JP3454272B2 - ディジタル通信システム及び斯種のシステムに使用する受信機 - Google Patents

ディジタル通信システム及び斯種のシステムに使用する受信機

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JP3454272B2
JP3454272B2 JP51607195A JP51607195A JP3454272B2 JP 3454272 B2 JP3454272 B2 JP 3454272B2 JP 51607195 A JP51607195 A JP 51607195A JP 51607195 A JP51607195 A JP 51607195A JP 3454272 B2 JP3454272 B2 JP 3454272B2
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
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    • H04L27/32—Carrier systems characterised by combinations of two or more of the types covered by groups H04L27/02, H04L27/10, H04L27/18 or H04L27/26
    • H04L27/34—Amplitude- and phase-modulated carrier systems, e.g. quadrature-amplitude modulated carrier systems
    • H04L27/3488—Multiresolution systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
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  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は少なくとも１つの搬送波上に変調され、予定
した回転角度にわたって回転不変形である信号コンスタ
レーションにてシンボルベクトルとして表わすことので
きるシンボルを表わすディジタルメッセージを伝送する
ための送信機と、伝送チャネルと、このチャネルを経て
伝送されるシンボルを受信し、前記チャネルのチャネル
状態に対する推定値を用いて、受信シンボルを受信メッ
セージに復調する復調器を含む受信機とを具えているデ
ィジタル通信システムに関するものである。斯種のシス
テムは、ディジタル信号をディジタルTV受信機に放送す
るディジタルテレビジョン放送システムとするか、又は
他の任意のディジタル通信システムとすることができ
る。
本発明は斯種のシステムに使用する受信機にも関する
ものである。
斯種のシステムは国際特許出願WO92/05646から既知で
ある。このシステムでは、送信機によりOFDM（直交周波
数分割多重）信号を伝送チャネルを経て受信機へと伝送
する。このマルチ−搬送波システムの各搬送波上には、
伝送すべきシンボルがPQSK（直角位相シフトキーイン
グ）変調される。OFDM信号はQPSKシンボルのストリーム
を逆離散フーリエ変換器に供給することにより得られ
る。QPSK信号は搬送波上のシンボルを表わす２ビットの
２進メッセージと見なすことができる。シンボルは、或
る予定した角度にわたって回転不変形である信号コンス
タレーション（signal constellation）にてシンボル
ベクトルとして表わすことができる。この場合の信号構
成は、２ビットの２進メッセージ“00",“01",“11"及
び“10"を表わす４つのコンスタレーション点で構成さ
れる。差分符号化の場合には、最初のシンボル状態から
出発して、メッセージを２つの連続するシンボル間の位
相差として符号化する。この場合、受信機では必ずしも
正確な位相を知る必要はなく、最初に検出したシンボル
から出発して、後続するシンボルをそれらの相対位相か
ら検出する。伝送されるシンボルは雑音及びチャネルひ
ずみを受ける。従って、受信シンボルは振幅及び位相シ
フト変調されたQPSK信号となる。複素平面内では、受信
シンボルは４点信号コンスタレーションの４つの点のま
わりに散在し、さもなければ多数のシンボルが受信され
る場合に、これらの受信シンボルは複素平面内に受信シ
ンボルベクトルの末尾点の４つのクラウド（cloud）と
してプロットすることができる。適切な復調処理を行う
前に、信号クラウドの中心に対して対称である２つの概
念的な垂直軸の位置を見つける必要がある。このため
に、従来の受信機では、受信したOFDM信号の各副搬送波
を別々に位相回復させる方法を採っている。この方法で
は、復調する場合に、時間と共に変化するチャネル状態
を推定する。特に、チャネルの位相シフトを回帰的に推
定し、即ちシンボルクラウドに対する概念的な軸の位置
を各受信シンボルで更新させる。最初に受信した信号に
等しく設定する位相基準信号と、この位相基準信号のア
ーギュメントに等しく設定する基準位相と、信号ベクト
ルに対して45゜及び135゜の概念的な軸とから出発し
て、次に受信されるシンボルを、それが基準位相の両側
における45゜の扇形内に入るように90゜の倍数角度回転
させる。即ち、シンボルを検出する場合には、最小二乗
ユークリッド距離を求める。90゜の回転回数から伝送２
進メッセージを検出することができる。位相基準信号は
受信した回転ベクトル、従って基準位相で更新される。
この方法はたいていの実践的な場合に最大尤度を呈す
る。ディジタル通信システムでは、他の信号コンスタレ
ーションによって表わすことのできるシンボルも伝送さ
れる。例えば、ディジタルビデオ放送の場合には、所謂
2R（2,2）−QAMコンスタレーションを用いることができ
る。このようなコンスタレーションは２−分解能構成、
即ちシンボルを表わすコンスタレーションであり、これ
らのシンボルを符号化するための２ビットの第１群は信
号コンスタレーションの各象限におけるコンスタレーシ
ョン点を表わし、又前記シンボルを符号化するための２
ビットの第２群は、それぞれの象限内のコンスタレーシ
ョン点を表わす。第１ビット群は所謂高優先順位ビット
であり、第２ビット群は所謂低優先順位ビットである。
ビデオ信号を表わすシンボルを斯様な2R（2,2）−QAM信
号コンスタレーションを用いて伝送する場合、受信側で
は信号対雑音比に応じて、高優先順位ビットを検出する
だけでビデオ信号を低分解能で検出することができると
共に、低優先順位ビットも検出することによりビデオ信
号を高分解能で検出することができる。2R（2,2）−QAM
コンスタレーションは、各象限内のコンスタレーション
点のクラスターを90゜の倍数にわたり回転させる限り、
回転的に不変である。こうした意味合いで、マルチ分解
可能か、又は不可能な他の信号コンスタレーションも64
−QAMコンスタレーションのように回転不変形である。
このような信号コンスタレーションについては、1990年
にクルワー アカデミック出版社から出版されたイー・
エー・リー（E.A.Lee）外１名によるハンドブック“Dig
ital Communication"の第198〜206頁の第6.5節における
“Signal Set Design"に詳述されている。このハンドブ
ックには斯様なコンスタレーションからのシンボルを伝
送したり、受信したりする送信機及び受信機が記載され
ている。
本発明の目的は回転不変形の信号コンスタレーション
によって表わすことができる受信シンボルを容易に検出
することができるディジタル通信システムを提供するこ
とにある。
このために、本発明によるディジタル通信システム
は、前記信号コンスタレーションが信号コンスタレーシ
ョン点のクラスターに区画され、これらのコンスタレー
ション点は、少なくとも一度予定した回転角度にわたっ
て回転させる際に一致し、前記クラスターが前記メッセ
ージにおける第１ビット群を表わし、前記クラスター内
のコンスタレーション点が前記メッセージにおける少な
くとも第２ビット群を表わし、且つ受信シンボルが前記
チャネル状態に対する推定値を包含している信号コンス
タレーションの１つの区画内に位置付けられるように、
前記受信シンボルを包含しているクラスターを前記予定
した回転角度の整数倍にわたり回転させると共にこの回
転から前記第１ビット群を求めることにより前記第１ビ
ット群を復調し、回転させたクラスターを信号コンスタ
レーションの原点にまで移動させると共にこの移動させ
たクラスターから第２ビット群を求めることにより前記
第２ビット群を復調し、前記推定値を各受信シンボルで
更新することを特徴とする。受信シンボルを含んでいる
クラスターを、チャネル状態の推定値を含んでいる区画
まで回転させ、且つチャネル状態の推定値を各受信シン
ボルで更新することにより、第１ビット群についての情
報が得られる。チャネル状態の推定値は、WO92/05646に
開示されている方法によるか、又は360゜/M回転不変形
コンスタレーション（Ｍは２よりも大きい正の整数）に
とって本来既知のように、受信信号をＭ次の冪ループに
あてはめることによって決定することができる。第２ビ
ット群についての情報は、回転させたクラスターを信号
コンスタレーションの原点にまで移動させることにより
得られる。原点への移動後にWO92/05646に開示されてい
る方法を用いて、第２ビット群についての情報を得るこ
とができる。チャネル状態に対する推定値は、斯くして
再生されるシンボルの振幅及び位相情報を用いて微調整
することができる。従って、極めて簡単な検出機構が得
られる。
本発明は、第２ビット群を検出する場合に、クラスタ
ーを信号コンスタレーションの原点に移動させても、チ
ャネル状態に対する推定値における位相状態が維持され
るという識見に基いて成したものである。
本発明によるディジタル通信システムの好適例では、
前記クラスター内のコンスタレーション点が、前記第２
ビット群内の第３ビット群を表わし、前記第２ビット群
がクラスター内の回転不変形の他のクラスターを表わ
し、且つ前記第３ビット群は、前記他のクラスターを信
号コンスタレーションの原点にまで移動させ、且つこの
移動させた他のクラスターから第３ビット群を検出する
ことにより復調する。第３ビット群を信号コンスタレー
ションの原点に２工程で、即ち先ずは回転不変のクラス
ターを、次いでそのクラスター内の他のクラスターを移
動させることによって、第１ビット群及び第２ビット群
と同じように簡単にシンボルを再生することができる。
クラスター内の他のクラスターは、原点への移動後も回
転不変形である。もっと複雑な信号形状に対しても同じ
ような検出機構を適用することができる。信号コンスタ
レーションは２−分解能以上とすることができる。信号
対雑音比に応じて、受信機はシンボルをどこまで検出す
るのかを決めることができる。例えば、或る特定の分解
能に対する受信機にて、あまりに高過ぎるBER（ビット
誤り率）が観測される場合には、受信機はシンボルを低
い分解能で検出し得るだけである。
本発明によるディジタル通信システムの好適例では、
位相基準信号を前記回転させた受信信号から回帰的に求
め、この位相基準信号を、受信したシンボルの個数で割
ることにより回転クラスターの中心を推定し、当面の回
転させて受信したシンボルと推定中心を有するクラスタ
ーのコンスタレーション点とのベクトル減算により回転
クラスターを移動させるようにする。こうすることによ
り、移動ベクトルが各受信ベクトルで更新されて、各受
信シンボルで正確な移動が行われることになる。
本発明によるディジタル通信システムの他の好適例で
は、前記回転、且つ移動させた受信シンボルと、回転且
つ移動させたクラスターのコンスタレーション点との間
の最小二乗ユークリッド距離を求めることにより前記回
転且つ移動させたクラスターから第２ビット群を求める
ようにする。こうすることにより、第２ビット群を検出
する簡単な判定基準が得られる。（2,2）−QAM系、即ち
16個のコンスタレーション点を有する信号コンスタレー
ションに対する最小ユークリッド距離は、回転且つ移動
させたシンボルが、求めた基準位相と45゜の角度を成す
２つの概念的な軸線の扇形部分内に位置するかどうかを
求めることにより得られる。
本発明のさらに他の好適例では、前記求めた第２ビッ
ト群に対応するベクトルを受信シンボルから差引くこと
により前記位相基準信号を各受信シンボルで更新する。
これにより、チャネル状態に対する推定値は受信シンボ
ルの位相と振幅情報との双方で更新される。この優れた
位相兼振幅再生で正確な基準位相が得られる。
他の本発明の好適例は従属請求項に記載してある通り
である。第１ビット群を非差分的に符号化してある場合
には、受信した先験的に既知の基準シンボルから最初の
復号値を取出す。第１ビット群を差分的に符号化してあ
る場合には、最初に受信したシンボル（これは必ずしも
先験的に既知ではない）を基準シンボルとして用いて、
これに続くシンボルを検出する。
以下図面を参照して本発明を実施例につき説明する。
図面中、同一部分を示すものには同一参照番号を付し
て示してある。
図１は複素シンボルSiを表わすディジタルメッセージ
を、伝送チャネル４を経て受信機３に伝送する送信機２
を具えている本発明によるディジタル通信システムを示
す。ディジタルメッセージは２進メッセージとすること
ができるが、これは例えば３進及び４進ロジックのよう
な他のロジックとすることもできる。シンボルSiは搬送
波上に変調される。この変調シンボルは直交変調された
2R（2,2）−QAM信号であり、即ち複素数値アルファベッ
トによるシンボルは信号コンスタレーションにてシンボ
ルベクトルとして表わすことができる。２−分解能検出
を可能とするために、信号コンスタレーションにおける
コンスタレーション点は不均一に離間される。信号コン
スタレーションの４象限の各象限内では、４つのコンス
タレーション点が互いに比較的接近して離間されるが、
斯くして形成されるコンスタレーション点のクラスター
は互いに離れて離間される。なお、信号コンスタレーシ
ョンについては前記Lee外１名のハンドブックの第6.5節
に詳細に説明されている。ソースビット流Bkを変調する
には、先ずこれをコーダ５によって符号化し、本例では
２ビット、即ち所謂HP（高優先順位）ビットの第１群を
差分的に符号化し、且つ複数ビット、即ち所謂LP（低優
先順位）ビットの第２群を非差分的に符号化する。図２
から明らかなように、それぞれの象限におけるHPビット
は“00",“01",“11"及び“10"であり、ビット“00"は
第１象限内にあり、LPビット“00",“01",“11"及び“1
0"は、４象限におけるHPビットの配列と同じであり、回
転不変形である。信号コンスタレーションにおけるdbは
クラスターの距離を示し、dgはクラスターCL内のコンス
タレーション点間の距離を示している。コーダ５は２つ
のシンボルシーケンスRe｛Si｝及びIm｛Si｝をそれぞれ
の送信フィルタ６及び７に供給し、これらのフィルタの
出力は乗算器８及び９に供給され、これらの乗算器はフ
ィルタ６及び７の各出力信号に直交搬送波cos（ωct）
及びsin（ωct）を乗算し、ここにωｃは搬送波周波数
であり、ｔは時間である。斯種の送信機２は従来周知で
ある。これについては、例えば前記Lee外１名のハンド
ブックの第167〜172頁を参照することができる。シンボ
ルは前記特許出願WO92/05646に記載されているように、
所謂OFDM信号（直交周波数分割多重信号）として多数の
搬送波上に変調することもできる。この場合、搬送波上
に変調する前にコーダ５の出力をＮ点逆離散フーリエ変
換する。ここにＮは整数とする。受信機側では、本発明
をOFDM信号の各副搬送に適用する。位相変調された搬送
波及び直交信号は加算器10にて合成されてから、伝送チ
ャネル４を経て受信機３へと伝送される。受信機３は伝
送チャネル４によりひずんだ信号を受信する。即ち、受
信信号は伝送信号が位相及び振幅変調されたものとな
り、さらには雑音による妨害も受ける。この雑音はAWGN
（付加的なホワイトガウス雑音）のようなものである。
受信機３では先ず、それぞれ受信フィルタ13及び14が後
続する名乗算器11及び12で受信信号を搬送波復調する。
受信フィルタ13及び14の出力端子には、複素搬送波復調
信号riが実信号部Re｛ri｝と虚信号部Im｛ri｝の形態に
て得られる。このように、信号riは信号コンスタレーシ
ョンにて信号ベクトルとして表わすことができる。この
ような受信機フロントエンドは周知であり、斯種の受信
機についても前記Lee外１名によるハンドブックの第184
〜186頁に詳細に説明されている。各信号部Re｛ri｝及
びIm｛ri｝はそれぞれのアナログ−ディジタル変換器15
及び16によりサンプリングされ、これらの変換器のディ
ジタル出力信号は信号プロセッサ18を具えている復調器
17に供給される。実際の復調は信号プロセッサ18によっ
て行われ、この信号プロセッサは本発明を実行すべくプ
ログラムされており、これは本発明を実行するためのプ
ログラム格納用不揮発性メモリ及びプログラム変数格納
用の揮発性メモリを具えている。ディジタル信号プロセ
ッサ18の出力端子にはHPビットとLPビットとを含むビッ
ト流が得られる。
図３は本発明によるシステム１における受信機３にて
受信されるシンボルriの、ディジタル信号プロセッサ18
による検出を示し、シンボルriは図２による2R（2,2）
−QAM信号コンスタレーションにて表わすことができる
伝送シンボルSiから派生している。HPビットを検出する
場合には、チャネル状態をWO92/05646に開示されている
ような方法を用いるか、或いは360゜/M回転不変形のコ
ンスタレーションにとって本来既知のＭ次の冪ループ
（power loop）を用いて推定することができ、ここにＭ
は２よりも大きな正の整数値とする。例えば４次の冪ル
ープを適用する場合に、Π/2の倍数である位相不確定分
は、先ず受信したシンボルのアーギュメントに４を乗
じ、次いでこの乗算したアーギュメントからモジュロ２
Π位相を消去した後に、前記４を乗じた結果を４で割る
ことにより消去される。HPビットの検出の場合には、信
号コンスタレーション点のクラスターを単一のコンスタ
レーション点と見なす。この場合、2R（2,2）−QAMコン
スタレーションは４点信号コンスタレーションに相当す
るQPSKコンスタレーションと見なされる。時間瞬時ｉに
は、４ビットの複素符号化シンボルri、即ち2HPビット
と2LPビットが受信され、シンボルriはｉ番めに伝送さ
れたシンボルSiに対応する。このシンボルriの復調後
に、回帰的に決定される位相基準信号fiのアーギュメン
トである更新基準位相φi+1が決定される。最初の受信
シンボルr1で開始するに当り、このシンボルは、HPビッ
トを非差分的に符号化する場合に先験的に既知の基準シ
ンボルであり、初期値はf1＝r1及びφ２＝arg r1とな
り、ここにargはアーギュメントである。次いで、第２
の受信シンボルr2、従ってさらに受信されるシンボルで
は、回転ベクトルkiがφｉに対して45゜の扇形内に入る
ように、受信シンボルriを包含するクラスターをki・Π
/2（kiはHPビットについての情報を包含する）にわたっ
て回転させる。所定の2R（2,2）−QAM形状におけるkiは
集合｛0,1,2,3｝の要素である。HPビットを差分的に符
号化する場合には、これらのHPビットを受信シンボルri
とri-1との位相差Δψから符号化する。例えば位相差０
はビット“00"に対応し、位相差Π/2はビット“01"に対
応し、位相差Πビット“11"に対応し、位相差３Π/2は
ビット“10"に対応し、位相差Δψは｛（２Π−ki-1・
Π/2）−（２Π−ki・Π/2）モジュロ２Π｝である。非
差分的符号化の場合には、先験的に既知の基準シンボ
ル、例えばriによって信号コンスタレーションにおける
絶対復号化基準を決定し、例えば基準シンボル“00"がk
1＝０に対応するようにして、他の３つのコンスタレー
ション点に関する復号化基準を決定する。斯くして例え
ばki＝１に対応するΠ/2だけ回転させたクラスター及び
回転受信シンボルb1は２つのLPビットについての情報を
包含する。本発明によれば、基準位相推定値φｉに基づ
いて、次の関係式を満足する中心点がxcの４点クラスタ
ー又はコンスタレーションCLxを作図する。
x00＝｛（db＋2dg）／刧２｝∠φ （ここに∠は複素平面における角度である） x01＝{((db＋（１＋ｊ）dg）／刧２}∠φ,j＝刧−１ x10＝｛（（db＋（１−ｊ）dg）／刧２｝∠φ， x10＝｛db/刧２｝∠φ，及び xc ＝｛db/刧２｝∠φ 本発明によれば、クラスターCLx及び回転受信信号bi
をTRで示すように複素平面の原点０に移動させる。この
移動TRはベクトル減算、即ちbi'＝bi−xcを求めること
によって行われる。次いで、LPビットを復調するには、
WO92/05646に記載されているHPビット検出方法を、LPビ
ットを包含している回転且つ移動させたクラスターに適
用し、即ちbi"＝bi'∠ki'・Π/2にて、最もありがちな
伝送シンボルxtがbiで最小二乗ユークリッド距離Edを有
するようなki'を決定する。ki'＝０の場合にLPビット
“00"が検出され、ki'＝１の場合にLPビット“10"が検
出され、ki'＝２の場合にLPビット“11"が検出され、且
つki'＝３の場合にLPビット“01"が検出される。xtを用
いることにより、クラスターbiが属する推定中心aiが、
ai＝bi＋（xc−xt）として決定される。この場合、位相
基準信号は回帰的関係fi＝fi-1＋aiで更新される。基準
位相φｉはφi+1＝arg fiとして更新される。QPSK信号
だけ、又は仮定したQPSK信号を復調する場合に用いられ
るようなbiに加えてaiを用いることによりφi+1をもっ
と正確に推定することができる。
QAMシグナリグの場合には、受信信号riの平均振幅も
推定される。この場合、クラスターCLxの中心xcは位相
基準信号fiからfi/iとして推定される。fiの決定及びxc
の推定には、f1＝（１−α）・r1で、ｉ＞１に対するfi
＝α・fi-1＋（１−α）・aiを交互に求めることにより
φにおける僅かな時間変量を組み込ませることができ、
この場合のクラスターCLxの中心xcはfi/（１−αｉ）と
して推定され、αは区間（0,1）内にある。α＝０の場
合には、非コヒーレント受信が行われるが、αの値が１
に近づく場合にはコヒーレントな受信が行われる。斯様
な適合化は、位相再生がマルチパスフェージング及び周
波数の不安定性又は受信機３での不正確な周波数調整の
如きチャネル特性によって妨げられる場合に必要であ
る。この場合のφは時間で変化する時変関数であるも、
φはシンボルSiの伝送期間中は一定であるものとする。
パラメータαはφの適合化速度を決定する。αが低下す
るにつれて適合化速度は増大するも、この場合にはBER
（ビット誤り率）も増大する。
上述したような適合化は、計算中にfiレジスタでのオ
ーバーフローをなくすのにも有利である。位相基準信号
fiは必ずしも回帰的に求める必要はなく、公式fi＝Σbj
（Σは総和符号であり、この総和はｊ＝ｉ−ｎ＋１から
ｊ＝１まで行われ、ｊ及びｉは整数値である）に従って
予め定めたbi又はaiのｎ個の多数の値から求めることも
できる。この場合にもφｉ＝arg fiである。例えばｎ＝
10とする。以前の値はシフトレジスタ（図示せず）に格
納され、最も古い値は常に新しい値でシフトアウトされ
る。本発明はクラスターそのものが回転不変信号コンス
タレーションを形成するような信号コンスタレーション
に対するクラスター内のそれぞれのクラスターに回帰的
に適用することができる。本発明は各分解能に関して信
号対雑音の差がはっきりしているマルチ分解信号コンス
タレーションに適用するのが好適であるが、本発明は単
一分解システムにも使用することができる。例えば、デ
ィジタルビデオ放送には２−分解信号コンスタレーショ
ンを適用することができる。携帯受信機の場合には、HP
ビットだけを検出することができ、固定受信機の場合に
は、LPビットも検出することができ、即ち、この場合に
は通常のビデオモード及びエンハンスドビデオモードが
得られる。
図４は信号プロセッサ18で実行される2R（2,2）−QAM
信号コンスタレーションに対する本発明による復調器17
の一例を示す。計算ブロック40では、φｉに対して45゜
の扇形内にて求められる信号biと、kiとからHPビットを
求める。kiを求めるために、受信信号riをそれぞれΠ/
2,Π及び３Π/2回転させる回転ブロック41,42及び43を
設ける。計算ブロック44では、最も有りがちな伝送シン
ボルxtと一緒にLPビットを求める。LPビット及びxtに対
する計算ブロック44への入力は、所定の公式に従うx00,
x01,x10及びx11に対するそれぞれの計算ブロック45,46,
47及び48である。加算ブロック50にはxt,bi及びxcを計
算するための計算ブロック49の出力が供給され、この加
算ブロックでは変数aiを求める。fi、従ってφi+1の適
合計算のために、乗算ブロック51及び52と、加算ブロッ
ク53と、fiのアーギュメントを求めるためのブロック54
とを設ける。xcを推定する場合には、fi/iを計算するた
めの除算ブロックを設け、又適合化の場合には、計算ブ
ロック49の代りにfi/（１−αｉ）を計算するブロック
を設けるようにする。
図面の簡単な説明 図１は本発明によるディジタル通信システムを示す図
である。
図２は2R（2,2）−QAM信号コンスタレーションを示す
図である。
図３は本発明によるシステムにおける受信機での受信
シンボルの検出の様子を示す図である。
図４は本発明による復調器の一例を示す図である。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−288752（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−32165（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−11447（ＪＰ，Ａ) 国際公開92／5646（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04L 27/00 - 27/34 H04J 1/00

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】少なくとも１つの搬送波上に変調され、予
    定した回転角度にわたって回転不変形である信号コンス
    タレーションにてシンボルベクトルとして表わすことの
    できるシンボルを表わすディジタルメッセージを伝送す
    るための送信機と、伝送チャネルと、このチャネルを経
    て伝送されるシンボルを受信し、前記チャネルのチャネ
    ル状態に対する推定値を用いて、受信シンボルを受信メ
    ッセージに復調する復調器を含む受信機とを具えている
    ディジタル通信システムにおいて、前記信号コンスタレ
    ーションが信号コンスタレーション点のクラスターに区
    画され、これらのコンスタレーション点は、少なくとも
    一度予定した回転角度にわたって回転させる際に一致
    し、前記クラスターが前記メッセージにおける第１ビッ
    ト群を表わし、前記クラスター内のコンスタレーション
    点が前記メッセージにおける少なくとも第２ビット群を
    表わし、且つ受信シンボルが前記チャネル状態に対する
    推定値を包含している信号コンスタレーションの１つの
    区画内に位置付けられるように、前記受信シンボルを包
    含しているクラスターを前記予定した回転角度の整数倍
    にわたり回転させると共にこの回転から前記第１ビット
    群を求めることにより前記第１ビット群を復調し、回転
    させたクラスターを信号コンスタレーションの原点にま
    で移動させると共にこの移動させたクラスターから第２
    ビット群を求めることにより前記第２ビット群を復調
    し、前記推定値を各受信シンボルで更新することを特徴
    とするディジタル通信システム。
  2. 【請求項２】前記クラスター内のコンスタレーション点
    が、前記第２ビット群内の第３ビット群を表わし、前記
    第２ビット群がクラスター内の回転不変形の他のクラス
    ターを表わし、且つ前記第３ビット群は、前記他のクラ
    スターを信号コンスタレーションの原点にまで移動さ
    せ、且つこの移動させた他のクラスターから第３ビット
    群を検出することにより復調することを特徴とする請求
    の範囲１に記載のディジタル通信システム。
  3. 【請求項３】位相基準信号を前記回転させた受信シンボ
    ルから回帰的に求め、この位相基準信号を、受信したシ
    ンボルの個数で割ることにより回転クラスターの中心を
    推定し、当面の回転させて受信したシンボルと推定中心
    を有するクラスターのコンスタレーション点とのベクト
    ル減算により回転クラスターを移動させることを特徴と
    する請求の範囲１又は２に記載のディジタル通信システ
    ム。
  4. 【請求項４】前記回転、且つ移動させた受信シンボル
    と、回転且つ移動させたクラスターの座標点との間の最
    小二乗ユークリッド距離を求めることにより前記回転且
    つ移動させたクラスターから第２ビット群を求めること
    を特徴とする請求の範囲３に記載のディジタル通信シス
    テム。
  5. 【請求項５】前記求めた第２ビット群に対応するベクト
    ルを受信シンボルから差引くことにより、各受信シンボ
    ルに対する前記位相基準信号を更新することを特徴とす
    る請求の範囲４に記載のディジタル通信システム。
  6. 【請求項６】前記第２ビット群を求めた後に、前記位相
    基準信号のアーギュメントから前記信号コンスタレーシ
    ョンに対する基準位相を求めることを特徴とする請求の
    範囲3,4又は５のいずれかに記載のディジタル通信シス
    テム。
  7. 【請求項７】前記信号コンスタレーションをマルチ−分
    解コンスタレーションとすることを特徴とする請求の範
    囲１〜６のいずれかに記載のディジタル通信システム。
  8. 【請求項８】前記第１ビット群を差分的に符号化するこ
    とを特徴とする請求の範囲１〜７のいずれかに記載のデ
    ィジタル通信システム。
  9. 【請求項９】前記第１ビット群を非差分的に符号化し、
    且つ前記シンボルが前記受信機にて先験的に既知の少な
    くとも１つの基準シンボルを含むことを特徴とする請求
    の範囲１〜７のいずれかに記載のディジタル通信システ
    ム。
  10. 【請求項１０】少なくとも１つの搬送波上に変調され、
    予定した回転角度にわたって回転不変形である信号コン
    スタレーションにてシンボルベクトルとして表わすこと
    のできるシンボル（Si）を表わすディジタルメッセージ
    を受信するための受信機であって、前記シンボルを伝送
    するチャネルのチャネル状態に対する推定値を用いて、
    受信シンボルを受信メッセージに復調する復調器を具え
    ているディジタルメッセージ受信用受信機において、前
    記信号コンスタレーションがコンスタレーション点のク
    ラスターに区画され、これらのコンスタレーション点
    は、少なくとも一度予定した回転角度の整数倍にわたっ
    て回転させる際に一致し、前記クラスターが前記メッセ
    ージにおける第１ビット群を表わし、前記クラスター内
    のコンスタレーション点が前記メッセージにおける少な
    くとも第２ビット群を表わし、且つ受信シンボルが前記
    チャネル状態に対する推定値を包含している信号コンス
    タレーションの１つの区画内に位置付けられるように、
    前記受信シンボルを包含しているラスターを予定した回
    転角度にわたり回転させると共にこの回転から前記第１
    ビット群を求めることにより前記第１ビット群を復調
    し、回転させたクラスターを信号コンスタレーションの
    原点にまで移動させると共にこの移動させたクラスター
    から第２ビット群を求めることにより、前記第２ビット
    群を復調し、前記推定値を各受信したシンボルで更新す
    ることを特徴とするディジタルメッセージ受信用受信
    機。
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