelihood information. β i (i is a corresponding transmission bit. When j is the number of transmission bits, i is an integer from 1 to j). Whereas the first signal determination unit 41 performs estimation using a signal arrangement including all signal points, the second signal determination unit 44 uses a signal point information generation unit for each transmission bit. Assuming that the signal is transmitted using the new signal point arrangement generated at 43, signal determination is performed for each signal point of the signal point arrangement to estimate a transmission symbol. Then, likelihood information β i corresponding to the estimation result (for each transmission bit) is calculated, and the likelihood information β i is output to the soft decision calculation unit 45.

既に説明したように、信号点情報生成部43で生成した新たな信号点配置は、伝送ビットの各ビットに対して硬判定系列の当該ビットと同じビット値となるものを含まないように生成されている。したがって、第2の信号判定部44の判定結果は、ビットごとに、第1の信号判定部41で推定した硬判定系列と反対のビットを有する系列が推定結果として得られることになる。   As described above, the new signal point arrangement generated by the signal point information generation unit 43 is generated so that each bit of the transmission bit does not include the bit value that is the same as the bit of the hard decision sequence. ing. Therefore, the determination result of the second signal determination unit 44 is obtained as an estimation result for each bit, a sequence having bits opposite to the hard decision sequence estimated by the first signal determination unit 41.

なお、第2の信号判定部44で用いる信号判定方式には任意の方式を適用することができる。例えば、MMSE(Minimum Mean Square Error)規範に基づくフィルタを用いて信号分離を行った後、信号点情報生成部43で作成した、新たな信号点配置を用いて信号判定を行う手法などが考えられる。   Note that any method can be applied to the signal determination method used in the second signal determination unit 44. For example, a method of performing signal separation using a new signal point arrangement created by the signal point information generation unit 43 after performing signal separation using a filter based on a MMSE (Minimum Mean Square Error) standard may be considered. .

つぎに、軟判定計算部45は、第1の信号判定部41から入力された尤度情報αおよび第2の信号判定部44から入力された伝送ビット数個の尤度情報βiに基づいて各ビットに対する軟判定値を計算し、得られた軟判定値をデインターリーブ部5に出力する。 Next, the soft decision calculation unit 45 is based on the likelihood information α input from the first signal determination unit 41 and the likelihood information β i of several transmission bits input from the second signal determination unit 44. The soft decision value for each bit is calculated, and the obtained soft decision value is output to the deinterleave unit 5.

ここで、軟判定値は、一般に、軟判定値を算出する対象となるビットが「−1」である尤度情報と「+1」である尤度情報との対数尤度比で表すことができる。尤度情報として受信信号ベクトルとレプリカベクトルとの2乗誤差によるメトリックを用いた場合、第k番目のビットの軟判定値は、次式(1)に示すように「−1」に対応するメトリックと「+1」に対応するメトリックとの差を計算することにより簡単に算出できる。   Here, the soft decision value can be generally expressed as a log likelihood ratio between the likelihood information whose bit for which the soft decision value is calculated is “−1” and the likelihood information whose value is “+1”. . When a metric based on the square error between the received signal vector and the replica vector is used as the likelihood information, the soft decision value of the kth bit is a metric corresponding to “−1” as shown in the following equation (1). And the metric corresponding to “+1” can be easily calculated.

(第k番目のビットの軟判定値)
=(「−1」に対応するメトリック)−(「+1」に対応するメトリック) …(1)
(Soft decision value of the kth bit)
= (Metric corresponding to “−1”) − (Metric corresponding to “+1”) (1)

式(1)の右辺のうち、第1項と第2項には、本実施の形態の尤度情報αと尤度情報βiのいずれかが対応する。例えば、前述の図3の説明で用いた例において、各ビットに対する軟判定値は次式(2)〜(5)を用いて計算できる。 Of the right side of Equation (1), the first term and the second term correspond to either the likelihood information α or the likelihood information β i of the present embodiment. For example, in the example used in the description of FIG. 3 described above, the soft decision value for each bit can be calculated using the following equations (2) to (5).

(第1番目のビットの軟判定値)
=(図3−1の31を用いて推定した尤度情報β1)−(尤度情報α) …(2)
(Soft decision value of the first bit)
= (Likelihood information β 1 estimated using 31 in FIG. 3-1) − (likelihood information α) (2)

(第2番目のビットの軟判定値)
=(尤度情報α)−(図3−2の32を用いて推定した尤度情報β2) …(3)
(Soft decision value of the second bit)
= (Likelihood information α) − (likelihood information β 2 estimated using 32 in FIG. 3-2) (3)

(第3番目のビットの軟判定値)
=(図3−3の33を用いて推定した尤度情報β3)−(尤度情報α) …(4)
(Soft decision value of the third bit)
= (Likelihood information β 3 estimated using 33 in FIG. 3-3) − (likelihood information α) (4)

(第4番目のビットの軟判定値)
=(図3−4の34を用いて推定した尤度情報β4)−(尤度情報α) …(5)
(Soft decision value of the 4th bit)
= (Likelihood information β 4 estimated using 34 in FIG. 3-4) − (likelihood information α) (5)

つぎに、デインターリーブ部5は、以上の手順で計算された軟判定値に、送信機が行ったインターリーブと逆の処理を施し、復号部6に出力する。復号部6は、その入力信号を用いて軟入力復号を行う。このようにして、最終的な復号された信号が得られる。   Next, the deinterleaving unit 5 performs a process reverse to the interleaving performed by the transmitter on the soft decision value calculated by the above procedure, and outputs the result to the decoding unit 6. The decoding unit 6 performs soft input decoding using the input signal. In this way, the final decoded signal is obtained.

なお、本実施の形態においては、信号点情報生成部43が伝送ビット数と等しい個数の新たな信号点配置を生成し、それを受けた第2の信号判定部44が伝送ビット数個の尤度情報βiを計算するような構成としたが、伝送ビットのうち、第1の信号判定部41において「+1」のメトリックと「−1」のメトリックの双方が既に計算されているビットに対しては、これらの既に計算済みであるメトリックを用いて軟判定計算を行う構成としてもよい。これによって、演算量を削減することができる。 In the present embodiment, the signal point information generation unit 43 generates a number of new signal point arrangements equal to the number of transmission bits, and the second signal determination unit 44 that receives the new signal point arrangements estimates the number of transmission bits. The degree information β i is calculated, but among the transmission bits, the first signal determination unit 41 has already calculated both the “+1” metric and the “−1” metric. Alternatively, a soft decision calculation may be performed using these already calculated metrics. Thereby, the amount of calculation can be reduced.

また、本実施の形態では、ディジタル信号復調部4が、信号判定部として、第1の信号判定部41と第2の信号判定部44の2つを備えることとしたが、2つの信号判定部を1つに統合して実現してもよい。たとえば、前述の「sphere decoding」では、演算量削減型の最尤判定を行う過程にZF(Zero Forcing)規範やMMSE(Minimum Mean Square Error)規範のフィルタを用いて信号分離を行う処理を含んでいる。そのため、第2の信号判定部44に相当する信号判定処理を、第1の信号判定部41の「sphere decoding」に含まれるこれらの処理で代用する構成とすることも可能である。   In the present embodiment, the digital signal demodulation unit 4 includes the first signal determination unit 41 and the second signal determination unit 44 as signal determination units. May be integrated into one. For example, in the aforementioned “sphere decoding”, the process of performing signal separation using a filter of ZF (Zero Forcing) nor MMSE (Minimum Mean Square Error) norm is included in the process of performing the maximum likelihood determination of the calculation amount reduction type. Yes. For this reason, the signal determination process corresponding to the second signal determination unit 44 may be replaced with these processes included in “sphere decoding” of the first signal determination unit 41.

このように、本実施の形態においては、送信シンボルのビット位置ごとに、当該ビット位置のビット値が硬判定系列の当該ビット位置のビット値と一致する信号点を除いた信号点配置を用いて信号判定を行うことにより、硬判定系列と反対のビットの尤度情報(上記尤度情報βi)を算出することとした。これにより、演算量削減型の最尤判定を行う場合でも、非常に高精度な軟判定値を生成することができ、良好な通信を提供することができる。 As described above, in the present embodiment, for each bit position of the transmission symbol, a signal point arrangement excluding a signal point in which the bit value of the bit position matches the bit value of the bit position of the hard decision sequence is used. By performing signal determination, likelihood information (the likelihood information β i ) of bits opposite to the hard decision series is calculated. As a result, even when the calculation amount reduction type maximum likelihood determination is performed, it is possible to generate a highly accurate soft decision value and to provide good communication.

実施の形態2.
図4は、本発明にかかる受信機の実施の形態2のディジタル信号復調部4aの構成例を示す図である。本実施の形態のディジタル信号復調部4a以外の構成は、実施の形態1と同様である。以下、実施の形態1と異なる部分について説明する。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example of the digital signal demodulation unit 4a according to the second embodiment of the receiver according to the present invention. The configuration other than the digital signal demodulator 4a of the present embodiment is the same as that of the first embodiment. Hereinafter, a different part from Embodiment 1 is demonstrated.

本実施の形態のディジタル信号復調部4aは、図4に示すように、実施の形態1のディジタル復調部4の第2の信号判定部44の代わりに第2の信号判定部44aを備える。実施の形態1と同様の機能のものは同一の符号を付して説明を省略する。   As shown in FIG. 4, the digital signal demodulator 4 a of the present embodiment includes a second signal determination unit 44 a instead of the second signal determination unit 44 of the digital demodulation unit 4 of the first embodiment. Components having the same functions as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

図5は、本実施の形態のディジタル信号復調部4aにおける第2の信号判定部44aの構成例を示す図である。図5に示すように、第2の信号判定部44aは、シンボル判定部441、レプリカ減算部442、第3の信号判定部443で構成される。   FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example of the second signal determination unit 44a in the digital signal demodulation unit 4a of the present embodiment. As shown in FIG. 5, the second signal determination unit 44 a includes a symbol determination unit 441, a replica subtraction unit 442, and a third signal determination unit 443.

本実施の形態における第2の信号判定部44aは、受信信号が複数のシンボルから成る場合に、軟判定値を計算するビット(第i番目のビットとする)を含むシンボルと、それ以外のシンボルに分け、軟判定値を計算するビットを含むシンボルを先に判定し、その後に、残りのシンボルの判定を行うものである。   The second signal determination unit 44a in the present embodiment, when the received signal is composed of a plurality of symbols, includes a symbol including a bit for calculating a soft decision value (referred to as the i-th bit) and other symbols. The symbols including the bits for calculating the soft decision value are determined first, and then the remaining symbols are determined.

以下、本実施の形態の第2の信号判定部44aの信号判定手順について説明する。まず、シンボル判定部441は、軟判定値を計算するビット位置とそのビットの値をもとに、信号点情報生成部43で生成された新たな信号点配置のなかから、軟判定値を計算するビットを含むシンボル(同一送信アンテナから送信されたシンボル)の信号点のみを選択する。   Hereinafter, the signal determination procedure of the second signal determination unit 44a of the present embodiment will be described. First, the symbol determination unit 441 calculates a soft decision value from the new signal point arrangement generated by the signal point information generation unit 43 based on the bit position for calculating the soft decision value and the value of the bit. Only signal points of symbols including symbols to be transmitted (symbols transmitted from the same transmission antenna) are selected.

つぎに、受信信号ベクトルと伝送路推定行列に基づき、任意の信号判定手段を用いて、上記の選択した信号点を用いて判定を行う。すなわち、信号点情報生成部43において生成された信号点配置の信号点数を削減して判定する。たとえば、図3−1の31で示した例では、第1ビット目の軟判定値を計算する場合、シンボル#1を選択(2つの信号点を選択)し、その信号判定を行う。   Next, based on the received signal vector and the transmission path estimation matrix, determination is performed using the selected signal point using arbitrary signal determination means. That is, the determination is made by reducing the number of signal points of the signal point arrangement generated in the signal point information generation unit 43. For example, in the example shown by 31 in FIG. 3-1, when calculating the soft decision value of the first bit, the symbol # 1 is selected (two signal points are selected), and the signal decision is performed.

シンボル判定部441は、まず、伝送路推定行列,受信信号ベクトルを用いて、たとえばMMSE規範に基づくフィルタを用いる方法に基づき、受信信号ベクトルから選択されたシンボルの成分とそれ以外のものに分離する。そして、分離した選択されたシンボルの成分と伝送路推定行列を用いて、実施の形態1の第2の信号判定部44の処理と同様の手法で信号判定を行い、判定値(軟判定値を計算するビットを含む送信シンボルの推定値)をレプリカ減算部442へ出力する。   First, the symbol determination unit 441 uses the transmission path estimation matrix and the received signal vector to separate the symbol component selected from the received signal vector into other components based on, for example, a method using a filter based on the MMSE standard. . Then, signal determination is performed by the same method as the processing of the second signal determination unit 44 of the first embodiment using the separated selected symbol component and the transmission path estimation matrix, and the determination value (soft determination value is determined). (Estimated value of transmission symbol including bits to be calculated) is output to replica subtraction unit 442.

つぎに、レプリカ減算部442は、シンボル判定部441から出力された判定値と伝送路推定行列とを用いて当該シンボルのレプリカを作成し、そのレプリカを受信信号ベクトルから減算する。そして、減算結果を第3の信号判定部443へ出力する。   Next, replica subtraction section 442 creates a replica of the symbol using the determination value output from symbol determination section 441 and the transmission path estimation matrix, and subtracts the replica from the received signal vector. Then, the subtraction result is output to the third signal determination unit 443.

つぎに、第3の信号判定部443は、レプリカ減算部442から出力された信号および伝送路推定行列に基づき、シンボル判定部441で判定したシンボル以外のシンボルに関する信号判定を行い、その判定結果に対応する尤度情報βiの計算を行う。ここで、判定に用いる信号点配置は、信号点情報生成部43で生成した新たな信号点配置でもよいし、伝送に用いられる通常の信号点配置でもよい。また、信号判定に用いる手法も任意のものを適用することができる。 Next, the third signal determination unit 443 performs signal determination on symbols other than the symbols determined by the symbol determination unit 441 based on the signal output from the replica subtraction unit 442 and the transmission path estimation matrix, and determines the determination result. The corresponding likelihood information β i is calculated. Here, the signal point arrangement used for the determination may be a new signal point arrangement generated by the signal point information generation unit 43 or a normal signal point arrangement used for transmission. Also, any method used for signal determination can be applied.

以上の処理を伝送ビット数分だけ繰り返すことにより、すべてのビットに対応する尤度情報βiを求める。尤度情報βiの算出以外の処理は実施の形態1と同様である。 Likelihood information β i corresponding to all bits is obtained by repeating the above processing for the number of transmission bits. Processing other than the calculation of the likelihood information β i is the same as in the first embodiment.

このように、本実施の形態においては、第2の信号判定部44aにおいて、軟判定値計算の対象となっているビットを含むシンボルを先に判定し、その判定結果から算出したレプリカを受信信号ベクトルから除去した後、残りの信号判定を実施する構成とし、軟判定値計算の対象となっているビットを含むシンボルについて、通常の信号点配置より少ない状態で判定を行うこととした。そのため、軟判定値計算の対象となっているビットを含むシンボルの判定は、他の信号点まで含めて判定を行う場合より誤りが少なく精度が高いと考えられる。さらに高精度に推定された信号の影響を除去した後で、残りのシンボル判定を行っているので、全体として高精度の尤度情報を得ることができる。   As described above, in the present embodiment, the second signal determination unit 44a first determines a symbol including a bit that is a target of soft decision value calculation, and receives a replica calculated from the determination result as a received signal. After removing from the vector, the remaining signal determination is performed, and the symbol including the bits for which the soft decision value is calculated is determined in a state where the number is smaller than the normal signal point arrangement. For this reason, it is considered that determination of a symbol including a bit that is a target of soft decision value calculation has fewer errors and higher accuracy than a case where determination is performed including other signal points. Further, since the remaining symbols are determined after removing the influence of the signal estimated with high accuracy, it is possible to obtain highly accurate likelihood information as a whole.

実施の形態3.
図6は、本発明にかかる受信機の実施の形態3のディジタル信号復調部4bの構成例を示す図である。本実施の形態のディジタル信号復調部4b以外の構成は、実施の形態1と同様である。以下、実施の形態1と異なる部分について説明する。
Embodiment 3 FIG.
FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration example of the digital signal demodulating unit 4b according to the third embodiment of the receiver according to the present invention. The configuration other than the digital signal demodulator 4b of the present embodiment is the same as that of the first embodiment. Hereinafter, a different part from Embodiment 1 is demonstrated.

本実施の形態のディジタル信号復調部4bは、図6に示すように、実施の形態1のディジタル復調部4の第2の信号判定部44の代わりに第2の信号判定部44bを備える。実施の形態1と同様の機能のものは同一の符号を付して説明を省略する。   As shown in FIG. 6, the digital signal demodulator 4b according to the present embodiment includes a second signal determination unit 44b instead of the second signal determination unit 44 of the digital demodulation unit 4 according to the first embodiment. Components having the same functions as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

図7は、本実施の形態のディジタル信号復調部4bにおける第2の信号判定部44bの構成例を示す図である。図7に示すように、第2の信号判定部44bは、ビット判定部444、ビット確率計算部445、期待値計算部446、尤度情報計算部447で構成される。本実施の形態は、第2の信号判定部44bにおいてシンボルの期待値を用いた尤度情報計算を実行する。   FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration example of the second signal determination unit 44b in the digital signal demodulation unit 4b according to the present embodiment. As shown in FIG. 7, the second signal determination unit 44b includes a bit determination unit 444, a bit probability calculation unit 445, an expected value calculation unit 446, and a likelihood information calculation unit 447. In the present embodiment, likelihood information calculation using the expected value of the symbol is executed in the second signal determination unit 44b.

以下、本実施の形態の第2の信号判定部44bの処理について説明する。まず、第2の信号判定部44bのビット判定部444は、受信信号ベクトル,伝送路推定行列,信号点情報生成部43で生成した新たな信号点配置に基づき、軟判定値の計算対象のビットが前記硬判定系列と異なるビット系列の推定を行うとともに、当該ビット系列に対する軟判定値を算出する。この処理は、伝送ビット数個の新たな信号点配置に対して実行され、伝送ビット数通りの軟判定値の組(軟判定系列)が得られる。なお、このとき、硬判定値のビット値を反転させたビット位置については確率を計算する必要がないので(ビット値を固定しているため)、軟判定値は算出しない。ビット判定部444の処理としては、任意の軟判定手法が適用可能である。たとえば、MMSE規範に基づくフィルタを用いた信号分離を行うことで実現できる。また、ビット判定部444の処理として、演算量削減型の最尤判定法を用いると、本発明の課題と同様の問題が生じる可能性がある。そのような場合でも、例えばビット判定部444の内部で本発明の処理を繰り返し適用することで、軟判定値の計算対象のビットが前記硬判定系列と異なるビット系列に対する軟判定値を計算可能である。そして、推定された軟判定値をビット確率計算部445に出力する。   Hereinafter, the process of the second signal determination unit 44b of the present embodiment will be described. First, the bit determination unit 444 of the second signal determination unit 44b is based on the received signal vector, the transmission path estimation matrix, the new signal point arrangement generated by the signal point information generation unit 43, and the bit for which the soft decision value is to be calculated. Estimates a bit sequence different from the hard decision sequence, and calculates a soft decision value for the bit sequence. This process is performed on a new signal point arrangement of several transmission bits, and sets of soft decision values (soft decision sequences) corresponding to the number of transmission bits are obtained. At this time, since it is not necessary to calculate the probability for the bit position obtained by inverting the bit value of the hard decision value (because the bit value is fixed), the soft decision value is not calculated. As the processing of the bit determination unit 444, an arbitrary soft determination method can be applied. For example, it can be realized by performing signal separation using a filter based on the MMSE standard. In addition, when the calculation amount reduction type maximum likelihood determination method is used as the processing of the bit determination unit 444, the same problem as the problem of the present invention may occur. Even in such a case, for example, by repeatedly applying the processing of the present invention inside the bit determination unit 444, it is possible to calculate a soft decision value for a bit sequence in which a bit for which a soft decision value is to be calculated is different from the hard decision sequence. is there. Then, the estimated soft decision value is output to bit probability calculation section 445.

ビット確率計算部445では、入力された軟判定値を用いて各ビットが「−1」である確率と「+1」である確率を計算する。この計算は、たとえば、ビット判定部444で対数尤度比を用いた軟判定値計算を行った場合には、第k番目のビットに対する軟判定値をLで表すと、次式(6),(7)で計算することができる。   The bit probability calculation unit 445 calculates the probability that each bit is “−1” and the probability that it is “+1” using the input soft decision value. For example, when the soft decision value calculation using the log likelihood ratio is performed by the bit decision unit 444, the soft decision value for the kth bit is represented by L, and the following equation (6), It can be calculated in (7).

(第k番目のビットが「−1」である確率)= eL/(eL + 1) …(6) (Probability that the kth bit is “−1”) = e L / (e L +1) (6)

(第k番目のビットが「+1」である確率)= 1/(eL + 1) …(7) (Probability that the k-th bit is “+1”) = 1 / (e L +1) (7)

つぎに、ビット確率計算部445は、上記の各ビットが「−1」である確率と「+1」である確率の計算結果を、期待値計算部446へ出力する。   Next, the bit probability calculation unit 445 outputs the calculation result of the probability that each bit is “−1” and the probability that the bit is “+1” to the expected value calculation unit 446.

期待値計算部446は、入力された確率と新たな信号点配置に基づき、送信シンボルの期待値を計算する。   The expected value calculation unit 446 calculates the expected value of the transmission symbol based on the input probability and the new signal point arrangement.

ここで、期待値の求め方について、図3−1の31で示される信号点配置を例にとって説明する。図3−1の31のシンボル#1では、”−11”に対応する信号点と”-1−1”に対応する信号点の2つが存在する。シンボル#1に対する期待値を計算する場合は、まず、”−11”の信号点が出現する確率と”-1−1”の信号点が出現する確率を計算する。ただし、この場合、第1ビット目は“−1”に固定(確率1に相当)の信号点配置で判定しているため、計算に必要なのは、第2ビット目に“1”が出現する確率と第2ビット目に“−1”が出現する確率だけである。その後、各々の確率と、対応する信号点座標値(各ビットの値を2軸とする2次元座標とするときの座標値に相当)とを乗算し、足し合わせることで期待値を計算する。同様にシンボル#2に対する期待値も、”−1−1”,“−11”,“1−1”,“11”の各信号点が出現する確率と対応する信号点座標値を乗算し、足し合わせることにより計算する。   Here, how to obtain the expected value will be described taking the signal point arrangement 31 shown in FIG. 3A as an example. In symbol # 1 of 31 in FIG. 3A, there are two signal points corresponding to “−11” and signal points corresponding to “−1-1”. When calculating the expected value for the symbol # 1, first, the probability that the signal point “-11” appears and the probability that the signal point “−1-1” appears are calculated. However, in this case, since the first bit is determined by a signal point arrangement fixed to “−1” (corresponding to probability 1), what is necessary for the calculation is the probability that “1” appears in the second bit. And the probability that “−1” appears in the second bit. After that, each probability is multiplied by the corresponding signal point coordinate value (corresponding to a coordinate value when the value of each bit is a two-dimensional coordinate having two axes), and the expected value is calculated. Similarly, the expected value for symbol # 2 is also multiplied by the signal point coordinate value corresponding to the probability that each of the signal points "-1-1", "-11", "1-1", "11" appears, Calculate by adding together.

ここで計算されたシンボルの期待値は、必ずしも新たな信号点配置上の信号点と一致するわけではなく、信号点からずれた位置を示すことがある。たとえば、図3−1の31のシンボル#1に対する期待値は、”−11”,”-1−1”の確率が各々0.3,0.7であった場合には、“−1−0.4”となる。   The expected value of the symbol calculated here does not necessarily coincide with the signal point on the new signal point arrangement, and may indicate a position shifted from the signal point. For example, the expected value for symbol # 1 of 31 in FIG. 3-1 is “−1−” when the probabilities of “−11” and “−1−1” are 0.3 and 0.7, respectively. 0.4 ".

以上の処理を、送信ビット数分行い、送信シンボルの期待値を尤度情報計算部447に出力する。   The above processing is performed for the number of transmission bits, and the expected value of the transmission symbol is output to likelihood information calculation section 447.

尤度情報計算部447では、受信信号ベクトルと、期待値計算部446で計算したシンボルの期待値と伝送路推定行列とを乗算したレプリカの期待値と、の間のメトリックを計算し、尤度情報βiとする。尤度情報βiの算出以外の処理は実施の形態1と同様である。 The likelihood information calculation unit 447 calculates a metric between the received signal vector and the expected value of the replica obtained by multiplying the expected value of the symbol calculated by the expected value calculation unit 446 by the transmission path estimation matrix, and the likelihood. Information β i . Processing other than the calculation of the likelihood information β i is the same as in the first embodiment.

このように、本実施の形態においては、第2の信号判定部44bで、硬判定系列の各ビットの反対のビット値の尤度情報(上記尤度情報βiに相当)をシンボルの期待値を用いて算出することとした。これによって、硬判定系列の各ビットの反対のビット値の尤度情報を推定する際に誤ったシンボル判定結果から尤度情報を計算した場合の誤差を最小限に抑えることが可能になり、結果として高精度の軟判定計算に寄与する。 As described above, in the present embodiment, the second signal determination unit 44b uses the likelihood information (corresponding to the likelihood information β i ) of the opposite bit value of each bit of the hard decision sequence as the expected value of the symbol. It was decided to calculate using This makes it possible to minimize errors when calculating likelihood information from erroneous symbol determination results when estimating likelihood information of the opposite bit value of each bit of the hard decision sequence. This contributes to high-precision soft decision calculation.

実施の形態4.
図8は、本発明にかかる受信機の実施の形態4のディジタル信号復調部4cの構成例を示す図である。本実施の形態のディジタル信号復調部4c以外の構成は、実施の形態1と同様である。以下、実施の形態1と異なる部分について説明する。
Embodiment 4 FIG.
FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration example of the digital signal demodulating unit 4c according to the fourth embodiment of the receiver according to the present invention. The configuration other than the digital signal demodulator 4c of the present embodiment is the same as that of the first embodiment. Hereinafter, a different part from Embodiment 1 is demonstrated.

本実施の形態のディジタル信号復調部4cは、図8に示すように、実施の形態1のディジタル信号復調部4の第1の信号判定部41の代わりに第1の信号部41aを備え、さらに、尤度情報補正部46を備える。実施の形態1と同様の機能のものは同一の符号を付して説明を省略する。   As shown in FIG. 8, the digital signal demodulator 4c of the present embodiment includes a first signal unit 41a instead of the first signal determination unit 41 of the digital signal demodulator 4 of the first embodiment. The likelihood information correction unit 46 is provided. Components having the same functions as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

図9に第1の信号判定部41aの構成例を示す。第1の信号判定部41aは、第4の信号判定部411,第5の信号判定部412の2つの信号判定部と、重み係数計算部413で構成される。本実施の形態は、第1の信号判定部41aと第2の信号判定部44との判定手法の差による誤差を補正する。   FIG. 9 shows a configuration example of the first signal determination unit 41a. The first signal determination unit 41 a includes two signal determination units, a fourth signal determination unit 411 and a fifth signal determination unit 412, and a weight coefficient calculation unit 413. In the present embodiment, an error due to a difference in determination method between the first signal determination unit 41a and the second signal determination unit 44 is corrected.

なお、第1の信号判定部41aと第2の信号判定部44で同じ手法により判定を行ってもよいが、一般には、第1の信号判定部41aでは高精度な判定を行い、第2の信号判定部44では速度を優先した判定が行われることが予想される。その場合、本実施の形態のような補正による精度向上手法が有効となる。   The first signal determination unit 41a and the second signal determination unit 44 may perform the determination using the same method. However, in general, the first signal determination unit 41a performs a highly accurate determination, and the second signal determination unit 41a performs the second determination. It is expected that the signal determination unit 44 makes a determination with priority given to speed. In that case, the accuracy improvement technique by correction as in the present embodiment is effective.

以下、第1の信号判定部41aの処理について説明する。まず、第1の信号判定部41aの第4の信号判定部411は、入力信号である受信信号ベクトルおよび伝送路推定部42から受け取った伝送路推定行列に基づいて、硬判定系列を推定するとともに、当該硬判定系列に対応する尤度情報αを計算する。   Hereinafter, the process of the first signal determination unit 41a will be described. First, the fourth signal determination unit 411 of the first signal determination unit 41a estimates the hard decision sequence based on the received signal vector that is the input signal and the transmission path estimation matrix received from the transmission path estimation unit 42. The likelihood information α corresponding to the hard decision series is calculated.

また、第5の信号判定部412は、第2の信号判定部44で用いる信号判定手法と同一の手法を用いて、入力信号である受信信号ベクトルおよび伝送路推定部42から受け取った伝送路推定行列に基づいて、硬判定系列および尤度情報θを計算する。たとえば、第4の信号判定部411には、「sphere decoding」のような演算量削減型の最尤判定法を適用し、第5の信号判定部412には、MMSE規範に基づくフィルタによる信号判定を適用する。   Further, the fifth signal determination unit 412 uses the same method as the signal determination method used in the second signal determination unit 44, and receives the received signal vector as the input signal and the transmission path estimation received from the transmission path estimation unit 42. Based on the matrix, the hard decision series and the likelihood information θ are calculated. For example, a computational complexity reduction type maximum likelihood determination method such as “sphere decoding” is applied to the fourth signal determination unit 411, and signal determination by a filter based on the MMSE standard is applied to the fifth signal determination unit 412. Apply.

そして、第4の信号判定部411は、得られた硬判定系列を軟判定計算部45へ、尤度情報αを軟判定計算部45と重み係数計算部413へ出力する。第5の信号判定部412は、得られた尤度情報θを重み係数計算部413へ出力する。   Then, the fourth signal determination unit 411 outputs the obtained hard decision series to the soft decision calculation unit 45 and the likelihood information α to the soft decision calculation unit 45 and the weight coefficient calculation unit 413. The fifth signal determination unit 412 outputs the obtained likelihood information θ to the weight coefficient calculation unit 413.

つぎに、重み係数計算部413では、入力である尤度情報αとθから、重み付け係数を算出し、尤度情報補正部46へ出力する。2つの尤度情報αとθは、第4の信号判定部411および第5の信号判定部412において、同じ信号に対して異なる信号判定手法を用いて計算された尤度情報であり、αとθの値の違いは2つの信号判定手法の信号判定精度の違いを表す。重み係数計算部413では、2つの尤度情報間の精度の差を補正するための重み係数を計算する。たとえば、重み係数として、尤度情報αとθの比を計算し、複数シンボル間で平均化した値を用いる。   Next, the weighting factor calculation unit 413 calculates a weighting factor from the input likelihood information α and θ, and outputs the weighting factor to the likelihood information correction unit 46. The two pieces of likelihood information α and θ are likelihood information calculated by the fourth signal determination unit 411 and the fifth signal determination unit 412 using different signal determination methods for the same signal, and α and The difference in the value of θ represents the difference in signal determination accuracy between the two signal determination methods. The weighting coefficient calculation unit 413 calculates a weighting coefficient for correcting the accuracy difference between the two pieces of likelihood information. For example, as the weighting coefficient, a ratio of likelihood information α and θ is calculated, and a value averaged between a plurality of symbols is used.

尤度情報補正部46は、第2の信号判定部44から出力された尤度情報βiと第1の信号判定部41aから出力された重み係数とを用いて尤度情報βiの補正を行い、補正値βi´を軟判定計算部45に出力する。尤度情報βiの補正は、重み係数の算出方法に応じて、誤差を補正するように適切な方法で行う。たとえば、前述の尤度情報αとθの比の平均値を重み係数とする場合は、重み係数と尤度情報βiを乗算して補正後の尤度情報とする方法が考えられる。 The likelihood information correction unit 46 corrects the likelihood information β i using the likelihood information β i output from the second signal determination unit 44 and the weighting factor output from the first signal determination unit 41a. The correction value β i ′ is output to the soft decision calculation unit 45. The likelihood information β i is corrected by an appropriate method so as to correct the error in accordance with the weighting factor calculation method. For example, when the average value of the ratio of the likelihood information α and θ described above is used as a weighting coefficient, a method of multiplying the weighting coefficient and the likelihood information β i to obtain corrected likelihood information can be considered.

なお、第1の信号判定部41aと尤度情報補正部46以外の処理は実施の形態1と同様である。   The processes other than the first signal determination unit 41a and the likelihood information correction unit 46 are the same as those in the first embodiment.

このように、本実施の形態においては、硬判定系列に対応する尤度情報と、硬判定系列の各ビットごとの反対のビット値の尤度情報と、の間に存在する精度の差を、重み係数を用いて補正する構成とした。これによって、軟判定値の精度が向上し、その結果、通信品質を向上させることができる。   Thus, in the present embodiment, the accuracy difference existing between the likelihood information corresponding to the hard decision sequence and the likelihood information of the opposite bit value for each bit of the hard decision sequence, The correction is made using a weighting coefficient. Thereby, the accuracy of the soft decision value is improved, and as a result, the communication quality can be improved.

なお、本実施の形態においては、全ての信号判定部が独立に存在するような構成としているが、たとえば前述した「sphere decoding」などの信号判定法では、演算量削減型の最尤判定の処理過程にZF規範やMMSE規範に基づくフィルタによる信号分離が含まれている。このため、第4の信号判定部411で「sphere decoding」などの信号判定法を採用する場合、そこに含まれるZF規範やMMSE規範に基づく信号分離機能を用いて第5の信号判定部412や第2の信号判定部44の機能を実現することも可能である。たとえば、図8および図9で説明した第4の信号判定部411,第5の信号判定部412,第2の信号判定部44のうちのいずれか2つまたは全部を1つの信号判定部とする構成をとることも可能である。   In the present embodiment, the configuration is such that all the signal determination units exist independently. However, in the signal determination method such as “sphere decoding” described above, for example, the processing of maximum likelihood determination with a reduced amount of computation is performed. The process includes signal separation by a filter based on the ZF norm and MMSE norms. For this reason, when the signal determination method such as “sphere decoding” is adopted in the fourth signal determination unit 411, the fifth signal determination unit 412 or the like using the signal separation function based on the ZF norm and MMSE norm included therein. The function of the second signal determination unit 44 can also be realized. For example, any two or all of the fourth signal determination unit 411, the fifth signal determination unit 412, and the second signal determination unit 44 described in FIGS. 8 and 9 are set as one signal determination unit. It is also possible to take a configuration.

実施の形態5.
図10は、本発明にかかる受信機の実施の形態5の構成例を示す図である。本実施の形態では、実施の形態1のディジタル信号復調部4,復号部6の代わりに、ディジタル信号復調部4d,復号部6aをそれぞれ備える。さらに、本実施の形態では、インターリーブ部8,加算器7,9が追加されている。実施の形態1と同様の機能のものは同一の符号を付して説明を省略する。以下、実施の形態1と異なる部分について説明する。
Embodiment 5 FIG.
FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration example of a fifth embodiment of a receiver according to the present invention. In the present embodiment, a digital signal demodulator 4d and a decoder 6a are provided instead of the digital signal demodulator 4 and the decoder 6 of the first embodiment. Furthermore, in this embodiment, an interleave unit 8 and adders 7 and 9 are added. Components having the same functions as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. Hereinafter, a different part from Embodiment 1 is demonstrated.

本実施の形態においては、デインターリーブ部5、復号部6a、インターリーブ部8、加算器7および9が、全体として信号復号手段として動作する。復号部6aは、いわゆる軟入力軟出力復号器であり、本実施の形態の受信機は、この復号部6aが出力する復号データに基づいて事前情報を生成し、この事前情報に基づきディジタル信号復調部4dが信号復調動作を行う。そして、信号復号手段とディジタル信号復調部4dとの間で事前情報および軟判定値のやりとりを所定回数実施した後に、復号部6aが、算出した復号データを最終データとして出力する。このようにして、判定精度の向上を図ることができる。   In the present embodiment, deinterleaving unit 5, decoding unit 6a, interleaving unit 8, and adders 7 and 9 operate as signal decoding means as a whole. The decoding unit 6a is a so-called soft input / soft output decoder, and the receiver according to the present embodiment generates a priori information based on the decoded data output from the decoding unit 6a, and performs digital signal demodulation based on the prior information. The unit 4d performs a signal demodulation operation. Then, after exchanging the prior information and the soft decision value a predetermined number of times between the signal decoding means and the digital signal demodulating unit 4d, the decoding unit 6a outputs the calculated decoded data as final data. In this way, it is possible to improve the determination accuracy.

図11は、本実施の形態のディジタル信号復調部4dの構成例を示す図である。ディジタル信号復調部4dは、上述した実施の形態1のディジタル信号復調部4の第1の信号判定部41,第2の信号判定部44に代えて、それぞれ第1の信号判定部41bおよび第2の信号判定部44cを備える。なお、実施の形態1と同様の機能のものは同一の符号を付して説明を省略する。   FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration example of the digital signal demodulating unit 4d according to the present embodiment. The digital signal demodulator 4d replaces the first signal determiner 41 and the second signal determiner 44 of the digital signal demodulator 4 of the first embodiment described above with the first signal determiner 41b and the second signal determiner 41b, respectively. The signal determination unit 44c is provided. In addition, the thing of the function similar to Embodiment 1 attaches | subjects the same code | symbol, and abbreviate | omits description.

第1の信号判定部41bは、受信信号ベクトル、伝送路推定行列、および後述するインターリーブ部8からの出力信号である事前情報に基づいて信号判定を行い硬判定系列とそれに対応する尤度情報αとを出力する。たとえば、第1の信号判定部41bは、事前情報を考慮した尤度情報の生成方法として知られているMAP(Maximum A posteriori Probability)推定を行う「sphere decoding」等を使用して尤度情報を生成する。また、第1の信号判定部41bは、推定した尤度情報αを軟判定計算部45へ、硬判定系列を信号点情報生成部43および軟判定計算部45へそれぞれ出力する。   The first signal determination unit 41b performs signal determination based on the received signal vector, the transmission path estimation matrix, and prior information that is an output signal from the interleave unit 8 described later, and a hard decision sequence and corresponding likelihood information α. Is output. For example, the first signal determination unit 41b uses “sphere decoding” or the like that performs MAP (Maximum A posteriori Probability) estimation, which is known as a method of generating likelihood information in consideration of prior information. Generate. The first signal determination unit 41 b outputs the estimated likelihood information α to the soft decision calculation unit 45 and the hard decision sequence to the signal point information generation unit 43 and the soft decision calculation unit 45.

一方、第2の信号判定部44cは、受信信号ベクトル、伝送路推定行列、信号点情報生成部43で生成される新たな信号点配置、およびインターリーブ部8からの出力信号である事前情報を用いて、事前情報を考慮した信号判定が実行され、その結果として尤度情報βiを得る。ここで用いる信号判定方式は、事前情報を考慮した信号判定が可能な方式であれば任意のものを適用可能であるが、たとえば、MMSE規範に基づいたフィルタを用いる方式が適用可能である。第2の信号判定部44cで得られた尤度情報βiは軟判定値計算部45へ出力される。 On the other hand, the second signal determination unit 44c uses the received signal vector, the transmission path estimation matrix, the new signal point arrangement generated by the signal point information generation unit 43, and the prior information that is the output signal from the interleaving unit 8. Thus, signal determination in consideration of prior information is executed, and as a result, likelihood information β i is obtained. As the signal determination method used here, any method can be applied as long as it can perform signal determination in consideration of prior information. For example, a method using a filter based on the MMSE norm is applicable. The likelihood information β i obtained by the second signal determination unit 44 c is output to the soft decision value calculation unit 45.

つぎに、軟判定値計算部45は、第1の信号判定部41bから受け取った尤度情報αおよび硬判定系列、第2の信号判定部44cから受け取った尤度情報βiに基づいて軟判定値を算出する。 Next, the soft decision value calculation unit 45 performs soft decision based on the likelihood information α and the hard decision series received from the first signal decision unit 41b and the likelihood information β i received from the second signal decision unit 44c. Calculate the value.

つぎに、上記ディジタル信号復調部4dから軟判定値を受け取った加算器7は、その軟判定値からインターリーブ部8の出力信号である事前情報を減算し、その結果をデインターリーブ部5に対して出力する。デインターリーブ部5は、送信信号に対して送信機が行ったインターリーブと逆の処理を行い、その結果を復号部6aおよび加算器9に対して出力する。   Next, the adder 7 that has received the soft decision value from the digital signal demodulator 4d subtracts the prior information that is the output signal of the interleave unit 8 from the soft decision value, and the result is sent to the deinterleave unit 5. Output. The deinterleaving unit 5 performs a process opposite to the interleaving performed by the transmitter on the transmission signal, and outputs the result to the decoding unit 6 a and the adder 9.

復号部6aは、たとえば、SOVA(Soft Output Viterbi Algorithm)復号器や、MAP復号器などの、いわゆる軟入力軟出力復号器により実現されるものであり、デインターリーブ部5から受け取った信号に対して復号処理を行う。また、加算器9は、デインターリーブ部5から受け取った信号を復号部6aの出力信号(軟出力)から減算し、その結果をインターリーブ部8に対して出力する。インターリーブ部8は、送信機が行ったインターリーブと同じ処理を行い、その結果を事前情報として第1の信号判定部41b,第2の信号判定部44c,および加算器7に出力する。   The decoding unit 6a is realized by a so-called soft input / soft output decoder such as a SOVA (Soft Output Viterbi Algorithm) decoder or a MAP decoder, for example, for the signal received from the deinterleave unit 5 Perform decryption. The adder 9 subtracts the signal received from the deinterleaving unit 5 from the output signal (soft output) of the decoding unit 6 a and outputs the result to the interleaving unit 8. The interleaving unit 8 performs the same processing as the interleaving performed by the transmitter, and outputs the result to the first signal determination unit 41b, the second signal determination unit 44c, and the adder 7 as prior information.

以上の処理を所定回数繰り返した後に、復号部6aが最終的な復号データを出力する。   After the above process is repeated a predetermined number of times, the decoding unit 6a outputs final decoded data.

なお、本実施の形態においては、上述した実施の形態1にかかる受信機にインターリーブ部8などを追加した構成としたが、これに限らず、上述した実施の形態2〜4のいずれか1つの受信機に対してインターリーブ部8などを追加した構成としてもよい。   In addition, in this Embodiment, although it was set as the structure which added the interleave part 8 etc. to the receiver concerning Embodiment 1 mentioned above, it is not restricted to this, Any one of Embodiment 2-4 mentioned above. It is good also as a structure which added the interleave part 8 etc. with respect to the receiver.

このように、本実施の形態においては、ディジタル信号復調部4dと復号部6aとの間で、上記加算器7,デインターリーブ部5,加算器9,インターリーブ部8を介して軟判定値および事前情報をやりとりしながら、上述した軟判定値の生成処理および復号処理を所定回数にわたって繰り返し、最終的に得られた復号データを最終結果として出力するようにした。これにより、判定データの精度が向上し、前述した実施の形態1〜4に比べてさらに良好な通信を実現することができる。   As described above, in the present embodiment, the soft decision value and the preliminary value are transmitted between the digital signal demodulating unit 4d and the decoding unit 6a via the adder 7, the deinterleave unit 5, the adder 9, and the interleave unit 8. While exchanging information, the above-described soft decision value generation process and decoding process are repeated a predetermined number of times, and the finally obtained decoded data is output as a final result. Thereby, the accuracy of the determination data is improved, and better communication can be realized as compared with the first to fourth embodiments.

実施の形態6.
図12は、本発明にかかる受信機の実施の形態6の構成例を示す図である。本実施の形態では、実施の形態1のディジタル信号復調部4の代わりに、ディジタル信号復調部4eを備え、さらに、FFT(Fast Fourier Transform)部10−1〜Nと並直列変換部11が追加されている。実施の形態1と同様の機能のものは同一の符号を付して説明を省略する。以下、実施の形態1と異なる部分について説明する。
Embodiment 6 FIG.
FIG. 12 is a diagram illustrating a configuration example of a sixth embodiment of a receiver according to the present invention. In this embodiment, a digital signal demodulator 4e is provided instead of the digital signal demodulator 4 of the first embodiment, and an FFT (Fast Fourier Transform) unit 10-1 to N and a parallel-serial converter 11 are added. Has been. Components having the same functions as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. Hereinafter, a different part from Embodiment 1 is demonstrated.

本実施の形態の処理について図12を用いて説明する。まず、アンテナ1−1〜1−Nを介して受信したマルチキャリア高周波アナログ信号(たとえば、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing),OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access),MC−CDMA(Multi Carrier-Code Division Multiple Access)方式の信号)は、アナログ信号処理部2−1〜2−Nにおいて所定の受信処理が行われた後、FFT部10−1〜10−Nに入力される。FFT部10−1〜10−Nは、入力信号に対し、離散フーリエ変換または高速離散フーリエ変換を行うことにより、時間領域信号をサブキャリアごとの周波数領域信号に変換し、その結果をディジタル信号復調部4eに出力する。   The processing of this embodiment will be described with reference to FIG. First, multicarrier high-frequency analog signals (for example, Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM), Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA), Multi Carrier-Code Division Multiplexing (MC-CDMA) received via the antennas 1-1 to 1-N. Access) signal) is input to the FFT units 10-1 to 10-N after predetermined reception processing is performed in the analog signal processing units 2-1 to 2-N. The FFT units 10-1 to 10-N convert the time domain signal into a frequency domain signal for each subcarrier by performing discrete Fourier transform or fast discrete Fourier transform on the input signal, and digital signal demodulation is performed on the result. To the unit 4e.

ディジタル信号復調部4eは、上述した実施の形態1〜5のいずれか一つの受信機が備えるディジタル信号復調部と同様の構成および機能を有し、同様の手順により軟判定値を出力する。ただし、本実施の形態のディジタル信号復調部4eは、入力の受信信号のかわりにサブキャリアごとの周波数領域信号を入力信号とし、サブキャリアごとに軟判定値を計算する。そして、並直列変換部11は、ディジタル信号復調部4eにおいて推定された各サブキャリアの復調データを直列に並び替え、その結果をデインターリーブ部に出力する。以降、デインターリーブ部5、復号部6において、サブキャリアごとに、実施の形態1と同様の処理を行う。   The digital signal demodulator 4e has the same configuration and function as the digital signal demodulator included in any one of the receivers of the first to fifth embodiments described above, and outputs a soft decision value according to the same procedure. However, the digital signal demodulator 4e of the present embodiment uses a frequency domain signal for each subcarrier instead of the input received signal as an input signal, and calculates a soft decision value for each subcarrier. Then, the parallel / serial converter 11 rearranges the demodulated data of each subcarrier estimated in the digital signal demodulator 4e in series, and outputs the result to the deinterleaver. Thereafter, deinterleaving section 5 and decoding section 6 perform the same processing as in Embodiment 1 for each subcarrier.

なお、本実施の形態においては、上述した実施の形態1にかかる受信機にFFT部10−1〜10−Nなどを追加した構成としたが、これに限らず、上述した実施の形態2〜5のいずれか1つの受信機に対してFFT部10−1〜10−Nを追加し、サブキャリアごとに軟判定値を出力するようにしてもよい。   In addition, in this Embodiment, although it was set as the structure which added FFT part 10-1 to 10-N etc. to the receiver concerning Embodiment 1 mentioned above, not only this but Embodiment 2 mentioned above. The FFT units 10-1 to 10-N may be added to any one of the five receivers, and a soft decision value may be output for each subcarrier.

このように、本実施の形態においては、OFDMやOFDMA,MC−CDMAにおけるマルチキャリア信号を受信する場合に、受信信号をサブキャリアごとに復調することとし、前述したディジタル信号復調部による処理を適用することとした。これにより、OFDMやOFDMA,MC−CDMAを採用する場合であっても、前述した実施の形態1〜5と同様の効果を得ることができる。   Thus, in this embodiment, when receiving a multicarrier signal in OFDM, OFDMA, or MC-CDMA, the received signal is demodulated for each subcarrier, and the above-described processing by the digital signal demodulator is applied. It was decided to. Thereby, even when OFDM, OFDMA, or MC-CDMA is employed, the same effects as those of the first to fifth embodiments can be obtained.

以上のように、本発明にかかる受信装置は、複数のアンテナで受信した信号を復調する通信装置として有用であり、特に、最尤判定法を用いて復調を行う通信に適している。   As described above, the receiving apparatus according to the present invention is useful as a communication apparatus that demodulates signals received by a plurality of antennas, and is particularly suitable for communication that performs demodulation using the maximum likelihood determination method.

実施の形態1の受信機の構成例を示す図である。3 is a diagram illustrating a configuration example of a receiver in Embodiment 1. [FIG. 実施の形態1のディジタル信号復調部の構成例を示す図である。3 is a diagram illustrating a configuration example of a digital signal demodulating unit according to Embodiment 1. FIG. 信号点情報生成部の生成する信号点配置の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the signal point arrangement | positioning which a signal point information generation part produces | generates. 信号点情報生成部の生成する信号点配置の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the signal point arrangement | positioning which a signal point information generation part produces | generates. 信号点情報生成部の生成する信号点配置の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the signal point arrangement | positioning which a signal point information generation part produces | generates. 信号点情報生成部の生成する信号点配置の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the signal point arrangement | positioning which a signal point information generation part produces | generates. 実施の形態2のディジタル信号復調部の構成例を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration example of a digital signal demodulation unit according to a second embodiment. 実施の形態2の第2の信号判定部の構成例を示す図である。10 is a diagram illustrating a configuration example of a second signal determination unit of the second embodiment. FIG. 実施の形態3のディジタル信号復調部の構成例を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration example of a digital signal demodulation unit according to a third embodiment. 実施の形態3の第2の信号判定部の構成例を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration example of a second signal determination unit according to the third embodiment. 実施の形態4のディジタル信号復調部の構成例を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration example of a digital signal demodulation unit according to a fourth embodiment. 実施の形態4の第1の信号判定部の構成例を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration example of a first signal determination unit according to the fourth embodiment. 実施の形態5の受信機の構成例を示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration example of a receiver in a fifth embodiment. 実施の形態5のディジタル信号復調部の構成例を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration example of a digital signal demodulation unit according to a fifth embodiment. 実施の形態6の受信機の構成例を示す図である。69 is a diagram illustrating a configuration example of a receiver in Embodiment 6. [FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1−1〜1−N アンテナ
2−1〜2−N アナログ信号処理部
3−1〜3−N A/D変換部
4,4a,4b,4c,4d,4e ディジタル信号復調部
5 デインターリーブ部
6,6a 復号部
7,9 加算器
8 インターリーブ部
10−1〜10−N FFT部
11 並直列変換部
41,41a,41b 第1の信号判定部
42 伝送路推定部
43 信号点情報生成部
44,44a,44b,44c 第2の信号判定部
45 軟判定計算部
411 第4の信号判定部
412 第5の信号判定部
413 重み係数計算部
441 シンボル判定部
442 レプリカ減算部
443 第3の信号判定部
444 ビット判定部
445 ビット確率計算部
446 期待値計算部
447 尤度情報計算部
1-1 to 1-N antenna 2-1 to 2-N Analog signal processing unit 3-1 to 3-N A / D conversion unit 4, 4a, 4b, 4c, 4d, 4e Digital signal demodulation unit 5 Deinterleave unit 6, 6a Decoding unit 7, 9 Adder 8 Interleaving unit 10-1 to 10-N FFT unit 11 Parallel / serial conversion unit 41, 41a, 41b First signal determination unit 42 Transmission path estimation unit 43 Signal point information generation unit 44 , 44a, 44b, 44c Second signal determination unit 45 Soft determination calculation unit 411 Fourth signal determination unit 412 Fifth signal determination unit 413 Weight coefficient calculation unit 441 Symbol determination unit 442 Replica subtraction unit 443 Third signal determination Unit 444 bit determination unit 445 bit probability calculation unit 446 expected value calculation unit 447 likelihood information calculation unit

Claims (6)

複数のアンテナにより受信した信号(受信信号と呼ぶ)を、最尤判定法を用いて復調する受信装置であって、
前記受信信号および当該受信信号の伝送路応答に基づいて硬判定系列を推定し、当該硬判定系列と当該硬判定系列に対応する第1の尤度情報とを出力する第1の信号判定手段と、
送信シンボルのビット位置ごとに、前記受信信号のとりうる全ての信号点から、対象ビット位置のビット値が前記硬判定系列における同一ビット位置のビット値と一致する信号点を除いた、新たな信号点配置を生成する信号点情報生成手段と、
送信シンボルのビット位置ごとに生成された前記新たな信号点配置を用いて、前記受信信号および前記伝送路応答に基づく信号判定を行い、当該信号判定結果に対応する第2の尤度情報を算出して出力する第2の信号判定手段と、
前記第1の尤度情報と前記第2の尤度情報を用いて軟判定値を計算する軟判定計算手段と、
を備えることを特徴とする受信装置。
A receiver that demodulates signals received by a plurality of antennas (referred to as received signals) using a maximum likelihood determination method,
First signal determination means for estimating a hard decision sequence based on the received signal and a transmission path response of the received signal, and outputting the hard decision sequence and first likelihood information corresponding to the hard decision sequence; ,
A new signal obtained by excluding signal points at which the bit value of the target bit position matches the bit value of the same bit position in the hard decision sequence from all possible signal points of the received signal for each bit position of the transmission symbol Signal point information generating means for generating a point arrangement;
Signal determination based on the received signal and the transmission path response is performed using the new signal point arrangement generated for each bit position of the transmission symbol, and second likelihood information corresponding to the signal determination result is calculated. Second signal determining means for outputting
Soft decision calculation means for calculating a soft decision value using the first likelihood information and the second likelihood information;
A receiving apparatus comprising:
前記第2の信号判定手段は、
前記受信信号を前記軟判定値の計算対象のビットを含むシンボルとそれ以外のシンボルに分離し、前記軟判定値の計算対象のビットを含むシンボルについて信号判定を行う第3の信号判定手段と、
前記信号判定の結果と前記伝送路応答とを用いてレプリカを作成し、前記受信信号から当該レプリカを減算した信号を生成するレプリカ減算手段と、
前記レプリカ減算手段で生成された信号と前記伝送路応答とを用いて、送信シンボルのうち前記第3の信号判定手段で判定されていないシンボルの信号判定を行う第4の判定手段と、
を備えることを特徴とする請求項1に記載の受信装置。
The second signal determination means includes
Third signal determination means for separating the received signal into a symbol including the bit for which the soft decision value is to be calculated and a symbol other than the symbol, and performing signal determination for the symbol including the bit for which the soft decision value is to be calculated;
A replica subtracting means for generating a replica using the signal determination result and the transmission path response, and generating a signal obtained by subtracting the replica from the received signal;
Using a signal generated by the replica subtraction means and the transmission path response, a fourth determination means for performing signal determination of symbols not determined by the third signal determination means among the transmission symbols;
The receiving apparatus according to claim 1, further comprising:
前記第2の信号判定手段は、前記受信信号と前記伝送路応答と前記新たな信号点配置から、軟判定値の計算対象のビットが前記硬判定系列と異なるビット系列に対する軟判定値を算出し、当該軟判定値を用いて軟判定値の計算対象のビットが前記硬判定系列と異なるビット系列に対応する送信シンボルの期待値を計算し、当該期待値に基づいて第2の尤度情報を計算することを特徴とする請求項1または2に記載の受信装置。   The second signal determination means calculates a soft decision value for a bit sequence in which a bit for which a soft decision value is to be calculated is different from the hard decision sequence, based on the received signal, the transmission path response, and the new signal point arrangement. , Using the soft decision value, calculate an expected value of a transmission symbol corresponding to a bit sequence in which the bit of the soft decision value is different from the hard decision sequence, and obtain second likelihood information based on the expected value. The receiving apparatus according to claim 1, wherein the receiving apparatus performs calculation. 前記第2の判定手段の出力を所定の補正係数を用いて補正する尤度情報補正手段、
をさらに備え、
前記第1の信号判定手段が、前記受信信号および前記伝送路応答に基づいて前記第2の信号判定手段と同一の手法による信号判定を行い、前記信号判定の結果に対応する第3の尤度情報を算出し、その後、前記第1の尤度情報と前記第3の尤度情報とを用いて前記所定の補正係数を算出することを特徴とする請求項1、2または3に記載の受信装置。
Likelihood information correction means for correcting the output of the second determination means using a predetermined correction coefficient;
Further comprising
The first signal determination means performs signal determination by the same technique as the second signal determination means based on the received signal and the transmission path response, and a third likelihood corresponding to the signal determination result 4. The reception according to claim 1, wherein the predetermined correction coefficient is calculated using the first likelihood information and the third likelihood information after calculating the information. apparatus.
前記軟判定計算手段により計算された軟判定値に基づいて、軟入力軟出力の復号を所定回数にわたって繰り返し実行する復号手段、
をさらに備え、
前記第1の信号判定手段および前記第2の信号判定手段は、前記復号手段の出力に基づいて信号判定を前記所定回数にわたって繰り返し実行することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載の受信装置。
Decoding means for repeatedly executing decoding of soft input / soft output over a predetermined number of times based on the soft decision value calculated by the soft decision calculation means;
Further comprising
5. The method according to claim 1, wherein the first signal determination unit and the second signal determination unit repeatedly perform signal determination for the predetermined number of times based on an output of the decoding unit. The receiving device described in 1.
時間領域の受信信号を周波数領域信号に変換しサブキャリア信号を算出する信号変換手段、
をさらに備え、
前記受信信号がマルチキャリア変調方式の信号である場合に、前記第1の信号判定手段および第2の信号判定手段は、前記サブキャリア信号を受信信号として判定し、前記軟判定計算手段は、サブキャリア信号ごとに軟判定値を計算することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1つに記載の受信装置。
A signal conversion means for converting a time domain received signal into a frequency domain signal and calculating a subcarrier signal;
Further comprising
When the received signal is a multicarrier modulation signal, the first signal determining means and the second signal determining means determine the subcarrier signal as a received signal, and the soft decision calculating means The receiving apparatus according to claim 1, wherein a soft decision value is calculated for each carrier signal.
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