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

Формула изобретения

1. Устройство демодуляции 64-ричной квадратурной амплитудной модуляции (КАМ) для приема входного сигнала R_k(X _k,Y_k), который содержит k-тый квадратурный сигнал Y_k и k-тый синфазный сигнал X_k, и для генерации значений мягкого решения (s _k,₅), (s _k,4), (s _k,3), (s _k,2), (s _k,1) и (s _k,0) для входного сигнала R_k(X_k , Y_k) с помощью средства мягкого решения, содержащее первый генератор значения мягкого решения, выполненный с возможностью приема квадратурного сигнала Y_k принятого сигнала R_k и значения 2а расстояния между шестью демодулированными символами, расположенными на одной и той же оси, и генерации значений мягкого решения (s _k,5), (s _k,4) и (s _k,3) для шестого, пятого и четвертого демодулированных символов, используя следующие уравнения:

и

где (s _k,5) указывает значение мягкого решения для шестого модулированного символа, (s _k,4) указывает значение мягкого решения для пятого модулированного символа и (s _k,3) указывает значение мягкого решения для четвертого модулированного символа, и второй генератор значения мягкого решения, выполненный с возможностью приема синфазного сигнала X_k принятого сигнала R_k и значения 2а расстояния между шестью демодулированными символами, расположенными на одной и той же оси, и генерации значений мягкого решения (s _k,2), (s _k,1) и (s _k,0) для третьего, второго и первого демодулированных символов, используя следующие уравнения:

и

где (s _k,2) указывает значение мягкого решения для третьего модулированного символа, (s _k,1) указывает значение мягкого решения для второго модулированного символа и (s _k,0) указывает значение мягкого решения для первого модулированного символа, a MSB означает старший значащий бит.

2. Устройство демодуляции 64-ричной КАМ по п.1, отличающееся тем, что первый генератор значения мягкого решения содержит первый блок обработки, выполненный с возможностью вычисления Z_1k =|Y_k|-4а с помощью приема квадратурного сигнала Y_k и значения расстояния между демодулированными символами, расположенными на одной и той же оси, второй блок обработки, выполненный с возможностью вычисления Z_2k=|Z_1k |-2а с помощью приема выходного значения Z_1k первого блока обработки и обеспечения вычисленного значения Z_2k в качестве значения мягкого решения (s _k,3) для четвертого демодулированного символа, первый блок вычисления старшего значащего бита (MSB), выполненный с возможностью вычисления MSB квадратурного сигнала Y_k , второй блок вычисления MSB, выполненный с возможностью вычисления MSB выходного значения Z_1k первого блока обработки, третий блок вычисления MSB, выполненный с возможностью вычисления MSB выходного значения Z_2k второго блока обработки, первый селектор, выполненный с возможностью выбора выходного значения Z_1k первого блока обработки или значения "0" согласно выходному значению второго блока вычисления MSB, второй селектор, выполненный с возможностью выбора инверсного значения –Z_2k выходного значения Z_2k второго блока обработки или значения "0" согласно выходному значению третьего блока вычисления MSB, первый сумматор, выполненный с возможностью сложения выходного значения второго селектора с значением, определенным с помощью умножения выходного значения первого селектора на 3, третий селектор, выполненный с возможностью выбора выходного значения первого сумматора или инверсного выходного значения первого сумматора согласно выходному значению первого блока вычисления MSB, второй сумматор, выполненный с возможностью сложения выходного значения третьего селектора с квадратурным сигналом Y_k и генерации полученного в результате сложения сигнала в качестве значения мягкого решения (s _k,5) для шестого демодулированного символа, четвертый селектор, выполненный с возможностью 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, выполненный с возможностью выбора выходного значения четвертого селектора или значения "0" согласно выходному значению третьего блока вычисления MSB, и третий сумматор, выполненный с возможностью 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 (s _k,4) для пятого демодулированного символа.

3. Устройство демодуляции 64-ричной КАМ по п.1, отличающееся тем, что второй генератор значения мягкого решения содержит третий блок обработки, выполненный с возможностью вычисления Z' _1k=|X_k|-4а с помощью приема синфазного сигнала X_k и значения расстояния между демодулированными символами, расположенными на одной и той же оси, четвертый блок обработки, выполненный, с возможностью вычисления Z'_2k=|Z' _1k|-2а с помощью приема выходного значения Z' _1k третьего блока обработки и обеспечения вычисленного значения Z'_2k в качестве значения мягкого решения (s _k,0) для первого демодулированного символа, четвертый блок вычисления MSB, выполненный с возможностью вычисления MSB синфазного сигнала Х_k, пятый блок вычисления MSB, выполненный с возможностью вычисления MSB выходного значения Z'_1k третьего блока обработки, шестой блок вычисления MSB, выполненный с возможностью вычисления MSB выходного значения Z'_2k четвертого блока обработки, шестой селектор, выполненный с возможностью выбора выходного значения Z' _1k третьего блока обработки или значения "0" согласно выходному значению пятого блока вычисления MSB, седьмой селектор, выполненный с возможностью выбора инверсного значения -Z'_2k, выходного значения Z_2k четвертого блока обработки или значения "0" согласно выходному значению шестого блока вычисления MSB, четвертый сумматор, выполненный с возможностью сложения выходного значения седьмого селектора со значением, определенным с помощью умножения выходного значения шестого селектора на 3, восьмой селектор, выполненный с возможностью выбора выходного значения четвертого сумматора или инверсного значения выходного значения четвертого сумматора согласно выходному значению четвертого блока вычисления MSB, пятый сумматор, выполненный с возможностью сложения выходного значения восьмого селектора с синфазным сигналом Х_k и генерации полученного в результате сложения сигнала в качестве значения мягкого решения (s _k,2) для третьего демодулированного символа, девятый селектор, выполненный с возможностью 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, выполненный с возможностью выбора выходного значения девятого селектора или значения "0" согласно выходному значению шестого блока вычисления MSB, и шестой сумматор, выполненный с возможностью 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 (S _k,1) для второго демодулированного символа.

4. Способ демодуляции 64-ричной квадратурной амплитудной модуляции (КАМ) для приема входного сигнала R_k(X_k ,Y_k), который содержит k-тый квадратурный сигнал Y _k и k-тый синфазный сигнал X_k, и для генерации значений мягкого решения (s _k,5), (s _k,4), (s _k,3), (s _k,2), (s _k,1) и (s _k,0) для входного сигнала R_k(X_k , Y_k) с помощью средства мягкого решения, заключающийся в том, что (a) принимают квадратурный сигнал Y_k принятого сигнала R_k и значение 2а расстояния между шестью демодулированными символами, расположенными на одной и той же оси, и генерируют значения мягкого решения (s _k,5), (s _k,4) и (s _k,3) для шестого, пятого и четвертого демодулированных символов, используя следующие уравнения:

и

где (s _k,5) указывает значение мягкого решения для шестого модулированного символа, (s _k,4) указывает значение мягкого решения для пятого модулированного символа и (s _k,3) указывает значение мягкого решения для четвертого модулированного символа,

и (b) принимают синфазный сигнал X_k принятого сигнала R_k и значение 2а расстояния между шестью демодулированными символами, расположенными на одной и той же оси, и генерируют значения мягкого решения (s _k,2), (s _k,1) и (s _k,0) для третьего, второго и первого демодулированных символов, используя следующие уравнения:

и

где (s _k,2) указывает значение мягкого решения для третьего модулированного символа, (s _k,1) указывает значение мягкого решения для второго модулированного символа и (s _k,0) указывает значение мягкого решения для первого модулированного символа, и MSB означает старший значащий бит.

5. Способ демодуляции 64-ричной квадратурной амплитудной модуляции (КАМ) для приема входного сигнала R_k(X _k, Y_k), который содержит k-тый квадратурный сигнал Y_k и k-тый синфазный сигнал X_k, и для генерации значений мягкого решения (s _k,5), (s _k,4), (s _k,3), (s _k,2), (s _k,1) и (s _k,0) для входного сигнала R_k(X_k , Y_k) с помощью средства мягкого решения, причем четвертое, пятое и шестое значения мягкого решения среди демодулированных символов вычисляют, используя квадратурный сигнал и значение расстояния на одной и той же оси, заключающийся в том, что устанавливают параметр с в "1", если старший значащий бит (MSB) квадратурного сигнала Y_k равен 0, и устанавливают параметр с в "-1", если MSB квадратурного сигнала Y_k равен 1, вычисляют Z_1k=|Y_k|-4a, используя квадратурный сигнал Y_k и значение расстояния между демодулированными символами, расположенными на одной и той же оси, устанавливают параметр в "3", если MSB вычисленного значения Z_1k равен 0, и устанавливают параметр в "0", если MSB вычисленного значения Z_1k равен 1, вычисляют Z_2k=|Z_1k|-2а, используя значение Z_1k и значение расстояния между демодулированными символами, расположенными на одной и той же оси, устанавливают параметр в "0", если MSB вычисленного значения Z_2k равен 0, и устанавливают параметр в "-1", если MSB вычисленного значения Z_2k равен 1, устанавливают параметр в "0", если MSB вычисленного значения Z_2k равен 1, устанавливают параметр в "1", если MSB вычисленного значения Z_2k , равен 0 и MSB вычисленного значения Z_1k равен 0, и устанавливают параметр в "-1", если MSB вычисленного значения Z_2k равен 0 и MSB вычисленного значения Z_1k равен 1, и вычисляют значения мягкого решения (s _k,5), (s _k,4) и (s _k,3) на основе значений набора параметров с, , и , а первое, второе и третье значения мягкого решения среди демодулированных символов вычисляют, используя синфазный сигнал и значение расстояния на одной и той же оси, при этом устанавливают параметр с' в "1", если MSB синфазного сигнала X_k равен 0, и устанавливают параметр с' в "-1", если MSB синфазного сигнала X_k равен 1, вычисляют Z' _1k=|X_k|-4a, используя синфазный сигнал X _k и значение расстояния между демодулированными символами, расположенными на одной и той же оси, устанавливают параметр ' в "3", если MSB вычисленного значения Z'_1k равен 0, и устанавливают параметр ' в "0", если MSB вычисленного значения Z'_1k равен 1, вычисляют Z'_2k=|Z'_1k |-2а, используя значение Z'_1k и значение расстояния между демодулированными символами, расположенными на одной и той же оси, устанавливают параметр в "0", если MSB вычисленного значения Z'_2k равен 0, и устанавливают параметр ' в "-1", если MSB вычисленного значения Z'_2k равен 1, устанавливают параметр ' в "0", если MSB вычисленного значения Z'_2k равен 1, устанавливают параметр ' в "1", если MSB вычисленного значения Z'_2k равен 0 и MSB вычисленного значения Z'_1k равен 0, и устанавливают параметр ' в "1", если MSB вычисленного значения Z'_2k равен 0 и MSB вычисленного значения Z'_1k равен 1, и вычисляют значения мягкого решения (s _k,2), (s _k,1) и (s _k,0) на основе значений набора параметров с', ', ' и '.

Описание изобретения к патенту

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 (s _k,5), (s _k,4), (s _k,3), (s _k,2), (s _k,1) и (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 (s _k,5), (s _k,4), (s _k,3) для шестого, пятого и четвертого демодулированных символов, используя следующие уравнения.

и

где (s _k,5) указывает значение мягкого решения для шестого модулированного символа, (s _k,4) указывает значение мягкого решения для пятого модулированного символа и (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 (s _k,2), (s _k,1) и (s _k,0) для третьего, второго и первого демодулированных символов, используя следующие уравнения.

и

где (s _k,2) указывает значение мягкого решения для третьего модулированного символа, (s _k,1) указывает значение мягкого решения для второго модулированного символа и (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 (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 (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 (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 (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 (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 (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 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/ 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 Y k		(nk,5, n k,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 X k	(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, m k,3, mk,2, mk,1 , mk,0}	V k,i	Uk,i
5	{ k,5, 1, 0, nk,2, nk,1, nk,0}	Vk,5	U k
4	{nk,5, k,4, 1, nk,2, n k,1, nk,0}	V k,4	U k
3	{nk,5, nk,4, k,3, nk,2, n k,1, nk,0}	V k,3	U k
2	{nk,5, nk,4, n k,3, k,2, 1, 0}	V k	Uk,2
1	{n k,5, nk,4, nk,3 , nk,2, k,1, 1}	V k	Uk,1
0	{n k,5, nk,4, nk,3 , nk,2, nk,1, k,0}	V k	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	V k,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	U k,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 Y k	(s k,5)	(s k,4)	(s k,3)
Y k>6a	4Yk-12a	2Yk-10a	Yk-6a
4a<Y k<6a	3Y k-6a	Yk-4a	Yk-6a
2a<Yk<4a	2Y k-2a	Yk-4a	-Yk+2a
0<Yk<2a	Y k	2Yk-6a	-Yk+2a
-2a<Yk<0	Y k	-2Yk-6a	Yk+2a
-4a<Yk<-2a	2Y k+2a	-Y k-4a	Yk+2a
-6a<Yk<-4a	3Yk+6a	-Yk-4a	-Y k-6a
Yk <-6a	4Yk+12a	-2Yk-10a	-Yk-6a
Таблица 7
Условие X k	(s k,2)	(s k,1)	(s k,0)
X k>6a	4Xk-12a	2Xk-10a	Xk–6a
4a<X k<6a	3X k-6a	Xk-4a	Xk–6a
2a<Xk<4a	2X k-2a	Xk-4a	-Xk+2a
0<Xk<2a	X k	2Xk-6a	-Xk+2a
-2a<Xk<0	X k	-2Xk-6a	Xk+2a
-4a<Xk<-2a	2X k+2a	-X k-4a	Xk+2a
-6a<Xk<-4a	3Xk+6a	-Xk-4a	-X k–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 Y k	Знак Yk	Знак Z1k	Знак Z2k	Z 1k	Z2k
Yk>6a	Yk 0	Z 1k 0	Z 2k 0	Y k-4a	Yk-6a
4a<Yk<6a			Z2k<0	Y k-4a	Yk-6a
2a<Yk<4a		Z 1k<0	Z2k<0	Yk-4a	-Yk+2a
0<Y k<2a			Z2k 0	Y k-4a	-Yk+2a
-2a<Yk<0	Yk<0	Z1k<0	Z 2k 0	Y k+4a	-Yk-2a
-4a<Yk<-2a			Z2k<0	-Y k-4a	Yk+2a
-6a<Yk<-4a		Z 1k 0	Z 2k<0	-Yk-4a	-Yk-6a
Yk<-6a			Z 2k 0	-Y k-4a	-Yk–6a

Таблица 9
Условие X k	Знак Xk	Знак Z’1k	Знак Z’2k	Z’ 1k	Z’2k
Xk>6a	Xk 0	Z’ 1k 0	Z’ 2k 0	X k-4a	Xk–6a
4a<Xk<6a			Z’2k<0	X k-4a	Xk–6a
2a<Xk<4a		Z’ 1k<0	Z’2k <0	Xk-4a	-Xk+2a
0<X k<2a			Z’2k 0	X k-4a	-Xk+2a
-2a<Xk<0	Xk<0	Z’1k <0	Z’ 2k 0	X k+4a	-Xk-2a
-4a<Xk<-2a			Z’2k<0	-X k-4a	Xk+2a
-6a<Xk<-4a		Z’ 1k 0	Z’ 2k<0	-Xk-4a	-Xk-6a
Xk<-6a			Z’ 2k 0	-X k-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(Y k)	MSB(Z1k)	MSB(Z2k)	(s k,5)	(s k,4)	(s k,3)
0	0	0	Yk+3Z1k	Z1k+Z2k	Z2k
		1	Yk+3Z1k-Z 2k	Z1k	Z2k
	1	0	Yk	Z 1k-Z2k	Z 2k
		1	Y k-Z2k	Z 1k	Z2k
1	0	0	Yk-3Z 1k	Z1k+Z 2k	Z2k
		1	Yk-3Z 1k+Z2k	Z 1k	Z2k
	1	0	Yk	Z1k-Z2k	Z2k
		1	Yk+Z2k	Z1k	Z 2k

Таблица 11
MSB(Y k)	MSB(Z’1k)	MSB(Z’2k)	(s k,2)	(s k,1)	(s k,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	X k-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	X k	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 (s _k,5), (s _k,4) и (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 (s _k,2), (s _k,1) и (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 (s _k,5), (s _k,4) и (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 в 3. Иначе, демодулятор продолжает работу на этапе 210 и устанавливает значение параметра в 0. После установки значения параметра 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 в 0. Иначе, демодулятор продолжает работу на этапе 218 и устанавливает значение параметра в -1 и значение параметра 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 в 1. Иначе, демодулятор продолжает работу на этапе 226 и устанавливает значение параметра в -1. На основе определенных значений параметров , , c модулятор вычисляет значения мягкого решения (s _k,5), (s _k,4) и (s _k,3) на этапе 228.

Затем со ссылкой на фиг.3 будет описан процесс вычисления значений мягкого решения (s _k,2), (s _k,1) и (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 ’ в 3. Иначе, демодулятор продолжает работу на этапе 310 и устанавливает значение параметра ’ в 0. После установки значения параметра ’ 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 ’ в 0. Иначе, демодулятор продолжает работу на этапе 318 и устанавливает значение параметра ’ в -1 и значение параметра ’ 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 ’ в 1. Иначе, демодулятор продолжает работу на этапе 326 и устанавливает значение параметра ’ в -1. На основе определенных значений параметров ’, ’, ’ c’

демодулятор вычисляет значения мягкого решения (s _k,2), (s _k,1) и (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 , , c омощью анализа квадратурной составляющей Y_k сигнала и значения “а” и определения параметров ’, ’, ’ c’ омощью 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 , , c, пользуя 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 (s _k,5), (s _k,4) и (s _k,3), используя определенные параметры , , c. Точно так же блок 430 анализа синфазного сигнала определяет параметры ’, ’, ’ c’, пользуя 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 (s _k,2), (s _k,1) и (s _k,0), используя определенные параметры ’, ’, ’ c’.

Фиг.5 и 6 иллюстрируют блоки вычисления для вычисления значений мягкого решения, которые подаются на вход декодера канала для использования в демодуляторе канала в системе передачи данных, использующей 64-ную КАМ. Фиг.5 иллюстрирует блок вычисления для вычисления значений мягкого решения (s _k,5), (s _k,4) и (s _k,3), а фиг.6 иллюстрирует блок вычисления для вычисления значений мягкого решения (s _k,2), (s _k,1) и (s _k,0).

Сначала со ссылкой на фиг.5 будет описан пример структуры и работы устройства для вычисления значений мягкого решения (s _k,5), (s _k,4) и (s _k,3). Квадратурный сигнал Y_k и значение “a” подают на первый блок 501 обработки. Далее, квадратурный сигнал Y_k подают на второй сумматор 519 и первый блок 529 вычисления MSB. Первый блок 501 обработки вычисляет Z _1k=|Y_k|-4a, как описано на этапе 206 на фиг.2. Первый блок 529 вычисления MSB вычисляет MSB принятого квадратурного сигнала Y_k. Выходной сигнал первого блока 501 обработки подается на второй блок 503 обработки, входной вывод “0” первого мультиплексора 505, второй блок 531 вычисления MSB и третий сумматор 527. Второй блок 531 вычисления MSB вычисляет MSB Z_1k и обеспечивает подачу этого выходного сигнала на выбранный вывод первого мультиплексора 505 и выбранный вывод четвертого мультиплексора 523. Значение “0” всегда подают на входной вывод “1” первого мультиплексора 505. Первый мультиплексор 505 выбирает входной вывод “0” или входной вывод “1” согласно сигналу выбора от второго блока 531 вычисления MSB.

Второй блок 503 обработки вычисляет Z_2k=|Z_1k|-2a, как описано на этапе 214 на фиг.2, и обеспечивает вычисленное значение Z_2k во второй блок 509 перемножения, третий блок 533 вычисления MSB, четвертый блок 521 перемножения и на входной вывод “0” четвертого мультиплексора 523. Значение Z_2k становится значением мягкого решения (s _k,3). Второй блок 509 перемножения умножает выходное значение второго блока 503 обработки на значение “-1” и обеспечивает подачу своего выходного сигнала на входной вывод “1” второго мультиплексора 511. Входной вывод “0” второго мультиплексора 511 всегда имеет значение “0”.

Тем временем, третий блок 533 вычисления MSB вычисляет MSB Z_2k и обеспечивает подачу своего выходного сигнала на выбранный входной вывод второго мультиплексора 511 и выбранный вывод пятого мультиплексора 525. Второй мультиплексор 511 выбирает входной вывод “0” или входной вывод “1” согласно сигналу выбора от третьего блока 533 вычисления MSB. Выходной сигнал второго мультиплексора 511 подается в первый сумматор 513.

Выходной сигнал первого мультиплексора 505 подается в первый блок 507 перемножения. Первый блок 507 перемножения утраивает выходное значение первого мультиплексора 505 и обеспечивает подачу своего выходного сигнала в первый сумматор 513. Первый сумматор 513 складывает выходной сигнал второго мультиплексора 511 с выходным сигналом первого блока 507 перемножения и обеспечивает подачу своего выходного сигнала на третий блок 515 перемножения и входной вывод “0” третьего мультиплексора 517. Третий блок 515 перемножения умножает выходной сигнал первого сумматора 513 на значение “-1” и обеспечивает подачу своего выходного сигнала на входной вывод “1” третьего мультиплексора 517. Третий мультиплексор 517 выбирает входной вывод “0” или входной вывод “1” согласно сигналу выбора, обеспеченному от первого блока 529 вычисления MSB. Выходной сигнал третьего мультиплексора 517 подают на второй сумматор 519. Второй сумматор 519 складывает квадратурную составляющую Y_k сигнала с выходным сигналом третьего мультиплексора 517. Выходной сигнал второго сумматора 519 становится значением мягкого решения (s _k,5).

Далее, четвертый блок 521 перемножения умножает значение Z_2k на значение “-1” и обеспечивает подачу своего выходного сигнала на входной вывод “1” четвертого мультиплексора 523. Четвертый мультиплексор 523 выбирает входной вывод “0” или входной вывод “1” согласно сигналу выбора, обеспеченному от второго блока 531 вычисления MSB. Выходной сигнал четвертого мультиплексора 523 подают на входной вывод “0” пятого мультиплексора 525. Значение “0” всегда подают на входной вывод “1” пятого мультиплексора 525. Пятый мультиплексор 525 выбирает входной вывод “0” или входной вывод “1” согласно сигналу выбора, обеспеченному от третьего блока 533 вычисления MSB. Выходной сигнал пятого мультиплексора 525 подают на третий сумматор 527. Третий сумматор 527 складывает выходной сигнал пятого мультиплексора 525 с выходным сигналом Z_1k первого блока 501 обработки. Выходное значение третьего сумматора 527 становится значением мягкого решения (s _k,4).

Таким образом, схема на фиг.5 может вычислять значения мягкого решения (s _k,5), (s _k,4) и (s _k,3) из квадратурной составляющей Y_k сигнала и значения “а”.

Затем со ссылкой к фиг.6 будет описан пример структуры и работы устройства для вычисления значений мягкого решения (s _k,2), (s _k,1) и (s _k,0). Синфазный сигнал X_k и значение “a” подают на третий блок 601 обработки. Дополнительно, синфазный сигнал X_k подают в пятый сумматор 619 и четвертый блок 629 вычисления MSB. Третий блок 601 обработки вычисляет Z’_1k=|X_k|-4a, как описано на этапе 306 на фиг.3. Четвертый блок 629 вычисления MSB вычисляет MSB принятого синфазного сигнала X_k. Выходной сигнал третьего блока 601 обработки подают на четвертый блок 603 обработки, входной вывод “0” шестого мультиплексора 605, пятый блок 631 вычисления MSB и шестой сумматор 627. Пятый блок 631 вычисления MSB вычисляет MSB Z’_1k и обеспечивает подачу своего выходного сигнала на выбранный вывод шестого мультиплексора 605 и выбранный вывод девятого мультиплексора 623. Значение “0” всегда подают на входной вывод “1” шестого мультиплексора 605. Шестой мультиплексор 605 выбирает входной вывод “0” или входной вывод “1” согласно сигналу выбора от пятого блока 631 вычисления MSB.

Четвертый блок 603 обработки вычисляет Z’_2k=|Z’_1k|-2a, как описано на этапе 314 на фиг.3, и обеспечивает подачу вычисленного значения Z’_2k на шестой блок 609 перемножения, шестой блок 633 вычисления MSB, восьмой блок 621 перемножения и входной вывод “0” девятого мультиплексора 623. Значение Z’_2k становится значением мягкого решения (s _k,0). Шестой блок 609 перемножения умножает выходное значение четвертого блока 603 обработки на значение “-1” и обеспечивает подачу своего выходного сигнала на входной вывод “1” седьмого мультиплексора 611. Входной вывод “0” седьмого мультиплексора 611 всегда имеет значение “0”.

Тем временем, шестой блок 633 вычисления MSB вычисляет MSB Z’_2k и обеспечивает подачу своего выходного сигнала на выбранный вывод седьмого мультиплексора 611 и выбранный вывод десятого мультиплексора 625. Седьмой мультиплексор 611 выбирает входной вывод “0” или входной вывод “1” согласно сигналу выбора от шестого блока 633 вычисления MSB. Выходной сигнал седьмого мультиплексора 611 подают на четвертый сумматор 613.

Выходной сигнал шестого мультиплексора 605 подают на пятый блок перемножения 607. Пятый блок 607 перемножения утраивает выходное значение шестого мультиплексора 605 и обеспечивает подачу своего выходного сигнала на четвертый сумматор 613. Четвертый сумматор 613 складывает выходной сигнал седьмого мультиплексора 611 с выходным сигналом пятого блока 607 перемножения и обеспечивает подачу своего выходного сигнала на седьмой блок 615 перемножения и входной вывод “0” восьмого мультиплексора 617. Седьмой блок 615 перемножения умножает выходной сигнал четвертого сумматора 613 на значение “-1” и обеспечивает подачу своего выходного сигнала на входной вывод “1” восьмого мультиплексора 617. Восьмой мультиплексор 617 выбирает входной вывод “0” или входной вывод “1” согласно сигналу выбора, обеспеченному от четвертого блока 629 вычисления MSB. Выходной сигнал восьмого мультиплексора 617 подают на пятый сумматор 619. Пятый сумматор 619 складывает синфазную составляющую X_k сигнала с выходным сигналом восьмого мультиплексора 617. Выходной сигнал пятого сумматора 619 становится значением мягкого решения (s _k,2).

Далее, восьмой блок 621 перемножения умножает значение Z’_2k на значение “-1” и обеспечивает подачу своего выходного сигнала на входной вывод “1” девятого мультиплексора 623. Девятый мультиплексор 623 выбирает входной вывод “0” или входной сигнал “1” согласно сигналу выбора, обеспеченному от пятого блока 631 вычисления MSB. Выходной сигнал девятого мультиплексора 623 подают на входной вывод “0” десятого мультиплексора 625. Значение “0” всегда подают на входной вывод “1” десятого мультиплексора 625. Десятый мультиплексор 625 выбирает входной вывод “0” или входной вывод “1” согласно сигналу выбора, обеспеченному от шестого блока 633 вычисления MSB. Выходной сигнал десятого мультиплексора 625 подают на шестой сумматор 627. Шестой сумматор 627 складывает выходной сигнал десятого мультиплексора 625 с выходным сигналом Z’_1k третьего блока 601 обработки. Выходное значение шестого сумматора 627 становится значением мягкого решения (s _k,1).

Таким образом схема на фиг.6 может вычислять значения мягкого решения (s _k,2), (s _k,1) и (s _k,0) из синфазной X_k составляющей сигнала и значения “а”. Согласно предшествующему описанию обычному блоку вычисления значения мягкого решения, использующему двойную минимальную метрическую процедуру, реализованную уравнением (4), потребуется сто или больше операций возведения в квадрат и операций сравнения. Однако, блоки вычисления согласно варианту осуществления настоящего изобретения, как показано на фиг.5 и 6, и реализованные с помощью использования уравнений с (9) по (14), состоят из 10 сумматоров (блоки обработки с первого по четвертый также реализованы с помощью сумматоров), 8 блоков перемножения и 10 мультиплексоров, которые способствуют значительному сокращению времени выполнения операции и сложности блока вычисления. Приведенная ниже таблица 12 показывает сравнение, сделанное между обычным блоком вычисления, реализованным с помощью уравнения (4), и новым блоком вычисления, реализованным с помощью уравнений с (9) по (14) по типу и количеству операций, для i {0,1,2,3,4,5}.

Таблица 12
Уравнение (4)		Уравнения с (9) по (14)
Операция	Количество операций	Операция	Количество операций
Сложение	3× 64+6=198	Сложение	10
Возведение в квадрат	2× 64=128	Умножение	8
Сравнение	31× 2× 6=372	Мультиплексирование	10

В сущности, описанный выше вариант осуществления настоящего изобретения получает таблицы от 6 до 11 из уравнений от (6) до (8) и обработки таблиц от 1 до 5 для уменьшения времени задержки и сложности, которые могут произойти, когда уравнение (4) известной двойной минимальной метрической процедуры, или уравнение (5), полученное с помощью упрощения двойной минимальной метрической процедуры, фактически реализуется, используя 64-ную КАМ. Дополнительно, данный вариант осуществления настоящего изобретения обеспечивает уравнения с (9) по (14), новые формулы, которые использовались для реализации двойной минимальной метрической процедуры в 64-ной КАМ. Кроме того, настоящее изобретение обеспечивает аппаратное устройство, реализованное на основании уравнений с (9) по (14).

Как описано выше, при получении значения мягкого решения, необходимого в качестве входного значения для декодера канала, используя двойную минимальную метрическую процедуру, новый демодулятор 64-ной КАМ для системы передачи данных может выполнять простые и быстрые вычисления при получении того же самого результата, как при использовании исходной формулы. Блок вычисления значения мягкого решения, реализованный с помощью оборудования, значительно уменьшает время выполнения операций и сложность демодулятора.

Хотя данное изобретение показано и описано со ссылкой на вариант осуществления, специалисту в данной области техники будет понятно, что могут быть сделаны различные изменения в форме и деталях, не отступая от сущности объема и изобретения, которые определены в приложенной формуле изобретения.