JP2002344548A - Data transmitter-receiver - Google Patents

Data transmitter-receiver

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JP2002344548A
JP2002344548A JP2001145929A JP2001145929A JP2002344548A JP 2002344548 A JP2002344548 A JP 2002344548A JP 2001145929 A JP2001145929 A JP 2001145929A JP 2001145929 A JP2001145929 A JP 2001145929A JP 2002344548 A JP2002344548 A JP 2002344548A
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JP
Japan
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error correction
bit
qam
contribution
signal
Prior art date
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Pending
Application number
JP2001145929A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takashi Mochizuki
孝志 望月
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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  • Detection And Correction Of Errors (AREA)
  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
  • Detection And Prevention Of Errors In Transmission (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a data transmitter-receiver which is improved in error correction performance, taking advantage of the reliability of determination at demodulation corresponding to bit mapping in higher order QAM. SOLUTION: An error correction encoder 2 enables input bit strings to undergo an error correction encoding process, and the bit strings subjected to the process are outputted as sorted out corresponding to their conduciveness to error correction characteristics. A higher order QAM modulator 4 outputs so as to map bit strings having high conduciveness to error correction characteristics onto signal points of high judgement reliability in demodulation and bit strings having low conduciveness to error correction characteristics onto signal points of low judgement reliability in demodulation.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、データに誤り訂正
符号化を施し、16次以上の高次の直交振幅変調(QA
M)にて送受信するデータ送信装置・受信装置に関し、
特に誤り訂正符号化としてターボ符号化を用いる装置に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technique of performing error correction coding on data and performing quadrature amplitude modulation (QA) of 16 or higher order.
M) Regarding the data transmission device / reception device transmitted and received in
In particular, the present invention relates to an apparatus that uses turbo coding as error correction coding.

【0002】[0002]

【従来の技術】この技術分野において周知のように、Q
AMとは、搬送波位相が(π/2)ラジアン異なる二つ
の複極ASK(振幅シフトキーイング)信号を加算して
得られるディジタル変調方式をいう。QAMの信号空間
配置は、同相成分および直交成分によって構成される格
子状の二次元信号配置となる。二次元信号配置は、デー
タ点配置とも呼ばれ、送信シンボルがとりうる振幅およ
び位相の状態を2次元平面上で表現したものである。各
成分がそれぞれkビットからなる場合、QAM1符号当
たり2kビットの情報量を有する。このとき信号点は2
2k個となり、22 -QAMを形成する。
BACKGROUND OF THE INVENTION As is well known in the art, Q
AM refers to a digital modulation method obtained by adding two bipolar ASK (amplitude shift keying) signals having carrier phases different by (π / 2) radians. The signal space constellation of QAM is a lattice-like two-dimensional signal constellation composed of in-phase and quadrature components. The two-dimensional signal constellation is also called a data point constellation, and represents a state of amplitude and phase that a transmission symbol can take on a two-dimensional plane. When each component consists of k bits, each QAM code has an information amount of 2k bits. At this time, the signal point is 2
The number becomes 2k , forming 2 2 k- QAM.

【0003】換言すれば、QAMとは、振幅と位相の組
合せで状態を示したもので、高能率と高速動作の二つの
条件に適合しているので、中継伝送用のディジタルマイ
クロ波通信方式に用いられる。QAMは、互いの位相差
が90°である二つの搬送波cosΩct、sinΩctをおの
おの振幅変調している信号s(t)として、下記のように
表わされる。
[0003] In other words, QAM indicates a state by a combination of amplitude and phase and conforms to two conditions of high efficiency and high speed operation. Therefore, QAM is applied to a digital microwave communication system for relay transmission. Used. QAM is expressed as follows as a signal s (t) obtained by amplitude-modulating two carrier waves cosΩct and sinΩct having a phase difference of 90 ° from each other.

【0004】s(t)=i(t)cosΩct−q(t)sinΩct ここで、i(t)、q(t)はそれぞれ独立な信号波を示してい
る。ディジタル通信においては、i(t)、q(t)は基本的に
はくぎられたタイムスロットごとに離散的なレベルを有
する多値レベル変調信号であり、通常、i(t)、q(t)のタ
イムスロットは一致したものが用いられる。尚、i(t)は
同相成分と呼ばれ、q(t)は直交成分と呼ばれる。
S (t) = i (t) cosΩct−q (t) sinΩct Here, i (t) and q (t) indicate independent signal waves, respectively. In digital communication, i (t) and q (t) are basically multi-level modulated signals having discrete levels for each divided time slot, and usually i (t) and q (t) The matching time slots are used. Note that i (t) is called an in-phase component and q (t) is called a quadrature component.

【0005】一方、データ伝送中に発生するビット誤り
を訂正するために、一般に、誤り訂正技術が採用され
る。ここで、誤り訂正とは、通信回線から受信したデー
タのなかにビット誤りを検出したときに、そのビット誤
りを回復する方法をいう。伝送する(すべき)データを
誤り訂正符号を用いて符号化しておくと、受信側で誤り
ビットを正しいビットに訂正できる。誤り訂正符号と
は、このビット誤りを自動訂正する機能を備えた符号を
いい、訂正のための冗長符号を元のデータに付加するの
が一般的である。
[0005] On the other hand, in order to correct a bit error occurring during data transmission, an error correction technique is generally employed. Here, error correction refers to a method of recovering a bit error when the bit error is detected in data received from a communication line. If the data to be transmitted (to be transmitted) is encoded using an error correction code, the error bit can be corrected to a correct bit on the receiving side. An error correction code refers to a code having a function of automatically correcting this bit error, and it is common to add a redundant code for correction to original data.

【0006】このように、データに誤り訂正符号化を施
し、16次以上の高次の直交振幅変調(QAM)にて送
受信するデータ送信装置・受信装置は、一般的に、次の
ような構成を有している。すなわち、データ送信装置
は、入力データ(入力ビット列)に誤り訂正符号化を施
して誤り訂正符号化したビット列を出力する誤り訂正符
号部と、この誤り訂正符号化したビット列で上記二つの
搬送波をQAM変調する高次QAM変調部とから構成さ
れている。一方、データ受信装置は、受信した多値変調
信号をQAM復調してQAM復調した信号を出力する高
次QAM復調部と、QAM復調した信号のビット誤りを
訂正する誤り訂正復号部とから構成されている。
As described above, a data transmitting apparatus and a receiving apparatus which perform error correction coding on data and transmit / receive data by using quadrature amplitude modulation (QAM) of 16 or higher order generally have the following configuration. have. That is, the data transmitting apparatus performs error correction coding on input data (input bit sequence) and outputs an error correction coded bit sequence, and uses the error correction coded bit sequence to perform QAM on the two carriers. And a higher-order QAM modulator for performing modulation. On the other hand, the data receiving apparatus is composed of a higher-order QAM demodulator that outputs a QAM-demodulated signal by QAM demodulating the received multi-level modulated signal, and an error correction decoder that corrects a bit error of the QAM-demodulated signal. ing.

【0007】このように、この種の従来のデータ送信装
置・受信装置では、1系列のビット列を誤り訂正符号化
を施しQAM(Quadrature Amplitude Modulation)を
用いて送信する場合、一般的には誤り訂正後のビット列
をそのままQAMの信号点にマッピングして送信してい
る。
As described above, in this type of conventional data transmitting / receiving apparatus, when one-bit bit sequence is subjected to error correction coding and transmitted using QAM (Quadrature Amplitude Modulation), generally, error correction is performed. The subsequent bit string is directly mapped to a QAM signal point and transmitted.

【0008】また、多値QAMの信号点のマッピングに
応じて、マッピングされるビット列の誤り訂正符号の誤
り訂正能力を変えるようにした先行技術文献が知られて
いる。
Further, there is known a prior art document in which the error correction capability of an error correction code of a bit string to be mapped is changed according to mapping of a signal point of multi-level QAM.

【0009】例えば、特開昭59−23946号公報
(以下、「第1の先行技術文献」と呼ぶ。)には、送信
側において、誤り発生確率に応じて誤り訂正符号化して
QAM変調し、受信側において、送信側での誤り訂正符
号化に応じて復号するようにした「ディジタル信号伝送
の誤り訂正方式」が開示されている。また、特開平2−
288752号公報(以下、「第2の先行技術文献」と
呼ぶ。)には、ビット誤り率に応じて誤り訂正符号の冗
長度を変化させるようにした「多値QAM通信方式」が
開示されている。更に、特開平8−116341号公報
(以下、「第3の先行技術文献」と呼ぶ。)には、バー
スト誤りに対する誤り訂正能力を向上させるようにした
「ディジタル変調装置及び復調装置」が開示されてい
る。
For example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 59-23946 (hereinafter referred to as “first prior art document”) discloses that a transmitting side performs error correction coding and QAM modulation according to an error occurrence probability. A “error correction method for digital signal transmission” is disclosed in which a receiving side decodes in accordance with error correction coding on a transmitting side. In addition, Japanese Unexamined Patent Application Publication No.
Japanese Patent No. 288752 (hereinafter referred to as "second prior art document") discloses a "multi-level QAM communication system" in which the redundancy of an error correction code is changed according to a bit error rate. I have. Further, Japanese Patent Laid-Open Publication No. Hei 8-116341 (hereinafter referred to as "third prior art document") discloses a "digital modulation device and demodulation device" in which the error correction capability for burst errors is improved. ing.

【0010】また、特開平8−163085号公報(以
下、「第4の先行技術文献」と呼ぶ。)には、送信側で
は、複数の系列に分割して符号化して多値変調を行い、
受信側では、多値変調された符号系列を復調・復号する
ようにした「情報通信装置」が開示されている。更に、
特公平7−95762号公報(以下、「第5の先行技術
文献」と呼ぶ。)には、誤り率特性の良好な信号点には
非符号化信号を配置し、誤り率特性の悪い信号点には符
号化信号を配置するようにした「多値QAM通信方式」
が開示されている。
Japanese Patent Laid-Open Publication No. Hei 8-163085 (hereinafter referred to as “fourth prior art document”) discloses that a transmitting side divides and encodes a plurality of streams to perform multi-level modulation.
On the receiving side, an “information communication device” that demodulates and decodes a multi-level modulated code sequence is disclosed. Furthermore,
In Japanese Patent Publication No. 7-95762 (hereinafter referred to as "fifth prior art document"), an uncoded signal is arranged at a signal point having a good error rate characteristic, and a signal point having a bad error rate characteristic is arranged. "Multi-level QAM communication system" in which coded signals are arranged
Is disclosed.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】16次以上の高次のQ
AMでは、マッピングに応じてビット間で復調時の「判
定信頼度」に差異が生ずる。以下、16値QAMおよび
64値QAMにおける、復調時の「判定信頼度」につい
て具体的に説明する。
Problems to be Solved by the Invention Higher order Q of 16 or higher order
In the AM, a difference occurs in “decision reliability” at the time of demodulation between bits according to mapping. Hereinafter, the “determination reliability” at the time of demodulation in 16-level QAM and 64-level QAM will be specifically described.

【0012】図4は16値QAMのデータ点配置を示す
図である。図4において、横軸は同相成分i(t)、縦軸は
直交成分q(t)を示している。本例は、16値QAMなの
で、kが2の場合であり、同相成分i(t)はi1とi2の2ビ
ットから成り、直交成分q(t)はq1とq2の2ビットからな
る。このとき信号点は、図4に示されるように、i1q1i2
q2の4ビットで表わされる。すなわち、最上位ビット
(MSB)がi1で、2番目のビットがq1、3番目のビッ
トがi2、最下位ビット(LSB)がq2である。
FIG. 4 is a diagram showing a data point arrangement of 16-level QAM. In FIG. 4, the horizontal axis represents the in-phase component i (t), and the vertical axis represents the quadrature component q (t). In this example, since 16-level QAM, k is 2, the in-phase component i (t) is composed of 2 bits i 1 and i 2 , and the quadrature component q (t) is 2 bits of q 1 and q 2 Consists of At this time, the signal point is i 1 q 1 i 2 as shown in FIG.
represented by 4 bits of q 2. That is, the most significant bit (MSB) is i 1, 1 2 th bits q, 3-th bit i 2, the least significant bit (LSB) is q 2.

【0013】詳述すると、最上位ビットi1は、同相成分
i(t)が正か負かを示すビットで、正の場合、その値は論
理“0”で、負の場合その値は論理“1”である。従っ
て、信号点が第1象限および第4象限にあるとき、最上
位ビットi1は論理“0”であり、信号点が第2象限およ
び第3象限にあるとき、最上位ビットi1は論理“1”で
ある。2番目のビットq1は、直交成分q(t)が正か負かを
示すビットで、正の場合その値は論理“0”で、負の場
合その値は論理“1”である。従って、信号点が第1象
限および第2象限にあるとき、2番目のビットq1は論理
“0”であり、信号点が第3象限および第4象限にある
とき、2番目のビットq1は論理“1”である。3番目の
ビットi2は、同相成分i(t)の絶対値が0.5より大きいか
小さいかを示すビットで、0.5より小さいときその値は
論理“0”であり、0.5より大きいときその値は論理
“1”である。同様に、最下位ビットq2は、直交成分q
(t)の絶対値が0.5より大きいか小さいかを示すビット
で、0.5より小さいときその値は論理“0”であり、0.5
より大きいときその値は論理“1”である。尚、図4に
示す例では、信号点は、同相成分i(t)および直交成分q
(t)とも、その絶対値は0.3162と、0.9487
の値を持っている。
More specifically, the most significant bit i 1 is an in-phase component
A bit indicating whether i (t) is positive or negative. If it is positive, its value is logic "0"; if it is negative, its value is logic "1". Therefore, when the signal point is in the first quadrant and the fourth quadrant, the upper bits i 1 top is a logic "0", when the signal point is in the second quadrant and the third quadrant, the upper bits i 1 most logical It is "1". Second bit q 1 is a quadrature component q (t) is a bit indicating whether positive or negative, positive if the value is a logical "0", the value for negative is a logic "1". Thus, when the signal point is in the first and second quadrants, the second bit q 1 is logic “0”, and when the signal point is in the third and fourth quadrants, the second bit q 1 Is logical "1". The third bit i 2 is a bit indicating whether the absolute value of the in-phase component i (t) is larger or smaller than 0.5. When the absolute value is smaller than 0.5, the value is logic “0”. It is logic "1". Similarly, the least significant bit q 2 is the orthogonal component q
This bit indicates whether the absolute value of (t) is larger or smaller than 0.5. When the absolute value is smaller than 0.5, the value is logic “0”,
If greater, the value is a logical "1". Note that in the example shown in FIG. 4, the signal point is represented by the in-phase component i (t) and the quadrature component q.
(t), the absolute values are 0.3162 and 0.9487.
Has the value of

【0014】このように、16値QAMの場合、最上位
ビットi1と2番目のビットq1はそれぞれの直交軸におい
て信号点が正の側か負の側かを判定すれば良い。しかし
ながら、3番目のビットi2と最下位ビットq2は信号点の
値を0.5と比較して判定しなければならない。その結
果、最上位ビットi1及び2番目のビットq1に比べて、3
番目のビットi2及び最下位ビットq2の「判定信頼度」は
劣る。
As described above, in the case of 16-value QAM, the most significant bit i 1 and the second bit q 1 need only determine whether the signal point is positive or negative on each orthogonal axis. However, the third bit i 2 and the least significant bit q 2 must be determined by comparing the value of the signal point to 0.5. As a result, compared to the most significant bit i 1 and the second bit q 1 ,
The “decision reliability” of the second bit i 2 and the least significant bit q 2 is inferior.

【0015】図5は64値QAMのデータ点配置を示す
図であるが、64値QAMでは、後述するように、上記
「判定信頼度」は3段階になる。図5において、横軸は
同相成分i(t)、縦軸は直交成分q(t)を示している。本例
は、64値QAMなので、kが3の場合であり、同相成
分i(t)はi1、i2、およびi3の3ビットから成り、直交成
分q(t)はq1、q2、およびq3の3ビットからなる。このと
き信号点は、図5に示されるように、i1q1i2q2i3q3の6
ビットで表わされる。すなわち、最上位ビット(MS
B)がi1で、2番目のビットがq1で、3番目のビットが
i2で、4番目のビットがq2で、5番目のビットがi3で、
最下位ビット(LSB)がq3である。
FIG. 5 is a diagram showing the arrangement of data points of 64-value QAM. In 64-value QAM, the "determination reliability" has three levels as described later. In FIG. 5, the horizontal axis represents the in-phase component i (t), and the vertical axis represents the quadrature component q (t). In this example, since 64-value QAM, k is 3, the in-phase component i (t) is composed of three bits i 1 , i 2 , and i 3 , and the quadrature component q (t) is q 1 , q 2, and it consists of 3 bits of q 3. At this time, as shown in FIG. 5, the signal point is 6 of i 1 q 1 i 2 q 2 i 3 q 3 .
Expressed in bits. That is, the most significant bit (MS
B) is at i 1, 2 th bit is q 1, the third bit
In i 2, the fourth bit q 2, the fifth bit i 3,
The least significant bit (LSB) is q 3.

【0016】詳述すると、最上位ビットi1は、同相成分
i(t)が正か負かを示すビットで、正の場合、その値は論
理“0”で、負の場合その値は論理“1”である。従っ
て、信号点が第1象限および第4象限にあるとき、最上
位ビットi1は論理“0”であり、信号点が第2象限およ
び第3象限にあるとき、最上位ビットi1は論理“1”で
ある。2番目のビットq1は、直交成分q(t)が正か負かを
示すビットで、正の場合その値は論理“0”で、負の場
合その値は論理“1”である。従って、信号点が第1象
限および第2象限にあるとき、2番目のビットq1は論理
“0”であり、信号点が第3象限および第4象限にある
とき、2番目のビットq1は論理“1”である。3番目の
ビットi2は、同相成分i(t)の絶対値が0.6より大きいか
小さいかを示すビットで、0.6より小さいときその値は
論理“0”であり、0.6より大きいときその値は論理
“1”である。同様に、4番目のビットq2は、直交成分
q(t)の絶対値が0.6より大きいか小さいかを示すビット
で、0.6より小さいときその値は論理“0”であり、0.6
より大きいときその値は論理“1”である。5番目のビ
ットi3は、同相成分i(t)の絶対値が0.3〜0.9の間にある
か、0.3より小さいか或いは0.9より大きいかを示すビッ
トで、0.3〜0.9の間にあるときその値は論理“0”で、
0.3より小さいか或いは0.9より大きいときその値は論理
“1”である。同様に、最下位ビットq3は、直交成分q
(t)の絶対値が0.3〜0.9の間にあるか、0.3より小さいか
或いは0.9より大きいかを示すビットで、0.3〜0.9の間
にあるときその値は論理“0”で、0.3より小さいか或
いは0.9より大きいときその値は論理“1”である。
尚、図5に示す例では、信号点は、同相成分i(t)および
直交成分q(t)とも、その絶対値は0.154、0.46
3、0.771、および1.08の値を持っている。
More specifically, the most significant bit i 1 is an in-phase component
A bit indicating whether i (t) is positive or negative. If it is positive, its value is logic "0"; if it is negative, its value is logic "1". Therefore, when the signal point is in the first quadrant and the fourth quadrant, the upper bits i 1 top is a logic "0", when the signal point is in the second quadrant and the third quadrant, the upper bits i 1 most logical It is "1". Second bit q 1 is a quadrature component q (t) is a bit indicating whether positive or negative, positive if the value is a logical "0", the value for negative is a logic "1". Thus, when the signal point is in the first and second quadrants, the second bit q 1 is logic “0”, and when the signal point is in the third and fourth quadrants, the second bit q 1 Is logical "1". The third bit i 2 is a bit indicating whether the absolute value of the in-phase component i (t) is greater than or less than 0.6. When the absolute value is less than 0.6, the value is logic “0”. It is logic "1". Similarly, the fourth bit q 2 is the orthogonal component
This bit indicates whether the absolute value of q (t) is greater than or less than 0.6.
If greater, the value is a logical "1". The fifth bit i 3, the absolute value of the in-phase component i (t) is between 0.3 and 0.9, a bit indicating a 0.3 or smaller or larger than 0.9, when it is between 0.3 and 0.9 that The value is logic "0",
If it is less than 0.3 or greater than 0.9, its value is a logical "1". Similarly, the least significant bit q 3 is the orthogonal component q
This bit indicates whether the absolute value of (t) is between 0.3 and 0.9, smaller than 0.3, or larger than 0.9. When it is between 0.3 and 0.9, the value is logic "0" and smaller than 0.3. Otherwise, if greater than 0.9, the value is a logical "1".
In the example shown in FIG. 5, the absolute value of the signal points of the in-phase component i (t) and the quadrature component q (t) is 0.154 and 0.46, respectively.
It has values of 3, 0.771, and 1.08.

【0017】このように、64値QAMの場合、最上位
ビットi1と2番目のビットq1はそれぞれの直交軸におい
て信号点が正の側か負の側かを判定すれば良い。しかし
ながら、3番目のビットi2と4番目のビットq2は、信号
点の値を0.6と比較して判定しなければならならず、更
に、5番目のビットi3と最下位ビットq3は、信号点の値
を0.3及び0.9と比較して判定しなければならない。その
結果、最上位ビットi1及び2番目のビットq1に比べて3
番目のビットi2及び4番目のビットq2の「判定信頼度」
は劣り、更に、3番目のビットi2及び4番目のビットq2
に比べて5番目のビットi3及び最下位ビットq3の「判定
信頼度」は劣る。
As described above, in the case of 64-level QAM, the most significant bit i 1 and the second bit q 1 need only determine whether the signal point is positive or negative on each orthogonal axis. However, the third bit i 2 and the fourth bit q 2 must be determined by comparing the value of the signal point with 0.6, and furthermore, the fifth bit i 3 and the least significant bit q 3 Judgment must be made by comparing the point value to 0.3 and 0.9. As a result, compared to the most significant bit i 1 and the second bit q 1 ,
"Decision reliability" of the i-th bit i 2 and the fourth bit q 2
Is inferior, and the third bit i 2 and the fourth bit q 2
, The “judgment reliability” of the fifth bit i 3 and the least significant bit q 3 is inferior.

【0018】一般に行われているように、誤り訂正後の
ビット列をそのままQAMの信号点にマッピングしてい
るので、復調時の「判定信頼度」を利用していない。
As is generally practiced, the bit string after error correction is directly mapped to QAM signal points, so that the "determination reliability" at the time of demodulation is not used.

【0019】尚、上述したように、第1乃至第5の先行
技術文献は、多値QAMの信号点のマッピングに応じ
て、マッピングされるビット列の誤り訂正符号化の誤り
訂正能力を変える方式を開示しているとはいうものの、
復調時に「判定信頼度」を利用することについては何ら
開示せず、示唆する記載もない。
As described above, the first to fifth prior art documents disclose a method for changing the error correction capability of error correction coding of a bit string to be mapped according to mapping of signal points of multi-level QAM. Although it is disclosed,
There is no disclosure or suggestion of using “judgment reliability” during demodulation.

【0020】従って、本発明の主な目的は、QAM復調
時の判定信頼度を利用して誤り訂正能力を向上させたデ
ータ送信装置・受信装置を提供することにある。
Accordingly, it is a main object of the present invention to provide a data transmitting apparatus and a receiving apparatus in which the error correction capability is improved by utilizing the determination reliability at the time of QAM demodulation.

【0021】[0021]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するために次のような技術的構成を採用する。
The present invention employs the following technical structure to achieve the above object.

【0022】すなわち、本発明によるデータ送信装置
は、入力ビット列に誤り訂正符号化を施し、処理結果の
ビット列を誤り訂正特性への寄与度に応じてビット列を
分けて出力する誤り訂正符号化器と、誤り訂正符号化部
が出力するビット列を、誤り訂正特性への寄与度が高い
ビット列は復調時の判定信頼度が高い信号点に、寄与度
の低いビット列は復調時の判定信頼度が低い信号点にマ
ッピングして出力する高次QAM変調器とを設けたこと
を特徴としている。
That is, a data transmitting apparatus according to the present invention includes an error correction encoder for performing error correction coding on an input bit sequence, and dividing and outputting the bit sequence as a result of processing according to the degree of contribution to the error correction characteristic. , The bit string output by the error correction coding unit, a bit string having a high contribution to the error correction characteristic is a signal point having high determination reliability during demodulation, and a bit string having a low contribution is a signal point having a low determination reliability during demodulation. And a high-order QAM modulator for mapping and outputting points.

【0023】QAM変調において、誤り訂正特性への寄
与度が高いビット列を、復調時の判定信頼度が高い信号
点にマッピングすることで、誤り訂正特性への寄与度が
高いビット列を、データ受信装置において高い信頼度で
復調できることが期待でき、したがって誤り訂正能力を
向上できる。
In QAM modulation, a bit sequence having a high contribution to the error correction characteristic is mapped to a signal point having a high determination reliability at the time of demodulation. Can be expected to be able to demodulate with high reliability, and therefore the error correction capability can be improved.

【0024】本発明によるデータ受信装置は、受信した
多値変調信号について信号点の判定を行い、信号点に対
応するビットパターンの各ビットを、各ビットの判定信
頼度に応じてビット列を分けて出力する高次QAM復調
器と、この高次QAM復調器が出力するビット列より誤
り訂正後のビット列を計算して出力する誤り訂正復号器
とを設けたことを特徴としている。
A data receiving apparatus according to the present invention determines a signal point for a received multi-level modulation signal, and divides each bit of a bit pattern corresponding to the signal point into a bit string according to the determination reliability of each bit. A high-order QAM demodulator to be output and an error correction decoder to calculate and output an error-corrected bit sequence from the bit sequence output by the high-order QAM demodulator are provided.

【0025】本発明によるデータ送信装置で送信したQ
AM信号より、誤り訂正特性への寄与度が高いビット列
を高い信頼度で復調し、したがって誤り訂正能力を向上
できる。
The Q transmitted by the data transmitting apparatus according to the present invention
A bit string having a higher contribution to the error correction characteristic than the AM signal can be demodulated with high reliability, and thus the error correction capability can be improved.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】本発明の上記および他の目的、特
徴および利点を明確にすべく、以下添付した図面を参照
しながら、本発明の実施の形態につき詳細に説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In order to clarify the above and other objects, features and advantages of the present invention, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

【0027】図1を参照すると、本発明の一実施の形態
としてのデータ送信装置が示されている。本データ送信
装置は、誤り訂正符号化器2と、高次QAMの変調器4
とを有する。
Referring to FIG. 1, there is shown a data transmitting apparatus according to an embodiment of the present invention. The data transmitting apparatus includes an error correction encoder 2 and a higher-order QAM modulator 4.
And

【0028】誤り訂正符号化器2は、符号化入力信号線
1より入力される入力ビット列に誤り訂正符号化を施し
たのち、各出力ビットの重要度に応じて、重要度の高い
順に第1の符号化出力信号線3−1から第nの符号化出
力信号線3−nに出力する。ここで、「重要度」とは、
各ビットの誤り訂正特性(能力)への寄与度のことをい
う。尚、nは2以上の整数である。
The error correction coder 2 performs error correction coding on the input bit string input from the coded input signal line 1, and then, according to the importance of each output bit, outputs the first bit in descending order of importance. From the encoded output signal line 3-1 to the n-th encoded output signal line 3-n. Here, "importance"
This refers to the degree of contribution of each bit to the error correction characteristics (ability). Here, n is an integer of 2 or more.

【0029】高次QAM変調器4は、第1の符号化出力
線3−1から第nの符号化出力線3−nを通して入力さ
れるビット列を、重要度(誤り訂正特性への寄与度)が
高いビットは復調時の判定信頼度が高い信号点に、重要
度の低いビットは復調時の判定信頼度が低い信号点にマ
ッピングして変調出力信号線5から出力する。
The high-order QAM modulator 4 converts the bit string input from the first coded output line 3-1 through the n-th coded output line 3-n into importance (degree of contribution to error correction characteristics). Bits with a high value are mapped to signal points with high decision reliability during demodulation, and bits with low importance are mapped to signal points with low decision reliability during demodulation, and output from the modulation output signal line 5.

【0030】高次QAM変調器4の出力信号は伝送路
(図示せず)を通してデータ受信装置(図2)に送られ
る。
The output signal of the high-order QAM modulator 4 is sent to a data receiving device (FIG. 2) through a transmission line (not shown).

【0031】図2を参照すると、本発明の一実施の形態
としてのデータ受信装置が示されている。本データ受信
装置は、高次QAMの復調器7と、誤り訂正復号器9と
を有する。
FIG. 2 shows a data receiving apparatus according to an embodiment of the present invention. This data receiving apparatus includes a high-order QAM demodulator 7 and an error correction decoder 9.

【0032】高次QAM復調器7は、復調入力線6より
入力される多値変調信号について信号点の判定を行い、
信号点に対応するビットパターンの各ビットを復調時の
判定信頼度に応じて、信頼度の高い順に第1の復調出力
線8−1から第nの復調出力線8−nに出力する。
The high-order QAM demodulator 7 determines the signal point of the multilevel modulated signal input from the demodulation input line 6,
Each bit of the bit pattern corresponding to the signal point is output from the first demodulation output line 8-1 to the n-th demodulation output line 8-n in descending order of reliability according to the determination reliability at the time of demodulation.

【0033】誤り訂正復号器9は、第1の復調出力線8
−1から第nの復調出力線8−nより入力されるビット
列より誤り訂正後のビット列を計算して復号出力線10
に出力する。
The error correction decoder 9 is connected to the first demodulation output line 8
-1 to a bit string after error correction is calculated from the bit string input from the n-th demodulation output line 8-n, and the decoded output line 10 is calculated.
Output to

【0034】以下、本実施の形態の動作につき説明す
る。
The operation of this embodiment will be described below.

【0035】まず、誤り訂正符号化器2の動作について
説明する。
First, the operation of the error correction encoder 2 will be described.

【0036】図3は誤り訂正符号化器2として使用され
る、符号化率1/3のターボ符号化器の構成例を示す図
である。ターボ符号化器2は、当業者にとってよく知ら
れており、また構成自体は本発明とは直接関係しないの
で、その詳細な説明は省略する。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of a turbo encoder having a coding rate of 1/3, which is used as the error correction encoder 2. Since the turbo encoder 2 is well known to those skilled in the art, and the configuration itself is not directly related to the present invention, a detailed description thereof will be omitted.

【0037】以下にターボ符号の概略について説明す
る。ターボ符号は複数個の畳込み符号を組み合わせたも
のである。図3に示された符号化率1/3のターボ符号
化器2は、ターボ符号内部インタリーバ20と、第1お
よび第2の組織符号器21および22とを有する。第1
の組織符号器21は第1のパリティビットZkを出力し、
第2の組織符号器22は第2のパリティビットZ’kを出
力する。
The outline of the turbo code will be described below. The turbo code is a combination of a plurality of convolutional codes. 3 has a turbo code inner interleaver 20 and first and second systematic encoders 21 and 22. The turbo encoder 2 shown in FIG. First
Outputs the first parity bit Z k ,
Second tissue encoder 22 outputs the second parity bits Z 'k.

【0038】すなわち、符号化率1/3のターボ符号化
器は、入力ビット列(Xk)をそのまま出力する外に、同
じビット数の第1及び第2のパリティビット(Zk,
Z'k)を出力する。入力ビット列がそのまま出力された
ビット列は、2つのパリティビット列よりも誤り訂正能
力(特性)への重要度(寄与度)が高い。
That is, the turbo encoder having a coding rate of 1/3 outputs the input bit string (X k ) as it is and also outputs the same number of first and second parity bits (Z k ,
Z ' k ). A bit string output as an input bit string as it is has a higher degree of importance (contribution) to the error correction capability (characteristic) than two parity bit strings.

【0039】そこで本発明による誤り訂正符号化器2で
は、入力ビット列(Xk)を第1の符号化出力線3−1に
出力し、第1及び第2のパリティビット(Zk, Z'k)を
それぞれ第2の符号化出力線3−2と第3の符号化出力
線3−3に出力する。この場合、第2の符号化出力線3
−2と第3の符号化出力線3−3の重要度は同じであ
る。
Therefore, the error correction encoder 2 according to the present invention outputs the input bit string (X k ) to the first coded output line 3-1 and outputs the first and second parity bits (Z k , Z ′). k ) are output to a second encoded output line 3-2 and a third encoded output line 3-3, respectively. In this case, the second encoded output line 3
-2 and the third encoded output line 3-3 have the same importance.

【0040】次に、高次QAM変調器4の動作について
説明する。
Next, the operation of the high-order QAM modulator 4 will be described.

【0041】高次QAMが16値QAMで、入力される
線が第1の符号化出力線3−1と第2の符号化出力線3
−2であるとする。この場合には、第1の符号化出力線
3−1と第2の符号化出力線3−2より時刻kに入力さ
れたビットXkとZk、および時刻k+1に入力されたビットX
k+1とZk+1を、例えば、ビットXkは最上位ビットi1に、
ビットXk+1は2番目のビットq1に、ビットZkは3番目の
ビットi2に、ビットZk +1は最下位ビットq2にマッピング
する。
The higher-order QAM is 16-level QAM, and the input lines are a first encoded output line 3-1 and a second encoded output line 3
Let it be -2. In this case, the bits X k and Z k input at time k from the first encoded output line 3-1 and the second encoded output line 3-2, and the bit input at time k + 1 X
k + 1 and Z k + 1 , for example, bit X k is the most significant bit i 1 ,
Bit X k + 1 the second bit q 1, the bit Z k in the third bit i 2, bits Z k +1 is mapped to the least significant bit q 2.

【0042】前記のように入力される線が第1乃至第3
の符号化出力線3−1〜3−3の3本であるとする。こ
の場合には、時刻kからk+3の4時刻の入力ビット列
(Xk, Xk +1, Xk+2, Xk+3, Zk, Zk+1,Zk+2, Zk+3, Z'k,
Z'k+1, Z'k+2, Z'k+3)について、例えば、ビットXk, X
k+1, Xk+3を最上位ビットi1に、ビットZk, Xk+2, Z'k+2
を2番目のビットq1に、ビットZ'k, Z'k+1, Zk+3を3番
目のビットi2に、ビットZk+1, Zk+2, Z'k+3を最下位ビ
ットq2にそれぞれマッピングする。マッピングは、ここ
に示したのとは別の形式でも構わないが、第1の符号化
出力線3−1より入力されるビット列Xkは、復号時の判
定信頼度が高い最上位ビットi1あるいは2番目のビット
q1にマッピングする。
The lines input as described above are the first to third lines.
Are coded output lines 3-1 to 3-3. In this case, input bit strings (X k , X k + 1 , X k + 2 , X k + 3 , Z k , Z k + 1 , Z k + 2 , Z k) at four times from time k to k + 3 k + 3 , Z ' k ,
Z ′ k + 1 , Z ′ k + 2 , Z ′ k + 3 ), for example, bits X k , X
k + 1 and X k + 3 to the most significant bit i 1 and bits Z k , X k + 2 and Z ' k + 2
To the second bit q 1, bit Z 'k, Z' to k + 1, Z k + 3 the third bit i2, bits Z k + 1, Z k + 2, the Z'k + 3 top respectively mapped to the lower bit q 2. The mapping may be in a format different from that shown here, but the bit string X k input from the first encoded output line 3-1 is the most significant bit i 1 having a high determination reliability at the time of decoding. Or the second bit
q Map to 1 .

【0043】高次QAMが64値QAMで、入力される
線が第1乃至第3の符号化出力線3−1〜3−3の3本
であるとする。この場合には、時刻k, k+1の2時刻の入
力ビット列(Xk, Xk+1, Zk, Zk+1, Z'k, Z'k+1)につい
て、例えば、ビットXk, Xk+1, Zk, Zk+1, Z'k, Z'
k+1を、それぞれ最上位ビットi1,2番目のビットq1,3
番目のビットi2,最下位ビットq3,5番目のビットi3,4
番目のビットq2にマッピングする。マッピングはここに
示したのとは別の形式でも構わないが、第1の符号化出
力線3−1より入力されるビット列Xkは、復号時の判定
信頼度が高い、最上位ビットi1あるいは2番目のビット
q1にマッピングする。
It is assumed that the higher-order QAM is a 64-level QAM, and three input lines are first to third encoded output lines 3-1 to 3-3. In this case, for an input bit string (X k , X k + 1 , Z k , Z k + 1 , Z ′ k , Z ′ k + 1 ) at two times k and k + 1 , for example, the bit X k , X k + 1 , Z k , Z k + 1 , Z ' k , Z'
k + 1 is replaced by the most significant bit i 1 and the second bit q 1 , 3
Bit i 2 , least significant bit q 3 , fifth bit i 3 , 4
Map to the second bit q2. The mapping may be in a format different from that shown here. However, the bit string X k input from the first encoded output line 3-1 has the most significant bit i 1 , which has high determination reliability at the time of decoding. Or the second bit
q Map to 1 .

【0044】尚、本発明は、上述した実施の形態に限定
されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、適
宜変更され得ることは明らかである。たとえば、上述し
た実施の形態では、誤り訂正符号化器の一例としてター
ボ符号化器を示しているが、誤り訂正符号化器はこれに
限定されないのは勿論である。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, but can be appropriately modified without departing from the gist of the present invention. For example, in the above-described embodiment, a turbo encoder is shown as an example of the error correction encoder. However, it goes without saying that the error correction encoder is not limited to this.

【0045】[0045]

【発明の効果】以上説明したように本願発明によれば、
誤り訂正符号化器は、入力ビット列に誤り訂正符号化を
施し、処理結果のビット列を誤り訂正特性への寄与度に
応じてビット列を分けて出力し、高次QAM変調器は、
誤り訂正符号化器が出力するビット列を、誤り訂正特性
への寄与度が高いビット列は復調時の判定信頼度が高い
信号点に、寄与度の低いビット列は復調時の判定信頼度
が低い信号点にマッピングして出力するという基本構成
に基づき、QAM復調時の判定信頼度を利用して誤り訂
正能力を向上させたデータ送信装置・受信装置が提供さ
れる。
As described above, according to the present invention,
The error correction encoder performs error correction encoding on the input bit sequence, divides and outputs the bit sequence of the processing result according to the contribution to the error correction characteristic, and the high-order QAM modulator
The bit string output by the error correction encoder is converted to a signal point having a high degree of determination reliability at the time of demodulation for a bit string having a high contribution to the error correction characteristic, and a signal point having a low determination reliability at the time of demodulation for a bit string having a low contribution. Based on the basic configuration of mapping and outputting the data, a data transmission device / reception device is provided that has improved error correction capability by utilizing the determination reliability at the time of QAM demodulation.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施の形態によるデータ送信装置の
構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a data transmission device according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施の形態によるデータ受信装置の
構成を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a data receiving device according to one embodiment of the present invention.

【図3】図1のデータ送信装置に用いられる誤り訂正符
号化器として使用されるターボ符号化器の構成例を示す
ブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of a turbo encoder used as an error correction encoder used in the data transmission device of FIG. 1;

【図4】16値QAMの信号点の配置を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an arrangement of signal points of 16-level QAM.

【図5】64値QAMの信号点の配置を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an arrangement of signal points of 64-level QAM.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 誤り訂正符号化器 4 高次QAM変調器 7 高次QAM復調器 9 誤り訂正復号器 2 error correction encoder 4 high-order QAM modulator 7 high-order QAM demodulator 9 error correction decoder

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入力ビット列に誤り訂正符号化を施し、
処理結果のビット列を誤り訂正特性への寄与度に応じて
ビット列を分けて出力する誤り訂正符号化器と、 該誤り訂正符号化器が出力するビット列を、誤り訂正特
性への寄与度が高いビット列は復調時の判定信頼度が高
い信号点に、寄与度の低いビット列は復調時の判定信頼
度が低い信号点にマッピングして出力する高次QAM変
調器とから構成されることを特徴とするデータ送信装
置。
An input bit sequence is subjected to error correction coding,
An error correction encoder that divides the bit string of the processing result according to the degree of contribution to the error correction characteristic and outputs the divided bit string; Is characterized by comprising a high-order QAM modulator which maps to a signal point having high determination reliability at the time of demodulation and a bit string having low contribution to a signal point having low determination reliability at the time of demodulation and outputs the signal. Data transmission device.
【請求項2】 前記高次QAM変調器は、変調方式が1
6値QAMであり、誤り訂正特性への寄与度が高いビッ
ト列を、16値QAMの直交軸で分けられる信号点で表
されるようにマッピングすることを特徴とする請求項1
記載のデータ送信装置。
2. The high-order QAM modulator, wherein a modulation scheme is 1
2. A bit string which is 6-value QAM and has a high degree of contribution to error correction characteristics is mapped so as to be represented by signal points separated by orthogonal axes of 16-value QAM.
A data transmission device as described in the above.
【請求項3】 前記高次QAM変調器は、変調方式が6
4値QAMであり、誤り訂正特性への寄与度が高いビッ
ト列を、64値QAMの直交軸で分けられる信号点で表
されるようにマッピングすることを特徴とする請求項1
記載のデータ送信装置。
3. The high-order QAM modulator, wherein the modulation scheme is 6
2. A bit string which is quaternary QAM and has a high degree of contribution to error correction characteristics is mapped so as to be represented by signal points separated by orthogonal axes of 64-value QAM.
A data transmission device as described in the above.
【請求項4】 前記誤り訂正符号化器は、誤り訂正符号
化方式がターボ符号化であり、入力ビット列をそのまま
出力するビット列を、ターボ符号化のパリティ・ビット
列より誤り訂正特性への寄与度が高いビット列とするこ
とを特徴とする請求項1記載のデータ送信装置。
4. The error correction encoder according to claim 1, wherein an error correction encoding method is turbo encoding, and a bit sequence for outputting an input bit sequence as it is is more contributing to error correction characteristics than a parity bit sequence of turbo encoding. 2. The data transmission device according to claim 1, wherein the data transmission device has a high bit sequence.
【請求項5】 前記高次QAM変調器は、変調方式が1
6値QAMであり、誤り訂正特性への寄与度が高いビッ
ト列を、16値QAMの直交軸で分けられる信号点で表
されるようにマッピングすることを特徴とする請求項4
記載のデータ送信装置。
5. The high-order QAM modulator, wherein a modulation scheme is 1
5. The method according to claim 4, wherein a bit string that is a six-value QAM and has a high degree of contribution to error correction characteristics is mapped so as to be represented by signal points separated by orthogonal axes of the sixteen-value QAM.
A data transmission device as described in the above.
【請求項6】 前記高次QAM変調器は、変調方式が6
4値QAMであり、誤り訂正特性への寄与度が高いビッ
ト列を、64値QAMの直交軸で分けられる信号点で表
されるようにマッピングすることを特徴とする請求項4
記載のデータ送信装置。
6. The high-order QAM modulator, wherein a modulation scheme is 6
5. A bit sequence which is quaternary QAM and has a high degree of contribution to error correction characteristics is mapped so as to be represented by signal points divided by orthogonal axes of 64-level QAM.
A data transmission device as described in the above.
【請求項7】 受信した多値変調信号について信号点の
判定を行い、信号点に対応するビットパターンの各ビッ
トを、各ビットの判定信頼度に応じてビット列を分けて
出力する高次QAM復調器と、 該高次QAM復調器が出力するビット列より誤り訂正後
のビット列を計算して出力する誤り訂正復号器とから構
成されることを特徴とするデータ受信装置。
7. A high-order QAM demodulator that determines a signal point of a received multi-level modulation signal, and outputs each bit of a bit pattern corresponding to the signal point in a bit sequence according to the determination reliability of each bit. A data receiving device comprising: a decoder; and an error correction decoder that calculates and outputs an error-corrected bit sequence from the bit sequence output by the higher-order QAM demodulator.
【請求項8】 入力ビット列に誤り訂正をかけたとき
に、誤り訂正後のビット列がビットによって誤り訂正能
力への寄与度が異なる場合、前記寄与度に応じて多値Q
AMの信号点へのマッピングを変えることを特徴とする
データ送信方法。
8. When an error correction is applied to an input bit string and a bit string after the error correction has a different contribution to the error correction capability depending on the bit, a multi-valued Q is determined according to the contribution.
A data transmission method characterized by changing a mapping of an AM to a signal point.
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