Procedimiento y dispositivo para determinar una información extrínseca.

Procedimiento para determinar una información extrínseca para una hipótesis de símbolo de un símbolo en un determinado instante

, que se alimenta a una modulación de fase diferencial y se transmite por un canal de transmisión con una fase variable en el tiempo, correspondiendo la probabilidad a posteriori de la fase, con un símbolo codificado real positivo y con una secuencia conocida de valores de exploración de una señal de recepción, a una suma de distribuciones de Tikhonov de la fase ponderadas respectivamente con un factor de ponderación y dependientes respectivamente de un coeficiente complejo,

caracterizado porque

se utiliza como información extrínseca para la hipótesis de símbolo en cada instante una información extrínseca sometida a logaritmación y

porque, para determinar la información extrínseca sometida a logaritmación para la hipótesis de símbolo en el momento, se utilizan un factor de ponderación sometido a logaritmación en el instante precedente, que, con una recursión que se extiende en la dirección temporal positiva, se determina a partir del factor de ponderación sometido a logaritmación determinado en el instante anterior al precedente, y el coeficiente complejo de la distribución de Tikhonov en el instante precedente, que, con una recursión que se extiende en la dirección temporal positiva, se determina a partir del coeficiente complejo de la distribución de Tikhonov determinado en el instante anterior al precedente.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2012/053723.

Solicitante: ROHDE & SCHWARZ GMBH & CO. KG.

Nacionalidad solicitante: Alemania.

Dirección: MUHLDORFSTRASSE 15 81671 MUNCHEN ALEMANIA.

Inventor/es: DETERT,THORBEN, VOLYANSKIY,MIKHAIL.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION H — ELECTRICIDAD > TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS > TRANSMISION DE INFORMACION DIGITAL, p. ej. COMUNICACION... > Sistemas de portadora modulada > H04L27/233 (que utilizan una demodulación no coherente)
  • SECCION H — ELECTRICIDAD > TECNICA DE LAS COMUNICACIONES ELECTRICAS > TRANSMISION DE INFORMACION DIGITAL, p. ej. COMUNICACION... > Sistemas de banda base > H04L25/06 (Medios para restablecer el nivel de corriente continua; Corrección de distorsión de polarización)

PDF original: ES-2537410_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Procedimiento y dispositivo para determinar una información extrínseca

La invención se refiere a un procedimiento y un dispositivo para determinar una información extrínseca.

Para detectar con exactitud símbolos modulados por Phase-Shift-Keying (PSK) (modulación por desplazamiento de fase) en un canal de transmisión cuyo comportamiento de transferencia de fase es variable en el tiempo debido a ruidos de fase, se transmiten símbolos piloto para estimar la función de transferencia del canal de transmisión que caracteriza el comportamiento de transferencia de fase variable en el tiempo. Si una transferencia se presenta en bloques cortos y en cada bloque es necesaria una estimación del comportamiento de transferencia de fase, tal detección coherente empeora la eficacia de transmisión considerablemente y, por lo tanto, no entra en consideración.

En el caso de una detección no coherente de un símbolo modulado por PSK, especialmente de un símbolo modulado por PSK de manera diferencial, no se transmiten símbolos piloto. En lugar de ello se determinan adicionalmente en la detección, además de valores estimados para los distintos símbolos modulados por PSK transmitidos, distribuciones de probabilidad de la fase del canal de transmisión, lo que lleva a un aumento de la complejidad de la detección. En Barbieri A. et al. "Soft-Output Decoding of Rotationally Invariant Codes Over Channels with Phase Noise", IEEE Transactions on Communications, vol. 55, n2 11, noviembre de 27, páginas 2125 a 2133, se presenta un procedimiento de detección recursivo, que representa una detección no coherente de símbolos modulados por M-PSK de manera diferencial.

Por el libro técnico de John Proakis: "Digital Communications", 1 de enero de 21, McGraw-Hill, New York, ISBN: - 7-232111 -3, páginas 242-243, se conocen distintos modos de proceder con respecto a esta temática.

Este procedimiento de detección se caracteriza además desventajosamente por un gran número de sumas, multiplicaciones y divisiones, que dificultan una detección en tiempo real de símbolos modulados por PSK. Además, este procedimiento de detección se caracteriza por un gran intervalo dinámico de los valores a calcular, que dificulta una implementación de coma fija.

Por lo tanto, el objetivo de la invención es desarrollar un procedimiento y un dispositivo para la detección, con capacidad de ejecución en tiempo real, de símbolos modulados en fase de manera diferencial en un canal de transmisión con ruido de fase.

El objetivo se logra mediante un procedimiento según la invención para la determinación de una información extrínseca con las características de la reivindicación 1 y mediante un dispositivo según la invención para la determinación de una información extrínseca con las características de la reivindicación 15. Las reivindicaciones subordinadas se refieren a perfeccionamientos ventajosos. La reivindicación 16 se refiere a un programa informático. La reivindicación 17 se refiere a un producto de programa informático.

Con este fin se determina para cada instante de símbolo y cada hipótesis de símbolo respectivamente una información extrínseca asociada, que resulta de la relación de la probabilidad a posteriori para la hipótesis de símbolo respectiva en el instante de símbolo respectivo con una secuencia dada de valores de exploración de la señal de recepción y la probabilidad a priori para la hipótesis de símbolo respectiva en el instante de símbolo respectivo.

La probabilidad a posteriori para la hipótesis de símbolo respectiva con una secuencia conocida de valores de exploración de la señal de recepción presenta también una dependencia de la probabilidad a posteriori de la fase del canal de transmisión con una secuencia conocida de valores de exploración de la señal de recepción y suponiendo un símbolo codificado real positivo. La densidad de probabilidad de la fase del canal de transmisión en un instante concreto, con una secuencia conocida de valores de exploración de la señal de recepción desde el principio de la secuencia hasta el instante concreto y suponiendo un símbolo codificado real positivo, se aproxima como suma de distribuciones de Tikhonov ponderadas respectivamente con un factor de ponderación y dependientes respectivamente de un coeficiente complejo y de la fase del canal de transmisión. Análogamente, la densidad de probabilidad de la fase del canal de transmisión en el instante concreto, con una secuencia conocida de valores de exploración de la señal de recepción desde el instante concreto hasta el final de la secuencia recibida y suponiendo un símbolo codificado real positivo, se aproxima como suma de distribuciones de Tikhonov ponderadas respectivamente con un factor de ponderación y dependientes respectivamente de un coeficiente complejo y de la fase del canal de transmisión.

De esta aproximación de la densidad de probabilidad de la fase del canal de transmisión resulta una solución recursiva, y por lo tanto convertible a la práctica industrial, para la determinación de la información extrínseca para la hipótesis de símbolo respectiva. La desventaja que aún presenta esta solución de aproximación, desventaja que consiste en un gran número de sumas, multiplicaciones y divisiones y que hasta la fecha era un obstáculo para una implementación con capacidad de ejecución en tiempo real, se elimina mediante la determinación según la invención de una información extrínseca sometida a logaritmación. Además, la logaritmación de la información extrínseca lleva a una reducción de la modulación de señal y con ello a una reducción de la dinámica. Por consiguiente, en el caso de una implementación de coma fija, se logra una implementación más eficaz del procedimiento según la invención. La logaritmación de la información extrínseca lleva a una fórmula de cálculo para la información extrínseca, en la que aparecen factores de ponderación sometidos a logaritmación y coeficientes complejos de la distribución de Tikhonov, que se determinan respectivamente en una recursión que se extiende en una dirección temporal positiva, en lo que sigue denominada recursión hacia delante, y en una recursión que se extiende en una dirección temporal negativa, en lo que sigue denominada recursión hacia atrás.

Mientras que, en el cálculo recursivo del coeficiente complejo de la distribución de Tikhonov para un instante de símbolo concreto, en el caso de una recursión hacia delante el símbolo recibido en el mismo instante de símbolo preferentemente se vincula sumado al coeficiente complejo de la distribución de Tikhonov determinado para el instante de símbolo precedente, en el caso de una recursión hacia atrás el símbolo recibido en el mismo instante de símbolo preferentemente se vincula sumado al coeficiente complejo de la distribución de Tikhonov determinado para el instante de símbolo subsiguiente.

En el cálculo recursivo del factor de ponderación sometido a logaritmación de la distribución de Tikhonov para un instante de símbolo concreto, preferentemente se determina en el caso de una recursión hacia delante el, así llamado, logaritmo de Jacobi a partir de la probabilidad a priori sometida a logaritmación previamente conocida para todas las hipótesis de símbolo a analizar para el mismo instante de símbolo y los factores de ponderación sometidos a logaritmación de la distribución de Tikhonov para el instante de símbolo precedente, y en el caso de una recursión hacia atrás se determina el logaritmo de Jacobi a partir de la probabilidad a priori sometida a logaritmación previamente conocida para todas las hipótesis de símbolo a analizar para el instante de símbolo subsiguiente y los factores de ponderación sometidos a logaritmación de la distribución... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para determinar una información extrínseca para una hipótesis de símbolo de un símbolo en un determinado instante, que se alimenta a una modulación de fase diferencial y se transmite por un canal de transmisión con una fase variable en el tiempo, correspondiendo la probabilidad a posteriori de la fase, con un símbolo codificado real positivo y con una secuencia conocida de valores de exploración de una señal de recepción, a una suma de distribuciones de Tikhonov de la fase ponderadas respectivamente con un factor de ponderación y dependientes respectivamente de un coeficiente complejo,

caracterizado porque

se utiliza como información extrínseca para la hipótesis de símbolo en cada instante una información extrínseca sometida a logañtmación y

porque, para determinar la información extrínseca sometida a logaritmación para la hipótesis de símbolo en el momento, se utilizan un factor de ponderación sometido a logañtmación en el instante precedente, que, con una recursión que se extiende en la dirección temporal positiva, se determina a partir del factor de ponderación sometido a logañtmación determinado en el instante anterior al precedente, y el coeficiente complejo de la distribución de Tikhonov en el instante precedente, que, con una recursión que se extiende en la dirección temporal positiva, se determina a partir del coeficiente complejo de la distribución de Tikhonov determinado en el instante anterior al precedente.

2. Procedimiento para determinar una información extrínseca según la reivindicación 1, caracterizado porque

el coeficiente complejo de la distribución de Tikhonov determinado en el instante precedente con una recursión que se extiende en la dirección temporal positiva se determina a partir de la vinculación aditiva del coeficiente complejo de la distribución de Tikhonov determinado en el instante anterior al precedente con una recursión que se extiende en la dirección temporal positiva con el símbolo recibido en el instante precedente.

3. Procedimiento para determinar una información extrínseca según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque

el factor de ponderación determinado en el instante precedente con una recursión que se extiende en la dirección temporal positiva y sometido a logaritmación se determina con un logaritmo de Jacobi a partir de las sumas, respectivamente determinadas para cada hipótesis de símbolo, de una probabilidad a priori en el instante precedente sometida a logaritmación y del factor de ponderación determinado en el instante anterior al precedente con una recursión que se extiende en la dirección temporal positiva y sometido a logaritmación.

4. Procedimiento para determinar una información extrínseca según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque

el factor de ponderación determinado en el instante precedente con una recursión que se extiende en la dirección temporal positiva y sometido a logaritmación, el coeficiente complejo de la distribución de Tikhonov determinado en el instante anterior al precedente con una recursión que se extiende en la dirección temporal positiva, que está ponderado con un término de fase de la modulación de fase, y el símbolo recibido en el instante precedente se vinculan de manera aditiva.

5. Procedimiento para determinar una información extrínseca según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque,

para la determinación del coeficiente complejo de la distribución de Tikhonov determinado en el instante precedente con una recursión que se extiende en la dirección temporal positiva, se pondera el coeficiente complejo de la distribución de Tikhonov determinado en el instante anterior al precedente con una recursión que se extiende en la dirección temporal positiva con el término de fase de la modulación de fase cuyo factor de fase en el instante precedente corresponde al factor de fase en el que el factor de ponderación determinado en el instante precedente con una recursión que se extiende en la dirección temporal positiva y sometido a logañtmación es máximo.

6. Procedimiento para determinar una información extrínseca según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque,

para la determinación de la información extrínseca sometida a logaritmación para la hipótesis de símbolo en el momento, se utilizan adicionalmente un factor de ponderación sometido a logañtmación y determinado mediante logaritmación del factor de ponderación en el instante respectivo que, con una recursión que se extiende en la dirección temporal negativa, se determina a partir del factor de ponderación determinado en el instante subsiguiente y sometido a logaritmación, y el coeficiente complejo de la distribución de Tikhonov en el instante respectivo que, con una recursión que se extiende en la dirección temporal negativa, se determina a partir del coeficiente complejo de la distribución de Tikhonov determinado en el instante subsiguiente.

7. Procedimiento para determinar una información extrínseca según la reivindicación 6, caracterizado porque

el coeficiente complejo de la distribución de Tikhonov determinado en el momento con una recursión que se extiende en la dirección temporal negativa se determina a partir de la vinculación aditiva del coeficiente complejo de la distribución de Tikhonov determinado en el instante subsiguiente con una recursión que se extiende en la dirección temporal negativa con el valor de exploración de la señal de recepción recibido en el momento.

8. Procedimiento para determinar una información extrínseca según la reivindicación 6 o 7, caracterizado porque

el factor de ponderación determinado en el momento con una recursión que se extiende en la dirección temporal negativa y sometido a logaritmación se determina con un logaritmo de Jacobi a partir de las sumas, respectivamente determinadas para cada hipótesis de símbolo, de una probabilidad a priori en el instante respectivo sometida a logaritmación y del factor de ponderación determinado en el instante respectivo con una recursión que se extiende en la dirección temporal negativa y sometido a logaritmación.

9. Procedimiento para determinar una información extrínseca según una de las reivindicaciones 6 a 8, caracterizado porque

al factor de ponderación determinado en el instante respectivo con una recursión que se extiende en la dirección temporal negativa y sometido a logaritmación se le vinculan de manera aditiva el coeficiente complejo de la distribución de Tikhonov determinado en el instante subsiguiente con una recursión que se extiende en la dirección temporal positiva, que está ponderado con un término de fase de la modulación de fase, y el valor de exploración de la señal de recepción recibido en el momento.

1. Procedimiento para determinar una información extrínseca según la reivindicación 9, caracterizado porque, para la determinación del coeficiente complejo de la distribución de Tikhonov determinado en el instante respectivo con una recursión que se extiende en la dirección temporal negativa, se pondera el coeficiente complejo de la distribución de Tikhonov determinado en el instante subsiguiente con una recursión que se extiende en la dirección temporal negativa con el término de fase de la modulación de fase cuyo factor de fase en el momento corresponde al factor de fase en el que el factor de ponderación determinado en ese momento con una recursión que se extiende en la dirección temporal negativa y sometido a logaritmación es máximo.

11. Procedimiento para determinar una información extrínseca según una de las reivindicaciones 6 a 1, caracterizado porque,

para la determinación de la información extrínseca sometida a logaritmación para la hipótesis de símbolo en el momento, se determina como logaritmo de Jacobi un factor de ponderación sometido a logaritmación respectivamente máximo para cada factor de fase modificado a partir de las sumas, respectivamente determinadas para cada factor de fase, del factor de ponderación determinado en el instante precedente con una recursión que se extiende en la dirección temporal positiva y sometido a logaritmación y el factor de ponderación determinado en el momento con una recursión que se extiende en la dirección temporal negativa y sometido a logaritmación.

12. Procedimiento para determinar una información extrínseca según una de las reivindicaciones 6 a 11, caracterizado porque,

para la determinación de la información extrínseca sometida a logaritmación para la hipótesis de símbolo y en el momento, se determina un logaritmo de Jacobi a partir de las sumas, respectivamente determinadas para cada factor de fase modificado, del factor de ponderación sometido a logaritmación respectivamente máximo para el factor de fase modificado respectivo y teniendo en cuenta el coeficiente complejo de la distribución de Tikhonov determinado en el instante precedente con una recursión que se extiende en la dirección temporal positiva y el coeficiente complejo de la distribución de Tikhonov determinado en el momento con una recursión que se extiende en la dirección temporal negativa.

13. Procedimiento para determinar una información extrínseca según la reivindicación 3, 11 o 12, caracterizado porque

el logaritmo de Jacobi contiene respectivamente una función de valor máximo y una función de corrección.

14. Procedimiento para determinar una información extrínseca según la reivindicación 3, 11 o 12, caracterizado porque

el logaritmo de Jacobi contiene sólo una respectiva función de valor máximo.

15. Dispositivo para determinar una información extrínseca para una hipótesis de símbolo de un símbolo en un determinado instante, que se alimenta a una modulación de fase y se transmite por un canal de transmisión con una fase variable en el tiempo, con

una unidad (1) para determinar factores de ponderación sometidos a logaritmación en una recursión hacia delante, una unidad (3) para determinar coeficientes complejos en una recursión hacia delante,

una unidad (4) para determinar factores de ponderación sometidos a logaritmación en una recursión hacia atrás, una unidad (5) para determinar coeficientes complejos en una recursión hacia atrás, una unidad (7) para determinar una información extrínseca,

una unidad (2) para determinar el factor de fase con el factor de ponderación máximo en una recursión hacia delante

y

una unidad (6) para determinar el factor de fase con el factor de ponderación máximo en una recursión hacia atrás, caracterizado porque

el dispositivo está configurado de manera que, para determinar la información extrínseca sometida a logaritmación para la hipótesis de símbolo en el momento, se utilizan un factor de ponderación sometido a logaritmación en el instante precedente, que, con una recursión que se extiende en la dirección temporal positiva, se determina a partir del factor de ponderación sometido a logaritmación determinado en el instante anterior al precedente, y el coeficiente complejo de la distribución de Tikhonov en el instante precedente, que, con una recursión que se extiende en la

dirección temporal positiva, se determina a partir del coeficiente complejo de la distribución de Tikhonov determinado en el instante anterior al precedente.

16. Programa informático con medios de código de programa, para poder llevar a cabo todos los pasos según una 5 de las reivindicaciones 1 a 14 cuando el programa se ejecuta en un ordenador o en un procesador digital de señales.

17. Producto de programa informático con medios de código de programa almacenados especialmente en un soporte legible por máquina, para poder llevar a cabo todos los pasos según una de las reivindicaciones 1 a 14 cuando el programa se ejecuta en un ordenador o en un procesador digital de señales.