JP6970519B2 - Transmitter and receiver - Google Patents
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Description
本発明は、衛星放送及び地上放送並びに固定通信及び移動通信の技術分野に関するものであり、特に、デジタルデータの送信装置及び受信装置に関する。 The present invention relates to the technical fields of satellite broadcasting and terrestrial broadcasting, as well as fixed communication and mobile communication, and particularly to a transmitting device and a receiving device for digital data.
白色雑音下での伝送性能を向上させる技法として、デジタル変調において、誤り訂正符号の強さと変調マッピングのビットとを適切に組み合わせることで、伝送性能の向上を可能とする符号化変調技術が提案されている(例えば、非特許文献1参照)。 As a technique for improving transmission performance under white noise, a coded modulation technique that enables improvement in transmission performance by appropriately combining the strength of the error correction code and the bits of the modulation mapping in digital modulation has been proposed. (See, for example, Non-Patent Document 1).
この非特許文献1等に記載される符号化変調技術は、日本の衛星デジタル放送規格ISDB−S(例えば、非特許文献2参照)でも採用されており、伝送性能の向上に寄与する技法として実績がある。
The coded modulation technology described in Non-Patent
非特許文献1に記載される技法の基本的な原理は、シンボルにビットをマッピングした後の信号点間のユークリッド距離を考慮し、シンボルを構成するビット(以下、シンボル構成ビットと呼ぶ)のうち、ユークリッド距離が互いに短い信号点間で1/0が反転するビットに対しては強い誤り訂正を施し、ユークリッド距離が互いに長い信号点間で1/0が反転するビットに対しては逆に弱い誤り訂正を施す、又は符号化処理を施さないことによって、全体の情報効率を維持しつつ、雑音耐性を向上させる、というものである。
The basic principle of the technique described in Non-Patent
また、非特許文献1においては、8PSK(phase-shift keying)を例とした集合分割法とよばれる信号点へのシンボル割り当て方法が提案されている。集合分割法は、ビット毎に分割可能な複数の符号系列を入力シンボル系列とし、該入力シンボル系列のシンボル構成ビットを、一様に信号点間の最小ユークリッド距離が拡大するように分割して、変調に用いる信号点へのシンボルの割り当てを行う伝送方式である。一例として、集合分割法による8PSK信号点へのシンボル割り当て方法の例を、図11を用いて説明する。
Further, Non-Patent
図11には、8PSKの各信号点に割り当てる、3ビットで構成されるシンボル(000、001、・・・、111)が既に記載されているが、これは以下の分割手順を使って信号点へのシンボルの割り当てを行った結果得られるものであり、集合分割を行っている時点においては未だ決定されていない。 FIG. 11 already shows a symbol (000, 001, ..., 111) composed of 3 bits to be assigned to each signal point of 8PSK, which is a signal point using the following division procedure. It is obtained as a result of assigning a symbol to, and has not yet been determined at the time of partitioning the set.
最初の分割では8つの信号点のうち、隣接する信号点間のユークリッド距離(最小ユークリッド距離)が最大となる様に4つの信号点からなる2つの信号点群に分割する。ここで、2つの信号点群のうち、一方の信号点群には、シンボル構成ビットの第1ビット(最上位ビット)にa1=0を割り当て、他方にはa1=1を割り当てる。 In the first division, the eight signal points are divided into two signal point groups consisting of four signal points so that the Euclidean distance (minimum Euclidean distance) between adjacent signal points is maximized. Here, of the two signal point groups, a1 = 0 is assigned to the first bit (most significant bit) of the symbol constituent bit, and a1 = 1 is assigned to the other signal point group.
次に、最初の分割で得られた4つの信号点で構成される2つの信号点群を、それぞれ、最小ユークリッド距離が最大となる様に2つの信号点からなる4つの信号点群に分割する。ここで、4つの信号点で構成される信号点群を2つの信号点群に分割する際に、一方の信号点群には、シンボル構成ビットの第2ビットにa2=0を割り当て、他方にはa2=1を割り当てる。 Next, the two signal point groups composed of the four signal points obtained in the first division are each divided into four signal point groups consisting of two signal points so as to maximize the minimum Euclidean distance. .. Here, when a signal point group composed of four signal points is divided into two signal point groups, a2 = 0 is assigned to the second bit of the symbol constituent bit in one signal point group, and a2 = 0 is assigned to the other. Allocates a2 = 1.
さらに、図11では省略したが、2回目の分割で得られた2つの信号点で構成される4つの信号点群を、それぞれ、1つの信号点からなる8つの信号点群に分割する。ここで、2つの信号点で構成される信号点群を1つの信号点に分割する際に、一方の信号点群には、シンボル構成ビットの第3ビット(最下位ビット)にa3=0を割り当て、他方にはa3=1を割り当てる。 Further, although omitted in FIG. 11, the four signal point groups composed of the two signal points obtained in the second division are each divided into eight signal point groups consisting of one signal point. Here, when the signal point group composed of two signal points is divided into one signal point, a3 = 0 is set in the third bit (least significant bit) of the symbol constituent bit in one signal point group. Allocate, and a3 = 1 is assigned to the other.
以上の3段階の集合分割を行った結果、8つの信号点それぞれに、3ビットの固有のシンボルが割り当てられる。 As a result of performing the above three-step partitioning, a 3-bit unique symbol is assigned to each of the eight signal points.
こうした信号点へのシンボル割り当てを行うことで、8PSKの場合、第1ビット(図11中、a1に相当)は8PSKでの最小ユークリッド距離、第2ビット(図11中、a2に相当)はQPSK(Quadrature Phase Shift Keying)の最小ユークリッド距離、第3ビット(図11中、a3に相当)はBPSK(Binary Phase-Shift Keying)の最小ユークリッド距離の条件の下で各ビットの復号を行うことが可能となる。 By assigning symbols to these signal points, in the case of 8PSK, the first bit (corresponding to a1 in FIG. 11) is the minimum Euclidean distance at 8PSK, and the second bit (corresponding to a2 in FIG. 11) is QPSK. It is possible to decode each bit under the condition of the minimum Euclidean distance of (Quadrature Phase Shift Keying) and the minimum Euclidean distance of BPSK (Binary Phase-Shift Keying) for the third bit (corresponding to a3 in FIG. 11). Will be.
また、16QAM(Quadrature Amplitude Modulation)及び32QAMに集合分割法を適用した場合のシンボル割り当て方法の例を図12、図13に示す。8PSKの場合と同様に、分割を進めることで、最小ユークリッド距離が広がることが確認できる。図12、図13においては、第1ビット(a1:最上位ビット)、第2ビット(a2)までの分割例を示しているが、第3ビット(a3)以降も同様に、最小ユークリッド距離が拡大するよう分割が可能である。 Further, FIGS. 12 and 13 show examples of the symbol allocation method when the set partitioning method is applied to 16QAM (Quadrature Amplitude Modulation) and 32QAM. It can be confirmed that the minimum Euclidean distance is widened by advancing the division as in the case of 8PSK. In FIGS. 12 and 13, an example of division into the first bit (a1: most significant bit) and the second bit (a2) is shown, but the minimum Euclidean distance is also the same for the third bit (a3) and thereafter. It can be divided to expand.
このような集合分割法の伝送方式によれば、予め送受間で集合分割法により得られた信号点へのシンボルの割り当てを共有し、送信側では、シンボルを構成する各ビットで伝送するデータについて、対応する信号点間の最小ユークリッド距離に適した訂正能力の誤り訂正符号で符号化して変調し、受信側では、復調後に送信側の符号化に対応した復号を行うことで、雑音耐性の高い伝送システムが実現できる。 According to such a transmission method of the set division method, the assignment of the symbol to the signal point obtained by the set division method is shared in advance between transmission and reception, and the transmitting side receives data to be transmitted by each bit constituting the symbol. , Modulation is performed by encoding with an error correction code of correction capability suitable for the minimum Euclidean distance between the corresponding signal points, and on the receiving side, decoding corresponding to the coding on the transmitting side is performed after demodulation, resulting in high noise immunity. A transmission system can be realized.
一方で、集合分割法を多値変調に適用する場合、分割するビット毎に最小ユークリッド距離が広がるとともに、ビット毎に誤り訂正能力も異なってくるため、所定の符号化率において伝送性能を向上するには、ビット毎の誤り訂正能力に応じた誤り訂正符号の最適化が必要となる。 On the other hand, when the set division method is applied to multi-valued modulation, the minimum Euclidean distance increases for each bit to be divided and the error correction capability also differs for each bit, so that the transmission performance is improved at a predetermined coding rate. It is necessary to optimize the error correction code according to the error correction capability for each bit.
ところで、欧州の衛星デジタル放送方式であるDVB−S2(非特許文献3参照)、DVB−S2X(非特許文献4参照)やARIB STD−B44に記載の高度広帯域衛星デジタル放送の伝送方式(以下、高度衛星放送方式と呼ぶ。例えば、非特許文献5参照)においては、信号点へのシンボルの割り当て技法としてグレイコードが採用されている。 By the way, the transmission method of the advanced wideband satellite digital broadcasting described in DVB-S2 (see Non-Patent Document 3), DVB-S2X (see Non-Patent Document 4), which is a European satellite digital broadcasting system, and ARIB STD-B44 (hereinafter, It is called an advanced satellite broadcasting system. For example, in Non-Patent Document 5), a gray code is adopted as a technique for assigning a symbol to a signal point.
グレイコードは、BPSK及びQPSKにおいてはビット毎の訂正能力は一様であるが、8PSK以上の多値変調においては、シンボルに含まれるビット間の誤り訂正能力が不均一となることから、所定の符号化率において伝送性能を向上する際の障害となっている。 The Gray code has a uniform correction capability for each bit in BPSK and QPSK, but in multi-value modulation of 8 PSK or more, the error correction capability between bits included in the symbol becomes non-uniform. It is an obstacle in improving the transmission performance in the coding rate.
このため、グレイコードによる上記の問題を改善するべく、当該集合分割法による伝送方式を更に改善し、各ビットの訂正能力が異なる場合の伝送性能を向上させる技法が開示されている(例えば、特許文献1参照)。 Therefore, in order to improve the above-mentioned problem due to the Gray code, a technique for further improving the transmission method by the partitioning method and improving the transmission performance when the correction ability of each bit is different is disclosed (for example, a patent). See Document 1).
前述したように、集合分割法においては、ビット毎に訂正能力が異なることから、所定の符号化率において伝送性能を向上するには、ビット毎の誤り訂正能力に応じた誤り訂正符号の最適化が必要となる。 As described above, in the partitioning method, the correction capability differs for each bit. Therefore, in order to improve the transmission performance at a predetermined coding rate, the error correction code is optimized according to the error correction capability for each bit. Is required.
このため、特許文献1には、集合分割法による伝送方式によって各ビットの訂正能力が異なる場合の伝送性能を向上させる技法が開示されているが、8PSKについてのみ、その具体例が開示されている。一方、64QAMにおけるLDPC(Low Density Parity Check)符号化率やLDPC符号の検査行列に関してどのような値を採用すれば周波数利用効率を向上させ、当該伝送性能を向上できるのかについて開示されていない。したがって、当該集合分割法による伝送方式を採用するにあたって、放送事業者が、場合によっては伝送性能の向上が見られないLDPC符号化率(或いはLDPC符号の検査行列)を使用するおそれがあった。
Therefore,
したがって、ビット毎に分割可能な複数の符号系列を入力シンボル系列とし、該入力シンボル系列のシンボル構成ビットを、一様に信号点間の最小ユークリッド距離が拡大するように分割する集合分割法による伝送方式において、64QAMにおける具体的なLDPC符号化率や、そのLDPC符号の検査行列に関する値についての具体的な数値が望まれていた。 Therefore, a plurality of code sequences that can be divided for each bit are used as an input symbol sequence, and the symbol constituent bits of the input symbol sequence are uniformly divided by a set division method so that the minimum Euclidean distance between signal points is expanded. In the method, a specific LDPC coding rate in 64QAM and a specific numerical value regarding the value related to the inspection matrix of the LDPC code have been desired.
さらに、4Kや8K等の超高精細映像に対する高画質化へのニーズへ対応するためには情報ビットレートを向上する必要があるが、そのためには変調多値数を上げ、誤り訂正符号のパリティビットを減らし、平均符号化率を上げると同時に誤り訂正符号が擬似エラーフリーを満たすC/Nも上げる必要がある。通常、所要C/Nにおける擬似エラーフリーの評価点としては、ビット誤り率1.0×10−11がよく用いられる。 Furthermore, it is necessary to improve the information bit rate in order to meet the need for higher image quality for ultra-high-definition video such as 4K and 8K. For that purpose, the number of modulation multi-values is increased and the parity of the error correction code is increased. It is necessary to reduce the bits and increase the average coding rate, and at the same time, increase the C / N in which the error correction code satisfies the pseudo error free. Usually, a bit error rate of 1.0 × 10-11 is often used as a pseudo-error-free evaluation point at the required C / N.
従来技法である64QAMに集合分割法を適用した場合のシンボルへのビット割り当て例を図14に示す。また、図14に示すマッピングによる集合分割法を適用した場合の、64QAMの集合分割のプロセスを図15及び図16に示す。図15及び図16に示す通り、分割を進めるごとに最小ユークリッド距離が拡大し、後段のビットほど誤りの少ない復号が期待できる。 FIG. 14 shows an example of bit allocation to a symbol when the set partitioning method is applied to 64QAM, which is a conventional technique. Further, FIGS. 15 and 16 show the process of partitioning a set of 64QAM when the partitioning method by mapping shown in FIG. 14 is applied. As shown in FIGS. 15 and 16, the minimum Euclidean distance increases as the division progresses, and decoding with less error can be expected as the bits in the latter stage.
図14を適用した場合の、64QAMのビット毎のC/N対ビット誤り率特性を図17に示す。図17より、前述の通り、後段のビットほどC/N一定の条件において、ビット誤り率が少なくなることがわかる。 FIG. 17 shows the C / N vs. bit error rate characteristics for each bit of 64QAM when FIG. 14 is applied. From FIG. 17, as described above, it can be seen that the later bits have a smaller bit error rate under a constant C / N condition.
しかし、64QAMに集合分割法を適用する場合、LDPC符号設計に関する新たな課題が発生する。図17において、疑似エラーフリーを満たす目標値としてC/N=16.0dBの点に着目する。第1ビットの特性と交差するビット誤り率(図中〇点線)は、2.51×10−1である。第1ビットがBPSKであると想定し、BPSKにおいてP=2.51×10−1に相当するC/Nは式(1)より算出可能である。尚、erfc( )は相補誤差関数を示す。 However, when the partition of a set method is applied to 64QAM, a new problem arises regarding LDPC code design. In FIG. 17, attention is paid to the point of C / N = 16.0 dB as a target value satisfying pseudo-error free. The bit error rate (0 dotted line in the figure) that intersects with the characteristics of the first bit is 2.51 × 10 -1 . Assuming that the first bit is BPSK, the C / N corresponding to P = 2.51 × 10 -1 in BPSK can be calculated from the equation (1). Note that erfc () indicates a complementary error function.
式(1)より、P=2.51×10−1に相当するC/Nは、−6.47dBに相当する。この条件は第1ビットの誤り訂正符号において疑似エラーフリーを満たすには、非常に低い符号化率を要求することから、第1ビットに適用するLDPC符号の設計が困難となる。尚、高度衛星放送方式におけるLDPC符号化率41/120(近似値1/3)における所要C/Nのシミュレーション値−4.0dBが、疑似エラーフリーを満たすC/N下限値の目安となる(非特許文献5参照)。
From the formula (1), the C / N corresponding to P = 2.51 × 10 -1 corresponds to −6.47 dB. Since this condition requires a very low coding rate in order to satisfy the pseudo-error free in the error correction code of the first bit, it becomes difficult to design the LDPC code applied to the first bit. The simulated value of the required C / N at the LDPC coding rate of 41/120 (
さらに、図17の第5及び第6ビットの特性に着目する。C/N=16.0dBから見て、第5ビット及び第6ビットはともにビット誤り率が1×10−6を下回っており、BCH符号等による簡素な誤り訂正符号によって、十分な擬似エラーフリーが期待できる。しかしながら、BCH(65535,65167)短縮符号の性能に着目すると、BCH(65535,65167)短縮符号のみで擬似エラーフリーを満たす誤り訂正前のビット誤り率は1.2×10−4であることから、第5ビット及び第6ビットのビット誤り率特性はC/N=16.0dB付近においては過剰な性能であることがわかる。つまり、第5ビット及び第6ビットは、着目するC/Nにおいては過剰な最小ユークリッド距離を有することから、全体性能を考慮した場合、第5及び第6ビットの最小ユークリッド距離は、他のビットに配分することが望ましい。 Further, attention is paid to the characteristics of the 5th and 6th bits in FIG. When viewed from C / N = 16.0 dB, the bit error rate of both the 5th bit and the 6th bit is less than 1 × 10-6 , and a simple error correction code such as a BCH code provides sufficient pseudo-error free. Can be expected. However, focusing on the performance of the BCH (65535, 65167) abbreviated code, the bit error rate before error correction that satisfies the pseudo error-free with only the BCH (65535, 65167) abbreviated code is 1.2 × 10 -4. It can be seen that the bit error rate characteristics of the 5th bit and the 6th bit are excessive performance in the vicinity of C / N = 16.0 dB. That is, since the 5th bit and the 6th bit have an excessive minimum Euclidean distance in the C / N of interest, the minimum Euclidean distance of the 5th and 6th bits is the other bit when considering the overall performance. It is desirable to allocate to.
本発明は、上述の問題に鑑みて為されたものであり、64QAMに集合分割法を適用し、平均符号化率及び周波数利用効率を向上させるデジタルデータの送信装置及び受信装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and provides a digital data transmitting device and a receiving device that apply the partitioning method to 64QAM and improve the average coding rate and frequency utilization efficiency. The purpose.
上述の問題を解決するために、本発明では、所要C/N=16.0dB付近において擬似エラーフリーが達成可能な手段として、集合分割法による64QAMのシンボル構成ビットの各ビットのLDPC符号化率を平均したLDPC平均符号化率96/120(即ち、4/5)を適用する。そして、集合分割法を適用する際に、シンボルを構成するビット毎の誤り訂正能力に応じて、各ビットに対して所定のLDPC符号化率を有するLDPC符号を内符号、所定の訂正能力を有するBCH符号を外符号とする連接符号を適用することで、周波数利用効率を向上させたデジタルデータの送信装置及び受信装置を構成する。即ち、シンボルを構成する各ビットに適用する連接符号は、外符号として、BCH(65535,65343)短縮符号、又はBCH(65535,65167)短縮符号を有し、さらに内符号として、符号長44880を有するLDPC符号を有する。また、LDPC符号は、64QAMのシンボル構成ビットの各ビットにおいて、それぞれ所定の符号化率を有し、最上位の第1ビットから最下位の第6ビットまでのLDPC平均符号化率が、96/120(即ち、4/5)となるよう構成する。さらに、従来からの集合分割法に起因する課題を解決するため、第1ビットと第2ビットの誤り訂正前のビット誤り率がほぼ同等となるよう、また、第4ビットと第5ビット並びに第6ビットの誤り訂正前のビット誤り率がほぼ同等となるよう変形させた集合分割法(本願明細書中、従来技法の集合分割法と対比する際には明確に区別するべく「変形集合分割法」とも称する)を適用する。より具体的に、本発明の特徴事項について以下に述べる。 In order to solve the above-mentioned problems, in the present invention, as a means for achieving pseudo-error-free in the vicinity of required C / N = 16.0 dB, the LDPC coding rate of each bit of the symbol constituent bits of 64QAM by the set division method is used. LDPC average coding rate 96/120 (that is, 4/5) is applied. Then, when the set division method is applied, an LDPC code having a predetermined LDPC coding rate for each bit is internally coded and has a predetermined correction capability according to the error correction capability for each bit constituting the symbol. By applying a concatenated code having a BCH code as an external code, a digital data transmitting device and a receiving device with improved frequency utilization efficiency are configured. That is, the concatenated code applied to each bit constituting the symbol has a BCH (65535, 65343) abbreviated code or a BCH (65535, 65167) abbreviated code as an external code, and further has a code length 44880 as an internal code. Has an LDPC code. Further, the LDPC code has a predetermined coding rate in each bit of the symbol constituent bits of 64QAM, and the LDPC average coding rate from the highest 1st bit to the lowest 6th bit is 96 /. It is configured to be 120 (that is, 4/5). Further, in order to solve the problems caused by the conventional set partitioning method, the bit error rates of the first bit and the second bit before error correction are made to be almost the same, and the fourth bit, the fifth bit, and the fourth bit are the same. Partitioning method modified so that the bit error rates before error correction of 6 bits are almost the same (in the specification of the present application, the "variation partitioning method" is used to clearly distinguish from the partitioning method of the conventional technique. Also referred to as). More specifically, the features of the present invention will be described below.
一点目の特徴事項は、
デジタルデータの伝送を行う送信装置において、変調方式として64QAM及びLDPC平均符号化率として96/120(即ち、4/5)を適用することとし、LDPC符号及びBCH符号から構成される連接符号と、変調に用いる信号点へのシンボルの割り当てを行い、第1ビットから第2ビットに至る分割において第1ビットのシンボル間の最小ユークリッド距離が等しくなるように第1ビットのビット値に応じて2種類に分割し、第2ビットから第3ビットに至る分割において第2ビットのシンボル間の最小ユークリッド距離が等しくなるように第2ビットのビット値に応じて2種類に分割し、第3ビットから第4ビットに至る分割において第3ビットのシンボル間の最小ユークリッド距離が等しくなるように第3ビットのビット値に応じて2種類に分割し、第4ビットから第5ビットに至る分割において第4ビットのシンボル間の最小ユークリッド距離が等しくなるように第4ビットのビット値に応じて2種類に分割し、第5ビットから第6ビットに至る分割において第5ビットのシンボル間の最小ユークリッド距離が等しくなるように第5ビットのビット値に応じて2種類に分割して第6ビットのシンボル間の最小ユークリッド距離を等しくする集合分割法とを組み合わせる際に、当該連接符号は、シンボルを構成する各ビットの所要訂正能力に応じて定められた所定数の符号化率を有し、当該集合分割法におけるシンボル構成ビットの各ビットに対してLDPC符号の符号化をするにあたり、第1ビット(最上位ビット)から第6ビット(最下位ビット)の順に、第1ビットと第2ビットに至る分割においては第1ビットにおけるシンボル間の最小ユークリッド距離と第2ビットにおけるシンボル間の最小ユークリッド距離が等しくなることから等しい符号化率を有するLDPC符号により符号化し、また、第2ビットから第3ビット、第3ビットから第4ビット、第4ビットから第5ビット、第5ビットから第6ビットに至る分割においては、第4ビットのシンボル間の最小ユークリッド距離と第5ビットのシンボル間の最小ユークリッド距離とが等しく、第5ビットのシンボル間の最小ユークリッド距離と第6ビットのシンボル間の最小ユークリッド距離が等しくなることから同一の符号化率を有する所定のBCH符号で符号化するよう構成することにある。これにより、集合分割法における周波数利用効率を高めることが可能となる。
The first feature is
In the transmission device that transmits digital data, 64QAM is applied as the modulation method and 96/120 (that is, 4/5) is applied as the LDPC average coding rate, and the concatenated code composed of the LDPC code and the BCH code is used. Symbols are assigned to the signal points used for modulation, and two types are assigned according to the bit value of the first bit so that the minimum Euclidean distance between the symbols of the first bit is equal in the division from the first bit to the second bit. It is divided into two types according to the bit value of the second bit so that the minimum Euclidean distance between the symbols of the second bit is equal in the division from the second bit to the third bit, and the third bit to the third bit. Divide into two types according to the bit value of the 3rd bit so that the minimum Euclidean distance between the symbols of the 3rd bit is equal in the division up to 4 bits, and the 4th bit in the division from the 4th bit to the 5th bit. Divide into two types according to the bit value of the 4th bit so that the minimum Euclidean distance between the symbols of the 5th bit is equal, and the minimum Euclidean distance between the symbols of the 5th bit is equal in the division from the 5th bit to the 6th bit. When combined with the set division method that divides into two types according to the bit value of the 5th bit and equalizes the minimum Euclidean distance between the symbols of the 6th bit , the concatenation code is used for each of the symbols. It has a predetermined number of coding ratios determined according to the required correction capability of the bits, and when coding the LDPC code for each bit of the symbol constituent bits in the set division method, the first bit (highest order). In the division from the bit) to the sixth bit (lowest bit), the minimum euclidean distance between the symbols in the first bit and the minimum euclidean distance between the symbols in the second bit are equal in the division from the first bit to the second bit. Therefore, it is encoded by an LDPC code having an equal coding ratio, and is divided from the second bit to the third bit, the third bit to the fourth bit, the fourth bit to the fifth bit, and the fifth bit to the sixth bit. In, the minimum euclidean distance between the symbols of the 4th bit and the minimum euclidean distance between the symbols of the 5th bit are equal, and the minimum euclidean distance between the symbols of the 5th bit and the minimum euclidean distance between the symbols of the 6th bit are equal. Since they are equal to each other, they are configured to be encoded by a predetermined BCH code having the same coding rate. This makes it possible to improve the frequency utilization efficiency in the partitioning method.
二点目の特徴事項は、
前記LDPC符号において、LDPC符号の符号長が44880ビットとすることにある。これにより、MPEG−2 TS(Motion Pictures Expert Group 2 Transport Stream)との整合性の高い伝送が可能となる。
The second feature is
In the LDPC code, the code length of the LDPC code is 44,880 bits. This enables highly consistent transmission with MPEG-2 TS (Motion Pictures Expert Group 2 Transport Stream).
三点目の特徴事項は、
前記LDPC符号及びBCH符号の連接符号において、BCH符号がBCH(65535,65343)短縮符号、又はBCH(65535,65167)短縮符号とすることにある。これにより、周波数利用効率向上のために内符号パリティを付加しない場合においても十分なエラー耐性を得ることが可能となる。
The third feature is
In the concatenated code of the LDPC code and the BCH code, the BCH code is a BCH (65535, 65343) abbreviated code or a BCH (65535, 65167) abbreviated code. This makes it possible to obtain sufficient error tolerance even when the internal code parity is not added in order to improve the frequency utilization efficiency.
四点目の特徴事項は、
前記BCH符号がBCH(65535,65343)短縮符号である場合に、符号系列を構成する情報ビットがすべてバイト単位で構成されることにある。これにより、TLV等のバイト単位で構成される可変長パケットの切れ目を符号系列の情報ビット領域においても、バイト単位で区切ることが可能である。
The fourth feature is
When the BCH code is a BCH (65535, 65343) abbreviated code, all the information bits constituting the code sequence are configured in byte units. As a result, it is possible to divide a variable length packet composed of bytes such as TLV into bytes even in the information bit region of the code sequence.
五点目の特徴事項は、
前記LDPC符号は、平均符号化率96/120(即ち、4/5)の64QAMの変調シンボルを構成する6ビットについて、第1ビットに52/120、第2ビットに52/120、第3ビットに112/120、第4ビットに120/120(LDPCパリティなし)、第5ビットに120/120(LDPCパリティなし)、第6ビットに120/120(LDPCパリティなし)の符号化率とすることにある。このようにビット毎の所要訂正能力に応じて定められた符号化率を有することにより、集合分割法における周波数利用効率を高めることが可能となる。
The fifth feature is
The LDPC code has 52/120 for the first bit, 52/120 for the second bit, and a third bit for 6 bits constituting a 64QAM modulation symbol having an average coding rate of 96/120 (that is, 4/5). 112/120 for the 4th bit, 120/120 for the 4th bit (without LDPC parity), 120/120 for the 5th bit (without LDPC parity), and 120/120 for the 6th bit (without LDPC parity). It is in. By having the coding rate determined according to the required correction capability for each bit in this way, it is possible to improve the frequency utilization efficiency in the partitioning method.
六点目の特徴事項は、
一点目〜五点目の特徴より構成された送信装置において、送信装置側で用いるLDPC符号及びBCH符号のうち1以上の符号化率に関する情報を、伝送多重制御信号によって伝送することにある。これにより、用いる符号化率に応じて、符号化及び復号の整合がとれた送受信装置を提供することができる。
The sixth feature is
In a transmission device composed of the features of the first to fifth points, information regarding a coding rate of one or more of the LDPC code and the BCH code used on the transmission device side is transmitted by a transmission multiplex control signal. Thereby, it is possible to provide a transmission / reception device in which coding and decoding are matched according to the coding rate used.
七点目の特徴事項は、
一点目〜六点目の特徴により構成された送信装置により送信された信号を受信する受信装置において、第1ビットから第2ビットに至る分割において最小ユークリッド距離が等しく、また、第3ビットから第4ビット、第4ビットから第5ビット、第5ビットから第6ビットに至る分割において最小ユークリッド距離が等しくなるように分割する集合分割により得られる信号点とシンボルの対応関係に基づいて、当該シンボルを構成する各ビットをLDPC復号するに当たり、第1ビット、第2ビット、第3ビット、第4ビット、第5ビット、第6ビットの順に、ビット毎の訂正能力に応じたLDPC符号に用いた検査行列によりLDPC復号処理を行うことにある。
The seventh feature is
In the receiving device that receives the signal transmitted by the transmitting device configured by the features of the first to sixth points, the minimum Euclidean distance is the same in the division from the first bit to the second bit, and the third bit to the third bit. The symbol is based on the correspondence between the signal point and the symbol obtained by the set division in which the minimum Euclidean distance is equal in the division from the 4th bit, the 4th bit to the 5th bit, and the 5th bit to the 6th bit. In LDPC decoding of each bit constituting the above, the first bit, the second bit, the third bit, the fourth bit, the fifth bit, and the sixth bit were used for the LDPC code according to the correction ability of each bit in this order. The LDPC decoding process is performed by the inspection matrix.
八点目の特徴事項は、
一点目〜六点目の特徴により構成された送信装置により送信された信号を受信する受信装置において、送信側で符号化に用いた符号化率のLDPC符号及びBCH符号に対応する復号を行うことにある。これにより、効率の良い誤り訂正復号が可能となる。
The eighth feature is
In the receiving device that receives the signal transmitted by the transmitting device configured by the features of the first to sixth points, the decoding corresponding to the LDPC code and the BCH code of the coding rate used for the coding on the transmitting side is performed. It is in. This enables efficient error correction and decoding.
九点目の特徴事項は、
六点目の特徴により構成された送信装置により送信された信号を受信する受信装置において、LDPC符号及びBCH符号のうち1以上の符号化率情報について、伝送多重制御信号に基づいて判別することにある。これにより、用いる符号化率に応じて、符号化及び復号の整合がとれた送受信装置を提供することができる。
The ninth feature is
In the receiving device that receives the signal transmitted by the transmitting device configured by the sixth feature, the coding rate information of one or more of the LDPC code and the BCH code is determined based on the transmission multiplex control signal. be. Thereby, it is possible to provide a transmission / reception device in which coding and decoding are matched according to the coding rate used.
以上の技法を取り入れて送信装置及び受信装置を構成することで、集合分割法と誤り訂正符号を組み合わせる際の伝送性能を向上させることが可能となる。 By constructing the transmitting device and the receiving device by incorporating the above techniques, it is possible to improve the transmission performance when combining the partitioning method and the error correction code.
即ち、本発明の送信装置は、デジタルデータの伝送を行う送信装置であって、64QAMによる直交変調手段と、前記64QAMの変調に用いる信号点の割り当てとして、第1ビットから第2ビットに至る分割において第1ビットのシンボル間の最小ユークリッド距離が等しくなるように第1ビットのビット値に応じて2種類に分割し、第2ビットから第3ビットに至る分割において第2ビットのシンボル間の最小ユークリッド距離が等しくなるように第2ビットのビット値に応じて2種類に分割し、第3ビットから第4ビットに至る分割において第3ビットのシンボル間の最小ユークリッド距離が等しくなるように第3ビットのビット値に応じて2種類に分割し、第4ビットから第5ビットに至る分割において第4ビットのシンボル間の最小ユークリッド距離が等しくなるように第4ビットのビット値に応じて2種類に分割し、第5ビットから第6ビットに至る分割において第5ビットのシンボル間の最小ユークリッド距離が等しくなるように第5ビットのビット値に応じて2種類に分割して第6ビットのシンボル間の最小ユークリッド距離を等しくするとともに、第1ビットにおけるシンボル間の最小ユークリッド距離と第2ビットにおけるシンボル間の最小ユークリッド距離とが等しく、第4ビットのシンボル間の最小ユークリッド距離と第5ビットのシンボル間の最小ユークリッド距離とが等しく、第5ビットのシンボル間の最小ユークリッド距離と第6ビットのシンボル間の最小ユークリッド距離とが等しくなるように分割する集合分割法により64QAMの変調に用いる信号点への割り当てを行うシンボルについて、LDPC符号及びBCH符号から構成される連接符号を用いて6ビットで分割可能な複数の符号系列からなるシンボル構成ビットを形成する誤り訂正符号化手段とを備え、前記LDPC符号の符号化率は、前記シンボル構成ビットの最上位ビットから最下位ビットへのビット順に当該集合分割法により分割されるシンボルのシンボル構成ビットについて、所要訂正能力に応じて該ビット毎に定められており、前記誤り訂正符号化手段は、該ビット毎に定められたLDPC符号の符号化率を用いて、LDPC平均符号化率が96/120となるよう前記64QAMのシンボル構成ビットを形成することを特徴とする。これにより、集合分割法における周波数利用効率を高めることが可能となる。また、この特徴を有効化させるために、本発明の送信装置において、MPEG−2 TSとの整合性の高い伝送を可能とするよう、LDPC符号の符号長を44880ビットとするのが好適である。 That is, the transmission device of the present invention is a transmission device that transmits digital data, and is a division from the first bit to the second bit as an allocation of a signal point used for the orthogonal modulation means by 64QAM and the modulation of the 64QAM. In, the minimum Euclidean distance between the symbols of the first bit is equalized into two types according to the bit value of the first bit, and the minimum between the symbols of the second bit in the division from the second bit to the third bit. It is divided into two types according to the bit value of the second bit so that the Euclidean distances are equal, and the third is such that the minimum Euclidean distance between the symbols of the third bit is equal in the division from the third bit to the fourth bit. It is divided into two types according to the bit value of the bit, and two types are divided according to the bit value of the fourth bit so that the minimum Euclidean distance between the symbols of the fourth bit is equal in the division from the fourth bit to the fifth bit. is divided into is divided into two types according to the bit value of the fifth bit as the minimum Euclidean distance between symbols of the fifth bit in the split extending from the fifth bit to the sixth bit equals sixth bit symbol The minimum euclidean distance between symbols is equal, the minimum euclidean distance between symbols in the first bit is equal to the minimum euclidean distance between symbols in the second bit, and the minimum euclidean distance between symbols in the fourth bit is equal to that of the fifth bit. A signal point used for 64QAM modulation by a set split method that divides so that the minimum Euclidean distance between symbols is equal and the minimum Euclidean distance between 5th bit symbols and the minimum Euclidean distance between 6th bit symbols are equal. The symbol to be assigned to is provided with an error correction coding means for forming a symbol composition bit composed of a plurality of code sequences that can be divided into 6 bits by using a concatenated code composed of an LDPC code and a BCH code. The coding rate of the LDPC code is determined for each bit of the symbol constituent bits of the symbol divided by the set division method in the bit order from the most significant bit to the least significant bit of the symbol constituent bits according to the required correction capability. The error-correcting coding means uses the coding rate of the LDPC code determined for each bit to form the symbol constituent bit of the 64QAM so that the LDPC average coding rate is 96/120. It is characterized by that. This makes it possible to improve the frequency utilization efficiency in the partitioning method. Further, in order to make this feature effective, it is preferable that the code length of the LDPC code is 44,880 bits in the transmission device of the present invention so as to enable highly consistent transmission with the MPEG-2 TS. ..
また、本発明の送信装置において、前記BCH符号がBCH(65535,65343)短縮符号、又はBCH(65535,65167)短縮符号であることを特徴とする。これにより、周波数利用効率向上のために内符号パリティを付加しない場合においても十分なエラー耐性を得ることが可能となる。 Further, in the transmission device of the present invention, the BCH code is a BCH (65535, 65343) abbreviated code or a BCH (65535, 65167) abbreviated code. This makes it possible to obtain sufficient error tolerance even when the internal code parity is not added in order to improve the frequency utilization efficiency.
また、本発明の送信装置において、前記LDPC符号は、前記LDPC平均符号化率96/120の64QAM用のシンボル構成ビットの6ビットについて、最上位ビットである第1ビットに52/120、第2ビットに52/120、第3ビットに112/120、第4ビットに120/120(LDPCパリティなし)、第5ビットに120/120(LDPCパリティなし)、最下位ビットである第6ビットに120/120(LDPCパリティなし)の符号化率を有することを特徴とする。このようにビット毎の所要訂正能力に応じて定められた符号化率を有することにより、集合分割法における周波数利用効率を高めることが可能となる。 Further, in the transmission device of the present invention, the LDPC code is 52/120, second to the first bit, which is the most significant bit, with respect to 6 bits of the symbol constituent bits for 64QAM having the LDPC average coding rate of 96/120. 52/120 for bits, 112/120 for the 3rd bit, 120/120 for the 4th bit (without LDPC parity), 120/120 for the 5th bit (without LDPC parity), 120 for the 6th bit, which is the least significant bit. It is characterized by having a coding rate of / 120 (without LDPC parity). By having the coding rate determined according to the required correction capability for each bit in this way, it is possible to improve the frequency utilization efficiency in the partitioning method.
また、本発明の送信装置において、前記直交変調手段は、前記LDPC符号及びBCH符号のうち1以上の符号化率に関する情報を、伝送多重制御信号(即ち、TMCC信号)により伝送する符号化率判別信号多重手段を備えることを特徴とする。これにより、用いる符号化率に応じて、符号化及び復号の整合がとれた送受信装置を提供することができる。 Further, in the transmission device of the present invention, the orthogonal modulation means transmits information regarding a coding rate of one or more of the LDPC code and the BCH code by a transmission multiplex control signal (that is, a TMCC signal). It is characterized by being provided with signal multiplexing means. Thereby, it is possible to provide a transmission / reception device in which coding and decoding are matched according to the coding rate used.
また、本発明の送信装置において、前記誤り訂正符号化手段は、符号化率毎に固有の検査行列を用いて当該デジタルデータをLDPC符号化する符号化器を備え、前記符号化器は、44880ビットからなる符号長で符号化率毎に予め定めた検査行列初期値テーブルを初期値として、符号化率52/120に応じた情報長に対応する部分行列の1の要素を、列方向に374列毎の周期で配置して構成した検査行列を用いてLDPC符号化を行う手段を有し、前記符号化率52/120の検査行列初期値テーブル(表1)は、以下の表からなることを特徴とする。 Further, in the transmission device of the present invention, the error correction coding means includes a encoder that LDPC-encodes the digital data using a check matrix unique to each coding rate, and the encoder is 44880. Using the check matrix initial value table, which is a code length consisting of bits and is predetermined for each code rate, as the initial value, one element of the submatrix corresponding to the information length corresponding to the code rate 52/120 is 374 in the column direction. The inspection matrix initial value table (Table 1) having a coding rate of 52/120 has a means for performing LDPC coding using an inspection matrix arranged and configured in a cycle for each column, and is composed of the following table. It is characterized by.
特に、本発明に係る集合分割法(変形集合分割法)における第1ビット及び第2ビットに対し、符号化率52/120の検査行列初期値テーブル(表1)を共通に用いるよう構成することで、異なるものとするよりも保持すべきデータ量、即ち検査行列初期値テーブルの数を削減することができ、実用性が高くなるという利点がある。 In particular, the inspection matrix initial value table (Table 1) having a coding rate of 52/120 is configured to be commonly used for the first bit and the second bit in the partitioning method (variation partitioning method) according to the present invention. Therefore, there is an advantage that the amount of data to be retained, that is, the number of check matrix initial value tables can be reduced as compared with different ones, and the practicality is improved.
また、本発明の送信装置において、前記誤り訂正符号化手段は、符号化率毎に固有の検査行列を用いて当該デジタルデータをLDPC符号化する符号化器を備え、前記符号化器は、44880ビットからなる符号長で符号化率毎に予め定めた検査行列初期値テーブルを初期値として、符号化率112/120に応じた情報長に対応する部分行列の1の要素を、列方向に374列毎の周期で配置して構成した検査行列を用いてLDPC符号化を行う手段を有し、前記符号化率112/120の検査行列初期値テーブル(表2)は、以下の表からなることを特徴とする。
Further, in the transmission device of the present invention, the error correction coding means includes a encoder that LDPC-encodes the digital data using a check matrix unique to each coding rate, and the encoder is 44880. Using the check matrix initial value table, which is a code length consisting of bits and is predetermined for each code rate, as the initial value, one element of the submatrix corresponding to the information length corresponding to the
また、本発明の受信装置は、本発明の送信装置から送信される64QAMの変調波信号を受信して復調及び復号処理を行う、デジタルデータの受信装置であって、前記集合分割法によりLDPC符号及びBCH符号から構成される連接符号化を施した64QAMの変調波信号を直交復調し、受信信号点系列を出力する直交復調手段と、前記64QAMの受信信号点系列から、6ビットで分割可能な複数の符号系列からなるシンボル構成ビットを取得し、ビット毎に定められたLDPC符号の符号化率を用いてLDPC復号処理を施すとともに、BCH復号処理を施す復号手段とを備え、前記ビット毎に定められたLDPC符号の符号化率は、前記集合分割法により分割されるシンボルのシンボル構成ビットについて、所要訂正能力に応じて該ビット毎に定められ、且つ該ビット毎に定められたLDPC符号の符号化率のLDPC平均符号化率が96/120となるよう構成されていることを特徴とする。 The receiving apparatus of the present invention receives a modulated wave signal of 64QAM transmitted from the transmitting apparatus of the present invention performs demodulation and decoding processing, a receiving apparatus of digital data, LDPC codes by the set partitioning method And, it is possible to divide by 6 bits from the orthogonal demodulation means that orthogonally demolishes the 64QAM modulated wave signal composed of the BCH code and outputs the received signal point sequence, and the received signal point sequence of 64QAM. Each bit is provided with a decoding means that acquires a symbol constituent bit composed of a plurality of code sequences, performs LDPC decoding processing using the coding rate of the LDPC code determined for each bit, and also performs BCH decoding processing. coding rate a defined LDPC code, the symbol bits constituting the symbols are divided by the set partitioning method, is determined for each said bit in response to the required correction capability, and the LDPC code is determined for each said bit It is characterized in that the LDPC average coding rate of the coding rate is configured to be 96/120.
また、本発明の受信装置において、前記復号手段は、送信側で符号化に用いた符号化率のLDPC符号及びBCH符号に対応する復号を行うことを特徴とする。これにより、各分割段階に対応するシンボル構成ビットに対して、最適なBER特性が得られ雑音耐性に優れた伝送が可能となる。 Further, in the receiving device of the present invention, the decoding means is characterized in that decoding corresponding to the LDPC code and the BCH code of the coding rate used for the coding on the transmitting side. As a result, optimum BER characteristics can be obtained for the symbol constituent bits corresponding to each division step, and transmission with excellent noise immunity becomes possible.
また、本発明の受信装置において、前記復号手段は、前記LDPC符号及びBCH符号のうち1以上の符号化率情報について、伝送多重制御信号に基づいて判別する符号化率判別手段を備えることを特徴とする。これにより、用いる符号化率に応じて、符号化及び復号の整合がとれた送受信装置を提供することができる。 Further, in the receiving device of the present invention, the decoding means includes a coding rate determining means for discriminating one or more coding rate information among the LDPC code and the BCH code based on the transmission multiplex control signal. And. Thereby, it is possible to provide a transmission / reception device in which coding and decoding are matched according to the coding rate used.
また、本発明の受信装置において、本発明の送信装置で送信した変調波信号を受信して、前記集合分割法におけるシンボル構成ビットの各ビットに対して個別に設定された前記LDPC符号の符号化率に基づいて復号することを特徴とする。 Further, the receiving device of the present invention receives the modulated wave signal transmitted by the transmitting device of the present invention, and encodes the LDPC code individually set for each bit of the symbol constituent bits in the partitioning method. It is characterized by decoding based on the rate.
また、本発明の受信装置において、本発明の送信装置で送信した変調波信号を受信して、前記集合分割法におけるシンボル構成ビットの各ビットに対して個別に設定された前記LDPC符号の符号化率と前記検査行列に基づいて復号することを特徴とする。 Further, the receiving device of the present invention receives the modulated wave signal transmitted by the transmitting device of the present invention, and encodes the LDPC code individually set for each bit of the symbol constituent bits in the partitioning method. It is characterized by decoding based on the rate and the inspection matrix.
本発明によれば、誤り訂正符号と多値変調(64QAM)の組み合わせにおける符号化変調の性能を向上させ、白色雑音下における伝送性能を向上させることが可能となる。 According to the present invention, it is possible to improve the performance of coded modulation in a combination of an error correction code and multi-level modulation (64QAM), and to improve the transmission performance under white noise.
以下、図面を参照して、本発明による一実施形態の送信装置及び受信装置を説明する。 図1は、本発明による一実施形態の送信装置10及び受信装置20のブロック図である。尚、実際の送信装置10は、誤り訂正符号の先頭を識別するために変調波信号に同期信号を多重する機能、ISDB−S等に採用されている伝送方式の設定等の情報を受信機に予告するための伝送多重制御信号(TMCC信号とも呼ぶ)を変調波信号に多重する機能などを有する。また、実際の受信装置20には、変調波信号に多重された同期信号を検出し誤り訂正符号の先頭を検出する同期検出機能や、伝送多重制御信号から伝送方式の設定等の情報を検出して変調方式や符号化率等の設定を行う制御機能などを有するが、その詳細な図示を省略している。
Hereinafter, a transmitting device and a receiving device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of a transmitting
(装置構成)
〔送信装置〕
図1を参照するに、本実施形態の送信装置10は、前方向誤り訂正方式の送信装置であり、シリアル/パラレル変換部11と、誤り訂正符号化部12と、符号化率設定部13と、マッピング部14と、直交変調部15と、符号化率判別信号多重部16とを備える。即ち、送信装置10の機能ブロック構成は、集合分割法による符号化変調送信装置と変わらないが、誤り訂正符号化部12の処理、符号化率設定部13及び、附随するマッピング部14が従来技法と異なる。
(Device configuration)
[Transmitter]
Referring to FIG. 1, the
シリアル/パラレル変換部11は、1ビットの送信データ系列を、使用する変調方式の多値数をLとするとM=log2Lビットのデータ系列(64値変調の場合、M=log264=6ビットの系列)に変換し、誤り訂正符号化部12に送出する。
The serial /
誤り訂正符号化部12は、第1誤り訂正符号化部12‐1〜第6誤り訂正符号化部12‐6から構成され、所定の誤り訂正符号(例えば、BCH符号及びLDPC符号)により符号化した6系統の符号系列を生成する。
The error
第1誤り訂正符号化部12‐1〜第6誤り訂正符号化部12‐6のそれぞれは、外符号を実施例1としてBCH(65535,65343)短縮符号とし、内符号を符号長44880のLDPC符号とする。また、後述するLDPC符号に適用する符号化率が120/120の場合は、LDPCパリティは付加せず、実施例1としてBCH(65535,65343)短縮符号のみで誤り訂正符号化を行う。尚、後述するように、実施例3のスロットでは、BCH(65535,65167)短縮符号とすることができる。 In each of the first error correction coding unit 12-1 to the sixth error correction coding unit 12-6, the external code is used as the BCH (65535, 65343) shortened code as the first embodiment, and the internal code is the LDPC having a code length of 44880. Let it be a code. When the coding rate applied to the LDPC code described later is 120/120, LDPC parity is not added, and as Example 1, error correction coding is performed using only the BCH (65535, 65343) shortened code. As will be described later, in the slot of the third embodiment, a BCH (65535, 65167) abbreviated code can be used.
符号化率設定部13は、当該集合分割法におけるシンボル構成ビットの各ビットに対してLDPC符号の符号化率を個別に設定する。特に、本発明に係るLDPC符号として、平均符号化率96/120(即ち、4/5)を有し、後述する第1ビットから第2ビットに至る分割において第1ビットにおけるシンボル間の最小ユークリッド距離と第2ビットにおけるシンボル間の最小ユークリッド距離が等しく、また、第2ビットから第3ビット、第3ビットから第4ビット、第4ビットから第5ビット、第5ビットから第6ビットに至る分割においては、第4ビットのシンボル間の最小ユークリッド距離と第5ビットのシンボル間の最小ユークリッド距離とが等しく、第5ビットのシンボル間の最小ユークリッド距離と第6ビットのシンボル間の最小ユークリッド距離が等しくなるよう分割する変形集合分割法に基づく64QAM変調の各ビットにおいて、第1ビットには符号化率52/120、第2ビットには符号化率52/120、第3ビットには112/120、第4ビットには符号化率120/120(LDPCパリティ無し)、第5ビットには符号化率120/120(LDPCパリティ無し)、第6ビットには符号化率120/120(LDPCパリティ無し)の符号化率を設定する。これにより、誤り訂正符号化部12は、第1ビットから第2ビットに至る分割において第1ビットにおけるシンボル間の最小ユークリッド距離と第2ビットにおけるシンボル間の最小ユークリッド距離が等しく、また、第2ビットから第3ビット、第3ビットから第4ビット、第4ビットから第5ビット、第5ビットから第6ビットに至る分割においては、第4ビットのシンボル間の最小ユークリッド距離と第5ビットのシンボル間の最小ユークリッド距離とが等しく、第5ビットのシンボル間の最小ユークリッド距離と第6ビットのシンボル間の最小ユークリッド距離が等しくなるよう分割する変形集合分割法によるシンボル構成ビットの訂正能力を考慮した符号化率が設定され、十分な訂正能力を有するLDPC符号化を行うことができる。これにより、集合分割法における周波数利用効率を高めることが可能となる。
The coding
上記設定に基づき誤り訂正符号化部12から得られる符号群をスロット化した場合の実施例1のスロット構成を図2に示す。尚、本発明において、LDPC符号長は44880であり、高度衛星放送方式(非特許文献5参照)と同一の符号長であることから、高度衛星放送方式のスロットのビット割り当てに準じてスロット化することが可能であり、図2においてもスロットヘッダを初めとして、同様の割り当てを適用することが可能である。また、後述するマッピング部14においても、64QAM適用時にビット割り当ての過不足が生じないマッピングが可能である。
FIG. 2 shows the slot configuration of the first embodiment when the code group obtained from the error
マッピング部14は、当該6系統の符号系列を入力シンボル系列とし、シンボルに対応した信号点のI軸及びQ軸の振幅値を変調信号点系列として出力する。図3には、本発明に係る64QAMにおける変形集合分割法を適用した場合のシンボルへのビット割り当て例を示している。また、図3に示すマッピングによる変形集合分割法を適用した場合の、64QAMの集合分割のプロセスを図4及び図5に示す。即ち、本発明に係るマッピングに用いるシンボルと信号点との対応関係は、図4及び図5に示す第1ビットから第2ビットに至る分割において第1ビットにおけるシンボル間の最小ユークリッド距離と第2ビットにおけるシンボル間の最小ユークリッド距離が等しく、また、第2ビットから第3ビット、第3ビットから第4ビット、第4ビットから第5ビット、第5ビットから第6ビットに至る分割においては、第4ビットのシンボル間の最小ユークリッド距離と第5ビットのシンボル間の最小ユークリッド距離とが等しく、第5ビットのシンボル間の最小ユークリッド距離と第6ビットのシンボル間の最小ユークリッド距離が等しくなるよう構成した変形集合分割法により取得された集合分割を用いる。即ち、本発明の変形集合分割法では、第1ビットから第2ビットに至る分割において最小ユークリッド距離が等しく、また、第3ビットから第4ビット、第4ビットから第5ビット、第5ビットから第6ビットに至る分割において最小ユークリッド距離が等しくなるよう信号点を分割することで、シンボルと信号点の対応関係が取得される。従来技法の集合分割法である図15及び図16と、本発明の変形集合分割法である図4及び図5を比較した場合、従来技法では第1ビットから第6ビットにおいて、徐々に最小ユークリッド距離が拡大するのに対し、本発明においては、第1ビットから第2ビットに至る分割の前後で第1ビットにおけるシンボル間の最小ユークリッド距離と第2ビットにおけるシンボル間の最小ユークリッド距離は等しく、また、第2ビットから第3ビット、第3ビットから第4ビット、第4ビットから第5ビット、第5ビットから第6ビット(図4及び図5中一部省略)に至る分割において、第4ビットのシンボル間の最小ユークリッド距離と第5ビットのシンボル間の最小ユークリッド距離とが等しく、第5ビットのシンボル間の最小ユークリッド距離と第6ビットのシンボル間の最小ユークリッド距離が等しくなることがわかる。
The
本分割を適用した場合のC/N対ビット誤り率特性を図6に示す。図6より、第1ビットと第2ビットにおける誤り訂正前の特性がほぼ完全に一致し、また、第4ビット、第5ビット、第6ビットにおける誤り訂正前の特性がほぼ同等となることがわかる。さらに、C/N=16.0dBと交差する第1及び第2ビットのビット誤り率が1.47×10−1(図6における〇点線)であることがわかる。これは第1ビット及び第2ビットをそれぞれBPSKと想定して式(1)によりC/Nに換算した場合、−2.59dBとなる。上述したように−4.0dBが疑似エラーフリーを満たすC/N下限値の目安となることから、この−2.59dBとなるC/Nの値は、擬似エラーフリーが十分期待できる値である。よって、従来技法では困難であった第1ビットのLDPC符号設計を、本発明の技法では実現可能となる。本特性を踏まえて、第1ビットと第2ビットに適用するLDPC符号は同一の符号化率52/120が適用される。 FIG. 6 shows the C / N vs. bit error rate characteristics when this division is applied. From FIG. 6, it can be seen that the characteristics of the first bit and the second bit before error correction are almost completely the same, and the characteristics of the fourth bit, the fifth bit, and the sixth bit before the error correction are almost the same. Recognize. Further, it can be seen that the bit error rate of the first and second bits intersecting with C / N = 16.0 dB is 1.47 × 10 -1 (dotted line in FIG. 6). This is −2.59 dB when the first bit and the second bit are each assumed to be BPSK and converted into C / N by the equation (1). As described above, -4.0 dB is a guideline for the lower limit of C / N that satisfies the pseudo error free, so the value of C / N that is −2.59 dB is a value that can be sufficiently expected to be pseudo error free. .. Therefore, the LDPC code design of the first bit, which was difficult with the conventional technique, can be realized by the technique of the present invention. Based on this characteristic, the same coding rate of 52/120 is applied to the LDPC code applied to the first bit and the second bit.
したがって、マッピング部14は、上記対応関係に基づいて、複数の符号系列からなる入力シンボル系列を信号点系列に変換するシンボル/信号点変換手段として機能する。
Therefore, the
直交変調部15は、マッピング部14により生成された変調信号系列に対して、ロールオフフィルタ処理を実行後、直交変調を施した変調波信号を、外部の伝送路に伝送する。
The
符号化率判別信号多重部16は、符号化率設定部13により誤り訂正符号化部12に対して設定したシンボル構成ビットの各ビット用の符号化率情報を、符号化率設定部13から受け取り伝送多重制御信号(即ち、TMCC信号)によって伝送するよう直交変調部15における変調波信号に多重する機能を有する。
The coding rate discrimination
〔受信装置〕
本実施形態の受信装置20は、前方向誤り訂正方式の受信装置であり、直交復調部21と、第1〜第6ビット対数尤度比計算部22‐1〜22‐6と、第1〜第6ビット誤り訂正復号部23‐1〜23‐6と、パラレル/シリアル変換部24と、符号化率判別部25とを備える。即ち、受信装置20の機能ブロック構成は、集合分割法による符号化変調受信装置と変わらないが、直交復調部21及び、第1〜第6ビット誤り訂正復号部23‐1〜23‐6の処理が従来技法と異なる。
[Receiver]
The receiving
直交復調部21は、前述した本発明に係る変形集合分割法により得られたシンボルと信号点の対応関係に基づいて変調信号系列を変調した64QAMの変調波信号を、伝送路を介して送信装置10から受信して直交復調し、主信号のシンボルに対応する受信信号点系列を出力する。したがって、直交復調部21は、本発明による集合分割法により得られたシンボルと信号点の対応関係に基づいて変調された変調信号点系列を直交復調することで復元し出力する、直交復調手段として機能する。
The
第1ビット対数尤度比計算部22‐1は、本発明に係る集合分割法により得られたシンボルと信号点の対応関係に基づいて、シンボルを構成する第1ビットについて当該ビットが1及び0である確率(尤度)P11及びP10を求め、それらの比P11/P10の自然対数(LLR:対数尤度比)を計算し、第1ビット誤り訂正復号部23‐1に送出する。 The first bit log-likelihood ratio calculation unit 22-1 has 1 and 0 bits for the first bit constituting the symbol based on the correspondence between the symbol and the signal point obtained by the set division method according to the present invention. The probability (likelihood) P11 and P10 are calculated, and the natural logarithm (LLR: log-likelihood ratio) of their ratio P11 / P10 is calculated and sent to the first bit error correction decoding unit 23-1.
第1ビット誤り訂正復号部23‐1は、第1ビット対数尤度比計算部22‐1による第1ビットの対数尤度比を用いて、シンボルを構成する第1ビットに対して、符号化率判別部25から得られる第1ビット用符号化率情報である符号化率52/120に相当するLDPC符号検査行列にしたがって内符号誤り訂正を行い、さらに、LDPC復号結果を入力とし、実施例1ではBCH(65535,65343)短縮符号生成多項式にしたがって外符号誤り訂正を実行し、第1ビットの復号結果を第2ビット対数尤度比計算部22‐2及びパラレル/シリアル変換部24に送出する。
The first bit error correction decoding unit 23-1 encodes the first bit constituting the symbol by using the log likelihood ratio of the first bit by the first bit log-like likelihood ratio calculation unit 22-1. Internal code error correction is performed according to the LDPC code inspection matrix corresponding to the coding rate 52/120, which is the coding rate information for the first bit obtained from the
第2ビット対数尤度比計算部22‐2は、本発明による集合分割法により得られたシンボルと信号点の対応関係に基づいて、シンボルを構成する第2ビットについて第1ビット同様に対数尤度比を計算して第2ビット誤り訂正復号部23‐2に送出する。 The second bit log-likelihood ratio calculation unit 22-2 is based on the correspondence between the symbol and the signal point obtained by the set partitioning method according to the present invention, and the second bit constituting the symbol has the same log-likelihood as the first bit. The degree ratio is calculated and sent to the second bit error correction decoding unit 23-2.
第2ビット誤り訂正復号部23‐2は、第2ビット対数尤度比計算部22‐2による第2ビットの対数尤度比を用いて、シンボルを構成する第2ビットに対して、符号化率判別部25から得られる第2ビット用符号化率情報である符号化率52/120に相当するLDPC符号検査行列にしたがって内符号誤り訂正を行い、さらに、LDPC復号結果を入力とし、実施例1ではBCH(65535,65343)短縮符号生成多項式にしたがって外符号誤り訂正を実行し、第2ビットの復号結果を第3ビット対数尤度比計算部22‐3及びパラレル/シリアル変換部24に送出する。
The second bit error correction decoding unit 23-2 encodes the second bit constituting the symbol by using the logarithmic likelihood ratio of the second bit by the second bit logarithmic probability ratio calculation unit 22-2. Internal code error correction is performed according to the LDPC code inspection matrix corresponding to the coding rate 52/120, which is the coding rate information for the second bit obtained from the
第3ビット対数尤度比計算部22‐3は、本発明による集合分割法により得られたシンボルと信号点の対応関係に基づいて、シンボルを構成する第3ビットについて第1、第2ビット同様に対数尤度比を計算して第3ビット誤り訂正復号部23‐3に送出する。 The third bit log-likelihood ratio calculation unit 22-3 is the same as the first and second bits for the third bit constituting the symbol based on the correspondence between the symbol and the signal point obtained by the set partitioning method according to the present invention. The log-likelihood ratio is calculated and sent to the third bit error correction decoding unit 23-3.
第3ビット誤り訂正復号部23‐3は、第3ビット対数尤度比計算部22‐3による第3ビットの対数尤度比を用いて、シンボルを構成する第3ビットに対して、符号化率判別部25から得られる第3ビット用符号化率情報である符号化率112/120に相当するLDPC符号検査行列にしたがって内符号誤り訂正を行い、さらに、LDPC復号結果を入力とし、実施例1ではBCH(65535,65343)短縮符号生成多項式にしたがって外符号誤り訂正を実行し、第3ビットの復号結果を第4ビット対数尤度比計算部22‐4及びパラレル/シリアル変換部24に送出する。
The third bit error correction decoding unit 23-3 encodes the third bit constituting the symbol by using the log likelihood ratio of the third bit by the third bit log likelihood ratio calculation unit 22-3. Internal code error correction is performed according to the LDPC code inspection matrix corresponding to the
第4ビット対数尤度比計算部22‐4は、本発明による集合分割法により得られたシンボルと信号点の対応関係に基づいて、シンボルを構成する第4ビットについて第1、第2、第3ビット同様に対数尤度比を計算して第4ビット誤り訂正復号部23‐4に送出する。 The fourth bit logarithmic likelihood ratio calculation unit 22-4 describes the first, second, and first bits constituting the symbol based on the correspondence between the symbol and the signal point obtained by the partitioning method according to the present invention. The logarithmic likelihood ratio is calculated in the same manner as for the 3 bits and sent to the 4th bit error correction decoding unit 23-4.
第4ビット誤り訂正復号部23‐4は、第4ビット対数尤度比計算部22‐4による第4ビットの対数尤度比を用いて、シンボルを構成する第4ビットに対して、符号化率判別部25から得られる第4ビット用符号化率情報である符号化率120/120に相当する、実施例1のBCH(65535,65343)短縮符号生成多項式にしたがって外符号誤り訂正を実行し、第4ビットの復号結果をパラレル/シリアル変換部24に送出する。
The 4th bit error correction decoding unit 23-4 encodes the 4th bit constituting the symbol by using the log likelihood ratio of the 4th bit by the 4th bit log likelihood ratio calculation unit 22-4. External code error correction is executed according to the BCH (65535, 65343) shortened code generation polypoly of Example 1, which corresponds to the
第5ビット対数尤度比計算部22‐5は、本発明による集合分割法により得られたシンボルと信号点の対応関係に基づいて、シンボルを構成する第5ビットについて第1、第2、第3、第4ビット同様に対数尤度比を計算して第5ビット誤り訂正復号部23‐5に送出する。 The fifth bit log-likelihood ratio calculation unit 22-5 describes the first, second, and first bits constituting the symbol based on the correspondence between the symbol and the signal point obtained by the partitioning method according to the present invention. 3. Similarly to the 4th bit, the log-likelihood ratio is calculated and sent to the 5th bit error correction decoding unit 23-5.
第5ビット誤り訂正復号部23‐5は、第5ビット対数尤度比計算部22‐5による第5ビットの対数尤度比を用いて、シンボルを構成する第5ビットに対して、符号化率判別部25から得られる第5ビット用符号化率情報である符号化率120/120に相当する、実施例1のBCH(65535,65343)短縮符号生成多項式にしたがって外符号誤り訂正を実行し、第5ビットの復号結果をパラレル/シリアル変換部24に送出する。
The fifth bit error correction decoding unit 23-5 encodes the fifth bit constituting the symbol by using the log likelihood ratio of the fifth bit by the fifth bit logarithmic probability ratio calculation unit 22-5. External code error correction is executed according to the BCH (65535, 65343) shortened code generation polypoly of Example 1, which corresponds to the
第6ビット対数尤度比計算部22‐6は、本発明による集合分割法により得られたシンボルと信号点の対応関係に基づいて、シンボルを構成する第6ビットについて第1、第2、第3、第4、第5ビット同様に対数尤度比を計算して第6ビット誤り訂正復号部23‐6に送出する。 The sixth bit log-likelihood ratio calculation unit 22-6 describes the first, second, and first bits constituting the symbol based on the correspondence between the symbol and the signal point obtained by the partitioning method according to the present invention. The log-likelihood ratio is calculated in the same manner as in the third, fourth, and fifth bits, and sent to the sixth bit error correction decoding unit 23-6.
第6ビット誤り訂正復号部23‐6は、第6ビット対数尤度比計算部22‐6による第6ビットの対数尤度比を用いて、シンボルを構成する第6ビットに対して、符号化率判別部25から得られる第6ビット用符号化率情報である符号化率120/120に相当する、実施例1のBCH(65535,65343)短縮符号生成多項式にしたがって外符号誤り訂正を実行し、第6ビットの復号結果をパラレル/シリアル変換部24に送出する。
The sixth bit error correction decoding unit 23-6 encodes the sixth bit constituting the symbol by using the log likelihood ratio of the sixth bit by the sixth bit logarithmic probability ratio calculation unit 22-6. External code error correction is executed according to the BCH (65535, 65343) shortened code generation polypoly of Example 1, which corresponds to the
このようにして、第1〜第6ビット対数尤度比計算部22‐1〜22‐6及び第1〜第6ビット誤り訂正復号部23‐1〜23‐6は、第1ビットから第2ビットに至る分割において最小ユークリッド距離が等しく、また、第3ビットから第4ビット、第4ビットから第5ビット、第5ビットから第6ビットに至る分割において最小ユークリッド距離が等しくなるよう分割する変形集合分割法により得られたシンボルと信号点の対応関係に基づいて、ビット毎に得られる復号結果と対数尤度比を用いて、逐次復号を行う。したがって、第1〜第6ビット対数尤度比計算部22‐1〜22‐6及び第1〜第6ビット誤り訂正復号部23‐1〜23‐6は、上記集合分割を行い信号点へのシンボルの割り当てを行った信号点とシンボルの対応関係に基づいて各シンボル構成ビットの復号を行う復号手段として機能する。 In this way, the 1st to 6th bit log-like likelihood ratio calculation units 22-1 to 22-6 and the 1st to 6th bit error correction decoding units 23-1 to 23-6 are the first to second bits. A variant that divides so that the minimum Euclidean distance is equal in the division to the bit, and the minimum Euclidean distance is equal in the division from the 3rd bit to the 4th bit, the 4th bit to the 5th bit, and the 5th bit to the 6th bit. Sequential decoding is performed using the decoding result obtained for each bit and the logarithmic likelihood ratio based on the correspondence between the symbol and the signal point obtained by the set division method. Therefore, the 1st to 6th bit log-likelihood ratio calculation units 22-1 to 22-6 and the 1st to 6th bit error correction decoding units 23-1 to 23-6 perform the above-mentioned partitioning to the signal point. It functions as a decoding means for decoding each symbol constituent bit based on the correspondence between the signal point to which the symbol is assigned and the symbol.
パラレル/シリアル変換部24は、第1〜第6ビット誤り訂正復号部23‐1〜23‐6から得られるシンボルを構成するビットに対応するデータ系列の復号結果をパラレル/シリアル変換し、1ビットの受信データ系列を外部に送出する。
The parallel /
符号化率判別部25は、直交復調部21より得られる、誤り訂正符号の先頭を識別するために変調波信号に同期信号を多重する機能や伝送方式の設定等の情報を受信装置20に予告するための伝送多重制御信号を入力し、第1〜第6ビット誤り訂正復号部23‐1〜23‐6で使用する第1〜第6ビット用符号化率情報を伝送多重制御信号から判別して、第1〜第6ビット誤り訂正復号部23‐1〜23‐6にそれぞれ送出する。
The coding
なお、図2に示す実施例1においては、スロットヘッダ領域を活用して、TLVパケットなどのバイト単位で構成された可変長パケットを収容することが想定されるが、実施例1のスロット構成においては、スロットを構成する符号系列毎に見た場合、情報ビットがバイト単位で構成されておらず、可変長パケットの切れ目を示すバイト情報をスロットヘッダ領域に書き込むことが困難になることが予想される。 In the first embodiment shown in FIG. 2, it is assumed that the slot header area is utilized to accommodate a variable length packet configured in byte units such as a TLV packet, but in the slot configuration of the first embodiment. When viewed for each code sequence that constitutes a slot, it is expected that the information bits are not configured in byte units, and it will be difficult to write byte information indicating a break in a variable-length packet to the slot header area. NS.
そこで、図7に示す実施例2の符号系列ごとに情報ビットがバイト単位で構成されたスロット構成を用いることで、バイト単位で構成される可変長パケットの切れ目を示す情報をスロットヘッダ領域に書き込む機能を担保して収容することが可能となる。 Therefore, by using a slot configuration in which the information bits are configured in byte units for each code sequence of the second embodiment shown in FIG. 7, information indicating a break of the variable length packet composed in byte units is written in the slot header area. It is possible to secure the function and accommodate it.
また、より高い訂正能力のBCH符号を外符号として適用するために、44880ビットからなる符号長のスロットを、BCH(65535,65167)短縮符号を用いて図8に示すような実施例3のスロット構成とすることができる。 Further, in order to apply a BCH code having a higher correction capability as an external code, a slot having a code length of 44880 bits is replaced with a slot of Example 3 as shown in FIG. 8 using a BCH (65535, 65167) shortened code. It can be configured.
つまり、図2に示す実施例1のスロット構成では、従来からの高度衛星放送方式のスロット構成と同様に、176ビットのスロットヘッダと6ビットのスタッフビットが設けられており、目標とする所要C/Nにおいて、シンボル構成ビットの各ビットのうち最小ユークリッド距離が大きくなる第4ビット(a4)、第5ビット(a5)及び最下位ビット(a6)のビット誤りが、BCH(65535,65343)短縮符号のみで十分に訂正できないほど大きくなるような場合に、44880ビットからなる符号長を変えることなく訂正能力の強化を行うことが望ましい。また、第1ビットから第3ビットの各ビットにおいてもBCH(65535,65167)短縮符号を適用することで、第1ビットから順に復号する際の誤り伝搬の影響を軽減することが可能となる。 That is, in the slot configuration of the first embodiment shown in FIG. 2, a 176-bit slot header and a 6-bit stuff bit are provided as in the conventional slot configuration of the advanced satellite broadcasting system, and the target required C is provided. In / N, the bit error of the 4th bit (a4), the 5th bit (a5), and the least significant bit (a6) in which the minimum Euclidean distance is large among the bits of the symbol constituent bits is shortened by BCH (65535, 65343). When the code is too large to be corrected by the code alone, it is desirable to enhance the correction capability without changing the code length consisting of 44880 bits. Further, by applying the BCH (65535, 65167) shortening code to each of the first bit to the third bit, it is possible to reduce the influence of error propagation when decoding in order from the first bit.
そこで、図8に示すように、実施例3のスロット構成では、スロットヘッダの領域を削除し、削除した176ビットについてはBCH符号のパリティに割り当て、訂正能力12ビットのBCH(65535,65343)短縮符号から訂正能力23ビットのBCH(65535,65167)短縮符号に強化する。このようにスロットヘッダを削除しても、伝送多重制御信号に、この双方を識別可能な情報を設けることで信号識別上の問題は生じない。 Therefore, as shown in FIG. 8, in the slot configuration of the third embodiment, the slot header area is deleted, the deleted 176 bits are allocated to the parity of the BCH code, and the BCH (65535, 65343) shortening of the correction capability of 12 bits is performed. The code is strengthened to a BCH (65535, 65167) shortened code with a correction capacity of 23 bits. Even if the slot header is deleted in this way, there is no problem in signal identification by providing information that can distinguish both of them in the transmission multiplex control signal.
これにより、本発明に係るスロット構成は、目標とする所要C/Nが十分に高い場合(即ち、BCH(65535,65343)短縮符号によって定まる所要C/Nよりも高い目標値となる場合)は、実施例3のスロット構成(図8)を採用し、目標とする所要C/Nに応じて、実施例1または実施例2のスロット構成(図2、図7)と実施例3のスロット構成(図8)を切り替えて採用する。 As a result, in the slot configuration according to the present invention, when the target required C / N is sufficiently high (that is, when the target value is higher than the required C / N determined by the BCH (65535, 65343) abbreviation code). , The slot configuration of the third embodiment (FIG. 8) is adopted, and the slot configuration of the first embodiment or the second embodiment (FIG. 2, 7) and the slot configuration of the third embodiment are adopted according to the target required C / N. (Fig. 8) is switched and adopted.
尚、BCH(65535,65167)短縮符号の生成多項式は、特許文献1に開示されているとおりである。また、BCH(65535,65343)短縮符号の生成多項式は、非特許文献5に開示されているとおりである。
The BCH (65535, 65167) abbreviated code generation polynomial is as disclosed in
本発明の効果として、図1の送信装置10及び受信装置20、図8のスロット構成を用いた場合の伝送性能(シミュレーション結果)を説明する。伝送モデルは白色雑音を想定し、LDPC符号の復号反復回数は1段あたり最大50回に設定した。
As an effect of the present invention, the transmission performance (simulation result) when the
図9には、同等の符号化率を有する例として、DVB−S2の64APSK符号化率4/5及びグレイ符号化64QAMに高度BS方式のLDPC符号(符号化率4/5)を適用した場合の特性を併記した。尚、図9の結果を線形外挿補間し、BER=1×10−11のC/Nを所要C/Nと定義した。所要C/Nの比較結果を図10に示す。図10より、本発明は、DVB−S2Xに対して、0.01dB、グレイ符号化64QAMに対して、0.67dBの改善があることがわかる。
In FIG. 9, as an example having the same coding rate, when the LDPC code (
上述の実施形態では特定の例を基に説明したが、本発明は伝送方式を指定するものではなく、衛星放送、地上放送、移動通信、固定通信などの他の伝送方式にも適用可能である。また、本発明に係る変形集合分割法による図3に示す信号点配置は一例を示したものに過ぎず、例えば図3における位相関係を180度反転させたものとするなど、本発明の趣旨から逸脱しない限りにおいて他の信号点配置とすることができる。 Although the above-described embodiment has been described based on a specific example, the present invention does not specify a transmission method, and is applicable to other transmission methods such as satellite broadcasting, terrestrial broadcasting, mobile communication, and fixed communication. .. Further, the signal point arrangement shown in FIG. 3 by the modified partition of a set method according to the present invention is only an example, and for example, the phase relationship in FIG. 3 is inverted by 180 degrees from the purpose of the present invention. Other signal point arrangements can be used as long as they do not deviate.
本発明によれば、誤り訂正符号と多値変調(64QAM)の組み合わせにおける符号化変調の性能を向上させ、白色雑音下における伝送性能を向上させることが可能となるので、誤り訂正符号と多値変調(64QAM)を利用する任意の用途に有用である。 According to the present invention, it is possible to improve the performance of coded modulation in the combination of the error correction code and multi-level modulation (64QAM) and improve the transmission performance under white noise. Therefore, the error-correcting code and multi-level modulation can be improved. It is useful for any application that utilizes modulation (64QAM).
10 送信装置
11 シリアル/パラレル変換部
12 誤り訂正符号化部
12‐1 第1誤り訂正符号化部
12‐2 第2誤り訂正符号化部
12‐3 第3誤り訂正符号化部
12‐4 第4誤り訂正符号化部
12‐5 第5誤り訂正符号化部
12‐6 第6誤り訂正符号化部
13 符号化率設定部
14 マッピング部
15 直交変調部
16 符号化率判別信号多重部
20 受信装置
21 直交復調部
22‐1 第1ビット対数尤度比計算部
22‐2 第2ビット対数尤度比計算部
22‐3 第3ビット対数尤度比計算部
22‐4 第4ビット対数尤度比計算部
22‐5 第5ビット対数尤度比計算部
22‐6 第6ビット対数尤度比計算部
23‐1 第1ビット誤り訂正復号部
23‐2 第2ビット誤り訂正復号部
23‐3 第3ビット誤り訂正復号部
23‐4 第4ビット誤り訂正復号部
23‐5 第5ビット誤り訂正復号部
23‐6 第6ビット誤り訂正復号部
24 パラレル/シリアル変換部
25 符号化率判別部
10
Claims (13)
64QAMによる直交変調手段と、
前記64QAMの変調に用いる信号点の割り当てとして、第1ビットから第2ビットに至る分割において第1ビットのシンボル間の最小ユークリッド距離が等しくなるように第1ビットのビット値に応じて2種類に分割し、第2ビットから第3ビットに至る分割において第2ビットのシンボル間の最小ユークリッド距離が等しくなるように第2ビットのビット値に応じて2種類に分割し、第3ビットから第4ビットに至る分割において第3ビットのシンボル間の最小ユークリッド距離が等しくなるように第3ビットのビット値に応じて2種類に分割し、第4ビットから第5ビットに至る分割において第4ビットのシンボル間の最小ユークリッド距離が等しくなるように第4ビットのビット値に応じて2種類に分割し、第5ビットから第6ビットに至る分割において第5ビットのシンボル間の最小ユークリッド距離が等しくなるように第5ビットのビット値に応じて2種類に分割して第6ビットのシンボル間の最小ユークリッド距離を等しくするとともに、第1ビットにおけるシンボル間の最小ユークリッド距離と第2ビットにおけるシンボル間の最小ユークリッド距離とが等しく、第4ビットのシンボル間の最小ユークリッド距離と第5ビットのシンボル間の最小ユークリッド距離とが等しく、第5ビットのシンボル間の最小ユークリッド距離と第6ビットのシンボル間の最小ユークリッド距離とが等しくなるように分割する集合分割法により64QAMの変調に用いる信号点への割り当てを行うシンボルについて、LDPC符号及びBCH符号から構成される連接符号を用いて6ビットで分割可能な複数の符号系列からなるシンボル構成ビットを形成する誤り訂正符号化手段とを備え、
前記LDPC符号の符号化率は、前記シンボル構成ビットの最上位ビットから最下位ビットへのビット順に当該集合分割法により分割されるシンボルのシンボル構成ビットについて、所要訂正能力に応じて該ビット毎に定められており、
前記誤り訂正符号化手段は、該ビット毎に定められたLDPC符号の符号化率を用いて、LDPC平均符号化率が96/120となるよう前記64QAMのシンボル構成ビットを形成することを特徴とする送信装置。 A transmitter that transmits digital data
Quadrature modulation means by 64QAM and
As the assignment of signal points used for the modulation of 64QAM, there are two types according to the bit value of the first bit so that the minimum Euclidean distance between the symbols of the first bit is equal in the division from the first bit to the second bit. It is divided into two types according to the bit value of the second bit so that the minimum Euclidean distance between the symbols of the second bit is equal in the division from the second bit to the third bit, and the third bit to the fourth bit are divided. It is divided into two types according to the bit value of the 3rd bit so that the minimum Euclidean distance between the symbols of the 3rd bit is equal in the division to the bit, and the 4th bit is divided in the division from the 4th bit to the 5th bit. It is divided into two types according to the bit value of the 4th bit so that the minimum Euclidean distance between the symbols is equal, and the minimum Euclidean distance between the symbols of the 5th bit becomes equal in the division from the 5th bit to the 6th bit. As described above, the minimum Euclidean distance between the symbols of the 6th bit is equalized by dividing into two types according to the bit value of the 5th bit, and the minimum Euclidean distance between the symbols in the 1st bit and the symbol in the 2nd bit are equalized. The minimum Euclidean distance is equal, the minimum Euclidean distance between the 4th bit symbols and the minimum Euclidean distance between the 5th bit symbols are equal, and the minimum Euclidean distance between the 5th bit symbols and the 6th bit symbol. Symbols that are assigned to signal points used for 64QAM modulation by the set division method that divides so that they are equal to the minimum Euclidean distance can be divided into 6 bits using a concatenated code consisting of an LDPC code and a BCH code. It is provided with an error correction coding means for forming a symbol constituent bit consisting of a plurality of code sequences.
The coding rate of the LDPC code is set for each bit of the symbol constituent bits of the symbol divided by the set division method in the bit order from the most significant bit to the least significant bit of the symbol constituent bits according to the required correction capability. It has been set and
The error correction coding means is characterized in that the 64QAM symbol constituent bits are formed so that the LDPC average coding rate is 96/120 by using the coding rate of the LDPC code determined for each bit. Transmitter.
前記集合分割法によりLDPC符号及びBCH符号から構成される連接符号化を施した64QAMの変調波信号を直交復調し、受信信号点系列を出力する直交復調手段と、
前記64QAMの受信信号点系列から、6ビットで分割可能な複数の符号系列からなるシンボル構成ビットを取得し、ビット毎に定められたLDPC符号の符号化率を用いてLDPC復号処理を施すとともに、BCH復号処理を施す復号手段とを備え、
前記ビット毎に定められたLDPC符号の符号化率は、前記集合分割法により分割されるシンボルのシンボル構成ビットについて、所要訂正能力に応じて該ビット毎に定められ、且つ該ビット毎に定められたLDPC符号の符号化率のLDPC平均符号化率が96/120となるよう構成されていることを特徴とする受信装置。 A digital data receiving device that receives a 64QAM modulated wave signal transmitted from the transmitting device according to any one of claims 1 to 8 and performs demodulation and decoding processing.
And quadrature demodulating means for quadrature demodulating the modulated wave signal of 64QAM subjected to constituted concatenated coding from the LDPC code and BCH code, and outputs the received signal point sequence by the set partitioning method,
From the received signal point sequence of 64QAM, a symbol constituent bit consisting of a plurality of code sequences that can be divided by 6 bits is acquired, and LDPC decoding processing is performed using the coding rate of the LDPC code determined for each bit, and the operation is performed. It is equipped with a decoding means that performs BCH decoding processing.
Coding rate of the LDPC code defined for each of the bits, the symbol bits constituting the symbols are divided by the set partitioning method, is determined for each said bit in response to the required correction capability, and is determined for each said bit A receiving device characterized in that the LDPC average coding rate of the coding rate of the LDPC code is 96/120.
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