JP5215397B2 - D−pskのための最適の二層コヒーレント復調器 - Google Patents
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Description
P.C.Wong and P.T. Mathiopoulos, “CCIとAWGNの組み合わせ環境におけるπ/4シフトDQPSKシステムで検出された差動の評価及び非冗長誤り訂正分析(Nonredundant error correction analysis and evaluation of differential detected pi/4-shift DQPSK systems in a combined CCI and AWGN environment),” IEEE Trans. Vehicular Technology, vol. 41, no.1 Feb. 1992, pp. 35-48;
T. C. Hewavithana and M. Brookes, “畳み込み符号のビタビ復号のためのDQPSK復調のための軟判定(Soft decisions for DQPSK demodulation for the Viterbi decoding of the convolutional codes),” Proceedings of 2003 International Conference on Acoustic, Speech and Signal Processing, pp. IV-17-IV-20.
搬送波の位相が変調されている全ての変調フォーマットに、“位相偏移変調”(Phase-shift keying:PSK)は言及している。搬送波が2つの異なる位相で変調される際、変調方式は”バイナリーPSK“と呼ばれる。搬送波が4つの異なる位相で変調されれば、変調方式は”四相位相偏移変調“(Quadratic PSK : QPSK)と呼ばれる。 無線通信、ネットワーキング、802.11、WLAN、RFID、802.15ブルートゥースなどにおいて、PSKフォーマットは広く使われている。送信機/受信機側で符号化/復号の方法でPSKとD-PSKでは異なる。1つの絶対参照に関すると言うよりもむしろ、以前のシンボルに関する1つのシンボルの位相シフトによって、D-PSK(Differential-PSK)変調は情報ビットを表わす。D-PSKに関して、2つの隣接するシンボルの間の位相シフトは2ビットを表わす。
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5193223 - Walczak (March 9, 1993);
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5363410 - Hayashi (November 8, 1994);
5379323 - Nakaya (January 3, 1995);
5369378 - Iinuma (November 29, 1994);
5550506 - Tsumura (August 27, 1996);
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5446422 - Mattila (August 29, 1995);
5369378 - Kosaka (November 29, 1994);
5438592 - Boccuzzi (August 1, 1995);
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簡単化のために、AWGNチャネル内の2つの隣接するシンボルを考える。チャネル情報が利用できるどの場合にも、発明の中で取られるアプローチがまた適用可能である。通信チャネルはノイズの歪みに左右されやすいので、図2aと図2bの中に見られるD-PQSK星座図上のシンボルの理想的な位置とは受信シンボルは正確には一致しない。図2aに示す4つの値(ej・π/4, ej・3π/4, e-j・3π/4, e-j・π/4)の1つを、第1のシンボルが仮に取るとする。D-QPSK変調表(表1)で特定される4つの可能性のある位相シフトによると、第2のシンボルは図2bに示される(ej・π/2, −1, e-j・π/2,1)の1つであるべきである。
F1 = P11P21 + P12 P22 + P13P23 + P14 P24………………...(1)
のように計算される。
F2 = P11 P22 + P12 P23 + P13 P24 + P14 P21………………...(2)
F3 = P11 P23 + P12 P24 + P13 P21 + P14 P22………………...(3)
F4 = P11 P24 + P12 P21 + P13 P22 + P14 P23………………...(4)
として数値が求められる。
Pb0(0)=(F1 +F4)/ (F1 +F2 +F3 +F4) (5)
として数値が求められる。
Pb0(1)=(F2 +F3)/ (F1 +F2 +F3 +F4), (6)
Pb1(0)=(F1 +F2)/ (F1 +F2 +F3 +F4), (7)
と
Pb1(1)=(F3 +F4)/ (F1 +F2 +F3 +F4), (8)
として求められる。
本発明の様々な実施形態が上で記述されていたが、制限ではなく例えによって提案されているということが理解されるべきである。発明の範囲と趣旨から離れることなしに、形と詳細の中に様々な変化が、その中に作られることができることは当業者には明らかであるだろう。従って、次のような請求項とそれらの均等物に応じて本発明は専ら定義されるべきである。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
(1)通信チャネルからシンボルを受信することと、
各々の受信シンボルがその可能性のある信号星座図値の1つである前記確率を推定することと、
2つの隣接する受信シンボルの前記位相差が、対応するDPSK変調表に従った可能性のある位相差の1つである前記確率の数値を求めることと、
前記位相差が可能性のある位相差の1つである確率を表わしている確率のセット、または、位相差が選択された確率よりも大きな確率を持っているいくつかの可能性のある位相差の1つである確率セット、に基づいて、2つの隣接するシンボルの前記位相差によって表わされるソフトビット情報の数値を求めることと、
を具備する差動位相偏移変調(DPSK)復調の方法。
(2)各々の受信シンボルが対応するDPSK変調表に従った全ての可能性のある信号星座図値の1つである前記確率が、受信シンボルの中のノイズの前記統計的特性に基づいて決定される(1)記載の方法。
(3)2つの隣接した受信シンボルが選択された値よりも大きな確率を持っている信号星座図値、または、可能性のある信号星座図値の1つである前記確率のセットに基づいて、2つの隣接した受信シンボルの位相差の前記確率が決定される(1)記載の方法。
(4)前記位相差が前記対応するDPSK復調に従った可能性のある位相差の1つである前記確率のセットと、または、位相差が選択された値よりも大きな確率を持っているいくつかの可能性のある位相差の1つである前記確率のセットと、に基づいて2つの隣接するシンボルの位相差によって表わされる前記ソフトビット情報が計算される(1)記載の方法。
(5)通信チャネルからシンボルを受信するように配置され、構成された受信器と、
各々の受信シンボルがその可能性のある信号星座図値の1つである前記確率を推定するための論理手段と、
2つの隣接した受信シンボルの前記位相差が、対応するDPSK変調表に従った可能性のある位相差の1つである前記確率の数値を求めるための論理手段と、
前記位相差が可能性のある位相差の1つである確率を表わしている確率のセット、または、前記位相差が選択された確率よりも大きな確率を持っているいくつかの可能性のある位相差の1つである確率のセット、に基づいて、2つの隣接するシンボルの前記位相差によって表わされるソフトビット情報の数値を求めるための論理手段と、
を具備するDPSK復調のための装置。
(6)各々の受信シンボルが対応するDPSK変調表に従った全ての可能性のある信号星座図値の1つである前記確率を、受信シンボルの中のノイズの前記統計的特性に基づいて決定するための手段を前記確率を推定するための手段が具備する(5)記載の装置。
(7)前記確率を推定するための論理手段が、2つの隣接するシンボルの位相差が、2つの隣接するシンボルが選択された値よりも大きな確率を持っている信号星座図値またはそれらの可能性のある信号星座図値の1つである前記確率のセットに基づいて決定された可能性のある位相差の1つである前記確率を決定するための手段を含む(5)記載の装置。
(8)前記ソフトビット情報の数値を求めるための論理手段が、前記位相差が前記対応するDPSK復調に従った可能性のある位相差の1つである前記確率のセット、または、前記位相差が選択された値よりも大きな確率を持っているいくつかの可能性のある位相差の1つである前記確率のセット、に基づいてソフトビット情報の数値を求めるための論理手段を具備する(5)記載の装置。
Claims (16)
- 通信チャネルからシンボルを受信することと、
各々の受信シンボルが各々の受信シンボルの可能性のある信号星座図値の1つである確率を推定することと、
2つの隣接する受信シンボルの位相差が、対応するDPSK変調表に従った可能性のある位相差の1つである確率の数値を求めることと、
位相差が可能性のある位相差の1つである確率を表わしている確率セット、または、位相差が選択された確率よりも大きな確率を持っているいくつかの可能性のある位相差の1つである確率セット、に基づいて、2つの隣接するシンボルの位相差によって表わされるソフトビット情報の数値を求めることと、
を具備する差動位相偏移(DPSK)復調の方法。 - 各々の受信シンボルが対応するDPSK変調表に従った全ての可能性のある信号星座図値の1つである確率が、受信シンボルの中のノイズの統計的特性に基づいて決定される請求項1記載の方法。
- 2つの隣接した受信シンボルが選択された値よりも大きな確率を持っている信号星座図値、または、可能性のある信号星座図値の1つである確率セットに基づいて、2つの隣接する受信シンボルの位相差が可能性のある位相差の1つである確率が決定される請求項1記載の方法。
- 位相差が対応するDPSK復調に従った可能性のある位相差の1つである確率セット、または、位相差が選択された値よりも大きな確率を持っているいくつかの可能性のある位相差の1つである確率セット、に基づいて2つの隣接するシンボルの位相差によって表わされる前記ソフトビット情報が計算される請求項1記載の方法。
- 通信チャネルからシンボルを受信するように配置され、構成された受信器と、
各々の受信シンボルが各々の受信シンボルの可能性のある信号星座図値の1つである確率を推定するための論理手段と、
2つの隣接した受信シンボルの位相差が、対応するDPSK変調表に従った可能性のある位相差の1つである確率の数値を求めるための論理手段と、
位相差が可能性のある位相差の1つである確率を表わしている確率セット、または、位相差が選択された確率よりも大きな確率を持っているいくつかの可能性のある位相差の1つである確率セット、に基づいて、2つの隣接するシンボルの位相差によって表わされるソフトビット情報の数値を求めるための論理手段と、
を具備するDPSK復調のための装置。 - 各々の受信シンボルが対応するDPSK変調表に従った全ての可能性のある信号星座図値の1つである確率を、受信シンボルの中のノイズの統計的特性に基づいて決定するための手段を前記確率を推定するための論理手段が具備する請求項5記載の装置。
- 前記確率を推定するための論理手段が、2つの隣接する受信シンボルの位相差が可能性のある位相差の1つである確率を、2つの隣接するシンボルが選択された値よりも大きな確率を持っている信号星座図値またはそれらの可能性のある信号星座図値の1つである確率セットに基づいて決定するための手段を含む請求項5記載の装置。
- 前記ソフトビット情報の数値を求めるための論理手段が、位相差が対応するDPSK復調に従った可能性のある位相差の1つである確率セット、または、位相差が選択された値よりも大きな確率を持っているいくつかの可能性のある位相差の1つである確率セット、に基づいてソフトビット情報の数値を求めるための論理手段を具備する請求項5記載の装置。
- 差動位相偏移変調(DPSK)復調のための命令を格納するコンピュータ読取可能な記憶媒体であって、前記命令は、プロセッサにより実行されると、前記プロセッサに
通信チャネルからシンボルを受信することと、
各々の受信シンボルが各々の受信シンボルの可能性のある信号星座図値の1つである確率を推定することと、
2つの隣接する受信シンボルの位相差が、対応するDPSK変調表に従った可能性のある位相差の1つである確率の数値を求めることと、
位相差が可能性のある位相差の1つである確率を表わしている確率セット、または、位相差が選択された確率よりも大きな確率を持っているいくつかの可能性のある位相差の1つである確率セット、に基づいて、2つの隣接するシンボルの位相差によって表わされるソフトビット情報の数値を求めることと、
を実行させる記憶媒体。 - 各々の受信シンボルが対応するDPSK変調表に従った全ての可能性のある信号星座図値の1つである確率が、受信シンボルの中のノイズの統計的特性に基づいて決定される請求項9記載の記憶媒体。
- 2つの隣接した受信シンボルが選択された値よりも大きな確率を持っている信号星座図値、または、可能性のある信号星座図値の1つである確率セットに基づいて、2つの隣接する受信シンボルの位相差が可能性のある位相差の1つである確率が決定される請求項9記載の記憶媒体。
- 位相差が対応するDPSK復調に従った可能性のある位相差の1つである確率セット、または、位相差が選択された値よりも大きな確率を持っているいくつかの可能性のある位相差の1つである確率セット、に基づいて2つの隣接するシンボルの位相差によって表わされる前記ソフトビット情報が計算される請求項9記載の記憶媒体。
- 通信チャネルからシンボルを受信するように配置され、構成された受信機と、
各々の受信シンボルが各々の受信シンボルの可能性のある信号星座図値の1つである確率を推定するように作動する推定ロジックと、
2つの隣接する受信シンボルの位相差が、対応するDPSK変調表に従った可能性のある位相差の1つである確率の数値を求めるように作動する計算ロジックと、
位相差が可能性のある位相差の1つである確率を表わしている確率セット、または、位相差が選択された確率よりも大きな確率を持っているいくつかの可能性のある位相差の1つである確率セット、に基づいて、2つの隣接するシンボルの位相差によって表わされるソフトビット情報の数値を求めるように作動するソフトビット情報ロジックと、
を具備する差動位相偏移(DPSK)復調の装置。 - 前記推定ロジックは、各々の受信シンボルが対応するDPSK変調表に従った全ての可能性のある信号星座図値の1つである確率が、受信シンボルの中のノイズの統計的特性に基づいて決定する手段を具備する請求項13記載の装置。
- 前記推定ロジックは、2つの隣接した受信シンボルが選択された値よりも大きな確率を持っている信号星座図値、または、可能性のある信号星座図値の1つである確率セットに基づいて、2つの隣接する受信シンボルの位相差が可能性のある位相差の1つである確率を決定する請求項13記載の装置。
- 前記ソフトビット情報ロジックは、位相差が対応するDPSK復調に従った可能性のある位相差の1つである確率セット、または、位相差が選択された値よりも大きな確率を持っているいくつかの可能性のある位相差の1つである確率セット、に基づいて2つの隣接するシンボルの位相差によって表わされる前記ソフトビット情報の数値を計算するロジック手段を具備する請求項13記載の装置。
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