[发明专利]软判定装置和软判定方法

说明书

技术领域

本发明涉及软判定装置和软判定方法，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。

背景技术

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0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1，软判定值7是最可能的，对于编码1，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1。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阈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