JPH03274933A - Interleave synchronizing circuit - Google Patents

Interleave synchronizing circuit

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Publication number
JPH03274933A
JPH03274933A JP2075968A JP7596890A JPH03274933A JP H03274933 A JPH03274933 A JP H03274933A JP 2075968 A JP2075968 A JP 2075968A JP 7596890 A JP7596890 A JP 7596890A JP H03274933 A JPH03274933 A JP H03274933A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
phase
frame synchronization
interleave
interleave frame
bits
Prior art date
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Pending
Application number
JP2075968A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Satoshi Aikawa
聡 相河
Yasuhisa Nakamura
康久 中村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP2075968A priority Critical patent/JPH03274933A/en
Publication of JPH03274933A publication Critical patent/JPH03274933A/en
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  • Error Detection And Correction (AREA)
  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
  • Detection And Prevention Of Errors In Transmission (AREA)
  • Time-Division Multiplex Systems (AREA)
  • Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)

Abstract

PURPOSE:To synchronize an interleave frame and to remove phase indefinition by extracting only an information bit on the reception side, deciding one absolute phase from plural pulled-in phases and synchronizing the interleave frame. CONSTITUTION:A received signal with the phase indefinition is fetched into a demapping means and the information bit corresponding to a pulse for interleave frame synchronization is extracted and equivalently converted to the plural pulled-in phases by an interleave frame synchronization establishing means. Then, an interleave frame synchronizing phase is searched in each phase. In such a case, since the interleave synchronizing frame is discovered in only one absolute phase is the respective pulled-in phases, the interleave frame synchronization is established and the phase indefinition can be removed by detecting the absolute phase.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

〔産業上の利用分野〕 本発明は、ランダム誤りに対して誤り訂正能力が高い符
号化変調方式と、バースト誤りに対して誤り訂正能力を
高めることができるインターリーブ方式とを併用するデ
ィジタル通信において、受信側でインターリーブフレー
ム同期位相を検出するインターリーブ同期回路に関する
。 〔従来の技術〕 従来から強力な誤り訂正方式として、符号化変調方式が
検討されている( G、 Ungerboeck、“C
hannelcoding with 5ultile
vel/phase signals”、 IEEET
ran、 IT、 vol、IT−28,pI)55−
67.1982)。 一方、多値変調方式では、絶対位相の伝送が不可能な場
合に差動論理変換を用いて位相不確定性の問題を解決し
ているが、符号化変調方式に差動論理変換を用いる場合
には、符号をトランスペアレントにする必要がある。な
お、現在トランスペアレント符号の探索が行われている
(L、Wei、“ROtationally 1nva
riant Convolutional chann
elcoding with expanded si
gnal 5pace part2”、IEEEJ−S
ACvol、5Ac−2,No5.pp672−686
.Sep、1984)が、拘束長の大きい符号では十分
な符号化利得が得られる符号は発見されていない。 したがって、現状では、符号化変調方式の冗長性を利用
して、位相不確定性を除去する解決方法(高架、相河、
中村、“符号化変調に適した基準搬送波位相不確定性除
去回路”、電子情報通信学会レター82分冊89年12
月)が有効である。 〔発明が解決しようとする課題〕 ところで、ディジタルマイクロ波通信では、符号化利得
の大きい符号化変調方式の適用が検討されている(A、
Chouly and H,5ari、 ’ Appl
icationof Trellis coding 
to digital microwave radi
。 IEEE ICC88,15−1,June 1988
)が、符号化変調方式はランダム誤り訂正符号に属し、
バースト誤りに対しては大きな改善効果は期待できない
。 しかし、ディジタルマイクロ波通信では、熱雑音、フェ
ージングその他による誤りのみならず、レーダ干渉その
他によるバースト誤り対策が重要な課題になっており、
その解決手段の一つとしてバースト誤りをランダム化す
ることにより、誤り訂正能力を向上させるインターリー
ブ方式が提案されている。 なお、インターリーブが適用される場合には、一定のイ
ンターリーブサイズのインターリーブフレームごとにメ
モリに記憶し、読み出し順序を変えて送信する処理が行
われる。したがって、受信側では、信号の順序を元に戻
すデインターリーブを行う必要がある。このためには、
受信側でインターリーブフレームの同期を確立すること
が不可欠であるが、それには送信側で同期用パルスを挿
入し、受信側でこれを検出して同期を確立する方法が一
般的である。 ところで、符号化変調方式にインターリーブ方式を併用
した場合において、同期用パルスを抽出するためには、
位相不確定性が除去されている必要がある。しかし、こ
のために差動論理変換を用いる方法は、上述したように
符号化利得の面で得策ではない。 また、符号化変調方式の冗長性を利用する場合には、位
相不確定性除去回路の入力段ですでにデインターリーブ
されている必要があり、従来の方法では実現されていな
かった。 本発明は、符号化変調方式とインターリーブ方式とを併
用する場合に、十分に大きな符号化利得が得られる符号
を用いても、位相不確定性除去とインターリーブ同期と
を可能にするインターリーブ同期回路を提供することを
目的とする。 〔課題を解決するための手段〕 第1図は、本発明回路の原理構成を示すブロック図であ
る。 請求項1に記載の本発明は、送信データ列の符量化ビッ
トおよび非符号化ピントを所定の信号空間上にマツピン
グしインターリーブして送信され、その受信信号をデイ
ンターリーブした後に対応する復号処理を行う符号化変
調とインターリーブとを併用したディジタル通信方式の
インターリーブ同期回路において、送信データ列にイン
ターリーブフレーム同期用パルスが挿入される構成であ
り、所定の信号空間上に配置された受信信号をデマツピ
ングし、インターリーブフレーム同期用パルスに対応す
る情報ビットを抽出するデマツピング手段と、情報ビッ
ト出力を等価的に位相回転させ、得られた複数の引込位
相からインターリーブフレーム同期位相を探し、その絶
対位相を判別してインターリーブフレーム同期確立し、
位相不確定性を除去して受信信号のデインターリーブ処
理に供するインターリーブフレーム同期確立手段とを備
えて構成する。 請求項2に記載の発明は、送信データ列の符号化ビット
および非符号化ビットを所定の信号空間上にマツピング
しインターリーブして送信され、その受信信号をデイン
ターリーブした後に対応する復号処理を行う符号化変調
とインターリーブとを併用したディジタル通信方式にお
いて、送信データ列の非符号化ビットを回転対称に配置
し、その非符号化ビット系列にインターリーブフレーム
同期用パルスが挿入される構成であり、受信信号から非
符号化ビットをデマツピングするデマツピング手段と、
デマツピング手段の出力に応じてインターリーブフレー
ム同期確立し、受信信号のデインターリーブ処理に供す
るインターリーブフレーム同期確立手段とを備えて構成
する。 (作 用〕 請求項1に記載の本発明は、位相不確定性のある受信信
号をデマツピング手段に取り込み、インターリーブフレ
ーム同期用パルスに対応する情報ビットを抽出し、さら
にインターリーブフレーム同期確立手段で、複数の引込
位相に等価的に変換し、それぞれの位相でインターリー
ブフレーム同期位相を探す。 ここで、各引込位相のうち1つは絶対位相であり、その
絶対位相においてのみインターリーブフレーム同期位相
が見つかることにより、インターリーブフレーム同期を
確立し、その絶対位相の検出により位相不確定性を除去
することができる。 請求項2に記載の発明は、インターリーブフレーム同期
用パルスが回転対称に配置される非符号化ビットに挿入
されるので、その非符号化ビットを受信側でデマツピン
グしても位相不確定性はなく、インターリーブフレーム
同期を確立することができる。 〔実施例〕 以下、図面に基づいて本発明の実施例について詳細に説
明する。 第2図は、符号器およびマツピング回路の構成例を示す
ブロック図である。 なお、本実施例では、符号化16QAMで符号化率1/
2の符号器を用いた例を示す。 第2図において、符号器21には符号化される1ピント
が入力され、2ビツトの符号化ビットが出力される。こ
の2ピントの符号化ビットと、符号化されない2ビツト
の非符号化ビットは、マツピング回路23に入力され、
対応する信号点に配置される。 符号器21は、1ビツトのデータ列χの入力に対して、
そのままの出力yと検査系列Zから構成される符号化ビ
ットを出力する。一般に符号は、符号器出力のうち情報
データ部分は入力データと同一のものとなる(y=x)
組織符号と、それらが異なる(y−s−x)非組織符号
に分類されるが、ここでは組織符号を形成する例である
。すなわち、符号化率1/2の組織符号の場合には、■
ピントは符号器入力をそのまま出力し、他の1ピントは
−gにシフトレジスタ25および排他的論理和回路27
で構成される回路から出力される。 第3図は、マツピング回路23におけるマツピング配置
例を示す図である。 図において、2ビツトの符号化ビットをC01C1とし
、2ビツトの非符号化ビットをUO1U1とし、各信号
点に対応するマツピング回路の出力データ列を(Co 
 CI  UOUl)で示す。 本実施例では、第3図に示すように、符号化ビットは同
一の符号化ビットの信号点ができるだけ遠くあるように
配置したセットパーティション(set partit
ion)法に従い、非符号化ビットは回転対称とする。 すなわち、非符号化ビットが
[Industrial Field of Application] The present invention provides a method for digital communication that uses both a coded modulation method that has a high error correction ability for random errors and an interleaving method that can improve the error correction ability for burst errors. The present invention relates to an interleave synchronization circuit that detects an interleave frame synchronization phase on the receiving side. [Prior Art] A coded modulation method has been considered as a powerful error correction method (G., Ungerboeck, “C
channel coding with 5ultile
vel/phase signals”, IEEE
ran, IT, vol, IT-28, pI)55-
67.1982). On the other hand, in multilevel modulation, differential logic conversion is used to solve the problem of phase uncertainty when absolute phase transmission is impossible, but when differential logic conversion is used in coded modulation, requires the code to be transparent. Note that a search for a transparent code is currently underway (L, Wei, “ROtationally 1nva
riant Convolutional channel
elcoding with expanded si
gnal 5pace part2", IEEEJ-S
ACvol, 5Ac-2, No5. pp672-686
.. Sep, 1984), but a code with a large constraint length that provides a sufficient coding gain has not been found. Therefore, currently there are solutions that take advantage of the redundancy of the coded modulation scheme to remove the phase uncertainty (elevated, Aikawa,
Nakamura, “Reference carrier phase uncertainty removal circuit suitable for coded modulation,” IEICE Letters 82 Volume 12, 1989.
month) is valid. [Problems to be Solved by the Invention] Incidentally, in digital microwave communication, application of a coded modulation method with a large coding gain is being considered (A,
Chouly and H, 5ari, 'Appl.
cation of Trellis coding
to digital microwave radio
. IEEE ICC88, 15-1, June 1988
), but the coded modulation method belongs to random error correction code,
No significant improvement effect can be expected for burst errors. However, in digital microwave communications, countermeasures against not only errors caused by thermal noise, fading, etc., but also burst errors caused by radar interference, etc., have become important issues.
As one solution to this problem, an interleave method has been proposed that improves error correction capability by randomizing burst errors. Note that when interleaving is applied, a process is performed in which each interleave frame of a fixed interleave size is stored in a memory, and the reading order is changed and transmitted. Therefore, on the receiving side, it is necessary to perform deinterleaving to restore the order of the signals. For this purpose,
It is essential to establish synchronization of interleaved frames on the receiving side, and a common method for this is to insert a synchronization pulse on the transmitting side and detect this on the receiving side to establish synchronization. By the way, in order to extract the synchronization pulse when the interleave method is used in combination with the coded modulation method,
Phase uncertainties must be removed. However, the method of using differential logic conversion for this purpose is not a good idea in terms of coding gain, as described above. Furthermore, when using the redundancy of the coded modulation method, it is necessary to already perform deinterleaving at the input stage of the phase uncertainty removal circuit, which has not been achieved using conventional methods. The present invention provides an interleave synchronization circuit that enables phase uncertainty removal and interleave synchronization even when a code that provides a sufficiently large coding gain is used when a coded modulation method and an interleave method are used together. The purpose is to provide. [Means for Solving the Problems] FIG. 1 is a block diagram showing the basic configuration of the circuit of the present invention. The present invention according to claim 1 is characterized in that encoded bits and non-coded bits of a transmission data stream are mapped and interleaved on a predetermined signal space and transmitted, and the received signal is deinterleaved and then a corresponding decoding process is performed. In an interleave synchronization circuit for a digital communication system that uses both coded modulation and interleaving, an interleave frame synchronization pulse is inserted into the transmitted data string, and the received signal arranged in a predetermined signal space is demapped. , a demapping means for extracting the information bit corresponding to the pulse for interleave frame synchronization, and a means for equivalently rotating the phase of the information bit output, searching for the interleave frame synchronization phase from the obtained plurality of pull-in phases, and determining its absolute phase. Establish interleaved frame synchronization,
and interleave frame synchronization establishing means for removing phase uncertainty and subjecting the received signal to deinterleaving processing. The invention according to claim 2 provides a method for mapping and interleaving coded bits and non-coded bits of a transmission data string onto a predetermined signal space, and transmitting the resultant data, and deinterleaving the received signal and then performing corresponding decoding processing. In a digital communication system that uses both coded modulation and interleaving, the non-coded bits of the transmitted data stream are arranged rotationally symmetrically, and a pulse for interleaved frame synchronization is inserted into the non-coded bit stream. demapping means for demapping uncoded bits from the signal;
The apparatus includes interleave frame synchronization establishing means for establishing interleave frame synchronization in accordance with the output of the demapping means and for providing deinterleaving processing of the received signal. (Function) The present invention as set forth in claim 1 captures a received signal with phase uncertainty into the demapping means, extracts the information bit corresponding to the interleave frame synchronization pulse, and further includes the interleave frame synchronization establishing means, Equivalently transform into multiple entrainment phases and search for the interleaved frame synchronization phase in each phase. Here, one of each entrainment phase is an absolute phase, and the interleaved frame synchronization phase is found only in that absolute phase. Accordingly, interleave frame synchronization can be established and phase uncertainty can be removed by detecting its absolute phase. Since the non-encoded bits are inserted into bits, there is no phase uncertainty even if the unencoded bits are demapped on the receiving side, and interleaved frame synchronization can be established. An embodiment will be described in detail. Figure 2 is a block diagram showing an example of the configuration of an encoder and a mapping circuit. In this embodiment, the encoding rate is 1/1 with 16QAM encoding.
An example using No. 2 encoder is shown below. In FIG. 2, one pinto to be encoded is input to the encoder 21, and two encoded bits are output. These 2 pint encoded bits and 2 unencoded non-encoded bits are input to the mapping circuit 23,
placed at the corresponding signal point. The encoder 21 receives the input of the 1-bit data string χ as follows.
Output encoded bits consisting of the unchanged output y and the test sequence Z. Generally, in a code, the information data part of the encoder output is the same as the input data (y = x)
Although they are classified into systematic codes and non-systematic codes (y-s-x), here is an example of forming a systematic code. In other words, in the case of a systematic code with a coding rate of 1/2, ■
The pinto outputs the encoder input as it is, and the other pinto outputs the shift register 25 and exclusive OR circuit 27 to -g.
It is output from a circuit consisting of. FIG. 3 is a diagram showing an example of mapping arrangement in the mapping circuit 23. In the figure, the 2-bit encoded bit is C01C1, the 2-bit uncoded bit is UO1U1, and the output data string of the mapping circuit corresponding to each signal point is (Co
CI UOUl). In this embodiment, as shown in FIG.
ion) method, the non-encoded bits are rotationally symmetric. That is, the uncoded bits are

〔00〕となる中央位置の
4つの信号点を基準にすると、非符号化ビットが〔11
〕のものは4スミに位置し、〔10〕および〔01〕が
隣合う位置にきて回転対称になっている。 第4図は、インターリーブフレームの構成を示す図であ
る。 図において、縦に並ぶ4ビツトはマツピング回路23の
出力データ列に相当し、第3図においては(Co  C
I  UOUl)に対応する。また、横幅はセグメンl
−kに対応し、F1〜F4は挿入されるインターリーブ
フレーム同期用パルス(以下「同期用パルス」という)
を示す。 第4図(a)は、符号化ビット(CO,CI)および非
符号化ピッl−(UO,Ul)の双方に、同期用パルス
(Fl〜F4)が挿入される例である。 第4図(b)は、符号化ビットに同期用パルス(Fl〜
F2)が挿入される例である。第4図(C)は、非符号
化ビットに同期用パルス(Fl〜F2)が挿入される例
である。 なお、符号化ビットに同期用パルスが挿入される場合に
は、そのビットも符号器で符号化されるために、1ビツ
トの挿入であっても符号化されて2ビツトになる。 第5図は、本発明回路で用いるインターリーブのフォー
マットを示す図である。 図において、横方向をセグメン)k、縦方向をインター
リーブの深さdとする。すなわち、インターリーブサイ
ズnはkXdである。 また、各長方形はアレイ状に並ぶメモリであり、送信側
のインターリーバでは各データ列とも独立して横方向に
書き込み、縦方向に読み取る構成である。本実施例では
、4系列のデータ列を処理する構成であるので、アレイ
状のメモリが4つ重ねである。なお、それは、各タイム
スロットの4ビツトの関係を保ったままインターリーブ
を施すことを意味している。 したがって、そのためにはセグメントの同期を確立した
後に、その同期用パルスの周期性からインターリーブフ
レーム同期を確立することが必要となる。 第6図は、本発明を適用した符号化変調モデムの構成例
を示すブロック図である。 なお、第6図(a)は変調部の構成であり、第6図(ロ
)は復調部の構成である。 第6図(a)において、入力データ列は、同期用パルス
挿入回路51を介して、符号器21およびマツピング回
路23で構成される符号化変調部52に入力され、その
出力は同期用パルス挿入回路51に同期がとられるイン
ターリーバ53を介して16QAM変調器54に入力さ
れ、変調されて送信される。 第6図(b)において、受信信号が入力される16QA
MI調器61は、復調信号をデマツピング簡易復号器6
2およびデインターリーバ63に送出する。デマツピン
グ簡易復号器62の出力は、そのまま、90°移相器6
41.180°移相器642.270°移相器643を
介して、それぞれ同期回路65、〜653に入力され、
さらにその各出力は位相不確定性除去回路66に入力さ
れてインターリーブフレーム同期がとられる。位相不確
定性除去回路66の出力は、デインターリーバ63およ
び主信号移相器67に送出される。デインターリーバ6
3の出力は、主信号移相器67を介して復号器68に入
力され、復号化データが出力される。 以下、各部の入出力データの様子を示す第7図を参照し
て、符号化変調モデムの動作について説明する。 第7図(a)に示す3系列のデータ列が入力される同期
用パルス挿入回路51では、第4図に示すような同期用
パルスが挿入される(第7図う))。同期用パルス挿入
回路51の出力ビットの3系列目は符号器21で符号化
され、4系列のデータ列に変換されてマツピング回路2
3に入力される(第7図(C))。すなわち、検査列に
相当する4系列目の同期用パルスは、3系列目の同期用
パルスから生成されたものである。また、同期用パルス
は、第4図で説明したように、符号化ビットおよび非符
号化ビットの双方に挿入される場合と、符号化ピントあ
るいは非符号化ビットのみに挿入される場合がある。 マツピング回路23では、所定のマツピング処理が行わ
れ、その出力データ列はインターリーバ53で、4系列
のデータ列が4ビツトの関係を保ったままインターリー
ブされる(第7図(d))。 受信側で、16QAM復調器61から得られる復調信号
は、第7図(e)に示すように、位相不確定性のある信
号である。デマツピング簡易復号器62では、この復調
信号をデマツピングして簡易復号した後(第7図げ))
に、各移相器64.〜64゜で90°、180°、27
0°の移相を施す(第7図((2))。 同期回路65゜〜653では、移相処理をしない信号も
含めてそれぞれについてインターリーブフレーム同期位
相を探す。 インターリーブフレーム同期位相は、4つの同期回路6
5.〜653のうちの一つに必ず見つかり、位相不確定
性除去回路66ではその一つの引込位相でインターリー
ブフレーム同期が確立したかを検出することにより、位
相不確定性が除去される(第7図(社))。得られた結
果は、それぞれデインターリーバ63および主信号移相
器67に送られる。 主信号は、同期確立および位相不確定性除去後にデイン
ターリーブされ、主信号移相器67で絶対移相に移相さ
れ、復号器68において復号される。 なお、移相器は、同期検波用キャリアの位相を移相する
機能を受動的に実現するものであり、移相点に応じて4
系列のデータ列の対応するビットを反転させる構成であ
る。 第8図は、移相器の一構成例を示す図である。 図において、90°移相器641はIチャネルを反転さ
せる反転回路81で構成され、180°移相器64□は
■チャネルおよびQチャネルをともに反転させる反転回
路82.83で構成され、270゜移相器643はQチ
ャネルを反転させる反転回路84で構成され、ディジタ
ル信号処理で等価的な移相が行われる。 第9図は、デマツピング簡易復号器の一構成例を示すブ
ロック図である。 なお、第9図(a)は符号化ビットのデマツピング回路
の構成例であり、第9図(b)は簡易復号器の構成例で
ある。 デマツピング回路は、第3図に示した符号の場合には、
C0=Q1、CI=11となるので、Qlおよび11の
ビットをそのままC01C1に引き出す構成である。 簡易復号器は、第2図に示した符号器21で符号化され
る組織符号を用いた場合には、符号化ビットのうち1ピ
ッl−(Co)が符号化前と一致するので、そのピント
をそのまま引き出す構成である。 このように、本実施例では、位相不確定性のある受信信
号を各引込位相に等価的に変換し、各引込位相のうち1
つは絶対位相であり、その絶対位相においてのみインタ
ーリーブフレーム同期位相が見つかることにより、イン
ターリーブフレーム同期を確立し、その絶対位相の検出
により位相不確定性を除去するものであるが、同期用パ
ルスを符号化ビットのみに挿入することにより、受信側
のデマツピング簡易復号器62を簡単化することが可能
である。 すなわち、デマツピング簡易復号器62のデマツピング
回路は、送信側のマツピング回路の逆の操作を行う回路
であり、信号空間上に配置された受信信号を符号化変調
用のマツピング配置(符号化ビットはセットパーティシ
ョン法、非符号化ビットは回転対称)に従って変換する
構成である。 したがって、符号化2LQAMの場合には、Lビット入
力Lビット出力のメモリあるいはロジック回路が必要で
あるが、符号化ピントのみに同期用パルスを挿入する場
合(第4図(b))には、デマツピング回路は符号化ビ
ットのみについて必要となる。一方、符号化ピントのデ
マツピング回路は、セットパーティション法の周期性か
ら簡単な構成で実現可能であり、デマツピング簡易復号
器62を簡単化することができる。 ところで、符号化変調方式におけるマツピング方法は、
符号化ビットについてはセットパーティション法によっ
て決定されるが、非符号化ビットについは特に決められ
た方法はない。 そこで、同期用パルスを符号化変調の非符号化ビット系
列に挿入しく第4図(C))、かつ非符号化ビットを回
転対称に配置すると、受信側でデマツピングした後に、
非符号化ビットについて同期用パルスを検出し、インタ
ーリーブフレーム同期を確立することが可能である。す
なわち、非符号化ビットは回転対称であるので位相不確
定性はなく、位相不確定性除去回路の前段でインターリ
ーブフレーム同期が確立でき、その後にデインターリー
ブを行い、続いて別途位相不確定性除去を行う。 第10図は、このような方法に対応する符号化変調モデ
ムの他の構成例を示すブロック図である。 なお、第10図(a)は変調部の構成であり、第10図
[有])は復調部の構成である。 第10図(a)において、同期用パルスは、同期用パル
ス挿入回路51′で非符号化ビットに挿入される。変調
部の他の構成は、第6図(a)に示すものと同様である
。 第10図(b)において、非符号化ピットデマツピング
回路91は、非符号化ビットについてデマツピングして
同期回路93に送出する。同期回路93ではインターリ
ーブフレーム同期位相を探すが、非符号化ビットが回転
対称であるので位相不確定性を除去しないでインターリ
ーブフレーム同期が確立できる。デインターリーバ63
′では、同期回路93の出力に応じて主信号のデインタ
ーリーブを行い、別に設けた位相不確定性除去回路95
によって位相不確定性を除去し、復号器68で復号処理
が行われる。 〔発明の効果〕 上述したように、本発明は、受信側でインターリーブフ
レーム同期用パルスに対応する情報ビットのみを抽出し
、複数の引込位相から一つの絶対位相を判定してインタ
ーリーブフレーム同期をとることにより、符号化変調方
式におけるインターリーブが可能となる。すなわち、符
号化変調方式において、トランスペアレント符号を用い
た差動論理変換によらなくても位相不確定性除去が可能
となる。 したがって、差動論理変換では不可能である十分に大き
な符号化利得が得られる符号を用いて、インターリーブ
フレーム同期と位相不確定性除去を行うことができ、ラ
ンダム誤りに強い符号化変調方式において、さらにバー
スト誤りに強力な誤り訂正能力を発揮できるインターリ
ーブの適用が可能となる。
Based on the four signal points at the center that are [00], the unencoded bits are [11
] is located at the 4th corner, and [10] and [01] are located next to each other, making them rotationally symmetrical. FIG. 4 is a diagram showing the structure of an interleaved frame. In the figure, the 4 bits arranged vertically correspond to the output data string of the mapping circuit 23, and in FIG.
IUOUl). Also, the width is segment l
-k, and F1 to F4 are inserted interleave frame synchronization pulses (hereinafter referred to as "synchronization pulses")
shows. FIG. 4(a) is an example in which synchronization pulses (Fl to F4) are inserted into both encoded bits (CO, CI) and unencoded bits (UO, Ul). FIG. 4(b) shows a synchronization pulse (Fl~
F2) is inserted. FIG. 4(C) is an example in which synchronization pulses (F1 to F2) are inserted into non-encoded bits. Note that when a synchronization pulse is inserted into a coded bit, that bit is also coded by the encoder, so even if 1 bit is inserted, it is coded into 2 bits. FIG. 5 is a diagram showing the interleave format used in the circuit of the present invention. In the figure, the horizontal direction is segment (k), and the vertical direction is interleave depth d. That is, the interleave size n is kXd. Further, each rectangle is a memory arranged in an array, and the interleaver on the transmitting side has a configuration in which each data string is independently written in the horizontal direction and read in the vertical direction. In this embodiment, since the configuration is to process four data sequences, four array memories are stacked one on top of the other. Note that this means that interleaving is performed while maintaining the relationship between the 4 bits of each time slot. Therefore, for this purpose, after establishing segment synchronization, it is necessary to establish interleave frame synchronization based on the periodicity of the synchronization pulse. FIG. 6 is a block diagram showing a configuration example of a coded modulation modem to which the present invention is applied. Note that FIG. 6(a) shows the configuration of the modulation section, and FIG. 6(b) shows the configuration of the demodulation section. In FIG. 6(a), an input data string is inputted via a synchronization pulse insertion circuit 51 to an encoding modulation section 52 composed of an encoder 21 and a mapping circuit 23, and its output is a synchronization pulse insertion circuit 51. The signal is inputted to a 16QAM modulator 54 via an interleaver 53 synchronized with a circuit 51, modulated, and transmitted. In FIG. 6(b), 16QA to which the received signal is input
The MI modulator 61 demaps the demodulated signal using a simple decoder 6.
2 and the deinterleaver 63. The output of the demapping simple decoder 62 is directly transmitted to the 90° phase shifter 6.
41, 180° phase shifter 642, and 270° phase shifter 643, respectively, are input to synchronous circuits 65 and 653,
Furthermore, each output is input to a phase uncertainty removal circuit 66 to achieve interleave frame synchronization. The output of phase uncertainty removal circuit 66 is sent to deinterleaver 63 and main signal phase shifter 67. Deinterleaver 6
The output of No. 3 is input to a decoder 68 via a main signal phase shifter 67, and decoded data is output. The operation of the coded modulation modem will be described below with reference to FIG. 7, which shows input and output data of each part. In the synchronizing pulse insertion circuit 51 to which the three data sequences shown in FIG. 7(a) are input, synchronizing pulses as shown in FIG. 4 are inserted (FIG. 7(b)). The third series of output bits of the synchronization pulse insertion circuit 51 is encoded by the encoder 21, converted into four series of data strings, and sent to the mapping circuit 2.
3 (FIG. 7(C)). That is, the fourth series of synchronization pulses corresponding to the test series is generated from the third series of synchronization pulses. Further, as explained in FIG. 4, the synchronization pulse may be inserted into both the coded bits and the non-coded bits, or may be inserted only into the coded bits or the non-coded bits. The mapping circuit 23 performs a predetermined mapping process, and the output data string is interleaved by the interleaver 53, where the four data strings are interleaved while maintaining the 4-bit relationship (FIG. 7(d)). On the receiving side, the demodulated signal obtained from the 16QAM demodulator 61 is a signal with phase uncertainty, as shown in FIG. 7(e). In the demapping simple decoder 62, after demapping and simple decoding the demodulated signal (see Fig. 7))
, each phase shifter 64. ~64°, 90°, 180°, 27
A phase shift of 0° is applied (Fig. 7 (2)). The synchronization circuits 65° to 653 search for the interleave frame synchronization phase for each signal, including signals that are not subjected to phase shift processing. The interleave frame synchronization phase is 4 6 synchronous circuits
5. 653, and the phase uncertainty removal circuit 66 removes the phase uncertainty by detecting whether interleave frame synchronization has been established at that one pull-in phase (Fig. 7). (Company)). The obtained results are sent to a deinterleaver 63 and a main signal phase shifter 67, respectively. The main signal is deinterleaved after synchronization is established and phase uncertainty is removed, the main signal is shifted to an absolute phase by a main signal phase shifter 67, and decoded by a decoder 68. Note that the phase shifter passively realizes the function of shifting the phase of the carrier for synchronous detection, and the phase shifter passively realizes the function of shifting the phase of the carrier for synchronous detection, and it
This is a configuration in which corresponding bits of a series of data strings are inverted. FIG. 8 is a diagram showing an example of the configuration of a phase shifter. In the figure, the 90° phase shifter 641 is composed of an inverting circuit 81 that inverts the I channel, and the 180° phase shifter 64□ is composed of inverting circuits 82 and 83 that invert both the ■ channel and the Q channel. The phase shifter 643 is composed of an inversion circuit 84 that inverts the Q channel, and an equivalent phase shift is performed by digital signal processing. FIG. 9 is a block diagram showing an example of the configuration of a demapping simple decoder. Note that FIG. 9(a) shows an example of the configuration of a demapping circuit for encoded bits, and FIG. 9(b) shows an example of the configuration of a simple decoder. In the case of the symbols shown in FIG. 3, the demapping circuit is as follows:
Since C0=Q1 and CI=11, the configuration is such that the bits of Ql and 11 are directly extracted to C01C1. When the simple decoder uses the systematic code encoded by the encoder 21 shown in FIG. It has a configuration that brings out the focus as is. In this way, in this embodiment, a received signal with phase uncertainty is equivalently converted into each pull-in phase, and one of each pull-in phase is
One is the absolute phase, and by finding the interleave frame synchronization phase only at that absolute phase, interleave frame synchronization is established, and phase uncertainty is removed by detecting the absolute phase, but the synchronization pulse is By inserting only the coded bits, it is possible to simplify the demapping simple decoder 62 on the receiving side. In other words, the demapping circuit of the demapping simple decoder 62 is a circuit that performs the reverse operation of the mapping circuit on the transmitting side, and converts the received signal placed in the signal space into a mapping arrangement for coding modulation (the coding bits are set). It is configured to convert according to the partition method (non-encoded bits are rotationally symmetric). Therefore, in the case of encoded 2LQAM, a memory or logic circuit with L bit input and L bit output is required, but when inserting a synchronization pulse only in the encoded focus (Fig. 4 (b)), Demapping circuitry is required only for the encoded bits. On the other hand, the demapping circuit for encoding focus can be realized with a simple configuration due to the periodicity of the set partition method, and the demapping simple decoder 62 can be simplified. By the way, the mapping method in the coded modulation method is as follows.
Coded bits are determined by the set partition method, but there is no particular method for non-coded bits. Therefore, if the synchronization pulse is inserted into the non-coded bit sequence of coded modulation (Fig. 4 (C)) and the non-coded bits are arranged rotationally symmetrically, after demapping on the receiving side,
It is possible to detect synchronization pulses on uncoded bits and establish interleaved frame synchronization. In other words, since the non-encoded bits are rotationally symmetric, there is no phase uncertainty, and interleave frame synchronization can be established before the phase uncertainty removal circuit, followed by deinterleaving, followed by separate phase uncertainty removal. I do. FIG. 10 is a block diagram showing another configuration example of a coded modulation modem compatible with such a method. Note that FIG. 10(a) shows the configuration of the modulation section, and FIG. 10(a) shows the configuration of the demodulation section. In FIG. 10(a), synchronization pulses are inserted into non-coded bits by a synchronization pulse insertion circuit 51'. The other configuration of the modulation section is the same as that shown in FIG. 6(a). In FIG. 10(b), a non-encoded pit demapping circuit 91 demaps non-encoded bits and sends them to a synchronization circuit 93. The synchronization circuit 93 searches for an interleave frame synchronization phase, but since the non-encoded bits are rotationally symmetrical, interleave frame synchronization can be established without removing phase uncertainty. Deinterleaver 63
', the main signal is deinterleaved according to the output of the synchronization circuit 93, and a phase uncertainty removal circuit 95 provided separately is used.
The phase uncertainty is removed by the decoder 68, and the decoding process is performed by the decoder 68. [Effects of the Invention] As described above, the present invention extracts only the information bits corresponding to the interleave frame synchronization pulse on the receiving side, determines one absolute phase from a plurality of pull-in phases, and performs interleave frame synchronization. This enables interleaving in the coded modulation method. That is, in the coded modulation method, phase uncertainty can be removed without using differential logic conversion using transparent codes. Therefore, in a coded modulation system that is resistant to random errors, it is possible to perform interleaved frame synchronization and phase uncertainty removal using a code that provides a sufficiently large coding gain, which is not possible with differential logic conversion. Furthermore, it becomes possible to apply interleaving that can exhibit a strong error correction ability for burst errors.

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

第1図は本発明の原理構成を示すブロック図。 第2図は符号器およびマツピング回路の構成例を示すブ
ロック図。 第3図はマツピング回路におけるマツピング配置例を示
す図。 第4図はインターリーブフレームの構成を示す図。 第5図は本発明回路で用いるインターリーブのフォーマ
ットを示す図。 第6図は本発明を適用した符号化変調モデムの構成例を
示すブロック図。 第7図は実施例各部の入出力データの様子を示す図。 第8図は移相器の一構成例を示す図。 第9図はデマツピング簡易復号器の一構成例を示す図。 第10図は符号化変調モデムの他の構成例を示すブロッ
ク図。 21・・・符号器、23・・・マツピング回路、51・
・・同期用パルス挿入回路、52・・・符号化変調部、
53・・・インターリーバ、54・・・16QAM変調
器、61・・・16QAM復調器、62・・・デマツピ
ング簡易復号器、63・・・デインターリーバ、64・
・・移相器、65・・・同期回路、66・・・位相不確
定性除去回路、67・・・主信号移相器、 68・・・復号器、 81〜8 ・・・反転回路、 ■・・・非符号化ピン トデマツピング 回路、 93・・・同期回路、 95・・・位相不確定性除去 回路。 第 図 第 図 第 図 セグメントk (a) (b) (C) 第 図 第5図 (a) (b) 第 図 (a) (b) 第 図 12345678910 123456789101+ 1234567891011 1471025811369 1471025811369 1471025811369 (位相不確定性のある信号)(デマツピングされた信号
)(a) (b) 第 0 図
FIG. 1 is a block diagram showing the principle configuration of the present invention. FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of an encoder and a mapping circuit. FIG. 3 is a diagram showing an example of mapping arrangement in a mapping circuit. FIG. 4 is a diagram showing the structure of an interleaved frame. FIG. 5 is a diagram showing an interleave format used in the circuit of the present invention. FIG. 6 is a block diagram showing a configuration example of a coded modulation modem to which the present invention is applied. FIG. 7 is a diagram showing input/output data of each part of the embodiment. FIG. 8 is a diagram showing an example of the configuration of a phase shifter. FIG. 9 is a diagram showing an example of the configuration of a demapping simple decoder. FIG. 10 is a block diagram showing another example of the configuration of a coded modulation modem. 21... Encoder, 23... Mapping circuit, 51.
... synchronization pulse insertion circuit, 52 ... coding modulation section,
53... Interleaver, 54... 16QAM modulator, 61... 16QAM demodulator, 62... Demapping simple decoder, 63... Deinterleaver, 64...
... Phase shifter, 65 ... Synchronization circuit, 66 ... Phase uncertainty removal circuit, 67 ... Main signal phase shifter, 68 ... Decoder, 81-8 ... Inversion circuit, ■...Non-coded focus demapping circuit, 93...Synchronization circuit, 95...Phase uncertainty removal circuit. 12345678910 123456789101+ 1234567891011 1471025811369 1471025811369 1471025811369 deterministic (some signal) (demapped signal) (a) (b) Fig. 0

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)送信データ列の符号化ビットおよび非符号化ビッ
トを所定の信号空間上にマッピングし、インターリーブ
して送信され、その受信信号をデインターリーブした後
に対応する復号処理を行う符号化変調とインターリーブ
とを併用したディジタル通信方式において、 送信データ列にインターリーブフレーム同期用パルスが
挿入される構成であり、 前記所定の信号空間上に配置された受信信号をデマッピ
ングし、前記インターリーブフレーム同期用パルスに対
応する情報ビットを抽出するデマッピング手段と、 前記情報ビット出力を等価的に位相回転させ、得られた
複数の引込位相からインターリーブフレーム同期位相を
探し、その絶対位相を判別してインターリーブフレーム
同期確立し、位相不確定性を除去して受信信号のデイン
ターリーブ処理に供するインターリーブフレーム同期確
立手段とを備えたことを特徴とするインターリーブ同期
回路。
(1) Coded modulation and interleaving in which coded bits and non-coded bits of a transmission data stream are mapped onto a predetermined signal space, interleaved and transmitted, and the received signal is deinterleaved and then the corresponding decoding process is performed. In a digital communication system that uses the interleave frame synchronization pulse in combination with the above, the configuration is such that an interleave frame synchronization pulse is inserted into the transmission data string, and the received signal arranged on the predetermined signal space is de-mapping, and the interleave frame synchronization pulse is inserted into the interleave frame synchronization pulse. a demapping means for extracting a corresponding information bit, and equivalently rotating the phase of the information bit output, searching for an interleave frame synchronization phase from the obtained plurality of pull-in phases, and determining the absolute phase to establish interleave frame synchronization. and interleave frame synchronization establishing means for removing phase uncertainty and providing for deinterleaving processing of a received signal.
(2)送信データ列の符号化ビットおよび非符号化ビッ
トを所定の信号空間上にマッピングしインターリーブし
て送信され、その受信信号をデインターリーブした後に
対応する復号処理を行う符号化変調とインターリーブと
を併用したディジタル通信方式において、 前記送信データ列の前記非符号化ビットを回転対称に配
置し、その非符号化ビット系列にインターリーブフレー
ム同期用パルスが挿入される構成であり、 受信信号から前記非符号化ビットをデマッピングするデ
マッピング手段と、 前記デマッピング手段の出力に応じてインターリーブフ
レーム同期確立し、受信信号のデインターリーブ処理に
供するインターリーブフレーム同期確立手段と を備えたことを特徴とするインターリーブ同期回路。
(2) Coded modulation and interleaving in which coded bits and non-coded bits of a transmission data stream are mapped onto a predetermined signal space, interleaved, and transmitted, and the received signal is deinterleaved and then the corresponding decoding process is performed. In a digital communication system that uses the non-encoded bits of the transmitted data stream in a rotationally symmetrical manner, an interleaved frame synchronization pulse is inserted into the non-encoded bit series, and the non-encoded bits of the transmitted data stream are An interleaving device characterized by comprising: a demapping means for demapping coded bits; and an interleave frame synchronization establishment means for establishing interleave frame synchronization according to the output of the demapping means and providing for deinterleaving processing of a received signal. synchronous circuit.
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