JPH11501492A - 符号化された信号をデコードするための方法および装置 - Google Patents
符号化された信号をデコードするための方法および装置Info
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Abstract
(57)【要約】
無線通信システムの受信機において実施されるデコーダ(215)は符号化された信号をデコードするための改善された方法および装置を使用する。受信機は複数のフィンガからのエネルギ値(156A,156B,…,156N)を加算して統合エネルギ値(166)を生成する。統合エネルギ値(166)から、デインタリーバ(210)によってデインタリーブされる前にノンリニア関数発生器(205)によって1組の対数尤度値(207)が発生される。デインタリーブされた値(213)はその後の関連するビットの推定におけるビットのパスヒストリを導入することにより元の信号(178)を推定するデコーダ(215)への入力である。ビットのパスヒストリを使用することは元の信号(178)の推定を改善し、これは受信機の感度の増大に変換される。
Description
【発明の詳細な説明】
符号化された信号をデコード
するための方法および装置
発明の分野
本発明は一般的には無線通信システムに関し、かつより特定的には、無線通信
システムにおける直交符号化された信号(orthogonally enco
ded signal)のデコードまたは復号(decoding)に関する。
発明の背景
通信システムは数多くの形式をとる。一般に、通信システムの目的は情報を有
する信号を、1つのポイントに位置する、ソースから幾らかの距離だけ離れた他
のポイントに位置する、ユーザのデスティネイションに伝達することである。通
信システムは一般に3つの基本的な構成要素、即ち送信機、チャネルおよび受信
機、から構成される。送信機はメッセージ信号をチャネルによって送信するのに
適した形式に処理する機能を有する。メッセージ信号のこの処理は変調と称され
る。チャネルの機能は送信機の出力と受信機の入力との間の物理的接続を提供す
ることである。受信機の機能は元のメッセージ信号の推定値(estima
te)を生成するように受信された信号を処理することである。受信信号のこの
処理は復調と称される。
2つの形式の2方向通信チヤネルが存在し、即ち、ポイント−ポイント(po
int−to−point)チャネルおよびポイント−マルチポイント(poi
nt−to−multipoint)チャネルである。ポイント−ポイントチャ
ネルの例は有線を含む(例えば、ローカル電話伝送、マイクロ波リンク、および
光ファイバ)。これに対し、ポイント−マルチポイントチャネルは単一の送信機
から同時に数多くの受信局に到達できる能力を提供する(例えば、セルラ無線電
話通信システム)。これらのポイント−マルチポイントシステムはまたマルチア
ドレスシステム(Multiple Address Systems:MAS
)と称される。
アナログおよびデジタル伝送方法は通信チャネルによってメッセージ信号を送
信するために使用される。デジタル方法を使用することはアナログ方法に対して
幾つかの動作上の利点を提供し、これらの利点はそれらに限定されるものではな
いが、チャネルノイズに対する免疫性の増大、システムの柔軟性ある動作、異な
る種類のメッセージ信号の送信のための共通のフォーマット、暗号化の使用によ
る通信の改善された保安性、および容量の増大を含む。
これらの利点はシステムの複雑さの増大という犠牲を払って達成される。しか
しながら、超大規模集積(VLSI)
技術の使用により、ハードウエアを構築するコスト効率のよい方法が開発されて
きている。
メッセージ信号(アナログまたはデジタル)をバンドパス通信チャネルによっ
て送信または伝送するためには、該メッセージ信号はチャネルによる効率的な送
信に適した形式に処理されなければならない。メッセージ信号の変更は変調と称
される処理によって達成される。この処理は変調された波形のスペクトルが割り
当てられたチャネルの帯域幅に整合するような方法で前記メッセージ信号に従っ
てキャリア波または搬送波の幾つかのパラメータを変えることを含む。これに対
して、受信機はチャネルを通って伝搬した後の送信信号の劣化したものから元の
メッセージ信号を再生することが要求される。この再生は復調と称されるプロセ
スを使用して達成され、これは送信機において使用された変調プロセスの逆であ
る。
効率的な送信を提供することに加えて、変調を行うための他の理由がある。特
に、変調を使用することは多重化を可能にし、即ち幾つかのメッセージソースか
らの信号の共通のチャネルによる同時的な送信である。また、変調はメッセージ
信号をノイズおよび妨害の影響を受けにくい形式に変換するために使用できる。
多重化された通信システムのために、システムは典型的には数多くの遠隔ユニ
ット(即ち、加入者ユニット)から構成され、該遠隔ユニットは通信チャネルに
よる資源の連
続的な使用よりはむしろ通信チャネル資源の短いまたは離散的な部分の間通信チ
ャネルによってアクティブなサービスを受けることを要求する。従って、通信シ
ステムは同じ通信チャネルによって短い期間の間数多くの遠隔ユニットと通信す
る特性を導入するよう設計されてきている。これらのシステムはマルチアクセス
通信システムと称される。
1つの形式のマルチアクセス通信システムはスペクトル拡散(spread
spectrum)システムである。スペクトル拡散システムにおいては、送信
信号が通信チャネル内の広い周波数帯域にわたり拡散される変調技術が使用され
る。前記周波数帯域は送られる情報を送信するのにに必要な最小の帯域幅よりず
っと広くされる。例えば、音声信号はその情報それ自体のたった2倍の帯域幅で
振幅変調(AM)によって送ることができる。他の形式の変調、例えば低偏移周
波数変調(FM)または単側波帯AM、もまた情報それ自体の帯域幅と比較でき
る程度の帯域幅で情報が送信できるようにする。しかしながら、スペクトル拡散
システムにおいては、たった数キロヘルツの帯域幅を備えた変調ベースバンド信
号(例えば、音声チャネル)は何メガヘルツもの広さの周波数帯域を占有しかつ
該周波数帯域によって送信される信号に変換される。これは送信されるべき信号
を送られるべき情報によっておよび広帯域符号化信号によって変調することによ
り達成される。3つの一般的な形式のスペクトル拡散通信技術が存在しそれらは
以
下のものを含む。
ダイレクトシーケンス
ビットレートが情報信号の帯域幅よりずっと高いデジタルコードシーケンスに
よるキャリアの変調である。このようなシステムは「ダイレクトシーケンス(D
irect Sequence)」変調システムと称される。
ホッピング(Hopping)
あるコードシーケンスによって指示されるパターンでキャリア周波数を離散的
に増分してシフトするものである。これらのシステムは「周波数ホッパーズ(f
requency hoppers)」と称される。送信機は幾つかの周波数の
組の中で周波数から周波数へとジャンプし、周波数を使用する順序はコードシー
ケンスによって決定される。同様に、「時間ホッピング」および「時間−周波数
ホッピング」はコードシーケンスによって規制される送信の時間を有する。
チャープ(Chirp)
キャリアがある与えられたパルス期間の間に広い帯域に
わたり掃引するパルスFMまたは「チャープ」変調である。情報(即ち、メッセ
ージ信号)は幾つかの方法によりスペクトル拡散信号に埋め込むことができる。
1つの方法は情報をそれが拡散変調のために使用される前に拡散コードに加える
ことである。この技術はダイレクトシーケンスおよび周波数ホッピングシステム
において使用することができる。送られる情報はそれを拡散コードに加える前に
デジタル形式でなければならず、それは拡散コードと情報、典型的には2進コー
ド、の組合わせはモジュロ2の加算を含むからである。あるいは、情報またはメ
ッセージ信号はそれを拡散する前にキャリアを変調するのに使用することができ
る。
従って、スペクトル拡散システムは2つの特性を持たなければならず、即ち(
1)送信帯域幅は送られる情報の帯域幅またはレートよりもずっと大きくあるべ
きであり、かつ(2)送られる情報以外の何らかの関数または機能が使用されて
結果として得られる変調チャネル帯域幅を決定することである。
スペクトル拡散通信システムはマルチアクセス通信システムとすることができ
る。1つの形式のマルチアクセススペクトル拡散システムは符号分割多元接続(
CDMA)システムである。CDMAシステムにおいては、2つの通信ユニット
の間の通信は独自のユーザ拡散コードによって通
信チャネルの周波数帯域にわたり各々の送信信号を拡散することにより達成され
る。その結果、送信される信号は前記通信チャネルの同じ周波数帯域内にありか
つ独自のユーザ拡散コードによってのみ分離される。これらの独自のユーザ拡散
コードは好ましくはお互いに対して直交し、従って拡散コードの間の相互相関が
ほぼゼロとなるようにされる。CDMAシステムはダイレクトシーケンスまたは
周波数ホッピング拡散技術を使用することができる。特定の送信信号は前記特定
のユーザ拡散コードに関連するユーザ拡散コードによって通信チャネル内の信号
の単一の合計を表すものを逆拡散し、従って前記特定の拡散コードに関連する所
望のユーザ信号のみが増強され一方すべての他のユーザに対する他の信号は増強
されないようにすることによって通信チャネルから復元することができる。
当業者にはCDMA通信システムにおいてお互いからデータ信号を分離するた
めに使用できる幾つかの異なる拡散コードが存在することを理解するであろう。
これらの拡散コードは、それらに限定されるものではないが、擬似ノイズ(ps
eudo noise:PN)コードおよびウォルシュコードを含む。ウォルシ
ュコードはアダマールマトリクス(Hadamard matrix)の1つの
行または列に対応する。例えば、64チャネルのCDMAスペクトル拡散システ
ムにおいては、特定の互いに直交するウォルシュコードが64×64のアダマー
ルマトリクス内の
64のウォルシュコードの組から選択できる。また、特定のデータ信号を該特定
のデータ信号を拡散するために特定のウォルシュコードを使用することにより他
のデータ信号から分離することができる。
さらに、当業者には拡散コードはデータ信号をチャネルコード化(chann
el code)するために使用できることが理解されるであろう。
データ信号はチャネルコード化して送信信号が、ノイズ、フェーディング、お
よびジャミングのような、種々のチャネル損傷の影響によりよく耐えることがで
きるようにすることにより通信システムの性能を改善する。典型的には、通信路
符号化またはチャネルコード化はビットエラーの確率を低減し、および/または
ノイズ密度ごとのビット当たりのエネルギ(Eb/N0)を低減して、データ信号
を送信するためにさもなければ必要とされるものよりもより大きな帯域幅を使用
するという犠牲を払って信号を復元する。例えばフォルシュコードはその後の送
信のためにデータ信号を変調する前にデータ信号をチャネルコード化するために
使用できる。
典型的なスペクトル拡散送信は情報信号の帯域幅を拡張し、拡張された信号を
送信し、かつ受信された拡散スペクトルを元の情報信号の帯域幅に再マッピング
することにより所望の情報信号を復元する。スペクトル拡散シグナリングにおい
て使用される一連の帯域幅変換は通信システムが
ノイズの多い信号環境または通信チャネルにおいて比較的エラーのない信号を伝
達できるようにする。通信チャネルからの送信された情報信号の復元の品質は幾
つかのEb/N0に対しエラー率(特定の時間スパンまたは受信ビットスパンにわ
たる送信信号の復元におけるエラーの数)によって測定される。エラー率が増大
するに応じて、受信パーティにおいて受信される信号の品質は低下する。その結
果、通信システムは典型的にはエラー率をある上限または最大値に制限するよう
設計され、それによって受信信号の品質の劣化が制限される。CDMAスペクト
ル拡散通信システムにおいては、エラー率は通信チャネル内の同時的なしかしな
がら符号分割されたユーザの数に直接関係する通信チャネルにおけるノイズ妨害
レベルに関連する。従って、最大エラー率を制限するためには、通信チャネル内
の同時に符号分割されるユーザの数が制限される。しかしながら、エラー率はチ
ャネルコード化機構を使用して低減できる。従って、チャネルコード化機構を使
用することにより、通信チャネルにおける同時的なユーザの数は増大することが
でき、一方依然として同じ最大エラー率限界を維持することができる。
直交拡散構造、それがウォルシュコードであれPNコードであれ、使用するこ
とに固有の性能改善特性を達成するための基礎として、システムの送信機はイン
タリーブされたデータインボルを対応する拡散コード内にマッピングし
なければならない。これらの符号化された信号の「逆マッピング(demapp
ing)」は次にシステム内の相関受信機によって行われ、その出力は「ソフト
決定メトリック(soft decision metric)」でありこれは
次にデコードのためにデコーダに供給される。従って、最終的に受信機の精度お
よび感度を決定するのはこの「ソフト決定メトリック」の精度である。
従来技術のシステムはしばしばソフト決定メトリックをこれらのメトリックの
間の依存性を考慮することなく各々の符号化されたビットに対して決定する。図
1はそのようなシステムを示す。特に、図1は従来技術の通信システムを示し、
この場合デジタル情報信号110はたたみ込み符号化され112、インタリーブ
され116かつ直交符号化される120。例えば64−aryの直交符号化にお
いては、インタリーブされたデータシンボル116は6つの組にグループ分けさ
れ64の直交符号の内の1つを選択して前記1組の6つのデータシンボルを表す
。これら64の直交符号は好ましくは64×64のアダマールマトリクスからの
ウォルシュコードに対応し、1つのウォルシュコードは前記マトリクスの単一の
行または列である。直交エンコーダ120は入力データシンボル116に対応す
る一連のウォルシュコード122を出力する。該一連のウォルシュコード122
はアップコンバートされ124かつ送信される128,129。
この直交符号化された、スペクトル拡散信号130は次に幾らかの距離だけ離
れた受信機アンテナ131で受信される。復調136の前に該信号130に対し
てフロントエンド処理が行われ132、復調136では前記信号は同相140A
および直角位相138A成分のデジタルサンプルに分解される。前記デジタルサ
ンプルの2つの成分138A,140Aは次に所定の長さのグループ(例えば、
64サンプルの長さのグループ)のサンプル信号にグループ化され高速アダマー
ル変換器142,144の形式の直交デコーダに独立に入力され、高速アダマー
ル変換器142,144は複数の変換器出力信号(例えば、64サンプルの長さ
のグループが入力された場合、64の変換器出力信号が発生される)。前記出力
信号は2乗され148,158および加算される162A。さらに、各々の変換
器出力は関連するインデクスデータシンボルを有し、該インデクスデータシンボ
ルは変換器出力信号が対応する1組の互いに直交する符号内からのどの特定の直
交符号かを示す(例えば、64サンプルの長さのグループが入力された時、6ビ
ットの長さのインデクスデータシンボルが変換器出力信号と関連されて前記変換
器出力信号が対応する特定の64ビットの長さの直交符号を示す)。その後、変
換器出力信号のグループ160および166内の各々の変換器出力信号は変換器
出力2乗メカニズム148および158によってそれぞれ2乗される。その後、
変換器出力信号が同じ直交
符号に対応することを示す関連するインデクスデータシンボルを有する各々の対
の2乗された変換器出力信号150,154(即ち、変換器出力信号2乗メカニ
ズム148および158の各々から1つ)を一緒に加算する加算メカニズム15
2によって(例えば、64の変換器出力信号が発生される場合)1つのグループ
のエネルギ値156A,…,Nが発生される。
レーキ受信機156A,156B,…,156Nの各ブランチからの結果とし
て得られる信号156Aの各グループにおいて同じインデクスを備えたエネルギ
値が次に加算されて164一群の加算されたエネルギ値166を提供する。1つ
のグループの加算されたエネルギ値166におけるインデクスiを備えたエネル
ギ値はこのグループの加算されたエネルギ値166を発生するサンプル信号のグ
ループがi番目のウォルシュシンボルに対応する信頼度(ameasure o
f confidence)に対応する。関連するインデクスを備えた前記グル
ープの加算されたエネルギ値は次にデュアルマキシマメトリック発生器(dua
l maxima metric generator)168に送られ、そこ
で各々の符号化されたデータビットに対する単一のメトリックが決定され、それ
によって単一の組の統合されたソフト決定データ170を生成する。該統合ソフ
ト決定データ170は次に最終的な最有デコード176の前にデインタリーブさ
れる(deint
erleaved)172。上に述べたように、デュアルマキシマメトリック発
生器168においてこの場合行われる、ソフト決定メトリック決定は受信機の感
度を決定する上で大きな役割を果たす。
従来技術に対してなされた改善を完全に理解するために、デコードまたは復号
プロセス、かつ特に従来技術のソフト決定プロセス(soft decisio
n process)のさらに詳細な説明を行うのがよいであろう。前記デュア
ルマキシマメトリック発生器168は加算器164から関連するシンボルインデ
クスを備えた一群の加算されたエネルギ値166を受信する。初めに、デュアル
マキシマメトリック発生器168は前記シンボルインデクスの2進等価値の最初
のデジットとして“0”を有するすべてのシンボルの最大のエネルギを有するシ
ンボルインデクスのエネルギに対するデータセットをサーチする。次に、デュア
ルマキシマメトリック発生器168は前記シンボルインデクスの2進等価値の最
初のデジットとして“1”を有するすべてのシンボルの最大エネルギを有するシ
ンボルインデクスのエネルギに対する1組のデータをサーチする。デュアルマキ
シマ発生器は次にこれら2つのエネルギの値の差を求め、符号付きの、量子化さ
れた差分値を形成し、これは次に統合ソフト決定データ170としてデインタリ
ーバに送られる。従って、デュアルマキシマメトリック発生器168は符号化さ
れたビットの間の相互依存性にかかわ
ることなく、符号化されたビットごとのベースでソフト決定メトリックを計算す
る。デュアルマキシマメトリック発生器168は次にこれらの動作をシンボルイ
ンデクスの他のデジットに対して反復し、従ってシンボルインデクスにおける各
々のデジットに対するソフト決定値(soft decision value
)を作成する。
受信機感度の改善はそのようなビット間の依存性を考慮することによりソフト
決定メトリックが決定される手段を再規定または再定義することによって得るこ
とができる。従って、通信システムのユーザ容量の対応する増大を実現するため
にチャネル推定プロセスを改善するデコーダの必要性が存在する。
図面の簡単な説明
図1は、直交拡散コードおよびデュアルマキシマメトリックデコードを使用す
る従来技術の通信システムのブロック図を概略的に示す。
図2は、本発明に係わる直交拡散コードおよび条件メトリックデコードを使用
する好ましい実施形態の通信システムのブロック図を概略的に示す。
図3は、本発明に係わる最大条件尤度(MCL)デコーダを概略的に示す。
図4は、デインタリーブされた対数尤度値が格納されたアレイの表現を概略的
に示す。
図5は、本発明に係わる条件ソフト決定メトリックツリー図を概略的に示す。
好ましい実施形態の詳細な説明
一般的にいえば、無線通信システムの受信機において実施されるデコーダは符
号化された信号をデコードするための改善された方法および装置を使用する。該
受信機は複数のフィンガ内からのエネルギ値を加算して統合(aggregat
e)エネルギ値を設定する。該統合エネルギ値から、デインタリーバによってデ
インタリーブされる前にノンリニア関数発生器によって1組の対数尤度(log
−likelihood)値が発生される。デインタリーブされた値はデコーダ
に入力され、該デコーダは元の信号をその後の関連するビットの推定におけるビ
ットのパスヒストリ(path histories)を導入することにより推
定する。ビットのパスヒストリを使用することは元の信号の推定または評価を改
善し、これは受信機の感度の増大に変わる。
より詳細には、受信機は符号化された信号をデコードするためのデコーダを備
え、この場合前記符号化された信号は送信機によるインタリーブを受けている。
改善されたデコードを行うためには、符号化された信号はまず受信機によって受
信されかつ同相および直角位相成分に分割される。次に、該同相および直角位相
成分の各々に対するエネルギ
値が発生され、これらは2乗されかつ加算されて複合エネル値を生成する。次に
、該複合エネルギ値は他の複合エネルギ値と加算されて一群の加算されたエネル
ギ値を生成し、かつ該一群の加算されたエネルギ値から1組の対数尤度値が発生
される。該1組の対数尤度値はデインタリーブされ、前記1組の対数尤度値から
1組の条件ソフト決定メトリックが発生されかつ前記1組の条件ソフト決定メト
リックからハード符号化(hard coded)シンボル値に基づきビットメ
トリックが発生される。
好ましい実施形態では、受信機はコヒーレントな、非コヒーレントなあるいは
準コヒーレント(quasi−coherent)なレーキ受信機である。前記
符号化された信号の同相および直角位相成分への分割は高速アダマール変換(F
HT)によって行われ、一方前記1組の対数尤度値はノンリニア関数を一群の加
算されたエネルギ値に適用することにより発生される。前記ノンリニア関数は静
的チャネルに対してはゼロ次修正ベッセル関数(zero−th order
modified Bessel function)であり、あるいはレーリ
ーフェードチャネルに対してはヌル関数である。前記1組の条件ソフト決定メト
リックのサイズはウォルシュシンボルインデクスのどこに考慮中の特定のビット
が所在するかに依存する。
また、好ましい実施形態では、改善されたデコーダはビットメトリックから分
岐メトリック(branch me
tric)を発生し、該分岐メトリックからパスメトリック(path met
ric)を計算し、かつ該パスメトリックからの信号を評価する。次に、デコー
ダは前記パスメトリックからパス決定ヒストリデータ(path decisi
on history data)を発生しかつ該パス決定ヒストリデータから
ハード符号化シンボル値を発生する。好ましい実施形態では、前記パスメトリッ
クは複数の分岐メトリックからの生き延びた(surviving)分岐メトリ
ックから構成されかつ前記ハード符号化シンボル値の発生は前記パス決定ヒスト
リデータをたたみ込み符号化することによって達成される。前記ハード符号化シ
ンボル値は次にパスヒストリのたたみ込み符号化表現を提供するために使用され
、それによってビットメトリック発生器が前記1組の条件ソフト決定メトリック
から正しいビットメトリックを選択する確率を改善する。
図2は概略的に本発明に係わる直交拡散コードおよび条件メトリックデコード
を使用した好ましい実施形態の通信システムのブロック図を示す。この実施形態
は暫定標準(IS)95において規定されたリバースリンクまたは逆方向リンク
(reverse link)の状況内で動作するよう設計されていることに注
目すべきである。IS−95に関するさらなる情報については、TIA/EIA
/IS−95,Mobile Station−Base Station C
ompatibility Stan
dard for Dual Mode Wideband Spread S
pectrum Cellular System、1993年7月、参照のた
めここに導入、を参照されたい。それでもなお、特許請求された本発明はGro
upe Special Mobile(ヨーロッパTDMA通信システム)、
Personal Communication System(PCS)標準
、および暫定標準54(合衆国TDMA通信システム)のための要件に記載され
たような任意のデジタル的に符号化された信号をデコードするために使用するこ
とができる。
図2においては、送信機118、フロントエンド受信機132、復調器136
、および受信信号の直交逆拡散162は図1に示された従来技術の通信装置のも
のと同じである。改善された受信機感度を可能にする大きな相違は受信機の個々
の分岐からのすべての信号が加算器164によって加算された後に、最尤デコー
ダ180において行われるソフト決定メトリック発生において生じる。好ましい
実施形態では、受信機はレーキ受信機(RAKE receiver)であり、
その一般的な動作は技術的によく知られている。
特に、図2は加算器164に供給されるレーキ受信機の個々のフィンガによっ
て発生された一群のエネルギ値156A,…,Nを示している。加算器164は
同じインデクスを備えた個々のエネルギ値(156A,…,N)の各々
を加算して一群の加算されたエネルギ値166を生成する。加算されたエネルギ
値166のグループにおける値の各々(例えば、インデクスiを有する値)はウ
ォルシュシンボル値の各々(例えば、i番目のウォルシュシンボル)に対応する
前記一群のサンプルされた信号の対数尤度値を計算するノンリニア関数変換器2
05によって変換される。一般に、ノンリニア関数変換器205の特性はノンリ
ニアまたは非線形関数である。例えば、静的チャネル(static chan
nel)に対しては、それはゼロ次の修正ベッセル関数Io(x)である。しか
しながら、チャネルがレーリーフェーディングのチャネルである場合、対数尤度
値207は単にエネルギ値それ自体である。そのような場合、変換は必要とされ
ない。
ノンリニア関数変換205の結果は1組の対数尤度値207である。1例とし
て、IS−95によって規定された逆方向リンク(移動ステーション−ベースス
テーション)によって送信される信号を使用すると、ベースステーションによっ
て受信される信号は各々のフレームのデータに対してデコードされ、この場合各
フレームは96組の対数尤度値207から構成される。これらの組は次にデイン
タリーバ210に向けられる。デインタリーバ210の機能は符号化プロセスの
間にインタリーブされたデータシンボルをデコードするために前記対数尤度値2
07の組をデインタリーブすることである。特に、前記96組の対数尤度値
207は、図4に示されるように、3列および32行を有する、マトリクスとし
て編成される。該マトリクスの各要素は一群の対数尤度値である。
対数尤度値207のデインタリーブされた組213は次に本発明に従って条件
メトリックデコーダ(conditional metric decoder
)215に送られる。ソフト決定メトリック発生のステップが行われるのは条件
メトリックデコーダ215においてであり、かつ図3のブロック図を参照するこ
とにより最もよく説明できる。
図3は、概略的に本発明に係わる最大条件尤度(Maximum Condi
tional Likelihood:MCL)デコーダ215を示す。前に述
べたように、対数尤度値213のデインタリーブされた組はMCLデコーダ21
5に供給される。対数尤度値207のデインタリーブされた組213は各々の組
の対数尤度値213に対する1組の条件ソフト決定値313を生成する条件ソフ
ト決定データ発生器310に向けられる。この組の条件ソフト決定値313のサ
イズはインデクスのどこに考慮中の特定のビットが所在するかに依存する。例え
ば、もしそれがウォルシュシンボルにおける最初のビットであれば、21-1、ま
たは発生された1つの値があるが、もしそれがウォルシュシンボルにおける6つ
のビットの内の第6のビットであれば、前記組に26-1、または32の値がある
であ
ろう。したがって、ウォルシュシンボルが6ビットの長さである場合、各々のウ
ォルシュシンボルに対して条件ソフト決定データ発生器310によって発生され
る合計63(1+…+32=63)の値があることになる。
前記組の条件ソフト決定値313は次にビットメトリック発生器315にわた
され、該ビットメトリック発生器315はハード符号化(hard coded
)シンボル値338(これについては後に説明する)に基づき、前記組の条件ソ
フト決定値313からビットメトリック318を選択する。ビットメトリック発
生器315によって選択されたビットメトリック318は分岐メトリック計算機
320に向けられ、該分岐メトリック計算機320は前記ビットメトリック31
8から分岐メトリック323を発生する。好ましい実施形態では、分岐メトリッ
ク323は3つのビットメトリック318から構成される。さらに、分岐メトリ
ック323は各々のデコーダ状態に対してパスメトリック値を維持するメトリッ
ク計算機325に結合されている。メトリック計算機325はパスメトリック値
および分岐メトリック323を使用してパス決定データ327を発生する。該パ
ス決定データ327はトレリス(trellis)計算機330にわたされ、該
トレリス計算機330は各々のデコーダ状態に対するパス決定データのヒストリ
を維持する。このヒストリからトレリス計算機330は元の情報データ信号11
0の推定された元のデータ信号178を決
定する。
図2に戻ると、デインタリーバ210はノンリニア関数変換器215から対数
尤度値207のグループを受信しかつそれらを図4に示されるようにメモリアレ
イ400に格納する。各々のグループの対数尤度値207はノンリニア関数変換
器205から受信されかつ前記メモリアレイ要素、Mi,jの1つに格納される。
あるフレームのデータに対して受信された第1のグループの対数尤度値207は
メモリ要素M1,1に格納される。次のグループはM1,2に格納され、かつ第3のも
のはM1,3に格納される。デインタリーバ210が第4のグループの対数尤度値
207を受信したとき、メモリアレイのポインタは1行下に移動しかつこのグル
ープをメモリ要素M2,1に格納する。デインタリーバ210はグループのデータ
を受信しかつそれらを列にわたって順次格納し続けかつメモリアレイ400のメ
モリ要素M32,3が満たされるまで行を下る。この時点で、アレイ400における
96全ての要素が満たされ、かつデインタリーバ210は今やアレイのデータを
MCLデコーダ215に供給し始める。
デインタリーブ処理が以下に説明され、かつさらにビットメトリック発生プロ
セスの後の説明において述べる。始めに、デインタリーバ210はMCLデコー
ダ215のために必要に応じてのベースでメモリアレイ400からデータを読み
出す。デインタリーバ210は始めにアレイ40
0の要素M1,1における1組の対数尤度値213を読み出しかつ該値213を条
件ソフト決定データ発生器310に供給する。読み出される次の要素はM2,1次
にM3,1であり、次に行を下って第1の列における全ての要素内に含まれる対数
尤度値が条件ソフト決定データ発生器310に供給されまで続けられる。デイン
タリーバ210が条件ソフト決定データ発生器310に1組の対数尤度値213
を供給する度ごとに、条件ソフト決定データ発生器310は6ビットのウォルシ
ュシンボルインデクスにおけるビットの1つに対する1組の条件ソフト決定値3
13を計算する。したがって、デインタリーバ210は第1の列のデータを条件
ソフト決定データ発生器310に、ウォルシュシンボルインデクスにおける各ビ
ットに対して1度、要素ごとに合計6回供給する。
デインタリーバ210は次にアレイ400の第2の列(column)に移動
し、かつ要素M1,2に含まれる1組の対数尤度値213を読み出し、これらの対
数尤度値213を条件ソフト決定データ発生器310に供給する。それは次にM2,2
、その次にM3,2、に含まれる対数尤度値213を送り、アレイ400の第2
の列における全ての要素が条件ソフト決定データ発生器310に供給されるまで
行(rows)を下り続ける。第1の列に関する動作と同様に、デインタリーバ
210はこの動作を第2の列に対して要素ごとにさらに5回反復する。デインタ
リーバ
210は次に第3の列に対する動作を反復し、アレイ400の第3の列に含まれ
るデータを要素ごとに合計6回条件ソフト決定データ発生器310に供給する。
条件ソフト決定メトリックの発生を最もよく説明するために図5を参照する。
ウォルシュシンボルインデクスの2進等価物における最初のビットに対して、2
つの条件ソフト決定メトリック(M0(0)およびM1(0))が発生され、これ
は図1の従来技術に関して説明した、デュアルマキシマメトリック発生器168
の結果と同じである。デュアルマキシマメトリック発生器168の場合のように
、条件ソフト決定メトリック発生器310はシンボルインデクスの第1のビット
として“0”を有する全ての対数尤度値の、M0(0)で示される、最大のエネ
ルギ値を有するウォルシュシンボルインデクスの対数尤度値213をサーチする
。次に、条件ソフト決定メトリック発生器310はシンボルインデクスの第1の
ビットとして“1”を有する全ての対数尤度値213の、M1(0)で示される
、最大エネルギ値を有するシンボルインデクスの対数尤度値213をサーチする
。もしエネルギM0(0)>M1(0)であれば、M1(0)はM1(0)−M0(
0)にセットされ、M0(0)は0にセットされることになる。そうでない場合
は、もしM0(0)<M1(0)であれば、M1(0)=0かつM0(0)=M0(
0)−M1(0)である。条件ソフト決定メトリック発生器およびデュアルマキ
シマメトリック発生器168の間の差はウォルシュシンボルインデクスの第2お
よびその後のビットに関連するメトリックを計算する場合に目立つことになる。
次に、ウォルシュシンボルインデクスの2進等価物における第2のビットを考
える。この場合、4つの条件ソフト決定メトリック313が発生され、すなわち
、M0(1),M2(1),M1(1)およびM3(1)で示される、その第1のビ
ットおよび第2のビットが00,01,10,11である第1のシンボルインデ
クスの条件ソフト決定メトリックである。M0(1)およびM2(1)の条件ソフ
ト決定メトリックを決定するため、条件ソフト決定メトリック発生器310は始
めにインデクスの第1および第2のビットとして“00”を有する全ての対数尤
度値213の内の最大のエネルギを有するウォルシュシンボルインデクスのエネ
ルギをサーチする。次に、条件ソフト決定メトリック発生器310はインデクス
の第1および第2のビットとして“01”を有する全ての対数尤度値213の最
大エネルギを有するウォルシュシンボルインデクスのエネルギをサーチする。も
しM0(1)>M2(1)であれば、M2(1)はM2(1)−M0(1)にセット
され、その後M0(1)は0にセットされる。そうでない場合は、M0(1)はM0
(1)−M2(1)にセットされ、その後M2(1)は0にセットされる。条件
ソフト決定メトリックM1(1)およびM3(1)は同様に決定される。したが
って、インデクスにおける第2のビットに対して、従来技術におけるデュアルマ
キシマメトリック発生器168によって発生される単に2つのソフト決定メトリ
ックに対して、本発明では4つの条件ソフト決定メトリックを持つことになる。
同じプロセスはウォルシュシンボルインデクスにおける残りのビットに対して
行なわれ、この場合、もしそれがインデクスにおける6つのビットの内のi番目
のものであれば、2iの条件ソフト決定メトリックがあることになる。したがっ
て、IS−95において、ウォルシュシンボルのインデクスが長さが6ビットで
ある場合、合計126の条件ソフト決定メトリックが発生される。しかしながら
、これらの値の半分はゼロにセットされるから、全て負の数である、63の条件
ソフト決定メトリックのみが記憶される必要がある。
記憶されるべき条件ソフト決定メトリックの数を低減する好ましい方法は次の
通りである。始めに、それらのインデクスが発生されている条件メトリックのイ
ンデクスに整合しかつ現在のビットが“1”であるウォルシュシンボルの最大エ
ネルギを、インデクスが発生されている条件メトリックのインデクスと整合しか
つ現在のビットが“0”であるウォルシュシンボルの最大エネルギを減算する(
例えば、M0(1)−M2(1))。得られる結果は単一の符合付き条件メトリッ
ク値である。次に、前記符合付き条件
メトリック値からビットメトリック値318を発生するために、前記条件ソフト
決定値313の1つが始めにビットメトリック発生器315によって選択される
。もし考慮中のデコーダ状態遷移に対して予期されるビットが“1”であれば、
分岐メトリック計算機320はビットメトリック値318の符号を変え、そうで
なければビットメトリック値318は不変である。次に、分岐メトリック計算機
が前記値をその値が正であれば“0”にセットするが、もしそれが負であればそ
の値を不変のままに留める。これらの値の内の3つが次に一緒に加算されて考慮
中のデコーダ遷移に対する分岐メトリック値323を得る。これは数学的に上に
述べたように126全ての条件ソフト決定値を発生しかつこれらの内の3つを加
算して分岐メトリック323を得ることと等価であることに注意を要する。さら
に、メモリおよび計算の複雑さを節約するために、1つの組における全ての値の
代わりに対数尤度値213の上位のNのみがサーチされる必要があり、好ましい
実施形態ではN=4または8である。したがって、もし対数尤度値213の内の
上位Nのみがサーチされれば、多くてもNの非ゼロ条件ソフト決定値313がウ
ォルシュシンボルインデクスの各々のビットに対して記憶される必要があるのみ
である。
次に、特定のデコーダ状態遷移の分岐メトリック323を形成するためにビッ
トメトリック318をどのように決定するかを考察する。MCLデコーダ215
はウォルシュ
インデクスの最初のビットに対して計算された前記1組の条件ソフト決定値31
3によってスタートする。この特定の組の条件ソフト決定値313は、M11で示
される、デインタリーバマトリクス400の上部左の要素に格納された対数尤度
値207から得られるものである。一般に、デインタリーバマトリクスのi番目
の行およびj番目の列に位置する要素をMijで表わす。ウォルシュシンボルイン
デクスにおける最初のビットに対するビットメトリック318を作製するとき、
0または1であるビットに対するビットメトリックは単にこの最初のビットに対
する対応するソフト決定条件値313に等しい。M11に格納された対数尤度値の
グループから得られた条件ソフト決定値の組からウォルシュシンボルインデクス
の最初のビットに対するビットメトリックを発生した後、ビットメトリック発生
器315は、前記マトリクスにおける前の要素の1行下にある、M21における対
数尤度値から得られる条件ソフト決定値の組からのウォルシュシンボルインデク
スの最初のビットに対してビットメトリックを発生する。このプロセスはウォル
シュシンボルインデクスの最初のビットに対して計算された条件ソフト決定値の
組から全てのビットメトリックが発生されるまで続く。
次に、ビットメトリック発生器315はウォルシュインデクスにおける第2の
ビットに対するビットメトリックを発生する。それは再び要素M1,1からスター
トする。イ
ンデクスにおける第2のビットに対して、デコーダはそこから分岐がスタートす
る状態の記憶されたパスヒストリを読み出し、次に適切なパスヒストリビットを
再び符号化してウォルシュシンボルのインデクスにおける最初のビットの値(0
または1)を決定する。再符号化された第1のビットの値が0であると仮定する
と、M0(1)またはM2(1)の条件ソフト決定値はそれぞれ0または1である
第2のビットに対するビットメトリック318として使用されることになる。あ
るいは、もし第1のビットが1であれば、M1(1)またはM3(1)の条件ソフ
ト決定値が使用される。このプロセスは要素M32,1に含まれる対数尤度値から計
算された条件ソフト決定値の組からのウォルシュシンボルインデクスの第2のビ
ットに対してビットメトリックが発生されるまで続く。次に、ビットメトリック
発生器315はM1,1に格納された対数尤度値から得られた条件ソフト決定値の
組からウォルシュインデクスの第3のビットに対するビットメトリック318を
発生する。
ウォルシュシンボルインデクスにおける第3のビットに対して、トレースバッ
クパスにそって再符号化された第1および第2のビットその他に依存して、ウォ
ルシュシンボルインデクスにおける第4、第5および第6のビットに対するビッ
トメトリック発生に対し、8つのビットメトリック値が可能である。該ビットメ
トリック発生処理は常に第1の行からスタートしかつ第1の列における32番目
の行
に到達するまで下って進行する。
第1の列における32のウォルシュインデクスの6つのビットに対する全ての
ビットメトリックが発生された後、ビットメトリック発生器315はデインタリ
ーバマトリクス400の第2の列に格納された対数尤度値から計算された条件ソ
フト決定値の組からビットメトリックを発生する。第1の列に対して上に述べた
のと同様に、それはM1,2〜M32,2における第1のビットかつ次に第2のビット
、第3のビットのビットメトリックを発生し、これらの要素における第6のビッ
トが発生されるまで続く。前記メトリックの第3の列に対するビットメトリック
発生もM1,3〜M32,3を通って6回進むことにより最初の2つの列に対するもの
と同様に行なわれる。
次に、MCLデコーダ215によるこれらのビットメトリックの処理について
考察する。MCLデコーダ215は一群のビットメトリック値318を使用して
MCLデコーダ215の各々の特定の時間状態において使用するための1組の分
岐メトリック323を形成する。分岐メトリック323の各々の組を形成するた
めに使用されるグループにおけるビットメトリック値318の数は各々の入力デ
ータ値110から発生されるたたみ込みエンコーダ112の出力におけるデータ
シンボル114の数に対応する。例えば、送信機においてレート1/3のたたみ
込みエンコーダが使用されている場合、各々の入力データ値110から3つの
データシンボル114が発生される。したがって、分岐メトリック計算機320
は3つの個々のビットメトリック値318のグループを使用してMCLデコーダ
215における各々の時間状態において使用するための分岐メトリック323を
形成する。分岐メトリック計算機320は1つのデコーダ状態から他のものへの
各々の遷移に対して1つの分岐メトリック値323を生成する。各分岐メトリッ
ク323は3つのビットメトリック値318の和である。
伝統的なビタービ(Viterbi)デコーダの場合のように、MCLデコー
ダは2(K-1)の状態を有し、この場合Kはたたみ込み符合の制約長さ(cons
traint length)である。メトリック計算機325は2(K-1)のパ
スメトリック、すなわち、各状態ごとに1つのパスメトリックを格納する。メト
リック計算機325は現在のデコーダ状態から次のデコーダ状態への2Kの遷移
の各々に対し分岐メトリック計算機320から1つの分岐メトリック323を受
ける。各々のデコーダ状態に対し、2つの分岐メトリックがその状態に対するパ
スメトリックに加えられて合計2Kの累積されたパスメトリックを形成する。2( K-1)
の次のデコーダ状態の各々へ合流する2つのそのような累積されたパスメト
リックがあることになる。2つの累積されたパスメトリックの内のより大きな1
つが生き延びてその状態の新しいパスメトリックとなり、一方より小さなものは
削除される。パス決定データ
327はトレリス計算機330に送られ次のデコーダ状態へのこれら2つのパス
の内のどれが生き延びるパスであるかを示す。
トレリス計算機330はメトリック計算機325からパス決定データ327を
受けかつこの情報をメモリに格納する。トレリス計算機330はこのパス決定デ
ータ327のメモリアレイを維持し、該アレイの各要素はそのそれぞれのデコー
ダ状態に対するパス決定ヒストリデータを含む。当業者にはトレリス計算機はパ
ス遷移データのアレイを維持することができるか、あるいはそれは各パスに対応
する情報データのアレイを維持できることが知られている。好ましい実施形態で
は、トレリス計算機330は情報データのアレイを維持しかつしたがって、その
パスに対応する情報データを得るために該パスをトレースバックする必要はない
。たたみ込みエンコーダ335は各々のデコーダ状態に対する生き延びたパスに
対応する情報データを再符号化する必要があるから、この構成は時間を浪費する
トレースバック動作を避ける。パス決定データ327は次のデコーダ状態への各
々の遷移に対する単一ビットの情報からなる。この情報は前記生き延びたデコー
ダ状態の最上位ビットであり、生き延びた状態は次のデコーダ状態へと遷移する
ことができる2つの可能なデコーダ状態の内の勝者(winner)である。2(K-1)
のデコーダ状態があるから、メトリック計算機325は2(K-1)のこれらの
パス決
定327の値を各々のデコーダの時間ステップに対してトレリス計算機330に
わたす。
トレリス計算機330はメトリック計算機325からパス決定データ327を
受け、したがって2つの可能なデコーダ状態の内のどれが生き残ったものである
かに関するトレリス計算機330の情報を提供する。それは次に生き延びたデコ
ーダ状態のトレリスを取り出しかつ該トレリスデータを左に(最下位ビットから
最上位ビットの方向へ)1ビットシフトする。データが左にシフトされると、新
しい情報決定データビットがトレリスの最下位ビットへとシフトされる。このビ
ットは生き延びた状態を示すものと同じビットであり、すなわちパス決定データ
ビット(327)である。シフトされたトレリスは今や情報データのパスヒスト
リを含む。前記トレリスの最下位ビットは前記デコーダ状態に対して最も最近に
デコードされたデータであり、かつ最上位ビットは前記デコーダ状態に対する最
も古いデコードされたビットである。前記新しく計算されたトレリスは次に現在
計算されている次のデコーダ状態に対するトレリスアレイ要素に書き込まれる。
これは2(K-1)全てのデコーダ状態に対するトレリスがトレリス計算機330に
よって更新されるまで続く。
前記送信データを決定するプロセスは伝統的なビタービデコーダのものと同じ
である。すなわち、デコードプロセスにおいて充分な数の遷移が生じた後、デコ
ーダ215は
最大のパスメトリックを備えたデコーダ状態を選択しかつそのデコーダ状態の記
憶されたパス決定データヒストリを読み出してD回ステップバックしてそのデー
タビットに関して決定を行なう。別の実施形態では、デコーダは全てのパスメト
リックが発生されかつフレームにおいて処理されるまで全てのパス決定データヒ
ストリを保っている。デコーダは次に、IS−95シグナリングに対してはゼロ
状態である、知られた終了状態からスタートしてパス決定データヒストリを読み
出しそのパスにそった全てのデータビットを同時に決定する。
トレリス計算機330はパス決定ヒストリデータ332をたたみ込みエンコー
ダ335に供給する。このパス決定ヒストリデータ332は前記デコーダ状態の
1つにおいて終了する生き延びたパスに対応する情報データである。たたみ込み
エンコーダ335は次に元の情報データがエンコードされたのと同様にしてこの
パス決定ヒストリデータ332をたたみ込みエンコードする。たたみ込みエンコ
ーダ335は前記パス決定ヒストリデータ332の適切な部分をエンコードして
前にデコーダによって処理されたウォルシュインデクスビットに対応するハード
符号化(hard−coded)シンボル値338を得る。これらのハード符号
化シンボル値338は現在のデコーダ状態に対する前のウォルシュインデクスビ
ットを表わし、かつしたがって、ビットメトリック発生器315によって条件ソ
フト決定値
313の組から適切なビットメトリック318を選択するために使用される。
ビットメトリック発生器315の前の説明において、ビットメトリック値31
8の発生において助けになったハード符号化シンボル値338を参照した。これ
はハード符号化シンボル値338が現在の時間状態に対する再符号化335トレ
リスパス決定ヒストリ332を表わすからである。すなわち、本発明の方法は従
来技術において開示されたように個々のウォルシュビットに含まれるエネルギに
のみ基づいてソフト決定メトリック決定を行なうのではなく、むしろウォルシュ
シンボルビットの間の相互依存性を表わすハード符号化シンボル値338へパス
決定ヒストリ332を再符号化するルックバック(look−back)メカニ
ズムを使用する。したがって、現在のウォルシュビットに対するビットメトリッ
ク値は与えられたウォルシュシンボル内の前のウォルシュビットの状態に依存す
る。
以上の説明はMCLデコーダ215の好ましい実施形態を取り扱っているが、
前記デコーダはまたたたみ込み符号化されたかつインタリーブされたデータが装
置または通信チャネルの処理メモリを通る数多くの他のアプリケーションにおい
て適用することができる。メモリを備えた装置の例は好ましい実施形態において
説明したようなIS−95逆方向リンクにおいて使用されるもののような直交ア
ダマールコーダである。メモリを備えた通信チャネルの他の例
はチャネルが前記信号を送信機から受信機へ受け渡すために複数の経路を提供す
るものである。その結果、受信データは受信されている現在のシンボルと干渉す
る場合に送信されたシンボルによりひずむことになる。現在のシンボルに対して
受信されているデータは前に送信されたシンボルに依存するから、チャネルは受
信されたシンボルのシーケンスにメモリを導入している。チャネルにおけるメモ
リのさらに他の例は受信シンボルの間の位相の依存性である。チャネルの特徴的
応答はいくつかのシンボル期間にわたり得る期間にわたりほぼ一定に留まること
ができる。この種のチャネルでは、伝統的に非コヒーレントな受信機はMCLデ
コーダ215を導入することによりある与えられた数のシンボルにわたりコヒー
レントな受信機に変換することができる。ここに説明された例に加えて、MCL
デコーダの種々の他の実施形態が可能であるが、本発明に係わる改善されたデコ
ードの基本となる動作はそれらにわたり共通である。
本発明が特定の実施形態を参照して特定的に示されかつ説明されたが、当業者
には本発明の精神および範囲から離れることなく形式および細部において種々の
変更を行なうことが可能なことは明らかであろう。以下の請求の範囲における手
段または段階プラス機能(means or step plus funct
ion)要素の対応する構造、材料、作用および等価物は特に特許請求された他
の要
素との組合わせにより前記機能を達成するための任意の構造、材料、または作用
を含むことを意図している。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.受信機における符号化された信号をデコードする方法であって、前記符号 化された信号は送信機によりインタリーブされ、前記方法は、 (a)前記符号化された信号を受信する段階、 (b)前記符号化された信号をデインタリーブのために適した形式に処理する 段階、 (c)対数尤度値の組をデインタリーブする段階、 (d)前記対数尤度値の組から1組の条件ソフト決定メトリックを発生する段 階、 (e)ハード符号化シンボル値に基づき前記1組の条件ソフト決定メトリック からビットメトリックを発生する段階、そして (f)前記ビットメトリックをデコードして符号化の前の信号の推定値を生成 する段階、 を具備する受信機における符号化された信号をデコードする方法。 2.前記1組の対数尤度値を発生する段階は一群の加算されたエネルギ値に対 しノンリニア関数を適用することによって行なわれ、前記ノンリニア関数は静的 チャネルに対してゼロ次修正ベッセル関数であるかあるいはレーリーフェードチ ャネルに対してヌル関数である、請求項1に記載の方法。 3.前記1組の条件ソフト決定メトリックのサイズはシンボルインデクスのど こに考慮中の特定のビットが所在するかに依存する、請求項1に記載の方法。 4.さらに、 (g)前記ビットメトリックから複数の分岐メトリックを発生する段階、 (h)前記複数の分岐メトリックから生き延びた分岐メトリックを選択する段 階、 (i)生き延びた分岐メトリックの所定の数の選択に基づきパス決定ヒストリ データを発生する段階、 (j)前記生き延びた分岐メトリックおよびパス決定ヒストリデータから符号 化の前の信号を推定する段階、そして (k)前記パス決定ヒストリデータからハード符号化シンボル値を発生する段 階、 を具備する、請求項1に記載の方法。 5.ハード符号化シンボル値を発生する段階はさらに各々のデコーダ状態に対 して前記パス決定ヒストリデータをたたみ込み符号化する段階を含む、請求項4 に記載の方法。 6.符号化された信号をデコードするための装置であって、前記符号化された 信号は送信機によりインタリーブされ、前記装置は、 (a)前記符号化された信号を受信しかつ前記符号化された信号をデインタリ ーブのために適した形式に処理する ための受信機、 (b)前記受信機に結合され1組の対数尤度値を生成するためのデインタリー バ、 (c)前記1組の対数尤度値から1組の条件ソフト決定メトリックを発生する ための条件ソフト決定メトリック発生器、 (d)ハード符号化シンボル値に基づき前記1組の条件ソフト決定メトリック からビットメトリックを発生するためのビットメトリック発生器、そして (e)前記ビットメトリックをデコードして符号化の前の信号の推定値を生成 するための手段、 を具備する、符号化された信号をデコードするための装置。 7.さらに、 (e)一連のビットメトリックから複数の分岐メトリックを発生するための分 岐メトリック発生器、 (f)前記複数の前記メトリックに基づきパスメトリックを決定するためのパ スメトリック計算機、 (g)前記パスメトリックから前記信号を推定するためのトレリス計算機、そ して (h)1組のパス決定ヒストリデータを前記ビットメトリック発生器に供給さ れるハード符号化シンボル値へと符号化するためのたたみ込みエンコーダ、 を具備する、請求項6に記載の装置。 8.前記たたみ込みエンコーダによって供給されるハード符号化シンボルデー タは前記1組の条件ソフト決定メトリックから最もありそうなビットメトリック を決定する上で使用するための符号化されたパスヒストリを提供する、請求項6 に記載の装置。 9.符号化された信号をデコードする方法であって、前記符号化された信号は 複数のビットからなり、前記方法は、 (a)前記複数のビットの内の第1のビットに対する2つのビットメトリック を発生する段階、 (b)前記第1のビットに対する記憶されたビットメトリックを使用して前記 複数のビットの内の第2のビットに対する少なくとも4つのビットメトリックを 発生する段階、そして (c)前記発生されたビットメトリックに基づき符号化の前の信号を推定する 段階、 を具備する符号化された信号をデコードする方法。 10.前記第2のビットに対するビットメトリックは前記第1のビットに依存 する尤度値を表わす、請求項9に記載の方法。
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US6094739A (en) * | 1997-09-24 | 2000-07-25 | Lucent Technologies, Inc. | Trellis decoder for real-time video rate decoding and de-interleaving |
US6233271B1 (en) * | 1997-12-31 | 2001-05-15 | Sony Corporation | Method and apparatus for decoding trellis coded direct sequence spread spectrum communication signals |
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US5974079A (en) * | 1998-01-26 | 1999-10-26 | Motorola, Inc. | Method and apparatus for encoding rate determination in a communication system |
US6334202B1 (en) * | 1998-07-22 | 2001-12-25 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Fast metric calculation for Viterbi decoder implementation |
ID28538A (id) * | 1998-08-14 | 2001-05-31 | Qualcomm Inc | Tata letak (arsitektur) memori untuk memetakan dekoder |
US6381728B1 (en) | 1998-08-14 | 2002-04-30 | Qualcomm Incorporated | Partitioned interleaver memory for map decoder |
US6434203B1 (en) | 1999-02-26 | 2002-08-13 | Qualcomm, Incorporated | Memory architecture for map decoder |
US6556634B1 (en) * | 1999-02-10 | 2003-04-29 | Ericsson, Inc. | Maximum likelihood rake receiver for use in a code division, multiple access wireless communication system |
US6480552B1 (en) * | 1999-03-24 | 2002-11-12 | Lucent Technologies Inc. | Soft output metrics generation for symbol detectors |
US6754290B1 (en) * | 1999-03-31 | 2004-06-22 | Qualcomm Incorporated | Highly parallel map decoder |
US6587519B1 (en) * | 1999-05-28 | 2003-07-01 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Efficient apparatus and method for generating a trellis code from a shared state counter |
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US7272118B1 (en) * | 2002-02-06 | 2007-09-18 | Sprint Spectrum L.P. | Method and system for selecting vocoder rates and transmit powers for air interface communications |
US7555584B2 (en) * | 2004-09-29 | 2009-06-30 | Intel Corporation | Providing additional channels for an MSL architecture |
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US7555071B2 (en) * | 2005-09-29 | 2009-06-30 | Agere Systems Inc. | Method and apparatus for non-linear scaling of log likelihood ratio (LLR) values in a decoder |
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US10333561B2 (en) * | 2015-01-26 | 2019-06-25 | Northrop Grumman Systems Corporation | Iterative equalization using non-linear models in a soft-input soft-output trellis |
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US5159608A (en) * | 1991-08-28 | 1992-10-27 | Falconer David D | Method and apparatus for using orthogonal coding in a communication system |
US5442627A (en) * | 1993-06-24 | 1995-08-15 | Qualcomm Incorporated | Noncoherent receiver employing a dual-maxima metric generation process |
US5414738A (en) * | 1993-11-09 | 1995-05-09 | Motorola, Inc. | Maximum likelihood paths comparison decoder |
US5502713A (en) * | 1993-12-07 | 1996-03-26 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson | Soft error concealment in a TDMA radio system |
US5608763A (en) * | 1993-12-30 | 1997-03-04 | Motorola, Inc. | Method and apparatus for decoding a radio frequency signal containing a sequence of phase values |
US5511096A (en) * | 1994-01-18 | 1996-04-23 | Gi Corporation | Quadrature amplitude modulated data for standard bandwidth television channel |
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