JP7233626B1 - Wireless communication system, wireless communication device, control circuit, storage medium, wireless communication method, and transmitter - Google Patents

Wireless communication system, wireless communication device, control circuit, storage medium, wireless communication method, and transmitter Download PDF

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Abstract

無線通信システム(1)は、ビット消去パターンを生成するパターン生成部と、情報ビットを畳込み符号化し、第1のビット列を生成する符号化部と、ビット消去パターンに基づいて第1のビット列からビットを消去し、第2のビット列を生成するビット消去部と、第2のビット列を分割したビット列からシンボルを生成する変調部と、を備える送信装置(100)と、複数の第1の信頼度を算出する復調部と、複数の合成ビット列に複数の第1の信頼度を合成した値を割り当て、複数の第2の信頼度を生成する尤度合成部と、複数の拡張ビット列に複製した複数の第2の信頼度を割り当て、複数の第3の信頼度を生成する尤度複製部と、トレリス線図を作成し、複数の第3の信頼度をトレリス線図の複数のブランチに割り当てることで復号する復号部と、を備える受信装置(200)と、を備える。A wireless communication system (1) includes a pattern generation unit that generates a bit erasure pattern, an encoding unit that convolutionally encodes information bits to generate a first bit sequence, and a first bit sequence based on the bit erasure pattern. a transmitting device (100) comprising: a bit erasing unit for erasing bits and generating a second bit sequence; a modulation unit for generating symbols from a bit sequence obtained by dividing the second bit sequence; and a plurality of first reliabilities. a demodulation unit for calculating a plurality of combined bit strings, a likelihood combining unit for generating a plurality of second reliabilities by assigning a value obtained by combining a plurality of first reliabilities to a plurality of combined bit strings; and generating a plurality of third confidences; and creating a trellis diagram and assigning the plurality of third confidences to a plurality of branches of the trellis diagram. and a receiving device (200) comprising a decoding unit that decodes with.

Description

本開示は、トレリス線図を用いて復号する無線通信システム、無線通信装置、制御回路、記憶媒体、無線通信方法および送信装置に関する。 The present disclosure relates to a wireless communication system, wireless communication device, control circuit, storage medium, wireless communication method, and transmitting device that decode using a trellis diagram.

近年、端末から遠隔に設置される機器への制御、または端末から遠隔に設置される機器へのデータ収集が行われている。これらを行うために、無線通信を用いたセンサネットワーク、または無線通信を用いたM2M(Machine-To-Machine)通信が普及してきている。センサネットワークまたはM2M通信では、コストおよびネットワーク構築の柔軟性の観点から、無線通信する端末間は長距離で通信できることが望ましい。 2. Description of the Related Art In recent years, devices remotely installed from a terminal are controlled, or data is collected from a terminal remotely installed. For these purposes, sensor networks using wireless communication or M2M (Machine-To-Machine) communication using wireless communication are becoming popular. In a sensor network or M2M communication, it is desirable to be able to communicate over a long distance between wireless communication terminals from the viewpoint of cost and flexibility of network construction.

長距離の無線通信を実現するためには、長距離の伝搬によって減衰した微弱電波でも受信可能な感度性能の良い通信方式を用いる必要がある。感度性能の良い通信方式として、直交FSK(Frequency Shift Keying)方式が挙げられる。直交FSK方式とは、周波数の異なる互いに直交した搬送波にデータを割り当てて信号を変調する方式である。また、長距離の無線通信を実現するためには、長距離の伝搬路を介することによってデータに誤りが発生しても、誤ったデータの訂正ができるように、データが誤り訂正符号化されて送信されることが望ましい。誤り訂正符号化されたデータは、受信装置が備える復号装置によって復号される。 In order to realize long-distance wireless communication, it is necessary to use a communication system with good sensitivity performance that can receive weak radio waves that have been attenuated by long-distance propagation. An orthogonal FSK (Frequency Shift Keying) system is given as a communication system with good sensitivity performance. The orthogonal FSK method is a method of modulating a signal by allocating data to mutually orthogonal carrier waves having different frequencies. In addition, in order to realize long-distance wireless communication, even if an error occurs in the data through a long-distance propagation path, the data is encoded with error correction code so that the erroneous data can be corrected. preferably sent. The error-correction-encoded data is decoded by a decoding device provided in the receiving device.

特許文献1には、誤り訂正符号化として畳込み符号化され、変調多値数をMとするM値FSK方式によって変調されたデータを復号する復号装置についての技術が開示されている。従来、変調多値数Mと畳込み符号の符号化率Rとの関係に制約条件があったのに対し、特許文献1では、ビット消去周期と整合したトレリス線図を用いることによって、伝送速度を柔軟に設定可能としている。 Patent Literature 1 discloses a technique for a decoding device that decodes data convolutionally coded as error correction coding and modulated by an M-ary FSK system in which M is the number of modulation levels. Conventionally, there are constraints on the relationship between the modulation multilevel number M and the coding rate R of the convolutional code. can be flexibly set.

特許第6628945号公報Japanese Patent No. 6628945

しかしながら、上記従来の技術によれば、復号装置で用いるトレリス線図に対して割り当てる信頼度が同じまたは近い値になる可能性がある。この場合、パス間の判別がつきにくく、復号誤りを招く、という問題があった。 However, according to the conventional technique described above, there is a possibility that the reliability assigned to the trellis diagram used in the decoding device will be the same or a similar value. In this case, there is a problem that it is difficult to discriminate between paths, leading to decoding errors.

本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、良好な復号特性を得るとともに、伝送速度を柔軟に設定することができる無線通信システムを得ることを目的とする。 The present disclosure has been made in view of the above, and an object of the present disclosure is to obtain a radio communication system capable of obtaining good decoding characteristics and flexibly setting a transmission rate.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示は、送信装置と、受信装置と、を備える無線通信システムである。送信装置は、ビット消去パターンを生成するパターン生成部と、情報ビットを符号化率に基づいて畳込み符号化することにより、第1のビット列を生成する符号化部と、ビット消去パターンに基づいて第1のビット列から第1のビット数ごとに1つ以上のビットを消去することで、第2のビット数に基づく第2のビット列を生成するビット消去部と、第2のビット列を分割したビット列を用いて変調することによりシンボルを生成する変調部と、を備える。受信装置は、シンボルが取り得る複数のビット列の信頼度である複数の第1の信頼度を算出する復調部と、第2のビット数のビットで構成されるビット列である複数の合成ビット列を生成し、複数の合成ビット列の信頼度に複数の第1の信頼度を合成した値を割り当て、複数の合成ビット列の信頼度である複数の第2の信頼度を生成する尤度合成部と、第1のビット数のビットで構成されるビット列である複数の拡張ビット列を生成し、複数の拡張ビット列の信頼度に複製した複数の第2の信頼度を割り当て、複数の拡張ビット列の信頼度である複数の第3の信頼度を生成する尤度複製部と、符号化率と複数の拡張ビット列とを用いてトレリス線図を作成し、複数の第3の信頼度をトレリス線図の複数のブランチに割り当てることで復号する復号部と、を備える。パターン生成部は、復号部で使用されるトレリス線図において確からしさを比較するパス間で、同一または規定された差分以下の値の信頼度が割り当てられるブランチが規定された数以下になるビット消去パターンを生成することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present disclosure is a wireless communication system including a transmitting device and a receiving device. The transmission device includes a pattern generator that generates a bit erasure pattern, an encoder that generates a first bit string by convolutionally encoding information bits based on an encoding rate, and a bit erasure pattern based on the A bit erasing unit for generating a second bit string based on the second number of bits by erasing one or more bits from the first bit string for each first number of bits; and a bit string obtained by dividing the second bit string. a modulator that generates symbols by modulating with . The receiving device includes a demodulator that calculates a plurality of first reliabilities that are the reliabilities of a plurality of bit strings that a symbol can take, and generates a plurality of composite bit strings that are bit strings composed of a second number of bits. a likelihood synthesis unit that assigns a value obtained by synthesizing a plurality of first reliabilities to the reliabilities of the plurality of synthesized bit strings to generate a plurality of second reliabilities that are the reliabilities of the plurality of synthesized bit strings; generating a plurality of extension bitstreams, which are bitstreams composed of bits of the number of bits of 1, assigning a plurality of duplicated second reliabilities to the reliabilities of the plurality of extension bitstreams, and assigning a plurality of reliabilities of the extension bitstreams; creating a trellis diagram using a likelihood replication unit that generates a plurality of third reliabilities, a coding rate and a plurality of extended bit sequences, and generating a plurality of third reliabilities in a plurality of branches of the trellis diagram; and a decoding unit that decodes by assigning to . The pattern generation unit performs bit erasure such that the number of branches to which reliability values equal to or less than a specified difference are assigned is less than or equal to a specified number between paths that compare probabilities in the trellis diagram used in the decoding unit. It is characterized by generating patterns .

本開示に係る無線通信システムは、良好な復号特性を得るとともに、伝送速度を柔軟に設定することができる、という効果を奏する。 The radio communication system according to the present disclosure has the effect of obtaining good decoding characteristics and being able to flexibly set the transmission rate.

実施の形態1に係る無線通信システムの構成例を示す図A diagram showing a configuration example of a radio communication system according to Embodiment 1 実施の形態1に係る送信装置の構成例を示す図A diagram showing a configuration example of a transmitting apparatus according to Embodiment 1 実施の形態1に係る変調部が第2のビット列を分割して生成されたビット列と対応づける、周波数の異なる信号を周波数領域で示す図FIG. 4 is a diagram showing, in the frequency domain, signals with different frequencies that are associated with bit strings generated by dividing the second bit string by the modulating unit according to Embodiment 1; 実施の形態1に係る受信装置の構成例を示す図A diagram showing a configuration example of a receiving apparatus according to Embodiment 1 実施の形態1に係る無線通信システムの一連の処理を示すフローチャートFlowchart showing a series of processes of the wireless communication system according to Embodiment 1 拘束長が5、符号化率R=1/2の一般的なトレリス線を示す図Diagram showing a general trellis line with a constraint length of 5 and a coding rate of R=1/2 実施の形態1に係る復号部が用いるトレリス線を示す図FIG. 4 shows trellis lines used by the decoding unit according to Embodiment 1; 実施の形態1に係る尤度合成部において4通りの第1の信頼度を2つ合成して16通りの第2の信頼度を生成する処理を示す図FIG. 4 is a diagram showing a process of synthesizing two of four types of first reliability to generate 16 types of second reliability in a likelihood combining unit according to Embodiment 1; 実施の形態1に係る尤度合成部が複数の第1の信頼度を合成して第2の信頼度を生成し、尤度複製部が第2の信頼度を複製して第3の信頼度を生成する処理を適用したときのトレリス線を示す図The likelihood synthesizing unit according to Embodiment 1 synthesizes a plurality of first reliabilitys to generate a second reliability, and the likelihood replication unit replicates the second reliability to generate a third reliability. Diagram showing trellis lines when applying a process that produces 図7に示すトレリス線図に対して最短でマージする4本のパスA~Dを表した図A diagram showing four shortest merging paths A to D for the trellis diagram shown in FIG. 図7のトレリス線図に対して、状態番号0000から出発し、3回の状態遷移を経て再度状態番号0000でマージする22本のパスを表した図A diagram showing 22 paths that start from state number 0000 and merge again at state number 0000 through three state transitions with respect to the trellis diagram of FIG. 拘束長7、符号化率R=1/2、1ブランチ当り6ビットの符号化ビットが割り当てられる場合のトレリス線のうち、最短でマージする8本のパスを表した図Diagram showing the shortest 8 merging paths among the trellis lines when the constraint length is 7, the coding rate is R=1/2, and 6 coding bits are assigned to each branch. 実施の形態1に係る無線通信システムが備える処理回路をプロセッサおよびメモリで実現する場合の処理回路の構成例を示す図FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of a processing circuit provided in the radio communication system according to Embodiment 1 when the processing circuit is realized by a processor and a memory; 実施の形態1に係る無線通信システムが備える処理回路を専用のハードウェアで構成する場合の処理回路の例を示す図FIG. 4 is a diagram showing an example of a processing circuit provided in the wireless communication system according to Embodiment 1 when the processing circuit is configured by dedicated hardware; 実施の形態2に係る無線通信システムの構成例を示す図A diagram showing a configuration example of a radio communication system according to Embodiment 2 実施の形態3に係る尤度合成部が複数の第1の信頼度を合成して第2の信頼度を生成し、尤度複製部が第2の信頼度を複製して第3の信頼度を生成する処理を適用したときのトレリス線図において、状態00000000から出発し3回の状態遷移を経て再度状態番号00000000でマージするブランチに対して、ビット消去パターン[10111101]およびビット消去パターン[01111110]を適用した場合の情報ビット列および符号化ビット列を示す図A likelihood combining unit according to Embodiment 3 combines a plurality of first reliabilitys to generate a second reliability, and a likelihood replication unit replicates the second reliability to generate a third reliability. In the trellis diagram when the process for generating is applied, bit erasure pattern [10111101] and bit erasure pattern [01111110 ] is applied to the information bit stream and the encoded bit stream

以下に、本開示の実施の形態に係る無線通信システム、無線通信装置、制御回路、記憶媒体、無線通信方法および送信装置を図面に基づいて詳細に説明する。 A radio communication system, a radio communication device, a control circuit, a storage medium, a radio communication method, and a transmission device according to embodiments of the present disclosure will be described below in detail with reference to the drawings.

実施の形態1.
図1は、実施の形態1に係る無線通信システム1の構成例を示す図である。無線通信システム1は、送信装置100と、受信装置200と、を備える。送信装置100と受信装置200とは、無線通信を行う。送信装置100は、データを畳込み符号化し、畳込み符号化したデータを変調して受信装置200に送信する。受信装置200は、送信装置100から送信されたデータを受信する。
Embodiment 1.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a radio communication system 1 according to Embodiment 1. As shown in FIG. A radio communication system 1 includes a transmitting device 100 and a receiving device 200 . The transmitting device 100 and the receiving device 200 perform wireless communication. Transmitting apparatus 100 convolutionally encodes data, modulates the convolutionally encoded data, and transmits the modulated data to receiving apparatus 200 . The receiving device 200 receives data transmitted from the transmitting device 100 .

送信装置100の構成および動作について説明する。図2は、実施の形態1に係る送信装置100の構成例を示す図である。送信装置100は、パターン生成部101と、符号化部102と、ビット消去部103と、変調部104と、送信処理部105と、送信アンテナ106と、を備える。 The configuration and operation of transmitting apparatus 100 will be described. FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of transmitting apparatus 100 according to Embodiment 1. As shown in FIG. Transmitting apparatus 100 includes pattern generating section 101 , encoding section 102 , bit erasing section 103 , modulating section 104 , transmission processing section 105 , and transmitting antenna 106 .

パターン生成部101は、符号化率、変調多値数、尤度合成数、誤り訂正符号の構造、復号単位などに基づいて、ビット消去部103において第1のビット列からビットを消去する対象のビットの位置を示すビット消去パターンを生成する。パターン生成部101は、生成したビット消去パターンをビット消去部103に出力する。なお、パターン生成部101の詳細な動作については後述する。 Pattern generating section 101 selects bits to be erased from the first bit string in bit erasing section 103 based on the coding rate, modulation multilevel number, likelihood combination number, error correction code structure, decoding unit, and the like. generates a bit erase pattern indicating the position of The pattern generator 101 outputs the generated bit erase pattern to the bit eraser 103 . A detailed operation of the pattern generation unit 101 will be described later.

符号化部102は、情報ビットをあらかじめ規定された符号化率に基づいて畳込み符号化することにより、第1のビット列を生成する。符号化部102は、生成した第1のビット列をビット消去部103に出力する。本実施の形態では、畳込み符号の具体例として、拘束長が5、符号化率R=1/2の畳込み符号を用いて説明する。符号化率R=1/2であるため、符号化部102は、情報ビット1ビット当り2ビットの符号化されたビット列を出力する。 Encoding section 102 generates a first bit string by convolutionally encoding information bits based on a predetermined encoding rate. Encoding section 102 outputs the generated first bit string to bit erasing section 103 . In this embodiment, a convolutional code with a constraint length of 5 and a coding rate of R=1/2 will be used as a specific example of the convolutional code. Since the coding rate is R=1/2, the coding section 102 outputs a coded bit string of 2 bits per 1 information bit.

ビット消去部103は、パターン生成部101で生成されたビット消去パターンに基づいて、符号化部102で生成された第1のビット列から連続する第1のビット数ごとに1つ以上のビットを消去することで、第2のビット列を生成する。ビット消去部103は、生成した第2のビット列を変調部104に出力する。ビット消去部103がビットを周期的に消去することによって、第1のビット列は、符号化部102にて用いられた符号化率Rよりも符号化率が高い新たな符号化率Vの第2のビット列に変換される。例えば、ビット消去部103は、連続した6ビットの第1のビット列の中の2ビットを消去して第2のビット列を出力することで、符号化率R=1/2の第1のビット列を符号化率V=3/4の第2のビット列に変換する。 The bit eraser 103 erases one or more bits for each first number of consecutive bits from the first bit string generated by the encoder 102 based on the bit erase pattern generated by the pattern generator 101. By doing so, a second bit string is generated. Bit erasing section 103 outputs the generated second bit string to modulating section 104 . By periodically erasing bits by the bit erasing unit 103, the first bit string is converted to a second bit string having a new coding rate V higher than the coding rate R used in the coding unit 102. bit string. For example, the bit erasing unit 103 erases 2 bits in the first bit string of continuous 6 bits and outputs the second bit string, thereby creating the first bit string with the coding rate R=1/2. Convert to a second bit string with a coding rate of V=3/4.

具体的に、パターン生成部101で生成されたビット消去パターンを[101101]とし、ビット消去パターン中の[0]の位置に該当するビットを消去ビットとする。[101101]は、ビット消去部103が消去する対象のビットの位置を示すものである。この場合、連続した6ビットの符号化ビット列を[a、b、c、d、e、f]とすると、ビット消去部103は、[a、b、c、d、e、f]の2ビット目のbと5ビット目のeとを消去し、[a、c、d、f]である4ビットを変調部104に出力する。ビット消去部103は、符号化ビット列の1周期内の定められた位置のビットを周期的に消去することによって、単位時間および単位周波数当りのデータ伝送効率を、ビット消去しない場合と比較して高くすることができる。第1のビット列は、1周期分のビット列であり、上記の具体例を用いて表すと、[a、b、c、d、e、f]で表されるビット列である。第2のビット列は、第1のビット列から1ビット以上消去された1周期分のビット列であり、上記の具体例を用いて表すと、[a、c、d、f]で表されるビット列である。符号化ビット列は、第1のビット数のビットで構成される符号化されたビット列である。 Specifically, the bit erasure pattern generated by the pattern generation unit 101 is set to [101101], and the bit corresponding to the position of [0] in the bit erasure pattern is set as an erasure bit. [101101] indicates the position of the bit to be erased by the bit eraser 103 . In this case, if a continuous 6-bit encoded bit string is [a, b, c, d, e, f], the bit erasing unit 103 removes 2 bits of [a, b, c, d, e, f] The 4th bit b and the 5th bit e are erased, and 4 bits of [a, c, d, f] are output to the modulation section 104 . Bit erasing section 103 periodically erases bits at predetermined positions within one period of the encoded bit string, thereby increasing data transmission efficiency per unit time and per unit frequency compared to the case where bits are not erased. can do. The first bit string is a bit string for one cycle, and represented by [a, b, c, d, e, f] using the above specific example. The second bit string is a bit string for one cycle obtained by erasing one or more bits from the first bit string. be. The encoded bit string is an encoded bit string composed of a first number of bits.

変調部104は、ビット消去部103で生成された第2のビット列を1つ以上用いて、直交信号を用いた変調処理を行い、複数のシンボルを生成する。一例として、変調部104が、1周期分の第2のビット列から2つのシンボルを生成する場合を例に挙げて説明する。第2のビット列が[a、c、d、f]で表されるとすると、変調部104が生成する2つのシンボルは、前方2ビットに該当する[a、c]を示すシンボル、および後方2ビットに該当する[d、f]を示すシンボルとなる。変調部104は、第2のビット列を分割したビット列を用いて変調することによりシンボルを生成する。 Modulating section 104 uses one or more of the second bit sequences generated by bit erasing section 103 to perform modulation processing using orthogonal signals to generate a plurality of symbols. As an example, a case where modulation section 104 generates two symbols from one period of the second bit string will be described. Assuming that the second bit string is represented by [a, c, d, f], the two symbols generated by modulation section 104 are a symbol representing [a, c] corresponding to the front two bits and a symbol representing the rear two bits. It becomes a symbol indicating [d, f] corresponding to a bit. Modulation section 104 generates symbols by modulating the second bit sequence using the divided bit sequences.

変調部104が行う直交信号を用いた変調処理の例として、例えば、周波数の異なる互いに直交した4つの信号を用いる直交4FSKを用いて変調処理を行うことが挙げられる。変調部104は、分割された第2のビット列を構成する2ビットが取り得る4つのビットパターンと直交した周波数の異なる4つの信号との対応付けを、ビットパターンと周波数の信号との1対1の組合せとして、4つの組合せをあらかじめ決めておく。変調部104は、ビット消去部103から取得した第2のビット列を分割して生成した複数のビット列に対応する周波数の信号を、あらかじめ決められた4つの組合せを用いて選択し、選択した周波数の信号を送信処理部105に出力する。変調部104が生成する1つのシンボルによって伝送されるビットの数は、第2のビット列を分割して生成されたビット列を構成する2ビットと同じ2ビットである。変調部104で第2のビット列を分割して生成される2ビットのビット列の数と1つのシンボルによって伝送されるビット数の乗算結果は、第2のビット列を構成する4ビットと同じ4ビットである。前述の乗算結果は、パターン生成部101で生成されたビット消去周期のビット数と同じ4ビットである。 As an example of modulation processing using orthogonal signals performed by the modulation section 104, for example, modulation processing is performed using orthogonal 4FSK using four mutually orthogonal signals with different frequencies. Modulation section 104 establishes a one-to-one correspondence between the four bit patterns that can be taken by the two bits forming the divided second bit string and the four orthogonal signals with different frequencies. As a combination of , four combinations are determined in advance. Modulating section 104 selects signals of frequencies corresponding to a plurality of bit strings generated by dividing the second bit string obtained from bit erasing section 103 using four predetermined combinations, and modulates the selected frequencies. A signal is output to the transmission processing unit 105 . The number of bits transmitted by one symbol generated by modulating section 104 is 2, which is the same as the 2 bits forming the bit string generated by dividing the second bit string. The result of multiplying the number of 2-bit bit strings generated by dividing the second bit string in modulation section 104 by the number of bits transmitted by one symbol is the same 4 bits as the 4 bits forming the second bit string. be. The multiplication result described above is 4 bits, which is the same as the bit number of the bit erasure period generated by the pattern generation unit 101 .

図3は、実施の形態1に係る変調部104が第2のビット列を分割して生成されたビット列と対応づける、周波数の異なる信号を周波数領域で示す図である。図3では、横軸を周波数、縦軸を信号の強さとして表す。信号11~14は、周波数の異なる互いに直交した信号である。例えば、変調部104は、ビット列[0、0]と信号11とを対応づける。同様に、変調部104は、ビット列[0、1]と信号12とを対応づける。変調部104は、ビット列[1、0]と信号13とを対応付ける。変調部104は、ビット列[1、1]と信号14とを対応付ける。変調部104は、ビット消去部103から取得した第2のビット列を分割して生成されたビット列のビットパターンに対して、対応する信号11~14のいずれか1つを送信処理部105に出力する。変調部104があるビット列に対して生成するシンボルは、信号11~14のいずれか1つの信号である。 FIG. 3 is a diagram showing, in the frequency domain, signals with different frequencies that are associated with bit strings generated by dividing the second bit string by modulation section 104 according to Embodiment 1. FIG. In FIG. 3, the horizontal axis represents frequency, and the vertical axis represents signal strength. Signals 11 to 14 are mutually orthogonal signals with different frequencies. For example, modulation section 104 associates bit string [0, 0] with signal 11 . Similarly, modulating section 104 associates bit string [0, 1] with signal 12 . Modulation section 104 associates bit string [1, 0] with signal 13 . Modulation section 104 associates bit string [1, 1] with signal 14 . Modulating section 104 outputs any one of signals 11 to 14 corresponding to the bit pattern of the bit string generated by dividing the second bit string obtained from bit erasing section 103 to transmission processing section 105. . A symbol generated for a bit string by modulation section 104 is any one of signals 11 to 14 .

ビット消去部103が第1のビット列から第2のビット列を生成する処理を1周期とする場合の2周期分の第2のビット列に対する変調部104の処理について説明する。前述したように、ビット消去部103は、6ビットの第1のビット列に対して2ビットを消去した4ビットの第2のビット列を変調部104に出力する。このビット消去部103の処理は、連続した第1のビット列に対して周期的に行われる。変調部104は、ビット消去部103から周期的に出力される2ビットの信号を信号11~14のいずれか1つに対応付ける。例えば、符号化部102から12ビットの2つの第1のビット列[a、b、c、d、e、f、g、h、i、j、k、m]が得られ、ビット消去部103が、パターン生成部101で生成されたビット消去パターン[1、0、1、1、0、1]に基づいて、[a、c、d、f、g、i、j、m]のようにビットを周期的に消去し、2つの第2のビット列を生成したとする。このビット消去部103の処理は、ビット消去部103がビットを消去する処理を2周期分行ったことに相当する。 The processing of the modulating unit 104 for two cycles of the second bit string when the bit erasing unit 103 generates the second bit string from the first bit string as one cycle will be described. As described above, bit erasing section 103 outputs to modulating section 104 a 4-bit second bit string obtained by erasing 2 bits from the 6-bit first bit string. The processing of this bit erasing unit 103 is periodically performed on the continuous first bit string. Modulating section 104 associates the 2-bit signal periodically output from bit erasing section 103 with any one of signals 11-14. For example, two 12-bit first bit strings [a, b, c, d, e, f, g, h, i, j, k, m] are obtained from the encoding unit 102, and the bit erasing unit 103 , based on the bit erase pattern [1, 0, 1, 1, 0, 1] generated by the pattern generation unit 101, bits are generated as [a, c, d, f, g, i, j, m] is periodically erased to generate two second bit strings. This processing of the bit erasing unit 103 corresponds to the bit erasing unit 103 performing two cycles of processing for erasing the bits.

この場合、変調部104は、1周期目の処理結果に相当する[a、c、d、f]のうち前方2ビットに相当する[a、c]に対応する信号11~14のいずれか1つを選択し、選択した信号の周波数のシンボルを1つ生成する。また、変調部104は、[a、c、d、f]のうち後方2ビットに相当する[d、f]に対応する信号11~14のいずれか1つを選択し、選択した信号の周波数のシンボルを1つ生成する。同様に、変調部104は、2周期目の処理結果に相当する[g、i、j、m]に対しても、前方の2ビットに相当する[g、i]に対応する信号11~14のいずれか1つを選択し、後方の2ビットに相当する[j、m]に対応する信号11~14のいずれか1つを選択し、選択した各信号の周波数のシンボルを生成する。 In this case, modulating section 104 modulates any one of signals 11 to 14 corresponding to [a, c] corresponding to the first two bits of [a, c, d, f] corresponding to the processing result of the first period. to generate one symbol at the frequency of the selected signal. Further, modulation section 104 selects any one of signals 11 to 14 corresponding to [d, f] corresponding to the last two bits of [a, c, d, f], and modulates the frequency of the selected signal. generates one symbol of Similarly, modulation section 104 modulates signals 11 to 14 corresponding to [g, i] corresponding to the preceding two bits for [g, i, j, m] corresponding to the processing result of the second period. , one of the signals 11 to 14 corresponding to [j, m] corresponding to the last two bits is selected, and a symbol of the frequency of each selected signal is generated.

送信処理部105は、変調部104によって選択された周波数の信号を用いて、あらかじめ規定された波形整形処理、DA(Digital to Analog)変換処理、アップコンバート処理、電力増幅処理などを行い、あらかじめ規定されたキャリア周波数を用いた高周波アナログ信号を生成する。送信処理部105は、生成した高周波アナログ信号を送信アンテナ106に出力する。送信アンテナ106は、送信処理部105で生成された高周波アナログ信号を送信する。以降の説明において、高周波アナログ信号を単に信号と称する場合がある。 Transmission processing section 105 uses the signal of the frequency selected by modulation section 104 to perform predetermined waveform shaping processing, DA (Digital to Analog) conversion processing, up-conversion processing, power amplification processing, and the like. A high frequency analog signal is generated using the carrier frequency. Transmission processing section 105 outputs the generated high-frequency analog signal to transmission antenna 106 . A transmission antenna 106 transmits the high-frequency analog signal generated by the transmission processing unit 105 . In the following description, high-frequency analog signals may be simply referred to as signals.

受信装置200の構成および動作について説明する。図4は、実施の形態1に係る受信装置200の構成例を示す図である。受信装置200は、受信アンテナ201と、受信処理部202と、復調部203と、尤度合成部204と、尤度複製部205と、復号部206と、を備える。 The configuration and operation of receiving device 200 will be described. FIG. 4 is a diagram showing a configuration example of receiving apparatus 200 according to Embodiment 1. As shown in FIG. Reception apparatus 200 includes reception antenna 201 , reception processing section 202 , demodulation section 203 , likelihood synthesis section 204 , likelihood duplication section 205 and decoding section 206 .

受信アンテナ201は、送信装置100が送信した信号を受信する。受信処理部202は、受信アンテナ201で受信された受信信号に、フィルタ処理、ダウンコンバート処理、AD(Analog to Digital)処理などを施し、ベースバンド信号に変換する。受信処理部202は、変換したベースバンド信号を復調部203に出力する。 Receiving antenna 201 receives a signal transmitted by transmitting apparatus 100 . Reception processing section 202 performs filter processing, down-conversion processing, AD (Analog to Digital) processing, and the like on the reception signal received by reception antenna 201, and converts the signal into a baseband signal. Reception processing section 202 outputs the converted baseband signal to demodulation section 203 .

復調部203は、受信したベースバンド信号を用いて、受信装置200が受信した信号のシンボルが取り得る複数のビット列の信頼度である複数の第1の信頼度を算出する。復調部203は、例えば、送信装置100の変調部104で用いた周波数の異なる4つの信号と同一の信号の情報を保持しておき、ベースバンド信号に、周波数の異なる4つの信号と相関処理を行うことで算出された相関電力値を信頼度とする。周波数の異なる4つの信号は互いに直交しているため、変調部104が出力した信号の周波数と一致する周波数の信号の相関電力値は、復調部203で算出された4通りの相関電力値のなかで最も大きくなり、変調部104が出力した信号の周波数と一致しない3通りの相関電力値は、雑音に近い小さな値をとることが期待される。復調部203の処理は、送信装置100から送信されるシンボルの個数に応じたベースバンド信号に対して実施することとなる。復調部203は、算出した1つのシンボル当り4通りの複数の信頼度を、尤度合成部204に出力する。復調部203が算出した4通りの信頼度は、複数の第1の信頼度と呼ばれる。 Demodulation section 203 uses the received baseband signal to calculate a plurality of first reliabilities, which are the reliabilities of a plurality of bit strings that the symbols of the signal received by receiving apparatus 200 can have. Demodulation section 203 holds, for example, information on the same signal as the four signals with different frequencies used in modulation section 104 of transmitting apparatus 100, and performs correlation processing on the baseband signal with the four signals with different frequencies. The correlation power value calculated by performing the above is taken as the reliability. Since the four signals with different frequencies are orthogonal to each other, the correlation power value of the signal whose frequency matches the frequency of the signal output from modulation section 104 is , and the three correlation power values that do not match the frequency of the signal output from modulation section 104 are expected to take small values close to noise. The processing of demodulation section 203 is performed on baseband signals corresponding to the number of symbols transmitted from transmitting apparatus 100 . Demodulation section 203 outputs a plurality of calculated four degrees of reliability per symbol to likelihood combining section 204 . The four reliability levels calculated by the demodulator 203 are called a plurality of first reliability levels.

尤度合成部204は、第2のビット数のビットで構成されるビット列である複数の合成ビット列を生成し、複数の合成ビット列の信頼度に複数の第1の信頼度を合成した値を割り当て、複数の合成ビット列の信頼度である複数の第2の信頼度を生成する。尤度複製部205は、第1のビット数のビットで構成されるビット列である複数の拡張ビット列を生成し、複数の拡張ビット列の信頼度に複製した複数の第2の信頼度を割り当て、複数の拡張ビット列の信頼度であって、復号部206が畳込み符号を復号する処理を行うときに必要な複数の第3の信頼度を生成する。尤度合成部204および尤度複製部205の詳細な動作については、送信装置100のパターン生成部101、および受信装置200の復号部206の詳細な動作とともに後述する。 A likelihood synthesizing unit 204 generates a plurality of synthesized bit strings, which are bit strings composed of bits of a second number of bits, and assigns a value obtained by synthesizing a plurality of first reliabilities to the reliabilities of the plurality of synthesized bit strings. , to generate a plurality of second reliabilities that are reliabilities of the plurality of composite bitstreams. Likelihood duplicating section 205 generates a plurality of extended bit strings that are bit strings composed of bits of the first number of bits, assigns a plurality of duplicated second reliabilities to the reliabilities of the plurality of extended bit strings, and which is the reliability of the extended bit string, and is necessary when the decoding unit 206 performs the process of decoding the convolutional code. Detailed operations of likelihood combining section 204 and likelihood duplicating section 205 will be described later together with detailed operations of pattern generating section 101 of transmitting apparatus 100 and decoding section 206 of receiving apparatus 200 .

復号部206は、符号化部102による符号化で用いられた拘束長が5、符号化率R=1/2の畳込み符号を復号する処理を行う。前述したように、ビット消去部103は、第1のビット列からパターン生成部101で生成されたビット消去パターンに基づいて2ビットを消去している。一方、復調部203が尤度合成部204に出力する第1の信頼度は、2ビットを消去した後の4ビットの第2のビット列を分割して生成された2ビットのビット列を用いて変調処理が行われたシンボルに対する信頼度である。そのため、復号部206は、第1の信頼度をこのまま用いても消去された2ビットおよびビット列の分割を考慮した復号処理を行うことができない。 The decoding unit 206 performs processing for decoding the convolutional code with the constraint length of 5 and the coding rate R=1/2 used in the encoding by the encoding unit 102 . As described above, the bit eraser 103 erases 2 bits from the first bit string based on the bit erase pattern generated by the pattern generator 101 . On the other hand, the first reliability output from demodulation section 203 to likelihood combining section 204 is modulated using a 2-bit bit string generated by dividing the 4-bit second bit string after erasing 2 bits. Confidence for the symbols processed. Therefore, even if the first reliability is used as it is, the decoding unit 206 cannot perform a decoding process that considers the division of the erased 2 bits and the bit string.

復号部206は、ビット消去部103が第1のビット列からビットを消去するときに用いた第1のビット数と、符号化部102が用いた符号化率Rの逆数1/Rとの間の最小公倍数Xを算出する。復号部206は、最小公倍数Xと1ブランチ当りの符号化ビット列のビット数とが一致するように構成したトレリス線図を用いて復号を行う。本実施の形態の場合、ビット消去部103が用いた第1のビット数は6であり、符号化部102が用いた符号化率Rは1/2で符号化率Rの逆数1/Rは2となることから、最小公倍数Xは6となる。このため、復号部206は、1ブランチ当りの符号化ビット列のビット数が6となるようにトレリス線図を構成する。1ブランチ当りの符号化ビット列は、拡張ビット列とも呼ばれる。復号部206は、構成したトレリス線図を用いたビタビ復号を行うことで、符号化部102が用いた情報ビットを生成することができる。復号部206は、符号化率と複数の拡張ビット列とを用いてトレリス線図を作成し、複数の第3の信頼度をトレリス線図の複数のブランチに割り当てることで復号する。 Decoding section 206 determines the difference between the first number of bits used by bit erasing section 103 when erasing bits from the first bit string and the reciprocal 1/R of coding rate R used by coding section 102. Calculate the lowest common multiple X. The decoding unit 206 performs decoding using a trellis diagram configured so that the least common multiple X and the number of bits of the encoded bit string per branch match. In the case of this embodiment, the first number of bits used by bit erasing section 103 is 6, the coding rate R used by coding section 102 is 1/2, and the reciprocal 1/R of coding rate R is Since it is 2, the lowest common multiple X is 6. Therefore, decoding section 206 configures the trellis diagram so that the number of bits of the encoded bit string per branch is six. A coded bit string per branch is also called an extended bit string. Decoding section 206 can generate information bits used by encoding section 102 by performing Viterbi decoding using the configured trellis diagram. The decoding unit 206 creates a trellis diagram using the coding rate and the plurality of extended bit strings, and performs decoding by assigning a plurality of third reliabilities to a plurality of branches of the trellis diagram.

図5は、実施の形態1に係る無線通信システム1の一連の処理を示すフローチャートである。パターン生成部101は、符号化率、変調多値数、尤度合成数、誤り訂正符号の構造、復号単位などに基づいて、ビット消去パターンを生成する(ステップS1)。符号化部102は、情報ビットをあらかじめ規定された符号化率に基づいて畳込み符号化することによって、第1のビット列を生成する(ステップS2)。ビット消去部103は、パターン生成部101で定められた連続する第1のビット数ごとに、パターン生成部101で生成されたビット消去パターンに基づいて、符号化部102で生成された第1のビット列からビットを消去して第2のビット列を生成する(ステップS3)。変調部104は、第2のビット列を用いて、直交信号を用いた変調処理を行い、シンボルを生成する(ステップS4)。送信処理部105は、シンボルを用いて高周波アナログ信号を生成する(ステップS5)。送信アンテナ106は、高周波アナログ信号を受信アンテナ201に送信する(ステップS6)。 FIG. 5 is a flow chart showing a series of processes of the radio communication system 1 according to the first embodiment. The pattern generation unit 101 generates a bit erasure pattern based on the coding rate, the number of modulation levels, the likelihood combination number, the structure of the error correction code, the unit of decoding, and the like (step S1). The encoding unit 102 generates a first bit string by convolutionally encoding information bits based on a predetermined encoding rate (step S2). The bit eraser 103 generates the first bit erased pattern generated by the encoder 102 based on the bit erasure pattern generated by the pattern generator 101 for each number of consecutive first bits determined by the pattern generator 101 . Bits are erased from the bit string to generate a second bit string (step S3). Modulation section 104 uses the second bit sequence to perform modulation processing using orthogonal signals to generate symbols (step S4). The transmission processing unit 105 uses the symbols to generate high-frequency analog signals (step S5). The transmitting antenna 106 transmits the high frequency analog signal to the receiving antenna 201 (step S6).

受信アンテナ201は、送信アンテナ106が送信した信号を受信する(ステップS7)。受信処理部202は、受信した信号をベースバンド信号に変換する(ステップS8)。復調部203は、ベースバンド信号を用いて、複数の第1の信頼度を算出する(ステップS9)。尤度合成部204は、複数の第1の信頼度を用いて複数の第2の信頼度を算出する(ステップS10)。尤度複製部205は、複数の第2の信頼度を用いて複数の第3の信頼度を算出する(ステップS11)。復号部206は、複数の第3の信頼度を用いてトレリス線図を構成し、ビタビ復号を用いて復号する(ステップS12)。 The receiving antenna 201 receives the signal transmitted by the transmitting antenna 106 (step S7). The reception processing unit 202 converts the received signal into a baseband signal (step S8). The demodulator 203 uses the baseband signal to calculate a plurality of first degrees of reliability (step S9). The likelihood synthesizing unit 204 calculates a plurality of second reliabilities using the plurality of first reliabilities (step S10). The likelihood replicating unit 205 calculates a plurality of third reliabilities using the plurality of second reliabilities (step S11). The decoding unit 206 constructs a trellis diagram using a plurality of third reliabilities, and performs decoding using Viterbi decoding (step S12).

受信装置200の尤度合成部204、尤度複製部205、復号部206、および送信装置100のパターン生成部101の詳細な動作について説明する。 Detailed operations of likelihood synthesis section 204, likelihood duplication section 205 and decoding section 206 of receiving apparatus 200, and pattern generation section 101 of transmitting apparatus 100 will be described.

図6は、拘束長が5、符号化率R=1/2の一般的なトレリス線を示す図である。図6は、3回分の状態遷移に対応した一般的なトレリス線図を示す。図6の状態番号401~416はトレリス線図における状態番号「0000」、「0001」、…、「1111」を示す。なお、図6のブランチに付記される0または1の数値は、情報ビットと符号化ビット列との対応付けを示している。例えば、「0/00」と付したブランチは、情報ビットとしてビット0が符号化部102に入力されており、第1のビット列として、ビットが00である2ビットが符号化部102から出力されることを示す。なお、図6のトレリス線図は、一般的なトレリス線図を説明するものであり、復号部206が用いるトレリス線図ではない。また、紙幅の関係上、図6では一部のブランチにのみしか情報ビットと符号化ビット列との対応付けを記載していないが、本トレリス線図では全てのブランチに対し、情報ビットと符号化ビット列との対応付けがなされている。 FIG. 6 shows a typical trellis line with a constraint length of 5 and a coding rate of R=1/2. FIG. 6 shows a general trellis diagram corresponding to three state transitions. State numbers 401 to 416 in FIG. 6 indicate state numbers “0000”, “0001”, . . . , “1111” in the trellis diagram. Note that the numerical values 0 or 1 added to the branches in FIG. 6 indicate correspondence between the information bits and the encoded bit strings. For example, in a branch labeled “0/00”, bit 0 is input to encoding section 102 as an information bit, and 2 bits whose bits are 00 are output from encoding section 102 as the first bit string. indicates that Note that the trellis diagram in FIG. 6 explains a general trellis diagram, and is not the trellis diagram used by decoding section 206 . Also, due to space limitations, only some branches in FIG. 6 show correspondence between information bits and coded bit strings. Correspondence with bit strings is made.

図7は、実施の形態1に係る復号部206が用いるトレリス線を示す図である。図7は、図6における3回分の状態遷移を1回分にまとめたものに相当する。図7では、状態番号は図の左端にのみ付している。復号部206が行う復号処理は、図7の左端から右端に向かって、状態番号を接続しているブランチに沿って状態遷移することで行われる。図7において、状態番号501~516は、図6と同様にトレリス線図における状態番号を示している。このため、図6では1回の状態遷移当り、情報ビット1ビット、および符号化ビット2ビットが各ブランチに割り当てられているのに対し、図7では1回の状態遷移当り、情報ビット3ビット、および符号化ビット6ビットが各ブランチに割り当てられている。つまり、図7は、復号部206が用いる最小公倍数Xと1ブランチ当りの符号化ビット列のビット数とが一致するように構成したトレリス線図である。 FIG. 7 is a diagram showing trellis lines used by decoding section 206 according to the first embodiment. FIG. 7 corresponds to one state transition in which three state transitions in FIG. 6 are put together. In FIG. 7, state numbers are attached only to the left end of the figure. The decoding process performed by the decoding unit 206 is performed by state transition along branches connecting state numbers from the left end to the right end of FIG. In FIG. 7, state numbers 501 to 516 indicate state numbers in the trellis diagram as in FIG. For this reason, one information bit and two coding bits are assigned to each branch per state transition in FIG. 6, whereas three information bits are assigned per state transition in FIG. , and 6 coding bits are assigned to each branch. In other words, FIG. 7 is a trellis diagram configured so that the lowest common multiple X used by the decoding unit 206 and the number of bits of the encoded bit string per branch match.

図7のトレリス線図が示すように、復号部206では、1回の状態遷移当り、6ビット分の符号化ビット列に対する信頼度が必要となることがわかる。すなわち、復号部206は、1回の状態遷移あたり、64通りの信頼度が必要である。一方、復調部203は、ビット消去部103で2ビットが消去された後に2ビットごとに分割され、さらに変調されたシンボルに対応する4通りの信頼度しか出力することができない。そのため、受信装置200は、尤度合成部204および尤度複製部205において、復調部203が出力する4つの第1の信頼度を用いて、以下のように復号部206が必要とする64通りの第3の信頼度を生成する処理を行う。 As shown in the trellis diagram of FIG. 7, the decoding unit 206 requires the reliability of the encoded bit string of 6 bits for each state transition. That is, the decoding unit 206 requires 64 types of reliability per state transition. On the other hand, the demodulator 203 can only output four reliabilities corresponding to symbols that are divided into 2 bits after 2 bits are erased by the bit eraser 103 and modulated. Therefore, in likelihood combining section 204 and likelihood duplicating section 205, receiving apparatus 200 uses the four first reliabilities output from demodulating section 203 to obtain the 64 values required by decoding section 206 as follows. A process for generating the third reliability of is performed.

尤度合成部204は、第2のビット列と、2つの第1の信頼度とを用いて16通りの第2の信頼度を生成する。前述した、送信装置100において変調部104がビット消去部103から取得した第2のビット列[a、c、d、f]を[a、c]および[d、f]の2ビットずつに分割する場合を例にして説明する。 The likelihood synthesizing section 204 generates 16 different second reliabilities using the second bit string and the two first reliabilities. The second bit string [a, c, d, f] obtained from the bit erasing unit 103 by the modulating unit 104 in the transmitting apparatus 100 described above is divided into two bits each of [a, c] and [d, f]. A case will be described as an example.

ビット消去部103から出力される第2のビット列[a、c、d、f]は、変調部104において、[a、c]の2ビットおよび[d、f]の2ビットに分割され、対応する2シンボル分のシンボルに変換される。これに対して、復調部203は、[a、c]に基づいて生成されたシンボル、および[d、f]に基づいて生成されたシンボルの各々に対して、4通りの第1の信頼度を算出する。つまり、復調部203が4通りの第1の信頼度を尤度合成部204に出力する時点では、ビット消去部103で用いた第1のビット数である6ビット分の符号化ビット列のうち、シンボルで構成された2ビット分にのみ対応した信頼度が得られていることになる。 The second bit string [a, c, d, f] output from bit erasing section 103 is divided into 2 bits [a, c] and 2 bits [d, f] in modulating section 104. is converted into symbols for two symbols. On the other hand, demodulation section 203 sets four types of first reliability for each of the symbols generated based on [a, c] and the symbols generated based on [d, f]. Calculate That is, at the time demodulator 203 outputs the four types of first reliability to likelihood synthesizer 204, of the encoded bit string of 6 bits, which is the first number of bits used in bit eraser 103, This means that the reliability corresponding to only two bits made up of symbols is obtained.

尤度合成部204は、複数の第1の信頼度を合成する。尤度合成部204は、第2のビット数のビットで構成されるビット列である複数の合成ビット列を生成し、複数の合成ビット列の信頼度に合成した信頼度を割り当てることで、複数の合成ビット列の信頼度である、複数の第2の信頼度を生成する。第2のビット数は4であり、第2のビット列と同じ構成とする合成ビット列は[a、c、d、f]である。そのため、尤度合成部204は、例えば、[a、c、d、f]=[0、0、0、0]の信頼度に、第1の信頼度のうち[a、c]=[0、0]の第1の信頼度と[d、f]=[0、0]の第1の信頼度とを加算した値を割り当て、第2の信頼度として尤度複製部205に出力する。 A likelihood combining unit 204 combines a plurality of first degrees of reliability. The likelihood synthesizing unit 204 generates a plurality of synthesized bit strings, which are bit strings composed of bits of the second number of bits, and assigns the reliability of the plurality of synthesized bit strings to the reliability of the plurality of synthesized bit strings, thereby obtaining a plurality of synthesized bit strings. generate a plurality of second confidences that are confidences of The second bit number is 4, and the composite bit string having the same configuration as the second bit string is [a, c, d, f]. Therefore, the likelihood synthesis unit 204 adds [a, c, d, f]=[0, 0, 0, 0] to the reliability of [a, c, d, f]=[0, 0, 0, 0] and [a, c]=[0 , 0] and the first reliability of [d, f]=[0, 0] are assigned, and output to likelihood replication section 205 as the second reliability.

図8は、実施の形態1に係る尤度合成部204において4通りの第1の信頼度を2つ合成して16通りの第2の信頼度を生成する処理を示す図である。図8において、例えば、復調部203で算出された4通りの第1の信頼度のうち、[a、c]=[0、0]に対応する信頼度、および[d、f]=[0、0]に対応する信頼度が最も大きい場合、16通りの第2の信頼度のうち[a、c、d、f]=[0、0、0、0]に対応する信頼度が最も大きな値となる(以降、最尤と呼ぶ)。さらに、第2の信頼度のうち、[a、c]=[0、0]に対応する第1の信頼度を用いて生成される[a、c、d、f]=[0、0、0、1]、[0、0、1、0]、[0、0、1、1]に対応する第2の信頼度、および[d、f]=[0、0]に対応する第1の信頼度を用いて生成される[a、c、d、f]=[0、1、0、0]、[1、0、0、0]、[1、1、0、0]に対応する第2の信頼度も大きな値となる(以降、準最尤と呼ぶ)。 FIG. 8 is a diagram showing a process of synthesizing two of four types of first reliability to generate 16 types of second reliability in likelihood combining section 204 according to Embodiment 1. In FIG. In FIG. 8, for example, among the four types of first reliability calculated by the demodulator 203, the reliability corresponding to [a, c]=[0, 0] and the reliability corresponding to [d, f]=[0 , 0] is the highest, the reliability corresponding to [a, c, d, f]=[0, 0, 0, 0] is the highest among the 16 types of second reliability. (hereafter referred to as maximum likelihood). Furthermore, [a,c,d,f]=[0,0, 0,1], [0,0,1,0], [0,0,1,1], and a first confidence corresponding to [d,f]=[0,0]. corresponding to [a, c, d, f] = [0, 1, 0, 0], [1, 0, 0, 0], [1, 1, 0, 0] generated with the confidence of The second reliability to be obtained also has a large value (hereinafter referred to as quasi-maximum likelihood).

尤度複製部205は、複数の第2の信頼度を複製する。また、尤度複製部205は、第1のビット数のビットで構成されるビット列である複数の拡張ビット列を生成する。尤度複製部205は、生成した複数の拡張ビット列の信頼度に、パターン生成部101で生成されたビット消去パターンに基づいて複製した複数の第2の信頼度を割り当てることで、複数の拡張ビット列の信頼度である、複数の第3の信頼度を生成する。第1のビット数は6であり、拡張ビット列は[a、b、c、d、e、f]である。そのため、尤度複製部205は、例えば、[a、b、c、d、e、f]=[0、0、0、0、0、0]、[0、0、0、0、1、0]、[0、1、0、0、0、0]、[0、1、0、0、1、0]の信頼度に、第2の信頼度のうち[a、c、d、f]=[0、0、0、0]の第2の信頼度を割り当てて第3の信頼度を生成し、復号部206に出力する。なお、本実施の形態では、尤度複製部205で使用するビット消去パターンを送信装置100および受信装置200の間で共有する。 A likelihood duplication unit 205 duplicates a plurality of second degrees of reliability. Further, likelihood replicating section 205 generates a plurality of extended bit strings, which are bit strings configured with the first number of bits. The likelihood replication unit 205 assigns a plurality of second reliabilities replicated based on the bit erasure pattern generated by the pattern generation unit 101 to the reliabilities of the generated extension bit strings, thereby generating a plurality of extension bit strings. Generate a plurality of third confidences that are confidences of The first number of bits is 6 and the extended bit string is [a, b, c, d, e, f]. Therefore, the likelihood replication unit 205, for example, [a, b, c, d, e, f]=[0, 0, 0, 0, 0, 0], [0, 0, 0, 0, 1, 0], [0, 1, 0, 0, 0, 0], [0, 1, 0, 0, 1, 0] and [a, c, d, f ]=[0, 0, 0, 0] to generate a third reliability and output it to the decoding unit 206 . In addition, in the present embodiment, the bit erasure pattern used in likelihood replicating section 205 is shared between transmitting apparatus 100 and receiving apparatus 200 .

図9は、実施の形態1に係る尤度合成部204が複数の第1の信頼度を合成して第2の信頼度を生成し、尤度複製部205が第2の信頼度を複製して第3の信頼度を生成する処理を適用したときのトレリス線を示す図である。図9において、破線で示した1回の状態遷移当り8本のブランチは、復調部203で算出された[a、c]=[0、0]に対する信頼度と[d、f]=[0、0]に対する信頼度とを合成した値が複製される先のブランチを示す。また、図9において、点線で示した1回の状態遷移当り48本のブランチは、復調部203で算出された[a、c]=[0、0]に対する信頼度、または復調部203で算出された[d、f]=[0、0]に対する信頼度が複製される先のブランチを示す。 FIG. 9 shows that likelihood synthesizing section 204 according to Embodiment 1 synthesizes a plurality of first reliabilities to generate a second reliability, and likelihood replication section 205 replicates the second reliability. FIG. 10 is a diagram showing a trellis line when applying a process of generating a third reliability by In FIG. 9, eight branches per one state transition indicated by dashed lines are the reliability for [a, c]=[0, 0] calculated by demodulator 203 and [d, f]=[0 , 0] indicates the branch to which the combined value is replicated. In FIG. 9, the 48 branches per state transition indicated by the dotted line are the reliability for [a, c]=[0, 0] calculated by demodulation section 203, or the reliability calculated by demodulation section 203. [d, f]=[0, 0] is replicated to the branch.

復号部206は、符号化率と複数の拡張ビット列とを用いてトレリス線図を作成し、64通りの第3の信頼度を対応するブランチに割り当てて、ビタビアルゴリズムを動作させることで復号処理を行い、符号化部102が用いた情報ビットを生成する。 The decoding unit 206 creates a trellis diagram using the coding rate and a plurality of extended bit strings, assigns 64 types of third reliability to the corresponding branches, and operates the Viterbi algorithm to perform the decoding process. to generate information bits used by encoding section 102 .

本実施の形態に係る無線通信システム1の特徴を詳細に説明する。畳込み符号の復号性能を左右する要素として、トレリス線図上でマージするパス同士の関係性が挙げられる。ビタビアルゴリズムでは、あるパスに対する信頼度はそのパスを構成する各ブランチに対応する信頼度の和として求められる。また、同じ状態番号から出発し、異なる状態遷移を経て再度同じ状態番号でマージする遷移を経る複数のパスは、復号誤りが生じやすいパスの組合せの一つである。本実施の形態では、尤度合成部204および尤度複製部205が、復調部203で算出された4通りの信頼度を合成および複製して、64通りの信頼度を生成する処理を行っている。具体的には、尤度合成部204が2つの第1の信頼度を合成して第2の信頼度を生成し、さらに、尤度複製部205が第2の信頼度を複製して第3の信頼度を生成している。このため、復号部206では、同一または規定された差分以下の値の信頼度が割り当てられたブランチが多数発生する。規定された差分以下の値の信頼度とは、2つ以上の信頼度において差異が小さい、すなわち近い値を持つ信頼度のことである。復号部206は、同一または規定された差分以下の値の信頼度が割り当てられたブランチ間で確からしさが判別できなくなる。その結果、復号部206では、信頼度を合成および複製しない復号方法に比べて復号誤りが増大するおそれがある。復調部203で生成された第1の信頼度が復号部206のトレリス線図においてどのブランチに割り当てられるかは、パターン生成部101で生成されるビット消去パターンと、符号化部102で用いる誤り訂正符号の構造と、変調部104で1シンボル分の変調シンボルを生成するために第2のビット列を分割した数、つまり尤度合成部204で合成するシンボル数と、に依存する。 Features of the wireless communication system 1 according to this embodiment will be described in detail. A factor that influences the decoding performance of convolutional codes is the relationship between paths to be merged on a trellis diagram. In the Viterbi algorithm, the reliability of a path is calculated as the sum of the reliability of each branch that composes the path. Also, a plurality of paths that start from the same state number, go through different state transitions, and go through transitions that merge again with the same state number are one of the combinations of paths that are likely to cause decoding errors. In this embodiment, likelihood synthesizing section 204 and likelihood duplicating section 205 synthesize and duplicate the four types of reliability calculated by demodulating section 203, and perform processing to generate 64 types of reliability. there is Specifically, the likelihood synthesizing unit 204 synthesizes the two first reliabilitys to generate a second reliability, and the likelihood replication unit 205 replicates the second reliability to generate a third reliability. yields a confidence of Therefore, in the decoding unit 206, many branches are generated to which reliability values equal to or less than the specified difference are assigned. The reliability of a value equal to or less than a specified difference is a reliability having a small difference between two or more reliabilitys, that is, having values close to each other. The decoding unit 206 cannot discriminate the likelihood between branches to which the same or a reliability value equal to or less than a specified difference is assigned. As a result, decoding section 206 may have more decoding errors than a decoding method that does not combine and duplicate reliability. To which branch in the trellis diagram of the decoding unit 206 the first reliability generated in the demodulation unit 203 is assigned depends on the bit erasure pattern generated in the pattern generation unit 101 and the error correction used in the encoding unit 102. It depends on the structure of the code and the number of divisions of the second bit string to generate one modulation symbol in modulation section 104 , that is, the number of symbols to be combined in likelihood combining section 204 .

そこで、パターン生成部101は、復号部206で使用されるトレリス線図において、確からしさを比較するパス間で、同一または規定された差分以下の値の信頼度が割り当てられるブランチが規定された数以下、すなわち少なくなるようなビット消去パターンを生成する。図10は、図7に示すトレリス線図に対して最短でマージする4本のパスA~Dを表した図である。図10において、ブランチ701およびブランチ702は、最短でマージする4本のパスA~DのうちパスAを形成するブランチを示す。同様に、ブランチ703およびブランチ704はパスBを形成するブランチを示し、ブランチ705およびブランチ706はパスCを形成するブランチを示し、ブランチ707およびブランチ708はパスDを形成するブランチを示す。パスA~Dは、左端の状態番号0000から出発し、2回の状態遷移を経て再度状態番号0000でマージする遷移を経ている。したがって、パスA~Dは、復号誤りが生じやすいパスの組合せの一つである。図10において、パスAの信頼度は、符号化ビット列000000に対応するブランチ701の信頼度、および符号化ビット列000000に対応するブランチ702の信頼度の和として求められる。さらに、ブランチ701およびブランチ702の信頼度は、尤度合成部204において2つの第1の信頼度を合成して生成された第2の信頼度が尤度複製部205で複製された第3の信頼度が割り当てられる。 Therefore, in the trellis diagram used in the decoding unit 206, the pattern generation unit 101 has a specified number of branches to which the same or a specified difference or less in reliability is assigned between the paths whose probabilities are compared. A bit erasure pattern is generated that reduces the number of bits. FIG. 10 is a diagram showing four shortest merging paths A to D for the trellis diagram shown in FIG. In FIG. 10, a branch 701 and a branch 702 indicate branches forming path A among the four shortest merging paths AD. Similarly, branches 703 and 704 denote the branches forming path B, branches 705 and 706 denote the branches forming path C, and branches 707 and 708 denote the branches forming path D. Paths A to D start from state number 0000 at the left end, go through two state transitions, and merge at state number 0000 again. Therefore, paths A to D are one of the combinations of paths in which decoding errors are likely to occur. In FIG. 10, the reliability of path A is obtained as the sum of the reliability of branch 701 corresponding to coded bit string 000000 and the reliability of branch 702 corresponding to coded bit string 000000. FIG. Furthermore, the reliability of branch 701 and branch 702 is a third reliability obtained by replicating the second reliability generated by synthesizing the two first reliabilitys in likelihood synthesizing section 204 by likelihood replicating section 205 . Confidence is assigned.

前述のとおり、トレリス線図においてブランチに割り当てられる第1の信頼度は、尤度合成部204で第1の信頼度を合成する数、および尤度複製部205で第2の信頼度を複製する拡張ビット列の組合せ、言い換えれば、ビット消去部103で用いるパターン生成部101で生成されたビット消去パターン、および変調部104で1つの第2のビット列を分割して生成されるシンボル数、に基づいて決定される。本実施の形態では、ビット消去部103において6ビットで構成される第1のビット列から2ビットを消去して4ビットで構成される第2のビット列を生成するため、本実施の形態で取り得るビット消去パターンは[0、0、1、1、1、1]、[0、1、0、1、1、1]、…、[1、1、1、1、0、0]の15通り存在する。また、本実施の形態では、変調部104は、4ビットで構成される第2のビット列を2つに分割し、第2のビット列の前方2ビットに対応するシンボル、および第2のビット列の後方2ビットに対応するシンボルを生成する。 As described above, the first reliability assigned to a branch in the trellis diagram is obtained by combining the first reliability in likelihood combining section 204 and replicating the second reliability in likelihood replicating section 205. Based on the combination of extended bit strings, in other words, the bit erasing pattern generated by pattern generating section 101 used in bit erasing section 103, and the number of symbols generated by dividing one second bit string in modulating section 104. It is determined. In the present embodiment, the bit erasing section 103 erases 2 bits from the first bit string consisting of 6 bits to generate the second bit string consisting of 4 bits. There are 15 bit erase patterns: [0, 0, 1, 1, 1, 1], [0, 1, 0, 1, 1, 1], ..., [1, 1, 1, 1, 0, 0] exist. Further, in the present embodiment, modulation section 104 divides the second bit string composed of 4 bits into two, the symbol corresponding to the leading 2 bits of the second bit string and the symbol corresponding to the trailing bit string of the second bit string. Generate a symbol corresponding to 2 bits.

そこで、パターン生成部101は、符号化部102で用いる誤り訂正符号の構造に基づいて割り当てられたトレリス線図におけるブランチに対応する符号化ビットにビット消去パターンを適用して抽出された4ビットを変調部104と同様に前方2ビットと後方2ビットとに分割した場合に、トレリス線図において確からしさを比較するパス間で同じ第1の信頼度が割り当てられるブランチの数が少なく、各パスが含む同じ第1の信頼度が割り当てられるブランチ数が異なるビット消去パターンを選択する。例えば、図10に示す最短マージパスに対し、ビット消去パターン[1、1、0、0、1、1]を適用した場合を考える。第1のビット列を[a、b、c、d、e、f]とすると、第2のビット列は[a、b、e、f]となり、変調部104でシンボル生成のために分割された2つのビット列は[a、b]および[e、f]となる。このとき、ブランチ701は、対応する符号化ビット列が000000であるため、第1の信頼度のうち[a、b]=[0、0]に対する信頼度と[e、f]=[0、0]に対する信頼度とを合成した値が割り当てられる。 Therefore, pattern generation section 101 applies a bit erasure pattern to the encoded bits corresponding to the branches in the trellis diagram assigned based on the structure of the error correction code used in encoding section 102, and converts the extracted 4 bits to As in the modulation section 104, when divided into 2 bits in the front and 2 bits in the rear, the number of branches to which the same first reliability is assigned between the paths for which the probabilities are compared in the trellis diagram is small, and each path is Bit erasure patterns are selected that contain different numbers of branches that are assigned the same first reliability. For example, consider the case where the bit erase pattern [1, 1, 0, 0, 1, 1] is applied to the shortest merge path shown in FIG. Assuming that the first bit string is [a, b, c, d, e, f], the second bit string is [a, b, e, f]. The two bit strings are [a,b] and [e,f]. At this time, since the corresponding coded bit string is 000000, the branch 701 has the reliability for [a, b]=[0, 0] and the reliability for [e, f]=[0, 0] among the first reliability. ] is assigned.

同様に、ブランチ702は、第1の信頼度のうち[a、b]=[0、0]に対する信頼度と[e、f]=[0、0]に対する信頼度とを合成した値が割り当てられる。ブランチ703は、第1の信頼度のうち[a、b]=[1、1]に対する信頼度と[e、f]=[1、0]に対する信頼度とを合成した値が割り当てられる。ブランチ704は、第1の信頼度のうち[a、b]=[0、1]に対する信頼度と[e、f]=[0、0]に対する信頼度とを合成した値が割り当てられる。ブランチ705は、第1の信頼度のうち[a、b]=[0、0]に対する信頼度と[e、f]=[1、0]に対する信頼度とを合成した値が割り当てられる。ブランチ706は、第1の信頼度のうち[a、b]=[1、0]に対する信頼度と[e、f]=[1、1]に対する信頼度とを合成した値が割り当てられる。ブランチ707は、第1の信頼度のうち[a、b]=[1、1]に対する信頼度と[e、f]=[0、0]に対する信頼度とを合成した値が割り当てられる。ブランチ708は、第1の信頼度のうち[a、b]=[1、1]に対する信頼度と[e、f]=[1、1]に対する信頼度とを合成した値が割り当てられる。 Similarly, branch 702 is assigned a combined value of the first confidence for [a,b]=[0,0] and the confidence for [e,f]=[0,0]. be done. Branch 703 is assigned a value obtained by combining the reliability of [a, b]=[1, 1] and the reliability of [e, f]=[1, 0] among the first reliability. A branch 704 is assigned a combined value of the reliability for [a,b]=[0,1] and the reliability for [e,f]=[0,0] among the first reliability. Branch 705 is assigned a value obtained by combining the reliability of [a, b]=[0, 0] and the reliability of [e, f]=[1, 0] among the first reliability. Branch 706 is assigned a value obtained by combining the reliability for [a,b]=[1,0] and the reliability for [e,f]=[1,1] among the first reliability. Branch 707 is assigned a value obtained by combining the reliability for [a, b]=[1, 1] and the reliability for [e, f]=[0, 0] among the first reliability. Branch 708 is assigned a combined value of the first reliability for [a,b]=[1,1] and the reliability for [e,f]=[1,1].

ここで、雑音のない理想的な状態を仮定すると、変調部104で使用した第2のビット列が[a、b、e、f]=[0、0、0、0]である場合、第1の信頼度のうち[a、b]=[0、0]に対応する信頼度、および[e、f]=[0、0]に対応する信頼度が最大となる。そのため、第1の信頼度のうち[a、b]=[0、0]に対応する信頼度、および[e、f]=[0、0]に対応する信頼度が割り当てられるブランチ701およびブランチ702は、全てのブランチのうち最も大きな信頼度を持つ最尤ブランチとなる。さらに、ブランチ701に割り当てられた信頼度およびブランチ702に割り当てられた信頼度の和で生成されるパスAの信頼度は全てのパスのうち最大となり、パスAは最尤パスとなる。また、第1の信頼度のうち[a、b]=[0、0]に対応する信頼度、または[e、f]=[0、0]に対応する信頼度が割り当てられるブランチ704、ブランチ705、およびブランチ707は、最尤ブランチに次ぐ大きな信頼度を持つ準最尤ブランチとなり、これらのブランチを含むパスB~Dは準最尤パスとなる。そのため、図10に示す4本の最短マージパス間で確からしさを比較するとき、パスA~Dのいずれも大きな値を持つため判別がしにくく、復号部206において復号誤りが増大するおそれがある。 Here, assuming an ideal state without noise, when the second bit string used in modulation section 104 is [a, b, e, f]=[0, 0, 0, 0], the first , the reliability corresponding to [a, b]=[0, 0] and the reliability corresponding to [e, f]=[0, 0] are maximum. Therefore, branch 701 and branch 702 is the maximum likelihood branch with the highest reliability among all branches. Furthermore, the reliability of path A generated by summing the reliability assigned to branch 701 and the reliability assigned to branch 702 is the maximum among all paths, and path A becomes the maximum likelihood path. Also, a branch 704 to which a reliability corresponding to [a, b]=[0, 0] or a reliability corresponding to [e, f]=[0, 0] among the first reliability is assigned; 705 and branch 707 are quasi-maximum likelihood branches having the second highest reliability after the maximum likelihood branch, and paths BD including these branches are quasi-maximum likelihood paths. Therefore, when comparing the probabilities among the four shortest merge paths shown in FIG. 10, paths A to D all have large values, making it difficult to distinguish between them, and decoding section 206 may increase decoding errors.

一方、ビット消去パターンを[1、0、1、1、1、0]とした場合、第2のビット列は[a、c、d、e]となり、変調部104でシンボル生成のために使用する第2のビット列を分割したビット列は[a、c]および[d、e]となる。このとき、図10に示す4本の最短マージパスのうち、パスAは[a、c]=[0、0]に対する信頼度、および[d、e]=[0、0]に対する信頼度が割り当てられたブランチ701およびブランチ702を含み、最尤パスとなる。しかしながら、パスB~Dはいずれも最尤ブランチおよび準最尤ブランチを含まない。そのため、復号部206において図10に示す4本の最短マージパス間の判別をする際に誤りが生じにくく、ビット消去パターンを[1、1、0、0、1、1]とした場合と比較してビット消去パターンを[1、0、1、1、1、0]とした場合の方がビット消去による復号性能の劣化を抑制できることが分かる。そのため、本実施の形態において、パターン生成部101は、ビット消去パターンとして[1、0、1、1、1、0]を生成し、ビット消去部103に出力する。パターン生成部101は、復号部206で使用されるトレリス線図において確からしさを比較するパスのうち最短でマージするパス間で、同一または規定された差分以下の値の信頼度が割り当てられるブランチが規定された数以下、すなわち少なくなるようなビット消去パターンを生成する。 On the other hand, when the bit erasure pattern is [1, 0, 1, 1, 1, 0], the second bit string is [a, c, d, e], which is used by modulation section 104 for symbol generation. Bit strings obtained by dividing the second bit string are [a, c] and [d, e]. At this time, among the four shortest merge paths shown in FIG. 701 and 702, resulting in a maximum likelihood path. However, paths BD do not contain any maximum-likelihood or quasi-maximum-likelihood branches. Therefore, when decoding section 206 discriminates between the four shortest merge paths shown in FIG. 10, errors are less likely to occur. It can be seen that deterioration in decoding performance due to bit erasure can be suppressed more when the bit erasure pattern is set to [1, 0, 1, 1, 1, 0]. Therefore, in the present embodiment, pattern generation section 101 generates [1, 0, 1, 1, 1, 0] as a bit erasure pattern and outputs it to bit erasure section 103 . In the trellis diagram used in the decoding unit 206, the pattern generation unit 101 selects a branch to which a reliability value equal to or less than a specified difference is assigned among the shortest paths to be merged among the paths whose probabilities are compared. A bit erasure pattern is generated that is less than or equal to the specified number.

なお、本実施の形態では、図10に示す4本の最短マージパスに基づいてビット消去パターンを選択する場合を例示したが、これに限定されない。例えば、2番目に最短であるマージパス、つまり図10に示す最短マージパスでは2回の状態遷移を経るのに対し、3回の状態遷移を経るマージパスに基づいてビット消去パターンを選択しても同様の効果が得られる。 In this embodiment, the case where the bit erase pattern is selected based on the four shortest merge paths shown in FIG. 10 has been exemplified, but the present invention is not limited to this. For example, while the second shortest merge path, that is, the shortest merge path shown in FIG. effect is obtained.

図11は、図7のトレリス線図に対して、状態番号0000から出発し、3回の状態遷移を経て再度状態番号0000でマージする22本のパスを表した図である。図10に示す最短マージパスの場合と同様に、パターン生成部101は、これらのパスが含む各ブランチに対応する符号化ビットに対して取り得るビット消去パターンを適用し、抽出された4ビットを前方2ビットと後方2ビットとに分割して得られる1ブランチ当り2つのビット列を算出する。そして、パターン生成部101は、このうち3回の状態遷移を経る22本のパスが含む最尤ブランチおよび準最尤ブランチの数が少ないビット消去パターンを選択する。例えば、パターン生成部101がビット消去パターン[1、1、0、0、1、1]を適用した場合、図11に示す22本のマージパスのうち20本のパスが最尤ブランチまたは準最尤ブランチを含むため、復号部206において復号誤りが増加するおそれがある。これに対し、パターン生成部101がビット消去パターン[1、0、1、1、1、0]を適用した場合、図11に示す22本のマージパスのうち最尤ブランチまたは準最尤ブランチを含むパスは14本と減少するため、復号部206において復号誤りが抑制できることが分かる。そのため、パターン生成部101は、ビット消去パターンとして[1、0、1、1、1、0]を生成し、ビット消去部103に出力する。パターン生成部101は、符号化部102で用いられる誤り訂正符号の構造、および尤度合成部204で合成される第1の信頼度の数に基づいてビット消去パターンを生成する。 FIG. 11 is a diagram showing 22 paths that start from state number 0000 and merge again at state number 0000 through three state transitions in the trellis diagram of FIG. As in the case of the shortest merge paths shown in FIG. 10, pattern generator 101 applies possible bit erasure patterns to the coded bits corresponding to each branch included in these paths, and forwards the extracted 4 bits. Two bit strings per branch obtained by dividing into 2 bits and rear 2 bits are calculated. Then, pattern generation section 101 selects a bit erasure pattern in which the number of maximum likelihood branches and quasi-maximum likelihood branches included in 22 paths passing through 3 state transitions is small. For example, when the pattern generation unit 101 applies the bit erasure pattern [1, 1, 0, 0, 1, 1], 20 of the 22 merge paths shown in FIG. Since branches are included, there is a risk that decoding errors will increase in decoding section 206 . On the other hand, when the pattern generation unit 101 applies the bit erasure pattern [1, 0, 1, 1, 1, 0], among the 22 merge paths shown in FIG. Since the number of paths is reduced to 14, it can be seen that decoding errors can be suppressed in decoding section 206 . Therefore, the pattern generator 101 generates [1, 0, 1, 1, 1, 0] as the bit erase pattern and outputs it to the bit eraser 103 . Pattern generation section 101 generates a bit erasure pattern based on the structure of the error correction code used in encoding section 102 and the number of first reliability levels combined in likelihood combining section 204 .

また、本実施の形態では、パターン生成部101において、図10に示す拘束長5の場合に最尤ブランチまたは準最尤ブランチを含むパスの数が少ないビット消去パターンを選択する場合を例示したが、これに限定されない。例えば、パターン生成部101において、最尤ブランチまたは準最尤ブランチを含むパスの数が少なく、さらに、各パスが含む最尤ブランチまたは準最尤ブランチの数にばらつきが生じるビット消去パターンを選択しても同様の効果が得られる。 Further, in the present embodiment, the pattern generating section 101 selects a bit erasure pattern with a small number of paths including maximum likelihood branches or quasi-maximum likelihood branches in the case of the constraint length 5 shown in FIG. , but not limited to. For example, pattern generation section 101 selects a bit erasure pattern in which the number of paths including maximum likelihood branches or quasi-maximum likelihood branches is small and the number of maximum likelihood branches or quasi-maximum likelihood branches included in each path varies. The same effect can be obtained with

図12は、拘束長7、符号化率R=1/2、1ブランチ当り6ビットの符号化ビットが割り当てられる場合のトレリス線のうち、最短でマージする8本のパスを表した図である。図12における8本のマージパスは、左端の状態番号000000から出発し、3回の状態遷移を経て再度状態番号000000でマージする。図10に示す拘束長5の場合と同様に、パターン生成部101は、これらのパスが含む各ブランチに対応する符号化ビットに対して取り得るビット消去パターンを適用し、抽出されたビット列を変調部104と同様に分割して得られる複数のビット列を算出する。例えば、図10と同様に符号化率V=3/4とした場合に取り得るビットパターンは15通りあるため、パターン生成部101は、図12に示す8本のマージパスが含む最尤ブランチおよび準最尤ブランチ数が少なく、さらに各パスが含む最尤ブランチおよび準最尤ブランチの数にばらつきが生じるビット消去パターンを選択する。 FIG. 12 is a diagram showing eight shortest merging paths among the trellis lines when the constraint length is 7, the coding rate is R=1/2, and 6 coding bits are assigned to each branch. . The eight merge paths in FIG. 12 start from state number 000000 at the left end, and merge again at state number 000000 through three state transitions. As in the case of the constraint length 5 shown in FIG. 10, the pattern generator 101 applies possible bit erasure patterns to the coded bits corresponding to each branch included in these paths, and modulates the extracted bit string. A plurality of bit strings obtained by division in the same manner as in section 104 are calculated. For example, as in FIG. 10, there are 15 possible bit patterns when the coding rate is V=3/4. A bit erasure pattern is selected that has a small number of maximum likelihood branches and that the number of maximum likelihood branches and quasi-maximum likelihood branches included in each pass varies.

例えば、パターン生成部101において、ビット消去パターン[1、0、1、1、0、1]を適用した場合、およびビット消去パターン[0、1、1、1、1、0]を適用した場合は、最尤ブランチおよび準最尤ブランチを含むパスは8本中4本と同じ数となる。しかしながら、各パスが含む最尤ブランチまたは準最尤ブランチの数が異なる。パターン生成部101がビット消去パターン[1、0、1、1、0、1]を適用した場合、最尤ブランチを2本含むパスが1本と、準最尤ブランチを3本含むパスが1本と、準最尤ブランチを2本含むパスが1本と、準最尤ブランチを1本含むパスが1本と、で構成される。一方、パターン生成部101がビット消去パターン[0、1、1、1、1、0]を適用した場合、最尤ブランチを2本含むパスが1本と、準最尤ブランチを2本含むパスが3本と、で構成される。パターン生成部101がビット消去パターン[0、1、1、1、1、0]を適用した場合と比較して、パターン生成部101がビット消去パターン[1、0、1、1、0、1]を適用した場合は図12に示す最短マージパス間で確からしさを判別する際に区別がつきやすく、復号部206において復号誤りを抑制できることが分かる。そのため、パターン生成部101は、ビット消去パターンとして[1、0、1、1、0、1]を生成し、ビット消去部103に出力する。 For example, when the pattern generation unit 101 applies the bit erase pattern [1, 0, 1, 1, 0, 1] and when the bit erase pattern [0, 1, 1, 1, 1, 0] is applied , the number of paths containing maximum-likelihood and quasi-maximum-likelihood branches is the same as 4 out of 8. However, each path contains a different number of maximum-likelihood or quasi-maximum-likelihood branches. When the pattern generation unit 101 applies the bit erasure pattern [1, 0, 1, 1, 0, 1], one path includes two maximum likelihood branches and one path includes three quasi-maximum likelihood branches. , one path including two quasi-maximum likelihood branches, and one path including one quasi-maximum likelihood branch. On the other hand, when the pattern generation unit 101 applies the bit erasure pattern [0, 1, 1, 1, 1, 0], there is one path including two maximum likelihood branches and a path including two quasi-maximum likelihood branches. is composed of three. Compared to the case where the pattern generation unit 101 applies the bit erasure pattern [0, 1, 1, 1, 1, 0], the pattern generation unit 101 applies the bit erasure pattern [1, 0, 1, 1, 0, 1]. ] is applied, it is easy to distinguish between the shortest merge paths shown in FIG. Therefore, the pattern generator 101 generates [1, 0, 1, 1, 0, 1] as the bit erase pattern and outputs it to the bit eraser 103 .

また、本実施の形態では、ビット消去部103が、6ビットごとに2ビットを消去することで符号化率V=3/4とする場合について例示したが、これに限定されない。本実施の形態は、例えば、ビット消去部103が8ビットごとに2ビットを消去することで符号化率V=2/3とするような場合にも適用できる。この場合、変調部104は、6ビットの第2のビット列を3つに分割した2ビットのビット列に対応したシンボルを出力する。また、復号部206は、ビット消去部103で用いている第1のビット数8と、符号化部102で用いる符号化率の逆数2/1との最小公倍数X=8を求め、これと一致するようにブランチ当りの符号化ビット列のビット数が8となるように構成したトレリス線図を用いて復号する。そのため、パターン生成部101は、これらの情報に基づいて、復号部206で使用されるトレリス線図において確からしさを比較するパス間で同一または規定された差分以下の値の信頼度が割り当てられるブランチが規定された数以下、すなわち少なくなるようなビット消去パターンを生成する。 Further, in the present embodiment, the case where the bit erasing section 103 erases 2 bits out of every 6 bits to set the coding rate to V=3/4 has been exemplified, but the present invention is not limited to this. This embodiment can also be applied, for example, to a case where the bit erasing section 103 erases 2 bits out of every 8 bits so that the coding rate is V=2/3. In this case, modulating section 104 outputs symbols corresponding to 2-bit bit strings obtained by dividing the 6-bit second bit string into three. Further, the decoding unit 206 obtains the least common multiple X=8 of the first number of bits 8 used in the bit erasing unit 103 and the reciprocal 2/1 of the encoding rate used in the encoding unit 102, and matches it. Decoding is performed using a trellis diagram configured so that the number of bits in the encoded bit string per branch is eight. Therefore, based on these pieces of information, the pattern generation unit 101 generates branches to which reliability values equal to or less than a specified difference are assigned between paths for which probabilities are compared in the trellis diagram used by the decoding unit 206. is less than or equal to a specified number, that is, a bit erase pattern is generated.

例えば、パターン生成部101がビット消去パターン[1、0、1、0、1、1、1、1]を生成した場合、ビット消去部103が符号化部102の出力[a、b、c、d、e、f、g、h]から2ビット[b、d]を消去して[a、c、e、f、g、h]のビット列を出力することが考えられる。変調部104は、ビット消去部103から出力された6ビットのビット列を3つに分割した[a、c]、[e、f]、および[g、h]の各2ビットが1シンボルとなる4FSKを用いてシンボルを構成する。復調部203は、4FSKに対応した4通りの第1の信頼度を算出し、尤度合成部204に出力する。尤度合成部204は、4通りの第1の信頼度を3シンボル分合成して64通りの第2の信頼度を生成し、尤度複製部205に出力する。尤度複製部205は、64通りの第2の信頼度から256通りの第3の信頼度を複製して復号部206に出力する。復号部206は、1ブランチ当り8ビットが割り当てられたトレリス線図に基づいて、尤度複製部205から出力された256通りの第3の信頼度を用いて復号する。 For example, when the pattern generation unit 101 generates the bit erasure pattern [1, 0, 1, 0, 1, 1, 1, 1], the bit erasure unit 103 generates the output [a, b, c, d, e, f, g, h] to erase 2 bits [b, d] and output a bit string of [a, c, e, f, g, h]. Modulating section 104 divides the 6-bit bit string output from bit erasing section 103 into three, and each 2 bits of [a, c], [e, f], and [g, h] becomes one symbol. A symbol is constructed using 4FSK. Demodulation section 203 calculates four types of first reliability corresponding to 4FSK and outputs them to likelihood combining section 204 . Likelihood synthesizing section 204 synthesizes the four first reliabilities for three symbols to generate 64 second reliabilities, and outputs the generated second reliabilities to likelihood duplicating section 205 . Likelihood duplicating section 205 duplicates 256 types of third reliability from 64 types of second reliability and outputs them to decoding section 206 . Decoding section 206 performs decoding using 256 third reliabilities output from likelihood replicating section 205 based on the trellis diagram in which 8 bits are allocated per branch.

また、本実施の形態では、変調部104の変調方式としてFSKを用いる構成としたが、これに限定されず、シンボル単位で信頼度を算出可能な方式であればFSKに限られない。本実施の形態は、特にビット当たりの信頼度を正確に算出することが困難なFSK、M-ary伝送方式などの直交信号に基づいて変調信号を生成する方式に適用されることが好ましい。変調信号を生成する方式について、例えば、本実施の形態で用いた4FSKに代えて、長さ4のアダマール系列を用いるM-ary伝送方式(M=4)を適用した場合について説明する。M-ary伝送方式を適用する場合、変調部104は、周波数の異なる互いに直交した4つの信号に代えて、アダマール系列から生成される互いに直交した4つの直交系列を用いてシンボルを生成する。また、変調部104は、4FSKを用いる場合と同様に、第2のビット列の前方2ビットまたは後方2ビットとの対応付けをあらかじめ決めておき、入力された第2のビット列に応じて直交系列を選択して出力する。復調部203は、変調部104で用いる4つの直交系列と同じものを保持しておき、ベースバンド信号に、4つの直交系列と相関処理を行うことで相関電力値を算出する。また、復調部203は、4FSKの場合と同様に、相関電力値を信頼度として出力する。その他の処理は4FSKの場合の処理と同様である。 Furthermore, in this embodiment, the modulation method of modulation section 104 is FSK, but the present invention is not limited to this, and the method is not limited to FSK as long as it is a method that can calculate reliability in units of symbols. This embodiment is preferably applied to a system that generates a modulated signal based on an orthogonal signal, such as an FSK or M-ary transmission system, in which it is particularly difficult to accurately calculate the reliability per bit. As a method for generating modulated signals, for example, a case where an M-ary transmission method (M=4) using length-4 Hadamard sequences is applied instead of 4FSK used in this embodiment will be described. When applying the M-ary transmission scheme, modulation section 104 generates symbols using four mutually orthogonal sequences generated from Hadamard sequences instead of four mutually orthogonal signals with different frequencies. In addition, as in the case of using 4FSK, modulation section 104 determines in advance the correspondence between the two leading bits or the two trailing bits of the second bit string, and converts the orthogonal sequence according to the input second bit string. Select and output. Demodulation section 203 holds the same four orthogonal sequences used in modulation section 104, and performs correlation processing on the baseband signal with the four orthogonal sequences to calculate a correlation power value. Also, demodulation section 203 outputs the correlation power value as reliability, as in the case of 4FSK. Other processing is the same as the processing in the case of 4FSK.

また、本実施の形態では、送信装置100がパターン生成部101を備え、パターン生成部101で生成されたビット消去パターンを受信装置200と共有することとしたが、受信装置がパターン生成部101を備え、送信装置100とビット消去パターンを共有する構成としても、同様の効果を得ることができる。さらに、パターン生成部101は、ビット消去部103の1回または複数回の動作ごとにビット消去パターンを生成してもよいし、ビット消去部103の初回動作時のみビット消去パターンを生成してもよい。 Further, in the present embodiment, transmitting apparatus 100 includes pattern generating section 101 and shares the bit erasure pattern generated by pattern generating section 101 with receiving apparatus 200 . A similar effect can also be obtained by adopting a configuration in which the bit erasure pattern is shared with the transmission device 100 . Furthermore, the pattern generation unit 101 may generate a bit erase pattern for each operation of the bit erase unit 103 once or a plurality of times, or may generate a bit erase pattern only when the bit erase unit 103 operates for the first time. good.

また、本実施の形態では、復号部206は、ビット消去部103における第1のビット数と、符号化部102で用いる符号化率Rの逆数1/Rとの最小公倍数Xを求め、最小公倍数Xと1ブランチ当りのビット数とが一致するブランチのトレリス線図を構成するようにしたが、これに限定されない。復号部206は、1ブランチ当りのビット数が最小公倍数X以外の公倍数のトレリス線図を構成しても同様の効果を得ることができる。 Further, in the present embodiment, decoding section 206 obtains the least common multiple X between the first number of bits in bit erasing section 103 and the reciprocal 1/R of coding rate R used in encoding section 102, and obtains the least common multiple Although the trellis diagram of branches in which X and the number of bits per branch are the same, the present invention is not limited to this. The decoding unit 206 can obtain the same effect even if the number of bits per branch is a common multiple other than the lowest common multiple X. FIG.

また、本実施の形態では、復調部203が第1の信頼度を生成する方法として、ベースバンド信号と、周波数の信号との相関電力値を用いるように構成したが、これに限定されない。例えば、復調部203は、ベースバンド信号と、周波数の信号との複素相関値を算出し、算出された複素相関値の実数成分を第1の信頼度として出力することが挙げられる。この複素相関値を用いて第1の信頼度を算出する処理は、同期検波FSK処理に相当し、復調部203は、相関電力値を用いる場合と比較して雑音に強い信頼度を生成することができる。 In this embodiment, demodulation section 203 is configured to use the correlation power value between the baseband signal and the frequency signal as a method for generating the first reliability, but the present invention is not limited to this. For example, the demodulator 203 calculates a complex correlation value between the baseband signal and the frequency signal, and outputs the real component of the calculated complex correlation value as the first reliability. The process of calculating the first reliability using this complex correlation value corresponds to synchronous detection FSK processing, and the demodulator 203 generates reliability that is more resistant to noise than when using the correlation power value. can be done.

つづいて、無線通信システム1のハードウェア構成について説明する。無線通信システム1において、送信アンテナ106および受信アンテナ201はアンテナ素子である。パターン生成部101、符号化部102、ビット消去部103、変調部104、送信処理部105、受信処理部202、復調部203、尤度合成部204、尤度複製部205、および復号部206は、処理回路により実現される。処理回路は、メモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサおよびメモリであってもよいし、専用のハードウェアであってもよい。処理回路は制御回路とも呼ばれる。 Next, the hardware configuration of the radio communication system 1 will be explained. In radio communication system 1, transmitting antenna 106 and receiving antenna 201 are antenna elements. Pattern generation section 101, encoding section 102, bit elimination section 103, modulation section 104, transmission processing section 105, reception processing section 202, demodulation section 203, likelihood synthesis section 204, likelihood duplication section 205, and decoding section 206 , is implemented by a processing circuit. The processing circuitry may be a processor and memory executing programs stored in the memory, or may be dedicated hardware. Processing circuitry is also called control circuitry.

図13は、実施の形態1に係る無線通信システム1が備える処理回路をプロセッサ91およびメモリ92で実現する場合の処理回路90の構成例を示す図である。図13に示す処理回路90は制御回路であり、プロセッサ91およびメモリ92を備える。処理回路90がプロセッサ91およびメモリ92で構成される場合、処理回路90の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアまたはファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ92に格納される。処理回路90では、メモリ92に記憶されたプログラムをプロセッサ91が読み出して実行することにより、各機能を実現する。すなわち、処理回路90は、無線通信システム1の処理が結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリ92を備える。このプログラムは、処理回路90により実現される各機能を無線通信システム1に実行させるためのプログラムであるともいえる。このプログラムは、プログラムが記憶された記憶媒体により提供されてもよいし、通信媒体など他の手段により提供されてもよい。 FIG. 13 is a diagram showing a configuration example of the processing circuit 90 when the processing circuit included in the wireless communication system 1 according to the first embodiment is realized by the processor 91 and the memory 92. As shown in FIG. A processing circuit 90 shown in FIG. 13 is a control circuit and includes a processor 91 and a memory 92 . When the processing circuit 90 is composed of the processor 91 and the memory 92, each function of the processing circuit 90 is implemented by software, firmware, or a combination of software and firmware. Software or firmware is written as a program and stored in memory 92 . In the processing circuit 90, each function is realized by the processor 91 reading and executing the program stored in the memory 92. FIG. That is, the processing circuitry 90 includes a memory 92 for storing programs that result in the processing of the wireless communication system 1 being executed. This program can also be said to be a program for causing the wireless communication system 1 to execute each function realized by the processing circuit 90 . This program may be provided by a storage medium storing the program, or may be provided by other means such as a communication medium.

上記プログラムは、送信装置100において、パターン生成部101が、ビット消去パターンを生成する第1のステップと、符号化部102が、情報ビットを符号化率に基づいて畳込み符号化することにより、第1のビット列を生成する第2のステップと、ビット消去部103が、ビット消去パターンに基づいて第1のビット列から第1のビット数ごとに1つ以上のビットを消去することで、第2のビット数に基づく第2のビット列を生成する第3のステップと、変調部104が、第2のビット列を分割したビット列を用いて変調することによりシンボルを生成する第4のステップと、受信装置200において、復調部203が、シンボルが取り得る複数のビット列の信頼度である複数の第1の信頼度を算出する第5のステップと、尤度合成部204が、第2のビット数のビットで構成されるビット列である複数の合成ビット列を生成し、複数の合成ビット列の信頼度に複数の第1の信頼度を合成した値を割り当て、複数の合成ビット列の信頼度である複数の第2の信頼度を生成する第6のステップと、尤度複製部205が、第1のビット数のビットで構成されるビット列である複数の拡張ビット列を生成し、複数の拡張ビット列の信頼度に複製した複数の第2の信頼度を割り当て、複数の拡張ビット列の信頼度である複数の第3の信頼度を生成する第7のステップと、復号部206が、符号化率と複数の拡張ビット列とを用いてトレリス線図を作成し、複数の第3の信頼度をトレリス線図の複数のブランチに割り当てることで復号する第8のステップと、を無線通信システム1に実行させるプログラムであるとも言える。 In the above program, in the transmitting device 100, the pattern generating section 101 generates a bit erasure pattern in a first step, and the coding section 102 convolutionally codes the information bits based on the coding rate. a second step of generating a first bit string; a third step of generating a second bit string based on the number of bits of the modulation unit 104, a fourth step of generating a symbol by modulating the second bit string using the divided bit string, and a receiving device In 200, a fifth step in which demodulation section 203 calculates a plurality of first reliabilities that are reliabilities of a plurality of bit strings that a symbol can take; and assigning a value obtained by combining the plurality of first reliabilities to the reliabilities of the plurality of synthesized bit strings, and a plurality of second and a likelihood replication unit 205 generates a plurality of extended bit strings that are bit sequences composed of bits of the first number of bits, and replicates the reliability of the plurality of extended bit strings. a seventh step of assigning a plurality of second reliabilities and generating a plurality of third reliabilities that are the reliabilities of the plurality of extended bit strings; and an eighth step of decoding by creating a trellis diagram using and assigning a plurality of third reliability levels to a plurality of branches of the trellis diagram. .

ここで、プロセッサ91は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、またはDSP(Digital Signal Processor)などである。また、メモリ92は、例えば、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ、EPROM(Erasable Programmable ROM)、EEPROM(登録商標)(Electrically EPROM)などの、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、またはDVD(Digital Versatile Disc)などが該当する。 Here, the processor 91 is, for example, a CPU (Central Processing Unit), a processing device, an arithmetic device, a microprocessor, a microcomputer, or a DSP (Digital Signal Processor). The memory 92 is a non-volatile or volatile memory such as RAM (Random Access Memory), ROM (Read Only Memory), flash memory, EPROM (Erasable Programmable ROM), EEPROM (registered trademark) (Electrically EPROM). A semiconductor memory, a magnetic disk, a flexible disk, an optical disk, a compact disk, a mini disk, or a DVD (Digital Versatile Disc) is applicable.

図14は、実施の形態1に係る無線通信システム1が備える処理回路を専用のハードウェアで構成する場合の処理回路93の例を示す図である。図14に示す処理回路93は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)、またはこれらを組み合わせたものが該当する。処理回路については、一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェアまたはファームウェアで実現するようにしてもよい。このように、処理回路は、専用のハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせによって、上述の各機能を実現することができる。 FIG. 14 is a diagram showing an example of the processing circuit 93 when the processing circuit included in the wireless communication system 1 according to Embodiment 1 is configured by dedicated hardware. The processing circuit 93 shown in FIG. 14 is, for example, a single circuit, a composite circuit, a programmed processor, a parallel programmed processor, an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), an FPGA (Field Programmable Gate Array), or a combination thereof. thing applies. The processing circuit may be partly implemented by dedicated hardware and partly implemented by software or firmware. Thus, the processing circuitry may implement each of the functions described above through dedicated hardware, software, firmware, or a combination thereof.

以上説明したように、本実施の形態によれば、送信装置100において、パターン生成部101は、符号化率、変調多値数、尤度合成数、誤り訂正符号の構造、復号単位などに基づいてビット消去パターンを生成する。ビット消去部103は、ビット消去パターンに基づいて、第1のビット列から少なくとも1つのビットを消去し、第2のビット列を生成する。変調部104は、第2のビット列を分割したビット列を用いて、シンボルを生成する。受信装置200において、復調部203は、変調部104が出力したシンボルに対する第1の信頼度を求める。尤度合成部204は、複数の第1の信頼度を合成し、第2の信頼度を求める。尤度複製部205は、第2の信頼度を用いて、復号部206が復号処理で用いる第3の信頼度を生成する。復号部206は、第3の信頼度を用いて1ブランチ当りの符号化ビット列のビット数と、最小公倍数Xとが一致するトレリス線図を作成し、トレリス線図を用いて畳込み符号の復号処理を行う。 As described above, according to the present embodiment, in transmitting apparatus 100, pattern generation section 101 generates a to generate a bit erase pattern. The bit eraser 103 erases at least one bit from the first bit string based on the bit erase pattern to generate a second bit string. Modulation section 104 generates symbols using bit strings obtained by dividing the second bit string. In receiving apparatus 200 , demodulation section 203 obtains the first reliability for the symbols output from modulation section 104 . A likelihood synthesizing unit 204 synthesizes a plurality of first reliabilitys to obtain a second reliability. The likelihood replication unit 205 uses the second reliability to generate a third reliability that the decoding unit 206 uses in the decoding process. The decoding unit 206 uses the third reliability to create a trellis diagram in which the number of bits of the encoded bit string per branch matches the least common multiple X, and decodes the convolutional code using the trellis diagram. process.

これにより、無線通信システム1は、送信装置100が符号化率R=3/4のような符号化率の逆数が自然数とならないような符号化率で符号化し、さらに、変調多値数とビット消去周期とが一致しない場合でも、シンボル単位の信頼度を用いた復号により良好な誤り率特性を実現可能となる。したがって、受信装置200は、柔軟な伝送速度の設定をすることができる。すなわち、無線通信システム1は、良好な復号特性と柔軟な伝送速度の設定を同時実現することができる。 As a result, in the radio communication system 1, the transmitting apparatus 100 encodes at a coding rate such that the reciprocal of the coding rate is not a natural number, such as the coding rate R=3/4, and further modulates the multilevel number and the bit Even if the erasure period does not match, decoding using symbol-by-symbol reliability makes it possible to achieve good error rate performance. Therefore, receiving apparatus 200 can flexibly set the transmission rate. In other words, the radio communication system 1 can achieve good decoding characteristics and flexible transmission rate settings at the same time.

実施の形態2.
実施の形態1では、無線通信システム1は、送信装置100と受信装置200とが無線通信を行う構成であった。実施の形態2では、無線通信装置が送信装置100および受信装置200を備え、無線通信装置同士が無線通信を行う場合について説明する。
Embodiment 2.
In Embodiment 1, radio communication system 1 is configured such that transmitting apparatus 100 and receiving apparatus 200 perform radio communication. In Embodiment 2, a case will be described in which a wireless communication device includes a transmitting device 100 and a receiving device 200, and wireless communication is performed between the wireless communication devices.

図15は、実施の形態2に係る無線通信システム1aの構成例を示す図である。無線通信システム1aは、2つの無線通信装置300を備える。無線通信装置300は、双方向で他の無線通信装置300と無線通信を行うことができる。無線通信装置300において、送信装置100および受信装置200の構成および動作は、実施の形態1の送信装置100および受信装置200の構成および動作と同じである。 FIG. 15 is a diagram showing a configuration example of a radio communication system 1a according to the second embodiment. The radio communication system 1 a includes two radio communication devices 300 . The wireless communication device 300 can perform two-way wireless communication with another wireless communication device 300 . In radio communication apparatus 300, the configurations and operations of transmitting apparatus 100 and receiving apparatus 200 are the same as those of transmitting apparatus 100 and receiving apparatus 200 in the first embodiment.

実施の形態3.
実施の形態1では、送信装置100のパターン生成部101が、受信装置200の復号部206で使用されるトレリス線図において、確からしさを比較するパス間で、同一または規定された差分以下の値の信頼度が割り当てられるブランチが規定された数以下、つまり少なくなるようなビット消去パターンを生成する場合について説明した。実施の形態3では、パターン生成部101が、前述のビット消去パターンのうち、同一または規定された差分以下の値の信頼度が割り当てられるブランチに対応付けられた情報ビット列と最尤ビット列との差異が規定された差分以下、つまり少なくなるようなビット消去パターンを生成する場合について説明する。
Embodiment 3.
In Embodiment 1, the pattern generation unit 101 of the transmission device 100 generates the same value or a value equal to or less than a specified difference between the paths for which the probability is compared in the trellis diagram used in the decoding unit 206 of the reception device 200. The case of generating a bit erasure pattern in which the number of branches to which a reliability of . In the third embodiment, the pattern generation unit 101 detects the difference between the information bit string and the maximum likelihood bit string associated with the branch to which the reliability of the same or less than the specified difference is assigned among the bit erasure patterns described above. A case of generating a bit erase pattern in which is less than or equal to a prescribed difference will be described.

ビタビアルゴリズムでは、ブランチの選択誤りが生じると、拡張ビット列が割り当てられたブランチ単位、つまりシンボル単位での復号誤りが生じる。そのため、実施の形態1で説明したビット消去パターンを用いることにより、畳込み符号の復号性能を評価する指標であるシンボル単位での復号誤り率を改善できる見込みがある。 In the Viterbi algorithm, when a branch selection error occurs, a decoding error occurs in units of branches to which extension bit strings are assigned, that is, in units of symbols. Therefore, by using the bit erasure pattern described in Embodiment 1, it is expected that the decoding error rate in symbol units, which is an index for evaluating the decoding performance of convolutional codes, can be improved.

もう1つの畳込み符号の復号性能を評価する指標として、ビット単位での復号誤り率がある。ビット単位での復号誤り率は、ビタビアルゴリズムにおいて誤って選択したブランチに割り当てられた情報ビット列が要因となる。例えば、図12に示すトレリス線図において1回目の遷移に対応した情報ビット列が[000]の場合、つまり最尤ビット列が[000]の場合、状態番号000000に入力されるブランチ以外が選択されると、シンボル誤りが生じる。このとき、状態番号000000に入力されるブランチ以外のいずれを選択した場合においても、誤りシンボル数はブランチに割り当てられた信頼度を構成する2シンボルとなる。しかしながら、図12に示すトレリス線図の1回目の遷移において各ブランチに割り当てられた情報ビット列は異なるため、選択されたブランチによって生じる誤りビット数も異なる。例えば、状態番号001000に入力されるブランチが選択された場合、割り当てられた情報ビット列は[001]であるため、誤りビット数は1ビットとなる。一方、状態番号111000に入力されるブランチが選択された場合、割り当てられた情報ビット列は[111]であるため、誤りビット数は3ビットとなり、このブランチが選択された場合の方がビット単位での復号誤り率が劣化するおそれがある。 Another index for evaluating the decoding performance of a convolutional code is the bitwise decoding error rate. The decoding error rate in bit units is caused by the information bit string assigned to the erroneously selected branch in the Viterbi algorithm. For example, if the information bit string corresponding to the first transition in the trellis diagram shown in FIG. , a symbol error occurs. At this time, even if any branch other than the branch input to the state number 000000 is selected, the number of error symbols is two symbols constituting the reliability assigned to the branch. However, since the information bit strings assigned to each branch are different at the first transition of the trellis diagram shown in FIG. 12, the number of error bits caused by the selected branches is also different. For example, when a branch input to state number 001000 is selected, the assigned information bit string is [001], so the number of error bits is 1 bit. On the other hand, when the branch input to the state number 111000 is selected, the assigned information bit string is [111], so the number of error bits is 3 bits. decoding error rate may be degraded.

そのため、実施の形態3において、パターン生成部101は、確からしさを比較するパス間で、同一または規定された差分以下の値の信頼度が割り当てられるブランチが規定された数以下となるビット消去パターンのうち、同一または規定された差分以下の値の信頼度が割り当てられたブランチに対応した情報ビットと最尤ビットとの差異が規定された差分以下、つまり少なくなるようなビット消去パターンを生成する。すなわち、パターン生成部101は、確からしさを比較するパス間で、同一または規定された差分以下の値の信頼度が割り当てられるブランチに対応した情報ビット列において、最尤ビット列と異なるビットの数が規定された数以下になるビット消去パターンを生成する。 Therefore, in the third embodiment, the pattern generation unit 101 generates a bit erasure pattern in which the number of branches to which reliability values equal to or less than a specified difference are assigned is less than or equal to a specified number between paths whose probabilities are compared. Among them, a bit erasure pattern is generated such that the difference between the information bit corresponding to the branch to which the reliability of the same value or a value less than the specified difference is assigned and the maximum likelihood bit is less than the specified difference, that is, less. . That is, the pattern generation unit 101 specifies the number of bits different from the maximum likelihood bit string in the information bit string corresponding to the branch to which the reliability of the same or less than the specified difference is assigned between the paths whose likelihoods are compared. Generates a bit erase pattern that is less than or equal to the specified number.

図16は、実施の形態3に係る尤度合成部204が複数の第1の信頼度を合成して第2の信頼度を生成し、尤度複製部205が第2の信頼度を複製して第3の信頼度を生成する処理を適用したときのトレリス線図において、状態00000000から出発し3回の状態遷移を経て再度状態番号00000000でマージするブランチに対して、ビット消去パターン[10111101]およびビット消去パターン[01111110]を適用した場合の情報ビット列および符号化ビット列を示す図である。図16は、拘束長9、符号化率R=1/2、および1ブランチ当り8ビットの符号化ビットが割り当てられる場合のトレリス線図のうち、最短でマージする16本のパスにおいて、各ブランチに対応付けられた情報ビット列と、ビット消去パターンを[10111101]とした場合およびビット消去パターンを[01111110]とした場合に抽出された符号化ビット列とを表したものである。図16における16本のマージパスは、状態番号00000000から出発し、3回の状態遷移を経て再度状態番号00000000でマージする。 FIG. 16 shows that likelihood synthesizing section 204 according to Embodiment 3 synthesizes a plurality of first reliabilities to generate a second reliability, and likelihood replication section 205 replicates the second reliability. In the trellis diagram when the process for generating the third reliability is applied, the bit erasure pattern [10111101] and bit erasure pattern [01111110] are applied. FIG. FIG. 16 is a trellis diagram with a constraint length of 9, a coding rate of R=1/2, and 8 coded bits per branch. and an encoded bit string extracted when the bit erasure pattern is [10111101] and when the bit erasure pattern is [01111110]. The 16 merge paths in FIG. 16 start from state number 00000000 and merge again at state number 00000000 through three state transitions.

実施の形態3では、ビット消去部103において符号化率V=2/3に変換し、尤度合成部204において4通りの第1の信頼度を3つ合成して64通りの第2の信頼度を生成する。このとき、図16に示す抽出された6ビットの符号化ビット列は、2ビット単位で構成されるシンボルが3シンボル分合成され、対応付けられる。そのため、例えば、シンボル[00]に対応した信頼度が最も大きい場合、抽出された符号化ビット列に[00]が含まれると該当するブランチの信頼度が大きくなり、確からしさを比較するパス間で選択誤りが生じるおそれがある。図16に示すビット消去パターン[10111101]およびビット消去パターン[01111110]は、[00]を含むブランチ数、つまり同一または規定された差分以下の値の信頼度が割り当てられるブランチ数が同じである。そのため、これらのシンボル誤り率は同一となることが想定される。 In Embodiment 3, the bit erasing section 103 converts the coding rate to V=2/3, and the likelihood combining section 204 combines three of the four types of first reliability to obtain 64 types of second reliability. generate degrees. At this time, the extracted 6-bit encoded bit string shown in FIG. 16 is associated with three symbols composed of 2-bit units. Therefore, for example, when the reliability corresponding to the symbol [00] is the highest, if [00] is included in the extracted coded bit string, the reliability of the corresponding branch increases, and between the paths that compare the probability Selection errors may occur. The bit erasure pattern [10111101] and the bit erasure pattern [01111110] shown in FIG. 16 have the same number of branches including [00], that is, the number of branches to which reliability values equal to or less than the specified difference are assigned. Therefore, it is assumed that these symbol error rates are the same.

これに対して、実施の形態3において、パターン生成部101は、ビット消去パターン[10111101]およびビット消去パターン[01111110]のうち、各ブランチに割り当てられた情報ビット列と最尤ビット列である[0000]との差異が規定された差分以下、つまり少なくなるようなビット消去パターンを生成する。図16より、ビット消去パターン[10111101]を適用した場合、符号化ビット列に[00]を含むパスに対応した情報ビット列において、最尤ビット列[0000]との差異、つまり情報ビット列に含まれる1の数を計算すると26ビットとなる。一方、ビット消去パターン[01111110]を適用した場合、情報ビット列に含まれる1の数を計算すると27ビットとなる。したがって、ビット消去パターン[10111101]の方がビット単位の復号誤りを抑制できる。よって、実施の形態3において、パターン生成部101は、ビット消去パターンとして[10111101]を生成し、ビット消去部103に出力する。 On the other hand, in the third embodiment, the pattern generation unit 101 generates the information bit string and the maximum likelihood bit string [0000] assigned to each branch of the bit erase pattern [10111101] and the bit erase pattern [01111110]. A bit erase pattern is generated such that the difference between is less than or equal to the specified difference. From FIG. 16, when the bit erasure pattern [10111101] is applied, in the information bit string corresponding to the path including [00] in the encoded bit string, the difference from the maximum likelihood bit string [0000], that is, the number of 1s included in the information bit string Calculating the number results in 26 bits. On the other hand, when the bit erase pattern [01111110] is applied, the number of 1's included in the information bit string is calculated to be 27 bits. Therefore, the bit erasure pattern [10111101] can suppress decoding errors in bit units. Therefore, in the third embodiment, the pattern generator 101 generates [10111101] as the bit erase pattern and outputs it to the bit eraser 103 .

以上の実施の形態に示した構成は、一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、実施の形態同士を組み合わせることも可能であるし、要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。 The configurations shown in the above embodiments are only examples, and can be combined with other known techniques, or can be combined with other embodiments without departing from the scope of the invention. It is also possible to omit or change part of the configuration.

1,1a 無線通信システム、100 送信装置、101 パターン生成部、102 符号化部、103 ビット消去部、104 変調部、105 送信処理部、106 送信アンテナ、200 受信装置、201 受信アンテナ、202 受信処理部、203 復調部、204 尤度合成部、205 尤度複製部、206 復号部、300 無線通信装置。 1, 1a wireless communication system, 100 transmitter, 101 pattern generator, 102 encoder, 103 bit eraser, 104 modulator, 105 transmission processor, 106 transmitter antenna, 200 receiver, 201 receiver antenna, 202 receiver process section, 203 demodulation section, 204 likelihood synthesis section, 205 likelihood duplication section, 206 decoding section, 300 radio communication apparatus.

Claims (16)

ビット消去パターンを生成するパターン生成部と、
情報ビットを符号化率に基づいて畳込み符号化することにより、第1のビット列を生成する符号化部と、
前記ビット消去パターンに基づいて前記第1のビット列から第1のビット数ごとに1つ以上のビットを消去することで、第2のビット数に基づく第2のビット列を生成するビット消去部と、
前記第2のビット列を分割したビット列を用いて変調することによりシンボルを生成する変調部と、
を備える送信装置と、
前記シンボルが取り得る複数のビット列の信頼度である複数の第1の信頼度を算出する復調部と、
前記第2のビット数のビットで構成されるビット列である複数の合成ビット列を生成し、前記複数の合成ビット列の信頼度に前記複数の第1の信頼度を合成した値を割り当て、前記複数の合成ビット列の信頼度である複数の第2の信頼度を生成する尤度合成部と、
前記第1のビット数のビットで構成されるビット列である複数の拡張ビット列を生成し、前記複数の拡張ビット列の信頼度に複製した前記複数の第2の信頼度を割り当て、前記複数の拡張ビット列の信頼度である複数の第3の信頼度を生成する尤度複製部と、
前記符号化率と前記複数の拡張ビット列とを用いてトレリス線図を作成し、前記複数の第3の信頼度を前記トレリス線図の複数のブランチに割り当てることで復号する復号部と、
を備える受信装置と、
を備え
前記パターン生成部は、前記復号部で使用されるトレリス線図において確からしさを比較するパス間で、同一または規定された差分以下の値の信頼度が割り当てられるブランチが規定された数以下になる前記ビット消去パターンを生成する、
ことを特徴とする無線通信システム。
a pattern generator that generates a bit erase pattern;
an encoding unit that generates a first bit string by convolutionally encoding information bits based on an encoding rate;
a bit eraser that generates a second bit string based on a second number of bits by erasing one or more bits from the first bit string for each first number of bits based on the bit erase pattern;
a modulation unit that generates a symbol by modulating the second bit string using a bit string obtained by dividing the second bit string;
a transmitting device comprising
a demodulator that calculates a plurality of first reliabilities that are reliabilities of a plurality of bit strings that the symbol can take;
generating a plurality of synthesized bit strings that are bit strings composed of bits of the second number of bits; assigning a value obtained by synthesizing the plurality of first reliabilities to reliabilities of the plurality of synthesized bit strings; a likelihood combining unit that generates a plurality of second reliabilities that are reliabilities of the combined bit string;
generating a plurality of extended bit strings that are bit strings composed of bits of the first number of bits, assigning the plurality of second reliabilities that are duplicated to the reliabilities of the plurality of extended bit strings, and assigning the plurality of extended bit strings to the plurality of extended bit strings a likelihood replication unit that generates a plurality of third confidences that are confidences of
a decoding unit for decoding by creating a trellis diagram using the coding rate and the plurality of extended bit sequences and assigning the plurality of third reliabilities to a plurality of branches of the trellis diagram;
a receiving device comprising
with
The pattern generation unit reduces the number of branches to which reliability values equal to or less than a specified difference are assigned between paths for which probabilities are compared in a trellis diagram used in the decoding unit is equal to or less than a specified number. generating the bit erase pattern;
A wireless communication system characterized by:
前記パターン生成部は、前記復号部で使用されるトレリス線図において確からしさを比較するパスのうち最短でマージするパス間で、同一または規定された差分以下の値の信頼度が割り当てられるブランチが規定された数以下になる前記ビット消去パターンを生成する、
ことを特徴とする請求項に記載の無線通信システム。
In the trellis diagram used in the decoding unit, the pattern generation unit selects a branch to which a reliability value equal to or less than a specified difference is assigned among the shortest paths to be merged among the paths for which the probability is compared. generating the bit erase pattern that is equal to or less than a specified number;
The wireless communication system according to claim 1 , characterized by:
前記パターン生成部は、前記符号化部で用いられる誤り訂正符号の構造、および前記尤度合成部で合成される前記第1の信頼度の数に基づいて前記ビット消去パターンを生成する、
ことを特徴とする請求項1または2に記載の無線通信システム。
The pattern generation unit generates the bit erasure pattern based on the structure of the error correction code used in the encoding unit and the number of the first degrees of reliability synthesized by the likelihood synthesis unit.
The wireless communication system according to claim 1 or 2 , characterized by:
受信装置が備える復号部で使用されるトレリス線図において、確からしさを比較するパス間で、同一または規定された差分以下の値の信頼度が割り当てられるブランチが規定された数以下になるビット消去パターンを生成するパターン生成部と、
情報ビットを符号化率に基づいて畳込み符号化することにより、第1のビット列を生成する符号化部と、
前記ビット消去パターンに基づいて前記第1のビット列からの第1のビット数ごとに1つ以上のビットを消去することで、第2のビット数に基づく第2のビット列を生成するビット消去部と、
を備えることを特徴とする送信装置。
In the trellis diagram used in the decoding unit provided in the receiving device, bit erasure in which the number of branches to which reliability values equal to or less than a specified difference are assigned is less than or equal to a specified number between paths for which likelihoods are compared. a pattern generator that generates a pattern;
an encoding unit that generates a first bit string by convolutionally encoding information bits based on an encoding rate;
a bit eraser that generates a second bit string based on a second number of bits by erasing one or more bits for each first number of bits from the first bit string based on the bit erase pattern; ,
A transmitting device comprising:
受信装置が備える復号部で使用されるトレリス線図において、確からしさを比較するパス間で、同一または規定された差分以下の値の信頼度が割り当てられるブランチに対応した情報ビット列において、最尤ビット列と異なるビットの数が規定された数以下になるビット消去パターンを生成するパターン生成部と、
情報ビットを符号化率に基づいて畳込み符号化することにより、第1のビット列を生成する符号化部と、
前記ビット消去パターンに基づいて前記第1のビット列からの第1のビット数ごとに1つ以上のビットを消去することで、第2のビット数に基づく第2のビット列を生成するビット消去部と、
を備えることを特徴とする送信装置。
In the trellis diagram used in the decoding unit provided in the receiving device, the maximum likelihood bit string in the information bit string corresponding to the branch to which the reliability of the same or less than the specified difference is assigned between the paths for which the probability is compared a pattern generator that generates a bit erase pattern in which the number of bits different from the
an encoding unit that generates a first bit string by convolutionally encoding information bits based on an encoding rate;
a bit eraser that generates a second bit string based on a second number of bits by erasing one or more bits for each first number of bits from the first bit string based on the bit erase pattern; ,
A transmitting device comprising:
請求項またはに記載の送信装置と、
シンボルが取り得る複数のビット列の信頼度である複数の第1の信頼度を算出する復調部と、
第2のビット数のビットで構成されるビット列である複数の合成ビット列を生成し、前記複数の合成ビット列の信頼度に前記複数の第1の信頼度を合成した値を割り当て、前記複数の合成ビット列の信頼度である複数の第2の信頼度を生成する尤度合成部と、
第1のビット数のビットで構成されるビット列である複数の拡張ビット列を生成し、前記複数の拡張ビット列の信頼度に複製した前記複数の第2の信頼度を割り当て、前記複数の拡張ビット列の信頼度である複数の第3の信頼度を生成する尤度複製部と、
符号化率と前記複数の拡張ビット列とを用いてトレリス線図を作成し、前記複数の第3の信頼度を前記トレリス線図の複数のブランチに割り当てることで復号する復号部と、
を備える受信装置と、
を備えることを特徴とする無線通信システム。
A transmitter according to claim 4 or 5 ;
a demodulator that calculates a plurality of first reliabilities that are reliabilities of a plurality of bit strings that a symbol can take;
generating a plurality of synthesized bit strings that are bit strings composed of bits of a second number of bits, assigning a value obtained by synthesizing the plurality of first reliabilities to reliabilities of the plurality of synthesized bit strings, and combining the plurality of synthesized bit strings; a likelihood synthesizer that generates a plurality of second reliabilities that are reliabilities of bit strings;
generating a plurality of extended bit strings that are bit strings composed of bits of a first number of bits, assigning the plurality of second reliabilities that are duplicated to the reliabilities of the plurality of extended bit strings; a likelihood replication unit that generates a plurality of third confidences that are confidences;
a decoding unit for decoding by creating a trellis diagram using the coding rate and the plurality of extended bit sequences and assigning the plurality of third reliabilities to a plurality of branches of the trellis diagram;
a receiving device comprising
A wireless communication system comprising:
請求項またはに記載の送信装置と、
シンボルが取り得る複数のビット列の信頼度である複数の第1の信頼度を算出する復調部と、
第2のビット数のビットで構成されるビット列である複数の合成ビット列を生成し、前記複数の合成ビット列の信頼度に前記複数の第1の信頼度を合成した値を割り当て、前記複数の合成ビット列の信頼度である複数の第2の信頼度を生成する尤度合成部と、
第1のビット数のビットで構成されるビット列である複数の拡張ビット列を生成し、前記複数の拡張ビット列の信頼度に複製した前記複数の第2の信頼度を割り当て、前記複数の拡張ビット列の信頼度である複数の第3の信頼度を生成する尤度複製部と、
符号化率と前記複数の拡張ビット列とを用いてトレリス線図を作成し、前記複数の第3の信頼度を前記トレリス線図の複数のブランチに割り当てることで復号する復号部と、
を備える受信装置と、
を備えることを特徴とする無線通信装置。
A transmitter according to claim 4 or 5 ;
a demodulator that calculates a plurality of first reliabilities that are reliabilities of a plurality of bit strings that a symbol can take;
generating a plurality of synthesized bit strings that are bit strings composed of bits of a second number of bits, assigning a value obtained by synthesizing the plurality of first reliabilities to reliabilities of the plurality of synthesized bit strings, and combining the plurality of synthesized bit strings; a likelihood synthesizer that generates a plurality of second reliabilities that are reliabilities of bit strings;
generating a plurality of extended bit strings that are bit strings composed of bits of a first number of bits, assigning the plurality of second reliabilities that are duplicated to the reliabilities of the plurality of extended bit strings; a likelihood replication unit that generates a plurality of third confidences that are confidences;
a decoding unit for decoding by creating a trellis diagram using the coding rate and the plurality of extended bit sequences and assigning the plurality of third reliabilities to a plurality of branches of the trellis diagram;
a receiving device comprising
A wireless communication device comprising:
無線通信システムを制御するための制御回路であって、
復号で使用されるトレリス線図において、確からしさを比較するパス間で、同一または規定された差分以下の値の信頼度が割り当てられるブランチが規定された数以下になるビット消去パターンを生成、
情報ビットを符号化率に基づいて畳込み符号化することにより、第1のビット列を生成、
前記ビット消去パターンに基づいて前記第1のビット列から第1のビット数ごとに1つ以上のビットを消去することで、第2のビット数に基づく第2のビット列を生成、
前記第2のビット列を分割したビット列を用いて変調することによりシンボルを生成、
を前記無線通信システムに実施させることを特徴とする制御回路。
A control circuit for controlling a wireless communication system,
In a trellis diagram used in decoding, generating a bit erasure pattern in which the number of branches to which reliability values equal to or less than a specified difference are assigned between paths for which probabilities are compared is less than or equal to a specified number;
generating a first bit string by convolutionally encoding the information bits based on the coding rate;
generating a second bit string based on a second number of bits by erasing one or more bits for each first number of bits from the first bit string based on the bit erase pattern;
generating a symbol by modulating the second bit string using a bit string obtained by dividing the second bit string;
A control circuit, characterized in that it causes the wireless communication system to implement:
無線通信システムを制御するための制御回路であって、
復号で使用されるトレリス線図において、確からしさを比較するパス間で、同一または規定された差分以下の値の信頼度が割り当てられるブランチに対応した情報ビット列において、最尤ビット列と異なるビットの数が規定された数以下になるビット消去パターンを生成、
情報ビットを符号化率に基づいて畳込み符号化することにより、第1のビット列を生成、
前記ビット消去パターンに基づいて前記第1のビット列から第1のビット数ごとに1つ以上のビットを消去することで、第2のビット数に基づく第2のビット列を生成、
前記第2のビット列を分割したビット列を用いて変調することによりシンボルを生成、
を前記無線通信システムに実施させることを特徴とする制御回路。
A control circuit for controlling a wireless communication system,
In the trellis diagram used in decoding, the number of bits different from the maximum likelihood bitstring in the information bitstring corresponding to the branch assigned with the same or less than the specified difference between the paths whose likelihoods are compared. Generates a bit erase pattern in which is less than or equal to a specified number,
generating a first bit string by convolutionally encoding the information bits based on the coding rate;
generating a second bit string based on a second number of bits by erasing one or more bits for each first number of bits from the first bit string based on the bit erase pattern;
generating a symbol by modulating the second bit string using a bit string obtained by dividing the second bit string;
A control circuit, characterized in that it causes the wireless communication system to implement:
無線通信システムを制御するための制御回路であって、
復号で使用されるトレリス線図において、確からしさを比較するパス間で、同一または規定された差分以下の値の信頼度が割り当てられるブランチが規定された数以下になるビット消去パターンを生成、または、復号で使用されるトレリス線図において、確からしさを比較するパス間で、同一または規定された差分以下の値の信頼度が割り当てられるブランチに対応した情報ビット列において、最尤ビット列と異なるビットの数が規定された数以下になるビット消去パターンを生成、
情報ビットを符号化率に基づいて畳込み符号化することにより、第1のビット列を生成、
前記ビット消去パターンに基づいて前記第1のビット列から第1のビット数ごとに1つ以上のビットを消去することで、第2のビット数に基づく第2のビット列を生成、
前記第2のビット列を分割したビット列を用いて変調することによりシンボルを生成、
前記シンボルが取り得る複数のビット列の信頼度である複数の第1の信頼度を算出、
前記第2のビット数のビットで構成されるビット列である複数の合成ビット列を生成し、前記複数の合成ビット列の信頼度に前記複数の第1の信頼度を合成した値を割り当て、前記複数の合成ビット列の信頼度である複数の第2の信頼度を生成、
前記第1のビット数のビットで構成されるビット列である複数の拡張ビット列を生成し、前記複数の拡張ビット列の信頼度に複製した前記複数の第2の信頼度を割り当て、前記複数の拡張ビット列の信頼度である複数の第3の信頼度を生成、
前記符号化率と前記複数の拡張ビット列とを用いてトレリス線図を作成し、前記複数の第3の信頼度を前記トレリス線図の複数のブランチに割り当てることで復号、
を前記無線通信システムに実施させることを特徴とする制御回路。
A control circuit for controlling a wireless communication system,
Generate a bit erasure pattern in which, in the trellis diagram used in decoding, there are no more than a specified number of branches that are assigned confidence values equal to or less than a specified difference between paths for which probabilities are compared, or , in the trellis diagram used in decoding, in the information bit string corresponding to the branch to which the reliability of the same or less than the specified difference is assigned between the paths for which the probability is compared, the maximum likelihood bit string and the number of bits different from the Generate a bit erase pattern whose number is less than or equal to the specified number,
generating a first bit string by convolutionally encoding the information bits based on the coding rate;
generating a second bit string based on a second number of bits by erasing one or more bits for each first number of bits from the first bit string based on the bit erase pattern;
generating a symbol by modulating the second bit string using a bit string obtained by dividing the second bit string;
calculating a plurality of first reliabilities that are reliabilities of a plurality of bit strings that the symbol can take;
generating a plurality of synthesized bit strings that are bit strings composed of bits of the second number of bits; assigning a value obtained by synthesizing the plurality of first reliabilities to reliabilities of the plurality of synthesized bit strings; generating a plurality of second confidences that are confidences of the composite bitstream;
generating a plurality of extended bit strings that are bit strings composed of bits of the first number of bits, assigning the plurality of second reliabilities that are duplicated to the reliabilities of the plurality of extended bit strings, and assigning the plurality of extended bit strings to the plurality of extended bit strings generate a plurality of third confidences that are the confidences of
Decoding by creating a trellis diagram using the coding rate and the plurality of extended bit sequences, and assigning the plurality of third reliabilities to a plurality of branches of the trellis diagram;
A control circuit, characterized in that it causes the wireless communication system to implement:
無線通信システムを制御するためのプログラムを記憶した記憶媒体であって、
前記プログラムは、
復号で使用されるトレリス線図において、確からしさを比較するパス間で、同一または規定された差分以下の値の信頼度が割り当てられるブランチが規定された数以下になるビット消去パターンを生成、
情報ビットを符号化率に基づいて畳込み符号化することにより、第1のビット列を生成、
前記ビット消去パターンに基づいて前記第1のビット列から第1のビット数ごとに1つ以上のビットを消去することで、第2のビット数に基づく第2のビット列を生成、
前記第2のビット列を分割したビット列を用いて変調することによりシンボルを生成、
を前記無線通信システムに実施させることを特徴とする記憶媒体。
A storage medium storing a program for controlling a wireless communication system,
Said program
In a trellis diagram used in decoding, generating a bit erasure pattern in which the number of branches to which reliability values equal to or less than a specified difference are assigned between paths for which probabilities are compared is less than or equal to a specified number;
generating a first bit string by convolutionally encoding the information bits based on the coding rate;
generating a second bit string based on a second number of bits by erasing one or more bits for each first number of bits from the first bit string based on the bit erase pattern;
generating a symbol by modulating the second bit string using a bit string obtained by dividing the second bit string;
A storage medium, characterized in that it causes the wireless communication system to implement:
無線通信システムを制御するためのプログラムを記憶した記憶媒体であって、
前記プログラムは、
復号で使用されるトレリス線図において、確からしさを比較するパス間で、同一または規定された差分以下の値の信頼度が割り当てられるブランチに対応した情報ビット列において、最尤ビット列と異なるビットの数が規定された数以下になるビット消去パターンを生成、
情報ビットを符号化率に基づいて畳込み符号化することにより、第1のビット列を生成、
前記ビット消去パターンに基づいて前記第1のビット列から第1のビット数ごとに1つ以上のビットを消去することで、第2のビット数に基づく第2のビット列を生成、
前記第2のビット列を分割したビット列を用いて変調することによりシンボルを生成、
を前記無線通信システムに実施させることを特徴とする記憶媒体。
A storage medium storing a program for controlling a wireless communication system,
Said program
In the trellis diagram used in decoding, the number of bits different from the maximum likelihood bitstring in the information bitstring corresponding to the branch assigned with the same or less than the specified difference between the paths whose likelihoods are compared. Generates a bit erase pattern in which is less than or equal to a specified number,
generating a first bit string by convolutionally encoding the information bits based on the coding rate;
generating a second bit string based on a second number of bits by erasing one or more bits for each first number of bits from the first bit string based on the bit erase pattern;
generating a symbol by modulating the second bit string using a bit string obtained by dividing the second bit string;
A storage medium, characterized in that it causes the wireless communication system to implement:
無線通信システムを制御するためのプログラムを記憶した記憶媒体であって、
前記プログラムは、
復号で使用されるトレリス線図において、確からしさを比較するパス間で、同一または規定された差分以下の値の信頼度が割り当てられるブランチが規定された数以下になるビット消去パターンを生成、または、復号で使用されるトレリス線図において、確からしさを比較するパス間で、同一または規定された差分以下の値の信頼度が割り当てられるブランチに対応した情報ビット列において、最尤ビット列と異なるビットの数が規定された数以下になるビット消去パターンを生成、
情報ビットを符号化率に基づいて畳込み符号化することにより、第1のビット列を生成、
前記ビット消去パターンに基づいて前記第1のビット列から第1のビット数ごとに1つ以上のビットを消去することで、第2のビット数に基づく第2のビット列を生成、
前記第2のビット列を分割したビット列を用いて変調することによりシンボルを生成、
前記シンボルが取り得る複数のビット列の信頼度である複数の第1の信頼度を算出、
前記第2のビット数のビットで構成されるビット列である複数の合成ビット列を生成し、前記複数の合成ビット列の信頼度に前記複数の第1の信頼度を合成した値を割り当て、前記複数の合成ビット列の信頼度である複数の第2の信頼度を生成、
前記第1のビット数のビットで構成されるビット列である複数の拡張ビット列を生成し、前記複数の拡張ビット列の信頼度に複製した前記複数の第2の信頼度を割り当て、前記複数の拡張ビット列の信頼度である複数の第3の信頼度を生成、
前記符号化率と前記複数の拡張ビット列とを用いてトレリス線図を作成し、前記複数の第3の信頼度を前記トレリス線図の複数のブランチに割り当てることで復号、
を前記無線通信システムに実施させることを特徴とする記憶媒体。
A storage medium storing a program for controlling a wireless communication system,
Said program
Generate a bit erasure pattern in which, in the trellis diagram used in decoding, there are no more than a specified number of branches that are assigned confidence values equal to or less than a specified difference between paths for which probabilities are compared, or , in the trellis diagram used in decoding, in the information bit string corresponding to the branch to which the reliability of the same or less than the specified difference is assigned between the paths for which the probability is compared, the maximum likelihood bit string and the number of bits different from the Generate a bit erase pattern whose number is less than or equal to the specified number,
generating a first bit string by convolutionally encoding the information bits based on the coding rate;
generating a second bit string based on a second number of bits by erasing one or more bits for each first number of bits from the first bit string based on the bit erase pattern;
generating a symbol by modulating the second bit string using a bit string obtained by dividing the second bit string;
calculating a plurality of first reliabilities that are reliabilities of a plurality of bit strings that the symbol can take;
generating a plurality of synthesized bit strings that are bit strings composed of bits of the second number of bits; assigning a value obtained by synthesizing the plurality of first reliabilities to reliabilities of the plurality of synthesized bit strings; generating a plurality of second confidences that are confidences of the composite bitstream;
generating a plurality of extended bit strings that are bit strings composed of bits of the first number of bits, assigning the plurality of second reliabilities that are duplicated to the reliabilities of the plurality of extended bit strings, and assigning the plurality of extended bit strings to the plurality of extended bit strings generate a plurality of third confidences that are the confidences of
Decoding by creating a trellis diagram using the coding rate and the plurality of extended bit sequences, and assigning the plurality of third reliabilities to a plurality of branches of the trellis diagram;
A storage medium, characterized in that it causes the wireless communication system to implement:
無線通信システムにおける無線通信方法であって、
送信装置において、
パターン生成部が、復号で使用されるトレリス線図において、確からしさを比較するパス間で、同一または規定された差分以下の値の信頼度が割り当てられるブランチが規定された数以下になるビット消去パターンを生成する第1のステップと、
符号化部が、情報ビットを符号化率に基づいて畳込み符号化することにより、第1のビット列を生成する第2のステップと、
ビット消去部が、前記ビット消去パターンに基づいて前記第1のビット列から第1のビット数ごとに1つ以上のビットを消去することで、第2のビット数に基づく第2のビット列を生成する第3のステップと、
変調部が、前記第2のビット列を分割したビット列を用いて変調することによりシンボルを生成する第4のステップと、
を含むことを特徴とする無線通信方法。
A wireless communication method in a wireless communication system, comprising:
at the transmitting device,
Bit erasure in which the number of branches to which reliability values equal to or less than a specified difference are assigned is less than or equal to a specified number between paths for which the pattern generator compares probabilities in a trellis diagram used in decoding. a first step of generating a pattern;
a second step in which the encoding unit generates a first bit string by convolutionally encoding the information bits based on the encoding rate;
A bit eraser generates a second bit string based on a second number of bits by erasing one or more bits for each first number of bits from the first bit string based on the bit erase pattern. a third step;
a fourth step in which the modulating unit modulates the second bit string using the divided bit strings to generate symbols;
A wireless communication method comprising:
無線通信システムにおける無線通信方法であって、
送信装置において、
パターン生成部が、復号で使用されるトレリス線図において、確からしさを比較するパス間で、同一または規定された差分以下の値の信頼度が割り当てられるブランチに対応した情報ビット列において、最尤ビット列と異なるビットの数が規定された数以下になるビット消去パターンを生成する第1のステップと、
符号化部が、情報ビットを符号化率に基づいて畳込み符号化することにより、第1のビット列を生成する第2のステップと、
ビット消去部が、前記ビット消去パターンに基づいて前記第1のビット列から第1のビット数ごとに1つ以上のビットを消去することで、第2のビット数に基づく第2のビット列を生成する第3のステップと、
変調部が、前記第2のビット列を分割したビット列を用いて変調することによりシンボルを生成する第4のステップと、
を含むことを特徴とする無線通信方法。
A wireless communication method in a wireless communication system, comprising:
at the transmitting device,
In the trellis diagram used in decoding, the pattern generation unit, between the paths for which the probability is compared, the maximum likelihood bit string in the information bit string corresponding to the branch to which the reliability value equal to or less than the specified difference is assigned. a first step of generating a bit erasure pattern in which the number of bits different from the
a second step in which the encoding unit generates a first bit string by convolutionally encoding the information bits based on the encoding rate;
A bit eraser generates a second bit string based on a second number of bits by erasing one or more bits for each first number of bits from the first bit string based on the bit erase pattern. a third step;
a fourth step in which the modulating unit modulates the second bit string using the divided bit strings to generate symbols;
A wireless communication method comprising:
無線通信システムにおける無線通信方法であって、
送信装置において、
パターン生成部が、復号で使用されるトレリス線図において、確からしさを比較するパス間で、同一または規定された差分以下の値の信頼度が割り当てられるブランチが規定された数以下になるビット消去パターンを生成する、または、復号で使用されるトレリス線図において、確からしさを比較するパス間で、同一または規定された差分以下の値の信頼度が割り当てられるブランチに対応した情報ビット列において、最尤ビット列と異なるビットの数が規定された数以下になるビット消去パターンを生成する第1のステップと、
符号化部が、情報ビットを符号化率に基づいて畳込み符号化することにより、第1のビット列を生成する第2のステップと、
ビット消去部が、前記ビット消去パターンに基づいて前記第1のビット列から第1のビット数ごとに1つ以上のビットを消去することで、第2のビット数に基づく第2のビット列を生成する第3のステップと、
変調部が、前記第2のビット列を分割したビット列を用いて変調することによりシンボルを生成する第4のステップと、
受信装置において、
復調部が、前記シンボルが取り得る複数のビット列の信頼度である複数の第1の信頼度を算出する第5のステップと、
尤度合成部が、前記第2のビット数のビットで構成されるビット列である複数の合成ビット列を生成し、前記複数の合成ビット列の信頼度に前記複数の第1の信頼度を合成した値を割り当て、前記複数の合成ビット列の信頼度である複数の第2の信頼度を生成する第6のステップと、
尤度複製部が、前記第1のビット数のビットで構成されるビット列である複数の拡張ビット列を生成し、前記複数の拡張ビット列の信頼度に複製した前記複数の第2の信頼度を割り当て、前記複数の拡張ビット列の信頼度である複数の第3の信頼度を生成する第7のステップと、
復号部が、前記符号化率と前記複数の拡張ビット列とを用いてトレリス線図を作成し、前記複数の第3の信頼度を前記トレリス線図の複数のブランチに割り当てることで復号する第8のステップと、
を含むことを特徴とする無線通信方法。
A wireless communication method in a wireless communication system, comprising:
at the transmitting device,
Bit erasure in which the number of branches to which reliability values equal to or less than a specified difference are assigned is less than or equal to a specified number between paths for which the pattern generator compares probabilities in a trellis diagram used in decoding. In the trellis diagram used for pattern generation or decoding, the probability is the same or less than the specified difference between the paths for which the probability is compared. a first step of generating a bit erasure pattern in which the number of bits different from the likelihood bit string is equal to or less than a specified number;
a second step in which the encoding unit generates a first bit string by convolutionally encoding the information bits based on the encoding rate;
A bit eraser generates a second bit string based on a second number of bits by erasing one or more bits for each first number of bits from the first bit string based on the bit erase pattern. a third step;
a fourth step in which the modulating unit modulates the second bit string using the divided bit strings to generate symbols;
at the receiving device,
a fifth step in which the demodulator calculates a plurality of first reliabilities, which are reliabilities of a plurality of bit sequences that the symbol can take;
A likelihood synthesizing unit generates a plurality of synthesized bit strings that are bit strings composed of bits of the second number of bits, and a value obtained by synthesizing the reliabilities of the plurality of synthesized bit strings with the plurality of first reliabilities. and generating a plurality of second reliabilities that are reliabilities of the plurality of synthesized bitstreams;
A likelihood replicating unit generates a plurality of extended bit sequences that are bit sequences composed of bits of the first number of bits, and assigns the plurality of replicated second reliabilities to reliabilities of the plurality of extended bit sequences. , a seventh step of generating a plurality of third reliabilities that are reliabilities of the plurality of extension bitstreams;
Eighth, wherein the decoding unit creates a trellis diagram using the coding rate and the plurality of extended bit sequences, and decodes by assigning the plurality of third reliabilities to a plurality of branches of the trellis diagram a step of
A wireless communication method comprising:
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