KR100903876B1 - Method for dividing received signal modulated phase shift keying using Bit Reflected Gray Code into bits, and device thereof - Google Patents
Method for dividing received signal modulated phase shift keying using Bit Reflected Gray Code into bits, and device thereof Download PDFInfo
- Publication number
- KR100903876B1 KR100903876B1 KR1020070131497A KR20070131497A KR100903876B1 KR 100903876 B1 KR100903876 B1 KR 100903876B1 KR 1020070131497 A KR1020070131497 A KR 1020070131497A KR 20070131497 A KR20070131497 A KR 20070131497A KR 100903876 B1 KR100903876 B1 KR 100903876B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- value
- bit information
- signal
- channel
- bit
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L27/00—Modulated-carrier systems
- H04L27/18—Phase-modulated carrier systems, i.e. using phase-shift keying
- H04L27/22—Demodulator circuits; Receiver circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L27/00—Modulated-carrier systems
- H04L27/32—Carrier systems characterised by combinations of two or more of the types covered by groups H04L27/02, H04L27/10, H04L27/18 or H04L27/26
- H04L27/34—Amplitude- and phase-modulated carrier systems, e.g. quadrature-amplitude modulated carrier systems
- H04L27/38—Demodulator circuits; Receiver circuits
- H04L27/3845—Demodulator circuits; Receiver circuits using non - coherent demodulation, i.e. not using a phase synchronous carrier
- H04L27/3854—Demodulator circuits; Receiver circuits using non - coherent demodulation, i.e. not using a phase synchronous carrier using a non - coherent carrier, including systems with baseband correction for phase or frequency offset
- H04L27/3863—Compensation for quadrature error in the received signal
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
Abstract
본 발명은 비트 대칭 그레이 코드를 이용하여 위상 편이 방식으로 변조된 수신 심볼 신호를 비트 정보로 분할하는 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 2차원 동심원 상에 위상각의 간격을 두어 배치된 수신된 심볼 신호의 I 채널 및 Q 채널 심볼 신호의 값에 대한 각각의 절대값을 구한다. 각각의 절대값을 이용하여 구한 회전 각도를 이용하여 I 채널 또는 Q 채널 심볼 신호를 회전시킨다. 그리고 회전시킨 I 채널 및 Q 채널 심볼 신호 각각에 대한 비트 정보를 추출한다.
이와 같이, 좌표 회전 방식을 이용하여 BRGC의 특성을 고려하여 PSK 변조된 심볼의 비트 정보를 분할하므로 2차원 상에서 비트 정보의 분할을 간단하게 수행할 수 있다.
비트 대칭 그레이 코드(Bit Reflected Gray Code, BRGC), 위상 편이 방식(Phase Shift Keying, PSK), 펄스 진폭 변조(Pulse Amplitude Modulation, PAM), 좌표 회전(Coordinate rotation)
The present invention relates to a method and apparatus for dividing a received symbol signal modulated in a phase shift method into bit information using a bit symmetric gray code.
According to the present invention, the respective absolute values for the values of the I and Q channel symbol signals of the received symbol signal arranged at intervals of phase angle on the two-dimensional concentric circles are obtained. The I- or Q-channel symbol signal is rotated using the rotation angle obtained using each absolute value. The bit information of each of the rotated I and Q channel symbol signals is extracted.
As described above, since the bit information of the PSK modulated symbol is divided in consideration of the characteristics of the BRGC using the coordinate rotation method, the bit information can be easily divided in two dimensions.
Bit Reflected Gray Code (BRGC), Phase Shift Keying (PSK), Pulse Amplitude Modulation (PAM), Coordinate rotation
Description
본 발명은 비트 대칭 그레이 코드(Bit Reflected Gray Code, 이하 'BRGC'로기술함)를 이용하여 위상 편이 방식(Phase Shift Keying, 이하 'PSK'로 기술함)으로 변조된 수신 심볼 신호를 비트 정보로 분할하는 방법 및 그 장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 BRGC로 심볼 매핑된 PSK 신호에 대해 반복 복호 기법을 이용하기 위한 심볼 값을 확률에 바탕을 둔 비트 정보 분할을 수행하는 방법 및 그 장치에 관한 것이다.The present invention uses a bit symmetric gray code (hereinafter referred to as 'BRGC') to convert received symbol signals modulated by phase shift keying (hereinafter referred to as 'PSK') into bit information. A method of dividing and a device therefor. In particular, the present invention relates to a method and apparatus for performing bit information partitioning based on probability of a symbol value for using an iterative decoding technique for a PSK signal symbol-mapped with BRGC.
최근 터보 부호, 저밀도 패리티 검사(Low Density Parity Check, 이하 'LDPC'라 기술함)와 같은 채널 부호의 발전으로 낮은 신호 대 잡음비에서의 낮은 비트 오율을 만족하는 통신이 가능해져 이동 통신, 위성 통신과 같은 시스템에서도 높은 전송율과 고품질의 통신이 가능해졌다. Recent advances in channel codes, such as turbo codes and Low Density Parity Checks (hereinafter referred to as 'LDPC'), enable communications that satisfy low bit error rates at low signal-to-noise ratios. Higher data rates and higher quality communications are possible in the same system.
이러한 채널 부호의 사용으로 인해 BRGC로 심벌 매핑된 고차원 변조와 터보 부호 혹은 LDPC를 사용하는 통신 시스템에서는 수신기에 반복 복호를 사용하여 수신 성능을 향상시킨다. Due to the use of such channel codes, it is possible to improve the reception performance by using repetitive decoding in a receiver in a symbol system mapped to BRGC and a turbo system using a turbo code or an LDPC.
따라서, 수신 과정에 있어서 고차원 변조된 신호는 수신된 심벌(symbol) 값을 확률에 바탕을 둔 비트 정보 분할을 수행하고 이 결과를 반복 복호기에 입력시켜야 한다. 소프트 비트 메트릭 발생은 수신기에서 필수적으로 사용되는 반복 복호기에 필요한 비트 정보를 추출한다. Therefore, in the reception process, the high-order modulated signal needs to perform bit information division based on probability of received symbol values and input the result to the iterative decoder. Soft bit metric generation extracts bit information necessary for an iterative decoder used essentially at the receiver.
고차 변조된 신호의 비트 정보 추출 방법은 로그 맵(log-map), 최대 로그 맵(max-log-map) 등의 방법을 주로 많이 이용한다. The method of extracting bit information of a higher-order modulated signal mainly uses a log-map, a max-log-map, and the like.
그런데, 종래에는 이러한 방식을 사용하여 PSK 변조 방식을 사용한 수신 심볼 신호에 대한 비트 정보를 분할하는 경우 그 성상도의 신호점들이 동심원 상에 존재하기 때문에 2차원 상에서 비트 정보를 추출해야 하는 어려움이 존재한다.However, conventionally, when the bit information of the received symbol signal using the PSK modulation scheme is divided using this scheme, since the signal points of the constellations exist on the concentric circles, it is difficult to extract the bit information in two dimensions. do.
도 1은 종래의 비트 정보 분할 방식을 설명하기 위한 16-PSK 신호의 성상도로서, 특히 수신된 16-PSK 신호 공간에서 k=2인 비트(b2)에 대한 영역을 나타낸 것이다. FIG. 1 is a constellation diagram of a 16-PSK signal for explaining a conventional bit information division scheme, and particularly, shows an area for a bit b 2 in which k = 2 in a received 16-PSK signal space.
도 1에 보인 바와 같이, k=2인 비트(b2)에 대한 수신된 값에 따라 신호 공간을 축(P10) 또는 축(P20)을 I 채널 또는 Q 채널 방향으로 회전 시킨 후 새로운 I 채널 혹은 Q 채널의 신호 값을 선택함으로써 수학식 3과 같은 비트 정보 분할 값을 얻을 수 있다. 이때, 신호 공간의 회전 각도를 라 할 때 수학식 1을 이용한다.As shown in Fig. 1, the signal space is rotated in the direction of axis P10 or axis P20 in the I channel or Q channel direction according to the received value for bit b 2 with k = 2, and then a new I channel or By selecting the signal value of the Q channel it is possible to obtain a bit information split value as shown in equation (3). At this time, the rotation angle of the
그러나 수학식 1을 이용하여 비트 정보 분할 값을 계산하려면 수신된 값에 대해 서로 다른 회전 각을 계산하여야 하기 때문에 비트 정보 분할 구조가 복잡해지는 문제점이 있다.However, in order to calculate the bit information split
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 비트 대칭 그레이 코드로 심벌 매핑된 위상 편이 방식으로 변조된 신호를 수신하는 과정에서 반복 복호기에 입력되는 비트 정보의 분할시 그 복잡도를 단순화시키는 방법 및 그 장치를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a method and apparatus for simplifying the complexity when dividing bit information input to an iterative decoder in the process of receiving a signal modulated by a symbol-mapped phase shift method with a bit symmetric gray code. will be.
상기 기술한 바와 같은 과제를 이루기 위하여 본 발명의 특징에 따른 비트 정보 분할 방법은, In order to achieve the above-described problem, the bit information splitting method according to the characteristics of the present invention,
수신된 심볼 신호를 반복 복호를 위한 비트 정보로 분할하는 방법에 있어서, 2차원 동심원 상에 위상각의 간격을 두어 배치된 상기 수신된 심볼 신호의 I 채널 및 Q 채널 심볼 신호의 값에 대한 각각의 절대값을 구하는 단계; 상기 각각의 절대값을 이용하여 구한 회전 각도를 이용하여 상기 I 채널 또는 Q 채널 심볼 신호를 회전시키는 단계; 및 회전시킨 상기 I 채널 및 Q 채널 심볼 신호 각각에 대한 비트 정보를 추출하는 단계를 포함한다.A method of dividing a received symbol signal into bit information for iterative decoding, the method comprising: each of the I and Q channel symbol signals of the received symbol signal arranged at intervals of phase angle on two-dimensional concentric circles; Finding an absolute value; Rotating the I channel or Q channel symbol signal using a rotation angle obtained using the respective absolute values; And extracting bit information about each of the rotated I and Q channel symbol signals.
상기 기술한 바와 같은 과제를 이루기 위하여 본 발명의 특징에 따른 비트 정보 분할 장치는, In order to achieve the above-described problem, the bit information dividing apparatus according to the characteristics of the present invention,
수신된 심볼 신호를 반복 복호를 위한 비트 정보로 분할하는 장치에 있어서, 2차원 동심원 상에 위상각의 간격을 두어 배치된 상기 수신된 심볼 신호의 I 채널 및 Q 채널 심볼 신호의 값에 대한 각각의 절대값을 이용하여 회전 각도를 계산하는 회전각 계산부; 및 상기 회전각 계산부가 출력한 회전 각도를 이용하여 회전시킨 상기 I 채널 또는 Q 채널 심볼 신호 각각에 대한 비트 정보를 추출하는 비트 정보 변환부를 포함한다.An apparatus for dividing a received symbol signal into bit information for iterative decoding, wherein each of the values of the I and Q channel symbol signals of the received symbol signal arranged at intervals of phase angle on two-dimensional concentric circles A rotation angle calculation unit calculating a rotation angle using an absolute value; And a bit information converter configured to extract bit information of each of the I and Q channel symbol signals rotated by using the rotation angle output by the rotation angle calculator.
이와 같이, 본 발명에 따르면 복잡한 비트 정보 분할을 간단히 계산할 수 있는 구조를 제시하여 BRGC M-PSK 신호의 비트 정보 분할에 효과적으로 사용할 수 있다.As described above, according to the present invention, a structure capable of simply calculating complex bit information partitioning can be effectively used for bit information partitioning of a BRGC M-PSK signal.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and like reference numerals designate like parts throughout the specification.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Throughout the specification, when a part is said to "include" a certain component, it means that it can further include other components, without excluding other components unless specifically stated otherwise. In addition, terms such as "... unit" described in the specification means a unit for processing at least one function or operation, which may be implemented in hardware or software or a combination of hardware and software.
이제, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 비트 대칭 그레이 코드(Bit Reflected Gray Code, 이하 'BRGC'로 기술함)를 이용하여 위상 편이 방식(Phase Shift Keying, 이하 'PSK'로 기술함)으로 변조된 수신 심볼 신호를 비트 정보로 분할하는 방법 및 그 장치에 관하여 설명하기로 한다. Now, referring to the drawings, a phase shift method using a bit symmetric gray code (hereinafter, referred to as 'BRGC') according to an embodiment of the present invention (hereinafter, referred to as phase shift keying, referred to as 'PSK') A method and apparatus for dividing a modulated received symbol signal into bit information will be described.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 실시예에 따른 비트 정보 분할 방식을 설명하기 위한 BRGC M-PSK 성상도의 예로서, 도 2a는 8-PSK의 성상도이고, 도 2b는 16-PSK 성상도이다.2A and 2B are examples of a BRGC M-PSK constellation for explaining a bit information partitioning scheme according to an embodiment of the present invention. FIG. 2A is a constellation of 8-PSK, and FIG. 2B is a 16-PSK constellation. to be.
도 2a에 보인 바와 같이, 8-PSK 성상도(Constellation)는 동심원 상에서 3개의 비트(s=b0, b1, b2)들이 매핑되어 있고, 각 심볼은 위상각(θ8=π/8)를 기본 단위로 하여 일정한 간격을 두어 신호점들이 배치되어 있다.As shown in FIG. 2A, the 8-PSK constellation has three bits (s = b 0 , b 1 , b 2 ) mapped on concentric circles, and each symbol has a phase angle (θ 8 = π / 8). ), Signal points are arranged at regular intervals.
또한, 도 2b에 보인 바와 같이, 16-PSK 성상도(Constellation)는 동심원 상에서 4개의 비트(s=b0, b1, b2, b3)들이 매핑되어 있고, 각 심볼은 위상각(θ16=π/16)을 기본 단위로 하여 일정한 간격을 두고 신호점들이 배치되어 있다.In addition, as shown in FIG. 2B, the 16-PSK constellation has four bits (s = b 0 , b 1 , b 2 , b 3 ) mapped on concentric circles, and each symbol has a phase angle θ. 16 = π / 16) as a basic unit, signal points are arranged at regular intervals.
도 2a 및 도 2b에 보인 바와 같이, M-PSK 성상도는 M개의 심볼을 나타내는 신호점을 가진다. 각 심볼은 m(= log2M) 개의 비트들이 BRGC 매핑(mapping) 되어 있다. 따라서, M-PSK 성상도는 동심원 상에 일정한 간격을 두고 신호점을 배치하게 된다. As shown in Figs. 2A and 2B, the M-PSK constellation has a signal point representing M symbols. Each symbol is BRGC mapped with m (= log2M) bits. Thus, the M-PSK constellations place signal points at regular intervals on the concentric circles.
송신된 M-PSK 심벌은 2차원 상에 존재하는 신호로 s=sI+jsQ 와 같이 표현된다. 신호점의 집합을 {S-M/2, . . . , S -1, S 1, . . . , S M /2}으로 표현할 수 있다. 여기서, s = f(b0, b1, …, bm-1) 으로 f(ㆍ) 는 m 개의 비트를 이용한 BRGC 매핑 함수를 의미 한다.The transmitted M-PSK symbol is a signal existing in two dimensions and is expressed as s = s I + js Q. The set of signal points {S -M / 2,. . . , S -1 , S 1 ,. . . , S M / 2 }. Here, s = f (b 0 , b 1 , ..., b m-1 ), and f (·) denotes a BRGC mapping function using m bits.
(b0, b1 … bm-1) 비트들을 이용하여 BRGC 매핑된 M-PSK 성상도는 비트 b0 와 b1을 제외하고 다음과 같은 특성을 가진다.The BRGC mapped M-PSK constellation using (b 0 , b 1 ... b m-1 ) bits has the following characteristics except for bits b 0 and b 1 .
제1 특성은 평형 특성이다. 즉 k번째 비트의 M/2k 개의 연속 심벌들은 같은 비트 값(1 또는 0)을 가진다. 여기서 k = 2, …, m-1 이다.The first characteristic is an equilibrium characteristic. That is, M / 2 k consecutive symbols of the k th bit have the same bit value (1 or 0). Where k = 2,... , m-1.
제2 특성은 동일 분할 특성이다. 즉 인접한 심볼의 k번째 비트 위치의 값이 {1,0} 또는 {0,1}으로 나뉠 때 신호 공간은 2k 개가 되며, 부할 공간은 위상각이nπ/2k-1이다. 여기서 n=1, … , 2 k 이고, 비트 값을 결정하는 위상각은 nπ/2k이 된다.The second characteristic is the same division characteristic. That is, when the value of the k-th bit position of an adjacent symbol is divided by {1,0} or {0,1}, the signal space is 2k , and the load space is a phase angle nπ / 2 k-1 . Where n = 1,... , 2 k, and the phase angle for determining the bit value is nπ / 2 k .
제3 특성은 회전 특성이다. k번째 비트를 기준으로 특정 각도 nπ/2k-1로 신호 공간을 회전하면 원해 신호 공간에서 해당 비트 값이 동일하거나 혹은 반대의 값을 가진다.The third characteristic is the rotation characteristic. When the signal space is rotated by a specific angle nπ / 2 k-1 based on the k-th bit, the corresponding bit value in the desired signal space has the same or the opposite value.
제4 특성은 대칭 특성이다. PSK 신호 공간에서 모든 사분면은 선대칭 관계에 있다. 즉, 1 사분면은 2 사분면과 Q(quadrature) 축을 기준으로 대칭이고, 2 사분면은 3 사분면과 I(inphase) 축을 기준으로 선대칭 관계에 있다.The fourth characteristic is a symmetry characteristic. In the PSK signal space, all quadrants are linearly symmetric. That is, the first quadrant is symmetric about the
도 3a, 3b, 3c, 3d는 본 발명의 실시예에 따른 16-PSK 신호의 성상도로서, 도 2b에 보인 16-PSK 신호 공간을 4개의 비트(s=b0, b1, b2, b3) 별로 구분하여 표현 한 것으로 위의 4가지 BRGC 특성을 나타낸다.3A, 3B, 3C, and 3D are constellation diagrams of a 16-PSK signal according to an exemplary embodiment of the present invention, and the 16-PSK signal space shown in FIG. 2B includes four bits (s = b 0 , b 1 , b 2 , b 3 ) The four BRGC characteristics are shown.
도 3a는 수신된 신호의 비트(b0)에 대한 영역(Decision Region of b0)을 나타낸 16-PSK 신호의 성상도, 도 3b는 수신된 신호의 비트(b1)에 대한 영역(Decision Region of b1)을 나타낸 16-PSK 신호의 성상도, 도 3c는 수신된 신호의 비트(b2)에 대한 영역(Decision Region of b2)을 나타낸 16-PSK 신호의 성상도 및 도 3d는 수신된 신호의 비트(b3)에 대한 영역(Decision Region of b3)을 나타낸 16-PSK 신호의 성상도이다.Figure 3a for a bit (b 0) of the received signal area (Decision Region of b 0) a shown FIG aqueous phase of the 16-PSK signal, Figure 3b is a region of the bit (b 1) of the received signal (Decision Region constellation of the 16-PSK signal representing of b 1 ), FIG. 3C shows the constellation of the 16-PSK signal representing the Decision Region of b 2 for bit b 2 of the received signal, and FIG. Is the constellation of the 16-PSK signal representing the Decision Region of b 3 for bit b 3 of the signal.
이때, 각각의 비트 정보 분할 값을 얻기 위하여 수신된 2차원 신호를 복소수로 표현하면 r = rI + jrQ 와 같이 나타낼 수 있다. In this case, a complex two-dimensional signal received in order to obtain each bit information split value may be represented as r = r I + jr Q.
1개의 비트를 한 개의 심벌로 하는 BPSK 신호의 경우 신호 공간이 I 축 혹은 Q축의 1차원 신호이므로 입력되는 신호 값 자체가 비트 정보가 된다. 그리고 BRGC QPSK의 경우 I 축 상의 BPSK와 Q축 상의 BPSK 두 개의 신호가 더해진 것과 같으므로 아래 수학식 2와 같이 비트 정보 값을 얻을 수 있다.In the case of a BPSK signal having one bit as a symbol, since the signal space is a one-dimensional signal on the I-axis or the Q-axis, the input signal value itself becomes the bit information. In the case of the BRGC QPSK, two signals of BPSK on the I-axis and BPSK on the Q-axis are added together, and thus a bit information value can be obtained as shown in
즉 도 3a 및 도 3b에 보인 비트(b0)와 비트(b1)에 대한 비트 정보 값은 수학 식 2를 통해 얻을 수 있다. That is, the bit information values for the bits b 0 and bits b 1 shown in FIGS. 3A and 3B may be obtained through
한편, 도 3c에 보인 비트(b2)에 대한 비트 정보 분할 값은 1 사분면에서의 비트 정보 분할 값과 3 사분면의 비트 정보 분할 값은 180도 회전한 값이 동일하다. 그리고 2 사분면의 비트 정보 분할 값은 4 사분면의 비트 정보 분할 값을 180도 회전한 것과 같음을 알 수 있다. On the other hand, the bit information split value for the bit b 2 shown in FIG. 3C is the same as the bit information split value in the first quadrant and the bit information split value in the third quadrant are rotated 180 degrees. In addition, it can be seen that the bit information split value of the second quadrant is equivalent to rotating the bit information split value of the fourth quadrant 180 degrees.
그러므로 BRGC 특성을 이용하여 수신된 값의 절대값을 취한 뒤 회전을 시켜 새로운 Q축 값을 취함으로써 해당 비트의 정보 분할 값을 얻을 수 있다. 이를 수학식으로 표현하면 수학식 3와 같다.Therefore, by taking the absolute value of the received value using the BRGC characteristic and rotating it to obtain a new Q-axis value, the information split value of the corresponding bit can be obtained. This is expressed as equation (3).
여기서, 는 심볼들의 배치 값, 는 수신 심볼 신호를 2차원 신호 공간 상에 표현한 수학식 1에서 I 축 신호 값, 는 수학식 1에서 Q 축 신호 값, 는 k 비트에 대한 회전각을 나타낸다. here, Is the placement value of the symbols, Is an I-axis signal value in
이때, 회전각은 아래 수학식 4와 같이 정의된다. At this time, the rotation angle is defined as
또한, 심볼들의 배치 값은 아래 수학식 5와 같이 정의된다. In addition, the arrangement value of the symbols is defined as in
여기서, 는 수학함수인 'floor' 함수를 나타낸다. here, Denotes the math function 'floor'.
또한, 절대값으로 변환된 수신된 신호의 라디안(radian) 위상각은 아래 수학식 6과 같이 정의된다.In addition, the radian phase angle of the received signal converted into an absolute value is defined as in
이때, 위의 수학식 3은 Q 축 값을 취하여 비트 정보 값을 추출하나, I 축 값을 이용하기 위해서는 수학식 3은 아래 수학식 7과 같이 변환된다.In this case,
그러면, 위의 수학식 3을 이용하여 도 2a, 도 2b의 8-PSK, 16-PSK의 Q 축 값을 취하여 비트 정보 분할 값을 계산하면 다음과 같다.Then, the bit information split values are calculated by taking the Q-axis values of 8-PSK and 16-PSK of FIGS. 2A and
먼저 8-PSK, 16-PSK 신호에서 비트(b2)의 정보 분할 값을 계산하면 아래 수 학식 8과 같다.First, the information splitting value of bit (b 2 ) in 8-PSK and 16-PSK signals is expressed as Equation 8 below.
그리고 16-PSK 신호에서 비트(b3)의 정보 분할 값을 계산하면 아래 수학식 9 또는 수학식 10과 같다.The information splitting value of the bit b 3 in the 16-PSK signal is expressed by Equation 9 or Equation 10 below.
수학식 10의 경우, 와 을 이용하면 수학식 11과 같이 변환된다.For Equation 10, Wow If is used, it is converted as in Equation 11.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 PSK 수신 심볼 신호에 대한 비트 정보 분할을 수행하는 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.4 is a block diagram illustrating a configuration of an apparatus for performing bit information division on a PSK received symbol signal according to an embodiment of the present invention.
도 4에 보인 바와 같이, 비트 정보 분할 장치(100)는 입력부(110), 절대값 변환부(120), 위상각 계산부(130), 심볼 위치값 계산부(140), 회전각 계산부(150), 연산부(160) 및 비트 정보 변환부(170)를 포함한다. As shown in FIG. 4, the bit
입력부(110)는 복조된 M 열 2차원 수신 심볼 신호를 입력받아 절대값 변환부(120) 또는 비트 정보 변환부(170)로 출력한다.The
절대값 변환부(120)는 입력부(110)로부터 입력받은 2차원 수신 심볼 신호의 Q 채널 신호의 절대값을 생성하는 Q 채널 절대값 변환부(122) 및 I 채널 신호의 절대값을 생성하는 I 채널 절대값 변환부(124)를 포함한다.The absolute
위상각 계산부(130)는 Q 채널 절대값 변환부(122) 및 I 채널 절대값 변환부(124)로부터 각각 출력된 절대값(A, B)를 이용하여 수신된 신호의 라디안 위상각을 연산한다. 즉 수학식 7을 이용하여 위상각을 계산하여 출력한다.The
심볼 위치값 계산부(140)는 위상각 계산부(130)로부터 입력받은 위상각을 이용하여 2차원 수신 심볼 신호에 대한 심볼의 위치 값을 계산한다. 즉 수학식 6을 이용하여 심볼들의 배치 값을 판별하여 출력한다.The symbol
회전각 계산부(150)는 심볼 위치값 계산부(140)로부터 입력받은 심볼들의 배치 값을 이용하여 2차원 수신 심볼 신호 공간의 회전 각도를 계산한다. 즉 수학식 5를 이용하여 회전 각도를 계산하여 출력한다. The
연산부(160)는 회전각 계산부(150)로부터 입력받은 회전 각도에 대한 사인값 및 코사인값을 각각 구한다. 이때, 연산부(160)는 사인값을 처리하는 사인값 룩업 테이블(162) 및 코사인값을 처리하는 코사인값 룩업 테이블(164)을 포함한다. 여기 서, 사인값 룩업 테이블(162) 및 코사인값 룩업 테이블(164)은 실제 사인값, 코사인값 처리 과정에서 연산 횟수를 줄이기 위해 미리 연산한 결과를 저장한 후, 이를 이용하여 처리하기 위한 배열 혹은 메모리 집합이다.The
비트 정보 변환부(170)는 Q 채널 절대값 변환부(122) 및 I 채널 절대값 변환부(124) 각각으로부터 출력된 절대값(A, B), 심볼 위치값 계산부(140)로부터 출력된 심볼 위치값, 사인값 룩업 테이블(162) 및 코사인값 룩업 테이블(164)로부터 각각 출력되는 사인값 및 코사인값을 이용하여 해당 비트(k>1, k=0, 1은 제외)에 대한 비트 정보 분할 값을 생성한다. 즉 수학식 4를 이용하여 비트 정보 분할 값을 생성한다. The bit
비트 정보 변환부(170)는 해당 비트 값이 k=0, 1인 경우에는 입력부(110)로부터 입력받은 2차원 수신 심볼 신호의 Q 채널 신호 및 I 채널 신호를 각각 이용하여 비트 정보 분할 값을 생성한다. 즉 수학식 2를 이용하여 비트 정보 분할 값을 생성한다. When the corresponding bit value is k = 0, 1, the
이때, 도면에는 도시하지 않았으나 비트 정보 변환부(170)로부터 출력되는 비트 정보 분할 값은 수신 시스템의 복호기에 입력되어 반복 복호를 위한 비트 정보로서 이용된다.At this time, although not shown in the drawing, the bit information split value output from the
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 PSK 수신 심볼 신호에 대한 비트 정보 분할을 수행하는 일련의 과정을 나타낸 순서도이다. 5 is a flowchart illustrating a series of processes for performing bit information division on a PSK received symbol signal according to an embodiment of the present invention.
도 5에 보인 바와 같이, 비트 정보 분할 장치(도 3의 100)는 2차원 상에 존재하는 M-열 2차원 수신 심볼 신호를 입력 받는다(S101).As shown in FIG. 5, the bit information dividing apparatus (100 of FIG. 3) receives an M-column two-dimensional received symbol signal existing in two dimensions (S101).
S101 단계에서 입력받은 2차원 수신 심볼 신호로부터 추출할 비트 정보의 비트 값(k)이 1보다 큰 지를 판단한다(S103)It is determined whether the bit value k of bit information to be extracted from the two-dimensional received symbol signal input in step S101 is greater than 1 (S103).
S103 단계의 판단 결과, 비트 값이 1 미만인 경우, 비트 값(k=0)인 경우 수신된 2차원 심볼 신호의 Q 채널 신호 값을 비트 정보 값으로 추출한다(S105).As a result of the determination in step S103, when the bit value is less than 1, when the bit value (k = 0), the Q channel signal value of the received two-dimensional symbol signal is extracted as the bit information value (S105).
그리고 비트 값(k=1)인 경우 수신된 2차원 심볼 신호의 I 채널 신호 값을 비트 정보 값으로 추출한다(S107).When the bit value (k = 1), the I channel signal value of the received two-dimensional symbol signal is extracted as the bit information value (S107).
한편 S103 단계의 판단 결과, 비트 값이 1을 초과하는 경우 수신된 2차원 심볼 신호의 Q 채널, I 채널 신호 각각의 절대값을 각각 연산한다(S109).On the other hand, when the bit value exceeds 1 as a result of the determination in step S103, the absolute values of the Q channel and the I channel signal of the received 2D symbol signal are respectively calculated (S109).
연산된 절대값을 이용하여 위상각을 계산하고(S111) 위상각을 이용하여 심볼들의 배치 값을 계산한다(S113).The phase angle is calculated using the calculated absolute value (S111), and the arrangement value of the symbols is calculated using the phase angle (S113).
S113 단계에서 계산한 심볼들의 배치 값을 이용하여 회전 각도를 계산하여(S115) 회전 각도에 대한 사인값, 코사인값을 각각 연산한다(S117).The rotation angle is calculated using the arrangement values of the symbols calculated in step S113 (S115), and a sine value and a cosine value for the rotation angle are respectively calculated (S117).
그러면, S109 단계, S111 단계, S113 단계, S115 단계 및 S117 단계를 이용하여 구한 값들을 이용하여 비트 별로 비트 정보 값을 추출한다(S119). 즉 이미 위에서 설명한 BRGC 특성 즉 평형 특성, 동일 분할 특성, 회전 특성 및 대칭 특성을 고려하여 수신된 2차원 신호를 변환하여 비트 정보 분할 값을 생성한다. Then, the bit information value is extracted for each bit using the values obtained using the steps S109, S111, S113, S115, and S117 (S119). That is, the bit information split value is generated by converting the received two-dimensional signal in consideration of the BRGC characteristic, that is, the balance characteristic, the same division characteristic, the rotation characteristic, and the symmetry characteristic described above.
이와 같이, 좌표 회전 방식을 이용하여 BRGC의 특성을 고려하여 PSK 변조된 심볼의 비트 정보를 분할하므로 2차원 상에서 비트 정보의 분할을 간단하게 수행할 수 있다.As described above, since the bit information of the PSK modulated symbol is divided in consideration of the characteristics of the BRGC using the coordinate rotation method, the bit information can be easily divided in two dimensions.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.
도 1은 종래의 비트 정보 분할 방식을 설명하기 위한 16-PSK 신호의 성상도이다.1 is a constellation diagram of a 16-PSK signal for explaining a conventional bit information division scheme.
도 2a는 본 발명의 실시예에 따른 비트 정보 분할 방식을 설명하기 위한 8-PSK 성상도이다.2A is an 8-PSK constellation diagram for describing a bit information division scheme according to an embodiment of the present invention.
도 2b는 본 발명의 실시예에 따른 비트 정보 분할 방식을 설명하기 위한 16-PSK 성상도이다.2B is a 16-PSK constellation diagram for describing a bit information division scheme according to an embodiment of the present invention.
도 3a, 3b, 3c, 3d는 도 2b에 보인 16-PSK 신호의 성상도를 비트 별로 구분하여 표현한 성상도이다.3A, 3B, 3C, and 3D show constellations of the 16-PSK signal shown in FIG. 2B by bit.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 PSK 수신 심볼 신호에 대한 비트 정보 분할을 수행하는 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.4 is a block diagram illustrating a configuration of an apparatus for performing bit information division on a PSK received symbol signal according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 PSK 수신 심볼 신호에 대한 비트 정보 분할을 수행하는 일련의 과정을 나타낸 순서도이다. 5 is a flowchart illustrating a series of processes for performing bit information division on a PSK received symbol signal according to an embodiment of the present invention.
Claims (12)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020070131497A KR100903876B1 (en) | 2007-12-14 | 2007-12-14 | Method for dividing received signal modulated phase shift keying using Bit Reflected Gray Code into bits, and device thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020070131497A KR100903876B1 (en) | 2007-12-14 | 2007-12-14 | Method for dividing received signal modulated phase shift keying using Bit Reflected Gray Code into bits, and device thereof |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20090063957A KR20090063957A (en) | 2009-06-18 |
KR100903876B1 true KR100903876B1 (en) | 2009-06-24 |
Family
ID=40992835
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020070131497A KR100903876B1 (en) | 2007-12-14 | 2007-12-14 | Method for dividing received signal modulated phase shift keying using Bit Reflected Gray Code into bits, and device thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR100903876B1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20020131515A1 (en) | 2001-01-18 | 2002-09-19 | Motorola, Inc. | Soft-decision metric generation for higher order modulation |
US20020136317A1 (en) | 2001-01-12 | 2002-09-26 | International Business Machines Corporation | Block coding for multilevel data communication |
US20020186778A1 (en) | 2001-06-01 | 2002-12-12 | Motorola, Inc. | Method and apparatus for adaptive signaling in a QAM communication system |
KR20050058269A (en) * | 2001-12-03 | 2005-06-16 | 퀄컴 인코포레이티드 | Iterative detection and decoding for a mimo-ofdm system |
-
2007
- 2007-12-14 KR KR1020070131497A patent/KR100903876B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20020136317A1 (en) | 2001-01-12 | 2002-09-26 | International Business Machines Corporation | Block coding for multilevel data communication |
US20020131515A1 (en) | 2001-01-18 | 2002-09-19 | Motorola, Inc. | Soft-decision metric generation for higher order modulation |
US20020186778A1 (en) | 2001-06-01 | 2002-12-12 | Motorola, Inc. | Method and apparatus for adaptive signaling in a QAM communication system |
KR20050058269A (en) * | 2001-12-03 | 2005-06-16 | 퀄컴 인코포레이티드 | Iterative detection and decoding for a mimo-ofdm system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR20090063957A (en) | 2009-06-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3113436B1 (en) | Soft decision value generation apparatus and soft decision value generation method | |
JP4563455B2 (en) | Method and apparatus for calculating log approximation rate for decoding in receiver of mobile communication system | |
RU2434350C2 (en) | Log-likelihood ratio arithmetic circuit, transmission apparatus, log-likelihood ratio arithmetic method and programme | |
JP5326976B2 (en) | Wireless communication apparatus, error correction method, and error correction program | |
JP2000216835A (en) | Receiver of soft decision decoding system of convolutional code | |
KR102021314B1 (en) | Apparatus and method for soft-decision demodulating in Non-square Quadrature Amplitude Modulation | |
US9787518B2 (en) | Digital modulation method and apparatus | |
KR100758306B1 (en) | Apparatus for Generating Soft Bit Metric and its method, and M-ary QAM receive system using it | |
JP5976252B2 (en) | Likelihood generator and method thereof | |
US8705665B2 (en) | Process for performing log-likelihood-ratio clipping in a soft-decision near-ML detector, and detector for doing the same | |
KR100903876B1 (en) | Method for dividing received signal modulated phase shift keying using Bit Reflected Gray Code into bits, and device thereof | |
JP6075446B2 (en) | Demodulator, demodulation method and program | |
JP4139706B2 (en) | Receiver | |
US6957381B2 (en) | System and method for determining branch metrics using a polar indexed branch metric look-up table | |
WO2020183555A1 (en) | Optical transmission device and likelihood generation circuit | |
US8640014B2 (en) | Soft bit metric generation | |
US8705662B2 (en) | Soft decision method and associated signal receiving system | |
JP4082169B2 (en) | Amplitude phase converter and amplitude phase conversion method | |
JPH06232769A (en) | Viterbi decoding method and its device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130530 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140529 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150528 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160530 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170529 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180530 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190530 Year of fee payment: 11 |