JPH11313010A - 信号変調プロセス - Google Patents
信号変調プロセスInfo
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
- H04B1/69—Spread spectrum techniques
- H04B1/707—Spread spectrum techniques using direct sequence modulation
-
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Abstract
の要素すべてを考慮しながら、他方では直交変調に加え
て二重直交変調にも同等に適用可能な信号変調プロセス
を提供する。 【解決手段】 本発明は、相関値(α1〜αn)を決定す
る工程と、前記相関値(α1〜αn)から信頼値(w1〜
wN)を推定する工程と、復調シンボルの各要素に使用
されるべきソフト決定値(C1〜Ck)を前記信頼値(w
1〜wN)から推定する工程とからなる通信システムにお
いて送信されるシーケンス(SE1〜SEN)を表す信号
の信号変調プロセスである。
Description
えば、直交または二重直交変調を利用する広帯域通信の
方式等において発したシーケンスを表す信号を復調する
プロセスに関する。かかる通信システムは、例えば、ワ
イヤレス電話方式または衛星中継タイプの通信システム
等の多重アクセス通信システムである。例えば、本発明
は、CDMA(Code Division Multiple Acces:符号分
割多重アクセス)方式を使用する通信システムに応用で
きる。
通信システムは、周知であり、例えば、米国特許第5,
602,833号公報に記載のタイプがある。図1に示
すように、かかるシステムは、送信側において、本質的
に、エンコーダ10、変調器20、チャネル40上で送
信する送信器30で構成されている。受信側において、
受信器50、変調器20に対応する復調器60、エンコ
ーダ10に対応するデコーダ70で構成されている。ま
た一般的に、かかるシステムは、エンコーダ10と変調
器20の間に設けられたインタリーブ装置15に加え
て、インタリーブ装置15に対応し、復調器60とデコ
ーダ70の間に設けられたデインタリーブ装置65を含
む。
5は、当該技術において周知であり、音声信号、データ
信号または他の信号、例えば、まず増幅され、濾波さ
れ、さらにディジタル化された信号を表す到来ビット列
を反復かつインタリーブしながら符号化するために設け
られる。この符号化は、エラー検出および補正機能を実
行することが可能なタイプのものである。インタリーブ
式処理方式においては、この符号化により、当該システ
ムは低ノイズ/信号比かつ低干渉信号比で動作すること
もできる。符号化およびインタリーブ式処理の結果生じ
る信号は、一般に1と−1(または0と1)とされるk
個の要素からなるk領域のワードまたはシンボルのシー
ケンスである。
において直交変調または二重直交変調と呼ばれる変調プ
ロセスを施される。
ドの生成器21を含む。かかるワードは、シーケンスま
たは関数ともいわれる。以下の説明では、これらを「関
数」という語で表す。
基づいて導出される、アダマール(Hadamard)マトリク
スの名で知られるウォルシュ関数であってもよい。アダ
マールマトリクスは、回帰的に導出されるマトリクスで
あって、n次関数のマトリクスは以下のように記すこと
ができることが惹起される。
さらに、1次元のマトリクスW(1)は1である。)
は、ウォルシュ関数と呼ばれ、Sp(n)と表記される
(pは、目下の関数の行または列の数であり、nは、関
数の次元である)。また、より簡単にSpとも表記でき
る。
以下のように記す。
−1,−1,1,1,−1,−1,1}と記される。
要素0と1をそれぞれ用いてもよい。
から派生する可能な各シンボルpに被送信シーケンスS
Epを割り当てる工程からなる。直交変調の場合、この
割り当てられたシーケンスSEpは、ウォルシュ関数Sp
(n)に対応する。このように、3ビットのシンボルを
8次元のウォルシュ関数によって変調することができ
る。また、一般に、kビットのシンボルは、n次元(=
2k)のN(=2k)シーケンスSEpによって変調され
る。
は、変調器20によって送信され属性とされる対応SE
pシーケンスのリストを以下の表1に示す。
すなわち、例えば、最後の要素(k番目の要素)が第1
位(first state)にあるとき、n=2k-1次元のウォル
シュ関数Sq等の直交関数、あるいは最後の要素(k番
目の要素)が第2位にあるとき、同じn次元の該関数S
qの論理補数のいずれかを到来シンボルpの属性とする
工程からなる。一般に、kビットのシンボルは、n(=
2k-1)長のN(=2k)シーケンスSEpによって変調
される。二重直交変調は、例えば、欧州特許出願公開第
EP−A−809364号公報に記載されている。
は、変調器20によって属性とされる対応シーケンスの
リストを以下の表2に示す。
シーケンスSEpは、送信器30によって処理され送信
される。これらは、送信器30と変調器20にそれぞれ
対応する受信器50および復調器60にチャネル40を
介して送信される。
スは、受信器50が送信する信号において、変調中に用
いられるシーケンスSEpを再生(recover)し、次いで
このシーケンスに基づいて変調信号pを再生する工程か
らなる。
の対応関数との相関値のシーケンスを選択する工程から
なる。したがって、すでに送信してしまった確率が最も
大きなシーケンスSEpを選択する工程からなる。シー
ケンスSEpを選択してしまうと、このシーケンスに関
連するシンボルpを再生し、デインタリーブ装置65、
次いでデコーダ70に送出する。
イプのデコーダ、例えば、「通信システムにおける旋回
符号およびその性能(Convolutional codes and their p
erformance in communication systems)」と題するA.J.
Viterbiによる1971年10月のIEEE Transactions
on Communications Technologyに発表された論文に記載
されたものがある。
決定方法(Hard Decision Method)と呼ばれる。
と呼ばれる別の方法は、受信器50が送信する信号と変
調プロセス中であれば使用している可能性のある関数の
各々との相関プロセスによって得られる相関値に基づい
て、前記関数の各々と関連する各シーケンスSE1〜S
ENの信頼値を決定する工程からなる。また、復調シン
ボルpの各要素の属性とされるソフト決定値をこの信頼
値の群から推定する工程からもなる。これらの決定値の
各々からこのようにして形成された復調シンボルは、上
述のように、デインタリーブ装置65に、さらにデコー
ダ70に送出される。
たこのソフト決定値の群の理論的な公式化は、次式によ
って一般に求められると指摘できる。
ことを認識した場合のシーケンスSExがすでに発行さ
れたことを決定する確率を表し、uiは、目下のシーケ
ンスSExに対応するシンボルxのi次要素である。)
には、その計算において比較的長い数学的演算を何度も
実行する必要があるという欠点がある。さらに、最適な
ソフト決定値が従来の送信チャネルの、例えば信号/ノ
イズ比、またはこの割合の統計的挙動(ガウスの法則、
ライスの法則、レーリーの法則等)という先行の知識が
求められることは明らかである。
は、これらの課題を解決することを目的とした復調器が
記載されている。図2には、かかる変調器が表されてい
る。
行されるデータサンプル形式の信号を受信する相関手段
61からなる。これらの相関手段61は、例えば、高速
アダマール変換(Fast Hadamard Transform)すなわち
F.H.T.の算出手段、または相関関係の算出手段か
らなる。これらの手段は、変調プロセス中に使用できる
ウォルシュ関数S1〜SN各々に現行の信号との相関関係
を表す相関値α1〜αnを与える。
でに送信している可能性のある各シーケンスSE1〜S
ENに関連する受信信号のエネルギー部w1〜wNに対応
する信頼値を決定できる。関数Spに等しい各シーケン
スSEpは、一般的に手段62において前記関数との相
関値αpの二乗となるよう前記シーケンスと関連するエ
ネルギー部wpを算出する(wp=αp 2)。
えられたw1〜wNまでの値すべてに基づいてC1〜Ckま
でのソフト決定値すべてを決定し、次いでこれらを変調
シンボルの要素u1〜ukのそれぞれ属性とする計測算出
手段63からなる。
って求められる。
pが+1に等しい要素uiを有するシーケンスSEpのエ
ネルギー部wpのうち最も高次(highest)なものに相当
し、第2最大関数は、対応する変調シンボルp’が−1
に等しい要素uiを有するシーケンスSEp'のエネルギ
ー部wp'のうち最も高次のものに相当する。)
の一つは、二重直交変調に直接適用できないことに起因
する。実際、直交変調の場合、手段61(F.H.T.
高速アダマール変換または受信器50の出力側に存在す
る信号と各ウォルシュシーケンスの間の相関関係を算出
する手段)を上述のように適用することができない。
したものと同じくらい実行の複雑性が低く、一方では復
調シンボルの要素すべてを考慮しながら、他方では直交
変調に加えて二重直交変調にも同等に適用可能な信号変
調プロセスを提供することである。
め、本発明による復調プロセスは以下、すなわち、変調
プロセス中に使用された可能性がある各直交値と、復調
される信号との間の相関値を決定する工程と、送信され
た可能性がある各シーケンスに属性のある信頼値を、前
記相関値から推定する工程からなることを特徴とし、前
記信頼値は以下のように計算される。
ボル(p)に、シンボル(p)の最後の要素(Uk)が
第1位にある場合に直交関数(S1〜Sn)か、あるいは
シンボル(p)の最後の要素(uk)が第2位にある場
合に直交関数(S1〜Sn)の論理補数の何れかを関連さ
せる二重直交変調の結果である送信可能な各シーケンス
(SE1〜SEN)であり、通信システムにおいて送信さ
れるシーケンス(SE 1〜SEN)を表す信号の復調プロ
セスであって、最大確率タイプの連続復号に鑑みてソフ
ト決定値(C1〜Ck)の各々を復調シンボルの各要素の
属性とするように決定するために提供され、変調プロセ
ス中に使用していた可能性のある各直交関数(S1〜
Sn)と復調されるべき信号との相関値(α1〜αn)を
決定する工程と、シーケンス(SEp)と関連するシン
ボル(p)の最後の要素(uk)が第1位にある場合
に、値(wp)が、復調されるべき信号とシーケンス
(SEp)に使用される関数(Sq)との相関値(αq)
が正である場合に相関値(αq)の二乗に等しいか、ま
たは相関値(αq)が負である場合にゼロであって、シ
ーケンス(SEp)と関連するシンボル(p)の最後の
要素(uk)が第2位にある場合に、値(wp)は、復調
されるべき信号とシーケンス(SEp)のために使用さ
れる関数(Sq)との相関値(αq)が正である場合にゼ
ロか、または相関値(αq)が負である場合に相関値
(αq)の二乗に等しくなるように、計算された信頼値
(w1〜wn)において、送信された可能性のある各シー
ケンス(SE1〜SEN)の属性とした信頼値(w1〜
wn)を相関値(α1〜αn)から推定する工程と、復調
シンボルの各要素の属性とすべきソフト決定値(C1〜
Ck)を信頼値(w1〜wN)から推定する工程とを有す
る。
とすべき決定値(C1)は、シンボル(p)と関連する
シーケンス(SEj)の属性とされる信頼値すべての和
に等しいものとして計算され、その第1値に要素
(ui)が等しく、要素(ui)が第2値に等しいシンボ
ル(p’)に対応するシーケンス(SEj)と関連する
信頼値(wj)すべての和を上述の和から求める。
て、各信頼値(w1〜wN)を相関値(α1〜αn)の全数
の関数である重み付け係数(m)で乗算する工程からな
る。
得られる。
表す)
およびその他については、実施形態および添付図面に関
する以下の説明を解することでより明らかとなろう。
器は、本質的に、図2に表す従来技術の状態のように、
受信器50から派生する信号を受信するとともに、変調
中に使用している可能性のあるn個の直交関数(例え
ば、ウォルシュ関数)S1〜Snの上記の到来信号の相関
値α1〜αnとを送出する相関手段61からなる。これら
の相関値は、手段62に送信され、SE1〜SENの範囲
ですでに送信している可能性のある各シーケンスとそれ
ぞれ関連する信頼値w1〜wNを計測算出手段63に送出
する。信頼値w1〜wNは、各シーケンスSE1〜SENと
関連するエネルギーの部分を表している。
てすでに実行している場合に本発明に係る復調器を機能
できるようにするためには、送信されている可能性のあ
る各シーケンスSEpと関連するエネルギー部wpを計算
する手段62において実行する処理によって本質的に当
該技術において周知のものと異なる。このプロセスにつ
いて次に説明する。
k個の要素uiを含むと想定する。このシンボルに対応
する被送信シーケンスは、SEpと称されるシーケンス
である。このシンボルを二重直交変調によってすでに変
調している場合、2通りのシナリオが呈される。第1の
場合には、その最後の要素(k番目の要素)(これをu
kとする)が第1位(例えば+1)にあり、被送信シー
ケンスSEpは、ウォルシュ関数(これをSqとする)に
対応する。
位(例えば−1)にあり、送信されたシーケンスSEp
は、同じウォルシュ関数Sqの論理成分Sqに対応する。
ンスSEpに関連する信頼値、すなわちエネルギー部wp
は、相関値αpが正である場合には、到来信号と、この
シーケンスSEpに対応するウォルシュ関数Sqとの相関
値αpの二乗である(wp=α p 2)か、あるいは相関値α
pが負である場合にはゼロである(wp=0)。
信頼値wpは、相関値αpが負である場合には、到来信号
と、このシーケンスSEpに対応するウォルシュ関数Sq
との相関値αpの二乗である(wp=αp 2)か、あるいは
相関値αpが正である場合にはゼロである(wp=0)。
想定してみると、2個の相関値α1およびα2がそれぞれ
あることになる。以下の表3には、これら2個の値α1
およびα2が正であるとき、こららの値α1およびα2に
対応するエネルギー部分の値w1〜w4が与えられる。
は正、第2は負であるこれら2個の値α1およびα2に対
応するエネルギー部の値w1〜w4が与えられる。
Epと関連する信頼値wpを上述したように計算するが、
相関値α1〜αnの全数の関数である係数(mとする)に
よってこれに重み付けをする。都合よく、重み付け係数
mの値は次式によって求められる。
定値C1〜Ckにk=Log2(N)を供するために与え
られる計測手段63は、前述したタイプのものであって
もよい。したがって、復調シンボルの要素uiと関連す
るソフト決定値Ciは、このように次式で求められるこ
とが惹起されるはずである。
て、α1の絶対値がα2の絶対値を上回る場合、以下が導
出される。
て、α1の絶対値がα2の絶対値を上回る場合、以下が導
出される。
の計測算出は、選択を行う必要があることから、復調シ
ンボルの要素uiすべては考慮していない。
うにするためには、本発明の一実施形態によると、計測
手段63は、復調シンボルのi番目の要素uiと関連す
る計算された決定値Ciが、すでに送信している可能性
のあるシーケンスと関連するエネルギー部wiの和に等
しく、この第1値(例えば+1)は対応するシンボルの
i番目の要素uiと等しく、ここから、すでに送信して
いる可能性のあるシーケンスと関連するエネルギー部w
i和を求め、この第2値(例えば−1)は対応するシン
ボルの前記i番目の要素uiが等しい。
のように書き表すことができる。
ろ信頼値の重み付けされた和に基づく。
て、以下が得られる。
て、以下が得られる。
ものなどの手段63を用いることが可能である。エネル
ギー部の値wpは、αp 2と等しくなり、これにより復調
シンボルの各要素uiについて次式で書き表される決定
値Ciが得られる。
によれば、上述の工程を有するので、従来のものと同じ
くらい実行の複雑性が低く、一方では復調シンボルの要
素すべてを考慮しながら、他方では直交変調に加えて二
重直交変調にも同等に適用可能な信号変調プロセスを提
供することができる。
る。
復調器の概略図である。
段。
Claims (4)
- 【請求項1】 シンボル(p)に、前記シンボル(p)
の最後の要素(Uk)が第1位にある場合に直交関数
(S1〜Sn)か、あるいは前記シンボル(p)の最後の
要素(uk)が第2位にある場合に前記直交関数(S1〜
Sn)の論理補数の何れかを関連させる二重直交変調の
結果である送信可能な各シーケンス(SE1〜SEN)で
あり、通信システムにおいて送信されるシーケンス(S
E1〜SEN)を表す信号の復調プロセスであって、最大
確率タイプの連続復号に鑑みてソフト決定値(C1〜
Ck)の各々を前記復調シンボルの各要素の属性とする
ように決定するために提供され、 変調プロセス中に使用していた可能性のある各直交関数
(S1〜Sn)と復調されるべき信号との相関値(α1〜
αn)を決定する工程と、 前記シーケンス(SEp)と関連するシンボル(p)の
最後の要素(uk)が第1位にある場合に、値(wp)
が、復調されるべき信号と前記シーケンス(SEp)に
使用される関数(Sq)との相関値(αq)が正である場
合に前記相関値(α q)の二乗に等しいか、または前記
相関値(αq)が負である場合にゼロであって、前記シ
ーケンス(SEp)と関連するシンボル(p)の最後の
要素(uk)が第2位にある場合に、前記値(wp)は、
復調されるべき信号と前記シーケンス(SEp)のため
に使用される関数(Sq)との相関値(αq)が正である
場合にゼロか、または前記相関値(αq)が負である場
合に前記相関値(αq)の二乗に等しくなるように、計
算された信頼値(w1〜wn)において、送信された可能
性のある各シーケンス(SE1〜SEN)の属性とした信
頼値(w1〜wn)を前記相関値(α1〜αn)から推定す
る工程と、 復調シンボルの各要素の属性とすべき前記ソフト決定値
(C1〜Ck)を前記信頼値(w1〜wN)から推定する工
程とを有することを特徴とする信号変調プロセス。 - 【請求項2】 前記復調シンボルの要素(ui)の属性
とすべき前記決定値(C1)は、前記シンボル(p)と
関連するシーケンス(SEj)の属性とされる信頼値す
べての和に等しいものとして計算され、その第1値に前
記要素(ui)が等しく、前記要素(ui)が第2値に等
しいシンボル(p’)に対応する前記シーケンス(SE
j)と関連する信頼値(wj)すべての和を前記和から求
めることを特徴とする請求項1記載の信号変調プロセ
ス。 - 【請求項3】 前記プロセスは、前記決定値の計算に先
立って、各信頼値(w1〜wN)を前記相関値(α1〜
αn)の全数の関数である重み付け係数(m)で乗算す
る工程からなることを特徴とする請求項2記載の信号変
調プロセス。 - 【請求項4】 前記重み付け係数値は、次式によって得
られる 【数1】 (αjは、直交関数Sjと関連する相関値を表す)ことを
特徴とする請求項3記載の信号変調プロセス。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR9803389 | 1998-03-13 | ||
FR9803389A FR2776146B1 (fr) | 1998-03-13 | 1998-03-13 | Procede de demodulation de signaux representatifs de sequences emises dans un systeme de communications |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11313010A true JPH11313010A (ja) | 1999-11-09 |
JP4190646B2 JP4190646B2 (ja) | 2008-12-03 |
JP4190646B6 JP4190646B6 (ja) | 2009-03-04 |
Family
ID=
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7218667B2 (en) | 2001-03-29 | 2007-05-15 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Radio reception apparatus and radio reception method |
JP2016111588A (ja) * | 2014-12-09 | 2016-06-20 | 三菱電機株式会社 | 受信機 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7218667B2 (en) | 2001-03-29 | 2007-05-15 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Radio reception apparatus and radio reception method |
JP2016111588A (ja) * | 2014-12-09 | 2016-06-20 | 三菱電機株式会社 | 受信機 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0942542B1 (fr) | 2003-04-23 |
FR2776146A1 (fr) | 1999-09-17 |
FR2776146B1 (fr) | 2000-08-04 |
DE69907058D1 (de) | 2003-05-28 |
US6434111B1 (en) | 2002-08-13 |
DE69907058T2 (de) | 2003-11-06 |
EP0942542A1 (fr) | 1999-09-15 |
JP4190646B2 (ja) | 2008-12-03 |
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