软判定装置和软判定方法制造方法及图纸

一种软判定装置和方法，用于通过简单的处理来获得软判定值，作为表示与实际概率尽可能接近的概率的值。软判定装置和方法被用来根据解调信号，为每个符号的每个比特输出用于对每个符号进行解码的软判定值，来作为与通过将用于每个比特的预定函数应用到每个符号的采样值而获得的函数值相对应的值，使得在每个符号点中的采样值的概率分布是高斯分布。每个比特的函数与表示对于解调信号的每个符号的采样值而言每个比特是１或０的概率的曲线相近似，并且通过利用二次函数来定义。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及，其中，所述软判定装置用 于基于解调信号为每个符号的每个比特输出用于对每个符号进行解码 的软判定值。
技术介绍
在移动通信中，通常改善编码增益以增加不良传输路径的接收性 能，使得基于软判定值执行误差校正和设计解调电路。作为软判定值而输出的编码被发送到误差校正器作为指示0到7的精度的数据，并 且在所述数据中，将在硬判定中输出为0或1的1比特数据扩展为， 例如，3比特。通过根据适当确定的阈值而量化解调的连续波，可获得 精度。图7示出在关于二值编码的情形中的二值的软判定值和概率分布 之间的关系。在图中的曲线中的横坐标表示解调的波的幅度，纵坐标 表示概率。在图中的附图标记71表示如下的曲线，该曲线表示在解调 的波是1的情形下的概率分布，附图标记72表示如下的曲线，该曲线 表示在解调的波是0的情形下的概率分布。数字0到7是被分配给每 个幅度范围的幅度的软判定值。 一般地，通过输出如在图7中所示的 分配给解调的波的幅度的软判定值，执行BPSK等的二值编码的软判 定。对于编码0，软判定值O是最可能的，对于编码0，软判定值7是 最不可能的。对于编码l，软判定值7是最可能的，对于编码l，软判 定值0是最不可能的。图8示出关于四值编码的情形的软判定的示例。对于诸如四值编 码的多值编码，例如，被以与在图7中的相似的操作在复平面上执行。即，如在图8中所示，与在图7中的相似的接收信号的软判定以实部 和虚部来执行，并且软判定值可以在相对应的部分中输出。该类技术例如在专利文献1中被使用。此外，在专利文献2的传统示例中对该类技术进行讨论。图9示出在通过时间波形观察解调的波的情形中的幅度，以及幅度与分配给幅度的软判定值之间的对应关系。因此，四值被分配给线 性时间波形的幅度值，以使基于时间波形的幅度值而获得软判定值。这被应用到图8中的情形，其与以相等角度布置每个软判定值的阈值 等价。顺便提一下，这里，解调的波的幅度被分配给每个软判定值的比 例被称为权重。如在上述示例中，每个软判定值到其中以相等的阈 值来划分解调的波的幅度的每个范围中的分配被称为线性权重。图 8和图9在权重的分配上是彼此不同的。在以上的每个情形中，特定的 标准被相等地分配，使得如线性权重一样来处理每个情形。在软判定解码方法中的误差校正已经经常使用在，例如，维特比 (Viterbi)解码器中。维特比解码器将软判定值处理为度量，为每个比 特增加度量，并且完成网格(trellis)。因为度量是编码之间的距离，所 以理想的是，度量是编码字的概率。然而，根据与软判定值相关的传统线性权重，阈值以相等间隔布 置，如在图7和图8中所示，从而软判定值不完全代表实际概率。例 如，图7的曲线示出如下的概率分布，其中，在特定误差率的条件下， 相对于在横坐标上的解调的波的幅度，解调比特是0或1。如果将其重 写为解调比特为1的概率，则获得图10。换句话，如果软判定值是0 到2，则解码的字基本上是1。如果软判定值是5到7，则解码的字基 本上不是l。概率在软判定值3和4之间被反转，这说明软判定值不能 代表概率。为了解决上述问题，在专利文献2中的软判定单元在其接收器中 装备S/N检测单元，以根据接收环境改变软判定的阈值，避免上述问题。然而，根据上述方法，需要增加诸如S/N检测单元这样的电路。此外，需要准备用于软判定的多个闺值以执行复杂的处理。图11示出在特定误差率下四值FSK的解调比特是1的概率的测 量值，其中，横坐标为幅度，纵坐标为概率。稍后介绍与幅度对应的 比特布置。根据传统的软判定方法，对于四值FSK，如果幅度是-3或 更小以及3或更大，则软判定值不改变。然而，实际上，由于多径衰 落或高斯噪声的强度，概率减小。根据传统软判定方法，还难以再现 该部分。根据在专利文献3中的解码设备和解码方法，出于提高透平 (turbo)解码的精度的目的，通过计算确定实际量化噪声和高斯噪声 的方差(dispersion),以执行软判定解码。因此，确定高斯噪声的方差 使得允许从解调的波计算编码字的概率，并且如果幅度值大的话其准 确地表示概率的减小，然而，这引起显著地使计算复杂的问题。专利文献1:日本专利申请特开No. H10-136046 专利文献2:日本专利申请特开No. H06-29951 专利文献3:日本专利申请特开No. 2005-28662
技术实现思路
本专利技术要解决的问题鉴于上述传统技术的问题，本专利技术的第一目的在于，使软判定值 被计算为表示与实际概率尽可能地接近的概率的近似值，从而在将软 判定值分配到解调的波时，权重得以优化。本专利技术的第二目的在于， 使近似值的计算非常简单，假设通过利用DSP等的软件执行计算。6解决问题的方式为了实现本专利技术的上述目的，根据本专利技术的第一方面的软判定装 置的特征在于，基于解调信号，使用于对每个符号进行解码的每个符 号的每个比特的软判定值为与将每个比特的预定函数应用到每个符号 的采样值而获得的函数值相对应的值而输出，在所述解调信号中，由 于通信路径的噪声，在每个符号点的所述采样值的概率分布呈现高斯 分布，其中，用于每个所述比特的每个预定函数与表示相对于所述解调信号的每个符号的所述采样值而言每个比特是1或0的概率的曲线 相近似，并且通过利用二次函数来形成。例如，对于四值FSK调制或QPSK调制的情形，解调信号与其中 电势采样值由于通信路径的噪声而呈现高斯分布的解调信号相对应。 例如，通过实际测量或通过利用高斯分布的概率密度函数来计算而获 得的曲线与表示相对于解调信号的每个符号的采样值而言每个比特是 1或0的概率的曲线相对应。在该构造中，用于获得每个符号的每个比特的软判定值的每个比 特的函数与表示相对于解调信号中的每个符号的采样值而言每个比特 是1或0的概率的曲线相近似，从而通过将用于每个比特的每个函数 应用到每个符号的采样值而获得的函数值更接近于每个比特是1或0 的概率。因为这个原因，对应的软判定值也更好地表示概率。用于每个比特的函数通过使用二次函数而形成，并且不使用指数 函数(exp)，从而可以只通过重复若干次平方、绝对值、加法和减法 的计算而获得采样值的函数值。换句话，例如可以通过C语言以十几 个步骤来描述该计算。为此，在不需要用于处理设备的大负荷的情况 下，能够为每个采样值的每个比特计算和输出软判定值。在本专利技术的第一方面，根据其第二方面的软判定装置的特征在于， 如果所述预定函数被取作y-f(x)，则f(x)可以通过下述过程而获得(1)将如下曲线的y值平方，所述曲线在由所述二次函数形成的部分的x的范围内由斜率是1或-1的直线表示，并且在所述曲线中的其他部分的x的范围内y是恒定值；(2)将整个所述曲线向方向y平行移位预 定值，然后在x的预定范围内反转所述y值；以及(3)执行縮放，从 而反转后的所述曲线的y值与所述软判定值对应。在本专利技术的第二方面，根据其第三方面的软判定装置的特征在于， 如果假设所述解调信号基于多值调制系统，所述符号的每个比特是在 多值数目为2的情形下的第一和第二比特，并且如果以a作为预定 常量，所述符号点在两极表示中被取为-3*&/2， -a/2， a/2， 3* a/2，则每 个所述比特的所述函数中所述第一比特的函数通过下述步骤而获得 对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种软判定装置，特征在于，基于解调信号，使用于对每个符号进行解码的每个符号的每个比特的软判定值为与将每个比特的预定函数应用到每个符号的采样值而获得的函数值相对应的值而输出，在所述解调信号中，由于通信路径的噪声，在每个符号点的所述采样值的概率分布呈现高斯分布，　其中，用于每个所述比特的每个预定函数与表示相对于所述解调信号的每个符号的所述采样值而言每个比特是１或０的概率的曲线相近似，并且通过利用二次函数来形成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2007-5-21 134655/20071.一种软判定装置，特征在于，基于解调信号，使用于对每个符号进行解码的每个符号的每个比特的软判定值为与将每个比特的预定函数应用到每个符号的采样值而获得的函数值相对应的值而输出，在所述解调信号中，由于通信路径的噪声，在每个符号点的所述采样值的概率分布呈现高斯分布，其中，用于每个所述比特的每个预定函数与表示相对于所述解调信号的每个符号的所述采样值而言每个比特是1或0的概率的曲线相近似，并且通过利用二次函数来形成。2. 根据权利要求l所述的软判定装置，其中，如果所述预定函数 被取作y=f(x)，则f(x)可以通过下述过程而获得(1) 将如下曲线的y值平方，所述曲线在由所述二次函数形成的 部分的x的范围内由斜率是1或-1的直线表示，并且在所述曲线中的 其他部分的x的范围内y是恒定值；(2) 将整个所述曲线向方向y平行移位预定值，然后在x的预定 范围内反转所述y值；以及(3) 执行縮放，从而反转后的所述曲线的y值与所述软判定值对应。3. 根据权利要求2所述的软判定装置，其中，如果假设所述解调 信号基于多值调制系统，所述符号的每个比特是在多值数目为2的情 形下的第一和第二比特，并且如果以a作为预定常量，所述符号点 在两极表示中被取为-3*3/2， -a/2， a/2， 3* a/2，则每个所述比特的所述函数中所述第一比特的函数通过下述步骤而获得对于x的函数ABS(n-ABS(x))+a-n，在函数值是L或更大的x 的范围内设函数...

【专利技术属性】
技术研发人员：真岛太一，
申请(专利权)人：株式会社建伍，
类型：发明
国别省市：JP[日本]