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公開番号2023079977
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-06-08
出願番号2022025824
出願日2022-02-22
発明の名称送信装置及び受信装置
出願人日本放送協会
代理人個人
主分類H04L 27/00 20060101AFI20230601BHJP(電気通信技術)
要約【課題】SC-FDE方式において、変調方式及び誤り訂正符号に応じた最適な信号点配置のマッピングルールを用いることで、伝送性能を改善する。
【解決手段】送信装置1のRS符号化部14は、外符号として短縮化RS(204,188)符号を用いた符号化を行う。畳み込み符号化部16は、内符号として所定の符号化率の畳み込み符号を用いた符号化を行う。マッピング部20は、信号系列に対し、予め設定されたマッピングルールにてマッピングを行う。マッピングルールの信号点配置は、変調方式が16APSKの場合、畳み込み符号の符号化率が1/2,2/3,3/4,5/6に応じて、それぞれ半径比R₁₂を2.86,3.15,2.88,2.93とする。また、変調方式が32APSKの場合、それぞれ半径比R₁₂を2.79,3.16,2.87,2.91、半径比R₁₃を5.29,5.79,5.20,5.11とする。
【選択図】図10

特許請求の範囲【請求項１】
送信対象の信号に対し、所定の外符号及び内符号により誤り訂正符号化を行い、所定の変調方式のマッピングルールにてマッピングを行うＳＣ－ＦＤＥ方式の送信装置において、
前記変調方式が１６ＡＰＳＫの場合、ＩＱ軸上に２つの同心円を定義したとして、内側の前記同心円の円周上には、Ｉ軸に対して時計の反対回りのπ／４の位置からπ／２毎に等間隔に４点の信号が配置され、外側の前記同心円の円周上には、前記Ｉ軸に対して時計の反対回りのπ／１２の位置からπ／６毎に等間隔に１２点の信号が配置された信号点配置とし、前記内側の前記同心円の半径をｒ
1
、前記外側の前記同心円の半径をｒ
2
として、
半径比Ｒ
12
＝ｒ
2
／ｒ
1
の前記信号点配置による前記マッピングルールを用いて、前記誤り訂正符号化が行われた信号系列に対してマッピングを行い、
前記変調方式が３２ＡＰＳＫの場合、前記ＩＱ軸上に３つの同心円を定義したとして、最も内側の前記同心円の円周上には、前記Ｉ軸に対して時計の反対回りのπ／４の位置からπ／２毎に等間隔に４点の信号が配置され、前記最も内側の前記同心円と最も外側の前記同心円との間の前記同心円の円周上には、前記Ｉ軸に対して時計の反対回りのπ／１２の位置からπ／６毎に等間隔に１２点の信号が配置され、前記最も外側の前記同心円の円周上には、前記Ｉ軸に対して時計の反対回りのπ／８の位置からπ／８毎に等間隔に１６点の信号が配置された信号点配置とし、前記最も内側の前記同心円の半径をｒ
1
、前記最も内側の前記同心円と前記最も外側の前記同心円との間の前記同心円の変形をｒ
2
とし、前記最も外側の前記同心円の半径をｒ
3
として、
半径比Ｒ
12
＝ｒ
2
／ｒ
1
及び半径比Ｒ
13
＝ｒ
3
／ｒ
1
の前記信号点配置による前記マッピングルールを用いて、前記誤り訂正符号化が行われた信号系列に対してマッピングを行うマッピング部を備え、
前記外符号をＲＳ符号とし、前記内符号を畳み込み符号として、
前記変調方式が１６ＡＰＳＫの場合、前記畳み込み符号の符号化率が１／２のときに、前記半径比Ｒ
12
＝２．８６とし、前記畳み込み符号の符号化率が２／３のときに、前記半径比Ｒ
12
＝３．１５とし、前記畳み込み符号の符号化率が３／４のときに、前記半径比Ｒ
12
＝２．８８とし、前記畳み込み符号の符号化率が５／６のときに、前記半径比Ｒ
12
＝２．９３とし、
前記変調方式が３２ＡＰＳＫの場合、前記畳み込み符号の符号化率が１／２のときに、前記半径比Ｒ
12
＝２．７９及び前記半径比Ｒ
13
＝５．２９とし、前記畳み込み符号の符号化率が２／３のときに、前記半径比Ｒ
12
＝３．１６及び前記半径比Ｒ
13
＝５．７９とし、前記畳み込み符号の符号化率が３／４のときに、前記半径比Ｒ
12
＝２．８７及び前記半径比Ｒ
13
＝５．２０とし、前記畳み込み符号の符号化率が５／６のときに、前記半径比Ｒ
12
＝２．９１及び前記半径比Ｒ
13
＝５．１１とする、ことを特徴とする送信装置。
続きを表示（約 2,900 文字）【請求項２】
請求項１に記載の送信装置において、
前記外符号をＢＣＨ符号とし、前記内符号をＬＤＰＣ符号として、
前記変調方式が１６ＡＰＳＫの場合、前記ＬＤＰＣ符号の符号化率が１／２のときに、前記半径比Ｒ
12
＝３．３８とし、前記ＬＤＰＣ符号の符号化率が２／３のときに、前記半径比Ｒ
12
＝３．３６とし、前記ＬＤＰＣ符号の符号化率が３／４のときに、前記半径比Ｒ
12
＝３．０６とし、前記ＬＤＰＣ符号の符号化率が５／６のときに、前記半径比Ｒ
12
＝２．８２とし、
前記変調方式が３２ＡＰＳＫの場合、前記ＬＤＰＣ符号の符号化率が１／２のときに、前記半径比Ｒ
12
＝３．２４及び前記半径比Ｒ
13
＝７．００とし、前記ＬＤＰＣ符号の符号化率が２／３のときに、前記半径比Ｒ
12
＝３．３５及び前記半径比Ｒ
13
＝６．６４とし、前記ＬＤＰＣ符号の符号化率が３／４のときに、前記半径比Ｒ
12
＝３．０７及び前記半径比Ｒ
13
＝５．８７とし、前記ＬＤＰＣ符号の符号化率が５／６のときに、前記半径比Ｒ
12
＝２．８１及び前記半径比Ｒ
13
＝５．０５とする、ことを特徴とする送信装置。
【請求項３】
所定の外符号及び内符号により誤り訂正符号化が行われ、所定の変調方式のマッピングルールを用いてマッピングが行われたＳＣ－ＦＤＥ方式の送信装置から、変調波の無線信号を受信し、受信信号を周波数領域にて等化し、等化後のデータの部分に関する時間領域の信号に対し、前記変調方式のマッピングルールと同じマッピングルールを用いてデマッピングを行い、ビット尤度の計算を行い、ビット尤度系列に対して復号を行うＳＣ－ＦＤＥ方式の受信装置において、
前記変調方式が１６ＡＰＳＫの場合、ＩＱ軸上に２つの同心円を定義したとして、内側の前記同心円の円周上には、Ｉ軸に対して時計の反対回りのπ／４の位置からπ／２毎に等間隔に４点の信号が配置され、外側の前記同心円の円周上には、前記Ｉ軸に対して時計の反対回りのπ／１２の位置からπ／６毎に等間隔に１２点の信号が配置された信号点配置とし、前記内側の前記同心円の半径をｒ
1
、前記外側の前記同心円の半径をｒ
2
として、
半径比Ｒ
12
＝ｒ
2
／ｒ
1
の前記信号点配置による前記マッピングルールを用いて、前記等化後のデータの部分に関する時間領域の信号に対するデマッピングによりシンボル判定を行い、
前記変調方式が３２ＡＰＳＫの場合、前記ＩＱ軸上に３つの同心円を定義したとして、最も内側の前記同心円の円周上には、前記Ｉ軸に対して時計の反対回りのπ／４の位置からπ／２毎に等間隔に４点の信号が配置され、前記最も内側の前記同心円と最も外側の前記同心円との間の前記同心円の円周上には、前記Ｉ軸に対して時計の反対回りのπ／１２の位置からπ／６毎に等間隔に１２点の信号が配置され、前記最も外側の前記同心円の円周上には、前記Ｉ軸に対して時計の反対回りのπ／８の位置からπ／８毎に等間隔に１６点の信号が配置された信号点配置とし、前記最も内側の前記同心円の半径をｒ
1
、前記最も内側の前記同心円と前記最も外側の前記同心円との間の前記同心円の変形をｒ
2
とし、前記最も外側の前記同心円の半径をｒ
3
として、
半径比Ｒ
12
＝ｒ
2
／ｒ
1
及び半径比Ｒ
13
＝ｒ
3
／ｒ
1
の前記信号点配置による前記マッピングルールを用いて、前記等化後のデータの部分に関する時間領域の信号に対するデマッピングによりシンボル判定を行うシンボル判定部を備え、
前記外符号をＲＳ符号とし、前記内符号を畳み込み符号として、
前記変調方式が１６ＡＰＳＫの場合、前記畳み込み符号の符号化率が１／２のときに、前記半径比Ｒ
12
＝２．８６とし、前記畳み込み符号の符号化率が２／３のときに、前記半径比Ｒ
12
＝３．１５とし、前記畳み込み符号の符号化率が３／４のときに、前記半径比Ｒ
12
＝２．８８とし、前記畳み込み符号の符号化率が５／６のときに、前記半径比Ｒ
12
＝２．９３とし、
前記変調方式が３２ＡＰＳＫの場合、前記畳み込み符号の符号化率が１／２のときに、前記半径比Ｒ
12
＝２．７９及び前記半径比Ｒ
13
＝５．２９とし、前記畳み込み符号の符号化率が２／３のときに、前記半径比Ｒ
12
＝３．１６及び前記半径比Ｒ
13
＝５．７９とし、前記畳み込み符号の符号化率が３／４のときに、前記半径比Ｒ
12
＝２．８７及び前記半径比Ｒ
13
＝５．２０とし、前記畳み込み符号の符号化率が５／６のときに、前記半径比Ｒ
12
＝２．９１及び前記半径比Ｒ
13
＝５．１１とする、ことを特徴とする受信装置。
【請求項４】
請求項３に記載の受信装置において、
前記外符号をＢＣＨ符号とし、前記内符号をＬＤＰＣ符号として、
前記変調方式が１６ＡＰＳＫの場合、前記ＬＤＰＣ符号の符号化率が１／２のときに、前記半径比Ｒ
12
＝３．３８とし、前記ＬＤＰＣ符号の符号化率が２／３のときに、前記半径比Ｒ
12
＝３．３６とし、前記ＬＤＰＣ符号の符号化率が３／４のときに、前記半径比Ｒ
12
＝３．０６とし、前記ＬＤＰＣ符号の符号化率が５／６のときに、前記半径比Ｒ
12
＝２．８２とし、
前記変調方式が３２ＡＰＳＫの場合、前記ＬＤＰＣ符号の符号化率が１／２のときに、前記半径比Ｒ
12
＝３．２４及び前記半径比Ｒ
13
＝７．００とし、前記ＬＤＰＣ符号の符号化率が２／３のときに、前記半径比Ｒ
12
＝３．３５及び前記半径比Ｒ
13
＝６．６４とし、前記ＬＤＰＣ符号の符号化率が３／４のときに、前記半径比Ｒ
12
＝３．０７及び前記半径比Ｒ
13
＝５．８７とし、前記ＬＤＰＣ符号の符号化率が５／６のときに、前記半径比Ｒ
12
＝２．８１及び前記半径比Ｒ
13
＝５．０５とする、ことを特徴とする受信装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、放送または無線伝送システムにおいて使用可能な送信装置及び受信装置に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、放送、通信等の固定伝送の無線伝送システムにおいて、１つの搬送波を用いるシングルキャリア方式が広く用いられている。近年、シングルキャリア方式の中でも、周波数領域でチャネル等化（伝搬路で生じた振幅及び位相の変化を元に戻す処理）を行うＳＣ－ＦＤＥ（Single Carrier－Frequency Domain Equalization）方式が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
ＳＣ－ＦＤＥ方式は、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）方式のように、周波数領域でチャネル推定及びチャネル等化をブロック単位に行うことにより、移動伝送における高速なチャネル変動に追従することができる。そのため、ＳＣ－ＦＤＥ方式は、時間領域でチャネル等化を行うシングルキャリア方式よりも移動伝送に適した方式であると言える。
【０００４】
また、ＳＣ－ＦＤＥ方式では、ＯＦＤＭ方式と同じようにガードインターバルを設けることにより、マルチパス環境におけるブロック間干渉を防ぐことができる。このＳＣ－ＦＤＥ方式を用いる受信装置は、まず、ブロック先頭を検出するためのブロック同期を行い、チャネル推定用のパイロット信号（ＵＷ：Unique Word：ユニークワード）及びデータを抽出し、フーリエ変換により時間領域の信号を周波数領域の信号に変換する。
【０００５】
次に、受信装置は、周波数領域に変換されたＵＷを用いてチャネル推定を行い、得られた伝搬路情報を用いて、周波数領域のデータに対してＺＦ（Zero-Forcing：ゼロフォーシング）またはＭＭＳＥ（Minimum Mean Square Error：最小平均二乗誤差）基準による等化を行う。
【０００６】
最後に、受信装置は、等化後の周波数領域のデータを時間領域に戻して、シンボル判定等の処理を行う。受信装置は、シンボル判定処理の際に、予め設定されたマッピングルールにおける信号点配置の信号点と受信信号とを比較し、尤度を計算する。
【０００７】
このマッピングルールにおける信号点配置は、ＳＣ－ＦＤＥ方式を用いる送信装置にて誤り訂正を行わない場合において、一般的に最小ユークリッド距離が最大となる信号点配置を用いることで、誤り率が良くなるとされている。ここで、最小ユークリッド距離が最大となる信号点配置とは、電力が一定の条件下（データ部分の全ての信号点の平均電力が１となるように正規化された条件下）において、それぞれの信号点と隣接する信号点（ユークリッド距離が最小の信号点）との間の距離を最大限に大きくした信号点配置である。
【０００８】
しかしながら、誤り訂正を行う場合には、誤り訂正符号の種類及び符号化率、並びに信号点配置によって、Ｃ／Ｎ比（搬送波対雑音比）に対する誤り率が異なることが知られている。すなわち、所要の誤り率を達成するためのＣ／Ｎである所要Ｃ／Ｎを最も小さくすることが可能な信号点配置が存在する（例えば、非特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
特開２０１８－６７９６号公報
【非特許文献】
【００１０】
Fumiya Yamagishi,etc,“Distortion Compensation Method on SC-FDE Modulation using for 42-GHz band UHDTV Wireless Camera”,2021 IEEE Radio and Wireless Symposium,pp.91-93,Jan.2021.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
（【００１１】以降は省略されています）

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