JP4938608B2 - Decoding device - Google Patents
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Description
本発明は、伝送データを復号する復号装置に関する。 The present invention relates to a decoding device for decoding transmission data.
例えば、特許文献1は複数の変調方式に対応可能な受信デマッピング装置を開示する。
本発明は、上述した背景からなされたものであって、伝送データをさらに確実に復号する復号装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made from the above-described background, and an object thereof is to provide a decoding device that more reliably decodes transmission data.
上記目的のために、本発明にかかる復号装置は、信号の位相と振幅とを表す信号平面上に定義される信号点に、データを割り当てる変調方式により変調された伝送信号から、前記データを復号するデータ復号装置であって、前記伝送信号は、既知のパターンのパターンデータと、伝送の対象となる伝送データと、前記伝送データの誤り検出に用いられる誤り検出データとをそれぞれ含むフレームを複数含み、前記伝送信号から前記信号点それぞれを検出する信号点検出手段と、前記検出された信号点のうち、前記パターンデータの信号点の前記信号平面上における存在範囲の重複範囲を検出する重複範囲検出手段と、前記伝送信号を復調する復調手段であって、前記伝送データの信号点が、前記設定された重複範囲にあるときに、この重複範囲により表され得る複数のデータを復調する復調手段と、1つの信号点から複数のデータが復調されたときに、これらのデータのいずれかをそれぞれ含む前記伝送データの誤りを、復調された前記誤り検出データを用いて検出する誤り検出手段と、前記誤り検出の結果、誤りが検出されなかった伝送データを選択する選択手段とを有する。 To achieve the above object, the decoding apparatus according to the present invention decodes the data from a transmission signal modulated by a modulation scheme in which data is assigned to signal points defined on a signal plane representing the phase and amplitude of the signal. The transmission signal includes a plurality of frames each including pattern data of a known pattern, transmission data to be transmitted, and error detection data used for error detection of the transmission data. , A signal point detecting means for detecting each of the signal points from the transmission signal, and an overlapping range detection for detecting an overlapping range of existing ranges on the signal plane of the signal points of the pattern data among the detected signal points And a demodulating means for demodulating the transmission signal, and when the signal point of the transmission data is within the set overlapping range, And a demodulating means for demodulating a plurality of data that can be represented by: when a plurality of data is demodulated from one signal point, an error of the transmission data each including any of these data is demodulated Error detection means for detecting using detection data, and selection means for selecting transmission data in which no error is detected as a result of the error detection.
好適には、前記重複範囲検出手段により検出された前記重複範囲を記憶する重複範囲記憶手段をさらに有し、前記重複範囲検出手段は、前記記憶された重複範囲に重み付けを行い、前記重み付けされた重複範囲を用いて新たな信号点の存在範囲の重複範囲を検出する。 Preferably, it further includes an overlapping range storage unit that stores the overlapping range detected by the overlapping range detection unit, wherein the overlapping range detection unit weights the stored overlapping range, and the weighted An overlapping range of a new signal point existing range is detected using the overlapping range.
好適には、前記重複範囲検出手段は、前記重複範囲が、あらかじめ設定された最大値を超えないように制限する。 Preferably, the overlapping range detecting means limits the overlapping range so as not to exceed a preset maximum value.
本発明にかかる復号装置によれば、伝送データをより確実に復号することができる。 According to the decoding device of the present invention, transmission data can be more reliably decoded.
〔本発明の背景〕
本発明の理解を助けるために、まず、本発明がなされるに至った背景を説明する。
[Background of the present invention]
In order to help understanding of the present invention, first, the background that led to the present invention will be described.
図1は、QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)方式における信号点配置例を示す図である。
図1に示すように、QPSK方式のデータ通信用の送信機は図1にP1〜P4として示すように、信号の位相と振幅を表す信号平面上に送信データを割り当てて、データを送信する。
また、受信機は、送信機により送信されたデータを、信号点が図1に示される閾値により定義されるいずれの領域に含まれるかを判定する(デマッピングする)ことにより、データのシンボル値を判定する。
具体的には、受信機は、図1のP1を(0,0)、P2を(0,1)、P3を(1,1)、P4を(1,0)とそれぞれ判定する。
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of signal point arrangement in a QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) method.
As shown in FIG. 1, a transmitter for data communication of the QPSK system allocates transmission data on a signal plane representing the phase and amplitude of a signal and transmits data as indicated by P1 to P4 in FIG.
In addition, the receiver determines (demaps) the data transmitted by the transmitter in which region the signal point is defined by the threshold shown in FIG. Determine.
Specifically, the receiver determines that P1 in FIG. 1 is (0, 0), P2 is (0, 1), P3 is (1, 1), and P4 is (1, 0).
図2は、伝送路のS/N(Signal to Noise)が悪い場合における受信側の信号点配置例を示す図である。
図2に示すように、伝送路のS/Nが悪い場合は、一部の信号点が閾値を超えて移動しているため、受信機は、誤ってデータのシンボル値を判定してしまう。
そこで、本発明にかかる受信機は、信号点の移動に応じて閾値を変更し、各領域の境界にグレーゾーンを設定することで、上述した問題を解決し得るように改良されている。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of signal point arrangement on the reception side when the S / N (Signal to Noise) of the transmission path is poor.
As shown in FIG. 2, when the S / N of the transmission path is bad, since some signal points have moved beyond the threshold value, the receiver erroneously determines the symbol value of the data.
Therefore, the receiver according to the present invention is improved so as to solve the above-described problem by changing the threshold according to the movement of the signal point and setting the gray zone at the boundary of each region.
〔本発明の概要〕
図3は、QPSK方式におけるグレーゾーン例である。
図3に示すように、例えば、P1が誤りでP1’に移動してしまった場合には、受信機は、閾値をAに変更することで、正しくP1のシンボル値を判定することができる。
ここで、P1が誤りで移動した場合、同様にP2、P3またはP4についても誤りで移動する可能性がある。
そこで、受信機は、同様に、閾値をB、CおよびDに変更する。
[Outline of the Invention]
FIG. 3 shows an example of a gray zone in the QPSK system.
As shown in FIG. 3, for example, when P1 has moved to P1 ′ due to an error, the receiver can correctly determine the symbol value of P1 by changing the threshold value to A.
Here, when P1 moves due to an error, P2, P3, or P4 may also move due to an error.
Therefore, the receiver similarly changes the threshold value to B, C, and D.
上述したように閾値が変更されると、例えば、受信機により、図3の領域aで検出された信号点は、(0,0)とも(0,1)とも判定されうる。
また、受信機により、図3の領域bで検出された信号点は、(0,0)とも(1,0)とも判定されうる。
また、受信機により、図3の領域cで検出された信号点は、(1,0)とも(1,1)とも判定されうる。
また、受信機により、図3の領域dで検出された信号点は、(0,1)とも(1,1)とも判定されうる。
また、受信機により、図3の領域eで検出された信号点は、(0,0),(0,1),(1,1)および(1,0)のいずれにも判定されうる。
When the threshold is changed as described above, for example, the signal point detected in the region a in FIG. 3 can be determined as (0, 0) or (0, 1) by the receiver.
Further, the signal point detected in the region b of FIG. 3 by the receiver can be determined as (0, 0) or (1, 0).
Further, the signal point detected in the region c of FIG. 3 by the receiver can be determined as (1, 0) or (1, 1).
Also, the signal point detected by the receiver in the region d in FIG. 3 can be determined as (0, 1) or (1, 1).
Further, the signal point detected in the area e of FIG. 3 by the receiver can be determined as any of (0, 0), (0, 1), (1, 1), and (1, 0).
上述したように、1つの信号点が複数のデータに対応し得る領域a、b、c、dおよびeを以下グレーゾーンと記述する。
本発明にかかる受信機は、既知のデータによりグレーゾーンを算出し、グレーゾーンを用いて伝送データをデマッピングすることにより、複数のデータに復調し、CRCなどの誤り検出機能を用いて正しいデータを選択するように構成される。
具体的には、本発明にかかる受信機は、図3の領域aで検出された信号点は、(0,0)と(0,1)の両方の判定値を出力し、CRCなどの誤り検出機能を用いて、正しいシンボル値、例えば(0,0)を選択するように構成される。
しかしながら、例えば、図3の領域eで検出された信号点の判定値は、(0,0),(0,1),(1,1)および(1,0)の4値となってしまい、CRCなどの誤り検出機能の負荷が増大してしまう。
As described above, regions a, b, c, d, and e in which one signal point can correspond to a plurality of data are hereinafter referred to as a gray zone.
The receiver according to the present invention calculates a gray zone from known data, demaps transmission data using the gray zone, demodulates the data into a plurality of data, and corrects data using an error detection function such as CRC. Configured to select.
Specifically, the receiver according to the present invention outputs both (0, 0) and (0, 1) determination values for signal points detected in the region a in FIG. The detection function is used to select the correct symbol value, for example (0, 0).
However, for example, the determination value of the signal point detected in the area e in FIG. 3 becomes four values (0, 0), (0, 1), (1, 1), and (1, 0). , The load of error detection function such as CRC increases.
図4は、QPSK方式における別のグレーゾーン例である。
図4に示すように、例えば、P1が誤りで移動してしまった場合には、受信機は、
P1中心とし、移動距離の長さ(|P1−P1’|)を半径として円を描く。
同様に、受信機は、P2,P3,およびP4を中心とし、移動距離の長さ(|P1−P1’|)半径として円を描く。
ここで、複数の円の重複領域をグレーゾーンとする。
具体的には、図4の領域a,b,cおよびdがグレーゾーンとなる。
図3と図4のグレーゾーンの領域面積を比較すると、図4のグレーゾーンの領域がより小さいため、CRCなどの誤り検出機能の負荷は少なくなる。
FIG. 4 is another gray zone example in the QPSK system.
As shown in FIG. 4, for example, when P1 has moved due to an error, the receiver
A circle is drawn with the center of P1 and the length of the moving distance (| P1-P1 ′ |) as the radius.
Similarly, the receiver draws a circle centered on P2, P3, and P4 and having a radius of movement distance (| P1-P1 ′ |) radius.
Here, an overlapping area of a plurality of circles is defined as a gray zone.
Specifically, areas a, b, c, and d in FIG. 4 are gray zones.
Comparing the area of the gray zone shown in FIGS. 3 and 4, since the area of the gray zone shown in FIG. 4 is smaller, the load on the error detection function such as CRC is reduced.
上述したように、受信機は、図3または図4のようにグレーゾーンを設定することができるが、P1が誤りで移動した移動距離(|P1−P1’|)に応じてグレーゾーンを設定するため、最大信号平面上全ての領域がグレーゾーンとなりうる。
そこで、受信機は、グレーゾーンに最大値を設定することにより、上述した問題を回避する。
As described above, the receiver can set the gray zone as shown in FIG. 3 or FIG. 4, but sets the gray zone according to the moving distance (| P1-P1 ′ |) in which P1 has moved due to an error. Therefore, all areas on the maximum signal plane can be gray zones.
Therefore, the receiver avoids the above-described problem by setting a maximum value in the gray zone.
図5は、QPSK方式におけるグレーゾーン最大値例である。
図6は、QPSK方式における別のグレーゾーン最大値例である。
図5に示すように、受信機はP1とP2の符号間距離Lの3/4倍の距離である3L/4を、最大値としてグレーゾーンを設定する。
図6に示すように、受信機は原点とP1の距離Lを、最大値としてグレーゾーンを設定する。
図5と図6に示されたグレーゾーンを比較すると、図5では領域eで検出された信号点の判定値は、(0,0),(0,1),(1,1)および(1,0)の4値となる。
一方、図6では、信号点が4値に判定される領域は存在しないため、CRCなどの誤り検出機能の負荷がより小さくなるという効果が生じる。
FIG. 5 is an example of a gray zone maximum value in the QPSK system.
FIG. 6 is another example of the gray zone maximum value in the QPSK system.
As shown in FIG. 5, the receiver sets the gray zone with 3L / 4, which is a
As shown in FIG. 6, the receiver sets the gray zone with the distance L between the origin and P1 as the maximum value.
Comparing the gray zones shown in FIGS. 5 and 6, in FIG. 5, the determination values of the signal points detected in the region e are (0,0), (0,1), (1,1) and ( 1, 0).
On the other hand, in FIG. 6, since there is no region where the signal point is determined to be quaternary, an effect of reducing the load of an error detection function such as CRC occurs.
〔本発明の実施形態〕
以下、本発明の実施形態について説明する。
Embodiment of the present invention
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
図7は、本発明にかかる無線通信システム1の構成を示す図である。
図8は、図7に示した送信機2が送信する送信データの構成を示す図である。
図7に示すように、無線通信システム1は、送信機2、受信機3およびアンテナ10から構成される。
送信機2は、図8に示した送信データを、アンテナ10を介して、QAMまたはPSKなどの変調方式で変調して、伝送信号として送信する。
受信機3は、送信機2から送信された伝送信号を、アンテナ10を介して受信し、伝送信号から伝送データを復号する。
FIG. 7 is a diagram showing a configuration of the
FIG. 8 is a diagram showing a configuration of transmission data transmitted by the
As shown in FIG. 7, the
The
The
図8に示すように、送信データには、複数のフレーム(フレーム#1〜#3)が含まれる。
また、各フレームは、既知のパターンの同期ワード(既知のパターンのパターンデータ)と、伝送の対象となる伝送データと、伝送データの誤り検出に用いられる誤り検出符号(誤り検出データ)とを含む。
As shown in FIG. 8, the transmission data includes a plurality of frames (
Each frame includes a synchronization word of a known pattern (pattern data of a known pattern), transmission data to be transmitted, and an error detection code (error detection data) used for error detection of the transmission data. .
〔ハードウェア構成〕
図9は、図7に示した受信機3のハードウェア構成を例示する図である。
図9に示すように、受信機3は、アンテナ10、受信回路30、A/Dコンバータ32、DSP(Degital Signal Processor)34、DPRAM(Dual Port RAM)36、DSP38、DSP34用のメモリ40(ROMおよびRAMなどを含む)およびDSP38用のメモリ42(ROMおよびRAMなどを含む)から構成される。
[Hardware configuration]
FIG. 9 is a diagram illustrating a hardware configuration of the
As shown in FIG. 9, the
受信回路30は、アンテナ10を介して、送信機2から送信された伝送信号を受信する。
また、受信回路30は、受信した伝送信号を増幅し、中間周波数(IF)帯域に周波数変換して、IF周波数成分のみをA/Dコンバータ32に対して出力する。
The receiving
Further, the receiving
A/Dコンバータ32は、受信回路30から入力された受信信号を、デジタル形式の受信信号に変換して、DSP34に対して出力する。
DSP34は、メモリ40に記憶された信号処理用のプログラムを実行し、A/Dコンバータ32から入力された受信信号を復調し、復調データをDPRAM36に対して出力する。
The A /
The
DPRAM36は、DSP34から入力されるデータを記憶する。
DSP38は、メモリ42に記憶されたデータ処理用のプログラムを実行し、DPRAM36からデータを取得し、データの誤り検出およびデータの選択を行う。
また、DSP38は、選択したデータを外部PC等の出力端末に出力する。
つまり、受信機3はDSPによりプログラムを実行し、受信した信号からデータを復号するためのハードウェア構成部分有している。
The
The
The
That is, the
〔ソフトウェア構成〕
以下、無線通信システム1の受信機3において実行されるソフトウェアを説明する。
なお、受信機3の機能は、ソフトウェア的にもハードウェア的にも実現されうるが、以下、これらの機能が、図9に示したDSP34およびDSP38により実行されるソフトウェア(プログラム)により実現される場合を具体例とする。
[Software configuration]
Hereinafter, software executed in the
Note that the functions of the
〔受信機3〕
図10は、図7に示した無線通信システム1の受信機3のソフトウェア構成を示す図である。
図10に示すように、受信機3は、主にDSP34により実行される直交検波部300、信号点検出部302、同期部304、等化部50、グレーゾーン算出部60およびデマッピング部306と、主にDSP38により実行される誤り検出部308およびデータ選択部310とから構成される。
[Receiver 3]
FIG. 10 is a diagram showing a software configuration of the
As shown in FIG. 10, the
図10に示した受信機3の各ソフトウェア構成部分は、例えば、メモリ40およびメモリ42に記憶されて受信機3に供給され、必要に応じて、受信機3にインストールされたOS上で、受信機3のハードウェア資源を具体的に利用して実行される。
受信機3は、これらの構成部分により、データの復号を行う。
Each software component of the
The
直交検波部300は、A/Dコンバータ32から入力される受信信号を直交検波して、I相成分のデータとQ相成分のデータに分離し、分離されたI相成分のデータおよびQ相成分のデータを、信号点検出部302および同期部304に対して出力する。
同期部304は、直交検波部300から入力されたI相成分のデータおよびQ相成分のデータより同期信号を生成し、生成した同期信号を信号点検出部302および等化部50に対して出力する。
The
The
信号点検出部302は、同期部304から入力される同期信号に基づいて、直交検波部300から入力されたI相成分のデータおよびQ相成分のデータから信号点の検出を行い、等化部50に対して出力する。
等化部50は、同期部304から入力される同期信号に基づいて、信号点検出部302から入力される信号点からフレームデータを取得し、同期ワードを検出する。
また、等化部50は、検出した同期ワードより等化係数を設定し、設定した等化係数に基づいて、信号点検出部302から入力されたフレームデータおよび検出された同期ワードの信号点を補正する。
また、等化部50は、補正されたフレームデータの信号点をデマッピング部306に対して出力する。
また、等化部50は、補正された同期ワードの信号点を、グレーゾーン算出部60に対して出力する。
Based on the synchronization signal input from the
Based on the synchronization signal input from the
Further, the
In addition, the
Further, the
グレーゾーン算出部60は、等化部50から入力された同期ワードの信号点より、グレーゾーンを算出し、算出したグレーゾーンをデマッピング部306に対して出力する。
デマッピング部306は、グレーゾーン算出部60から入力されたグレーゾーンに基づいて、等化部50から入力されたフレームデータの信号点をデマッピングし、シンボル判定を行い、1つまたは複数のフレームデータに復調する。
また、デマッピング部306は、復調された1つまたは複数のフレームデータを誤り検出部308およびデータ選択部310に対して出力する。
The gray
The
Further, the
誤り検出部308は、デマッピング部306から入力された1つまたは複数の復調フレームデータの誤りを、誤り検出符号(図8)を用いて検出し、誤り検出結果をデータ選択部310に対して出力する。
データ選択部310は、誤り検出部308から入力される誤り検出結果に基づいて、デマッピング部306から入力された1つまたは複数の復調フレームデータから、正しいフレームデータを選択し、選択したフレームデータを外部PC等の出力端末に出力する。
The
Based on the error detection result input from the
〔等化部50〕
図11は、図10に示した等化部50の構成を示す図である。
図11に示すように、等化部50は、フレーム検出部500、同期ワード分離部502、等化係数決定部504、データ補正部506および同期ワード補正部508とから構成される。
フレーム検出部500は、同期部304から入力される同期信号に基づいて、信号点検出部302から入力される信号点からフレームデータを取得し、検出したフレームデータを同期ワード分離部502およびデータ補正部506に対して出力する。
[Equalization unit 50]
FIG. 11 is a diagram showing a configuration of the
As shown in FIG. 11, the
The
同期ワード分離部502は、同期部304から入力される同期信号に基づいて、フレーム検出部500から入力されたフレームデータから同期ワードを検出し、検出した同期ワードを、等化係数決定部504および同期ワード補正部508に対して出力する。
等化係数決定部504は、同期ワード分離部502から入力された同期ワードに基づいて等化係数を決定し、決定した等化係数をデータ補正部506および同期ワード補正部508に対して出力する。
The synchronization
The equalization
データ補正部506は、等化係数決定部504から入力された等化係数に基づいて、フレーム検出部500から入力されたフレームデータを補正し、補正したフレームデータを、デマッピング部306に対して出力する。
同期ワード補正部508は、等化係数決定部504から入力された等化係数に基づいて、同期ワード分離部502から入力された同期ワードを補正し、補正した同期ワードをグレーゾーン算出部60に対して出力する。
The
The synchronization
〔グレーゾーン算出部60〕
図12は、図10に示したグレーゾーン算出部60の構成を示す図である。
図12に示すように、グレーゾーン算出部60は、移動検出部600、データ保持部602、グレーゾーン設定部604およびグレーゾーン制限部606から構成される。
[Gray Zone Calculation Unit 60]
FIG. 12 is a diagram showing a configuration of the gray
As shown in FIG. 12, the gray
移動検出部600は、等化部50の同期ワード補正部508から入力された同期ワードから、信号点の移動距離を検出し、検出した移動距離をグレーゾーン設定部604に対して出力する。
データ保持部602は、グレーゾーン設定部604から入力されたグレーゾーンを保持し、後のフレームデータの処理時にグレーゾーン設定部604に対して出力する。
The
The
グレーゾーン設定部604は、移動検出部600から入力された信号点の移動距離と、データ保持部602から入力された前のフレームデータのグレーゾーンを用いて図4に示したグレーゾーンを設定し、設定したグレーゾーンをデータ保持部602およびグレーゾーン制限部606に対して出力する。
具体的には、グレーゾーン設定部604は、以下のようにグレーゾーンを設定する。
The gray
Specifically, the gray
例えば、処理対象のフレームが、図8に示したフレーム#2であるときを具体例として説明する。
図8のtを付した矢印に示すように、フレーム番号が大きいほど、後に処理される。
移動検出部600からフレーム#2における同期ワードの信号点移動距離x2が入力されたとする。
また、図8に示したフレーム#1において算出されたグレーゾーン設定距離y1がデータ保持部602から入力されたとすると、グレーゾーン設定距離zは、z=ax2+by1と計算される。
ここで、aおよびbは重み付けのための係数であり、a+b=1およびa<bを満たす。
For example, a case where the processing target frame is
As indicated by the arrow with t in FIG. 8, the larger the frame number, the later the process is performed.
It is assumed that the signal point movement distance x2 of the synchronization word in frame # 2 is input from the
If the gray zone setting distance y 1 calculated in
Here, a and b are coefficients for weighting, and satisfy a + b = 1 and a <b.
また、例えば、処理対象のフレームが、図8に示したフレーム#3であるときを具体例に説明する。
移動検出部600から同期ワードの信号点移動距離x3が入力されたとする。
また、図8に示したフレーム#2およびフレーム#1において算出されたグレーゾーン設定距離y2がデータ保持部602から入力されたとすると、グレーゾーン設定距離zは、z=ax3+by2と計算される。
ここで、aおよびbは重み付けのための係数であり、a+b=1およびa<bを満たす。
Further, for example, the case where the processing target frame is the
From the
Also, assuming that the gray zone setting distance y 2 calculated in
Here, a and b are coefficients for weighting, and satisfy a + b = 1 and a <b.
つまり、グレーゾーン設定部604は、前のフレームデータにおけるグレーゾーン設定距離および移動検出部600から入力された同期ワードの信号点移動距離に重み付けを行い、それらを加算してグレーゾーン設定距離を算出し、グレーゾーンを設定する。
なお、上述した重み付けのための係数aおよびbにおいて、a<<bとすることにより、伝送路状態が瞬間的に悪化した場合であっても、グレーゾーンが急激に変化することがなく、処理が安定化される。
グレーゾーン制限部606は、グレーゾーン設定部604から入力されたグレーゾーンが、最大値を超えているか否かを判断し、最大値を超えていない場合には、入力されたグレーゾーンを、最大値を超えている場合には最大値をデマッピング部306に対して出力する。
That is, the gray
In the above-described weighting coefficients a and b, by setting a << b, the gray zone does not change abruptly even if the transmission path state deteriorates instantaneously. Is stabilized.
The gray
以上説明した、グレーゾーン算出部60の処理を、図13を参照してさらに説明する。
図13は、グレーゾーン算出部60の処理(S10)を示すフローチャートである。
図13に示すように、ステップ100(S100)において、移動検出部600は、等化部50の同期ワード補正部508から入力された同期ワードから、信号点の移動距離を検出し、検出した移動距離をグレーゾーン設定部604に対して出力する。
The processing of the gray
FIG. 13 is a flowchart showing the processing (S10) of the gray
As shown in FIG. 13, in step 100 (S100), the
ステップ102(S102)において、グレーゾーン算出部60は、データ保持部602が前のフレームデータにおけるグレーゾーンを保持しているか否かを判断する。
データ保持部602が前のフレームデータにおけるグレーゾーンを保持しているときには、グレーゾーン算出部60は、S104の処理に進み、これ以外のときにはS106の処理に進む。
In step 102 (S102), the gray
When the
ステップ104(S104)において、データ保持部602は前のフレームデータにおけるグレーゾーンをグレーゾーン設定部604に対して出力する。
ステップ106(S106)において、グレーゾーン設定部604はグレーゾーンを算出し、算出したグレーゾーンをデータ保持部602およびグレーゾーン制限部606に対して出力する。
In step 104 (S104), the
In step 106 (S106), the gray
ステップ108(S108)において、グレーゾーン制限部606は、グレーゾーン設定部604から入力されたグレーゾーンが最大値を超えているか否かを判断する。
グレーゾーン設定部604から入力されたグレーゾーンが最大値を超えているときには、グレーゾーン算出部60は、S120の処理に進み、これ以外のときにはS110の処理に進む。
In step 108 (S108), the gray
When the gray zone input from the gray
ステップ110(S110)において、グレーゾーン制限部606は、グレーゾーン設定部604から入力されたグレーゾーンをデマッピング部306に対して出力する。
ステップ120(S120)において、グレーゾーン制限部606は、グレーゾーンの最大値をデマッピング部306に対して出力する。
In step 110 (S110), the gray
In step 120 (S120), the gray
次に、図10に示したデマッピング部306の処理を、図14を参照してさらに説明する。
図14は、デマッピング部306の処理(S20)を示すフローチャートである。
図14に示すように、ステップ200(S200)において、デマッピング部306は、等化部50のデータ補正部506から入力されたフレームデータを取得する。
Next, the processing of the
FIG. 14 is a flowchart showing the process (S20) of the
As shown in FIG. 14, in step 200 (S200), the
ステップ202(S202)において、デマッピング部306は、グレーゾーン算出部60から入力されたグレーゾーンを取得する。
ステップ204(S204)において、デマッピング部306は、グレーゾーンに信号点があるか否かを判断する。
グレーゾーンに信号点があるときには、デマッピング部306は、S206の処理に進み、これ以外のときにはS210の処理に進む。
In step 202 (S202), the
In step 204 (S204), the
When there is a signal point in the gray zone, the
ステップ206(S206)において、デマッピング部306は、グレーゾーン算出部60から入力されたグレーゾーンに基づきシンボル判定を行い、図15、図16を参照して後述するように復調された複数のフレームデータを誤り検出部308およびデータ選択部310に対して出力する。
具体的には、以下のようにフレームデータは復調される。
In step 206 (S206), the
Specifically, the frame data is demodulated as follows.
図15は、フレームデータの復調例を示す図であって、(a)は、復調前のフレームデータを示し、(b)および(c)は復調後のフレームデータを示す。
図15に示すように、フレームデータ(a)は、グレーゾーンの領域a(図4)で検出された信号点を例えば1つ含む。
ここで、デマッピング部306は、グレーゾーンの領域a(図4)で検出された信号点を、(0,0)および(0,1)とシンボル判定を行うため、復調フレームデータは、(b)および(c)の2つとなる。
FIG. 15 is a diagram illustrating an example of demodulating frame data, in which (a) illustrates frame data before demodulation, and (b) and (c) illustrate frame data after demodulation.
As shown in FIG. 15, the frame data (a) includes, for example, one signal point detected in the gray zone region a (FIG. 4).
Here, the
図16は、フレームデータの復調例を示す図であって、(a)は、復調前のフレームデータを示し、(b)、(c)、(d)および(e)は復調後のフレームデータを示す。
図16に示すように、フレームデータ(a)は、グレーゾーンの領域a(図4)で検出された信号点およびグレーゾーンの領域d(図4)で検出された信号点を例えば1つずつ含む。
ここで、デマッピング部306は、グレーゾーンの領域a(図4)で検出された信号点を、(0,0)および(0,1)とシンボル判定を行い、グレーゾーンの領域d(図4)で検出された信号点を、(0,1)および(1,1)とシンボル判定
行うため、復調フレームデータは、(b)、(c)、(d)および(e)の4つとなる。
FIG. 16 is a diagram showing an example of demodulation of frame data, where (a) shows frame data before demodulation, and (b), (c), (d), and (e) show frame data after demodulation. Indicates.
As shown in FIG. 16, the frame data (a) includes, for example, signal points detected in the gray zone region a (FIG. 4) and signal points detected in the gray zone region d (FIG. 4) one by one. Including.
Here, the
ステップ210(S210;図14)において、デマッピング部306は、グレーゾーン算出部60から入力されたグレーゾーンに基づきシンボル判定を行い、復調された単一のフレームデータを誤り検出部308およびデータ選択部310に対して出力する。
In step 210 (S210; FIG. 14), the
次に、図10に示した誤り検出部308およびデータ選択部310の処理を、図17を参照してさらに説明する。
図17は、誤り検出部308およびデータ選択部310の処理(S30)を示すフローチャートである。
図17に示すように、ステップ300(S300)において、誤り検出部308およびデータ選択部310は、図15〜図16に示したデマッピング部306の処理により得られた復調フレームデータを取得する。
Next, processing of the
FIG. 17 is a flowchart showing the processing (S30) of the
As shown in FIG. 17, in step 300 (S300),
ステップ302(S302)において、誤り検出部308はデマッピング部306から複数の復調フレームデータが入力されたか否かを判断する。
デマッピング部306から複数の復調フレームデータが入力されたときには、誤り検出部308は、S304の処理に進み、これ以外のときにはS320の処理に進む。
In step 302 (S302), the
When a plurality of demodulated frame data is input from the
ステップ304(S304)において、誤り検出部308は、各復調フレームデータについて誤り検出を行う。
ステップ306(S306)において、誤り検出部308は、各復調フレームデータの誤り検出結果を、データ選択部310に対して出力する。
In step 304 (S304), the
In step 306 (S306),
ステップ308(S308)において、データ選択部310は、全ての復調フレームデータから誤りが検出されたか否かを判断する。
全ての復調フレームデータから誤りが検出されたときには、データ選択部310は、S330の処理に進み、これ以外のときにはS310の処理に進む。
ステップ310(S310)において、データ選択部310は、誤りが検出されなかった復調フレームデータを選択する。
In step 308 (S308), the
When an error is detected from all demodulated frame data, the
In step 310 (S310), the
ステップ312(S312)において、データ選択部310は、1つの復調フレームデータが選択されたか否かを判断する。
1つの復調フレームデータが選択されたときには、データ選択部310は、S314の処理に進み、これ以外のときにはS330の処理に進む。
ステップ314(S314)において、データ選択部310は、選択した復調フレームデータを外部PC等の出力端末に出力する。
In step 312 (S312), the
When one demodulated frame data is selected, the
In step 314 (S314), the
ステップ320(S320)において、誤り検出部308は、復調フレームデータの誤り検出を行う。
ステップ322(S322)において、誤り検出部308は、誤り検出結果を、データ選択部310に対して出力する。
ステップ324(S324)において、データ選択部310は、復調フレームデータから誤りが検出されたか否かを判断する。
復調フレームデータから誤りが検出されたときには、データ選択部310は、S330の処理に進み、これ以外のときにはS326の処理に進む。
In step 320 (S320), the
In step 322 (S322), the
In step 324 (S324), the
When an error is detected from the demodulated frame data, the
ステップ326(S326)において、データ選択部310は、誤りが検出されなかった復調フレームデータを選択する。
ステップ330(S330)において、データ選択部310は、エラーメッセージを外部PC等の出力端末に出力する。
In step 326 (S326),
In step 330 (S330), the
〔全体動作〕
次に、図10に示した受信機3の処理を、図18を参照してさらに説明する。
図18は、受信機3の処理(S40)を示すフローチャートである。
図18に示すように、ステップ400(S400)において、直交検波部300は、A/Dコンバータ32から入力される受信信号を直交検波して、I相成分のデータおよびQ相成分のデータを、信号点検出部302および同期部304に対して出力する。
[Overall operation]
Next, the processing of the
FIG. 18 is a flowchart showing the processing (S40) of the
As shown in FIG. 18, in step 400 (S400), the
ステップ402(S402)において、同期部304は、直交検波部300から入力されたI相成分のデータおよびQ相成分のデータより同期信号を生成し、生成した同期信号を信号点検出部302および等化部50に対して出力する。
ステップ404(S404)において、信号点検出部302は、同期部304から入力される同期信号に基づいて、直交検波部300から入力されたI相成分のデータおよびQ相成分のデータから信号点の検出を行い、等化部50に対して出力する。
In step 402 (S402), the
In step 404 (S404), the signal
ステップ406(S406)において、等化部50は、同期部304から入力される同期信号に基づいて、信号点検出部302から入力される信号点からフレームデータの取得、同期ワードの検出および信号点の補正を行う。
また、等化部50は、補正されたフレームデータの信号点をデマッピング部306に、補正された同期ワードの信号点をグレーゾーン算出部60に対して出力する。
In step 406 (S406), the
Further, the
ステップ408(S408)において、受信機3は、S10の処理に進み、グレーゾーン算出部60は、グレーゾーンを算出し、算出したグレーゾーンをデマッピング部306に対して出力する。
ステップ410(S410)において、受信機3は、S20の処理に進み、デマッピング部306は、デマッピング処理を行い、復調された1つまたは複数のフレームデータを誤り検出部308およびデータ選択部310に対して出力する。
In step 408 (S408), the
In step 410 (S410), the
ステップ412(S412)において、受信機3は、S30の処理に進み、誤り検出部308は、復調フレームデータの誤り検出を行い、検出した誤り検出結果をデータ選択部310に出力し、データ選択部310は誤り検出部308から入力された誤り検出結果に基づいてデータ選択を行い、選択したデータを外部PC等の出力端末に出力する。
In step 412 (S412), the
以下、図19〜図22は、上述したQPSK(Quadrature Phase Shift Keying)方式以外の最大グレーゾーンパターン例を示す図である。
図19は、8PSK方式における最大グレーゾーンパターン例を示す図であって、(a)は、閾値から一定角度をグレーゾーンとした最大グレーゾーンを示し、(b)は、各信号点を中心とした円の重なりをグレーゾーンとした最大グレーゾーンを示す。
なお、図19の(a)では、符号間距離(隣り合う信号点のうち最も近接する信号点との距離)の2/3の点と原点を結んだ線との間が最大グレーゾーンとして設定されている。
ただし、上記符号間距離の2/3は例示に過ぎず、3/4などの他の値に設定され得る(後述の図20〜図22についても同様)。
また、図19の(b)では、円の半径が符号間距離の2/3と設定されているが、最大グレーゾーンを規定する円の半径は適宜設定され得る(後述の図20〜図22についても同様)。
19 to 22 are diagrams showing examples of maximum gray zone patterns other than the QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) method described above.
FIG. 19 is a diagram showing an example of a maximum gray zone pattern in the 8PSK system, in which (a) shows the maximum gray zone with a certain angle from the threshold as the gray zone, and (b) shows each signal point as the center. The maximum gray zone is shown with the overlapping circles as the gray zone.
In FIG. 19 (a), the maximum gray zone is set between 2/3 of the intersymbol distance (distance from the nearest signal point among adjacent signal points) and the line connecting the origins. Has been.
However, 2/3 of the inter-code distance is merely an example, and may be set to other values such as 3/4 (the same applies to FIGS. 20 to 22 described later).
In FIG. 19B, the radius of the circle is set to 2/3 of the inter-symbol distance, but the radius of the circle defining the maximum gray zone can be set as appropriate (FIGS. 20 to 22 described later). The same applies to).
図20は、16QAM方式における最大グレーゾーンパターン例を示す図であって、(a)は、閾値から一定距離をグレーゾーンとした最大グレーゾーンを示し、(b)は、各信号点を中心とした円の重なりをグレーゾーンとした最大グレーゾーンを示す。
図21は、16QAM(スター)方式における最大グレーゾーンパターン例を示す図であって、(a)は、閾値から一定距離または角度をグレーゾーンとした最大グレーゾーンを示し、(b)は、各信号点を中心とした円の重なりをグレーゾーンとした最大グレーゾーンを示す。
図22は、32QAM方式における最大グレーゾーンパターン例を示す図であって、(a)は、閾値から一定距離または角度をグレーゾーンとした最大グレーゾーンを示し、(b)は、各信号点を中心とした円の重なりをグレーゾーンとした最大グレーゾーンを示す。
以上説明したように、本発明にかかる受信機は、様々な変調方式により伝送された信号からグレーゾーンを利用してデマッピングを行うことにより、効果的に伝送データを復号することができる。
FIG. 20 is a diagram showing an example of a maximum gray zone pattern in the 16QAM system, where (a) shows the maximum gray zone with a certain distance from the threshold as the gray zone, and (b) shows each signal point as the center. The maximum gray zone is shown with the overlapping circles as the gray zone.
FIG. 21 is a diagram showing an example of a maximum gray zone pattern in the 16QAM (star) system, in which (a) shows a maximum gray zone with a certain distance or angle from the threshold as a gray zone, and (b) The maximum gray zone is shown in which the overlapping of circles around the signal point is the gray zone.
FIG. 22 is a diagram showing an example of a maximum gray zone pattern in the 32QAM system, in which (a) shows a maximum gray zone with a fixed distance or angle from the threshold as a gray zone, and (b) shows each signal point. The maximum gray zone is shown with the overlapping circles at the center as the gray zone.
As described above, the receiver according to the present invention can effectively decode transmission data by performing demapping using a gray zone from a signal transmitted by various modulation schemes.
1・・・無線通信システム
10・・・アンテナ
2・・・送信機
3・・・受信機
30・・・受信回路
300・・・直交検波部
302・・・信号点検出部
304・・・同期部
306・・・デマッピング部
308・・・誤り検出部
310・・・データ選択部
32・・・A/Dコンバータ
34・・・DSP
36・・・DPRAM
38・・・DSP
40・・・メモリ
42・・・メモリ
50・・・等化部
500・・・フレーム検出部
502・・・同期ワード分離部
504・・・等化係数決定部
506・・・データ補正部
508・・・同期ワード補正部
60・・・グレーゾーン算出部
600・・・移動検出部
602・・・データ保持部
604・・・グレーゾーン設定部
606・・・グレーゾーン制限部
DESCRIPTION OF
36 ... DPRAM
38 ... DSP
40 ...
Claims (3)
前記伝送信号から前記信号点それぞれを検出する信号点検出手段と、
前記検出された信号点のうち、前記パターンデータの信号点の前記信号平面上における存在範囲の重複範囲を検出する重複範囲検出手段と、
前記伝送信号を復調する復調手段であって、前記伝送データの信号点が、前記設定された重複範囲にあるときに、この重複範囲により表され得る複数のデータを復調する復調手段と、
1つの信号点から複数のデータが復調されたときに、これらのデータのいずれかをそれぞれ含む前記伝送データの誤りを、復調された前記誤り検出データを用いて検出する誤り検出手段と、
前記誤り検出の結果、誤りが検出されなかった伝送データを選択する選択手段と
を有する復号装置。 A data decoding device that decodes the data from a transmission signal modulated by a modulation method in which data is assigned to signal points defined on a signal plane that represents the phase and amplitude of the signal, the transmission signal being known Including a plurality of frames each including pattern data of the pattern, transmission data to be transmitted, and error detection data used for error detection of the transmission data,
Signal point detecting means for detecting each of the signal points from the transmission signal;
Among the detected signal points, an overlapping range detecting means for detecting an overlapping range of existing ranges on the signal plane of the pattern data signal points;
Demodulating means for demodulating the transmission signal, and when a signal point of the transmission data is in the set overlapping range, demodulating means for demodulating a plurality of data that can be represented by the overlapping range;
Error detection means for detecting an error in the transmission data including any of these data when demodulated from a single signal point using the demodulated error detection data;
And a selection unit that selects transmission data in which no error is detected as a result of the error detection.
をさらに有し、
前記重複範囲検出手段は、前記記憶された重複範囲に重み付けを行い、前記重み付けされた重複範囲を用いて新たな信号点の存在範囲の重複範囲を検出する
請求項1に記載の復号装置。 Further comprising overlapping range storage means for storing the overlapping range detected by the overlapping range detection means,
The decoding apparatus according to claim 1, wherein the overlapping range detection unit weights the stored overlapping range and detects an overlapping range of a new signal point existing range using the weighted overlapping range.
請求項1または2に記載の復号装置。 The decoding apparatus according to claim 1 or 2, wherein the overlapping range detection means limits the overlapping range so as not to exceed a preset maximum value.
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