專利名稱：通信系統(tǒng)、接收機(jī)和通信方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及可不使用特定的符號(hào)例如前同步信號(hào)和用戶碼進(jìn)行同步控制的通信系統(tǒng)，尤其是涉及可使用LDPC(Low-DensityParity-Check)編碼的信號(hào)進(jìn)行同步控制的通信系統(tǒng)、接收機(jī)和通信方法。
背景技術(shù)：
下面，我們說明已有的同步控制。首先，我們說明已有的同步確立方法。例如，在發(fā)送側(cè)，發(fā)送相位反轉(zhuǎn)的N個(gè)信號(hào)(前同步信號(hào))(請(qǐng)參照第12圖上段和中段)。另一方面，在接收側(cè)，檢測(cè)前同步信號(hào)中的相位反轉(zhuǎn)，在它的定時(shí)輸出同步信號(hào)(請(qǐng)參照第12圖下段)，對(duì)被調(diào)制波的數(shù)據(jù)進(jìn)行解調(diào)。通常，為了即便是對(duì)于噪聲多的通信線路也能夠正確地確立同步，將上述N的數(shù)值設(shè)定在等于大于10個(gè)的情形是很多的。
其次，我們說明已有的用戶檢測(cè)方法。通常，在接收側(cè)，用接在上述前同步信號(hào)后發(fā)送的用戶碼，確認(rèn)接收幀是否是適合于本裝置的通信幀(請(qǐng)參照第13圖)。這時(shí)，在接收側(cè)，根據(jù)是否與分配給本裝置的唯一的代碼一致進(jìn)行用戶檢測(cè)。一般地說，為了減少由于噪聲等使代碼圖案偶然一致的概率，將最低大于等于1個(gè)的字節(jié)(8位)分配給該用戶碼的情形是很多的。此外，作為通信幀的構(gòu)成，例如，在上述用戶碼的前后配置各種控制用代碼，接在這些代碼后配置用戶用的數(shù)據(jù)(有效負(fù)載數(shù)據(jù))(請(qǐng)參照第13圖)。
所以，在上述的已有通信方法中，因?yàn)橥ㄟ^將前同步信號(hào)和用戶碼配置在通信幀中進(jìn)行同步控制，所以存在著使通信幀冗長化那樣的問題。
因此，本發(fā)明的目的是提供可以不用前同步信號(hào)和用戶碼，正確地進(jìn)行同步控制的通信系統(tǒng)、接收機(jī)和通信方法。

發(fā)明內(nèi)容
與本發(fā)明有關(guān)的通信系統(tǒng)的特征是它備有具有實(shí)施LDPC編碼處理的發(fā)送機(jī)；在成為取樣開始點(diǎn)的候補(bǔ)的多個(gè)取樣點(diǎn)，對(duì)接收信號(hào)實(shí)施根據(jù)“sum-product算法”的1次(疊代1)LDPC解碼的解碼部件；用在上述解碼過程中輸出的軟判定信息，實(shí)施根據(jù)最小平均自乘誤差法(MMSE)的相位誤差推定的相位誤差推定部件；和根據(jù)上述推定結(jié)果校正接收信號(hào)的校正部件的接收機(jī)。
與下一個(gè)發(fā)明有關(guān)的通信系統(tǒng)的特征是上述接收機(jī)進(jìn)一步備有通過比較最新的對(duì)數(shù)相似比率的絕對(duì)值的平均(A)和前1個(gè)對(duì)數(shù)相似比率的絕對(duì)值的平均(B)，判斷是否結(jié)束上述校正處理，作為上述判斷的結(jié)果，當(dāng)B＜A時(shí)，用校正后的接收信號(hào)再次實(shí)施LDPC解碼和校正處理，另一方面，作為用校正后的接收信號(hào)反復(fù)實(shí)施解碼的結(jié)果，當(dāng)B≥A時(shí)，結(jié)束校正處理，此后，從與上述取樣開始點(diǎn)的候補(bǔ)對(duì)應(yīng)的對(duì)數(shù)相似比率的絕對(duì)值的平均中選擇最大值，將與該最大值對(duì)應(yīng)的點(diǎn)作為幀的取樣開始點(diǎn)的幀同步部件，上述解碼部件，對(duì)于選出的幀，反復(fù)實(shí)施LDPC解碼，直到疊代達(dá)到預(yù)定次數(shù)或沒有誤差為止。
與下一個(gè)發(fā)明有關(guān)的通信系統(tǒng)的特征是上述接收機(jī)根據(jù)載波讀出決定取樣開始點(diǎn)的候補(bǔ)。
與下一個(gè)發(fā)明有關(guān)的接收機(jī)的特征是它備有在成為取樣開始點(diǎn)的候補(bǔ)的多個(gè)取樣點(diǎn)對(duì)接收信號(hào)實(shí)施根據(jù)“sum-product算法”的1次(疊代1)LDPC解碼的解碼部件；用在上述解碼過程中輸出的軟判定信息，實(shí)施根據(jù)最小平均自乘誤差法(MMSE)的相位誤差推定的相位誤差推定部件；和根據(jù)上述推定結(jié)果校正接收信號(hào)的校正部件。
與下一個(gè)發(fā)明有關(guān)的接收機(jī)的特征是它進(jìn)一步備有通過比較最新的對(duì)數(shù)相似比率的絕對(duì)值的平均(A)和前1個(gè)對(duì)數(shù)相似比率的絕對(duì)值的平均(B)，判斷是否結(jié)束上述校正處理，作為上述判斷的結(jié)果，當(dāng)B＜A時(shí)，用校正后的接收信號(hào)再次實(shí)施LDPC解碼和校正處理，另一方面，作為用校正后的接收信號(hào)反復(fù)實(shí)施解碼的結(jié)果，當(dāng)B≥A時(shí)，結(jié)束校正處理，此后，從與上述取樣開始點(diǎn)的候補(bǔ)對(duì)應(yīng)的對(duì)數(shù)相似比率的絕對(duì)值的平均中選擇最大值，將與該最大值對(duì)應(yīng)的點(diǎn)作為幀的取樣開始點(diǎn)的幀同步部件，上述解碼部件，對(duì)于選出的幀，反復(fù)實(shí)施LDPC解碼，直到疊代達(dá)到預(yù)定次數(shù)或沒有誤差為止。
與下一個(gè)發(fā)明有關(guān)的接收機(jī)的特征是根據(jù)載波讀出決定取樣開始點(diǎn)的候補(bǔ)。
與下一個(gè)發(fā)明有關(guān)的通信方法的特征是根據(jù)載波讀出決定取樣開始點(diǎn)的候補(bǔ)。
與下一個(gè)發(fā)明有關(guān)的通信方法的特征是它包含在成為取樣開始點(diǎn)的候補(bǔ)的多個(gè)取樣點(diǎn)，對(duì)接收信號(hào)實(shí)施根據(jù)“sum-product算法”的1次(疊代1)LDPC解碼的第1解碼步驟；用在上述解碼過程中輸出的軟判定信息，實(shí)施根據(jù)最小平均自乘誤差法(MMSE)的相位誤差推定的相位誤差推定步驟；和根據(jù)上述推定結(jié)果校正接收信號(hào)的第1校正步驟；通過比較最新的對(duì)數(shù)相似比率的絕對(duì)值的平均(A)和前1個(gè)對(duì)數(shù)相似比率的絕對(duì)值的平均(B)，判斷是否結(jié)束上述校正處理的判斷步驟；和作為上述判斷的結(jié)果，當(dāng)B＜A時(shí)，用校正后的接收信號(hào)再次實(shí)施LDPC解碼和校正處理的第2校正步驟，另一方面，作為用校正后的接收信號(hào)反復(fù)實(shí)施解碼的結(jié)果，當(dāng)B≥A時(shí)，結(jié)束校正處理，反復(fù)實(shí)施LDPC解碼，直到疊代達(dá)到預(yù)定次數(shù)或沒有誤差為止的第2解碼步驟。
與下一個(gè)發(fā)明有關(guān)的通信方法的特征是它包含在成為取樣開始點(diǎn)的候補(bǔ)的多個(gè)取樣點(diǎn)，對(duì)接收信號(hào)實(shí)施根據(jù)“sum-product算法”的1次(疊代1)LDPC解碼的第1解碼步驟；用在上述解碼過程中輸出的軟判定信息，實(shí)施根據(jù)最小平均自乘誤差法(MMSE)的相位誤差推定的相位誤差推定步驟；和根據(jù)上述推定結(jié)果校正接收信號(hào)的第1校正步驟；通過比較最新的對(duì)數(shù)相似比率的絕對(duì)值的平均(A)和前1個(gè)對(duì)數(shù)相似比率的絕對(duì)值的平均(B)，判斷是否結(jié)束上述校正處理的判斷步驟、和作為上述判斷的結(jié)果，當(dāng)B＜A時(shí)，用校正后的接收信號(hào)再次實(shí)施LDPC解碼和校正處理的第2校正步驟，另一方面，作為用校正后的接收信號(hào)反復(fù)實(shí)施解碼的結(jié)果，當(dāng)B≥A時(shí)，結(jié)束校正處理，從與上述取樣開始點(diǎn)的候補(bǔ)對(duì)應(yīng)的對(duì)數(shù)相似比率的絕對(duì)值的平均中選擇最大值，將與該最大值對(duì)應(yīng)的點(diǎn)作為幀的取樣開始點(diǎn)的幀同步步驟，和對(duì)于選出的幀，反復(fù)實(shí)施LDPC解碼，直到疊代達(dá)到預(yù)定次數(shù)或沒有誤差為止的第2解碼步驟。


第1圖是表示與本發(fā)明有關(guān)的通信系統(tǒng)的構(gòu)成的圖，第2圖是表示幀構(gòu)造的圖，第3圖是表示與通信裝置間的通信有關(guān)的參數(shù)的圖，第4圖是表示與通信裝置間的通信有關(guān)的參數(shù)的圖，第5圖是表示在各取樣點(diǎn)的LLR的絕對(duì)值的平均值的圖，第6圖是表示幀誤差概率的圖，第7圖是表示θ′+Δφ′的回歸直線的圖，第8圖是表示幀誤差概率的圖，第9圖是表示BER特性的圖，第10圖是表示定時(shí)偏移的推定值的概率密度分布的圖，第11圖是表示頻率偏移的推定值的概率密度分布的圖，第12圖是用于說明已有的同步控制方法的圖，第13圖是用于說明已有的用戶檢測(cè)方法的圖。
具體實(shí)施例方式
下面，我們根據(jù)附圖詳細(xì)說明與本發(fā)明有關(guān)的通信系統(tǒng)、接收機(jī)和通信方法的實(shí)施形態(tài)。此外，本發(fā)明不受這些實(shí)施形態(tài)的限定。
第1圖是表示與本發(fā)明有關(guān)的通信系統(tǒng)的構(gòu)成的圖，詳細(xì)地說，(a)是發(fā)送側(cè)的通信裝置(發(fā)送機(jī))的構(gòu)成，(b)是接收側(cè)的通信裝置(接收機(jī))的構(gòu)成。此外，在第1圖中，1是編碼單元，2是載波讀出單元，3是取樣單元，4是乘法器，5是解碼單元，6是相位誤差推定單元，7是幀判定單元。
上述通信系統(tǒng)中的各個(gè)通信裝置采用LDPC代碼作為誤差校正代碼。又在LDPC編碼/解碼處理中，假定AWGN(Additive WhiteGaussian Noise(附加白高斯噪聲))通信線路。
例如，在以編碼率為0.5用QPSK(Quadrature Phase Shift Keying(正交相移鍵控))調(diào)制的情形中，接收側(cè)的通信裝置中的接收信號(hào)yk由下列公式(1)表示。
yk＝ck+nk＝r2k-1+j ...(1)此外，接收信號(hào)yk是取樣點(diǎn)k的復(fù)數(shù)接收信號(hào)，k＝1，2，.......，Lc/2，Lc是代碼長度，ck是QPSK的編碼系列，nk是2σ02的復(fù)數(shù)加法性白高斯噪聲。復(fù)數(shù)接收信號(hào)的取樣點(diǎn)k包含實(shí)軸和虛軸的取樣點(diǎn)(2個(gè))，令時(shí)間軸上的取樣點(diǎn)的間隔為Ts。即在時(shí)間軸上，實(shí)軸和虛軸的取樣點(diǎn)以間隔Ts交互發(fā)生。
又，上述QPSK的編碼系列ck由下列公式(2)給出。其中，令與u2k-1和u2k對(duì)應(yīng)的接收信號(hào)分別為r2k-1和r2k。
ck＝u2k-1+j·u2k...(2)又，能夠如下列公式(3)那樣對(duì)接收信號(hào)yk進(jìn)行模型化。其中，θ是定時(shí)偏移，Δφ是載波頻率偏移。
yk＝ej(θ+Δφ·k)ck+nk...(3)這里，在說明本實(shí)施形態(tài)的幀同步控制和解碼處理前，先說明使用LDPC代碼的幀同步控制的基本工作。這里，用作為一般的解碼方法的“sum-product算法”對(duì)經(jīng)過LDPC編碼的信號(hào)進(jìn)行解碼。而且，用作為“sum-product算法”的輸出的LLR(對(duì)數(shù)相似比率)的絕對(duì)值的平均值進(jìn)行幀同步控制。此外，假定幀長度與代碼字長度相等。又，接收機(jī)(接收側(cè)的通信裝置)具有能夠檢測(cè)載波功率的功能(載波讀出)。根據(jù)該載波讀出功能粗略地推定接收幀的開始位置。
首先，在發(fā)送機(jī)(發(fā)送側(cè)的通信裝置)中，使用用于生成代碼字bi(i＝1，2，......，Lc)的LDPC編碼器，對(duì)2值數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼。此外，已經(jīng)將代碼字映射到信號(hào)星座點(diǎn)。又，實(shí)軸為u2k-1{+1，-1}，虛軸為u2k{+1，-1}。
與發(fā)送和接收有關(guān)的處理適用于長度為LD的數(shù)據(jù)位bi∈{1，0}的塊。所以，當(dāng)編碼率為R(0≤R≤1)時(shí)，代碼長度Lc成為Lc＝LD/R。
在接收機(jī)中，在載波讀出后，通過對(duì)連續(xù)的±M個(gè)取樣點(diǎn)進(jìn)行解析，即，通過在連續(xù)的±M個(gè)取樣點(diǎn)實(shí)施“sum-product算法”，確立幀同步。在“sum-product算法”中，計(jì)算從接收符號(hào)的塊r＝[r1，r2，......rLC]得到的概率Pr{uk＝+1|r}和概率Pr{uk＝-1|r}。具體地說，例如，如公式(4)那樣地計(jì)算由第1次的反復(fù)解碼產(chǎn)生的擬似事后LLR(對(duì)數(shù)相似比率)。
Lul(ui)≡lnPr{ui=+1|r}Pr{ui=-1|r}...(4)]]>而且，按照公式(5)，從±M個(gè)取樣點(diǎn)的LLR的絕對(duì)值的平均值中檢測(cè)最大值，將與該最大值對(duì)應(yīng)的點(diǎn)作為幀的取樣開始點(diǎn)g′。第2圖是表示幀構(gòu)造的圖。
g′=argmaxg∈[-M,M]1LcΣs=gg+Lc-1|Lu(us)|...(5)]]>根據(jù)上述公式(4)(5)確立幀同步后，在接收機(jī)中，繼續(xù)進(jìn)行用“sum-product算法”的解碼處理。
其次，用編碼率(Rate)＝0.5的“不規(guī)則(Irregular)-LDPC代碼”，驗(yàn)證是否能夠確立幀同步。第3圖、第4圖是表示與上述通信裝置間的通信有關(guān)的參數(shù)的圖。此外，在第4圖中表示出“不規(guī)則-LDPC代碼”的總體(分配權(quán)重)的一個(gè)例子，λx表示在權(quán)重x的列中包含的全部權(quán)重對(duì)檢查行列式全體的權(quán)重的比率，ρx表示在權(quán)重x的行中包含的全部權(quán)重對(duì)檢查行列式全體的權(quán)重的比率，No.表示權(quán)重x的列數(shù)或行數(shù)。又，σGA是用由高斯近似法得到的通信路線噪聲的標(biāo)準(zhǔn)偏差表現(xiàn)的推定閾值，SNRnorm(GA)是用dB表現(xiàn)與香農(nóng)界限的差的值。又，香農(nóng)界限是在編碼率0.5時(shí)令σ＝0.97869。
第5圖是表示由公式(5)給出的各取樣點(diǎn)的LLR的絕對(duì)值的平均值的圖。接收機(jī)通過從LLR的絕對(duì)值的平均值中檢測(cè)出最大的點(diǎn)，能夠正確地確立幀同步。
又，為了估計(jì)由于不適當(dāng)?shù)娜狱c(diǎn)產(chǎn)生的性能惡化，在不同的定時(shí)偏移的狀態(tài)中評(píng)價(jià)幀同步。第6圖是表示由于從0度到45度的不同的定時(shí)偏移的引起的幀誤差概率的圖。結(jié)果，我們看到在進(jìn)行上述那樣的幀同步控制的接收機(jī)中，當(dāng)定時(shí)偏移超過30度時(shí)，恢復(fù)幀同步變得困難了。即，我們看到當(dāng)定時(shí)偏移超過30度時(shí)，幀誤差特性惡化。
以上，到此為止的說明闡明了用LDPC代碼進(jìn)行幀同步控制的基本工作，但是此后，我們按照第1圖詳細(xì)說明一面校正上述定時(shí)偏移和頻率偏移，一面進(jìn)行幀同步控制和解碼處理的本實(shí)施形態(tài)的接收機(jī)的工作。此外，因?yàn)榘l(fā)送機(jī)(與編碼單元1相當(dāng))與上述同樣地進(jìn)行工作，所以我們省略對(duì)它的說明。
具體地說，在本實(shí)施形態(tài)中，在沒有取得對(duì)于取樣定時(shí)和載波頻率的同步的狀態(tài)中，用由“sum-product算法”輸出的軟判定位推定定時(shí)偏移和頻率偏移。這時(shí)，在接收機(jī)中，實(shí)施用最小平均自乘誤差法(MMSE)的擴(kuò)展“sum-product算法”。該擴(kuò)展“sum-product算法”由MMSE相位誤差推定/訂正過程、幀同步過程、通常的“sum-product算法”過程構(gòu)成。
(A)MMSE相位誤差推定/訂正過程首先，在解碼單元5中，如下列公式(6)那樣計(jì)算接收信號(hào)的初期LLR消息。這時(shí)，分別將解碼單元5內(nèi)的反復(fù)計(jì)數(shù)器設(shè)定為l＝1，將最大反復(fù)數(shù)設(shè)定為lmax。
Lu0(ui)≡lnPr{ui=+1|r}Pr{ui=-1|r}...(6)]]>=1/2ππ02exp(-(ri-1)2/2σ02)1/2ππ02exp(-(ri+1)2/2σ02)=2riσ02]]>而且，用奇偶檢查行列式H，只執(zhí)行“sum-product算法”1次(疊代＝1)。
其次，在解碼單元5中，用1次反復(fù)后的編碼信號(hào){uk}Lc(其中，k＝1)的擬似LLR，按照下列公式(7)推定軟判定位uk′。此外，E{·}表示平均值。
uk′≡E{uk}]]>=Pr{uk=+1}·1+Pr{uk=-1}·(-1)]]>=lnexp(Lul(uk))1+exp(Lul(uk))+-11+exp(Lul(uk))...(7)]]>=tanh(Lul(uk)2)]]>其次，在相位誤差推定單元6中，用MMSE，即按照下列公式(8)和(9)推定相位誤差(θ′，Δφ′)。
Ep′=1Lc/2Σk=1Lc/2tan-1lm[yk/ck′]Re[yk/ck′]]]>Ep(k)=tan-1lm[yk/ck′]Re[yk/ck′]]]>
k′=1Lc/2Σk=1Lc/2k]]>Δφ=Σk·Ep(k)-(Lc/2)·Ep′·k′Σk2-(Lc/2)·(k′)2...(9)]]>θ′=Ep·Σk2-k′Σk·Ep(k)Σk2-(Lc/2)·(k′)2]]>此外，ck′＝u2k-1′+ju2k′，Im是虛軸，Re是實(shí)軸，θ′表示推定取樣誤差(定時(shí)偏移)，Δφ′表示推定時(shí)鐘誤差(頻率偏移)，θ′+Δφ′看作1次回歸直線。第7圖是表示θ′+Δφ′的回歸直線的圖。又，Ep′表示軟判定相位誤差的平均。
其次，在乘法器4中，校正接收信號(hào)的軟判定相位誤差(定時(shí)偏移、頻率偏移)。即，如公式(10)那樣，在接收信號(hào)yk上乘上上述求得的相位誤差，計(jì)算接收信號(hào)的校正值yk′。結(jié)果，作為校正后的接收信號(hào)，得到公式(11)。
yk′＝y(tǒng)k·e-j(θ′+Δφ′·k)...(10)＝(r2k-1+j·r2k)·(cos(θ′+Δφ·k)-j·sin(θ′+Δφ·k))r2k-1′＝Re{(r2k-1+j·r2k)·(cos(θ′+Δφ·k)-jsin(θ′+Δφ′·k))}r2k′＝Im{(r2k-1+j·r2k)·(cos(θ′+Δφ′·k)-jsin(θ′+Δφ′·k))}...(11)其次，在解碼單元5，用上述校正后的接收信號(hào)更新LLR。通過校正而更新的LLR消息由下列公式(12)給出。
Lu0(ui)≡lnPr{ui=+1|r′}Pr{ui=-1|r′}=2ri′σ02...(12)]]>
其次，在幀判定單元7中，通過比較最新的LLR的平均值ml和前1個(gè)LLR的平均值ml-1，判斷是否結(jié)束上述相位誤差的校正處理。例如，作為由幀判定單元7進(jìn)行判斷的結(jié)果，當(dāng)ml-1＜ml時(shí)，用解碼單元5、相位誤差推定單元6和乘法器4，再次進(jìn)行“sum-product算法”以后的處理。此外，LLR的平均值m由下列公式(13)給出。
mul=1LcΣi=1Lc|Lul(ui)|...(13)]]>(B)幀同步過程另一方面，作為由上述幀判定單元7進(jìn)行判斷的結(jié)果，當(dāng)ml-1≥ml時(shí)，用解碼單元5計(jì)算下列公式(14)，進(jìn)行幀同步控制。具體地說，從與±M個(gè)取樣點(diǎn)，即，2M+1個(gè)取樣開始點(diǎn)的候補(bǔ)對(duì)應(yīng)的LLR的絕對(duì)值的平均值中檢測(cè)最大值，將與該最大值對(duì)應(yīng)的點(diǎn)作為幀的取樣開始點(diǎn)g′。此外，直到這里的處理成為“疊代＝1”的處理。又，根據(jù)來自可以檢測(cè)載波功率的載波讀出單元2的信息決定2M+1個(gè)取樣開始點(diǎn)的候補(bǔ)。通過該載波讀出功能，粗略地推定接收幀的開始位置(取樣開始點(diǎn)的候補(bǔ))。
g′=argmaxg∈[-M,M]1LcΣs=gg+Lc-1|Lul(us)|...(14)]]>(C)通常的“sum-product算法”過程此后，在解碼單元5中，對(duì)(B)處理中選出的幀實(shí)施一般的“sum-product算法”。即，當(dāng)暫時(shí)的硬判定位(b1′，b2′，.......bLc′)滿足(b1′，b2′，.......bLc′)×H＝0時(shí)，輸出該硬判定位，停止“sum-product算法”。另一方面，當(dāng)(b1′，b2′，.......bLc′)×H＝0不成立，并且l≤lmax時(shí)，使解碼單元5內(nèi)部的計(jì)數(shù)器值l增加1，繼續(xù)解碼直到l＝lmax為止。
以上，到此為止的說明闡明了用LDPC代碼的幀同步控制的基本工作和一面校正上述定時(shí)偏移和頻率偏移，一面進(jìn)行幀同步控制和解碼處理的本實(shí)施形態(tài)的接收機(jī)的工作，但是下面，我們將解析本實(shí)施形態(tài)的接收機(jī)的解碼特性。
第8圖是表示當(dāng)用本實(shí)施形態(tài)的接收機(jī)時(shí)(用MMSE進(jìn)行相位校正時(shí))，由從0度到45度的不同的定時(shí)偏移引起的幀誤差的概率的圖。這樣，在本實(shí)施形態(tài)的解碼方法中，即便當(dāng)定時(shí)偏移為30度時(shí)，也能夠以SND2dB左右檢測(cè)出正確的幀位置。
又，第9圖是表示BER特性的圖。此外，圖中“0度”，“20度”，“40度”，“45度”分別表示定時(shí)偏移的值。又，令頻率偏移一律為-0.0036度(-10ppm)。例如，當(dāng)Δφ-0.0036度(-10ppm)時(shí)，反復(fù)次數(shù)為100次，并且當(dāng)在BER＝10-4點(diǎn)，“20度”時(shí)，與“0度”比較，只惡化約0.3dB。進(jìn)一步，即便在“40度”的情形，與“0度”比較，也只惡化約0.8dB。
又，第10圖是表示定時(shí)偏移的推定值的概率密度分布的圖，第11圖是表示頻率偏移的推定值的概率密度分布的圖。從這些圖可以看到定時(shí)偏移的推定值和頻率偏移的推定值超過由高斯近似法決定的推定閾值，隨著Eb/E0增加，正確度增加。
這樣，在本實(shí)施形態(tài)中，形成在一般的解碼處理(“sum-product算法”)中，具有由MMSE進(jìn)行軟判定相位誤差校正功能的構(gòu)成。即，形成不用PLL，一面校正定時(shí)偏移和頻率偏移，一面進(jìn)行幀同步控制和解碼處理的構(gòu)成。因此，例如，在QPSK調(diào)制的情形中，即便發(fā)生接近40度的定時(shí)偏移，也能夠得到良好的特性(解碼性能)。
如以上說明的那樣，如果根據(jù)本發(fā)明，則形成在一般的解碼處理(“sum-product算法”)中，具有由MMSE進(jìn)行軟判定相位誤差校正功能的構(gòu)成。因此，例如，即便在發(fā)生接近40度的定時(shí)偏移的情形中，也產(chǎn)生能夠得到可以抑制特性(解碼性能)惡化的通信系統(tǒng)那樣的效果。
如果根據(jù)下面的發(fā)明，則在不用PLL，不包含前同步信號(hào)和用戶碼的幀構(gòu)成中，形成一面校正定時(shí)偏移和頻率偏移，一面進(jìn)行幀同步控制和解碼處理的構(gòu)成。因此，能夠防止幀的無用的冗長化，進(jìn)一步，產(chǎn)生能夠得到可以檢測(cè)出正確的幀位置的通信系統(tǒng)那樣的效果。
如果根據(jù)下面的發(fā)明，則例如，形成用載波讀出功能決定2M+1個(gè)取樣開始點(diǎn)的候補(bǔ)的構(gòu)成。產(chǎn)生能夠得到通過該載波讀出功能，可以有效地粗略推定接收幀的開始位置(取樣開始點(diǎn)的候補(bǔ))的通信系統(tǒng)那樣的效果。
如果根據(jù)下面的發(fā)明，則形成在一般的解碼處理(“sum-product算法”)中，具有由MMSE進(jìn)行軟判定相位誤差校正功能的構(gòu)成。因此，例如，即便在發(fā)生接近40度的定時(shí)偏移的情形中，也產(chǎn)生能夠得到可以抑制特性(解碼性能)惡化的接收機(jī)那樣的效果。
如果根據(jù)下面的發(fā)明，則形成在不用PLL，不包含前同步信號(hào)和用戶碼的幀構(gòu)成中，形成一面校正定時(shí)偏移和頻率偏移，一面進(jìn)行幀同步控制和解碼處理的構(gòu)成。因此，產(chǎn)生能夠防止幀的無用的冗長化，進(jìn)一步，能夠得到可以檢測(cè)出正確的幀位置的接收機(jī)那樣的效果。
如果根據(jù)下面的發(fā)明，則例如，形成用載波讀出功能決定2M+1個(gè)取樣開始點(diǎn)的候補(bǔ)的構(gòu)成。產(chǎn)生能夠得到通過該載波讀出功能，可以有效地粗略推定接收幀的開始位置(取樣開始點(diǎn)的候補(bǔ))的接收機(jī)那樣的效果。
如果根據(jù)下面的發(fā)明，則形成在一般的解碼處理(“sum-product算法”)中，具有由MMSE進(jìn)行軟判定相位誤差校正功能的構(gòu)成。因此，例如，即便在發(fā)生接近40度的定時(shí)偏移的情形中，也產(chǎn)生能夠得到良好特性(解碼性能)那樣的效果。
如果根據(jù)下面的發(fā)明，則在不用PLL，不包含前同步信號(hào)和用戶碼的幀構(gòu)成中，一面校正定時(shí)偏移和頻率偏移，一面進(jìn)行幀同步控制和解碼處理。因此，產(chǎn)生能夠防止幀的無用的冗長化，進(jìn)一步，能夠檢測(cè)出正確的幀位置那樣的效果。
如果根據(jù)下面的發(fā)明，則例如，用載波讀出功能決定2M+1個(gè)取樣開始點(diǎn)的候補(bǔ)。產(chǎn)生能夠通過該載波讀出功能，有效地粗略推定接收幀的開始位置(取樣開始點(diǎn)的候補(bǔ))的效果。
如上所述，與本發(fā)明有關(guān)的通信系統(tǒng)、接收機(jī)和通信方法對(duì)于不用前同步信號(hào)和用戶碼等的特定符號(hào)進(jìn)行同步控制的系統(tǒng)是有用的，特別是，適合于用LDPC編碼的信號(hào)進(jìn)行同步控制的通信系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.一種通信系統(tǒng)，其特征在于它備有實(shí)施低密度奇偶校驗(yàn)(Low-Density Parity-CheckLDPC)編碼處理的發(fā)送機(jī)；和具有在成為取樣開始點(diǎn)的候補(bǔ)的多個(gè)取樣點(diǎn)對(duì)接收信號(hào)實(shí)施根據(jù)“sum-product算法”的1次(疊代1)LDPC解碼的解碼部件、用在上述解碼過程中輸出的軟判定信息實(shí)施根據(jù)最小平均自乘誤差法(Minimum Mean Square ErrorMMSE)的相位誤差推定的相位誤差推定部件、和根據(jù)上述推定結(jié)果校正接收信號(hào)的校正部件的接收機(jī)。
2.權(quán)利要求1所述的通信系統(tǒng)，其特征在于上述接收機(jī)根據(jù)載波讀出決定取樣開始點(diǎn)的候補(bǔ)。
3.權(quán)利要求1所述的通信系統(tǒng)，其特征在于上述接收機(jī)進(jìn)一步備有通過比較最新的對(duì)數(shù)相似比率的絕對(duì)值的平均(A)和前1個(gè)對(duì)數(shù)相似比率的絕對(duì)值的平均(B)，判斷是否結(jié)束上述校正處理，作為上述判斷的結(jié)果，當(dāng)B＜A時(shí)，用校正后的接收信號(hào)再次實(shí)施LDPC解碼和校正處理，另一方面，作為用校正后的接收信號(hào)反復(fù)實(shí)施解碼的結(jié)果，當(dāng)B≥A時(shí)，結(jié)束校正處理，此后，從與上述取樣開始點(diǎn)的候補(bǔ)對(duì)應(yīng)的對(duì)數(shù)相似比率的絕對(duì)值的平均中選擇最大值，將與該最大值對(duì)應(yīng)的點(diǎn)作為幀的取樣開始點(diǎn)的幀同步部件，上述解碼部件，對(duì)于選出的幀反復(fù)實(shí)施LDPC解碼，直到疊代達(dá)到預(yù)定次數(shù)或沒有誤差為止。
4.權(quán)利要求3所述的通信系統(tǒng)，其特征在于上述接收機(jī)的特征是根據(jù)載波讀出決定取樣開始點(diǎn)的候補(bǔ)。
5.一種接收機(jī)，其特征在于它備有在成為取樣開始點(diǎn)的候補(bǔ)的多個(gè)取樣點(diǎn)對(duì)接收信號(hào)實(shí)施根據(jù)“sum-product算法”的1次(疊代1)低密度奇偶校驗(yàn)(Low-DensityParity-CheckLDPC)解碼的解碼部件；用在上述解碼過程中輸出的軟判定信息，實(shí)施根據(jù)最小平均自乘誤差法(Minimum Mean Square ErrorMMSE)的相位誤差推定的相位誤差推定部件；和根據(jù)上述推定結(jié)果校正接收信號(hào)的校正部件。
6.權(quán)利要求5所述的接收機(jī)，其特征在于根據(jù)載波讀出決定取樣開始點(diǎn)的候補(bǔ)。
7.權(quán)利要求5所述的接收機(jī)，其特征在于它進(jìn)一步備有通過比較最新的對(duì)數(shù)相似比率的絕對(duì)值的平均(A)和前1個(gè)對(duì)數(shù)相似比率的絕對(duì)值的平均(B)，判斷是否結(jié)束上述校正處理，作為上述判斷結(jié)果，當(dāng)B＜A時(shí)，用校正后的接收信號(hào)再次實(shí)施LDPC解碼和校正處理，另一方面，作為用校正后的接收信號(hào)反復(fù)實(shí)施解碼的結(jié)果，當(dāng)B≥A時(shí)，結(jié)束校正處理，此后，從與上述取樣開始點(diǎn)的候補(bǔ)對(duì)應(yīng)的對(duì)數(shù)相似比率的絕對(duì)值的平均中選擇最大值，將與該最大值對(duì)應(yīng)的點(diǎn)作為幀的取樣開始點(diǎn)的幀同步控制部件，上述解碼部件對(duì)于選出的幀，反復(fù)實(shí)施LDPC解碼，直到疊代達(dá)到預(yù)定次數(shù)或沒有誤差為止。
8.權(quán)利要求7所述的接收機(jī)，其特征在于根據(jù)載波讀出決定取樣開始點(diǎn)的候補(bǔ)。
9.一種通信方法，其特征在于它包含在成為取樣開始點(diǎn)的候補(bǔ)的多個(gè)取樣點(diǎn)，對(duì)接收信號(hào)實(shí)施根據(jù)“sum-product算法”的1次(疊代1)低密度奇偶校驗(yàn)(Low-DensityParity-CheckLDPC)解碼的第1解碼步驟；用在上述解碼過程中輸出的軟判定信息，實(shí)施根據(jù)最小平均自乘誤差法(Minimum Mean Square ErrorMMSE)的相位誤差推定的相位誤差推定步驟；根據(jù)上述推定結(jié)果校正接收信號(hào)的第1校正步驟；通過比較最新的對(duì)數(shù)相似比率的絕對(duì)值的平均(A)和前1個(gè)對(duì)數(shù)相似比率的絕對(duì)值的平均(B)，判斷是否結(jié)束上述校正處理的判斷步驟；作為上述判斷的結(jié)果，當(dāng)B＜A時(shí)，用校正后的接收信號(hào)再次實(shí)施LDPC解碼和校正處理的第2校正步驟；另一方面，作為用校正后的接收信號(hào)反復(fù)實(shí)施解碼的結(jié)果，當(dāng)B≥A時(shí)，結(jié)束校正處理，從與上述取樣開始點(diǎn)的候補(bǔ)對(duì)應(yīng)的對(duì)數(shù)相似比率的絕對(duì)值的平均中選擇最大值，將與該最大值對(duì)應(yīng)的點(diǎn)作為幀的取樣開始點(diǎn)的幀同步步驟，和對(duì)于選出的幀，反復(fù)實(shí)施LDPC解碼，直到疊代達(dá)到預(yù)定次數(shù)或沒有誤差為止的第2解碼步驟。
10.權(quán)利要求9所述的通信方法，其特征在于根據(jù)載波讀出決定取樣開始點(diǎn)的候補(bǔ)。
全文摘要
本發(fā)明的接收機(jī)，解碼單元(5)在成為取樣開始點(diǎn)的候補(bǔ)的多個(gè)取樣點(diǎn)，對(duì)接收信號(hào)實(shí)施根據(jù)“sum－product算法”的1次LDPC解碼，相位誤差推定部件(6)用在解碼過程中輸出的軟判定信息，實(shí)施根據(jù)MMSE的相位誤差推定，乘法器(4)根據(jù)推定結(jié)果校正接收信號(hào)，幀判定單元(7)通過比較最新的對(duì)數(shù)相似比率的絕對(duì)值的平均(A)和前1個(gè)對(duì)數(shù)相似比率的絕對(duì)值的平均(B)判斷是否結(jié)束校正處理結(jié)束，當(dāng)B≥A時(shí)，結(jié)束校正處理，此后，將與取樣開始點(diǎn)的候補(bǔ)中的對(duì)數(shù)相似比率的絕對(duì)值的平均的最大值對(duì)應(yīng)的點(diǎn)作為幀的取樣開始點(diǎn)。
文檔編號(hào)H04L7/033GK1593032SQ0380153
公開日2005年3月9日 申請(qǐng)日期2003年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月23日
發(fā)明者松本涉 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社