(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
各送信信号のコンスタレーションとチャネル推定値とから生成した各レプリカ点と受信信号点とのユークリッド距離最小値を、各送信信号表すビット列の各ビット対応に求め、該ユークリッド距離を基に受信信号の尤度を算出する尤度演算装置において、
各ビットに対して共通に備えられ、前記各送信信号点を表すビット列の全ビット値パターンが入力される順に従って、各々のビット値パターン毎のユークリッド距離の中から最小のユークリッド距離を検出し、該ユークリッド距離を全ビット共通ユークリッド距離最小値として保持し、該全ビット共通ユークリッド距離最小値及びその更新時に更新が有ったことを示す最小値更新情報を出力するユークリッド距離最小値検出部と、
各ビット対応に備えられ、前記ユークリッド距離最小値検出部から前記最小値更新情報が出力されたときの当該ビットのビット値を保持し、該ビット値と、該ビット値が更新されたことを示すビット値更新情報とを出力するビット値保持部と、
各ビット対応に備えられ、前記ユークリッド距離最小値検出部から最小値更新情報が出力され、かつ、同時に当該ビットの前記ビット値保持部からビット値更新情報が出力されたとき、前記ユークリッド距離最小値検出部から更新直前の全ビット共通ユークリッド距離最小値を遷移させ、ビット別ユークリッド距離最小値として保持し、かつ、前記各送信信号点を表すビット列のビット値パターンが入力される順に従って、前記ビット値保持部から出力されるビットの値と逆のビット値を有するビット値パターンのユークリッド距離の中から、最小のユークリッド距離を検出し、該ユークリッド距離をビット別ユークリッド距離最小値として保持するユークリッド距離最小値検出／遷移部と、
を備え、前記ビット別ユークリッド距離最小値と前記全ビット共通ユークリッド距離最小値とを基に、ビット毎に受信信号の尤度を算出することを特徴とする尤度演算装置。
【請求項２】
前記ユークリッド距離最小値検出部は、順次入力されるビット値パターン毎のユークリッド距離の値を書き込み保持する保持部と、該保持部で保持された値と新たに入力されたユークリッド距離の値との大小を比較する比較器とを備え、
前記比較器は、前記保持部で保持された値より新たに入力されたユークリッド距離の値の方が小さいときに、前記保持部の書き込みを有効化することを特徴とする請求項１に記載の尤度演算装置。
【請求項３】
前記ビット値保持部は、順次入力されるビット値を書き込み保持する保持部と、該保持部で保持された値と新たに入力されたビット値との不一致を検出する不一致検出器と、該不一致検出器の検出結果と前記ユークリッド距離最小値検出部からの前記最小値更新情報との論理積演算を行う論理積演算部とを備え、
前記論理積演算部の論理出力を前記ビット値更新情報として出力するとともに、該ビット値更新情報により、前記保持部の書き込みを有効化することを特徴とする請求項１に記載の尤度演算装置。
【請求項４】
前記ユークリッド距離最小値検出部からの最小値更新情報と前記ビット値保持部からのビット値更新情報との論理積演算を行い、該論理積演算の結果により、前記ユークリッド距離最小値検出／遷移部に対して、前記ユークリッド距離最小値検出部から更新直前の全ビット共通ユークリッド距離最小値を遷移させる処理を有効化する遷移イネーブル信号を出力するとともに、
前記ビット値保持部から出力されるビット値と入力されるビット値との不一致を検出したときに、前記ユークリッド距離最小値検出／遷移部に対して、最小のユークリッド距離を検出する処理を有効化する最小値検出イネーブル信号を出力する最小値検出／遷移イネーブル生成部を備えたことを特徴とする請求項１に記載の尤度演算装置。
【請求項５】
前記ユークリッド距離最小値検出／遷移部は、前記ユークリッド距離最小値検出部からの全ビット共通ユークリッド距離最小値と、順次入力される各々のビット値パターン毎のユークリッド距離との何れか一方を選択して出力する選択部と、該選択部から出力される値を書き込み保持する保持部と、新たに入力されたビット値パターン毎のユークリッド距離が該保持部に保持された値より小さいことを示す論理情報を出力する比較器とを備え、
請求項４に記載の遷移イネーブル信号が入力されたとき、前記選択部に対して全ビット共通ユークリッド距離最小値を選択して出力させ、かつ、該遷移イネーブル信号を論理和演算部を介して前記保持部に与えて該保持部の書き込みを有効化し、
前記遷移イネーブル信号が入力されていないときは、請求項４に記載の最小値検出イネーブル信号と前記比較器からの前記論理情報との論理積演算の論理出力を、前記論理和演算部を介して前記保持部に与え、前記ユークリッド距離の該保持部への書き込みを有効化することを特徴とする請求項１に記載の尤度演算装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、尤度演算装置に関し、特に、多値変調を利用したデジタル変調／復調通信システムにおいて、復調方式の一つであるＭＬＤ（Maximum Likelihood Decoding：最尤推定復号）方式における復号処理の際に必要となる受信信号の尤度演算を行う尤度演算装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
多値変調方式は、位相や振幅を切り替えることにより、一度に複数ビットの信号を伝送するデジタル変調方式である。位相を変化させることにより多値信号を形成させるＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying；多値数＝４，ビット数＝２）や８ＰＳＫ（8 Phase Shift Keying；多値数＝８，ビット数＝３）、振幅を変化させることにより多値信号を形成させる１６ＱＡＭ（16 Quadrature Amplitude Modulation；多値数＝１６，ビット数＝４）や６４ＱＡＭ（多値数＝６４，ビット数＝６）などがある。
【０００３】
これらの変調方式は、有線伝送／無線伝送を問わず幅広く採用されており、特にＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplex：直交周波数分割多重方式）と組み合わせた方式などは、周波数利用効率の面で優れており、実用化もされている。
【０００４】
ＭＬＤによる復調方式は、予め多値変調信号数に応じた送信信号のコンスタレーションとチャネル推定値とからレプリカ点を生成し、送信した信号の実際の受信信号点とレプリカ点との距離演算の結果から受信信号の尤度を求めることにより、各ビットの情報を精度良く復元しようとするものである。
【０００５】
図８にＭＬＤ方式の受信装置の基本構成を示す。同図の（ａ）に示すように、伝播路を経由した送信信号が受信信号終端部８−１に入力され、該受信信号を基にチャネル推定部８−２でチャネル推定値を算出し、該チャネル推定値と送信信号のコンスタレーションとからレプリカ演算部８−３で受信信号のレプリカ点を演算し、該レプリカ点と実際の受信信号点とのユークリッド距離をユークリッド演算部８−４で算出し、該ユークリッド距離を基に尤度演算部８−５で受信信号の尤度を算出する。そして、該尤度情報を用いてターボ復号部８−６で送信信号の各ビットの情報を復元し、該復元したビット情報を用いてデータ処理部８−７で各種の処理を行う。
【０００６】
図８の（ｂ１）は、ＱＰＳＫ（多値数＝４，ビット数＝２）の多値変調により送信される各送信信号のコンスタレーションを示し、同図（ｂ２）は、伝播路のチャネル推定値を基に算出した信号のレプリカ点を示し、同図の（ｂ３）は、実際の受信信号点と各レプリカ点とのユークリッド距離を示している。
【０００７】
尤度演算部８−５における尤度の算出は、多値変調の各送信信号点を表すビット列の各ビットについて、以下の［式１］の演算を行うことにより算出される。
着目ビットの尤度＝√（着目ビットが‘１’のときのユークリッド距離最小値）−√（着目ビットが‘０’のときのユークリッド距離最小値）  ・・・［式１］
【０００８】
図９に従来の尤度演算回路の構成を示す。同図に示すように、送信信号点を表すＮ個の各ビット（ｂｉｔ０〜ｂｉｔ（Ｎ−１））対応に、それぞれ、ビット値が‘０’のときのユークリッド距離の最小値を保持する第１の最小値保持回路９−１と、ビット値が‘１’のときのユークリッド距離の最小値を保持する第２の最小値回路９−２と、第１及び第２の最小値保持回路９−１及び９−２にそれぞれ保持された各最小値の差を算出する減算回路９−３とを備える。
【０００９】
各ビット（ｂｉｔ０〜ｂｉｔ（Ｎ−１））対応の回路には、全ての送信信号（２Ｎ個）のビット値パターンを順々に入力し、各ビット対応の第１及び第２の最小値保持回路９−１及び９−２では、順々に異なるビット値パターンが入力される毎に、該ビット値パターンに対応したレプリカ点と受信信号点とのユークリッド距離と、過去に入力されたユークリッド距離の最小値と比較して、今回入力のユークリッド距離が小さい場合には、該ユークリッド距離を最小値と判定して保持する。この動作を、全てのビット値パターンの入力が完了するまで繰り返し行うことにより、最終的な最小値が第１及び第２の最小値保持回路９−１及び９−２に保持される。
【００１０】
一例として、１６ＱＡＭ（多値数＝１６，ビット数＝４）の場合の尤度演算について、図１０及び図１１を参照して説明する。図１０は１６ＱＡＭの従来の尤度演算回路の構成である。同図に示すように、１６個の送信信号点を表す４個の各ビット（ｂｉｔ０〜ｂｉｔ３）対応に、それぞれ、ビット値が‘０’のときのユークリッド距離の最小値を保持する第１の最小値保持回路１０−１と、ビット値が‘１’のときのユークリッド距離の最小値を保持する第２の最小値回路１０−２と、第１及び第２の最小値保持回路１０ー１及び１０−２にそれぞれ保持された各最小値の差を算出する減算回路１０−３とを備える。
【００１１】
各ビット（ｂｉｔ０〜ｂｉｔ３）対応の回路には、図１１に示すように、１６（＝２４）個のビット値パターン（‘００００’〜‘１１１１’）を順々に入力し、各ビット対応の第１及び第２の最小値保持回路１０−１及び１０−２では、各ビット値パターンが入力される毎に、該ビット値パターンのユークリッド距離と、過去に入力されたユークリッド距離の最小値と比較して、ユークリッド距離の最小値を更新しながら保持し、全てのビット値パターンの入力終了により、最終的なユークリッド最小値が第１及び第２の各最小値保持回路１０−１及び１０−２に保持される。
【００１２】
図１１は、各ビット値パターンのユークリッド距離（ＥｕｃＬｅｎ）の例を示し、この例の場合、
（１）ｂｉｔ０の値が‘０’のユークリッド距離最小値は‘２’、
（２）ｂｉｔ０の値が‘１’のユークリッド距離最小値は‘５’、
（３）ｂｉｔ１の値が‘０’のユークリッド距離最小値は‘３’、
（４）ｂｉｔ１の値が‘１’のユークリッド距離最小値は‘２’、
（５）ｂｉｔ２の値が‘０’のユークリッド距離最小値は‘５’、
（６）ｂｉｔ２の値が‘１’のユークリッド距離最小値は‘２’、
（７）ｂｉｔ３の値が‘０’のユークリッド距離最小値は‘２’、
（８）ｂｉｔ３の値が‘１’のユークリッド距離最小値は‘４’、
となる。
【００１３】
従って、ｂｉｔ０の尤度は√５−√２、ｂｉｔ１の尤度は√２−√３、ｂｉｔ２の尤度は√２−√５、ｂｉｔ３の尤度は√４−√２となる。
【００１４】
また、図１０に示した尤度演算回路に代えて、図１２に示すように、予め全ビット値パターンのユークリッド距離の中から最小値を検出して確定した後、その最小値となったビット値パターンの各ビット値の逆のビット値について、各ビット対応にユークリッド距離の最小値を検出する構成を採用することもできる。
【００１５】
図１２の動作について詳述すると、図１１の例と同様のユークリッド距離の場合、第１の処理サイクルで、‘００００’のビット値パターンから‘１１１１’のビット値パターンまで、順々にそのユークリッド距離を調べて最小値‘２’を求め、その最小値‘２’を与えるビット値パターン‘０１１０’を確定する。
【００１６】
上記第１の処理サイクルの終了により、上述の（１）ｂｉｔ０の値が‘０’のときのユークリッド距離最小値‘２’、（４）ｂｉｔ１の値が‘１’のときのユークリッド距離最小値‘２’、（６）ｂｉｔ２の値が‘１’のときのユークリッド距離最小値‘２’、（７）ｂｉｔ３の値が‘０’のときのユークリッド距離最小値‘２’が確定する。
【００１７】
次に第２の処理サイクルにおいて、前述の第１の処理サイクルで特定されたビット値パターン‘０１１０’の逆のビット値について、‘００００’のビット値パターンから‘１１１１’のビット値パターンまで、順々に各ビット対応にユークリッド距離の最小値を検出して確定する。
【００１８】
即ち、
ｂｉｔ０に対して‘１’のものから最小のユークリッド距離５を確定し（２）、
ｂｉｔ１に対して‘０’のものから最小のユークリッド距離３を確定し（３）、
ｂｉｔ２に対して‘０’のものから最小のユークリッド距離５を確定し（５）、
ｂｉｔ３に対して‘１’のものから最小のユークリッド距離４を確定する（８）。
【００１９】
本発明に関連する先行技術文献として、下記の特許文献１には、伝送路推定と最尤系列推定とを同時に行う並列推定器であって、伝送路推定情報を元に尤度を測定する（ＭＬＳＥMaximum Likelihood Sequence Estimation）型等化器に関し、各送信信号の候補系列に対応した受信信号の推定値（レプリカ）を求め、受信信号と各系列のレプリカとの差から送信信号を推定する際に、レプリカ生成に要する乗算を削減する技術等について記載されている。
【００２０】
また、下記の特許文献２には、多相位相変調方式を適用した畳み込み符号を復号する軟判定復号装置に関し、ビット尤度を容易に算出することができるようにし、ビット誤り率特性のよい再生信号を得る軟判定復号装置及び軟判定復号方法について記載されている。なお、本発明は、尤度演算にユークリッド距離を使用することを前提としており、位相情報を演算に用いる特許文献２記載のものとは異なるものである。
【特許文献１】特開平１０−１２６３２１号公報
【特許文献２】特開２００２−３１４４３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
前述したように、図９又は図１０に示す従来の尤度演算回路では、送信信号点を表すビット列の各ビット対応の尤度演算回路を並列に用意し、各尤度演算回路でビット値が‘０’及び‘１’の場合のユークリッド最小値をそれぞれ求める演算を行い、各ビット対応に［式１］の演算を行う。
【００２２】
このとき、各ビット対応に、ビット値が‘０’及び‘１’の２種のユークリッド距離最小値を求める演算において、その２種のユークリッド距離最小値の何れか一方は、必ず他の桁のビットにおけるビット値が‘０’又は‘１’の何れかのユークリッド距離最小値と重複することになる。
【００２３】
即ち、図１１の例では、ｂｉｔ０の値が‘０’のときのユークリッド距離最小値‘２’と、ｂｉｔ１の値が‘１’のときのユークリッド距離最小値‘２’と、ｂｉｔ２の値が‘１’のときのユークリッド距離最小値‘２’と、ｂｉｔ３の値が‘０’のときのユークリッド距離最小値は‘２’とが重複することになる。これは、各桁のビット対応に備えた最小値を検出し保持する最小値保持回路１０ー１又は１０−２が、重複して同一値を保持していることを意味する。
【００２４】
また、図１２に示すように、予め全ビット値パターンのユークリッド距離の中から最小値を検出して確定した後、その最小値となったビット値パターンの各ビット値の逆のビット値について、各ビット対応にユークリッド距離の最小値を検出する構成は、各桁のビット対応に備える２種の最小値検出保持回路の重複を回避することができるが、各ビット対応の２種のユークリッド最小値を検出する処理時間として、２回分の処理サイクルを要することとなり、処理時間が２倍掛かることになる。
【００２５】
本発明は、各桁のビット対応の２種のユークリッド最小値を検出する検出時間を延ばすことなく、１回の処理サイクルで各ビット対応の２種のユークリッド最小値を検出し、かつ、各桁のビット対応の２種のユークリッド最小値を検出保持する回路が重複することなく、最少の回路規模で２種のユークリッド最小値を検出保持する回路を構成し、尤度演算装置の回路規模を削減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
本発明の尤度演算装置について図１乃至図３を参照して説明すると、（１）各送信信号のコンスタレーションとチャネル推定値とから生成した各レプリカ点と受信信号点とのユークリッド距離最小値を、各送信信号を表すビット列の各ビット対応に求め、該ユークリッド距離を基に受信信号の尤度を算出する尤度演算装置において、各ビットに対して共通に備えられ、前記各送信信号点を表すビット列の全ビット値パターンが入力される順に従って、各々のビット値パターン毎のユークリッド距離の中から最小のユークリッド距離を検出し、該ユークリッド距離を全ビット共通ユークリッド距離最小値として保持し、該全ビット共通ユークリッド距離最小値（ウ）及びその更新時に更新が有ったことを示す最小値更新情報（エ）を出力するユークリッド距離最小値検出部１−１と、各ビット対応に備えられ、前記ユークリッド距離最小値検出部１−１から前記最小値更新情報（エ）が出力されたときの当該ビットのビット値を保持し、該ビット値（オ）と、該ビット値が更新されたことを示すビット値更新情報（キ）とを出力するビット値保持部１−２と、各ビット対応に備えられ、前記ユークリッド距離最小値検出部１−１から最小値更新情報が出力され、かつ、同時に当該ビットの前記ビット値保持部１−２からビット値更新情報（キ）が出力されたとき、前記ユークリッド距離最小値検出部１−１から更新直前の全ビット共通ユークリッド距離最小値（ウ）を遷移させ、ビット別ユークリッド距離最小値（カ）として保持し、かつ、前記各送信信号点を表すビット列のビット値パターンが入力される順に従って、前記ビット値保持部１−２から出力されるビットの値と逆のビット値を有するビット値パターンのユークリッド距離（ア）の中から、最小のユークリッド距離を検出し、該ユークリッド距離をビット別ユークリッド距離最小値（カ）として保持するユークリッド距離最小値検出／遷移部１−４と、を備え、前記ビット別ユークリッド距離最小値（カ）と前記全ビット共通ユークリッド距離最小値（ウ）とを基に、ビット毎に受信信号の尤度を算出することを特徴とする。
【００２７】
また、（２）前記ユークリッド距離最小値検出部１−１は、順次入力されるビット値パターン毎のユークリッド距離の値を書き込み保持する保持部１−１２と、該保持部１−１２で保持された値と新たに入力されたユークリッド距離の値との大小を比較する比較器１−１１とを備え、前記比較器１−１１は、前記保持部１−１２で保持された値より新たに入力されたユークリッド距離の値の方が小さいときに、前記保持部の書き込みを有効化することを特徴とする。
【００２８】
また、（３）前記ビット値保持部１−２は、順次入力されるビット値を書き込み保持する保持部１−２３と、該保持部１−２３で保持された値（オ）と新たに入力されたビット値との不一致を検出する不一致検出器１−２１と、該不一致検出器１−２１の検出結果と前記ユークリッド距離最小値検出部１−１からの前記最小値更新情報との論理積演算を行う論理積演算部１−２２とを備え、前記論理積演算部１−２２の論理出力を前記ビット値更新情報（キ）として出力するとともに、該ビット値更新情報（キ）により、前記保持部１−２３の書き込みを有効化することを特徴とする。
【００２９】
また、（４）前記ユークリッド距離最小値検出部１−１からの最小値更新情報（エ）と前記ビット値保持部１−２からのビット値更新情報（キ）との論理積演算を行い、該論理積演算の結果により、前記ユークリッド距離最小値検出／遷移部１−４に対して、前記ユークリッド距離最小値検出部１−１から更新直前の全ビット共通ユークリッド距離最小値（ウ）を遷移させる処理を有効化する遷移イネーブル信号（ケ）を出力するとともに、前記ビット値保持部１−２から出力されるビット値（オ）と入力されるビット値との不一致を検出したときに、前記ユークリッド距離最小値検出／遷移部１−４に対して、最小のユークリッド距離（ア）を検出する処理を有効化する最小値検出イネーブル信号（ク）を出力する最小値検出／遷移イネーブル生成部１−３を備えたことを特徴とする。
【００３０】
また、（５）前記ユークリッド距離最小値検出／遷移部１−４は、前記ユークリッド距離最小値検出部１−１からの全ビット共通ユークリッド距離最小値（ウ）と、順次入力される各々のビット値パターン毎のユークリッド距離（ア）との何れか一方を選択して出力する選択部１−４１と、該選択部１−４１から出力される値を書き込み保持する保持部１−４５と、新たに入力されたビット値パターン毎のユークリッド距離（ア）が該保持部１−４５に保持された値より小さいことを示す論理情報を出力する比較器１−４２とを備え、前述の遷移イネーブル信号（ケ）が入力されたとき、前記選択部１−４１に対して全ビット共通ユークリッド距離最小値（ウ）を選択して出力させ、かつ、該遷移イネーブル信号（ケ）を論理和演算部１−４４を介して前記保持部１−４５に与えて該保持部１−４５の書き込みを有効化し、前記遷移イネーブル信号（ケ）が入力されていないときは、前述の最小値検出イネーブル信号（ク）と前記比較器１−４２からの前記論理情報との論理積演算の論理出力を、前記論理和演算部１−４４を介して前記保持部１−４５に与え、前記ユークリッド距離（ア）の該保持部１−４５への書き込みを有効化することを特徴とする。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、各ビットに対して共通に備えたユークリッド距離最小値検出部により、送信信号のビット値パターンの全てが一通り入力される１回の処理サイクルで、全ビット共通ユークリッド距離最小値を順次検出し、全ビット共通ユークリッド距離最小値の更新情報、その時のビット値及びその変化情報を基に、各ビット対応に、全ビット共通ユークリッド距離最小値を与えるビット値と異なるビット値のユークリッド距離最小値を検出することにより、検出時間を延ばすことなく、１回の処理サイクルで各ビット対応の２種のユークリッド最小値を検出することができ、かつ、各桁のビット対応の２種のユークリッド最小値を検出保持する回路が重複することなく、最少の簡素な回路でそれら２種のユークリッド最小値を検出保持する回路を構成することができ、尤度演算装置の回路規模を削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
図１に本発明の尤度演算装置の構成例を示す。本発明の尤度演算装置は、各ビットに共通に使用されるユークリッド距離最小値検出部１−１を備え、該ユークリッド距離最小値検出部１−１は、演算対象の全ビット値パターンについて、各ビット値パターンが入力される順に従ってそのユークリッド距離の最小値を検出して保持し、該ユークリッド距離最小値（ウ）及びその更新時に更新が有ったことを示す最小値更新情報（エ）を出力する。このユークリッド距離最小値検出部１−１で最終的に検出されるユークリッド距離最小値（ウ）は、全ビット共通のユークリッド距離最小値として用いられる。
【００３３】
また、それぞれのビット対応に、ビット値保持部１−２、最小値検出／遷移イネーブル生成部１−３、ユークリッド距離最小値検出／遷移部１−４、減算部１−５を備える。ビット値保持部１−２は、ユークリッド距離最小値検出部１−１から出力される最小値更新情報（エ）によりイネーブル化され、その時に入力されたビット値を保持し、全ビット共通ユークリッド距離最小値が更新されたときのビット値（オ）と、そのビット値が更新された時に、更新されたことを示すビット値更新情報（キ）とを出力する。
【００３４】
最小値検出／遷移イネーブル生成部１−３は、１クロック分遅延させた入力ビット値（イ）、全ビット共通ユークリッド距離の最小値更新情報（エ）、全ビット共通ユークリッド距離最小値のビット値（オ）及びビット値更新情報（キ）を監視し、それらの情報に従って最小値検出イネーブル信号（ク）及び最小値遷移イネーブル信号（ケ）を生成する。
【００３５】
上記の最小値検出イネーブル信号（ク）は、全ビット共通ユークリッド距離最小値を与えるビット値パターンの各ビットの値と逆のビット値を有するビット値パターンの中で最小のユークリッド距離（以下、ビット別ユークリッド距離最小値という。）を検出させるためのイネーブル信号である。
【００３６】
また、最小値遷移イネーブル信号（ケ）は、全ビット共通ユークリッド距離最小値が更新され、かつ、同時にビット値更新が有ったとき、更新の直前の全ビット共通ユークリッド距離最小値が、この時点での上記ビット別ユークリッド距離最小値となるので、該更新直前の全ビット共通ユークリッド距離最小値を、ユークリッド距離最小値検出部１−１からユークリッド距離最小値検出／遷移部１−４に移動（遷移）させるためのイネーブル信号である。
【００３７】
ユークリッド距離最小値検出／遷移部１−４は、上述の最小値遷移イネーブル信号（ケ）が有効なときには、全ビット共通ユークリッド距離をユークリッド距離最小値検出部１−１から遷移させ、ビット別ユークリッド距離最小値として保持し、上述の最小値検出イネーブル信号（ク）が有効なときには、自身で保持している過去のビット別ユークリッド距離最小値と、順次入力されるユークリッド距離(ア）とを比較し、その小さい方の値をビット別ユークリッド距離最小値として更新し、最終的に保持されている値を当該ビットのビット別ユークリッド距離最小値として出力する。
【００３８】
減算部１−５は、演算対象の全ビット値パターンのユークリッド距離の入力が完了した後、全ビット共通ユークリッド距離最小値を与えるビット値（オ）が‘１’の場合は、全ビット共通ユークリッド距離最小値から各ビット別ユークリッド距離最小値を減算し、全ビット共通ユークリッド距離最小値を与えるビット値（オ）が‘０’の場合は、各ビット別ユークリッド距離最小値から全ビット共通ユークリッド距離最小値を減算する。この減算結果が当該ビットの尤度として出力される。なお、全ビット共通ユークリッド距離最小値及び各ビット別ユークリッド距離最小値は、必要に応じて平方根演算した値を用いる。
【００３９】
図２の（ａ）は、前述のユークリッド距離最小値検出部１−１の構成を示す。ユークリッド距離最小値検出部１−１は、各ビット値パターンの順に従って入力されるユークリッド距離をフリップフロップ回路（ＦＦ）１−１２に保持し、該保持されたユークリッド距離と、新たに入力されるユークリッド距離とを、比較器１−１１で大小比較し、より小さい方の値をフリップフロップ回路（ＦＦ）１−１２に保持し、これによりユークリッド距離最小値を検出し、該ユークリッド距離最小値（ウ）及びその更新時に更新が有ったことを示す最小値更新情報（エ）を出力する。
【００４０】
図２の（ｂ）は、前述のビット値保持部１−２の構成を示す。ビット値保持部１−２は、上述の最小値更新情報（エ）が有効のとき、即ちユークリッド距離の最小値が更新されたとき、入力されるビット値をフリップフロップ回路（ＦＦ）１−２３に保持し、該ビット値（オ）を出力すると共に、入力されたビット値が以前に保持していたビット値と異なるときに、ユークリッド距離の最小値のビット値が更新されたことを示すビット値更新情報（キ）を出力する。これらの処理を行うために、同図に示すように、不一致検出回路１−２１、ＡＮＤ回路１−２２及びフリップフロップ回路（ＦＦ）１−２３を備える。
【００４１】
図２の（ｃ）は、最小値検出／遷移イネーブル生成部１−３の構成を示す。最小値検出／遷移イネーブル生成部１−３は、入力ビット値（イ）と全ビット共通ユークリッド距離最小値のビット値（オ）とを比較器１−３１により比較し、その値が異なることを示す最小値検出イネーブル信号（ク）を出力する。また、全ビット共通ユークリッド距離の最小値更新情報（エ）とビット値更新情報（キ）とをＡＮＤ回路１−３２に入力し、その論理積を最小値遷移イネーブル信号（ケ）として生成する。
【００４２】
図３の（ａ）に、ユークリッド距離最小値検出／遷移部１−４の構成を示す。ユークリッド距離最小値検出／遷移部１−４は、ビット別ユークリッド距離最小値を検出するために、順次入力されるビット値パターンと共に順々に入力されるユークリッド距離(ア）と、ユークリッド距離最小値検出部１−１から出力される全ビット共通ユークリッド距離最小値（ウ）とを、セレクタ１−４１に入力し、該セレクタ１−４１の選択制御信号として最小値遷移イネーブル信号（ケ）を入力し、最小値遷移イネーブル信号（ケ）が有効（‘１’）のときには、全ビット共通ユークリッド距離最小値（ウ）を選択して出力し、最小値遷移イネーブル信号（ケ）が無効（‘０’）のときには、順々に入力されるユークリッド距離(ア）を選択して出力する。
【００４３】
また、最小値遷移イネーブル信号（ケ）を、ＯＲ回路１−４４を通してフリップフロップ（ＦＦ）回路１−４５に加え、該最小値遷移イネーブル信号（ケ）が有効（‘１’）のときには、無条件に全ビット共通ユークリッド距離最小値（ウ）をフリップフロップ（ＦＦ）回路１−４５に保持し、その値をビット別ユークリッド最小値（カ）として出力する。
【００４４】
一方、順々に入力されるユークリッド距離(ア）と、フリップフロップ（ＦＦ）回路１−４５に保持された値とを、比較器１−４２により大小比較し、今回入力されたユークリッド距離(ア）が、フリップフロップ（ＦＦ）回路１−４５に保持された値より小さく、かつ、最小値検出イネーブル信号（ク）が有効（‘１’）であることを、ＡＮＤ回路１−４３で検出し、該検出結果の論理値を、ＯＲ回路１−４４を通してフリップフロップ（ＦＦ）回路１−４５に書き込み制御信号として加え、今回入力されたユークリッド距離(ア）をフリップフロップ（ＦＦ）回路１−４５に保持させ、ビット別ユークリッド最小値（カ）の値を更新する。
【００４５】
図３の（ｂ）に、減算部１−５の構成を示す。減算部１−５は、ユークリッド距離最小値検出部１−１から出力される全ビット共通ユークリッド距離最小値（ウ）と、ユークリッド距離最小値検出／遷移部１−４から出力されるビット別ユークリッド最小値（カ）とを、第１のセレクタ１−５１及び第２のセレクタ１−５２に入力し、該セレクタ１−５１及び１−５２の選択制御信号として、ビット値保持部１−２から出力されるビット値（オ）を入力する。
【００４６】
そして、全ビット共通ユークリッド距離最小値を与えるビット値（オ）が‘１’の場合は、第１のセレクタ１−５１で全ビット共通ユークリッド距離最小値（ウ）を選択し、第２のセレクタ１−５２でビット別ユークリッド最小値（カ）を選択する。また、全ビット共通ユークリッド距離最小値を与えるビット値（オ）が‘０’の場合は、その逆に、第２のセレクタ１−５２で全ビット共通ユークリッド距離最小値（ウ）を選択し、第１のセレクタ１−５１でビット別ユークリッド最小値（カ）を選択する。
【００４７】
上記の第１及び第２のセレクタ１-５１，１−５２から出力される全ビット共通ユークリッド距離最小値（ウ）又はビット別ユークリッド最小値（カ）を、それぞれ必要に応じて平方根演算器１−５３，１−５４を通して、減算器１−５５に入力し、減算器１−５５はそれらの減算を行うことにより、全ビット共通ユークリッド距離最小値を与えるビット値（オ）が‘１’か‘０’かに応じて、全ビット共通ユークリッド距離最小値から各ビット別ユークリッド距離最小値を減算した値、又はビット別ユークリッド距離最小値から全ビット共通ユークリッド距離最小値を減算した値を当該ビットの尤度として出力する。
【００４８】
図４〜図７に本発明による尤度演算装置の動作の具体例を示す。ここで、各送信信号のユークリッド距離は、図１１に示すユークリッド距離であると仮定する。図４はｂｉｔ０の尤度演算、図５はｂｉｔ１の尤度演算、図６はｂｉｔ２の尤度演算、図７はｂｉｔ３の尤度演算のそれぞれのタイムチャートを示している。
【００４９】
図４〜図７において、それぞれ上から順に、入力信号であるユークリッド距離、同じく入力信号であるビット情報、ユークリッド距離最小値検出部１−１から出力される最小値更新情報（エ）、同じくユークリッド距離最小値検出部１−１から出力される全ビット共通ユークリッド距離最小値（ウ）、ビット値保持部１−２から出力されるビット値更新情報（キ）、同じくビット値保持部１−２から出力されるビット値（オ）、該ビット値（オ）の反転値（オ’）、入力信号であるビット情報の１クロック分遅延情報（イ）、最小値検出イネーブル信号（ク）、最小値遷移イネーブル信号（ケ）、入力信号であるユークリッド距離の１クロック分遅延情報（ア）、ユークリッド距離最小値検出／遷移部１−４から出力されるビット別ユークリッド距離最小値（カ）を示している。
【００５０】
図４に示すｂｉｔ０の尤度演算では、全ビット共通ユークリッド距離最小値（ウ）が‘１３’から‘６’に変化するとき、入力信号のビット情報が‘０’から‘１’に変化し、これによりビット値更新情報（キ）が‘１’となり、これによって、ユークリッド距離が‘１３’がビット別ユークリッド距離最小値に遷移（Ｓｗａｐ)される。
【００５１】
その後、ビット情報が‘０’で、ユークリッド距離が‘１３’より小さい‘１２’が入力されたことにより、最小値検出（ＭｉｎＳｅａｒｃｈ）処理による最小値検出イネーブル信号（ク）が‘１’となって、ビット別ユークリッド距離最小値が‘１３’から‘１２’に更新される。
【００５２】
次に、全ビット共通ユークリッド距離最小値（ウ）が‘６’から‘５’に変化するとき、入力信号のビット情報は共に‘１’であり、変化しないため、ビット値更新情報（キ）は‘０’となり、これによって、全ビット共通ユークリッド距離最小値（ウ）の遷移は実施されない。
【００５３】
次に、全ビット共通ユークリッド距離最小値（ウ）が‘５’から‘３’に変化するとき、入力信号のビット情報が‘１’から‘０’に変化し、これによりビット値更新情報（キ）が‘１’となり、これによって、ユークリッド距離が‘５’がビット別ユークリッド距離最小値に遷移（Ｓｗａｐ)される。
【００５４】
以降、全ビット共通ユークリッド距離最小値（ウ）が‘３’から‘２’に変化するとき、入力信号のビット情報は共に‘０’であり、変化しないため、共通ユークリッド距離最小値（ウ）の遷移は実施されない。また、その後、入力されるビット情報が‘１’のユークリッド距離として、‘５’より小さい値が入力されないため、ビット別ユークリッド距離最小値（カ）は更新されず、ビット別ユークリッド距離最小値（カ）として最終的に‘５’が出力される。これにより、ｂｉｔ０の尤度は、ビット別ユークリッド距離最小値（カ）から全ビット共通ユークリッド距離最小値（ウ）を差し引いた√５−√２として算出される。
【００５５】
図５に示すｂｉｔ１の尤度演算では、全ビット共通ユークリッド距離最小値（ウ）が‘１３’から‘６’に変化するとき、入力信号のビット情報は‘０’のままで変化せず、このためビット値更新情報（キ）は‘０’となり、これによって、全ビット共通ユークリッド距離最小値（ウ）の遷移は実施されない。
【００５６】
その後、ビット情報が‘１’で、ユークリッド距離が‘１３’より小さい‘１２’が入力されたことにより、最小値検出（ＭｉｎＳｅａｒｃｈ）処理による最小値検出イネーブル信号（ク）が‘１’となって、ビット別ユークリッド距離最小値を‘１３’から‘１２’に更新する動作が行われようとするが、それと同時に、全ビット共通ユークリッド距離最小値（ウ）が‘６’から‘５’に変化するとき、入力信号のビット情報が‘０’から‘１’に変化するため、ビット値更新情報（キ）は‘１’となり、これによって、全ビット共通ユークリッド距離最小値（ウ）である‘６’の遷移（Ｓｗａｐ）が、上記の最小値検出（ＭｉｎＳｅａｒｃｈ）処理に優先して実施される。
【００５７】
次に、全ビット共通ユークリッド距離最小値（ウ）が‘５’から‘３’に変化するとき、入力信号のビット情報が‘１’から‘０’に変化し、これによりビット値更新情報（キ）が‘１’となり、これによって、ユークリッド距離‘５’がビット別ユークリッド距離最小値（カ）に遷移（Ｓｗａｐ)される。
【００５８】
次に、全ビット共通ユークリッド距離最小値（ウ）が‘３’から‘２’に変化するとき、入力信号のビット情報は ‘０’から‘１’に変化するため、ビット値更新情報（キ）が‘１’となり、これによって、ユークリッド距離‘３’がビット別ユークリッド距離最小値（カ）に遷移（Ｓｗａｐ)される。
【００５９】
以降、全ビット共通ユークリッド距離最小値（ウ）の更新は無く、また、その後、入力されるビット情報が‘０’のユークリッド距離として、‘３’より小さい値が入力されないため、ビット別ユークリッド距離最小値（カ）は更新されず、ビット別ユークリッド距離最小値（カ）として最終的に‘３’が出力される。これにより、ｂｉｔ１の尤度は、全ビット共通ユークリッド距離最小値（ウ）からビット別ユークリッド距離最小値（カ）を差し引いた√２−√３として算出される。
【００６０】
図６に示すｂｉｔ２の尤度演算では、全ビット共通ユークリッド距離最小値（ウ）が‘１３’から‘６’に変化するとき、入力信号のビット情報は‘０’のままで変化せず、このためビット値更新情報（キ）は‘０’となり、これによって、全ビット共通ユークリッド距離最小値（ウ）の遷移は実施されない。
【００６１】
また、全ビット共通ユークリッド距離最小値（ウ）が‘６’から‘５’に変化するときも、入力信号のビット情報は‘０’のままで変化せず、このためビット値更新情報（キ）は‘０’となり、これによって、全ビット共通ユークリッド距離最小値（ウ）の遷移は実施されない。また、この間、全ビット共通ユークリッド距離最小値（ウ）のビット情報‘０’と逆の値‘１’のビット情報は入力されないので、最小値検出（ＭｉｎＳｅａｒｃｈ）処理も実施されない。
【００６２】
その後、全ビット共通ユークリッド距離最小値（ウ）が‘５’から‘３’に変化するとき、入力信号のビット情報が‘０’から‘１’に変化するため、ビット値更新情報（キ）は‘１’となり、これによって、全ビット共通ユークリッド距離最小値（ウ）である‘５’がビット別ユークリッド距離最小値（カ）に遷移（Ｓｗａｐ)される。
【００６３】
その後、全ビット共通ユークリッド距離最小値（ウ）が‘３’から‘２’に変化するとき、入力信号のビット情報は‘１’のままで変化せず、このためビット値更新情報（キ）は‘０’となり、これによって、全ビット共通ユークリッド距離最小値（ウ）の遷移は実施されない。
【００６４】
以降、全ビット共通ユークリッド距離最小値（ウ）の更新は無く、また、その後、入力されるビット情報が‘０’のユークリッド距離として、‘５’より小さい値が入力されないため、最小値検出（ＭｉｎＳｅａｒｃｈ）処理によるビット別ユークリッド距離最小値（カ）の更新は実施されず、ビット別ユークリッド距離最小値（カ）として最終的に‘５’が出力される。これにより、ｂｉｔ２の尤度は、全ビット共通ユークリッド距離最小値（ウ）からビット別ユークリッド距離最小値（カ）を差し引いた√２−√５として算出される。
【００６５】
図７に示すｂｉｔ３の尤度演算では、全ビット共通ユークリッド距離最小値（ウ）が‘１３’から‘６’、‘５’、‘３’、‘２’に順次変化するとき、入力信号のビット情報は‘０’のままで変化せず、このためビット値更新情報（キ）は‘０’となり、これによって、全ビット共通ユークリッド距離最小値（ウ）の遷移は実施されない。
【００６６】
また、全ビット共通ユークリッド距離最小値（ウ）として‘２’が出力される前は、全ビット共通ユークリッド距離最小値（ウ）のビット情報‘０’と逆の値‘１’のビット情報は入力されないので、最小値検出（ＭｉｎＳｅａｒｃｈ）処理も実施されない。
【００６７】
その後、全ビット共通ユークリッド距離最小値（ウ）のビット情報‘０’と逆の値‘１’のビット情報に対して、最小値検出（ＭｉｎＳｅａｒｃｈ）処理が開始され、順次入力されるユークリッド距離(ア）の最小値を検出し、ビット別ユークリッド距離最小値（カ）として、‘１５’‘１０’‘４’が順々に検出され、最終的に‘４’が出力される。これにより、ｂｉｔ３の尤度は、ビット別ユークリッド距離最小値（カ）から全ビット共通ユークリッド距離最小値（ウ）を差し引いた√４−√２として算出される。
【００６８】
以上、本発明の尤度演算装置の構成例及び動作例について図１〜図７を参照して説明したが、本発明はこの構成例に限定されることなく、尤度演算において、ユークリッド距離が時間軸に沿って入力すれる構成であれば、多値変調信号数に依らず、適用可能である。
【００６９】
また、演算対象の信号が時間軸において長い間隔を空けて入力される場合には、ユークリッド距離最小値の検出結果の保持及び各ビット値の保持を、ＲＡＭ（Random Access Memory）を用いた構成で実現することができる。また、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）等を用い、プログラム言語で本発明の回路機能を記述することにより、本発明と同等の機能を実現することもできる。
【００７０】
また、本発明のようにユークリッド距離を使用する尤度演算の利点としては、複数の送信アンテナから構成されるＭＩＭＯ(Multiple-Input-Multiple-Output)多重方式の通信システムの受信装置における最尤推定復号（ＭＬＤ）への適用が容易であり、位相情報の演算に用いるテーブルや三角関数演算が不要である等が挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の尤度演算装置の構成例を示す図である。
【図２】本発明のユークリッド距離最小値検出部、ビット値保持部、最小値検出／遷移イネーブル生成部を示す図である。
【図３】本発明のユークリッド距離最小値検出／遷移部、減算部を示す図である。
【図４】本発明のｂｉｔ０の尤度演算動作の具体例を示す図である。
【図５】本発明のｂｉｔ１の尤度演算動作の具体例を示す図である。
【図６】本発明のｂｉｔ２の尤度演算動作の具体例を示す図である。
【図７】本発明のｂｉｔ３の尤度演算動作の具体例を示す図である。
【図８】ＭＬＤ方式の受信装置の基本構成を示す図である。
【図９】従来の尤度演算回路の構成を示す図である。
【図１０】１６ＱＡＭの従来の尤度演算回路の構成を示す図である。
【図１１】各ビット値パターンのユークリッド距離の例を示す図である。
【図１２】ユークリッド距離最小値を検出して確定した後、逆のビット値のユークリッド距離の最小値を検出する動作のタイムチャートである。
【符号の説明】
【００７２】
１−１  ユークリッド距離最小値検出部
１−２  ビット値保持部
１−３  最小値検出／遷移イネーブル生成部
１−４  ユークリッド距離最小値検出／遷移部
１−５  減算部
【図１】
0004640993.tif 000002
【図２】
0004640993.tif 000003
【図３】
0004640993.tif 000004
【図４】
0004640993.tif 000005
【図５】
0004640993.tif 000006
【図６】
0004640993.tif 000007
【図７】
0004640993.tif 000008
【図８】
0004640993.tif 000009
【図９】
0004640993.tif 000010
【図１０】
0004640993.tif 000011
【図１１】
0004640993.tif 000012
【図１２】
0004640993.tif 000013