比特似然度運(yùn)算裝置以及比特似然度運(yùn)算方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及根據(jù)接收已映射的調(diào)制信號(hào)而獲得的數(shù)據(jù)來(lái)對(duì)比特單位的似然度進(jìn) 行運(yùn)算的比特似然度運(yùn)算裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 首先，對(duì)比特單位的似然度進(jìn)行說(shuō)明。比特單位的似然度是該樣的指標(biāo)值；表示當(dāng) 關(guān)注于發(fā)送比特的某1比特時(shí)在接收側(cè)該1比特是"0"還是"1"的概率。一般情況下，利 用W下所示的對(duì)數(shù)似然比（式（1))來(lái)表示比特單位的似然度。
[0003]
[0004] 該里，Xw表示發(fā)送裝置在時(shí)刻i發(fā)送的碼元Xi的第j比特，yk是接收裝置在時(shí) 亥IJk接收的數(shù)據(jù)，表示與在時(shí)刻i發(fā)送的碼元X擁應(yīng)的接收數(shù)據(jù)。另外，P(Xw= 0Iyk)表 示在接收到y(tǒng)k時(shí)附有Xi、j是"0"的條件的概率，P(xi、j= 1|yk)表示在接收到y(tǒng)k時(shí)附有Xi、 J是"1"的條件的概率。根據(jù)W上的情況，當(dāng)化R(xw)大于0時(shí)，Xw為"0"的概率大于為 "1"的概率，當(dāng)化R(xw)小于0時(shí)，Xw為"1"的概率大于為"0"的概率。此外，LLR(xW) 的大小表示其概率的程度。在假定為發(fā)送的比特全部W相同的概率產(chǎn)生時(shí)，上述式（1)可 用W下的式（2)表示。
[0005]
[0006] 式似右邊的log內(nèi)的分子（條件為Xi;Xw=0)是在發(fā)送碼元Xi的第j比特為 "0"的碼元X府接收Yk的概率的總和，式似右邊的log內(nèi)的分母（條件為Xi;Xw=1) 是在發(fā)送碼元Xi的第j比特為"1"的碼元Xi時(shí)接收yk的概率的總和。該里，假定為發(fā)送 碼元Xi、受到衰減并附加高斯噪聲而進(jìn)行了接收。當(dāng)在接收側(cè)完美地進(jìn)行對(duì)衰減的校正而 提取了接收數(shù)據(jù)yk時(shí)，Pbkk)可利用W下的式（3)進(jìn)行近似。
[0007]
[000引該里，0 2表示高斯噪聲的分散，（yk-Xi)2表示接收數(shù)據(jù)yk與發(fā)送碼元Xi的歐幾里 德距離。目P，當(dāng)將上述式（3)代入到化R(xw)的式子中時(shí)，可利用接收數(shù)據(jù)yk與發(fā)送碼元 Xi的歐幾里德距離的式（4)進(jìn)行表示。
[0009]
[0010] 在上述式（4)中，當(dāng)僅使用滿足接收數(shù)據(jù)yk與存在多個(gè)的發(fā)送碼元X義間的歐 幾里德距離中的最小距離的發(fā)送碼元Xi來(lái)對(duì)化R(xW)的式子進(jìn)行近似時(shí)，成為W下的式 巧)。
[0011]
[0012] 上述比特單位的似然度運(yùn)算式是一般采用的方法。作為具體的似然度計(jì)算方法， 由于滿足最小歐幾里德距離的發(fā)送碼元Xi根據(jù)接收數(shù)據(jù)yk而改變，所W針對(duì)接收數(shù)據(jù)yk的 值，可預(yù)先分情況地保存各不相同的似然度計(jì)算式。目P，根據(jù)接收數(shù)據(jù)yk的值，分別使用保 存的多個(gè)似然度計(jì)算式進(jìn)行似然度計(jì)算。
[0013] 另外，例如，在下述的非專利文獻(xiàn)1中公開了W下該樣的技術(shù)，針對(duì)先前所示的比 特單位的似然度計(jì)算，還通過(guò)對(duì)似然度計(jì)算進(jìn)行近似來(lái)削減運(yùn)算量。
[0014] 在先前所示的比特單位的似然度計(jì)算中，需要根據(jù)接收數(shù)據(jù)yk的值來(lái)分別地保存 似然度計(jì)算式，當(dāng)實(shí)際安裝于電路時(shí)，需要對(duì)似然度計(jì)算式進(jìn)行保存的存儲(chǔ)器。在下述的非 專利文獻(xiàn)1中示出W下該樣的方法：與接收數(shù)據(jù)yk的值無(wú)關(guān)地對(duì)似然度計(jì)算式進(jìn)行近似和 簡(jiǎn)化，W使似然度計(jì)算式成為1個(gè)。由此，能夠削減運(yùn)算量W及存儲(chǔ)量。在下述的非專利文 獻(xiàn)1中示出了：在調(diào)制方式采用16QAM(Qua化atureAmpl;UudeMo化lation;正交調(diào)幅）、 64QAM、糾錯(cuò)碼采用卷積碼的情況下，比較了不進(jìn)行非專利文獻(xiàn)1的近似的情況和進(jìn)行了近 似的情況，即使進(jìn)行了近似，也未產(chǎn)生比特錯(cuò)誤率的劣化。
[0015] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0016] 非專利文獻(xiàn)
[0017] 非專利文獻(xiàn)1 ;Simplified Soft-〇u1:put Demapper for Binary Interleaved COFDM with Application to HI陽(yáng)RLAN/2, ICC，02,vol. 2,April-May 2002

【發(fā)明內(nèi)容】

[001引發(fā)明要解決的課題
[0019] 但是，根據(jù)上述現(xiàn)有技術(shù)，在比特單位的似然度計(jì)算中，與接收數(shù)據(jù)yk的值無(wú)關(guān)地 對(duì)似然度計(jì)算式進(jìn)行近似和簡(jiǎn)化，W使似然度計(jì)算式成為1個(gè)，由此來(lái)削減運(yùn)算量和存儲(chǔ) 量，但是，基于該簡(jiǎn)化的近似誤差存在該樣的問(wèn)題：誤差隨著調(diào)制方式的階數(shù)變大而變大， 結(jié)果使性能劣化變大。其理由是，使似然度計(jì)算式的近似成為與接收數(shù)據(jù)yk相應(yīng)的直線近 似，當(dāng)調(diào)制方式的階數(shù)變大時(shí)，似然度計(jì)算式處于從直線脫離的趨勢(shì)，因此，似然度計(jì)算誤 差變大，結(jié)果使性能劣化變大。
[0020] 本發(fā)明是鑒于上述內(nèi)容而完成的，其目的是得到該樣的比特似然度運(yùn)算裝置，即 使在采用階數(shù)大的調(diào)制方式的情況下，近似誤差也很小，似然度計(jì)算式簡(jiǎn)單，能夠削減運(yùn)算 量、存儲(chǔ)量。
[0021] 解決問(wèn)題的手段
[0022] 為了解決上述課題并達(dá)成目的，本發(fā)明的比特似然度運(yùn)算裝置對(duì)接收調(diào)制信號(hào)而 獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行比特似然度運(yùn)算，該調(diào)制信號(hào)在每1碼元中映射了N比特，N是1W上的整 數(shù)，其特征在于，該比特似然度運(yùn)算裝置具備；初始比特似然度運(yùn)算單元，其求出與所述N 的值對(duì)應(yīng)的發(fā)送信號(hào)點(diǎn)間距離、表示所述數(shù)據(jù)最接近的發(fā)送信號(hào)點(diǎn)的判定區(qū)域的區(qū)域編號(hào) W及最近點(diǎn)間距離，對(duì)作為遞歸地計(jì)算比特似然度的遞歸公式的首項(xiàng)的所述數(shù)據(jù)的初始比 特的似然度進(jìn)行運(yùn)算，所述最近點(diǎn)間距離是從與所述數(shù)據(jù)最接近的初始比特=0的發(fā)送信 號(hào)點(diǎn)w及與所述數(shù)據(jù)最接近的初始比特=1的發(fā)送信號(hào)點(diǎn)到硬判定值反轉(zhuǎn)的區(qū)域的最短 距離；第i比特似然度運(yùn)算單元，其在所述N是2W上的情況下，求出對(duì)于第i-1比特的最 近點(diǎn)間距離和對(duì)于第i比特的最近點(diǎn)間距離的差分，并采用所述遞歸公式，根據(jù)第i-1比特 的似然度W及所述差分對(duì)所述數(shù)據(jù)的第i比特的似然度進(jìn)行運(yùn)算，2《i《N及處理步 驟控制單元，其根據(jù)所述N的值來(lái)控制由所述第i比特似然度運(yùn)算單元進(jìn)行的比特似然度 的運(yùn)算處理。
[002引發(fā)明效果
[0024] 本發(fā)明的比特似然度運(yùn)算裝置起到W下該樣的效果；即使在采用階數(shù)大的調(diào)制方 式的情況下，近似誤差也很小，似然度計(jì)算式簡(jiǎn)單，能夠削減運(yùn)算量、存儲(chǔ)量。
【附圖說(shuō)明】
[0025] 圖1是示出本實(shí)施方式的通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0026] 圖2是示出比特似然度運(yùn)算部中的判定區(qū)域與區(qū)域編號(hào)的關(guān)系的圖。
[0027] 圖3是示出與使用256QAM時(shí)的區(qū)域編號(hào)相對(duì)的rvmi的值的圖。
[0028] 圖4是示出針對(duì)區(qū)域編號(hào)1的中的值的圖。
[0029] 圖5是示出中與dW之間的關(guān)系性的圖。
[0030] 圖6是示出比特似然度運(yùn)算部的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0031] 圖7是示出初始比特似然度運(yùn)算部的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0032] 圖8是示出區(qū)域編號(hào)決定部的結(jié)構(gòu)例的圖。
[0033] 圖9是示出第i比特似然度運(yùn)算部的結(jié)構(gòu)例的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034]W下，根據(jù)附圖來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的比特似然度運(yùn)算裝置的實(shí)施方式。此外，本發(fā) 明不被該實(shí)施方式限定。
[0035] 實(shí)施方式.
[0036] 圖1是示出本實(shí)施方式的通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的圖。通信系統(tǒng)由發(fā)送裝置100W及 接收裝置200構(gòu)成。在本實(shí)施方式中，通過(guò)在似然度計(jì)算中采用針對(duì)比特位置的遞歸公式 來(lái)實(shí)施比特單位的似然度計(jì)算。
[0037] 在發(fā)送裝置100中，糾錯(cuò)編碼部101是對(duì)發(fā)送數(shù)據(jù)的比特序列進(jìn)行糾錯(cuò)編碼處理 的電路。映射部102是使用階數(shù)N的指定的調(diào)制方式對(duì)已糾錯(cuò)編碼的比特序列進(jìn)行碼元映 射處理的電路。發(fā)送天線103發(fā)送已進(jìn)行碼元映射處理的數(shù)據(jù)。
[003引在接收裝置200中，均衡部202是對(duì)由接收天線201接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行均衡處理 的電路。比特似然度運(yùn)算部203是采用針對(duì)比特位置的遞歸公式來(lái)針對(duì)均衡數(shù)據(jù)計(jì)算比特 單位的似然度的電路。糾錯(cuò)解碼部204是采用比特單位的似然度進(jìn)行糾錯(cuò)解碼處理的電 路。
[0039] 具體地詳細(xì)說(shuō)明作為本實(shí)施方式的特征部分的比特似然度運(yùn)算部203的動(dòng)作。為 了容易地進(jìn)行說(shuō)明，將調(diào)制方式設(shè)為正交振幅調(diào)制（QAM)，將階數(shù)N設(shè)為8bit。此外，上述 的調(diào)制方式W及階數(shù)N僅為一例，而不限于此。
[0040] 比特似然度運(yùn)算部203采用針對(duì)比特位置的遞歸公式來(lái)使用均衡數(shù)據(jù)進(jìn)行比特 單位的似然度計(jì)算。具體地對(duì)比特似然度運(yùn)算部203在似然度計(jì)算中使用的遞歸公式進(jìn)行 說(shuō)明。將式妨所示的似然度計(jì)算式中的接收數(shù)據(jù)yk的I分量設(shè)為rI，將接收數(shù)據(jù)yk的Q 分量設(shè)為IV此時(shí)，在發(fā)送的比特序列相對(duì)于I軸、Q軸對(duì)稱地進(jìn)行了碼元映射的情況下， 可分離I軸、Q軸進(jìn)行處理。此外，接收數(shù)據(jù)yk與均衡處理后的均衡數(shù)據(jù)相等。
[0041] 下面，為了簡(jiǎn)化說(shuō)明，限定于I軸進(jìn)行說(shuō)明，但關(guān)于Q軸，也可W利用同樣的方法對(duì) 似然度進(jìn)行運(yùn)算。在將最接近于ri的第i比特（在i= 0時(shí)，為L(zhǎng)SB(LeastSi即ificant Bit;最低有效比特））是"1"的信號(hào)點(diǎn)置換為（化i+l)A、將最接近于ri的第i比特是"0" 的信號(hào)點(diǎn)置換為（2mi+l)A時(shí)，可如W下的式（6)表示。
[0042] LLRi= (1廣（化i+l)A)2}-(ri-(2mi+l)A)2}
[0043] …巧）
[0044] = 4A(ni-nii)