Устройство и способ вычисления значений мягкого решения, подаваемых на вход декодера канала в системе передачи данных

Устройство и способ вычисления значений мягкого решения, подаваемых на вход декодера канала в системе передачи данных

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Настоящее изобретение относится в общем случае к устройству и способу демодуляции для системы передачи данных, использующей многоуровневую модуляцию, и в частности - к устройству и способу вычисления входного значения для декодера канала в демодуляторе для системы передачи данных, использующей 64-ную квадратурную амплитудную модуляцию (КАМ).

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В общем случае система передачи данных использует многоуровневую модуляцию для увеличения спектральной эффективности. Многоуровневая модуляция включает в себя различные методы модуляции. В данном документе обращаются к 64-ной КАМ, одному из методов многоуровневой модуляции. Как известно специалистам в данной области техники, кодер канала 64-ной КАМ модулирует сигнал, кодированный с помощью двоичного кодирования, и передает этот кодированный сигнал в приемник. Затем приемник принимает переданный модулированный сигнал и декодирует модулированный сигнал через значения мягкого решения, декодированные в декодере канала. Чтобы выполнить декодирование, демодулятор приемника включает в себя алгоритм отображения для генерации значений мягкого решения (или мягких значений), потому что принятый модулированный сигнал состоит из синфазной составляющей сигнала и квадратурной составляющей сигнала. Для этого демодулятор приемника включает в себя алгоритм отображения для генерации значений мягкого решения, каждый из которых соответствует выходным битам кодера канала 2-мерного принятого сигнала.

Алгоритм отображения классифицируют на предложенную фирмой Nokia простую метрическую процедуру и предложенную фирмой Motorola двойную минимальную метрическую процедуру. Оба алгоритма вычисляют значения логарифмического отношения правдоподобия (ЛОП, LLR) для выходных битов и используют вычисленные значения ЛОП в качестве значений мягкого решения, которые подаются на вход декодера канала. Простая метрическая процедура, которая использует алгоритм отображения, заданный с помощью замены сложной формулы вычисления ЛОП простой аппроксимированной формулой, имеет простую формулу вычисления ЛОП. Однако искажение ЛОП, вызванное использованием аппроксимированной формулы, приводит к ухудшению рабочих характеристик. Двойная минимальная метрическая процедура, которая использует алгоритм отображения вычисления ЛОП с помощью более точной аппроксимированной формулы и использует вычисленный ЛОП в качестве значения мягкого решения, которое подается на вход декодера канала, может до некоторой степени восполнить ухудшение рабочих характеристик простой метрической процедуры. Однако по сравнению с простой метрической процедурой эти процедуры требуют увеличенного количества вычислений, таким образом вызывая значительное усложнение оборудования.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Поэтому задачей настоящего изобретения является создание устройства и способа получения значения мягкого решения без выполнения сложных вычислений в демодуляторе системы передачи данных, использующей 64-ную КАМ.

Другой задачей настоящего изобретения является создание устройства и способа разработки демодулятора с простой схемой для получения значения мягкого решения в системе передачи данных, использующей 64-ную КАМ.

Еще одной задачей настоящего изобретения является создание устройства и способа получения правильного значения мягкого решения с помощью простой схемы в демодуляторе системы передачи данных, использующей 64-ную КАМ.

Для достижения вышеупомянутых и других задач, один из вариантов осуществления настоящего изобретения предлагает устройство демодуляции 64-ной квадратурной амплитудной модуляции (КАМ) для приема входного сигнала R_k(X_k,Y_k), который содержит k-й квадратурный сигнал Y_k и k-й синфазный сигнал X_k, и генерации значений мягкого решения Λ(s_k,5), Λ(s_k,4), Λ(s_k,3), Λ(s_k,2), Λ(s_k,1) и Λ(s_k,0) для входного сигнала R_k(X_k,Y_k) с помощью методов мягкого решения. Данное устройство содержит первый генератор значения мягкого решения, который принимает квадратурный сигнал Y_k принятого сигнала R_k и значение 2а расстояния между шестью демодулированными символами, расположенными на одной и той же оси, и генерирует значения мягкого решения Λ(s_k,5), Λ(s_k,4), Λ(s_k,3) для шестого, пятого и четвертого демодулированных символов, используя следующие уравнения.

и

где Λ(s_k,5) указывает значение мягкого решения для шестого модулированного символа, Λ(s_k,4) указывает значение мягкого решения для пятого модулированного символа и Λ(s_k,3) указывает значение мягкого решения для четвертого модулированного символа. Второй генератор значения мягкого решения принимает синфазный сигнал X_k принятого сигнала R_k и значение 2а расстояния между шестью демодулированными символами, расположенными на одной и той же оси, и генерирует значения мягкого решения Λ(s_k,2), Λ(s_k,1) и Λ(s_k,0) для третьего, второго и первого демодулированных символов, используя следующие уравнения.

и

где Λ(s_k,2) указывает значение мягкого решения для третьего модулированного символа, Λ(s_k,1) указывает значение мягкого решения для второго модулированного символа и Λ(s_k,0) указывает значение мягкого решения для первого модулированного символа, а “MSB” означает старший значащий бит, и “a” означает значение расстояния на одной и той же оси.

Первый генератор значения мягкого решения содержит первый блок обработки для вычисления Z_1k=|Y_k|-4a с помощью приема квадратурного сигнала Y_k и значения расстояния между демодулированными символами, расположенными на одной и той же оси, и второй блок обработки для вычисления Z_2k=|Z_1k|-2a с помощью приема выходного значения Z_1k первого блока обработки и обеспечения вычислительного значения Z_2k в качестве значения мягкого решения Λ(s_k,5) для четвертого демодулированного символа. Первый генератор значения мягкого решения дополнительно содержит первый блок вычисления старшего значащего бита (MSB) для вычисления MSB квадратурного сигнала Y_k, второй блок вычисления MSB для вычисления MSB выходного значения Z_1k первого блока обработки, и третий блок вычисления MSB для вычисления MSB выходного значения Z_2k второго блока обработки. Первый генератор значения мягкого решения также содержит первый селектор для выбора выходного значения Z_1k первого блока обработки или значения “0” согласно выходному значению второго блока вычисления MSB, второй селектор для выбора инверсного значения - Z_2k от выходного значения Z_2k второго блока обработки или значения “0” согласно выходному значению третьего блока вычисления MSB, первый сумматор для сложения выходного значения второго селектора с значением, определенным с помощью умножения выходного значения первого селектора на 3, третий селектор для выбора выходного значения первого сумматора или инверсного значения выходного значения первого сумматора согласно выходному значению первого блока вычисления MSB. Кроме того, первый генератор значения мягкого решения содержит второй сумматор для сложения выходного значения третьего селектора с квадратурным сигналом Y_k и генерации полученного в результате сложения сигнала в качестве значения мягкого решения Λ(s_k,5) для шестого демодулированного символа, четвертый селектор для выбора выходного значения Z_2k второго блока обработки или инверсного значения – Z_2k выходного значения Z_2k согласно выходному значению второго блока вычисления MSB, пятый селектор для выбора выходного значения четвертого селектора или значения “0” согласно выходному значению третьего блока вычисления MSB, и третий сумматор для сложения выходного значения пятого селектора с выходным значением Z_1k первого блока обработки и генерации полученного в результате сложения значения в качестве значения

мягкого решения Λ(s_k,4) для пятого демодулированного символа.

Второй генератор значения мягкого решения содержит третий блок обработки для вычисления Z’_1k=|X_k|-4a с помощью приема синфазного сигнала X_k и значения расстояния между демодулированными символами, расположенными на одной и той же оси, и четвертый блок обработки для вычисления Z’_2k=|Z’_1k|-2a с помощью приема выходного значения Z’_1k третьего блока обработки и обеспечения вычислительного значения Z’_2k в качестве значения мягкого решения Λ(s_k,0) для первого демодулированного символа. Второй генератор значения мягкого решения также содержит четвертый блок вычисления MSB для вычисления MSB синфазного сигнала X_k, пятый блок вычисления MSB для вычисления MSB выходного значения Z’_1k третьего блока обработки и шестой блок вычисления MSB для вычисления MSB выходного значения Z’_2k четвертого блока обработки. Второй генератор значения мягкого решения дополнительно содержит шестой селектор для выбора выходного значения Z’_1k третьего блока обработки или значения “0” согласно выходному значению пятого блока вычисления MSB, седьмой селектор для выбора инверсного значения -Z‘_2k выходного значения Z’_2k четвертого блока обработки или значения “0” согласно выходному значению шестого блока вычисления MSB, четвертый сумматор для сложения выходного значения седьмого селектора с значением, определенным с помощью умножения выходного значения шестого селектора на 3, и восьмой селектор для выбора выходного значения четвертого сумматора или инверсного значения выходного значения четвертого сумматора согласно выходному значению четвертого блока вычисления MSB. Кроме того, второй генератор значения мягкого решения содержит пятый сумматор для сложения выходного значения восьмого селектора с синфазным сигналом X_k и генерации полученного в результате сложения сигнала в качестве значения мягкого решения Λ(s_k,2) для третьего демодулированного символа, девятый селектор для выбора выходного значения Z’_2k четвертого блока обработки или инверсного значения – Z’_2k выходного значения Z’_2k согласно выходному значению пятого блока вычисления MSB, десятый селектор для выбора выходного значения девятого селектора или значения “0” согласно выходному значению шестого блока вычисления MSB и шестой сумматор для сложения выходного значения десятого селектора с выходным значением Z’_1k третьего блока обработки и генерации полученного в результате сложения значения в качестве значения мягкого решения Λ(s_k,1) для второго демодулированного символа.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Вышеупомянутые и другие задачи, признаки и преимущества настоящего изобретения станут более очевидны из следующего подробного описания, при рассмотрении его совместно с сопроводительными чертежами, на которых:

фиг.1 иллюстрирует пример совокупности сигнала для 64-ной квадратурной амплитудной модуляции (КАМ);

фиг.2 и 3 иллюстрируют пример процессов, выполняемых для вычисления значения мягкого решения согласно варианту осуществления настоящего изобретения;

фиг.4 иллюстрирует блок-схему варианта осуществления настоящего изобретения для вычисления значения мягкого решения при использовании квадратурной составляющей Y_k сигнала, синфазной составляющей X_k сигнала и значения “a” расстояния; и

фиг.5 и 6 иллюстрируют вариант осуществления настоящего изобретения блоков вычисления для вычисления значения мягкого решения для использования в демодуляторе в системе передачи данных, использующей 64-ную КАМ.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНОГО ВАРИАНТА ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Вариант осуществления настоящего изобретения будет описан ниже со ссылкой на сопроводительные чертежи. В последующем описании известные функции или конструктивные особенности подробно не описаны.

Вариант осуществления настоящего изобретения предлагает устройство и способ получения значения мягкого решения, подаваемого на вход декодера канала, вычисляемого с помощью двойной минимальной метрической процедуры, без использования таблицы отображения или сложных вычислений в демодуляторе системы передачи данных, использующей 64-ную КАМ.

Ниже будет описан алгоритм генерации многомерных значений мягкого решения из 2-мерного принятого сигнала. Выходная последовательность двоичного кодера канала делится на m битов и отображается на соответствующие точки сигнала среди М (=2^m) точек сигнала согласно правилу кодирования Грея. Это может быть представлено с помощью уравнения (1)

В уравнении (1), s_k,i (i=0,1,... ,m-1) указывает i-й бит в выходной последовательности двоичного кодера канала, отображенный на k-й символ, и I_k и Q_k указывают соответственно синфазную составляющую сигнала и квадратурную составляющую сигнала k-того символа. Для 64-ной КАМ m=6 и соответствующая совокупность сигналов иллюстрирована на фиг.1,

Комплексный выходной сигнал демодулятора символов в приемнике, который содержит I_k и Q_k, определяется как

уравнение (2)

В уравнении (2) X_k и Y_k указывают соответственно синфазную составляющую сигнала и квадратурную составляющую сигнала c выхода демодулятора символов. Дополнительно, g_k является комплексным коэффициентом, который указывает усиление передатчика, среды передачи и приемника. Кроме того, n

I

k

и n

Q

k

являются Гауссовым шумом со средним значением 0 и расхождением ς

2

n

, и они статистически независимы друг от друга.

ЛОП относится к последовательности s_k,i (i=0, 1, m-1) и может быть вычислено с помощью уравнения (3), и вычисленное ЛОП может использоваться как значение мягкого решения, подаваемого на вход декодера канала.

Уравнение (3)

В уравнении (3) k является константой, и Pr{A|B} указывает условную вероятность, которая определяется как вероятность того, что событие A произойдет тогда, когда произойдет событие В. Однако, так как уравнение (3) нелинейно и сопровождается относительно большим количеством вычислений, для фактической реализации требуется алгоритм, способный аппроксимировать уравнение (3). В случае канала с Гауссовым шумом с g_k=1 в уравнении (2), уравнение (3) может быть аппроксимировано с помощью двойной минимальной метрической процедуры следующим образом.

Уравнение (4)

В уравнении (4) K’=(1/ς

2

n

)K, и z_k(s_k,i=0) и z_k(s_k,i=1) указывают фактические значения I_k+jQ_k для s_k,i=0 и s_k,j=1, соответственно. Для вычисления уравнения (4) необходимо определить z_k(s_k,i=0) и z_k(s_k,i=1), минимизируя |R_k-z_k(s_k,i=0)|² и |R_k-z_k(s_k,i=1)|² для 2-мерного принятого сигнала R_k. Уравнение (4), аппроксимированное с помощью двойной минимальной метрической процедуры, может быть перезаписано как

уравнение (5)

В уравнении (5) n_k,i указывает значение i-того бита обратной последовательности отображения для самой ближней к R_k точки сигнала, и _k,i указывает отрицание для n_k,i. Самая ближняя точка сигнала определяется с помощью диапазонов синфазной составляющей сигнала и квадратурной составляющей сигнала R_k. Первый элемент в скобках уравнения (5) может быть перезаписан как

уравнение (6)

В уравнении (6) U_k и V_k обозначают соответственно синфазную составляющую сигнала и квадратурную составляющую сигнала самой ближней точки сигнала, отображенной с помощью {n_k, m-1, ... , n_k,i, ... , n_k,1, n_k,0}. Дополнительно, второй элемент в скобках уравнения (5) может быть записан как

уравнение (7)

В уравнении (7) U_k,i и V_k,i обозначают соответственно синфазную составляющую сигнала и квадратурную составляющую сигнала точки сигнала, отображенной с помощью обратной отображающей последовательности {m_k,m-1,... , m_k,i(=_k,i),... , m_k,1, m_k,0} z_k, минимизирующей |R_k-z_k(s_k,i=_k,i)|². Уравнение (5) перезаписывается как уравнение (8) с помощью уравнения (6) и уравнения (7).

Уравнение (8)

Ниже будет описан процесс вычисления входных значений мягкого решения для декодера канала с помощью демодулятора в соответствии с уравнением (8) в системе передачи данных, использующей 64-ную КАМ. Сначала, таблица 1 и таблица 2 используются для вычисления {n_k,5, n_k,4, n_k,3, n_k,2, n_k,1, n_k,0}, U_k и V_k из двух составляющих X_k и Y_k принятого сигнала R_k, модулированного с помощью 64-ной КАМ.

Таблица 1
Условие Yk	(nk,5, nk,4, nk,3)	Vk
Yk>6a	(0, 0, 0)	7a
4a<Yk<6a	(0, 0, 1)	5a
2a<Yk<4a	(0, 1, 1)	3a
0<Yk<2a	(0, 1, 0)	а
-2a<Yk<0	(1, 1, 0)	-a
-4a<Yk<-2a	(1, 1, 1)	-3a
-6a<Yk<-4a	(1, 0, 1)	-5a
Yk<-6a	(1, 0, 0)	-7a
Таблица 2
Условие Xk	(nk,2, nk,1, nk,0)	Uk
Xk>6a	(0, 0, 0)	7a
4a<Xk<6a	(0, 0, 1)	5a
2a<Xk<4a	(0, 1, 1)	3a
0<Xk<2a	(0, 1, 0)	a
-2a<Xk<0	(1, 1, 0)	-a
-4a<Xk<-2a	(1, 1, 1)	-3a
-6a<Xk<-4a	(1, 0, 1)	-5a
Xk<-6a	(1, 0, 0)	-7a

Таблица 1 иллюстрирует (n_k,5, n_k,4, n_k,3) и V_k для случая, когда квадратурная составляющая Y_k принятого сигнала R_k появляется в каждой из 8 областей, параллельных горизонтальной оси на фиг.1. Ради удобства 7 граничных значений, т.е. значения результата при Y_k=-6a, Y_k=-4a, Y_k=-2a, Y_k=0, Y_k=2a, Y_k=4a и Y_k=6a опущены в таблице 1. Где “a” означает значение расстояния на одной и той же оси и “a”, указывающее значение расстояния, может иметь различное значение согласно способу модулирования/демодулирования. Таблица 2 иллюстрирует (n_k,2, n_k,1, n_k,0) и U_k для случая, когда синфазная составляющая X_k принятого сигнала R_k появляется в каждой из 8 областей, параллельных вертикальной оси на фиг.1. Ради удобства 7 граничных значений, т.е. значения результата при X_k=-6a, X_k=-4a, X_k=-2a, X_k=0, X_k=2a, X_k=4a и X_k=6a опущены в таблице 2,

Таблица 3 иллюстрирует последовательность {m_k,5, m_k,4, m_k,3, m_k,2, m_k,1, m_k,0}, минимизирующую |R_k-z_k(s_k,i=_k,i|², вычисленную для i (где i ∈ {0, 1, 2, 3, 4, 5), в виде функции {n_k,5, n_k,4, n_k,3 n_k,2, n_k,1, n_k,0} и также иллюстрирует синфазную и квадратурную составляющие U_k,i и V_k,I сигнала, соответствующие z_k.

Таблица 3
i	{mk,5, mk,4, mk,3, mk,2, mk,1, mk,0}	Vk,i	Uk,i
5	{k,5, 1, 0, nk,2, nk,1, nk,0}	Vk,5	Uk
4	{nk,5, k,4, 1, nk,2, nk,1, nk,0}	Vk,4	Uk
3	{nk,5, nk,4, k,3, nk,2, nk,1, nk,0}	Vk,3	Uk
2	{nk,5, nk,4, nk,3, k,2, 1, 0}	Vk	Uk,2
1	{nk,5, nk,4, nk,3, nk,2, k,1, 1}	Vk	Uk,1
0	{nk,5, nk,4, nk,3, nk,2, nk,1, k,0}	Vk	Uk,0

Таблица 4 и таблица 5 показывают V_k,i и U_k,i, соответствующие (m_k,5, m_k,4, m_k,3) и (m_k,2, m_k,1, m_k,0), вычисленные в таблице 3, для всех комбинаций (n_k,5, n_k,4, n_k,3) и (n_k,2, n_k,1, n_k,0), соответственно.

Таблица 4
(nk,2, nk,1, nk,0)	Vk,5	Vk,4	Vk,3
(0, 0, 0)	-a	3a	5a
(0, 0, 1)	-a	3a	7a
(0, 1, 1)	-a	5a	а
(0, 1, 0)	-a	5a	3a
(1, 1, 0)	a	-5a	-3a
(1, 1, 1)	a	-5a	-a
(1, 0, 1)	a	-3a	-7a
(1, 0, 0)	a	-3a	-5a
Таблица 5
(nk,2, nk,1, nk,0)	Uk,2	Uk,1	Uk,0
(0, 0, 0)	-a	3a	5a
(0, 0, 1)	-a	3a	7a
(0, 1, 1)	-a	5a	а
(0, 1, 0)	-a	5a	3a
(1, 1, 0)	a	-5a	-3a
(1, 1, 1)	a	-5a	-a
(1, 0, 1)	a	-3a	-7a
(1, 0, 0)	a	-3a	-5a

Таблица 6 и таблица 7 показывают результаты, представленные при изменении от максимального значения до минимального значения, с коэффициентом K’х4a, входных значений мягкого решения декодера канала, полученных с помощью подстановки V_k,i и U_k,i из таблицы 4 и таблицы 5 в уравнение (8).

Таблица 6
Условие Yk	Λ(sk,5)	Λ(sk,4)	Λ(sk,3)
Yk>6a	4Yk-12a	2Yk-10a	Yk-6a
4a<Yk<6a	3Yk-6a	Yk-4a	Yk-6a
2a<Yk<4a	2Yk-2a	Yk-4a	-Yk+2a
0<Yk<2a	Yk	2Yk-6a	-Yk+2a
-2a<Yk<0	Yk	-2Yk-6a	Yk+2a
-4a<Yk<-2a	2Yk+2a	-Yk-4a	Yk+2a
-6a<Yk<-4a	3Yk+6a	-Yk-4a	-Yk-6a
Yk<-6a	4Yk+12a	-2Yk-10a	-Yk-6a
Таблица 7
Условие Xk	Λ(sk,2)	Λ(sk,1)	Λ(sk,0)
Xk>6a	4Xk-12a	2Xk-10a	Xk–6a
4a<Xk<6a	3Xk-6a	Xk-4a	Xk–6a
2a<Xk<4a	2Xk-2a	Xk-4a	-Xk+2a
0<Xk<2a	Xk	2Xk-6a	-Xk+2a
-2a<Xk<0	Xk	-2Xk-6a	Xk+2a
-4a<Xk<-2a	2Xk+2a	-Xk-4a	Xk+2a
-6a<Xk<-4a	3Xk+6a	-Xk-4a	-Xk–6a
Xk<-6a	4Xk+12a	-2Xk-10a	-Xk–6a

То есть когда применяется принятый сигнал R_k, ЛОП, удовлетворяющее соответствующим условиям, может выводиться, как входное значение мягкого решения с помощью таблицы 6 и таблицы 7. Если используемый в системе декодер канала не является логарифмическим апостериорным максимальным декодером, то необходимо добавить процесс изменения от минимального значения к максимальному значению ЛОП таблицы 6 и таблицы 7 в обратном отношении к изменению коэффициента от максимального значения к минимальному значению.

Однако при выводе значения мягкого решения, которое подается на вход декодера канала, используя таблицу отображения таблицы 6 или таблицы 7, демодулятор должен выполнять операцию принятия решения об условии приема сигнала, и это требует память для сохранения содержимого выхода согласно соответствующему условию. Этого можно избежать с помощью вычисления значений мягкого решения, которые подаются на вход декодера канала, используя формулу, имеющую простую операцию определения условия вместо таблицы отображения.

В этом случае формулы определения условия, показанные в таблице 6 и таблице 7, могут быть выражены, как показано в таблице 8 и таблице 9.

Таблица 8
Условие Yk	Знак Yk	Знак Z1k	Знак Z2k	Z1k	Z2k
Yk>6a	Yk≥0	Z1k≥0	Z2k≥0	Yk-4a	Yk-6a
4a<Yk<6a			Z2k<0	Yk-4a	Yk-6a
2a<Yk<4a		Z1k<0	Z2k<0	Yk-4a	-Yk+2a
0<Yk<2a			Z2k≥0	Yk-4a	-Yk+2a
-2a<Yk<0	Yk<0	Z1k<0	Z2k≥0	Yk+4a	-Yk-2a
-4a<Yk<-2a			Z2k<0	-Yk-4a	Yk+2a
-6a<Yk<-4a		Z1k≥0	Z2k<0	-Yk-4a	-Yk-6a
Yk<-6a			Z2k≥0	-Yk-4a	-Yk–6a

Таблица 9
Условие Xk	Знак Xk	Знак Z’1k	Знак Z’2k	Z’1k	Z’2k
Xk>6a	Xk≥0	Z’1k≥0	Z’2k≥0	Xk-4a	Xk–6a
4a<Xk<6a			Z’2k<0	Xk-4a	Xk–6a
2a<Xk<4a		Z’1k<0	Z’2k<0	Xk-4a	-Xk+2a
0<Xk<2a			Z’2k≥0	Xk-4a	-Xk+2a
-2a<Xk<0	Xk<0	Z’1k <0	Z’2k≥0	Xk+4a	-Xk-2a
-4a<Xk<-2a			Z’2k<0	-Xk-4a	Xk+2a
-6a<Xk<-4a		Z’1k≥0	Z’2k<0	-Xk-4a	-Xk-6a
Xk<-6a			Z’2k≥0	-Xk-4a	-Xk-6a

В таблице 8 Z_1k=|Y_k|-4a и Z_2k=|Z_1k|-2a и в таблице 9 Z’_1k=|X_k|-4a и Z’_2k=|Z’_1k|-2a. В таблице 8 и таблице 9 для удобства учтены даже значения мягкого решения по 7 граничным значениям, которые были опущены в таблице 6 и таблице 7.

При реализации оборудования таблица 8 и таблица 9 могут быть упрощены в таблицу 10 и таблицу 11 при условии, что знак X_k, Y_k, Z_1k, Z_2k, Z’_1k и Z‘_2k может быть выражен знаковыми битами. Таблица 10 и таблица 11 иллюстрируют значения ЛОП в зависимости от Y_k, Z_1k, Z_2k и X_k, Z’_1k, Z’_2k соответственно.

Таблица 10
MSB(Yk)	MSB(Z1k)	MSB(Z2k)	Λ(sk,5)	Λ(sk,4)	Λ(sk,3)
0	0	0	Yk+3Z1k	Z1k+Z2k	Z2k
		1	Yk+3Z1k-Z2k	Z1k	Z2k
	1	0	Yk	Z1k-Z2k	Z2k
		1	Yk-Z2k	Z1k	Z2k
1	0	0	Yk-3Z1k	Z1k+Z2k	Z2k
		1	Yk-3Z1k+Z2k	Z1k	Z2k
	1	0	Yk	Z1k-Z2k	Z2k
		1	Yk+Z2k	Z1k	Z2k

Таблица 11
MSB(Yk)	MSB(Z’1k)	MSB(Z’2k)	Λ(sk,2)	Λ(sk,1)	Λ(sk,0)
0	0	0	Xk+3Z’1k	Z’1k+Z’2k	Z’2k
		1	Xk+3Z’1k-Z’2k	Z’1k	Z’2k
	1	0	Xk	Z’1k-Z’2k	Z’2k
		1	Xk-Z’2k	Z’1k	Z’2k
1	0	0	Xk-3Z’1k	Z’1k+Z’2k	Z’2k
		1	Xk-3Z’1k+Z’2k	Z’1k	Z’2k
	1	0	Xk	Z’1k-Z’2k	Z’2k
		1	Xk+Z’2k	Z’1k	Z’2k

В таблице 10 и таблице 11 MSB(x) обозначает старший значащий бит (MSB) данного значения x.

Из таблицы 10 значения мягкого решения Λ(s_k,5), Λ(s_k,4) и Λ(s_k,3) при i=5, 4 и 3 соответственно выражаются как

уравнение (9)

и

Уравнение (10)

Уравнение (11)

Из таблицы 11 значения мягкого решения Λ(s_k,2), Λ(s_k,1) и Λ(s_k,0) при i=2, 1 и 0 соответственно выражаются как

уравнение (12)

и

уравнение (13)

уравнение (14)

То есть в системе передачи данных, использующей 64-ную КАМ, возможно фактически вычислить 6 значений мягкого решения, которые являются выходными сигналами демодулятора для одного принятого сигнала и входными сигналами декодера канала, используя двойную минимальную метрическую процедуру уравнения (4), через простые условные формулы уравнений с (9) по (14). Этот процесс иллюстрирован на фиг.2 и 3. Фиг.2 и 3 иллюстрируют пример процессов, выполняемых для вычисления значений мягкого решения согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Сначала со ссылкой на фиг.2 будет описан процесс вычисления значений мягкого решения Λ(s_k,5), Λ(s_k,4) и Λ(s_k,3). На этапе 200 демодулятор определяет, равно ли 0 значение MSB квадратурной составляющей Y_k сигнала. В результате определения, если значение MSB квадратурной составляющей Y_k сигнала равно 0, демодулятор продолжает работу на этапе 204 и устанавливает значение параметра c в 1. Иначе, демодулятор продолжает работу на этапе 202 и устанавливает значение параметра c в -1. После определения значения параметра c, демодулятор устанавливает значение Z_1k в |Y_k|-4a на этапе 206. После этого демодулятор определяет на этапе 208, равно ли 0 значение MSB Z_1k, определенное на этапе 206. В результате определения, если значение MSB Z_1k равно 0, то демодулятор продолжает работу на этапе 212 и устанавливает значение параметра α в 3. Иначе, демодулятор продолжает работу на этапе 210 и устанавливает значение параметра α в 0. После установки значения параметра α на этапе 214 демодулятор устанавливает значение Z_2k в |Z_1k|-2a. После этого на этапе 216 демодулятор определяет, равен ли 0 MSB Z_2k. В результате определения, если MSB Z_2k равен 0, то демодулятор продолжает работу на этапе 220 и устанавливает значение параметра β в 0. Иначе, демодулятор продолжает работу на этапе 218 и устанавливает значение параметра β в -1 и значение параметра γ в 0. После этапа 220 на этапе 222 демодулятор определяет, равен ли 0 MSB Z_1k. В результате определения, если MSB Z_1k равен 0, то демодулятор продолжает работу на этапе 224 и устанавливает значение параметра γ в 1. Иначе, демодулятор продолжает работу на этапе 226 и устанавливает значение параметра γ в -1. На основе определенных значений параметров α, β, γ θ c δεмодулятор вычисляет значения мягкого решения Λ(s_k,5), Λ(s_k,4) и Λ(s_k,3) на этапе 228.

Затем со ссылкой на фиг.3 будет описан процесс вычисления значений мягкого решения Λ(s_k,2), Λ(s_k,1) и Λ(s_k,0). На этапе 300 демодулятор определяет, равно ли 0 значение MSB синфазной составляющей X_k сигнала. В результате определения, если значение MSB синфазной составляющей X_k сигнала равно 0, то демодулятор продолжает работу на этапе 304 и устанавливает значение параметра c’ в 1. Иначе, демодулятор продолжает работу на этапе 302 и устанавливает значение параметра c’ в -1. После определения значения параметра c’ демодулятор устанавливает значение Z’_1k в |X_k|-4a на этапе 306. После этого на этапе 308 демодулятор определяет, равен ли 0 MSB Z_1k, определенный на этапе 306. В результате определения, если MSB Z_1k равен 0, то демодулятор продолжает работу на этапе 312 и устанавливает значение параметра α’ в 3. Иначе, демодулятор продолжает работу на этапе 310 и устанавливает значение параметра α’ в 0. После установки значения параметра α’ на этапе 314 демодулятор устанавливает значение Z’_2k в |Z’_1k|-2a. После этого демодулятор определяет на этапе 316, равен ли 0 MSB Z’_2k. В результате определения, если MSB Z’_2k равен 0, то демодулятор продолжает работу на этапе 320 и устанавливает значение параметра β’ в 0. Иначе, демодулятор продолжает работу на этапе 318 и устанавливает значение параметра β’ в -1 и значение параметра γ’ в 0. После этапа 320 демодулятор определяет на этапе 322, равен ли 0 MSB Z’_1k. В результате определения, если MSB Z’_1k равен 0, то демодулятор продолжает работу на этапе 324 и устанавливает значение параметра γ’ в 1. Иначе, демодулятор продолжает работу на этапе 326 и устанавливает значение параметра γ’ в -1. На основе определенных значений параметров α’, β’, γ’ θ c’

демодулятор вычисляет значения мягкого решения Λ(s_k,2), Λ(s_k,1) и Λ(s_k,0) на этапе 328.

Процесс вычисления значений мягкого решения с помощью двойной минимальной метрической процедуры, как описано вместе с фиг.2 и 3, может быть разделен на (i) первый этап определения параметров α, β, γ θ c ρ ξомощью анализа квадратурной составляющей Y_k сигнала и значения “а” и определения параметров α’, β’, γ’ θ c’ ρ ξомощью анализа синфазной составляющей X_k сигнала и значения “a”, и (ii) второй этап вычисления значений мягкого решения с использованием принятого сигнала и параметров, определенных на первом этапе. Этот процесс может быть реализован структурной схемой, показанной на фиг.4.

Фиг.4 иллюстрирует структурную схему для вычисления значений мягкого решения при использовании квадратурной составляющей Y_k сигнала, синфазной составляющей X_k сигнала и значения “a”. Процессы на фиг.2 и 3 будут кратко описаны со ссылкой к фиг.3. Блок 410 анализа квадратурного сигнала определяет параметры α, β, γ θ c, θρпользуя квадратурный сигнал Y_k и значение “a”, с помощью процесса, показанного на фиг.2. Первый блок 420 вывода значения мягкого решения вычисляет значения мягкого решения Λ(s_k,5), Λ(s_k,4) и Λ(s_k,3), используя определенные параметры α, β, γ θ c. Точно так же блок 430 анализа синфазного сигнала определяет параметры α’, β’, γ’ θ c’, θρпользуя синфазный сигнал X_k и значение “a”, с помощью процесса, показанного на фиг.3. Второй блок 440 вывода значения мягкого решения вычисляет значения мягкого решения Λ(s_k,2), Λ(s_k,1) и Λ(s_k,0), используя определенные пар