JP3159672B2 - Pskの軟判定方法及び受信装置 - Google Patents

Pskの軟判定方法及び受信装置

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JP3159672B2 JP35880097A JP35880097A JP3159672B2 JP 3159672 B2 JP3159672 B2 JP 3159672B2 JP 35880097 A JP35880097 A JP 35880097A JP 35880097 A JP35880097 A JP 35880097A JP 3159672 B2 JP3159672 B2 JP 3159672B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、位相成分により情
報を伝送するPSK(Phase Sift Keying :位相偏移変
調)方式の信号を受信する際に、位相成分から各ビット
の位相軟判定値を求めるPSKの軟判定方法及び軟判定
回路に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、ディジタル放送の研究が活発に行
われている。地上ディジタル放送の研究も活発に行わ
れ、その伝送方式にはOFDM(Orthogonal Frequency
Division multiplex :直交周波数分割多重)変調が有
力視されている。また、誤り訂正符号は、外符号をリー
ドソロモン符号、内符号をたたみ込み符号とする連接符
号が有力である。情報の伝送には、位相成分に変調をか
けることにより情報を伝送するPSK方式が考えられて
いる。
【0003】ところで、従来の位相変調信号の伝送方式
にあっては、受信信号のデマッピング処理を位相情報か
ら行っている。例えば、DQPSK(Differential Qua
drature Phase Sift Keying :差動4相位相偏移変調)
では、図18(a)の2シンボルS1,S2を受信した
時、位相差θからθ=nπ/2+π/4を境にして硬判
定する。この例では、図18(b)に示す通り、硬判定
結果[y1 ,y0 ]=[10]となる。誤り訂正符号と
して、たたみ込み符号化−ビタビ復号を用いた場合、
[y1 ,y0 ]を軟判定することにより、訂正能力が向
上することが知られている。
【0004】一方、図19に示すように、送信側で差動
符号化された2シンボルの位相差から軟判定するQPS
K軟判定方法が、特開昭62−60339号公報(特願
昭60−200017号、以下第1の引用文献と称す
る)に記載されている。この第1の引用文献に記載され
ている軟判定方法による受信装置は、遅延検波回路11
の入力がIQで表される時、変換回路111にてIQ→
位相変換を行い、シンボル遅延回路(Z-1)112及び
減算器113により現時点のシンボルと遅延したシンボ
ルの位相差θを求め、位相軟判定回路114により位相
情報から軟判定値を得る。そして、この軟判定値を用い
てQPSK用ビタビ復号器12によりビタビ復号を行う
というものである。この軟判定方法を用いれば、硬判定
時より訂正能力が向上する。
【0005】図20に上記受信装置における軟判定の一
例を示す。今、strong“0”の軟判定値=0、weekly
“0”の軟判定値=3、strong“1”の軟判定値=7、
weekly“1”の軟判定値=4とする8値軟判定を考え
る。図20(a)に従って、位相差θからy0 =“0”
と硬判定し、y1 について軟判定する。この場合、y1
の軟判定値=5、y2 の軟判定値=0となり、図20
(b)に示すようにマッピングされ(シンボルS3)、
QPSK用ビタビ復号器12の入力I″,Q″となる。
【0006】しかしながら、上記のような軟判定方法で
は、振幅が小さいことによるデータの不確からしさが、
軟判定値に反映されないという問題点を有する。
【0007】また、特開平4−352541号公報(特
願平3−127660号、以下第2の引用文献と称す
る)には、硬判定された復号データに振幅情報で重み付
けを行って軟判定する方法が記載されている。しかしな
がら、この方法では、位相方向の不確からしさの度合い
が軟判定値に反映されないという問題点を有する。
【0008】地上ディジタル放送では、図21(a)に
示す通り、マルチパス(ゴースト)やフェージングによ
る受信レベルの変動が生じる(図中、矢印Aの部分では
受信レベルが大きく、矢印Bの部分では受信レベルが小
さい。)。例えば、OFDM変調において、マッピング
がDQPSKの時、矢印Aで示す範囲の受信レベルの大
きいキャリア同士の遅延検波では、図21(b)に示す
通り、位相情報の信頼性が高いのに対し、矢印Bで示す
範囲の受信レベルの小さいキャリア同士の遅延検波で
は、図21(c)に示す通り、位相情報の信頼性が低
い。特に、ノイズがある時は後者の方が誤りやすい。
【0009】尚、上記のようなPSK変調信号の受信装
置にあっては、図22に示すように、共役複素乗算で遅
延検波を行う遅延検波回路13を用いて構成されること
もある。この遅延検波回路13は、入力IQ信号を遅延
させる遅延回路131と、入力IQ信号及び遅延回路1
31の出力の共役複素乗算を行う複素乗算回路132と
から成る。複素乗算回路132の出力I′Q′を位相シ
フト回路14でπ/4位相シフトすることにより、ビタ
ビ復号器15の入力軟判定値I″Q″が得られる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】以上述べたように従来
のPSKの軟判定方法において、第1の引用文献の方法
では、振幅が小さいことによるデータの不確からしさ
が、軟判定値に反映されない。また、第2の引用文献の
方法では、位相方向の不確からしさの度合が、軟判定値
に反映されない。
【0011】そこで本発明は、上記問題点を解決するべ
く、位相方向の不確からしさの度合と、振幅が小さいこ
とによるデータの不確からしさの度合の双方を軟判定値
に反映することができ、誤り訂正符号の特性を最大限に
発揮させることのできるPSKの軟判定方法及び受信装
置を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るPSKの軟判定方法は以下のような手
段を用いる。
【0013】(1)位相成分により情報を伝送するPS
K方式の信号を受信する際に、位相成分から求まる各ビ
ットの位相軟判定値に、振幅情報から求まる重み付け係
数で重み付けをして、各ビットの軟判定値とする。
【0014】(2)(1)の方法において、前記受信す
る信号が多値PSK、多値DPSK、多値APSK、多
値DAPSKのいずれかの方式で変調されているとき、
前記重み付け係数を正規化振幅以上をクリッピングした
振幅値とする。
【0015】(3)(1)の方法において、前記受信す
る信号が多値DPSKまたは多値DAPSK方式で変調
されているとき、前記重み付け係数を2シンボルの振幅
の相加平均、2シンボルの相乗平均、2シンボルの振幅
の積、2シンボルのうちの小さい方の振幅、2シンボル
のうちの現時点での振幅のうちのいずれかとする。
【0016】(4)(3)の方法において、前記重み付
け係数として用いる振幅を、正規化振幅以上をクリッピ
ングした振幅値とする。
【0017】また、本発明に係るPSKの軟判定回路を
用いる受信装置は、以下のような構成とする。
【0018】(5)位相成分により情報を伝送するPS
K方式による信号から位相情報及び振幅情報を抽出する
位相振幅変換手段と、この手段で得られた位相情報から
各ビットの位相軟判定値を求める位相軟判定手段と、こ
の手段で得られた位相軟判定値を所定の重み付け係数で
重み付けして出力する重み付け手段とを具備する。
【0019】(6)位相成分により情報を伝送するPS
K方式による信号から位相情報及び振幅情報を抽出する
位相振幅変換手段と、この手段で得られた位相情報から
各ビットの位相軟判定値を求める位相軟判定手段と、前
記位相振幅変換手段で得られた振幅情報に基づいて重み
付け係数を生成する重み付け係数生成手段と、前記位相
軟判定手段で得られた位相軟判定値に前記重み付け係数
生成手段で得られた重み付け係数で重み付けして軟判定
値を出力する重み付け手段とを具備する。
【0020】(7)(6)の構成において、前記受信す
る信号が多値DPSKまたは多値DAPSK方式で変調
されているとき、前記重み付け係数生成手段は、2シン
ボルの振幅の相加平均、2シンボルの相乗平均、2シン
ボルの振幅の積、2シンボルのうちの小さい方の振幅、
2シンボルのうちの現時点での振幅のうちのいずれかと
する。
【0021】(8)(6)の構成において、前記重み付
け係数生成手段は、重み付け係数として用いる振幅を、
正規化振幅以上をクリッピングした振幅値とする。
【0022】また、本発明に係る遅延検波回路は、以下
のような構成とする。
【0023】(9)入力信号にクリッピングを施すクリ
ッピング手段と、このクリッピング手段の出力を遅延さ
せる遅延手段と、前記クリッピング手段の出力と前記遅
延手段の出力との共役複素乗算を行う複素乗算手段とを
具備する。
【0024】(10)入力信号から振幅を求める振幅検
出手段と、前記入力信号に振幅検出手段の出力を用いて
クリッピングを施すクリッピング手段と、前記クリッピ
ング手段の出力を遅延させる遅延手段と、前記クリッピ
ング手段の出力と遅延手段の出力との共役複素乗算を行
う複素乗算手段とを備える。
【0025】
【発明の実施の形態】以下、図1乃至図17を参照して
本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【0026】[第1の実施の形態]図1は、本発明に係
る第1の実施の形態として、DQPSK方式による変調
信号の軟判定方法を採用したDQPSK受信装置の構成
を示すものである。この受信装置に用いられる遅延検波
回路21では、DQPSK変調入力I,QがIQ→位相
振幅変換回路211に供給され、シンボル毎に位相情報
と振幅情報に変換される。位相情報は、シンボル遅延回
路(Z-1)212及び減算器213により現時点のシン
ボルと遅延したシンボルの位相差情報θとなって位相軟
判定回路214に供給され、ここでその位相差情報から
軟判定値が得られる。この位相軟判定値は乗算器21
5,216を介してDQPSK用ビタビ復号器22に出
力され、ビタビ復号によりシリアルデータに変換され
る。
【0027】一方、上記遅延検波回路21において、変
換回路211で得られた振幅情報は、シンボル遅延回路
(Z-1)217により1シンボル期間遅延され、その遅
延出力amp1は現在のシンボルの振幅情報amp0と共に重み
付け係数生成回路218に供給される。この重み付け係
数生成回路218は、現時点のシンボルの振幅情報amp0
と遅延したシンボルの振幅情報amp1から重み付け係数am
p-factorを生成するもので、この重み付け係数amp-fact
orは乗算器215,216に供給され、位相軟判定値の
乗算係数となる。
【0028】上記構成において、具体的に第1乃至第6
の実施例をあげて、DQPSK変調の軟判定方法を説明
する。
【0029】図1において、遅延検波回路21の入力が
IQで表される時、変換回路21にてIQ→位相振幅変
換を行い、遅延回路212及び減算器213により現時
点のシンボルと遅延したシンボルの位相差θを求め、図
20に示した場合と同様に位相軟判定値を得る。また、
現時点のシンボルの振幅情報amp0と遅延回路217で遅
延したシンボルの振幅情報amp1から、重み付け係数生成
回路218にて重み付け係数amp-factorを生成する。そ
して、位相軟判定値に重み付け係数amp-factorで重み付
けを行い、図2に示す要領で軟判定値I″Q″を得る。
この軟判定値を用いてビタビ復号を行うと、位相方向の
不確からしさの度合と振幅が小さいことによるデータの
不確からしさの度合の双方を軟判定値に反映することが
でき、誤り訂正符号の特性を最大限に発揮させることの
できるので、位相情報のみからの軟判定時及び振幅情報
のみからの軟判定時より訂正能力を向上させることがで
きる。
【0030】(第1の実施例)重み付け係数amp-factor
を差動符号化された2シンボルの振幅の相加平均、すな
わちamp-factor=(amp1+amp0)/2とする。例えば、
amp1=1.0 ,amp0=0.5 のとき、amp-factor=0.75と求
まる。amp1=0.5 ,amp0=1.5 のときは、amp-factor=
1.0 と求まる。
【0031】(第2の実施例)重み付け係数amp-factor
を差動符号化された2シンボルの振幅の相乗平均、すな
わちamp-factor=√(amp1×amp0)とする。例えば、am
p1=1.0 ,amp0=0.5のとき、amp-factor=0.707 と求
まる。amp1=0.5 ,amp0=1.5 のときは、amp-factor=
0.866 と求まる。
【0032】(第3の実施例)重み付け係数amp-factor
を差動符号化された2シンボルの振幅の積、すなわちam
p-factor=amp1×amp0とする。例えば、amp1=1.0 ,am
p0=0.5 のとき、amp-factor=0.5 と求まる。amp1=0.
5 ,amp0=1.5 のときは、amp-factor=0.75と求まる。
【0033】(第4の実施例)重み付け係数amp-factor
を差動符号化された2シンボルの小さい方の振幅、すな
わちamp-factor= min(amp1,amp0)とする。例えば、
amp1=1.0 ,amp0=0.5 のとき、amp-factor=0.5 と求
まる。amp1=0.5 ,amp0=1.5 のときは、amp-factor=
0.5 と求まる。
【0034】(第5の実施例)重み付け係数amp-factor
を差動符号化された2シンボルの振幅のうちの現時点の
振幅、すなわちamp-factor=amp0とする。例えば、amp1
=1.0 ,amp0=0.5 のとき、amp-factor=0.5 と求ま
る。amp1=0.5 ,amp0=1.5 のときは、amp-factor=1.
5 と求まる。
【0035】(第6の実施例)amp1及びamp0を正規化し
た振幅値1でクリッピングする。例として、重み付け係
数amp-factorを差動符号化された2シンボルの振幅の相
加平均で作り、amp-factor=(amp1+amp0)/2とした
場合、amp1=0.5 ,amp0=1.5 のときは、クリッピング
しない時、amp-factor=1.0 と求まるが、amp0=1.0 に
クリッピングすると、amp-factor=0.75となる。このよ
うにクリッピング処理を施すことで、amp1=0.5 と振幅
が小さいことによる位相情報の信頼性の低さがamp-fact
orに反映され、クリッピングしない時と比較して、ビタ
ビ復号の訂正能力を向上させることができる。
【0036】尚、振幅情報amp1及びamp0の正規化値1の
レベルは、図18の単位円上としてもよいし、単位円の
内側としてもよいし、外側としてもよい。また、間の刻
み方を、線形にしてもよいし、非線形にしてもよい。
【0037】[第2の実施の形態]本発明に係る第2の
実施の形態として、8PSK方式による変調信号の軟判
定方法について図3を参照して説明する。
【0038】図3中の白丸の位置に同期検波後の受信シ
ンボルS4がある時、位相成分θから位相軟判定値が求
まる。θが[y2 ,y1 ,y0 ]=“011”と[y2
,y1 ,y0 ]=“001”の間にあるから、y2 =
0、y0 =1と硬判定し、y1について軟判定する。こ
れによりy2 の位相軟判定値=0、y1 の位相軟判定値
=2、y0 の位相軟判定値=7を得る。次に、振幅成分
amp0により、各ビットの位相軟判定値に重み付けをす
る。図4(a)に示す要領でy2 の軟判定値=1、図4
(b)に示す要領でy1 の軟判定値=3、図4(c)に
示す要領でy2 の軟判定値=6を得る。
【0039】amp0が1より大きい時は、位相情報が確か
らしい方向へ、すなわち軟判定値が0または7に近い方
向へ重み付けしてもよい。また、amp0が1より大きい時
は、amp0を正規化振幅値1でクリッピングして用いる、
すなわち位相軟判定値を軟判定値としてもよい。
【0040】この軟判定値を用いてビタビ復号を行う
と、位相方向の不確からしさの度合と振幅が大きいこと
による位相情報の信頼性の高さがamp-factorに反映さ
れ、クリッピングしない時と比較して、ビタビ復号の訂
正能力を向上させることができ、位相情報のみからの軟
判定時及び振幅情報のみからの軟判定時より訂正能力を
向上させることができる。
【0041】尚、振幅情報amp0の正規化値1のレベル
は、図3の単位円上としてもよいし、単位円の内側とし
てもよいし、外側としてもよい。また、間の刻み方を線
形にしてもよいし、非線形にしてもよい。
【0042】[第3の実施の形態]本発明に係る第3の
実施の形態として、16DAPSK方式による変調信号
の軟判定方法について、図5乃至図8を参照して説明す
る。ここでは、図5に示すように、振幅amp1となる白丸
の遅延したシンボルS5と、振幅amp0となる白丸の現時
点のシンボルS6との遅延検波における軟判定方法を考
える。この場合、2シンボルの位相差θより、図6に示
す要領で位相軟判定値が求まる。
【0043】ここで、16DAPSKのシンボルが[y
3 ,y2 ,y1 ,y0 ]の4ビットからなる場合を考え
る。y3 の情報は振幅比に、y2 ,y1 ,y0 の情報は
位相差に乗せて伝送する。y3 により振幅は2通り、y
2 ,y1 ,y0 により位相は8通りとなる。
【0044】θが[y2 ,y1 ,y0 ]=“011”と
[y2 ,y1 ,y0 ]=“010”の間にあるからy2
=0、y1 =1と硬判定し、y0 について軟判定する。
これにより、y2 の位相軟判定値=0、y1 の位相軟判
定値=7、y0 の位相軟判定値=3を得る。
【0045】次に、振幅成分amp0及びamp1から求まる重
み付け係数amp-factorを用いて、各ビットの位相軟判定
値に重み付けをする。図7(a)に示す要領でy2 の軟
判定値=2、図7(b)に示す要領でy1 の軟判定値=
5、図7(c)に示す要領でy2 の軟判定値=3を得
る。この軟判定値を用いてビタビ復号を行うと、前述の
実施の形態と同様に、位相情報のみからの軟判定時及び
振幅情報のみからの軟判定時より訂正能力を向上させる
ことができる。
【0046】尚、振幅情報amp1及びamp0の正規化値1の
レベルは、図5の内外いずれかの円上としてもよいし、
円の内側、外側または中間としてもよい。また、間の刻
み方を線形にしてもよいし、非線形にしてもよい。
【0047】振幅の正規化値の位置、間の刻み方とし
て、様々な方法が考えられる。例えば、図8(a)に示
すように、正規化値を小さいシンボルの載る円上とし、
その間を等間隔に刻んでもよい。また、図8(b)に示
すように、正規化値を大きいシンボルの載る円上とし、
その間を等間隔に刻んでもよい。また、図8(c)に示
すように、正規化値をコンスタレーションの重心とし、
その間を等間隔に刻んでもよい。また、図8(d)に示
すように、正規化値を大きいシンボルの載る円上とし、
2つの円の間は粗く、小さい円の内側を細かく刻んでも
よい。また、図8(e)に示すように、正規化値を大き
いシンボルの載る円上とし、その間を非線形に刻んでも
よい。
【0048】[第4の実施の形態]本発明に係る第4の
実施の形態として、DQPSK方式による変調信号の軟
判定回路を用いた受信装置について図9を参照して説明
する。ここでもIQ信号で表されるシンボルを受信した
時を考える。
【0049】軟判定回路31は、入力IQ信号から位相
情報θ′及び振幅情報amp0を得る位相振幅変換回路31
1と、位相情報θ′から位相軟判定値を得る位相軟判定
回路312と、振幅情報amp0から重み付け係数amp-fact
orを得る重み付け生成回路313と、位相軟判定値に重
み付け係数amp-factorで重み付けして軟判定値I″及び
Q″を得る重み付け回路314とから成る。
【0050】位相軟判定回路312は、位相情報θ′の
1シンボル遅延を得る位相遅延回路(Z-1)3121
と、2シンボルの位相差θを求める減算器3122と、
位相差θから位相軟判定値を得る位相差軟判定回路31
23とから成る。また、重み付け係数生成回路313
は、振幅情報amp0の1シンボル遅延した振幅情報amp1を
得る振幅遅延回路(Z-1)3131と、2シンボルの振
幅amp0及びamp1から重み付け係数amp-factorを得る重み
付け係数生成演算回路3132とから成る。重み付け係
数の生成方法は、第1の実施の形態で説明した第1から
第6の実施例のいずれの方法でもよい。
【0051】上記構成による受信装置では、軟判定回路
31において、位相差軟判定回路3123で得られた位
相差軟判定値に、重み付け係数生成演算回路3132で
得られた重み付け係数で重み付けしているので、軟判定
回路31の出力であるところの軟判定値I″及びQ″に
位相方向の不確からしさの度合と振幅の大小によるデー
タの不確からしさの度合いを軟判定値に反映させ、誤り
訂正符号の特性を最大限に発揮させることのできる。こ
のため、重み付けされた位相軟判定値I″及びQ″をビ
タビ復号器32に入力することにより、位相情報のみか
ら求まる軟判定値を用いる時または振幅情報のみから求
まる軟判定値を用いる時より、ビタビ復号の訂正能力を
向上させることができる。
【0052】尚、OFDM変調等のマルチキャリア伝送
方式受信時等において、位相遅延回路3121及び振幅
遅延回路3131を1個のRAMで構成できるのは、勿
論のことである。
【0053】[第5の実施の形態]本発明に係る第5の
実施の形態として、DQPSK方式による変調信号の軟
判定回路を用いた受信装置について図10を参照して説
明する。ここでは、差動符号化された2シンボルの位相
差情報θ及び2シンボルの振幅amp0及びamp1で表される
遅延検波後のシンボルを入力とする時を考える。
【0054】軟判定回路41は、位相差情報θから位相
軟判定値を得る位相軟判定回路411と、振幅情報amp0
及びamp1から重み付け係数amp-factorを得る重み付け生
成回路412と、位相軟判定値に重み付け係数amp-fact
orで重み付けして軟判定値I″及びQ″を得る重み付け
回路413とから成る。
【0055】重み付け係数の生成方法は、第1の実施の
形態の説明で述べた第1から第6の実施例のいずれの方
法でもよい。
【0056】上記構成の軟判定回路41の出力であると
ころの軟判定値I″及びQ″は、位相方向の不確からし
さの度合と振幅の大小によるデータの不確からしさの度
合いが反映されている。このため、上記軟判定値I″及
びQ″をビタビ復号器42に入力することにより、位相
情報のみから求まる軟判定値を用いる時、または振幅情
報のみから求まる軟判定値を用いる時より、ビタビ復号
の訂正能力を向上させることができる。
【0057】[第6の実施の形態]本発明に係る第6の
実施の形態として、DQPSK方式による変調信号の軟
判定回路を用いた受信装置について図11を参照して説
明する。ここでは差動符号化された2シンボルの位相差
情報θ及び現時点での振幅amp0で表される遅延検波後の
シンボルを入力とする時を考える。この実施の形態は、
第1の実施の形態の説明で述べた第5の実施例と同じ
く、重み付け係数amp-factor=amp0を、差動符号化され
た2シンボルの振幅のうちの現時点の振幅とした場合の
軟判定回路の例である。
【0058】軟判定回路51は、位相差情報θから位相
軟判定値を得る位相軟判定回路511と、位相軟判定値
に重み付け係数amp-factorすなわちamp0で重み付けして
軟判定値I″及びQ″を得る重み付け回路512とから
成る。
【0059】上記構成の軟判定回路51の出力であると
ころの軟判定値I″及びQ″は、位相方向の不確からし
さの度合と振幅の大小によるデータの不確からしさの度
合いが反映さけている。このため、上記軟判定値I″及
びQ″をビタビ復号器52に入力することにより、位相
情報のみから求まる軟判定値を用いる時、または振幅情
報のみから求まる軟判定値を用いる時より、ビタビ復号
の訂正能力を向上させることができる。
【0060】[第7の実施の形態]本発明に係る第7の
実施の形態として、8PSK方式による変調信号の軟判
定回路を用いた受信装置について図12を参照して説明
する。ここではIQ信号で表されるシンボルを受信した
時を考える。
【0061】軟判定回路61は、入力IQ信号から位相
情報θ及び振幅情報amp0を得る位相振幅変換回路611
と、位相情報θから位相軟判定値を得る位相軟判定回路
612と、位相軟判定値に重み付け係数amp-factorすな
わちamp0で重み付けして軟判定値I″及びQ″を得る重
み付け回路613とから成る。
【0062】上記構成の軟判定回路61の出力は速度変
換回路62により速度変換され、軟判定値I″及びQ″
としてビタビ復号器63に入力される。ここで、速度変
換回路62の出力が3本になっているのは、8PSK1
シンボルには、3ビットの情報が含まれるが、ビタビ復
号器は2ビット分の軟判定値を入力するためである。
【0063】この構成によっても、位相情報のみから求
まる軟判定値を用いる時、または振幅情報のみから求ま
る軟判定値を用いる時より、ビタビ復号の訂正能力が向
上する。
【0064】尚、軟判定回路61に位相情報θ及び振幅
情報amp0を直接入力する場合には、図12の先頭の位相
振幅変換回路611が不要となる。
【0065】[第8の実施の形態]本発明に係る第8の
実施の形態として、DQPSK方式による変調信号の軟
判定回路を用いた受信装置について図13及び図14を
参照して説明する。
【0066】図13において、遅延検波回路71は、入
力IQ信号から振幅を求める振幅検出回路711と、入
力IQ信号に振幅検出回路711の出力を用いて振幅方
向のクリッピングを施すクリッピング回路712と、ク
リッピング回路712の出力を1シンボル分遅延させる
シンボル遅延回路713と、クリッピング回路712及
びシンボル遅延回路713の各出力の共役複素乗算を行
う複素乗算回路714とから成る。複素乗算回路74の
出力I′Q′信号を位相シフト回路72でπ/4位相シ
フトすることで、ビタビ復号器73の入力軟判定値が得
られる。
【0067】共役複素乗算は、位相差を求め振幅の積で
重み付けをしたことと等化である。
【0068】振幅方向のクリッピングは、図14(a)
に示すように、正規化振幅以上の振幅値をもつシンボル
S7を受信した時、単位円上に振幅方向にクリッピング
をする。すなわち、IQ各々を振幅値で除算する。クリ
ッピング後のIQ信号を用いて従来と同様に遅延検波を
行う。クリッピング後のIQ信号の共役複素乗算によ
り、図14(b)に示すI′Q′信号を得る。
【0069】このようにして得られたI′Q′信号を位
相シフト回路72でπ/4位相シフトするとI″Q″信
号が得られ、さらにI″Q″信号より軟判定値が求ま
る。
【0070】例えばamp0=0.5 、amp1=1.5 のとき、ク
リッピングしない場合amp-factor=amp1×amp0=0.75と
求まる。一方、クリッピングした場合、amp-factor=0.
5 (<0.75)と求まる。amp0=0.5 による位相情報の信
頼性の無さが、クリッピングを施した方がamp-factorに
反映される。
【0071】この遅延検波回路71を用いることによ
り、図22の遅延検波回路を用いた場合と比較して、ビ
タビ復号の訂正能力が向上する。
【0072】[第9の実施の形態]本発明に係る第9の
実施の形態として、DQPSK方式による変調信号の軟
判定回路を用いた受信装置について、図15を参照して
説明する。
【0073】図15において、遅延検波回路81は、入
力IQ信号にクリッピングを施すクリッピング回路81
1と、クリッピング回路811の出力を1シンボル遅延
させるシンボル遅延回路812と、クリッピング回路8
11及びシンボル遅延回路812の出力の共役複素乗算
を行う複素乗算回路813とから成る。複素乗算回路8
13の出力I′Q′信号を位相シフト回路82によりπ
/4位相シフトすることにより、ビタビ復号器83の入
力軟判定値が得られる。
【0074】共役複素乗算は、位相差を求め振幅の積で
重み付けをしたことと等化である。
【0075】尚、図15に示すような遅延検波回路を用
いて、振幅方向のクリッピング以外のクリッピングを行
った場合(例えば、I,Q独立にクリッピングを行う)
も、第8の実施の形態と同じ理由から、図22の遅延検
波回路を用いた場合と比較して、ビタビ復号の訂正能力
が向上する。
【0076】[第10の実施の形態]本発明に係る第1
0の実施の形態として、π/4シフトDQPSK方式に
よる変調信号の軟判定回路を用いた受信装置について、
図16及び図17を用いて説明する。
【0077】図16において、遅延検波回路91は、入
力IQ信号から振幅を求める振幅検出回路911と、入
力IQ信号に振幅検出回路911の出力を用いて振幅方
向のクリッピングを施すクリッピング回路912と、ク
リッピング回路912の出力を1シンボル遅延させるシ
ンボル遅延回路913と、クリッピング回路912及び
シンボル遅延回路913の出力の共役複素乗算を行う複
素乗算回路914とから成る。複素乗算回路914の出
力によりビタビ復号器92の入力軟判定値が得られる。
【0078】ここで、π/4シフトDQPSKの場合、
遅延検波後の位相情報は、π/4、3π/4、5π/
4、7π/4となり、QPSKのマッピングに相当する
ことが知られている。共役複素乗算は、位相差を求め振
幅の積で重み付けをしたことと等化である。
【0079】振幅方向のクリッピングは、図17(a)
に示すように行う。すなわち、正規化振幅以上の振幅値
をもつシンボルS8を受信した時、IQ各々を振幅値で
除算することにより、単位円上に振幅方向にクリッピン
グを行う。クリッピング後のIQ信号を用いて従来と同
様の遅延検波を行う。
【0080】クリッピング後のIQ信号の共役複素乗算
により、図17(b)に示すI″Q″信号を得る。I″
Q″信号より軟判定値が求まる。このとき、位相をシン
ボル毎にπ/4シフトしてあるので、複素乗算後の位相
は、エラーフリーであれば、QPSKと同じく、θ=n
π/2+π/4となる。したがって、位相シフト回路が
不要となる。
【0081】例えばamp0=0.5 、amp1=1.5 のとき、ク
リッピングしない場合amp-factor=amp1×amp0=0.75と
求まる。一方、クリッピングした場合、amp-factor=0.
5 (<0.75)と求まる。amp0=0.5 による位相情報の信
頼性の無さが、クリッピングを施した方がamp-factorに
反映される。
【0082】この遅延検波回路91を用いることによ
り、図22の遅延検波回路を用いた場合と比較して、ビ
タビ復号の訂正能力が向上する。
【0083】尚、振幅方向のクリッピング以外のクリッ
ピングを行った場合でも、図22の遅延検波回路を用い
た場合と比較して、ビタビ復号の訂正能力が向上する。
【0084】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、位
相方向の不確からしさの度合と、振幅が小さいことによ
るデータの不確からしさの度合の双方を軟判定値に反映
することができ、誤り訂正符号の特性を最大限に発揮さ
せることのできるPSKの軟判定方法及び受信装置を提
供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る第1の実施の形態として、DQ
PSK方式による変調信号の軟判定方法を採用したDQ
PSK受信装置の構成を示すブロック回路図。
【図2】 同実施形態のDQPSK軟判定における重み
付けの要領を説明するためのI″Q″平面図。
【図3】 本発明に係る第2の実施の形態として、8P
SK方式による変調信号の軟判定方法について説明する
ためのIQ平面図。
【図4】 同実施形態の8PSK軟判定における重み付
けの要領を説明するための図。
【図5】 本発明に係る第3の実施の形態として、16
DAPSK方式による変調信号の軟判定方法について説
明するためのIQ平面図。
【図6】 同実施形態の位相軟判定の要領を説明するた
めのI′Q′平面図。
【図7】 同実施形態の16DAPSK軟判定における
重み付けの要領を説明するための図。
【図8】 同実施形態において、振幅の正規化値の位
置、間の刻み方の種々の方法を説明するための図。
【図9】 本発明に係る第4の実施の形態として、DQ
PSK方式による変調信号の軟判定回路を用いた受信装
置の構成を示すブロック回路図。
【図10】 本発明に係る第5の実施の形態として、D
QPSK方式による変調信号の軟判定回路を用いた受信
装置の構成を示すブロック回路図。
【図11】 本発明に係る第6の実施の形態として、D
QPSK方式による変調信号の軟判定回路を用いた受信
装置の構成を示すブロック回路図。
【図12】 本発明に係る第7の実施の形態として、8
PSK方式による変調信号の軟判定回路を用いた受信装
置の構成を示すブロック回路図。
【図13】 本発明に係る第8の実施の形態として、D
QPSK方式による変調信号の軟判定回路を用いた受信
装置の構成を示すブロック回路図。
【図14】 同実施形態におけるの位相軟判定の要領を
説明するためのIQ平面図及びI′Q′平面図。
【図15】 本発明に係る第9の実施の形態として、D
QPSK方式による変調信号の軟判定回路を用いた受信
装置の構成を示すブロック回路図。
【図16】 本発明に係る第10の実施の形態として、
π/4シフトDQPSK方式による変調信号の軟判定回
路を用いた受信装置の構成を示すブロック回路図。
【図17】 同実施形態におけるの位相軟判定の要領を
説明するためのIQ平面図及びI″Q″平面図。
【図18】 従来のDQPSK方式による位相変調信号
の軟判定について説明するためのIQ平面図及びI′
Q′平面図。
【図19】 従来のQPSK軟判定方法による受信装置
の構成を説明するためのブロック回路図。
【図20】 上記受信装置における軟判定の一例を示す
I′Q′平面図及びI″Q″平面図。
【図21】 上記受信装置における受信レベルの変動に
よる位相情報の信頼性のイメージ図。
【図22】 従来の遅延検波回路を用いたPSK受信装
置の構成を示すブロック回路図。
【符号の説明】
11…遅延検波回路、111…IQ→位相変換回路、1
12…シンボル遅延回路、113…減算器、114…位
相軟判定回路、12…QPSK用ビタビ復号器、21…
遅延検波回路、211…IQ→位相振幅変換回路、21
2,217…シンボル遅延回路、213…減算器、21
4…位相軟判定回路、215,216…乗算器、218
…重み付け係数生成回路、22…DQPSK用ビタビ復
号器、31…軟判定回路、311…位相振幅変換回路、
312…位相軟判定回路、3121…位相遅延回路、3
122…減算器、3123…位相差軟判定回路、313
…重み付け生成回路、3131…振幅遅延回路、313
2…重み付け係数生成演算回路、314…重み付け回
路、41…軟判定回路、411…位相軟判定回路、41
2…重み付け生成回路、413…重み付け回路、42…
ビタビ復号器、51…軟判定回路、511…位相軟判定
回路、512…重み付け回路、52…ビタビ復号器、6
1…軟判定回路、611…位相振幅変換回路、612…
位相軟判定回路、613…重み付け回路、62…速度変
換回路、63…ビタビ復号器、71…遅延検波回路、7
11…振幅検出回路、712…クリッピング回路、71
3…シンボル遅延回路、714…複素乗算回路、72…
位相シフト回路、73…ビタビ復号器、81…遅延検波
回路、811…クリッピング回路、812…シンボル遅
延回路、813…複素乗算回路、82…位相シフト回
路、83…ビタビ復号器、91…遅延検波回路、911
…振幅検出回路、912…クリッピング回路、913…
シンボル遅延回路、914…複素乗算回路、92…ビタ
ビ復号器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 相沢 雅巳 東京都港区赤坂5丁目2番8号 株式会 社次世代デジタルテレビジョン放送シス テム研究所内 (72)発明者 坪井 秀典 神奈川県横浜市磯子区新杉田町8番地 株式会社東芝マルチメディア技術研究所 内 (56)参考文献 特開 平5−315977(JP,A) 特開 平5−244211(JP,A) 特開 平9−326838(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04L 27/00 - 27/38

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 位相成分により情報を伝送するDPSK
    (Differential Phase Sift Keying:差動位相偏移変
    調)またはDAPSK(Differential Amplitude Phase
    Sift Keying :差分振幅位相偏移変調)方式の信号を
    受信する際に、位相成分から求まる各ビットの位相軟判
    定値に、振幅情報から求まる重み付け係数で重み付けを
    して、各ビットの軟判定値とする軟判定方法であって、 前記重み付け係数の生成に用いる振幅情報として、2シ
    ンボルの振幅の相加平均、2シンボルの相乗平均、2シ
    ンボルの振幅の積、2シンボルのうちの小さい方の振
    幅、のうちのいずれかを用いることを特徴とする軟判定
    方法。
  2. 【請求項2】 前記重み付け係数の生成に用いる振幅値
    が正規化振幅値以上のとき、正規化振幅値にクリッピン
    グした振幅値を用いて重み付け係数を生成することを特
    徴とする請求項1記載の軟判定方法。
  3. 【請求項3】 位相成分により情報を伝送するDPSK
    (Differential Phase Sift Keying:差動位相偏移変
    調)またはDAPSK(Differential Amplitude Phase
    Sift Keying :差分振幅位相偏移変調)方式による信
    号から位相情報及び振幅情報を抽出する位相振幅変換手
    段と、 この手段で得られた位相情報から各ビットの位相軟判定
    値を求める位相軟判定手段と、 前記位相振幅変換手段で得られた振幅情報に基づいて重
    み付け係数を生成する重み付け係数生成手段と、 前記位相軟判定手段で得られた位相軟判定値に前記重み
    付け係数生成手段で得られた重み付け係数で重み付けし
    て軟判定値を出力する重み付け手段とを具備する軟判定
    回路であって、 前記重み付け係数生成手段は、2シンボルの振幅の相加
    平均、2シンボルの相乗平均、2シンボルの振幅の積、
    2シンボルのうちの小さい方の振幅、のうちのいずれか
    の振幅情報を用いて重み付け係数を生成することを特徴
    とする軟判定回路を用いる受信装置。
  4. 【請求項4】 前記重み付け係数の生成に用いる振幅値
    が正規化振幅値以上のとき、正規化振幅値にクリッピン
    グした振幅値を用いて重み付け係数を生成することを特
    徴とする請求項3記載の軟判定回路を用いる受信装置。
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