CN1171686A - 一种判断方法和一种预编码设备 - Google Patents

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加来尚
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宫泽秀夫
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Abstract

一种预编码设备,用来计算一个输入信号点与一次定时之前得到的一个输出信号之差,并输出该差值。该预编码设备带有:一个位置信息判断单元,用来判断一次定时之前得到的输出信号位于一个向量平面上的哪个位置;及一个信号点选择存储器,用从位置信息判断单元供给的判断结果和从外部输入的信号点作为地址,输出在对应于从外部输入的一个信号点产生的多个信号点中的任何信号点。

Description

一种判断方法和一种预编码设备
本发明涉及一种判断方法和一种预编码设备，该方法和设备适合用在一个发送设备中，如一个调制解调器或类似设备中，准确地说，适合用在使用电话线路、专用线路或类似线路的金属线来发送数据的发送设备中。
当在电话线路或类似线路上发送数据时，一般使用调制解调器。因而，需要一种高传输速率、低价格的调制解调器。图像信息具有特别大的信息量。发送这种图像信息的调制解调器需要例如1.5Mbps(兆字节每秒)的传输速率，它高于用来发送普通数据的调制解调器的传输速率。
图16是方块图，表示通常的调制解调器的结构。
在图16中，标号160表示一个调制解调器，标号161表示一个接收单元，而标号162表示一个发送单元。
接收单元161带有一个模/数转换单元(一个A/D转换单元)161a、一个线路均衡器161b、一个解调单元161c、一个滚降滤波器(ROF)161d、一个自动增益控制单元(AGC)161e、一个自动均衡器(EQL)161f、一个载波检测单元(CD)16g、一个定时抽取单元161h、一个时钟信号发生单元161i等。
发送单元162带有一个逻辑处理单元162a、一个滚降滤波器(ROF)162b、一个调制单元162c、及一个数/模转换单元(D/A转换单元)162d。
在具有上述结构的调制解调器中，通过逻辑处理单元162a的处理过程产生发送数据信号的一个信号点，并且所产生的信号点经历一个由滚降滤波器162b进行的波形整形处理，再由调制单元162c调制，此后，由D/A转换单元162d转换成模拟信号，并按数据信号发送。
供给接收单元的接收的模拟数据由A/D转换单元161a转换成数字信号。此后，接收的信号由解调单元161c解调，经历由ROF161d进行的波形整形过程，然后供给AGC161e。 AGC161e对接收的信号进行增益控制，然后把该信号供给EQL161f。
为了防止发送数据的误差的传播，在该调制解调器的发送单元(例如，一部分起到以上逻辑处理单元162a的作用)中提供了一个预编码器。
图17表示一个使用部分响应(下文称为PR)的数据发送系统。部分响应是非尼奎斯特(non-Nyquist)发送系统之一。
在图17中，标号171表示发送方设备的PR滤波器，标号172表示接收方设备的低通滤波器(LPF)，而标号173表示判断电路。
PR滤波器171把输入数据Ak加到先前数据Ak-1上，并把结果作为数据YK输出给线路，PR滤波器171的等效电路如在图18中所示。如图18中所示，输入PR滤波器171的数据存储到一个PR分支(tap)171a中。一个加法器171b把存储在PR分支171a中的一个值加到下一次输入到PR滤波器171的数据上并输出结果。
数据YK通过线路传送到接收方设备，并由接收方设备作为数据RK接收。接收的数据RK经LPF172作为数据LK输入给判断电路173，在判断电路173中进行信号点判断和类似判断。
这里，数据LK表示为：
LK＝RK＝YK＝AK+Ak+1
判断电路173判断输入的数据LK，并输出代表判断结果的数据DK。这里，判断结果DK表示为：
DK＝AK＝RK-Ak-1因此，如果确定了Ak-1，就能根据接收的信号RK确定下一个发送信号Ak。
然而，PR具有这样的缺点：如果错误地判断了接收结果Ak-1，则对随后的信号Ak，Ak+1，…的判断导致失败，引起误差传播。为了防止这种情况，可以在PR滤波器171的前级提供一个预编码器。
图19表示一个其中连接预编码器和PR滤波器171的系统。在图19中，类似的标号表示图17中类似或对应的部分。标号193表示一个模(mod)预编码器，而标号194表示一个模判断单元。
图20表示图19中所示的模预编码器193和PR滤波器171的等效电路。这里，PR滤波器171与图18中所示的相同。模预编码器193配有一个模判断电路193a、一个预编码器分支193b和一个加法器193c。预编码器分支193b存储模判断电路193a的输出，然后加法器193c计算一个预编码器分支值与输入数据之间的差。
模预编码器193计算输入数据Ak与来自模预编码器193的先前输出BK-1的差，并对该差进行模运算。例如，在“数据通信原理”(“Principle of Data Communication”)p.p.97-106，Lattice中描述了这一点。
这里，接收方设备的LPF172的输出LK是：
LK＝RK＝YK＝BK+BK-1＝mod(Ak-BK-1)+BK-1因此，判断电路173的判断输出DK是：
DK＝mod(LK)＝mod(mod(Ak-BK-1)+BK-1)
＝mod(Ak-BK-1+BK-1)＝mod(Ak)
＝Ak
通过在发送方设备中提供模预编码器193，就没有必要根据在接收方设备中在先前时刻接收的数据Ak-1，对数据Ak进行判断，从而不会使误差传播。
然而，模运算导致如下问题。这里，将通过信号点数目是64个值的例子，来描述该问题。
加法器193c计算输入到模预编码器193的数据与存储在预编码器分支193b中的一个值之间的差，并把结果输出给模判断电路193a。如果布置在一个向量平面上，64个值的信号点能布置为8×8。为此，把“极限帧”(limit frame)设置为+/-16。
图21(a)表示64个值的信号点分布，而图21(b)表示极限帧的设置。这里假定：在四个小方格部分(参照1至4)的每一个中，分布了16个值的信号点。
在图21(b)中所示的外面部分中的号数(参照(1)至(4))对应于在四个里边部分[或图21(a)中的四个区域]中画圈的号数(参照1至4)，这表示作为模运算的结果从图21(a)中的对应区域转移这些外部区域。
在图21(a)中，信号点分布在+/-8的区域中。即，信号的最大值是+/-8。模预编码器193计算输入数据与一个预编码分支值之差，然后判断该差值是否超过+/-16(/一个其中分布了信号点的区域的倍数)。如果该差值超过+/-16，就对该结果进行模运算。
模预编码器193的输出输入给PR滤波器171。PR滤波器171把模预编码器193的输出加到在先前时刻从模预编码器193输出的并存储在滤波器分支171a中的一个值上。
这里假定预编码器分支值例如为-16。如果对模预编码器193的输入是-7，则模预编码器193的输出是：
-7-(-16)＝+9由于预编码器分支值等于存储在PR滤波器分支171a中的值，所以PR滤波器171的输出是：
+9+(-16)＝-7从而得到等于输入给模预编码器193的值的一个值。
与此不同，如果预编码器193的输入是+1，则预编码器分支值与输入值之差是：
+1-(-16)＝+17从而以上结果超出了极限帧的范围。为此，在这种情况下进行模运算。结果，从预编码器输出从+17减去16得到的值+1。
当把预编码器输出加到PR滤波器分支值-16上时，结果是：
+1+(-16)＝-15
这一值不同于预编码器输入(+1)。
如果预编码器分支值超出预编码器的极限帧，则如上面那样，进行模运算以减少一个新的预编码器分支值。如果没有进行模运算，则逐渐增加预编码器分支值，并且该预编码器分支值是分散的，为此，模运算是必要的。
然而，PR滤波器171的输出被移动一个在模运算中移动的数量，这导致不正常峰值信号点的产生。
本申请人已经提出了一种关于预编码器的技术，在该预编码器中已经克服了由模运算引起的问题(日本公开出版物No.7-273827)。
在上述技术中，采用了图22中所示的一个圆形极限帧。
在向量平面上至原点的距离对应于信号功率的大小。如果极限帧是图21(a)和21(b)所示的方格，则在四个角的每一个处的信号点功率与其他处的相比显得较大。由于信号点功率对S/N(信/噪)比有影响，所以希望信号点的功率尽可能地均匀。图22中所示的极限帧是圆形的，从而使信号点功率的最大峰值成为均匀的。
而且，根据以上技术，把多个信号点调整到一个原始信号点。如果预编码器的输出有超出极限帧的可能性，则在添加的信号点以及原始信号点上进行预编码器分支编码器处理，并在这些信号点中选择一个具有最小信号点功率的信号点(即，在向量平面上离原点最近的一个信号点)且输出该信号点。
例如，相对于图22中的一个原始信号点A另外产生两个信号点B和C。在图22中，标号221表示一个在其中分布了该原始信号点的区域，而标号222表示圆形极限帧。另外产生的信号点设置在原始信号点位于的区域的外部。
信号点A至C以120°分开设置。然而，由于信号点已经被量化，所以有时难以以准确的120°间隔定位三个信号点。在这样一种情况下，以尽可能接近120°的角度分布这三个信号点。
图23表示在圆形极限帧上定位预编码器分支值的一个例子。在图23中，标号231表示极限帧。S1至S8表示在极限帧上分布的8种信号点(预编码器分支值)。
在信号点的每一个上，重复占位有图22中所示的三个信号点。三个信号点的原点(参照图22)重复占位在在极限帧上定位的信号点上。对于这次从预编码器输出的一个信号点，图23中的信号点A至C是候选点。
通过在三个候选点中选择一个位于极限帧内部的信号点，能够避免当预编码器分支值超出极限帧时进行模运算产生的以上问题。通过在位于极限帧内部的信号点中选择一个最接近原点的信号点，就能够选择一个具有要发送的信号点的最小功率的信号点，因此提高了发送信号的S/N比。
相对于原始信号点另外产生的信号点数目可以不总是两个。例如，可以采用一个信号点(加上原始信号点总共为两个信号点)或三个信号点(加上原始信号点总共为四个信号点)。
如果信号点的数目是两个，则两个信号点可以都在极限帧的外面，这取决于预编码器分支值在极限帧上的位置，因为两个信号点形成的角度是180°。如果多个信号点的诸间隔的每一个是120°或更小，则至少有一个信号点落在极限帧的范围内，不管预编码器分支值位于极限帧上的什么位置。因此，希望信号点的总数是三个或更多。
这里，能够在ROM(只读存储器)中存储关于每个信号点的信息(在向量平面上的坐标)。如果信号点的总数增大，则要存储在ROM中的信号点数目增大。为此，希望信号点的总数，即原始信号点和附加的信号点，尽可能地小。
希望原始信号点和附加的信号点的总数最好是三个。
图24表示一个预编码器设备240的等效电路的一个例子，预编码器设备240在用于一个信号点的这三个候选点A至C中，选择一个位于极限帧内部的信号点，并利用该选出的信号点进行预编码器处理。
在图24中，粗实线表示向量信号，而细实线表示标量信号。来自平方电路242至248的输出是标量信号，而另外的输出基本上是向量信号。
多个信号点发生电路241根据代表信号点A的输入数据，产生图22中所示的信号点B和C。多个信号点发生电路241装有一个ROM，ROM输出主要用作为地址的信号点A的信息确定的信号点B和C。
信号点A的信息输入给平方电路242和243，并被平方以确定该信号点的功率(离向量平面原点的位置)。随后，平方电路242和243的输出由加法器252和253分别与基准值TH1和TH2相比较，并把该比较结果供给一个原始信号点区域判断电路256。
原始信号点区域判断电路256根据从加法器252和253供给的值，判断原始信号点A位于向量平面上在图25(A)所示的哪个区域内。
图25(A)表示一个向量平面。如图25(A)中所示，该向量平面被划分成三个区域1、2和3 。
这里，根据一个其中包括原始信号点的区域，选择是把原始信号点A按原样输出，还是在信号点A、B和C中选择一个信号点。如果原始信号点在内部区域1内，则假定预编码器码没有超出极限帧，从而可以按原样输出原始信号。如果原始信号点包括在外部区域3内，则假定预编码器输出超出了极限帧，因而在三个信号点中选择一个具有最小功率的信号点。
如果原始信号点包括在区域2内，则根据预编码器分支值改变选择信号点的过程，因为根据预编码器分支值确定预编码器输出是否超出了极限帧。
在图25(A)中的基准值TH1是一个对应于区域1与区域2之间的边界的值，而基准值TH2是一个对应于区域2与区域3之间边界的值。原始信号点区域判断电路256根据加法器252和253的输出大小，判断原始信号点包括在图25(A)中所示的哪个区域内。
标号260表示一个预编码器分支，其中存储从一个加法器261输出的一个值。预编码器分支260的输出提供给加法器261以及平方电路244和245，及加法器249、250和251 。
平方电路244和245的每一个平方预编码器分支值，以确定该预编码器分支值的功率(离原点的距离)。平方电路244和245的输出提供给加法器254和255，并分别与基准值TH3和TH4相比较。
基准值TH3和TH4是用来在图25(B)中的预编码器分支平面上划分区域a、b和c的值。预编码器分支值区域判断电路257根据加法器254和255的输出之间进行的比较结果，判断预编码器分支值的区域对应于图25(B)中所示区域a、b和c中的哪个区域。以后将要描述的一个ABC最佳值选择电路258，对是输出原始信号点还是在三个信号点中选择一个信号点进行切换[参照图25(C)中的一个表]。
信号点A、B和C与预编码器分支值一起输入给加法器249、250和251。加法器249、250和251的每一个计算预编码器分支值与对应信号点A、B和C之间的差。随后，加法器249、250和251的输出分别提供给平方电路246、247和248。平方电路246、247和248的每一个由于预编码器分支值与信号点之差的结果，计算功率。一个最小功率信号点选择电路259选择一个由于预编码器分支值与信号点之差得到的功率最接近向量平面原点的信号点，并输出结果。
一个ABC最佳值选择电路258，接收信号点A、B和C、及原始信号点区域判断电路256、一个预编码器分支值区域判断电路257和最小功率信号点选择电路259的输出，并把在三个信号点A、B和C中选作最佳信号点的信号点或原始信号点输出给加法器261。
以上的预编码器过程已经由一个DSP进行。在调制解调器的传输速率是28.8Kbps和其波特率(bau rate)是3.3kbau的情况下。该调制解调器的过程周期数是每波特率1000周。
然而，在这几年需要有传送图像信息的调制解调器。为了满足这一需要，例如，已经提出了一种其传输速率是1.5Mbps和其波特率是192kbau的调制解调器。如果把适用于其传输速率为28.8kbps的调制解调器的一个DSP用于以上的调制解调器，则对于该预编码器过程每波特率的可用周期数仅为50周左右。
在能以传输速率1.5Mbps和波特率192kbau通信的调制解调器中，在DSP中每波特率的周期总数最大约为180周。这意味着为了进行以上的预编码过程，预编码器过程占整个过程的50/180，这是一个非常大的比例。结果，调制解调器不仅必须承受该过程的很大负荷，而且对于预编码器过程只有很小的余量。
由于其传输速率为1.5Mbps的调制解调器必须处理高速信号，所以调制解调器需要一定的处理周期数用于另外的处理。因此，为了在很短的时间内进行大量的处理，必须在调制解调器中提供多个DSP。这样，就难以实现能以高速度进行该处理的调制解调器。
按照以上问题，本发明的目的在于提供一种判断方法和一种预编码设备，该方法和设备能减小在DSP过程中要求的周期数，以便以至今达到的程度实现该预编码器过程。
本发明的另一个目的在于提供一种判断方法和一种预编码设备，该方法和设备通过使一个预编码器判断平面有效，能减少在该预编码器过程中要求的周期数。
作为一个方面，本发明提供了一种用来判断一个输入信号点位于一个向量平面上的哪个位置的判断方法，该方法包括步骤：判断该输入信号点位于在相位方向划分成多个区域的向量平面上的哪个位置，及输出代表对应于该向量平面上一个判断的区域的一个代表性点的坐标的信号。
作为另一个方面，本发明提供了一种带有一个预编码器加法器和一个预编码器分支的预编码设备，以便由预编码器加法器计算一个输入信号点与一个存储在该预编码器分支中的预编码器分支值之差，并且除了把该计算结果存储在该预编码器分支中之外，还输出该计算结果。该预编码设备包括：多信号点发生单元，用来对应于输入信号点产生多个信号点；一个信号点选择单元，用来在多个信号点中选择一个最佳信号点，并把该最佳信号点供给预编码器加法器；一个位置信息判断单元，把预编码器分支值输入其中，以判断该预编码器分支值在一个向量平面上的位置，并输出位置信息；一个微分装置，把多个信号点和位置信息输入其中，以计算位置信息与多个信号点的每一个的坐标值之差，并输出该计算结果；及一个最小点选择单元11d，用来根据基于微分装置11c的输出计算的结果，选择一个在其处信号幅值最小的信号点，并把选择结果通知给信号点选择单元。信号点选择单元把最小点选择单元选择的信号点供给预编码器加法器。位置信息判断单元，利用通过在其相位方向划分向量平面区域得到的一个判断平面，判断预编码器分支值位于向量平面上的哪个位置；并把表示一个代表性点的坐标的一个信号输出给微分装置，该代表性点代表预编码器分支值位于其中的一个向量区域平面。
根据这一发明，在判断一个信号点的位置时，减少了判断平面上判断所必需的区域数目。因此，能够更容易地判断信号点的位置。而且，判断机构带有一个ROM(只读存储器)，从而能提高处理速率。此外，判断信息的信息量小于输出信号的信息量，借此能减小ROM的规模。
作为另外的一个方面，本发明提供了一种带有一个预编码器加法器和一个预编码器分支的预编码设备，以便由预编码器加法器计算输入信号点与存储在该预编码器分支中的预编码器分支值之差，并且除了把该计算结果存储在预编码器分支中之外，还输出该计算结果。该预编码设备包括：多信号点发生单元，用来对应于来自外部的一个信号点产生多个信号点；一个信号点选择单元，用来在多个信号点中选择一个最佳信号点，并把该最佳信号点供给预编码器加法器；一个位置信息判断单元，向其输入预编码器分支值，以判断该预编码器分支值在一个向量平面上的位置，并输出位置信息；一个微分装置，向其输入多个信号点和位置信息，以计算位信息与多个信号点的每一个的坐标值之差，并输出计算结果；及一个最小点选择单元，用来根据基于来自微分装置输出的计算结果，选择一个在其处信号幅值最小的信号点，并把选择结果通知信号点选择单元。在一个数字信号处理器中至少提供有该预编码器加法器和该预编码器分支。至少多信号点发生单元、信号点选择单元、微分装置及最小点选择单元装有一个只读存储器，并且用从外部输入的信号点和从位置信息判断单元接收的位置信息作为地址，输出一个最佳信号点。
作为又一个方面，本发明提供了一种带有一个预编码器的预编码设备。该预编码器用来计算输入信号点与一次定时之前得到的输出信号之差，并输出该差值。该预编码设备包括：一个位置信息判断单元，用来判断一次定时之前得到的输出信号位于向量平面上的哪个位置；及一个信号点选择存储器，用来用从位置信息判断单元供给的判断结果和从外部输入的信号点作为地址，在对应于从外部输入的信号点产生的多个信号点中，输出任意的信号点。
在以上情况下，该信号点选择存储器包括：一个向量信息存储单元，用来存储关于对应于从外部输入的信号点的多个信号点的向量信息，并用从外部输入的信号点作为地址，输出关于多个信号点的向量信息；一个差值信息存储单元，用来对应于关于多个信号点的向量信息和判断结果，存储关于从位置信息判断单元供给的判断结果与，从向量信息存储单元供给的、关于多个信号点的每一个的向量信息之差的信息，并且用关于多个信号点的每一个的向量信息和判断结果作为地址，输出关于判断结果与多个信号点的每一个的向量信息之差的信息；一个最小点信息存储单元，用来对应于差值信息，存储关于一个在其处从差值信息存储单元供给的差值信息最小的信号点的信息，并且以该差值信息为地址输出关于在其处其差值信息为最小的信号点的信息；及一个最佳信号点存储单元，用来对应于从最小点信息单元供给的、关于在其处差值信息最小的信号点的信息，和从向量信息存储单元供给的、关于多个信号点的每一个的向量信息，存储关于应该选作预编码器中的输入信号点的一个最佳信号点的信息，并且用关于其中差值信息最小的信号点的信息、和关于多个信号点的每一个的向量信息作为地址，输出关于应该选作预编码器中输入信号点的最佳信号点的信息。
根据本发明的预编码设备还可以包括一个装在预编码器前级的划分单元，以便把从最佳信号点存储单元供给的位信息，划分成实数分量位信息和虚数分量位信息。
根据这一发明，只有由预编码器进行的处理的一部分由DSP执行，由此能减小DSP上的负荷，还能减小设备的规模。
而且，从最佳信号点存储单元输出的、关于一个最佳信号点的信息，能由形成向量信息的一个实数分量和一个虚数分量组成的位信息形成。因而，能把信号点信息集中地输出给DSP(数字信号处理器)，从而仅一根信号线就足以连接ROM与DSP。这就能简化设备的结构。
在根据本发明的预编码设备中，位置信息判断单元可以装有一个判断信息存储器，该存储器用来对应于一次定时之前得到的输出信号，存储关于一次定时之前得到的输出信号位于向量平面上哪个位置的判断信息，并且用一次定时之前得到的输出信号作为地址，输出关于一次定时之前得到的输出信号位于向量平面上哪个位置的判断信息。
在以上情况下，判断信息存储器可以存储：关于一次定时之前得到的所述输出信号，位于在相位方向划分成多个区域的向量平面上的哪个位置的判断信息，这时一次定时之前得到的输出信号的幅值高于预定电平；和关于一次定时之前得到的所述输出信号；位于划分成多个网状区域的向量平面上的哪个位置的判断信息，这时一次定时之前得到的输出信号的幅值低于预定电平。
在根据本发明的预编码设备中，判断信息可以具有比一次定时之前得到的输出信号的信息量小的信息量。
根据这一发明，在判断一个信号点的位置时，减少了判断所必需的在判断平面上的区域数目。因此，能够更容易地判断一个信号点的位置。而且，判断机构装有一个ROM(只读存储器)，从而能提高处理速率。此外，判断信息的信息量小于输出信号的信息量，借此能减小ROM的规模。
图1是方块图，表示根据本发明的实施例的一种预编码设备；
图2表示划分成网格的一个预编码器判断平面；
图3表示在相位方向划分的一个预编码器判断平面；
图4表示当一个预编码器分支值在相位方向和幅值方向移动时的信号点分布；
图5表示一个例子，其中一个量化判断平面在相位方向被划分；
图6(a)和(b)表明一种判断预编码器分支值的位置和一个最小功率信号的模式；
图7(a)至7(c)表明当预编码器输出的功率增大时尼奎斯特电平也增大；
图8(a)和8(b)表明当除去预编码器极限帧时，有效带宽减小；
图9表示一种最佳的发送信号频谱；
图10表示当设置一个理想的预编码器极限帧时预编码器的输入和输出的最大值；
图11表示一个例子，其中与一个信号点最大值相比，预编码器极限帧较小；
图12(a)和12(b)表明信号点的角度余量；
图13(a)和13(b)表示角度余量随预编码器极限帧的尺寸而不同；
图14表示极限帧的半径与角度余量之间的关系；
图15是方块图，表示根据这一发明另一个实施例的一种预编码设备；
图16是方块图，表示一般的调制解调器的结构；
图17是方块图，表示一个其中使用部分响应的调制解调器的例子；
图18表示一个部分响应滤波器的等效电路；
图19是方块图，表示其中使用一个模预编码器的一个调制解调器的一个例子；
图20表示一个模预编码器和一个PR滤波器的等效电路；
图21(a)和21(b)分别表示一个信号点分布平面和一个极限帧的范围；
图22表示一个圆形极限帧和多个信号点分布的一个例子；
图23表示当预编码器分支值位于预编码器极限帧上时多个信号点的分布；
图24表示预编码器的一个等效电路的一个例子；及
图25(A)至25(C)表示预编码器分支值、原始信号在向量平面上的位置及要输出的信号点之间的关系。
此后，参照附图将对本发明实施例进行描述。
图1表示根据本发明实施例的一种预编码设备的结构。图1中所示的预编码设备提供在具有传输速率，例如，约1.5Mbps的调制解调器的发送单元中。预编码设备的输出供给上述的RP滤波器171和类似装置。
在图1中，标号11和12表示ROM。标号13表示一个数字信号处理器(DSP)。在ROM11中，装有功能元件如一个信号点发生单元11a、一个ABC选择单元11b、一个简化的预编码器11c、一个最小点选择单元11d。ROM11用所有输入的信号作为地址信息输出一个对应信号。
DSP13带有一个上下划分单元13a和一个预编码器13b。ROM12带有一个位置信息判断单元12a。
在图1的信号路线中，细线表示标量信号，而粗线表示向量信号。
下面，将描述图1中所示的预编码器13b的操作。
一个8位信号输入给ROM11 。信号点发生单元11a输出一个对应于输入信号的原始信号点(A点)和对应于A点另外产生的两个信号点(B和C点)。如上所述，信号点发生单元11a设置在ROM11中，并存储在对应于输入信号的三个信号点的向量平面上的坐标值。因此，信号点发生单元11a用输入信号作为地址输出三个信号点(A至C)的信息(坐标值)。
换句话说，信号点发生单元11a起一个向量信息存储单元的作用，以存储关于对应于从外部输入的信号点的多个信号点的向量信息，并且用从外部输入的信号点作为地址，输出关于多个信号点的向量信息。
ABC选择单元11b用从最小点选择单元11d(该单元在以后描述)供给的选择信息作为地址信息，在从信号点发生单元11a输出的三个信号点中，选择一个信号点，并把该信号点输出给DSP13。
换句话说，ABC选择单元11b起一个最佳信号点存储单元的作用，以存储关于一个最佳信号点的信息，对应于关于从最小点选择单元11d供给的差值信息最小的一个信号点的信息、和关于从信号点发生单元11a供给的多个信号点的向量信息，应该把该最佳信号点选作预编码器13b中的一个输入信号点；并用关于其差值信息最小的信号点的信息、和关于多个信号点的向量信息作为地址，输出关于一个最佳信号点的信息，应该把该最佳信号点选作预编码器13b的一个输入信号点。
从信号点发生单元11a输出的信号点信息，由一个实数分量和一个虚数分量组成，每一个8位。ABC选择单元11b输出一个16位信号，该信号是通过相加这两类信息得到的。这一16位信号由实数分量的高8位和虚数分量的低8位组成。即，关于从ABC选择单元11b输出的一个最佳信号点的信息，是用构成向量信息的实数分量和虚数分量合成的位信息。
如上所述把信号点信息集中地输出给DSP13，从而仅需一根信号线连接ROM11与DSP13 。
DSP13带有：离低划分单元13a，把从ABC选择单元11b接收的一个16位信号划分成高8位(实数分量位)和低8位(虚数分量位)；及预编码器13b，对由高低划分单元13a划分的每个8位的信号进行预编码器处理。
即，在预编码器13b的前级中提供的高低划分单元13a起一个划分单元的作用，以便把从ABC选择单元11b供给的位信息(例如，16位的)划分成实数分量的位信息和虚数分量的位信息。
预编码器13b带有一个加法器32a和一个预编码器分支32b。加法器32a计算从预编码器分支32b供给的预编码器分支值与从高低划分单元13a输入的信号之差。预编码器分支32b存储从加法器32a输出的计算结果，并在一次定时后输出存储的值。
由加法器32a得到的差值(预编码器处理的结果)作为预编码器13b的输出PRCOX和PRCOY被输出。这里，PRCOX是实数分量，而PRCOY是虚数分量。
预编码器分支32b的输出还供给ROM12的位置信息判断单元12a。
这里，向位置信息判断单元12a供给预编码器分支值，就是，预编码器13b一次定时之前输出的一个输出。预编码器分支值是代表一个信号点的坐标值的信息。位置信息判断单元12a用该预编码器分支值作为地址信息，判断在预编码器输出的向量坐标平面上的位置。由位置信息判断单元12a判断的、代表预编码器分支值的位置的信息，供给简化的预编码器11c。
即，位置信息判断单元12a判断一次定时之前从预编码器分支32b输出的输出信号位于向量平面上的哪个位置。
换句话说，位置信息判断单元12a装有一个判断信息存储器。该存储器用来对应于一次定时之前得到的输出信号，存储关于一次定时之前得到的输出信号位于所对应的向量平面上的哪个位置的判断信息；并用一次定时之前得到的输出信号作为地址，输出关于一次定时之前得到的输出信号位于向量平面上的哪个位置的判断信息。
如将在以后描述的那样，把由位置信息判断单元12a判断的、代表预编码器分支值的位置的信息，与8位的原始向量信息相比，压缩成4位信息并输出。即，从位置信息判断单元12a供给的判断信息，具有比一次定时之前得到的输出信号的信息量小的信息量。
作为微分装置的简化预编码器11c，用从位置信息判断单元12a供给的位置信息(坐标值)、和电信号点发生单元11a产生的这三个信号点A至C的坐标值作为地址信息，保持关于信号点A至C的每一个与从位置信息判断单元12a供给的位置信息之差的信息。
即，简化的预编码器11c用从位置信息判断单元12a供给的位置信息、和由信号点发生单元11a给出的三个信号点的信号点信息作为地址信息，输出关于这两类信息之差的信息，于是可以简化预编码过程。
换句话说，在简化的预编码器11c中，在一个ROM(只读存储器)中实现了如下功能：计算由位置信息判断单元12a给出的位置信息(坐标值)与由信号点发生单元11a产生的三个信号点的每一个的坐标值之差，并把结果输出给最小点选择单元11d。
尽管由位置信息判断单元12a给出的位置信息不是预编码器分支值的准确坐标值，但足以抓住一个近似位置。
因此，以上的简化预编码器11c起一个差值信息存储单元的作用，对应于关于从信号点发生单元11a供给的多个信号点的向量信息和从位置信息判断单元12a供给的判断结果，用来存储关于判断结果与关于多个信号点的向量信息之差的信息；并用关于多个信号点的向量信息和判断结果作为地址，输出关于判断结果与关于多个信号点的每一个的向量信息之差的信息。
最小点选择单元11d用从简化的预编码器11c供给的三个输出值作为地址信息，保持关于一个具有最小信号点功率的信号点的信息，该最小信号点功率是作为由信号点发生单元11a产生的三个信号点A至C的每一个与一次定时之前得到的预编码器输出的判断信息之差的结果得到的。
即，最小点选择单元11d起一个最小点信息存储单元的作用，对应于从最小点选择单元11d供给的差值信息，用来存储关于差值信息最小的一个信号点的信息；并用差值信息作为地址，输出关于差值信息最小的该信号点的信息。
换句话说，在最小点选择单元11d中，在ROM(只读存储器)中实现了如下功能：在由位置信息判断单元12a给出的坐标值与各个信号点A至C之间的差值结果中，判断哪一个差值结果具有最小信号点功率，就是说，哪一个差值结果最接近向量平面的原点；并把结果供给ABC选择单元11b。
借此，ABC选择单元11b通过最小点选择单元11d，根据判断结果，在由信号点发生单元11a产生的三个信号点中，选择一个差值结果最接近向量平面上的原点的一个信号点；并把代表这个信号点的坐标的一个16位信号输出给高-低划分单元13a。
换句话说，ROM11起一个信号点选择存储器的作用，用从ROM12供给的判断结果和从外部输入的信号点作为地址，输出在对应于从外部输入的一个信号点产生的多个信号点中的任何一个信号点。
图2表示一种由位置信息判断单元12a用来判断在一个预编码器平面上的位置的技术。在图2中，标号21表示一个极限帧。
在图2中，根据输入给位置信息判断单元12a的预编码器分支值，把预编码器平面划分成网格，在此处判断预编码器分支值位于该预编码器平面上的哪个位置。位置信息判断单元12a装有上述的ROM12，ROM12用预编码器分支值作为地址输出位置信息。
按图2中所示的那样划分预编码器平面是判断预编码器分支值的位置时要求的方式。然而，会导致要存储在ROM12中的信息量增加，导致位置信息的位数增加。
由于来自位置信息判断单元12a的输出是代表图2中划分区域的信息，所以，如果把预编码器平面划分成例如n×n个区域，则位置信息需要n位。为了更准地知道预编码器分支值所处的位置，就必须精细地划分向量平面。然而，这会使位置信息的位数增加。
而且，8位信息与位置信息一起供给ROM11，从而，如果过分增加位置信息的位数，则可能会增大ROM的规模。考虑到ROM的规模时，把预编码器平面划分成网格是不利的。
图3表示一种为解决以上问题的划分预编码器平面的方法。在图3的情况下，预编码器平面在其相位方向被划分成16个区域。诸区域的每一个具有22.5°的中心角。对划分区域的每一个，给出一个代表性点。图3中的30至3F就是代表性点。在图3中，诸代表性点的每一个位于离向量平面原点等距离的位置(在图3中圆3a的圆周上)，并且在诸判断区域的每一个的角度中心处(在12.25°处的位置)。
位置信息判断单元12a判断输入的预编码器分支值位于划分成16个区域中的哪个区域，并把对应区域中的代表性点输出给简化的预编码器11c。在图1中所示的情况下，位置信息判断单元12a装有ROM12，从而把对应于输入预编码器分支值的代表性点的坐标存储在位置信息判断单元12a中。
为此，位置信息判断单元12a用预编码器分支值作为地址检索对应的代表性点，并把它通知给简化的预编码器11c。如果位置信息判断单元12a装有ROM或类似装置，则位置信息判断单元12a实际上并不判断预编码器分支值的位置。
由于在图3中所示的情况下，代表性点的数目是16，所以要输出给简化预编码器11c的位置信息可以是4位的。
在具有根据本发明实施例的以上结构的预编码设备中，ROM11用从位置信息判断单元12a供给的判断结果(4位的)和从外部输入的信号点(8位的)作为地址，作为16位的位信息，输出在对应于从外部输入的一个信号点产生的多个信号点中的一个最佳信号点(即，具有这样一个值的信号点：如果进行预编码器过程，它能输出一个不超过极限值的值)。
高-低划分单元13a把16位划分成高8位(实数分量)和低8位(虚数分量)，而预编码器13b，用划分的信号作为输入信号进行预编码器过程以计算输入信号与一次定时之前输出的输出信号之差，并输出结果。
位置信息判断单元12a判断从预编码器分支32b输入的信号点位于在相位方向划分成多个区域的向量平面上的哪个位置，并且作为判断结果(4位的)把表示对应于向量平面上的判断区域的代表性点坐标的信号输出给ROM11。
在位置信息判断单元12a中，足以存储对应于如图3所示在相位方向划分的预编码器平面的代表性点的坐标。其原因将在下面描述。
图4表示在相位平面方向划分的预编码器平面。在图4中，标号41表示一个极限帧，而标号42至44表示对应于各个预编码器分支值的代表性点。在图4中，表示由信号点发生单元11a产生的三个信号点叠在代表性点42至44的每一个上。
代表性点42和43位于极限帧上，除了各个代表性点的5个预编码器分支值的相位不同之外，代表性点42和43在相同的条件下。代表性点44与代表性点42处于相同的相位，但这两个代表性点44和42在幅值方向上的位置不同。通过把代表性点42在预编码器平面上向内移动，可以得到代表性点44。为了使用于比较的条件相等，认为在代表性点42至44处叠在预编码分支值的每一个上的信号点A至C是相同的信号点。
当把代表性点42与代表性点43比较时，代表性点42的信号点C位于极限帧的内部，而其他信号点A和B位于极限帧的外部。已知在代表性点42的情况下，信号点C最接近原点。在另一方面，代表性点43的信号点B位于极限帧的内部，而其信号点A和C位于极限帧的外部。因此，在代表性点43的情况下，信号点B是最接近原点的信号点。
即，如从代表性点42与代表性点43的比较所看到的那样，当预编码器分支值在相位方向的位置不同时，具有最小功率的信号点也不相同。
在另一方面，叠在代表性点44上的信号点全部落在极限帧内。当比较三个信号点至原点的距离时，发现信号点A离原点最远，而信号点C离原点最近。当把42与44比较时，最接近原点的信号点都是信号点C。从中发现，在幅值方向移动预编码器分支值对选择具有最小功率的信号点没有任何影响。
为此，根据这一实施例如图3中所示，在相位方向划分预编码器平面，并把代表性点供给简化的预编码器11c。而且，由于代表性点的数目等于区域的数目，所以位置信息的位数目远小于把预编码器平面划分成网格且把代表每个网格的点(例如，网格区域的中心)当作位置信息(参照图2)供给的情况。
如果在相位方向移动预编码器分支值，则最接近原点的信号点的关系保持不变，例如，只要信号点的移动量在图3中所示的分成16个的区域内。因此，没有必要那么精细地划分预编码器平面。
当设置预编码器平面时，量化信号点或类似点，因为预编码器用数字值进行该过程。为此，在预编码器中设置的预编码器平面实际上不用图3中所示的直线来划分，而是在相位方向上作为由两个圆51和52包围的区域来近似地划分，分别表示在图5中(见“0”至“F”)。
在图5所示的判断平面中，判断在对于原点附近的区域划分成网格的区域中进行，借此，比判断在沿相位方向在整个区域上划分的判断平面上进行，能增加判断的准确性，如在以后将要描述的那样。还能够提高ROM11选择最佳点的准确性。
如上所述，位置信息判断单元12a能使用上述的图5所示的判断平面通过对ROM12的读存取进行判断，由此用从预编码器分支32b输出的信号作为地址信息输出判断结果。
换句话说，作为判断信息存储器的位置信息判断单元12a能存储：当一次定时之前得到的输出信号的幅值高于预定电平(例如，圆52的半径)时，关于一个信号点位于在相位方向划分成多个区域(见“0”至“F”)的向量平面上的哪个位置的判断信息；和当一次定时之前输出的输出信号的幅值低于预定电平(例如，圆52的半径)时，关于一个信号点位于划分成多个网格状区域的向量平面上的哪个位置的判断信息。
在图5中所示用虚线指示的诸网格的每一个是量化单元。在图5中所示的预编码器平面上，在原始信号点位于其中的圆52中的区域被划分成网格，并把代表每个网格的点(例如，网格区域的中心点)作为位置信息供给。
外圆51是预编码器的圆形极限帧，而内圆52是原始信号点位于其中的区域。图5中用实线指示的部分是在相位方向划分预编码器平面的划分线。在每个区域中的代表性点53位于极限帧51上。
在图5中，把预编码器平面划分成16个区域，从“0”至“F”。诸区域的每一个近似地表示通过由直线在相位方向把圆的内部划分成16个区域而得到的区域。圆内的16个网格是以不同于划分圆外部的网格的方式划分成的。
在图中用一个点表示代表性点53。例如，把代表性点53属于的网格中心点坐标作为代表性点的坐标输出。为此，在实际代表性点的坐标与作为判断结果输出的代表性点的坐标之间，产生角度误差。
如在图6(a)中所示，如果预编码器分支值远离原点，则易于识别分支值落入的区域，或者易于识别最接近原点的信号点。特别是，分支值在极限帧的附近，则能清晰地把落在极限帧内的信号点同极限帧外部的信号点区别开，从而使对具有最小功率的信号的判断更容易。
与此不同，当分支值比较靠近原点时，如图6(b)所示，所有信号点A至C都落入极限帧内。因此，难以判断信号点A、B或C哪个最接近原点。特别是，在有的情况下，难以判断在预编码器平面的内部区域内是信号点B还是C比较接近原点。为此，在图5中所示的判断平面上，对于比较靠近原点的区域，判断平面由网格组成，以提高判断预编码器分支值的区域时的准确性。
现在，描述原始信号点位于其中的区域的面积(对应于信号点的最大峰值)与预编码器极限帧的面积之间的关系。
如以前所述的那样，预编码器把在过去作为预编码器分支值(＝bK-1)输出的信号bk-1的极性反相，并把具有反相极性的该信号(bK-1)加到原始信号点aK上，并把结果bK＝aK-bK-1作为下次的输出信号输出。
这里假定预编码器极限帧的面积大于信号点的峰值，如图7(a)所示。即，在使用极限帧71的判断中，每个信号离原点的距离bK较大。图7(a)表示其中一个信号点的幅值为最大值的一个例子。极限帧71的尺寸表示存储在预编码器分支32b中信号能采用功率的最大值。
如果预编码器分支值bK-1足够大，则信号点aK就显得很小，从而假定新的预编码器输出bK为一bK-1。因此，预编码器输出由下面的等式(1)至(3)给出。当沿时间轴表示时，该输出表示在图7(b)中，而当沿频率轴表示时，表示在图7(c)中。
Figure A9710995200271
Figure A9710995200272
Figure A9710995200273
在这种情况下，预编码器的输出的功率超过了信号点的峰值。结果，在发送频谱中，尼奎斯特电平(对应于发送频谱信号带的两端)被不正常地增大，如在图7(b)中所示。
当尼奎斯特电平不正常地增大时，会出现预编码器的输出的功率超过信号点峰值的情况。在这种情况下，要发送的信号的S/N误差率会迅速变坏。这一趋势随着极限帧尺寸的加大会变得更加明显。
当完全除去预编码器的极限帧时(即，当极限帧为最小值时)，就减小了发送频谱的有效宽度，如在图8(a)的区域81A所示的那样。即，由于在后级中的滚降滤波器(见图16中的标号162b)具有的频带比具有COS滤波器特性的滤波器的输出峰值低3dB(分贝)，所以当减小极限帧的表积时，就会减小发送频谱的有效带宽。
在这种情况下，要发送的信号的S/N误差率也变坏，因为不能有效地使用图8(b)中所示的区域81B。
因此，认为预编码器极限帧的尺寸有一个确定的最佳值。当发送频谱平坦时，S/N误差率最小。为此，假定预编码器极限帧的最佳值能使发送频谱成为平坦的，如图9中所示。
为在实际中实现这一目的，认为必须使信号点的最大峰值101(信号点区域的面积)在输入给预编码器之前与预编码器输出的最大峰值102相一致，如图10中所示。
当信号点的最大值(信号点位于其中的区域的半径)是0.5时，为了使预编码器的输出与该信号点的最大值相一致，预编码器极限帧的半径近似为0.23。在这种状态下，预编码器的极限帧小于信号点的最大值，而且信号点的最大值大于极限帧半径的两倍。
图11表示这样一种情况：当预编码器分支值位于具有以上半径的预编码器极限帧上时，对具有最大幅值的信号进行预编码。在图11中，标号111表示极限帧，而标号112表示分支值。设置了三个信号点A、B和C。信号中的间隔对应于信号点的上述最大峰值。
在以上情况下，三个信号点都位于极限帧的外部。为此，预编码器输出朝着发散方向，即使应用任何信号点也是如此。这样一种极限帧作为用来防止预编码器输出的发散的极限帧是无用的。即使图11中所示的状态能使发送频谱的特性成为平坦的，这种状态也不适于预编码器执行的过程。
换句话说，按以上方式设定极限帧的半径不能达到预编码器防止误差传播的主要目的，尽管能够使发送频谱的特性曲线成为平坦的。
同时，量化诸信号点以及上述的预编码器平面，因为在预编码器中用数字值进行该过程。从量化的信号中，选出一个原始信号点和各附加的信号点。为此，不能够在三个信号点中设置120°的理想间隔，从而设置尽可能接近120°的角度。正如在以前参照图5所述的那样，在判断平面区域中的逻辑代表性点的坐标与实际上作为判断结果输出的代表性点的坐标之间，产生误差。
图12表示不能选择三个理想信号点的问题。图12(a)表示诸信号点理想分布的一个例子，而图12(b)表示其中信号点之间的间隔偏离理想角度的一个例子。在图12(a)和12(b)中，标号121表示极限帧，而标号122表示位于极限帧上的预编码器分支值。
在图12(a)中所示的例子中，至少一个信号点存在于极限帧内，即使预编码器分支值位于极限帧上的任何位置，因为信号点以120°的理想间隔分布。
与此不同，在图12(b)所示的例子中，在信号点A与B、和信号点A与C之间的间隔是100°(在信号点B与C之间的间隔是160°)。尽管预编码器分支值位于图12(a)中所示例子的相同位置，但在极限帧的范围内不存在信号点，因为由信号点B和C形成的角度大于图12(b)的情形中的理想角度。在这种状态下，预编码器的输出可能发散。
然而，能够根据预编码器极限帧的半径与信号点最大峰值之间的关系，对信号点形成的角度给出余量。该角度的这个余量在下文中称为角度余量。
图13表示当预编码器的极限帧与信号点最大峰值之间的关系变化时，允许多少角度余量。
图13(a)表示与预编码器的极限帧131的半径相比，信号点的最大峰值较大的情形。图13(b)表示与信号点的最大峰值相比，预编码器的极限帧132较大的情形。
在图13(a)的情形中，当信号点形成的角度改变时，有可能在一定位置所有的信号点都在极限帧131之外，因为与预编码器的极限帧131的半径相比，信号点的峰值较大。
这里假定以120°的理想角度分布的信号点A至C能落在极限帧的范围内，不管预编码器分支值位于极限帧内的那个位置。如果信号点C由于量化误差位于位置C′，则在图13(a)中的状态(1)下，信号点C能进入极限帧。然而，在图13(a)中的状态(2)下，信号点C′不能进入极限帧，尽管理想信号点C能进入极限帧。
信号点应该在极限帧内部，不管预编码器分支值位于极限帧内的哪个位置。可以明白，难以把信号点分布在图13(a)中表示的状态下，此处没有用于信号点角度的余量。
在另一方面，在图13(b)的情形中，与信号点的最大值相比，极限帧的半径较大。图13(b)中的(1)和(2)处于图13(a)中(1)和(2)的对应相位中。在图13(a)和13(b)中信号点的峰值是相等的。在图13(b)的情形中，在信号点以120°分布的状态下，能把信号点B和C装入极限帧内，不管预编码器分支值位于极限帧内的哪个位置。
在图13(b)中的位置(1)，如果由信号点B和C形成的角张开到例如151°，则在角已经张开后得到的信号点B和C"位于极限帧的范围内。在除位置(1)外的另一位置，信号点A、B和C(或A′、B′或C″)的任一个总是能落在极限帧内。
而且，如果预编码器分支值位于位置(2)且信号点C位于位置C′，类似于图13(a)，则必须留心信号点C′的角度，因为在图13(a)中在极限帧外部的信号点A进入图13(a)的极限帧内，尽管信号点C′可能跑到极限帧之外。
如上面那样，当与信号点的最大值相比，极限帧的尺寸较大时，能够给出用于信号点的角度的较大余量。
由于在理想判断平面角度(即，在16个划分区域的情形中为22.5°)与在图5所示的量化判断平面的情形中的实际判断平面角度之间产生误差，所以在由预编码器进行判断时对误差的考虑是必要的。
图14表示角度余量，此处表示了四个例子，其中对于信号点的最大值，极限帧的半径为0.5、1.0、1.5和2.0。
逻辑极限值A表示能由图13所示的信号点形成的最大角度。当极限帧的半径为0.5时，逻辑极限值是120°。当极限帧的半径为1.0时，逻辑极限值是151°。当极限帧的半径为1.5时，逻辑极限值是160°。当极限帧的半径为2.0时，逻辑值是165°。
A-120°的项B表示信号点分布的理想角度120°与A之差。当极限帧的半径为0.5时，B为0°，这意味着没有余量。当极限帧的半径为1.0时，B为31°。当极限帧的半径为1.5时，B为40°。当极限帧的半径为2.0时，B为45°。因此，认为随着极限帧的半径增大，余量变大。
信号点偏差C表示量化信号点的实际角度与理想角度(120°)之差。这里所示的角度只是例子，因而角度并不总是具有所示的值。角度根据信号点的量化而变化。
不管极限帧的半径具有什么值，由信号点量化引起的偏差是不变的，因而偏差宽度在正侧是8.7°，在负侧是11.7°，总共是20.4°。这里，正侧和负侧限定了产生信号点偏差的方向。在图10中信号点C的情况下，朝向原点的角度偏差指定为正侧，而离开原点方向上的角度偏差指定为负侧。
判断平面偏差D表示在上述理想判断平面上的角度与在量化的判断平面上的角度之间的偏差。当极限帧的半径是0.5时，判断平面偏差是±25°，而宽度是50°。当极限帧的半径是1.0时，偏差D是±18.3°，而宽度是36.5°。
通过从B减去信号点偏差C和判断平面偏差D得到角度余量。当极限帧的半径是1.0时，角度余量在正侧是4.0°，在负侧是+1.0°，而宽度是5.1°(包括误差)。当极限帧的半径是0.5时，角度余量在正侧是-33.7°，在负侧是-36.7°；而宽度是-70.4°。角度余量的负值意味着信号点的任何一个以任何实际角度都不能落在极限帧内。
因此在图14所示的例子中，希望把极限帧的半径设置为1.0或更大。然而，当极限帧过分大时，发送信号的S/N误差率增加，正如以前描述的那样。因此，在图14所示的例子中，希望把极限帧的半径设置为约1.0 。
在利用在相位方向划分的区域的上述判断方式中，没有必要通过位置信息判断单元12a来判断分支值是否超出了极限帧，因为不关心分支值在幅值方向的位置，因而事实上删除掉极限帧。
位置信息判断单元12a利用上述的预编码器判断平面，判断预编码器分支值在向量平面上的位置，并把结果传送给简化的预编码器11c。
位置信息判断单元12a根据由信号点发生单元11a产生的三个信号点，通知预编码器分支值所属的区域，简化的预编码器11c对该区域中代表性点进行预编码器过程。
最小点选择单元11d，根据通过由简化的预编码器11c对代表性点进行预编码器过程得到的结果，判断三个信号点中哪个信号点最接近原点；并把结果通知给ABC选择单元11b。
在根据这一实施例的预编码设备中，只有高低划分单元13a和预编码器13b装在DSP中。其他的元件装有ROM。借此能大大地减少DSP处理周期的数目，并能减小DSP上的负荷，因而在同一DSP中能进行其他的处理。结果，能够减小安装在，例如一个调制解调器中的DSP数目。
图15表示根据另一个实施例的一种预编码设备。在图15中，位置信息判断单元12a与高-低划分单元13a和预编码器单元13b一起安装在DSP13上。在这种情况下，ROM11能够进行需要最大处理周期数目的处理，以判断最小信号点，从而与已知的预编码器相比能减小DSP13上的负荷。
如上所述，能够仅把预编码器处理的一部分指定给DSP，因而，不仅能减小DSP进行处理的负荷，而且能减小该设备的规模。
在信号点位置的判断时，本发明需要较少数目的判断所必需的、在判断平面上的区域，从而能更容易地进行信号点位置的判断。

Claims (11)

1.一种用来判断输入信号点位于向量平面上哪个位置的方法，该方法包括步骤：
判断所述输入信号点位于在相位方向划分成多个区域的向量平面上的哪个位置；及
输出代表一个代表性点的坐标的信号，该代表性点对应于所述向量平面上的判断区域。
2.一种带有预编码器加法器和预编码器分支的预编码设备，以便通过所述预编码器加法器计算输入信号点与存储在所述预编码器分支中的预编码器分支值之差，并且除了把该计算结果存储在所述预编码器分支中外，还输出该计算结果，该预编码设备包括：
多信号点发生单元，用来对应于所述输入信号点产生多个信号点；
信号点选择单元，用来在所述多个信号点中选择一个最佳信号点，并把所述最佳信号点供给所述预编码器加法器；
位置信息判断单元，向其输入所述预编码器分支值，以判断在所述预编码器分支值的向量平面上的位置，并输出位置信息；
微分装置，向其输入所述多个信号点和所述位置信息，以计算所述位置信息与所述多个信号点的每一个的坐标值之差，并输出该计算结果；及
最小点选择单元，用来根据基于来自所述微分装置的输出的所述计算结果，选择一个在其处信号幅值最小的信号点，并把选择结果通知给所述信号点选择单元；
所述信号点选择单元把由所述最小点选择单元选择的所述信号点，提供给所述预编码器加法器；
所述位置信息判断单元利用通过在相位方向划分所述向量平面区域得到的一个判断平面，判断所述预编码器分支值位于所述向量平面上的哪个位置，并把表示代表所述预编码器分支值位于其中的向量区域平面的一个代表性点的坐标的信号输出给所述微分装置。
3.一种带有预编码器加法器和预编码器分支的预编码设备，以便由所述预编码器加法器计算一个输入信号点与存储在所述预编码器分支中的一个预编码器分支值之差，并且除了把该计算结果存储在所述预编码器分支中之外，还输出该计算结果，该预编码设备包括：
多信号点发生单元，用来对应于从外部输入的一个信号点产生多个信号点；
信号点选择单元，用来在所述多个信号点中选择一个最佳信号点，并把所述最佳信号点提供给所述预编码器加法器；
位置信息判断单元，向其输入所述预编码器分支值，以判断在所述预编码器分支值的一个向量平面上的位置，并输出位置信息；
微分装置，向其输入所述多个信号点和所述位置信息，以计算所述位置信息与所述多个信号点的每一个的坐标值之差，并输出计算结果；及
最小点选择单元，用来根据基于来自所述微分装置的输出的所述计算结果，选择一个在其处信号幅值最小的信号点，并把选择结果通知给所述信号点选择单元；
至少所述预编码器加法器和所述预编码器分支装在一个数字信号处理器中；
至少所述多信号点发生单元、所述信号点选择单元、所述微分装置和所述最小点选择单元装有一个只读存储器，并且用从外部输入的所述信号点和从所述位置信息判断单元接收的所述位置信息作为地址，输出一个最佳信号点。
4.一种带有预编码器的预编码设备，该预编码器用来计算一个输入信号点与一次定时之前得到的一个输出信号之间的差值，并输出所述差值，该预编码设备包括：
位置信息判断单元，用来判断一次定时之前得到的所述输出信号位于一个向量平面上的哪个位置；及
一个信号点选择存储器，用来用从所述位置信息判断单元供给的判断结果和从外部输入的所述信号点作为地址，输出多个信号点中的任何信号点，所述多个信号点是对应于从外部输入的一个信号点而产生的。
5.根据权利要求4所述的预编码设备，其中，所述信号点选择存储器包括：
向量信息存储单元，用来对应于从外部输入的所述信号点存储关于多个信号点的向量信息，并且用从外部输入的所述信号点作为地址，输出关于所述多个信号点的所述向量信息；
差值信息存储单元，用来对应于关于所述多个信号点的所述向量信息和所述判断结果，存储关于从所述位置信息判断单元供给的判断结果、与从所述向量信息存储单元供给的关于所述多个信号点的每一个的向量信息之差的信息，并且用关于所述多个信号点的每一个的所述向量信息和所述判断结果作为地址，输出关于所述判断结果与所述多个信号点的每一个的所述向量信息之差的所述信息；
最小点信息存储单元，用来对应于所述差值信息，存储关于一个在其处从所述差值信息存储单元供给的差值信息最小的信号点的信息，并且用所述差值信息作为地址，输出关于在其中所述差值最小的所述信号点的所述信息；及
最佳信号点存储单元，用来对应于从所述最小点信息存储单元供给的、关于在其处所述差值信息最小的所述信号点的所述信息，和从所述向量信息存储单元供给的、关于所述多个信号点的每一个的所述向量信息，存储关于应该选作所述预编码器中的所述输入信号点的一个最佳信号点的信息，并且用关于在其中所述差值信息最小的所述信号点的信息、和关于所述多个信号点的每一个的所述向量信息作为地址，输出关于应该选作所述预编码器中的所述输入信号点的所述最佳信号点的所述信息。
6.根据权利要求4所述的预编码设备，其中，所述位置信息判断单元装有一个判断信息存储器，该存储器用来对应于一次定时之前得到的一个输出信号，存储关于一次定时之前得到的所述输出信号位于向量平面上哪个位置的判断信息，并且用一次定时之前得到的所述输出信号作为地址，输出关于一次定时之前得到的所述输出信号位于所述向量平面上的哪个位置的所述判断信息。
7.根据权利要求6所述的预编码设备，其中，所述判断信息存储器存储：关于一次定时之前得到的所述输出信号，位于在相位方向划分成多个区域的所述向量平面上的哪个位置的判断信息，这时一次定时之前得到的所述输出信号的幅值高于预定电平；和关于一次定时之前得到的所述输出信号，位于划分成多个网格状区域的所述向量平面的哪个位置的判断信息，这时一次定时之前得到的所述输出信号的幅值低于所述预定电平。
8.根据权利要求4所述的预编码设备，其中，所述判断信息具有比一次定时之前得到的所述输出信号的信息量小的信息量。
9.根据权利要求5所述的预编码设备，其中，从所述最佳信号点存储单元输出的、关于所述最佳信号点的所述信息，是用由形成所述向量信息的实数分量和虚数分量合成的位信息形成的。
10.根据权利要求9所述的预编码设备，还包括一个装在所述预编码器前级中的划分单元，以便把从所述最佳信号点存储单元供给的所述位信息，划分成所述实数分量的所述位信息和所述虚数分量的所述位信息。
11.根据权利要求10所述的预编码设备，其中，所述划分单元和所述预编码器用一个数字信号处理器形成。
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