WO2003071712A1 - Appareil de reception et procede de reception - Google Patents

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WO2003071712A1
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received signal
space
unit
direct wave
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PCT/JP2003/001753
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Keisuke Ebiko
Isamu Yoshii
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Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
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    • H04L1/004Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using forward error control
    • H04L1/0045Arrangements at the receiver end
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    • H04L25/03Shaping networks in transmitter or receiver, e.g. adaptive shaping networks
    • H04L25/03006Arrangements for removing intersymbol interference
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    • H04L25/03Shaping networks in transmitter or receiver, e.g. adaptive shaping networks
    • H04L25/03006Arrangements for removing intersymbol interference

Definitions

  • the present invention relates to a receiving device and a receiving method.
  • STC Space-Time Coding: Space-Time Coding
  • a receiving apparatus that receives a signal transmitted using STC performs channel estimation for a corresponding propagation path for each pair of a transmitting antenna and a receiving antenna using pilot symbols included in the received signal, and estimates the estimated channel characteristics. Based on the information bit and the no ,. The information bit is extracted by decoding the received signal on which the parity bit is superimposed.
  • each coded symbol transmitted from multiple transmit antennas undergoes different fading, thereby achieving the effect of diversity.
  • Forecasts of received signal points may approach or overlap due to instantaneous fusing correlation. In this case, there is a problem that the decoding characteristics are degraded. In particular, when the number of signals to be superimposed increases due to multipath, etc., the received signal point candidates may approach or overlap Increase the likelihood. Disclosure of the invention
  • An object of the present invention is to obtain good decoding characteristics even in a multipath environment or a multiuser environment.
  • the subject of the present invention is that in STC (Space-Time Coding: space-time coding) combining coding and transmission diversity, equalization is performed to remove a delayed wave component of a received signal using the result of error correction decoding, and so on. It is to improve the decoding characteristics by repeating the process of performing error correction decoding on the direct wave component obtained by the conversion.
  • STC Space-Time Coding: space-time coding
  • the receiving device includes: an obtaining unit that obtains a direct wave component from a space-time error-correction-encoded received signal; and a decoding unit that performs space-time error correction decoding of the obtained direct wave component.
  • the acquisition unit acquires a direct wave component of the received signal using a decoding result of the decoding unit, and the decoding unit adopts a configuration in which space-time error correction decoding is performed every time a direct wave component is acquired.
  • a receiving method comprises: a first obtaining step of obtaining a direct wave component from a space-time error-correction-coded received signal; and a direct wave component obtaining in the first obtaining step.
  • a second decoding step of performing space-time error correction decoding on the obtained direct wave component is performed by the first decoding step.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a main configuration of a receiving apparatus according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 2 is a flowchart illustrating an operation of the receiving apparatus according to Embodiment 1
  • FIG. 4 is a block diagram illustrating a main configuration of a receiving apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating an operation of the receiving apparatus according to Embodiment 2.
  • FIG. 5 is a block diagram showing a main configuration of a receiving apparatus according to Embodiment 3 of the present invention
  • FIG. 6 is a flowchart for explaining the operation of the receiving apparatus according to Embodiment 3
  • FIG. Diagram for explaining a specific example of the operation of the receiving apparatus according to Embodiment 3, and
  • FIG. 8 is a block diagram showing a main configuration of a transmitting apparatus and a receiving apparatus according to Embodiment 4 of the present invention.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a main configuration of a receiving apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the receiving apparatus shown in the figure simultaneously receives a plurality of series of signals transmitted using the STC. That is, for example, the transmission data is turbo-coded at the transmission source to form a plurality of sequence signals, the respective sequence signals are interleaved, the respective sequence signals are transmitted from the corresponding transmission antennas, and these multiple sequence signals are superimposed. And received by the receiving device. Further, in the following description, decoding of a signal subjected to space-time turbo encoding as described above is referred to as space-time turbo decoding.
  • radio receiving section 110 performs predetermined radio processing (for example, A / D conversion and down-conversion) on a reception signal received via antenna 100.
  • Channel estimation section 120 performs channel estimation on the propagation path of the received signal.
  • the equalizer 130 generates a replica of the received signal, performs equalization, and removes a delayed wave component from the received signal.
  • the channel dinterleaver 140 dinterleaves the direct wave component of the received signal obtained by the equalizer 130.
  • Space-time turbo decoder 150 performs space-time turbo decoding of the received signal.
  • the data determination unit 160 makes a hard decision on the soft output likelihood from the space-time turbo decoder 150 to obtain a space-time turbo decoding result.
  • the channel interleaver 1700 interleaves the space-time turbo decoding result, and Output to the fixed section 120 and the equalizer 130.
  • the channel characteristics are determined by the channel estimating unit 120 using only the pilot symbols. It is estimated (ST100). Then, a replica of the received signal is generated by the equalizer 130 based on the channel estimation result, and a delayed wave component is removed from the received signal, thereby performing an equalization process (ST 110 0 ), Direct wave components are obtained. Then, the obtained direct wave component is interleaved by the channel dinterleaver 140 so that the sequence of the interleaved data at the transmission source is restored, and spatio-temporally turbo-decoded by the spatio-temporal turbo decoder 150 (ST 1 2 0 0). The soft decision value obtained by the space-time turbo decoding is hard-decided by the data decision unit 160, and a space-time turbo decoding result (provisional decision result) is obtained (ST1300).
  • predetermined radio processing for example, AZD conversion and down-conversion
  • the space-time turbo decoding result temporary decision result
  • it is determined whether or not to terminate the repetition of the processing by an error check or the like using a redundant bit (ST1400).
  • the turbo decoding result becomes an official data determination result (ST1500), and the process ends.
  • the space-time turbo decoding result is output to channel interleaver 170, and the same interleaving as the interleaving at the source is performed on the space-time turbo decoding result by channel interleaver 170. Is done.
  • the interleaved space-time turbo decoding result is output to channel estimation section 120 and equalizer 130, and channel estimation is performed again including data symbols based on the space-time turbo decoding result (ST 16 0 0).
  • the space-time turbo decoding result is used for channel estimation, the accuracy of channel estimation is higher than when only PiT symbols included in the received signal are used.
  • the replica of the received signal is generated by the equalizer 130 based on the newly obtained channel estimation result, and the received signal and the received signal A direct wave component is obtained by performing equalization processing using Jamaica, the obtained channel estimation result, and the space-time turbo decoding result (ST1700).
  • the direct wave component obtained here uses a more accurate channel estimation result and a received signal decoding result than the previous equalization processing, so it is closer to the signal transmitted from the transmission source. It has become something. Thereafter, space-time turbo decoding is performed on the obtained direct wave component again, and the process of equalization and space-time turbo decoding is repeated to obtain a highly accurate decoding result.
  • channel estimation and equalization processing are repeatedly performed using the decoding result of error correction decoding by space-time turbo decoding. Good decoding characteristics can be obtained even below.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a main configuration of a receiving apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.
  • the same parts as those of the receiving apparatus shown in FIG. similarly to Embodiment 1, the receiving apparatus shown in the figure simultaneously receives a plurality of series of signals transmitted using STC. That is, for example, transmission data is turbo-coded at a transmission source to become a plurality of sequences of signals, the signals of each sequence are interleaved, and the signals of each sequence are transmitted from a corresponding transmission antenna. It is assumed that a received signal on which a series signal is superimposed is received.
  • the feature of this embodiment is that the reliability of the decoding result of each symbol is ranked for the space-time turbo decoding result (temporary decision result) by the data decision unit 160, and only the symbol ranked higher is repeated for channel estimation. And the point used for equalization processing.
  • the ranking unit 200 ranks the reliability of the decoding result for each symbol included in the space-time turbo decoding result (provisional determination result) for each symbol.
  • the ranking unit 200 uses a criterion for determining the reliability of the decryption result as Then, ranking is performed using, for example, the symbol likelihood and the power value of each symbol.
  • channel estimating section 120 outputs the highest-ranked symbol out of the decoding results interleaved by channel interleaver 170 and the port included in the received signal. Estimate the channel using the dot symbol.
  • the equalizer 130 performs an equalization process using the received signal, the channel estimation result, and the symbols ranked higher.
  • channel characteristics are estimated from a received signal on which predetermined radio processing has been performed, and equalization processing is performed. Then, the direct wave component obtained by performing the equalization process is interleaved, subjected to space-time turbo decoding, and a space-time turbo decoding result (tentative determination result) is obtained.
  • the space-time turbo decoding result (provisional decision result)
  • the data is determined, and the process ends.
  • the correctness of decoding of each symbol included in the space-time turbo decoding result is ranked by ranking section 200 (ST 20000). Then, the ranked space-time turbo decoding result is subjected to the same interleaving as the interleaving at the transmission source by the channel interleaver 170.
  • the interleaved space-time turbo decoding result is output to channel estimation section 120 and equalizer 130, and the symbol ranked higher by ranking section 200 and the pilot symbols included in the received signal are output.
  • channel estimation is performed again (ST2100).
  • only the symbols ranked higher in the space-time turbo decoding result that is, symbols that have been decoded more correctly, are used for channel estimation, and decoding is not so correct. Since symbols are not used for channel estimation, the accuracy of channel estimation is higher than in Embodiment 1.
  • a replica of the received signal is generated by the equalizer 130 based on the newly obtained channel estimation result, and the received signal, the replica of the received signal, the obtained channel estimation result, and the top are ranked.
  • the direct wave component is obtained by performing the equalization processing using the symbols thus obtained (ST2200).
  • a more accurate channel estimation result and a spatio-temporal turbo decoding result of the received signal are used as compared with the previous equalization processing, and the spatio-temporal turbo decoding result is compared with the first embodiment. Since only the symbol whose decoding correctness is ranked higher is used, the obtained direct wave component is closer to the signal transmitted from the transmission source. Thereafter, space-time turbo decoding is performed on the obtained direct wave component again, and by repeating the equalization and space-time turbo decoding processes, a highly accurate decoding result can be obtained.
  • channel estimation and equalization are performed by using only symbols whose decoding correctness is ranked higher among decoding results obtained by error correction decoding by space-time turbo decoding. Since the processing is repeated, better decoding characteristics can be obtained even in a multipath environment or a multiuser environment.
  • FIG. 5 is a block diagram showing a main configuration of a receiving apparatus according to Embodiment 3 of the present invention.
  • the same parts as those of the receiving apparatus shown in FIG. similarly to Embodiment 1, the receiving apparatus shown in the figure simultaneously receives a plurality of series of signals transmitted using STC. That is, for example, transmission data is turbo-coded at a transmission source to become a plurality of sequences of signals, the signals of each sequence are interleaved, and the signals of each sequence are transmitted from a corresponding transmission antenna. It is assumed that the sequence signal is superimposed and received by the receiving device.
  • the feature of this embodiment is that the space-time turbo decoding result is The point is that the signals are separated into similar sequences, the noise components extracted from the received signal are added to the separated encoded symbols of each sequence, and the signals of each sequence are turbo-decoded.
  • a noise extraction circuit 300 extracts a noise component from a difference between a received signal received by the wireless reception unit 110 and a replica generated from a data determination result.
  • the turbo decoder 310 performs turbo decoding on a signal obtained by adding noise to each encoded symbol separated by the tentative determination in the data determination unit 160.
  • Data decision section 320 makes a hard decision on turbo-decoded data and obtains a turbo-decoding result.
  • channel characteristics are estimated from a received signal on which predetermined radio processing has been performed, and equalization processing is performed. Then, the direct wave component obtained by performing the equalization processing is dentered, space-time turbo decoded, and a space-time turbo decoding result (temporary determination result) is obtained.
  • the space-time turbo decoding result provisional decision result
  • the signal is output, and the same interleaving as interleaving at the transmission source is performed on the result of space-time turbo decoding by a channel interleaver 170, and the channel estimation, equalization processing, and space-time processing are performed as in the first embodiment. Turbo decoding is repeated.
  • the space-time turbo decoding process When the space-time turbo decoding process is completed after the specified number of repetitions has been reached, an error check using redundant bits is performed (ST 30000), and if no error is detected, final data determination is performed (ST 3 00). 6 00) The decoding process ends. If an error is detected, the noise extraction circuit 300 creates a replica of the composite received signal from the temporary judgment result of space-time turbo decoding and the line characteristics, and extracts the noise component from the difference between the replied power and the received signal. (ST 3100). Then, the space-time turbo decoding process (2) The noise extracted by the circuit for noise extraction (2) is added to the coded symbols separated into a plurality of streams in the same manner as the transmission data (ST320).
  • turbo-decoding result (tentative decision result) is obtained (ST340).
  • turbo decoding result temporary decision result
  • whether or not to repeat the decoding process is determined by an error check or the like using redundant bits (ST3500)
  • the data decoding unit 320 makes a hard decision on the decoded turbo decoding result (ST 3600), becomes an official data decision result, and ends the processing.
  • the turbo decoding result is output to channel interleaver 170, and the same interleaving as the interleaving at the transmission source is performed on channel decoding result by channel Gregg interleaver 170.
  • channel estimation and equalization processing are performed, and space-time turbo decoding is performed again.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of a received signal point candidate arrangement on the IQ plane when BPSK is transmitted from three transmitting antennas.
  • black points indicate received signal point candidates
  • vectors indicate received signals.
  • the received signal point candidates 4100 and 420 are close to each other, for example, when a received symbol having a phase and an amplitude like the received signal 400 is subjected to space-time turbo decoding. However, errors may remain even when the space-time turbo decoding is repeated as described above.
  • the decoding accuracy is improved by performing turbo decoding on the coded symbols of each sequence that has been space-time turbo decoded and separated into a plurality of sequences. Improve the degree.
  • a signal after space-time turbo decoding is separated into a plurality of sequences in the same manner as transmission data at a transmission source, and a noise component is added to a coded symbol of each separated sequence. Since addition is performed and turbo decoding is performed again for each sequence of coded symbols, errors remaining after space-time turbo decoding can be corrected, and better decoding characteristics can be obtained even in a multipath environment or a multiuser environment. Can be obtained.
  • FIG. 8 is a block diagram showing a main configuration of transmitting apparatus 500 and receiving apparatus 600 according to Embodiment 4 of the present invention.
  • the same parts as those of the receiving apparatus shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
  • a feature of the present embodiment is that a known signal phase and amplitude variation pattern different for each of a plurality of transmitting antennas are superimposed at the time of signal transmission in a transmitting device, and the receiving device has the same signal phase as that added in the transmitting device. The point is that channel estimation is performed using the fluctuation pattern of the amplitude and the characteristics of the actual propagation path. In the following description, a known signal phase and amplitude fluctuation pattern is called pseudo-fading.
  • a transmitting apparatus 500 includes a space-time turbo encoder 510, a channel interleaver 520, a pseudo-fading generating section 530, and transmitting antennas 540a to 540d.
  • the space-time turbo encoder 5110 performs space-time turbo coding on transmission data, performs turbo coding, and generates signals of a plurality of sequences (here, four sequences).
  • Channel interleaver 520 interleaves a plurality of (four) sequences of signals.
  • the pseudo fading generation section 530 generates pseudo fading to be added to signals of a plurality of sequences (four sequences).
  • the transmission antennas 540a to d transmit signals of multiple sequences (four sequences) to which pseudo fading is added.
  • the pseudo fading generation unit 6100 The same pseudo-fading as that generated by the phasing generator 530 is generated.
  • the transmission data is space-time turbo-coded by the space-time turbo encoder 5110 to generate a plurality of sequences (four sequences) of signals.
  • the signals of a plurality of sequences (four sequences) are interleaved by the channel interleaver 520 for each sequence.
  • the pseudo fading generation section 530 generates pseudo fading to be added to each signal of a plurality of sequences (four sequences).
  • the pseudo-fading generated has a relatively fast time variation.
  • pseudo-fencing is added to the multiple-sequence (four-sequence) signals output from the channel interleaver 520, and the signals are transmitted almost simultaneously from the corresponding transmitting antennas 540a to d.
  • signals of a plurality of sequences are received by antenna 100, and channel characteristics are estimated from the received signals on which predetermined radio processing has been performed, as in the first embodiment.
  • the pseudo-fading generation unit 6100 generates the same pseudo-fading as that generated by the pseudo-fading generation unit 5300, and the channel estimation unit 120 generates the pseudo-fading and the actual propagation path.
  • the channel is estimated using the characteristics of
  • the equalization processing, the dint-leaving, and the space-time turbo decoding are repeatedly performed, and a highly accurate decoding result is obtained.
  • reception signal point candidate arrangement shown in FIG. 7 when the reception signal point candidate arrangement shown in FIG. 7 occurs, in a low-speed fading environment where the fading fluctuation is slow, the time during which the reception signal point candidates 410 and 420 approach each other becomes longer. At this time, when a signal having an amplitude and a phase such as the received signal 400 is received, there is a high possibility that the space-time turbo decoder 150 will not perform appropriate decoding, and the decoding characteristics deteriorate. On the other hand, in the present embodiment, such a reception signal point arrangement can be eliminated in a short time by pseudo-phosing. Can be.
  • the received signal received by receiving apparatus 600 is provided with a time variation speed and pseudo-fading added to transmitting apparatus 500, so that the fading correlation of the actual propagation path is And pseudo-fading is also known in the receiving apparatus 600, so that it is possible to prevent decoding from deteriorating without deteriorating the accuracy of channel estimation.
  • the transmitting apparatus adds the fluctuating speed and the pseudo fading to each signal of a plurality of sequences, and generates the same pseudo fading in the receiving apparatus.
  • channel estimation is performed using the generated pseudo-fading and real channel characteristics, good decoding characteristics can be obtained even in a low-speed fading environment.
  • the transmitting apparatus does not always need to add pseudo fading to each signal of a plurality of streams.
  • the transmitter reduces pseudo-fading during low-speed fading by adding pseudo-fading only when transmitting a data signal, but not when transmitting a pilot signal.
  • the receiving apparatus receives the pilot signal and estimates the channel characteristics of the actual propagation path.
  • the receiving apparatus estimates the channel by using the channel estimation result of the actual propagation path and the known pseudo-fading to obtain the link. It is possible to prevent the estimation accuracy from deteriorating.
  • the present invention can be applied to a receiving device and a receiving method.

Description

明 細 書 受信装置および受信方法 技術分野
本発明は、 受信装置および受信方法に関する。 背景技術
従来、 複数の送信アンテナから異なる符号化シンボルを送信する方法として、 米国特許番号 6, 1 1 5 , 4 2 7に開示された S T C (Space-Time Coding:時 空符号化) が知られている。 S T Cは、 符号化と送信ダイバーシチを結合した 技術であり、複数の送信アンテナから互いに異なる符号化シンボルを、同時に、 かつ同一周波数を用いて無線送信することにより、 単位周波数および単位時間 あたりの伝送速度の高速化を達成するものである。
S T Cを用いて送信された信号を受信する受信装置は、 受信信号に含まれる パイロットシンボルを用いて送信アンテナと受信アンテナの対ごとに、 対応す る伝搬路の回線推定を行い、 推定した回線特性に基づいて、 情報ビットとノ、。リ ティビットが重畳された受信信号を復号して情報ビットを取り出す。
しかしながら、 従来の S T C受信装置においては、 無線移動体通信にみられ るマルチパス環境下やマルチユーザ環境下において復号を行う際に、 受信信号 に含まれる遅延波成分および他ユーザ成分まで考盧した復号を行う必要があ るため、 復号特性が劣化するという問題がある。
また、 複数の送信アンテナから送信された各符号化シンボルがそれぞれ異な るフェージングを受けることにより、 ダイバーシチの効果を得ることができる 力 瞬時のフュージング相関によつて受信信号点候補が接近や重なりが発生し た場合に、 復号特性が劣化するという問題がある。 特にマルチパス等により重 畳される信号数が増加した場合には、 受信信号点候補が接近や重なりが発生す る可能性が増加する。 発明の開示
本発明の目的は、 マルチパス環境下やマルチユーザ環境下においても良好な 復号特性を得ることである。
本発明の主題は、 符号化と送信ダイバーシチを結合した S T C (Space-Time Coding:時空符号化) において、 誤り訂正復号の結果を用いて受信信号の遅延 波成分を除去する等化を行い、 等化されて得られた直接波成分に対して誤り訂 正復号を行うという処理を繰り返すことにより、 復号特性を良好にすることで ある。
本発明の一形態によれば、 受信装置は、 時空誤り訂正符号化された受信信号 から直接波成分を取得する取得手段と、 取得された直接波成分を時空誤り訂正 復号する復号手段と、 を有し、 前記取得手段は、 前記復号手段の復号結果を用 いて前記受信信号の直接波成分を取得し、 前記復号手段は、 直接波成分が取得 されるごとに時空誤り訂正復号する構成を採る。
本発明の他の形態によれば、 受信方法は、 時空誤り訂正符号化された受信信 号から直接波成分を取得する第 1の取得ステツプと、 前記第 1の取得ステツプ で取得した直接波成分を時空誤り訂正復号する第 1の復号ステップと、 前記第 1の復号ステップの復号結果を用いて前記受信信号の直接波成分を再度取得 する第 2の取得ステップと、 前記第 2の取得ステップで取得した直接波成分を 時空誤り訂正復号する第 2の復号ステップと、 を有する。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明の実施の形態 1に係る受信装置の要部構成を示すプロック図、 図 2は、 実施の形態 1に係る受信装置の動作を説明するためのフロー図、 図 3は、 本発明の実施の形態 2に係る受信装置の要部構成を示すプロック図、 図 4は、 実施の形態 2に係る受信装置の動作を説明するためのフロー図、 図 5は、 本発明の実施の形態 3に係る受信装置の要部構成を示すブロック図、 図 6は、 実施の形態 3に係る受信装置の動作を説明するためのフロー図、 図 Ίは、 実施の形態 3に係る受信装置の動作の具体例を説明するための図、 および、
図 8は、 本発明の実施の形態 4に係る送信装置および受信装置の要部構成を 示すブロック図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明の実施の形態について、 図面を参照して詳細に説明する。
(実施の形態 1 )
図 1は、 本発明の実施の形態 1に係る受信装置の要部構成を示すプロック囱 である。 同図に示す受信装置は、 S T Cを用いて送信された複数系列の信号を 同時に受信する。 すなわち、 例えば送信元において送信データがターボ符号化 されて複数系列の信号となり、 それぞれの系列の信号がインタリーブされ、 各 系列の信号が対応する送信アンテナから送信され、 これらの複数系列の信号が 重畳されて受信装置で受信されるものとする。 また、 以下の説明においては、 上記のように時空ターボ符号化された信号に対する復号を時空ターボ復号と いう。
図 1において、 無線受信部 1 1 0は、 アンテナ 1 0 0を介して受信された受 信信号に対し、 所定の無線処理 (例えば、 A/D変換およびダゥンコンバート など) を行う。 回線推定部 1 2 0は、 受信信号の伝搬路について回線推定をす る。 等化器 1 3 0は、 受信信号のレプリカを生成して等化を行い、 受信信号か ら遅延波成分を除去する。 チャネルディンタリーバ 1 4 0は、 等化器 1 3 0に よって得られた受信信号の直接波成分をディンタリーブする。 時空ターボ復号 器 1 5 0は、 受信信号を時空ターボ復号する。 データ判定部 1 6 0は、 時空タ 一ボ復号器 1 5 0からの軟出力尤度を硬判定し時空ターボ復号結果を得る。 チ ャネルインタリーバ 1 7 0は、 時空ターボ復号結果をインタリーブし、 回線推 定部 1 2 0および等化器 1 3 0へ出力する。
次いで、 上記のように構成された受信装置の動作について、 図 2に示すフロ 一図を用いて説明する。
無線受信部 1 1 0によつて所定の無線処理 (例えば、 AZD変換およびダゥ ンコンバートなど) が行われた受信信号から、 回線推定部 1 2 0によってパイ 口ットシンボルのみを用いて回線特性が推定される(S T 1 0 0 0 )。そして、 回線推定結果に基づいて、 等化器 1 3 0によって受信信号のレプリカが生成さ れ、 受信信号から遅延波成分が除去されることにより、 等化処理が行われ (S T 1 1 0 0 ) 、 直接波成分が得られる。 そして、 得られた直接波成分は、 送信 元においてィンタリーブされたデータの並びが元通りになるようにチャネル ディンタリーバ 1 4 0によってディンタリーブされ、 時空ターボ復号器 1 5 0 によって時空ターボ復号される (S T 1 2 0 0 ) 。 時空ターボ復号により得ら れた軟判定値は、 データ判定部 1 6 0により硬判定され、 時空ターボ復号結果 (仮判定結果) が得られる (S T 1 3 0 0 ) 。
時空ターボ復号結果 (仮判定結果) が得られると、 処理の繰り返しを終了す るか否かが冗長ビットによるエラーチェック等によって判断され (S T 1 4 0 0 ) 、 終了する場合は得られた時空ターボ復号結果が正式なデータ判定結果と なり (S T 1 5 0 0 ) 、 処理が終了する。 一方、 処理の繰り返しを終了しない 場合は、 時空ターボ復号結果がチャネルインタリーバ 1 7 0へ出力され、 チヤ ネルインタリーバ 1 7 0によって送信元におけるインタリーブと同様のイン タリーブが時空ターボ復号結果に対して施される。 そして、 インタリーブされ た時空ターボ復号結果は回線推定部 1 2 0および等化器 1 3 0に出力され、 時 空ターボ復号結果に基づきデータシンボルも含めて再び回線推定が行われる ( S T 1 6 0 0 ) 。 このとき、 回線推定に時空ターボ復号結果を用いるため、 受信信号に含まれるパイ口ットシンボルのみを用いる場合と比較して、 回線推 定の精度が高くなる。 そして、 等化器 1 3 0によって、 新たに得られた回線推 定結果に基づいて受信信号のレプリカが生成され、 受信信号、 受信信号のレブ リカ、 得られた回線推定結果、 および時空ターボ復号結果を用いて等化処理を 行うことにより、 直接波成分が得られる (S T 1 7 0 0 ) 。 ここで得られた直 接波成分は、 前回の等化処理に比べて、 より精度の高い回線推定結果と受信信 号の復号結果とを用いているため、 送信元から送信された信号により近いもの となっている。以後、再度得られた直接波成分に対して時空ターボ復号を行い、 等化と時空ターボ復号の処理を繰り返すことにより、 精度の高い復号結果を得 る。
このように、 本実施の形態の受信装置によれば、 時空ターボ復号により誤り 訂正復号した復号結果を用いて、 回線推定および等化処理を繰り返して行うた め、 マルチパス環境下やマルチユーザ環境下においても良好な復号特性を得る ことができる。
(実施の形態 2 )
図 3は、 本発明の実施の形態 2に係る受信装置の要部構成を示すプロック図 である。 同図において、 図 1に示す受信装置と同じ部分には同じ符号を付け、 その説明を省略する。 また、 実施の形態 1と同様に、 同図に示す受信装置は、 S T Cを用いて送信された複数系列の信号を同時に受信する。 すなわち、 例え ば送信元において送信データがターボ符号化されて複数系列の信号となり、 そ れぞれの系列の信号がインタリーブされ、 各系列の信号が対応する送信アンテ ナから送信され、 これらの複数系列の信号が重畳された受信信号を受信するも のとする。
本実施の形態の特徴は、 データ判定部 1 6 0による時空ターボ復号結果 (仮 判定結果) について、 各シンボルの復号結果の信頼度をランキングし、 上位に ランキングされたシンボルのみを繰り返して回線推定および等化処理に用い る点である。
図 3において、 ランキング部 2 0 0は、 時空ターボ復号結果 (仮判定結果) に含まれる各シンボルについて、 シンボルごとに復号結果の信頼度をランキン グする。 ここで、 ランキング部 2 0 0は、 復号結果の信頼度を決定する基準と して、例えば各シンボルのシンボル尤度や電力値を用いて、ランキングを行う。 回線推定部 1 2 0は、 時空ターボ復号の繰り返しの 2回目以降においては、 チ ャネルインタリーバ 1 7 0によってインタリーブされた復号結果のうち、 上位 にランキングされたシンボルおよび受信信号に含まれるパイ 口 ッ トシンボノレ を用いて回線推定をする。 等化器 1 3 0は、 時空ターボ復号の繰り返しの 2回 目以降においては、 受信信号、 回線推定結果、 および上位にランキングされた シンボルを用いて等化処理を行う。
次いで、 上記のように構成された受信装置の動作について、 図 4に示すフロ 一図を用いて説明する。 なお、 同図に示すフロー図において、 図 2に示すフロ 一図と同じ部分には同じ番号を付け、 その説明を省略する。
本実施の形態においても、 実施の形態 1と同様に、 所定の無線処理が行われ た受信信号から回線特性が推定され、 等化処理が行われる。 そして、 等化処理 が行われて得られた直接波成分は、ディンタリーブされ、時空ターボ復号され、 時空ターボ復号結果 (仮判定結果) が得られる。
時空ターボ復号結果 (仮判定結果) が得られると、 処理の繰り返しを終了す るか否かが冗長ビットによるエラーチェック等によって判断され、 終了する場 合は得られた時空ターボ復号結果が正式なデータ判定結果となり、 処理が終了 する。 一方、 処理の繰り返しを終了しない場合は、 ランキング部 2 0 0によつ て、 時空ターボ復号結果に含まれる各シンボルの復号の正しさがランキングさ れる (S T 2 0 0 0 ) 。 そして、 ランキングされた時空ターボ復号結果は、 チ ャネルインタリーバ 1 7 0によって、 送信元におけるインタリーブと同様のィ ンタリーブが施される。 そして、 インタリーブされた時空ターボ復号結果は回 線推定部 1 2 0および等化器 1 3 0に出力され、 ランキング部 2 0 0によって 上位にランキングされたシンボルと受信信号に含まれるパイロッ トシンボル とが用いられて再び回線推定が行われる (S T 2 1 0 0 ) 。 このとき、 時空タ 一ボ復号結果のうち上位にランキングされたシンボル、 すなわち、 復号がより 正しく行われたシンボルのみが回線推定に用いられ、 復号があまり正しくない シンボルは回線推定に用いられないため、 実施の形態 1と比較して、 回線推定 の精度がさらに高くなる。 そして、 等化器 1 3 0によって、 新たに得られた回 線推定結果に基づいて受信信号のレプリカが生成され、 受信信号、 受信信号の レプリカ、 得られた回線推定結果、 および上位にランキングされたシンボルを 用いて等化処理を行うことにより、 直接波成分が得られる (S T 2 2 0 0 ) 。 ここで、 前回の等化処理に比べて、 より精度の高い回線推定結果と受信信号の 時空ターボ復号結果とを用いているとともに、 実施の形態 1と比べて、 時空タ 一ボ復号結果のうち復号の正しさが上位にランキングされたシンボルのみを 用いているため、 得られた直接波成分は送信元から送信された信号により近い ものとなっている。 以後、 再度得られた直接波成分に対して時空ターボ復号が 行われ、 等化と時空ターボ復号の処理を繰り返すことにより、 精度の高い復号 結果が得られる。
このように、 本実施の形態の受信装置によれば、 時空ターボ復号により誤り 訂正復号した復号結果のうち、 復号の正しさが上位にランキングされたシンポ ルのみを用いて、 回線推定および等化処理を繰り返して行うため、 マルチパス 環境下やマルチユーザ環境下においてもさらに良好な復号特性を得ることが できる。
(実施の形態 3 )
図 5は、 本発明の実施の形態 3に係る受信装置の要部構成を示すプロック図 である。 同図において、 図 1に示す受信装置と同じ部分には同じ符号を付け、 その説明を省略する。 また、 実施の形態 1と同様に、 同図に示す受信装置は、 S T Cを用いて送信された複数系列の信号を同時に受信する。 すなわち、 例え ば送信元において送信データがターボ符号化されて複数系列の信号となり、 そ れぞれの系列の信号がインタリーブされ、 各系列の信号が対応する送信アンテ ナから送信され、 これらの複数系列の信号が重畳されて受信装置で受信される ものとする。
本実施の形態の特徴は、 時空ターボ復号結果を送信元における送信データと 同様の系列に分離し、 分離した各系列の符号化シンボルに受信信号から抽出し た雑音成分を付加した上で、 それぞれの系列の信号をターボ復号する点である。 図 5において、 雑音抽出回路 3 0 0は、 無線受信部 1 1 0によって受信され た受信信号とデータ判定結果から生成したレプリカとの差分から雑音成分を 抽出する。 ターボ復号器 3 1 0は、 データ判定部 1 6 0での仮判定によって分 離された各符号化シンボルに雑音が加算された信号に対してターボ復号をす る。 データ判定部 3 2 0は、 ターボ復号されたデータを硬判定しターボ復号結 果を得る。
次いで、 上記のように構成された受信装置の動作について、 図 6に示すフロ 一図を用いて説明する。 なお、 同図に示すフロー図において、 図 2に示すフロ 一図と同じ部分には同じ番号を付け、 その説明を省略する。
まず、 実施の形態 1と同様に、 所定の無線処理が行われた受信信号から回線特 性が推定され、 等化処理が行われる。 そして、 等化処理が行われて得られた直 接波成分は、 ディンタリーブされ、 時空ターボ復号され、 時空ターボ復号結果 (仮判定結果) が得られる。
時空ターボ復号結果 (仮判定結果) が得られると、 時空ターボ復号処理の繰 り返しを終了するか否かが判断され、 終了しない場合は、 時空ターボ復号結果 がチャネルィンタリーバ 1 7 0へ出力され、 チャネルィンタリーバ 1 7 0によ つて送信元におけるインタリープと同様のィンタリーブが時空ターボ復号結 果に対して施され、 実施の形態 1と同様に、 回線推定、 等化処理、 および時空 ターボ復号が繰り返される。
また、 規定の繰返し回数に達して時空ターボ復号処理が終了する場合は、 冗 長ビットによるエラーチェックを行い(S T 3 0 0 0 )、 誤りが検出されなけれ ば最終データ判定を行って (S T 3 6 0 0 ) 復号処理を終了する。 誤りが検出 された場合には、 雑音抽出回路 3 0 0において時空ターボ復号の仮判定結果と 回線特性から合成受信信号のレプリカを作成し、 レプリ力と受信信号の差分か ら雑音成分の抽出を行う(S T 3 1 0 0 )。 そして、 時空ターボ復号処理によつ て送信データと同じように複数系列に分離された符号化シンボルに雑音抽出 ■ 回路によって抽出された雑音が加算される (S T 3 2 0 0 ) 。 そして、 雑音が 加算された各系列の符号化シンボルがターボ復号器 3 1 0によってターボ復 号され (S T 3 3 0 0 ) 、 ターボ復号結果 (仮判定結果) が得られる (S T 3 4 0 0 ) 。 このように、 時空ターボ復号後の符号化シンボルについて、 さらに ターボ復号を行うことにより、 時空ターボ復号の繰り返しでは訂正しきれずに 残留した誤りを訂正することができる。 また、 時空ターボ復号後の符号化シン ボルに雑音を加算することにより、 残留した誤りによる不要成分のみが突出す ることなく、 復号時の尤度分布をガウス分布と仮定することが可能になる。 こ れによりターボ復号の復号性能を引き出すことができる。
そして、 ターボ復号結果 (仮判定結果) が得られると、 復号処理の繰り返し を終了するか否かが冗長ビッ 卜によるエラーチェック等によって判断され (S T 3 5 0 0 ) 、 終了する場合は得られたターボ復号結果がデータ判定部 3 2 0 によって硬判定され (S T 3 6 0 0 ) 、 正式なデータ判定結果となり、 処理が 終了する。 一方、 復号処理の繰り返しを終了しない場合は、 ターボ復号結果が チャネルインタリーバ 1 7 0へ出力され、 チヤネグレインタリーバ 1 7 0によつ て送信元におけるインタリーブと同様のインタリーブがターボ復号結果に対 して施され、 実施の形態 1と同様に、 回線推定および等化処理が行われ、 再度 時空ターボ復号が行われる。
図 7は、 3送信アンテナから B P S K送信した場合の I Q平面における受信 信号点候補配置の一例を示す図である。 同図において、 黒点は受信信号点候補 を示しており、 ベクトルは受信信号を示している。 図 7に示すように、 受信信 号点候補 4 1 0 , 4 2 0は接近しているため、 例えば受信信号 4 0 0のような 位相 ·振幅を有する受信シンボルが時空ターボ復号される場合に、 上記のよう に時空ターボ復号を繰り返しても誤りが残留することがある。
そこで、 本実施の形態においては、 時空ターボ復号されて複数系列に分離さ れた各系列の符号化シンボルに対してターボ復号を行うことにより、 復号の精 度を向上させる。
このように、 本実施の形態の受信装置によれば、 時空ターボ復号後の信号を 送信元における送信データと同じように複数系列に分離し、 分離された各系列 の符号化シンボルに雑音成分を加算し、 各系列の符号化シンボルについて改め てターボ復号を行うため、 時空ターボ復号後も残留する誤りを訂正することが でき、 マルチパス環境下やマルチユーザ環境下においてもさらに良好な復号特 性を得ることができる。
(実施の形態 4 )
図 8は、 本発明の実施の形態 4に係る送信装置 5 0 0および受信装置 6 0 0 の要部構成を示すブロック図である。 同図に示す受信装置 6 0 0において、 図 1に示す受信装置と同じ部分には同じ符号を付け、 その説明を省略する。 本実施の形態の特徴は、 送信装置において複数の送信アンテナごとに相異な る既知の信号位相および振幅の変動パターンを信号送信時に重畳し、 受信装置 は送信装置において付加されたものと同じ信号位相および振幅の変動パター ンと実伝搬路の特性とを用いて回線推定を行う点である。 なお、 以下の説明で は、 既知の信号位相および振幅の変動パターンのことを擬似フェージングとい う。
図 8において、 送信装置 5 0 0は、 時空ターボ符号化器 5 1 0、 チャネルィ ンタリーバ 5 2 0、 擬似フェージング生成部 5 3 0、 および送信アンテナ 5 4 0 a〜dから構成されている。 時空ターボ符号化器 5 1 0は、 送信データを時 空ターボ符号ィ匕して、 ターボ符号化するとともに複数系列 (ここでは 4系列) の信号を生成する。 チャネルインタリーバ 5 2 0は、 複数系列 (4系列) の信 号をそれぞれインタリーブする。 擬似フェージング生成部 5 3 0は、 複数系列 ( 4系列) の信号に付加するための擬似フ ージングを生成する。 送信アンテ ナ 5 4 0 a ~ dは、 擬似フェージングが付加された複数系列 ( 4系列) の信号 を送信する。
受信装置 6 0 0において、 擬似フェージング生成部 6 1 0は、 擬似フェージ ング生成部 5 3 0において生成されたものと同じ擬似フェージングを生成す る。
次いで、 上記のように構成された送信装置 5 0 0および受信装置 6 0 0の動 作について説明する。
送信データは、 時空ターボ符号化器 5 1 0によって時空ターボ符号化され、 複数系列 (4系列) の信号が生成される。 そして、 複数系列 (4系列) の信号 は、 チャネルインタリーバ 5 2 0によって系列ごとにインタリーブされる。 一方、 擬似フェージング生成部 5 3 0によって、 複数系列 (4系列) のそれ ぞれの信号に付加するための擬似フェージングが生成される。 ここで、 生成さ れる擬似フェージングは、 時間変動が比較的速いものとする。 そして、 チヤネ ルインタリーバ 5 2 0から出力された複数系列 (4系列) の信号に、 擬似フエ 一ジングが付加され、 それぞれ対応する送信アンテナ 5 4 0 a〜dからほぼ同 時に送信される。
そして、 複数系列 (4系列) の信号は、 アンテナ 1 0 0により受信され、 実 施の形態 1と同様に、 所定の無線処理が行われた受信信号から回線特性が推定 される。 このとき、 擬似フェージング生成部 6 1 0によって、 擬似フェージン グ生成部 5 3 0によって生成されたものと同じ擬似フェージングが生成され、 回線推定部 1 2 0は、 生成された擬似フェージングと実伝搬路の特性とを用い て回線推定する。
以後、 実施の形態 1と同様に、 等化処理、 ディンタリーブ、 時空ターボ復号 が繰り返して行われ、 精度の高い復号結果が得られる。
ここで、 例えば図 7に示した受信信号点候補配置が生じた場合、 フェージン グ変動が遅い低速フェージング環境下では、 受信信号点候補 4 1 0 , 4 2 0が 接近している時間が長くなる。 このとき受信信号 4 0 0のような振幅 ·位相を 有する信号を受信した場合、 時空ターボ復号器 1 5 0において適切な復号が行 われない可能性が高くなり、 復号特性が劣化する。 一方、 本実施の形態では、 擬似フ ージングによって、 このような受信信号点配置を短時間で解消するこ とができる。
本実施の形態に係る受信装置 6 0 0が受信する受信信号には、 送信装置 5 0 0におレ、て時間変動の速レ、擬似フェージングが付加されているため、 実伝搬路 のフェージング相関を解消するとともに、 擬似フェージングは受信装置 6 0 0 においても既知であるため、 回線推定の精度を劣化させることなく復号の劣化 を防ぐことができる。
このように、 本実施の形態の送信装置および受信装置によれば、 送信装置に おいて変動の速レ、擬似フェージングを複数系列のそれぞれの信号に付加し、 受 信装置において同じ擬似フェージングを生成するとともに、 生成された擬似フ エージングと実伝搬路特性を用いて回線推定をするため、 低速フェージング環 境下においても良好な復号特性を得ることができる。
なお、 本実施の形態において、 送信装置は、 複数系列のそれぞれの信号に常 に擬似フェージングを付加しなくても良い。 具体的には、 送信装置は、 パイ口 ット信号送信時には擬似フニ一ジングを付加せず、 データ信号送信時のみに擬 似フェージングを付加することにより、 低速フェージング時のフェージング相 関を低減し、 受信装置は、 パイロット信号を受信して実伝搬路の回線特性を推 定し、 データ信号受信時には実伝搬路の回線推定結果と既知の擬似フェージン グとを用いて回線推定することにより、 回線推定精度の劣化を防ぐことができ る。
以上説明したように、 本発明によれば、 マルチパス環境下やマルチユーザ環 境下においても良好な復号特性を得ることができる。
本明細書は、 2 0 0 2年 2月 2 5 S出願の特願 2 0 0 2— 0 4 7 5 4 5に基 づく。 この内容はすべてここに含めておく。 産業上の利用可能性
本発明は、 受信装置および受信方法に適用することができる。

Claims

請求の範囲
1 . 時空誤り訂正符号化された受信信号から直接波成分を取得する取得手段 と、
取得された直接波成分を時空誤り訂正復号する復号手段と、 を有し、 前記取得手段は、
前記復号手段の復号結果を用いて前記受信信号の直接波成分を取得し、 前記復号手段は、
直接波成分が取得されるごとに時空誤り訂正復号する受信装置。
2 . 前記取得手段は、
前記復号手段の復号結果を用いて前記受信信号の伝搬路について回線推定 する回線推定部と、
前記回線推定部の回線推定結果と前記復号手段の復号結果とを用いて前記 受信信号を等化して直接波成分を取得する等化部と、
を有する請求の範囲第 1項記載の受信装置。
3 . 前記受信信号が複数の相異なる符号化シンボルが重畳された信号であつ て、 各符号化シンボルが同一時間および同一周波数を使用してそれぞれ対応す る送信ァンテナから送信され、 対になる受信ァンテナによって受信される場合 において、
前記回線推定部は、
前記送信アンテナと受信アンテナの対ごとに対応する伝搬路について回線 推定し、
前記等化部は、
前記送信アンテナと受信アンテナの対ごとに対応する前記符号化シンボル を等化する請求の範囲第 2項記載の受信装置。
4 . 前記復号手段の復号結果に含まれる所定のデータ単位について、 各デー タ単位の復号の信頼度をランキングするランキング手段、 をさらに有し、 前記取得手段は、
前記ランキング手段によって上位にランキングされたデータ単位を用いて 前記受信信号の直接波成分を取得する請求の範囲第 1項記載の受信装置。
5 . 前記受信信号が複数の相異なる符号化シンボルが重畳された信号であつ ; て、 各符号化シンボルが同一時間および同一周波数を使用してそれぞれ対応す る送信アンテナから送信され、 対になる受信アンテナによって受信される場合 において、
前記復号手段は、
復号結果を前記符号化シンボルごとに分離する分離手段、 を含み、 分離後の復号結果についてさらに誤り訂正復号する請求の範囲第 1項記載
6 . 前記復号手段は、
前記受信信号から雑音成分を抽出する抽出手段、 を含み、
抽出された雑音成分を分離後の復号結果に付加した後にさらに誤り訂正復 号する請求の範囲第 5項記載の受信装置。
7 . 前記符号化シンボルごとに重畳された信号位相および振幅に関する既知 の変動パターンを生成する生成手段、 をさらに有し、
前記回線推定部は、
前記既知変動パターンと実伝搬路の特性とを用いて回線推定する請求の範 囲第 3項記載の受信装置。
8 . 時空誤り訂正符号化された受信信号から直接波成分を取得する第 1の取 得ステップと、
前記第 1の取得ステップで取得した直接波成分を時空誤り訂正復号する第 1の復号ステップと、
前記第 1の復号ステップの復号結果を用いて前記受信信号の直接波成分を 再度取得する第 2の取得ステツプと、
前記第 2の取得ステップで取得した直接波成分を時空誤り訂正復号する第 の復号ステップと、 を有する受信方法。
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