JPS61100058A

JPS61100058A - Coding system

Info

Publication number: JPS61100058A
Application number: JP59221591A
Authority: JP
Inventors: Seizo Onoe; 誠蔵尾上
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1984-10-22
Filing date: 1984-10-22
Publication date: 1986-05-19

Abstract

PURPOSE:To improve DC balancing characteristics by inhibiting at least one of all 0 and all 1 in information point patterns to concentrate a mark rate onto 50%. CONSTITUTION:A part of information bits of a cyclic code is used as a reserved bit in advance to inhibit at least one of all 0 and all 1 of K-bit information patterns to be transmitted. Since all 0, all 1 are not included in the information point patterns, all 1/all 0 is not included even after error correction coding and a code concentrated near 50% of the mark rate is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】（発明の技術分野）本発明は、誤り訂正符号を用いるディジタル信号伝送に
用いられる直流平衡特性の良い符号化方式に関するもの
である。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Technical Field of the Invention) The present invention relates to a coding system with good DC balance characteristics used in digital signal transmission using error correction codes.

（従来技術）誤り訂正符号化された符号系列には、オール「０」、あ
るいはオール「１」が含まれており、直流平衡が良好で
はない。直流遮断を行う伝送路でこのような符号を伝送
するためには、さらに直流平衡符号化を行う必要があっ
た。例えば、スプリントフェーズ符号はｒＯＪに「０１
」を「１」にｒｌ　ＯＪを対応させるもので、これによ
り完全な直流平衡がとれるが、冗長度が増加するため、
効率がさらに２となり、しかも、効率を落とすことを信
頬度を上げるために利用することは不合理である。この
ように、従来の方法では必ずしも、効率的な直流平衡特
性を持つ誤り訂正符号化方式を実現するものではないと
いう欠点があった。(Prior Art) A code series subjected to error correction encoding includes all "0"s or all "1s" and does not have good DC balance. In order to transmit such codes over a transmission line that cuts off DC current, it is necessary to perform DC balanced encoding. For example, the sprint phase code is “01” in rOJ.
" corresponds to "1" and rl OJ. This allows perfect DC balance, but redundancy increases, so
It would be unreasonable for the efficiency to further increase to 2, and to use the decrease in efficiency to increase confidence. As described above, the conventional method has the drawback that it does not necessarily realize an error correction encoding system with efficient DC balance characteristics.

（発明の目的）本発明は、直流平衡特性の劣る符号系列を含まず直流遮
断伝送路への適用性の良い誤り訂正符号化方式を提供す
るものである。(Objective of the Invention) The present invention provides an error correction encoding system that does not include a code sequence with poor DC balance characteristics and is highly applicable to DC cut-off transmission lines.

（発明の構成及び作用）以下図面により本発明の詳細な説明する。(Structure and operation of the invention) The present invention will be explained in detail below with reference to the drawings.

図１に本発明の実施例の符号フォーマントを示す。誤り
訂正符号としてボーズチョードリホソケンゲム符号（Ｂ
ｏｓｅ−Ｃｈａｕｄｈｕｒｉ　Ｈｏｃｑｕｅｎｇｈｅｍ
　Ｃｏｄｅ＋以下ＢＣＨ符号という）で短縮化しないＢ
ＣＨ符号（１５，５）を用いた例である。ＢＣＨ符号（
１５，５）は情報ピントに＝５であるので、２５＝３２
の符号が存在するが、本発明においては、図に示すよう
に「０００００Ｊとｒｌ　１１１１Ｊを除く１〜３１の
３０個の符号のみを用いる。ｒｏ　Ｏ０００Ｊと「１１
１１１」を除く具体的な方法としては、例えば、ＯＶ〜
５Ｖの電圧を２進数で表して伝送している場合には、ｒ
ｏ　００００Ｊ〜ｒｌ　１１１１Ｊの３２個の符号を用
いれば５／（３２−１）　Ｖ単位で表しＯＶをｒｏｏｏ
ｏｏＪ、５Ｖをｒｌ　ｌ　１１１Ｊに対応させるが、本
発明では５／（３０−１）　Ｖ単位で表し、ＯＶをｒｏ
ｏｏｏｌＪ、５Ｖをｒｌ　１１１０Ｊに対応させている
。FIG. 1 shows a code formant according to an embodiment of the present invention. The Bose Chaudhriho Sokengem code (B) is used as an error correction code.
ose-Chaudhuri Hocquenghem
Code+B that is not shortened with BCH code (hereinafter referred to as BCH code)
This is an example using CH code (15,5). BCH code (
15,5) is information focus = 5, so 25 = 32
However, in the present invention, as shown in the figure, only 30 codes from 1 to 31 are used, excluding "00000J and rl 1111J.ro O000J and "11
111", for example, OV~
When transmitting a voltage of 5V expressed in binary numbers, r
o Using 32 codes from 0000J to rl 1111J, it is expressed in units of 5/(32-1) V and OV is rooo
ooJ, 5V corresponds to rl l 111J, but in the present invention it is expressed in units of 5/(30-1) V, and OV is ro
ooolJ, 5V is compatible with rl 1110J.

また、あるシステムにおける制御信号の伝送に用いる場
合には、信号フォーマットとして、図２ｆａ）に示すよ
うに信号の種類、即ち制御の内容を表す制御コードＣＤ
ｃと制御の対象とする機器の番号等を表す制御パラメー
タＣＤ、に分けて考えることが多い。この時、制御コー
ドＣＤｃ、制御パラメータＣＤｐともに２のべき乗の数
だけの種類が存在するとは限らないので、適当に配置す
ることにより、ｒｏｏｏｏｏＪ　　ｒｌ　１１１１Ｊを
避けることができる。図２（ｂ）に示したのは、制御コ
ードが４種類存在する場合であり、制御コード「００」
および「１１」は制御パラメータの種類が７以下のそれ
ぞれｒｏ　００Ｊとｒｌ　１１Ｊを除くものに配置し、
ｒｏｌｌ、ｒｌＯＪは制御パラメータの種類が８以下の
ものに配置することを示している。In addition, when used to transmit control signals in a certain system, the signal format is a control code CD representing the type of signal, that is, the content of control, as shown in Figure 2fa).
C and a control parameter CD representing the number of the device to be controlled. At this time, since there are not necessarily as many types of control codes CDc and control parameters CDp as there are powers of 2, it is possible to avoid rooooooJ rl 1111J by appropriately arranging them. FIG. 2(b) shows a case where there are four types of control codes, including the control code "00".
and "11" are placed in the control parameter types excluding ro 00J and rl 11J, respectively, where the type of control parameter is 7 or less,
roll and rlOJ indicate that the types of control parameters are 8 or less.

さらに、別の方法トシテ、ｒｏｏｏｏｏＪ　　ｒｌｌｌ
ｌｌＪ　　ｒｌｌｌｌＯＪを伝送したい時には、ｒｌ　
１１１０」を伝送し、次に伝送する符号で３種のうちの
どれかを指定す漬方法もある。Furthermore, another method, roooooJ rllll
When you want to transmit llJ rllllOJ, rl
There is also a method of transmitting "1110" and specifying one of the three types by the code to be transmitted next.

以上のように情報点パタンにオールｒＯＪ、、ｉ−ル「
１」が含まれないようにして、それに対しチェックビッ
トを付加する。チェックビットの生成はよく知られてい
る手段であり、情報点パタンを符号多項式Ｆ　（ｘ）と
表し、ｘｌｏ・Ｆ　（ｘ）を生成多項式Ｇ（ｘ）＝１＋
ｘ＋ｘ”＋ｘ’＋ｘ’＋ｘ’＋ｘ”で割った剰余多項式
として求められる。As mentioned above, the information point pattern is all rOJ, i-R'
1" is not included, and a check bit is added to it. Generation of check bits is a well-known method, where the information point pattern is expressed as a code polynomial F (x), and xlo·F (x) is expressed as a generator polynomial G (x) = 1 +
It is obtained as a remainder polynomial divided by x+x"+x'+x'+x'+x".

以上のように、本発明では情報点パタンにオール「０」
、オール「１」を含まないために、これに誤り訂正符号
化を行うと直流平衡特性はさらに改善される。As described above, in the present invention, the information point pattern has all "0"
, all "1"s are not included, so if error correction coding is applied to this, the DC balance characteristic is further improved.

これを説明するために、表１にＢＣＨ（１５，５）符号
の符号の重み分布を示す。符号の重みとは符号の中の「
１」の数であるので、符号の重みを符号長で割ったもの
がその符号のマーク率を表している。To explain this, Table 1 shows the code weight distribution of the BCH (15,5) code. The weight of a code is the weight of the code
1, so the weight of a code divided by the code length represents the mark rate of that code.

表１に示されるようにＢＣＨ（１５，５）は、符号の重
み０．１５が存在するが、これを除けば、重み７．８の
みでマーク率が５０％±３．３％に集中する。このこと
は、誤り訂正符号の性質より次のように説明できる。Ｂ
ＣＨ符号は線形符号であるのでオール　「Ｏ」を符号と
して含むことは定義より明らがであり、また巡回符号の
一種であることより、オール「１」も符号として含むこ
とが証明できる。従って、符号間距離が７であれば（Ｂ
ＣＨ符号（１５，５）は７である〕、オール「０」に最
も近い符号でも符号の重みは７であり、それより小さい
重みの符号は存在しない。オール「１」に対しても同様
で重みが８より大きい符号は存在しない。本発明では情
報点のパタンにオール「０」、オール「１」を含まない
ので、誤り訂正符号化を行った後にもオール「０」、オ
ール「１」は含まれず、マーク率が５０％の近くに集中
した符号が得られる。As shown in Table 1, BCH (15,5) has a code weight of 0.15, but apart from this, the mark rate is concentrated at 50% ± 3.3% with only a weight of 7.8. . This can be explained from the nature of error correction codes as follows. B
Since the CH code is a linear code, it is clear from the definition that it includes all "O's" as a code, and since it is a type of cyclic code, it can be proven that it also includes all "1's" as a code. Therefore, if the intersymbol distance is 7 (B
CH code (15,5) is 7], and even the code closest to all "0" has a code weight of 7, and there is no code with a smaller weight than that. Similarly for all "1"s, there is no code with a weight greater than 8. In the present invention, since the information point pattern does not include all "0" and all "1", even after error correction encoding, all "0" and all "1" are not included, and the mark rate is 50%. Codes concentrated nearby are obtained.

前述の説明から分かるように、マーク率を５０％の近く
のみに集中させるためには、ＢＣＨ符号（１５゜５）の
ように符号間距離が符号長の半分に近い誤り訂正符号を
用いればよい。そのためには符号間距離の大きい符号を
用いる必要があり、符号の能率を落とすが、その代償と
して誤り訂正能力が強くなる。従って、直流平衡をとる
ために増加した冗長度が信頼度の向上のためにも有効に
利用されているのである。As can be seen from the above explanation, in order to concentrate the mark rate near 50%, it is sufficient to use an error correction code such as the BCH code (15°5) in which the inter-code distance is close to half the code length. . For this purpose, it is necessary to use a code with a large intercode distance, which reduces the efficiency of the code, but at the cost of this, the error correction ability becomes stronger. Therefore, the redundancy increased to maintain DC balance is effectively used to improve reliability.

次に、短縮化符号を用いた場合の説明をする。Next, a case where a shortened code is used will be explained.

短縮化符号の符号フォーマットを図３に示す。The code format of the shortened code is shown in FIG.

ＢＣＨ（１５，５）符号を１ビツト短縮したＢＣＨ（１
４，４）符号である。短縮化符号は、図に示すように情
報点の１部を予め約束した値（通常「０」）として、誤
り訂正符号化を行い、予め約束した部分は送信せずに、
その部分は受信側で付加して復号を行うものである。例
えば、図のように１ビツト短縮して「０」を約束した場
合、４ビツトの情報点がオール「１」であっても、誤り
訂正符号化は「０１１１１」に対して行われるので、符
号化後はオー゛ル「１」とはならない。従って、「０」
を約束した時にはオール「０」のみを禁止すれば、前に
説明した本発明の効果が得られる。「１」を約束した時
には、逆にオールｒｌＪのみを禁止すればよい。BCH(15,5) code shortened by 1 bit
4,4) It is a code. As shown in the figure, the shortened code performs error correction encoding by setting a part of the information point to a predetermined value (usually "0"), and does not transmit the predetermined part.
That part is added and decoded on the receiving side. For example, if you shorten the data by 1 bit and promise "0" as shown in the figure, even if all 4-bit information points are "1", error correction encoding will be performed on "01111", so the code will be After conversion, it will not become all "1". Therefore, "0"
If only all "0"s are prohibited when ``0'' is promised, the effects of the present invention described above can be obtained. When "1" is promised, conversely, only all rlJs need to be prohibited.

そのための具体的方法は図１の例で説明で述べた方法と
同様にすればよい。A specific method for this may be the same as the method described in the explanation of the example of FIG.

以上は、巡回符号としてＢＣＨ符号について説明したが
、Ｒ５符号（Ｒｅｅｄ−Ｓｏｌｏｍｏｎ　Ｃｏｄｅ　）
を含む非２元ＢＣＩ（符号又はＦｉｒｅ符号の如き巡回
符号を用いる場合にも本発明は適用可能である。The above describes the BCH code as a cyclic code, but the R5 code (Reed-Solomon Code)
The present invention is also applicable when using a non-binary BCI (code) including a cyclic code such as a Fire code or a cyclic code such as a Fire code.

（発明の効果）以上説明したように、本発明の符号化方式においては、
オール「０」、オール「１」のパタンを含まず、マーク
率が５０％に集中した符号が得られるので、直流遮断伝
送路への適用性が良い。例えば、移動通信方式において
は、周波数ドリフトの影響を避けるため等の理由から、
直流遮断を行うので、本発明を有効に利用することがで
きる。従来の方法では、スプリントフェーズ符号、サブ
キャリアＰＭ等により直流平衡をとっていたが、本発明
を用いてマーク率を５０％に集中させてＮＩ？Ｚのまま
変調することも可能である。また、符号の能率をあまり
落とさずにマーク率の集中度が良くない場合でも、スプ
リントフェーズ符号のように直流平衡特性の強力な符号
化を用いる必要はなく、直流平衡特性はやや劣るもので
もっと効率の良い直流平衡符号化を併用すれば、最適な
通信システムを提供することが可能である。(Effect of the invention) As explained above, in the encoding method of the present invention,
Since a code that does not include patterns of all 0's and all 1's and has a mark rate concentrated at 50% is obtained, it has good applicability to DC cut-off transmission lines. For example, in mobile communication systems, in order to avoid the effects of frequency drift,
Since direct current is cut off, the present invention can be effectively utilized. In the conventional method, DC balance was achieved using sprint phase codes, subcarrier PM, etc., but using the present invention, the mark rate is concentrated at 50% and the NI? It is also possible to modulate Z. In addition, even if the concentration of mark rates is not good without reducing code efficiency too much, there is no need to use encoding with strong DC balance characteristics like sprint phase codes, and the DC balance characteristics are somewhat inferior. If efficient DC balanced encoding is also used, it is possible to provide an optimal communication system.

[Brief explanation of drawings]

図１は本発明の実施例を示す符号フォーマット、図２は
本発明を制御信号の伝送に用いた場合の具体例を示す信
号フォーマット、図３は本発明を短縮化符号に用いた場
合の実施例を示す符号フォーマットである。FIG. 1 is a code format showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a signal format showing a specific example when the present invention is used for transmitting a control signal, and FIG. 3 is an implementation when the present invention is used for a shortened code. This is an example code format.

Claims

[Claims]

In a coding method using a systematic (n, k) code, one part of the information bits of the cyclic code is a predetermined pattern, and all of the information point patterns of the transmitted bits are "0".
” and all “1s”, thereby encoding so that the mark rate is concentrated near 50%.