(57)【要約】【課題】ビット尤度の算出を容易とすることができ、かつ、ビット誤り率特性が良い再生信号を得ることができる軟判定復号装置及び方法を提供すること。【解決手段】本発明の軟判定復号装置１００は、搬送波の時間的に連続して受信される位相にグレイ符号化に基づいた多相位相変調方式により変調する軟判定復号装置において、受信信号から検出された検出位相に基づいて軟判定ビットデータを生成するビット尤度生成部１０７と、前記軟判定ビットデータを軟判定復号に用いる軟判定ビタビ復号器１１３と、を具備する。【選択図】　　　図１
2004040587.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送波の時間的に連続して受信される位相をグレイ符号化に基づいた多相位相変調方式により変調する軟判定復号装置において、受信信号から検出された検出位相に基づいて軟判定ビットデータを生成する軟判定ビットデータ生成手段と、前記軟判定ビットデータを軟判定復号に用いる復号手段と、を具備することを特徴とする軟判定復号装置。
【請求項２】
搬送波の時間的に連続して受信される位相をグレイ符号化に基づいた多相位相変調方式により変調する軟判定復号装置において、前記受信信号の強度を算出する強度算出手段と、前記受信信号から検出された検出位相と前記強度に基づいて軟判定ビットデータを生成する軟判定ビットデータ生成手段と、前記受信信号の既知データに基づいてフレーム尤度データを生成するフレーム尤度生成手段と、前記軟判定ビットデータと前記フレーム尤度データとを乗算することによりフレーム尤度付き軟判定データを生成する乗算手段と、前記フレーム尤度付き軟判定データを軟判定復号に用いる復号手段と、を具備することを特徴とする軟判定復号装置。
【請求項３】
前記軟判定ビットデータ生成手段は、前記受信信号を位相信号に変換する位相変換手段と、前記位相信号を情報データと既知データとに分岐するデータ判定手段と、前記情報データから得られる検出位相と多相位相変調方式の固有の位相とを比較して位相差が最も小さくなる位相を選択して選択位相を生成する位相選択手段と、前記情報データから得られる検出位相と多相位相変調方式の固有の位相との位相差を求めて前記位相差の大きさに対して単調減少し前記位相差の絶対値が０の時にシンボル尤度の最大値をとり、かつ、前記位相差が多値変調で送信する固有の隣り合う２つの位相の中間となる位相の時に位相尤度の最小値をとる関数から情報データの位相尤度を生成する情報データ位相尤度生成手段と、前記情報データから得られる検出位相と多相位相変調方式で送信する固有の位相との位相差と前記検出位相とからグレイ符号化の特性を利用して前記情報データに対してビット重み付け係数を算出するビット重み付け手段と、前記選択位相と前記情報データの前記位相尤度と前記ビットの重み付け係数と前記強度とに基づいて前記軟判定ビットデータを生成するビット尤度生成手段と、を具備し、前記復号手段は、前記フレーム尤度付き軟判定ビットデータを格納するメモリ手段と、前記メモリ手段に格納されているフレーム尤度付き軟判定データをデインタリーブするデインタリーブ手段と、前記デインタリーブ手段からのデインタリーブ後のフレーム尤度付き軟判定データをビタビ復号して再生信号を生成する軟判定ビタビ復号手段と、を具備することを特徴とする請求項２記載の軟判定復号装置。
【請求項４】
前記ビット重み付け手段は、前記情報データから得られる検出位相と多相位相変調方式で送信する固有の位相との位相差と前記検出位相と外部パラメータ設定信号とからグレイ符号化の特性を利用して前記情報データに対してビット重み付け係数を算出する手段を有することを特徴とする請求項３記載の軟判定復号装置。
【請求項５】
前記軟判定ビットデータ生成手段は、前記受信信号を位相信号に変換する位相変換手段と、前記位相信号を情報データと既知データとに分岐するデータ判定手段と、前記情報データから得られる検出位相と多相位相変調方式の固有の位相とを比較して位相差が最も小さくなる位相を選択して選択位相を生成する位相選択手段と、前記情報データから得られる検出位相と多相位相変調方式の固有の位相との位相差を求めて前記位相差の大きさに対して単調減少し前記位相差の絶対値が０の時にシンボル尤度の最大値をとり、かつ、前記位相差が多値変調で送信する固有の隣り合う２つの位相の中間となる位相の時に位相尤度の最小値をとる関数から情報データの位相尤度を生成する情報データ位相尤度生成手段と、前記情報データから得られる検出位相と多相位相変調方式で送信する固有の位相との位相差からグレイ符号化の特性を利用して前記情報データに対してビット重み付け係数を算出するビット重み付け手段と、前記選択位相と前記情報データの前記位相尤度と前記ビットの重み付け係数と前記強度とに基づいて前記軟判定ビットデータを生成するビット尤度生成手段と、を具備し、前記復号手段は、前記フレーム尤度付き軟判定ビットデータを格納するメモリ手段と、前記メモリ手段に格納されているフレーム尤度付き軟判定データをデインタリーブするデインタリーブ手段と、前記デインタリーブ手段からのデインタリーブ後のフレーム尤度付き軟判定データをブロック復号する軟判定ブロック復号手段と、を具備することを特徴とする請求項２記載の軟判定復号装置。
【請求項６】
前記ビット重み付け手段は、前記情報データから得られる検出位相と多相位相変調方式で送信する固有の位相との位相差と前記検出位相と外部パラメータ設定信号とからグレイ符号化の特性を利用して前記情報データに対してビット重み付け係数を算出する手段を有することを特徴とする請求項４記載の軟判定復号装置。
【請求項７】
搬送波の時間的に連続して受信される位相にグレイ符号化に基づいた多相位相変調方式により変調する軟判定復号方法において、受信信号から検出された検出位相に基づいて軟判定ビットデータを生成する軟判定ビットデータ生成ステップと、前記軟判定ビットデータを軟判定復号に用いる復号ステップと、を具備することを特徴とする軟判定復号方法。
【請求項８】
搬送波の時間的に連続して受信される位相にグレイ符号化に基づいた多相位相変調方式により変調する軟判定復号方法において、前記受信信号の強度を算出する強度算出ステップと、前記受信信号から検出された検出位相と前記強度に基づいて軟判定ビットデータを生成する軟判定ビットデータ生成ステップと、前記受信信号の既知データに基づいてフレーム尤度データを生成するフレーム尤度生成ステップと、前記軟判定ビットデータと前記フレーム尤度データとを乗算することによりフレーム尤度付き軟判定データを生成する乗算ステップと、前記フレーム尤度付き軟判定データを軟判定復号に用いる復号ステップと、を具備することを特徴とする軟判定復号方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、搬送波の時間的に連続して受信される位相をグレイ符号化に基づいた多相位相変調方式により変調する軟判定復号装置及び方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、移動通信又は衛星通信等の無線通信においては、無線回線におけるマルチパスフェージング等の影響による受信信号の品質劣化を改善するため、種々のダイバーシチ受信、等化及び符号誤り制御等の対策が施される。
【０００３】
符号誤り制御の一種である畳み込み符号化は、符号化レート、拘束長及び生成多項式により一意に決まる畳み込み符号生成規則に基づいて行われる。この畳み込み符号生成規則を図形化したものがトレリス図形と呼ばれる一種の状態遷移図である。畳み込み符号は、その復号の際に、受信信号とトレリス図形上の可能な経路パスを照らし合わせ、最もそれらしい最適パスを選択することにより、受信信号のビット誤りを訂正することが可能である。
【０００４】
ビタビ復号は、畳み込み符号の復号法として最も一般的な方法である。ビタビ復号には、信号値そのものによりトレリス図形の選択可能な信号系列と比較する硬判定と、信号値がその値をとる確からしさ尤度により比較する軟判定とがある。
【０００５】
ディジタル変調方式の一つであるＰＳＫ変調方式は、搬送波の位相にビット値を割り当てる。例えば、４相ＰＳＫＱＰＳＫの場合、１位相に対し、２ビットが割り当てられ、位相π／４の時に（０、０）が得られ、３π／４の時に（０、１）が得られ、５π／４の時に（１、１）が得られ、７π／４の時に（１、０）が得られる。
【０００６】
しかし、受信信号の絶対位相の確定は、一般に困難であるから、時間的に連続して送信される位相の差をとり、この差に割り当てられたビット値により送信信号を再生する差動のＰＳＫ方式がより現実的な方式である。
【０００７】
従来、軟判定ビタビ復号方法については、文献１「アイ　イー　イー　イー　トランスアクションズ　オン　コミニケーションズテクノロジィ（ＩＥＥＥ　Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ　ｏｎ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）、ＣＯＭ−１９［５］１９７１−１０米Ａ．Ｊ．ＶＩＴＥＲＢＩ“カンバルーショナル　コードス　アンド　ゼア　パフォーマンス　イン　コミニケーション　シンテムズ（Ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎａｌ　Ｃｏｄｅｓ　ａｎｄ　Ｔｈｅｉｒ　Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｉｎ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍｓ）Ｐ．７５１−７７２」に記載されている。この軟判定ビタビ復号方法について図８及び図９を参照しながら説明する。
【０００８】
図８は、畳み込み符号化方式を説明するための図である。畳み込み符号化を行う場合に、入力ｍビットに対し、出力ｎビットが生成される時に、符号化レートはｍ／ｎとなる。最新の入力ビットを含めて過去のｋビットから出力を生成する時に、拘束長がｋであるという。この場合に、拘束長がｋの生成多項式がｎ個必要となる。図８は、符号化レートが１／２であり、拘束長が３であり、生成多項式が「１１１」、「１０１」である場合を示す。
【０００９】
図８で示す場合には、最新入力ビットを含む３ビットがバッファ８０１に蓄えられ、畳み込みにより、２ビットの出力が得られる。生成多項式は「１１１」と「１０１」であるから、出力の一方はバッファ８０１の全ビットの論理和となり、もう一方はバッファ８０１の１番目と３番目のビットの論理和となる。
【００１０】
図９は、図８の畳み込み符号化の生成規則を状態遷移図化したトレリス図である。
【００１１】
この図９の縦方向は最新ビットを含まないバッファ１０内の状態を示し、２ｋ−１の状態が生じる。この例ではバッファ８０１の内部の状態が４となる。各状態において、０が入力された場合は、実線に沿って次の状態に移って線上の２ビットが出力される。また、１が入力された場合は、破線に沿って次の状態に移って線上の２ビットが出力される。
【００１２】
次に、図９を参照しながら畳み込み符号化された符号を復号する方法として、最も一般的なビタビアルゴリズムについて説明する。
【００１３】
復号側では、トレリス図上の実線又は破線上のビット列に相当する信号を受信し、トレリス図上での経路を予測することで、原信号を再生する。ただし、後述するように、パスメモリ長分の遅延ディレイが生じる。トレリス図にあるように、各状態に入力される経路ブランチは、それぞれ２本ずつあり、各ブランチには符号化と同じ規則に基づいた２ビットのブランチシンボルが割り当てられている。
【００１４】
まず、２ビットが入力されると、各状態への入力ブランチについて、それぞれ入力ビットとのブランチメトリック（ｍｅｔｒｉｃ）、規準を計算し、該ブランチメトリックのまさる方を選択する。選択されたブランチがつながる前の状態におけるブランチメトリックの累積パスメトリックと、選択されたブランチのメトリックの和を取り、各状態における新たなパスメトリックとする。こうして、各状態につながるブランチが求まる毎に、各状態に至る経路パス情報をパスメモリに蓄えておく。ここで、ブランチを選択していく結果の累積がパスになる。又は、パスの最小単位がブランチである。
【００１５】
２ビット入力毎に前記処理を繰り返すと、文献２「Ｂ．ＳＫＬＡＲ“ディジタル　コミニケーションズ（ＤＩＧＩＴＡＬ　ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳ）”１９８８　ＰＲＥＮＴＩＣＥ　ＨＡＬＬ　米　ｓｅｃ．６．３．４、Ｐ．３３３−３３７」に記載されたパス絞り込みの過程に従い、やがて過去のパスは一つに絞られていくので、求められたパスから、畳み込み符号化前の信号が求められる。実際の装置のパスメモリ長は有限となるので、パスメモリ長を越えてもパスが収束しない場合は、その時点でパスメトリック最良の経路を選択することになる。
【００１６】
次に、硬判定と軟判定の違いについて説明する。
【００１７】
入力ビット値そのものを使用して、トレリス図上の可能なパスとのメトリックを計算する方法が硬判定と呼ばれる。一方、入力ビット値がその値をとる確からしさ尤度を使用する方法が軟判定と呼ばれる。軟判定の方が、硬判定より、メトリック計算の精度が高くなり、ビットエラー訂正能力は高くなる。
【００１８】
例えば、無線に限らず、ディジタル信号伝送において、硬判定の場合は、ある受信レベルを閾値とし、受信信号のレベルが閾値より大きい場合は、入力ビットを１とし、かつ、小さい場合は０とすることにより信号値を決定する。
【００１９】
これに対し、軟判定の場合は、まず、７値の閾値を設定し、受信信号のレベルに応じ、８通りの領域に分割し、それぞれに０〜７の値Ｎｓを与える。即ち、１であることが確実な領域、０であることが確実な領域、０でも１でもどちらでもとれる領域、及び、どちらかといえば１に近い領域等に分ける。ここで、図９のトレリス図上のブランチシンボル０、１を−１、１とし、０〜７の値Ｎｓを２×Ｎｓ−７に変換することで、入力ビットとブランチシンボルの積和相関が大きいブランチを選択していくビタビアルゴリズムが可能となる。
【００２０】
また、従来の技術をして、特許第２７１０６９６号公報に記載されている軟判定ビタビ復号方法がある。この軟判定ビタビ復号方法は、差動型ＰＳＫ変調方式において、畳み込み符号を送信する場合、受信された搬送波の位相検出からビット列を求める過程で、そのビット列をとる尤度を算出し、軟判定ビタビ復号するようにしたものである。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の技術においては、多相相位相変調方式における複雑な演算処理が必要であるという問題がある。また、このために、従来の軟判定復号装置においては、ＬＳＩ等で演算処理回路を実現する場合に、演算処理回路が大きくなるという問題があり、また、演算処理回路が大きくなるのに比例して演算処理回路で使用される消費電力が大きくなるため、長時間通話及び長時間待受けに適しないから携帯通信端末装置に不向きであるという問題がある。
【００２２】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、搬送波の時間的に連続して受信される位相にグレイ符号化に基づいた多相位相変調方式により変調する場合において、ビット尤度の算出を容易とすることができ、かつ、ビット誤り率特性が良い再生信号を得ることができる軟判定復号装置及び方法を提供することを目的とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
本発明の軟判定復号装置は、搬送波の時間的に連続して受信される位相をグレイ符号化に基づいた多相位相変調方式により変調する軟判定復号装置において、受信信号から検出された検出位相に基づいて軟判定ビットデータを生成する軟判定ビットデータ生成手段と、前記軟判定ビットデータを軟判定復号に用いる復号手段と、を具備する構成を採る。
【００２４】
この構成によれば、受信信号から検出された検出位相に基づいて軟判定ビットデータを生成し前記軟判定ビットデータを軟判定復号に用いるから、ビット尤度の算出を容易とすることができ、かつ、ビット誤り率特性が良い再生信号を得ることができる。また、この構成によれば、ビット尤度の算出を容易にすることができるため演算処理回路を小さくすることができるから、演算処理回路で使用される消費電力を小さくできるので、長時間通話及び長時間待受けに適するため携帯通信端末装置に適している。
【００２５】
本発明の軟判定復号装置は、搬送波の時間的に連続して受信される位相をグレイ符号化に基づいた多相位相変調方式により変調する軟判定復号装置において、前記受信信号の強度を算出する強度算出手段と、前記受信信号から検出された検出位相と前記強度に基づいて軟判定ビットデータを生成する軟判定ビットデータ生成手段と、前記受信信号の既知データに基づいてフレーム尤度データを生成するフレーム尤度生成手段と、前記軟判定ビットデータと前記フレーム尤度データとを乗算することによりフレーム尤度付き軟判定データを生成する乗算手段と、前記フレーム尤度付き軟判定データを軟判定復号に用いる復号手段と、を具備する構成を採る。
【００２６】
この構成によれば、受信信号から検出された検出位相に基づいて軟判定ビットデータを生成して記軟判定ビットデータを軟判定復号に用いるから、ビット尤度の算出を容易とすることができ、かつ、ビット誤り率特性が良い再生信号を得ることができる。また、この構成によれば、ビット尤度の算出を容易にすることができるため演算処理回路を小さくすることができるから、演算処理回路で使用される消費電力を小さくできるので、長時間通話及び長時間待受けに適するため携帯通信端末装置に適している。
【００２７】
本発明の軟判定復号装置は、前記構成において、前記軟判定ビットデータ生成手段が、前記受信信号を位相信号に変換する位相変換手段と、前記位相信号を情報データと既知データとに分岐するデータ判定手段と、前記情報データから得られる検出位相と多相位相変調方式の固有の位相とを比較して位相差が最も小さくなる位相を選択して選択位相を生成する位相選択手段と、前記情報データから得られる検出位相と多相位相変調方式の固有の位相との位相差を求めて前記位相差の大きさに対して単調減少し前記位相差の絶対値が０の時にシンボル尤度の最大値をとり、かつ、前記位相差が多値変調で送信する固有の隣り合う２つの位相の中間となる位相の時に位相尤度の最小値をとる関数から情報データの位相尤度を生成する情報データ位相尤度生成手段と、前記情報データから得られる検出位相と多相位相変調方式で送信する固有の位相との位相差と前記検出位相とからグレイ符号化の特性を利用して前記情報データに対してビット重み付け係数を算出するビット重み付け手段と、前記選択位相と前記情報データの前記位相尤度と前記ビットの重み付け係数と前記強度とに基づいて前記軟判定ビットデータを生成するビット尤度生成手段と、を具備し、前記復号手段が、前記フレーム尤度付き軟判定ビットデータを格納するメモリ手段と、前記メモリ手段に格納されているフレーム尤度付き軟判定データをデインタリーブするデインタリーブ手段と、前記デインタリーブ手段からのデインタリーブ後のフレーム尤度付き軟判定データをビタビ復号して再生信号を生成する軟判定ビタビ復号手段と、を具備する構成を採る。
【００２８】
この構成によれば、前記効果に加えて、より精確なビット尤度を算出することができるから、ビット誤り率特性がより良い再生信号を得ることができる。
【００２９】
本発明の軟判定復号装置は、前記構成において、前記ビット重み付け手段が、前記情報データから得られる検出位相と多相位相変調方式で送信する固有の位相との位相差と前記検出位相と外部パラメータ設定信号とからグレイ符号化の特性を利用して前記情報データに対してビット重み付け係数を算出する手段を有する構成を採る。
【００３０】
この構成によれば、前記効果に加えて、より精確なビット尤度を算出することができるから、ビット誤り率特性がより良い再生信号を得ることができる。
【００３１】
本発明の軟判定復号装置は、前記構成において、前記軟判定ビットデータ生成手段が、前記受信信号を位相信号に変換する位相変換手段と、前記位相信号を情報データと既知データとに分岐するデータ判定手段と、前記情報データから得られる検出位相と多相位相変調方式の固有の位相とを比較して位相差が最も小さくなる位相を選択して選択位相を生成する位相選択手段と、前記情報データから得られる検出位相と多相位相変調方式の固有の位相との位相差を求めて前記位相差の大きさに対して単調減少し前記位相差の絶対値が０の時にシンボル尤度の最大値をとり、かつ、前記位相差が多値変調で送信する固有の隣り合う２つの位相の中間となる位相の時に位相尤度の最小値をとる関数から情報データの位相尤度を生成する情報データ位相尤度生成手段と、前記情報データから得られる検出位相と多相位相変調方式で送信する固有の位相との位相差からグレイ符号化の特性を利用して前記情報データに対してビット重み付け係数を算出するビット重み付け手段と、前記選択位相と前記情報データの前記位相尤度と前記ビットの重み付け係数と前記強度とに基づいて前記軟判定ビットデータを生成するビット尤度生成手段と、を具備し、前記復号手段が、前記フレーム尤度付き軟判定ビットデータを格納するメモリ手段と、前記メモリ手段に格納されているフレーム尤度付き軟判定データをデインタリーブするデインタリーブ手段と、前記デインタリーブ手段からのデインタリーブ後のフレーム尤度付き軟判定データをブロック復号する軟判定ブロック復号手段と、を具備する構成を採る。
【００３２】
この構成によれば、前記効果に加えて、より精確なビット尤度を算出することができるから、ビット誤り率特性がより良い再生信号を得ることができる。
【００３３】
本発明の軟判定復号装置は、前記構成において、前記ビット重み付け手段は、前記情報データから得られる検出位相と多相位相変調方式で送信する固有の位相との位相差と前記検出位相と外部パラメータ設定信号とからグレイ符号化の特性を利用して前記情報データに対してビット重み付け係数を算出する手段を有する構成を採る。
【００３４】
この構成によれば、前記効果に加えて、より精確なビット尤度を算出することができるから、ビット誤り率特性がより良い再生信号を得ることができる。
【００３５】
本発明の軟判定復号方法は、搬送波の時間的に連続して受信される位相をグレイ符号化に基づいた多相位相変調方式により変調する軟判定復号方法において、受信信号から検出された検出位相に基づいて軟判定ビットデータを生成する軟判定ビットデータ生成ステップと、前記軟判定ビットデータを軟判定復号に用いる復号ステップと、を具備するようにした。
【００３６】
この方法によれば、受信信号から検出された検出位相に基づいて軟判定ビットデータを生成し前記軟判定ビットデータを軟判定復号に用いるから、ビット尤度の算出を容易とすることができ、かつ、ビット誤り率特性が良い再生信号を得ることができる。また、この方法によれば、ビット尤度の算出を容易にすることができるため演算処理回路を小さくすることができるから、演算処理回路で使用される消費電力を小さくできるので、長時間通話及び長時間待受けに適するため携帯通信端末装置に適している。
【００３７】
本発明の軟判定復号方法は、搬送波の時間的に連続して受信される位相をグレイ符号化に基づいた多相位相変調方式により変調する軟判定復号方法において、前記受信信号の強度を算出する強度算出ステップと、前記受信信号から検出された検出位相と前記強度に基づいて軟判定ビットデータを生成する軟判定ビットデータ生成ステップと、前記受信信号の既知データに基づいてフレーム尤度データを生成するフレーム尤度生成ステップと、前記軟判定ビットデータと前記フレーム尤度データとを乗算することによりフレーム尤度付き軟判定データを生成する乗算ステップと、前記フレーム尤度付き軟判定データを軟判定復号に用いる復号ステップと、を具備するようにした。
【００３８】
この方法によれば、受信信号から検出された検出位相に基づいて軟判定ビットデータを生成し前記軟判定ビットデータを軟判定復号に用いるから、ビット尤度の算出を容易とすることができ、かつ、ビット誤り率特性が良い再生信号を得ることができる。また、この方法によれば、ビット尤度の算出を容易にすることができるため演算処理回路を小さくすることができるから、演算処理回路で使用される消費電力を小さくできるので、長時間通話及び長時間待受けに適するため携帯通信端末装置に適している。
【００３９】
【発明の実施の形態】
本発明の骨子は、搬送波の時間的に連続して受信される位相をグレイ符号化に基づいた多相位相変調方式により変調する軟判定復号装置において、受信信号の搬送波から検出された検出位相に基づいて軟判定ビットデータを生成し、前記軟判定ビットデータを軟判定復号に用いることである。
【００４０】
次に、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００４１】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る軟判定復号装置の構成を示すブロック図である。
【００４２】
図１に示すように、本発明の実施の形態１に係る軟判定復号装置１００は、強度算出部１０１、位相変換部１０２、データ判定部１０３、位相選択部１０４、情報データ位相尤度生成部１０５、ビット重み付け部１０６、ビット尤度生成部１０７、既知データ位相尤度生成部１０８、フレーム尤度生成部１０９、乗算部１１０、メモリ部１１１、デインタリーブ部１１２及び軟判定ビタビ復号器１１３を具備している。
【００４３】
データ判定部１０３の入力端子は、位相変換部１０２の出力端子に接続されている。位相選択部１０４、情報データ位相尤度生成部１０５及びビット重み付け部１０６の入力端子は、データ判定部１０３の出力端子に接続されている。ビット尤度生成部１０７の入力端子は、位相選択部１０４、情報データ位相尤度生成部１０５、ビット重み付け部１０６及び強度算出部１０１の出力端子に接続されている。既知データ位相尤度生成部１０８の入力端子は、データ判定部１０３の出力端子に接続されている。フレーム尤度生成部１０９の入力端子は、既知データ位相尤度生成部１０８の出力端子に接続されている。乗算部１１０の入力端子は、ビット尤度生成部１０７及びフレーム尤度生成部１０９の出力端子に接続されている。メモリ部１１１の入力端子は、乗算部１１０の出力端子に接続されている。デインタリーブ部１１２の入力端子は、メモリ部１１１の出力端子に接続されている。軟判定ビタビ復号部１１３の入力端子は、デインタリーブ部１１２の出力端子に接続されている。
【００４４】
強度算出部１０１は、受信信号Ｓ１を受けてこの受信信号Ｓ１の強度Ｓ２を算出してビット尤度生成部１０７に与える。位相変換部１０２は、受信信号Ｓ１を受けてこの受信信号Ｓ１を位相信号Ｓ３に変換しこの位相信号Ｓ３をデータ判定部１０３に与える。データ判定部１０３は、位相変換部１０２からの位相信号Ｓ３を情報データＳ４と既知データＳ５とに分岐し、情報データＳ４を位相選択部１０４、情報データ位相尤度生成部１０５及びビット重み付け部１０６に与え、かつ、既知データＳ５を既知データ位相尤度生成部部１０８に与える。この既知データＳ５は、軟判定復号装置１００において既にデータパターンが知られているデータである。
【００４５】
位相選択部１０４は、データ判定部１０３からの情報データＳ４から得られる検出位相と多相位相変調方式の固有の位相とを比較して位相差が最も小さくなる位相を選択してこの選択位相Ｓ６をビット尤度生成部１０７に与える。情報データ位相尤度生成部１０５は、データ判定部１０３からの情報データＳ４から得られる検出位相と多相位相変調方式の固有の位相との位相差を求めてこの位相差の大きさに対して単調減少し前記位相差の絶対値が０の時にシンボル尤度の最大値をとり、かつ、前記位相差が多値変調で送信する固有の隣り合う２つの位相の中間となる位相の時に位相尤度の最小値をとる関数から情報データＳ４の位相尤度Ｓ７を生成してビット尤度生成部１０７に与える。
【００４６】
ビット重み付け部１０６は、データ判定部１０３からの情報データＳ４から得られる検出位相と多相位相変調方式で送信する固有の位相との位相差からグレイ符号化の特性を利用して、情報データＳ４に対してビット重み付け係数Ｓ８を算出してビット尤度生成部１０７に与える。ビット尤度生成部１０７は、位相選択部１０４からの選択位相Ｓ６、情報データ位相尤度生成部１０５からの位相尤度Ｓ７、ビット重み付け部１０６からのビットの重み付け係数Ｓ８及び強度算出部１０１からの強度Ｓ２を受けてこれらの選択位相Ｓ６、位相尤度Ｓ７、ビットの重み付け係数Ｓ８及び強度Ｓ２に基づいて軟判定ビットデータＳ９を生成して乗算部１１０に与える。
【００４７】
既知データ位相尤度生成部１０８は、データ判定部１０３から既知データＳ５を受けてこの既知データＳ５の位相尤度Ｓ１０を生成してフレーム尤度生成部１０９に与える。フレーム尤度生成部１０９は、既知データ位相尤度生成部１０８からの位相尤度Ｓ１０を受けてこの位相尤度Ｓ１０に基づいてフレームに対する尤度の情報であるフレーム尤度データＳ１１を生成して乗算部１１０に与える。乗算部１１０は、ビット尤度生成部１０７からの軟判定ビットデータＳ９とフレーム尤度生成部１０９からのフレーム尤度データＳ１１とを受けて、これらの判定データビットＳ９とフレーム尤度データＳ１１とを乗算することにより、フレーム尤度付き軟判定ビットデータＳ１２を生成してメモリ部１１１に与える。
【００４８】
メモリ部１１１は、乗算部１１０からのフレーム尤度付き軟判定ビットデータＳ１２を格納する。デインタリーブ部１１２は、メモリ部１１１に格納されているフレーム尤度付き軟判定ビットデータＳ１２をデインタリーブしデインタリーブ後のフレーム尤度付き軟判定データＳ１３を軟判定ビタビ復号器１１３に与える。軟判定ビタビ復号器１１３は、デインタリーブ部１１２からのデインタリーブ後のフレーム尤度付き軟判定データＳ１３をビタビ復号して再生信号Ｓ１４を生成して出力する。この軟判定復号装置１００は、無線回線におけるマルチパスフェージング等の影響を受けた受信信号Ｓ１に対してビットエラーを訂正して再生信号Ｓ１４を生成している。
【００４９】
次に、本発明の実施の形態１に係る軟判定復号装置の具体的な動作について、図１乃至図４を参照して説明する。
【００５０】
例えば、軟判定復号装置１００が受信信号Ｓ１として図４に示すフレームを受信する時に、時刻ｎＴ（ｎ：整数、Ｔ：１シンボル）時間での受信信号Ｓ１を図２のＩＱ平面上の□に存在しているとすると、強度算出部１０１は、受信信号Ｓ１を受けると受信信号Ｓ１の強度Ｓ２であるｐｏｗを次の（式１）により算出する。
【００５１】
ｐｏｗ＝√（Ｉ２ｎＴ＋Ｑ２ｎＴ）　　…（式１）
また、位相変換部１０２は、同時刻ｎＴにおいて受信信号Ｓ１を受けるとこの受信信号Ｓ１を変換して位相信号Ｓ３を得る。データ判定部１０３は、位相変換部１０２からの位相信号Ｓ３を情報データＳ４と既知データＳ５とに分岐する。
【００５２】
先ず、情報データＳ４が、図２の□で示される位相がφ（π／４≦φ≦３π／８）である時に、π／４とπ／２の間の位相に存在しており、位相π／４と検出位相との位相差をθ１とし、位相π／２と検出位相との位相差をθ２とし、（θ１≦θ）の場合では、位相選択部１０４は位相差の小さくなる位相π／４を選択して選択位相Ｓ６として出力する。また、データ判定部１０３は、位相信号Ｓ３の位相差の小さいθ１の値を情報データ位相尤度生成部１０５に与える。情報データ位相尤度生成部１０５は、位相差θ１から情報データＳ４の位相尤度Ｓ７であるｉｐｈｓを次の（式２）により算出する。
【００５３】
ｉｐｈｓ＝（ｃｏｓ４θ１＋１）／２　　［ただし、０≦θ１≦π／８（８相位相変調の場合、位相差θ１の最大値はπ／８である。）］　　…（式２）
ビット重み付け部１０６は、情報データＳ４の検出位相に基づいてビット重み付け係数Ｓ８を算出する。図３は、ビット重み付け係数の大小関係を説明するための図である。この図３に示した事項は、グレイ符号が互いに隣り合う位相において異なるビットの数が１ビットであり、他のビットは同じであることを利用して求められている。
【００５４】
図２の符号□で示すように検出位相がφである時に、位相の正方向で最も近い位相はπ／２であり、位相の負方向で最も近い位相はπ／４である。位相π／２、位相π／４とも、シンボルの第１番目のビットは「０」であり、第２番目のビットは「１」であり、それぞれ同じ値となっている。しかし、第３番目のビットは位相π／２では「０」であり、位相π／４では「１」となっておりそれぞれ異なる。検出位相φが無線回線の影響により（π／４≦φ≦π／２）であったとしても第１番目のビットと第２番目のビットは同一の値をとるので、第３番目のビットより重み付け係数を大きくしている。
【００５５】
また、第１番目のビットと、第２番目のビットの重み付けについて述べる。図３に示すように、検出位相がφ（π／４≦φ≦３π／８）である時に、位相選択部１０４で選択される位相はπ／４であり、第２番目のビットは「１」である。また、検出位相φ（π／４≦φ≦３π／８）から位相の負方向側に選択位相π／４が存在し、さらにその負方向側に隣り合う位相０におけるシンボルの第２番目のビットは「１」である。検出位相φが無線回線の影響により（０≦φ≦３π／８）と検出されたとしても位相π／４の第２番目のビットと位相０の第２番目のビットは同一であることから、第１番目のビットより、第２番目のビットの重み付け係数を大きくしている。
【００５６】
したがって、検出位相がφ（π／４≦φ≦３π／８）である時には、図２において、（π／４≦φ≦３π／８）の範囲に存在し、そのシンボルのビット重み付け係数は、第１ビットが「中」の大きさの重み付け係数、第２ビットが「大」の大きさの重み付け係数、第３ビットが「小」の大きさの重み付け係数となっている。同様な論理により、検出位相φの位相範囲により、ビットの重み付け係数を図３のように定めている。
【００５７】
ビット尤度生成部１０７は、位相選択部１０４からの選択位相Ｓ６と、情報データ位相尤度生成部１０５からの位相尤度Ｓ７と、ビット重み付け部１０６からのビット重み付け係数Ｓ８とから軟判定ビットデータＳ９を生成する。
【００５８】
第１番目のビットをｂｉｔ０としその時のビットの重み係数をｋ０とし、ビット尤度をｐｂｉｔ０とし、第２番目のビットをｂｉｔ１としその時のビットの重み係数をｋ１としビット尤度をｐｂｉｔ１とし、第３番目のビットをｂｉｔ２としその時のビットの重み係数をｋ２としビット尤度をｐｂｉｔ２とし、受信信号Ｓ１の強度Ｓ２をｐｏｗとすると、それぞれの軟判定ビットデータは次の（式３）により算出される。
【００５９】
ｂｉｔ（０）＝ｐｏｗ・ｋ（０）・ｐｂｉｔ（０）・（ｃｏｓ４θ１＋１）／２
ｂｉｔ（１）＝ｐｏｗ・ｋ（１）・ｐｂｉｔ（１）・（ｃｏｓ４θ１＋１）／２
ｂｉｔ（２）＝ｐｏｗ・ｋ（２）・ｐｂｉｔ（２）・（ｃｏｓ４θ１＋１）／２
［ただし、０≦θ１≦π／８］　　…（式３）
一方、既知データ位相尤度生成部１０８は、既に値が分かっている位相と、既知データＳ５の位相との位相差をφとすると、第ｉ番目のシンボルの既知データの位相尤度Ｓ１０をｋｐｈｓ（ｉ）とし、次の（式４）により算出する。
【００６０】
ｋｐｈｓ（ｉ）＝（ｃｏｓ４φ＋１）／２　　…（式４）
フレーム尤度生成部１０９は、既知データＳ５のシンボル数をｎとすると、１フレームで同一値となるフレーム尤度データＳ１１をｆｋｐｈｓとすると、次の（式５）により算出する。
【００６１】
ｆｋｐｈｓ＝｛（ｋｐｈｓ（０）＋（ｋｐｈｓ（１）＋（ｋｐｈｓ（２）…
（ｋｐｈｓ（ｎ−２）＋（ｋｐｈｓ（ｎ−１））／１　　…（式５）
乗算部１１０は、（式３）より算出された軟判定ビットデータＳ９とフレーム尤度データＳ１１を乗算することにより次の（式６）において第ｋ番目のフレーム尤度付き軟判定ビットデータＳ１２をｆｂｉｔ（ｋ）とし、次の（式６）により算出する。
【００６２】
ｆｂｉｔ（ｋ）＝ｆｋｐｈｓ×ｂｉｔ（ｋ）　　…（式６）
フレーム尤度付き軟判定ビットデータＳ１２はメモリ部１１１に格納された後に、デインタリーブ部１１２によりデインタリーブされる。軟判定ビタビ復号器１１３は、デインタリーブ部１１２によりデインタリーブされたフレーム尤度付き軟判定ビットデータＳ１３をビタビ復号して再生信号Ｓ１４を生成して出力する。
【００６３】
本発明の実施の形態１によれば、受信信号から検出された検出位相に基づいて軟判定ビットデータを生成し前記軟判定ビットデータを軟判定復号に用いるから、ビット尤度の算出を容易とすることができ、かつ、ビット誤り率特性が良い再生信号を得ることができる。また、本発明の実施の形態１によれば、ビット尤度の算出を容易にすることができるため演算処理回路を小さくすることができるから、演算処理回路で使用される消費電力を小さくできるので、長時間通話及び長時間待受けに適するため携帯通信端末装置に適している。
【００６４】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について、図面を参照して説明する。図５は、本発明の実施の形態２に係る軟判定復号装置の構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態２においては、本発明の実施の形態１と同じ構成要素には同じ参照符号が付されている。
【００６５】
図５に示すように、本発明の実施の形態２に係る軟判定復号装置５００は、本発明の実施の形態１に係る軟判定復号装置１００と同じ構成要素を具備し、ビット重み付け部１０６が外部パラメータ設定信号Ｓ５１を受けてこの外部パラメータ設定信号Ｓ５１を重み付け係数Ｓ８の算出に用いている。
【００６６】
すなわち、本発明の実施の形態２に係る軟判定復号装置５００は、強度算出部１０１、位相変換部１０２、データ判定部１０３、位相選択部１０４、情報データ位相尤度生成部１０５、ビット重み付け部１０６、ビット尤度生成部１０７、既知データ位相尤度生成部１０８、フレーム尤度生成部１０９、乗算部１１０、メモリ部１１１、デインタリーブ部１１２及び軟判定ビタビ復号器１１３を具備し、ビット重み付け部１０６が外部パラメータ設定信号Ｓ５１を受けてこの外部パラメータ設定信号Ｓ５１を重み付け係数Ｓ８の算出に用いている。
【００６７】
図５におけるビット重み付け部１０６は、情報データＳ４から得られる検出位相と多相位相変調方式で送信する固有の位相との位相差と前記検出位相と外部パラメータ設定信号Ｓ５１とからグレイ符号化の特性を利用して情報データＳ４に対してビット重み付け係数Ｓ８を算出する。これ以外の本発明の実施の形態２に係る軟判定復号装置５００の構成は、本発明の実施の形態１に係る軟判定復号装置１００と同じである。
【００６８】
本発明の実施の形態２によれば、本発明の実施の形態１の効果に加えて、より精確なビット尤度を算出することができるから、ビット誤り率特性がより良い再生信号を得ることができる。
【００６９】
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３について、図面を参照して説明する。図６は、本発明の実施の形態３に係る軟判定復号装置の構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態３においては、本発明の実施の形態１と同じ構成要素には同じ参照符号が付されている。
【００７０】
図６に示すように、本発明の実施の形態３に係る軟判定復号装置６００は、本発明の実施の形態１に係る軟判定復号装置１００において、軟判定ビタビ復号器１１３の代わりに軟判定ブロック復号器６０１を具備するものである。
【００７１】
すなわち、本発明の実施の形態３に係る軟判定復号装置６００は、強度算出部１０１、位相変換部１０２、データ判定部１０３、位相選択部１０４、情報データ位相尤度生成部１０５、ビット重み付け部１０６、ビット尤度生成部１０７、既知データ位相尤度生成部１０８、フレーム尤度生成部１０９、乗算部１１０、メモリ部１１１、デインタリーブ部１１２及び軟判定ブロック復号器６０１を具備している。軟判定ブロック復号器６０１の入力端子は、デインタリーブ部１１２の出力端子に接続されている。
【００７２】
軟判定ブロック復号器６０１は、デインタリーブ部１１２からのフレーム尤度付き軟判定ビットデータＳ１３をブロック復号して再生信号Ｓ６１を生成して出力する。これ以外の本発明の実施の形態３に係る軟判定復号装置６００の構成は、本発明の実施の形態１に係る軟判定復号装置１００と同じである。
【００７３】
本発明の実施の形態３によれば、本発明の実施の形態１の効果と同じ効果を有する。
【００７４】
（実施の形態４）
次に、本発明の実施の形態４について、図面を参照して説明する。図７は、本発明の実施の形態４に係る軟判定復号装置の構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態４においては、本発明の実施の形態３と同じ構成要素には同じ参照符号が付されている。
【００７５】
図７に示すように、本発明の実施の形態４に係る軟判定復号装置７００は、本発明の実施の形態３に係る軟判定復号装置６００と同じ構成要素を具備し、ビット重み付け部１０６が外部パラメータ設定信号Ｓ５１を受けてこの外部パラメータ設定信号Ｓ５１を重み付け係数Ｓ８の算出に用いている。
【００７６】
すなわち、本発明の実施の形態４に係る軟判定復号装置７００は、強度算出部１０１、位相変換部１０２、データ判定部１０３、位相選択部１０４、情報データ位相尤度生成部１０５、ビット重み付け部１０６、ビット尤度生成部１０７、既知データ位相尤度生成部１０８、フレーム尤度生成部１０９、乗算部１１０、メモリ部１１１、デインタリーブ部１１２及び軟判定ブロック復号器６０１を具備し、ビット重み付け部１０６が外部パラメータ設定信号Ｓ５１を受けてこの外部パラメータ設定信号Ｓ５１を重み付け係数Ｓ８の算出に用いている。
【００７７】
図７におけるビット重み付け部１０６は、情報データＳ４から得られる検出位相と多相位相変調方式で送信する固有の位相との位相差と前記検出位相と外部パラメータ設定信号Ｓ５１とからグレイ符号化の特性を利用して情報データＳ４に対してビット重み付け係数Ｓ８を算出する。これ以外の本発明の実施の形態４に係る軟判定復号装置７００の構成は、本発明の実施の形態３に係る軟判定復号装置６００と同じである。
【００７８】
本発明の実施の形態４によれば、本発明の実施の形態３の効果に加えて、より精確なビット尤度を算出することができるから、ビット誤り率特性がより良い再生信号を得ることができる。
【００７９】
なお、本発明の実施の形態１から４のいずれかにおいて、（式２）の代わりに、θ１の大きさに対して単調減少し、θ１が０の場合には尤度の最大値をとり、かつ、θ１が多値変調方式で送信する固有の位相の場合には、尤度の最小値をとる関数を用いた式を用いてもよい。
【００８０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、受信信号から検出された検出位相に基づいて軟判定ビットデータを生成し前記軟判定ビットデータを軟判定復号に用いるから、ビット尤度の算出を容易とすることができ、かつ、ビット誤り率特性が良い再生信号を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る軟判定復号装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１に係る軟判定復号装置における受信信号の位相とシンボルとの関係を説明するための図
【図３】本発明の実施の形態１に係る軟判定復号装置におけるビット重み付け係数を説明するための図
【図４】本発明の実施の形態１に係る軟判定復号装置におけるフレームの構成を説明するための図
【図５】本発明の実施の形態２に係る軟判定復号装置の構成を示すブロック図
【図６】本発明の実施の形態３に係る軟判定復号装置の構成を示すブロック図
【図７】本発明の実施の形態４に係る軟判定復号装置の構成を示すブロック図
【図８】畳み込み符号化方式を説明するための図
【図９】トレリス図形を示す図
【符号の説明】
１００、５００、６００、７００　軟判定復号装置
１０１　強度算出部
１０２　位相変換部
１０３　データ判定部
１０４　位相選択部
１０５　情報データ位相尤度生成部
１０６　ビット重み付け部
１０７　ビット尤度生成部
１０８　既知データ位相尤度生成部
１０９　フレーム尤度生成部
１１０　乗算部
１１１　メモリ部
１１２　デインタリーブ部
１１３　軟判定ビタビ復号器
６０１　軟判定ブロック復号器
【図１】
2004040587.tif 000003
【図２】
2004040587.tif 000004
【図３】
2004040587.tif 000005
【図４】
2004040587.tif 000006
【図５】
2004040587.tif 000007
【図６】
2004040587.tif 000008
【図７】
2004040587.tif 000009
【図８】
2004040587.tif 000010
【図９】
2004040587.tif 000011