JPS59134951A - 軟判定位相不確定除去方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （ａ）０発明の技術分野 本発明は軟判定位相不確定除去方式に係り、特に４相位
相変調方式に於ける軟判定位相不確定除去方式に関する
ものである。

（ｂ）、従来技術と問題点 ディジタル通信に於いては伝送効率を高める為に、多相
化を行うことが多い。此の一つに４相位相変ＩＩ　（Ｑ
ＰＳＫ）方式がある。

ＱＰＳＫでは、位相不確定を生ずるため此の位相不確定
を除去する必要がある。位相不確定除去の方式として、
既知の特定符号列ＵＷを使用する方式がある。

ＱＰＳＫ方式は第１図に示す様な４つの位相を持つ情報
点を用いて４つの情報（００）、（０１）、（１Ｇ）、
（１１）を表す。従って２ビツトの情報を１シンボルで
伝送することが出来る。

然し受信側では、各情報点の相対関係しか判らない。此
の為送信側が２ビツトの情報（Ｔｉ、Ｔｑ）を送信した
時、受信情報（Ｄｉ、Ｄｑ）は、（Ｄｉ、Ｄｑ）＝　（
Ｔｉ、Ｔｑ） （Ｄ　ｔ、Ｄｑ）　−（Ｔｑ、”口） （Ｄｉ、Ｄｑ）　−（斤］、Ｔｉ） （Ｄｉ、Ｄｑ）　−（７丁、Ｔｑ） の内、何れであるかを判別出来ない、尚し〒ＸはＴｘを
反転したものあ示す。

此の為何等かの方法で此れを知り、正しい情報を得る必
要がある。此の操作を位相不確定除去と云う。

位相不確定除去の一つにＵＷを監視し、それが非反転で
受信されたか、反転で受信されたかを見る方式がある。

即ちＴｉ、Ｔｑが各々ＮビットのＵＷを送信し、受信側
では、既知のＵＷパターンとＤｉ、Ｄｑの各々のＵＷと
が（Ｎ＋１）／２ビット以上一致した時は非反転、（Ｎ
−１）／２ビット以下であれば反転して受信されたもの
と判定する。

この判定基準に基づいて付表の様な変換を行なえば、（
Ｒｉ、Ｒｑ）として正しい情報を得ることが出来る。

例えば（Ｄ　’１Ｄｑ）＝　（Ｔｑ、Ｔｉ）として受信
された時には、Ｄｉ側は非反転、Ｄｑ側は反転して受信
される為、 （ＲｉＳＤｑ）＝　（頁、Ｄｉ）＝　（ＴｉＳＴｑ）と
して、正しい情報を得ることが出来る。

此の様な方式では、伝送路に符号誤りが発生すると受信
信号の反転／非反転を正しく判定することが出来ない為
、正しい位相不確定除去を行うことが出来なくなる。

表、　位相不確定除去 ＵＷを使用する従来の方式では、ＵＷ検出に各ビットが
“０”か、“１”かだけを比較する硬判定方式を採用し
ている。此の時、ＮビットのＵＷ中、（Ｎ＋１）／２ビ
ット以上符号誤りが生ずると反転／非反転の判定を誤る
為、正しい位相不確定除去が出来なくなる。

誤って判定する確率Ｐｆは次式の様になる。

〔Ｎ：偶数〕

但し、Ｐは１ビツト当たりの誤り率である。　ビット誤
り率が大きいと、Ｐｆが大きくなる。此れを防ぐには、
Ｎを大きくする必要があり、従って従来の硬判定方式は
其れだけ情報効率が悪くなると云う欠点がある。

（Ｃ）８発明の目的 本発明の目的は従来技術の有する上記の欠点を除去し、
ビット数Ｎを増やすことなく誤判定の確率Ｐｆを減少さ
せる方式を提供することである。

（ｄ）０発明の構成 上記の目的は本発明によれば、Ｎビット構成の特定符号
列ＵＷを使用する４相位相変調方式に於いて、復調器出
力を任意の複数Ｑレベルに量子化し、ｌｏｇ、Ｑビット
の出力（Ｄｓｉ、　Ｄｓｑ）とし、前記特定符号列ＵＷ
が“Ｏ”の時は（Ｑ　　Ｉ　　Ｄｓｉ）をＵｓｉとし、
前記特定符号列ＵＷが“１”の時はＤｓｑをＵｓｑとし
、前記特定符号列ＵＷのＮビットに渡り前記（Ｕｓｉ、
　Ｕｓｑ）の総和をとり、前記総和が（Ｑ−１）　　・
Ｎ／２より大きい時は非反転、其以外は反転と判定する
ことを特徴とする軟判定位相不確定除去方式を提供する
ことにより達成される。

（ｅ）０発明の実施例 本発明はＵＷ検出の際に、軟判定方式を使用することに
より誤判定の確率Ｐを減少させ様とするものである。

軟判定は次のように行う。

第２図に示す様に復調器出力（アイ・パターン）を、θ
〜（Ｑ−１）のＱ段階のレベルに量子化し、１ｏｇｓＬ
Ｑビットの出力（Ｄｓｉ、　Ｄｓｑ）とする。

（Ｄｓｉ、　Ｄｓｑ）を既知のＵＷパターンを使用して
次の様に変換し、（Ｕｓｉ、　Ｕｓｑ）とする。

但し既知のＵＷが“０”のビットの時は、Ｕｓｘ＝　　
（Ｑ−１）　　−Ｄｓｘ 既知のＵＷが“１″のビ・ノドの時は、Ｕｓｘ＝Ｄｓｘ 尚Ｘはｌ又はｑである。

ＵＷのＮビット分にわたって、ＵｓｉとＵｓｑの各々の
総和を取り、其の総和が（Ｑ−１）　　・Ｎ／２より大
であれば非反転、小であれば反転で受信されたものと判
定する。此れ以後は、従来の方式と同じ位相不確定除去
操作を行なえば良い。判定レベルが細かくなっているの
で、ＵＷ検出に各ビ・ノドが“０”か、“１″かだけを
比較する硬判定方式に比べ誤判定の確率Ｐｆは小さくな
る。

第３図は本発明による軟判定方式の構成図であり、図中
ＤＥＭは復調器、ＳＷは切り替え器、ＵＷはＵＷ発生器
、ＡＤＤｌ、ＡＤＤ２は夫々加算器、ＣＯＭＰ　１、Ｃ
ＯＭＰ２は夫々比較器、ＴＩＭＥはタイミング発生器、
ＬＥＶは判定レベル器、０１〜Ｇ６はゲート回路である
。尚第３図はＱが８、即ち３ビツト出力の場合を示す。

第３図に於いて、復調器ＤＥＭの出力（Ｄｓｉ、　Ｄｓ
ｑ）は夫々３ビツトであり、ＵＷ発生器ＵＷの対応する
出力３ビツトと夫々対応するゲート回路０１〜Ｇ６によ
り一致を取り、一致の回数を加算し、不一致の回数を減
算し、其の結果を夫々判定レベル器ＬＥＶと比較器ＧＯ
ＭＰ１、ＣＯＭＰ２で夫々比較して反転／非反転を判定
し、タイミング発生器ＴＩＭＥの出力により切り替え器
ＳＷを経由して正しい情報（Ｒｉ、Ｒｑ）を供給する。

雑音がガウス分布をしている通信路に於ける軟判定方式
の誤判定の確率Ｐ（ｇは次式の様になる。

但しΣはｌｊ　　を整数として、 イ！ １ｊ≧０ Σ　１＝Ｎ Σｊ　−Ｌ＜　（Ｑ　　１）　　・Ｎ／２（−ａ　　　
　　　Ｊ ｊ−０〜　（Ｑ−１） を満足するｌについてのみの総和とする。

ｈはＩ、　　を整数として、 ｌ諷≧０ ３＝Ｏ〜　（Ｑ−１） を満足するＩについてのみの総和とする。

ｊ＝（Ｑ−１）の時 但しＥｓは１ビツト当たりの信号電力、ＮＯは雑音電力
密度、αはガウス雑音の標準偏差で正規化した量子化間
隔である。

上式により計算した誤り検出確率を第４図、第５図に示
す。第４図はＮ＝４、Ｑ＝８、α＝０．５の場合、第５
図はＮ＝５、Ｑ＝８、α−０，５の場合の計算結果であ
る。第４図、第５図に於いて、■はビット誤り率、■は
硬判定の場合のＵＷ誤り検出確率、■は本発明による軟
判定の場合のＵＷ誤り検出確率を表すもので顕著に改善
されているのが判る。

（ｆ）８発明の効果 以上詳細に説明した様に本発明によれば、従来の硬判定
の場合に比較してＵＷ誤り検出確率が大幅に改善される
と云う大きい効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はＱＰＳＫ方式に於ける４つの位相の情報（００
）、（０１）、（１０）、（１１）を表す。 第２図は復調器出力のアイ・パターンを示す図である。 第３図は本発明による軟判定方式の構成図であり、図中
ＤＥＭは復調器、ＳＷは切り替え器、ＵＷはＵＷ発生器
、ＡＤＤｌ、ＡＤＤ２は夫々加算器、ＣＯＭＰ　１、Ｃ
ＯＭＰ２は夫々比較器、ＴＩＭＥ０ はタイミング発生器、ＬＥＶは判定レベル器、０１〜Ｇ
６はゲート回路である。尚第３図はＱが８、即ち３ビツ
ト出力の場合を示す。 第４図はＮ＝４、Ｑ＝８、α＝　０．５　ノ場合、第５
図はＮ＝５、Ｑ＝８、ａ’　＝　０．５　ノ場合７７）
ＵＷ誤り検出確率の計算結果を表示したものでである。 １ 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｎビット構成の特定符号列ＵＷを使用する４相位相変調
   方式に於いて、復調器出力を任意の複数Ｑレベルに量子
   化し、ｌｏｇ、Ｑビットの出力（Ｄｓｉ。 Ｄｓｑ）とし、前記特定符号列ＵＷが“０”の時は（Ｑ
   −１−Ｄｓｉ）をＵｓｉとし、前記特定符号列ＵＷが“
   １″の時はＤｓｑをＵｓｑとし、前記特定符号列ＵＷの
   Ｎビットに渡り前記（Ｕｓｉ、　Ｕｓｑ）の総和をとり
   、前記総和が（Ｑ−１）　　・Ｎ／２より大きい時は非
   反転、其以外は反転と判定することを特徴とする軟判定
   位相不確定除去方式。