特播均衡装置和特播均衡方法与流程

文档序号:11180334阅读:290来源:国知局
本发明涉及特播均衡装置和特播均衡方法,特别涉及用利用置信传播算法的纠错码的特播均衡装置和特播均衡方法。
背景技术
::在非专利文献1中,公开了利用低密度奇偶校验(ldpclowdensityparitycheck)码作为利用置信传播算法(確率伝搬アルゴリズム)的纠错码的特播均衡装置。已知特播均衡装置具有较高的均衡能力。特播均衡装置通过在均衡器和纠错解码器之间交换可靠性信息而谋求除去、抑制码间干扰,使接收性能提高。此外,ldpc码通过与重复解码算法即和积(sum-product)解码方法的组合而具有良好的纠错能力。现有技术文献专利文献专利文献1:日本专利第4838819号非专利文献非专利文献1:s.oelcerandm.keskinoz,“performanceofmmseturboequalizationusingouterldpccodingformagneticrecordingchannels,”ieeeint.conf.oncommun.(icc),vol.2,pp.645-650,june2004.技术实现要素:特播均衡装置能够通过分别重复进行均衡处理和解码处理而使接收性能提高。换句话说,在特播均衡装置中为了得到良好的接收性能,均衡处理和解码处理需要分别进行充分的重复次数。可是,在普通的通信系统中,接收装置的接收处理时间受到限制,所以均衡处理和解码处理的重复次数会受到限制。因此,在特播均衡装置中难以得到充分的接收性能。本发明的一方式,提供保证接收性能,并且能够削减解码处理的重复次数的均衡装置和均衡方法。本发明的一方式的特播均衡装置包括:对于输入信号重复进行均衡处理的均衡单元;对所述均衡处理的重复次数计数的计数单元;对于从所述均衡单元输出的输出信号,重复进行使用了利用置信传播算法的纠错码的解码处理的解码单元;以及按照所述均衡处理的重复次数,确定所述解码处理的最大重复次数的控制单元,所述解码单元采用将所述解码处理的最大重复次数作为上限,重复进行所述解码处理的结构。再有,这些概括性的并且具体的方式,可以由系统、装置、方法、集成电路、计算机程序、或记录介质来实现,也可以由系统、装置、方法、集成电路、计算机程序和记录介质的任意的组合来实现。发明效果根据本发明,保证接收性能,并且能够削减解码处理的重复次数。从说明书和附图中将清楚本发明的一方式中的更多的优点和效果。这些优点和/或效果可以由几个实施方式和说明书及附图所记载的特征来分别提供,不需要为了获得一个或一个以上的同一特征而提供全部特征。附图说明图1表示每个码字的出错位组(syndrome)的变化的一例的图。图2表示平均的出错位组的变化的一例的图。图3表示本发明的一实施方式的特播均衡装置的结构的一例的图。图4表示本发明的一实施方式的解码重复次数控制单元的结构例子1的图。图5表示本发明的一实施方式的解码重复次数控制单元的结构例子2的图。图6表示本发明的一实施方式的解码重复次数控制单元的结构例子3的图。图7表示本发明的一实施方式的lut的一例的图。图8表示本发明的一实施方式的开关控制单元的结构例子的图。具体实施方式[完成本发明的一方式的原委]作为在有限的接收处理时间中削减解码处理的重复次数的方法,考虑以下的两个方法。作为第1方法,专利文献1中所公开的特播均衡装置,每次反复解码处理时,估计解码处理结果的可靠性的提高量,在估计出的可靠性的提高量低于基准的情况下中断ldpc解码处理并转移到均衡处理,在估计出的可靠性的提高量超过基准的情况下继续解码处理。由此,特播均衡装置能够降低在难以期待可靠性的提高的状况中解码处理的重复次数。作为第2方法,在特播均衡装置中,考虑在难以期待接收性能的充分改善,均衡处理的重复次数较少的情况下,将解码处理的重复次数设定得多,能够期待接收性能的改善,在均衡处理的重复次数较多的情况下,将解码处理的重复次数设定得少的方法。由此,能够降低特播均衡装置中的解码处理的重复次数的总数。相对于此,本发明人着眼于均衡处理的重复次数和解码处理的接收性能的改善程度之间的关系。图1表示特播均衡装置在某个传播路径中每次重复均衡处理中重复了解码处理的情况中的、每个码字(相当9码字)的出错位组的变化的一例。再有,特播均衡装置用ldpc码作为利用置信传播算法的纠错码的一例。“出错位组”是解码处理中的奇偶校验结果为“ng(有错)”的临时估计字的数,是表示解码处理结果的可靠性的信息之一。出错位组越接近零,解码处理结果的可靠性越高。出错位组为零的情况下,意味着所有的比特差错被纠正。此外,“均衡重复次数”表示重复均衡处理的次数。例如,在进行第1次均衡处理的情况下,均衡重复次数为“0”,在进行第2次均衡处理的情况下(即,将均衡处理重复了1次的情况),均衡重复次数为“1”。此外,“解码重复次数”表示重复了解码处理的次数。例如,在进行第1次解码处理的情况下,解码重复次数为“0”,在进行第2次解码处理的情况下(即,将解码处理重复了1次的情况),解码重复次数为“1”。由图1可知,在均衡重复次数较少的情况下,出错位组不因解码处理的重复而单调增加或单调减少。即,在均衡重复次数较少的情况下,出错位组(可靠性)按照传播路径的状况而增减对解码处理的每个重复。因此,在上述第1方法中,专利文献1所公开的特播均衡装置,为了高精度地估计可靠性的提高量,需要不少的解码重复次数。为此,在专利文献1中,发生因传播路径的状况,难以在有限的接收处理时间中确保用于估计可靠性的提高量的时间的现象。接着,与图1同样,图2表示特播均衡装置将在某个传播路径中对均衡处理的每个重复使解码处理重复的情况中的相当1000码字的出错位组进行平均的出错位组的变化。再有,特播均衡装置使用ldpc码作为利用置信传播算法的纠错码的一例。由图2可知,在均衡重复次数较少的情况下(例如,均衡重复次数为0次~1次的情况),难以期待解码处理的重复来改善出错位组。另一方面,可知在均衡重复次数较少的情况下,出错位组通过均衡处理的重复而被改善。即,在均衡重复次数较少的情况下,解码处理的重复难以使接收性能提高。此外,由图2可知,在均衡重复次数较多的情况下(例如,均衡重复次数为2次以上的情况),出错位组通过解码处理的重复而被改善,出错位组收敛为零。即,在通过均衡处理的重复从接收信号中码间干扰被充分地除去、抑制的状态下,解码处理的重复可改善出错位组,并可使接收性能进一步提高。再有,在接收信号中,例如,包含视频、声音、图像、文本数据、控制数据。即,在均衡重复次数较少的情况下,特播均衡装置通过将均衡处理比解码处理优先重复,能够削减无用的解码处理的重复,使接收性能高效提高。此外,在均衡重复次数较多的情况下,均衡装置能够通过重复解码处理而使接收性能提高。因此,如上述第2方法,在均衡重复次数较少的情况下增多解码处理的重复次数,在均衡重复次数较多的情况下减少解码处理的重复次数的方法,尽管能够削减解码处理的重复次数的总数,但难以通过解码处理来提高接收性能。因此,在本发明的一方式中,即使是接收处理时间受到限制的通信系统,也为了保证接收性能,特播均衡装置按照均衡处理的重复次数,确定解码处理的最大重复次数。具体而言,特播均衡装置至少确定均衡处理的重复次数为最大的情况中的解码处理的最大重复次数,使得其比均衡处理的重复次数为最小的情况中的解码处理的最大重复次数多。以下,参照附图,详细地说明本发明的一实施方式。图3是表示本实施方式的特播均衡装置的结构的框图。作为利用置信传播算法的纠错码的一例,图3所示的特播均衡装置100使用ldpc码。特播均衡装置100包括:传播路径估计单元101;均衡单元102;解码单元103;复本生成单元104;解码重复次数控制单元105;开关106、107;以及开关控制单元108。传播路径估计单元101使用输入的接收信号,估计发送机(未图示)和包括特播均衡装置100的接收机(未图示)之间的传播路径特性,将传播路径估计结果1011分别输出到均衡单元102和复本生成单元104。均衡单元102使用从传播路径估计结果1011、以及复本生成单元104输入的复本信号1041,对于输入的接收信号重复进行均衡处理。即,均衡单元102进行接收信号中包含的码间干扰分量的除去、以及基于传播路径估计结果1011进行码间干扰分量的抑制。均衡单元102将均衡处理后的信号即均衡信号1021输出到解码单元103。再有,均衡单元102中的均衡处理的最大重复次数也可以被预先设定。此外,均衡单元102在内部包括均衡重复次数计数单元121。均衡重复次数计数单元121对均衡处理的重复次数计数。均衡重复次数计数单元121将计数所得的重复次数即均衡重复次数1022分别输出到解码重复次数控制单元105和开关控制单元108。作为利用置信传播算法的纠错码的一例,解码单元103使用ldpc码。解码单元103对于均衡信号1021进行纠错处理(解码处理),将软判定结果1031输出到开关106,将硬判定结果1032输出到开关107,将奇偶校验结果1033输出到开关控制单元108。再有,奇偶校验结果1033是,在奇偶校验结果为“ok(无差错)”时为“真”的信号。再有,解码单元103将从解码重复次数控制单元105输入的、表示ldpc解码处理的最大重复次数的最大解码重复次数1051作为上限,重复进行解码处理。此外,解码单元1030在内部包括解码重复次数计数单元131。解码重复次数计数单元131对表示解码处理的重复次数的解码重复次数1034计数。解码重复次数计数单元131将计数所得的解码重复次数1034输出到开关控制单元108。复本生成单元104基于传播路径估计结果1011、以及通过开关106输入的软判定结果1031生成接收信号的复本信号1041。复本生成单元104将生成的复本信号1041输出到均衡单元102。解码重复次数控制单元105基于从均衡单元102输入的均衡重复次数1022,确定表示解码处理的最大重复次数的最大解码重复次数1051。解码重复次数控制单元105对均衡处理的每个重复次数确定最大解码重复次数1051。图4~图6分别表示解码重复次数控制单元105的结构例子1~3。在图4所示的结构例子1中,解码重复次数控制单元105-1将输入的均衡重复次数1022通过加法器105-1-1相加规定数α(α为正整数),确定最大解码重复次数1051。即,解码重复次数控制单元105-1确定最大解码重复次数1051,使得伴随均衡重复次数1022的增加相对该均衡重复次数1022的最大解码重复次数1051增多。即,解码重复次数控制单元105-1确定最大解码重复次数1051,使得均衡重复次数1022越多,对该均衡重复次数1022中的均衡信号1021(输出信号)的最大解码重复次数1051越多。在图5所示的结构例子2中,解码重复次数控制单元105-2将在均衡处理的重复次数为最小情况(即,均衡重复次数1022为0次的情况)中的最大解码重复次数1051作为寄存器105-2-2的初始值预先存储。接着,在解码重复次数控制单元105-2确认了由更新判定部105-2-1更新了均衡重复次数1022的情况下(即,均衡处理被重复的情况),加法器105-2-3通过将寄存器105-2-2中存储的值相加规定数β(β为正整数),确定解码处理的最大解码重复次数1051的值。由此,结构例子2的解码重复次数控制单元105-2与结构例子1的解码重复次数控制单元105-1比较,能够将最大解码重复次数1051的初始值任意地设定。此外,与结构例子1的解码重复次数控制单元105-1同样,结构例子2的解码重复次数控制单元105-2确定最大解码重复次数1051,使得伴随均衡重复次数1022的增加相对该均衡重复次数1022的最大解码重复次数1051增多。即,解码重复次数控制单元105-2确定最大解码重复次数1051,使得均衡重复次数1022越多,相对该均衡重复次数1022中的均衡信号1021的最大解码重复次数1051越多。在图6所示的结构例子3中,解码重复次数控制单元105-3包括lut(lookuptable)105-3-1,基于lut105-3-1,确定最大解码重复次数1051。在lut105-3-1中,均衡重复次数1022和最大解码重复次数1051关联。解码重复次数控制单元105-3从lut105-3-1读出与输入的均衡重复次数1022的值关联的最大解码重复次数1051的值。图7表示lut105-3-1的一例。在图7中,均衡重复次数1022的上限为5次(即,均衡重复次数1022为0~5次),对于各均衡重复次数的值,分别关联最大解码重复次数的值。例如,在图7的lut105-3-1的一例中,均衡重复次数1022为0次的情况下,最大解码重复次数1051为1次,均衡重复次数1022为5次的情况下,最大解码重复次数1051为3次。即,在结构例子1或结构例子2中,对于按照均衡重复次数1022的增加,最大解码重复次数也单调地增加,在结构例子3中,能够任意地设定相对均衡重复次数1022的增加的最大解码重复次数1051的增加程度。由此,结构例子3的解码重复次数控制单元105-3与结构例子1的解码重复次数控制单元105-1、结构例子2的解码重复次数控制单元105-2比较,对于各均衡重复次数的值,能够更合适地设定最大解码重复次数1051的值。以上,说明了解码重复次数控制单元105的结构例子1~3。这样,在结构例子1~3中,解码重复次数控制单元105确定每个均衡重复次数1022的最大解码重复次数1051,使得均衡处理的均衡重复次数1022为最大情况中的最大解码重复次数1051比均衡处理的均衡重复次数1022为最小情况中的最大解码重复次数1051多。开关106根据从开关控制单元108输入的开关控制信号1081,将软判定结果1031输出到复本生成单元104。开关107根据从开关控制单元108输入的开关控制信号1082,将硬判定结果1032作为解码数据输出。开关控制单元108基于均衡重复次数1022、解码重复次数1034、奇偶校验结果1033、和最大解码重复次数1051,控制开关106和开关107的通断(接通/关断)。图8是表示开关控制单元108的结构例子的框图。在由第2重复次数判断单元108-2判断为解码重复次数1034达到了最大解码重复次数1051,奇偶校验结果1033为“ng”(有错),而且均衡重复次数1022未达到均衡处理的规定的最大重复次数的情况下(图8所示的“与”运算a为“真”的情况),开关控制单元108使用开关控制信号1081将开关106接通。由此,特播均衡装置100开始均衡单元102中的新的均衡处理。此外,在由第2重复次数判断单元108-2判断为解码重复次数1034达到了设定的最大重复次数,由第1重复次数判断单元108-1判断为均衡重复次数1022达到了设定的最大重复次数的情况下(“与”运算b为“真”的情况),或在奇偶校验结果1033为“ok”(无差错)的情况下(“或”运算c为“真”的情况),开关控制单元1080使用开关控制信号1082将开关107接通。由此,特播均衡装置100将在解码单元103中生成的硬判定结果1032作为解码数据输出。如以上,根据本实施方式,特播均衡装置100按照均衡单元102中的均衡重复次数,确定解码单元103中的解码处理的最大重复次数。具体而言,特播均衡装置100将均衡单元102中的均衡处理的重复次数较少情况中的解码处理的最大重复次数,设定得比均衡单元102中的均衡处理的重复次数较多情况(是能够期待通过解码处理的重复来改善出错位组的均衡重复次数的情况)中解码处理的最大重复次数少。这是因为,在特播均衡装置100中,在均衡单元102中的均衡处理的重复次数较少的情况下,难以期待通过解码处理的重复来改善出错位组(例如,参照图2)。在均衡单元102中的均衡处理的重复次数较少的情况下,特播均衡装置100通过将均衡单元102中的均衡处理比解码处理优先并重复,能够削减无用的解码处理的重复,使接收性能高效地提高。另一方面,在均衡单元102中的均衡处理的重复次数较多的情况下,即,在通过均衡处理的重复从接收信号中码间干扰被充分地除去、抑制的情况下,能够期待特播均衡装置100通过解码处理的重复来改善出错位组(例如,参照图2)。因此,特播均衡装置100能够通过重复解码单元103中的ldpc解码处理而使接收性能提高。此外,特播均衡装置100按照均衡处理的重复次数确定解码处理的最大重复次数,所以能够不依赖于传播路径状况(即,出错位组(syndrome)的改善量)而得到良好的接收性能。由以上,根据本实施方式,特播均衡装置100能够削减解码处理的重复次数。由此,特播均衡装置100在接收处理时间受到限制的通信系统中也能够保证接收性能。以上,一边参照附图一边说明了各种实施方式,但不言而喻,本发明不限定于这样的例子。只要是本领域技术人员,在权利要求书所记载的范畴内,显然可设想各种变更例或修正例,并认可它们当然属于本发明的技术范围。此外,在上述各实施方式中,通过例子说明了用硬件构成本发明的一方式的情况,但也可以在与硬件的协同中通过软件实现本发明。此外,用于上述实施方式的说明中的各功能块通常被作为具有输入端子和输出端子的集成电路即lsi来实现。集成电路控制上述实施方式的说明中使用的各功能块,也可以包括输入端子和输出端子。这些功能块既可以被单独地集成为单芯片,也可以包含一部分或全部地被集成为单芯片。虽然这里称为lsi,但根据集成程度的不同,也可以被称为ic(integratedcircuit)、系统lsi、超大lsi(superlsi)、或特大lsi(ultralsi)。此外,集成电路化的方法不限于lsi,也可使用专用电路或通用处理器来实现。也可以使用可在lsi制造后编程的fpga(fieldprogrammablegatearray:现场可编程门阵列),或者使用可重构lsi内部的电路单元的连接、设定的可重构处理器(reconfigurableprocessor)。再者,随着半导体的技术进步或随之派生的其它技术,如果出现能够替代lsi的集成电路化的技术,当然可利用该技术进行功能块的集成化。还存在着适用生物技术等的可能性。作为本发明的实施方式各种方式,包含以下方式。本发明的特播均衡装置包括:对于输入信号重复进行均衡处理的均衡单元;对所述均衡处理的重复次数计数的计数单元;对于从所述均衡单元输出的输出信号,重复进行使用了利用置信传播算法的纠错码的解码处理的解码单元;以及按照所述均衡处理的重复次数,确定所述解码处理的最大重复次数的控制单元,所述解码单元采用将所述解码处理的最大重复次数作为上限,重复进行所述解码处理的结构。在本发明的特播均衡装置中,控制单元对均衡处理的重复次数的每一个确定解码处理的最大重复次数,使得在均衡处理的重复次数为最大的情况下的解码处理的最大重复次数,多于均衡处理的重复次数为最小的情况下的解码处理的最大重复次数。在本发明的特播均衡装置中,控制单元确定解码处理的最大重复次数,使得伴随均衡处理的重复次数的增加,相对该均衡处理的重复次数的解码处理的最大重复次数增多。在本发明的特播均衡装置中,控制单元包括将均衡处理的重复次数和解码处理的最大重复次数相关联的lut(lookuptable;查找表),基于lut,确定最大重复次数。在本发明的特播均衡装置中,纠错码是低密度奇偶校验(ldpc:lowdensityparitycheck)码。本发明的特播均衡方法包括以下步骤:对于输入信号重复进行均衡处理;对均衡处理的重复次数计数;按照均衡处理的重复次数,确定使用了利用置信传播算法的纠错码的解码处理的最大重复次数;将解码处理的最大重复次数作为重复次数的上限,对于均衡处理后的信号重复进行解码处理。工业实用性本发明适合于用利用置信传播算法的纠错码的特播均衡装置。标号说明100特播均衡装置101传播路径估计单元102均衡单元103解码单元104复本生成单元105解码重复次数控制单元105-3-1lut106,107开关108开关控制单元当前第1页12当前第1页12
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