專利名稱：軟判定裝置和軟判定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及軟判定裝置和軟判定方法，其中，所述軟判定裝置用 于基于解調(diào)信號(hào)為每個(gè)符號(hào)的每個(gè)比特輸出用于對(duì)每個(gè)符號(hào)進(jìn)行解碼 的軟判定值。
背景技術(shù)：
在移動(dòng)通信中，通常改善編碼增益以增加不良傳輸路徑的接收性 能，使得基于軟判定值執(zhí)行誤差校正和設(shè)計(jì)解調(diào)電路。作為軟判定值
而輸出的編碼被發(fā)送到誤差校正器作為指示0到7的精度的數(shù)據(jù)，并 且在所述數(shù)據(jù)中，將在硬判定中輸出為0或1的1比特?cái)?shù)據(jù)擴(kuò)展為， 例如，3比特。通過(guò)根據(jù)適當(dāng)確定的閾值而量化解調(diào)的連續(xù)波，可獲得 精度。
圖7示出在關(guān)于二值編碼的情形中的二值的軟判定值和概率分布 之間的關(guān)系。在圖中的曲線中的橫坐標(biāo)表示解調(diào)的波的幅度，縱坐標(biāo) 表示概率。在圖中的附圖標(biāo)記71表示如下的曲線，該曲線表示在解調(diào) 的波是1的情形下的概率分布，附圖標(biāo)記72表示如下的曲線，該曲線 表示在解調(diào)的波是0的情形下的概率分布。數(shù)字0到7是被分配給每 個(gè)幅度范圍的幅度的軟判定值。 一般地，通過(guò)輸出如在圖7中所示的 分配給解調(diào)的波的幅度的軟判定值，執(zhí)行BPSK等的二值編碼的軟判 定。對(duì)于編碼0，軟判定值O是最可能的，對(duì)于編碼0，軟判定值7是 最不可能的。對(duì)于編碼l，軟判定值7是最可能的，對(duì)于編碼l，軟判 定值0是最不可能的。
圖8示出關(guān)于四值編碼的情形的軟判定的示例。對(duì)于諸如四值編 碼的多值編碼，例如，被以與在圖7中的相似的操作在復(fù)平面上執(zhí)行。即，如在圖8中所示，與在圖7中的相似的接收信號(hào)的軟判定以實(shí)部 和虛部來(lái)執(zhí)行，并且軟判定值可以在相對(duì)應(yīng)的部分中輸出。該類技術(shù)
例如在專利文獻(xiàn)1中被使用。此外，在專利文獻(xiàn)2的傳統(tǒng)示例中對(duì)該
類技術(shù)進(jìn)行討論。
圖9示出在通過(guò)時(shí)間波形觀察解調(diào)的波的情形中的幅度，以及幅
度與分配給幅度的軟判定值之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。因此，四值被分配給線 性時(shí)間波形的幅度值，以使基于時(shí)間波形的幅度值而獲得軟判定值。
這被應(yīng)用到圖8中的情形，其與以相等角度布置每個(gè)軟判定值的閾值 等價(jià)。
順便提一下，這里，解調(diào)的波的幅度被分配給每個(gè)軟判定值的比 例被稱為"權(quán)重"。如在上述示例中，每個(gè)軟判定值到其中以相等的閾 值來(lái)劃分解調(diào)的波的幅度的每個(gè)范圍中的分配被稱為"線性權(quán)重"。圖 8和圖9在權(quán)重的分配上是彼此不同的。在以上的每個(gè)情形中，特定的 標(biāo)準(zhǔn)被相等地分配，使得如線性權(quán)重一樣來(lái)處理每個(gè)情形。
在軟判定解碼方法中的誤差校正已經(jīng)經(jīng)常使用在，例如，維特比 (Viterbi)解碼器中。維特比解碼器將軟判定值處理為度量，為每個(gè)比 特增加度量，并且完成網(wǎng)格(trellis)。因?yàn)槎攘渴蔷幋a之間的距離，所 以理想的是，度量是編碼字的概率。
然而，根據(jù)與軟判定值相關(guān)的傳統(tǒng)線性權(quán)重，閾值以相等間隔布 置，如在圖7和圖8中所示，從而軟判定值不完全代表實(shí)際概率。例 如，圖7的曲線示出如下的概率分布，其中，在特定誤差率的條件下， 相對(duì)于在橫坐標(biāo)上的解調(diào)的波的幅度，解調(diào)比特是0或1。如果將其重 寫為解調(diào)比特為1的概率，則獲得圖10。換句話，如果軟判定值是0 到2，則解碼的字基本上是1。如果軟判定值是5到7，則解碼的字基 本上不是l。概率在軟判定值3和4之間被反轉(zhuǎn)，這說(shuō)明軟判定值不能 代表概率。為了解決上述問(wèn)題，在專利文獻(xiàn)2中的軟判定單元在其接收器中 裝備S/N檢測(cè)單元，以根據(jù)接收環(huán)境改變軟判定的閾值，避免上述問(wèn)
題。然而，根據(jù)上述方法，需要增加諸如S/N檢測(cè)單元這樣的電路。
此外，需要準(zhǔn)備用于軟判定的多個(gè)閨值以執(zhí)行復(fù)雜的處理。
圖11示出在特定誤差率下四值FSK的解調(diào)比特是1的概率的測(cè) 量值，其中，橫坐標(biāo)為幅度，縱坐標(biāo)為概率。稍后介紹與幅度對(duì)應(yīng)的 比特布置。根據(jù)傳統(tǒng)的軟判定方法，對(duì)于四值FSK，如果幅度是-3或 更小以及3或更大，則軟判定值不改變。然而，實(shí)際上，由于多徑衰 落或高斯噪聲的強(qiáng)度，概率減小。根據(jù)傳統(tǒng)軟判定方法，還難以再現(xiàn) 該部分。
根據(jù)在專利文獻(xiàn)3中的解碼設(shè)備和解碼方法，出于提高透平 (turbo)解碼的精度的目的，通過(guò)計(jì)算確定實(shí)際量化噪聲和高斯噪聲 的方差(dispersion),以執(zhí)行軟判定解碼。因此，確定高斯噪聲的方差 使得允許從解調(diào)的波計(jì)算編碼字的概率，并且如果幅度值大的話其準(zhǔn) 確地表示概率的減小，然而，這引起顯著地使計(jì)算復(fù)雜的問(wèn)題。
專利文獻(xiàn)1:日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_(kāi)No. H10-136046 專利文獻(xiàn)2:日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_(kāi)No. H06-29951 專利文獻(xiàn)3:日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_(kāi)No. 2005-28662
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問(wèn)題
鑒于上述傳統(tǒng)技術(shù)的問(wèn)題，本發(fā)明的第一目的在于，使軟判定值 被計(jì)算為表示與實(shí)際概率盡可能地接近的概率的近似值，從而在將軟 判定值分配到解調(diào)的波時(shí)，權(quán)重得以優(yōu)化。本發(fā)明的第二目的在于， 使近似值的計(jì)算非常簡(jiǎn)單，假設(shè)通過(guò)利用DSP等的軟件執(zhí)行計(jì)算。
6解決問(wèn)題的方式
為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，根據(jù)本發(fā)明的第一方面的軟判定裝 置的特征在于，基于解調(diào)信號(hào)，使用于對(duì)每個(gè)符號(hào)進(jìn)行解碼的每個(gè)符 號(hào)的每個(gè)比特的軟判定值為與將每個(gè)比特的預(yù)定函數(shù)應(yīng)用到每個(gè)符號(hào) 的采樣值而獲得的函數(shù)值相對(duì)應(yīng)的值而輸出，在所述解調(diào)信號(hào)中，由 于通信路徑的噪聲，在每個(gè)符號(hào)點(diǎn)的所述采樣值的概率分布呈現(xiàn)高斯 分布，其中，用于每個(gè)所述比特的每個(gè)預(yù)定函數(shù)與表示相對(duì)于所述解
調(diào)信號(hào)的每個(gè)符號(hào)的所述采樣值而言每個(gè)比特是1或0的概率的曲線 相近似，并且通過(guò)利用二次函數(shù)來(lái)形成。
例如，對(duì)于四值FSK調(diào)制或QPSK調(diào)制的情形，解調(diào)信號(hào)與其中 電勢(shì)采樣值由于通信路徑的噪聲而呈現(xiàn)高斯分布的解調(diào)信號(hào)相對(duì)應(yīng)。 例如，通過(guò)實(shí)際測(cè)量或通過(guò)利用高斯分布的概率密度函數(shù)來(lái)計(jì)算而獲 得的曲線與表示相對(duì)于解調(diào)信號(hào)的每個(gè)符號(hào)的采樣值而言每個(gè)比特是 1或0的概率的曲線相對(duì)應(yīng)。
在該構(gòu)造中，用于獲得每個(gè)符號(hào)的每個(gè)比特的軟判定值的每個(gè)比 特的函數(shù)與表示相對(duì)于解調(diào)信號(hào)中的每個(gè)符號(hào)的采樣值而言每個(gè)比特 是1或0的概率的曲線相近似，從而通過(guò)將用于每個(gè)比特的每個(gè)函數(shù) 應(yīng)用到每個(gè)符號(hào)的采樣值而獲得的函數(shù)值更接近于每個(gè)比特是1或0 的概率。因?yàn)檫@個(gè)原因，對(duì)應(yīng)的軟判定值也更好地表示概率。
用于每個(gè)比特的函數(shù)通過(guò)使用二次函數(shù)而形成，并且不使用指數(shù) 函數(shù)(exp)，從而可以只通過(guò)重復(fù)若干次平方、絕對(duì)值、加法和減法 的計(jì)算而獲得采樣值的函數(shù)值。換句話，例如可以通過(guò)C語(yǔ)言以十幾 個(gè)步驟來(lái)描述該計(jì)算。為此，在不需要用于處理設(shè)備的大負(fù)荷的情況 下，能夠?yàn)槊總€(gè)采樣值的每個(gè)比特計(jì)算和輸出軟判定值。
在本發(fā)明的第一方面，根據(jù)其第二方面的軟判定裝置的特征在于， 如果所述預(yù)定函數(shù)被取作y-f(x)，則f(x)可以通過(guò)下述過(guò)程而獲得(1)將如下曲線的y值平方，所述曲線在由所述二次函數(shù)形成的部分的x
的范圍內(nèi)由斜率是1或-1的直線表示，并且在所述曲線中的其他部分
的x的范圍內(nèi)y是恒定值；(2)將整個(gè)所述曲線向方向y平行移位預(yù) 定值，然后在x的預(yù)定范圍內(nèi)反轉(zhuǎn)所述y值；以及(3)執(zhí)行縮放，從 而反轉(zhuǎn)后的所述曲線的y值與所述軟判定值對(duì)應(yīng)。
在本發(fā)明的第二方面，根據(jù)其第三方面的軟判定裝置的特征在于， 如果假設(shè)所述解調(diào)信號(hào)基于多值調(diào)制系統(tǒng)，所述符號(hào)的每個(gè)比特是在 多值數(shù)目為2的情形下的第一和第二比特，并且如果以"a"作為預(yù)定 常量，所述符號(hào)點(diǎn)在兩極表示中被取為-3*&/2， -a/2， a/2， 3* a/2，則每 個(gè)所述比特的所述函數(shù)中所述第一比特的函數(shù)通過(guò)下述步驟而獲得 對(duì)于"x"的函數(shù)ABS(n-ABS(x))+a-n，在函數(shù)值是L或更大的"x"的 范圍內(nèi)設(shè)函數(shù)值為"a"，并且在函數(shù)值是O或更小的"x"的范圍內(nèi)設(shè) 函數(shù)值為"0"而進(jìn)行平方，由此來(lái)執(zhí)行前述過(guò)程(1)，其中，"x" 是解調(diào)的波的幅度，"n"和"L"是預(yù)定常量，并且ABS是絕對(duì)值； 通過(guò)在"x"是O或更大的范圍內(nèi)從通過(guò)所述過(guò)程獲得的函數(shù)中減去"a" 的平方，并且在"x"是O或更小的范圍內(nèi)從"a"的平方中減去所述函 數(shù)而執(zhí)行前述過(guò)程(2);以及執(zhí)行前述過(guò)程(3)，另一方面，每個(gè) 所述比特的所述函數(shù)中所述第二比特的函數(shù)可以通過(guò)下述步驟來(lái)獲 得對(duì)于"x"的函數(shù)ABS(ABS(-ABS(x)+a)-a)，在函數(shù)值是L或更大 的"x"的范圍內(nèi)設(shè)函數(shù)值為"a"并進(jìn)行平方，由此來(lái)執(zhí)行前述過(guò)程(l); 通過(guò)在"x"的絕對(duì)值是"a"或更大的范圍內(nèi)從"a"的平方中減去通 過(guò)所述過(guò)程獲得的函數(shù)，并且在"x"的絕對(duì)值是"a"或更小的范圍 內(nèi)從所述函數(shù)中減去"a"的平方來(lái)執(zhí)行前述過(guò)程(2);以及執(zhí)行前述 過(guò)程(3)。順便提一下，第一和第二比特的值對(duì)應(yīng)于其中用作符號(hào)值
的格雷編碼是"ir (-3)， "io" (-i), "oo" (+i),和"or (+3)的情形。
在本發(fā)明的第一方面到第三方面的任何一項(xiàng)的軟判定裝置中，根 據(jù)其第四方面的軟判定裝置的特征在于，如果預(yù)定函數(shù)被取為f(x)，則 在"x"變化的范圍的兩端的預(yù)定范圍中的f(x)的值是f(x)變化的范圍的一半的值。
在本發(fā)明的第五方面的軟判定方法的特征在于，執(zhí)行如下處理 基于解調(diào)信號(hào)，使用于對(duì)每個(gè)符號(hào)進(jìn)行解碼的每個(gè)符號(hào)的每個(gè)比特的 軟判定值為與將每個(gè)比特的預(yù)定函數(shù)應(yīng)用到每個(gè)符號(hào)的采樣值而獲得 的函數(shù)值相對(duì)應(yīng)的值而輸出，在所述解調(diào)信號(hào)中，由于通信路徑的噪 聲，在每個(gè)符號(hào)點(diǎn)的所述采樣值的概率分布呈現(xiàn)高斯分布，其中，用 于每個(gè)所述比特的每個(gè)預(yù)定函數(shù)與表示相對(duì)于所述解調(diào)信號(hào)的每個(gè)符 號(hào)的所述采樣值而言每個(gè)比特是1或0的概率的曲線相近似，并且通 過(guò)利用二次函數(shù)來(lái)形成。
本發(fā)明的效果
根據(jù)本發(fā)明，用于獲得每個(gè)符號(hào)的每個(gè)比特的軟判定值的每個(gè)比 特的函數(shù)與表示相對(duì)于解調(diào)信號(hào)中的每個(gè)符號(hào)的采樣值而言每個(gè)比特 是1或0的概率的曲線相近似，從而用于每個(gè)符號(hào)的采樣值的軟判定 值可以被輸出為更好地表示每個(gè)比特是1或0的概率的軟判定值。
用于每個(gè)比特的函數(shù)通過(guò)使用二次函數(shù)而形成，并且不使用指數(shù)
函數(shù)(exp)，從而在不需要處理設(shè)備的大負(fù)荷的情況下，為每個(gè)符號(hào)
值的每個(gè)比特計(jì)算和輸出軟判定值。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的無(wú)線電設(shè)備的構(gòu)造的框圖； 圖2是示出通過(guò)圖1中的無(wú)線電設(shè)備的相位檢測(cè)電路輸出的解調(diào)
的波的曲線圖3是示出用于以近似的方式獲得表示MSB比特的軟判定值的曲 線的過(guò)程的曲線圖4是示出用于以近似的方式獲得表示LSB比特的軟判定值的曲 線的過(guò)程的曲線圖5是示出在通過(guò)圖3中的過(guò)程獲得的近似曲線和實(shí)際測(cè)量值之間的比較的曲線圖6是示出在通過(guò)圖4中的過(guò)程獲得的近似曲線和實(shí)際測(cè)量值之 間的比較的曲線圖7是示出在與根據(jù)傳統(tǒng)示例的二值編碼的情形中的二值有關(guān)的 軟判定值和概率分布之間的關(guān)系的曲線圖8是示出在根據(jù)傳統(tǒng)示例的四值編碼的情形中的軟判定的示例 的曲線圖9是示出根據(jù)傳統(tǒng)示例，在通過(guò)時(shí)間波形觀察解調(diào)的波的情形 中的幅度以及幅度與分配給該幅度的軟判定值之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系的圖IO是在其中對(duì)于解調(diào)比特為1的概率的情形而將圖7進(jìn)行重寫 的圖；以及
圖11是示出在特定誤差率下，四值FSK的解調(diào)比特是1的概率 的測(cè)量值的曲線圖，其中，橫坐標(biāo)為幅度，縱坐標(biāo)為概率。
附圖標(biāo)記
1: RF電路，2:相位檢測(cè)電路，3:符號(hào)獲取單元，4:時(shí)鐘再生 單元，5:軟判定解碼單元，71、 72:表示概率分布的曲線
具體實(shí)施例方式
圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的無(wú)線電設(shè)備的構(gòu)造的框圖。如
在該圖中所示，在無(wú)線電設(shè)備中，在RF電路1中，通過(guò)調(diào)諧、外差轉(zhuǎn) 換等，通過(guò)天線輸入的信號(hào)被轉(zhuǎn)換成中頻信號(hào)?；谠撔盘?hào)，解調(diào)的 波在相位檢測(cè)電路2中被再現(xiàn)。解調(diào)的波由符號(hào)獲取單元3基于來(lái)自 時(shí)鐘再生單元4的采樣時(shí)鐘以適當(dāng)?shù)牟蓸娱g隔采樣，其由軟判定解碼 單元5轉(zhuǎn)換成MSB和LSB軟判定值并且輸出。
圖2示出由相位檢測(cè)電路2輸出的解調(diào)的波。橫坐標(biāo)表示時(shí)間。 解調(diào)的波由符號(hào)獲取單元3以適當(dāng)?shù)牟蓸娱g隔采樣，以提供幅度值作 為接收符號(hào)。幅度值通過(guò)-3到+3被標(biāo)準(zhǔn)化。對(duì)于硬判定，格雷(gray) 編碼被用于將每個(gè)幅度確定為"-3"、 "-l"、 " + l"、和"+3"，由此每個(gè)符號(hào)提供2比特解碼字"11"、 "10"、 "00"、和"01"。解碼字的第一半被稱為"MSB比特"，并且解碼字的第二半被稱為"LSB比特"。
對(duì)于軟判定，需要確定每個(gè)符號(hào)的MSB和LSB比特的精度。如果通過(guò)線性權(quán)重執(zhí)行軟判定，則對(duì)獲得的幅度值應(yīng)用在圖9中的幅度值與軟判定值的對(duì)應(yīng)關(guān)系，以確定關(guān)于MSB和LSB比特的軟判定值。然而，如上所述，基本不可能再現(xiàn)與MSB和LSB比特相關(guān)的實(shí)際概率的曲線。即使曲線是線性近似的，也難以獲得基于幅度值正確表示概率的軟判定值。因此，在本實(shí)施例中，表示概率的曲線由二次函數(shù)近似。為了減小用于處理近似計(jì)算的負(fù)荷，通過(guò)變形簡(jiǎn)單二次曲線y-x2形成二次曲線。
圖3和圖4示出用于以近似的方式確定表示MSB和LSB比特的軟判定值的曲線的過(guò)程。換句話，將獲得的曲線是與在圖11中的曲線近似的曲線。在該過(guò)程中，解調(diào)的波的幅度被取作"x"，用于調(diào)整曲線形狀的變量被取作"n"，并且用于確定近似的范圍的值被取作"L"。圖3和圖4示出與n=2.8并且L=2.8的情形有關(guān)的過(guò)程。
為了獲得表示與MSB比特相關(guān)的軟判定值的曲線，如在圖3 (a)中所示，首先獲得曲線y = ABS(n-ABS(x))+2-n。然后，當(dāng)y是L或更大時(shí)，與曲線有關(guān)的y的值被固定為2，并且當(dāng)y是O或更小時(shí)，y的值被取為0，由此獲得圖3 (b)的曲線。與圖3 (b)的曲線有關(guān)的y的值被平方以獲得圖3 (c)的曲線。關(guān)于圖3 (c)的曲線，當(dāng)x是0或更大時(shí)，從y中減4并且將其取作新的y，并且當(dāng)x是O或更小時(shí)，從4中減y并且將其取作新的y，由此獲得圖3 (d)的曲線。圖3 (d)的曲線被縮放，從而y的值變?yōu)?到7。這可以將表示MSB的軟判定值的曲線近似為在圖11中的曲線。
另一方面，為了獲得表示與LSB有關(guān)的軟判定值的曲線，如在圖4 (a)中所示，首先獲得曲線y二ABS(ABS(-ABS(x)+2)-2)。然后，當(dāng)y是L或更大時(shí)，與曲線有關(guān)的y的值被固定為2，由此獲得圖4 (b)的曲線。與圖4 (b)的曲線有關(guān)的y的值被平方以獲得圖4 (c)的曲線。關(guān)于圖4 (c)的曲線，當(dāng)x的絕對(duì)值是2或更大時(shí)，從4中減y并且將其取作新的y，并且當(dāng)x的絕對(duì)值是2或更小時(shí)，從y中減4并且將其取作新的y，由此獲得圖4 (d)的曲線。圖4 (d)的曲線被縮放，從而y的值變?yōu)?到7。這可以將表示LSB的軟判定值的曲線近似為在圖11中的曲線。
根據(jù)用于獲得表示MSB和LSB比特的軟判定值的曲線的過(guò)程，軟判定解碼單元5對(duì)在符號(hào)獲取單元3中順序地采樣的幅度值順序地執(zhí)行計(jì)算，使得順序地為每個(gè)符號(hào)的每個(gè)比特輸出0到7的軟判定值。在該兩個(gè)過(guò)程中，改變最后執(zhí)行的縮放的范圍，以改變軟判定的適合度。
圖5示出在通過(guò)圖3中的過(guò)程獲得的與MSB比特有關(guān)的近似曲線和在圖11中的實(shí)際測(cè)量值之間的比較。圖6示出在通過(guò)圖4中的過(guò)程獲得的與LSB比特有關(guān)的近似曲線和在圖11中的實(shí)際測(cè)量值之間的比較。從這些圖，可以看出，通過(guò)近似的曲線可以再現(xiàn)實(shí)際測(cè)量的概率的曲線。在圖3和圖4中的過(guò)程中的值"L"確定幅度值的上限。實(shí)際上，對(duì)接收的解調(diào)的波進(jìn)行濾波，從而超過(guò)特定值的幅度值不被輸入。大的幅度值不落在概率的曲線內(nèi)，從而與超過(guò)上限的幅度值有關(guān)的概率被取為50%。
根據(jù)本實(shí)施例，通過(guò)簡(jiǎn)單的計(jì)算處理，可以獲得與幅度值對(duì)應(yīng)的每個(gè)比特的軟判定值，上述計(jì)算處理遵循如下的過(guò)程，S卩，在所述過(guò)程中，通過(guò)使用簡(jiǎn)單的二次函數(shù)形成表示軟判定值的曲線。例如，可以通過(guò)C語(yǔ)言利用十幾行來(lái)描述該處理。因?yàn)橛糜谡{(diào)整曲線形狀的變量n和用于確定近似的范圍的值L被用在形成表示軟判定值的曲線的過(guò)程中，所以變化這些值能容易地調(diào)整曲線形狀和近似范圍。適當(dāng)?shù)剡x擇縮放的范圍其實(shí)能容易地適用于例如256級(jí)的軟判定值。為了通過(guò)實(shí)際計(jì)算概率來(lái)確定表示MSB和LSB比特的精度的曲 線，需要解決和增加在各個(gè)符號(hào)點(diǎn)(-3， -1， +1，和+3)處的概率密度 函數(shù)?？梢酝ㄟ^(guò)下面等式表示概率密度函數(shù)。
表達(dá)式1]
其中，p是平均值，(12是方差。在-3的符號(hào)點(diǎn)的平均值p被取作 -3，并且o和02是可以提前準(zhǔn)備。如果在-3的符號(hào)點(diǎn)的概率密度函數(shù) 被取作N(-3)，并且相似地，在各個(gè)點(diǎn)的概率密度函數(shù)被取作N (-1)、 N ( + 1)和N (+3)，則通過(guò)(N(+l)+N(+3"/(N(-l)+N(-3)+N(+l)+N(+3)〉 確 定 MSB 比特 的 曲 線。 可 以 通過(guò) {N(-l)+N(+l)}/{N(-l)+N(-3)+N(+l)+N(+3)}確定LSB比特的曲線。如果 根據(jù)該過(guò)程計(jì)算MSB和LSB精度，則在通過(guò)DSP等執(zhí)行計(jì)算時(shí)，在 概率密度函數(shù)的等式中的指數(shù)函數(shù)(exp)的存在增加了負(fù)荷，使得顯 著地減緩了處理。
應(yīng)該理解的是，本發(fā)明不限制于上述實(shí)施例，并且其中可進(jìn)行各 種修改。雖然在上述實(shí)施例中，基于在四值FSK的情形下的解調(diào)信號(hào) 的幅度波形，輸出軟判定值，但是，本發(fā)明還可以被應(yīng)用到其他調(diào)制 系統(tǒng)和四值FSK中，只要調(diào)制系統(tǒng)能夠?qū)⒆裱咚狗植嫉母怕拭芏群?數(shù)分配到每個(gè)符號(hào)點(diǎn)。例如，本發(fā)明還可以被應(yīng)用到QPSK。
1權(quán)利要求
1.一種軟判定裝置，特征在于，基于解調(diào)信號(hào)，使用于對(duì)每個(gè)符號(hào)進(jìn)行解碼的每個(gè)符號(hào)的每個(gè)比特的軟判定值為與將每個(gè)比特的預(yù)定函數(shù)應(yīng)用到每個(gè)符號(hào)的采樣值而獲得的函數(shù)值相對(duì)應(yīng)的值而輸出，在所述解調(diào)信號(hào)中，由于通信路徑的噪聲，在每個(gè)符號(hào)點(diǎn)的所述采樣值的概率分布呈現(xiàn)高斯分布，其中，用于每個(gè)所述比特的每個(gè)預(yù)定函數(shù)與表示相對(duì)于所述解調(diào)信號(hào)的每個(gè)符號(hào)的所述采樣值而言每個(gè)比特是1或0的概率的曲線相近似，并且通過(guò)利用二次函數(shù)來(lái)形成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的軟判定裝置，其中，如果所述預(yù)定函數(shù) 被取作y=f(x)，則f(x)可以通過(guò)下述過(guò)程而獲得(1) 將如下曲線的y值平方，所述曲線在由所述二次函數(shù)形成的 部分的x的范圍內(nèi)由斜率是1或-1的直線表示，并且在所述曲線中的 其他部分的x的范圍內(nèi)y是恒定值；(2) 將整個(gè)所述曲線向方向y平行移位預(yù)定值，然后在x的預(yù)定 范圍內(nèi)反轉(zhuǎn)所述y值；以及(3) 執(zhí)行縮放，從而反轉(zhuǎn)后的所述曲線的y值與所述軟判定值對(duì)應(yīng)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的軟判定裝置，其中，如果假設(shè)所述解調(diào) 信號(hào)基于多值調(diào)制系統(tǒng)，所述符號(hào)的每個(gè)比特是在多值數(shù)目為2的情 形下的第一和第二比特，并且如果以"a"作為預(yù)定常量，所述符號(hào)點(diǎn) 在兩極表示中被取為-3*3/2， -a/2， a/2， 3* a/2，則每個(gè)所述比特的所述函數(shù)中所述第一比特的函數(shù)通過(guò)下述步驟而獲得對(duì)于"x"的函數(shù)ABS(n-ABS(x))+a-n，在函數(shù)值是L或更大的"x" 的范圍內(nèi)設(shè)函數(shù)值為"a"，并且在函數(shù)值是0或更小的"x"的范圍內(nèi) 設(shè)函數(shù)值為"0"而進(jìn)行平方，由此來(lái)執(zhí)行前述過(guò)程(1)，其中，"x"是解調(diào)的波的幅度，"n"和"L"是預(yù)定常量，并且ABS是絕對(duì)值； 通過(guò)在"x"是0或更大的范圍內(nèi)從通過(guò)所述過(guò)程獲得的函數(shù)中減去"a"的平方，并且在"x"是0或更小的范圍內(nèi)從"a"的平方中減去所述函數(shù)而執(zhí)行前述過(guò)程(2);以及 執(zhí)行前述過(guò)程(3)，另一方面，每個(gè)所述比特的所述函數(shù)中所述第二比特的函數(shù)可以 通過(guò)下述步驟來(lái)獲得對(duì)于"x"的函數(shù)ABS (ABS(-ABS(x)+a)-a)，在函數(shù)值是L或更大 的"x"的范圍內(nèi)設(shè)函數(shù)值為"a"并進(jìn)行平方，由此來(lái)執(zhí)行前述過(guò)程(l);通過(guò)在"x"的絕對(duì)值是"a"或更大的范圍內(nèi)從"a"的平方中減 去通過(guò)所述過(guò)程獲得的函數(shù)，并且在"x"的絕對(duì)值是"a"或更小的 范圍內(nèi)從所述函數(shù)中減去"a"的平方來(lái)執(zhí)行前述過(guò)程(2);以及執(zhí)行前述過(guò)程(3)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1到3的任何一項(xiàng)所述的軟判定裝置，其中，如 果所述預(yù)定函數(shù)被取為f(x)，則在"x"變化的范圍的兩端的預(yù)定范圍 中的f(x)的值是f(x)變化的范圍的一半的值。
5. —種軟判定方法，特征在于，執(zhí)行如下處理 基于解調(diào)信號(hào)，使用于對(duì)每個(gè)符號(hào)進(jìn)行解碼的每個(gè)符號(hào)的每個(gè)比特的軟判定值為與將每個(gè)比特的預(yù)定函數(shù)應(yīng)用到每個(gè)符號(hào)的采樣值而 獲得的函數(shù)值相對(duì)應(yīng)的值而輸出，在所述解調(diào)信號(hào)中，由于通信路徑 的噪聲，在每個(gè)符號(hào)點(diǎn)的所述采樣值的概率分布呈現(xiàn)高斯分布，其中，用于每個(gè)所述比特的每個(gè)預(yù)定函數(shù)與表示相對(duì)于所述解調(diào) 信號(hào)的每個(gè)符號(hào)的所述采樣值而言每個(gè)比特是l或o的概率的曲線相 近似，并且通過(guò)利用二次函數(shù)來(lái)形成。
全文摘要
一種軟判定裝置和方法，用于通過(guò)簡(jiǎn)單的處理來(lái)獲得軟判定值，作為表示與實(shí)際概率盡可能接近的概率的值。軟判定裝置和方法被用來(lái)根據(jù)解調(diào)信號(hào)，為每個(gè)符號(hào)的每個(gè)比特輸出用于對(duì)每個(gè)符號(hào)進(jìn)行解碼的軟判定值，來(lái)作為與通過(guò)將用于每個(gè)比特的預(yù)定函數(shù)應(yīng)用到每個(gè)符號(hào)的采樣值而獲得的函數(shù)值相對(duì)應(yīng)的值，使得在每個(gè)符號(hào)點(diǎn)中的采樣值的概率分布是高斯分布。每個(gè)比特的函數(shù)與表示對(duì)于解調(diào)信號(hào)的每個(gè)符號(hào)的采樣值而言每個(gè)比特是1或0的概率的曲線相近似，并且通過(guò)利用二次函數(shù)來(lái)定義。
文檔編號(hào)H04L27/38GK101682339SQ200880017040
公開(kāi)日2010年3月24日 申請(qǐng)日期2008年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月21日
發(fā)明者真島太一 申請(qǐng)人:株式會(huì)社建伍