JP5127647B2 - Receiving apparatus and demodulation method - Google Patents
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Description
本発明は、ディジタル無線変調された信号を復調する受信装置および復調方法に関する。 The present invention relates to a receiving apparatus and a demodulation method for demodulating a digital radio modulated signal.
一般に、無線通信システムにおける受信装置は、そのシステムであらかじめ定められたシステムパラメータ(符号化、変調方式など)を既知情報とし、既知情報に基づいて対応する復調器を搭載することにより復調を行う。 In general, a receiving apparatus in a wireless communication system performs demodulation by using system parameters (encoding, modulation scheme, etc.) predetermined in the system as known information and mounting a corresponding demodulator based on the known information.
これに対して、たとえば、下記特許文献1に記載のように、あらかじめ、受信装置が想定される送信に用いられるシステムパラメータ(以下、送信パラメータという)の範囲に対応する復調する手段を複数備えておき、送信パラメータの不明な信号に対して受信信号に基づいて送信パラメータを推定し、推定した送信パラメータに対応する復調器を選択して復調を行う受信装置がある。以下、このような、送信パラメータを受信信号に基づいて推定し復調を行う従来技術について説明する。 On the other hand, for example, as described in Patent Document 1 below, a plurality of means for demodulating corresponding to the range of system parameters (hereinafter referred to as transmission parameters) used for transmission assumed by the receiving apparatus are provided in advance. In addition, there is a receiving apparatus that estimates a transmission parameter based on a received signal for a signal whose transmission parameter is unknown, and performs demodulation by selecting a demodulator corresponding to the estimated transmission parameter. Hereinafter, a conventional technique for estimating and demodulating the transmission parameter based on the received signal will be described.
このような従来技術では、たとえば、ディジタル無線変調された通信信号を受信して復調するディジタル通信受信装置が、想定される複数種類の変調方式の各々に対応する複数の復調器と、受信信号の変調方式を認識する変調方式認識手段と、変調方式認識手段による認識結果に基づいて複数の復調器から認識結果に対応する復調器を選択する復調器選択手段と、を備える。このような構成とすることにより、受信した通信信号の変調方式が未知な場合でもこれを自動的に認識できるとともに、受信した信号を認識結果に対応する復調する復調器を選択することができる汎用受信装置が得られる。 In such a conventional technique, for example, a digital communication receiving apparatus that receives and demodulates a digital radio modulated communication signal includes a plurality of demodulators corresponding to each of a plurality of types of modulation schemes assumed, Modulation method recognition means for recognizing the modulation method, and demodulator selection means for selecting a demodulator corresponding to the recognition result from a plurality of demodulators based on the recognition result by the modulation method recognition means. With such a configuration, even when the modulation method of the received communication signal is unknown, this can be automatically recognized, and a demodulator that demodulates the received signal corresponding to the recognition result can be selected. A receiving device is obtained.
しかしながら、上記従来の技術によれば、汎用受信装置または通信波形解析装置が、各変調方式に対応した複数の復調器を備え、変調方式認識手段の認識結果に基づいて変調方式分の復調器の中から対応する復調器を選択することにより、受信した通信信号の変調方式が不明な場合でも、受信信号の変調方式を認識してこれを復調することができる。このため、異なる変調方式毎に異なる復調器を備えておく必要があり、受信装置を構成するうえで考慮する対象の変調方式の範囲を広げると回路規模が増大する、という問題があった。 However, according to the above conventional technique, the general-purpose receiver or the communication waveform analyzer includes a plurality of demodulators corresponding to the respective modulation schemes, and the demodulator of the modulation schemes based on the recognition result of the modulation scheme recognition means. By selecting the corresponding demodulator from among them, even when the modulation scheme of the received communication signal is unknown, the modulation scheme of the received signal can be recognized and demodulated. For this reason, it is necessary to provide a different demodulator for each different modulation scheme, and there is a problem that the circuit scale increases when the range of the modulation scheme to be considered in configuring the receiving apparatus is expanded.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、変調方式および送信状態に応じた復調方法を自動的に判断でき、かつ、回路規模を増大させずに広範な変調方式に対応できる受信装置および復調方法を得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and is a receiver that can automatically determine a demodulation method according to a modulation method and a transmission state, and can deal with a wide range of modulation methods without increasing the circuit scale. And to obtain a demodulation method.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、受信信号に基づいて第1の伝送路情報を推定し、変調方式の情報を含む送信パラメータと前記受信信号と前記第1の伝送路情報に基づいてビタビアルゴリズムによる最尤系列推定を行い、この最尤系列推定結果に基づいて受信品質の評価指標となる第1の信頼度情報を算出する伝送路推定型最尤系列推定復調手段と、ビタビアルゴリズムにおける系列候補に基づいて決定される第2の伝送路情報をあらかじめ保持し、前記送信パラメータと前記受信信号と前記第2の伝送路情報に基づいて最尤系列推定を行い、この最尤系列推定結果に基づいて第2の信頼度情報を算出する伝送路情報保持型最尤系列推定復調手段と、それぞれの復調手段に対して、前記送信パラメータの指示と、動作および非動作の制御を行う制御手段と、前記第1の信頼度情報と前記第2の信頼度情報のうち信頼度の最も高い信頼度情報に対応する前記復調手段を選択する復調方式選択手段と、を備え、前記制御手段は、前記復調方式選択手段が選択した復調手段に基づいて前記送信パラメータを決定し、決定した該送信パラメータを前記復調方式選択手段が選択した復調手段に対して指示し、その復調手段を動作させることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention estimates first transmission path information based on a received signal, transmits a transmission parameter including information on a modulation scheme, the received signal, and the first Transmission path estimation type maximum likelihood sequence estimation demodulation that performs maximum likelihood sequence estimation by the Viterbi algorithm based on transmission path information and calculates first reliability information that is an evaluation index of reception quality based on the maximum likelihood sequence estimation result Means and preliminarily holding second transmission path information determined based on a sequence candidate in the Viterbi algorithm, and performing maximum likelihood sequence estimation based on the transmission parameter, the received signal, and the second transmission path information, Transmission path information holding type maximum likelihood sequence estimation demodulating means for calculating the second reliability information based on the maximum likelihood sequence estimation result, the transmission parameter instruction, And a control means for controlling the non-operation, the demodulation method of selecting the first reliability information as the most reliable previous Symbol demodulator hand stage that corresponds to the information of the reliability of the second reliability information Selection means, and the control means determines the transmission parameter based on the demodulation means selected by the demodulation method selection means, and determines the determined transmission parameter for the demodulation means selected by the demodulation method selection means. Te Instruct, characterized in that for operating the demodulating means.
この発明によれば、受信信号に基づいて伝送路情報を推定しビタビアルゴリズムに基づく最尤系列推定を行う伝送路推定型最尤系列推定復調器と、ビタビアルゴリズムにおける系列候補により決定される伝送路情報をあらかじめ保持しておきその伝送路情報に基づく最尤系列推定を行う伝送路情報保持型最尤系列推定復調器と、の2つの復調器で最尤系列推定を行い、信頼度の高い信頼度情報が得られた復調器を用いて復調を行うようにしたので、変調方式および送信状態に応じた復調方法を自動的に判断でき、かつ、回路規模を増大させずに広範な変調方式に対応できる、という効果を奏する。 According to the present invention, a transmission path estimation type maximum likelihood sequence estimation demodulator that estimates transmission path information based on a received signal and performs maximum likelihood sequence estimation based on a Viterbi algorithm, and a transmission path determined by a sequence candidate in the Viterbi algorithm Maximum likelihood sequence estimation is performed by two demodulators: a transmission path information holding type maximum likelihood sequence estimation demodulator that holds information in advance and performs maximum likelihood sequence estimation based on the transmission path information, and has high reliability. Demodulation is performed using the demodulator from which the degree information has been obtained, so that it is possible to automatically determine the modulation method and the demodulation method according to the transmission state, and to expand to a wide range of modulation methods without increasing the circuit scale. The effect that it can respond is produced.
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の実施の形態1の機能構成例を示す図である。図1に示すように、本実施の形態の受信装置は、電波を受信するための受信アンテナ1と、受信アンテナ1が受信したアナログ受信信号に対してダウンサンプリングおよびA/D(Analog to Digital)変換を行い、ディジタル複素ベースバンド受信信号に変換する高周波部2と、ディジタル複素ベースバンド受信信号を格納するための受信信号メモリ3と、後段の復調器を選択するスイッチ4と、ディジタル複素ベースバンド受信信号に基づいて伝送路情報を推定しビタビアルゴリズムに基づく最尤系列推定を行う伝送路推定型最尤系列推定復調器5と、ビタビアルゴリズムの系列候補により決定される伝送路情報をあらかじめ保持しておき、その伝送路情報に基づく最尤系列推定を行う伝送路情報保持型最尤系列推定復調器6と、伝送路推定型最尤系列推定復調器5および伝送路情報保持型最尤系列推定復調器6から出力される受信品質の評価指標となる信頼度情報から信頼度の高いものを選択し復調方式を決定する復調方式選択部7と、伝送路推定型最尤系列推定復調器5および伝送路情報保持型最尤系列推定復調器6の実行および動作パラメータ(送信パラメータを含む)を制御する復調器制御部8と、を備えている。
Embodiment 1 FIG.
1 is a diagram illustrating a functional configuration example of a first embodiment of a receiving device according to the present invention. As shown in FIG. 1, the receiving apparatus according to the present embodiment includes a receiving antenna 1 for receiving radio waves, and downsampling and A / D (Analog to Digital) with respect to an analog received signal received by the receiving antenna 1. A high-frequency unit 2 for performing conversion and converting into a digital complex baseband received signal, a received
図2は、本実施の形態の伝送路推定型最尤系列推定復調器5の構成例を示す図である。図2に示すように本実施の形態の伝送路推定型最尤系列推定復調器5は、伝送路推定結果に基づいてビタビアルゴリズムに基づく状態毎のブランチメトリックを生成するブランチメトリック生成部21と、ビタビアルゴリズムの生き残りパスを選択するACS(Add Compare Select)部22と、受信信号と生き残りパス選択結果に基づき伝送路推定を行う伝送路推定部23と、ビタビアルゴリズムに基づく状態毎のパスメモリの更新・保持を行うパスメモリ更新部24と、ビタビアルゴリズムに基づく状態毎のパスメトリックの更新・保持を行うパスメトリック更新部25と、パスメモリ更新部24に保持されているパスメモリに基づいて復号結果を判定し出力する復号データ出力部26と、で構成される。
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the transmission path estimation type maximum likelihood sequence estimation demodulator 5 of the present embodiment. As shown in FIG. 2, the transmission path estimation type maximum likelihood sequence estimation demodulator 5 of this embodiment includes a branch
図3は、本実施の形態の伝送路情報保持型最尤系列推定復調器6の構成例を示す図である。図3に示すように本実施の形態の伝送路情報保持型最尤系列推定復調器6は、あらかじめ保持している伝送路情報に基づいてビタビアルゴリズムに基づく状態毎のブランチメトリックを生成するブランチメトリック生成部31と、想定される送信状態に応じた伝送路情報をあらかじめ保持しておく伝送路情報テーブル32と、ビタビアルゴリズムの生き残りパスを選択するACS部33と、ビタビアルゴリズムに基づく状態毎のパスメモリ(パスに対応する送信系列候補)の更新・保持を行うパスメモリ更新部34と、ビタビアルゴリズムに基づく状態毎のパスメトリックの更新・保持を行うパスメトリック更新部35と、パスメモリ更新部34に保持されているパスメモリに基づいて復号結果を判定し出力する復号データ出力部36と、で構成される。
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of the transmission path information holding maximum likelihood sequence estimation demodulator 6 according to the present embodiment. As shown in FIG. 3, the transmission line information holding type maximum likelihood sequence estimation demodulator 6 of this embodiment generates a branch metric for each state based on the Viterbi algorithm based on transmission line information held in advance. A
図1、図2、図3を用いて本実施の形態の動作について説明する。なお、ここでは、送信機の送信アンテナを2本とし、受信機の受信アンテナ1を1本と想定するが、これに限らず、送信アンテナ数、受信アンテナ数はいくつであってもアンテナ数に対応したアルゴリズムとすれば本実施の形態の動作は適用できる。 The operation of the present embodiment will be described with reference to FIGS. Here, it is assumed that the transmitter has two transmitting antennas and the receiver has one receiving antenna 1. However, the present invention is not limited to this, and the number of transmitting antennas and the number of receiving antennas can be any number. If a corresponding algorithm is used, the operation of this embodiment can be applied.
ここでは、送信機が同一情報ビット系列からDQPSK(Differential Quadrature Phase Shift Keying)変調された信号を2つのアンテナから送信した場合(ケース#1)と、送信機が同一情報ビット系列からDQPSK変調された信号を一方のアンテナから送信し、同一情報ビット系列からπ/4シフトさせたDQPSKをもう一方のアンテナから送信した場合(ケース#2)を想定し、受信機側がケース#1とケース#2を自動判定して復調動作を行う例をあげて説明する。 Here, when the transmitter transmits a signal that has been subjected to DQPSK (Differential Quadrature Phase Shift Keying) modulation from the same information bit sequence (case # 1), the transmitter has been DQPSK modulated from the same information bit sequence. Assuming a case where a signal is transmitted from one antenna and DQPSK shifted by π / 4 from the same information bit sequence is transmitted from the other antenna (case # 2), the receiver side determines case # 1 and case # 2. An example of performing a demodulation operation with automatic determination will be described.
なお、ケース#1に対しては伝送路推定型最尤系列推定復調器5および伝送路情報保持型最尤系列推定復調器6のどちらでも復調が可能であるが、ケース#2に対しては伝送路情報保持型最尤系列推定復調器6のみ復調が可能である。ただし、伝送路情報保持型最尤系列推定復調器6がケース#2に最適化されていると、ケース#1に対する受信品質は、伝送路情報保持型最尤系列推定復調器6で復調した場合は伝送路推定型最尤系列推定復調器5で復調した場合に比較し劣る。 For case # 1, the transmission path estimation type maximum likelihood sequence estimation demodulator 5 and the transmission path information holding type maximum likelihood sequence estimation demodulator 6 can demodulate, but for case # 2, Only the transmission path information holding type maximum likelihood sequence estimation demodulator 6 can demodulate. However, if the transmission path information holding maximum likelihood sequence estimation demodulator 6 is optimized for case # 2, the reception quality for case # 1 is demodulated by the transmission path information holding maximum likelihood sequence estimation demodulator 6 Is inferior to the case of demodulating by the channel estimation type maximum likelihood sequence estimation demodulator 5.
まず、高周波部2は、受信アンテナ1が受信したアナログ信号に対して直交検波、ダウンサンプリング、A/D変換を行い、複素ベースバンド受信信号を抽出する。受信信号メモリ3は、抽出された複素ベースバンド受信信号のうち復調に必要な範囲の信号を保持する。
First, the high frequency unit 2 performs quadrature detection, downsampling, and A / D conversion on the analog signal received by the receiving antenna 1 to extract a complex baseband received signal. The
復調器制御部8は、受信信号がケース#1、ケース#2どちらで送信されたものか不明なため、はじめに、スイッチ4を伝送路推定型最尤系列推定復調器5と受信信号メモリ3が接続されるように制御して、伝送路推定型最尤系列推定復調器5による復調動作が実行されるようにする。伝送路推定型最尤系列推定復調器5は、受信信号メモリ3からディジタル複素ベースバンド信号を読み出して、読みだした受信信号に対して伝送路情報を推定しビタビアルゴリズムに基づく最尤系列推定を行い、推定処理により得られた信頼度情報を復調方式選択部7に出力する。復調方式選択部7は信頼度情報を保持しておく。
Since the demodulator control unit 8 does not know whether the received signal is transmitted in Case # 1 or Case # 2, first, the switch 4 includes the transmission path estimation type maximum likelihood sequence estimation demodulator 5 and the received
つぎに、復調器制御部8は、スイッチ4を伝送路情報保持型最尤系列推定復調器6と受信信号メモリ3が接続されるように制御して、伝送路情報保持型最尤系列推定復調器6による復調動作が実行されるようにする。伝送路情報保持型最尤系列推定復調器6は、受信信号メモリ3からディジタル複素ベースバンド信号を読み出して、読みだした受信信号に対して伝送路情報テーブル32に格納されているビタビアルゴリズムの系列候補により決定される伝送路推定値に基づく最尤系列推定を行い、推定処理により得られた信頼度情報を復調方式選択部7に出力する。復調方式選択部7は、この信頼度情報を保持する。
Next, the demodulator control unit 8 controls the switch 4 so that the transmission path information holding type maximum likelihood sequence estimation demodulator 6 and the received
復調方式選択部7は、保持している前述の2つの信頼度情報のうち信頼度の高い方を選択する。信頼度情報としては、たとえば、ビタビアルゴリズムに基づく生き残りパスのうち最も確からしいパスメトリック値の更新値を累積加算した累積メトリック値を用いればよい。また、復調方式選択部7が、信頼度情報に対して重み付け判定を行うことで選択誤りを低減するようにしてもよい。 The demodulation method selection unit 7 selects the one having the higher reliability of the two reliability information held above. As the reliability information, for example, a cumulative metric value obtained by cumulatively adding updated values of the most likely path metric value among surviving paths based on the Viterbi algorithm may be used. Further, the demodulation scheme selection unit 7 may reduce selection errors by performing weighting determination on the reliability information.
そして、復調器制御部8は、復調方式選択部7の選択結果に基づき復調動作パラメータおよび復調方式を決定し、スイッチ4を、決定結果に対応する復調器が動作するように切り替える。 Then, the demodulator control unit 8 determines a demodulation operation parameter and a demodulation method based on the selection result of the demodulation method selection unit 7, and switches the switch 4 so that the demodulator corresponding to the determination result operates.
つぎに、伝送路推定型最尤系列推定復調器5の動作について図2を用いて説明する。まず、ブランチメトリック生成部21は、伝送路推定部23から出力された伝送路推定値ck Sに基づきブランチメトリック値BMk Pを以下の式(1)〜(4)に従って求める。ここで、受信信号のシンボルレートに対応したステップ時刻をkとし、ビタビアルゴリズムに基づく状態番号をSとし、ビタビアルゴリズムに基づく状態毎のパス番号をPとし、受信信号のレプリカをr^k Pとし、受信信号をrkとし、送信系列候補をJk dとし、送信系列番号をdとし、パスメトリック値をPMk Pとする。
Next, the operation of the transmission path estimation type maximum likelihood sequence estimation demodulator 5 will be described with reference to FIG. First, the branch
なお、本実施の形態では、上記計算で伝送路推定値Ck Sを1タップとしているが、伝送路に存在する遅延波の遅延時間により複数の伝送路タップを用いることも可能である。つぎに、ACS部22は、ブランチメトリック生成部21が求めたブランチメトリック値に基づいてビタビアルゴリズムに基づくパスから状態毎に生き残りパスを選択し、その選択したパスに対応するパスメトリック値をパスメトリック更新部25に出力し、また、その選択したパスに対応する送信系列候補をパスメモリ更新部24に出力する。
In the present embodiment, the transmission path estimation value C k S is set to 1 tap in the above calculation, but a plurality of transmission path taps may be used depending on the delay time of the delay wave existing in the transmission path. Next, the
伝送路推定部23は、ACS部22が選択した生き残りパスに従い、LMS(Least Mean Square)アルゴリズムに基づき以下の式(5)に従った計算を行い、伝送路推定値を更新する。μk-1 Sは、ステップサイズパラメータとする。なお、伝送路推定部23は、初回の伝送路推定では、ACS部22が選択した生き残りパスの情報が算出されていないため、たとえば、初期値として保持しているパス情報を用いるなどにより伝送路推定値を求める。
The transmission
パスメモリ更新部24は、ACS部22から出力された生き残りパスに対応する送信系列候補をビタビアルゴリズムに基づく状態毎(状態番号毎)に記憶する(保持する)。パスメトリック更新部25は、ACS部22から出力された生き残りパスに対応する更新されたパスメトリック値をビタビアルゴリズムに基づく状態毎に記憶する。ここでは、信頼度情報として、パスメトリック値の更新値を累積加算した累積メトリック値を用いることとし、パスメトリック更新部25は、累積メトリック値を算出して信頼度情報として復調方式選択部7に出力することとする。
The path
復号データ出力部26は、パスメトリック更新部25に記憶されているパスメトリック値のうち最も信頼度の高い状態番号を選択し、パスメモリ更新部24に記憶されている送信系列候補のうち選択した状態番号に対応する送信系列候補を選択し復号データとしてユーザ装置等に出力する。
The decoded
つぎに、伝送路情報保持型最尤系列推定復調器6の動作について図3を用いて説明する。まず、ブランチメトリック生成部31は、伝送路情報テーブル32に格納されている伝送路値Ak Sを用いて以下の式(6)〜(8)に従って、ブランチメトリック値BMk Pを求める。伝送路推定値Ak Sは、あらかじめ伝送路情報テーブル32として保持されていることとする。
Next, the operation of the transmission path information holding maximum likelihood sequence estimation demodulator 6 will be described with reference to FIG. First, the branch
なお、本実施の形態では、上記計算で伝送路推定値Ak Sは1タップとしているが、伝送路に存在する遅延波の遅延時間により複数の伝送路タップを用いることも可能である。ACS部33は、ブランチメトリック生成部31が計算したブランチメトリック値からビタビアルゴリズムに基づくパスから状態毎に生き残りパスを選択し、その選択したパスに対応するパスメトリック値をパスメトリック更新部35に出力し、また、その選択したパスに対応する送信系列候補をパスメモリ更新部34に出力する。
In the present embodiment, the transmission path estimation value A k S is 1 tap in the above calculation, but a plurality of transmission path taps may be used depending on the delay time of the delay wave existing in the transmission path. The
パスメモリ更新部34は、ACS部32から出力された生き残りパスに対応する送信系列候補をビタビアルゴリズムに基づく状態毎(状態番号毎)に記憶する(保持する)。パスメトリック更新部35は、ACS部32から出力された生き残りパスに対応する更新されたパスメトリック値をビタビアルゴリズムに基づく状態毎に記憶する。ここでは、信頼度情報として、パスメトリック値の更新値を累積加算した累積メトリック値を用いることとし、パスメトリック更新部35は、累積メトリック値を算出して信頼度情報として復調方式選択部7に出力することとする。
The path
復号データ出力部36は、パスメトリック更新部35に記憶されているパスメトリック値のうち最も信頼度の高い状態番号を選択し、パスメモリ更新部34に記憶されている送信系列候補のうち選択した状態番号に対応する送信系列候補を選択し復号データとしてユーザ装置等に出力する。
The decoded
なお、以上の説明では、上記のケース#1とケース#2の2つを考慮する場合について説明したが、これに限らず、考慮する変調方式の数および方式の種類は任意である。たとえば、伝送路推定型最尤系列推定復調器5で復調可能な他の変調方式については、復調器制御部8がその変調方式に応じた送信パラメータを伝送路推定型最尤系列推定復調器5および伝送路情報保持型最尤系列推定復調器6に指示し、ケース#1と同様の処理をすることができる。また、伝送路推定型最尤系列推定復調器5で復調可能な他の変調方式については、その方式に対応した伝送路推定値を伝送路情報テーブル32に保持しておき、復調器制御部8がその変調方式に応じた送信パラメータを伝送路推定型最尤系列推定復調器5および伝送路情報保持型最尤系列推定復調器6に指示し、ケース#2と同様の処理をすることができる。 In the above description, the case # 2 and case # 2 are considered. However, the present invention is not limited to this, and the number of modulation schemes and the types of schemes to be considered are arbitrary. For example, for other modulation schemes that can be demodulated by the channel estimation type maximum likelihood sequence estimation demodulator 5, the demodulator control unit 8 sets transmission parameters corresponding to the modulation scheme to the channel estimation type maximum likelihood sequence estimation demodulator 5. In addition, the transmission path information holding type maximum likelihood sequence estimation demodulator 6 can be instructed to perform the same processing as in the case # 1. For other modulation schemes that can be demodulated by the transmission path estimation type maximum likelihood sequence estimation demodulator 5, transmission path estimation values corresponding to the scheme are held in the transmission path information table 32, and the demodulator control unit 8. Can instruct the transmission parameters according to the modulation scheme to the transmission path estimation type maximum likelihood sequence estimation demodulator 5 and the transmission path information holding type maximum likelihood sequence estimation demodulator 6 and perform the same processing as in the case # 2. .
また、3種類以上のケースを想定する必要がある場合には、復調器制御部8がその変調方式に応じた送信パラメータを複数指示し、それぞれの指示に対応する信頼度情報を算出し、復調方式選択部7が算出された信頼度情報のうち最も高い信頼度となる信頼度情報に対応する変調方式の送信パラメータを選択する。そして、その選択結果に基づいて復調器制御部8が復調を指示するようにすればよい。 When it is necessary to assume three or more types of cases, the demodulator control unit 8 designates a plurality of transmission parameters according to the modulation scheme, calculates reliability information corresponding to each indication, and demodulates the transmission parameters. The scheme selection unit 7 selects the transmission parameter of the modulation scheme corresponding to the reliability information having the highest reliability among the calculated reliability information. Then, the demodulator controller 8 may instruct demodulation based on the selection result.
このように、本実施の形態では、受信信号に基づいて伝送路情報を推定しビタビアルゴリズムに基づく最尤系列推定を行うことで受信品質の評価指標となる信頼度情報を抽出する伝送路推定型最尤系列推定復調器5と、ビタビアルゴリズムにおける系列候補により決定される伝送路情報をあらかじめ保持しておき、その伝送路情報に基づく最尤系列推定を行い、信頼度情報を抽出する伝送路情報保持型最尤系列推定復調器6と、の2つの復調器で最尤系列推定を行い、信頼度の高い信頼度情報が得られた復調器を用いて復調を行うようにした。このため、ケース#1、ケース#2のどちらの変調方式で送信された信号でも自動的に判定を行い、復調することができる。また、考慮すべき(送信される可能性のある)変調方式が増えた場合にも、回路の規模を増大させずに復調することができる。 As described above, in this embodiment, the transmission path estimation type that extracts the reliability information that becomes the evaluation index of the reception quality by estimating the transmission path information based on the received signal and performing the maximum likelihood sequence estimation based on the Viterbi algorithm. Transmission path information for preliminarily holding transmission path information determined by a maximum likelihood sequence estimation demodulator 5 and a sequence candidate in the Viterbi algorithm, performing maximum likelihood sequence estimation based on the transmission path information, and extracting reliability information The maximum likelihood sequence estimation is performed by the two demodulators, the holding maximum likelihood sequence estimation demodulator 6 and the demodulation is performed using the demodulator from which the reliability information with high reliability is obtained. For this reason, it is possible to automatically determine and demodulate a signal transmitted by any of the modulation methods of case # 1 and case # 2. Further, even when the number of modulation schemes to be considered (which may be transmitted) increases, demodulation can be performed without increasing the circuit scale.
また、ケース#1に対しては、より受信品質のよい復調方式として伝送路推定型最尤系列推定復調器5が選択され、ケース#2に対しては、伝送路情報保持型最尤系列推定復調器6が選択されるため、それぞれの変調方式について受信品質を劣化させずに復調することが可能となる。さらに、ケース#2の場合に、一方の送信アンテナからの送信信号がブロッケージにより遮断された場合には、伝送路推定型最尤系列推定復調器5が選択されることによって受信品質を改善することができる。 For case # 1, channel estimation type maximum likelihood sequence estimation demodulator 5 is selected as a demodulation method with better reception quality, and for case # 2, channel information holding type maximum likelihood sequence estimation. Since the demodulator 6 is selected, it is possible to demodulate each modulation method without degrading the reception quality. Further, in case # 2, if the transmission signal from one transmission antenna is blocked by the blockage, the transmission quality estimation type maximum likelihood sequence estimation demodulator 5 is selected to improve the reception quality. Can do.
実施の形態2.
図4は、本発明にかかる受信装置の実施の形態2の機能構成例を示す図である。図4に示すように、本実施の形態の受信装置は、実施の形態1の受信装置の伝送路推定型最尤系列推定復調器5、伝送路情報保持型最尤系列推定復調器6およびスイッチ4を削除し、受信信号から伝送路情報を推定しビタビアルゴリズムに基づく最尤系列推定を行う最尤系列推定復調器9を追加し、復調器制御部8を復調器制御部8aに替える以外は、実施の形態1の受信装置と同様である。実施の形態1と同様の機能を有する構成要素は、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 2. FIG.
FIG. 4 is a diagram illustrating a functional configuration example of the second embodiment of the receiving device according to the present invention. As shown in FIG. 4, the receiving apparatus according to the present embodiment includes transmission path estimation type maximum likelihood sequence estimation demodulator 5, transmission path information holding maximum likelihood sequence estimation demodulator 6 and switch of the receiving apparatus according to the first embodiment. 4 is deleted, a transmission line information is estimated from the received signal, a maximum likelihood sequence estimation demodulator 9 that performs maximum likelihood sequence estimation based on the Viterbi algorithm is added, and the demodulator control unit 8 is replaced with the
実施の形態1では、伝送路推定型最尤系列推定復調器5と伝送路情報保持型最尤系列推定復調器6を個別の復調器として備えていたが、本実施の形態では、伝送路推定型の処理と伝送路情報保持型の2種類のビタビアルゴリズムに基づく最尤系列推定処理のうち共通化できる部分を共通化している。 In the first embodiment, the transmission path estimation type maximum likelihood sequence estimation demodulator 5 and the transmission path information holding type maximum likelihood sequence estimation demodulator 6 are provided as separate demodulators. However, in this embodiment, transmission path estimation is performed. Of the maximum likelihood sequence estimation processing based on two types of Viterbi algorithms, a type processing and a transmission path information holding type, a common part is shared.
図5は、本実施の形態の最尤系列推定復調器9の構成例を示す図である。図5に示すように、本実施の形態の最尤系列推定復調器9は、伝送路推定型ブランチメトリック生成部41と、伝送路情報保持型ブランチメトリック生成部42と、セレクタ43と、ACS部44と、パスメモリ更新部45と、パスメトリック更新部46と、復号データ出力部47と、を備えている。
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example of the maximum likelihood sequence estimation demodulator 9 according to the present embodiment. As shown in FIG. 5, the maximum likelihood sequence estimation demodulator 9 of this embodiment includes a transmission path estimation type branch metric generation unit 41, a transmission path information holding type branch metric generation unit 42, a
実施の形態1では、復調器制御部8が、スイッチ4を切り替えることにより、伝送路推定型の処理と伝送路情報保持型の2種類の処理を切り替えていたが、本実施の形態では、復調器制御部8aが、最尤系列推定復調器9のセレクタ43を制御することによりこれらの2種類の処理を切り替える。
In the first embodiment, the demodulator control unit 8 switches between the two types of processing of the transmission path estimation type and the transmission path information holding type by switching the switch 4. The
伝送路推定型ブランチメトリック生成部41は、実施の形態1の伝送路推定型最尤系列推定復調器5のブランチメトリック生成部21と同様の処理を行い、伝送路情報保持型ブランチメトリック生成部42は、実施の形態1の伝送路情報保持型最尤系列推定復調器6のブランチメトリック生成部31と同様の処理を行う。
The transmission channel estimation type branch metric generation unit 41 performs the same processing as the branch
そして、ACS部44は、実施の形態1のACS部22およびACS部33の機能を有し、パスメモリ更新部45は、実施の形態1のパスメモリ更新部24およびパスメモリ更新部34の機能を有し、パスメトリック更新部46は、実施の形態1のパスメトリック更新部25およびパスメトリック更新部25の機能を有し、復号データ出力部47は、実施の形態1の復号データ出力部26および復号データ出力部36の機能を有する。
The
以上説明した以外の本実施の形態の復調処理手順および処理方法は、実施の形態1と同様である。 The demodulation processing procedure and processing method of the present embodiment other than those described above are the same as those of the first embodiment.
このように、本実施の形態では、実施の形態1と同様の最尤系列推定を、伝送路推定型の処理と伝送路情報保持型の2種類について、復調器の回路を共通化するようにした。このため、実施の形態1と同等の効果を実現しつつ、さらに、回路規模の削減することができる。 As described above, in this embodiment, the maximum likelihood sequence estimation similar to that in Embodiment 1 is performed so that the demodulator circuit is shared for two types of transmission path estimation type processing and transmission path information holding type. did. Therefore, the circuit scale can be further reduced while achieving the same effect as that of the first embodiment.
実施の形態3.
図6は、本発明にかかる受信装置の実施の形態3の機能構成例を示す図である。図6に示すように、本実施の形態の受信装置は、実施の形態2の受信装置の復調器制御部8a,最尤系列推定復調器9をそれぞれ復調器制御部8b,最尤系列推定復調器9aに替え、位相回転部10を追加する以外は、実施の形態2の受信装置と同様である。実施の形態1または実施の形態2と同様の機能を有する構成要素は、同一の符号を付して説明を省略する。以下、実施の形態2と異なる部分について説明する。
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a functional configuration of the receiving apparatus according to the third embodiment of the present invention. As shown in FIG. 6, the receiving apparatus according to the present embodiment includes a
本実施の形態では、最尤系列推定復調器9aの前段に位相回転部10を備える構成としている。復調器制御部8bは、ディジタル複素ベースバンド信号に対して与える位相回転量を位相回転部10に指示し、位相回転部10が指示に基づいてディジタル複素ベースバンド信号に位相回転を与え、位相回転後のディジタル複素ベースバンド信号を最尤系列推定復調器9aに出力する。最尤系列推定復調器9aは、位相回転後のディジタル複素ベースバンド信号に対して実施の形態2の最尤系列推定復調器9と同様の処理を行う。以上述べた以外の本実施の形態の復調処理手順および処理方法は、実施の形態2と同様である。
In the present embodiment, the
なお、ここでは、実施の形態2の構成に位相回転部10を追加するようにしたが、実施の形態1の構成に位相回転部10を追加するようにしてもよい。この場合、受信信号メモリ3とスイッチ4の間に位相回転部10を追加し、復調器制御部8が、本実施の形態と同様に位相回転部10に位相回転量を指示するようにすればよい。
Although the
このように、本実施の形態では、実施の形態2の構成に位相回転部10を追加し、復調器制御部8bが位相回転部10に位相回転量を指示するようにした。このため、受信信号に対して任意の位相回転を加えることができ、想定される送信状態に応じた復調器用の動作パラメータM(π/MシフトDQPSK)に対応することができる。したがって、π/MシフトDQPSK変調を推定することができ、変調方式推定可能な範囲が広がる。
As described above, in the present embodiment, the
また、位相回転を行うことにより、キャリア周波数偏差に対して復調可能な範囲内での周波数間隔で周波数を変化させながらキャリア周波数偏差も含めた信頼度情報を求めることができる。このため、理想的な周波数偏差推定および補正を行うことが可能となり、受信品質を改善することができる。 Further, by performing phase rotation, it is possible to obtain reliability information including the carrier frequency deviation while changing the frequency at a frequency interval within a demodulatable range with respect to the carrier frequency deviation. For this reason, ideal frequency deviation estimation and correction can be performed, and reception quality can be improved.
実施の形態4.
図7は、本発明にかかる受信装置の実施の形態4の機能構成例を示す図である。図7に示すように、本実施の形態の受信装置は、実施の形態3の受信装置の復調器制御部8b,最尤系列推定復調器9aをそれぞれ復調器制御部8c,最尤系列推定復調器9bに替え、受信信号メモリ3から読み出した信号に対して任意の時間遅延処理を行う可変遅延器11を追加する以外は、実施の形態3の受信装置と同様である。実施の形態1、実施の形態2または実施の形態3と同様の機能を有する構成要素は、同一の符号を付して説明を省略する。以下、実施の形態3と異なる部分について説明する。
Embodiment 4 FIG.
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a functional configuration of the receiving apparatus according to the fourth embodiment of the present invention. As shown in FIG. 7, the receiving apparatus of this embodiment includes a
本実施の形態では、復調器制御部8cが、可変遅延器11に対して遅延時間量を指示し、可変遅延器11が受信信号メモリ3に格納されているディジタル複素ベースバンド信号に対して指示に基づいて時間遅延を与える。そして、移動回転部10は、時間遅延後のディジタル複素ベースバンド信号に対して実施の形態3と同様に位相回転を行い、最尤系列推定復調器9bは、実施の形態3と同様に位相回転後のディジタル複素ベースバンド信号に対して実施の形態2の最尤系列推定復調器9と同様の処理を行う。以上述べた以外の本実施の形態の復調処理手順および処理方法は、実施の形態3と同様である。
In the present embodiment, the
なお、ここでは、実施の形態3の構成に可変遅延器11を追加するようにしたが、実施の形態1の構成に位相回転部10および可変遅延器11を追加するようにしてもよい。この場合、受信信号メモリ3とスイッチ4の間に位相回転部10および可変遅延器11を追加し、復調器制御部8が、位相回転部10に位相回転量を指示し、可変遅延器11に時間遅延量を指示するようにすればよい。
Although the variable delay device 11 is added to the configuration of the third embodiment here, the
なお、ここでは、実施の形態3の構成に可変遅延器11を追加し、時間遅延と位相回転の両方の処理を実施するようにしたが、実施の形態1または実施の形態2の受信装置に可変遅延器11を追加して時間遅延の処理を行うようにしてもよい。実施の形態2の受信装置に可変遅延器11を追加する場合には、可変遅延器11を最尤系列推定復調器9aの前段に配置し、復調器制御部8bが本実施の形態と同様に可変遅延器に遅延時間量を指示するようにすればよい。実施の形態1の受信装置に可変遅延器11を追加する場合には、可変遅延器11を受信信号メモリ3とスイッチ4の間に配置し、復調器制御部8が本実施の形態と同様に可変遅延器に遅延時間量を指示するようにすればよい。
Here, the variable delay device 11 is added to the configuration of the third embodiment, and both the time delay and the phase rotation processing are performed. However, the receiving apparatus according to the first or second embodiment is used. A variable delay device 11 may be added to perform time delay processing. When adding the variable delay device 11 to the receiving apparatus of the second embodiment, the variable delay device 11 is arranged before the maximum likelihood
このように、本実施の形態では、受信信号メモリ3から読みだされるディジタル複素ベースバンド信号に対して任意の遅延調整を加える機能を追加するようにした。このため、シンボルタイミングサンプリング位置を任意に変化させることができるため、シンボルタイミングを変えた信頼度情報を求めることにより、シンボルタイミング位置も含めた信頼度情報に基づいて理想的なシンボルタイミングを選択することができ、受信品質を改善することができる。
As described above, in this embodiment, a function of adding an arbitrary delay adjustment to the digital complex baseband signal read from the
以上のように、本発明にかかる受信装置および復調方法は、ディジタル無線変調された信号を受信する受信装置に有用であり、特に、変調方式を推定して復調処理を行う受信装置に適している。 As described above, the receiving apparatus and the demodulation method according to the present invention are useful for a receiving apparatus that receives a digital radio modulated signal, and are particularly suitable for a receiving apparatus that performs demodulation processing by estimating a modulation scheme. .
1 受信アンテナ
2 高周波部
3 受信信号メモリ
4 スイッチ
5 伝送路推定型最尤系列推定復調器
6 伝送路情報保持型最尤系列推定復調器
7 復調方式選択部
8,8a,8b,8c 復調器制御部
9,9a,9b 最尤系列推定復調器
10 位相回転部
11 可変遅延器
21,31 ブランチメトリック生成部
22,33,44 ACS部
23 伝送路推定部
24,34,45 パスメモリ更新部
25,35,46 パスメトリック更新部
26,36,47 復号データ出力部
32 伝送路情報テーブル
41 伝送路推定型ブランチメトリック生成部
42 伝送路情報保持型ブランチメトリック生成部
43 セレクタ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Reception antenna 2
Claims (7)
ビタビアルゴリズムにおける系列候補に基づいて決定される第2の伝送路情報をあらかじめ保持し、前記送信パラメータと前記受信信号と前記第2の伝送路情報に基づいて最尤系列推定を行い、この最尤系列推定結果に基づいて第2の信頼度情報を算出する伝送路情報保持型最尤系列推定復調手段と、
それぞれの復調手段に対して、前記送信パラメータの指示と、動作および非動作の制御を行う制御手段と、
前記第1の信頼度情報と前記第2の信頼度情報のうち信頼度の最も高い信頼度情報に対応する前記復調手段を選択する復調方式選択手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記復調方式選択手段が選択した復調手段に基づいて前記送信パラメータを決定し、決定した該送信パラメータを前記復調方式選択手段が選択した復調手段に対して指示し、その復調手段を動作させることを特徴とする受信装置。 First transmission path information is estimated based on the received signal, maximum likelihood sequence estimation is performed using a Viterbi algorithm based on the transmission parameter including modulation scheme information, the received signal, and the first transmission path information. A channel estimation type maximum likelihood sequence estimation demodulating means for calculating first reliability information serving as an evaluation index of reception quality based on a likelihood sequence estimation result;
Second transmission path information determined based on a sequence candidate in the Viterbi algorithm is stored in advance, and maximum likelihood sequence estimation is performed based on the transmission parameter, the received signal, and the second transmission path information. A channel information holding type maximum likelihood sequence estimation demodulating means for calculating the second reliability information based on the sequence estimation result;
For each demodulating means, a control means for controlling the operation and non-operation of the instruction of the transmission parameter,
And demodulation scheme selection means for selecting the first reliability information and the highest reliability before Symbol demodulator hand stage that corresponds to the information of the reliability of the second reliability information,
With
Said control means, said transmission parameter is determined based on the demodulation means the demodulation scheme selection means has selected, determined the transmission parameters to the demodulation scheme demodulating means selection means selects Instructs its demodulator A receiving apparatus characterized by operating.
前記第1の伝送路情報を推定する伝送路推定手段と、
前記第1の伝送路情報を用いてビタビアルゴリズムに基づく状態毎のブランチメトリック値を求める第1のブランチメトリック生成手段と、
前記ブランチメトリック値に基づいてビタビアルゴリズムの生き残りパスを選択し、選択したパスに対応するパスメトリック値および送信系列候補を求める第1のACS手段と、
前記パスメトリック値に基づいて前記第1の信頼度情報を算出する第1のパスメトリック更新手段と、
を備え、
前記伝送路情報保持型最尤系列推定復調手段は、
前記第2の伝送路情報を用いてビタビアルゴリズムに基づく状態毎のブランチメトリック値を求める第2のブランチメトリック生成手段と、
前記第2のブランチメトリック生成手段が求めたブランチメトリック値に基づいてビタビアルゴリズムの生き残りパスを選択し、選択したパスに対応するパスメトリック値および送信系列候補を求める第2のACS手段と、
前記第2のACS手段が求めたパスメトリック値に基づいて前記第2の信頼度情報を算出する第2のパスメトリック更新手段と、
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 transmission channel estimation type maximum likelihood sequence estimation demodulating means includes:
Transmission path estimation means for estimating the first transmission path information;
First branch metric generation means for obtaining a branch metric value for each state based on the Viterbi algorithm using the first transmission path information;
A first ACS means for selecting a surviving path of the Viterbi algorithm based on the branch metric value and obtaining a path metric value and a transmission sequence candidate corresponding to the selected path;
First path metric update means for calculating the first reliability information based on the path metric value;
With
The transmission path information holding type maximum likelihood sequence estimation demodulating means,
Second branch metric generation means for obtaining a branch metric value for each state based on the Viterbi algorithm using the second transmission path information;
Second ACS means for selecting a surviving path of the Viterbi algorithm based on the branch metric value obtained by the second branch metric generating means, and obtaining a path metric value and a transmission sequence candidate corresponding to the selected path;
Second path metric update means for calculating the second reliability information based on the path metric value obtained by the second ACS means;
The receiving apparatus according to claim 1, further comprising:
をさらに備え、
前記伝送路推定型最尤系列推定復調手段および前記伝送路情報保持型最尤系列推定復調手段は、位相回転後の受信信号を処理対象の受信信号と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。 Phase rotation means for performing phase rotation for a predetermined phase with respect to the received signal;
Further comprising
The transmission path estimation type maximum likelihood sequence estimation / demodulation means and the transmission path information hold type maximum likelihood sequence estimation / demodulation means use the received signal after phase rotation as a received signal to be processed. Or the receiving apparatus of 3.
をさらに備え、
前記伝送路推定型最尤系列推定復調手段および前記伝送路情報保持型最尤系列推定復調手段は、時間遅延処理後の受信信号を処理対象の受信信号と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。 A delay processing means for performing a time delay process for a predetermined delay time on the received signal;
Further comprising
The transmission path estimation type maximum likelihood sequence estimation demodulating means and the transmission path information holding type maximum likelihood sequence estimation demodulating means use the received signal after time delay processing as a received signal to be processed. 4. The receiving device according to 2 or 3.
をさらに備え、
前記位相回転手段は、時間遅延処理後の受信信号を位相回転の対象の受信信号とすることを特徴とする請求項4に記載の受信装置。 A delay processing means for performing a time delay process for a predetermined delay time on the received signal;
Further comprising
5. The receiving apparatus according to claim 4, wherein the phase rotation means uses the reception signal after the time delay processing as a reception signal to be phase rotated.
ビタビアルゴリズムにおける系列候補に基づいて決定される第2の伝送路情報をあらかじめ保持し、前記送信パラメータと前記受信信号と前記第2の伝送路情報に基づいて最尤系列推定を行い、この最尤系列推定結果に基づいて第2の信頼度情報を算出する伝送路情報保持型最尤系列推定復調ステップと、
前記送信パラメータを指示するパラメータ指示ステップと、
前記第1の信頼度情報と前記第2の信頼度情報のうち信頼度の最も高い信頼度情報に対応する前記復調ステップを選択する復調方式選択ステップと、
を含み、
前記パラメータ指示ステップでは、前記復調方式選択ステップで選択された復調ステップに基づいて前記送信パラメータを決定し、
前記復調方式選択ステップにて選択された復調ステップでは、前記パラメータ指示ステップにて決定された送信パラメータに基づいて復調を行うことを特徴とする復調方法。 First transmission path information is estimated based on the received signal, maximum likelihood sequence estimation is performed using a Viterbi algorithm based on the transmission parameter including modulation scheme information, the received signal, and the first transmission path information. A channel estimation type maximum likelihood sequence estimation demodulation step for calculating first reliability information that is an evaluation index of reception quality based on the likelihood sequence estimation result;
Second transmission path information determined based on a sequence candidate in the Viterbi algorithm is stored in advance, and maximum likelihood sequence estimation is performed based on the transmission parameter, the received signal, and the second transmission path information. A channel information holding maximum likelihood sequence estimation demodulation step for calculating second reliability information based on the sequence estimation result;
A parameter indicating step for indicating the transmission parameter;
And demodulation scheme selection step of selecting the first reliability information as the most reliable previous Symbol demodulation steps that correspond to the information of the reliability of the second reliability information,
Including
In the parameter instruction step, the transmission parameter is determined based on the demodulation step selected in the demodulation method selection step,
The demodulation method selected in the demodulation method selection step performs demodulation based on the transmission parameter determined in the parameter instruction step.
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