JP6177141B2 - Log likelihood ratio calculation device, log likelihood ratio calculation method, and log likelihood ratio calculation program - Google Patents
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Description
本発明は、誤り訂正符号化されたビット列が多値変調方式によって変調されて送信された信号が入力され、この信号からビット対数尤度比(Log−Likelihood Ratio:LLR)を算出する対数尤度比算出装置(以下「LLR算出装置」とも言う。)、対数尤度比算出方法(以下「LLR算出方法」とも言う。)、及び対数尤度比算出用プログラム(以下「LLR算出用プログラム」とも言う。)に関するものである。 In the present invention, a logarithmic likelihood for calculating a bit log likelihood ratio (LLR) from a signal obtained by inputting a bit string that has been subjected to error correction coding and modulated by a multi-level modulation method is input. Ratio calculation device (hereinafter also referred to as “LLR calculation device”), log likelihood ratio calculation method (hereinafter also referred to as “LLR calculation method”), and log likelihood ratio calculation program (hereinafter referred to as “LLR calculation program”). Say.)
通信システムにおいては、送信装置側で情報ビットを符号化し、受信装置側で符号化情報ビットを復号することで、伝送路から受けるノイズなどによって発生する誤りの訂正を行う。送信装置側で行う符号化では、畳み込み符号(Convolutional code)、ターボ符号(Turbo code)、低密度パリティ検査(Low−Density Parity−Check:LDPC)符号などが用いられる。一般に、受信装置側で誤り訂正符号の復号を行う場合には、軟判定情報を用いた復号を行うことで、硬判定情報を用いた復号を行う場合よりも、ビット誤り率を改善することができる。軟判定情報は、送信ビットの信頼度を表すビット対数尤度比(ビットLLR)である。 In a communication system, an information bit is encoded on the transmission device side and an encoded information bit is decoded on the reception device side, thereby correcting an error caused by noise received from the transmission path. In the encoding performed on the transmission apparatus side, a convolutional code, a turbo code, a low-density parity-check (LDPC) code, or the like is used. In general, when decoding an error correction code on the receiving device side, the bit error rate can be improved by performing decoding using soft decision information as compared with decoding using hard decision information. it can. The soft decision information is a bit log likelihood ratio (bit LLR) representing the reliability of the transmission bit.
通信システムで用いられる変調方式が位相偏移変調(Phase Shift Keying:PSK)、振幅位相変調(Amplitude Phase Shift Keying:APSK)、又は直交振幅変調(Quadrature Amplitude Modulation:QAM)などの多値変調方式である場合には、1つの送信シンボル点は複数のビットで構成される。1つの送信シンボル点を構成する複数のビットの内のkビット目(kは正の整数)のビットのビットLLRをLkと表記すると、ビットLLR(Lk)は次式(1)により算出できる。
式(1)において、rは、実軸(in−phase軸:I軸)と虚軸(quadrature軸:Q軸)とを有する複素平面である位相平面上において受信信号を示す受信信号点の位置ベクトルを示し、siは、位相平面上における送信シンボル点の位置ベクトルを示す。また、Ck,0は、1つの送信シンボル点を構成する複数のビットの内のkビット目のビットが0である送信シンボル点全体の集合(送信シンボル点群)を示し、Ck,1は、1つの送信シンボル点を構成する複数のビットの内のkビット目のビットが1である送信シンボル点全体の集合(送信シンボル点群)を示す。また、σは、通信路のガウス雑音の標準偏差を示す。 In Expression (1), r is the position of a received signal point indicating a received signal on a phase plane that is a complex plane having a real axis (in-phase axis: I axis) and an imaginary axis (quadture axis: Q axis). S i indicates a position vector of a transmission symbol point on the phase plane. C k, 0 represents a set of all transmission symbol points (transmission symbol point group) in which the k-th bit among a plurality of bits constituting one transmission symbol point is 0, and C k, 1 Indicates a set (transmission symbol point group) of all transmission symbol points in which the k-th bit is 1 among a plurality of bits constituting one transmission symbol point. Further, σ represents the standard deviation of Gaussian noise on the communication path.
式(1)においてビットLLR(Lk)を算出するためには、式(1)の右辺の第1項の指数関数(exp)の値及び第2項の指数関数(exp)の値をそれぞれ計算し、第1項の指数関数の計算値の総和(集合Ck,0に属する送信シンボル点siについての計算値の総和)及び第2項の指数関数の計算値の総和(集合Ck,1に属する送信シンボル点siについての計算値の総和)のそれぞれに対する対数関数(ln)の値を計算しなければならない。このため、式(1)によるビットLLR(Lk)の算出には、膨大な演算量の計算処理が必要であり、このような計算処理を実行する回路をLLR算出装置に実装することは、回路規模の観点から現実的ではない。 In order to calculate the bit LLR (L k ) in the expression (1), the value of the exponential function (exp) of the first term and the value of the exponential function (exp) of the second term on the right side of the expression (1) are respectively calculated. And the sum of the calculated values of the exponential function of the first term (the sum of the calculated values of the transmission symbol points s i belonging to the set C k, 0 ) and the sum of the calculated values of the exponential function of the second term (set C k , 1 must be calculated for the logarithmic function (ln) for each of the transmission symbol points s i belonging to 1 , the sum of the calculated values. For this reason, calculation of the bit LLR (L k ) according to equation (1) requires a huge amount of calculation processing, and mounting a circuit for executing such calculation processing in the LLR calculation device It is not realistic from the viewpoint of circuit scale.
例えば、非特許文献1においては、式(1)の右辺の第1項の指数関数の計算値の内の最大値(max exp)と第2項の指数関数の計算値の内の最大値(max exp)とを用い、これら以外の指数関数の計算値を無視する近似手法が示されている。次式(2)は、この近似方法を表す式である。
式(2)において、sk,0,minは、1つの送信シンボル点を構成する複数のビットの内のkビット目のビットが0である送信シンボル点の内で、受信信号点rからの距離が最短である送信シンボル点の位置ベクトルを示す。また、sk,1,minは、1つの送信シンボル点を構成する複数のビットの内のkビット目のビットが1である送信シンボル点の内で、受信信号点rからの距離が最短である送信シンボル点の位置ベクトルを示す。 In Expression (2), s k, 0, min is a value from the received signal point r within the transmission symbol points where the k-th bit among the plurality of bits constituting one transmission symbol point is 0. The position vector of the transmission symbol point with the shortest distance is shown. In addition, s k, 1, min is the shortest distance from the reception signal point r among the transmission symbol points where the k-th bit is 1 among the plurality of bits constituting one transmission symbol point. A position vector of a certain transmission symbol point is shown.
図1(a)から(e)は、位相平面上に多値変調方式の1つである16QAMにおける送信シンボル点を示す図である。図1(a)に示されるように、16QAMでは、1つの送信シンボル点は4ビットb1b2b3b4で構成され、4行4列に並ぶ丸印で示される送信シンボル点(送信シンボル点の候補)の数は16個である。16個の送信シンボル点は、4ビットb1b2b3b4を構成する各ビットについて、ビット(ビットb1,b2,b3,b4の各々)が0である複数の送信シンボル点から成る送信シンボル点群(図1(b)から(e)における白色領域)又はビット(ビットb1,b2,b3,b4の各々)が1である複数の送信シンボル点から成る送信シンボル点群(図1(b)から(e)における斜線領域)に分類される。16個の送信シンボル点の各々は、1ビット目のビットb1については、図1(b)に白色領域で示されるb1=0の送信シンボル点群(集合C1,0)及び斜線領域で示されるb1=1の送信シンボル点群(集合C1,1)のいずれかに含まれる。また、16個の送信シンボル点の各々は、2ビット目のビットb2については、図1(c)に白色領域で示されるb2=0の送信シンボル点群(集合C2,0)及び斜線領域で示されるb2=1の送信シンボル点群(集合C2,1)のいずれかに含まれる。また、16個の送信シンボル点の各々は、3ビット目のビットb3については、図1(d)に白色領域で示されるb3=0の送信シンボル点群(集合C3,0)及び斜線領域で示されるb3=1の送信シンボル点群(集合C3,1)のいずれかに含まれる。また、16個の送信シンボル点の各々は、4ビット目のビットb4については、図1(e)に白色領域で示されるb4=0の送信シンボル点群(集合C4,0)及び斜線領域で示されるb4=1の送信シンボル点群(集合C4,1)のいずれかに含まれる。
FIGS. 1A to 1E are diagrams showing transmission symbol points in 16QAM, which is one of multilevel modulation schemes, on a phase plane. As shown in FIG. 1A, in 16QAM, one transmission symbol point is composed of 4 bits b 1 b 2 b 3 b 4 , and transmission symbol points (transmissions) indicated by circles arranged in 4 rows and 4 columns. The number of symbol point candidates) is 16. The 16 transmission symbol points are a plurality of transmission symbols whose bits (each of bits b 1 , b 2 , b 3 , and b 4 ) are 0 for each bit constituting 4 bits b 1 b 2 b 3 b 4. A transmission symbol point group consisting of points (white region in FIGS. 1B to 1E) or a plurality of transmission symbol points whose bits (each of bits b 1 , b 2 , b 3 , b 4 ) are 1 It is classified into a transmission symbol point group (shaded area in FIGS. 1B to 1E). Each of the 16
式(2)に基づいたLLR算出方法では、図2に示されるように、位相平面上において受信信号点rからの距離が最短である送信シンボル点である基準点sk,0,minと、基準点sk,0,minのビット反転基準点s1,1,min,s2,1,min,s3,1,min,s4,1,minとを算出する。次に、基準点sk,0,minと受信信号点rとの間の距離の2乗A0 2と、ビット反転基準点s1,1,min,s2,1,min,s3,1,min,s4,1,minのそれぞれと受信信号点rとの間の距離の2乗A1 2,A2 2,A3 2,A4 2とを算出する。次に、ビット反転基準点s1,1,min,s2,1,min,s3,1,min,s4,1,minと受信信号点rとの間の距離の2乗A1 2,A2 2,A3 2,A4 2の各々から、基準点sk,0,minと受信信号点rとの間の距離の2乗A0 2を減算して、4つの減算結果である(A1 2−A0 2)、(A2 2−A0 2)、(A3 2−A0 2)、(A4 2−A0 2)を算出する。これら減算結果を、2σ2で除算することによって、16QAMの1個の送信シンボル点を構成する4ビットの各々(ビットb1,b2,b3,b4の各々)について、ビットLLR(Lk)を算出する。 In the LLR calculation method based on Equation (2), as shown in FIG. 2, a reference point s k, 0, min that is a transmission symbol point having the shortest distance from the reception signal point r on the phase plane; Bit inversion reference points s 1,1, min , s 2,1, min , s 3,1, min , s 4,1, min of the reference points s k, 0, min are calculated. Next, the square A 0 2 of the distance between the reference point s k, 0, min and the received signal point r, and the bit inversion reference points s 1,1, min , s 2,1, min , s 3, The squares A 1 2 , A 2 2 , A 3 2 , and A 4 2 of the distances between 1, min , s 4, 1 and min and the reception signal point r are calculated. Next, the square A 1 2 of the distance between the bit inversion reference point s 1,1, min , s 2,1, min , s 3,1, min , s 4,1, min and the received signal point r. , A 2 2 , A 3 2 , and A 4 2 , the square A 0 2 of the distance between the reference point sk, 0, min and the received signal point r is subtracted, and four subtraction results are obtained. Certain (A 1 2 -A 0 2 ), (A 2 2 -A 0 2 ), (A 3 2 -A 0 2 ), and (A 4 2 -A 0 2 ) are calculated. By dividing these subtraction results by 2σ 2 , for each of 4 bits (each of bits b 1 , b 2 , b 3 , b 4 ) constituting one transmission symbol point of 16QAM, bit LLR (L k ) is calculated.
しかしながら、非特許文献1のLLR算出方法においては、基準点と受信信号点との間の距離の2乗及びビット反転基準点と受信信号点との間の距離の2乗を計算することによって、各ビットのビットLLRを算出しており、且つ、多値変調方式の多値数が増えるほど距離の2乗を計算する過程も増加する。このため、非特許文献1のLLR算出方法には、ビットLLRを算出するための計算処理の演算量が膨大になるという問題があった。
However, in the LLR calculation method of
そこで、本発明は、上記従来技術の課題を解決するためになされたものであり、ビットLLRを算出するための計算処理の演算量を大幅に削減することができる対数尤度比算出装置、対数尤度比算出方法、及び対数尤度比算出用プログラムを提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and a log likelihood ratio calculation apparatus, logarithm, and the like that can significantly reduce the amount of calculation processing for calculating the bit LLR. It is an object to provide a likelihood ratio calculation method and a log likelihood ratio calculation program.
本発明の一態様に係る対数尤度比算出装置は、所定数のビットで構成されたビット列を、実軸及び虚軸を有する複素平面上に予め決められた複数個の送信シンボル点に変調した放送信号を受信し、該受信した信号から前記ビット列の各々のビットに対して、ビット対数尤度比を算出する対数尤度比算出装置であって、前記受信した信号を前記複素平面上で示した受信信号点からの距離が最短となる送信シンボル点を基準点として検出する基準点検出回路と、前記ビット列の各々のビットに対して、前記ビット対数尤度比の算出対象となるビットの値が異なる任意の送信シンボル点をビット反転基準点として検出するビット反転基準点検出回路と、前記複素平面上の任意の直線を第1の軸として、前記受信信号点、前記基準点検出回路にて検出した基準点、及び前記ビット反転基準点検出回路にて検出したビット反転基準点を射影して、当該第1の軸に射影された前記受信信号点、前記基準点、及び前記ビット反転基準点の射影点を前記ビット列の各々のビットに対して取得する基準軸射影回路と、前記基準軸射影回路にて取得した基準点とビット反転基準点の射影点との中点を原点とするように、前記基準軸射影回路にて取得した受信信号点の射影点に対して差分の補正を、前記ビット列の各々のビットに対して行う軸内補正回路と、前記基準軸射影回路にて取得した基準点とビット反転基準点の射影点の距離に応じて、前記軸内補正回路で補正した射影点の前記ビット列の各々のビットに対して正規化するシンボル点間補正回路とを有することを特徴とする。 A log-likelihood ratio calculation apparatus according to an aspect of the present invention modulates a bit string composed of a predetermined number of bits into a plurality of predetermined transmission symbol points on a complex plane having a real axis and an imaginary axis . receiving a broadcast signal, for each of bits of the bit sequence from the received signal, a log-likelihood ratio calculating device for calculating a bit log likelihood ratio, the pre-Symbol received signal on the complex plane a reference point detecting circuit for detecting a reference point transmission symbol points the distance from the received signal point is shortest shown, for each of the bits before millet Tsu preparative column, the calculation target of the bit log likelihood ratio and the ruby Tsu preparative reversed reference point detection circuit to detect any transmission symbol points the value of the bits are different to be a bit inversion reference point, the arbitrary straight line on the complex plane as the first axis, the received signal point , detected by the reference point detection circuit Reference point, and by shadow morphism bit inversion reference point detected by said bit inversion reference point detection circuit, the received signal point, which is projected to the first axis, the reference point,及beauty before Symbol bit inversion midpoint of the criteria axial projection circuit you get the projection point of the reference point with respect to each bit of said bit sequence, and the projection point of the reference point and the bit inversion reference point acquired by the reference axis projection circuit the to the original point, the correction of the difference with respect morphism Kageten the received signal point acquired by the reference axis projection circuit, and the axis in the correction circuit performed on each bit of said bit sequence, the reference depending on the distance of the projection point of the reference point acquired in the axial projection circuit and bit inversion reference point, normal turn into that symbol point for each of bits of the bit sequence of projection points corrected by the shaft in the correction circuit and having a between correction circuit.
本発明の他の態様に係る対数尤度比算出装置は、所定数のビットで構成されたビット列を、実軸及び虚軸を有する複素平面上に予め決められた複数個の送信シンボル点に変調した放送信号を受信し、該受信した信号から前記ビット列の各々のビットに対して、ビット対数尤度比を算出する対数尤度比算出装置であって、前記受信した信号を前記複素平面上で示した受信信号点からの距離が最短となる送信シンボル点を基準点として検出する基準点検出回路と、前記ビット列の各々のビットに対して、前記ビット対数尤度比の算出対象となるビットの値が異なる任意の送信シンボル点をビット反転基準点として検出するビット反転基準点検出回路と、前記複素平面上の任意の直線を第1の軸及び該第1の軸に直交する直線を第2の軸として、前記第1の軸及び前記第2の軸に対して、前記受信信号点、前記基準点検出回路にて検出した基準点、及び前記ビット反転基準点検出回路にて検出したビット反転基準点を射影して、前記第1の軸及び前記第2の軸のそれぞれに射影された前記受信信号点、前記基準点、及び前記ビット反転基準点の射影点を前記ビット列の各々のビットに対して取得する基準軸射影回路と、前記基準軸射影回路にて取得した前記第1の軸における基準点の射影点及びビット反転基準点の射影点が重複すると判定した第1の場合は、前記第2の軸における基準点の射影点とビット反転基準点の射影点との中点を原点とするように前記第2の軸における前記受信信号点の射影点に対して差分の補正を行うことによって前記受信信号点の補正された射影点である第1の射影点を算出し、前記第1の軸における基準点の射影点及びビット反転基準点の射影点が重複せず前記第2の軸における基準点の射影点及びビット反転基準点の射影点が重複すると判定した第2の場合は、前記第1の軸における基準点の射影点とビット反転基準点の射影点との中点を原点とするように前記第1の軸における前記受信信号点の射影点に対して差分の補正を行うことによって前記受信信号点の補正された射影点である第2の射影点を算出し、前記第1の軸における基準点の射影点及びビット反転基準点の射影点が重複せず前記第2の軸における基準点の射影点及びビット反転基準点の射影点が重複しないと判定した第3の場合は、前記第1の射影点及び前記第2の射影点を算出する処理を、前記ビット列の各々のビットに対して行う軸内補正回路と、前記基準軸射影回路にて取得した基準点とビット反転基準点の射影点の距離に応じて、前記第1の場合では前記第1の射影点の前記ビット列の各々のビットに対して正規化処理を施し、前記正規化処理が施された前記第1の射影点の値をビット対数尤度比として出力し、前記第2の場合では前記第2の射影点の前記ビット列の各々のビットに対して正規化処理を施し、前記正規化処理が施された前記第2の射影点の値をビット対数尤度比として出力し、前記第3の場合では前記第1及び前記第2の射影点の前記ビット列の各々のビットに対する正規化処理と前記第1及び第2の射影点を均等に重み付け加算する処理とを行うことで得られた値をビット対数尤度比として出力する回路とを有することを特徴とする。 A log likelihood ratio calculation apparatus according to another aspect of the present invention modulates a bit string composed of a predetermined number of bits into a plurality of predetermined transmission symbol points on a complex plane having a real axis and an imaginary axis. A log likelihood ratio calculation device for calculating a bit log likelihood ratio for each bit of the bit string from the received signal, the received signal on the complex plane A reference point detection circuit that detects a transmission symbol point having the shortest distance from the received signal point as a reference point, and a bit log likelihood ratio calculation target bit for each bit of the bit string A bit inversion reference point detection circuit for detecting any transmission symbol point having a different value as a bit inversion reference point; a first straight line on the complex plane; a second straight line orthogonal to the first axis; as the axis, before For the first axis and the second axis, the received signal point, the reference point detected by the reference point detection circuit, and the bit inversion reference point detected by said bit inversion reference point detection circuit projected A reference for acquiring the reception signal point projected on each of the first axis and the second axis , the reference point, and the projection point of the bit inversion reference point for each bit of the bit string. In the first case where it is determined that the projection point of the reference point and the projection point of the bit reversal reference point in the first axis acquired by the axis projection circuit and the reference axis projection circuit overlap, in the second axis The received signal point is corrected by correcting a difference with respect to the projected point of the received signal point on the second axis so that the midpoint between the projected point of the reference point and the projected point of the bit inversion reference point is the origin. Is the corrected projection point of the first The projection point is calculated, and the projection point of the reference point and the bit inversion reference point on the first axis do not overlap, and the projection point of the reference point and the bit inversion reference point on the second axis overlap In the second case, the projection of the received signal point on the first axis so that the midpoint between the projection point of the reference point on the first axis and the projection point of the bit inversion reference point is the origin. Calculating a second projected point which is a corrected projected point of the received signal point by performing a difference correction on the point, and projecting a projected point of the reference point and a bit-reversed reference point on the first axis In the third case where it is determined that the projected point of the reference point and the projected point of the bit inversion reference point in the second axis do not overlap with each other, the first projected point and the second projected point are The calculation process is performed for each bit of the bit string. An in-axis correction circuit to perform, and according to the distance between the reference point acquired by the reference axis projection circuit and the projection point of the bit inversion reference point, in the first case, each of the bit strings of the first projection point Normalization processing is performed on the bits, and the value of the first projection point subjected to the normalization processing is output as a bit log likelihood ratio. In the second case, the value of the second projection point is A normalization process is performed on each bit of the bit string, and the value of the second projection point subjected to the normalization process is output as a bit log likelihood ratio. In the third case, the first and A value obtained by performing a normalization process on each bit of the bit sequence of the second projection point and a process of equally weighting and adding the first and second projection points is used as a bit log likelihood ratio. and having an you output circuits.
本発明においては、受信信号点と基準点とビット反転基準点とを予め決められた軸上に射影し、基準点の射影点とビット反転基準点の射影点との中点が原点となるようにする補正を行い、基準点の射影点とビット反転基準点の射影点との間の距離に応じて受信信号点の射影点を正規化する補正を行うことで、ビットLLRを算出している。このように、本発明によれば、位相平面上における2つ点の距離の2乗を計算する必要がないので、ビットLLRの算出過程の演算量を大幅に削減することができる。 In the present invention, the received signal point, the reference point, and the bit inversion reference point are projected onto a predetermined axis, and the midpoint between the projection point of the reference point and the projection point of the bit inversion reference point is the origin. The bit LLR is calculated by correcting the projection point of the reception signal point according to the distance between the projection point of the reference point and the projection point of the bit inversion reference point. . Thus, according to the present invention, since it is not necessary to calculate the square of the distance between two points on the phase plane, the amount of calculation in the bit LLR calculation process can be greatly reduced.
以下に、本発明を適用した対数尤度比(LLR)算出装置及びLLR算出方法を具体的に説明する。実施の形態1及び2においては、本発明を、欧州の地上デジタル放送規格であるグレイコード(Gray code)を用いた16QAM変調方式を採用した通信システムの受信装置に適用した例を説明する。ただし、本発明は、QAM変調方式を採用した通信システムの受信装置だけでなく、PSK又はAPSKなどのような他の多値変調方式を採用した通信システムの受信装置にも適用可能である
Hereinafter, a log likelihood ratio (LLR) calculation apparatus and an LLR calculation method to which the present invention is applied will be specifically described. In
図3は、本発明の実施の形態1及び2に係る受信装置の構成を概略的に示すブロック図である。図3に示される受信装置は、LLR算出装置(実施の形態1における符号1又は実施の形態2における符号3)と、軟判定誤り訂正復号装置2とを有する。LLR算出装置1(又は3)は、送信ビットを含む受信信号の位相平面上における受信信号点の位置(送信シンボル点の座標位置)から送信ビットの信頼性を表すビットLLRを算出する。軟判定誤り訂正復号装置2は、LLR算出装置1(又は3)で算出されたビットLLRを用いて送信ビットの誤り訂正復号を行い、復号ビット列を算出する。
FIG. 3 is a block diagram schematically showing a configuration of the receiving apparatus according to
実施の形態1.
図4は、本発明の実施の形態1に係るLLR算出装置1の構成を概略的に示すブロック図である。LLR算出装置1は、実施の形態1に係るLLR算出方法を実施することができる装置である。図4に示されるように、LLR算出装置1は、基準点検出回路10と、ビット反転基準点検出回路11と、基準軸射影回路12と、軸内補正回路13と、シンボル点間補正回路14と、各構成要素11〜14の動作を制御する制御部15とを有する。LLR算出装置1には、誤り訂正符号化された送信ビットのビット列が多値変調方式によって変調されて送信された信号が入力される。
FIG. 4 is a block diagram schematically showing the configuration of the
図5(a)から(d)は、実施の形態1に係るLLR算出装置1の動作の一例、すなわち、実施の形態1に係るLLR算出方法の一例を示す図である。また、図6(a)から(d)は、図5(a)の1ビット目のビットLLRの算出処理を詳細に示す図であり、図7(a)から(d)は、図5(b)の2ビット目のビットLLRの算出処理を詳細に示す図であり、図8(a)から(d)は、図5(c)の3ビット目のビットLLRの算出処理を詳細に示す図であり、図9(a)から(d)は、図5(d)の4ビット目のビットLLRの算出処理を詳細に示す図である。
FIGS. 5A to 5D are diagrams illustrating an example of the operation of the
実施の形態1に係るLLR算出装置1は、誤り訂正符号化された4ビットのビット列b1b2b3b4が多値変調方式である16QAMによって変調されて送信された信号が入力され、この受信信号からビットLLR(Lk)を算出する装置である。ただし、入力されるビット列のビット数は、4ビットに限定されない。また、受信信号の変調方式は、QAM変調方式に限定されない。
The
基準点検出回路10は、誤り訂正符号化されたビット列が多値変調方式によって変調されて送信された信号を受信し、予め決められた個数の送信シンボル点の候補から受信信号点との位相平面上における距離が最短となる送信シンボル点を基準点として選択する。なお、位相平面上における予め決められた個数の「送信シンボル点の候補」を、単に「送信シンボル点」とも言う。基準点検出回路10は、最短の距離が同じとなる送信シンボル点が複数ある場合は、その内の1つの送信シンボル点であれば、いずれの送信シンボル点を選択してもよい。例えば、基準点検出回路10は、図5(a)から(d)、図6(a)、図7(a)、図8(a)、図9(a)に示されるように、実軸(I軸)及び虚軸(Q軸)を有する複素平面である位相平面上に配列された予め決められた個数(図6(a)、図7(a)、図8(a)、図9(a)に4行4列の丸印で示される16個)の送信シンボル点の内、受信信号を示す受信信号点Rからの距離が最短となる送信シンボル点を基準点Sとして検出(選択)する。ただし、図6(a)、図7(a)、図8(a)、図9(a)に示される各処理は1つの受信信号点Rについて同じ処理であるため、例えば、図6(a)の処理のみを行い、処理結果を、例えば、制御部15内の記憶部又は制御部15に接続された記憶部に記憶するように構成すれば、図7(a)、図8(a)、図9(a)の処理を省略することができる。なお、実施の形態1においては、基準点を構成する4ビットb1b2b3b4が“0000”である場合を説明する。
The reference
次に、ビット反転基準点検出回路11は、送信シンボル点の各々を構成するビット列b1b2b3b4の内の、ビットLLR(Lk)の算出対象となるビットbk毎に(すなわち、ビットb1、b2、b3、b4の各々について)、ビットLLR(Lk)の算出対象となるビットbkの値が異なる任意の送信シンボル点をビット反転基準点Ikとして選択する処理を実行する。 Next, the bit inversion reference point detection circuit 11 (for each bit b k for which the bit LLR (L k ) of the bit string b 1 b 2 b 3 b 4 constituting each of the transmission symbol points is to be calculated ( That is, for each of bits b 1 , b 2 , b 3 , and b 4 ), an arbitrary transmission symbol point having a different value of bit b k for which bit LLR (L k ) is calculated is defined as bit inversion reference point I k. Execute the process to select.
例えば、ビットLLR(Lk)の算出対象となるビットbkが1ビット目(k=1)のビットb1である場合には、ビット反転基準点検出回路11は、図1(b)、図5(a)及び図6(b)に示されるように、ビットb1の値が基準点Sの1ビット目のビットの値“0”と異なる値“1”である送信シンボル点群(b1=1の斜線領域にある8つの送信シンボル点、すなわち、ビット反転基準点の候補)の中の任意の送信シンボル点をビット反転基準点Ik=I1として選択する処理を実行する。
For example, the bit b k is 1 bit to be calculated subject to bit LLR (L k) (k = 1) if the bit b 1 is the bit inversion reference
また、ビットLLR(Lk)の算出対象となるビットbkが2ビット目(k=2)のビットb2である場合には、ビット反転基準点検出回路11は、図1(c)、図5(b)及び図7(b)に示されるように、ビットb2の値が基準点Sの2ビット目のビットの値“0”と異なる値“1”である送信シンボル点群(b2=1の斜線領域にある8つの送信シンボル点、すなわち、ビット反転基準点の候補)の中の任意の送信シンボル点をビット反転基準点Ik=I2として選択する処理を実行する。
When the bit b k for which the bit LLR (L k ) is to be calculated is the second bit (k = 2), the bit b 2 , the bit inversion reference
また、ビットLLR(Lk)の算出対象となるビットbkが3ビット目(k=3)のビットb3である場合には、ビット反転基準点検出回路11は、図1(d)、図5(c)及び図8(b)に示されるように、ビットb3の値が基準点Sの3ビット目のビットの値“0”と異なる値“1”である送信シンボル点群(b3=1の斜線領域にある8つの送信シンボル点、すなわち、ビット反転基準点の候補)の中の任意の送信シンボル点をビット反転基準点Ik=I3として選択する処理を実行する。
The bit b k is 3 bit to be calculated subject to bit LLR (L k) in the case (k = 3) is the bit b 3 of the bit inversion reference
また、ビットLLR(Lk)の算出対象となるビットbkが4ビット目(k=4)のビットb4である場合には、ビット反転基準点検出回路11は、図1(e)、図5(d)及び図9(b)に示されるように、ビットb4の値が基準点Sの4ビット目のビットの値“0”と異なる値“1”である送信シンボル点群(b4=1の斜線領域にある8つの送信シンボル点、すなわち、ビット反転基準点の候補)の中の任意の送信シンボル点をビット反転基準点Ik=I4として選択する処理を実行する。
The bit b k is 4 bit to be calculated subject to bit LLR (L k) in the case (k = 4) is a bit b 4 of the bit inversion reference
なお、ビット反転基準点検出回路11において任意の送信シンボル点をビット反転基準点Ikとして選択する処理は、基準点SからビットLLR(Lk)の算出対象となるビットbk毎に、ビットLLR(Lk)の算出対象となるビット(bk)の値が異なり、且つ、位相平面上における受信信号点Rからの距離が最短となる送信シンボル点を、bk=1の領域(図1(b)から(e)における斜線領域)にある8個の送信シンボル点(ビット反転基準点の候補)から選択する処理とすることができる。
Note that the process of selecting an arbitrary transmission symbol point as the bit inversion reference point I k in the bit inversion reference
また、ビット反転基準点検出回路11において任意の送信シンボル点をビット反転基準点Ikとして選択する処理は、基準点SからビットLLR(Lk)の算出対象となるビット(bk)毎に、ビットLLR(Lk)の算出対象となるビット(bk)だけを反転したビット列となる送信シンボル点を選択する処理としてもよい。ただし、この場合には、距離が最短となる送信シンボル点をビット反転基準点とした場合よりも、既に説明した式(2)が意図する近似よりも精度が低下するため、取得されたビットLLR(Lk)の信頼度は低くなるが、演算量が少なくなり、回路規模を小さくすることができる。
Further, the process of selecting an arbitrary transmission symbol point as the bit inversion reference point I k in the bit inversion reference
次に、基準軸射影回路12は、ビットLLR(Lk)の算出対象となるビットbk毎に、受信信号点R、基準点S、及びビットLLR(Lk)の算出対象となるビットbkのビット反転基準点Ikを、予め決められた射影用の直線軸である第1の軸に射影して、第1の軸に射影された受信信号点の射影点(Ri,Rq)、基準点の射影点(Si,Sq)、及びビットLLR(Lk)の算出対象となるビットbkのビット反転基準点の射影点(Iki,Ikq)を求める処理を実行する。
Then, the reference
ここで、射影用の直線軸をI軸又はQ軸とすることで、ビットLLR(Lk)を算出する際に、基準点及び各ビット反転基準点と受信信号点との間の距離の2乗を計算することなく、I軸成分又はQ軸成分のいずれかのみを用いて加減算で計算するだけで済むため、LLR算出過程の演算量を少なくすることができ、回路規模を小さくすることができる。
Here, by calculating the linear axis for projection as the I axis or the Q axis, when calculating the bit LLR (L k ), the reference point and the
基準軸射影回路12は、第1の軸を実軸(I軸)とすることができる。また、基準軸射影回路12は、第1の軸を虚軸(Q軸)とすることもできる。
The reference
また、基準軸射影回路12は、基準点の射影点(Si,Sq)とビットLLR(Lk)の算出対象となるビットbkのビット反転基準点の射影点(Iki,Ikq)とが、第1の軸上において重なる場合に、第1の軸と異なる第2の軸を新たな射影用の直線軸として選択するように構成してもよい。また、第2の軸として、第1の軸に直交する直線軸を選択してもよい。この場合、第1の軸を実軸(I軸)とし第2の軸を虚軸(Q軸)としてもよく、逆に、第1の軸を虚軸(Q軸)とし第2の軸を実軸(I軸)としてもよい。欧州の地上デジタル放送における変調方式においては、ビット列の各ビットに応じて一軸上(I軸又はQ軸)に対応するように割り振られている(グレイマッピング法)場合は、各ビットに対応した軸とする。この場合には、選択した一軸上で射影点が重なる場合は、異なった軸、例えば、直交軸を選択するので、1つの軸上への射影点に基づいて処理する場合に比べて情報量が増え、LLR算出結果であるビットLLR(Lk)の信頼度が向上する。
Further, the reference
さらに、基準軸射影回路12は、第1の軸を基準点Sと各ビット反転基準点Ikとを通る直線軸とすることもできる。この場合には、実軸及び虚軸の両方についての情報を併せて考慮することができるので、LLR算出結果であるビットLLR(Lk)の信頼度が向上する。
Furthermore, the reference
例えば、ビットLLR(Lk)の算出対象となるビットbkが1ビット目(k=1)のビットb1である場合には、基準軸射影回路12は、図5(a)及び図6(c)に示されるように、受信信号点R、基準点S、及びビットLLR(L1)の算出対象となるビットb1のビット反転基準点Ik=I1をI軸に射影して、I軸に射影された受信信号点の射影点Ri、基準点の射影点Si、及びビットb1のビット反転基準点の射影点I1iを求める処理を実行する。
For example, when the bit b k as the calculation target bit LLR (L k) is the bit b 1 of the first bit (k = 1), the reference
また、ビットLLR(Lk)の算出対象となるビットbkが2ビット目(k=2)のビットb2である場合には、基準軸射影回路12は、図5(b)及び図7(c)に示されるように、受信信号点R、基準点S、及びビットLLR(L2)の算出対象となるビットb2のビット反転基準点Ik=I2をQ軸に射影して、Q軸に射影された受信信号点の射影点Rq、基準点の射影点Sq、及びビットb2のビット反転基準点の射影点I2qを求める処理を実行する。
When the bit b k for which the bit LLR (L k ) is to be calculated is the second bit (k = 2), the bit b 2 , the reference
また、ビットLLR(Lk)の算出対象となるビットbkが3ビット目(k=3)のビットb3である場合には、基準軸射影回路12は、図5(c)及び図8(c)に示されるように、受信信号点R、基準点S、及びビットLLR(L3)の算出対象となるビットb3のビット反転基準点Ik=I3をI軸に射影して、I軸に射影された受信信号点の射影点Ri、基準点の射影点Si、及びビットb3のビット反転基準点の射影点I3iを求める処理を実行する。
Also, when the bit b k as the calculation target bit LLR (L k) is the bit b 3 of the third bit (k = 3), the reference
また、ビットLLR(Lk)の算出対象となるビットbkが4ビット目(k=4)のビットb4である場合には、基準軸射影回路12は、図5(d)及び図9(c)に示されるように、受信信号点R、基準点S、及びビットLLR(L4)の算出対象となるビットb4のビット反転基準点Ik=I4をQ軸に射影して、Q軸に射影された受信信号点の射影点Rq、基準点の射影点Sq、及びビットb4のビット反転基準点の射影点I4qを求める処理を実行する。
Also, when the bit b k as the calculation target bit LLR (L k) is the bit b 4 to the fourth bit (k = 4) is the reference
次に、軸内補正回路13は、基準点の射影点(Si,Sq)とビットLLR(Lk)の算出対象となるビットbkのビット反転基準点の射影点(Iki,Ikq)との中点(Q′,I′)を原点にする補正値Mを求め、受信信号点の射影点(Ri,Rq)を補正値Mに基づいて補正して、受信信号点の補正された射影点Lk′を算出する処理を実行する。具体的には、次式(3)の計算を行う。
例えば、ビットLLR(Lk)の算出対象となるビットbkが1ビット目(k=1)のビットb1である場合には、軸内補正回路13は、図5(a)及び図6(d)に示されるように、基準点の射影点SiとビットLLR(L1)の算出対象となるビットb1のビット反転基準点の射影点I1iとの中点Q′を原点にする補正値Mを求め、受信信号点の射影点Riを補正値Mに基づいて補正して、受信信号点Rの補正された射影点Lk′=L1′を算出する処理を実行する。
For example, when the bit b k as the calculation target bit LLR (L k) is the bit b 1 of the first bit (k = 1), the axis in the
また、ビットLLR(Lk)の算出対象となるビットbkが2ビット目(k=2)のビットb2である場合には、軸内補正回路13は、図5(b)及び図7(d)に示されるように、基準点の射影点SqとビットLLR(L2)の算出対象となるビットb2のビット反転基準点の射影点I2iとの中点Q′を原点にする補正値Mを求め、受信信号点の射影点Rqを補正値Mに基づいて補正して、受信信号点Rの補正された射影点Lk′=L2′を算出する処理を実行する。
When the bit b k for which the bit LLR (L k ) is to be calculated is the second bit (k = 2), the bit b 2 , the in-
また、ビットLLR(Lk)の算出対象となるビットbkが3ビット目(k=3)のビットb3である場合には、軸内補正回路13は、図5(c)及び図8(d)に示されるように、基準点の射影点SiとビットLLR(L3)の算出対象となるビットb3のビット反転基準点の射影点I3iとの中点Q′を原点にする補正値Mを求め、受信信号点の射影点Riを補正値Mに基づいて補正して、受信信号点Rの補正された射影点Lk′=L3′を算出する処理を実行する。
Also, when the bit b k as the calculation target bit LLR (L k) is the bit b 3 of the third bit (k = 3) is in the
また、ビットLLR(Lk)の算出対象となるビットbkが4ビット目(k=4)のビットb4である場合には、軸内補正回路13は、図5(b)及び図9(d)に示されるように、基準点の射影点SqとビットLLR(L4)の算出対象となるビットb4のビット反転基準点の射影点I4qとの中点Q′を原点にする補正値Mを求め、受信信号点の射影点Rqを補正値Mに基づいて補正して、受信信号点Rの補正された射影点Lk′=L4′を算出する処理を実行する。
In addition, when the bit b k for which the bit LLR (L k ) is to be calculated is the fourth bit (k = 4), the bit b 4 , the in-
次に、シンボル点間補正回路14は、基準点の射影点(Si,Sq)とビットLLR(Lk)の算出対象となるビットbkのビット反転基準点の射影点(Iki,Ikq)との間の距離Qkに応じて、軸内補正回路13で算出された受信信号点の補正された射影点(Lk′)を正規化補正して(Qmin/Qkを乗算して)、ビットLLR(Lk)の算出対象となるビットbkのビットLLR(Lk)を算出する処理を実行する。具体的には、次式(4)の処理を実行する。
例えば、ビットLLR(Lk)の算出対象となるビットbkが1ビット目(k=1)のビットb1である場合には、シンボル点間補正回路14は、図5(a)及び図6(d)に示されるように、基準点の射影点Siとビットb1のビット反転基準点の射影点I1iとの間の距離Qk=Q1に応じて、軸内補正回路13で算出された受信信号点の補正された射影点(L1′)を正規化補正して(Qmin/Q1を乗算して)、ビットb1のビットLLR(L1)を算出する処理を実行する。
For example, when the bit b k as the calculation target bit LLR (L k) is the bit b 1 of the first bit (k = 1), the inter-symbol
また、ビットLLR(Lk)の算出対象となるビットbkが2ビット目(k=2)のビットb2である場合には、シンボル点間補正回路14は、図5(b)及び図7(d)に示されるように、基準点の射影点Sqとビットb2のビット反転基準点の射影点I2qとの間の距離Qk=Q2に応じて、軸内補正回路13で算出された受信信号点の補正された射影点(L2′)を正規化補正して(Qmin/Q2を乗算して)、ビットb2のビットLLR(L2)を算出する処理を実行する。
When the bit b k for which the bit LLR (L k ) is to be calculated is the second bit (k = 2), the bit b 2 , the inter-symbol
また、ビットLLR(Lk)の算出対象となるビットbkが3ビット目(k=3)のビットb3である場合には、シンボル点間補正回路14は、図5(c)及び図8(d)に示されるように、基準点の射影点Siとビットb3のビット反転基準点の射影点I3iとの間の距離Qk=Q3に応じて、軸内補正回路13で算出された受信信号点の補正された射影点(L3′)を正規化補正して(Qmin/Q3を乗算して)、ビットb3のビットLLR(L3)を算出する処理を実行する。
Also, when the bit b k as the calculation target bit LLR (L k) is the bit b 3 of the third bit (k = 3), the inter-symbol
また、ビットLLR(Lk)の算出対象となるビットbkが4ビット目(k=4)のビットb4である場合には、シンボル点間補正回路14は、図5(d)及び図9(d)に示されるように、基準点の射影点Sqとビットb4のビット反転基準点の射影点I4qとの間の距離Qk=Q4に応じて、軸内補正回路13で算出された受信信号点の補正された射影点(L4′)を正規化補正して(Qmin/Q4を乗算して)、ビットb4のビットLLR(L4)を算出する処理を実行する。
Also, when the bit b k as the calculation target bit LLR (L k) is the bit b 4 to the fourth bit (k = 4) is between the symbol
制御部15は、ビット反転基準点検出回路11がビット反転基準点Ikを選択する処理、基準軸射影回路12が前記受信信号点の射影点(Ri,Rq)、基準点の射影点(Si,Sq)及びビット反転基準点の射影点(Iki,Ikq)を求める処理、軸内補正回路13が前記受信信号点の補正された射影点(Lk′)を算出する処理、並びに、シンボル点間補正回路14がビットLLR(Lk)を算出する処理を、ビット列b1b2b3b4を構成する複数個のビットb1,b2,b3,b4の各々について実行させる。
The
図5(a)から(d)に示される例では、4ビットのビット列b1b2b3b4の各ビットb1,b2,b3,b4に対して基準点Sとビット反転基準点Ikを検出後、基準点Sとビット反転基準点IkをI軸又はQ軸上に射影して、
基準点の射影点Si=+3、
基準点の射影点Sq=+3、
ビット反転基準点Ikの射影点I1i=I2q=−1、
ビット反転基準点Ikの射影点I3i=I4q=+1
を生成する。基準点の射影点(Si,Sq)とビット反転基準点の射影点(I1i,I2q,I3i,I4q)との中点にQ′軸又はI′軸があるものと仮定し、中点までの距離Mを算出すると、1ビット目及び2ビット目ではM=+1であり、3ビット目及び4ビット目ではM=+2である。この中点から受信信号点の射影点Ri又は受信信号点の射影点Rqまでの距離をLk′として算出する。その後、基準点の射影点(Si,Sq)とビット反転基準点の射影点(I1i,I2q,I3i,I4q)との間の距離を送信シンボル点間の最小間隔で補正する。実施の形態1においては、補正値は、1ビット目及び2ビット目がQmin/Qk=1/2であり、3ビット目及び4ビット目がQmin/Qk=1である。以上より、ビットLLR(Lk)は、次式(5)で算出される。
Reference point projected point S i = + 3,
Reference point projection point S q = + 3,
Projection point I 1i = I 2q = −1 of bit inversion reference point I k
Projection point I 3i = I 4q = + 1 of bit inversion reference point I k
Is generated. It is assumed that there is a Q ′ axis or an I ′ axis at the midpoint between the projection point (S i , S q ) of the reference point and the projection point (I 1i , I 2q , I 3i , I 4q ) of the bit inversion reference point. When the distance M to the midpoint is calculated, M = + 1 for the first and second bits, and M = + 2 for the third and fourth bits. The distance from the midpoint to the projection point R i of the reception signal point or the projection point R q of the reception signal point is calculated as L k ′. After that, the distance between the projection point of the reference point (S i , S q ) and the projection point of the bit inversion reference point (I 1i , I 2q , I 3i , I 4q ) is corrected with the minimum interval between the transmission symbol points. To do. In the first embodiment, the correction value, first and second bits is Q min / Q k = 1/ 2, 3 bit and 4 bit is Q min / Q k = 1. As described above, the bit LLR (L k ) is calculated by the following equation (5).
図6(a)から(d)の場合には、式5は、次式6のようになる。
式(6)における第1式及び第2式における値2による除算は、右方向に1ビットシフトで代用可能である。したがって、実施の形態1に係るLLR算出装置1及びLLR算出方法によれば、受信信号点Rと基準点Sとの間の距離の2乗と受信信号点Rと4ビットのビット反転基準点との間の距離の2乗の計算を、減算とビットシフトで実現することができ、よって、大幅に演算量を削減することができる。
The division by the
図10は、実施の形態1に係るLLR算出装置1の動作を示すフローチャートである。図10のフローチャートは、実施の形態1に係るLLR算出方法の一例でもある。図10に示されるLLR算出方法は、誤り訂正符号化されたビット列が多値変調方式によって変調されて送信されたシンボル信号(1シンボルは複数個のビットb1b2b3b4から構成される)を受信する毎に行われる。図10に示されるLLR算出方法は、開始ステップST1と、基準点検出ステップST2と、初期設定ステップST3と、ビット反転基準点検出ステップST4と、基準軸射影ステップST5と、I軸方向射影シンボル点の重複確認ステップST6と、I軸方向射影シンボル点の重複がないときに実行されるLLR算出ステップST7と、I軸方向射影シンボル点の重複があるときに実行されるLLR算出ステップST8と、シンボル点間補正ステップST9と、ビット列最終反復確認ステップST10と、カウントアップステップST11と、終了ステップST12とを有する。
FIG. 10 is a flowchart showing the operation of the
開始ステップST1は、誤り訂正符号化されたビット列が多値変調方式によって変調されて送信されたシンボル信号を受信する毎に行われる。開始ステップST1の次に、処理は基準点検出ステップST2に進む。 The start step ST1 is performed every time a symbol signal is transmitted, in which a bit string that has been subjected to error correction coding is modulated by a multilevel modulation method. After the start step ST1, the process proceeds to a reference point detection step ST2.
基準点検出ステップST2において、基準点検出回路10は、LLR算出装置1に入力された受信信号に対応する位相平面上の点である受信信号点Rから、位相平面上における距離が最短である送信シンボル点を基準点Sとして検出する。基準点検出ステップST2の次に、処理は初期設定ステップST3に進む。
In the reference point detection step ST2, the reference
初期設定ステップST3においては、制御部15は、繰り返し変数k(kは1以上の整数であって、1シンボルを構成する複数個のビットの内のビットの順番(kビット目)を示す。)を初期化して1にし、受信信号の多値変調ビット列数kmaxをビット列最終反復値(kの最大値であり、1シンボルが4ビットである場合には、kmaxは4である。)として、レジスタ又は記憶素子に設定し、記憶保持する。多値変調ビット列数kmaxを設定した後に、処理はビット反転基準点検出ステップST4に進む。なお、多値変調ビット列数kmaxは、予め設定され保持されていた値、又は、外部装置から若しくは入力装置からのユーザ操作によって与えられた値であってもよい。
In the initial setting step ST3, the
ビット反転基準点検出ステップST4において、ビット反転基準点検出回路11は、繰り返し変数kの示す値のビット(すなわち、1シンボルを構成するビット列の内のkビット目のビット)をLLR算出対象として扱い、基準点Sを構成するビット列の内のkビット目のビットを反転した送信シンボル点群(例えば、図1(b)から(e)の斜線領域)の中から1つをビット反転基準点として選択する。基準点Sを構成するビット列の内のkビット目のビットを反転した送信シンボル点群の中から1つを選択する際に、ビット反転基準点検出回路11は、対象シンボル点群で受信信号点との位相平面上における距離が最短である送信シンボル点を選択してもよいし、又は、基準点のビット列から該当ビットだけを反転した送信シンボル点を選択してもよい。ビット反転基準点検出後に、処理は基準軸射影ステップST5に進む。
In the bit inversion reference point detection step ST4, the bit inversion reference
基準軸射影ステップST5において、基準軸射影回路12は、受信信号点Rと基準点Sとビット反転基準点を、LLR算出対象であるビットに対応した軸上に射影する。この射影後に、処理はI軸方向射影シンボル点重複確認ステップST6に進む。ここで、受信信号点の射影点(Ri,Rq)と基準点の射影点(Si,Sq)は、LLR算出対象となるビットにかかわらず同じであるので、1回目の処理ステップ時に求めた値(Ri,Rq)及び(Si,Sq)を、レジスタ又は記憶素子で記憶保持することで、演算量を削減するようにしてもよい。なお、ステップST5は、欧州の地上デジタル放送における変調方式(グレイマッピング法)を前提として、ビット列の各ビットに応じて一軸上(I軸又はQ軸)に対応するように割り振られている場合の処理の一例として挙げて説明している。ただし、本発明は、I軸及びQ軸以外の直線軸に射影してもよいし、また、基準点Sとビット反転基準点Ikとを結ぶ直線軸に射影してもよい。
In the reference axis projection step ST5, the reference
I軸方向射影シンボル点重複確認ステップST6において、制御部15は、I軸上に射影された基準点の射影点Siとビット反転基準点の射影点Ikiが同じ点にあるかどうかを判定する。I軸方向射影シンボル点の重複が無いと判定したときは、処理はLLR算出ステップST7に進み、I軸方向射影シンボル点の重複が有ると判定であるときには、処理はLLR算出ステップST8に進む。
In the I-axis direction projected symbol point duplication confirmation step ST6, the
I軸方向射影シンボル点の重複が無いと判定したとき、軸内補正回路13は、各々基準点の射影点(Si,Sq)とビット反転基準点の射影点(Iki,Ikq)の中点Mが原点となるように、受信信号点の射影点(Ri,Rq)と差分をとって前述の式(3)に示されるような補正を行う。
When it is determined that the I-axis direction projection symbol points do not overlap, the in-
シンボル点間補正ステップST9において、シンボル点間補正回路14は、LLR算出ステップST7及びST8で算出した値に対して、基準点の射影点(Si,Sq)とビット反転基準点の射影点(Iki,Ikq)との間の距離に応じて受信信号点の射影点(Ri,Rq)を前述の式(4)に示されるように(Qmin/Qk)を乗算することで正規化補正を行う。なお、シンボル点間補正回路14は、演算量を削減するために、(Qmin/Qk)を、2のべき乗(ビットシフト演算)のみで近似してもよい。また、シンボル点間補正回路14は、加算演算とビットシフト演算を用いて演算量は増加するが2のべき乗のみで近似するよりも近似精度を向上するようにしてもよい。さらに、シンボル点間補正回路14は、(Qmin/Qk)の値を外部から受け取るように構成してもよい。正規化補正後に、処理はビット列最終反復確認ステップST10に進む。
In the inter-symbol point correction step ST9, the inter-symbol
ビット列最終反復確認ステップST10において、制御部15は、繰り返し変数kが初期設定ステップST3で設定されたビット列最終反復値kmaxに到達したかを判定する。繰り返し変数kが設定されたビット列最終反復値kmaxに到達していない場合は、処理はカウントアップステップST11に進み、繰り返し変数kに1を加算(インクリメント)し、その後、処理はビット反転基準点検出ステップST4に進む。繰り返し変数kが設定されたビット列最終反復値kmaxに到達した場合は、処理は終了ステップST12に進む。
In the bit string final repetition confirmation step ST10, the
以上に説明したように、実施の形態1に係るLLR算出装置1及びLLR算出方法によれば、受信信号点Rと基準点Sと各ビット反転基準点Ikを各々一軸上(I軸又はQ軸)に射影し、基準点の射影点Siと各ビット反転基準点の射影点Ikiの中点が原点となるように受信信号点の射影点Riと当該射影点の中点Mとの差分をとる補正と、基準点の射影点Siと各ビット反転基準点の射影点Ikiとの間の距離に応じて受信信号点の射影点Riを正規化する補正とを行うことで、2点の間の距離の2乗の差分を計算する必要がなくなる。この結果、LLR算出処理における演算量を大幅に削減することができる。
As described above, according to the
実施の形態2.
図11は、本発明の実施の形態2に係るLLR算出装置3の構成を概略的に示すブロック図である。LLR算出装置3は、実施の形態2に係るLLR算出方法を実施することができる装置である。LLR算出装置3は、誤り訂正符号化されたビット列b1b2b3b4が多値変調方式によって変調されて送信された信号である受信信号が入力され、該受信信号からビットLLR(Lk)を算出する装置である。図11に示されるように、LLR算出装置3は、基準点検出回路10と、ビット反転基準点検出回路11と、基準軸射影回路12と、軸内補正回路13と、シンボル点間補正回路14と、2次元LLR算出回路16と、各構成要素11〜14及び16の動作を制御する制御部17とを有する。LLR算出装置3には、誤り訂正符号化されたビット列が多値変調方式によって変調されて送信された信号が入力される。図11において、図4に示されたLLR算出装置1の構成要素と同じ又は対応する構成要素には、図4の構成要素に付した符号と同じ符号を付与する。実施の形態2に係るLLR算出装置3は、シンボル点間補正回路14の後段に2次元LLR算出回路16を有する点、及び、制御部17による制御内容の点において、上記実施の形態1に係るLLR算出装置1と異なる。
FIG. 11 is a block diagram schematically showing a configuration of the
LLR算出装置3において、基準点検出回路10は、位相平面上に配列された予め決められた個数の送信シンボル点の内、受信信号を示す受信信号点Rからの距離が最短となる送信シンボル点を基準点Sとして選択する。
In the
ビット反転基準点検出回路11は、予め決められた複数個の送信シンボル点の各々を構成するビット列b1b2b3b4の内の、ビットLLR(Lk)の算出対象となるビットbk毎に、ビットLLR(Lk)の算出対象となるビットbkの値が異なる任意の送信シンボル点をビット反転基準点Ikとして選択する処理を実行する。
The bit inversion reference
基準軸射影回路12は、ビットLLR(Lk)の算出対象となるビットbk毎に、受信信号点R、前記基準点S、及び前記ビットLLR(Lk)の算出対象となるビットbkのビット反転基準点Ikを、予め決められた射影用の直線軸である第1の軸及び該第1の軸に直交する第2の軸の一方、若しくは、両方に射影して、第1の軸及び第2の軸の少なくとも一方に射影された受信信号点の射影点Ri,Rq、基準点の射影点Si,Sq、及びビットLLR(Lk)の算出対象となるビットbkの前記ビット反転基準点の射影点(Iki,Ikq)を取得する処理を実行する。
Reference
軸内補正回路13は、基準点の射影点Si,SqとビットLLR(Lk)の算出対象となるビットbkのビット反転基準点の射影点Iki,Ikqとの中点Q′,I′を原点にする補正値(M)を求め、受信信号点の射影点Ri,Rqを前記補正値(M)に基づいて補正して、受信信号点の補正された射影点(Lk′)を算出する処理を実行する。 The in-axis correction circuit 13 generates a midpoint Q between the projection points S i and S q of the reference point and the projection points I ki and I kq of the bit inversion reference point of the bit b k to be calculated for the bit LLR (L k ). A correction value (M) with ′ and I ′ as the origin is obtained, and the projection points R i and R q of the reception signal point are corrected based on the correction value (M), thereby correcting the projection point of the reception signal point. A process of calculating (L k ′) is executed.
シンボル点間補正回路14は、基準点の射影点Si,SqとビットLLR(Lk)の算出対象となるビットbkのビット反転基準点の射影点Iki,Ikqとの間の距離Qkに応じて、軸内補正回路13で算出された受信信号点の補正された射影点(Lk′)を正規化補正して(×Qmin/Qk)、ビットLLR(Lk)の算出対象となる前記ビット(bk)のビットLLR(Lk)を算出する処理を実行する。
The inter-symbol
2次元LLR算出回路16は、基準軸射影回路12で射影した一軸で軸内補正回路13とシンボル点間補正回路14で補正した値と、基準軸射影回路12で射影した一軸の直交軸に対して射影した各射影点から軸内補正回路13とシンボル点間補正回路14で補正した値とを入力とし、これら入力された2つの値を均等に重み付け加算した値をLLR算出結果(2次元ビットLLR)として出力する。具体的には、2次元LLR算出回路16は、シンボル点間補正回路14で算出された、第1の軸上の受信信号点の補正された射影点(Ri−M)及び第2上の軸の前記受信信号点の補正された射影点(Rq−M)とを重み付け加算した値をビットLLR(Lk)(2次元ビットLLR)として出力する。
The two-dimensional
制御部17は、ビット反転基準点検出回路11がビット反転基準点の射影点Iki,Ikqを求める処理、軸内補正回路13が受信信号点の補正された射影点(Lk′)を算出する処理、前記シンボル点間補正回路14がビットLLR(Lk)を算出する処理、並びに、2次元LLR算出回路16を、ビット列b1b2b3b4を構成する複数個のビットbkの各々について実行させる。
In the control unit 17, the bit inversion reference
図12は、実施の形態2に係るLLR算出装置3の動作を示すフローチャートである。図12のフローチャートは、実施の形態2に係るLLR算出方法の一例でもある。図12に示されるLLR算出方法は、誤り訂正符号化されたビット列が多値変調方式によって変調されて送信されたシンボル信号(1シンボルは複数個のビット、例えば、4個のビットb1b2b3b4から構成される)を受信する毎に行われる。図12において、図10に示したLLR算出装置1の処理ステップと同じ又は対応する処理ステップには、図10におけるステップ番号と同じステップ番号を付与する。
FIG. 12 is a flowchart showing the operation of the
実施の形態2に係るLLR算出方法は、図12のステップST25においてI軸上の射影点Si,Iki,RiとQ軸上の射影点Sq,Ikq,Rqの両方を取得する点が、図4のステップST5においてI軸上の射影点とQ軸上の射影点の一方を取得する実施の形態1に係るLLR算出方法と異なる。ただし、射影点Si,Ri,Sq,Rqは、k=1,2,3,4の各々において同じ値であるので、制御部17は、1ビット目(k=1)の処理において、射影点Si,Ri,Sq,Rqの値を、内蔵するレジスタなどの記憶部に記憶しておき、2ビット目(k=2)以降の処理において、I軸上の射影点IkiとQ軸上の射影点Ikqのみを求めるようにしてもよい。
The LLR calculation method according to
また、実施の形態2に係るLLR算出方法は、図12のステップST6におけるI軸上の基準点の射影点SiとI軸上のビット反転基準点の射影点Ikiとが重なるか否かの判定だけでなく、図12のステップST27におけるQ軸上の基準点の射影点SqとQ軸上のビット反転基準点の射影点Ikqとが重なるか否かの判定をも行う点において、図12のステップST27の処理を行わない実施の形態1に係るLLR算出方法と異なる。
Also, the LLR calculation method according to
さらに、実施の形態2に係るLLR算出方法は、LLR算出装置3が、ステップST6とST27の両方において、基準点の射影点Si,Sqとビット反転基準点の射影点Iki,Ikqとにシンボル点の重複が無いと判定されたときに、LLR算出ステップST28を行う点において、実施の形態1に係るLLR算出方法と異なる。図12に示されるように、Q軸方向射影シンボル点重複確認ステップST27において、制御部17は、I軸方向射影シンボル点重複確認ステップST6においてI軸上に射影された基準点の射影点Siとビット反転基準点の射影点Ikiが同じ点にないと判定された後に、Q軸上に射影された基準点の射影点Sqとビット反転基準点の射影点Ikqが同じ点にあるかどうかを判定する。制御部17がQ軸方向射影シンボル点の重複が無いと判定したときは、処理はLLR算出ステップST28に進み、制御部17がQ軸方向射影シンボル点の重複が有りと判定したときは、処理はLLR算出ステップST7に進む。
Further, in the LLR calculation method according to the second embodiment, the
I軸上及びQ軸上の両方において、基準点の射影点Si,Sqとビット反転基準点の射影点Iki,Ikqとにシンボル点の重複が無いと判定されたときのLLR算出ステップST28は、I軸への射影点SiとIkiの中点と受信信号点の射影点Riとの差分をとって式(3)に示される補正を行って得られた第1の値と、Q軸への射影点SqとIkqの中点と受信信号点の射影点Rqと差分をとって式(3)に示される補正を行って得られた第2の値とを、均等に重み付けして加算した値Lk′を、LLR算出結果とする。ステップST28のLLR算出方法は、次式(7)で表される。
上記処理をすることで、2次元の情報を考慮するため、一軸上の1次元の情報だけを扱う手法に比べLLR算出結果の信頼性の精度が向上する。ただし、実施の形態2に係るLLR算出方法は、実施の形態1で説明したような欧州の地上デジタル放送における変調方式で適用しているグレイマッピング法(変調ビット列の各ビットに応じて一軸上(I軸又はQ軸)に対応するように割り振られている)における実施の形態1以上の信頼性の精度の向上は期待できない。 By performing the above processing, since the two-dimensional information is taken into account, the accuracy of the reliability of the LLR calculation result is improved as compared with a method that handles only one-dimensional information on one axis. However, the LLR calculation method according to the second embodiment is a gray mapping method (one axis corresponding to each bit of the modulation bit string) applied in the modulation method in European terrestrial digital broadcasting as described in the first embodiment ( (I-axis or Q-axis) is assigned so as to correspond to the first embodiment), and improvement in the reliability accuracy of the first embodiment or higher cannot be expected.
以上に説明したように、実施の形態2に係るLLR算出装置3及びLLR算出方法によれば、2次元の情報を考慮することで一軸だけではなく、その直交軸の情報量も加えることができるので、LLR算出結果の精度を向上させることができる。
As described above, according to the
変形例.
上記実施の形態1及び2に係るLLR算出装置及びLLR算出方法の機能の一部は、ハードウェア構成で実現されてもよいし、或いは、CPUを含むマイクロプロセッサにより実行されるコンピュータプログラムで実現されてもよい。当該機能の一部がコンピュータプログラムで実現される場合には、マイクロプロセッサは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体(例えば、光ディスク、磁気記録媒体又はフラッシュメモリ)から当該コンピュータプログラムをロードして実行することによって当該機能の一部を実現することができる。
Modified example.
A part of the functions of the LLR calculation apparatus and the LLR calculation method according to the first and second embodiments may be realized by a hardware configuration or a computer program executed by a microprocessor including a CPU. May be. When a part of the function is realized by a computer program, the microprocessor loads and executes the computer program from a computer-readable recording medium (for example, an optical disk, a magnetic recording medium, or a flash memory). Part of the function can be realized.
例えば、実施の形態1に係るLLR算出方法をコンピュータで実行可能なプログラムで実現する場合には、対数尤度比算出用プログラムは、コンピュータに、
実軸及び虚軸を有する複素平面である位相平面上に配列された予め決められた個数の送信シンボル点の内、前記受信信号を示す受信信号点からの距離が最短となる送信シンボル点を基準点として選択する基準点検出機能と、
前記予め決められた複数個の送信シンボル点の各々を構成するビット列の内の、前記ビット対数尤度比の算出対象となるビット毎に、前記ビット対数尤度比の算出対象となるビットの値が異なる任意の送信シンボル点をビット反転基準点として選択する処理を実行するビット反転基準点検出機能と、
前記ビット対数尤度比の算出対象となる前記ビット毎に、前記受信信号点、前記基準点、及び前記ビット対数尤度比の算出対象となる前記ビットの前記ビット反転基準点を、予め決められた射影用の直線軸である第1の軸に射影して、前記第1の軸に射影された前記受信信号点の射影点、前記基準点の射影点、及び前記ビット対数尤度比の算出対象となる前記ビットの前記ビット反転基準点の射影点を取得する処理を実行する基準軸射影機能と、
前記基準点の射影点と前記ビット対数尤度比の算出対象となる前記ビットの前記ビット反転基準点の射影点との中点を原点にする補正値を求め、前記受信信号点の射影点を前記補正値に基づいて補正して、前記受信信号点の補正された射影点を算出する処理を実行する軸内補正機能と、
前記基準点の射影点と前記ビット対数尤度比の算出対象となる前記ビットの前記ビット反転基準点の射影点との間の距離に応じて、前記軸内補正機能によって算出された前記受信信号点の前記補正された射影点を正規化補正して、前記ビット対数尤度比の算出対象となる前記ビットのビット対数尤度比を算出する処理を実行するシンボル点間補正機能と、
前記ビット反転基準点検出機能によって前記ビット反転基準点の射影点を求める処理、前記軸内補正機能によって前記受信信号点の補正された射影点を算出する処理、並びに、前記シンボル点間補正機能によって前記ビット対数尤度比を算出する処理を、前記ビット列を構成する複数個のビットの各々について実行させる機能とを、
実現させるプログラムである。
For example, when the LLR calculation method according to
Of a predetermined number of transmission symbol points arranged on a phase plane that is a complex plane having a real axis and an imaginary axis, a transmission symbol point having the shortest distance from the reception signal point indicating the reception signal is used as a reference. A reference point detection function to select as a point;
The value of the bit for which the bit log likelihood ratio is to be calculated for each bit that is to be calculated for the bit log likelihood ratio in the bit string constituting each of the predetermined plurality of transmission symbol points A bit inversion reference point detection function for executing processing for selecting any transmission symbol point having a different bit reference reference point,
The received signal point, the reference point, and the bit inversion reference point of the bit for which the bit log likelihood ratio is to be calculated are determined in advance for each of the bits for which the bit log likelihood ratio is to be calculated. Projecting to the first axis that is the linear axis for projection, calculating the projected point of the received signal point projected to the first axis, the projected point of the reference point, and the bit log likelihood ratio A reference axis projection function for executing a process of acquiring a projection point of the bit reversal reference point of the target bit;
A correction value having a midpoint between a projection point of the reference point and a projection point of the bit inversion reference point of the bit to be calculated for the bit log likelihood ratio is obtained, and a projection point of the reception signal point is obtained. An in-axis correction function that performs processing based on the correction value to calculate a corrected projection point of the received signal point;
The received signal calculated by the in-axis correction function according to the distance between the projected point of the reference point and the projected point of the bit inversion reference point of the bit to be calculated for the bit log likelihood ratio A symbol inter-point correction function for performing a process of calculating the bit log likelihood ratio of the bit to be calculated by normalizing and correcting the corrected projection point of the point;
By the process of obtaining the projection point of the bit inversion reference point by the bit inversion reference point detection function, the process of calculating the corrected projection point of the reception signal point by the in-axis correction function, and the correction function between symbol points A function of executing the process of calculating the bit log likelihood ratio for each of a plurality of bits constituting the bit string,
This is a program to be realized.
また、実施の形態2に係るLLR算出方法をコンピュータで実行可能なプログラムで実現する場合には、対数尤度比算出用プログラムは、コンピュータに、
実軸及び虚軸を有する複素平面である位相平面上に配列された予め決められた個数の送信シンボル点の内、前記受信信号を示す受信信号点からの距離が最短となる送信シンボル点を基準点として選択する基準点検出機能と、
前記予め決められた複数個の送信シンボル点の各々を構成するビット列の内の、前記ビット対数尤度比の算出対象となるビット毎に、前記ビット対数尤度比の算出対象となるビットの値が異なる任意の送信シンボル点をビット反転基準点として選択する処理を実行するビット反転基準点検出機能と、
前記ビット対数尤度比の算出対象となる前記ビット毎に、前記受信信号点、前記基準点、及び前記ビット対数尤度比の算出対象となる前記ビットの前記ビット反転基準点を、予め決められた射影用の直線軸である第1の軸及び該第1の軸に直交する第2の軸の少なくとも一方に射影して、前記第1の軸及び前記第2の軸の少なくとも一方に射影された前記受信信号点の射影点、前記基準点の射影点、及び前記ビット対数尤度比の算出対象となる前記ビットの前記ビット反転基準点の射影点を取得する処理を実行する基準軸射影機能と、
前記基準点の射影点と前記ビット対数尤度比の算出対象となる前記ビットの前記ビット反転基準点の射影点との中点を原点にする補正値を求め、前記受信信号点の射影点を前記補正値に基づいて補正して、前記受信信号点の補正された射影点を算出する処理を実行する軸内補正機能と、
前記基準点の射影点と前記ビット対数尤度比の算出対象となる前記ビットの前記ビット反転基準点の射影点との間の距離に応じて、前記軸内補正機能によって算出された前記受信信号点の前記補正された射影点を正規化補正して、前記ビット対数尤度比の算出対象となる前記ビットのビット対数尤度比を算出する処理を実行するシンボル点間補正機能と、
前記シンボル点間補正機能によって算出された、前記第1の軸上の前記受信信号点の補正された射影点及び前記第2上の軸の前記受信信号点の補正された射影点とを重み付け加算した値をビット対数尤度比として出力する2次元対数尤度比算出機能と、
前記ビット反転基準点検出機能によって前記ビット反転基準点の射影点を求める処理、前記軸内補正機能によって前記受信信号点の補正された射影点を算出する処理、前記シンボル点間補正機能によって前記ビット対数尤度比を算出する処理、並びに、前記2次元対数尤度比算出機能による処理を、前記ビット列を構成する複数個のビットの各々について実行させる機能と
を実現させるプログラムである。
When the LLR calculation method according to the second embodiment is realized by a computer-executable program, the log likelihood ratio calculation program is stored in the computer.
Of a predetermined number of transmission symbol points arranged on a phase plane that is a complex plane having a real axis and an imaginary axis, a transmission symbol point having the shortest distance from the reception signal point indicating the reception signal is used as a reference. A reference point detection function to select as a point;
The value of the bit for which the bit log likelihood ratio is to be calculated for each bit that is to be calculated for the bit log likelihood ratio in the bit string constituting each of the predetermined plurality of transmission symbol points A bit inversion reference point detection function for executing processing for selecting any transmission symbol point having a different bit reference reference point,
The received signal point, the reference point, and the bit inversion reference point of the bit for which the bit log likelihood ratio is to be calculated are determined in advance for each of the bits for which the bit log likelihood ratio is to be calculated. Projection is performed on at least one of the first axis that is the linear axis for projection and the second axis that is orthogonal to the first axis, and is projected onto at least one of the first axis and the second axis. A reference axis projection function for executing a process for obtaining a projection point of the received signal point, a projection point of the reference point, and a projection point of the bit inversion reference point of the bit to be calculated for the bit log likelihood ratio When,
A correction value having a midpoint between a projection point of the reference point and a projection point of the bit inversion reference point of the bit to be calculated for the bit log likelihood ratio is obtained, and a projection point of the reception signal point is obtained. An in-axis correction function that performs processing based on the correction value to calculate a corrected projection point of the received signal point;
The received signal calculated by the in-axis correction function according to the distance between the projected point of the reference point and the projected point of the bit inversion reference point of the bit to be calculated for the bit log likelihood ratio A symbol inter-point correction function for performing a process of calculating the bit log likelihood ratio of the bit to be calculated by normalizing and correcting the corrected projection point of the point;
Weighted addition of the corrected projected point of the received signal point on the first axis and the corrected projected point of the received signal point on the second axis calculated by the inter-symbol point correction function A two-dimensional log-likelihood ratio calculation function for outputting the obtained value as a bit log-likelihood ratio;
Processing for obtaining a projection point of the bit inversion reference point by the bit inversion reference point detection function, processing for calculating a projection point of the reception signal point corrected by the in-axis correction function, and the bit by the symbol point correction function And a function for executing a process of calculating a log likelihood ratio and a process of the two-dimensional log likelihood ratio calculation function for each of a plurality of bits constituting the bit string.
また、上記実施の形態1及び2に係るLLR算出装置及びLLR算出方法を実現する構成の一部は、FPGA(Field−Programmable Gate Array)又はASIC(Application Specific Integrated Circuit)などのLSI(Large scale integrated circuit)により実現されてもよい。 Further, part of the configuration for realizing the LLR calculation apparatus and the LLR calculation method according to the first and second embodiments is an LSI (Large scale scale) such as an FPGA (Field-Programmable Gate Array) or an ASIC (Application Specific Integrated Circuit). circuit).
なお、上記した実施の形態は例示にすぎず、本発明は、上記実施の形態の説明内容に制限されるものではない。 The above-described embodiment is merely an example, and the present invention is not limited to the description of the above-described embodiment.
本発明が適用されたLLR算出装置及びLLR算出方法は、デジタル放送(テレビ、ラジオ)受信装置、受信機能を備えたパーソナルコンピュータ、受信機能を備えたカーナビゲーションシステムなどの車載機器、スマートフォンなどの携帯情報端末などの各種機器に適用可能である。 An LLR calculation device and an LLR calculation method to which the present invention is applied include a digital broadcast (TV, radio) reception device, a personal computer having a reception function, an in-vehicle device such as a car navigation system having a reception function, and a portable device such as a smartphone. It can be applied to various devices such as information terminals.
1,3 LLR算出装置、 2 軟判定誤り訂正復号装置、 10 基準点検出回路、 11 ビット反転基準点検出回路、 12 基準軸射影回路、 13 軸内補正回路、 14 シンボル点間補正回路、 15,17 制御部、 16 2次元LLR算出回路。 1, 3 LLR calculation device, 2 soft decision error correction decoding device, 10 reference point detection circuit, 11 bit inversion reference point detection circuit, 12 reference axis projection circuit, 13 in-axis correction circuit, 14 symbol point correction circuit, 17 control part, 16 two-dimensional LLR calculation circuit.
Claims (20)
前記受信した信号を前記複素平面上で示した受信信号点からの距離が最短となる送信シンボル点を基準点として検出する基準点検出回路と、
前記ビット列の各々のビットに対して、前記ビット対数尤度比の算出対象となるビットの値が異なる任意の送信シンボル点をビット反転基準点として検出するビット反転基準点検出回路と、
前記複素平面上の任意の直線を第1の軸として、前記受信信号点、前記基準点検出回路にて検出した基準点、及び前記ビット反転基準点検出回路にて検出したビット反転基準点を射影して、当該第1の軸に射影された前記受信信号点、前記基準点、及び前記ビット反転基準点の射影点を前記ビット列の各々のビットに対して取得する基準軸射影回路と、
前記基準軸射影回路にて取得した基準点とビット反転基準点の射影点との中点を原点とするように、前記基準軸射影回路にて取得した受信信号点の射影点に対して差分の補正を、前記ビット列の各々のビットに対して行う軸内補正回路と、
前記基準軸射影回路にて取得した基準点とビット反転基準点の射影点の距離に応じて、前記軸内補正回路で補正した射影点の前記ビット列の各々のビットに対して正規化するシンボル点間補正回路と
を有することを特徴とする対数尤度比算出装置。 A broadcast signal obtained by modulating a bit string composed of a predetermined number of bits into a plurality of predetermined transmission symbol points on a complex plane having a real axis and an imaginary axis is received, and each of the bit strings is received from the received signal. A log likelihood ratio calculation device for calculating a bit log likelihood ratio for the bits of
A reference point detection circuit for detecting, as a reference point, a transmission symbol point having the shortest distance from the reception signal point indicating the received signal on the complex plane;
A bit inversion reference point detection circuit for detecting, as a bit inversion reference point, any transmission symbol point having a different bit value for which the bit log likelihood ratio is to be calculated for each bit of the bit string;
Using the arbitrary straight line on the complex plane as the first axis, the received signal point, the reference point detected by the reference point detection circuit, and the bit inversion reference point detected by the bit inversion reference point detection circuit are projected. A reference axis projection circuit that obtains a projection point of the reception signal point, the reference point, and the bit inversion reference point projected onto the first axis for each bit of the bit string;
The difference between the reference point acquired by the reference axis projection circuit and the projection point of the received signal point acquired by the reference axis projection circuit so that the origin is the midpoint between the reference point acquired by the reference axis projection circuit and the projection point of the bit inversion reference point. An in-axis correction circuit that performs correction on each bit of the bit string;
A symbol point to be normalized with respect to each bit of the bit string of the projection point corrected by the in-axis correction circuit according to the distance between the reference point acquired by the reference axis projection circuit and the projection point of the bit inversion reference point A log-likelihood ratio calculation apparatus comprising: an inter-correction circuit.
前記受信した信号を前記複素平面上で示した受信信号点からの距離が最短となる送信シンボル点を基準点として検出する基準点検出回路と、
前記ビット列の各々のビットに対して、前記ビット対数尤度比の算出対象となるビットの値が異なる任意の送信シンボル点をビット反転基準点として検出するビット反転基準点検出回路と、
前記複素平面上の任意の直線を第1の軸及び該第1の軸に直交する直線を第2の軸として、前記第1の軸及び前記第2の軸に対して、前記受信信号点、前記基準点検出回路にて検出した基準点、及び前記ビット反転基準点検出回路にて検出したビット反転基準点を射影して、前記第1の軸及び前記第2の軸のそれぞれに射影された前記受信信号点、前記基準点、及び前記ビット反転基準点の射影点を前記ビット列の各々のビットに対して取得する基準軸射影回路と、
前記基準軸射影回路にて取得した前記第1の軸における基準点の射影点及びビット反転基準点の射影点が重複すると判定した第1の場合は、前記第2の軸における基準点の射影点とビット反転基準点の射影点との中点を原点とするように前記第2の軸における前記受信信号点の射影点に対して差分の補正を行うことによって前記受信信号点の補正された射影点である第1の射影点を算出し、
前記第1の軸における基準点の射影点及びビット反転基準点の射影点が重複せず前記第2の軸における基準点の射影点及びビット反転基準点の射影点が重複すると判定した第2の場合は、前記第1の軸における基準点の射影点とビット反転基準点の射影点との中点を原点とするように前記第1の軸における前記受信信号点の射影点に対して差分の補正を行うことによって前記受信信号点の補正された射影点である第2の射影点を算出し、
前記第1の軸における基準点の射影点及びビット反転基準点の射影点が重複せず前記第2の軸における基準点の射影点及びビット反転基準点の射影点が重複しないと判定した第3の場合は、前記第1の射影点及び前記第2の射影点を算出する
処理を、前記ビット列の各々のビットに対して行う軸内補正回路と、
前記基準軸射影回路にて取得した基準点とビット反転基準点の射影点の距離に応じて、前記第1の場合では前記第1の射影点の前記ビット列の各々のビットに対して正規化処理を施し、前記正規化処理が施された前記第1の射影点の値をビット対数尤度比として出力し、前記第2の場合では前記第2の射影点の前記ビット列の各々のビットに対して正規化処理を施し、前記正規化処理が施された前記第2の射影点の値をビット対数尤度比として出力し、前記第3の場合では前記第1及び前記第2の射影点の前記ビット列の各々のビットに対する正規化処理と前記第1及び第2の射影点を均等に重み付け加算する処理とを行うことで得られた値をビット対数尤度比として出力する回路と
を有することを特徴とする対数尤度比算出装置。 A broadcast signal obtained by modulating a bit string composed of a predetermined number of bits into a plurality of predetermined transmission symbol points on a complex plane having a real axis and an imaginary axis is received, and each of the bit strings is received from the received signal. A log likelihood ratio calculation device for calculating a bit log likelihood ratio for the bits of
A reference point detection circuit for detecting, as a reference point, a transmission symbol point having the shortest distance from the reception signal point indicating the received signal on the complex plane;
A bit inversion reference point detection circuit for detecting, as a bit inversion reference point, any transmission symbol point having a different bit value for which the bit log likelihood ratio is to be calculated for each bit of the bit string;
Wherein any line on the complex plane a straight line perpendicular to the first axis and the first axis as a second axis, against the first axis and the second axis, the received signal point, reference point detected by the reference point detection circuit, and by projecting a bit inversion reference point detected by said bit inversion reference point detection circuit, which is projected to each of the first axis and the second axis A reference axis projection circuit for obtaining a projection point of the received signal point, the reference point, and the bit inversion reference point for each bit of the bit string;
In the first case where it is determined that the projection point of the reference point and the projection point of the bit reversal reference point in the first axis obtained by the reference axis projection circuit overlap, the projection point of the reference point in the second axis And the projection of the received signal point by correcting the difference with respect to the projected point of the received signal point in the second axis so that the origin is the midpoint of the projected point of the bit reversal reference point Calculate a first projection point that is a point,
The second determination point that the projection point of the reference point and the projection point of the bit inversion reference point on the first axis do not overlap and the projection point of the reference point and the projection point of the bit inversion reference point on the second axis overlap. The difference between the projected point of the received signal point on the first axis and the midpoint between the projected point of the reference point on the first axis and the projected point of the bit-reversed reference point on the first axis. Calculating a second projected point that is a corrected projected point of the received signal point by performing correction;
It is determined that the projection point of the reference point and the projection point of the bit inversion reference point on the first axis do not overlap, and the projection point of the reference point and the projection point of the bit inversion reference point on the second axis do not overlap. In the case of the above, the first projection point and the second projection point are calculated.
An in- axis correction circuit that performs processing on each bit of the bit string;
In accordance with the distance between the reference point acquired by the reference axis projection circuit and the projection point of the bit inversion reference point, in the first case, normalization processing is performed on each bit of the bit string of the first projection point And outputting the value of the first projection point subjected to the normalization processing as a bit log likelihood ratio, and in the second case, for each bit of the bit string of the second projection point The normalization process is performed, and the value of the second projection point subjected to the normalization process is output as a bit log likelihood ratio, and in the third case, the first and second projection points are output. a normalization process and the first and circuits you output a value obtained by the second to perform the processing for weighted addition evenly projection point as the bit log likelihood ratio for each bit of the bit sequence A log-likelihood ratio calculation apparatus characterized by comprising:
前記受信した信号を前記複素平面上で示した受信信号点からの距離が最短となる送信シンボル点を基準点として検出する基準点検出ステップと、
前記ビット列の各々のビットに対して、前記ビット対数尤度比の算出対象となるビットの値が異なる任意の送信シンボル点をビット反転基準点として検出するビット反転基準点検出ステップと、
前記複素平面上の任意の直線を第1の軸として、前記受信信号点、前記基準点検出ステップにて検出した基準点、及び前記ビット反転基準点検出ステップにて検出したビット反転基準点を射影して、当該第1の軸に射影された前記受信信号点、前記基準点、及び前記ビット反転基準点の射影点を前記ビット列の各々のビットに対して取得する基準軸射影ステップと、
前記基準軸射影ステップにて取得した基準点とビット反転基準点の射影点との中点を原点とするように、前記基準軸射影ステップにて取得した受信信号点の射影点に対して差分の補正を、前記ビット列の各々のビットに対して行う軸内補正ステップと、
前記基準軸射影ステップにて取得した基準点とビット反転基準点の射影点の距離に応じて、前記軸内補正ステップで補正した射影点の前記ビット列の各々のビットに対して正規化するシンボル点間補正ステップと
を有することを特徴とする対数尤度比算出方法。 A broadcast signal obtained by modulating a bit string composed of a predetermined number of bits into a plurality of predetermined transmission symbol points on a complex plane having a real axis and an imaginary axis is received, and each of the bit strings is received from the received signal. A log likelihood ratio calculation method for calculating a bit log likelihood ratio for a bit of
A reference point detection step of detecting, as a reference point, a transmission symbol point having the shortest distance from a reception signal point indicating the received signal on the complex plane;
A bit inversion reference point detecting step for detecting, as a bit inversion reference point, any transmission symbol point having a different bit value for which the bit log likelihood ratio is to be calculated for each bit of the bit string;
Projecting the received signal point, the reference point detected in the reference point detection step, and the bit inversion reference point detected in the bit inversion reference point using the arbitrary straight line on the complex plane as the first axis Then, a reference axis projection step of obtaining the projection point of the reception signal point, the reference point, and the bit inversion reference point projected onto the first axis for each bit of the bit string,
The difference between the reference point obtained in the reference axis projection step and the projection point of the received signal point obtained in the reference axis projection step is set so that the midpoint between the reference point obtained in the reference axis projection step and the projection point of the bit inversion reference point is the origin. An in-axis correction step for performing correction on each bit of the bit string;
A symbol point that is normalized with respect to each bit of the bit string of the projection point corrected in the in-axis correction step according to the distance between the reference point acquired in the reference axis projection step and the projection point of the bit inversion reference point A log likelihood ratio calculation method comprising: an inter-step correction step.
前記受信した信号を前記複素平面上で示した受信信号点からの距離が最短となる送信シンボル点を基準点として検出する基準点検出ステップと、
前記ビット列の各々のビットに対して、前記ビット対数尤度比の算出対象となるビットの値が異なる任意の送信シンボル点をビット反転基準点として検出するビット反転基準点検出ステップと、
前記複素平面上の任意の直線を第1の軸及び該第1の軸に直交する直線を第2の軸として、前記第1の軸及び前記第2の軸に対して、前記受信信号点、前記基準点検出ステップにて検出した基準点、及び前記ビット反転基準点検出ステップにて検出したビット反転基準点を射影して、前記第1の軸及び前記第2の軸のそれぞれに射影された前記受信信号点、前記基準点、及び前記ビット反転基準点の射影点を前記ビット列の各々のビットに対して取得する基準軸射影ステップと、
前記基準軸射影ステップにて取得した前記第1の軸における基準点の射影点及びビット反転基準点の射影点が重複すると判定した第1の場合は、前記第2の軸における基準点の射影点とビット反転基準点の射影点との中点を原点とするように前記第2の軸における前記受信信号点の射影点に対して差分の補正を行うことによって前記受信信号点の補正された射影点である第1の射影点を算出し、
前記第1の軸における基準点の射影点及びビット反転基準点の射影点が重複せず前記第2の軸における基準点の射影点及びビット反転基準点の射影点が重複すると判定した第2の場合は、前記第1の軸における基準点の射影点とビット反転基準点の射影点との中点を原点とするように前記第1の軸における前記受信信号点の射影点に対して差分の補正を行うことによって前記受信信号点の補正された射影点である第2の射影点を算出し、
前記第1の軸における基準点の射影点及びビット反転基準点の射影点が重複せず前記第2の軸における基準点の射影点及びビット反転基準点の射影点が重複しないと判定した第3の場合は、前記第1の射影点及び前記第2の射影点を算出する
処理を、前記ビット列の各々のビットに対して行う軸内補正ステップと、
前記基準軸射影ステップにて取得した基準点とビット反転基準点の射影点の距離に応じて、前記第1の場合では前記第1の射影点の前記ビット列の各々のビットに対して正規化処理を施し、前記正規化処理が施された前記第1の射影点の値をビット対数尤度比として出力し、前記第2の場合では前記第2の射影点の前記ビット列の各々のビットに対して正規化処理を施し、前記正規化処理が施された前記第2の射影点の値をビット対数尤度比として出力し、前記第3の場合では前記第1及び前記第2の射影点の前記ビット列の各々のビットに対する正規化処理と前記第1及び第2の射影点を均等に重み付け加算する処理とを行うことで得られた値をビット対数尤度比として出力するステップと
を有することを特徴とする対数尤度比算出方法。 A broadcast signal obtained by modulating a bit string composed of a predetermined number of bits into a plurality of predetermined transmission symbol points on a complex plane having a real axis and an imaginary axis is received, and each of the bit strings is received from the received signal. A log likelihood ratio calculation method for calculating a bit log likelihood ratio for a bit of
A reference point detection step of detecting, as a reference point, a transmission symbol point having the shortest distance from a reception signal point indicating the received signal on the complex plane;
A bit inversion reference point detecting step for detecting, as a bit inversion reference point, any transmission symbol point having a different bit value for which the bit log likelihood ratio is to be calculated for each bit of the bit string;
Wherein any line on the complex plane a straight line perpendicular to the first axis and the first axis as a second axis, against the first axis and the second axis, the received signal point, reference point detected by the reference point detection step, and by projecting a bit inversion reference point detected by said bit inversion reference point detection step, which is projected to each of the first axis and the second axis A reference axis projection step of obtaining a projection point of the received signal point, the reference point, and the bit inversion reference point for each bit of the bit string;
In the first case where it is determined that the projected point of the reference point and the projected point of the bit reversal reference point in the first axis acquired in the reference axis projecting step overlap, the projected point of the reference point in the second axis And the projection of the received signal point by correcting the difference with respect to the projected point of the received signal point in the second axis so that the origin is the midpoint of the projected point of the bit reversal reference point Calculate a first projection point that is a point,
The second determination point that the projection point of the reference point and the projection point of the bit inversion reference point on the first axis do not overlap and the projection point of the reference point and the projection point of the bit inversion reference point on the second axis overlap. The difference between the projected point of the received signal point on the first axis and the midpoint between the projected point of the reference point on the first axis and the projected point of the bit-reversed reference point on the first axis. Calculating a second projected point that is a corrected projected point of the received signal point by performing correction;
It is determined that the projection point of the reference point and the projection point of the bit inversion reference point on the first axis do not overlap, and the projection point of the reference point and the projection point of the bit inversion reference point on the second axis do not overlap. In the case of the above, the first projection point and the second projection point are calculated.
An in- axis correction step for performing processing on each bit of the bit string;
In accordance with the distance between the reference point acquired in the reference axis projection step and the projection point of the bit inversion reference point, in the first case, normalization processing is performed on each bit of the bit string of the first projection point And outputting the value of the first projection point subjected to the normalization processing as a bit log likelihood ratio, and in the second case, for each bit of the bit string of the second projection point The normalization process is performed, and the value of the second projection point subjected to the normalization process is output as a bit log likelihood ratio, and in the third case, the first and second projection points are output. and a step you output a normalization process and the first and second values obtained by performing a process of equally weighted addition of projection points for each bit of the bit string as a bit log likelihood ratio A log likelihood ratio calculation method characterized by the above.
コンピュータに、
前記受信した信号を前記複素平面上で示した受信信号点からの距離が最短となる送信シンボル点を基準点として検出する基準点検出機能と、
前記ビット列の各々のビットに対して、前記ビット対数尤度比の算出対象となるビットの値が異なる任意の送信シンボル点をビット反転基準点として検出するビット反転基準点検出機能と、
前記複素平面上の任意の直線を第1の軸として、前記受信信号点、前記基準点検出機能によって検出した基準点、及び前記ビット反転基準点検出機能によって検出したビット反転基準点を射影して、当該第1の軸に射影された前記受信信号点、前記基準点、及び前記ビット反転基準点の射影点を前記ビット列の各々のビットに対して取得する基準軸射影機能と、
前記基準軸射影機能によって取得した基準点とビット反転基準点の射影点との中点を原点とするように、前記基準軸射影機能によって取得した受信信号点の射影点に対して差分の補正を、前記ビット列の各々のビットに対して行う軸内補正機能と、
前記基準軸射影機能によって取得した基準点とビット反転基準点の射影点の距離に応じて、前記軸内補正機能によって補正した射影点の前記ビット列の各々のビットに対して正規化するシンボル点間補正機能と
を実現させる対数尤度比算出用プログラム。 A broadcast signal obtained by modulating a bit string composed of a predetermined number of bits into a plurality of predetermined transmission symbol points on a complex plane having a real axis and an imaginary axis is received, and each of the bit strings is received from the received signal. A log likelihood ratio calculation program for calculating a bit log likelihood ratio for the bits of
On the computer,
A reference point detection function for detecting, as a reference point, a transmission symbol point having the shortest distance from the reception signal point indicating the received signal on the complex plane;
A bit inversion reference point detection function for detecting, as a bit inversion reference point, any transmission symbol point having a different bit value for which the bit log likelihood ratio is calculated for each bit of the bit string;
Using the arbitrary straight line on the complex plane as the first axis, the received signal point, the reference point detected by the reference point detection function, and the bit inversion reference point detected by the bit inversion reference point detection function are projected. A reference axis projection function that obtains a projection point of the received signal point, the reference point, and the bit inversion reference point projected onto the first axis for each bit of the bit string;
Difference correction is performed on the projection point of the received signal point acquired by the reference axis projection function so that the midpoint between the reference point acquired by the reference axis projection function and the projection point of the bit inversion reference point is the origin. , An in-axis correction function for each bit of the bit string,
Between symbol points to be normalized with respect to each bit of the bit string of the projection point corrected by the in-axis correction function according to the distance between the reference point acquired by the reference axis projection function and the projection point of the bit inversion reference point A log likelihood ratio calculation program that realizes a correction function.
コンピュータに、
前記受信した信号を前記複素平面上で示した受信信号点からの距離が最短となる送信シンボル点を基準点として検出する基準点検出機能と、
前記ビット列の各々のビットに対して、前記ビット対数尤度比の算出対象となるビットの値が異なる任意の送信シンボル点をビット反転基準点として検出するビット反転基準点検出機能と、
前記複素平面上の任意の直線を第1の軸及び該第1の軸に直交する直線を第2の軸として、前記第1の軸及び前記第2の軸に対して、前記受信信号点、前記基準点検出機能にて検出した基準点、及び前記ビット反転基準点検出機能によって検出したビット反転基準点を射影して、前記第1の軸及び前記第2の軸のそれぞれに射影された前記受信信号点、前記基準点、及び前記ビット反転基準点の射影点を前記ビット列の各々のビットに対して取得する基準軸射影機能と、
前記基準軸射影機能によって取得した前記第1の軸における基準点の射影点及びビット反転基準点の射影点が重複すると判定した第1の場合は、前記第2の軸における基準点の射影点とビット反転基準点の射影点との中点を原点とするように前記第2の軸における前記受信信号点の射影点に対して差分の補正を行うことによって前記受信信号点の補正された射影点である第1の射影点を算出し、
前記第1の軸における基準点の射影点及びビット反転基準点の射影点が重複せず前記第2の軸における基準点の射影点及びビット反転基準点の射影点が重複すると判定した第2の場合は、前記第1の軸における基準点の射影点とビット反転基準点の射影点との中点を原点とするように前記第1の軸における前記受信信号点の射影点に対して差分の補正を行うことによって前記受信信号点の補正された射影点である第2の射影点を算出し、
前記第1の軸における基準点の射影点及びビット反転基準点の射影点が重複せず前記第2の軸における基準点の射影点及びビット反転基準点の射影点が重複しないと判定した第3の場合は、前記第1の射影点及び前記第2の射影点を算出する
処理を、前記ビット列の各々のビットに対して行う軸内補正機能と、
前記基準軸射影機能によって取得した基準点とビット反転基準点の射影点の距離に応じて、前記第1の場合では前記第1の射影点の前記ビット列の各々のビットに対して正規化処理を施し、前記正規化処理が施された前記第1の射影点の値をビット対数尤度比として出力し、前記第2の場合では前記第2の射影点の前記ビット列の各々のビットに対して正規化処理を施し、前記正規化処理が施された前記第2の射影点の値をビット対数尤度比として出力し、前記第3の場合では前記第1及び前記第2の射影点の前記ビット列の各々のビットに対する正規化処理と前記第1及び第2の射影点を均等に重み付け加算する処理とを行うことで得られた値をビット対数尤度比として出力する機能と
を実現させる対数尤度比算出用プログラム。 A broadcast signal obtained by modulating a bit string composed of a predetermined number of bits into a plurality of predetermined transmission symbol points on a complex plane having a real axis and an imaginary axis is received, and each of the bit strings is received from the received signal. A log likelihood ratio calculation program for calculating a bit log likelihood ratio for the bits of
On the computer,
A reference point detection function for detecting, as a reference point, a transmission symbol point having the shortest distance from the reception signal point indicating the received signal on the complex plane;
A bit inversion reference point detection function for detecting, as a bit inversion reference point, any transmission symbol point having a different bit value for which the bit log likelihood ratio is calculated for each bit of the bit string;
Wherein any line on the complex plane a straight line perpendicular to the first axis and the first axis as a second axis, against the first axis and the second axis, the received signal point, The reference point detected by the reference point detection function and the bit inversion reference point detected by the bit inversion reference point detection function are projected onto the first axis and the second axis, respectively. A reference axis projection function for obtaining a projection point of the received signal point, the reference point, and the bit inversion reference point for each bit of the bit string;
In the first case where it is determined that the projection point of the reference point and the projection point of the bit reversal reference point in the first axis obtained by the reference axis projection function overlap, the projection point of the reference point in the second axis The corrected projected point of the received signal point by correcting the difference with respect to the projected point of the received signal point on the second axis so that the midpoint of the projected point of the bit reversal reference point is the origin. Calculate a first projection point that is
The second determination point that the projection point of the reference point and the projection point of the bit inversion reference point on the first axis do not overlap and the projection point of the reference point and the projection point of the bit inversion reference point on the second axis overlap. The difference between the projected point of the received signal point on the first axis and the midpoint between the projected point of the reference point on the first axis and the projected point of the bit-reversed reference point on the first axis. Calculating a second projected point that is a corrected projected point of the received signal point by performing correction;
It is determined that the projection point of the reference point and the projection point of the bit inversion reference point on the first axis do not overlap, and the projection point of the reference point and the projection point of the bit inversion reference point on the second axis do not overlap. In the case of the above, the first projection point and the second projection point are calculated.
An in- axis correction function for performing processing on each bit of the bit string;
In accordance with the distance between the reference point acquired by the reference axis projection function and the projection point of the bit reversal reference point, in the first case, normalization processing is performed on each bit of the bit string of the first projection point. And output the value of the first projection point subjected to the normalization processing as a bit log likelihood ratio, and in the second case, for each bit of the bit string of the second projection point The normalization process is performed, and the value of the second projection point subjected to the normalization process is output as a bit log likelihood ratio. In the third case, the values of the first and second projection points are output. realizing functions and you output a value obtained by performing a process of equally weighted addition the normalization processing with respect to each bit of said first and second projected point of the bit string as a bit log likelihood ratio Log likelihood ratio calculation program.
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