JPH053437A - 最尤系列推定器 - Google Patents
最尤系列推定器Info
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- JPH053437A JPH053437A JP3153544A JP15354491A JPH053437A JP H053437 A JPH053437 A JP H053437A JP 3153544 A JP3153544 A JP 3153544A JP 15354491 A JP15354491 A JP 15354491A JP H053437 A JPH053437 A JP H053437A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 データ部分の伝送路のインパルス応答の推定
値が時間と共にずれるのを防止し、ビタビ・アルゴリズ
ムによる送信シンボルの推定を正しく行う。 【構成】 ＴＤＭＡフレーム中の既知データ区間の状態
のとるべきパスを、該既知データに基づいて予め計算し
て中間パス記憶手段４８へ記憶しておく。そして、既知
データ区間の状態のパスメトリックを計算する際に、中
間パス処理手段４７において、一つ前の時刻の状態から
の可能なパスのうち、記憶手段４８に記憶されたパスと
一致しないパスのパスメトリックを非常に小さな値に置
き換えてパス選択手段４３へ与える。これにより、既知
データ区間のパスが自動的に正しいパスに収束する。こ
の収束した既知データ区間のパスから得られる推定送信
シンボルの系列を第２トレーニング系列として伝送路推
定５０Ａに与え、該推定部５０Ａによって既知データ区
間の伝送路のインパルス応答を再度推定しなおす。
値が時間と共にずれるのを防止し、ビタビ・アルゴリズ
ムによる送信シンボルの推定を正しく行う。 【構成】 ＴＤＭＡフレーム中の既知データ区間の状態
のとるべきパスを、該既知データに基づいて予め計算し
て中間パス記憶手段４８へ記憶しておく。そして、既知
データ区間の状態のパスメトリックを計算する際に、中
間パス処理手段４７において、一つ前の時刻の状態から
の可能なパスのうち、記憶手段４８に記憶されたパスと
一致しないパスのパスメトリックを非常に小さな値に置
き換えてパス選択手段４３へ与える。これにより、既知
データ区間のパスが自動的に正しいパスに収束する。こ
の収束した既知データ区間のパスから得られる推定送信
シンボルの系列を第２トレーニング系列として伝送路推
定５０Ａに与え、該推定部５０Ａによって既知データ区
間の伝送路のインパルス応答を再度推定しなおす。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル通信の受信
機等において、伝送路の歪みを補償する等化器として使
用される最尤系列推定器に関するものである。
機等において、伝送路の歪みを補償する等化器として使
用される最尤系列推定器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、このような分野の技術としては、
例えば次のような文献に記載されるものがあった。
例えば次のような文献に記載されるものがあった。
【０００３】文献；Ｊ．Ｇ．Ｐｒｏａｋｉｓ“ディジタ
ル コミュニケーションズ（Digital Communication
s）”（１９８３）McGraw-Hill （米）Ｐ．５４８−５
５４、６１０−６１６、６２４−６２７近年、ディジタ
ル移動通信の開発が急速に行われているが、陸上移動通
信では遅延を伴う多数の干渉波と移動端末が高速に移動
することにより、周波数選択性フェージング（ｆａｄｉ
ｎｇ）が発生して受信信号波形が著しく歪むため、等化
器によってこの歪みを補償する必要がある。この等化器
を構成するための最尤系列推定は、周波数選択性フェー
ジングのように、伝送路の遅延特性に起因して歪んだ受
信信号波形から、正しい送信データを得るための最も有
効な等化方式の一つである。
ル コミュニケーションズ（Digital Communication
s）”（１９８３）McGraw-Hill （米）Ｐ．５４８−５
５４、６１０−６１６、６２４−６２７近年、ディジタ
ル移動通信の開発が急速に行われているが、陸上移動通
信では遅延を伴う多数の干渉波と移動端末が高速に移動
することにより、周波数選択性フェージング（ｆａｄｉ
ｎｇ）が発生して受信信号波形が著しく歪むため、等化
器によってこの歪みを補償する必要がある。この等化器
を構成するための最尤系列推定は、周波数選択性フェー
ジングのように、伝送路の遅延特性に起因して歪んだ受
信信号波形から、正しい送信データを得るための最も有
効な等化方式の一つである。
【０００４】まず、図２〜図４を参照しつつ、ディジタ
ル移動通信について簡単に説明する。
ル移動通信について簡単に説明する。
【０００５】ディジタル移動通信では、限られた周波数
帯域を効率的に利用するため、また、固定通信網で実施
されているＩＳＤＮ（Integrated Service Digital Net
work、ディジタル統合ネットワーク）サービスと容易に
接続できるようにするため、時分割多重方式（Time Div
ision Multiple Access ；ＴＤＭＡ）が用いられる見込
みである。北米標準の場合のＴＤＭＡのフレームフォー
マット図を図２に示す。
帯域を効率的に利用するため、また、固定通信網で実施
されているＩＳＤＮ（Integrated Service Digital Net
work、ディジタル統合ネットワーク）サービスと容易に
接続できるようにするため、時分割多重方式（Time Div
ision Multiple Access ；ＴＤＭＡ）が用いられる見込
みである。北米標準の場合のＴＤＭＡのフレームフォー
マット図を図２に示す。
【０００６】図２において、１フレームは６個のタイム
スロットＳｌｏｔ１〜６から構成されており、一つまた
は二つのタイムスロットを一加入者に割り当てる。各タ
イムスロットＳｌｏｔ１〜６は、２８ビットの同期及び
等化器等のトレーニングのためのトレーニング系列ＳＹ
ＮＣ、１２ビットの制御用情報の系列ＳＡＣＣＨ、１２
ビットの隣接チャネル識別用の系列ＣＤＶＣＣ、２６０
ビットのデータ部ＤＡＴＡ、及び１２ビットの未使用領
域ＲＳＶＤより構成されている。
スロットＳｌｏｔ１〜６から構成されており、一つまた
は二つのタイムスロットを一加入者に割り当てる。各タ
イムスロットＳｌｏｔ１〜６は、２８ビットの同期及び
等化器等のトレーニングのためのトレーニング系列ＳＹ
ＮＣ、１２ビットの制御用情報の系列ＳＡＣＣＨ、１２
ビットの隣接チャネル識別用の系列ＣＤＶＣＣ、２６０
ビットのデータ部ＤＡＴＡ、及び１２ビットの未使用領
域ＲＳＶＤより構成されている。
【０００７】図３は、ディジタル移動通信の送受信機を
示す構成ブロック図である。
示す構成ブロック図である。
【０００８】この送受信機では、送信機１０の出力側
に、伝送路２０を介してし受信機３０が接続されてい
る。送信機１０は、符号化器１１、送信ローパスフィル
タ（ＬＰＦ）１２、及び変調器１３等で構成されてい
る。受信機３０は、復調器３１、受信ローパスフィルタ
（ＬＰＦ）３２、等化器３３、及び復号器３４等で構成
されている。
に、伝送路２０を介してし受信機３０が接続されてい
る。送信機１０は、符号化器１１、送信ローパスフィル
タ（ＬＰＦ）１２、及び変調器１３等で構成されてい
る。受信機３０は、復調器３１、受信ローパスフィルタ
（ＬＰＦ）３２、等化器３３、及び復号器３４等で構成
されている。
【０００９】この送受信機の機能を図４を参照しつつ説
明する。
明する。
【００１０】送信機１０では、入力データｂm を符号化
器１１で送信シンボルｘn に変換し、送信ローパスフィ
ルタ１２によって帯域制限して送信複素ベースバンド信
号ｓ（ｔ）を生成する。変調器１３では、送信複素ベー
スバンド信号ｓ（ｔ）を搬送波によって変調し、信号ｓ
c （ｔ）として伝送路２０へ送信する。
器１１で送信シンボルｘn に変換し、送信ローパスフィ
ルタ１２によって帯域制限して送信複素ベースバンド信
号ｓ（ｔ）を生成する。変調器１３では、送信複素ベー
スバンド信号ｓ（ｔ）を搬送波によって変調し、信号ｓ
c （ｔ）として伝送路２０へ送信する。
【００１１】受信機３は、伝送路２０を通った信号ｒc
（ｔ）を復調器３１で複素ベースバンド信号ｒ（ｔ）に
変換し、さらに受信ローパスフィルタ３２を通して帯域
制限された受信複素ベースバンド信号ｙ（ｔ）を得る。
この信号ｙ（ｔ）をシンボル間隔Ｔでサンプリングす
る。等化器３３では、信号ｙ（ｔ）のサンプル値ｙn か
ら、周波数選択性フェージングによる伝送路２０の特性
を補償し、送信シンボルを推定する。最後に、復号器３
４で、送信シンボルの推定値Ｅｘn （但し、Ｅは推定の
意味）を復号し、送信されたデータＥｂm を得る。
（ｔ）を復調器３１で複素ベースバンド信号ｒ（ｔ）に
変換し、さらに受信ローパスフィルタ３２を通して帯域
制限された受信複素ベースバンド信号ｙ（ｔ）を得る。
この信号ｙ（ｔ）をシンボル間隔Ｔでサンプリングす
る。等化器３３では、信号ｙ（ｔ）のサンプル値ｙn か
ら、周波数選択性フェージングによる伝送路２０の特性
を補償し、送信シンボルを推定する。最後に、復号器３
４で、送信シンボルの推定値Ｅｘn （但し、Ｅは推定の
意味）を復号し、送信されたデータＥｂm を得る。
【００１２】例えば、北米標準の場合、符号化器１１で
の符号化方式は、π／４シフト４相差動位相変調（ＤＱ
ＰＳＫ）を用いている。π／４シフトＤＱＰＳＫは、ま
ず、０、１の２進データ系列ｂm を２ビットずつ区切
り、その４通りの値の組み合わせに応じて−３π／４、
−π／４、π／４、３π／４のいずれかの位相差を割り
当てる。割り当てた位相差をΔΦn （ｎ＝１，２，・・
・）、時刻ｎの送信シンボルの絶対位相をΦn として、 Φn ＝Φn-1 ＋ΔΦn ・・・（１．１） ｘn ＝ｅ-jΦn ・・・（１．２） により送信シンボルｘn を生成する。これにより、入力
データｂm は、π／４シフトＤＱＰＳＫの信号空間ダイ
アグラムである図４に示すように、信号空間上の点に変
換される。
の符号化方式は、π／４シフト４相差動位相変調（ＤＱ
ＰＳＫ）を用いている。π／４シフトＤＱＰＳＫは、ま
ず、０、１の２進データ系列ｂm を２ビットずつ区切
り、その４通りの値の組み合わせに応じて−３π／４、
−π／４、π／４、３π／４のいずれかの位相差を割り
当てる。割り当てた位相差をΔΦn （ｎ＝１，２，・・
・）、時刻ｎの送信シンボルの絶対位相をΦn として、 Φn ＝Φn-1 ＋ΔΦn ・・・（１．１） ｘn ＝ｅ-jΦn ・・・（１．２） により送信シンボルｘn を生成する。これにより、入力
データｂm は、π／４シフトＤＱＰＳＫの信号空間ダイ
アグラムである図４に示すように、信号空間上の点に変
換される。
【００１３】図４において、○印中の＋は奇数番目のシ
ンボルを、○印中の×は偶数番目のシンボルを表す。
ンボルを、○印中の×は偶数番目のシンボルを表す。
【００１４】次に、前記文献に記載された最尤系列推定
について説明する。
について説明する。
【００１５】最尤系列推定は、ある有限区間での受信信
号系列ｙN ＝｛ｙ1 ，ｙ2 ，・・・，ｙN ｝が得られた
時に、伝送路のインパルス応答ｈ（ｔ）を既知としてｙ
N を実現する確立（尤度）の最も大きい送信シンボル系
列ｘN ＝｛ｘ1 ，ｘ2 ，・・・，ｘN ｝を推定するもの
である。これは、伝送路雑音として白色ガウス雑音を仮
定すると、結局、 を最大にする系列｛ｘ1 ，ｘ2 ，・・・，ｘN ｝を求め
ることによって得られる。（２）式は、畳み込み符号の
復号法として知られるビタビ・アルゴリズム（Ｖｉｔｅ
ｒｂｉ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）を用いて効率的に計算さ
れる。
号系列ｙN ＝｛ｙ1 ，ｙ2 ，・・・，ｙN ｝が得られた
時に、伝送路のインパルス応答ｈ（ｔ）を既知としてｙ
N を実現する確立（尤度）の最も大きい送信シンボル系
列ｘN ＝｛ｘ1 ，ｘ2 ，・・・，ｘN ｝を推定するもの
である。これは、伝送路雑音として白色ガウス雑音を仮
定すると、結局、 を最大にする系列｛ｘ1 ，ｘ2 ，・・・，ｘN ｝を求め
ることによって得られる。（２）式は、畳み込み符号の
復号法として知られるビタビ・アルゴリズム（Ｖｉｔｅ
ｒｂｉ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）を用いて効率的に計算さ
れる。
【００１６】以下、最尤系列推定におけるビタビ・アル
ゴリズムの原理について簡単に説明する。
ゴリズムの原理について簡単に説明する。
【００１７】まず、送信された可能性のあるシンボル系
列の部分系列により、時刻ｎ−１の状態 Ｓn-1 ＝｛ｘn-1 ，・・・，ｘn-L ｝ ・・・（３） を定義する。但し、伝送路やインパルス応答長を（Ｌ＋
１）Ｔとしている。
列の部分系列により、時刻ｎ−１の状態 Ｓn-1 ＝｛ｘn-1 ，・・・，ｘn-L ｝ ・・・（３） を定義する。但し、伝送路やインパルス応答長を（Ｌ＋
１）Ｔとしている。
【００１８】例えば、Ｐ相位相変調やＰレベルの振幅変
調の場合、可能な状態数はＰL 個あり、時刻ｎ−１の状
態Ｓn-1 から時刻ｎにおける状態Ｓn への遷移を考える
と、ＰL 個の状態Ｓn の各々に対してＰ通りの状態Ｓ
n-1 からの遷移がある。ここで、時刻間の状態遷移をブ
ランチと呼び、また、状態Ｓn の各々に至る経路をパス
と呼ぶ。
調の場合、可能な状態数はＰL 個あり、時刻ｎ−１の状
態Ｓn-1 から時刻ｎにおける状態Ｓn への遷移を考える
と、ＰL 個の状態Ｓn の各々に対してＰ通りの状態Ｓ
n-1 からの遷移がある。ここで、時刻間の状態遷移をブ
ランチと呼び、また、状態Ｓn の各々に至る経路をパス
と呼ぶ。
【００１９】ビタビ・アルゴリズムは、次式（４）に基
づき、時刻ｎのＰL 個の状態各々についてＰ通りの可能
なパスのパスメトリック（経路規準）を計算し、最も値
の大きいパスを選択する。 但し、ｈl ＝ｈ（ｔ−ｌＴ） （ｌ＝０，１，・・・，Ｌ） この（４）式のパスメトリックは、時刻ｎまでの系列の
対数尤度に比例する量である。また、（４）式の右辺第
２項は状態遷移についての対数尤度に比例する量であ
り、ブランチメトリックと呼ばれる。
づき、時刻ｎのＰL 個の状態各々についてＰ通りの可能
なパスのパスメトリック（経路規準）を計算し、最も値
の大きいパスを選択する。 但し、ｈl ＝ｈ（ｔ−ｌＴ） （ｌ＝０，１，・・・，Ｌ） この（４）式のパスメトリックは、時刻ｎまでの系列の
対数尤度に比例する量である。また、（４）式の右辺第
２項は状態遷移についての対数尤度に比例する量であ
り、ブランチメトリックと呼ばれる。
【００２０】以上の動作を全ての時刻ｎについて繰り返
すと、各時刻毎に常にＰL 通りのパスが残り、過去のパ
スは次第に一つに絞られてくる。最終的に一つに収束し
たパスより、送信シンボル系列の推定値が得られる。
すと、各時刻毎に常にＰL 通りのパスが残り、過去のパ
スは次第に一つに絞られてくる。最終的に一つに収束し
たパスより、送信シンボル系列の推定値が得られる。
【００２１】実際には、後述するように、伝送路の適応
推定に必要なため、各時刻においてパスの収束している
部分（これを共通パスと呼ぶ）より、送信シンボルの推
定値を逐次出力する。時刻ｎにおいて、時刻ｎ−Ｍのま
でのパスが収束しているとすると、得られるのは過去の
時刻ｎ−Ｍの送信シンボルの推定値Ｅｘn-M である。言
い換えると、ビタビ・アルゴリズムによる推定は時期間
ＭＴだけ遅延する。
推定に必要なため、各時刻においてパスの収束している
部分（これを共通パスと呼ぶ）より、送信シンボルの推
定値を逐次出力する。時刻ｎにおいて、時刻ｎ−Ｍのま
でのパスが収束しているとすると、得られるのは過去の
時刻ｎ−Ｍの送信シンボルの推定値Ｅｘn-M である。言
い換えると、ビタビ・アルゴリズムによる推定は時期間
ＭＴだけ遅延する。
【００２２】ビタビ・アルゴリズムによってパスが収束
する様子を、π／４シフトＤＱＰＳＫ、Ｌ＝１の場合に
ついて、図５の時間についての状態遷移図（トリレス
図）に示す。
する様子を、π／４シフトＤＱＰＳＫ、Ｌ＝１の場合に
ついて、図５の時間についての状態遷移図（トリレス
図）に示す。
【００２３】図５では、４通りの可能な状態について
０、１、２、３の番号を付して表しており、各時刻にお
ける各状態の数字は図４に示した送信シンボルの番号を
表す。また、各状態間の点線等の実線以外の線は状態間
の可能な遷移を表す。
０、１、２、３の番号を付して表しており、各時刻にお
ける各状態の数字は図４に示した送信シンボルの番号を
表す。また、各状態間の点線等の実線以外の線は状態間
の可能な遷移を表す。
【００２４】図６は、従来の最尤系列推定器の構成ブロ
ック図である。この最尤系列推定器は、受信信号ｙn を
入力し、前記ビタビ・アルゴリズムの原理に基づき送信
シンボルの推定を行って推定値Ｅｘn-M を出力するビタ
ビ・アルゴリズム処理部４０と、実際の伝送路のインパ
ルス応答は未知であるために該インパルス応答の推定値
Ｅｈl n-M を求めて前記ビタビ・アルゴリズム処理部４
０へ与える伝送路推定部５０とを、備えている。
ック図である。この最尤系列推定器は、受信信号ｙn を
入力し、前記ビタビ・アルゴリズムの原理に基づき送信
シンボルの推定を行って推定値Ｅｘn-M を出力するビタ
ビ・アルゴリズム処理部４０と、実際の伝送路のインパ
ルス応答は未知であるために該インパルス応答の推定値
Ｅｈl n-M を求めて前記ビタビ・アルゴリズム処理部４
０へ与える伝送路推定部５０とを、備えている。
【００２５】また、受信信号ｙn は、遅延回路６１及び
接点７２ａ，７２ｂを有するスイッチ７２を介して、伝
送路推定部５０の一方の入力側に切換え接続されると共
に、該スイッチ７２を介して該伝送路推定部５０の一方
の入力側に切換え接続されている。伝送路推定部５０の
他方の入力側は、接点７１ａ及び７１ｂを有するスイッ
チ７１を介して推定送信シンボル系列｛Ｅｘn-M｝また
はトレーニング系列に切換え接続され、さらに該伝送路
推定部５０の出力側が、ビタビ・アルゴリズム処理部４
０の入力側に接続されている。
接点７２ａ，７２ｂを有するスイッチ７２を介して、伝
送路推定部５０の一方の入力側に切換え接続されると共
に、該スイッチ７２を介して該伝送路推定部５０の一方
の入力側に切換え接続されている。伝送路推定部５０の
他方の入力側は、接点７１ａ及び７１ｂを有するスイッ
チ７１を介して推定送信シンボル系列｛Ｅｘn-M｝また
はトレーニング系列に切換え接続され、さらに該伝送路
推定部５０の出力側が、ビタビ・アルゴリズム処理部４
０の入力側に接続されている。
【００２６】図７は、図６中の伝送路推定部５０の回路
図である。この伝送路推定部５０は、送信シンボルｘn
の過去の系列を格納するための縦続接続されたＬ個のレ
ジスタ（Ｔ）１００−１〜１００−Ｌを有し、それらの
各出力側には乗算器１０１−１〜１０１−Ｌの一方の入
力側がそれぞれ接続されている。各乗算器１０１−１〜
１０１−Ｌの他方の入力側には、インパルス応答の推定
値を格納するレジスタ１０２−１〜１０２−Ｌの出力側
がそれぞれ接続されると共に、加算器１０３−１〜１０
３−Ｌの一方の入力側がそれぞれ接続されている。
図である。この伝送路推定部５０は、送信シンボルｘn
の過去の系列を格納するための縦続接続されたＬ個のレ
ジスタ（Ｔ）１００−１〜１００−Ｌを有し、それらの
各出力側には乗算器１０１−１〜１０１−Ｌの一方の入
力側がそれぞれ接続されている。各乗算器１０１−１〜
１０１−Ｌの他方の入力側には、インパルス応答の推定
値を格納するレジスタ１０２−１〜１０２−Ｌの出力側
がそれぞれ接続されると共に、加算器１０３−１〜１０
３−Ｌの一方の入力側がそれぞれ接続されている。
【００２７】各加算器１０３−１〜１０３−Ｌの出力側
は、レジスタ１０２−１〜１０２−Ｌの入力側にそれぞ
れ接続され、その各加算器１０３−１〜１０３−Ｌの他
方の入力側が、乗算器１０４−１〜１０４−Ｌの出力側
にそれぞれ接続されている。各乗算器１０４−１〜１０
４−Ｌの一方の入力側は、レジスタ１００−１〜１００
−Ｌの出力側にそれぞれ接続されている。
は、レジスタ１０２−１〜１０２−Ｌの入力側にそれぞ
れ接続され、その各加算器１０３−１〜１０３−Ｌの他
方の入力側が、乗算器１０４−１〜１０４−Ｌの出力側
にそれぞれ接続されている。各乗算器１０４−１〜１０
４−Ｌの一方の入力側は、レジスタ１００−１〜１００
−Ｌの出力側にそれぞれ接続されている。
【００２８】各乗算器１０１−１〜１０１−Ｌの出力側
は、受信信号ｙn の推定値Ｅｙn を出力する加算器１０
５の入力側に接続され、その加算器１０５の出力側と受
信信号ｙn とが、誤差ＥＲn を求める減算器１０６の入
力側に接続されている。減算器１０６の出力側と、ステ
ップサイズと呼ばれる正の定数βとは、乗算器１０７の
入力側に接続され、その出力側が各乗算器１０４−１〜
１０４−Ｌの他方の入力側に共通接続されている。この
伝送路推定部５０では、送信シンボルｘn と受信信号ｙ
n を入力し、次式（５）〜（７）で示されるＬＭＳアル
ゴリズムにより、伝送路の推定インパルス応答Ｅｈ
l （ｌ＝０，１，・・・，Ｌ）を更新して図６のビタビ
・アルゴリズム処理部４０に与える。 ｅn ＝ｙn −Ｅｙn ・・・（６） ＊ Ｅｈl n ＝Ｅｈl n-1 ＋β・ＥＲn ・ｘn-1 ・・・（７） 但し、 ｌ＝０，１，・・・，Ｌ ＊；複素共役 送信シンボル入力ｘn 及び受信信号入力として、トレー
ニング時には、図６のスイッチ７１，７２を接点７１
ａ，７２ａ側にしてトレーニング系列及び受信信号ｙn
を伝送路推定部５０に入力する。
は、受信信号ｙn の推定値Ｅｙn を出力する加算器１０
５の入力側に接続され、その加算器１０５の出力側と受
信信号ｙn とが、誤差ＥＲn を求める減算器１０６の入
力側に接続されている。減算器１０６の出力側と、ステ
ップサイズと呼ばれる正の定数βとは、乗算器１０７の
入力側に接続され、その出力側が各乗算器１０４−１〜
１０４−Ｌの他方の入力側に共通接続されている。この
伝送路推定部５０では、送信シンボルｘn と受信信号ｙ
n を入力し、次式（５）〜（７）で示されるＬＭＳアル
ゴリズムにより、伝送路の推定インパルス応答Ｅｈ
l （ｌ＝０，１，・・・，Ｌ）を更新して図６のビタビ
・アルゴリズム処理部４０に与える。 ｅn ＝ｙn −Ｅｙn ・・・（６） ＊ Ｅｈl n ＝Ｅｈl n-1 ＋β・ＥＲn ・ｘn-1 ・・・（７） 但し、 ｌ＝０，１，・・・，Ｌ ＊；複素共役 送信シンボル入力ｘn 及び受信信号入力として、トレー
ニング時には、図６のスイッチ７１，７２を接点７１
ａ，７２ａ側にしてトレーニング系列及び受信信号ｙn
を伝送路推定部５０に入力する。
【００２９】データ部分では実際の送信シンボルは未知
であるため、スイッチ７１を接点７１ｂ側にして、ビタ
ビ・アルゴリズム処理部４０で推定された過去の時刻の
送信シンボル推定値Ｅｘn-M を入力する。同時に、スイ
ッチ７２も接点７２ｂ側にし、受信信号入力として、遅
延回路６１によって遅延された受信信号ｙn-M を入力す
る。この場合、時刻ｎにおいて推定される伝送路のイン
パルス応答は、実際には、過去の時刻ｎ−Ｍのものとな
る。
であるため、スイッチ７１を接点７１ｂ側にして、ビタ
ビ・アルゴリズム処理部４０で推定された過去の時刻の
送信シンボル推定値Ｅｘn-M を入力する。同時に、スイ
ッチ７２も接点７２ｂ側にし、受信信号入力として、遅
延回路６１によって遅延された受信信号ｙn-M を入力す
る。この場合、時刻ｎにおいて推定される伝送路のイン
パルス応答は、実際には、過去の時刻ｎ−Ｍのものとな
る。
【００３０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
最尤系列推定器では、伝送路推定部５０において、デー
タ部の伝送路のインパルス応答の推定に、ビタビ・アル
ゴリズムによる送信シンボルの推定値Ｅｘn-M を用いる
ため、誤った送信シンボルの推定値Ｅｘn-M を用いる場
合がある。このような場合、そのまま続けて伝送路のイ
ンパルス応答の適応推定を行うと、推定値Ｅｘn-M が次
第にずれてゆき、その結果、ビタビ・アルゴリズムによ
る送信シンボルの推定が正しく行われず、誤りが増えて
しまうという問題があり、それを解決することが困難で
あった。
最尤系列推定器では、伝送路推定部５０において、デー
タ部の伝送路のインパルス応答の推定に、ビタビ・アル
ゴリズムによる送信シンボルの推定値Ｅｘn-M を用いる
ため、誤った送信シンボルの推定値Ｅｘn-M を用いる場
合がある。このような場合、そのまま続けて伝送路のイ
ンパルス応答の適応推定を行うと、推定値Ｅｘn-M が次
第にずれてゆき、その結果、ビタビ・アルゴリズムによ
る送信シンボルの推定が正しく行われず、誤りが増えて
しまうという問題があり、それを解決することが困難で
あった。
【００３１】本発明は、前記従来技術が持ってた課題と
して、適応推定を続けるうちに伝送路のインパルス応答
の推定値が正しい値から次第にずれてゆき、ビタビ・ア
ルゴリズムによる送信シンボルの推定が正しく行われな
くなるという点について解決した最尤系列推定器を提供
するものである。
して、適応推定を続けるうちに伝送路のインパルス応答
の推定値が正しい値から次第にずれてゆき、ビタビ・ア
ルゴリズムによる送信シンボルの推定が正しく行われな
くなるという点について解決した最尤系列推定器を提供
するものである。
【００３２】
【課題を解決するための手段】第１の発明は前記課題を
解決するために、時刻ｎにおいて送信された可能性のあ
る送信シンボルの複数の部分系列を状態ｉ（ｉ＝１，・
・・，Ｐ）と定義する。そして、時刻ｎにおける状態ｉ
に遷移し得る時刻ｎ−１における複数の状態からのパス
のパスメトリックを計算するパスメトリック計算手段
と、前記パスメトリック計算手段によって計算された時
刻ｎ、状態ｉの複数の可能なパスのパスメトリックを比
較して最も尤度の大きいパスを時刻ｎにおける状態ｉの
パスとして選択するパス選択手段とを、有するビタビ・
アルゴリズム処理部と、伝送路のインパルス応答を適応
アルゴリズムにより逐次推定する伝送路推定部とを備
え、送信データ系列の途中に既知データを含んだデータ
系列を差動符号化して得られる送信シンボル系列を推定
する最尤系列推定器において、次のような手段を講じて
いる。
解決するために、時刻ｎにおいて送信された可能性のあ
る送信シンボルの複数の部分系列を状態ｉ（ｉ＝１，・
・・，Ｐ）と定義する。そして、時刻ｎにおける状態ｉ
に遷移し得る時刻ｎ−１における複数の状態からのパス
のパスメトリックを計算するパスメトリック計算手段
と、前記パスメトリック計算手段によって計算された時
刻ｎ、状態ｉの複数の可能なパスのパスメトリックを比
較して最も尤度の大きいパスを時刻ｎにおける状態ｉの
パスとして選択するパス選択手段とを、有するビタビ・
アルゴリズム処理部と、伝送路のインパルス応答を適応
アルゴリズムにより逐次推定する伝送路推定部とを備
え、送信データ系列の途中に既知データを含んだデータ
系列を差動符号化して得られる送信シンボル系列を推定
する最尤系列推定器において、次のような手段を講じて
いる。
【００３３】即ち、この第１の発明では、前記既知デー
タの送信シンボル系列が送信された時刻ｎの状態ｉに遷
移すべき時刻ｎ−１の状態を前記既知データに基づいて
予め計算して記憶する中間パス記憶手段と、前記既知デ
ータの送信シンボル系列が送信された時刻ｎにおいて状
態ｉに遷移し得る時刻ｎ−１の複数の状態と前記中間パ
ス記憶手段に記憶された状態との一致／不一致を判定
し、不一致の時には前記パスメトリック計算手段によっ
て計算されたパスメトリックの値を所定の微小値に置き
換えて前記パス選択手段へ出力する中間パス処理手段と
を、前記ビタビ・アルゴリズム処理部に設けている。さ
らに、前記ビタビ・アルゴリズム処理部において前記既
知データの送信シンボル系列が確定した時、該確定する
までの時間遅れを補償した受信信号を前記伝送路推定部
に入力し、該伝送路推定部によって前記既知データの送
信シンボル系列をトレーニング系列として伝送路のイン
パスル応答を推定する構成にしている。
タの送信シンボル系列が送信された時刻ｎの状態ｉに遷
移すべき時刻ｎ−１の状態を前記既知データに基づいて
予め計算して記憶する中間パス記憶手段と、前記既知デ
ータの送信シンボル系列が送信された時刻ｎにおいて状
態ｉに遷移し得る時刻ｎ−１の複数の状態と前記中間パ
ス記憶手段に記憶された状態との一致／不一致を判定
し、不一致の時には前記パスメトリック計算手段によっ
て計算されたパスメトリックの値を所定の微小値に置き
換えて前記パス選択手段へ出力する中間パス処理手段と
を、前記ビタビ・アルゴリズム処理部に設けている。さ
らに、前記ビタビ・アルゴリズム処理部において前記既
知データの送信シンボル系列が確定した時、該確定する
までの時間遅れを補償した受信信号を前記伝送路推定部
に入力し、該伝送路推定部によって前記既知データの送
信シンボル系列をトレーニング系列として伝送路のイン
パスル応答を推定する構成にしている。
【００３４】第２の発明は、第１の発明の中間パス処理
手段を、前記既知データの送信シンボル系列が送信され
た時刻ｎにおいて状態ｉに遷移し得る時刻ｎ−１の複数
の状態と前記中間パス記憶手段に記憶された状態とを比
較する比較手段と、前記比較手段の比較結果が一致しな
い状態の前記パスメトリック計算手段によって計算され
たパスメトリックの値を尤度が所定の微小値になる値に
置き換えて前記パス選択手段へ出力する選択手段とで、
構成している。
手段を、前記既知データの送信シンボル系列が送信され
た時刻ｎにおいて状態ｉに遷移し得る時刻ｎ−１の複数
の状態と前記中間パス記憶手段に記憶された状態とを比
較する比較手段と、前記比較手段の比較結果が一致しな
い状態の前記パスメトリック計算手段によって計算され
たパスメトリックの値を尤度が所定の微小値になる値に
置き換えて前記パス選択手段へ出力する選択手段とで、
構成している。
【００３５】
【作用】第１の発明によれば、以上のように最尤系列推
定器を構成したので、差動符号化された送信シンボル系
列を推定するためのビタビ・アルゴリズムを用いた最尤
系列推定器において、中間パス記憶手段では、送信デー
タ系列、例えばＴＤＭＡフレームフォーマットの途中に
既知データの送信シンボル系列を他のトレーニング系列
として利用するため、該既知データの状態のとるべきパ
スを、該既知データに基づいて予め計算して記憶する。
定器を構成したので、差動符号化された送信シンボル系
列を推定するためのビタビ・アルゴリズムを用いた最尤
系列推定器において、中間パス記憶手段では、送信デー
タ系列、例えばＴＤＭＡフレームフォーマットの途中に
既知データの送信シンボル系列を他のトレーニング系列
として利用するため、該既知データの状態のとるべきパ
スを、該既知データに基づいて予め計算して記憶する。
【００３６】そして、既知データの状態のパスメトリッ
クを計算する際に、中間パス処理手段では、一つ前の時
刻の状態からの可能なパスのうち、前記中間パス記憶手
段に記憶されたパスと一致しないパスのパスメトリック
を非常に小さな値とし、パス選択手段へ与える。これに
より、既知データのパスが自動的に正しいパスに収束す
る。さらに、伝送路推定部では、収束した既知データの
パスから得られる推定送信シンボルの系列を他のトレー
ニング系列として既知データの伝送路のインパルス応答
を再度推定しなおし、ビタビ・アルゴリズムによる送信
シンボルの推定精度の向上を図る。
クを計算する際に、中間パス処理手段では、一つ前の時
刻の状態からの可能なパスのうち、前記中間パス記憶手
段に記憶されたパスと一致しないパスのパスメトリック
を非常に小さな値とし、パス選択手段へ与える。これに
より、既知データのパスが自動的に正しいパスに収束す
る。さらに、伝送路推定部では、収束した既知データの
パスから得られる推定送信シンボルの系列を他のトレー
ニング系列として既知データの伝送路のインパルス応答
を再度推定しなおし、ビタビ・アルゴリズムによる送信
シンボルの推定精度の向上を図る。
【００３７】第２の発明によれば、中間パス処理手段を
比較手段と選択手段とで構成したので、比較手段によ
り、一つ前の時刻の状態からの可能なパスと中間パス記
憶手段に記憶されたパスとの一致／不一致を判定し、そ
の判定結果を選択手段へ与える。選択手段では、不一致
の場合、パスメトリック計算手段によって計算されたパ
スメトリックの値を尤度が非常に小さくなる値に置き換
えてパス選択手段へ与える。これにより、的確な中間パ
スの処理が行える。従って、前記課題を解決できるので
ある。
比較手段と選択手段とで構成したので、比較手段によ
り、一つ前の時刻の状態からの可能なパスと中間パス記
憶手段に記憶されたパスとの一致／不一致を判定し、そ
の判定結果を選択手段へ与える。選択手段では、不一致
の場合、パスメトリック計算手段によって計算されたパ
スメトリックの値を尤度が非常に小さくなる値に置き換
えてパス選択手段へ与える。これにより、的確な中間パ
スの処理が行える。従って、前記課題を解決できるので
ある。
【００３８】
【実施例】図１は、本発明の実施例を示す最尤系列推定
器の機能ブロック図であり、従来の図６中の要素と共通
の要素には共通の符号が付されている。
器の機能ブロック図であり、従来の図６中の要素と共通
の要素には共通の符号が付されている。
【００３９】この最尤系列推定器では、従来の図６中の
ビタビ・アルゴリズム処理部４０及び伝送路推定部５０
に代えて、異なる構成のビタビ・アルゴリズム処理部４
０Ａ及び伝送路推定部５０Ａを設けている。さらに、既
知データ区間の送信シンボル系列であるトレーニング系
列（これを第１トレーニング系列という）を第２トレー
ニング系列として保持しておくレジスタ７０と、前記第
２トレーニング系列を伝送路推定部５０Ａに入力するた
めのスイッチ７１の接点７１ｃと、受信信号ｙn 側に直
列接続された遅延回路６２及び接点７３ａ，７３ｂを有
するスイッチ７３とが、付加されている。
ビタビ・アルゴリズム処理部４０及び伝送路推定部５０
に代えて、異なる構成のビタビ・アルゴリズム処理部４
０Ａ及び伝送路推定部５０Ａを設けている。さらに、既
知データ区間の送信シンボル系列であるトレーニング系
列（これを第１トレーニング系列という）を第２トレー
ニング系列として保持しておくレジスタ７０と、前記第
２トレーニング系列を伝送路推定部５０Ａに入力するた
めのスイッチ７１の接点７１ｃと、受信信号ｙn 側に直
列接続された遅延回路６２及び接点７３ａ，７３ｂを有
するスイッチ７３とが、付加されている。
【００４０】この最尤系列推定器は、大規模集積回路
（ＬＳＩ）等を用いた個別回路、あるいはプロセッサに
よるプログラム制御等で構成される。
（ＬＳＩ）等を用いた個別回路、あるいはプロセッサに
よるプログラム制御等で構成される。
【００４１】ビタビ・アルゴリズム処理部７０は、前述
したビタビ・アルゴリズムの原理に従い最尤系列を推定
するものであり、スイッチ７３を介して受信信号ｙn を
入力するブランチメトリック計算手段４１を有し、それ
にはパスメトリック計算手段４２、パス選択手段４３、
及びパス履歴記憶手段４４が接続されている。
したビタビ・アルゴリズムの原理に従い最尤系列を推定
するものであり、スイッチ７３を介して受信信号ｙn を
入力するブランチメトリック計算手段４１を有し、それ
にはパスメトリック計算手段４２、パス選択手段４３、
及びパス履歴記憶手段４４が接続されている。
【００４２】パス履歴記憶手段４４には、パス収束判定
手段４５が接続されると共に、第１及び第２のカウント
手段４６ａ，４６ｂが接続され、さらに中間パス処理手
段４７及び中間パス記憶手段４８が接続されている。
手段４５が接続されると共に、第１及び第２のカウント
手段４６ａ，４６ｂが接続され、さらに中間パス処理手
段４７及び中間パス記憶手段４８が接続されている。
【００４３】中間パス処理手段４７は、比較手段４７
ａ、及びその出力によって信号の選択を行う選択手段４
７ｂより構成されている。記憶手段４４，４８は、ラン
ダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）のような半導体メモ
リ等で構成されている。
ａ、及びその出力によって信号の選択を行う選択手段４
７ｂより構成されている。記憶手段４４，４８は、ラン
ダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）のような半導体メモ
リ等で構成されている。
【００４４】図８は、図１中の伝送路推定部５０Ａの回
路図であり、従来の図７中の要素と共通の要素には共通
の符号が付されている。
路図であり、従来の図７中の要素と共通の要素には共通
の符号が付されている。
【００４５】この伝送路推定部５０Ａでは、従来の伝送
路推定部５０中の各レジスタ１０２−１〜１０２−Ｌ
に、切換手段を介してレジスタ１０８−１〜１０８−Ｌ
が接続される。この伝送路推定部５０は、既知データの
送信シンボル系列が確定するまで従来の伝送路推定部５
０Ａと同一の動作を行うが、既知データの直前の時刻Ｎ
2 の伝送路のインパルス応答Ｅｈl N2（ｌ＝０，１，・
・・，Ｌ）が推定されたら、これを各レジスタ１０８−
１〜１０８−Ｌに保持する機能を有している。
路推定部５０中の各レジスタ１０２−１〜１０２−Ｌ
に、切換手段を介してレジスタ１０８−１〜１０８−Ｌ
が接続される。この伝送路推定部５０は、既知データの
送信シンボル系列が確定するまで従来の伝送路推定部５
０Ａと同一の動作を行うが、既知データの直前の時刻Ｎ
2 の伝送路のインパルス応答Ｅｈl N2（ｌ＝０，１，・
・・，Ｌ）が推定されたら、これを各レジスタ１０８−
１〜１０８−Ｌに保持する機能を有している。
【００４６】次に、以上のように構成される最尤系列推
定器の動作を説明する。
定器の動作を説明する。
【００４７】ここで、例えＰ相位相変調の場合、（３）
式で表したＰL 個の可能な状態のうちの一つを状態番号
ｉで定義する。次に、時刻ｎの状態ｉに遷移する時刻ｎ
−１のＰ通りの状態をブランチ状態と呼ぶことにし、そ
の番号をｊ（ｉ）で定義する。また、時刻ｋにおける推
定送信シンボルの候補をｅｘk （但し、ｅは候補の意
味）で表し、時刻ｎ−１における状態番号ｊのパス履歴
を、 Ｈ（ｎ−１，ｊ）＝｛ｅｘn-1 ，ｅｘn-2 ，・・・，ｅｘ1 ｝ ・・・（８） で定義する。
式で表したＰL 個の可能な状態のうちの一つを状態番号
ｉで定義する。次に、時刻ｎの状態ｉに遷移する時刻ｎ
−１のＰ通りの状態をブランチ状態と呼ぶことにし、そ
の番号をｊ（ｉ）で定義する。また、時刻ｋにおける推
定送信シンボルの候補をｅｘk （但し、ｅは候補の意
味）で表し、時刻ｎ−１における状態番号ｊのパス履歴
を、 Ｈ（ｎ−１，ｊ）＝｛ｅｘn-1 ，ｅｘn-2 ，・・・，ｅｘ1 ｝ ・・・（８） で定義する。
【００４８】図１において、まず、スイッチ７３，７
２，７１を接点７３ａ，７２ｂ，７１ｂ側に切換える。
スイッチ７３を介して受信信号ｙn が入力されると、第
１のカウント手段４６ａは状態番号ｉを１からＰL まで
順に発生する。第２のカウント手段４６ｂでは、一つの
状態番号ｉが発生されると、ブランチ状態番号ｊ（ｉ）
を１からＰまで順に発生する。ブランチメトリック計算
手段４１では、状態ｉとブランチ状態ｊ（ｉ）によって
決まる送信された可能性のあるシンボルの部分系列｛ｅ
ｘn ，ｅｘn-1 ，・・・，ｅｘn-L ｝と、受信信号ｙn
と、伝送路推定部５０Ａから出力される伝送路のインパ
ルス応答の推定値｛Ｅｈl n-M ｝とを用い、（９）式よ
りブランチメトリックＦ（ｉ，ｊ（ｉ))を計算し、その
計算結果をパスメトリック計算手段４２へ送る。 ・・・（９） パスメトリック計算手段４２では、ブランチメトリック
Ｆ（ｉ，ｊ（ｉ))と状態番号ｊ（ｉ）の時刻ｎ−１のパ
スメトリック値Ｊ（ｊ（ｉ))とを用い、ブランチ状態ｊ
（ｉ）から状態ｉへのパスのパスメトリックＩ（ｉ，ｊ
（ｉ))を（１０）式より計算し、その計算結果を中間パ
ス処理手段４７内の選択手段４７ａへ送る。 Ｉ（ｉ，ｊ（ｉ))＝ Ｊ（ｊ（ｉ))−Ｆ（ｉ，ｊ（ｉ)) ・・・（１０） 中間パス処理手段４７の動作については後で説明する。
パス選択手段４３では、一つの状態ｉについて、Ｐ通り
のブランチ状態ｊ（ｉ）の中からパスメトリックＩ
（ｉ，ｊ（ｉ))の値の最も大きいものを選択する。選択
されたブランチの状態番号ｊ（ｉ）を生き残りパスの状
態番号ｅj とすると、パスメトリックの最大値Ｉ（ｉ，
ｊ）はＪ（ｅj ）として次の時刻ｎ＋１のパスメトリッ
クの計算のために、パスメトリック計算手段４２に保持
される。パス履歴記憶手段４４では、状態番号ｉのパス
履歴を、生き残りパスの状態番号ｅj から Ｈ（ｎ，１）＝｛ｅｘn ，Ｈ（ｎ−１，ｅj ）｝ ・・・（１１） により更新して記憶する。
２，７１を接点７３ａ，７２ｂ，７１ｂ側に切換える。
スイッチ７３を介して受信信号ｙn が入力されると、第
１のカウント手段４６ａは状態番号ｉを１からＰL まで
順に発生する。第２のカウント手段４６ｂでは、一つの
状態番号ｉが発生されると、ブランチ状態番号ｊ（ｉ）
を１からＰまで順に発生する。ブランチメトリック計算
手段４１では、状態ｉとブランチ状態ｊ（ｉ）によって
決まる送信された可能性のあるシンボルの部分系列｛ｅ
ｘn ，ｅｘn-1 ，・・・，ｅｘn-L ｝と、受信信号ｙn
と、伝送路推定部５０Ａから出力される伝送路のインパ
ルス応答の推定値｛Ｅｈl n-M ｝とを用い、（９）式よ
りブランチメトリックＦ（ｉ，ｊ（ｉ))を計算し、その
計算結果をパスメトリック計算手段４２へ送る。 ・・・（９） パスメトリック計算手段４２では、ブランチメトリック
Ｆ（ｉ，ｊ（ｉ))と状態番号ｊ（ｉ）の時刻ｎ−１のパ
スメトリック値Ｊ（ｊ（ｉ))とを用い、ブランチ状態ｊ
（ｉ）から状態ｉへのパスのパスメトリックＩ（ｉ，ｊ
（ｉ))を（１０）式より計算し、その計算結果を中間パ
ス処理手段４７内の選択手段４７ａへ送る。 Ｉ（ｉ，ｊ（ｉ))＝ Ｊ（ｊ（ｉ))−Ｆ（ｉ，ｊ（ｉ)) ・・・（１０） 中間パス処理手段４７の動作については後で説明する。
パス選択手段４３では、一つの状態ｉについて、Ｐ通り
のブランチ状態ｊ（ｉ）の中からパスメトリックＩ
（ｉ，ｊ（ｉ))の値の最も大きいものを選択する。選択
されたブランチの状態番号ｊ（ｉ）を生き残りパスの状
態番号ｅj とすると、パスメトリックの最大値Ｉ（ｉ，
ｊ）はＪ（ｅj ）として次の時刻ｎ＋１のパスメトリッ
クの計算のために、パスメトリック計算手段４２に保持
される。パス履歴記憶手段４４では、状態番号ｉのパス
履歴を、生き残りパスの状態番号ｅj から Ｈ（ｎ，１）＝｛ｅｘn ，Ｈ（ｎ−１，ｅj ）｝ ・・・（１１） により更新して記憶する。
【００４９】以上の動作を１からＰL までの全ての状態
番号ｉについて繰り返した後、パス収束判定手段４５
で、全ての状態番号ｉについてパス履歴記憶手段４４に
記憶されたパス履歴の共通パスを調べ、時刻ｎ−１のパ
ス履歴の共通パスから増えた部分を送信シンボル系列の
推定値｛Ｅｘn-M ｝として出力する。
番号ｉについて繰り返した後、パス収束判定手段４５
で、全ての状態番号ｉについてパス履歴記憶手段４４に
記憶されたパス履歴の共通パスを調べ、時刻ｎ−１のパ
ス履歴の共通パスから増えた部分を送信シンボル系列の
推定値｛Ｅｘn-M ｝として出力する。
【００５０】以上の動作を、さらに、全ての受信信号の
サンプル値ｙn について繰り返し行うことにより、送信
シンボル系列の推定値｛Ｅｘn ｝が全て得られる。
サンプル値ｙn について繰り返し行うことにより、送信
シンボル系列の推定値｛Ｅｘn ｝が全て得られる。
【００５１】次に、本実施例の特徴である図１の中間パ
ス選択手段４７と中間パス記憶手段４８について説明す
る。
ス選択手段４７と中間パス記憶手段４８について説明す
る。
【００５２】本実施例は、ＴＤＭＡのフレームフォーマ
ットの中間に既知のデータがある場合に、これを伝送路
のインパルス応答推定に利用するものである。例えば、
図２に示した北米標準の場合、ＴＤＭＡのフレームフォ
ーマットの中間に隣接チャネル識別用の系列ＣＤＶＣＣ
のデータがある。これは、通話開始時に設定され、通話
中受信したデータが自分のチャネルのものか、あるいは
同じ周波数を用いている他のチャネルのものかを識別す
るために用いる。従って、この既知データの送信シンボ
ル系列を第２トレーニング系列として伝送路のインパル
ス応答推定に用いれば推定を正しく行うことができる。
ットの中間に既知のデータがある場合に、これを伝送路
のインパルス応答推定に利用するものである。例えば、
図２に示した北米標準の場合、ＴＤＭＡのフレームフォ
ーマットの中間に隣接チャネル識別用の系列ＣＤＶＣＣ
のデータがある。これは、通話開始時に設定され、通話
中受信したデータが自分のチャネルのものか、あるいは
同じ周波数を用いている他のチャネルのものかを識別す
るために用いる。従って、この既知データの送信シンボ
ル系列を第２トレーニング系列として伝送路のインパル
ス応答推定に用いれば推定を正しく行うことができる。
【００５３】ところが、差動符号化の場合、データがわ
かっていても、送信シンボルの位相変化量か決まるだけ
で、既知データの送信シンボル系列を確定することがで
きない。中間パス処理手段４７と中間パス記憶手段４８
では、次の動作を行うことにより、既知データ区間の送
信シンボル系列を確定する。
かっていても、送信シンボルの位相変化量か決まるだけ
で、既知データの送信シンボル系列を確定することがで
きない。中間パス処理手段４７と中間パス記憶手段４８
では、次の動作を行うことにより、既知データ区間の送
信シンボル系列を確定する。
【００５４】いま、既知データの直前のシンボルが送信
される時刻をＮ2 、既知データの送信シンボル系列の長
さをＮc とする。また、既知データの送信シンボル系列
の位相変化量を ｛ΔΦN +1，ΔΦN +2，・・・ΔΦN +Nc ｝ 2 2 2 ・・・（１２） とする。
される時刻をＮ2 、既知データの送信シンボル系列の長
さをＮc とする。また、既知データの送信シンボル系列
の位相変化量を ｛ΔΦN +1，ΔΦN +2，・・・ΔΦN +Nc ｝ 2 2 2 ・・・（１２） とする。
【００５５】ビタビ・アルゴリズムでは、時刻ｎの状態
番号ｉが決まると、時刻ｎに送信された可能性のあるシ
ンボルの候補が一つ決まる。従って、既知データ区間の
時刻ｎ（ｎ＝Ｎ2 ＋１，・・・，Ｎ2 ＋Ｎc ）において
は、この送信シンボル候補の絶対位相と既知データの送
信シンボル系列の位相変化量とから、状態ｉに至るべき
時刻ｎ−１の状態の送信シンボルの部分系列の絶対位相
が Φn-l ＝Φn-1+1 −ΔΦn-1+1 （ｌ＝１，２，・・・，Ｌ） ・・・（１３） により計算され、状態ｉに至るべきブランチ状態の番号
が決まる。そこで、既知データ区間の時刻ｎにおいて状
態ｉに至るべきブランチ状態の番号ｊｘ（ｉ，ｎ）を全
ての状態番号ｉについて、ビタビ・アルゴリズム処理を
開始する前に予め計算し、中間パス記憶手段４８に保持
しておく。
番号ｉが決まると、時刻ｎに送信された可能性のあるシ
ンボルの候補が一つ決まる。従って、既知データ区間の
時刻ｎ（ｎ＝Ｎ2 ＋１，・・・，Ｎ2 ＋Ｎc ）において
は、この送信シンボル候補の絶対位相と既知データの送
信シンボル系列の位相変化量とから、状態ｉに至るべき
時刻ｎ−１の状態の送信シンボルの部分系列の絶対位相
が Φn-l ＝Φn-1+1 −ΔΦn-1+1 （ｌ＝１，２，・・・，Ｌ） ・・・（１３） により計算され、状態ｉに至るべきブランチ状態の番号
が決まる。そこで、既知データ区間の時刻ｎにおいて状
態ｉに至るべきブランチ状態の番号ｊｘ（ｉ，ｎ）を全
ての状態番号ｉについて、ビタビ・アルゴリズム処理を
開始する前に予め計算し、中間パス記憶手段４８に保持
しておく。
【００５６】中間パス処理手段４７では、比較手段４７
ｂにより、既知データ区間の時刻ｎにおいて状態ｉのブ
ランチ状態ｊ（ｉ）とｊｘ（ｉ，ｎ）とを比較し、一致
しない場合、パスメトリック計算手段４２で計算された
パスメトリックＩ（ｉ，ｊ（ｉ))の値を選択手段４７ｂ
で非常に小さな値Ｋに置き換えてパス選択手段４３へ出
力する。これにより、先に述べたビタビ・アルゴリズム
の繰り返し処理を行うと、パス選択手段４３ではパスメ
トリックＩ（ｉ，ｊ（ｉ))の最も大きいパスを選択する
ので、既知データ区間の時刻のパスは、既知データの送
信シンボル系列の位相変化量に対応した正しいパスに自
動的に収束する。そのため、既知データの正しい送信シ
ンボル系列が確定する。
ｂにより、既知データ区間の時刻ｎにおいて状態ｉのブ
ランチ状態ｊ（ｉ）とｊｘ（ｉ，ｎ）とを比較し、一致
しない場合、パスメトリック計算手段４２で計算された
パスメトリックＩ（ｉ，ｊ（ｉ))の値を選択手段４７ｂ
で非常に小さな値Ｋに置き換えてパス選択手段４３へ出
力する。これにより、先に述べたビタビ・アルゴリズム
の繰り返し処理を行うと、パス選択手段４３ではパスメ
トリックＩ（ｉ，ｊ（ｉ))の最も大きいパスを選択する
ので、既知データ区間の時刻のパスは、既知データの送
信シンボル系列の位相変化量に対応した正しいパスに自
動的に収束する。そのため、既知データの正しい送信シ
ンボル系列が確定する。
【００５７】このようにして推定された既知データの送
信シンボル系列は、ビタビ・アルゴリズムの推定遅延の
ために、時間的に遅れている。既知データの送信シンボ
ル系列を第２トレーニングとして伝送路のインパルス応
答に用いるには、この時間的な遅れを補償する必要があ
る。そこで、伝送路推定部５０Ａでは、次のようにして
時間的な遅れを補償し、第２トレーニングと後半のデー
タ部分の伝送路のインパルス応答推定を行う。
信シンボル系列は、ビタビ・アルゴリズムの推定遅延の
ために、時間的に遅れている。既知データの送信シンボ
ル系列を第２トレーニングとして伝送路のインパルス応
答に用いるには、この時間的な遅れを補償する必要があ
る。そこで、伝送路推定部５０Ａでは、次のようにして
時間的な遅れを補償し、第２トレーニングと後半のデー
タ部分の伝送路のインパルス応答推定を行う。
【００５８】まず、図１のビタビ・アルゴリズム処理部
４０Ａで既知データの推定送信シンボル系列が確定した
ら、スイッチ７３を接点７３ｂ側にし、遅延回路６２で
遅延された受信信号ｙn-M 2 を該ビタビ・アルゴリズム
処理部４０Ａに入力すると共にスイッチ７２を介して伝
送路推定部５０Ａに入力する。ここで、遅延回路６２の
遅延時間は、時刻Ｎ2 ＋１から既知データの送信シンボ
ル系列が確定するまでに要した時間である。
４０Ａで既知データの推定送信シンボル系列が確定した
ら、スイッチ７３を接点７３ｂ側にし、遅延回路６２で
遅延された受信信号ｙn-M 2 を該ビタビ・アルゴリズム
処理部４０Ａに入力すると共にスイッチ７２を介して伝
送路推定部５０Ａに入力する。ここで、遅延回路６２の
遅延時間は、時刻Ｎ2 ＋１から既知データの送信シンボ
ル系列が確定するまでに要した時間である。
【００５９】次に、スイッチ７１，７２をそれぞれ接点
７１ｃ，７２ａ側にし、第２トレーニング系列に及び受
信信号ｙn-M を伝送路推定部５０Ａに入力する。伝送路
推定部５０Ａでは、図８のレジスタ１０８−１〜１０８
−Ｌに保持された既知データの直前の時刻Ｎ2 における
伝送路の推定インパルス応答Ｅｈl （ｌ＝０，１，・・
・，Ｌ）を、レジスタ１０２−１〜１０２−Ｌへ移し、
これを初期値として第２のトレーニングを行う。なお、
第２トレーニング系列はすでに推定された送信シンボル
系列であるので、この間、ビタビ・アルゴリズム処理部
４０Ａでは、送信シンボル系列の推定を行わず、各状態
のパスメトリックの値は既知データの送信シンボル系列
が確定した時の値をそのまま保持している。
７１ｃ，７２ａ側にし、第２トレーニング系列に及び受
信信号ｙn-M を伝送路推定部５０Ａに入力する。伝送路
推定部５０Ａでは、図８のレジスタ１０８−１〜１０８
−Ｌに保持された既知データの直前の時刻Ｎ2 における
伝送路の推定インパルス応答Ｅｈl （ｌ＝０，１，・・
・，Ｌ）を、レジスタ１０２−１〜１０２−Ｌへ移し、
これを初期値として第２のトレーニングを行う。なお、
第２トレーニング系列はすでに推定された送信シンボル
系列であるので、この間、ビタビ・アルゴリズム処理部
４０Ａでは、送信シンボル系列の推定を行わず、各状態
のパスメトリックの値は既知データの送信シンボル系列
が確定した時の値をそのまま保持している。
【００６０】さらに、後半のデータ部分では、ビタビ・
アルゴリズム処理部４０Ａで送信シンボルの推定を行
う。これと同時に、伝送路推定部５０Ａでは、前半のデ
ータ部分における推定と同様に、スイッチ７１，７２を
それぞれ接点７１ｂ，７２ｂ側にして、過去の時刻の送
信シンボル推定値Ｅｘn-M2-Mと、遅延回路６１によって
遅延された受信信号ｙn-M2-Mとを入力し、伝送路のイン
パルス応答の推定を続ける。
アルゴリズム処理部４０Ａで送信シンボルの推定を行
う。これと同時に、伝送路推定部５０Ａでは、前半のデ
ータ部分における推定と同様に、スイッチ７１，７２を
それぞれ接点７１ｂ，７２ｂ側にして、過去の時刻の送
信シンボル推定値Ｅｘn-M2-Mと、遅延回路６１によって
遅延された受信信号ｙn-M2-Mとを入力し、伝送路のイン
パルス応答の推定を続ける。
【００６１】以上のように、本実施例では次のような利
点を有している。（ａ）ＴＤＭＡフレームフォーマット
の途中にるあ既知データ区間の伝送路の状態のとるべき
パスを、該既知データに基づいて予め計算して中間パス
記憶手段４８に記憶しておき、該既知データ区間の状態
のパスメトリックを計算する際に、一つ前の時刻の状態
からの可能なパスのうち、前記中間パス記憶手段４８に
記憶されたパスと一致しないパスのパスメトリックを非
常に小さな値とする。この際、伝送路推定部５０Ａで
は、時間的な遅れを補償してインパルス応答の推定を行
う。そのため、既知データ区間のパスが自動的に正しい
パスに収束し、既知データ区間においては正しい送信シ
ンボルの推定値｛Ｅｘn ｝か得られる。従って、伝送路
のインパルス応答推定値が正しい値からずれてゆくのを
防止でき、誤り率を改善できる。
点を有している。（ａ）ＴＤＭＡフレームフォーマット
の途中にるあ既知データ区間の伝送路の状態のとるべき
パスを、該既知データに基づいて予め計算して中間パス
記憶手段４８に記憶しておき、該既知データ区間の状態
のパスメトリックを計算する際に、一つ前の時刻の状態
からの可能なパスのうち、前記中間パス記憶手段４８に
記憶されたパスと一致しないパスのパスメトリックを非
常に小さな値とする。この際、伝送路推定部５０Ａで
は、時間的な遅れを補償してインパルス応答の推定を行
う。そのため、既知データ区間のパスが自動的に正しい
パスに収束し、既知データ区間においては正しい送信シ
ンボルの推定値｛Ｅｘn ｝か得られる。従って、伝送路
のインパルス応答推定値が正しい値からずれてゆくのを
防止でき、誤り率を改善できる。
【００６２】（ｂ） 効果の一例として、２波モデルの
周波数選択性フェージング伝送路の場合のビット誤り率
のシミュレーション結果を図９に示す。横軸は１ビット
当りの信号電力対雑音電力比Ｅｂ／Ｎ０（ｂＢ）、縦軸
はビット誤り率ＢＥＲである。シミュレーション条件
は、シンボル間隔Ｔが４１μｓｅｃ、フェージング周波
数６０Ｈｚ、遅延波の遅延が１．０Ｔである。図９よ
り、本実施例の最尤系列推定器では、従来の最尤系列推
定器に比べて約２．５ｄＢ少ないＥｂ／Ｎ０でＢＥＲ１
０2 を得ることができ、従って、本実施例による効果は
非常に大きい。
周波数選択性フェージング伝送路の場合のビット誤り率
のシミュレーション結果を図９に示す。横軸は１ビット
当りの信号電力対雑音電力比Ｅｂ／Ｎ０（ｂＢ）、縦軸
はビット誤り率ＢＥＲである。シミュレーション条件
は、シンボル間隔Ｔが４１μｓｅｃ、フェージング周波
数６０Ｈｚ、遅延波の遅延が１．０Ｔである。図９よ
り、本実施例の最尤系列推定器では、従来の最尤系列推
定器に比べて約２．５ｄＢ少ないＥｂ／Ｎ０でＢＥＲ１
０2 を得ることができ、従って、本実施例による効果は
非常に大きい。
【００６３】なお、本発明は上記実施例に限定されず、
種々の変形が可能である。その変形例としては、例えば
次のようなものがある。（ｉ） 上記実施例では、パス
メトリックの計算式として（２）式に示した対数尤度に
比例する量を用いて説明しているが、（２）式の絶対値
をパスメトリックとしてもよい。この場合、パス選択手
段４３でパスメトリックの最小値を選択するようにし、
中間パス処理手段４７では中間パス記憶手段４８に保持
されたパスと一致しないパスのパスメトリックを非常に
大きな値とすればよい。（ii） 図１では中間パス処理
手段４７を選択手段４７ａ及び比較手段４７ｂで構成し
たが、これらを一つの演算手段等で構成してもよい。(i
ii） 伝送路推定部５０Ａは従来の図７の回路を利用し
て図８のように構成したが、この伝送路推定部５０Ａ内
に図１の遅延回路６１及びスイッチ７１，７２等を設け
る等して、図８以外の回路構成に変形することも可能で
ある。（iv） 上記実施例では、送信データ系列として
北米標準の時のＴＤＭＡフレーム中の中間の系列ＣＤＶ
ＣＣのデータ用いてインパルス応答の推定を行うように
しているが、これ以外の送信データ系列を用いることも
可能である。
種々の変形が可能である。その変形例としては、例えば
次のようなものがある。（ｉ） 上記実施例では、パス
メトリックの計算式として（２）式に示した対数尤度に
比例する量を用いて説明しているが、（２）式の絶対値
をパスメトリックとしてもよい。この場合、パス選択手
段４３でパスメトリックの最小値を選択するようにし、
中間パス処理手段４７では中間パス記憶手段４８に保持
されたパスと一致しないパスのパスメトリックを非常に
大きな値とすればよい。（ii） 図１では中間パス処理
手段４７を選択手段４７ａ及び比較手段４７ｂで構成し
たが、これらを一つの演算手段等で構成してもよい。(i
ii） 伝送路推定部５０Ａは従来の図７の回路を利用し
て図８のように構成したが、この伝送路推定部５０Ａ内
に図１の遅延回路６１及びスイッチ７１，７２等を設け
る等して、図８以外の回路構成に変形することも可能で
ある。（iv） 上記実施例では、送信データ系列として
北米標準の時のＴＤＭＡフレーム中の中間の系列ＣＤＶ
ＣＣのデータ用いてインパルス応答の推定を行うように
しているが、これ以外の送信データ系列を用いることも
可能である。
【００６４】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、第１の発明
によれば、既知データの状態のパスメトリックを計算す
る際に、中間パス処理手段により、一つ前の時刻の状態
からの可能なパスのうち、中間パス記憶手段に記憶され
たパスと一致しないパスのパスメトリックを非常に小さ
な値に置き換えてパス選択手段へ出力するようにしてい
る。これにより、既知データのパスが自動的に正しいパ
スに収束する。そして、この収束した既知データのパス
から得られる推定送信シンボルの系列を他のトレーニン
グ系列として伝送路推定部へ与え、該伝送路推定部によ
って既知データの伝送路のインパルス応答を再度推定し
なおすようにしているので、既知データにおいてより正
しい送信シンボルの推定値が得られる。従って、伝送路
のインパルス応答推定値が正しい値からずれてゆくのを
的確に防止でき、誤り率を改善できる。
によれば、既知データの状態のパスメトリックを計算す
る際に、中間パス処理手段により、一つ前の時刻の状態
からの可能なパスのうち、中間パス記憶手段に記憶され
たパスと一致しないパスのパスメトリックを非常に小さ
な値に置き換えてパス選択手段へ出力するようにしてい
る。これにより、既知データのパスが自動的に正しいパ
スに収束する。そして、この収束した既知データのパス
から得られる推定送信シンボルの系列を他のトレーニン
グ系列として伝送路推定部へ与え、該伝送路推定部によ
って既知データの伝送路のインパルス応答を再度推定し
なおすようにしているので、既知データにおいてより正
しい送信シンボルの推定値が得られる。従って、伝送路
のインパルス応答推定値が正しい値からずれてゆくのを
的確に防止でき、誤り率を改善できる。
【００６５】第２の発明によれば、中間パス処理手段を
比較手段と選択手段とで構成したので、比較手段では、
一つ前の時刻の状態からの可能なパスと中間パス記憶手
段に記憶されたパスとの一致／不一致の判定を行い、そ
の判定結果に基づき選択手段により、不一致の時のパス
メトリックを非常に小さな値にするようにしているの
で、簡単かつ的確に中間パスの処理が行える。
比較手段と選択手段とで構成したので、比較手段では、
一つ前の時刻の状態からの可能なパスと中間パス記憶手
段に記憶されたパスとの一致／不一致の判定を行い、そ
の判定結果に基づき選択手段により、不一致の時のパス
メトリックを非常に小さな値にするようにしているの
で、簡単かつ的確に中間パスの処理が行える。
【図１】本発明の実施例を示す最尤系列推定器の機能ブ
ロック図である。
ロック図である。
【図２】ＴＤＭＡのフレームフォーマット図である。
【図３】従来のディジタル移動通信の送受信機を示す構
成ブロック図である。
成ブロック図である。
【図４】４／πシフトＤＱＰＳＫの信号空間ダイアグラ
ムである。
ムである。
【図５】従来の４／πシフトＤＱＰＳＫ、Ｌ＝１のトリ
レス図である。
レス図である。
【図６】従来の最尤系列推定器を示す構成ブロック図で
ある。
ある。
【図７】図６中の伝送路推定部５０の回路図である。
【図８】図１中の伝送路推定部５０Ａの回路図である。
【図９】図１におけるビット誤り率のシミュレーション
結果を示す図である。
結果を示す図である。
４０Ａ ビタビ・アルゴリズム処理部
４１ ブランチメトリック計算手段
４２ パスメトリック計算手段
４３ パス選択手段
４４ パス履歴記憶手段
４５ パス収束判定手段
４６ａ，４６ｂ 第１，第２のカウント手段
４７ 中間パス処理手段
４７ａ， 選択手段
４７ｂ 比較手段
４８ 中間パス記憶手段
５０Ａ 伝送路推定部
６１，６２ 遅延回路
７１，７２，７３ スイッチ
７０ レジスタ
Claims (2)
- 【請求項１】 時刻ｎにおいて送信された可能性のある
送信シンボルの複数の部分系列を状態ｉ（ｉ＝１，・・
・，Ｐ）と定義し、時刻ｎにおける状態ｉに遷移し得る
時刻ｎ−１における複数の状態からのパスのパスメトリ
ックを計算するパスメトリック計算手段と、前記パスメ
トリック計算手段によって計算された時刻ｎ、状態ｉの
複数の可能なパスのパスメトリックを比較して最も尤度
の大きいパスを時刻ｎにおける状態ｉのパスとして選択
するパス選択手段とを、有するビタビ・アルゴリズム処
理部と、伝送路のインパルス応答を適応アルゴリズムに
より逐次推定する伝送路推定部とを備え、送信データ系
列の途中に既知データを含んだデータ系列を差動符号化
して得られる送信シンボル系列を推定する最尤系列推定
器において、前記既知データの送信シンボル系列が送信
された時刻ｎの状態ｉに遷移すべき時刻ｎ−１の状態を
前記既知データに基づいて予め計算して記憶する中間パ
ス記憶手段と、前記既知データの送信シンボル系列が送
信された時刻ｎにおいて状態ｉに遷移し得る時刻ｎ−１
の複数の状態と前記中間パス記憶手段に記憶された状態
との一致／不一致を判定し、不一致の時には前記パスメ
トリック計算手段によって計算されたパスメトリックの
値を所定の微小値に置き換えて前記パス選択手段へ出力
する中間パス処理手段とを、前記ビタビ・アルゴリズム
処理部に設け、前記ビタビ・アルゴリズム処理部におい
て前記既知データの送信シンボル系列が確定した時、該
確定するまでの時間遅れを補償した受信信号を前記伝送
路推定部に入力し、該伝送路推定部によって前記既知デ
ータの送信シンボル系列をトレーニング系列として伝送
路のインパルス応答を推定する構成にしたことを特徴と
する最尤系列推定器。 - 【請求項２】 請求項１記載の最尤系列推定器におい
て、前記中間パス処理手段は、前記既知データの送信シ
ンボル系列が送信された時刻ｎにおいて状態ｉに遷移し
得る時刻ｎ−１の複数の状態と前記中間パス記憶手段に
記憶された状態とを比較する比較手段と、前記比較手段
の比較結果が一致しない状態の前記パスメトリック計算
手段によって計算されたパスメトリックの値を尤度が所
定の微小値になる値に置き換えて前記パス選択手段へ出
力する選択手段とで、構成した最尤系列推定器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15354491A JP3237865B2 (ja) | 1991-06-25 | 1991-06-25 | 最尤系列推定器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15354491A JP3237865B2 (ja) | 1991-06-25 | 1991-06-25 | 最尤系列推定器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH053437A true JPH053437A (ja) | 1993-01-08 |
| JP3237865B2 JP3237865B2 (ja) | 2001-12-10 |
Family
ID=15564837
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15354491A Expired - Fee Related JP3237865B2 (ja) | 1991-06-25 | 1991-06-25 | 最尤系列推定器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3237865B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6504868B1 (en) | 1998-03-13 | 2003-01-07 | Nec Corporation | Adaptive equalizer |
-
1991
- 1991-06-25 JP JP15354491A patent/JP3237865B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6504868B1 (en) | 1998-03-13 | 2003-01-07 | Nec Corporation | Adaptive equalizer |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3237865B2 (ja) | 2001-12-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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