DE60025546T2

DE60025546T2 - Verfahren und System zur weichen Entscheidung, und Empfänger

Info

Publication number: DE60025546T2
Application number: DE60025546T
Authority: DE
Inventors: Kazuhiro Minato-ku Okanoue; Takeshi Minato-ku Yamamoto
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1999-03-12
Filing date: 2000-03-13
Publication date: 2006-07-06
Anticipated expiration: 2020-03-14
Also published as: EP1035692A2; US6754291B1; EP1035692B1; JP3405258B2; DE60025546D1; EP1035692A3; JP2000270034A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Empfangen digitaler Signale und einen Empfänger und insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ausgeben des Demodulationsergebnisses bei einer Weichentscheidungsdecodierung, wodurch die Decodierfähigkeit von Fehlerkorrekturcodes verbessert wird und es möglich wird, erforderliche Zuverlässigkeitsinformationen mit hoher Genauigkeit auszugeben, und einen Empfänger, bei dem das Verfahren oder die Vorrichtung verwendet wird.
Die Weichentscheidungs-Decodiertechnik ist eine Technik, bei der das ursprüngliche digitale Signal anhand eines rauschbehafteten digitalen Signals, das durch Übertragungsleitungen gesendet wurde, geschätzt wird, indem der Pegel des rauschbehafteten digitalen Signals als ein mehrwertiges Signal (nicht ein zweiwertiges Signal) unter Verwendung mehrerer Schwellenwerte festgestellt wird. Mit anderen Worten werden bei dieser Technik die zweiwertigen (d.h. "0" und "1" enthaltenden) ursprünglichen Informationen durch das mehrwertige Decodieren geschätzt, indem der Pegel des rauschbehafteten digitalen Signals unter Verwendung mehrerer Schwellenwerte festgestellt wird. Diese Technik hat den Vorteil, dass die Fehlerkorrekturrate besser ist als bei der Hartentscheidungs-Decodiertechnologie, bei der die zweiwertigen ursprünglichen Informationen durch das zweiwertige Decodieren geschätzt werden, indem der Pegel des rausch behafteten digitalen Signals unter Verwendung eines einzigen Schwellenwerts festgestellt wird.
Ein Beispiel der Weichentscheidungs-Decodiersysteme aus dem Stand der Technik ist in JP-A-8-317006 dargestellt. Bei diesem System werden die Pegelzuverlässigkeitsinformationen auf der Grundlage des Pegels des empfangenen Signals und die Phasenzuverlässigkeitsinformationen auf der Grundlage der Phase des empfangenen Signals als die zur Weichentscheidungsdecodierung erforderlichen Zuverlässigkeitsinformationen verwendet. Dieses System aus dem Stand der Technik wird nachstehend mit Bezug auf 1 erklärt.
Wie in 1 dargestellt ist, umfasst das Weichentscheidungs-Decodiersystem aus dem Stand der Technik einen Eingangsanschluss 1000, eine Demodulationsschaltung 1001, eine Pegelerfassungsschaltung 1002, eine Pegelnormierungsschaltung 1003, eine Weichentscheidungsergebnis-Berechnungsschaltung 1004, eine Phasenzuverlässigkeits-Erfassungsschaltung 1006 und einen Ausgangsanschluss 1005.
Ein durch den Eingangsanschluss 1000 eingegebenes empfangenes Signal RS wird an die Demodulationsschaltung 1001 angelegt. Die Schaltung 1001 demoduliert das Signal RS, um ein demoduliertes Signal zu erzeugen, und decodiert dann das demodulierte Signal unter Verwendung der Weichentscheidungs-Decodiertechnik. Auf diese Weise gibt die Schaltung 1001 ein Entscheidungsergebnis, d.h. die demodulierten Daten DD, an die Pegelnormierungsschaltung 1003, die Weichentscheidungsergebnis-Berechnungsschaltung 1004 und die Phasenzuverlässigkeits-Erfassungsschaltung 1006 aus.
Das empfangene Signal RS wird weiter an die Pegelerfassungsschaltung 1002 und die Phasenzuverlässigkeits-Erfassungsschaltung 1006 angelegt. Die Pegelerfassungsschaltung 1002 erfasst den Pegel des so angelegten Signals RS und gibt ein Empfangspegelsignal RSL an die Pegelnormierungsschaltung 1003 aus. Die Pegelnormierungsschaltung 1003 normiert den Pegel des empfangenen Pegelsignals RSL auf der Grundlage des Entscheidungsergebnisses oder der demodulierten Daten DD und gibt Empfangspegel-Zuverlässigkeitsdaten LR aus. Die "Empfangspegelzuverlässigkeit" bedeutet die Zuverlässigkeit in Bezug auf den Empfangspegel des empfangenen Signals RS. Die Normierungsoperation der Schaltung 1003 ist aus dem folgenden Grund erforderlich.
Weil das Entscheidungsergebnis oder die demodulierten Daten DD durch mehrwertige demodulierte Daten mit verschiedenen Pegeln gegeben sind, kann die Empfangspegelzuverlässigkeit nicht anhand des Empfangspegels selbst richtig geschätzt oder beurteilt werden. Mit anderen Worten muss die Empfangspegelzuverlässigkeit normiert werden.
Andererseits erfasst die Phasenzuverlässigkeits-Erfassungsschaltung 1006 die Phasendifferenz zwischen dem empfangenen Signal RS und den demodulierten Daten oder dem Entscheidungsergebnis DD und gibt die phasenbasierten Zuverlässigkeitsdaten PR an die Weichentscheidungsergebnis-Berechnungsschaltung 1004 aus.
Die Weichentscheidungsergebnis-Berechnungsschaltung 1004 empfängt die demodulierten Daten DD, die phasenbasierten Zuverlässigkeitsdaten PR und die pegelbasierten Zuverlässigkeitsdaten LR und gibt Demodulationsdaten DR aus, die auf den folgenden Decodiervorgang anwendbar sind.
Bei dem in 1 dargestellten Weichentscheidungs-Decodiersystem aus dem Stand der Technik ist die Normierung für das Berechnen der pegelbasierten Zuverlässigkeitsdaten LR auf der Grundlage des Entscheidungsergebnisses oder der demodulierten Daten DD entscheidend, woraus sich das Problem ergibt, dass der Schaltungsumfang des Systems groß wird.
Falls das Entscheidungsergebnis oder die demodulierten Daten DD weiterhin infolge von Rauschen inkorrekt sind, ergibt sich das Problem, dass die Zuverlässigkeit der pegelbasierten Zuverlässigkeitsdaten LR, die vom Entscheidungsergebnis DD abhängt, verringert ist und die Decodierfähigkeit der Fehlerkorrekturcodes daher beeinträchtigt ist.
EP-A-0 887 975 betrifft eine Sequenzschätzung für Mehrfachträgersignale. Die Empfangsvorrichtung ist in der Lage, eine Maximum-Likelihood-Sequenzschätzung mit einer einfachen Konfiguration präzise anzuwenden. Die Eigenschaften der Übertragungsleitung jeder Symbolgruppe werden auf der Grundlage der Amplitude und der Phase der Pilotsymbole geschätzt, die aus der Empfangssymbolgruppe extrahiert worden sind, und die Informationssymbolgruppe wird anhand der Empfangssymbolgruppe auf der Grundlage des Ergebnisses der Schätzung wiederhergestellt, und die codierte Bitgruppe, die anhand der Informationssymbolgruppe wiederhergestellt worden ist, wird mit dem Gewichtsfaktor multipliziert und dazu veranlasst, die Zuverlässigkeit der Übertragungsleitung jeder Symbolgruppe widerzuspiegeln, und die Maximum-Likelihood-Sequenzschätzung wird auf die codierte Bitgruppe angewendet, welche die Zuverlässigkeit widerspiegelt, und es wird dadurch die Informationsbitsequenz wiederhergestellt, und es können im Ergebnis durch die Verwendung der einfachen Konfiguration Einflüsse, die auf der Übertragungsleitung auftreten, beseitigt werden und so die Informationssymbolgruppe exakt wiederhergestellt werden, und es kann abgesehen davon die Zuverlässigkeit der Übertragungsleitung jeder Symbolgruppe auf der codierten Bitgruppe widergespiegelt werden, wodurch die Maximum-Likelihood-Sequenzschätzung genauer angewendet werden kann.
In Mignone V. u.a.: "CD3-OFDM: A new channel estimation method to improve the spectrum efficiency in digital terrestrial television system", International Broadcasting Convention 1994, 14. September 1995, XP 000617513 ist ein neues Kanalschätzsystem (als CD3 bezeichnet, Coded Decision Directed Demodulation) zur kohärenten Demodulation von OFDM-(Orthogonal Frequency Division Multiplex)-Signalen unter Verwendung eines beliebigen Konstellationsformats (beispielsweise QPSK, 16QAM, 64QAM) beschrieben. Die Struktur des CD3-OFDM-Demodulators beruht auf einer neuen Kanalschätzschleife, bei der die Fehlerkorrekturfähigkeit eines Vorwärts-Fehlerkorrekturdecodierers (FEC-Decodierers) und eine Frequenz- und Zeitbereichsfilterung ausgenutzt werden, um die Wirkungen von Rauschen und restlichen Fehlern zu verringern.
CD3-OFDM erfordert nicht die Übertragung eines Kamms von Pilottönen für eine Kanalschätzung und -entzerrung, weshalb eine Verbesserung der Spektrumseffizienz zwischen 5 % und 15 % erhalten wird. Die Leistungsfähigkeit des Systems mit QPSK- und 64QAM-Modulationen wird durch Computersimulationen an AWGN- und frequenzselektiven Kanälen analysiert. Die Ergebnisse geben an, dass CD3-OFDM das Erreichen von C/N-Leistungsfähigkeiten ähnlich der kohärenten Demodulation mit Pilottönen ermöglicht, wenn dasselbe Kanalcodierungs- und Modulationsschema verwendet wird.
Dementsprechend besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, einen Empfänger zur Ausgabe eines Demodulationsergebnisses bei einer Weichentscheidungsdecodierung bereitzustellen, wodurch es möglich wird, erforderliche Zuverlässigkeitsinformationen mit hoher Genauigkeit unter Verwendung einer einfachen Schaltungskonfiguration auszugeben.
Die Aufgabe wird mit den Merkmalen der Ansprüche gelöst. Mit dem Empfänger gemäß der Erfindung wird die Verzerrung des im Kommunikationskanal erzeugten empfangenen Signals geschätzt, um die Kanalverzerrungsdaten auszugeben, und es wird dann das Demodulationsergebnis auf der Grundlage des Entscheidungsergebnisses und der Kanalverzerrungsdaten berechnet. Dies bedeutet, dass die Kanalverzerrungsdaten (an Stelle des Pegels des empfangenen Signals) als die Pegelzuverlässigkeitsinformationen verwendet werden. Demgemäß können die Pegelzuverlässigkeitsinformationen unabhängig vom Entscheidungsergebnis erhalten werden, wodurch die Schaltungskonfiguration mit einer verbesserten Decodierfähigkeit der Fehlerkorrekturcodes vereinfacht wird.
Daher können die erforderlichen Zuverlässigkeitsinformationen mit hoher Genauigkeit unter Verwendung einer einfachen Schaltungskonfiguration ausgegeben werden.
Gemäß der Erfindung wird die Kanalverzerrung des im Kommunikationskanal erzeugten empfangenen Signals unter Ver wendung des im empfangenen Signal enthaltenen Trainingssignals und des Referenztrainingssignals erfasst. Weiterhin werden die verzerrungsbasierten Zuverlässigkeitsdaten anhand der Kanalverzerrungsdaten des empfangenen Signals erzeugt. Das empfangene Signal wird unter Verwendung der Kanalverzerrungsdaten kompensiert, um dadurch das kompensierte empfangene Signal zu erzeugen. Unter Verwendung des kompensierten empfangenen Signals wird das Entscheidungsergebnis erzeugt. Auf diese Weise werden die Kanalverzerrungsdaten (an Stelle des Pegels des empfangenen Signals) des empfangenen Signals als die Pegelzuverlässigkeitsinformationen verwendet.
Daher können die Pegelzuverlässigkeitsinformationen unabhängig vom Entscheidungsergebnis erhalten werden, und die erforderlichen Zuverlässigkeitsinformationen können daher mit hoher Genauigkeit unter Verwendung einer einfachen Schaltungskonfiguration ausgegeben werden.
Zur Vereinfachung der Verwirklichung der vorliegenden Erfindung wird diese nun mit Bezug auf die anliegende Zeichnung beschrieben.
Es zeigen:
1 ein Funktionsblockdiagramm, in dem die Konfiguration einer Vorrichtung zur Ausgabe eines Demodulationsergebnisses bei der Weichentscheidungsdecodierung aus dem Stand der Technik dargestellt ist,
2 ein Funktionsblockdiagramm, in dem die Konfiguration einer Vorrichtung zur Ausgabe eines Demodulationsergebnisses bei einer Weichentscheidungsdecodierung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung dargestellt ist,
3 ein Funktionsblockdiagramm, in dem die Konfiguration der in der Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform aus 2 verwendeten Kommunikationskanalverzerrungs-Erfassungsschaltung dargestellt ist,
4 ein Funktionsblockdiagramm, in dem die Konfiguration der in der Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungs form aus 2 verwendeten Weichentscheidungsergebnis-Operationsschaltung dargestellt ist,
5 ein Funktionsblockdiagramm, in dem die Konfiguration eines Empfängers gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung dargestellt ist, in dem die Vorrichtung zur Ausgabe eines Demodulationsergebnisses bei der Weichentscheidungsdecodierung gemäß der ersten Ausführungsform aus 2 verwendet wird,
6 ein Funktionsblockdiagramm, in dem die Konfiguration der in dem Empfänger gemäß der zweiten Ausführungsform aus 5 verwendeten Kommunikationskanalverzerrungs-Operationsschaltung dargestellt ist,
7 ein Funktionsblockdiagramm, in dem die Konfiguration der in dem Empfänger gemäß der zweiten Ausführungsform aus 5 verwendeten Zuverlässigkeitsdaten-Operationsschaltung dargestellt ist,
8 ein Funktionsblockdiagramm, in dem die Konfiguration der in dem Empfänger gemäß der zweiten Ausführungsform aus 5 verwendeten Hilfsträger-Demodulationsschaltung dargestellt ist, und
9 ein schematisches Diagramm, in dem das Format von Paketen mit M Datensymbolen dargestellt ist, das vom Empfänger gemäß der zweiten Ausführungsform aus 5 empfangen wird.
Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachstehend mit Bezug auf die anliegende Zeichnung detailliert beschrieben.
ERSTE AUSFÜHRUNGSFORM
Eine Vorrichtung zur Ausgabe eines Demodulationsergebnisses bei einer Weichentscheidungsdecodierung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung hat die in 2 dargestellte Konfiguration.
Wie in 2 dargestellt ist, weist die Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform einen Eingangsanschluss 100, eine Demodulationsschaltung 101, eine Weichentscheidungsergebnis-Berechnungsschaltung 102, eine Kanalverzerrungs-Erfassungsschaltung 103 und einen Ausgangsanschluss 104 auf.
Ein empfangenes Signal RS im Burst-Modus wird durch den Eingangsanschluss 100 in die Vorrichtung eingegeben. Das empfangene Signal RS wird der Demodulationsschaltung 101 und der Kanalverzerrungs-Erfassungsschaltung 103 gemeinsam zugeführt.
Die Kanalverzerrungs-Erfassungsschaltung 103 erfasst die in den Kommunikationskanälen auftretende Verzerrung anhand des in dem empfangenen Signal RS enthaltenen Trainingssignals und eines Referenztrainingssignals und gibt Kanalverzerrungsdaten DCC an die Demodulationsschaltung 101 aus. Weiterhin erzeugt die Schaltung 103 auf der Grundlage der so erhaltenen Kanalverzerrungsdaten DCC Zuverlässigkeitsdaten DLR und gibt sie an die Weichentscheidungsergebnis-Berechnungsschaltung 102 aus.
Die Demodulationsschaltung 101 kompensiert das empfangene Signal RS unter Verwendung der Kanalverzerrungsdaten DCC von der Schaltung 103 und erzeugt dann ein Entscheidungsergebnis DD anhand des so kompensierten empfangenen Signals RS unter Verwendung der Weichentscheidungstechnik. Anschließend gibt die Schaltung 101 das Entscheidungsergebnis DD an die Weichentscheidungsergebnis-Berechnungsschaltung 102 aus.
Die Weichentscheidungsergebnis-Berechnungsschaltung 102 empfängt das Entscheidungsergebnis DD von der Demodulationsschaltung 101 und die Zuverlässigkeitsdaten DLR von der Kanalverzerrungs-Erfassungsschaltung 103, wodurch ein Demodulationsergebnis DR für den anschließenden Decodiervorgang an den Ausgangsanschluss 104 ausgegeben wird.
3 zeigt ein Beispiel der Konfiguration der in der Vorrichtung aus 2 verwendeten Kanalverzerrungs-Erfassungsschaltung 103.
Wie in 3 dargestellt ist, umfasst die Kanalverzerrungs-Erfassungsschaltung 103 eine Korrelationsberechnungsschaltung 111, eine Pegelerfassungsschaltung 112, eine Quantisierungsschaltung 113, einen Trainingssignalpunktspeicher 114 und einen Schwellenwertspeicher 115. Ein Eingangsanschluss 110 ist mit dem Eingang der Korrelationsberechnungsschaltung 111 verbunden. Ein Ausgangsanschluss 116 ist mit dem Ausgang der Quantisierungsschaltung 113 verbunden. Ein anderer Ausgangsanschluss 117 ist mit dem Ausgang der Korrelationsberechnungsschaltung 111 verbunden.
Der Ausgangsanschluss 116 ist weiter mit dem Eingang der Weichentscheidungsergebnis-Operationsschaltung 102 verbunden. Der Ausgangsanschluss 117 ist weiter mit dem Eingang der Demodulationsschaltung 101 verbunden.
Das empfangene Signal RS wird durch den Eingangsanschluss 110 an die Korrelationsberechnungsschaltung 111 angelegt. Die Schaltung 111 berechnet die Korrelation zwischen dem in dem empfangenen Signal RS enthaltenen Trainingssignal und einem Referenztrainingssignal, das zuvor in dem Trainingssignalspeicher 114 gespeichert wurde, und gibt einen Verzerrungskompensationskoeffizienten DCC an die Pegelerfassungsschaltung 112 aus. Der Verzerrungskompensationskoeffizient DCC wird durch den Ausgangsanschluss 117 zur Demodulationsschaltung 101 gesendet. Der Verzerrungskompensationskoeffizient DCC bedeutet die in den Kommunikationskanälen vorgefundene Verzerrung des Signals RS.
Die Pegelerfassungsschaltung 112 erfasst den Pegel des angewendeten Verzerrungskompensationskoeffizienten DCC. Je kleiner die Kanalverzerrung wird, desto größer ist die Korrelation zwischen dem zuvor gespeicherten Referenztrainingssignal und dem Referenzsignal in dem empfangenen Signal RS (und daher das Zuverlässigkeitsniveau).
Die Korrelation des in der Pegelerfassungsschaltung 112 erhaltenen Zuverlässigkeitsniveaus DRL wird durch die Quantisierungsschaltung 113 unter Verwendung der im Schwellenwertspeicher 115 gespeicherten Schwellenwerte TH quantisiert. Auf diese Weise gibt die Schaltung 113 die Zuverlässigkeitsinformationen DLR auf der Grundlage der Kanalverzerrung durch den Ausgangsanschluss 116 an die Weichentscheidungsergebnis-Operationsschaltung 102 aus.
4 zeigt ein Beispiel der Konfiguration der in der Vorrichtung aus 2 verwendeten Weichentscheidungsergebnis-Berechnungsschaltung 102.
Wie in 4 dargestellt ist, besteht die Weichentscheidungsergebnis-Berechnungsschaltung 102 aus einer Parallel-Seriell-Wandlerschaltung 122. Ein Eingangsanschluss 120 ist mit dem Eingang der Demodulationsschaltung 101 verbunden. Ein anderer Eingangsanschluss 121 ist mit dem Ausgang der Kanalverzerrungs-Erfassungsschaltung 103 verbunden.
Der Parallel-Seriell-Wandlerschaltung 122 wird das Entscheidungsergebnis DD von der Demodulationsschaltung 101 durch den Eingangsanschluss 120 zugeführt, und ihr werden die Zuverlässigkeitsdaten DLR von der Kanalverzerrungs-Erfassungsschaltung 103 durch den Eingangsanschluss 121 zugeführt. Anschließend gibt die Schaltung 122 das Demodulationsergebnis DR für den anschließenden Decodiervorgang an den Ausgangsanschluss 123 oder 104 aus. Die Schaltung 122 wandelt die parallel zugeführten beiden Daten DD und DLR in ein serielles Signal als das Demodulationsergebnis DR um.
Mit der Vorrichtung zur Ausgabe eines Demodulationsergebnisses bei der Weichentscheidungsdecodierung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung wird die in den Kommunikationskanälen erzeugte Verzerrung des empfangenen Signals RS anhand des in dem empfangenen Signal RS enthaltenen Trainingssignals und des in dem Trainingssignalpunktspeicher 114 gespeicherten Referenztrainingssignals erfasst. Weiterhin werden die verzerrungsbasierten Zuverlässigkeitsdaten DLR anhand der Kanalverzerrung des empfangenen Signals RS in der Kanalverzerrungs-Erfassungsschaltung 103 erzeugt. Das Signal RS wird unter Verwendung der Kanalverzerrung kompensiert, um dadurch das kompensierte empfangene Signal zu erzeugen. Das kompensierte empfangene Signal wird durch die Demodulationsschaltung 101 demoduliert und einer Weichentscheidung unterzogen, wodurch das Entscheidungsergebnis DD erzeugt wird. Auf diese Weise werden die Kanalverzerrungsdaten DCC (an Stelle des Pegels des empfangenen Signals RS) als die Pegelzuverlässigkeitsinformationen verwendet.
Daher können die Pegelzuverlässigkeitsinformationen unabhängig vom Entscheidungsergebnis DD erhalten werden, und die erforderlichen Zuverlässigkeitsinformationen können daher mit hoher Genauigkeit unter Verwendung einer einfachen Schaltungskonfiguration ausgegeben werden.
ZWEITE AUSFÜHRUNGSFORM
5 zeigt einen Empfänger, der für das orthogonale Frequenzmultiplexsystem (OFDM-System) gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung ausgelegt ist, wobei die Vorrichtung zur Ausgabe eines Demodulationsergebnisses bei einer Weichentscheidungsdecodierung gemäß der ersten Ausführungsform verwendet wird. Bei diesem Empfänger enthält ein empfangenes Signal RS n multiplexierte Hilfsträger.
Wie in 5 dargestellt ist, besteht der Empfänger vom OFDM-Typ aus einem Eingangsanschluss 200, einer Zeitsteuerschaltung 201, einer Seriell-Parallel-Wandlerschaltung 202, einer Schaltung 203 zur schnellen Fouriertransformation (FFT), n Schaltern 204-1 bis 204-n, einer Kanalverzerrungs-Operationsschaltung 205, einer Hilfsträger-Demodulationsschaltung 206, einer Zuverlässigkeitsdaten-Berechnungsschaltung 207, n Parallel-Seriell-Wandlerschaltungen 210-1 bis 210-n, einer Multiplexierschaltung 211 und einem Ausgangsanschluss 212, wobei n eine ganze Zahl größer als eins ist (d.h. n ≥ 2).
Das empfangene Signal RS hat ein Paketformat, wie in 9 dargestellt ist. Dieses Format weist M Datensymbole 503-1 bis 503-M auf, wobei M eine ganze Zahl größer als eins ist (d.h. M ≥ 2). Dieses Format umfasst weiter ein Rampensignal 500 zum Angeben des Übertragungsbeginns, ein Trainingssignal 501 zur Zeitsteuerung, ein Trainingssignal 502 zum Schätzen der Kanalverzerrung und ein Rampensignal 504 zum Angeben des Übertragungsendes.
Wenn der Empfänger aus 5 das Signal RS mit dem in 9 dargestellten Paketformat empfängt, wird das Signal RS der Zeitsteuerschaltung 201 und der Seriell-Parallel-Wandlerschaltung 202 zugeführt. Die Schaltung 202 wandelt die Abtastwerte, welche die jeweiligen Datensymbole 503-1 bis 503-M bilden, enthaltenden seriellen Daten in parallele Datensignale PS' für die FFT-Schaltung 203 um.
Die FFT-Schaltung 203 führt die Fourier-Transformation in Bezug auf die parallelen Datensignale PS' aus, während der von der Zeitsteuerschaltung 201 gesendete Impuls DSP zum Einleiten der Kanalverzerrungserfassung als ein Triggersignal verwendet wird. Demgemäß trennt die Schaltung 203 die in den parallelen Datensignalen PS' enthaltenen n Hilfsträger und gibt sie an die jeweiligen Schalter 204-1 bis 204-n aus.
Die Zeitsteuerschaltung 201 weist im voraus ein Referenzsignal auf, dessen Inhalt demjenigen des Trainingssignals 501 im Signal RS entspricht (siehe 9). Anschließend vergleicht die Schaltung 201 den Inhalt des Trainingssignals 501 im Signal RS mit demjenigen des zuvor gespeicherten Trainingssignals, wodurch die Korrelationsdaten erzeugt werden. Die Schaltung 201 definiert die Zeit, zu der der Wert der Korrelationsdaten den zuvor festgelegten Schwellenwert übersteigt, als die Empfangszeit des Trainingssignals 501.
Anschließend berechnet die Zeitsteuerschaltung 201 die Zeit, zu der das Trainingssignal 502 für die Kanalverzerrungsschätzung empfangen wird; wodurch Impulse DSP zum Einleiten der Kanalverzerrungserfassung entsprechend der so berechneten Zeit an die FFT-Schaltung 203 ausgegeben werden. Weiterhin berechnet die Schaltung 201 die Zeit, zu der das erste Datensymbol 503-1 empfangen wird, wodurch Impulse DRP zum Empfangen der Datensymbole entsprechend der so berechneten Zeit an die Schalter 204-1 bis 204-n ausgegeben werden.
Die Anfangszustände der Schalter 204-1 bis 204-n sind so festgelegt, dass ihre Eingangssignale zur Kanalverzerrungs-Berechnungsschaltung 205 gesendet werden. Auf diese Weise werden die Trainingssignalkomponenten TS-1 bis TS-n zur Kanalverzerrungsschätzung der Hilfsträger SC-1 bis SC-n der Schaltung 205 zugeführt.
Wenn die Impulse zum Empfangen der Datensymbole den Schaltern 204-1 bis 204-n zugeführt werden, wird das Ziel ihrer Eingangssignale zur Hilfsträger-Demodulationsschaltung 206 umgeschaltet. Demgemäß werden die Datensymbolkomponenten DS-1 bis DS-n der Hilfsträger SC-1 bis SC-n der Schaltung 206 zugeführt.
Die Kanalverzerrungs-Berechnungsschaltung 205 berechnet die in den einzelnen Hilfsträgern SC-1 bis SC-n auftretende Kanalverzerrung anhand der Trainingssignalkomponenten TS-1 bis TS-n der Hilfsträger SC-1 bis SC-n. Dann gibt die Schaltung 206 die Kompensationskoeffizienten (d.h. die Hilfsträger-Kompensationskoeffizienten) an die Hilfsträger-Demodulationsschaltung 206 und die Zuverlässigkeitsdaten-Berechnungsschaltung 207 aus.
6 zeigt ein Beispiel der Konfiguration der Kanalverzerrungs-Berechnungsschaltung 205, die im Empfänger aus 5 verwendet wird.
Die Kanalverzerrungs-Berechnungsschaltung 205 weist n Eingangsanschlüsse 220-(1) bis 220-(n), n Dividierschaltungen 221-(1) bis 221-(n), einen Trainingssignalpunktspeicher 222 und n Ausgangsanschlüsse 223-(1) bis 223-(n) auf.
Die bekannten Signalpunkte TSP-1 bis TSP-n, die jeweils den n Hilfsträgern SC-1 bis SC-n entsprechen, wurden zuvor im Trainingssignalpunktspeicher 222 gespeichert. Die Dividierschaltungen 221-(1) bis 221-(n) dividieren die bekannten Signalpunkte TSP-1 bis TSP-n durch die jeweiligen Signalpunkte der Trainingssignalkomponenten TS-1 bis TS-n der Hilfsträger SC-1 bis SC-n und geben n Divisionsergebnisse aus. Die n Divisionsergebnisse repräsentieren die Kompensationswerte zum Kompensieren der Kanalverzerrung der jeweiligen Hilfsträger SC-1 bis SC-n, die an die Ausgangsanschlüsse 223-(1) bis 223-(n) ausgegeben werden.
Zu 4 zurückkehrend sei bemerkt, dass die Hilfsträger-Demodulationsschaltung 206 die Datensymbolkomponenten DS-1 bis DS-n der Hilfsträger SC-1 bis SC-n von den Schaltern 204-1 bis 204-n empfängt und die Hilfsträger-Kompensationskoeffizienten DCC-1 bis DCC-n von der Kanalverzerrungs-Berechnungsschaltung 205 empfängt. Anschließend gibt die Schaltung 206 das Entscheidungsergebnis DD-1 bis DD-n für die jeweiligen Hilfsträger SC-1 bis SC-n und die abstandsbasierten Zuverlässigkeitsdaten SPR-1 bis SPR-n an die jeweilige Parallel-Seriell-Wandlerschaltung 210-1 bis 210-n aus.
8 zeigt ein Beispiel der Konfiguration der Hilfsträger-Demodulationsschaltung 206, die in dem Empfänger aus 5 verwendet wird.
Wie in 8 dargestellt ist, umfasst die Schaltung 206 n Eingangsanschlüsse 300-(1) bis 300-(n), n Eingangsanschlüsse 307-(1) bis 307-(n), n Entscheidungsschaltungen 302-(1) bis 302-(n), n Abstandsberechnungsschaltungen 301-(1) bis 301-(n), n Quantisierungsschaltungen 303-(1) bis 303-(n), einen Abstandsschwellenwertspeicher 304, n Multiplizierschaltungen 308-(1) bis 308-(n), n Ausgangsanschlüsse 305-(1) bis 305-(n) und n Ausgangsanschlüsse 306-(1) bis 306-(n).
Die Komponenten DS-1 bis DS-n der n Hilfsträger SC-1 bis SC-n werden den Multiplizierschaltungen 308-(1) bis 308-(n) durch die jeweiligen Eingangsanschlüsse 300-(1) bis 300-(n) zugeführt. Die Hilfsträger-Kompensationskoeffizienten DCC-1 bis DCC-n für die n Hilfsträger SC-1 bis SC-n werden den Multiplizierschaltungen 308-(1) bis 308-(n) durch die jeweiligen Eingangsanschlüsse 307-(1) bis 307-(n) zugeführt. Anschließend multiplizieren die Schaltungen 308-(1) bis 308-(n) die Komponenten DS-1 bis DS-n mit den Hilfsträger-Kompensationskoeffizienten DCC-1 bis DCC-n, wodurch die jeweiligen Ausgangssignale DS-1' bis DS-n' erzeugt werden. Auf diese Weise wird die Kanalverzerrung in den Hilfsträgern SC-1 bis SC-n kompensiert.
Die Ausgangssignale DS-1' bis DS-n' der Multiplizierschaltungen 308-(1) bis 308-(n) werden den jeweiligen Entscheidungsschaltungen 302-(1) bis 302-(n) und den jeweiligen Abstandsberechnungsschaltungen 301-(1) bis 301-(n) zugeführt. Die Entscheidungsschaltungen 302-(1) bis 302-(n) treffen eine Entscheidung über die angelegten Ausgangssignale DS-1' bis DS-n' der Multiplizierschaltungen 308-(1) bis 308-(n) unter Verwendung der Weichentscheidungstechnik, wodurch die Entscheidungsdaten DD-1 bis DD-n an die jeweiligen Abstandsberechnungsschaltungen 301-(1) bis 301-(n) und die jeweiligen Ausgangsanschlüsse 306-(1) bis 306-(n) ausgegeben werden.
Die Abstandsberechnungsschaltungen 301-(1) bis 301-(n) führen den Zuordnungsvorgang der Entscheidungsdaten DD-1 bis DD-n der Entscheidungsschaltungen 302-(1) bis 302-(n) aus. Anschließend berechnen die Schaltungen 301-(1) bis 301-(n) die Abstände SPD-1 bis SPD-n zwischen den so zugeordneten Signalpunkten und den Ausgangssignalen DS-1' bis DS-n' der Multiplizierschaltungen 308-(1) bis 308-(n), wodurch die Abstände SPD-1 bis SPD-n den jeweiligen Quantisierungsschaltungen 303-(1) bis 303-(n) zugeführt werden.
Die Quantisierungsschaltungen 303-(1) bis 303-(n) quantisieren die Abstände SPD-1 bis SPD-n unter Verwendung der im Schwellenwertspeicher 304 gespeicherten Schwellenwerte DTH und geben die abstandsbasierten Zuverlässigkeitsdaten SPR-1 bis SPR-n zu den Entscheidungsergebnissen DD der jeweiligen Hilfsträger SC-1 bis SC-n an die jeweiligen Ausgangsanschlüsse 305-(1) bis 305-(n) aus. Wie in 5 ersichtlich ist, werden die so ausgegebenen abstandsbasierten Zuverlässigkeitsdaten SPR-1 bis SPR-n der jeweiligen Parallel-Seriell-Wandlerschaltung 210-1 bis 210-n zugeführt.
Je kürzer die Abstände SPD-1 bis SPD-n werden, desto höher wird die Zuverlässigkeit.
Zu 5 zurückkehrend sei bemerkt, dass die Zuverlässigkeitsdaten-Berechnungsschaltung 207 die Hilfsträger-Kompensationskoeffizienten DCC-1 bis DCC-n von der Kanalverzerrungs-Berechnungsschaltung 205 empfängt und die pegelbasierten Zuverlässigkeitsdaten DLR-1 bis DLR-n ausgibt.
7 zeigt ein Beispiel der Konfiguration der in dem Empfänger aus 5 verwendeten Zuverlässigkeitsdaten-Berechnungsschaltung 207.
Wie in 7 dargestellt ist, weist die Schaltung 207n Eingangsanschlüsse 230-(1) bis 230-(n), n Pegelerfassungsschaltungen 231-(1) bis 231-(n), n Quantisierungsschaltungen 232-(1) bis 232-(n), einen Schwellenwertspeicher 233 und n Ausgangsanschlüsse 234-(1) bis 234-(n) auf.
Die Hilfsträger-Kompensationskoeffizienten DCC-1 bis DCC-n, die von der Kanalverzerrungs-Berechnungsschaltung 205 gesendet werden, werden den Pegelerfassungsschaltungen 231-(1) bis 231-(n) durch die jeweiligen Eingangsanschlüsse 230-(1) bis 230-(n) zugeführt. Demgemäß erfassen die Schaltungen 231-(1) bis 231-(n) den Pegel der Hilfsträger-Kompensationskoeffizienten DCC-1 bis DCC-n und geben die jeweiligen Pegeldaten DRL-1 bis DRL-n aus. Die so erfassten Pegeldaten DRL-1 bis DRL-n werden zu den Quantisierungsschaltungen 232-(1) bis 232-(n) gesendet und dann entsprechend den jeweiligen im Schwellenwertspeicher 233 gespeicherten Schwellenwerten LTH quantisiert. Die so erhaltenen quantisierten Pegeldaten DLR-1 bis DLR-n werden durch die Ausgangsanschlüsse 234-(1) bis 234-(n) als die pegelbasierten Zuverlässigkeitsinformationen an die jeweiligen Parallel-Seriell-Wandlerschaltungen 210-1 bis 210-n ausgegeben.
Je niedriger die Pegel der Kompensationskoeffizienten DCC-1 bis DCC-n der Hilfsträger SC-1 bis SC-n werden, desto höher wird die Zuverlässigkeit der Entscheidungsergebnisse DD-1 bis DD-n.
Zu 5 zurückkehrend sei bemerkt, dass den Parallel-Seriell-Wandlerschaltungen 210-1 bis 210-n die Entscheidungsergebnisse DD-1 bis DD-n, die abstandsbasierten Zuverlässigkeitsinformationen SPR-1 bis SPR-n von der Hilfsträger-Demodulationsschaltung 206 und die pegelbasierten Zuverlässigkeitsinformationen DLR-1 bis DLR-n von der Zuverlässigkeitsdaten-Berechnungsschaltung 207 zugeführt werden. Anschließend wandeln die Schaltungen 210-1 bis 210-n diese Daten DD-1 bis DD-n, SPR-1 bis SPR-n und DLR-1 bis DLR-n um, die parallel zu jeweiligen n seriellen Daten DR-1 bis DR-n gesendet werden. Daher werden die Demodulationsergebnisse DR-1 bis DR-n für die Hilfsträger SC-1 bis SC-n, die auf den anschließenden Decodiervorgang anwendbar sind, der Multiplexierschaltung 211 zugeführt.
Die Multiplexierschaltung 211 multiplexiert die Demodulationsergebnisse DR-1 bis DR-n für die Hilfsträger SC-1 bis SC-n und gibt ein multiplexiertes Demodulationsergebnis MDR, das die Ergebnisse DR-1 bis DR-n enthält, an den Ausgangsanschluss 212 aus.
Mit dem Empfänger gemäß der zweiten Ausführungsform, wie vorstehend beschrieben wurde, wird die Vorrichtung zur Ausgabe eines Demodulationsergebnisses bei der Weichentscheidungsdecodierung gemäß der ersten Ausführungsform aus 2 verwendet. Demgemäß kann eine erweiterte Decodierfähigkeit fehlerkorrigierter Codes verwirklicht werden.
Gemäß der vorstehend erklärten zweiten Ausführungsform werden die abstandsbasierten Zuverlässigkeitsdaten SPR-1 bis SPR-n ausgegeben, wie in 8 dargestellt ist. Die Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Die Erfindung ist auf jede Konfiguration anwendbar, bei der keine abstandsbasierten Zuverlässigkeitsinformationen oder Daten ausgegeben werden.
Wenngleich die bevorzugten Formen der vorliegenden Erfindung beschrieben wurden, sei bemerkt, dass Modifikationen für Fachleute offensichtlich sein werden, ohne vom Gedanken der Erfindung abzuweichen. Der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung ist daher ausschließlich durch die folgenden Ansprüche bestimmt.

Claims

Empfänger, welcher aufweist: (a) eine Demodulationsschaltung (206) zum Ausgeben von n Entscheidungsergebnissen (DD-1 ... DD-n) entsprechend n frequenzmultiplexierten Hilfsträgern (SC-1 ... SC-n), welche n Datensymbolkomponenten (DS-1 ... DS-n) eines empfangenen Signals (RS) tragen, durch Demodulieren der n Hilfsträger und Entscheiden über die n so demodulierten Hilfsträger unter Verwendung einer Weichentscheidungstechnik, wobei n eine ganze Zahl größer als eins ist, wobei die n Entscheidungsergebnisse (DD-1 ... DD-n) unter Verwendung von n Kanalverzerrungs-Kompensationskoeffizienten (DCC-1 ... DCC-n) entsprechend den n Hilfsträgern (SC-1 ... SC-n) erzeugt werden, (b) eine Kanalverzerrungs-Berechnungsschaltung (205) zum Berechnen der n Kanalverzerrungs-Kompensationskoeffizienten (DCC-1 ... DCC-n) entsprechend den n Hilfsträgern (SC-1 ... SC-n), (c) eine Zuverlässigkeitsinformations-Berechnungsschaltung (207) zum Berechnen von Zuverlässigkeitsinformationen für die n Entscheidungsergebnisse (DD-1 ... DD-n) entsprechend den n Hilfsträgern (SC-1 ... SC-n) unter Verwendung der n Kanalverzerrungs-Kompensationskoeffizienten (DCC-1 ... DCC-n) und (d) n Demodulationsergebnis-Ausgabeschaltungen (210-1 ... 210-n) zur Ausgabe von Demodulationsergebnissen (DR-1 ... DR-n) unter Verwendung der n Entscheidungsergebnisse (DD-1 ... DD-n), von Zuverlässigkeitsinformationen (SPR-1 ... SPR-n) auf der Grundlage der Abstände (SPD-1 ... SPD-n) zwischen den Entscheidungsergebnissen (DD-1 ... DD-n) und den n Produkten (DS-1' ... DS-n') der n Kanalverzerrungs-Kompensationskoeffizienten (DCC-1 ... DCC-n) und der jeweiligen n Symbolkomponenten (DS-1 ... DS-n) und von Zuverlässigkeitsinformationen (DLR-1 ... DLR-n) auf der Grundlage der Kanalverzerrungs-Kompensationskoeffizienten (DCC-1 ... DCC-n), (e) wobei die Kanalverzerrungs-Berechnungsschaltung (205) aufweist: (e1) einen Trainingssignalpunktspeicher (222) zum Speichern von Trainingssignalpunkten (TSP-1 ... TSP-n) entsprechend den n Hilfsträgern (SC-1 ... SC-n) und (e2) n Dividierschaltungen (221-(1) ... 221-(n)) zum jeweiligen Dividieren der n Trainingssignalpunkte der n Hilfsträger durch n Referenztrainingssignalpunkte (TS-1 ... TS-n), um dadurch die n Kanalverzerrungs-Kompensationskoeffizienten (DCC-1 ... DCC-n) auszugeben.
Empfänger nach Anspruch 1, wobei die Zuverlässigkeitsinformations-Berechnungsschaltung (207) aufweist: n Pegelerfassungsschaltungen (231-(1) ... 231-(n)) zum Erfassen des Pegels der n Kanalverzerrungs-Kompensationskoeffizienten (DCC-1 ... DCC-n), einen Schwellenwertspeicher (223) zum Speichern von Schwellenwerten (LTH) zum Quantisieren der Zuverlässigkeit in Bezug auf den Pegel der n Kanalverzerrungs-Kompensationskoeffizienten (DCC-1 ... DCC-n) und n Quantisierungsschaltungen (232-(1) ... 232-(n)) zum Quantisieren der Ausgaben der n Pegelerfassungsschaltungen (231-(1) ... 231-(n)) unter Verwendung der Schwellenwerte (LTH), um dadurch den n Entscheidungsergebnissen (DD-1 ... DD-n) entsprechende Zuverlässigkeitsinformationen auszugeben.
Empfänger nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Demodulationsschaltung (206) die n Entscheidungsergebnisse (DD-1 ... DD-n) entsprechend den n Hilfsträgern (SC-1 ... SC-n) und n Abstandszuverlässigkeitsinformationen (SPR-1 ... SPR-n) als Zuverlässigkeitsinformationen für die n Entscheidungsergebnisse (DD-1 ... DD-n) ausgibt.
Empfänger nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die Demodulationsschaltung (206) aufweist: n Multiplizierschaltungen (308-(1) ... 308-(n)) zum Multiplizieren der n Hilfsträger (SC-1 ... SC-n) mit den n Kanalverzerrungs-Kompensationskoeffizienten (DCC-1 ... DCC-n), n Entscheidungsschaltungen (302-(1) ... 302-(n)) zum Ausgeben der n Entscheidungsergebnisse (DD-1 ... DD-n) auf der Grundlage der Ausgaben der n Multiplizierschaltungen (308-(1) ... 308-(n)), n Abstandsberechnungsschaltungen (301-(1) ... 301-(n)) zum Berechnen eines Abstands zwischen den n Entscheidungsergebnissen (DD-1 ... DD-n) und den Ausgaben der n Multiplizierer (308-(1) ... 308-(n)) in einem Signalraum, einen Schwellenwertspeicher (304) zum Speichern von Schwellenwerten (DTH) zum Quantisieren der Ausgaben der n Abstandsberechnungsschaltungen (301-(1) ... 301-(n)) und n Quantisierungsschaltungen (303-(1) ... 303-(n)) zum Quantisieren der Ausgaben der n Abstandsberechnungsschaltungen (301-(1) ... 301-(n)) unter Verwendung der im Schwellenwertspeicher (304) gespeicherten Schwellenwerte (DTH) und der Ausgaben der n Abstandsberechnungsschaltungen, um dadurch abstandsbasierte Zuverlässigkeitsinformationen (SPR-1 ... SPR-n) als die Zuverlässigkeitsinformationen für die n Entscheidungsergebnisse (DD-1 ... DD-n) auszugeben.