(57)【要約】【課題】誤り訂正能力を向上可能な軟判定値を生成する軟判定値生成装置を得ること。【解決手段】差動信号の送信振幅を以前の差動信号の送信振幅で正規化する、振幅方向に情報を持つ変調方式を用いた正規化差動符号送信方式に対応する正規化差動受信方式において、受信信号を正規化差動復号した正規化差動復号信号と送信信号レプリカとのユークリッド距離に基づいて、推定復調ビット系列に対する第１の軟判定値を生成するデマッピング部３２と、受信信号の受信信号電力及び送信側と受信側との間の伝送路利得を用いて、第１の軟判定値に対する軟判定値重みを生成する軟判定値重み生成部３３と、第１の軟判定値と軟判定値重みとを乗算し、誤り訂正復号に使用する第２の軟判定値を生成する乗算器３４と、を備える。【選択図】図３
2015041850.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
差動信号の送信振幅を以前の差動信号の送信振幅で正規化する、振幅方向に情報を持つ変調方式を用いた正規化差動符号送信方式に対応する正規化差動受信方式において、
受信信号を正規化差動復号した正規化差動復号信号と送信信号レプリカとのユークリッド距離に基づいて、推定復調ビット系列に対する第１の軟判定値を生成するデマッピング手段と、
前記受信信号の受信信号電力及び送信側と受信側との間の伝送路利得を用いて、前記第１の軟判定値に対する軟判定値重みを生成する軟判定値重み生成手段と、
前記第１の軟判定値と前記軟判定値重みとを乗算し、誤り訂正復号に使用する第２の軟判定値を生成する乗算手段と、
を備えることを特徴とする軟判定値生成装置。
【請求項２】
前記乗算手段は、次式（１）に従って前記第２の軟判定値を生成する、
ことを特徴とする請求項１に記載の軟判定値生成装置。
【数１】
2015041850.tif 000016
（ｉ：正規化差動復号信号時刻インデックス，ｊ：正規化差動復号信号内ビットインデックス，ｋ：受信信号時刻インデックス，Ｌ（ｉ，ｊ）：第１の軟判定値，Ｓ（ｉ，ｊ）：第２の軟判定値，｜ｈ｜2：伝送路利得，｜ｒ｜2：受信信号電力，σn2：平均雑音電力，Ｐt：送信変調信号の平均電力）
【請求項３】
前記乗算手段は、次式（２）に従って前記第２の軟判定値を生成する、
ことを特徴とする請求項１に記載の軟判定値生成装置。
【数２】
2015041850.tif 000017
（ｉ：正規化差動復号信号時刻インデックス，ｊ：正規化差動復号信号内ビットインデックス，ｋ：受信信号時刻インデックス，Ｌ（ｉ，ｊ）：第１の軟判定値，Ｓ（ｉ，ｊ）：第２の軟判定値，｜ｈ｜2：伝送路利得，｜ｒ｜2：受信信号電力）
【請求項４】
前記振幅方向に情報を持つ変調方式を、ＱＡＭ変調またはＡＰＳＫ変調とする、
ことを特徴とする請求項１，２または３に記載の軟判定値生成装置。
【請求項５】
差動信号の送信振幅を以前の差動信号の送信振幅で正規化する、振幅方向に情報を持つ変調方式を用いた正規化差動符号送信方式で送信された信号を受信する正規化差動受信方式の受信装置であって、
受信信号の受信信号電力を求める受信信号電力計算手段と、
送信側と自装置との間の伝送路利得を推定する伝送路利得推定手段と、
前記受信信号電力及び前記伝送路利得を用いて、前記受信信号の正規化差動復号を実施して正規化差動復号信号を生成する正規化差動復号手段と、
前記正規化差動復号信号、前記受信信号電力、及び前記伝送路利得を用いて、軟判定値を生成する軟判定値生成手段と、
前記軟判定値生成手段で生成された軟判定値を用いて誤り訂正復号を行う誤り訂正復号手段と、
を備え、
前記軟判定値生成手段として請求項１〜４のいずれかの軟判定値生成装置を用いる、
ことを特徴とする受信装置。
【請求項６】
差動信号の送信振幅を以前の差動信号の送信振幅で正規化する、振幅方向に情報を持つ変調方式を一次変調とした正規化ＤＳＴＢＣ（Differential  Space−Time  Block  Coding）送信方式に対応する正規化ＤＳＴＢＣ受信方式において、
受信信号を正規化ＤＳＴＢＣ復号した正規化ＤＳＴＢＣ復号後信号と送信信号レプリカとのユークリッド距離に基づいて、推定復調ビット系列に対する第１の軟判定値を生成するデマッピング手段と、
前記受信信号の受信信号電力及び送信側と受信側との間の伝送路利得を用いて、前記第１の軟判定値に対する軟判定値重みを生成する軟判定値重み生成手段と、
前記第１の軟判定値と前記軟判定値重みとを乗算し、誤り訂正復号に使用する第２の軟判定値を生成する乗算手段と、
を備えることを特徴とする軟判定値生成装置。
【請求項７】
前記乗算手段は、次式（３）に従って前記第２の軟判定値を生成する、
ことを特徴とする請求項６に記載の軟判定値生成装置。
【数３】
2015041850.tif 000018
（ｉ：正規化ＤＳＴＢＣ復号信号時刻インデックス，ｊ：正規化ＤＳＴＢＣ復号信号内ビットインデックス，ｋ：受信信号時刻インデックス，Ｌ（ｉ，ｊ）：第１の軟判定値，Ｓ（ｉ，ｊ）：第２の軟判定値，｜ｈ｜2：伝送路利得，｜ｒ｜2：受信信号電力，σn2  ：平均雑音電力，Ｐt：送信変調信号の平均電力）
【請求項８】
前記乗算手段は、次式（４）に従って前記第２の軟判定値を生成する、
ことを特徴とする請求項６に記載の軟判定値生成装置。
【数４】
2015041850.tif 000019
（ｉ：正規化ＤＳＴＢＣ復号信号時刻インデックス，ｊ：正規化ＤＳＴＢＣ復号信号内ビットインデックス，ｋ：受信信号時刻インデックス，Ｌ（ｉ，ｊ）：第１の軟判定値，Ｓ（ｉ，ｊ）：第２の軟判定値，｜ｈ｜2：伝送路利得，｜ｒ｜2：受信信号電力）
【請求項９】
前記振幅方向に情報を持つ変調方式を、ＱＡＭ変調またはＡＰＳＫ変調とする、
ことを特徴とする請求項６，７または８に記載の軟判定値生成装置。
【請求項１０】
差動信号の送信振幅を以前の差動信号の送信振幅で正規化する、振幅方向に情報を持つ変調方式を一次変調とした正規化ＤＳＴＢＣ（Differential  Space−Time  Block  Coding）送信方式で送信された信号を受信する正規化ＤＳＴＢＣ受信方式の受信装置であって、
受信信号の受信信号電力を求める受信信号電力計算手段と、
送信側と自装置との間の伝送路利得を推定する伝送路利得推定手段と、
前記受信信号電力及び前記伝送路利得を用いて、前記受信信号の正規化ＤＳＴＢＣ差動復号を実施して正規化ＤＳＴＢＣ復号信号を生成する正規化ＤＳＴＢＣ復号手段と、
前記正規化ＤＳＴＢＣ復号信号、前記受信信号電力、及び前記伝送路利得を用いて、軟判定値を生成する軟判定値生成手段と、
前記軟判定値生成手段で生成された軟判定値を用いて誤り訂正復号を行う誤り訂正復号手段と、
を備え、
前記軟判定値生成手段として請求項６〜９のいずれかの軟判定値生成装置を用いる、
ことを特徴とする受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多値変調正規化差動伝送方式における軟判定値生成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＤＳＴＢＣ（Differential  Space−Time  Block  Coding）方式では、差動符号化を行った差動信号に対して時空間ブロック符号化を行う。これにより、送信ダイバシチ利得を得つつ、さらに、遅延検波により伝送路推定を行わずに信号検出することを可能にしている。
【０００３】
ＤＳＴＢＣ方式の一次変調として、ＱＡＭ（Quadrature  Amplitude  Modulation）変調、ＡＰＳＫ（Amplitude  Phase  Shift  Keying）変調のような振幅に情報を持つ信号を用いる場合、送信信号振幅の分散が大きくなるため、信号電力増幅器の非線形性の影響により信号が歪み、性能が劣化する。
【０００４】
この問題に対して、下記非特許文献１では、差動符号化を行った後に、以前の差動信号の振幅で正規化することにより、送信信号振幅の分散を抑圧している。また、下記非特許文献２では、ＤＳＴＢＣ符号化した信号に対して振幅変調を施すことにより、ＤＳＴＢＣ符号化された差動信号内で振幅を一定に保ちながら振幅に情報を載せることを可能としている。下記非特許文献１及び下記非特許文献２の技術は、振幅に情報を持つ変調方式を用いた差動受信方式にも適用が可能である。
【０００５】
ＤＳＴＢＣ受信装置には、伝送路変動、熱雑音などの影響により誤ったビットを訂正する誤り訂正復号部を搭載するのが一般的である。この誤り訂正復号部の訂正効果を向上するために、変調信号のＳＮＲ（Signal−to−Noise  Ratio）を考慮した推定ビットの信頼度を表す軟判定値を誤り訂正符号部に入力することが有効である。一次変調にＰＳＫ変調を用いたＤＳＴＢＣ方式の場合、受信信号電力の変動は伝送路変動にのみ依存するため、軟判定値には伝送路変動を考慮すればよい。これに対して、下記非特許文献１及び下記非特許文献２のような振幅に情報を持つ信号を用いたＤＳＴＢＣ方式の場合、伝送路変動のみではなく、送信信号電力も考慮して軟判定値を生成する必要がある。例えば、下記特許文献１では、下記非特許文献２のＤＳＴＢＣ方式において、受信信号の電力を考慮した軟判定値を生成することにより、誤り訂正復号部の特性向上を可能にする技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４１８１１３１号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】加藤泰典，岡崎彰浩，久保博嗣，“差動時空間符号化による耐位相雑音特性改善に関する一検討”，2012年電子情報通信学会総合大会，B-8-3,2012年3月
【非特許文献２】G.Bauch,“A  Bandwidth-Efficient  Scheme  for  Non-Coherent  Transmit  Diversity”,in  Proc.  IEEE  Globecom,Dec.2003,pp.3341-3345.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記従来の技術によれば、上記非特許文献２に記載のＤＳＴＢＣ方式は復号に使用する受信信号セット内では電力が一定であるのに対して、上記非特許文献１に記載のＤＳＴＢＣ方式では、復号に使用する受信信号セット内で電力が変動する。そのため、推定変調信号と実際の推定ビットの信頼度の間で誤差が生じ、誤り訂正復号部による訂正効果の向上が見込めない、という問題があった。
【０００９】
同様に、振幅方向に情報を持つ変調信号を一次変調に用いて差動符号化を施した差動信号に対して、以前の差動信号で正規化する差動受信方式においても、復号に使用する受信信号の電力が変動する。そのため、誤り訂正復号部による訂正効果の向上が見込めない、という問題があった。
【００１０】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、振幅方向に情報を持つ変調方式を用いた差動伝送方式において、誤り訂正処理に用いることにより誤り訂正能力を向上可能な軟判定値を生成する軟判定値生成装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、差動信号の送信振幅を以前の差動信号の送信振幅で正規化する、振幅方向に情報を持つ変調方式を用いた正規化差動符号送信方式に対応する正規化差動受信方式において、受信信号を正規化差動復号した正規化差動復号信号と送信信号レプリカとのユークリッド距離に基づいて、推定復調ビット系列に対する第１の軟判定値を生成するデマッピング手段と、前記受信信号の受信信号電力及び送信側と受信側との間の伝送路利得を用いて、前記第１の軟判定値に対する軟判定値重みを生成する軟判定値重み生成手段と、前記第１の軟判定値と前記軟判定値重みとを乗算し、誤り訂正復号に使用する第２の軟判定値を生成する乗算手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、振幅方向に情報を持つ変調方式を用いた差動伝送方式において、誤り訂正処理に用いることにより誤り訂正能力を向上可能な軟判定値を生成できる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、実施の形態１の送信装置の構成例を示す図である。
【図２】図２は、実施の形態１の受信装置の構成例を示す図である。
【図３】図３は、実施の形態１の軟判定値生成部の構成例を示す図である。
【図４】図４は、実施の形態３の送信装置の構成例を示す図である。
【図５】図５は、実施の形態３の受信装置の構成例を示す図である。
【図６】図６は、実施の形態３の正規化ＤＳＴＢＣ符号部の構成例を示す図である。
【図７】図７は、実施の形態３の軟判定値生成部の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明にかかる軟判定値生成装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。以降の説明において、受信信号振幅が一定ではない差動符号化方式を正規化差動受信方式、非特許文献１に記載のＤＳＴＢＣ方式を正規化ＤＳＴＢＣ方式と呼ぶこととする。
【００１５】
実施の形態１．
図１は、本実施の形態の送信装置の構成例を示す図である。また、図２は、本実施の形態の受信装置の構成例を示す図である。図１に示す正規化差動送信装置の送信装置１０、及び図２に示す正規化差動受信装置の受信装置２０で、正規化差動受信方式で通信を行う通信システムを構成する。
【００１６】
送信装置１０は、情報ビットのビット系列に誤り訂正符号化を施し、誤り訂正符号化後の符号ビットを生成する誤り訂正符号部１１と、誤り訂正符号部１１による誤り訂正符号化後の符号ビットをＱＡＭ変調信号に変換してマッピングし、ＱＡＭ変調信号を生成する変調部１２と、変調部１２からのＱＡＭ変調信号に対して正規化差動符号化を実施し、正規化差動符号化後の差動信号を生成する正規化差動符号部１３と、正規化差動符号部１３による正規化差動符号化後の差動信号を受信装置２０へ送信する送信アンテナ１４と、を備える。
【００１７】
なお、本実施の形態の説明において重要な役割を果たす機能についてのみ記載し、一般的な機能については説明を省略する。後述する受信装置２０、及び実施の形態２以降で説明する構成についても同様とする。
【００１８】
受信装置２０は、送信装置１０から送信された差動信号を受信する受信アンテナ２１と、受信アンテナ２１で受信された受信信号（差動信号）から伝送路利得を推定する伝送路利得推定部２２と、受信アンテナ２１で受信された受信信号から受信信号電力を計算する受信信号電力計算部２３と、受信アンテナ２１で受信された受信信号から正規化差動信号を復号し、正規化差動復号信号である推定ＱＡＭ変調信号を生成する正規化差動復号部２４と、正規化差動復号部２４の出力である推定ＱＡＭ変調信号、伝送路利得推定部２２で推定された伝送路利得、及び受信信号電力計算部２３で計算された受信信号電力を用いて軟判定値を生成する軟判定値生成部２５と、軟判定値生成部２５の出力である軟判定値を用いて誤り訂正復号を行う誤り訂正復号部２６と、を備える。
【００１９】
つづいて、送信装置１０から正規化差動符号化後の差動信号を送信する送信処理について説明する。送信装置１０において、まず、誤り訂正符号部１１は、入力した情報ビットのビット系列に誤り訂正符号化を実施する。このとき、誤り訂正符号部１１で使用する誤り訂正符号に制約はない。
【００２０】
変調部１２は、誤り訂正符号部１１から出力された符号化ビットをＱＡＭ変調信号に変換し、マッピングする。
【００２１】
正規化差動符号部１３は、変調部１２から出力されたＱＡＭ変調信号を用いて、式（１）に示す正規化差動符号化を実施する。但し、ｓkは時刻ｋに変調部１２が出力するＱＡＭ変調信号、ｘkは時刻ｋに正規化差動符号部１３が出力する差動信号である。
【００２２】
【数１】
2015041850.tif 000003
【００２３】
送信アンテナ１４は、正規化差動符号部１３から出力された差動信号を送信する。
【００２４】
つづいて、受信装置２０において正規化差動符号化された差動信号を受信する受信処理について説明する。受信装置２０において、まず、受信アンテナ２１は、送信装置１０から送信された差動信号を受信する。
【００２５】
伝送路利得推定部２２は、受信アンテナ２１で受信された受信信号（差動信号）を用いて、送信アンテナ１４と受信アンテナ２１との間の伝送路利得｜ｈ｜2の推定を実施する。
【００２６】
受信信号電力計算部２３は、受信アンテナ２１で受信された受信信号を用いて、時刻ｋの受信信号ｒkの受信信号電力｜ｒk｜2を計算する。
【００２７】
正規化差動復号部２４は、受信アンテナ２１で受信された受信信号ｒk，ｒk+1、伝送路利得推定部２２で推定された伝送路利得｜ｈ｜、及び受信信号電力計算部２３で計算された受信信号電力｜ｒk｜を用いて、式（２）に示す正規化差動復号を実施し、正規化差動復号信号である推定ＱＡＭ変調信号ｓk´を生成する。
【００２８】
【数２】
2015041850.tif 000004
【００２９】
軟判定値生成部２５は、正規化差動復号部２４で生成された推定ＱＡＭ変調信号ｓk´、伝送路利得推定部２２で推定された伝送路利得｜ｈ｜2、及び受信信号電力計算部２３で計算された受信信号電力｜ｒk｜2、｜ｒk+1｜2を用いて、受信信号電力を考慮した、送信装置１０に入力されたビット系列の推定値である推定復調ビット系列の軟判定値を生成する。
【００３０】
図３は、本実施の形態の軟判定値生成部の構成例を示す図である。軟判定値生成部２５は、送信に使用しているＱＡＭ変調信号のレプリカである変調信号レプリカを生成する送信変調信号レプリカ生成部３１と、送信変調信号レプリカ生成部３１から出力された変調信号レプリカと正規化差動復号部２４から出力された推定ＱＡＭ変調信号とを用いて推定復調ビット系列の軟判定値を生成するデマッピング部３２と、デマッピング部３２から出力された推定復調ビット系列の軟判定値に対して乗算する、受信信号電力を考慮した重みを算出して軟判定値重みを生成する軟判定値重み生成部３３と、デマッピング部３２で生成された軟判定値と軟判定値重み生成部３３で生成された軟判定値重みを乗算する乗算器３４と、から構成される軟判定値生成装置である。
【００３１】
デマッピング部３２は、複数の変調信号レプリカから、変調信号レプリカと推定ＱＡＭ変調信号のユークリッド距離が最小となる変調信号レプリカを選択し、そのときの対数尤度値を軟判定値（第１の軟判定値）として生成する。
【００３２】
軟判定値重み生成部３３は、軟判定値生成部２５に入力された伝送路利得｜ｈ｜2、及び受信信号電力｜ｒk｜2，｜ｒk+1｜2から、時刻ｋ、時刻ｋ＋１の推定ＱＡＭ変調信号から生成された推定復調ビット系列に対する、軟判定値重みｗkを式（３）の通り生成する。
【００３３】
【数３】
2015041850.tif 000005
【００３４】
但し、σn2は受信信号に含まれる雑音の分散、Ｐtは送信ＱＡＭ変調信号の平均電力を表す。デマッピング部３２で生成された軟判定値は、正規化差動復号後の推定ＱＡＭ変調信号を用いているため、受信信号電力の変化に関しては全く考慮されていない。
【００３５】
そこで、軟判定値生成部２５では、乗算器３４は、デマッピング部３２から出力された軟判定値（第１の軟判定値）に対して、軟判定値重み生成部３３から出力された受信信号電力を考慮した軟判定値重みを乗算し、受信信号電力を考慮し、推定復調ビット系列に含まれる雑音を考慮した軟判定値（第２の軟判定値）を誤り訂正復号部２６へ出力する。デマッピング部３２において送信信号レプリカと正規化差動復号信号間のユークリッド距離を用いて生成された軟判定値（第１の軟判定値）をＬ（ｉ，ｊ）、乗算器３４から誤り訂正復号部２６へ出力される軟判定値（第２の軟判定値）をＳ（ｉ，ｊ）とすると、軟判定値Ｓ（ｉ，ｊ）は式（４）で表すことができる。
【００３６】
【数４】
2015041850.tif 000006
【００３７】
誤り訂正復号部２６では、軟判定値生成部２５で生成された受信信号電力を考慮した軟判定値Ｓ（ｉ，ｊ）を入力することにより、従来の受信信号電力を考慮しない軟判定値Ｌ（ｉ，ｊ）と比較して、高い訂正能力を実現できる。
【００３８】
なお、誤り訂正復号部２６で用いる誤り訂正復号アルゴリズムが線形演算のみで実現できるアルゴリズムの場合、式（３）のσn2及びＰtは省略することができるため、軟判定値重みｗkを式（５）で表すことができ、演算量の削減が可能である。
【００３９】
【数５】
2015041850.tif 000007
【００４０】
この場合、乗算器３４から誤り訂正復号部２６へ出力される軟判定値Ｓ（ｉ，ｊ）は式（６）で表すことができる。
【００４１】
【数６】
2015041850.tif 000008
【００４２】
以上説明したように、本実施の形態によれば、振幅方向に情報を持つ変調方式であるＱＡＭ変調を用いた正規化差動受信方式の受信装置２０において、軟判定値生成部２５は、正規化差動復号信号である推定ＱＡＭ変調信号と送信信号レプリカとのユークリッド距離に基づいて生成した推定復調ビット系列の軟判定値（第１の軟判定値）に対して、送信装置１０から受信した信号に基づいて求めた受信信号電力及び伝送路利得を用いて算出した軟判定値重みを乗算した軟判定値（第２の軟判定値）を誤り訂正復号部２６へ出力することとした。これにより、誤り訂正復号部２６では、受信信号電力を考慮した軟判定値（第２の軟判定値）を用いることができ、誤り訂正能力を向上させることができる。
【００４３】
なお、本実施の形態で使用した軟判定値重みの算出方法は一例であり、これに限定するものではなく、他の算出方法により求めることも可能である。
【００４４】
実施の形態２．
実施の形態１ではＱＡＭ変調信号を用いたが、ＱＡＭ変調と同様に振幅方向に情報を持つＡＰＳＫ変調を用いた正規化差動符号化方式についても実施の形態１と同様の効果を得ることができる。送信装置及び受信装置の構成は、それぞれ、実施の形態１で説明した図１及び図２と同様である。ＱＡＭ変調からＡＰＳＫ変調への変化のみのため、詳細な説明については省略する。
【００４５】
実施の形態３．
本実施の形態では、正規化ＤＳＴＢＣ方式の場合について、実施の形態１と異なる部分について説明する。
【００４６】
図４は、本実施の形態の送信装置の構成例を示す図である。また、図５は、本実施の形態の受信装置の構成例を示す図である。図４に示す正規化ＤＳＴＢＣ送信装置の送信装置１０ａ、及び図５に示す正規化ＤＳＴＢＣ受信装置の受信装置２０ａで、正規化ＤＳＴＢＣ方式で通信を行う通信システムを構成する。
【００４７】
送信装置１０ａは、情報ビットのビット系列に誤り訂正符号化を施し、誤り訂正符号化後の符号ビットを生成する誤り訂正符号部１１と、誤り訂正符号部１１による誤り訂正符号化後の符号ビットをＱＡＭ変調信号に変換してマッピングし、ＱＡＭ変調信号を生成する変調部１２と、変調部１２からのＱＡＭ変調信号に対して正規化ＤＳＴＢＣ符号化を実施し、正規化ＤＳＴＢＣ符号化後の差動信号を生成する正規化ＤＳＴＢＣ符号部１５と、正規化ＤＳＴＢＣ符号部１５による正規化ＤＳＴＢＣ符号化後の差動信号を受信装置２０ａへ送信する２本の送信アンテナ１４−１，１４−２と、を備える。
【００４８】
受信装置２０ａは、送信装置１０ａから送信された差動信号を受信する受信アンテナ２１と、受信アンテナ２１で受信された受信信号（差動信号）から伝送路利得を推定する伝送路利得推定部２２と、受信アンテナ２１で受信された受信信号から受信信号電力を計算する受信信号電力計算部２３と、受信アンテナ２１で受信された受信信号から正規化ＤＳＴＢＣ信号を復号し、正規化ＤＳＴＢＣ復号後信号である推定ＱＡＭ変調信号を生成する正規化ＤＳＴＢＣ復号部２７と、正規化ＤＳＴＢＣ復号部２７の出力である推定ＱＡＭ変調信号、伝送路利得推定部２２で推定された伝送路利得、及び受信信号電力計算部２３で計算された受信信号電力を用いて軟判定値を生成する軟判定値生成部２５ａと、軟判定値生成部２５ａの出力である軟判定値を用いて誤り訂正復号を行う誤り訂正復号部２６と、を備える。
【００４９】
つづいて、送信装置１０ａから正規化ＤＳＴＢＣ符号化後の差動信号を送信する送信処理について説明する。誤り訂正符号部１１及び変調部１２の処理は、実施の形態１と同様である。
【００５０】
正規化ＤＳＴＢＣ符号部１５は、変調部１２から出力されたＱＡＭ変調信号を用いて正規化ＤＳＴＢＣ符号化を行う。図６は、本実施の形態の正規化ＤＳＴＢＣ符号部の構成例を示す図である。正規化ＤＳＴＢＣ符号部１５は、入力されたＱＡＭ変調信号を用いて正規化差動符号化を施す正規化差動符号部４１と、正規化差動符号化された信号に時空間符号化を施す時空間符号部４２と、を備える。
【００５１】
時刻ｋ、時刻ｋ＋１に正規化差動符号部４１に入力されたＱＡＭ変調信号を（ｓk，ｓk+1）、時刻ｋ、時刻ｋ＋１に正規化差動符号部４１で生成された差動信号を（ｘk，ｘk+1）とする。正規化差動符号部４１では、（ｓk，ｓk+1）、（ｘk，ｘk+1）を用いて、式（７）に示す正規化差動符号化を実施し、時刻ｋ＋２、時刻ｋ＋３に出力する差動信号（ｘk+2，ｘk+3）を生成する。
【００５２】
【数７】
2015041850.tif 000009
【００５３】
時空間符号部４２は、正規化差動符号部４１から出力された差動信号に対して時空間符号化を施す。
【００５４】
送信アンテナ１４−１は、時刻ｋ＋２、時刻ｋ＋３で差動信号（ｘk+2，ｘk+3）を、送信アンテナ１４−２は、時刻ｋ＋２、時刻ｋ＋３で差動信号（−ｘk+3*，ｘk+2*）を、それぞれ送信する。但し、*は複素共役を表す。
【００５５】
つづいて、受信装置２０ａにおいて正規化ＤＳＴＢＣ符号化された差動信号を受信する受信処理について説明する。受信装置２０ａにおいて、まず、受信アンテナ２１は、送信装置１０ａから送信された差動信号を受信する。時刻ｋに受信アンテナ２１が受信する受信信号をｒkとする。
【００５６】
伝送路利得推定部２２は、受信アンテナ２１で受信された受信信号（差動信号）を用いて、送信アンテナ１４−１と受信アンテナ２１との間の伝送路利得｜ｈ1｜2、及び送信アンテナ１４−２と受信アンテナ２１との間の伝送路利得｜ｈ2｜2の推定を実施する。
【００５７】
受信信号電力計算部２３は、受信アンテナ２１で受信された受信信号を用いて、時刻ｋの受信信号ｒkの受信信号電力｜ｒk｜2を計算する。
【００５８】
正規化ＤＳＴＢＣ復号部２７は、受信アンテナ２１で受信された受信信号ｒk，ｒk+1、伝送路利得推定部２２で推定された伝送路利得｜ｈ1｜2，｜ｈ2｜2、及び受信信号電力計算部２３で計算された受信信号電力｜ｒk｜2，｜ｒk+1｜2を用いて、式（８）、式（９）に示す正規化ＤＳＴＢＣ復号を実施し、正規化ＤＳＴＢＣ復号後信号である推定ＱＡＭ変調信号ｓk´、ｓk+1´を生成する。
【００５９】
【数８】
2015041850.tif 000010
【００６０】
【数９】
2015041850.tif 000011
【００６１】
軟判定値生成部２５ａは、正規化ＤＳＴＢＣ復号部２７で生成された推定ＱＡＭ変調信号ｓk´，ｓk+1´、伝送路利得推定部２２で推定された伝送路利得｜ｈ1｜2，｜ｈ2｜2、及び受信信号電力計算部２３で計算された受信信号電力｜ｒk｜2、｜ｒk+1｜2を用いて、受信信号電力を考慮した、送信装置１０ａに入力されたビット系列の推定値である推定復調ビット系列の軟判定値を生成する。
【００６２】
図７は、本実施の形態の軟判定値生成部の構成例を示す図である。軟判定値生成部２５ａは、送信に使用しているＱＡＭ変調信号のレプリカである変調信号レプリカを生成する送信変調信号レプリカ生成部３１と、送信変調信号レプリカ生成部３１から出力された変調信号レプリカと正規化ＤＳＴＢＣ復号部２７から出力された推定ＱＡＭ変調信号とを用いて推定復調ビット系列の軟判定値を生成するデマッピング部３２と、デマッピング部３２から出力された推定復調ビット系列の軟判定値に対して乗算する、受信信号電力を考慮した重みを算出して軟判定値重みを生成する軟判定値重み生成部３３ａと、デマッピング部３２で生成された軟判定値と軟判定値重み生成部３３ａで生成された軟判定値重みを乗算する乗算器３４と、から構成される軟判定値生成装置である。
【００６３】
デマッピング部３２は、複数の変調信号レプリカから、変調信号レプリカと推定ＱＡＭ変調信号のユークリッド距離が最小となる変調信号レプリカを選択し、そのときの対数尤度値を軟判定値（第１の軟判定値）として生成する。
【００６４】
軟判定値重み生成部３３ａは、軟判定値生成部２５ａに入力された伝送路利得｜ｈ1｜2，｜ｈ2｜2、及び受信信号電力｜ｒk｜2，｜ｒk+1｜2，｜ｒk+2｜2，｜ｒk+3｜2から、時刻ｋ、時刻ｋ＋１の推定ＱＡＭ変調信号から生成された推定復調ビット系列に対する、軟判定値重みｗk，ｗk+1を式（１０）の通り生成する。
【００６５】
【数１０】
2015041850.tif 000012
【００６６】
但し、σn2は受信信号に含まれる雑音の分散、Ｐtは送信ＱＡＭ変調信号の平均電力を表す。デマッピング部３２で生成された軟判定値は、正規化ＤＳＴＢＣ復号後の推定ＱＡＭ変調信号を用いているため、受信電力の変化に関しては全く考慮されていない。
【００６７】
そこで、軟判定値生成部２５ａでは、乗算器３４は、デマッピング部３２から出力された軟判定値（第１の軟判定値）に対して、軟判定値重み生成部３３ａから出力された受信信号電力を考慮した軟判定値重みを乗算し、受信信号電力を考慮し、推定復調ビット系列に含まれる雑音を考慮した軟判定値（第２の軟判定値）を誤り訂正復号部２６へ出力する。デマッピング部３２において送信信号レプリカと正規化ＤＳＴＢＣ復号後信号間のユークリッド距離を用いて生成された軟判定値（第１の軟判定値）をＬ（ｉ，ｊ）、乗算器３４から誤り訂正復号部２６へ出力される軟判定値（第２の軟判定値）をＳ（ｉ，ｊ）とすると、軟判定値Ｓ（ｉ，ｊ）は式（１１）で表すことができる。
【００６８】
【数１１】
2015041850.tif 000013
【００６９】
誤り訂正復号部２６では、軟判定値生成部２５ａで生成された受信信号電力を考慮した軟判定値Ｓ（ｉ，ｊ）を入力することにより、従来の受信信号電力を考慮しない軟判定値Ｌ（ｉ，ｊ）と比較して、高い訂正能力を実現できる。
【００７０】
なお、実施の形態１と同様、誤り訂正復号部２６で用いる誤り訂正復号アルゴリズムが線形演算のみで実現できるアルゴリズムの場合、式（１０）のσn2及びＰtは省略することができるため、軟判定値重みｗk，ｗk+1を式（１２）で表すことができ、演算量の削減が可能である。
【００７１】
【数１２】
2015041850.tif 000014
【００７２】
この場合、乗算器３４から誤り訂正復号部２６へ出力される軟判定値Ｓ（ｉ，ｊ）は式（１３）で表すことができる。
【００７３】
【数１３】
2015041850.tif 000015
【００７４】
以上説明したように、本実施の形態によれば、振幅方向に情報を持つ変調方式であるＱＡＭ変調を用いた正規化ＤＳＴＢＣ受信方式の受信装置２０ａにおいて、軟判定値生成部２５ａは、正規化ＤＳＴＢＣ復号後信号である推定ＱＡＭ変調信号と送信信号レプリカとのユークリッド距離に基づいて生成した推定復調ビット系列の軟判定値（第１の軟判定値）に対して、送信装置１０ａから受信した信号に基づいて求めた受信信号電力及び伝送路利得を用いて算出した軟判定値重みを乗算した軟判定値（第２の軟判定値）を誤り訂正復号部２６へ出力することとした。これにより、誤り訂正復号部２６では、受信信号電力を考慮した軟判定値（第２の軟判定値）を用いることができ、誤り訂正能力を向上させることができる。
【００７５】
なお、本実施の形態で使用した軟判定値重みの算出方法は一例であり、これに限定するものではなく、他の算出方法により求めることも可能である。
【００７６】
実施の形態４．
実施の形態３ではＱＡＭ変調信号を用いたが、ＱＡＭ変調と同様に振幅方向に情報を持つＡＰＳＫ変調を一次変調とした正規化ＤＳＴＢＣ方式についても実施の形態３と同様の効果を得ることができる。装置構成及び受信装置の構成は、それぞれ、実施の形態３で説明した図４及び図５と同様である。一次変調としてＱＡＭ変調信号からＡＰＳＫ変調への変化のみのため、詳細な説明については省略する。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
以上のように、本発明にかかる軟判定値生成装置は、無線通信に有用であり、特に、正規化差動受信方式の通信に適している。
【符号の説明】
【００７８】
１０，１０ａ  送信装置、１１  誤り訂正符号部、１２  変調部、１３  正規化差動符号部、１４，１４−１，１４−２  送信アンテナ、１５  正規化ＤＳＴＢＣ符号部、２０，２０ａ  受信装置、２１  受信アンテナ、２２  伝送路利得推定部、２３  受信信号電力計算部、２４  正規化差動復号部、２５，２５ａ  軟判定値生成部、２６  誤り訂正復号部、２７  正規化ＤＳＴＢＣ復号部、３１  送信変調信号レプリカ生成部、３２  デマッピング部、３３，３３ａ  軟判定値重み生成部、３４  乗算器、４１  正規化差動符号部、４２  時空間符号部。
【図１】
2015041850.tif 000020
【図２】
2015041850.tif 000021
【図３】
2015041850.tif 000022
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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