JPH0722970A - 最尤系列推定器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 少ない演算量で枝メトリックを算出する。 【構成】 計算しなければならない枝メトリックの数
は、相前後する状態を結ぶ枝の数だけある。このような
多くの枝メトリックの計算を定義式通りに行なっては大
変である。ところで、送信シンボルに係る符号アルファ
ベットには規則性があり、全ての枝メトリックを計算し
ようとした場合に共通的に現われる演算の共通的要素が
ある。この点に着目し、演算の共通的要素を計算し（７
１、７２）、これを用いて全ての枝メトリックを計算す
る（７３、７４）ことで計算を効率的に行なう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、伝送路の歪みを補償す
る等化器として使用される、伝送路推定部及びビタビ・
アルゴリズム処理部でなる最尤系列推定器に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】近年、デジタル移動通信の開発が急速に
行なわれているが、陸上移動通信では遅延をともなう多
数の干渉波と移動端末が高速に移動することにより、周
波数選択性フェージング（ｆａｄｉｎｇ）が発生して受
信信号波形が著しく歪むため、等化器によって、この伝
送路による歪みを補償する必要がある。このような等化
器に適用される方式として最尤系列推定方式があり、こ
の最尤系列推定方式は、周波数選択性フェージングのよ
うに、伝送路の遅延特性に起因して歪んだ受信信号波形
から、正しい送信シンボル系列を推定するための最も有
効な等化方式の一つである。

【０００３】まず、図２〜図４を参照しつつ、デジタル
移動通信の概要について簡単に説明する。

【０００４】デジタル移動通信では、限られた周波数帯
域を効率的に利用するため、また、固定通信網で実施さ
れているＩＳＤＮ（Integrated Service Digital Netwo
rk：デジタル統合ネットワーク）サービスと容易に接続
できるようにするため、時分割多重方式（Time Divisio
n Multiple Access ：ＴＤＭＡ方式）が適用される。Ｔ
ＤＭＡ方式のフレーム構成例を図２に示している。

【０００５】図２において、１フレームは６個のタイム
スロットＳｌｏｔ１〜Ｓｌｏｔ６から構成されており、
１又は２個のタイムスロットが１加入者に割り当てられ
る。各タイムスロットＳｌｏｔ１〜６は、同期及び等化
器のトレーニングのための２８ビットのトレーニング系
列ＳＹＮＣ、１２ビットの制御用情報系列ＳＡＣＣＨ、
１２ビットの隣接チャネル識別用の系列ＣＤＶＣＣ、２
６０ビットのデータ部ＤＡＴＡ、及び１２ビットの未使
用領域ＲＳＶＤより構成されている。

【０００６】図３は、このようなＴＤＭＡフレームを授
受するデジタル移動通信の送受信システムを示す構成ブ
ロック図である。

【０００７】この送受信システムでは、送信機１０の出
力側に伝送路２０を介して受信機３０が接続されてい
る。送信機１０は、符号化器１１、送信ローパスフィル
タ（ＬＰＦ）１２及び変調器１３等で構成されている。
受信機３０は、復調器３１、受信ローパスフィルタ（Ｌ
ＰＦ）３２、等化器３３及び復号器３４等で構成されて
いる。

【０００８】送信機１０においては、符号化器１１が入
力データ（ＴＤＭＡフレーム構成に従うビット列）ｂm
を送信シンボルｘn に変換し、送信ローパスフィルタ１
２がその送信シンボルｘn を帯域制限して送信複素ベー
スバンド信号ｓ（ｔ）を生成する。変調器１３は、送信
複素ベースバンド信号ｓ（ｔ）を搬送波によって変調
し、信号ｓc （ｔ）として伝送路２０へ送信する。

【０００９】この送信信号ｓc （ｔ）は伝送路２０の特
性の影響を受け、この影響を受けた信号ｒc （ｔ）が受
信機３０に到達する。受信機３０においては、この信号
ｒc（ｔ）を復調器３１が複素ベースバンド信号ｒ
（ｔ）に変換し、この複素ベースバンド信号ｒ（ｔ）が
受信ローパスフィルタ３２を通ることで帯域制限されて
受信複素ベースバンド信号ｙ（ｔ）となる。この信号ｙ
（ｔ）がシンボル間隔Ｔでサンプリングされて等化器３
３に与えられ、等化器３３は、受信信号ｙ（ｔ）のサン
プル値ｙn から、周波数選択性フェージングによる伝送
路２０の特性を補償し、送信シンボル系列を推定する。
最後に復号器３４が送信シンボルの推定値ＥＸn （但
し、Ｅは推定の意味）を復号して送信されたデータＥｂ
m を得る。

【００１０】例えば、符号化器１１で適用される変調方
式としては、π／４シフト４相差動位相変調（ＤＱＰＳ
Ｋ）方式がある。π／４シフトＤＱＰＳＫ方式は、ま
ず、０、１の２進データ系列ｂm を２ビットずつ区切
り、その４通りの値の組合せに応じて−３π／４、−π
／４、π／４、３π／４のいずれかの位相差を割り当て
る。割り当てた位相差をΔΦn （ｎ＝１，２，…）、時
刻ｎの送信シンボルの絶対位相をΦn とすると、時刻ｎ
の送信シンボルの絶対位相Φn を(1) 式に従って求め、
この絶対位相Φn を(2) 式に従って変換することで時刻
ｎの送信シンボルｘn を生成する。

【００１１】 Φn ＝Φn-1 ＋ΔΦn …(1) ｘn ＝ｅ^{j Φn} …(2) これにより、入力データｂm は、π／４シフトＤＱＰＳ
Ｋ方式の説明図である図４の信号空間ダイアグラム（符
号アルファベット図）上の点（符号アルファベット：０
〜７のいずれか）に変換される。なお、図４において、
白丸を奇数番目の送信シンボルを表し、黒丸は偶数番目
の送信シンボルを表しており、ある時刻ｎから次の時刻
ｎ＋１への位相変化は−３π／４、−π／４、π／４、
３π／４のいずれかとなる。すなわち、時刻が次に進む
と、白丸からはいずれかの黒丸に移行し、黒丸からはい
ずれかの白丸に移行する。

【００１２】このようなπ／４シフトＤＱＰＳＫ方式に
従う送信シンボルｘn に対応したサンプル値ｙn の系列
Ｙ＝｛ｙ1 ，ｙ2 ，…，ｙN ｝が入力されて、周波数選
択性フェージングによる伝送路２０の特性を補償し、送
信シンボル系列Ｘ＝｛ｘ1 ，ｘ2 ，…，ｘN ｝を推定す
る（等化する）等化器３３は、上述したように、最尤系
列推定方式に従うものが多い。

【００１３】次に、下記文献に記載された最尤系列推定
方式について説明する。

【００１４】文献『J.G.Proakis 著、“ディジタル コ
ミュニケーションズ（Digital Communications) ”、米
国McGraw-Hill 社、1983年発行、pp．548-627 』 最尤系列推定方式は、ある有限区間での受信信号系列Ｙ
＝｛ｙ1 ，ｙ2 ，…，ｙN ｝が得られたときに、伝送路
２０のインパルス応答ｈ（ｔ）を既知（後述するように
適応的に更新されることが多い）として受信信号のサン
プル値系列Ｙを実現する確率（尤度）の最も大きい送信
シンボル系列Ｘ＝｛ｘ1 ，ｘ2 ，…，ｘN ｝を推定する
ものである。この最尤系列推定は、伝送路雑音として白
色ガウス雑音を仮定すると、Ｎ個のシンボルでなる２^N
個の系列の中から、(3) 式に示すサンプル値系列Ｙとの
距離の２乗の逆数を最大とする（従って距離の２乗を最
小とする）系列｛ｘ1 ，ｘ2 ，…，ｘN ｝を求めること
によって得られる。

【００１５】 −Σ ｜ｙk −Σ ｘm ｈ（ｔ−ｍＴ）｜² …(3) （但し、ｋは１〜Ｎ、ｍは系列での時刻を示す変数、最
初のΣはｋ＝１〜Ｎについて、次のΣは時刻ｋのサンプ
ル値ｙk に影響を与える全てのｍについて）しかし、考
えられる２^N 個の系列の全てについて(3) 式を演算する
ことは、実際上困難であり、(3) 式が畳み込み演算を含
むことから、尤度が最も大きい送信シンボル系列Ｘを推
定するために、畳み込み符号の復号法として良く知られ
ているビタビ・アルゴリズム（Viterbi algorithm)が適
用される。

【００１６】以下、上述した図３の伝送路２０のモデル
を示す図５を参照しつつ、最尤系列推定におけるビタビ
・アルゴリズムの原理について簡単に説明する。

【００１７】伝送路２０を図５に示すインパルス応答が
有限の離散時間モデルで仮定する。すなわち、シンボル
間隔Ｔだけ遅延させる遅延素子４０の縦続段と、この縦
続段で取り出されたインパルス応答ｈ（ｔ）の長さＬ・
Ｔに対応したシンボル間隔Ｔずつ異なるＬ＋１個のシン
ボル系列部分ｘn-0 、ｘn-1 、…、ｘn-L に、その時刻
に対応するインパルス応答成分（以下、タップ係数と呼
ぶ）ｈ0 、ｈ1 、…、ｈL を乗算する一群の乗算器４１
と、各乗算器出力の総和を得る累算器４２と、この出力
に伝送路２０の雑音（加法的な白色ガウス雑音）ｗn を
加算する加算器４３とによって伝送路２０のモデルを仮
定する。なお、タップ係数ｈm （ｍ＝０，…，Ｌ）は、
図３における送信・受信ローパスフィルタ１２、３２も
含めた伝送路２０のインパルス応答ｈ（ｔ）のシンボル
間隔Ｔでのサンプル値ｈ（ｔ−ｊＴ）である。

【００１８】このように伝送路２０の特性を仮定する
と、上述した(3) 式は、次の(4) 式で表すことができ
る。

【００１９】 −Σ ｜ｙk −Σ ｘk-p ｈp ｜² …(4) （但し、ｋは１〜Ｎ、ｐは０〜Ｌ、最初のΣはｋ＝１〜
Ｎについて、次のΣはｐ＝０〜Ｌについて）この(4) 式
において時刻ｋ＝ｎまでの和Ｊn は、時刻ｋ＝ｎ−１ま
での和Ｊn-1 を用いて以下の(5) 式で表すことができ
る。ここで、Ｊn はｋ＝１からｎまでの受信信号系列の
対数尤度に比例する量であり、パスメトリック（経路基
準）と呼ばれている。また、(5) 式の右辺第２項は、次
に述べる状態遷移についての対数尤度に比例する量であ
り、枝メトリック（状態遷移基準：ブランチメトリッ
ク）と呼ばれる。なお、(5) 式の右辺第２項におけるΣ
ｘn-p ｈp を、この明細書では枝の値と呼ぶこととす
る。

【００２０】 Ｊn ＝Ｊn-1 −｜ｙn −Σ ｘn-p ｈp ｜² …(5) この(5) 式は、送信シンボル系列が取り得る２^N 個のシ
ンボル系列の(3) 式に示す評価値について、受信信号の
サンプル値ｙn が到来する毎にその途中までの値を算出
できることを示しているが、２^N 個の評価値（パスメト
リック）を演算することには変わりはない。

【００２１】そこで、ビタビ・アルゴリズムは、この途
中までの評価値（パスメトリック）を利用して、送信シ
ンボル系列が取り得る２^N 個のシンボル系列から送信シ
ンボル系列と推定できるシンボル系列を、サンプル値ｙ
n が進むにつれて徐々に絞り込み、計算量を減少させる
ようにしている。以下、絞り込み（収束）について説明
する。

【００２２】図５に示した伝送路２０のモデルの時刻ｎ
−１における状態は、送信シンボル系列Ｘの部分系列
｛ｘn-1 、ｘn-2 、…、ｘn-L-1 ｝で規定できるので、
(6) 式に示す状態ベクトルＳn-1 で表すことができる。
従って、π／４シフトＤＱＰＳＫ方式の場合、ある時刻
で伝送路のとり得る状態はそれぞれ４^L 個ある。

【００２３】 Ｓn-1 ＝｛ｘn-1 、ｘn-2 、…、ｘn-L-1 ｝ …(6) 一方、時刻ｎ−１の状態Ｓn-1 から時刻ｎにおける状態
Ｓn への遷移を考えると、状態Ｓn-1 に係る部分系列
｛ｘn-1 、ｘn-2 、…、ｘn-L-1 ｝と状態Ｓn に係る部
分系列｛ｘn 、ｘn-1 、…、ｘn-L ｝とではシンボルｘ
n がベクトル成分に入ってきているので、遷移の仕方は
シンボルｘn が取り得る４種類である。従って、４^L 個
の状態Ｓn の各々に対して、４通りの状態Ｓn-1 からの
遷移が考えられる。

【００２４】図６は、このような伝送路状態の時間につ
いての遷移を表すトリレス図である。図６は、π／４シ
フトＤＱＰＳＫ方式に従い、かつ、上述したＬが１の場
合である。この図６において、各時刻における各状態の
数字は図４に示した送信シンボルの番号を表している。
時刻間の状態遷移は枝（ブランチ）と呼ばれ、各状態を
たどる経路はパスと呼ばれている。

【００２５】上述したように、図６の各時刻ｎにおける
４個のとり得る状態の各々に対して、一つ前の時刻ｎ−
１の４個の状態からのパス（枝）がある。ビタビ・アル
ゴリズムは、各時刻ｎ毎に、各状態における４通りの可
能なパスについて、１個前の時刻までのパスメトリック
Ｊn-1 を利用して上述した(5) 式に従ってパスメトリッ
クＪn を計算し、最も値の大きいパスを選択する。これ
により、相前後する時刻間では４個の枝だけが残り、従
って、各時刻毎に常に４^L 通りのパスが残り、過去のパ
スは次第に一つに絞られてくる。最終的に一つに収束し
たパスにより、送信シンボル系列Ｘの推定値ＥＸが得ら
れる。

【００２６】このようにビタビ・アルゴリズムを利用し
て送信シンボル系列Ｘの推定値ＥＸを得る従来の最尤系
列推定器（等化器３３）としては、図７に示す構成例の
ものがある。

【００２７】この最尤系列推定器は、ビタビ・アルゴリ
ズム処理部５０及び伝送路推定部６０で構成されてい
る。ビタビ・アルゴリズム処理部５０は、枝メトリック
計算部５１、ＡＣＳ（加算−比較−選択：Add-Compare-
select）部５２、パスメトリックメモリ５３及びパスヒ
ストリメモリ５４で構成されている。

【００２８】受信信号のサンプル値ｙn はビタビ・アル
ゴリズム処理部５０と伝送路推定部６０に入力される。
伝送路推定部６０では、まず、トレーニング系列（図２
のＳＹＮＣ）とこれに対応する受信信号のサンプル値ｙ
n を用いて伝送路のインパルス応答をＬＭＳ（Least Me
an Sguare)等の適応アルゴリズムにより推定する。さら
に、これ以降も伝送路推定部６０では、受信信号のサン
プル値ｙn と送信シンボルの推定値Ｅｘn とを用いて伝
送路のインパルス応答の推定を続ける。推定された伝送
路の各インパルス応答成分であるタップ係数Ｅｈp （ｐ
＝０，…，Ｌ：以下、単にｈp で表す）はビタビ・アル
ゴリズム処理部５０に入力される。

【００２９】ビタビ・アルゴリズム処理部５０におい
て、枝メトリック計算部５１は受信信号のサンプル値ｙ
n と伝送路推定部５０からのタップ係数ｈp から(5) 式
第２項の枝メトリックを計算する。ＡＣＳ部５２は、枝
メトリックとその直前時刻までパスメトリックＪn-1
（(5) 式第１項）から、生き残りパスとそのパスメトリ
ックＪn を得て、生き残りパスはパスヒストリメモリ５
４へ、パスメトリックＪnはパスメトリックメモリ５３
へ出力する。パスメトリックメモリ５３は、パスメトリ
ックＪn-1 をＡＣＳ部５２に出力する。パスヒストリメ
モリ５４は、生き残りパスが一つに収束したらそれを出
力する。

【００３０】このようにしてビタビ・アルゴリズム処理
部５０では、受信信号のサンプル値ｙn と推定されたタ
ップ係数ｈp から、先に述べた原理に従って送信シンボ
ル系列Ｘの推定を行なっている。

【００３１】なお、伝送路のインパルス応答も適応的に
変更させているので、図７に示す最尤系列推定器は適応
最尤系列推定器になっている。

【００３２】

【発明が解決しようとする課題】送信シンボル系列Ｘを
推定するための評価値であるパスメトリックＪn には、
通常、符号間距離が適用され、適用される符号間距離
も、伝送路のモデルが白色ガウス伝送路の場合には、上
述した(5) 式のようにユークリッド距離（その２乗を含
む）が使用されることが多い。

【００３３】しかしながら、このようなパスメトリック
Ｊn を定義式通りに計算すると計算量は多くなる。その
ため、ソフトウェア的に送信シンボル系列Ｘを推定しよ
うとすると処理時間が長くなり、ハードウェア的に送信
シンボル系列Ｘを推定しようとすると構成が複雑になり
処理時間も長くなる。例えば、変調方式がπ／４シフト
ＤＱＰＳＫ方式であれば、パスメトリックＪn は(5) 式
で求められるが、この(5) 式から分かるように右辺第２
項が該当する枝メトリックの値を算出するに多くの時間
がかかる。また、π／４シフトＤＱＰＳＫ方式の場合に
は、シンボルの値やインパルス応答成分は複素数である
ので、(5) 式の見ため以上に演算は複雑である。

【００３４】勿論、他の変調方式に従う送信シンボルを
推定する場合にも、同様な演算量の面の課題がある。

【００３５】本発明は、以上の点を考慮してなされたも
のであり、全ての枝メトリックを少ない計算量で効率的
に求めることができる最尤系列推定器を提供しようとし
たものである。

【００３６】

【課題を解決するための手段】請求項１〜請求項６の本
発明は、(1) 受信信号のサンプル値の部分系列と送信シ
ンボルの部分系列の推定値とを用いて、伝送路のインパ
ルス応答を推定する伝送路推定部と、(2) 推定された伝
送路のインパルス応答と受信信号のサンプル値部分系列
とから送信シンボル系列を順次推定していく、枝メトリ
ック計算部、加算−比較−選択手部、パスメトリック記
憶部及びパスヒストリ記憶部でなるビタビ・アルゴリズ
ム処理部とを備えた最尤系列推定器を前提とする。

【００３７】請求項１の本発明は、上記枝メトリック計
算部が、送信シンボルに係る符号アルファベットの規則
性に関連して、状態間を結ぶ全ての枝の値を算出しよう
とした際に複数の枝の値の算出で共通的に現われる演算
の共通的要素を計算する共通的要素演算手段と、求めら
れた共通的要素から全ての枝の値を作成する枝の値作成
手段と、求められた全ての枝の値から全ての枝メトリッ
クを計算する枝メトリック最終演算手段とで構成された
ことを特徴とする。

【００３８】請求項２の本発明は、上記枝メトリック計
算部が、送信シンボルに係る符号アルファベットの規則
性に関連して、状態間を結ぶ全ての枝の値を算出しよう
とした際に複数の枝の値の算出で共通的に現われる演算
の共通的要素を計算し、求められた共通的要素から全て
の枝の値を作成し、求められた全ての枝の値から全ての
枝メトリックを計算して求めることを特徴とする。

【００３９】請求項３の本発明は、請求項１又は２の本
発明において、送信シンボルの変調方式が位相変調を伴
うものであり、上記演算の共通的要素が、位相変化量が
等しい複数の枝の組の１個の枝の値であることを特徴と
する。

【００４０】請求項４の本発明は、上記枝メトリック計
算部が、送信シンボルに係る符号アルファベットの規則
性に関連して、状態間を結ぶ全ての枝の枝メトリックを
算出しようとした際に複数の枝メトリックの算出で共通
的に現われる１種類又は２種類以上の演算の共通的要素
を計算する共通的要素演算手段と、求められた共通的要
素から全ての枝メトリックを計算する枝メトリック最終
演算手段とで構成されたことを特徴とする。

【００４１】請求項５の本発明は、上記枝メトリック計
算部が、送信シンボルに係る符号アルファベットの規則
性に関連して、状態間を結ぶ全ての枝の枝メトリックを
算出しようとした際に複数の枝メトリックの算出で共通
的に現われる１種類又は２種類以上の演算の共通的要素
を計算し、求められた共通的要素から全ての枝メトリッ
クを計算することを特徴とする。

【００４２】請求項６の本発明は、請求項４又は５の本
発明において、送信シンボルの変調方式が位相変調を伴
うものであり、上記演算の共通的要素が、位相変化量が
等しい複数の枝の組の１個の枝の値の大きさと、受信信
号のサンプル値の大きさと、位相変化量が等しい複数の
枝の組の１個の枝の値及び受信信号のサンプル値の積と
であることを特徴とする。

【００４３】

【作用】請求項１〜請求項６の本発明は全て、(1) 受信
信号のサンプル値の部分系列と送信シンボルの部分系列
の推定値とを用いて、伝送路のインパルス応答を推定す
る伝送路推定部と、(2) 推定された伝送路のインパルス
応答と受信信号のサンプル値部分系列とから送信シンボ
ル系列を順次推定していく、枝メトリック計算部、加算
−比較−選択手部、パスメトリック記憶部及びパスヒス
トリ記憶部でなるビタビ・アルゴリズム処理部とを備え
た最尤系列推定器を前提とし、ビタビ・アルゴリズム処
理部内の枝メトリック計算部に特徴を有するものであ
る。

【００４４】枝メトリックを得るための計算定義式は、
仮定した伝送路モデルに応じて定まる。計算しなければ
ならない枝メトリックの数は、相前後する状態を結ぶ枝
の数だけある。このような多くの枝メトリックの計算を
定義式通りに行なっては大変である。

【００４５】ところで、送信シンボルの変調方式にもよ
るが、一般的には送信シンボルに係る符号アルファベッ
トには規則性があり、全ての枝メトリックを計算しよう
とした場合に共通的に現われる演算の共通的要素があ
る。

【００４６】請求項１〜請求項６の本発明は全て、この
点に着目し、演算の共通的要素を計算し、これを用いて
全ての枝メトリックを計算することで計算を効率的に行
なおうとしたものである。

【００４７】請求項１〜請求項３の本発明は、全ての枝
の値を一旦求めた後、全ての枝メトリックを求める枝メ
トリック計算部に関し、全ての枝の値を求める際に、演
算の共通的要素を先に演算するものである。

【００４８】そして、請求項１の本発明は、このような
演算を行なう枝メトリック計算部を、共通的要素演算手
段、枝の値作成手段、枝メトリック最終演算手段とで構
成したことに特徴がある。請求項２の本発明は、上記枝
メトリック計算部が、状態間を結ぶ全ての枝の値を算出
しようとした際に複数の枝の値の算出で共通的に現われ
る演算の共通的要素を計算し、求められた共通的要素か
ら全ての枝の値を作成し、求められた全ての枝の値から
全ての枝メトリックを計算して求めること自体を特徴と
したものである。

【００４９】請求項３の本発明は、送信シンボルの変調
方式が位相変調を伴うものである場合には、位相変化量
が等しい複数の枝の組の１個の枝の値を求めると、その
組の他の枝の値も求めた枝の値から容易に求められるこ
とに基づいたものであり、演算の共通的要素を、位相変
化量が等しい複数の枝の組の１個の枝の値とした。

【００５０】請求項４〜請求項６の本発明も、全ての枝
メトリックを計算しようとした場合に共通的に現われる
演算の共通的要素がある点に着目し、演算の共通的要素
を計算し、これを用いて全ての枝メトリックを計算する
ことで計算を効率的に行なおうとしたものである。

【００５１】しかし、請求項４〜請求項６の本発明は、
請求項１〜請求項３の本発明とは異なり、全ての枝の値
を求めることはない。すなわち、請求項４〜請求項６の
本発明は、枝メトリックを得るための計算定義式を変形
したりすると、全ての枝の値を求めなくても、演算の共
通的要素の値から全ての枝メトリックを求められること
に着目したものである。

【００５２】そして、請求項４の本発明は、上記枝メト
リック計算部が、共通的要素演算手段と、枝メトリック
最終演算手段とで構成されたことを特徴とし、請求項５
の本発明は、枝メトリック計算部が、全ての枝メトリッ
クを算出しようとした際に複数の枝メトリックの算出で
共通して現われる１種類又は２種類以上の演算の共通的
要素を計算し、求められた共通的要素から全ての枝メト
リックを計算することを特徴とする。

【００５３】請求項６の本発明は、送信シンボルの変調
方式が位相変調を伴うものである場合には、位相変化量
が等しい複数の枝の組の１個の枝の値を求めると、その
組の他の枝の値も求めた枝の値から容易に求められるこ
とと、枝メトリックの定義式がユークリッド距離の２乗
の場合には、全ての枝メトリックの計算で、位相変化量
が等しい複数の枝の組の１個の枝の値の大きさの計算
や、受信信号のサンプル値の大きさの計算や、位相変化
量が等しい複数の枝の組の１個の枝の値及び受信信号の
サンプル値の積の計算等が共通的に現われることに基づ
き、これらを演算の共通的要素としたものである。

【００５４】

【実施例】以下、π／４シフトＤＱＳＫ符号化方式に従
う送信シンボル系列Ｘを推定する最尤系列推定器に、本
発明を適用した第１〜第４実施例を図面を参照しながら
順に説明する。

【００５５】なお、これら第１〜第４実施例も、伝送路
モデルとしては上述した図５に示すモデルを仮定してお
り、しかも、Ｌが１である干渉波が２波のモデルを仮定
している。

【００５６】従って、第１〜第４実施例についてのパス
メトリックＪn の計算式は、上述した(5) 式におけるＬ
を１とした次の(7) 式となる。第１〜第４実施例は、こ
の(7) 式における第２項｜ｙn −（ｘn ｈ0 ＋ｘn-1 ｈ
1 ）｜² が該当する枝メトリックの値の計算方法に特徴
があり、特に、第１及び第２実施例は、そのうちの枝の
値（ｘn ｈ0 ＋ｘn-1 ｈ1 ）の計算方法に特徴がある。
そこで、以下では、枝メトリックの計算を中心に各実施
例を説明する。また、タップ係数には推定値を用いてい
るが、ｈ0 、ｈ1 で表す。

【００５７】 Ｊn ＝Ｊn-1 −｜ｙn −（ｘn ｈ0 ＋ｘn-1 ｈ1 ）｜² …(7) （Ｉ）第１実施例及び第２実施例に共通な基本的考え方
第１実施例及び第２実施例を説明する前に、まず、第１
実施例及び第２実施例に共通する基本的な考え方を説明
する。

【００５８】π／４シフトＤＱＳＫ変調方式に従う送信
シンボルは、上述した図４に示す信号空間ダイアグラム
（符号アルファベットの配置図）に従い、複素数でなる
８種類（０〜７）の送信シンボルをシンボル間隔毎に４
個ずつ交互に使用する。ここでの実施例では、２波モデ
ルを仮定しているので、トレリス図は上述した図６のよ
うになり、各時刻ｎの状態はその時刻で取り得る送信シ
ンボルの種類に対応した４状態である。図４に番号０〜
７が付された各送信シンボルＰ0 〜Ｐ7 は、複素平面の
単位円上に規則的に配置されており、(8) 式に示す複素
数で表される。なお、(8) 式においては、１÷２^1/2 を
０．７０７で表しており、虚数単位をｊで表している。

【００５９】 番号０の送信シンボルＰ0 ＝１ 番号１の送信シンボルＰ1 ＝０．７０７＋ｊ０．７０７ 番号２の送信シンボルＰ2 ＝ｊ 番号３の送信シンボルＰ3 ＝−０．７０７＋ｊ０．７０７ 番号４の送信シンボルＰ4 ＝−１ 番号５の送信シンボルＰ5 ＝−０．７０７−ｊ０．７０７ 番号６の送信シンボルＰ6 ＝−ｊ 番号７の送信シンボルＰ7 ＝０．７０７−ｊ０．７０７ …(8) ここで、ある時刻ｎ−１の送信シンボルｘn-1 が番号０
のシンボルＰ0 であり、次の時刻ｎの送信シンボルｘn
が番号１のシンボルＰ1 であると仮定すると、時刻ｎ−
１の状態０から時刻ｎの状態１への遷移に係る枝の値ｂ
01は、そのときのタップ係数（複素数）をｈ0 及びｈ1
として、(9) 式で表すことができる。

【００６０】 ｂ01＝ｘn ｈ0 ＋ｘn-1 ｈ1 ＝Ｐ0 ｈ0 ＋Ｐ1 ｈ1 ＝１・（ｈ0r＋ｊｈ0i）＋（0.707 ＋ｊ0.707)・（ｈ1r＋ｊｈ1i） ＝ｈ0r＋0.707 （ｈ1r−ｈ1i）＋ｊ｛ｈ0i＋0.707 （ｈ1r＋ｈ1i）｝ …(9) また、ある時刻ｎ−１の送信シンボルｘn-1 が番号６の
シンボルＰ6 であり、次の時刻ｎの送信シンボルｘn が
番号７のシンボルＰ7 であると仮定すると、時刻ｎ−１
の状態６から時刻ｎの状態７への遷移に係る枝の値ｂ67
は、(10)式で表すことができる。

【００６１】 ｂ67＝ｘn ｈ0 ＋ｘn-1 ｈ1 ＝Ｐ6 ｈ0 ＋Ｐ7 ｈ1 ＝−ｊ・（ｈ0r＋ｊｈ0i）＋（0.707 −ｊ0.707)・（ｈ1r＋ｊｈ1i） ＝ｈ0i＋0.707 （ｈ1r＋ｈ1i）−ｊ｛ｈ0r＋0.707 （ｈ1r−ｈ1i）｝ …(10) なお、この明細書においては、複素数の実数にはサフィ
ックスｒを付与し、虚数にはサフィックスｉを付与して
示しており、複数のサフィックスが付与される場合には
実数・虚数を示すサフィックスｒ、ｉを最後に位置させ
ている。

【００６２】上述した(9) 式及び(10)式の比較から、枝
の値ｂ01の実数と枝の値ｂ67の虚数の正負符号反転値と
が等しく、枝の値ｂ01の虚数と枝の値ｂ67の実数とが等
しいことが分かる。上述では、２種類の枝の値を示した
が、時刻ｎ−１から時刻ｎへ遷移する計１６種類の枝の
値についても、その実数と虚数とで共通の値や項が生じ
ている。絶対値部分で共通の項を考えると、共通的な値
は(11)式に示す４種類の値Ａ（１）〜Ａ（４）となる。

【００６３】 Ａ（１）＝0.707 （ｈ1r＋ｈ1i） Ａ（２）＝0.707 （ｈ1r−ｈ1i） Ａ（３）＝ｈ0r Ａ（４）＝ｈ0i …(11) 以上では、送信シンボル系列の奇数番目のシンボル期間
から偶数番目のシンボル期間への遷移について、１６種
類の枝の値が共通な演算要素（以下、必要に応じて、枝
の値の構成要素と呼ぶ）を含むことを説明したが、送信
シンボル系列の偶数番目のシンボル期間から奇数番目の
シンボル期間への遷移についても、１６種類の枝の値が
共通な演算要素を含んでおり、その値は、(12)式で表す
ことができる。

【００６４】 Ａ（１）＝0.707 （ｈ0r＋ｈ0i） Ａ（２）＝0.707 （ｈ0r−ｈ0i） Ａ（３）＝ｈ1r Ａ（４）＝ｈ1i …(12) 従って、逆に言えば、各枝の値ｂst（ｓが０，２，４，
６のときはｔは１，３，５，７；ｓが１，３，５，７の
ときはｔは０，２，４，６）の実数部ｂstr 及び虚数部
ｂsti は、これら構成要素Ａ（１）〜Ａ（４）を用い
て、次の(13)式で表すことができる。

【００６５】 ｂ01r ＝ Ａ（１）＋Ａ（３） ｂ01i ＝ Ａ（２）＋Ａ（４） ｂ03r ＝−Ａ（２）＋Ａ（３） ｂ03i ＝ Ａ（１）＋Ａ（４） ｂ05r ＝−Ａ（１）＋Ａ（３） ｂ05i ＝−Ａ（２）＋Ａ（４） ｂ07r ＝ Ａ（２）＋Ａ（３） ｂ07i ＝−Ａ（１）＋Ａ（４） ｂ21r ＝ Ａ（１）−Ａ（４） ｂ21i ＝ Ａ（２）＋Ａ（３） ｂ23r ＝−Ａ（２）−Ａ（４） ｂ23i ＝ Ａ（１）＋Ａ（３） ｂ25r ＝−Ａ（１）−Ａ（４） ｂ25i ＝−Ａ（２）＋Ａ（３） ｂ27r ＝ Ａ（２）−Ａ（４） ｂ27i ＝−Ａ（１）＋Ａ（３） ｂ41r ＝ Ａ（１）−Ａ（３） ｂ41i ＝ Ａ（２）−Ａ（４） ｂ43r ＝−Ａ（２）−Ａ（３） ｂ43i ＝ Ａ（１）−Ａ（４） ｂ45r ＝−Ａ（１）−Ａ（３） ｂ45i ＝−Ａ（２）−Ａ（４） ｂ47r ＝ Ａ（２）−Ａ（３） ｂ47i ＝−Ａ（１）−Ａ（４） ｂ61r ＝ Ａ（１）＋Ａ（４） ｂ61i ＝ Ａ（２）−Ａ（３） ｂ63r ＝−Ａ（２）＋Ａ（４） ｂ63i ＝ Ａ（１）−Ａ（３） ｂ65r ＝−Ａ（１）＋Ａ（４） ｂ65i ＝−Ａ（２）−Ａ（３） ｂ67r ＝ Ａ（２）＋Ａ（４） ｂ67i ＝−Ａ（１）−Ａ（３） …(13) ここで、位相変化量（(1) 式における位相差ΔΦn ）が
等しい枝（枝の前後の状態Ｓｓ、Ｓｔは位相の絶対値を
表している）について検討してみる。これらの枝は、そ
の枝の値（複素数）が類似している。そのため、１個の
枝の値を求めると、位相変化量が等しい他の枝の値も、
最初に求めた枝の値の虚数と実数を交換するなどの操作
で求めることができる。

【００６６】例えば、奇数番目のシンボル期間から偶数
番目のシンボル期間への遷移において、位相変化量がπ
／４である４個の枝の値ｂ01、ｂ25、ｂ45、ｂ67には、
以下の(14)式に示す関係がある。

【００６７】 ｂ01r ＝ Ａ（１）＋Ａ（３）＝ α ｂ01i ＝ Ａ（２）＋Ａ（４）＝ β ｂ25r ＝−Ａ（２）−Ａ（４）＝−β ｂ25i ＝ Ａ（１）＋Ａ（３）＝ α ｂ45r ＝−Ａ（１）−Ａ（３）＝−α ｂ45i ＝−Ａ（２）−Ａ（４）＝−β ｂ67r ＝ Ａ（２）＋Ａ（４）＝ β ｂ67i ＝−Ａ（１）−Ａ（３）＝−α …(14) 例えば、枝の値ｂ01（α＋ｊβ）を求めたならば、この
求めた枝の値（α，β）を利用して、他の枝の値ｂ25
（＝−β＋ｊα）、ｂ45（＝−α−ｊβ）、ｂ67（＝β
−ｊα）を求めることができる。

【００６８】以上までの説明から明らかなように、全１
６個の枝の値を、上述した(7) 式の定義式通り（ｘn ｈ
0 ＋ｘn-1 ｈ1 ）に計算する代りに、枝値の構成要素Ａ
（１）〜Ａ（４）を求め、次に、構成要素の値を利用し
て代表的な枝の値（α，β）を求め、さらに、他の枝の
値を求める手順で求めることができることが分かる。

【００６９】第１実施例及び第２実施例は、このような
考え方に従ってなされたものであり、枝メトリック計算
部（図７符号５１参照）が従来とは異なっている。

【００７０】（II）第１実施例 以下、第１実施例の最尤系列推定器における枝メトリッ
ク計算部について説明する。この第１実施例の最尤系列
推定器における枝メトリック計算部以外の構成は、従来
と同様で良く、その説明は省略する。

【００７１】図１は、第１実施例の枝メトリック計算部
７０の概略構成を示すものである。枝メトリック計算部
７０は、論理素子を用いたハードウェア構成によって実
現されており、枝値構成要素演算部７１、代表的枝値演
算部７２、枝値作成部７３及び枝メトリック最終演算部
７４から構成されている。

【００７２】枝値構成要素演算部７１には、伝送路推定
部（図７符号６０参照）からタップ係数ｈ0 （＝ｈ0r＋
ｊｈ0i）及びｈ1 （＝ｈ1r＋ｊｈ1i）が与えられ、枝値
構成要素演算部７１は、タップ係数ｈ0 及びｈ1 を用い
て、上述した(11)式又は(12)式に従って枝値の構成要素
Ａ（１）〜Ａ（４）をハードウェア的に求め、代表的枝
値演算部７２に与える。

【００７３】図８は、枝値構成要素演算部７１の詳細構
成例を示すものである。なお、図８では、入力側や出力
側のレジスタ等を省略している。

【００７４】２個のタップ係数の実数同士ｈ0r及びｈ1r
を択一的に選択する２個の選択スイッチ８０及び８１
と、２個のタップ係数の虚数同士ｈ0i及びｈ1iを択一的
に選択する２個の選択スイッチ８２及び８３とが設けら
れており、これらスイッチ８０〜８３は、外部から与え
られる時刻ｎの系列における順番の奇偶情報に応じて連
動して切り替わる。これらスイッチ８０〜８３は、(11)
式及び(12)式のいずれを適用するかを選択している。選
択スイッチ８０及び８２からの出力同士は加算器８４で
加算され、この加算出力に定数０．７０７が乗算器８５
で乗算されて構成要素Ａ（１）が得られる。また、選択
スイッチ８０からの出力から選択スイッチ８２からの出
力が減算器８６で減算され、この減算出力に定数０．７
０７が乗算器８７で乗算されて構成要素Ａ（２）が得ら
れる。選択スイッチ８１で選択された値は、そのまま構
成要素Ａ（３）となり、選択スイッチ８３で選択された
値は、そのまま構成要素Ａ（４）となる。

【００７５】枝値の構成要素Ａ（１）〜Ａ（４）が与え
られる代表的枝値演算部７２は、位相変化量が等しい４
個の枝でなる４組のそれぞれについて、構成要素Ａ
（１）〜Ａ（４）を用いて、代表的な枝値の実数α１〜
α４及び虚数β１〜β４をハードウェアで求め、枝値作
成部７３に与える。

【００７６】ここで、送信シンボル系列の奇数番目のシ
ンボル期間から偶数番目のシンボル期間への遷移につい
て例示すると、α１及びβ１は、位相変換量がπ／４の
枝の値ｂ01、ｂ23、ｂ45、ｂ67の組に係る値であり、こ
こでは枝の値ｂ01を代表値としている（上記(14)式参
照）。α２及びβ２は、位相変換量が３π／４の枝の値
ｂ03、ｂ25、ｂ47、ｂ61の組に係る値であり、ここでは
枝の値ｂ03を代表値としている。α３及びβ３は、位相
変換量が−３π／４の枝の値ｂ05、ｂ27、ｂ41、ｂ63の
組に係る値であり、ここでは枝の値ｂ05を代表値として
いる。α４及びβ４は、位相変化量が−π／４の枝の値
ｂ07、ｂ21、ｂ43、ｂ65の組に係る値であり、ここでは
枝の値ｂ07を代表値としている。

【００７７】図９は、代表的枝値演算部７２の詳細構成
例を示すものである。なお、図９では、入力側や出力側
のレジスタ等を省略している。

【００７８】代表的枝値演算部７２は、８個の加減算器
（加算器又は減算器）９０〜９７から構成されており、
各加減算器９０、…、９７は２個の構成要素の加減算に
よって代表的枝の値の実数α１、…、α４又は虚数β
１、…、β４を形成する。各加減算器９０、…、９７が
加減算を行なう２個の構成要素は、上記(13)式中の代表
的な枝値の演算式に従っている。

【００７９】枝値作成部７３は、実数及び虚数の組で与
えられる４種類の代表的な枝値（α１，β１）、…、
（α４，β４）から、上述した(14)式に示すような枝値
間の関係を利用して、その時刻での計１６種類の全ての
枝値をハードウェア的に作成し、枝メトリック最終演算
部７４に与える。

【００８０】図１０は、ある１個の代表的な枝の値（α
u ，βu ）（ｕは１〜４）について、枝値作成部７３の
詳細構成例を示したものである。なお、図１０では、入
力側や出力側のレジスタ等を省略している。なお、この
図１０においては、上述した(13)式に示したような１６
個の枝の値を、記載が上のものからｂ1 〜ｂ16で表して
いる。

【００８１】枝値作成部７３は、構成要素として２個の
正負符号反転器１００及び１０１を備えているが、概ね
配線分岐構成によって実現されている。代表的な枝の値
（αu ，βu ）はそのまま、４ｕ−３番目の枝の値（ｂ
(4u-3)r ，ｂ(4u-3)i ）として出力される。配線分岐構
成で操作された（−βu ，αu ）は、４ｕ−２番目の枝
の値（ｂ(4u-2)r ，ｂ(4u-2)i ）として出力され、（−
αu ，−βu ）は、４ｕ−１番目の枝の値（ｂ(4u-1)r
，ｂ(4u-1)i ）として出力され、（βu ，−αu ）
は、４ｕ番目の枝の値（ｂ(4u)r ，ｂ(4u)i ）として出
力される。

【００８２】枝メトリック最終演算部７４は、枝値作成
部７３から与えられた１６個の枝の値ｂ1 〜ｂ16と、入
力されたその時刻の受信信号のサンプル値ｙn とから、
(7)式の第２項に従う演算を実行して１６個の枝メトリ
ックをハードウェア的に求め、次段のＡＣＳ部（図７参
照）に出力する。なお、ｂv （ｖは１〜１６）は、(7)
式における（ｘn ｈ0 ＋ｘn-1 ｈ1 ）である。

【００８３】図１１は、ある１個の枝の値ｂvr＋ｊｂvi
について、枝メトリック最終演算部７４の詳細構成例を
示したものである。なお、図１１でも、入力側や出力側
のレジスタ等を省略している。

【００８４】サンプル値の実数ｙnrから枝の値の実数ｂ
vrが減算器１１１で減算され、この減算出力が乗算器１
１２によって２乗されて加算器１１３に与えられる。ま
た、サンプル値の虚数ｙniから枝の値の虚数ｂviが減算
器１１４で減算され、この減算出力が乗算器１１５によ
って２乗されて加算器１１３に与えられる。そして、加
算器１１３によって、実数差分の２乗と虚数差分の２乗
とが加算されて、複素数に係るユークリッド距離の２
乗、従って枝メトリックλv が得られて出力される。

【００８５】以上のように、この第１実施例によれば、
定義式通りに枝メトリックの演算を行なう構成にはなっ
ておらず、枝の値の構成要素の演算から開始して枝メト
リックを求めるようにしたので、従来に比べて、演算量
が少なくて済み、その結果、構成を簡単にできると共に
消費電力を低減することができる。

【００８６】次に、枝の値を得るまでについて、第１実
施例と従来とを比較し、上述の効果が得られることを明
らかにする。

【００８７】枝の値ｂv の定義式は、枝メトリックを求
める(7) 式の第２項であり、書き出すと次の(15)式に示
す通りである。

【００８８】 ｂv ＝ｘn ｈ0 ＋ｘn-1 ｈ1 …(15) ここで、仮定したシンボル値ｘn 及びｘn-1 も、タップ
係数ｈ0 及びｈ1 も複素数である。複素数同士の乗算で
は、展開式から明らかなように乗算が４回、加算が２回
（実数同士及び虚数同士をまとめるための加算）必要で
あり、定義式では複素数同士の乗算が２組あり、しかも
それぞれの実数同士及び虚数同士の加算が必要であるの
で、１個の枝の値を求めるためには乗算が８回、加算が
６回必要である。枝は、１６個あるので、全ての枝の値
を求めるためには、乗算が１２８回、加算が９６回必要
である。そのため、この回数に応じた乗算器や加減算器
を設けなければならない。

【００８９】一方、この第１実施例の場合、枝の値の構
成要素の演算のためには図８に示すように加算が２回
（加減算器が２個）、乗算が２回（乗算器が２個）で済
む。また、代表的枝値の演算のためには、図９に示すよ
うに、加算が８回（加減算器が８個）で済む。さらに、
全ての枝の作成のためには、図１０に示すように、４個
の枝の作成当り乗算が２回（乗算器が２個）で済むの
で、計８回の乗算で済む。従って、この第１実施例で枝
の値を得るためには、全体として乗算が１０回、加算が
１０回必要である。

【００９０】すなわち、定義式通りでは乗算が１２８回
必要なものが第１実施例では１０回で済み、定義式通り
では加算が９６回必要なものが第１実施例では１０回で
済み、この回数の相違が構成の簡単化や低消費電力化を
もたらす。

【００９１】（III ）第２実施例 次に、第２実施例の最尤系列推定器について説明する。
この第２実施例の最尤系列推定器は、ＤＳＰ（デジタル
シグナルプロセッサ）等のプロセッサを用いたソフトウ
ェア処理によるものである。

【００９２】最初に、送信シンボル系列Ｘの推定値を得
るための全体の処理を図１２のフローチャートに基づい
て説明する。

【００９３】まず、受信信号のサンプル値ｙn と送信シ
ンボルの推定値Ｅｘn とを用いた適応アルゴリズムによ
ってタップ係数ｈ0 及びｈ1 を更新し（ステップ１２
０）、次に、受信信号のサンプル値ｙn とタップ係数ｈ
0 、ｈ1 とから(7) 式に従う枝メトリックを計算する
（ステップ１２１）。

【００９４】その後、その時刻ｎのある１個の状態につ
いて、枝メトリックとその直前時刻ｎ−１までのパスメ
トリックの値Ｊn-1 とから、(7) 式に従う全てのパスメ
トリックＪn を計算し（ステップ１２２）、最大のパス
メトリックを生き残りパスメトリックとし、そのパスを
生き残りパスとし（ステップ１２３）、生き残りパスを
パスヒストリとして記憶すると共に、生き残りパスメト
リックをパスメトリックメモリに記憶する（ステップ１
２４）。これらの処理を、時刻ｎの全ての状態について
実行したか否かを確認し（ステップ１２５）、全ての状
態について終了していなければ、処理が終了していない
状態について上記ステップ１２２〜１２４の処理を実行
する。

【００９５】時刻ｎについての一連の処理が終了する
と、最終時刻Ｎの処理が終了したか否か判断し、すなわ
ち、最終のシンボルについての推定も終了したか否かを
判断し（ステップ１２６）、否定結果を得たときには上
述のステップ１２０に戻って次の時刻ｎ＋１の処理に進
み、一方、肯定結果を得た場合にはそのときのパスヒス
トリを出力して一連の処理を終了する（ステップ１２
７）。

【００９６】この第２実施例の最尤系列推定器は、ステ
ップ１２１の枝メトリックの算出処理（特に、枝の値の
算出処理）に特徴を有するものであり、他のステップの
処理は従来と同じであっても良い。

【００９７】以下、枝メトリックの算出処理（ステップ
１２１）について、図１３のフローチャートを参照して
詳述する。なお、この第２実施例も既述した第１実施例
と同様な考え方に従っているものである。

【００９８】ある時刻ｎの処理に入ると、位相変化量が
π／４（ｕ＝１）、３π／４（ｕ＝２）、−３π／４
（ｕ＝３）、−π／４（ｕ＝４）のいずれであるかを規
定する位相変化量パラメータｕを初期値１に設定した後
（ステップ１３０）、その時刻ｎ（推定しようとするシ
ンボル）がバースト内で偶数番目か奇数番目かを判別す
る（ステップ１３１）。偶数番目であると、上記(11)式
に従って、タップ係数ｈ0 及びｈ1 を用いて枝の構成要
素Ａ（１）〜Ａ（４）を計算し（ステップ１３２）、一
方、奇数番目であると、上記(12)式に従って、タップ係
数ｈ0 及びｈ1 を用いて枝の構成要素Ａ（１）〜Ａ
（４）を計算する（ステップ１３３）。

【００９９】次に、そのときの位相変化量パラメータｕ
の値を判別する（ステップ１３４〜１３７）。位相変化
量パラメータｕが取り得る値以外であると、エラー処理
を行なう（ステップ１３８）。

【０１００】位相変化量パラメータｕが１であると、代
表的な枝の値の実数αu をＡ（１）＋Ａ（３）とし、虚
数βu をＡ（２）＋Ａ（４）とする（ステップ１３
９）。位相変化量パラメータｕが２であると、代表的な
枝の値の実数αu をＡ（３）−Ａ（２）とし、虚数βu
をＡ（１）＋Ａ（４）とする（ステップ１４０）。位相
変化量パラメータｕが３であると、代表的な枝の値の実
数αu をＡ（３）−Ａ（１）とし、虚数βu をＡ（４）
−Ａ（２）とする（ステップ１４１）。位相変化量パラ
メータｕが４であると、代表的な枝の値の実数αu をＡ
（２）＋Ａ（３）とし、虚数βu をＡ（４）−Ａ（１）
とする（ステップ１４２）。

【０１０１】なお、送信シンボル系列の奇数番目のシン
ボル期間から偶数番目のシンボル期間への遷移について
例示すると、位相変化量π／４（ｕ＝１）については枝
の値ｂ01を代表させ、位相変化量３π／４（ｕ＝２）に
ついては枝の値ｂ03を代表させ、位相変化量−３π／４
（ｕ＝３）については枝の値ｂ05を代表させ、位相変化
量−π／４（ｕ＝４）については枝の値ｂ07を代表させ
ていることになる。

【０１０２】このようにして、そのときの位相変化量パ
ラメータｕに係る代表的な枝の値の実数αu 及び虚数β
u を得ると、位相変化量パラメータｕで規定されている
位相変化量に係る全ての枝の値を算出する（ステップ１
４３）。図１３におけるステップ１４３の表記において
は、上述した(13)式に示したような１６個の枝の値を、
記載が上のものからｂ1 〜ｂ16で表している。

【０１０３】この第２実施例ではソフトウェア的に求め
ているが、演算内容自体は第１実施例と同様である（図
１０参照）。すなわち、代表的な枝の値（αu ，βu ）
をそのまま、４ｕ−３番目の枝の値（ｂ(4u-3)r ，ｂ(4
u-3)i ）とし、（−βu ，αu ）を４ｕ−２番目の枝の
値（ｂ(4u-2)r ，ｂ(4u-2)i ）とし、（−αu ，−βu
）を４ｕ−１番目の枝の値（ｂ(4u-1)r ，ｂ(4u-1)i
）とし、（βu ，−αu）を４ｕ番目の枝の値（ｂ(4u)
r ，ｂ(4u)i ）としている。

【０１０４】このようにしてそのときの位相変化量パラ
メータｕが規定している位相変化量に係る４個の枝の値
が全て求まると、位相変化量パラメータｕを１インクリ
メントした後（ステップ１４４）、位相変化量パラメー
タｕをその取り得る最大値である４と比較することによ
り、全ての枝の値を算出したか否か確認し（ステップ１
４５）、算出が終了していなければ、上述したステップ
１３４に戻り、算出が終了していれば、その枝の値とそ
の時刻の受信信号のサンプル値ｙn から枝メトリックを
求めて、図１２のステップ１２２の処理に、得られた１
６個の枝メトリックを引き渡して一連の処理を終了する
（ステップ１４６）。

【０１０５】この第２実施例の乗算回数及び加算回数
と、ソフトウェア処理を行なう従来の乗算回数及び加算
回数との間にも、第１実施例で説明したと同様な回数関
係がある。

【０１０６】従って、この第２実施例によれば、従来よ
り演算量を削減することができ、枝メトリックを求める
処理時間を従来より大幅に短くすることができる。

【０１０７】（IV）第３実施例及び第４実施例に共通な
基本的考え方 第３実施例及び第４実施例を説明する前に、第３実施例
及び第４実施例に共通する基本的な考え方を説明する。
なお、上述したように、第３実施例及び第４実施例も、
伝送路モデルとしては上述した図５に示すモデルを仮定
しており、しかも、Ｌが１である干渉波が２波のモデル
を仮定している。

【０１０８】上述した第１実施例及び第２実施例は、送
信シンボル（その絶対位相）が信号空間ダイアグラム
（符号アルファベット図）上で規則的に配置されている
ことを利用し、枝メトリックの算出を効率良く実行でき
るようにしたものであり、第３実施例及び第４実施例も
同様に、送信シンボル（その絶対位相）が信号空間ダイ
アグラム上で規則的に配置されていることを利用し、枝
メトリックの算出を効率良く実行できるようにしたもの
である。しかし、第１実施例及び第２実施例が枝の値の
算出までに規則性を利用しているのに対して、第３実施
例及び第４実施例が枝メトリックの算出全体に規則性を
利用しているという相違がある。

【０１０９】上述したように、全ての枝の値は、位相変
化量が等しい枝の(16)式に示す代表的な枝の値の実数α
１〜α４及び虚数β１〜β４によって表現することがで
きる。次に示す(17)式は、奇数番目のシンボル期間から
偶数番目のシンボル期間への遷移について、各枝の値ｂ
st（別な表現でｂv ）を代表的な枝の値の実数及び虚数
によって表現したものである。なお、α１〜α４、β１
〜β４は、上記第１実施例及び第２実施例の説明で用い
た代表的な枝の値である。

【０１１０】 α１＝ｈ0r＋0.707*（ｈ1r−ｈ1i） β１＝ｈ0i＋0.707*（ｈ1r＋ｈ1i） α２＝ｈ0r−0.707*（ｈ1r＋ｈ1i） β２＝ｈ0r＋0.707*（ｈ1r−ｈ1i） α３＝ｈ0r−0.707*（ｈ1r−ｈ1i） β３＝ｈ0r−0.707*（ｈ1r＋ｈ1i） α４＝ｈ0r＋0.707*（ｈ1r＋ｈ1i） β４＝ｈ0r−0.707*（ｈ1r−ｈ1i） …(16) ｂ01r ＝ｂ1r＝ α１ ｂ01i ＝ｂ1i＝ β１ ｂ03r ＝ｂ2r＝ α２ ｂ03i ＝ｂ2i＝ β２ ｂ05r ＝ｂ3r＝ α３ ｂ05i ＝ｂ3i＝ β３ ｂ07r ＝ｂ4r＝ α４ ｂ07i ＝ｂ4i＝ β４ ｂ21r ＝ｂ5r＝−β４ ｂ21i ＝ｂ5i＝ α４ ｂ23r ＝ｂ6r＝−β１ ｂ23i ＝ｂ6i＝ α１ ｂ25r ＝ｂ7r＝−β２ ｂ25i ＝ｂ7i＝ α２ ｂ27r ＝ｂ8r＝−β３ ｂ27i ＝ｂ8i＝ α３ ｂ41r ＝ｂ9r＝−α３ ｂ41i ＝ｂ9i＝−β３ ｂ43r ＝ｂ10r ＝−α４ ｂ43i ＝ｂ10i ＝−β４ ｂ45r ＝ｂ11r ＝−α１ ｂ45i ＝ｂ11i −β１ ｂ47r ＝ｂ12r ＝−α２ ｂ47i ＝ｂ12i ＝−β２ ｂ61r ＝ｂ13r ＝ β２ ｂ61i ＝ｂ13i ＝−α２ ｂ63r ＝ｂ14r ＝ β３ ｂ63i ＝ｂ14i ＝−α３ ｂ65r ＝ｂ15r ＝ β４ ｂ65i ＝ｂ15i −α４ ｂ67r ＝ｂ16r ＝ β１ ｂ67i ＝ｂ16i ＝−α１ …(17) １６個の枝メトリックλv （ｖは１〜１６）は、このよ
うな複素数である枝の値ｂv （＝ｘn ｈ0 ＋ｘn-1 ｈ1
）と、複素数である受信信号のサンプル値ｙnを用いて
次の(18)式で表すことができる（上記(7) 式参照）。

【０１１１】 λv ＝（ｙn −ｂv ）² ＝（ｙnr−ｂvr）2 ＋（ｙni−ｂvi）² …(18) この(18)式を展開すると、次の(19)式に変形することが
できる。

【０１１２】 λv ＝（ｙnr）² ＋（ｂvr）² ＋（ｙni）² ＋（ｂvi）² −２（ｙnr）（ｂvr）−２（ｙni）（ｂvi） ＝（ｙnr）² ＋（ｙni）² ＋（ｂvr）² ＋（ｂvi）² −２｛（ｙnr）（ｂvr）＋（ｙni）（ｂvi）｝ …(19) この(19)式から、枝メトリックλv は、(20)式に示すよ
うに、受信信号のサンプル値ｙn だけで決定される(21)
式に示す値Ｂと、枝の値ｂv だけで決定される(21)式に
示す値Ｃと、両者から決定される(21)式に示す値Ｄの加
減算で求められることが分かる。

【０１１３】 λv ＝Ｂ＋Ｃ−Ｄ …(20) Ｂ＝（ｙnr）² ＋（ｙni）² Ｃ＝（ｂvr）² ＋（ｂvi）² Ｄ＝２｛（ｙnr）（ｂvr）＋（ｙni）（ｂni）｝ …(21) ここで、受信信号のサンプル値ｙn は１６個の枝メトリ
ックλ1 〜λ16に関して同一であり、枝の値ｂ1 〜ｂ16
には上述したような規則性があるので、これらのことを
利用すると、枝メトリックの各構成要素Ｂ、Ｃ、Ｄは、
以下のような種類に限定される。

【０１１４】枝メトリックの構成要素Ｂは、受信信号の
サンプル値ｙn の実数ｙnrと虚数ｙniの２乗和であり
（従ってサンプル値ｙn の大きさを表している）、１６
個の全ての枝メトリックλ1 〜λ16に共通であり、値は
上記(21)式に従う１種類だけである。

【０１１５】枝メトリックの構成要素Ｃは、枝の値ｂv
の実数ｂvrと虚数ｂviの２乗和であるので（従って枝の
値ｂv の大きさを表している）、１６個の枝メトリック
λ1〜λ16での構成要素Ｃは、代表的な枝の値を用い
た、次の(22)式に示す４種類に分類できる。

【０１１６】 Ｃ１＝（α１）² ＋（β１）² Ｃ２＝（α２）² ＋（β２）² Ｃ３＝（α３）² ＋（β３）² Ｃ４＝（α４）² ＋（β４）² …(22) 枝メトリックの構成要素Ｄは、枝の値ｂv と受信信号の
サンプル値ｙn の積であるので分類効率は悪いが、正負
符号を無視すると、１６個の枝メトリックλ1〜λ16で
の構成要素Ｄは、次の(23)式に示すように、８種類に分
類できる。

【０１１７】 Ｄ１＝２｛（ｙnr）（α１）＋（ｙni）（β１）｝ Ｄ２＝２｛（ｙnr）（β１）−（ｙni）（α１）｝ Ｄ３＝２｛（ｙnr）（α２）＋（ｙni）（β２）｝ Ｄ４＝２｛（ｙnr）（β２）−（ｙni）（α２）｝ Ｄ５＝２｛（ｙnr）（α３）＋（ｙni）（β３）｝ Ｄ６＝２｛（ｙnr）（β３）−（ｙni）（α３）｝ Ｄ７＝２｛（ｙnr）（α４）＋（ｙni）（β４）｝ Ｄ８＝２｛（ｙnr）（β４）−（ｙni）（α４）｝ …(23) 以上の説明から、１６個の枝メトリックλ1 〜λ16を、
(18)式の定義式通りに計算して求める代りに、代表的な
枝の値α１〜α４、β１〜β４を求め、枝メトリックの
構成要素Ｂ、Ｃ１〜Ｃ４、Ｄ１〜Ｄ８を求め、構成要素
を加減算して求めることができることが分かる。このよ
うにして求めた場合には、後述するように、定義式通り
に計算して求めた場合より演算量が少なくなる。

【０１１８】以下に詳述する第３実施例及び第４実施例
は、このような考え方に従ってなされたものである。

【０１１９】（Ｖ）第３実施例 以下、第３実施例の最尤系列推定器における枝メトリッ
ク計算部について説明する。この第３実施例の最尤系列
推定器における枝メトリック計算部以外の構成は、従来
と同様でも良く、その説明は省略する。

【０１２０】図１４は、第３実施例の枝メトリック計算
部７０の概略構成を示すものである。枝メトリック計算
部１５０は、論理素子を用いたハードウェア構成によっ
て実現されており、枝値構成要素演算部１５１、代表的
枝値演算部１５２、枝値大きさ演算部１５３、受信サン
プル大きさ演算部１５４、枝値・受信サンプル積演算部
１５５及び枝メトリック最終演算部１５６から構成され
ている。

【０１２１】枝値構成要素演算部１５１には、伝送路推
定部からタップ係数ｈ0 及びｈ1 が与えられ、枝値構成
要素演算部１５１は、タップ係数ｈ0 及びｈ1 を用い
て、上述した(11)式又は(12)式に従って枝の値の構成要
素Ａ（１）〜Ａ（４）をハードウェア的に求めて代表的
枝値演算部１５２に与え、代表的枝値演算部１５２は、
位相変化量が等しい４個の枝でなる４組のそれぞれにつ
いて、構成要素Ａ（１）〜Ａ（４）を用いて、代表的な
枝の値の実数α１〜α４及び虚数β１〜β４をハードウ
ェアで求め、枝値大きさ演算部１５３及び枝値・受信サ
ンプル積演算部１５５に与える。

【０１２２】以上のように、この第３実施例でも、代表
的な枝の値（α１〜α４及びβ１〜β４）を、枝の値の
構成要素Ａ（１）〜Ａ（４）を一旦得てから求めてお
り、従って、枝値構成要素演算部１５１及び代表的枝値
演算部１５２はそれぞれ、第１実施例における枝値構成
要素演算部７１及び代表的枝値演算部７２と等しく、そ
の詳細構成は、第１実施例に係る図８及び図９に示す通
りである。

【０１２３】枝値大きさ演算部１５３は、代表的枝値演
算部１５２からの代表的な枝の値の実数α１〜α４及び
虚数β１〜β４を用い、上述した(22)式に従って枝メト
リックの構成要素（枝値大きさ）Ｃ１〜Ｃ４をハードウ
ェア的に求めて枝メトリック最終演算部１５６に与え
る。

【０１２４】図１５は、ある１個の代表的な枝の値（α
u ，βu ）（ｕは１〜４）について、枝値大きさ演算部
１５３の詳細構成例を示したものである。なお、図１５
でも、入力側や出力側のレジスタ等を省略している。

【０１２５】図１５において、代表的枝値の実数αu 及
び虚数βu はそれぞれ、対応する乗算器１６０、１６１
によって２乗され、これら２乗値が加算器１６２によっ
て加算されて構成要素Ｃu となる。

【０１２６】受信サンプル大きさ演算部１５４には、そ
の時刻ｎの受信信号のサンプル値ｙn が与えられ、受信
サンプル大きさ演算部１５４は、サンプル値の実数ｙnr
及び虚数ｙniを用い、上述した(21)式に従って枝メトリ
ックの構成要素（受信サンプル値大きさ）Ｂをハードウ
ェア的に求めて枝メトリック最終演算部１５６に与え
る。

【０１２７】図１６は、受信サンプル値大きさ演算部１
５４の詳細構成例を示したものである。なお、図１６で
も、入力側や出力側のレジスタ等を省略している。

【０１２８】図１６において、受信信号のサンプル値の
実数ｙnr及び虚数ｙniはそれぞれ、対応する乗算器１７
０、１７１によって２乗され、これら２乗値が加算器１
７２によって加算されて構成要素Ｂとなる。

【０１２９】枝値・受信サンプル積演算部１５５には、
代表的枝値演算部１５２から代表的な枝の値の実数α１
〜α４及び虚数β１〜β４が与えられると共に、その時
刻ｎの受信信号のサンプル値ｙn が与えられる。枝値・
受信サンプル積演算部１５５は、サンプル値の実数ｙnr
及び虚数ｙniと、代表的な枝の値の実数α１〜α４及び
虚数β１〜β４とを用い、上述した(23)式に従って枝メ
トリックの構成要素（枝値・受信サンプル積）Ｄ１〜Ｄ
８をハードウェア的に求めて枝メトリック最終演算部１
５６に与える。

【０１３０】図１７は、ある１個の代表的な枝の値（α
u ，βu ）（ｕは１〜４）について、枝値・受信サンプ
ル積演算部１５５の詳細構成例を示したものである。な
お、図１７でも、入力側や出力側のレジスタ等を省略し
ている。

【０１３１】図１７において、サンプル値の実数ｙnr及
び代表的枝値の実数αu が乗算器１８０によって乗算さ
れ、サンプル値の虚数ｙni及び代表的枝値の虚数βu が
乗算器１８１によって乗算され、これら乗算出力が加算
器１８２で加算された後、乗算器１８３によって２倍さ
れて構成要素Ｄ2u-1となる。サンプル値の実数ｙnr及び
代表的枝値の虚数βu が乗算器１８４によって乗算さ
れ、サンプル値の虚数ｙni及び代表的枝値の実数αu が
乗算器１８５によって乗算され、前者の乗算出力から後
者の乗算出力が減算器１８６で減算された後、乗算器１
８７によって２倍されて構成要素Ｄ2uとなる。

【０１３２】枝メトリック最終演算部１５６は、与えら
れた構成要素Ｂ、Ｃ１〜Ｃ４、Ｄ１〜Ｄ８を用い、上述
した(20)式に従って枝メトリックλ1 〜λ16を求めて、
次段のＡＣＳ部（図７参照）に出力する。

【０１３３】図１８は、ある１個の構成要素Ｃu （ｕは
１〜４）について、枝メトリック最終演算部１５６の詳
細構成例を示したものである。なお、図１８でも、入力
側や出力側のレジスタ等を省略している。

【０１３４】図１８において、構成要素Ｂ及び構成要素
Ｃu は加算器１９０によって加算される。この加算出力
に構成要素Ｄ2u-1が加算器１９１で加算されて枝メトリ
ックλ4u-3となる。上記加算出力から構成要素Ｄ2u-1が
減算器１９２で減算されて枝メトリックλ4u-2となる。
上記加算出力に構成要素Ｄ2uが加算器１９３で加算され
て枝メトリックλ4u-1となる。上記加算出力から構成要
素Ｄ2uが減算器１９４で減算されて枝メトリックλ4uと
なる。

【０１３５】以上のように、この第３実施例によれば、
定義式通りに枝メトリックの演算を行なう構成にはなっ
ておらず、枝メトリックの構成要素の演算を先に行なっ
て、それを利用して枝メトリックを求めるようにしてい
るので、従来に比べて、演算量が少なくて済み、その結
果、構成を簡単にできると共に消費電力を低減すること
ができる。

【０１３６】次に、枝メトリックの値を得るまでについ
て、第３実施例と従来（定義式通り）との演算回数を比
較し、上述の効果が大きいことを明らかにする。

【０１３７】従来では、第１実施例について説明したよ
うに、枝の値ｂ1 〜ｂ16を得るために乗算が１２８回、
加算が９６回必要である。１個の枝メトリックを、得ら
れた枝の値をそのまま用いた定義式（(18)式）に従って
得る場合には、乗算２回、加算３回必要であり、従っ
て、１６個の枝メトリックを得るには、乗算３２回、加
算４８回必要である。すなわち、従来では、乗算１６０
（＝１２８＋３２）回、加算１４４（＝９６＋４８）回
必要である。

【０１３８】この第３実施例において、代表的枝の値を
得るためには、乗算２回、加算１０回必要である（図８
及び図９参照）。構成要素Ｂを得るためには、乗算２
回、加算１回必要である（図１６参照）。構成要素Ｃ１
〜Ｃ４を得るためには、乗算８回、加算４回必要である
（図１５参照）。構成要素Ｄ１〜Ｄ８を得るためには、
乗算２４回、加算８回必要である（図１７参照）。３種
類の構成要素から枝メトリックを得るためには、乗算０
回、加算１６回必要である（図１８参照）。従って、１
６個の枝メトリックを得るには、乗算３６回、加算３９
回必要である。

【０１３９】すなわち、定義式通りでは乗算が１６０回
必要なものが第３実施例では４８回で済み、定義式通り
では加算が１４４回必要なものが第３実施例では３９回
で済み、この回数の相違により、第３実施例が従来に比
較して、構成の簡単化や低消費電力化をもたらしている
ことが分かる。

【０１４０】（VI）第４実施例次に、第４実施例の最尤
系列推定器について説明する。この第４実施例の最尤系
列推定器は、ＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）等
のプロセッサを用いたソフトウェア処理によるものであ
る。

【０１４１】この第４実施例においても、送信シンボル
系列Ｘの推定値を得るための全体の処理は、上述した第
２実施例と同様に、図１２のフローチャートに示す通り
である。しかし、枝メトリックの具体的な算出処理（ス
テップ１２１）が第２実施例や従来とは異なっている。

【０１４２】以下、第４実施例の枝メトリックの算出処
理（ステップ１２１）について、図１９のフローチャー
トを参照して詳述する。なお、この第４実施例も既述し
た第３実施例と同様な考え方に従っているものである。

【０１４３】ある時刻ｎの処理に入ると、位相変化量が
π／４（ｕ＝１）、３π／４（ｕ＝２）、−３π／４
（ｕ＝３）、−π／４（ｕ＝４）のいずれであるかを規
定する位相変化量パラメータｕを初期値１に設定し（ス
テップ２００）、入力された受信信号のサンプル値の実
数ｙnr及び虚数ｙniから、上述した(21)式に従って、構
成要素（受信サンプル大きさ）Ｂを演算した後（ステッ
プ２０１）、その時刻ｎ（推定しようとするシンボル）
がバースト内で偶数番目か奇数番目かを判別する（ステ
ップ２０２）。

【０１４４】偶数番目であると、そのときの位相変化量
パラメータｕの値を確認して（ステップ２０３〜２０
６）、その位相変化量を有する代表的な枝の値を算出す
る（ステップ２０７〜２１０）。この偶数番目の場合に
は、代表的な枝の値αu 、βuの算出は、上述した(16)
式に従って行なう。位相変化量パラメータｕの値の確認
で取り得ない値であることを判別したときには、エラー
処理を行なう（ステップ２１１）。

【０１４５】同様に、奇数番目であると、そのときの位
相変化量パラメータｕの値を確認して（ステップ２１２
〜２１５）、その位相変化量を有する代表的な枝の値を
算出する（ステップ２１６〜２１９）。この奇数番目の
場合には、代表的な枝の値αu 、βu の算出は、上述し
た(16)式におけるｈ0rをｈ1rに置換え、ｈ0iをｈ1iに置
換え、ｈ1rをｈ0rに置換え、ｈ1iをｈ0iに置換えた演算
式に従って行なわれる。奇数番目の場合でも、位相変化
量パラメータｕの値の確認で、取り得ない値であること
を判別したときには、エラー処理を行なう（ステップ２
１１）。

【０１４６】次に、このようにして求めた代表的な枝の
値αu （＝ｂvr）、βu （＝ｂvi）を用いて、構成要素
（枝値大きさ）Ｃを、上述した(21)式に従って演算する
（ステップ２２０）。

【０１４７】また、構成要素（枝値・受信サンプル積）
Ｄ2u-1及びＤ2uを、上述した(21)式に従って演算する
（ステップ２２１）。具体的に示すと、次の(24)式に示
す演算を行なう。

【０１４８】 Ｄ2u-1＝ｙnr・αu ＋ｙni・βu Ｄ2u ＝ｙnr・βu −ｙni・αu …(24) そして、求められた構成要素Ｂ、Ｃ、Ｄ2u-1、Ｄ2uか
ら、そのときの位相変化量パラメータｕに係る位相変化
量の４個の枝についての枝メトリックλ4u-3、λ4u-2、
λ4u-1、λ4uを、上述した(20)式に従って演算する（ス
テップ２２２）。具体的に示すと、次の(25)式に示す演
算を行なう。

【０１４９】 λ4u-3＝Ｂ＋Ｃ＋Ｄ2u-1 λ4u-2＝Ｂ＋Ｃ−Ｄ2u-1 λ4u-1＝Ｂ＋Ｃ＋Ｄ2u λ4u ＝Ｂ＋Ｃ−Ｄ2u …(25) このようにして、そのときの位相変化量パラメータｕが
規定している位相変化量に係る４個の枝について枝メト
リックの算出を終了すると、位相変化量パラメータｕを
１インクリメントした後（ステップ２２３）、位相変化
量パラメータｕを、その取り得る最大値である４と比較
することにより、１６個全ての枝メトリックを算出した
か否か確認し（ステップ２２４）、全ての枝メトリック
の算出が終了していなければ、上述したステップ２０２
に戻り、全ての枝メトリックの算出が終了していれば、
上述した図１２のステップ１２２の処理に、得られた１
６個の枝メトリックを引き渡して一連の処理を終了す
る。

【０１５０】この第４実施例の乗算回数及び加算回数
と、ソフトウェア処理を行なう従来の乗算回数及び加算
回数との間にも、ほぼ第３実施例で説明したと同様な回
数関係がある。

【０１５１】従って、この第４実施例によれば、従来よ
り演算量を削減することができ、枝メトリックを求める
処理時間を従来より大幅に短くすることができる。

【０１５２】（VII)ＱＰＳＫ変調方式のシンボルに対す
る本発明の適用性 上記第１〜第４実施例は、シンボルがπ／４シフトＤＱ
ＰＳＫ変調方式に従うものを示したが、本発明はこれ以
外の変調方式に従うシンボル系列に対しても適用可能で
ある。要は、信号空間ダイアグラム上でシンボルが規則
的に配置されているものであれば良く、例えば、ＱＰＳ
Ｋ変調方式やＱＡＭ変調方式などを挙げることができ
る。

【０１５３】以下、構成及び処理については説明を省略
するが、ＱＰＳＫ変調方式のシンボルに対しても、本発
明が適用できることを簡単に説明する。特に、枝の値を
効率的に求めることができる第１実施例及び第２実施例
の基本的な考え方と同様な考え方ができることを説明す
る。なお、伝送路は上記実施例と同様に白色ガウス雑音
の２波モデルを仮定している。

【０１５４】図２０の信号空間ダイアグラム（符号アル
ファベット）に示すように、ＱＰＳＫ変調方式のシンボ
ルも規則的に配置されている。

【０１５５】１６個の枝の値ｂst（ｓは０〜３：ｔも０
〜３）は、次の(26)式に示す４個の構成要素（タップ係
数の組合わせ値）Ａ（１）〜Ａ（４）によって、(27)式
に示すように、全て表すことができる。

【０１５６】 Ａ（１）＝0.707 （ｈ0r−ｈ0i） Ａ（２）＝0.707 （ｈ0r＋ｈ0i） Ａ（３）＝0.707 （ｈ1r＋ｈ1i） Ａ（４）＝0.707 （ｈ1r−ｈ1i） …(26) ｂ00r ＝ Ａ（１）＋Ａ（４） ｂ00i ＝ Ａ（２）＋Ａ（３） ｂ01r ＝ Ａ（１）−Ａ（３） ｂ01i ＝ Ａ（２）−Ａ（４） ｂ02r ＝ Ａ（１）−Ａ（３） ｂ02i ＝ Ａ（２）−Ａ（３） ｂ03r ＝ Ａ（１）＋Ａ（３） ｂ03i ＝ Ａ（２）＋Ａ（４） ｂ10r ＝−Ａ（２）＋Ａ（４） ｂ10i ＝−Ａ（１）＋Ａ（３） ｂ11r ＝−Ａ（２）−Ａ（３） ｂ11i ＝−Ａ（１）−Ａ（４） ｂ12r ＝−Ａ（２）−Ａ（４） ｂ12i ＝−Ａ（２）−Ａ（３） ｂ13r ＝−Ａ（２）＋Ａ（３） ｂ13i ＝−Ａ（１）＋Ａ（４） ｂ20r ＝−Ａ（１）＋Ａ（４） ｂ20i ＝−Ａ（２）＋Ａ（３） ｂ21r ＝−Ａ（１）−Ａ（３） ｂ21i ＝−Ａ（２）−Ａ（４） ｂ22r ＝−Ａ（１）−Ａ（４） ｂ22i ＝−Ａ（２）−Ａ（３） ｂ23r ＝−Ａ（１）＋Ａ（３） ｂ23i ＝−Ａ（１）＋Ａ（４） ｂ30r ＝ Ａ（２）＋Ａ（４） ｂ30i ＝ Ａ（１）＋Ａ（３） ｂ31r ＝ Ａ（２）−Ａ（３） ｂ31i ＝ Ａ（１）−Ａ（４） ｂ32r ＝ Ａ（２）−Ａ（４） ｂ32i ＝ Ａ（１）−Ａ（３） ｂ33r ＝−Ａ（１）＋Ａ（４） ｂ33i ＝ Ａ（１）＋Ａ（４） …(27) ここで、位相変化量が等しい４個の枝、例えば、ｂ00、
ｂ11、ｂ22、ｂ33については、以下の(28)式に示す関係
がある。

【０１５７】 ｂ00r ＝ Ａ（１）＋Ａ（４）＝ α ｂ00i ＝ Ａ（２）＋Ａ（３）＝ β ｂ11r ＝−Ａ（２）−Ａ（３）＝−β ｂ11i ＝−Ａ（１）−Ａ（４）＝−α ｂ22r ＝−Ａ（１）−Ａ（４）＝−α ｂ22i ＝−Ａ（２）−Ａ（３）＝−β ｂ33r ＝ Ａ（２）＋Ａ（３）＝ β ｂ33i ＝ Ａ（１）＋Ａ（４）＝ α …(28) 例えば、枝の値ｂ00を求めたならば、この求めた枝の値
（α，β）を利用して、他の枝の値ｂ11、ｂ22、ｂ33を
求めることができる。

【０１５８】以上までの説明から明らかなように、π／
４シフトＤＱＰＳＫ変調方式に従うシンボルの場合と同
様に、ＱＰＳＫ変調方式に従うシンボルについても第１
実施例や第２実施例が採用した考え方を適用できること
が分かる。

【０１５９】説明は省略するが、以上から類推できるよ
うに、π／４シフトＤＱＰＳＫ変調方式に従うシンボル
の場合と同様に、ＱＰＳＫ変調方式に従うシンボルにつ
いても第３実施例や第４実施例が採用した考え方を適用
できる。

【０１６０】（VIII) 他の実施例 変調方式が限定されないことは上述したが、本発明はこ
の点以外でも、上記実施例以外の変形実施例を許容する
ものである。

【０１６１】上記第１〜第４実施例においては、伝送路
として２波モデルを仮定したが、３波以上のモデルを仮
定した最尤系列推定器に対しても本発明を適用すること
ができる。

【０１６２】また、第２実施例及び第４実施例において
は、最尤系列推定器としての全ての処理をソフトウェア
的に行なうものを示したが、少なくとも枝メトリック計
算処理をソフトウェア的に行なうようにしても良い。

【０１６３】さらに、上記実施例では、陸上デジタル移
動無線通信に適用することを前提として説明したが、伝
送路が有線のものに適用することもでき、また、記録媒
体に記録再生するような広義の伝送路を有するものにも
適用することができる。

【０１６４】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、枝メト
リック計算部の演算において、送信シンボルに係る符号
アルファベットの規則性に関連して、全ての枝メトリッ
クを計算しようとした場合に共通的に現われる演算の共
通的要素を計算し、これを用いて全ての枝メトリックを
計算して求めるようにしたので、従来より枝メトリック
を得るための演算量を少なくすることができる。

【０１６５】その結果、ハードウェア的に枝メトリック
計算部が構成された場合には、構成を簡単にでき、消費
電力も抑えることができる。また、ソフトウェア的に枝
メトリック計算部が構成された場合には、処理時間を短
縮化させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の構成ブロック図である。

【図２】ＴＤＭＡフレームの構成図である。

【図３】デジタル無線通信の構成例を示すブロック図で
ある。

【図４】π／４シフトＤＱＰＳＫ方式の信号空間ダイア
グラムである。

【図５】伝送路モデルを示すブロック図である。

【図６】π／４シフトＤＱＰＳＫ方式のトレイス図であ
る。

【図７】最尤系列推定器の基本的構成のブロック図であ
る。

【図８】第１実施例の枝値構成要素演算部の詳細構成を
示すブロック図である。

【図９】第１実施例の代表的枝値演算部の詳細構成を示
すブロック図である。

【図１０】第１実施例の枝値作成部の詳細構成を示すブ
ロック図である。

【図１１】第１実施例の枝メトリック最終演算部の詳細
構成を示すブロック図である。

【図１２】最尤系列推定の基本的処理を示すフローチャ
ートである。

【図１３】第２実施例の枝メトリック算出処理を示すフ
ローチャートである。

【図１４】第３実施例の構成ブロック図である。

【図１５】第３実施例の枝値大きさ演算部の詳細構成を
示すブロック図である。

【図１６】第３実施例の受信サンプル大きさ演算部の詳
細構成を示すブロック図である。

【図１７】第３実施例の枝値・受信サンプル積演算部の
詳細構成を示すブロック図である。

【図１８】第３実施例の枝メトリック最終演算部の詳細
構成を示すブロック図である。

【図１９】第４実施例の枝メトリック算出処理を示すフ
ローチャートである。

【図２０】ＱＰＳＫ方式の信号空間ダイアグラムであ
る。

【符号の説明】

７０、１５０…枝メトリック計算部、７１、１５１…枝
値構成要素演算部、７２、１５２…代表的枝値演算部、
７３…枝値作成部、７４、１５６…枝メトリック最終演
算部、１５３…枝値大きさ演算部、１５４…受信サンプ
ル大きさ演算部、１５５…枝値・受信サンプル積演算
部。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 受信信号のサンプル値の部分系列と送信
   シンボルの部分系列の推定値とを用いて、伝送路のイン
   パルス応答を推定する伝送路推定部と、 推定された伝送路のインパルス応答と受信信号のサンプ
   ル値部分系列とから送信シンボル系列を順次推定してい
   く、枝メトリック計算部、加算−比較−選択手部、パス
   メトリック記憶部及びパスヒストリ記憶部でなるビタビ
   ・アルゴリズム処理部とを備えた最尤系列推定器におい
   て、 上記枝メトリック計算部が、 送信シンボルに係る符号アルファベットの規則性に関連
   して、状態間を結ぶ全ての枝の値を算出しようとした際
   に複数の枝の値の算出で共通的に現われる演算の共通的
   要素を計算する共通的要素演算手段と、 求められた共通的要素から全ての枝の値を作成する枝の
   値作成手段と、 求められた全ての枝の値から全ての枝メトリックを計算
   する枝メトリック最終演算手段とで構成されたことを特
   徴とする最尤系列推定器。
2. 【請求項２】 受信信号のサンプル値の部分系列と送信
   シンボルの部分系列の推定値とを用いて、伝送路のイン
   パルス応答を推定する伝送路推定部と、 推定された伝送路のインパルス応答と受信信号のサンプ
   ル値部分系列とから送信シンボル系列を順次推定してい
   く、枝メトリック計算部、加算−比較−選択手部、パス
   メトリック記憶部及びパスヒストリ記憶部でなるビタビ
   ・アルゴリズム処理部とを備えた最尤系列推定器におい
   て、 上記枝メトリック計算部が、 送信シンボルに係る符号アルファベットの規則性に関連
   して、状態間を結ぶ全ての枝の値を算出しようとした際
   に複数の枝の値の算出で共通的に現われる演算の共通的
   要素を計算し、求められた共通的要素から全ての枝の値
   を作成し、求められた全ての枝の値から全ての枝メトリ
   ックを計算して求めることを特徴とする最尤系列推定
   器。
3. 【請求項３】 送信シンボルの変調方式が位相変調を伴
   うものであり、 上記演算の共通的要素が、位相変化量が等しい複数の枝
   の組の１個の枝の値であることを特徴とした請求項１又
   は２に記載の最尤系列推定器。
4. 【請求項４】 受信信号のサンプル値の部分系列と送信
   シンボルの部分系列の推定値とを用いて、伝送路のイン
   パルス応答を推定する伝送路推定部と、 推定された伝送路のインパルス応答と受信信号のサンプ
   ル値部分系列とから送信シンボル系列を順次推定してい
   く、枝メトリック計算部、加算−比較−選択手部、パス
   メトリック記憶部及びパスヒストリ記憶部でなるビタビ
   ・アルゴリズム処理部とを備えた最尤系列推定器におい
   て、 上記枝メトリック計算部が、 送信シンボルに係る符号アルファベットの規則性に関連
   して、状態間を結ぶ全ての枝の枝メトリックを算出しよ
   うとした際に複数の枝メトリックの算出で共通的に現わ
   れる１種類又は２種類以上の演算の共通的要素を計算す
   る共通的要素演算手段と、 求められた共通的要素から全ての枝メトリックを計算す
   る枝メトリック最終演算手段とで構成されたことを特徴
   とする最尤系列推定器。
5. 【請求項５】 受信信号のサンプル値の部分系列と送信
   シンボルの部分系列の推定値とを用いて、伝送路のイン
   パルス応答を推定する伝送路推定部と、 推定された伝送路のインパルス応答と受信信号のサンプ
   ル値部分系列とから送信シンボル系列を順次推定してい
   く、枝メトリック計算部、加算−比較−選択手部、パス
   メトリック記憶部及びパスヒストリ記憶部でなるビタビ
   ・アルゴリズム処理部とを備えた最尤系列推定器におい
   て、 上記枝メトリック計算部が、 送信シンボルに係る符号アルファベットの規則性に関連
   して、状態間を結ぶ全ての枝の枝メトリックを算出しよ
   うとした際に複数の枝メトリックの算出で共通的に現わ
   れる１種類又は２種類以上の演算の共通的要素を計算
   し、求められた共通的要素から全ての枝メトリックを計
   算することを特徴とする最尤系列推定器。
6. 【請求項６】 送信シンボルの変調方式が位相変調を伴
   うものであり、 上記演算の共通的要素が、位相変化量が等しい複数の枝
   の組の１個の枝の値の大きさと、受信信号のサンプル値
   の大きさと、位相変化量が等しい複数の枝の組の１個の
   枝の値及び受信信号のサンプル値の積であることを特徴
   とした請求項４又は５に記載の最尤系列推定器。