KR20030093489A - 신호 복조 장치 및 방법 - Google Patents

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KR20030093489A
KR20030093489A KR1020020031065A KR20020031065A KR20030093489A KR 20030093489 A KR20030093489 A KR 20030093489A KR 1020020031065 A KR1020020031065 A KR 1020020031065A KR 20020031065 A KR20020031065 A KR 20020031065A KR 20030093489 A KR20030093489 A KR 20030093489A
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Abstract

본 발명은 신호 복조 장치 및 방법에 관한 것으로, 그 장치는 N비트 길이의 데이터 워드가 M비트 길이의 코드 워드로 변조되어 변조된 코드가 채널을 통해 전송되고, 상기 코드를 복조하는 신호 복조 장치에 있어서, 상기 코드의 확률값을 나타내는 데이터를 입력받아, 소정 길이 L을 한 단위로 하여 상기 한 단위를 구성하는 각각의 확률값 데이터의 절대값과 소정 기준값을 비교하여, 상기 소정 기준값보다 큰 확률값 데이터의 위치 정보와 부호 정보를 출력하는 신뢰도 검출부, 상기 소정 기준값보다 큰 확률값 데이터의 상기 위치 정보와 상기 부호 정보를 입력받아, 미리 저장된 다수의 코드 워드들에 대하여 상기 데이터의 위치에 대응하는 코드 워드의 코드의 부호와 상기 부호 정보를 비교하여 부호가 일치하는 다수의 코드 워드들을 출력하는 부호 비교부 및 상기 부호 비교부의 출력인 상기 다수의 코드 워드들과 상기 코드의 확률값을 나타내는 데이터를 입력받아, 상기 데이터 워드를 구성하는 각각의 비트에 대하여 상기 비트의 확률을 나타내는 값을 각각의 비트에 대하여 계산하는 데이터 워드 확률값 계산부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이러한 신호 복조 장치를 이용하여 신호를 복조함으로써 계산속도를 증가시키고 시스템의 복잡도를 감소시키는 효과를 가진다.

Description

신호 복조 장치 및 방법{Apparatus and method for demodulating signal}
본 발명은 신호 복조 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 런-랭스 제한을 갖는 코드(RLL Code:Run Length Limit Code)의 신호 복조 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 데이터 심벌간 간섭(ISI:Inter Symbol Interference)이 존재하는 환경, 예컨대 고밀도 광기록매체의 경우에, 이러한 심벌간 간섭현상에 의한 문제를 고려하여 RLL Code를 사용하여 데이터를 변조한다.
도 3a 및 도 3b는 (1,7)코드인 경우의 RLL 인코딩 테이블을 나타내는 도면이다. 도 3a는 코드 레이트(code rate)가 2/3인 코드를 사용한 경우의 기본적인 인코딩 테이블을 나타내며, 도 3b는 도 3a의 기본적인 인코딩 테이블을 사용하는 경우에 발생하는 규칙 위반(violation)을 위한 대체 테이블을 나타낸다.
(1,7)코드라 함은 변조된 신호에서 코드 "1"과 "1"사이에 "0"가 최소 1개에서 최대 7개까지 존재하는 코드를 말하고, 코드 레이트가 2/3인 코드라 함은 2비트길이의 데이터 워드를 3비트 길이의 코드 워드로 변조하는 것을 말한다.
그런데, 도 3a의 기본적인 인코딩 테이블을 사용하는 경우에는 전술한 규칙이 위반되는 경우가 발생한다. 예컨대, 입력 데이터 비트가 "0000"인 경우에, 인코딩된 채널 비트는 "101101"이 되어 "1"이 연속하여 발생한다. 따라서 이러한 문제를 해결하기 위해 입력데이터의 전,후의 입력 데이터와의 관계를 고려하여 인코딩 규칙이 지켜지도록 도 3b에 도시된 바와 같은 대체 테이블이 사용된다. 따라서 2비트의 데이터 워드를 복호화하기 위해서는 9비트의 코드 워드를 대상으로 복호화한다.
종래에 RLL 코드를 복호화하는 경우를 보면, 채널 검출기, 예컨대 비터비 복호기에서 채널 신호를 입력받아 코드 워드들을 검출하여 출력하고, RLL 디코딩부에서 RLL 디코딩 테이블을 이용하여 코드 워드들을 데이터 워드로 복호화한다.
그러나 최근에는 소프트(soft) 채널 검출기 및 소프트 변조기의 개념이 나타났다. 전술한 비터비 복호기의 출력은 에러를 포함하는 코드 워드 자체가 되어 "1" 또는 "-1"의 값만 가진다. 이러한 방식을 하드 복조(Hard demodulation)라고 할때, 이에 대응하여 소프트 복조(Soft demodulation)방식에서는, 소프트 채널 검출기가 채널 신호를 입력받아 코드 워드의 확률값을 나타내는 데이터를 출력한다. 즉, "1" 또는 "-1"이 아닌 "0.8", "-0.8" 등의 아날로그적인 값을 가지며 그 자체에 코드값이 "1" 또는 "-1"이 될 확률을 내포하게 된다. 소프트 변조기는 이러한 코드 워드의 확률값을 나타내는 데이터를 입력받아 데이터 워드의 확률값을 나타내는 데이터를 출력하고 터보 복호기(Turbo decoder)와 같은 복호기에서 최종적으로 데이터 워드를 복호화한다.
소프트 변조에 관하여는 "Near-optimum decoding of product codes"(R.Pyndiah, IEEE Trans. on Commun. vol 46, no8, pp1003-10)에 상세한 설명이 있으며, 소프트 채널 검출기에 관하여는 "A comparison of optimal and sub-optimal MAP decoding algorithms operating in the log domain"(P. Robertson, E. Villebrun, and P. Hoeher, Communications, 1995. ICC '95 Seattle, 'Gateway to Globalization', 1995 IEEE International Conference on , Volume: 2 , 1995 Page(s): 1009 -1013 vol.2)과 "A viterbi algorithm with soft decision outputs and its applications,"(J. Hagenauer and P. Hoeher, Proc. GLOBECOM, '89, pp1680-1786, Nov. 1989)에 상세한 설명이 있으며, 소프트 변조를 필요로 하는 터보 디코딩에 관하여는 "Turbo decoding with RLL code for optical storage"(E.yamade, ISOMO1)에 상세한 설명이 있다.
한편, 전술한 소프트 복조기에서 코드 워드의 확률값을 나타내는 데이터인 R(n)을 입력받아 데이터 워드를 구성하는 각각의 비트의 확률을 나타내는 값인LR(Likelihood Ratio)을 구하는 과정을 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
여기서, 코드 레이트가 2/3이고, RLL(1,7) 코드의 경우를 예로 들어 설명한다. 도 4는 RLL (1,7) 코드의 디코딩 테이블을 나타내는 도면으로서, 첫 번째 행은 디코딩된 결과인 2비트 길이의 데이터 워드를 나타내고, 나머지 값들은 각각의 데이터 워드에 대응하는 코드 워드들을 16진수로 나타낸 것이다. 예를 들어 코드 워드 "040"은 이진수로 나타내면 "000 100 000"에 해당한다.
먼저, LR을 구하기 위해 APP(d=1)과 APP(d=0)을 구한다. APP(d=1)이란 복조된 데이터가 "1"일 확률을 나타내는 값이며, APP(d=0)은 복조된 데이터가 "0"일 확률을 나타내는 값이다.
APP(d=1)과 APP(d=0)은 다음의 수학식에 의해 구한다.
상기 수학식 1에서, 코드 레이트가 2/3이므로 L=9가 된다. Rl은 소프트 복조기에 입력되는 하나의 코드 워드를 구성하는 9개의 코드의 확률값을 각각 나타내는 9개의 데이터중 l번째 위치에 있는 비트의 확률값을 나타내는 값이고, { C}`_{l } ^{i } 는 데이터 워드의 첫 번째 비트가 "1"인 경우에 대응하는 s1개의 코드 워드들중 i번째 코드 워드를 구성하는 9개의 코드중에 l번째 위치에 있는 비트의 확률값을 나타내는 값이다. 한편, 도 4를 참조하면 데이터 워드의 첫 번째 비트가 "1"인 경우에 대응하는 코드 워드들이 40개이기 때문에 s1=40이 된다.
상기 수학식 2에서도 L=9이고 Rl은 수학식 1에서와 같다. { C}`_{l } ^{h } 는 데이터 워드의 첫 번째 비트가 "0"인 경우에 대응하는 s2개의 코드 워드들중 h번째 코드 워드를 구성하는 9개의 코드중에 l번째 위치에 있는 비트의 확률값을 나타내는 값이다. 한편, 도 4를 참조하면 데이터 워드의 첫 번째 비트가 "0"인 경우에 대응하는 코드 워드들이 40개이기 때문에 s2=40이 된다.
상기 수학식 1과 상기 수학식 2에 의해 APP(d=1)과 APP(d=0)이 구해지면, 다음의 수학식 3에 의해 LR을 구한다.
한편, 상기 수학식 1과 상기 수학식 2에서 지수항의 계산이 복잡한 경우에는 지수부분의 계산을 하지 않고 다음 수학식 4, 5에서와 같이 APP(d=1)과 APP(d=0)를 구하고, 수학식 6에서와 같이 LR을 구할 수도 있다.
상기 수학식 4에서, Rl및 { C}`_{l } ^{i } 은 수학식 1에서와 같은 의미를 갖는 값이고, L은 9, s1은 40으로서 역시 같다. 다시 말하면, 수학식 4는 40개의값중에서 최대인 값을 APP(d=1)로 결정한다는 것을 의미한다.
상기 수학식 5에서, Rl및 { C}`_{l } ^{h } 은 수학식 2에서와 같은 의미를 갖는 값이고, L은 9, s2는 40으로서 역시 같다. 다시 말하면, 수학식 5는 40개의값중에서 최대인 값을 APP(d=0)로 결정한다는 것을 의미한다.
상기 수학식 4와 상기 수학식 5에 의해 APP(d=1)과 APP(d=0)이 구해지면, 다음의 수학식 6에 의해 LR을 구한다.
LR=APP(d=1) - APP(d=0)
그러나 상기 방법에 의해 LR을 구하면, 1비트의 데이터 워드에 대응하는 모든 코드 워드를 사용하여 LR을 계산해야 하므로 코드가 복잡해 질수록 계산 시간 및 복잡도가 크게 증가하는 문제점이 있다.
전술한 문제점을 해결하기 위해 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 코드 워드의 확률값을 나타내는 데이터중에서 신뢰도가 높은 데이터를 이용하여 데이터 워드의 확률을 나타내는 값의 계산에 이용되는 코드 워드의 수를 감소시킴으로써 계산속도를 증가시키고 복잡도를 감소시키는 신호 복조 장치를 제공하는데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 코드 워드의 확률값을 나타내는 데이터중에서 신뢰도가 높은 데이터를 이용하여 데이터 워드의 확률을 나타내는 값의 계산에 이용되는 코드 워드의 수를 감소시킴으로써 계산속도를 증가시키고 복잡도를 감소시키는 신호 복조 방법을 제공하는데 있다.
도 1은 본 발명에 따른 신호 복조 장치의 실시예를 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시한 본 발명에 따른 신호 복조 방법의 실시예를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 3a 및 도 3b는 RLL 인코딩 테이블의 실시예를 나타내는 도면이다.
도 4는 RLL (1,7) 코드의 디코딩 테이블의 실시예를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 신호 복조 장치 및 방법에서 신뢰도가 높은 입력 데이터와 부호가 일치하는 코드 워드들을 결정하는 예를 설명하기 위한 도면이다.
상기 과제를 이루기 위하여 본 발명에 의한 신호 복조 장치는,
N비트 길이의 데이터 워드가 M비트 길이의 코드 워드로 변조되어 변조된 코드가 채널을 통해 전송되고, 상기 코드를 복조하는 신호 복조 장치에 있어서,
상기 코드의 확률값을 나타내는 데이터를 입력받아, 소정 길이 L을 한 단위로 하여 상기 한 단위를 구성하는 각각의 확률값 데이터의 절대값과 소정 기준값을 비교하여, 상기 소정 기준값보다 큰 확률값 데이터의 위치 정보와 부호 정보를 출력하는 신뢰도 검출부;
상기 소정 기준값보다 큰 확률값 데이터의 상기 위치 정보와 상기 부호 정보를 입력받아, 미리 저장된 다수의 코드 워드들에 대하여 상기 데이터의 위치에 대응하는 코드 워드의 코드의 부호와 상기 부호 정보를 비교하여 부호가 일치하는 다수의 코드 워드들을 출력하는 부호 비교부; 및
상기 부호 비교부의 출력인 상기 다수의 코드 워드들과 상기 코드의 확률값을 나타내는 데이터를 입력받아, 상기 데이터 워드를 구성하는 각각의 비트에 대하여 상기 비트의 확률을 나타내는 값을 각각의 비트에 대하여 계산하는 데이터 워드 확률값 계산부를 포함하는 것이 바람직하다.
또한 상기 신뢰도 검출부는 상기 소정의 기준값을 저장하는 기준값 저장부, 코드의 확률값을 나타내는 상기 데이터를 입력받아 상기 소정 길이 L의 단위로 상기 데이터를 저장하는 입력 데이터 저장부; 및 상기 입력 데이터 저장부로부터 상기 각각의 확률값 데이터를 입력받고, 상기 기준값 저장부로부터 상기 소정 기준값을 입력받아 상기 비교를 수행하여 상기 확률값 데이터의 위치와 상기 부호 정보를 출력하는 판별부를 구비하는 것이 더 바람직하고,
상기 부호 비교부는 데이터 워드에 대응하는 다수의 코드 워드를 기록한 코드 워드 테이블을 저장하는 코드 테이블 저장부 및 상기 코드 테이블 저장부로부터 코드 워드를 읽어, 상기 부호 비교를 수행하여 부호가 일치하는 다수의 코드 워드들을 출력하는 비교부를 구비하는 것이 더 바람직하다.
상기 다른 과제를 이루기 위해, 본 발명에 의한 신호 복조 방법은,
M비트 길이의 데이터 워드가 N비트 길이의 코드 워드로 변조되어 변조된 코드가 채널을 통해 전송되고, 상기 코드를 복조하는 신호 복조 방법에 있어서,
(a) 상기 코드의 확률값을 나타내는 데이터를 입력받아, 소정 길이 L을 한 단위로 하여 상기 한 단위를 구성하는 각각의 확률값 데이터와 소정 기준값을 비교하여, 상기 소정 기준값보다 큰 확률값 데이터의 위치 정보와 부호 정보를 출력하는 신뢰도 검출 단계;
(b) 상기 소정 기준값보다 큰 상기 확률값 데이터의 위치 정보와 상기 부호 정보를 입력받아, 미리 저장된 다수의 코드 워드들에 대하여 상기 데이터의 위치에 대응하는 코드 워드의 코드의 부호와 상기 부호 정보를 비교하여 부호가 일치하는 다수의 코드 워드들을 출력하는 부호 비교 단계; 및
(c) 상기 부호가 일치하는 다수의 코드 워드들과 상기 코드의 확률값을 나타내는 데이터를 입력받아, 상기 데이터 워드를 구성하는 각각의 비트에 대하여 상기 비트의 확률을 나타내는 값을 각각의 비트에 대하여 계산하는 데이터 워드 확률값 계산 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 (a)단계는 상기 소정의 기준값을 저장하는 (a1)단계, 코드의 확률값을 나타내는 상기 데이터를 입력받아 상기 소정 길이 L의 단위로 저장하는 입력 데이터 저장하는 (a2)단계; 및 상기 코드의 확률값 데이터와 상기 소정 기준값을 이용하여 상기 (a)단계에서의 상기 비교를 수행하여 상기 확률값 데이터의 위치와 상기 부호 정보를 출력하는 (a3) 단계를 구비하는 것이 더 바람직하고,
상기 (b) 단계는 데이터 워드에 대응하는 다수의 코드 워드를 기록한 코드 워드 테이블을 저장하는 코드 테이블 저장 단계를 더 구비하는 것이 더 바람직하다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 의한 신호 복조 장치 및 방법의 바람직한 실시예의 구성 및 동작을 다음과 같이 설명한다. 이 때, 코드 레이트가 2/3이고, RLL(1,7) 코드의 경우를 예로 들어 설명한다.
먼저, 도 1, 도 4 및 도 5를 참조하여 본 발명에 의한 신호 복조 장치의 구성 및 동작을 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 신호 복조 장치의 실시예를 나타내는 블록도로서, 신뢰도 검출부(110), 부호 비교부(120) 및 데이터 워드 확률값 계산부(130)로 구성된다. 그리고 신뢰도 검출부(110)는 다시 입력데이터 저장부(111), 기준값 저장부(113) 및 판별부(115)로 구성되고, 부호 비교부(120)는 다시 코드 테이블 저장부(121) 및 비교부(123)로 구성된다.
먼저, 입력데이터 저장부(111)는 소프트 채널 검출기, 예컨대 소프트 비터비(Viterbi) 복호기 또는 MAP(Maximum A Posteriori probability) 복호기의 출력인 코드의 확률값을 나타내는 데이터인 R(n)을 입력받아, R(1), R(2),…,R(9)의 9개의 데이터 값을 한 단위로 하여 저장한다. 2비트의 데이터 워드를 복호화하기 위하여는 9비트의 코드 워드가 필요하고, 전술한 수학식 1, 2, 4 및 5에 적용하기 위해 9개의 데이터를 하나의 단위로 저장하여 판별부(115)로 출력한다.
기준값 저장부(113)는 소정의 기준값을 저장하여 판별부(115)로 출력한다. 기준값은 외부 입력에 의해 변경될 수 있다.
판별부(115)는 입력 데이터 저장부(111)로부터 9개의 확률값 데이터 R1,R2...R9가 한 단위로 된 데이터 Rk(k=1,2...9)를 입력받고, 기준값 저장부(113)로부터 소정 기준값 S를 입력받아, 각각의 ABS(Rk), 즉 절대값을 취한 값과 소정 기준값을 비교하여 소정 기준값보다 큰 Rk의 위치 정보와 부호 정보를 비교부(123)로 출력한다. 본 실시예에서 소정 기준값은 0.8이 사용되었으나 변경 가능하다. 즉, Rk의 값이 0.8이상이면 데이터 값이 "1"일 확률이 상당히 크므로 신뢰도가 높은 데이터가 되고, Rk의 값이 -0.8이하이면 데이터 값이 "-1"일 확률이 상당히 크므로 역시 신뢰도가 높은 데이터가 된다.
코드 테이블 저장부(121)는 도 4에 도시된 바와 같은 다수의 코드 워드를 기록한 코드 워드 테이블을 저장한다.
비교부(123)는 판별부(115)로부터 소정 기준값보다 큰 다수의 Rk의 위치 정보들과 부호 정보들을 입력받은 후, 먼저 코드 테이블 저장부(121)로부터 데이터 워드의 첫 번째 비트가 1인 경우에 대응하는 다수의 코드 워드들을 읽어 들인다. 도 4를 참조하면, 데이터 워드의 첫 번째 비트가 1인 경우에 대응하는 코드 워드들은 세 번째 열과 네 번째 열에 있는 코드 워드로서 총 40개의 코드 워드가 된다. 그 후 비교부(123)는 입력받은 소정 기준값보다 큰 다수의 Rk의 위치 정보에 대응하는 코드 워드의 코드의 부호와 입력받은 소정 기준값보다 큰 다수의 Rk의 부호 정보를 비교하여 부호가 일치하는 다수의 코드 워드들의 집합인 S1을 결정한다.
도 5는 S1을 결정하는 예를 나타내는 도면이다. Rk가 (-0.8 0 0 0.8 0 0.7 0 0 -0.9)이고 기준값이 0.8이라면, 판별부(115)에서는 k가 1,4 및 9의 위치 정보와 각각의 부호인 -1, 1 및 -1을 비교부(123)로 출력한다. 비교부(123)는 도 4의 테이블의 세 번째 열과 네 번째 열에 있는 코드 워드 40개를 읽어서 도 5에 도시된바와 같이 부호 비교 작업을 수행한다. 위치 k가 1인 Rk의 부호는 -1이고 위치 k가 1에 해당하는 코드 워드들의 부호들을 비교하여 부호가 1인 코드워드들은 제외시킨다. 코드 워드의 코드가 "0"인 것은 실제 "-1"에 해당하므로 "0"인 코드는 선택된다. 위치 k가 4 및 9인 경우에도 동일하게 부호 비교 작업이 수행되어 도 5에 도시된 8개의 코드 워드중에 첫 번째와 두 번째 코드 워드가 선택되어 데이터 워드 확률값 계산부(130)로 출력된다.
다음으로, 비교부(123)는 데이터 워드의 첫 번째 비트가 -1인 경우에 대응하는 다수의 코드 워드들을 읽어 들인다. 도 4를 참조하면, 데이터 워드의 첫 번째 비트가 -1인 경우에 대응하는 코드 워드들은 첫 번째 열과 두 번째 열에 있는 코드 워드로서 총 40개의 코드 워드가 된다. 그 후 비교부(123)는 전술한 바와 같은 부호 비교 작업을 통해 부호가 일치하는 다수의 코드 워드들의 집합인 S2를 결정한다.
데이터 워드 확률값 계산부(130)는 비교부(123)로부터 S1을 입력받고 입력데이터 저장부(111)에 입력되어 저장된 데이터와 동일한 데이터인 R(1), R(2),…,R(9)의 데이터를 입력받아, 전술한 수학식 1 또는 수학식 4에 의해 APP(d=1)을 계산하고, 비교부(123)로부터 S2를 입력받아 전술한 수학식 2 또는 수학식 5에 의해 APP(d=0)을 계산한다. 그러나 수학식 1 및 수학식 4에서의 s1의 값은 전술한 종래 기술의 경우에서는 예컨대 40이었으나, 본 발명의 실시예에서는 상기 집합 S1의 원소의 개수값이 s1이 된다. 또한 수학식 2 또는 수학식 5에서의 s2의 값도 전술한 종래 기술의 경우에서 역시 40이었으나, 본 발명의 실시예에서는상기 집합 S2의 원소의 개수값이 s2가 된다. 부호가 일치하는 코드 워드들이 제외된 나머지 코드 워드들의 개수가 s1, s2가 되므로 당연히 s1, s2는 40이하의 숫자가 될 것이며 따라서 수학식 1 내지 수학식 6의 계산량이 줄어들게 된다. 데이터 워드 확률값 계산부(130)는 APP(d=1)과 APP(d=0)을 계산한 후 수학식 3 또는 수학식 6을 이용하여 LR을 계산하여 출력한다. 데이터 워드 확률값 계산부(130)의 출력인 LR은 터보 디코더와 같은 복호기에 입력되어 최종적으로 데이터 워드가 복호화된다.
이하에서는 도 1 및 도2를 참조하여 본 발명에 따른 신호 복조 방법의 실시예를 설명한다. 도 2는 도 1에 도시한 본 발명에 따른 신호 복조 장치에 의해 구현되는 본 발명에 따른 신호 복조 방법의 실시예를 설명하기 위한 흐름도이다.
먼저, 입력데이터 저장부(111)가 코드의 확률값을 나타내는 데이터인 R(n)을 입력받는다(제210 단계).
입력데이터 저장부(111)는 R(n)을 입력받아, 소정 길이가 L인 L개의 데이터 R1, R2,…,RL를 한 단위로 하여 저장한다(제220 단계).
제220 단계 후에, 판별부(115)는 입력데이터 저장부(111)로부터 9개의 확률값 데이터 R1,R2...RL가 한 단위로 된 데이터 Rk(k=1,2...L)를 입력받고, 기준값 저장부(113)로부터 소정 기준값 S를 입력받아, 각각의 ABS(Rk), 즉 절대값을 취한 값과 소정 기준값 S를 비교한다(제230 단계).
제230 단계 후에, 판별부(115)는 소정 기준값 S보다 큰 Rk의 위치 정보 j와부호 정보를 나타내는 rj를 결정한다(제240 단계).
제240 단계 후에, 비교부(123)는 rj를 입력받고 데이터 워드의 첫 번째 비트가 1과 -1인 경우에 대응하는 코드 워드들을 코드 테이블 저장부(121)로부터 각각 선택하여 읽는다(제250 단계).
제250 단계 후에, 데이터 워드의 첫 번째 비트가 1과 -1에 대응하는 각각의 코드 워드들에 대하여 비교부(123)는 입력받은 소정 기준값 S보다 큰 다수의 Rk의 위치 정보 j에 대응하는 위치의 코드 워드의 코드의 부호와 rj의 부호 정보를 비교하여 부호가 일치하는 다수의 코드 워드들의 집합으로서, 데이터 워드의 첫 번째 비트가 1인 경우에 대응하는 다수의 코드 워드들중에 선택된 코드워드들로 구성된 S1과 데이터 워드의 첫 번째 비트가 -1인 경우에 대응하는 다수의 코드 워드들중에 선택된 코드워드들로 구성된 S2를 각각 결정한다(제260 단계).
제260 단계 후에, 데이터 워드 확률값 계산부(130)는 비교부(123)로부터 S1 및 S2를 입력받고 입력데이터 저장부(111)에 입력되어 저장된 데이터와 동일한 데이터인 R(1), R(2),…,R(9)의 데이터를 입력받아, 전술한 수학식 1 또는 수학식 4에 의해 APP(d=1)을 계산하고, 전술한 수학식 2 또는 수학식 5에 의해 APP(d=0)을 계산한다. 수학식 1 및 수학식 4에서의 s1의 값은 상기 집합 S1의 원소의 개수값이 되고, 수학식 2 또는 수학식 5에서의 s2의 값도 상기 집합 S2의 원소의 개수값이 된다(제270 단계).
제270 단계 후에, 데이터 워드 확률값 계산부(130)는 수학식 3 또는 수학식6을 이용하여 LR을 계산한다(제250 단계).
본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는, ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로 저장되고 실행될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 신호 복조 장치 및 방법은, 코드 워드의 확률값을 나타내는 데이터중에서 신뢰도가 높은 데이터를 이용하여 데이터 워드의 확률을 나타내는 값의 계산에 이용되는 코드 워드의 수를 감소시킴으로써 계산속도를 증가시키고 시스템의 복잡도를 감소시키는 효과를 가진다.

Claims (15)

  1. N비트 길이의 데이터 워드가 M비트 길이의 코드 워드로 변조되어 변조된 코드가 채널을 통해 전송되고, 상기 코드를 복조하는 신호 복조 장치에 있어서,
    상기 코드의 확률값을 나타내는 데이터를 입력받아, 소정 길이 L을 한 단위로 하여 상기 한 단위를 구성하는 각각의 확률값 데이터의 절대값과 소정 기준값을비교하여, 상기 소정 기준값보다 큰 확률값 데이터의 위치 정보와 부호 정보를 출력하는 신뢰도 검출부;
    상기 소정 기준값보다 큰 확률값 데이터의 상기 위치 정보와 상기 부호 정보를 입력받아, 미리 저장된 다수의 코드 워드들에 대하여 상기 데이터의 위치에 대응하는 코드 워드의 코드의 부호와 상기 부호 정보를 비교하여 부호가 일치하는 다수의 코드 워드들을 출력하는 부호 비교부; 및
    상기 부호 비교부의 출력인 상기 다수의 코드 워드들과 상기 코드의 확률값을 나타내는 데이터를 입력받아, 상기 데이터 워드를 구성하는 각각의 비트에 대하여 상기 비트의 확률을 나타내는 값을 각각의 비트에 대하여 계산하는 데이터 워드 확률값 계산부를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 복조 장치.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 신뢰도 검출부는,
    상기 소정의 기준값을 저장하는 기준값 저장부;
    코드의 확률값을 나타내는 상기 데이터를 입력받아 상기 소정 길이 L을 한 단위로 상기 데이터를 저장하는 입력 데이터 저장부; 및
    상기 입력 데이터 저장부로부터 각각의 상기 확률값 데이터를 입력받고, 상기 기준값 저장부로부터 상기 소정 기준값을 입력받아 상기 비교를 수행하여 상기 확률값 데이터의 위치와 상기 부호 정보를 출력하는 판별부를 구비하는 것을 특징으로 하는 신호 복조 장치.
  3. 제1 항에 있어서, 상기 부호 비교부는,
    데이터 워드에 대응하는 다수의 코드 워드를 기록한 코드 워드 테이블을 저장하는 코드 테이블 저장부; 및
    상기 코드 테이블 저장부로부터 코드 워드를 읽어, 상기 부호 비교를 수행하여 부호가 일치하는 다수의 코드 워드들을 출력하는 비교부를 구비하는 것을 특징으로 하는 신호 복조 장치.
  4. 제1 항 또는 제2 항에 있어서,
    상기 소정 길이 L은 상기 코드 워드의 길이인 M의 3배인 것을 특징으로 하는 신호 복조 장치.
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 부호 비교부는 데이터 워드의 첫 번째 비트가 1인 경우에 대응하는 코드 워드들을 상기 코드 테이블 저장부로부터 읽어, 상기 부호 비교를 수행하여 부호가 일치하는 다수의 코드 워드들의 집합인 S1을 출력하고,
    데이터 워드의 첫 번째 비트가 -1인 경우에 대응하는 코드 워드들을 상기 코드 테이블 저장부로부터 읽어, 상기 부호 비교를 수행하여 부호가 일치하는 다수의 코드 워드들의 집합 S2를 출력하는 것을 특징으로 하는 신호 복조 장치.
  6. 제5 항에 있어서, 상기 데이터 워드 확률값 계산부는 다음 수식들에 의해 상기 데이터 워드를 구성하는 각각의 비트의 확률을 나타내는 값인 LR을 구하는 것을 특징으로 하는 신호 복조 장치.
    여기서, s1은 상기 집합 S1의 원소의 개수에 해당하는 값이고, s2는 상기 집합 S2의 원소의 개수에 해당하는 값이고, Rl은 상기 단위길이가 L인 상기 확률값 데이터중 l번째 위치에 있는 비트의 확률값을 나타내는 값이고,는 상기 s1개의 코드 워드들중 i번째 코드 워드를 구성하는 L개의 코드중에 l번째 위치에 있는 비트의 확률값을 나타내는 값이고,는 상기 s2개의 코드 워드들중 h번째 코드 워드를 구성하는 L개의 코드중에 l번째 위치에 있는 비트의 확률값을 나타내는 값이다.
  7. 제5 항에 있어서, 상기 데이터 워드 확률값 계산부는 다음 수식들에 의해 상기 데이터 워드를 구성하는 각각의 비트의 확률을 나타내는 값인 LR을 구하는 것을 특징으로 하는 신호 복조 장치.
    LR=APP(d=1)-APP(d=0)
    여기서, s1은 상기 집합 S1의 원소의 개수에 해당하는 값이고, s2는 상기 집합 S2의 원소의 개수에 해당하는 값이고, Rl은 상기 단위길이가 L인 상기 확률값 데이터중 l번째 위치에 있는 비트의 확률값을 나타내는 값이고, APP(d=1)을 구하는 수학식에서는 상기 s1개의 코드 워드들중 k번째 코드 워드를 구성하는 L개의 코드중에 l번째 위치에 있는 비트의 확률값을 나타내는 값이고, APP(d=0)을 구하는 수학식에서는 상기 s2개의 코드 워드들중 j번째 코드 워드를 구성하는 L개의 코드중에 l번째 위치에 있는 비트의 확률값을 나타내는 값이다.
  8. N비트 길이의 데이터 워드가 M비트 길이의 코드 워드로 변조되어 변조된 코드가 채널을 통해 전송되고, 상기 코드를 복조하는 신호 복조 방법에 있어서,
    (a) 상기 코드의 확률값을 나타내는 데이터를 입력받아, 소정 길이 L을 한 단위로 하여 상기 한 단위를 구성하는 각각의 확률값 데이터와 소정 기준값을 비교하여, 상기 소정 기준값보다 큰 확률값 데이터의 위치 정보와 부호 정보를 출력하는 신뢰도 검출 단계;
    (b) 상기 소정 기준값보다 큰 상기 확률값 데이터의 위치 정보와 상기 부호 정보를 입력받아, 미리 저장된 다수의 코드 워드들에 대하여 상기 데이터의 위치에 대응하는 코드 워드의 코드의 부호와 상기 부호 정보를 비교하여 부호가 일치하는다수의 코드 워드들을 출력하는 부호 비교 단계; 및
    (c) 상기 부호가 일치하는 다수의 코드 워드들과 상기 코드의 확률값을 나타내는 데이터를 입력받아, 상기 데이터 워드를 구성하는 각각의 비트에 대하여 상기 비트의 확률을 나타내는 값을 각각의 비트에 대하여 계산하는 데이터 워드 확률값 계산 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 복조 방법.
  9. 제8 항에 있어서, 상기 (a)단계는,
    (a1) 상기 소정의 기준값을 저장하는 기준값 저장 단계;
    (a2) 코드의 확률값을 나타내는 상기 데이터를 입력받아 상기 소정 길이 L을 단위로 저장하는 입력 데이터 저장 단계; 및
    (a3) 상기 코드의 확률값 데이터와 상기 소정 기준값을 이용하여 상기 (a)단계에서의 상기 비교를 수행하여 상기 확률값 데이터의 위치와 상기 부호 정보를 출력하는 판별 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 신호 복조 방법.
  10. 제8 항에 있어서, 상기 (b) 단계는,
    데이터 워드에 대응하는 다수의 코드 워드를 기록한 코드 워드 테이블을 저장하는 코드 테이블 저장 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 신호 복조 방법.
  11. 제8 항에 있어서, 상기 (b) 단계는,
    데이터 워드의 첫 번째 비트가 1인 경우에 대응하는 코드 워드들을 상기 코드 테이블 저장부로부터 읽어, 상기 부호 비교를 수행하여 부호가 일치하는 다수의 코드 워드들의 집합인 S1을 출력하고,
    데이터 워드의 첫 번째 비트가 -1인 경우에 대응하는 코드 워드들을 상기 코드 테이블 저장부로부터 읽어, 상기 부호 비교를 수행하여 부호가 일치하는 다수의 코드 워드들의 집합 S2를 출력하는 것을 특징으로 하는 신호 복조 방법.
  12. 제8 항 또는 제9 항에 있어서,
    상기 소정 길이 L은 상기 코드 워드의 길이인 M의 3배인 것을 특징으로 하는 신호 복조 방법.
  13. 제11 항에 있어서, 상기 (c)단계에서 다음 수식들에 의해 상기 데이터 워드를 구성하는 각각의 비트의 확률을 나타내는 값인 LR을 구하는 것을 특징으로 하는 신호 복조 방법.
    여기서, s1은 상기 집합 S1의 원소의 개수에 해당하는 값이고, s2는 상기 집합 S2의 원소의 개수에 해당하는 값이고, Rl은 상기 단위길이가 L인 상기 확률값 데이터중 l번째 위치에 있는 비트의 확률값을 나타내는 값이고,는 상기 s1개의코드 워드들중 i번째 코드 워드를 구성하는 L개의 코드중에 l번째 위치에 있는 비트의 확률값을 나타내는 값이고,는 상기 s2개의 코드 워드들중 h번째 코드 워드를 구성하는 L개의 코드중에 l번째 위치에 있는 비트의 확률값을 나타내는 값이다.
  14. 제11 항에 있어서, 상기 (c)단계는 다음 수식들에 의해 상기 데이터 워드를 구성하는 각각의 비트의 확률을 나타내는 값인 LR을 구하는 것을 특징으로 하는 신호 복조 방법.
    LR=APP(d=1)-APP(d=0)
    여기서, s1은 상기 집합 S1의 원소의 개수에 해당하는 값이고, s2는 상기 집합 S2의 원소의 개수에 해당하는 값이고, Rl은 상기 단위길이가 L인 상기 확률값 데이터중 l번째 위치에 있는 비트의 확률값을 나타내는 값이고, APP(d=1)을 구하는 수학식에서는 상기 s1개의 코드 워드들중 k번째 코드 워드를 구성하는 L개의 코드중에 l번째 위치에 있는 비트의 확률값을 나타내는 값이고, APP(d=0)을 구하는 수학식에서는 상기 s2개의 코드 워드들중 j번째 코드 워드를 구성하는 L개의 코드중에 l번째 위치에 있는 비트의 확률값을 나타내는 값이다.
  15. N비트 길이의 데이터 워드가 M비트 길이의 코드 워드로 변조되어 변조된 코드가 채널을 통해 전송되고, 상기 코드를 복조하는 신호 복조 방법에 있어서,
    (a) 상기 코드의 확률값을 나타내는 데이터를 입력받아, 소정 길이 L을 한 단위로 하여 상기 한 단위를 구성하는 각각의 확률값 데이터와 소정 기준값을 비교하여, 상기 소정 기준값보다 큰 확률값 데이터의 위치 정보와 부호 정보를 출력하는 신뢰도 검출 단계;
    (b) 상기 소정 기준값보다 큰 상기 확률값 데이터의 위치 정보와 상기 부호 정보를 입력받아, 미리 저장된 다수의 코드 워드들에 대하여 상기 데이터의 위치에 대응하는 코드 워드의 코드의 부호와 상기 부호 정보를 비교하여 부호가 일치하는 다수의 코드 워드들을 출력하는 부호 비교 단계; 및
    (c) 상기 부호가 일치하는 다수의 코드 워드들과 상기 코드의 확률값을 나타내는 데이터를 입력받아, 상기 데이터 워드를 구성하는 각각의 비트에 대하여 상기 비트의 확률을 나타내는 값을 각각의 비트에 대하여 계산하는 데이터 워드 확률값 계산 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 복조 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
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