JPH05315977A - 軟判定最尤復号方法および復号器 - Google Patents

軟判定最尤復号方法および復号器

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JPH05315977A
JPH05315977A JP4119241A JP11924192A JPH05315977A JP H05315977 A JPH05315977 A JP H05315977A JP 4119241 A JP4119241 A JP 4119241A JP 11924192 A JP11924192 A JP 11924192A JP H05315977 A JPH05315977 A JP H05315977A
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amplitude
soft
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JP4119241A
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Makoto Onishi
誠 大西
Yasuko Shinada
康子 品田
Yoshiaki Asakawa
吉章 浅川
Masahiro Furuya
正博 古谷
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Hitachi Denshi KK
Hitachi Ltd
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Hitachi Denshi KK
Hitachi Ltd
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    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
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    • HELECTRICITY
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    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
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    • H03M13/03Error detection or forward error correction by redundancy in data representation, i.e. code words containing more digits than the source words
    • H03M13/23Error detection or forward error correction by redundancy in data representation, i.e. code words containing more digits than the source words using convolutional codes, e.g. unit memory codes
    • HELECTRICITY
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  • Error Detection And Correction (AREA)
  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
  • Dc Digital Transmission (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】信号振幅の急激な低下によってバースト的に生
ずる誤りも訂正可能な最尤復号器を得る。 【構成】送信側で畳み込み符号を用いて情報系列を符号
化した送信符号系列に対して、受信側で対応する受信符
号系列を最尤復号する際に、各受信符号についてその候
補符号の尤度を多値レベルの軟判定尤度で与える軟判定
最尤復号方法において、該軟判定尤度に受信信号の瞬時
振幅に依存する重み係数を掛けて補正し、該補正後の軟
判定尤度を用いて最尤復号を行う。 【効果】フェーディングの激しい移動通信などで用いら
れる誤り訂正装置の誤り訂正能力を高めることが出来、
通信の信頼性が上がる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は誤り訂正方式に係り、特
にフェーディングにより信号レベルが変動する移動通信
の様なシステムに適した軟判定最尤復号方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、データ伝送の信頼性を高めるた
め、伝送途中で生ずる伝送データの誤りを訂正する誤り
訂正技術が多方面で良く用いられている。特に畳み込み
符号を用いて符号化し、ヴィタビ復号により最尤復号す
る方式は、誤り訂正能力が大きく各方面に適用されてい
る。
【0003】最尤復号器として有名なヴィタビ復号器に
関する公知例としては、例えば特開昭62−24343
1号“最尤復号器”に述べられているものがある。本発
明の説明の準備として、符号化率1/2、拘束長K=3
の畳み込み符号を例にとってヴィタビ復号の原理を説明
しておく。
【0004】符号化率1/2、拘束長K=3の畳み込み符号の
生成多項式は、
【0005】
【数1】 g0=(1+D2)x g1=(1+D+D2)x で表される。数1でDは1単位時間の遅延演算子を表わ
し、加算は排他論理和で行われる。数1の畳み込み符号
器は図1の様に構成される。図1において1,2は遅延
素子で、2ビットのシフトレジスタを構成している。
3,4,5は排他論理和ゲートである。シフトレジスタ
の記憶内容l,mの2ビットによって、符号器の動作状
態が表される。情報ビットxがシフトレジスタに入力さ
れる度に、符号器の状態が遷移し、かつ送信符号として
(g0,g1)の2ビットが送出される。伝送路において、
これに誤り系列が加わり、受信系列となる。復号器で
は、この受信系列から符号器の状態遷移を推定し、最も
確からしい(最尤)状態遷移を選んで、これから情報系
列を推定する。
【0006】なお、符号化率Rは、kビットの入力情報
をnビットに符号化するとき、R=k/nで表わされ
る。また、拘束長Kは、遅延素子の段数をmとしたと
き、K=(m+1)kで表わされる。
【0007】ヴィタビ復号器の動作原理を図2を用いて
さらに詳細に説明する。図2(b)はトレリス線図と言
われるもので、状態遷移の時間的変化を表現したもので
ある。時刻tmとtm+1の間での遷移は図2(a)の様に表
される。ここで遷移の枝に表記したx/g0,g1は、符号器
がその遷移をした時の情報ビットxと、出力する符号g0,
g1の値を示している。例えば状態10から情報ビット0
が入力されると、符号11を出力して、状態00に遷移
する。いま情報ビット系列xとして1,0,0,1,
1,1,0,1,(0,0)がシフトレジスタに順次入
力されるとする。シフトレジスタの初期値は0,0と
し、また情報ビット系列の最後にシフトレジスタをクリ
ヤするための終結ビット0,0を付加してある。図1を
参照して送信符号系列を求めると、11,01,11,
11,10,…の様になる。この状態遷移に対するパス
を図2(b)の太い実線で表す。受信側では、この送信
系列に伝送路における誤り系列00,00,10,0
0,01,…が加わった受信系列11,01,01,1
1,11,…が受信される。復号器では、受信系列を参
照して、符号器が取り得る全ての状態遷移を追跡し、符
号器の状態遷移を推定する。
【0008】ここで状態遷移の確からしさを数量的に表
すため「尤度」を定義する。すなわち、受信符号r0,r1
と候補符号とのハミング距離をその枝の尤度とする。例
えば受信符号が01であるとき、各候補符号の(枝)尤
度は、
【0009】
【表1】
【0010】の様に与えられる。各状態までの状態遷移
の枝尤度を順次積算したものを「状態尤度」という。図
2の例では、時点0の初期状態00からは状態00また
は状態01に遷移する。状態00から状態00への遷移
の出力符号は00であるのに対し、このときの受信符号
は11なので、この枝尤度は2である。同様に、状態0
0から状態01への遷移の出力符号は11であるのに対
し、このときの受信符号は11なのでこの枝尤度は0で
ある。したがって、時点1の状態00および状態01の
状態尤度はそれぞれ2,0である。図2(b)では状態
を示す白丸の脇に各時点での状態尤度を表す数字を付し
てある。次に、時点1から時点2への可能な状態遷移に
伴う枝尤度に基づいて、時点2の状態00の状態尤度は
3、状態01の状態尤度は3、状態10の状態尤度は
0、状態11の状態尤度は2とそれぞれ求まる。さら
に、時点2から時点3への可能な状態遷移の枝尤度を求
める。この時点3以降、各状態へ至る枝は2本ずつ存在
し、最尤復号の過程では、尤度の値の小さい(確からし
い)方の枝が選ばれ、他方の枝は捨てられる。図2
(b)では、選択された枝を実線で、捨てられた枝を破
線で表してある。選択された方の枝尤度が状態尤度とし
て積算されていく。例えば、時点5の状態00には時点
4の状態00または状態10から遷移して来るが、各々
の状態尤度と枝尤度の和は5,2となり、尤度値の小さ
い状態10からの遷移が選ばれ、時点5での状態00の
状態尤度は2となる。こうして、最終的に選ばれた枝の
連なり(生き残りパス)に関わる符号系列が、ヴィタビ
復号器が最尤推定した符号系列である。
【0011】図2では非常に誤り率の高い例を示してお
り、20ビット中7ビットが誤り(誤り率0.35)と
なっている。この様に誤り率の高い状態では最尤復号と
言えども復号誤りを小さくすることは難しい。図2
(b)の例では、時点10で最小の状態尤度の値を持つ
状態を辿って時系列順に受信符号系列を書き出すと、1
1,01,10,11,00,00,11,10,0
1,10となり、送信符号系列からは8ビットも誤りが
生じているが分かる。この様な状況はランダム誤りでは
起こり難いが、バースト誤りでは局所的に起こることは
充分想定でき、何等かの対策が必要となる。
【0012】後の説明のため、ヴィタビ復号器の構成を
図3に示す。図で31は枝尤度計算回路、32は加算比
較選択回路、33は状態尤度メモリ、34はパスメモ
リ、35は最尤判定回路である。枝尤度計算回路31は
表1に示した方法により、受信信号から状態遷移の確か
らしさ(枝尤度)を求める。加算比較選択回路32で
は、状態尤度メモリ33に記憶されている直前時点の状
態尤度の値に、可能な状態遷移の枝尤度の値を加算して
新しい状態尤度を求め、一つの状態に至る複数の状態遷
移の状態尤度を比較し、その中から最小値の状態尤度を
持つ遷移を選択して、選択された遷移の状態尤度を新し
い状態尤度として状態尤度メモリ33を更新する。また
同時に選択された遷移の情報j(i)(状態jから状態
iに遷移したことを表す)をパスメモリ34に送る。パ
スメモリ34は、この遷移情報j(i)あるいは遷移し
た状態番号を系列的に記憶しておき、最尤判定部35に
おいて最終時点で選択されて残った状態遷移から復号結
果を得る。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術で述べた
最尤復号方式では、枝尤度の計算に硬判定と言われる方
法を用いている。硬判定は表1に定義した様に送信符号
系列の信頼度を符号系列のハミング距離で測るものであ
る。一方、送信符号の信頼度を受信信号の振幅値を用
い、そのユークリッド距離で与える軟判定方式が有る。
これを図4に示す。
【0014】図4は1次元(1ビット)の符号に対する
軟判定尤度を与えるもので、2次元(2ビット)の場合
は各々のビットに適用し、加算すればよい。受信信号レ
ベル+Vが符号“0”に、−Vが符号“1”に対応す
る。図では符号“0”に対する尤度を表す。この尤度と
しては、受信振幅値に応じて0から16までの値が割り
当てられる。すなわち図の受信信号振幅値Aの様な振幅
の信号が受信されたとすると、硬判定の時の尤度は0と
なる。すなわち、硬判定では受信信号は符号“0”に近
いことは解るが、その確からしさは充分な精度では判断
できない。他方、軟判定では尤度は6と与えられる。こ
れは8(2つの符号レベルの中間点)に近い値であるこ
とから、符号“0”に近いけれども信頼度は低い値であ
る、と判断できる。なお、符号“1”に対する尤度は
“0”に対する尤度に対して図4の垂直軸に対称な傾斜
になる。
【0015】図4の様な軟判定尤度を導入することで、
最尤復号方式の性能がさらに向上することが知られてい
る。ところが、軟判定による性能向上は、受信信号レベ
ルがほぼ一定で、ランダムな誤りが生ずる様な伝送路に
限られる。移動通信システムのように、フェーディング
により受信信号レベルが急激に変動する伝送路において
は、受信信号レベルが下がったところで、誤りがバース
ト的に集中して発生する。これは局所的に誤り率が非常
に高くなったのと等価であり、この様な場合、ヴィタビ
復号器は誤り訂正能力を失ってしまう。
【0016】この状況を図5の軟判定尤度を用いたヴィ
タビ復号器のトレリス線図で説明する。図5は図2の例
に軟判定尤度を適用したものである。すなわち、送信符
号の“0”に受信レベル+7を対応させ、送信符号の
“1”に受信レベル−8を対応させる。従って、送信符
号の(0,1)は受信レベル(7,−8)に対応する。
また誤り系列の値もレベルで表し、−8以下、+8以上
が誤りとなる。従って、例えば誤りパタン(9,−5)
は図2の誤りパタン(1,0)に対応する。実際の受信
レベルは送信符号の信号レベル値と誤り値とを加算した
ものである。受信符号に対し、各送信符号の軟判定枝尤
度を、両者の各桁の信号レベル差の和で与える。例え
ば、受信レベルが(1,2)の時、
【0017】
【表2】
【0018】となる。この軟判定枝尤度を用いて、図2
と同様に最尤復号の処理を行った結果を、図5に示す。
選択された枝を実線で、捨てられた枝を破線で表してあ
る。また状態を示す白丸の側に書き添えた数字は各時点
での状態尤度の値を示す。さらに送信符号系列に対応す
る状態遷移を太い実線で示す。図から解るように、送信
符号系列に対応する遷移は、時点7と8の間で選択され
ず切れていることが解る。すなわち、図5のように誤り
が局所的に集中して、瞬時に誤り率が高くなった場合に
は、軟判定方式を用いても誤り訂正が困難であることが
解る。
【0019】本発明の目的は、従来のヴィタビ復号器の
軟判定尤度の計算方法を改善し、信号レベルが変動し、
誤りがバースト的に発生するような伝送路でも適用でき
る軟判定最尤復号方法および復号器を提供することにあ
る。
【0020】
【課題を解決するための手段】本発明による軟判定最尤
復号方法は、送信側で畳み込み符号を用いて情報系列を
符号化した送信符号系列に対して、受信側で対応する受
信符号系列を最尤復号する際に、各受信符号についてそ
の候補符号の尤度を多値レベルの軟判定尤度で与える軟
判定最尤復号方法において、該軟判定尤度に受信信号の
瞬時振幅に依存する重み係数を掛けて補正し、該補正後
の軟判定尤度を用いて最尤復号を行うことを特徴とする
ものである。
【0021】前記重み係数と瞬時受信振幅の関係は、例
えば。最大受信振幅で正規化した正規化振幅A(0≦A
≦1)の下に凸な単調増加関数として与えることができ
る。
【0022】また、本発明による軟判定最尤復号器は、
送信側で情報系列を畳み込み符号を用いて符号化した送
信符号系列を受信側で受信して該受信符号系列を最尤復
号する際に、各受信符号についてその候補符号の尤度を
多値レベルの軟判定尤度で与える軟判定最尤復号器にお
いて、各受信符号について軟判定枝尤度を求める軟判定
枝尤度計算手段と、受信信号の瞬時振幅に応じた信号を
発生する受信振幅信号発生手段と、前記軟判定枝尤度計
算手段により求められた各軟判定枝尤度に対して、対応
する前記受信振幅信号を重み係数として掛け合わせる乗
算手段とを備えたものである。
【0023】
【作用】ヴィタビ復号器では、各時点の枝尤度を積算し
て状態尤度を求め、状態尤度の大小で、状態遷移の選択
を行う。信号振幅が大きいときは、送信符号間の尤度差
も大きいため、状態尤度差も大きく、最尤復号が正しく
行われる確率は高い。しかし、信号振幅が小さいとき
は、誤りが多く、受信信号の確からしさは減少してい
る。にもかかわらず、信号振幅が大きいときと同じ確か
らしさを与えているのが、従来の最尤方式である。そこ
で、本発明者らは枝尤度を状態尤度に加算する場合、信
号振幅が減少して確からしさが小さくなっているとき
は、信号振幅の大きいときよりも重み係数を小さくすれ
ば、誤りが状態尤度に反映され難くなることに創到し
た。本発明の尤度計算法では、確からしさの大きい時に
積算しておいた状態尤度の確からしさの度合いを、確か
らしさの低い時に求めた枝尤度で破壊しないようにする
効果があり、これによって、誤りの頻度の高い時でも最
尤復号出来る確率を高める作用がある。
【0024】このように本発明によれば、移動通信回線
のようにフェーディングにより受信信号レベルが急激に
変動するシステムに軟判定最尤復号器を適用する場合の
困難を緩和することが出来る。すなわち、この様な回線
における、平均的な回線誤り率は低くても信号レベルが
低くなった場合に、誤りがバースト的に一時点に集中し
て発生し瞬時の誤り率が高くなるため、最尤復号器の復
号動作に破綻を来し、誤り訂正能力が損なわれるという
従来の問題に対して、軟判定尤度の計算に受信信号振幅
による重み係数を導入することによって、信号振幅の大
きい時と、小さい時の尤度に差を付け、振幅が小さく誤
り率が高い時の枝尤度を、状態尤度に積算することによ
り状態尤度の精度が減少することを軽減し、誤り訂正能
力の低下を抑えることができる。従って、移動通信だけ
でなく信号レベルの変動する通信システムに適用するこ
とが可能である。また本発明の実施に当たって、従来の
最尤復号器から増加する回路部分は極少ないものであ
り、従来の復調器にあるAGCを少し変形するだけで構
成することが出来るので、実現は容易である。さらに
は、回路全体をディジタル回路で組むことも出来るの
で、LSI化も可能である。
【0025】
【実施例】以下、本発明の実施例について詳細に説明す
る。
【0026】本発明では、受信信号レベルを考慮した枝
尤度を導入する。図6に示すように受信信号振幅に対
し、+V,−Vの所に識別値を設ける。両識別値の中間
の0が識別閾値となる。受信信号振幅が+V,−Vに達
していなくても符号判別可能であるが、通常はAGC
(自動利得調整)を掛けて、受信レベルが+V,−Vと
なるようにする。しかしフェーディングにより激しく受
信振幅が変動するような回線では、瞬時の受信振幅は変
動し、例えば、図6のように+Vよりかなり低い+VA
になる。この時、回線で受ける雑音は、受信レベルに拘
らず一定であり、図6の様な雑音分布を示している。す
なわち、受信信号振幅+VAではC/N(信号電力と雑
音電力の比)が低下する。最尤復号における尤度はC/
Nによって変化する。従って、受信信号レベルが下がっ
て、C/Nが低くなったときは、尤度も小さくしなけれ
ばならない。そこで、図6の「信号振幅を考慮した尤
度」のように、最大尤度16に正規化信号振幅の2乗
(A/Amax)2を掛けた値を尤度として用いる。
【0027】図7に上述の信号振幅を考慮した軟判定枝
尤度を用いた場合のトレリス線図を示す。図は図5で用
いた例に受信信号レベルの項目を追加したものである。
受信信号レベルが低い時に誤りが多く発生している。受
信信号振幅を考慮することにより、軟判定尤度はそのば
らつきが小さくなり、この効果は受信レベルが小さくな
るほど大きい。例えば、図7の時点4と5の間での受信
振幅は0.3、受信符号の信号レベルが(1,2)であ
るから、表2に示した各符号に対する尤度に(0.3)
2=0.09を掛けた値(表3)を新しく時点4、5間
での枝尤度とする。
【0028】
【表3】
【0029】この軟判定枝尤度を用いて、図5と同様に
最尤復号の処理を行ったトレリス線図を図7に示してあ
る。図から送信系列に対する遷移も途中で捨てられるこ
となく時点10まで生き残っていることが解る。こうし
て、信号振幅が急激に変動し、振幅の小さい所で、誤り
が集中して発生するような回線でも、本発明による軟判
定尤度を用いれば、最尤復号の誤り率を改善することが
出来る。
【0030】以上説明した様に、本発明の軟判定最尤復
号方式では、枝尤度の値が信号振幅によって変わる。信
号振幅が大きい時の例として、図7の時点3と4の間で
の受信振幅は0.8、受信符号の信号レベルは(−5,
−6)であるから、この時の枝尤度は、
【0031】
【表4】
【0032】となっている。送信符号間での枝尤度の最
大値と最小値の差は、振幅を考慮しない場合は、20で
あるのに対し、振幅を考慮すると13となる。一方、前
述の振幅が小さい時、表3の場合(振幅0.3)では、各
々、8と1になっている。すなわち、振幅を考慮しない
場合の軟判定尤度差は、20/8(大振幅/小振幅)で
あるのに対し、信号振幅を考慮する場合には13/1
(大振幅/小振幅)に尤度差が圧縮される。
【0033】図8に、本発明による信号振幅を考慮した
軟判定尤度を用いた最尤復号器の一実施例の構成を示
す。同図において、81は自動利得調整回路(AGC:
Automatic Gain Control)、82は軟判定枝尤度計算回
路、83はヴィタビ復号器である。AGCは復調器の回
路の一部として用いられ、受信信号の振幅を一定レベル
に保つ装置である。普通、AGCではある時間区間にわ
たる振幅平均値が用いられるが、ここでは受信信号の瞬
時振幅値を用いる。同時に受信信号そのものも軟判定尤
度計算回路82に送る。軟判定尤度計算回路82は、図
3の従来のヴィタビ復号器における枝尤度計算回路31
と同様に、受信系列に対して、各符号系列の枝尤度を計
算する回路であるが、軟判定尤度を計算することと、そ
の尤度にさらに信号振幅による重み係数を掛ける機能を
有することが、従来の尤度計算回路と異なる。求めた軟
判定尤度はヴィタビ復号器83の、加算比較選択回路に
送られる。ヴィタビ復号器83の枝尤度計算回路82以
外の部分は図3の構成と同様である。
【0034】図9に4相位相変調の様な直交変調方式に
本発明を適用した自動利得調整回路(AGC)81およ
び軟判定枝尤度計算回路82の構成例を示す。AGC8
1は、掛算器93,95,97,98,99、加算器9
4、平方根の逆数演算器96、からなる。軟判定枝尤度
計算回路82は、掛算器913、加減算器910,91
1、軟判定尤度演算器912からなる。直交変調波は同
相(I)成分と、直交(Q)成分の信号を有し、信号振
幅は(I2+Q2)の平方根で表される。そこで自動利得
調整回路91の掛算器93と95でI,Q各々の自乗を
計算し、加算器94で加算すると、信号振幅の自乗が得
られる。次に平方根の逆数演算器96により信号振幅の
逆数を求め、掛算器98,99でI,Q信号成分に掛け
れば、瞬時振幅で振幅調整した受信信号が得られる。こ
れを軟判定枝尤度計算回路92に入力する。一方、軟判
定尤度に掛ける重み係数を得るために、加算器94から
得られる瞬時信号振幅の自乗に掛算器97によって、最
大信号振幅の自乗値の逆数(1/Amax2)を掛けると、
正規化された受信信号振幅自乗値が得られる。軟判定枝
尤度計算回路92では、受信信号と識別レベルを加減算
器910,911で比較し、軟判定尤度演算器912で
軟判定尤度を計算する。軟判定尤度は例えば、図4で示
したような信号振幅と尤度の関係をROMに書き込んで
おき、これを信号振幅と識別レベルとを比較した値で読
み出すことで構成できる。得られた軟判定尤度は掛算器
913により、正規化された受信信号振幅自乗値と掛け
ることで、重み係数を掛けた軟判定尤度とすることが出
来る。これを加算比較選択回路に入力し、最尤復号を行
う。
【0035】軟判定尤度に信号振幅による重みを掛ける
方法として、信号振幅の自乗を用いる方法を説明した
が、振幅の小さいときに尤度差が小さくなる様な重み係
数ならば他の方法でも構わない。
【0036】種々の重み係数を図10に示す。aは正規
化振幅Aに比例する重み係数、bは正規化振幅Aの自乗
に比例する重み係数を示す。また、cは正規化振幅Aが
A1より大きい場合は比例し、A1以下では硬判定を行
うものをしめす。図中、Mは最大軟判定尤度を表わす。
さらに、dは正規化振幅A3までは軟判定し、A3以下
で正規化振幅Aに比例させるもの、eはcとdを混用し
たもの、fは正規化振幅A2までは軟判定し、A2以下
では硬判定を用いるものである。尤度に掛ける重み係数
としては、上述したように振幅の小さい時に尤度差が小
さくなる様な係数であれば、同様な効果が期待できる。
構成手段によっては、図10のc,d,e,fのような
正規化振幅値Aに対して滑らかでない重み係数の方が構
成が簡単で、簡便な場合も有り得る。
【0037】以上、本発明を正規化振幅値に対して固定
的に重み係数を与える実施例に付いて説明したが、さら
には、受信信号の平均信号振幅によって重み係数のパラ
メータ(図10のA1,A2,A3)を適応的に変化さ
せることも可能である。また重み係数として、図10に
示した関数形以外のものも適用することが出来、様々な
変形が可能である。
【0038】
【発明の効果】本発明によれば、従来、移動通信回線の
ようにフェーディングにより受信信号レベルが急激に変
動するシステムに軟判定最尤復号器を適用する場合の困
難を緩和することができる。すなわち、信号振幅の大き
い時と、小さい時の尤度に差を付け、振幅が小さく誤り
率が高い時の枝尤度を、状態尤度に積算することにより
状態尤度が減少する困難を軽減し、誤り訂正能力の低下
を抑えることができる。従って、移動通信だけでなく信
号レベルの変動する通信システムに適用することが可能
である。
【図面の簡単な説明】
【図1】畳み込み符号器の構成図である。
【図2】図1の畳み込み符号器の動作を表すトレリス線
図である。
【図3】ヴィタビ復号器の構成ブロック図である。
【図4】従来方法による軟判定方式の説明図である。
【図5】従来方法による軟判定方式のトレリス線図であ
る。
【図6】本発明による軟判定方式の原理説明図である。
【図7】本発明の軟判定方式によるトレリス線図であ
る。
【図8】本発明の一実施例の構成図である。
【図9】本発明の他の実施例の詳細構成図である。
【図10】本発明による軟判定尤度に掛ける重み係数の
例を示す説明図である。
【符号の説明】
1,2…遅延素子、3,4,5…排他論理和ゲート、3
1…枝尤度計算回路、32…加算比較選択回路、33…
状態尤度メモリ、34…パスメモリ、35…最尤判定回
路、81,91…自動利得調整回路、82,92…軟判
定枝尤度計算回路、83…ヴィタビ復号器、93,9
5,97,98,99,913…掛算器、94…加算
器、96…平方根の逆数演算器、910,911…加減
算器、912…軟判定尤度演算器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浅川 吉章 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 古谷 正博 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】送信側で畳み込み符号を用いて情報系列を
    符号化した送信符号系列に対して、受信側で対応する受
    信符号系列を最尤復号する際に、各受信符号についてそ
    の候補符号の尤度を多値レベルの軟判定尤度で与える軟
    判定最尤復号方法において、該軟判定尤度に受信信号の
    瞬時受信振幅に依存する重み係数を掛けて補正し、該補
    正後の軟判定尤度を用いて最尤復号を行うことを特徴と
    する軟判定最尤復号方法。
  2. 【請求項2】前記重み係数と瞬時受信振幅の関係を、最
    大受信振幅で正規化した正規化振幅A(0≦A≦1)の
    下に凸な単調増加関数として与えることを特徴とする請
    求項1記載の軟判定最尤復号方法。
  3. 【請求項3】前記重み係数と瞬時受信振幅の関係を、最
    大受信振幅で正規化した正規化振幅A(0≦A≦1)の
    2次関数として与えることを特徴とする請求項2記載の
    軟判定最尤復号方法。
  4. 【請求項4】前記重み係数と瞬時受信振幅の関係を、最
    大受信振幅で正規化した正規化振幅A(0≦A≦1)の
    1次関数として与えることを特徴とする請求項1記載の
    軟判定最尤復号方法。
  5. 【請求項5】前記重み係数と瞬時受信振幅の関係を、最
    大受信振幅で正規化した正規化振幅A(0≦A≦1)に
    対して、ある定数A1、A2(0<A1<A2≦1)を設
    け、0≦A≦A1では0、A2≦A≦1では1、A1≦A
    ≦A2では0と1を結ぶAの1次関数あるいは、下に凸
    な単調増加関数として与えることを特徴とする請求項1
    記載の軟判定最尤復号方法。
  6. 【請求項6】最大軟判定尤度をMとするとき、前記重み
    係数と瞬時受信振幅の関係を、前記正規化振幅Aが0≦
    A≦A1の範囲で1/Mとなる様に与えることを特徴と
    する請求項5記載の軟判定最尤復号方法。
  7. 【請求項7】前記定数A1およびA2を、受信信号のある
    一定時間における平均振幅値に応じて、変化させること
    を特徴とする請求項5または6記載の軟判定最尤復号方
    法。
  8. 【請求項8】送信側で情報系列を畳み込み符号を用いて
    符号化した送信符号系列を受信側で受信して該受信符号
    系列を最尤復号する際に、各受信符号についてその候補
    符号の尤度を多値レベルの軟判定尤度で与える軟判定最
    尤復号器において、 各受信符号について軟判定枝尤度を求める軟判定枝尤度
    計算手段と、 受信信号の瞬時振幅に応じた信号を発生する受信振幅信
    号発生手段と、 前記軟判定枝尤度計算手段により求められた各軟判定枝
    尤度に対して、対応する前記受信振幅信号を重み係数と
    して掛け合わせる乗算手段とを備えたことを特徴とする
    軟判定最尤復号器。
  9. 【請求項9】前記受信振幅信号発生手段は、重み係数と
    受信振幅の関係を、最大受信振幅で正規化した正規化振
    幅A(0≦A≦1)の下に凸な単調増加関数として与え
    ることを特徴とする請求項8記載の軟判定最尤復号器。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002111626A (ja) * 2000-07-24 2002-04-12 Sharp Corp Ofdm復調装置
JP2002217746A (ja) * 2000-12-26 2002-08-02 Motorola Inc 軟判定復号アルゴリズムにおいて使用されるブランチ・メトリックを計算する方法および装置
KR100338388B1 (ko) * 1995-12-28 2002-10-31 사단법인 고등기술연구원 연구조합 경판정방식을이용한비터기복호기
JP2003529287A (ja) * 2000-03-24 2003-09-30 アセロス コミュニケーションズ インク. ディジタル通信用のデコーデングシステムと方法
KR100468583B1 (ko) * 2002-09-02 2005-01-31 엘지전자 주식회사 통신시스템 수신기의 에러정정장치

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10322408A (ja) * 1997-03-19 1998-12-04 Sony Corp 受信装置及び信号受信方法
AU2022800A (en) * 1998-11-09 2000-05-29 Broadcom Corporation, Et Al. Multi-pair gigabit ethernet transceiver
US6477200B1 (en) * 1998-11-09 2002-11-05 Broadcom Corporation Multi-pair gigabit ethernet transceiver
CN1214535C (zh) 1998-12-01 2005-08-10 西门子公司 有限卷积码的软判决解码
US7356752B2 (en) * 2000-03-14 2008-04-08 Comtech Telecommunications Corp. Enhanced turbo product codes
AU2001289296A1 (en) * 2000-04-04 2001-10-15 Advanced Hardware Architectures, Inc. Enhanced turbo product code decoder system
FI20001513A (fi) 2000-06-26 2001-12-27 Nokia Networks Oy Menetelmä tiedonsiirron laadun parantamiseksi
US6792055B1 (en) 2000-07-21 2004-09-14 Rockwell Collins Data communications receiver with automatic control of gain or threshold for soft decision decoding
US7020185B1 (en) 2000-11-28 2006-03-28 Lucent Technologies Inc. Method and apparatus for determining channel conditions in a communication system
US6980602B1 (en) * 2001-01-31 2005-12-27 Comsys Communication & Signal Processing Ltd. Normalization of equalizer soft output for channels with varying noise power
EP1407555A1 (en) * 2001-05-09 2004-04-14 Comtech Telecommunications Corp. Low density parity check codes and low density turbo product codes
JP3532884B2 (ja) * 2001-05-18 2004-05-31 松下電器産業株式会社 ビタビ復号器
JP4382672B2 (ja) * 2002-11-22 2009-12-16 テレフオンアクチーボラゲット エル エム エリクソン(パブル) 通信信号を復号する方法、装置およびデバイス
TWI276307B (en) * 2004-07-16 2007-03-11 Lite On It Corp Method and system for adjusting maximum likelihood detection
JP4604916B2 (ja) * 2005-08-29 2011-01-05 パナソニック株式会社 無線ネットワークシステム、無線通信方法及び無線通信装置
JP4539539B2 (ja) * 2005-11-18 2010-09-08 株式会社デンソー 軟判定値補正方法,受信装置,プログラム
KR20070083436A (ko) * 2006-02-21 2007-08-24 삼성전자주식회사 객체인증장치 및 방법
JP4816424B2 (ja) * 2006-11-21 2011-11-16 株式会社デンソー 受信方式,受信装置,プログラム
US7965782B1 (en) 2007-05-11 2011-06-21 Redpine Signals, Inc. Reduced complexity maximum likelihood decoder for MIMO communications
JP5992292B2 (ja) * 2012-10-30 2016-09-14 株式会社東芝 復号装置、方法およびプログラム
WO2014106820A1 (en) * 2013-01-04 2014-07-10 Marvell World Trade Ltd. Enhanced buffering of soft decoding metrics

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4763331A (en) * 1985-12-11 1988-08-09 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Method for decoding error correcting block codes
US4852090A (en) * 1987-02-02 1989-07-25 Motorola, Inc. TDMA communications system with adaptive equalization
US4829543A (en) * 1987-12-04 1989-05-09 Motorola, Inc. Phase-coherent TDMA quadrature receiver for multipath fading channels
US5271042A (en) * 1989-10-13 1993-12-14 Motorola, Inc. Soft decision decoding with channel equalization
US5142551A (en) * 1991-02-28 1992-08-25 Motorola, Inc. Signal weighting system for digital receiver

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100338388B1 (ko) * 1995-12-28 2002-10-31 사단법인 고등기술연구원 연구조합 경판정방식을이용한비터기복호기
JP2003529287A (ja) * 2000-03-24 2003-09-30 アセロス コミュニケーションズ インク. ディジタル通信用のデコーデングシステムと方法
JP4943619B2 (ja) * 2000-03-24 2012-05-30 クゥアルコム・アセロス・インコーポレイテッド ディジタル通信用のデコーデングシステムと方法
JP2002111626A (ja) * 2000-07-24 2002-04-12 Sharp Corp Ofdm復調装置
JP2002217746A (ja) * 2000-12-26 2002-08-02 Motorola Inc 軟判定復号アルゴリズムにおいて使用されるブランチ・メトリックを計算する方法および装置
JP4629223B2 (ja) * 2000-12-26 2011-02-09 モトローラ・インコーポレイテッド 軟判定復号アルゴリズムにおいて使用されるブランチ・メトリックを計算する方法および装置
KR100468583B1 (ko) * 2002-09-02 2005-01-31 엘지전자 주식회사 통신시스템 수신기의 에러정정장치

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