DE19526555A1 - Dekodierer zum Dekodieren eines kodierten, mehrwertigen Signals unter Verwendung eines Viterbi-Dekodierverfahrens - Google Patents
Dekodierer zum Dekodieren eines kodierten, mehrwertigen Signals unter Verwendung eines Viterbi-DekodierverfahrensInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Dekodierer zum
Dekodieren dekodierter mehrwertiger Signale. Insbesondere
betrifft die Erfindung einen Dekodierer, der ein Viterbi-
Dekodierverfahren zum Dekodieren kodierter mehrwertiger
Signale verwendet, und in einer Empfangsschaltung eines
digitalen Multiplexfunkgerätes vorhanden ist.
Multiplex-Funkübertragungssysteme multiplexen mehrere Kanäle
und senden sie an entfernte Stationen. In den letzten Jahren
ist zur Übertragung einer großen Anzahl an Kanalsignalen in
einem derartigen System der Multiplikationspegel der Signale
groß geworden. Daher ist die Übertragungsgeschwindigkeit
gemultiplexter Signale hoch geworden.
Aus diesem Grunde wurden Funkübertragungssysteme für
gemultiplexte Kanalsignale verwendet, welche eine mehrwertige
QAM-Kodierung (QAM: Quadratur-Amplitudenmodulation) oder
dergleichen verwendet.
Es wurde erwogen, ein Faltungskodierverfahren zu verwenden,
welches eine gute Fehlerkorrekturfunktion aufweist und für
ein Kommunkationssystem geeignet ist, sowie ein Viterbi-
Dekodierverfahren entsprechend dem Kodierverfahren. Zur
Durchführung der Viterbi-Dekodierung kodierter mehrwertiger
QAM-Signale, bei welchen das Faltungskodierverfahren
verwendet wird, ist es erforderlich, Entfernungen
(euklidische Entfernungen) zwischen mehreren vorbestimmten
Signalpunkten, die in einer Ebene liegen, die durch Ich- und
Qch-Achsen aufgespannt wird, die sich in rechtem Winkel
kreuzen, und Signalpunkten der empfangenen Signale
aufzufinden.
Eine euklidische Entfernung kann dadurch erhalten werden, daß
das Quadrat einer Entfernung zwischen Koordinaten eines
vorbestimmten Signalpunkts und des Signalpunkts eines
empfangenen Signals berechnet wird. Der Signalpunkt des
empfangenen Signals wird durch (x, y) bezeichnet, und ein
vorbestimmter Signalpunkt, der am nächsten an (x, y) liegt,
der unter den vielen vorbestimmten Signalpunkten ausgewählt
wird, die in der Ebene angeordnet sind, die durch die
voranstehend geschilderten Ich- und Qch-Achsen aufgespannt
wird, wird als (X, Y) verwendet. Daher ergibt sich das
Quadrat der euklidischen Entfernung für das empfangene Signal
als Ausdruck folgender Form: (X - x)² + (Y - y)².
Wenn der Ausdruck in einer Arithmetiklogikeinheit erhalten
wird, so wird er durch drei arithmetische Operationen
gebildet, nämlich Subtraktion, Multiplikation und Addition.
Daher ist eine Arithimetikschaltung erforderlich, deren
Anzahl an Basiszellen klein ist, um einen
Hochgeschwindigkeitsbetrieb und eine Miniaturisierung einer
derartigen Vorrichtung zu erreichen.
Die Arithmetikschaltung kann durch ein ROM gebildet werden.
Allerdings muß das ROM 2¹⁴ Adressen aufweisen, wenn die
euklidischen Entfernungen, die für die Viterbi-Dekodierung
berechnet werden, aus einem Hauptsignal mit 4 Bit und einem
Fehlersignal mit 3 Bit in der Ich-Richtung erhalten werden,
und aus einem Hauptsignal mit 4 Bit und einem Fehlersignal
mit 3 Bit in der Qch-Richtung.
Wenn das ROM als komplizierte Zelle verwendet wird, so wird
die Anzahl an Basiszellen zu groß. Wird dagegen ein ROM
außerhalb vorgesehen, so ist dies unter Kostenerwägungen und
bezüglich der Montagefläche unvorteilhaft.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht daher in der
Bereitstellung eines Dekodierers, der kodierte mehrwertige
Signale unter Verwendung eines Viterbi-Dekodierverfahrens
dekodiert, und es ermöglicht, eine Arithmetikschaltung zu
verwenden, die mit hoher Geschwindigkeit arbeitet, und eine
kleine Anzahl an Basiszellen aufweist.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der
Bereitstellung eines Dekodierers zum Dekodieren kodierter
mehrwertiger Signale, bei welchem dieselben Funktionen wie
Subtraktionen und Multiplikationen dadurch durchgeführt
werden, daß ein arithmetischer Ausdruck unter verschiedenen
Arten vorbestimmter Ausdrücke ausgewählt wird, und eine Logik
mit nur einem Auswahlsignal für den arithmetischen Ausdruck
und Fehlersignale verwendet wird, ohne reale arithmetische
Operationen bei der Berechnung euklidischer Entfernungen, die
durchgeführt werden, wenn eine Viterbi-Dekodierung ausgeführt
wird.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der
Bereitstellung eines Dekodierers zum Dekodierern kodierter
mehrwertiger Signale unter Verwendung eines Viterbi-
Dekodierverfahrens, welcher mit hoher Geschwindigkeit
arbeiten kann und durch eine minimalisierte Anzahl an
Basiszellen gebildet werden kann, und zwar dadurch, daß
Signalpunkte empfangener Signale kodiert werden, und die
Logik zwischen den empfangenen Signalen und den kodierten
Signalen bei Berechnungen euklidischer Entfernungen erhalten
wird, die man erhält, wenn man die Viterbi-Dekodierung
durchführt.
Um die voranstehend geschilderten Ziele zu erreichen, weist
ein Viterbi-Dekodierer zum Dekodieren eines empfangenen
Signals, welches Ich- und Qch-Komponenten aufweist, die durch
Demodulieren eines faltungskodierten, mehrwertigen,
Quadratur-Amplituden-modulierten Signals erhalten werden,
gemäß der vorliegenden Erfindung folgenden grundlegenden
Aufbau auf:
Eine erste Einrichtung führt eine Eingabe des empfangenen
Signals durch, welches Ich- und Qch-Komponenten aufweist,
eine zweite Einrichtung ist betriebsmäßig an die erste
Einrichtung angeschlossen, um eine euklidische Entfernung
zwischen einem vorbestimmten Signalpunkt, der einer unter
mehreren vorbestimmten Signalpunkten ist, die in einer Ebene
liegen, die durch sich orthogonal kreuzende Ich- und Qch-
Achsen aufgespannt wird, und einem Signalpunkt des
empfangenen Signals zu erhalten, und eine dritte Einrichtung
führt eine Viterbi-Dekodierung auf der Grundlage der
euklidischen Entfernung durch, die von der zweiten Einrichtung
erhalten wird.
Wie voranstehend erläutert kann gemäß der vorliegenden
Erfindung erreicht werden, daß die Verarbeitung mit hoher
Geschwindigkeit durchgeführt wird, und kann die Anzahl an
Basiszellen dadurch minimalisiert werden, daß ein
Berechnungsausdruck unter vorbestimmten Ausdrücken
ausgewählt wird, welcher dieselben Funktionen wie
Substraktionen und Multiplikationen aufweist, durch Auswahl
eines Berechnungsausdrucks, und nur der Logik von
Fehlersignalen, ohne irgendeine reale Ausführung einer
arithmetischen Operation bei euklidischen Entfernungen, die
erhalten werden, wenn die Viterbi-Dekodierung durchgeführt
wird.
Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch
dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus
welchen weitere Ziele, Vorteile und Merkmale hervorgehen. Es
zeigt:
Fig. 1A und 1B Blockschaltbilder einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 ein Zeitablaufdiagramm (Nr. 1) der in den
Fig. 1A und 1B gezeigten Ausführungsform;
Fig. 3 ein Zeitablaufdiagramm (Fortsetzung von Fig.
2) der in Fig. 1A und 1B gezeigten
Ausführungsform;
Fig. 4 ein Beispiel für ein kodiertes Muster;
Fig. 5 ein Diagramm der Signalpunktzuordnung
(Abbildung);
Fig. 6 eine Darstellung einer Untermenge A einer
Entfernungsberechnungstabelle, wenn ein
64-wertiges QAM-System verwendet wird;
Fig. 7 eine Untermenge B einer
Entfernungsberechnungstabelle, wenn ein
64-wertiges QAM-System verwendet wird;
Fig. 8A und 8B ein Konstruktionsbeispiel für eine C1-
Zweigmetrikwert-Berechnungsvorrichtung
(C1BMC);
Fig. 9 eine Entfernungsberechnungstabelle-
Bearbeitungsschaltung;
Fig. 10A und 10B Darstellungen eines Teils, welches bei
der in Fig. 6 gezeigten Schaltung von einer
fettgedruckten Linie umschlossen ist;
Fig. 11 eine Darstellung der Beziehung zwischen
Bereich und Bereichsbedingung und
Auswahlsignalen SELI und SELQ;
Fig. 12 eine Darstellung einer Untermenge A einer
Entfernungsberechnungstabelle, wenn ein
128-wertiges QAM-System verwendet wird;
Fig. 13 eine Darstellung eines Teils eines Bereichs,
der aus einer 128-wertigen QAM-
Entfernungsberechnungstabelle ausgeschnitten
ist;
Fig. 14 eine Darstellung der Entsprechung zwischen
Bereich, Bereichsbedingung und Auswahlsignal;
Fig. 15 eine Darstellung der Entsprechung zwischen
Auswahlsignal SEL und einem Ausdruck zur
Berechnung einer euklidischen Entfernung;
Fig. 16 ein Konstruktionsbeispiel für einen
C1-Dekodierer (DEC1);
Fig. 17 ein Konstruktionsbeispiel für eine
Zweigmetrik-Akkumulatorschaltung (BMC);
Fig. 18 ein Konstruktionsbeispiel für eine Additions-,
Vergleichs- oder Auswahlschaltung (ACS);
Fig. 19 ein Konstruktionsbeispiel für eine einzelne
Additions-, Vergleichs- oder Auswahlschaltung
(ACS);
Fig. 20 ein Konstruktionsbeispiel für einen
Pfadspeicher (PM);
Fig. 21 ein Konstruktionsbeispiel für einen PMPF;
Fig. 22 ein Konstruktionsbeispiel für einen PMPT;
Fig. 23 ein Konstruktionsbeispiel für eine
Minimalpfad-Auswahlschaltung (MIN);
Fig. 24 ein Konstruktionsbeispiel für eine
Datenlängenkorrekturschaltung (STUFF);
Fig. 25 ein Konstruktionsbeispiel für einen Kodierer
(ENC);
Fig. 26 ein Konstruktionsbeispiel für eine
C2-Zweigmetrikwert-Berechnungsvorrichtung
(C2BMC);
Fig. 27 eine Darstellung einer Untermenge A einer
Entfernungsberechnungstabelle, wenn ein
64-wertiges QAM-System verwendet wird;
Fig. 28 eine Untermenge B einer
Entfernungsberechnungstabelle, wenn ein
64-wertiges QAM-System verwendet wird;
Fig. 29 eine Darstellung einer Untermenge C einer
Entfernungsberechnungstabelle, wenn ein
64-wertiges QAM-System verwendet wird;
Fig. 30 eine Untermenge D einer
Entfernungsberechnungstabelle, wenn ein
64-wertiges QAM-System verwendet wird;
Fig. 31 die Darstellung eines Teils, welches aus dem
Bereich ausgeschnitten ist, der von einer
fettgedruckten Linie in einer
Entfernungsberechnungstabelle A umschlossen
wird;
Fig. 32 die Beziehung zwischen jedem Bereich und dem
Bereichszustand und Ausgangssignalen ISEL und
QSEL;
Fig. 33 eine Untermenge A einer
Entfernungsberechnungstabelle, wenn ein
128-wertiges QAM-System verwendet wird;
Fig. 34 eine Darstellung eines Teils, welches aus
einem in Fig. 33 gezeigten Bereich
ausgeschnitten ist;
Fig. 35 die Beziehung zwischen Bereich,
Bereichsbedingung und Auswahlsignalen ISEL und
QSEL;
Fig. 36 eine Darstellung der Entsprechung zwischen
Auswahlsignalen SEL und Zweigmetrikwert-
Berechnungsausdruck;
Fig. 37A und 37B Konstruktionsbeispiele eines C2-
Dekodierers (DEC2);
Fig. 38 ein Betriebsablauf-Zeitdiagramm (Nr. 2);
Fig. 39 ein Betriebsablauf-Zeitdiagramm (Fortsetzung
von Fig. 38);
Fig. 40 ein Konstruktionsbeispiel für einen
C2-Taktgenerator;
Fig. 41 ein Konstruktionsbeispiel für einen ersten
Pfadspeicher (PTF);
Fig. 42 ein Konstruktionsbeispiel für einen
Pfadspeicher (PTX);
Fig. 43 ein Konstruktionsbeispiel für einen
Signalentscheidungsabschnitt (DECISION);
Fig. 44 ein Konstruktionsbeispiel für einen
Entscheidungsabschnitt (DECISIONA);
Fig. 45 ein Konstruktionsbeispiel für IQADD;
Fig. 46 eine Untermenge A einer Abbildungstabelle,
wenn ein 64-wertiges QAM-System verwendet
wird;
Fig. 47 einen Abschnitt (einen von einer
fettgedruckten Linie umschlossenen Bereich)
einer Abbildungstabelle, die aus der in Fig.
46 gezeigten Tabelle ausgeschnitten ist;
Fig. 48 die Beziehung zwischen Bereich,
Bereichsbedingung und Ausgangssignalen ID0 und
QD0 (Nr. 1) entsprechend Fig. 47;
Fig. 49 die Beziehung zwischen Bereich,
Bereichsbedingung und Ausgangssignalen ID0 und
QD0 (Nr. 2) entsprechend Fig. 47;
Fig. 50 einen Abschnitt (Bereich aus einer
fettgedruckten Linie), der aus der in Fig. 46
gezeigten Abbildungstabelle ausgeschnitten
ist;
Fig. 51 einen Abschnitt eines 128-wertigen QAM-Systems
entsprechend dem in Fig. 50 gezeigten
Abschnitt;
Fig. 52 die Beziehung zwischen Bereich,
Bereichsbedingung und Ausgangssignalen ID0 und
QD0 entsprechend den Fig. 50 und 51;
Fig. 53 ein Konstruktionsbeispiel für einen
Abbildungsabschnitt (DEMP);
Fig. 54 eine Abbildungstabelle, wenn ein 64-wertiges
QAM-System verwendet wird;
Fig. 55 ein Konstruktionsbeispiel für einen
Fehlerbitanzeigezähler (FINDE);
Fig. 56 ein Konstruktionsbeispiel für einen
DEC1-Empfangssignal-Verzögerungsabschnitt
(DEC1DL); und
Fig. 57 ein Konstruktionsbeispiel für einen
DEC2-Empfangssignal-Verzögerungsabschnitt
(DEC2DL).
In der gesamten Beschreibung werden die gleichen
Bezugszeichen zur Bezeichnung und Identifizierung
entsprechender oder identischer Bauteile verwendet.
Die Fig. 1A und 1B sind Blockschaltbilder eines
Dekodierers zum Dekodieren mehrwertiger kodierter Signale
unter Verwendung eines Viterbi-Dekodierverfahrens gemäß der
vorliegenden Erfindung. In den Fig. 1A und 1B bezeichnen
empfangene Eingangssignale I und Q eine Ich-Komponente,
nämlich ein Ich-Hauptsignal ID und ein Ich-Fehlersignal IE,
bzw. eine Qch-Komponente, nämlich ein Qch-Hauptsignal QD und
ein Qch-Fehlersignal QE des mehrwertigen QAM-kodierten
Signals. Die Haupt- und Fehlersignale werden jeweils über
einen mehrwertigen QAM-Demodulator bzw. eine
Fehlerdetektorschaltung erhalten, die nicht in der Zeichnung
dargestellt sind. In Fig. 1 sind Ich- und Qch-
Empfangssignale als I[6 : 0] und Q[6 : 0] dargestellt, was
Parallelsignale I₆ bis I₀ bzw. Q₆ bis Q₀ von 7 Bit bedeutet
(nachstehend sind Zahlen in [ ] hinter Signalen ebenso
definiert).
I- und Q-Empfangssignale werden über ein Flip-Flop FF1
eingegeben, und eine Viterbi-Dekodierung und eine
Paritätsüberprüfungs-Arithmetikoperation werden für die I-
und Q-Empfangssignale in Reihenschaltungen einer C1-
Zweigmetrikwert-Berechnungsvorrichtung 1, eines C1-
Dekodierers 2, eines Kodierers 3, einer C2-Zweigmetrikwert-
Berechnungsvorrichtung 4, eines C2-Dekodierers 5 und einer
Entscheidungsschaltung 7 durchgeführt.
Die I- und Q-Empfangssignale werden weiterhin in einen
Abbildungsabschnitt 6 über Verzögerungsschaltungen 11 und 12
eingegeben und werden abgebildet. Die Ergebnisse der
Abbildung und Dekodierung, die von dem Abbildungsabschnitt 6
bzw. der Entscheidungsschaltung 7 erhalten werden, werden in
einen Fehlerkorrektur-Bitanzahlzähler 8 eingegeben.
Dann werden die Ergebnisse der Dekodierung und C1-
Dekodierung, die von der Entscheidungsschaltung 7 erhalten
werden, mit dem Abbildungsergebnis des empfangenen Signals
verglichen, und es wird eine Fehlerkorrektur-Bitanzahl
festgestellt.
Die Verzögerungsschaltungen 11 und 12 sorgen für eine
Verzögerung in einem solchen Ausmaß, daß der Takt der Eingabe
der I- und Q-Empfangssignale in den Abbildungsabschnitt 6 dem
Takt der Ausgabe des Dekodierergebnisses von dem C1-
Dekodierer 5 entspricht.
Im einzelnen sorgen die Verzögerungsschaltungen 11 und 12 für
eine solche Verzögerungszeit, daß der Takt der Eingabe des
Ausgangssignals des Kodierers 4 mit dem Takt der Eingabe des
Ausgangssignals des Abbildungsabschnitts 6 und der
Entscheidungsschaltung 7 in den Fehlerkorrektur-
Bitanzahlzähler 8 entspricht.
In Fig. 1A bedeutet C1EN einen C1-Dekodierbeendigungsimpuls
in der Position eines Rahmenbits, DLSL einen Taktsteuerimpuls
an der Position eines Rahmenbits, EN einen C1-
Dekodierbeendigungsimpuls, C2EN einen C2-
Dekodierbeendigungsimpuls an der Position eines Rahmenbits,
und FDEN einen Fehlerdetektorbeendigungsimpuls.
MODE bezeichnet ein Signal zum Umschalten einer Untermenge A
auf eine Untermenge B, was nachstehend noch genauer
beschrieben wird.
Die Fig. 2 und 3 sind Betriebsablaufzeitdiagramme
entsprechend jedem der Funktionsblockdiagramme gemäß Fig.
1A und 1B (in den Fig. 2 und 3 sind dieselben
Bezugszeichen in den Zeitablaufdiagrammen entsprechend jedem
der Funktionsblockdiagramme verwendet).
In den Fig. 2 und 3 bezeichnet CLK ein Basistaktsignal,
und XRST ein Empfangsstartsignal, welches im Empfangsstatus
einen hohen Pegel annimmt.
Um die nachstehende Erläuterung einer Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung zu verstehen, wird zunächst der Aufbau
eines Codemusters und die Zuordnung (nachstehend als
Abbildung bezeichnet) von Signalpunkten entsprechend der
Struktur erläutert.
Fig. 4 zeigt ein Beispiel für ein kodiertes Signalmuster.
Das kodierte Signalmuster enthält ein kodiertes Bit des
Pegels 1 (C1-Kodierung) sowie ein Paritätsbit. Das C1-
kodierte Bit wird mittels Durchführung einer
Faltungskodierung mit der Kodierrate von 2/3 erhalten. Das
Paritätsbit wird mittels Durchführung einer Kodierung des
Pegels 2 (C2-Kodierung) nach der C1-Kodierung erhalten.
In dem kodierten Signal, welches das in Fig. 4 gezeigte,
kodierte Muster aufweist, ist ein erstes Bit, also ein
höchstwertiges Bit oder MSB, ein C1-kodiertes Bit, und ein
zweites Bit ist ein C2-kodiertes Bit. Weiterhin bezeichnen
das zweite Bit bis zum niedrigstwertigen Bit oder LSB Codes,
deren Größen gleich 0 bis 63 sind. Das in Fig. 4
dargestellte Beispiel bezeichnet daher ein Signal A₅₆, dessen
Codegröße gleich 32+16+8=56 ist. Wie auf der Grundlage der
folgenden Zeichnungen erläutert wird, wird das Signal A₅₆ auf
die Koordinate mit 1=1011 und Q=0111 abgebildet.
Fig. 5 zeigt die Zuordnung (Abbildung) von Signalpunkten.
Signale werden in zwei Untermengen A und b entsprechend dem
Wert des ersten Bits aufgeteilt, welches eine Kodierung mit
dem Pegel 1 (C1-Kodierung) erfährt. Wenn das erste Bit gleich
"0" ist, so gehört das Signal zur Untermenge A, und sonst zur
Untermenge B. In jeder Menge werden mehrere Signalpunkte auf
der Ebene zugeordnet, die durch eine Ich- und eine Qch-Achse
aufgespannt wird, die sich in rechtem Winkel kreuzen.
In Fig. 5 bezeichnet A einen Signalpunkt der Untermenge A,
und B einen Signalpunkt der Untermenge B. Bei dem in Fig. 4
gezeigten Beispiel für das kodierte Signal ist das erste Bit
gleich "0", und die Größe ist 56. Dann wird das Signal A₅₆ am
Ort von A₅₆ in der in Fig. 5 gezeigten Untermenge A
angeordnet, also das Signal auf die Koordinate
(I, Q)=(1011, 0111) abgebildet.
Daher wird das empfangene Signal, welches das in Fig. 4
gezeigte, kodierte Muster aufweist, durch einen Demodulator
demoduliert, der auf der Eingangsseite eines Dekodierers
vorgesehen ist, für mehrwertige, kodierte Signale, welcher
ein Viterbi-Dekodierverfahren gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet, und nicht in der Zeichnung dargestellt
ist. Dann werden von dem Demodulator Signale entsprechend
einer Abbildung als Ich- und Qch-Komponenten ausgegeben.
Wenn das 64-wertige QAM-System verwendet wird, so werden
jeweils 3 Bits von Ich- und Qch-Komponenten entsprechend der
Abbildungsposition ausgegeben. Wenn das 128-wertige QAM-
System verwendet wird, werden jeweils 4 Bits von Ich- und
Qch-Komponenten ausgegeben.
Die Fig. 6 und 7 zeigen eine Tabelle zur Berechnung der
Entfernung, wenn das 64-wertige QAM-System verwendet wird,
mit einer Unterteilung in Untermengen A und B. Eine Tabelle
zur Berechnung der Entfernung, wenn das 128-wertige QAM-
System verwendet wird, ist ebenfalls in Untermengen A und B
unterteilt, jedoch ist eine derartige Tabelle nicht in den
Zeichnungen dargestellt. In den Fig. 6 und 7 bezeichnen
schwarze Punkte vorbestimmte Signalpunkte.
Die Fig. 8A und 8B sind Blockschaltbilder, welche ein
detailliertes Konstruktionsbeispiel der C1-Zweigmetrikwert-
Berechnungsvorrichtung 1 zeigen. Die C1-Zweigmetrikwert-
Berechnungsvorrichtung 1 wird mit Ich- und Qch-Komponenten
der empfangenen Signale versorgt und berechnet die
euklidische Entfernung eines Codes (C1) des Pegels 1. Im
einzelnen berechnet sie die euklidische Entfernung BMA von
dem Signalpunkt des empfangenen Signals zum Signalpunkt der
Untermenge A (C1=0), und die euklidische Entfernung BMB von
dem Signalpunkt des empfangenen Signals zum Signalpunkt der
Untermenge B (C1=1), und gibt diese aus.
Der Takt für die Ich- und Qch-Komponenten des empfangenen
Signals und eines Ausgangssignals BMA sind bei 1 (C1BMC) der
in den Fig. 2 und 3 gezeigten Zeitablaufdiagramme gezeigt.
Rahmenbits werden in wiederholte Gruppen von 3 Bits von (012)
eingefügt (vgl. Fig. 3).
Das Betriebsartumschaltsignal MODE wird so eingestellt, daß
es das Gerät für die Verwendung eines 64-wertigen QAM-Systems
oder eines 128-wertigen QAM-Systems umschaltet. Wenn das
Gerat als 64-wertiges QAM-System verwendet wird, so wird das
Signal MODE auf 0 eingestellt, wogegen dann, wenn es als
128-wertiges QAM-System verwendet wird, das Signal auf 1
eingestellt wird.
Weiterhin werden in Fig. 8A ein Ich-Hauptsignal ID0 und ein
Fehlersignal IE in eine erste Entfernungsberechnungstabellen-
Bearbeitungsschaltung 100 eingegeben, und die Schaltung 100
führt die Verarbeitung für den Bereich durch, der von einer
fettgedruckten Linie in der Untermenge A der
Entfernungsberechnungstabelle umschlossen ist (vgl. Fig. 6).
Die Schaltung 100 erzeugt Signale SELI und SELQ, welche einen
Ausdruck zur Berechnung euklidischer Entfernungen auswählen,
die sich in dem Bereich befinden, der von einer
fettgedruckten Linie umschlossen ist.
Die Entfernungsberechnungstabellen-Bearbeitungsschaltung 100
erzeugt Signale IQECMP und ADD8, welche dazu verwendet
werden, nachstehend beschriebene Bereiche zu bezeichnen, und
gibt diese an zweite Entfernungsberechnungstabellen-
Bearbeitungsschaltungen 110 bis 113 zusammen mit den
Auswahlsignalen SELI und SELQ aus.
Ein Qch-Hauptsignal QD0 und ein Fehlersignal QE werden in
eine zweite Entfernungsberechnungstabellen-
Bearbeitungsschaltung 101 eingegeben, welche die Bearbeitung
für den Bereich durchführt, der von einer fettgedruckten
Linie in der Untermenge B der Entfernungsberechnungstabelle
umschlossen ist (vgl. Fig. 7).
Die Schaltung 101 gibt Auswahlsignale SELI und SELQ aus, und
empfängt Signale IQECMP und ADD8, statt der Fehlersignale IE
und QE.
Die Entfernungsberechnungstabellen-Bearbeitungsschaltungen
100 und 101 weisen den in Fig. 9 gezeigten Aufbau auf. Die
Schaltungen 100 und 101 sind mit einer Vergleichsschaltung
102 versehen, einer Addierschaltung 103 und einer
Dekodierschaltung 104. In Fig. 9 vergleicht die
Vergleichsschaltung 102 die Größe der Dezimalzahl der
Fehlersignale IE und QE.
Wenn IE größer is als QE, so wird das Signal IQECMP gleich 1.
Ist IE kleiner als QE, so wird das Signal IQECMP gleich 0.
Das Signal ADD8 wird gleich 1, wenn das Ergebnis der Addition
von IE und QE nicht kleiner ist als 8 (ausgedrückt als
Dezimalzahl). Ist das Ergebnis kleiner als 8, so wird das
Signal gleich 0.
Die Dekodierschaltung 104 empfängt die Ich- und Qch-
Hauptsignale ID und QD, das von der Vergleichsschaltung 102
ausgegebene Signal IQECMP, und das von der Addierschaltung
103 ausgegebene Signal ADD8. Die Dekodierschaltung 104 gibt
die Auswahlsignale SELI und SELQ zur Auswahl des Ausdrucks
zur Berechnung entsprechend der nachstehend beschriebenen
Beziehung aus, in Reaktion auf diese Signale.
Die Signale, welche in die Dekodierschaltung 104 eingegeben
werden, zeigen den Zustand des Bereichs, der von
fettgedruckten Linien in der Entfernungsberechnungstabelle
von Fig. 6 und 7 umschlossen ist, und die Auswahlsignale
SELI und SELQ, die von der Dekodierschaltung 104 ausgegeben
werden, werden zur Auswahl des entsprechenden Ausdrucks für
die Berechnung verwendet.
Fig. 10A zeigt einen Abschnitt, der aus dem Bereich
ausgeschnitten ist, der von den in den Fig. 6 und 7
gezeigten, fettgedruckten Linien umschlossen ist. Der Bereich
weist kleine, dreieckförmige Bereiche 1 bis 4 auf, und
quadratische Bereiche 5, die jeweils einen Signalpunkt
aufweisen.
Eine gerade Linie (i) weist die Beziehung QE = IE auf. Eine
gerade Linie (ii) weist die Beziehung QE + IE = 8
(ausgedrückt als Dezimalzahl) auf. Wenn IQECMP gleich 1 ist,
so ist daher IE nicht kleiner als QE. Dann wird der Bereich
festgelegt, der in Fig. 10B durch a bezeichnet ist.
Wenn ADD8 gleich 1 ist, so ist das Ergebnis der Addition von
IE und QE nicht kleiner als 8 (ausgedrückt als Dezimalzahl)
Dann wird in Fig. 10B der durch b bezeichnete Bereich
festgelegt.
Daher werden die kleinen, dreieckförmigen Bereiche 1 bis 4
aus der gegenseitigen Beziehung zwischen dem mit a in Fig.
10B bezeichneten Bereich im Falle von IQECMP = 1, welcher im
Falle von IQECMP = 0 ein umgekehrter Bereich wird, und dem
durch b in Fig. 10B bezeichneten Bereich im Falle von ADD8 =
1 erhalten, der im Falle von ADD8 = 0 ein umgekehrter Bereich
wird.
Betrachtet man beispielsweise den Bereich 2, so wird der
Bereich 2 dadurch ausgebildet, daß ein umgedrehter Bereich
des mit a im Falle von IQECMP = 0 bezeichneten Bereichs und
der durch b bezeichnete Bereich überlappt werden.
Fig. 11 zeigt die Beziehung zwischen jedem Bereich I und
jeder Bereichsbedingung 11 entsprechend den Auswahlsignalen
SELI und SELQ.
Aus Fig. 11 wird deutlich, daß der voranstehend beschriebene
Bereich 2 in Form eines kleinen Dreiecks festgelegt wird,
wenn die Bereichsbedingung (II) so ist, daß ID nicht gleich
QD ist, IQECMP gleich 0 ist und ADD8 gleich 1 ist.
In Fig. 8 führen die zweiten Entfernungsberechnungstabellen-
Bearbeitungsschaltungen 110 bis 113 die Bearbeitung für die
Bereiche durch, die außerhalb der fettgedruckten Linien in
den Entfernungsberechnungstabellen der Untermengen A und B
vorgesehen sind, die in den Fig. 6 und 7 dargestellt sind.
Die Ausgangssignale der Entfernungsberechnungstabellen-
Bearbeitungsschaltungen 110 und 111 werden gültig, wenn das
128-wertige QAM-System verwendet wird, und die
Ausgangssignale der Entfernungsberechnungstabellen-
Bearbeitungsschaltungen 112 und 113 werden gültig, wenn das
64-wertige QAM-System verwendet wird, und zwar durch Steuern
der Auswahlgates 120 bis 123, die später noch genauer
beschrieben werden, mit einem MODE-Signal, als einem
Umschaltsignal, welches auf das 128-wertige QAM-System oder
das 64-wertige QAM-System umschaltet.
Betrachtet man beispielsweise die
Entfernungsberechnungstabellen-Bearbeitungsschaltungen 112
und 113, so führen die Schaltungen 112 und 113 jeweils die
Bearbeitung für die Bereiche durch, die außerhalb der
fettgedruckten Linien in den Entfernungsberechnungstabellen
der Untermengen A und B von Fig. 6 und 7 vorgesehen sind.
Die Signale SELI und SELQ zur Auswahl des Ausdrucks zur
Berechnung der euklidischen Entfernung in dem außerhalb
fettgedruckter Linien vorgesehenen Bereich werden daher auf
der Grundlage der Hauptsignale ID und QD, der Fehlersignale
IE und QE, und der Signale IQECMP und ADD8 ausgegeben, die
von der ersten Entfernungsberechnungstabellen-
Bearbeitungsschaltung 110 ausgegeben werden. Darüber hinaus
wählt das Signal SL den Bereich aus, der von fettgedruckten
Linien umschlossen ist, sowie den Bereich, der außerhalb der
fettgedruckten Linien in der Entfernungsberechnungstabellen
Bearbeitungsschaltung vorgesehen ist.
Die zweiten Entfernungsberechnungstabellen-
Bearbeitungsschaltungen 110 bis 113 können durch eine
Vergleichsschaltung, eine Addierschaltung und einen
Dekodierer gebildet werden, ebenso wie bei den ersten
Entfernungsberechnungstabellen-Bearbeitungsschaltungen 100
und 101.
Der Betriebsablauf wird beispielhaft anhand einer
Entfernungsberechnungstabelle des 128-wertigen QAM-Systems
erläutert. Zur Vereinfachung ist nur eine Untermenge A der
Entfernungsberechnungstabelle in Fig. 12 gezeigt, wenn das
128-wertige QAM-System verwendet wird. Fig. 13 zeigt einen
Teil, der aus der Entfernungsberechnungstabelle für das 128-
wertige QAM-System ausgeschnitten ist, ebenso wie bei Fig.
10. Der Bereich umfaßt kleine Bereiche 1 bis 8, die außerhalb
der fettgedruckten Linien angeordnet sind, und der Bereich 9
ist ein Abschnitt des Bereiches, der von den fettgedruckten
Linien umschlossen ist.
Fig. 14 zeigt die Beziehung zwischen dem Bereich I (den
kleinen Bereichen 1 bis 8) und der Bereichsbedingung 11
(Eingänge in die Entfernungsberechnungstabellen-
Bearbeitungsschaltungen 110 und 111), sowie die
Auswahlsignale SELI und SELQ zur Auswahl des Ausdrucks für
die Berechnung.
Wie bezüglich der Fig. 10 und 11 beschrieben, wird aus
Fig. 13 deutlich, daß der kleine Bereich 4 entsprechend dem
Ich-Hauptsignal ID = 0110, dem Qch-Hauptsignal QD = 1101, dem
Signal IQECMP = 1 und dem Signal ADD8 = 0 festgelegt wird.
Die Auswahlsignale SELI = 00 und SELQ = 01 entsprechen dem
Bereich 4 und werden ausgegeben.
Wie in Fig. 8 gezeigt steuert das MODE-Signal, welches "0"
wird, wenn das 64-wertige QAM-System verwendet wird, und
welches "1" wird, wenn das 128-wertige QAM-System verwendet
wird, die Auswahlgates 120 bis 123.
Wenn das MODE-Signal gleich 0 ist, so wählen die Auswahlgates
120 und 122 die Auswahlsignale SELI und SELQ und machen diese
gültig, welche von den zweiten
Entfernungsberechnungstabellen-Bearbeitungsschaltungen 112
und 113 für das 64-wertige QAM-System ausgegeben werden. Die
Auswahlgates 121 und 123 wählen das Signal SL aus und machen
dieses gültig, welches den Bereich auswählt, welches von den
fettgedruckten Linien umschlossen ist, und den Bereich, der
außerhalb der fettgedruckten Linien vorgesehen ist, in der
Entfernungsberechnungstabelle.
Wenn das MODE-Signal gleich 1 ist, so wählen die Auswahlgates
120 und 122 sowie 121 und 123 die Auswahlsignale SELI und
SELQ aus und machen diese gültig, sowie das Signal SL zur
Auswahl des von den fettgedruckten Linien umschlossenen
Bereiches und des außerhalb der fettgedruckten Linien in der
Entfernungsberechnungstabelle vorgesehenen Bereiches, wobei
diese Signale von den zweiten Entfernungsberechnungstabellen-
Bearbeitungsschaltungen 110 und 111 für das 128-wertige QAM-
System ausgegeben werden.
Auf diese Weise geben die Auswahlgates 120 und 122 die
Auswahlsignale SELI und SELQ für die Bereiche aus, die
außerhalb der fettgedruckten Linien in der
Entfernungsberechnungstabelle der Untermenge A in dem 128-
wertigen QAM-System oder dem 64-wertigen QAM-System
vorgesehen sind, welche durch das MODE-Signal und die
Auswahlsignale SELI und SELQ ausgewählt wird, für die
Bereiche, die außerhalb der fettgedruckten Linien in der
Entfernungsberechnungstabelle der Untermenge B vorgesehen
sind.
Weiterhin geben die Auswahlgates 121 und 123 das Signal SL
zum Festlegen des von den fettgedruckten Linien umschlossenen
Bereiches und des außerhalb der fettgedruckten Linien in der
Entfernungsberechnungstabelle der Untermenge A vorgesehenen
Bereiches für das 64-wertige QAM-System oder das 128-wertige
QAM-System aus, welches durch das MODE-Signal ausgewählt
wird, sowie das Signal SL zum Festlegen des von den
fettgedruckten Linien umschlossenen Bereiches und des
außerhalb der fettgedruckten Linien vorgesehenen Bereiches in
der Entfernungsberechnungstabelle der Untermenge B.
Daher gibt das Auswahlgate 124 die Auswahlsignale SELI und
SELQ aus, die von der ersten Entfernungsberechnungstabellen-
Bearbeitungsschaltung 100 der Untermenge A oder dem
Auswahlgate 120 ausgegeben werden, oder die Auswahlsignale
SELI und SELQ, die von der zweiten
Entfernungsberechnungstabellen-Bearbeitungsschaltung 110 für
das 64-wertige QAM-System oder 112 für das 128-wertige QAM-
System ausgegeben werden, welches durch das Auswahlgate 120
ausgewählt wird, entsprechend dem Signal SL, welches den von
den fettgedruckten Linien umschlossenen Bereich und den
außerhalb der fettgedruckten Linien in der
Entfernungsberechnungstabelle der Untermenge A vorgesehenen
Bereich festlegt, der von dem Auswahlgate 121 ausgewählt
wird.
Das Auswahlgate 125 gibt die Auswahlsignale SELI und SELQ
aus, die von der ersten Entfernungsberechnungstabellen-
Bearbeitungsschaltung 101 der Untermenge B ausgegeben werden,
oder die Auswahlsignal SELI und SELQ, die von der zweiten
Entfernungsberechnungstabellen-Bearbeitungsschaltung 111 für
das 64-wertige QAM-System oder der Schaltung 113 für das 128-
wertige QAM-System der Untermenge B ausgegeben werden,
ausgewählt durch das Auswahlgate 122 entsprechend dem Signal
SL, welches den Bereich festlegt, der von fettgedruckten
Linien umschlossen ist, und den Bereich, der außerhalb der
fettgedruckten Linien vorgesehen ist, in der
Entfernungsberechnungstabelle der Untermenge B, die von dem
Auswahlgate 123 ausgewählt wird.
In Fig. 8 geben die Kodierschaltungen 130 bis 133 die Ich-
oder Qch-Komponente der euklidischen Entfernung aus, die
entsprechend den Auswahlsignalen SELI und SELQ berechnet
wird, die von den Auswahlgates 124 und 125 ausgegeben werden,
und entsprechend den Eingangsfehlersignalen IE und QE.
Die Dekodierschaltungen 130 bis 133 empfangen SL, welches von
der zweiten Entfernungsberechnungstabellen-
Bearbeitungsschaltung 112 oder 113 ausgegeben wird, wenn das
64-wertige QAM-System eingesetzt wird, das Auswahlsignal SEL,
welches durch SL ausgewählt wird, das von der zweiten
Entfernungsberechnungstabellen-Bearbeitungsschaltung 110 oder
111 ausgegeben wird, wenn das 128-wertige QAM-System
verwendet wird, sowie ein Fehlersignal D, und geben die Ich-
oder Qch-Komponente der euklidischen Entfernung als ein
Signal BRNT aus.
Weiterhin gibt die Dekodierschaltung 130 die Ich-Komponente
der euklidischen Entfernung der Entfernungsberechnungstabelle
der Untermenge A aus, die Dekodierschaltung 131 gibt die Qch-
Komponente der euklidischen Entfernung der
Entfernungsberechnungstabelle der Untermenge A aus, die
Dekodierschaltung 132 gibt die Ich-Komponente der
euklidischen Entfernung der Entfernungsberechnungstabelle der
Untermenge B aus, und der Dekodierer 133 gibt die Qch-
Komponente der euklidischen Entfernung der
Entfernungsberechnungstabelle der Untermenge B aus.
Fig. 15 zeigt ein Beispiel für die Beziehungen zwischen den
Eingangssignalen und Ausgangssignalen der
Dekodierschaltungen. In Fig. 15 entspricht das Auswahlsignal
SEL dem Ausdruck zur Berechnung der euklidischen Entfernung.
Aus der Entfernungsberechnungstabelle wird deutlich, daß das
Eingangsfehlersignal D die Maximalgröße 8 aufweist, so daß
das Signal D durch 3 Bits ausgedrückt wird.
Der entsprechende berechnete Wert kann dadurch erhalten
werden, daß das Eingangsfehlersignal D durch eine Dezimalzahl
ausgedrückt wird, und der Dezimalzahlwert an den Ausdruck zur
Berechnung der euklidischen Entfernung angelegt wird. Dann
werden die oberen 4 Bits des berechneten Wertes als BRNT
ausgegeben, welches von der Dekodierschaltung ausgegeben
wird. Ist die euklidische Entfernung größer als 64, so gibt
BRNT den Maximalwert "1111" aus.
In Fig. 8 addieren die Addierschaltungen 140 und 141 das
Auswahlsignal BRNT der euklidischen Entfernungen der Ich- und
Qch-Komponenten pro Untermenge A und B. Daher kann jedes
Quadrat der Entfernungen von den Signalpunkten erhalten
werden.
Ein Beispiel wird auf der Grundlage von Fig. 11 überlegt.
Die eulidische Entfernung ist das Auswahlsignal SELI = 0 0
und das Signal SELQ = 0 0 in einem quadratischen Bereich mit
einem Signalpunkt. Daher gibt die Dekodierschaltung 130 den
Wert entsprechend (4 - D)² an den Addierer 140 aus. Die
Dekodierschaltung 131 gibt ebenfalls den Wert entsprechend
(4 - D)² an den Addierer 140 aus. Dann addiert der Addierer
140 die von den Dekodierschaltungen 130 und 131 ausgegebenen
Werte, und gibt den Wert (4 - D)² + (4 - D)² aus. Weiterhin
ist in dem Bereich 3 die euklidische Entfernung die
Auswahlsignale SELI = 1 0 und SELQ = 0 0. Daher gibt
gleichzeitig die Addierschaltung 141 den Wert von (12 - D)² +
4 - D)² aus.
Die Ausgangssignale der Addierschaltungen 140 und 141 werden
über ODER-Schaltungen 150 und 151 als Signale BMA und BMB
ausgegeben.
Bei der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur
Berechnung der euklidischen Entfernung aus drei Arten von
Ausdrücken für die Berechnung ausgewählt, die in Fig. 15
gezeigt sind, und die Logik wird nur durch ein Signal SEL aus
2 Bits ausgedrückt, um den Ausdruck für die Berechnung
auszuwählen, und durch ein Fehlersignal D von 3 Bits, ohne
irgendeine tatsächliche Berechnung. Unter Verwendung eines
Dekodierers mit derartigen Funktionen kann die vorliegende
Erfindung dieselben Funktionen wie Subtraktion und
Multiplikation mit hoher Geschwindigkeit durchführen, und die
Anzahl an Basiszellen minimalisieren.
Die Signale BMA und BMB, welche die euklidischen Entfernungen
zu den Untermengen A und B zeigen, werden wie in Fig. 1
gezeigt in den C1-Dekodierer 2 eingegeben. Der C1-Dekodierer
2 dekodiert einen Code (C1) des Pegels 1 entsprechend dem
Prinzip der Viterbi-Dekodierung. Der Dekodierer 2 findet eine
Hamming-Entfernung (einen Zweigmetrikwert) zwischen einem
empfangenen Code und dem Zweigcode und erhält einen
Pfadmetrikwert in jedem Schaltungsknoten.
Dann wählt der C1-Dekodierer 2 den kleineren Wert aus den
Summen des Zweigmetrikwerts und des Pfadmetrikwertes aus, und
speichert die Summe als einen Pfadmetrikwert. Weiterhin
vergleicht der Dekodierer 2 den Pfadmetrikwert zwischen
Bedingungen und findet eine Bedingung mit einem Minimalwert.
Dann findet der Dekodierer 2 einen Pfad von dem Inhalt des
Pfadspeichers entsprechend der Bedingung oder dem Zustand des
Minimalwerts und gibt dies als dekodierten Code aus.
Genauer gesagt führt der Dekodierer 2 eine akzeptierbare
Rechnung auf der Grundlage der euklidischen Entfernung zu den
Untermengen A (C1 = 0) und B (C1 = 1) durch, um das
Dekodierergebnis zu erhalten. Die Dekodierung kann an der
Position der Daten angehalten werden, die nicht kodiert ist
(Rahmenbit). Daher wird der Steuertakt durch eine Eingabe von
C1EN, DLSL, EN, C2EN, FDEN oder dergleichen vorgegeben, wie
voranstehend in Bezug auf Fig. 1 erläutert wurde.
Ein Freischaltsignal C1EN zum Dekodieren, ein Taktimpuls DLSL
zur Korrektur der Amplitude der Datenlänge entsprechend den
Einführungsrahmenbits, und ein Freischaltsignal EN zum
seriellen Umwandeln des Ergebnisses der Dekodierung werden in
den C1-Dekodierer 2 neben der euklidischen Entfernung BMA zu
dem Signalpunkt der Untermenge A und der euklidischen
Entfernung BMB zu dem Signalpunkt der Untermenge B
eingegeben.
Fig. 16 zeigt ein Blockschaltbild eines
Konstruktionsbeispiels für den C1-Dekodierer 2. Der C1-
Dekodierer 2 dekodiert C1-kodierte Daten, welche
faltungskodierte Daten des Pegels 1 darstellen.
2 (DEC1) der Fig. 2 und 3 zeigt den Takt jedes Signals,
welches in den C1-Dekodierer 2 eingegeben bzw. von diesem
ausgegeben wird. In den Fig. 2 und 3 bezeichnen von einem
Kreis umschlossene Zahlen in DEC1 Dezimalzahlen.
In Fig. 16 akkumuliert eine Zweigmetrik-Akkumulatorschaltung
21 die euklidische Entfernung pro Codelänge von 3 Bits und
berechnet einen Zweigmetrikwert pro kodierte Daten, die 8
Wege darstellen.
Die Signale BMA und BMB, welche die euklidische Entfernung
angeben, Taktimpulse BMSL0 und BMSLI, die angeben, welcher
unter drei Takten für einen Code verwendet wird, und ein
Löschsignal XBMCL werden in die Zweigmetrik-
Akkumulatorschaltung 21 eingegeben. Die Schaltung 21 erzeugt
Größen BM0 bis BM7 und gibt diese aus.
BM0 bedeutet einen Zweigmetrikwert, wenn die Empfangsdaten
gleich (0, 0, 0) sind. Gleichzeitig sind BM1 bis BM7
Zweigmetrikwerte, wenn die Empfangsdaten gleich (0, 0, 1) bis
(1, 1, 1) sind.
Fig. 17 ist ein Blockschaltbild einer Zweigmetrik-
Akkumulatorschaltung 21. Die Zweigmetrik-Akkumulatorschaltung
21 weist Addierer 210 bis 217 auf, Flip-Flops 2100 bis 2107,
UND-Gates 2110 bis 2117 entsprechend jedem der
Zweigmetrikwerte BM0 bis BM7. Weiterhin weist die Schaltung
21 acht Akkumulatorschaltungen auf, die durch Rückkopplung
der Ausgänge der UND-Gates 2110 bis 2117 auf die Eingänge der
Addierer 210 bis 217 gebildet werden.
Wenn ein Löschsignal XBMCL in die UND-Gates 2100 bis 2117
eingegeben wird, so wird der akkumulierte Wert gelöscht.
Weiterhin werden die Signale BMA und BMB, welche die
euklidische Entfernung anzeigen, in die Addierer 210 bis 217
der acht Akkumulatorschaltungen durch Selektoren 2121 bis
2126 zum Zeitpunkt eines vorbestimmten Taktes von drei Takten
(0 bis 2) eingegeben, angezeigt in Klammern.
Beispielsweise wird das Signal BMA, welches die euklidische
Entfernung angibt, in den Addierer 211 zum Zeitpunkt des
Taktes (0, 1) eingegeben. Das Signal BMB, welches die
euklidische Entfernung angibt, wird zum Zeitpunkt des Taktes
(2) eingegeben. Das Signal BMA, welches die euklidische
Entfernung angibt, wird in den Addierer 210 zum Zeitpunkt des
Taktes (0, 1, 2) eingegeben, also zu jedem Taktzeitpunkt. Das
Signal BMP, welches die euklidische Entfernung angibt, wird
in den Addierer 217 zum Zeitpunkt (0, 1, 2) eingegeben, also
zu jedem Taktzeitpunkt.
Die auf diese Weise erhaltenen Zweigmetrikwerte BM0 bis BM7
werden in die Additions-, Vergleichs- oder Auswahlschaltung
(ACS) 22 eingegeben (vgl. Fig. 16). ACS 22 addiert den
Pfadmetrikwert unter der Bedingung, bevor Signale eingegeben
werden, zu einem Zweigmetrikwert eines Eingangssignals, um
den Pfadmetrikwert unter der Bedingung nach der Eingabe von
Signalen aufzufinden. Die Anzahl an Bedingungen ist gleich 8.
Vier Übergangswege können für jede Bedingung betrachtet
werden.
Daher vergleicht ACS 22 vier Wege von Pfadmetrikwerten und
wählt das Minimum unter den vier Wegen aus. Dann gibt ACS 22
sowohl den ausgewählten Pfadmetrikwert als auch die
Auswahlbedingung aus. Neben den Zweigmetrikwerten BM0 bis BM7
wird ein Taktimpuls PMEN, der den Freischaltzustand des
Pfadmetrikwertes anzeigt, in ACS 22 eingegeben.
Werte PS0 bis PS7, welche die Auswahlbedingungen für jeden
Pfad anzeigen, und auf Bedingungen 0 bis 7 übertragen werden,
werden von ACS 22 ausgegeben. Die Pfadmetrikwerte PM0 bis
PM7, die jeweils die Bedingungen 0 bis 7 zeigen, werden
ausgegeben.
Fig. 18 ist ein Konstruktionsbeispiel für ACS 22. ACS 22
weist acht Additions-, Vergleichs- und Auswahlschaltungen 220
bis 227 entsprechend acht Bedingungen 0 bis 7 auf. Die
Konstruktion jeder Additions-, Vergleichs- und
Auswahlschaltung 220 bis 227 ist jeweils die gleiche. Jede
der Additions-, Vergleichs- und Auswahlschaltungen 220 bis
227 weist Eingangsklemmen P0 bis P3 und B0 bis B3 auf, sowie
Ausgangsklemmen PM, PS0 und PS1.
Kombinationen der Pfadmetrikwerte PM0 bis PM7, die in die
Eingangsklemmen P0 bis P3 und B0 bis B3 eingegeben werden,
unterscheiden sich von denen jeder der Additions-,
Vergleichs- und Auswahlschaltungen 220 bis 227. Entsprechend
den Kombinationen werden die Ausgangssignale an den
Ausgangsklemmen PM, PS0 und PS1 unterschiedlich. Fig. 18
zeigt die Eingangs- und Ausgangssignale bei jeder Additions-,
Vergleichs- und Auswahlschaltung.
Fig. 19 zeigt im einzelnen den Aufbau der Additions-,
Vergleichs- und Auswahlschaltung 220. Die Additions-,
Vergleichs- und Auswahlschaltung 220 besteht aus vier
Addierschaltungen 2200 bis 2203, drei Vergleichsschaltungen
2210 bis 2212, vier Auswahlschaltungen 2220 bis 2223, und
drei Zwischenspeicherschaltungen 2230 bis 2232.
Jede der Addierschaltungen 2200 bis 2203 stellt jeweils die
Summe korrespondierender Eingangsklemmen P0 und B0, P1 und
B1, P2 und B2, und P3 und B3 fest. Die Vergleichsschaltung
2210 vergleicht die Ausgangssignale der Addierschaltungen
2200 und 2201. Wenn das Ausgangssignal der Addierschaltung
2200 größer ist jenes der Addierschaltung 2201, so gibt die
Vergleichsschaltung 2210 eine "0" aus.
Die Auswahlschaltung 2200 wählt das kleinere Ausgangssignal
unter den Ausgangssignalen der Addierschaltungen 2200 und
2201 aus und gibt dieses aus, entsprechend dem Ausgangssignal
der Vergleichsschaltung 2210.
Die Vergleichsschaltung 2211 vergleicht die Ausgangssignale
der Addierschaltungen 2202 und 2203, und gibt eine "0" aus,
wenn das Ausgangssignal der Addierschaltung 2202 größer ist
als jenes der Addierschaltung 2203. Die Auswahlschaltung 2221
wählt das kleinere unter den Ausgangssignalen der
Addierschaltungen 2202 und 2203 aus und gibt dieses aus.
Die Ausgangssignale der Auswahlschaltungen 2220 und 2221
werden in die Auswahlschaltung 2222 eingegeben. Gleichzeitig
werden die Ausgangssignale der Auswahlschaltungen 2220 und
2221 in die Vergleichsschaltung 2212 eingegeben. Wenn das
Ausgangssignal der Auswahlschaltung 2220 größer ist als jenes
der Auswahlschaltung 2221, so gibt die Vergleichsschaltung
2212 eine "0" aus. Daher wählt die Auswahlschaltung 2222 das
kleinere Ausgangssignal aus und gibt dieses aus, entsprechend
dem Ausgangssignal der Vergleichsschaltung 2212.
Die Ausgangssignale der Vergleichsschaltungen 2210 und 2211
werden darüber hinaus der Auswahlschaltung 2223 zugeführt, um
das kleinere Ausgangssignal entsprechend dem Ausgangssignal
der Vergleichsschaltung 2212 auszugeben.
Das Ausgangssignal der Auswahlschaltung 2222 wird in die
Zwischenspeicherschaltung 2230 gegeben, das Ausgangssignal
der Auswahlschaltung 2223 wird der Zwischenspeicherschaltung
2231 zugeführt, und das Ausgangssignal der
Vergleichsschaltung 2212 wird an die
Zwischenspeicherschaltung 2232 abgegeben, um einen gültigen
Wert durch den Taktimpuls PMEN zwischenzuspeichern.
Infolge des voranstehend geschilderten Aufbaus wird der
Minimalwert, der aus den Ausgangssignalen der
Addierschaltungen 2200 bis 2203 ausgewählt wird, an jede PM-
Klemme der ACS-Schaltungen 220 bis 227 ausgegeben, und der
aus den Ausgangssignalen der Addierschaltungen 2200 bis 2203
ausgewählte Minimalwert wird durch 2 Bits entsprechend den
Klemmen PS0 und PS1 festgelegt.
Fig. 20 ist ein detailliertes Konstruktionsbeispiel für
einen in Fig. 16 gezeigten Pfadspeicher 23. Der Pfadspeicher
23 wird durch 24 Speicherstufen gebildet, die auf der
Grundlage des ausgewählten Bedingungspfades arbeiten. PS0 bis
PS7, die von ASC 22 ausgegeben werden, werden in den
Pfadspeicher 23 eingegeben. Weiterhin stellt PMEN einen
Taktimpuls dar, welcher den Freischaltzustand der
eingegebenen Daten anzeigt. PT0 bis PT7 werden an die
Ausgangsklemmen des Pfadspeichers 23 ausgegeben.
PS0 bis PS7 zeigen den Auswahlzustand oder die
Auswahlbedingung von Pfaden an, von denen jeder auf die
Bedingung 0 übertragen wird. Die Ausgangssignale PT0 bis PT7
bedeuten dekodierte Daten, wenn jedes Ende verbleibender
Pfade die Bedingung 0 ist.
Die Fig. 21 und 22 zeigen detaillierte
Konstruktionsbeispiele für zwölf Pfadspeichermodule 230 bis
239, 2390 und 2391, welche den Pfadspeicher 23 bilden.
Insbesondere zeigt Fig. 21 im einzelnen den Aufbau des
ersten Pfadspeichermoduls (PMPF) 230.
In Fig. 21 weist das erste Pfadspeichermodul 230 erste
Auswahlgates 2301 bis 2308 auf, zweite Auswahlgates 2321 bis
2328, sowie Zwischenspeicherschaltungen 2311 bis 2318 und
2331 bis 2338.
Das erste Pfadspeichermodul 230 besteht aus acht
Auswahlschaltungen. Jede Auswahlschaltung weist ein erstes
Auswahlgate 2301 auf, eine Zwischenspeicherschaltung 2311,
ein zweites Auswahlgate 2321, und eine
Zwischenspeicherschaltung 2331.
Der Betriebsablauf wird auf der Grundlage der ersten
Auswahlschaltung beschrieben, welche aus dem ersten
Auswahlgate 2301, der Zwischenspeicherschaltung 2311, dem
zweiten Auswahlgate 2321 und der Zwischenspeicherschaltung
2331 besteht. Die Pfadnummern "0" und "2", die jeweils durch
2 Bits ausgedrückt werden, werden in das erste Auswahlgate
2301 eingegeben.
Das erste Bit in den 2 Bits von PS0, die von ASC 22
ausgegeben werden, wird darüber hinaus als ein Auswahlsignal
in das erste Auswahlgate 2301 eingegeben. Daher wird eine der
beiden Pfadnummern, nämlich "0" oder "2", die in das erste
Auswahlgate 2301 eingegeben werden, ausgewählt und
ausgegeben, entsprechend dem Auswahlsignal PS0.
Das Ausgangssignal des ersten Auswahlgates 2301 wird in der
ersten Zwischenspeicherschaltung 2311 zwischengespeichert.
Weiterhin wird das Ausgangssignal des ersten Auswahlgates
2301 über die Zwischenspeicherschaltung 2311 in das zweite
Auswahlgate 2321 eingegeben. Dann werden andere
Ausgangssignale von Auswahlgates, nämlich der ersten
Auswahlgates 2302, 2305 und 2306, in das zweite Auswahlgate
2301 eingegeben.
Daher führt das zweite Auswahlgate 2321 eine solche Steuerung
durch, daß es einen unter vier Eingängen entsprechend von
Ausgangssignalen mit 2 Bit von PS0 von ASC 22 auswählt.
Weiterhin wird das in dem zweiten Auswahlgate 2321
ausgewählte Ausgangssignal durch die zweite
Zwischenspeicherschaltung 2331 zwischengespeichert, und als
PO0 ausgegeben.
Fig. 22 ist ein Blockschaltbild, welches im einzelnen den
Aufbau des Pfadspeichermoduls (PMPT) 231 zeigt,
stellvertretend für die Pfadspeichermodule (PMPT) 231 bis
239, 2390 und 2391. Das Pfadspeichermodul 231 weist denselben
Aufbau auf wie das erste Pfadspeichermodul 230. Allerdings
werden PO0, bis PO7, die von dem ersten Pfadspeichermodul
(PMPF) 230 ausgegeben werden, in die Eingangsklemmen P10 bis
P17 eingegeben, zusätzlich zu den Ausgangssignalen PS0 bis
PS7 von ASC 22.
Weiterhin weisen die ersten Auswahlgates 2341 bis 2348 vier
Eingangsklemmen auf, in welche vier von den Signalen PO0 bis
PO7, die in die entsprechenden Eingangsklemmen P10 bis P17
eingegeben werden, eingegeben werden. Beispielsweise werden
PO0, PO1, PO4 und PO5, die von dem ersten Pfadspeichermodul
230 ausgegeben werden, und in die Eingangsklemmen P10, P11,
P14 und P15 eingegeben werden, in das erste Auswahlgate 2341
des Pfadspeichermoduls 231 eingegeben.
Eines der Signale PO0, PO1, PO4 und PO5 wird durch 2 Bits von
PS0 ausgewählt, das von ASC 22 ausgegeben wird, und
ausgegeben. Der übrige Aufbau ist ebenso wie bei dem im
Zusammenhang mit Fig. 21 erläuterten ersten
Pfadspeichermodul 231.
Die Ausgangssignale PO0 bis PO7 werden von dem
Pfadspeichermodul 231 ausgegeben, ebenso wie bei dem ersten
Pfadspeichermodul 230. Wie in Fig. 19 dargestellt ist,
werden die Ausgangssignale PO0 bis PO7 dann mit den folgenden
Pfadspeichermodulen 232 bis 239, 2390 und 2391 verbunden.
Die Ausgangssignale PT0 bis PT7 werden von dem
Pfadspeichermodul 2391 an der Endstufe ausgegeben. Jedes der
Signale PT0 bis PT7 bedeutet dekodierte Daten, wenn das Ende
des verbleibenden Pfades die Bedingung 0 aufweist, oder
Daten, die durch Dekodieren der C1-kodierten Daten erhalten
werden, wenn das Ende des verbleibenden Pfades die Bedingung
7 aufweist.
Fig. 23 ist ein Blockschaltbild, welches im einzelnen ein
Konstruktionsbeispiel für die Auswahlschaltung 27 gemäß Fig.
16 für den wünschenswertesten Pfad zeigt. Die Schaltung 24
vergleicht die von ASC 22 ausgegebenen Pfadmetrikwerte PM0
bis PM7, und wählt die dekodierten Daten PT0 bis PT7, die von
dem Pfadspeicher 23 ausgegeben werden, entsprechend dem
Minimalwert aus und gibt sie aus.
In Fig. 23 werden acht dekodierte Daten PT0 bis PT7 von dem
Pfadspeicher 23 in das Auswahlgate 240 eingegeben. Eines der
dekodierten Daten wird entsprechend der Kombination der drei
Ausgangssignale ausgewählt, die in den
Zwischenspeicherschaltungen 2421 bis 2423 zwischengespeichert
sind. Das dekodierte Datum wird über eine
Zwischenspeicherschaltung 2424 ausgegeben.
Die Kombination von drei Ausgangssignalen, die in den
Zwischenspeicherschaltungen 2421 bis 2423 zwischengespeichert
ist, entspricht einem Code zur Festlegung des Minimalwertes
unter den Pfadmetrikwerten PM0 bis PM7. Der Code zum
Festlegen des Minimalwertes unter den Pfadmetrikwerten PM0
bis PM7 wird entsprechend der Struktur der Komparatoren 2401
bis 2407 und der Auswahlgates 2411 bis 2420 festgelegt, die
in Fig. 23 gezeigt sind.
Der Komparator 2401 vergleicht die Größe der Pfadmetrikwerte
PM0 und PM1, der Komparator 2402 vergleicht die Größe der
Pfadmetrikwerte PM2 und PM3, der Komparator 2403 vergleicht
die Größe der Pfadmetrikwerte PM4 und PM5, und der Komparator
2404 vergleicht die Größe der Pfadmetrikwerte PM6 und PM7.
Die Komparatoren geben "1" aus, wenn A größer als B ist, und
anderenfalls geben sie "0" aus. Die Auswahlgates 2411 bis
2414 sind so gesteuert, daß sie den kleineren Wert von A und
B ausgeben, auf der Grundlage des Vergleichsergebnisses in
den Komparatoren 2401 bis 2404.
Die Komparatoren 2405 und 2406 vergleichen jeweils die
Ausgangssignale der Auswahlgates 2411 und 2412 bzw. der
Auswahlgates 2413 und 2414, und geben "1" aus, wenn A größer
als B ist, und geben anderenfalls "0" aus.
Das Auswahlgate 2415 gibt den kleinsten Wert unter den
Pfadmetrikwerten PM0 bis PM3 aus, auf der Grundlage des
Vergleichsergebnisses in dem Komparator 2405. Das Auswahlgate
2416 wählt das Ausgangssignal der Komparatoren 2401 und 2402
aus und gibt dieses aus, auf der Grundlage des
Vergleichsergebnisses in dem Komparator 2405, um den
kleinsten Wert unter den Pfadmetrikwerten PM0 bis PM3
festzulegen.
Gleichzeitig gibt das Auswahlgate 2417 den kleinsten Wert
aus, der unter den Pfadmetrikwerten PM4 bis PM7 ausgewählt
wird, auf der Grundlage des Vergleichsergebnisses in dem
Komparator 2406. Das Auswahlgate 2418 wählt die
Ausgangssignale der Komparatoren 2403 und 2404 aus und gibt
diese aus, auf der Grundlage des Vergleichsergebnisses in dem
Komparator 2406, um den kleinsten Wert unter den
Pfadmetrikwerten PM4 bis PM7 festzulegen.
Der Komparator 2407 gibt den kleineren Wert aus, der aus den
Ausgangssignalen der Auswahlgates 2415 und 2417 ausgewählt
wird, also den kleinsten Wert der Pfadmetrikwerte PM0 bis
PM7, und führt eine Zwischenspeicherung dieses Wertes in der
Zwischenspeicherschaltung 2423 durch, auf der Grundlage des
PMEN-Impulses.
Die Auswahlgates 2419 und 2420 legen den kleinsten Wert fest,
der aus den Pfadmetrikwerten PM0 bis PM7 ausgewählt wird, auf
der Grundlage des Vergleichsergebnisses in dem Komparator
2407, und speichern ihn zwischen in den
Zwischenspeicherschaltungen 2421 und 2422.
Dann steuern die Auswahlgates 2419 und 2420 das Auswahlgate
240 so, daß es den kleinsten Pfadmetrikwert ausgibt, der
unter den voranstehend geschilderten Pfadmetrikwerten PM0 bis
PM7 ausgesucht wird, auf der Grundlage der
Zwischenspeicherdaten in den Zwischenspeicherschaltungen 2421
bis 2423.
Wie wiederum aus Fig. 16 hervorgeht, wird ein Ausgangssignal
von einer Auswahlschaltung 24 für den akzeptierbarsten Pfad
in eine Datenlängenkorrekturschaltung (STUFF) 25 eingegeben.
Dann führt die Schaltung 25 die Korrektur der Datenlänge
durch, um ein Rahmenbit einzufügen, entsprechend dem Ergebnis
der Dekodierung, welches von der Auswahlschaltung 24 für den
akzeptierbarsten Pfad ausgegeben wird.
Daher wandelt die Datenlängenkorrekturschaltung 25
Paralleldaten, welche das Dekodierergebnis angeben, in
serielle Daten um, und erzeugt darüber hinaus einen
Taktimpuls, der in dem Kodierer 3 verwendet wird, der
nachstehend beschrieben wird.
Fig. 24 ist ein detailliertes Konstruktionsbeispiel für die
Datenlängenkorrekturschaltung 25. Die
Datenlängenkorrekturschaltung 25 weist sechst Stufen von
Flip-Flops FF 250 auf, sowie ein Auswahlgate 251 zur Auswahl,
ob das Dekodierergebnis DEC direkt ausgegeben wird, oder das
Ergebnis DEC über sechs Flip-Flop-Stufen FF 250 durch einen
Taktimpuls DLSL ausgegeben wird, um eine Datenlänge zu
korrigieren, die durch das Einfügen eines Rahmenbits
hervorgerufen wurde.
Weiterhin weist die Datenlängenkorrekturschaltung 25 einen
ternären Zähler 254 auf, in welchen ein Freischaltsignal EN
zum Umwandeln des Dekodierergebnisses in serielle Daten
eingegeben wird, ein Auswahlgate 252 zum abwechselnden
Schalten und Ausgeben des Ausgangssignals des Auswahlgates
251, und ein AND-Gate 253, welches eine negative
Eingangsklemme aufweist.
Dann wird das Dekodierergebnis DTC1, welches durch Umwandlung
des Ausgangssignals des C1-Dekodierers 2 (vgl. Fig. 1) in
serielle Daten erhalten wird, von dem AND-Gate 253
ausgegeben. Weiterhin werden SL0 und SL1, die von dem
ternären Zähler 254 ausgegeben werden, zu Betriebstakten des
Kodierers (ENC) 3, der später beschrieben wird.
Wie wiederum aus Fig. 1A hervorgeht, wird das Ausgangssignal
von dem C1-Dekodierer 2 in den Kodierer 3 eingegeben. Fig.
25 zeigt ein detailliertes Konstruktionsbeispiel für den
Kodierer 3. Der Kodierer 3 führt eine Faltungs-Rückkodierung
mit dem Dekodierergebnis des C1-Dekodierers 2 bei der
Kodierrate von 2/3 durch. Die Kodierrate von 2/3 bedeutet
eine gebundene Länge von 2 Bits, und Codereihen von 3 Bits.
Das Dekodieren kann an dem Ort von Daten (Rahmenbit)
angehalten werden, die nicht kodiert sind (vgl. 3 (ENC) im
Zeitablaufdiagramm von Fig. 3).
In Fig. 25 wird jedes 1 Bit des Dekodierergebnisses, welches
als parallele Daten des C1-Dekodierers 2 gezeigt ist, in zwei
Klemmen DEC eingegeben. Das Freischaltsignal für den Kodierer
3 wird in die Klemme EN eingegeben. SL0 und SL1 bezeichnen
Betriebstakte des Kodierers.
Der Kodierer 3 weist EOR-Gates 30 bis 32 auf. Das EOR-Gate 30
gibt die Bits des Dekodierergebnisses, welches in eine Klemme
DEC eingegeben wird, unverändert aus. Weiterhin gibt das EOR-
Gate 31 ein EXOR-Ergebnis zwischen dem Bit des
Dekodierergebnisses, welches in eine Klemme DEC eingegeben
wird, und dem Bit des Dekodierergebnisses aus, welches in
eine andere Klemme DEC eingegeben wurde.
Die Flip-Flops FF 33 bis 35 verzögern Bits des
Dekodierergebnisses, das in eine Klemme DEC eingegeben wurde,
und des Dekodierergebnisses, das in eine andere Klemme DEC
eingegeben wurde. Daher gibt das EOR-Gate 32 das Bit des
Dekodierergebnisses aus, das in eine Klemme DEC eingegeben
wurde, das Bit vor einem Bit des Dekodierergebnisses einer
Klemme DEC, das Bit des Dekodierergebnisses, welches in eine
andere Klemme DEC eingegeben wurde, und das Ergebnis eines
EXOR-Vergleichs zwischen dem Bit vor einem Bit des
Dekodierergebnisses, das in die andere Klemme DEC eingegeben
wurde, und dem Bit vor zwei Bits.
Das Auswahlgate 36 wählt daraufhin die voranstehend
beschriebenen Ausgangssignale von den EOR-Gates 30 bis 32
entsprechend den Betriebstakten SL0 und SL1 des Kodierers aus
und gibt sie aus.
Fig. 26 zeigt ein detailliertes Konstruktionsbeispiel für
die in Fig. 1 gezeigten C2-Zweigmetrikwert-
Berechnungsschaltung 4. Die C2-Zweigmetrikwert-
Berechnungsschaltung 4 wird mit einem Hauptsignal ID der Ich-
Komponente versorgt, einem Fehlersignal IE und einem
Hauptsignal QD der Qch-Komponente, und mit einem Fehlersignal
QE, und berechnet die euklidische Entfernung des Codes (C2)
des Pegels 2, auf der Grundlage eines Ausgangssignals des
Kodierers 3.
Die Zeittakte von Eingangs- und Ausgangssignalen der C2-
Zweigmetrikwert-Berechnungsschaltung 4 sind in vier (C2BMC)
Zeitdiagrammen in den Fig. 2 und 3 dargestellt.
Die C2-Zweigmetrikwert-Berechnungsschaltung 4 berechnet die
euklidische Entfernung zum Signalpunkt der Untermenge A
(C2 = 0) und die euklidische Entfernung zum Signalpunkt der
Untermenge B (C2 = 1), wenn C1 = 0 ist, und gibt diese aus.
Darüber hinaus berechnet die Berechnungsschaltung 4 die
euklidische Entfernung zum Signalpunkt der Untermenge A
(C2 = 0) und die euklidische Entfernung zum Signalpunkt der
Untermenge B (C2 = 1), wenn C1 = 1 ist, und gibt diese aus.
Die Berechnungsschaltung 4 kann den Betrieb auf die
Verwendung des 64-wertigen QAM-Systems oder des 128-wertigen
QAM-Systems umschalten, entsprechend dem
Betriebsartumschaltsignal MODE.
Nunmehr wird eine Entfernungsberechnungstabelle des C2-Pegels
für ein Paritätsbit erläutert. Wenn ein Fall mit einem C2-
Pegel mit einem Fall eines C1-Pegels verglichen wird, so
werden die Entfernungsberechnungstabellen nicht durch
Untermengen A und B gebildet, sondern durch vier Untermengen
A, B, C und D, die in den Fig. 27 bis 30 gezeigt sind. Die
Fig. 27 bis 30 zeigen die Untermengen, wenn das 64-wertige
QAM-System verwendet wird. Die Untermengen, die bei einer
Verwendung des 128-wertigen QAM-Systems verwendet werden,
sind in der Zeichnung nicht dargestellt.
Wie aus Fig. 26 hervorgeht, weist die C2-Zweigmetrikwert-
Berechnungsschaltung 4 denselben grundlegenden Aufbau auf wie
die in Fig. 8 beschriebene C1-Zweigmetrikwert-
Berechnungsschaltung 1. Die Entfernungsberechnungstabellen-
Bearbeitungsschaltungen 411 bis 414 weisen denselben Aufbau
auf wie die Entfernungsberechnungstabellen-
Bearbeitungsschaltungen 101 bis 113 der in Fig. 8 gezeigten
C1-Zweigmetrikwert-Berechnungsschaltung 1.
In Fig. 26 weist eine Schaltung (PBSFT) 400 eine solche
Funktion auf, daß sie den empfangenen Signalpunkt verschiebt,
um dieselbe Entfernungsberechnungstabelle zu verwenden,
selbst wenn C1 gleich 0 oder 1 in den
Entfernungsberechnungstabellen-Bearbeitungsschaltungen
(PFLBM0 und PFLBM1) 411 und 412 ist, unter Nutzung des
Prinzips, daß die Entfernungsberechnungstabellen C und D
(vgl. Fig. 29 und 30) dieselben Tabellen haben wie die
Entfernungsberechnungstabellen A und B (vgl. die Fig. 27
und 28), wenn die Entfernungsberechnungstabellen C und D
parallel verschoben werden.
Daher gibt die Schaltung (PBSFT) 400 die Eingabe A an die
Klemmen SA (Untermenge A) und SB (Untermenge B) unverändert
aus, wenn C1 = 0 ist. Die Schaltung 400 gibt die Zahl minus 1
von Hauptdaten der Qch-Komponente von der Klemme SA aus, um
eine Entfernung zwischen den Untermengen C und D zu erhalten,
und gibt die Zahl plus 1 an die Hauptdaten der Qch-Komponente
von der Klemme SB aus.
Um die Entfernung zur Untermenge C in der
Entfernungsberechnungstabelle A zu berechnen, werden die
empfangenen Daten parallel um minus 1 in der Qch-Richtung
verschoben. Um die Entfernung zur Untermenge B in der
Entfernungsberechnungstabelle B zu berechnen, werden die
empfangenen Daten parallel um plus 1 in der Qch-Richtung
verschoben.
Die Entfernungsberechnungstabellen-Bearbeitungsschaltungen
413 und 414 werden zum Zeitpunkt der Verwendung des 64-
wertigen QAM-Systems gültig gemacht. Die Schaltungen 413 und
414 entsprechen den Entfernungsberechnungstabellen-
Bearbeitungsschaltungen 411 und 412. Daher werden die
Entfernungsberechnungstabellen C und D gemeinsam dadurch
bearbeitet, daß die Entfernungsberechnungstabellen A und B
wie voranstehend geschildert verschoben werden.
Die Schaltung (PCENTBM) 410 bearbeitet einen Bereich, der
durch fettgedruckte Linien in der
Entfernungsberechnungstabelle umschlossen wird (vgl. Fig. 27
bis 30). Die Schaltung 410 gibt ISEL0 und QSEL0 für die
Tabelle A (oder C) aus (vgl. Fig. 27 und 29), und ISEL1
und QSEL1 für die Tabelle B (oder D) als ein Signal zur
Auswahl eines Ausdrucks zur Berechnung eines
Zweigmetrikwertes.
Nunmehr wird die Beziehung zwischen einem Bereich und dem
Auswahlsignal ISEL erläutert. Fig. 31 zeigt einen Abschnitt,
der aus dem Bereich ausgeschnitten ist, der von
fettgedruckten Linien in der Entfernungsberechnungstabelle A
(vgl. Fig. 27) umschlossen wird, wenn C1 = 0 ist. In Fig.
31 werden nunmehr die Bereiche 1 bis 9 betrachtet. Fig. 32
zeigt die Beziehung zwischen jedem der Bereiche 1 bis 9, den
Bereichsbedingungen und den Ausgangssignalen ISEL0, QSEL0.
Weiterhin bearbeitet die Entfernungsberechnungstabellen-
Bearbeitungsschaltung 413 (oder 414) bei Verwendung des 64-
wertigen QAM-Systems den Bereich außerhalb der fettgedruckten
Linien in der Entfernungsberechnungstabelle 64A oder 64C (64B
oder 64D) (vgl. die Fig. 27 bis 30).
Gleichzeitig bearbeitet die Entfernungsberechnungstabellen-
Bearbeitungsschaltung 411 (oder 412) bei Verwendung des 128-
wertigen QAM-Systems den Bereich außerhalb der fettgedruckten
Linien in den Entfernungsberechnungstabellen 128A oder 128C
(128B oder 128D). Zur Vereinfachung ist nur eine Untermenge A
der Entfernungsberechnungstabelle bei Verwendung des 128-
wertigen QAM-Systems in Fig. 33 dargestellt.
Jede Schaltung 411, 412, 413 oder 414 gibt Signale ISEL (1,
0) und QSEL (1, 0) aus, um einen Ausdruck zur Berechnung der
euklidischen Entfernung auszuwählen, und gibt ein Signal SL
aus, um den von fettgedruckten Linien umschlossenen Bereich
von dem außerhalb der fettgedruckten Linien liegenden Bereich
in der Entfernungsberechnungstabelle zu unterscheiden. Wenn
das empfangene Signal in dem Bereich liegt, der in der
Entfernungsberechnungstabelle von fettgedruckten Linien
umschlossen ist, gibt die Schaltung SL = 0 aus, und
anderenfalls SL = 1.
Als Beispiel wird ein Signal zur Auswahl der
Bereichsbedingung und des Ausdrucks zur Berechnung des in
Fig. 34 gezeigten Bereichs überlegt. Fig. 34 zeigt den
Bereich, der aus dem durch B in Fig. 33 bezeichneten
Abschnitt ausgeschnitten ist. In diesem Bereich wird der
Bereich zwischen ID (0000) und IE (0001) und den Bereichen 1
bis 3 betrachtet. Fig. 35 ist eine Tabelle, welche die
Bereiche angibt, jede der Bereichsbedingungen, und
entsprechende Auswahlsignale ISEL und QSEL.
Beispielsweise wird die Bereichsbedingung des Bereichs 1 zu
ID = 0001, QD = 1001, IE = 0 und QE = 0. Das entsprechende
Auswahlsignal wird auf ISEL = 1 0 und QSEL = 0 1 eingestellt.
Die Bereichsbedingung des Bereiches 3 wird zu ID = 0001,
QD = 0111, IE = 0 und QE = 1. Das entsprechende Auswahlsignal
wird auf ISEL = 1 0, QSEL = 1 0 eingestellt.
In Fig. 26 sind die Dekodierschaltungen 430 und 433 ebenso
ausgebildet wie die in Fig. 8 dargestellte Dekodierschaltung
130. Die Dekodierschaltungen 430 bis 433 geben Ich- und Qch-
Komponenten der euklidischen Entfernung als BRNT aus, auf der
Grundlage der Auswahlsignale SELI und SELQ, die von den
Auswahlgates 424 und 425 ausgegeben werden, und der
Eingangsfehlersignale IE und QE.
Fig. 36 zeigt die Entsprechung zwischen dem Auswahlsignal
SEL und dem Ausdruck zur Berechnung des Zweigmetrikwertes.
Ein berechneter Wert kann dadurch erhalten werden, daß ein
Wert des Hauptsignals, ausgedrückt als Dezimalzahl, in D
eingesetzt wird, welches in dem Ausdruck zur Berechnung des
Zweigmetrikwertes angegeben ist.
Es wird der in Fig. 35 gezeigte Bereich 1 betrachtet. Das
Auswahlsignal SEL ist gleich ISEL = 1 0 und QSEL = 0 1. Daher
ist (12 - D)² + (4 + D)² als Ausdruck zur Berechnung des
Zweigmetrikwertes angegeben. (12 - D)² wird von dem
Dekodierer 430 ausgegeben, und (4 + D)² wird von der
Dekodierschaltung 431 ausgegeben, und (12 - D)² und (4 + D)²
werden in der Addierschaltung 440 addiert und werden zu
(12 + D)² + (4 + D)².
In dem Bereich 3 sind die Auswahlsignale ISEL = 1 0 und
QSEL = 1 0. Daher wird (12 - D)² + (12 - D)² von der
Addierschaltung 440 ausgegeben.
Wenn die euklidische Entfernung größer als 128 wird, so gibt
der Ausgang BRNT den Maximalwert 11111 aus.
Fig. 37A und 37B sind Konstruktionsbeispiele für den C1-
Dekodierer (DEC2) 5 (vgl. Fig. 1). Der C1-Dekodierer 5
erhält die euklidische Entfernung zum Signalpunkt der
Untermenge C (C2 = 0) und die euklidische Entfernung von der
Untermenge D (C2 = 1), wenn C1 = 0 ist, entsprechend dem
Ergebnis der C1-Dekodierung. Der C2-Dekodierer 5 dekodiert
den C2-Code, der das Ergebnis der Paritätsarithmetik ist, auf
der Grundlage der Eingabe von Entfernungen.
Die Fig. 38 und 39 zeigen Betriebsablaufzeitdiagramme, in
welchen ein Signaltakt jedes Abschnitts in dem C2-Dekodierer
(DEC2) 5 gemäß Fig. 36 einem Bezugszeichen entspricht. In
den Fig. 38 und 39 werden die Zahlen in den Daten von SEL
durch Hexadezimalzahlen angegeben.
In den Fig. 2 und 3 sind die Zeittakte für ein Freischalt-
Eingangssignal C2EN zum Dekodieren in dem C2-Dekodierer 5 und
ein Ausgangssignal DTC2 in den Fig. 2 und 3 in Beziehung
auf die Signale gezeigt, die in anderen schematischen
Blockschaltbildern gezeigt sind.
Weiterhin kann die Dekodierung an der Position von Daten
(Rahmenbit: vgl. die Fig. 3 und 39) gestoppt werden, die
nicht dekodiert werden.
In den Fig. 37A und 37B bezeichnen die Eingangssignale
PBMA und PBMB jeweils die euklidische Entfernung zum
Signalpunkt der Untermenge A (oder C) bzw. die euklidische
Entfernung zum Signalpunkt der Untermenge B (oder D).
C2EN bezeichnet ein Freischaltsignal für die Dekodierung.
Weiterhin bezeichnet das Ausgangssignal DTC2 das
Dekodierergebnis. In den Fig. 37A und 37B weist der
Dekodierer 5 ein Paar von Flip-Flops FF 50 auf,
Addierschaltungen 500 und 501, Flip-Flops FF 510 und 511,
Vergleichsschaltungen 51, OR-Gates 52 und Auswahlgates 53 für
die Eingangssignale PBMA und PBMB.
Das Ausgangssignal des Auswahlgates 53 auf der Seite des
eingegebenen PBMA-Signals wird in AND-Gates 54 und 55
eingegeben, die jeweils eine Eingangsklemme mit NOT-Logik
aufweisen. Die Ausgangssignale der AND-Gates 54 und 55 sind
auf die Addierschaltungen 500 und 501 an den Seiten der
Eingangssignale PBMA bzw. PBMB zurückgekoppelt.
Das Ausgangssignal des Auswahlgates 53 auf der Seite des
eingegebenen Signals PBMB wird in das AND-Gate 57 eingegeben,
welches eine Eingangsklemme mit NOT-Logik aufweist. Das
Ausgangssignal des AND-Gates 57 ist auf die Addierschaltung
501 an der Eingangs-PBMA-Seite und die Addierschaltung 500 an
der Eingangs-PBMB-Seite zurückgekoppelt.
Das Ausgangssignal OG der Vergleichsschaltung 51 an der
Eingangs-PBMA-Seite wird in die PTA-Klemmen der ersten Stufe
des Pfadspeichers 520 und der Pfadspeicher 521 bis 530
eingegeben. Das Ergebnis einer OR-Logikoperation der OE- und
OS-Ausgangssignale der Vergleichsschaltung 51 an der
Eingangs-PBMA-Seite wird in die PTB-Klemmen einer ersten
Stufe des Pfadspeichers 520 und der Pfadspeicher 521 bis 530
eingegeben.
Die Vergleichsschaltung 51 vergleicht zwei Pfadmetrikwerte
(7 Bits × 2), die in die Klemmen PMA und PMB eingegeben
werden, und gibt das Pfadauswahlsignal und das
Pfadmetrikwertauswahlsignal an die Pfadspeicher 520 bis 530
aus. In Fig. 37 wird das Pfadmetrikwerteingangssignal A der
Klemme PMA zugeführt, und das Pfadmetrikwerteingangssignal B
der Klemme PMB zugeführt.
"1" wird an die Ausgangsklemme OG ausgegeben, wenn das
Pfadmetrikwerteingangssignal A größer ist als das
Pfadmetrikwerteingangssignal B. "1" wird an die andere
Ausgangsklemme OE ausgegeben, wenn das
Pfadmetrikwerteingangssignal A gleich dem
Pfadmetrikwerteingangssignal B ist. Weiterhin wird "1" an die
Ausgangsklemme OS ausgegeben, wenn das
Pfadmetrikwerteingangssignal A kleiner ist als das
Pfadmetrikwerteingangssignal B.
Fig. 40 zeigt ein Blockschaltbild eines detaillierten
Konstruktionsbeispiels für den in Fig. 37 dargestellten
Taktgenerator 58. Der Taktgenerator 58 erzeugt Takte für
Schreibpfade zu den Pfadspeichern 520 bis 530, und zur
seriellen Ausgabe der Ausgangssignale der Pfadspeicher 520
bis 530, und gibt diese Takte aus.
In Fig. 40 weist der Taktgenerator 58 einen Duodezimalzähler
580 auf, einen Dekodierer 581, und einen Duodezimalzähler
582. Das Eingangssignal C2EN für den Duodezimalzähler 570 ist
ein C2-Dekodier-Freischaltsignal.
Mit diesem Aufbau erzeugt der Generator 58 das Signal PTSL,
welches ein Taktimpulsausgangssignal zum Schreiben eines
Pfades zu dem Pfadspeicher darstellt, ein Signal PTEN,
welches ein Taktsignalausgangssignal zur seriellen Ausgabe
des Ausgangssignals des Pfadspeichers ist, sowie SGL (0 bis
3), welches ein Taktsignalausgangssignal zur seriellen
Ausgabe des Ausgangssignals des Pfadspeichers ist, als
Ausgangstakte.
Das Taktimpulsausgangssignal PTSL zum Schreiben eines Pfades
zum Pfadspeicher wird in das OR-Gate 52 und die AND-Gates 54,
55 und 57 des C2-Dekodierers 5 eingegeben. Weiterhin wird
PTSL in die PTSL-Klemmen der Pfadspeicher 520 bis 530
eingegeben.
In den Fig. 37A und 37B wird das Taktimpulsausgangssignal
PTEN zur seriellen Ausgabe der Ausgangssignale der
Pfadspeicher 520 bis 530 in das Flip-Flop FF 532 eingegeben.
Weiterhin wird das Taktimpulsausgangssignal SEL zur seriellen
Ausgabe der Ausgangssignale der Pfadspeicher 520 bis 530 in
die Auswahlgates 531 und 533 eingegeben.
Fig. 41 ist ein Blockschaltbild, welches ein
Konstruktionsbeispiel für den ersten Pfadspeicher 520 zeigt.
Der Pfadspeicher 520 weist Auswahlgates 5200 und 5201 auf,
AND-Gates 5210 und 5211, sowie Flip-Flops FF 5220 und 5221.
Die Ausgangssignale der Flip-Flops FF 5220 und 5221 werden
jeweils auf die Auswahlgates 5200 und 5201 rückgekoppelt. Ein
Auswahlsignal PTA für den Pfad, der in den Zustand 0
überführt wird, also das Ausgangssignal der
Vergleichsschaltung 51 in dem C2-Dekodierer 5, und ein
Auswahlsignal PTB für den Pfad, der in den Zustand 1 versetzt
wird, kann die Auswahlgates 5200 und 5201 auswählen und
umschalten.
Die Ausgangssignale der Auswahlgates 5200 und 5201 werden
jeweils in das AND-Gate 5210 bzw. das OR-Gate 5211
eingegeben. Das Taktsignal PTSL zum Schreiben zum
Pfadspeicher in dem Taktgenerator 58 wird in das AND-Gate
5210 über eine NOT-Logikschaltung eingegeben, und wird direkt
in das OR-Gate 5211 eingegeben.
Dann gibt das Flip-Flop FF 5220 das Ausgangssignal BSEA des
Pfadspeichers in dem Zustand 0 aus, und das Flip-Flop FF 5221
gibt das Ausgangssignal BSEB des Pfadspeichers in dem Zustand
1 aus.
Fig. 42 ist ein Blockschaltbild eines gemeinsamen
Konstruktionsbeispiels für Pfadspeicher (PTX) 521 bis 530.
Die Pfadspeicher 521 bis 530 weisen NAND-Gates 5230 bis 5237
sowie Flip-Flops FF 5238 und 5239 auf.
Das Pfadauswahlsignal PTA, welches an den Zustand 0
übertragen wird, wird in das NAND-Gate 5230 über eine NOT-
Logikschaltung eingegeben. Weiterhin wird das
Pfadauswahlsignal PTA direkt in die NAND-Gates 5231 und 5233
eingegeben. Gleichzeitig wird das Pfadauswahlsignal PTB,
welches an den Zustand 1 übertragen wird, in das NAND-Gate
5233 über eine NOT-Logikschaltung eingegeben. Darüber hinaus
wird das Pfadauswahlsignal PTB direkt in die NAND-Gates 5234
und 5235 eingegeben.
Die Ausgangssignale der NAND-Gates 5230 bis 5232 werden in
das NAND-Gate 5236 eingegeben, die Ausgangssignale der NAND-
Gates 5233 bis 5235 werden in das NAND-Gate 5237 eingegeben,
und die Ausgangssignale der NAND-Gates 5236 und 5237 werden
in das Flip-Flop FF 5238 bzw. 5239 eingegeben.
Das Ausgangssignals des Flip-Flops FF 5238 wird rückgekoppelt
an das NAND-Gate 5230 und 5234, und das Ausgangssignal des
Flip-Flops FF 5238 wird auf die NAND-Gates 5231 und 5233
rückgekoppelt.
Weiterhin wird der Taktimpuls PTSL zum Schreiben der
Pfadspeicher in die NAND-Gates 5230, 5231, 5233 und 5234 über
eine NOT-Logikschaltung eingegeben. Der Taktimpuls PTSL wird
direkt in die NAND-Gates 5232 und 5235 eingegeben.
Infolge der voranstehend geschilderten Anordnung gibt das
Flip-Flop FF 5238 das Signal BSEA des Pfadspeichers bei der
Bedingung 0 aus, und gibt das Flip-Flop FF 5239 das Signal
BSEB des Pfadspeichers bei der Bedingung 1 aus.
Die voranstehend beschriebenen Signale BSEA und BSEB der
Pfadspeicher 520 bis 530 werden seriell umgewandelt und als
das Dekodierergebnis DTC2 ausgegeben, über das Auswahlgate
531, das Flip-Flop FF 532, das Auswahlgate 533 und das Flip-
Flop FF 534, entsprechend den Taktsignalen PTEN und SEL, die
von dem C2-Taktgenerator 58 ausgegeben werden.
Fig. 43 ist ein Blockschaltbild eines detaillierten
Konstruktionsbeispiels für den Signalentscheidungsabschnitt 7
(vgl. Fig. 1). Der Abschnitt 7 führt eine Abbildung der
Untermenge A der empfangenen Eingangsdaten ID und QD durch,
auf der Grundlage von DTC1, welches das Dekodierergebnis des
C1-Codes des Pegels 1 ist, und von DTC2, welches das
Dekodierergebnis des C2-Codes des Pegels 2 ist.
Der Signalentscheidungsabschnitt 7 führt gleichzeitig eine
Abbildung der Untermengen B, C und D durch, durch Drehen der
empfangenen Eingangsdaten bei 0° in rechtem Winkel, oder um
1800, durch Einstellung der C1- und C2-Codes als
Auswahlsignale.
Das Ich-Hauptsignal ID, und das Ich-Fehlersignal IE, sowie
das Qch-Hauptsignal QD, und das Qch-Fehlersignal QE werden in
den Signalentscheidungsabschnitt 7 eingegeben. Dann werden
gleichzeitig in den Abschnitt 7 der Code DTC1 des Pegels 1,
der Code DTC2 des Pegels 2, und ein Umschaltsignal MODE der
Umschaltung auf das 64-wertige QAM-System und das 128-wertige
QAM-System ("0" bei Verwendung des 64-wertigen QAM-Systems
bzw. "1" bei der Verwendung des 128-wertigen QAM-Systems)
eingegeben. Daraufhin erzeugt der Abschnitt 7 Abbildungsdaten
DEC0, die entsprechend dem Dekodierergebnis erhalten werden,
und gibt diese aus.
Die Abbildungsdaten DEC0 sind bei 7 (DECISION) der
Betriebsablaufzeitdiagramme gemäß Fig. 2 und 3 gezeigt.
Der in Fig. 43 dargestellte Signalentscheidungsabschnitt 7
wird durch Auswahlgates 70 bis 73 mit vier Eingangsklemmen
gebildet, eine Entscheidungsschaltung 74, Inverter 700 bis
703, sowie Flip-Flops FF 710 bis 713, 720 und 721.
Vier Signale ID, /ID, QD, /QD werden in das Auswahlgate 70
eingegeben, um ein Signal "1" auszuwählen und auszugeben,
entsprechend DTC1, welches das Dekodierergebnis des Codes C1
des Pegels 1 darstellt, und DTC2, welches das
Dekodierergebnis des Codes C2 des Pegels 2 darstellt.
Das Ausgangssignal des Auswahlgates 70 wird in die
Entscheidungsschaltung 74 über die Flip-Flops FF 710 bis 713
eingegeben. Darüber hinaus wird ein Betriebsartsignal MODE in
die Entscheidungsschaltung 74 eingegeben.
DTC2, welches das Dekodierergebnis des Codes C2 des Pegels 2
darstellt, wird über die Flip-Flops FF 720 und 721 zur
Takteinstellung ausgegeben.
Fig. 44 ist ein detailliertes Konstruktionsblockschaltbild
der Entscheidungsschaltung 74. Die Fehlersignale IE und QE
werden in Fig. 44 als Dezimalzahlen angesehen. Eine
Vergleichsschaltung 741 vergleicht die Größe der Signale IE
und QE. Wenn IE nicht kleiner als QE ist, wird das
Ausgangssignal IECOMP gleich 1.
Weiterhin zeigt eine Addierschaltung (ADD) 742 ADD = 1 an,
wenn das Ergebnis der Addition der Fehlersignale IE und QE
größer als 8 ist (ausgedrückt als Dezimalzahl) . Ist das
Ergebnis kleiner als 8, so gibt die Schaltung 742 ADD = 0 an.
Eine Korrekturschaltung (IQADD) 740 korrigiert ein
Hauptsignal zum Speichern des empfangenen Signalpunkts in A
und gibt das korrigierte Hauptsignal aus. Dann wird die
Untermenge A als Tabelle korrigiert, wenn ein 256-wertiges
QAM-System verwendet wird. Fig. 43 zeigt ein detailliertes
Konstruktionsbeispiel für die Korrekturschaltung (IQADD) 740.
In Fig. 45 wird die Korrekturschaltung (IQADD) 740 durch ein
NAND-Gate 7401, ein AND-Gate 7402 und eine Addierschaltung
7403 gebildet. Die oberen Pegel von 3 Bits der Signale ID und
QD werden in das NAND-Gate 7401 angegeben, und das
Ausgangssignal des NAND-Gates 7401, der unterste Pegel eines
Bits der Signale ID und QD, und die Signale IE und QE werden
in das AND-Gate 7402 eingegeben.
Die Signale ID und QD, das Ausgangssignal des AND-Gates 7402,
und Null-Einstellungsdaten 7404 werden in die Addierschaltung
7403 eingegeben. Daraufhin werden die Ausgangssignale ID0 und
QD0 von der Korrekturschaltung (IQADD) 740 ausgegeben.
Fig. 46 zeigt eine Abbildungstabelle der Untermenge A, wenn
das 64-wertige QAM-System verwendet wird. Die Funktionen der
Korrekturschaltung (IQADD) 740 werden im Zusammenhang mit
Fig. 46 erläutert. Fig. 47 zeigt einen Teil, welcher aus
einem Bereich ausgeschnitten ist, der von fettgedruckten
Linien in der Abbildungstabelle von Fig. 46 umschlossen ist,
welche kleine Bereiche 1 bis 9 aufweist. Die Fig. 48 und
49 zeigen die kleinen Bereiche 1 bis 9, die
Bereichsbedingungen, und die entsprechenden Ausgangssignale
ID0 und QD0 in einer Tabelle.
Aus Fig. 48 wird deutlich, daß beispielsweise der Bereich 2
unter den Bedingungen von ID = 1, QD = 1 und IE = 1
festgelegt wird. Das zugehörige Ausgangssignal ID0 wird zu
ID + 1, und das Ausgangssignal QD0 bleibt gleich QD, welches
unverändert ausgegeben wird.
Weiterhin wird aus Fig. 49 deutlich, daß der Bereich 9 unter
der Bedingung festgelegt wird, daß ID = 0 und QD = 0 ist.
Dann wird das zugehörige Ausgangssignal ID0 gleich ID und QD,
die unverändert ausgegeben werden.
Fig. 50 zeigt einen Teil, welcher aus dem Bereich außerhalb
der fettgedruckten Linien in der Abbildungstabelle von Fig.
46 ausgeschnitten ist. Fig. 51 zeigt einen Teil, welcher aus
dem Bereich außerhalb der fettgedruckten Linien in der 128-
wertigen QAM-Abbildungstabelle ausgeschnitten ist (nicht in
der Zeichnung dargestellt), ebenso wie jenes der 64-wertigen
QAM-Abbildungstabelle.
Fig. 52 ist eine Tabelle, welche die Beziehung zwischen den
Bereichen I, der Bereichsbedingung 11, und Ausgangssignalen
ID0 und QD0 zeigt, entsprechend den Fig. 50 und 51.
Beispielsweise wird der Bereich 2 festgelegt durch ID = 1,
QD = 111 und IE = 1. Das Aus 09862 00070 552 001000280000000200012000285910975100040 0002019526555 00004 09743gangssignal ID0 ist gleich ID
plus 1. Das Ausgangssignal QD0 wird gleich QD, welches
unverändert ausgegeben wird.
Weiterhin wird der Bereich 5 festgelegt durch ID = 111,
QD = 1 und IE = 0. Die Ausgangssignale ID0 und QD0 bleiben
unverändert gleich ID und QD.
In Fig. 44 wählt die Schaltung 743 der
Entscheidungsschaltung 74 die Untermenge A aus, die am
nächsten in der Abbildungstabelle A liegt, wenn das 64-
wertige QAM-System verwendet wird. Weiterhin wählt die
Schaltung 744 die nächste Untermenge A in der
Abbildungstabelle A aus, wenn das 128-wertige QAM-System
verwendet wird.
Die Ausgangssignale der Schaltungen 743 und 744 werden in das
Auswahlgate 745 eingegeben. Die nächste Untermenge A wird in
der Abbildungstabelle A ausgewählt, wenn das 64-wertige QAM-
System oder das 128-wertige QAM-System verwendet wird,
entsprechend dem Betriebsartauswahlsignal MODE, und als D0
ausgegeben. Darüber hinaus kann das Ausgangssignal DEC0 durch
Zusammensetzen von D0 mit dem Code C2 erhalten werden (vgl.
Fig. 43).
In Fig. 43 steuern die Flip-Flops Ff 720 und 721 den
Steuertakt zum Zusammensetzen des Ausgangssignals der
Entscheidungsschaltung 74 und des Codes C2.
Fig. 53 zeigt ein detailliertes Blockschaltbild eines
Konstruktionsbeispiels für den Abbildungsabschnitt 6. In
Fig. 53 vergleicht eine Vergleichsschaltung 60 die Größen
von Fehlersignalen unter Verwendung von Dezimalzahlen der
Fehlersignale als Signal IE und QE. Wenn IE nicht kleiner als
QE ist, erzeugt die Vergleichsschaltung 60 das Ausgangssignal
IECMP = 1.
Eine Addierschaltung 61 erzeugt ADD8 = 1 und gibt dieses aus,
wenn das Ergebnis der Addition von IE und QE größer als 8 ist
(ausgedrückt als Dezimalzahl). Die Schaltung 61 erzeugt
darüber hinaus ADD8 = 0, und gibt dieses aus, wenn das
Ergebnis kleiner als 8 ist. ROMs 62 und 63 speichern
Abbildungsdaten für das 64-wertige QAM-System bzw. das 128-
wertige QAM-System.
Das ROM 62 für das 64-wertige QAM-System wählt die nächste
Untermenge in der Abbildungstabelle entsprechend den
empfangenen Signalen ID und QD als Adressen aus. Das ROM 63
für das 128-wertige QAM-System wählt die nächste Untermenge
in der Abbildungstabelle aus, auf der Grundlage von IECMP,
welches von der Vergleichsschaltung 60 ausgegeben wird, und
von ADD8, das von der Addierschaltung 61 ausgegeben wird.
Abbildungsdaten, die von dem ROM 62 für das 64-wertige QAM-
System und dem ROM 63 für das 128-wertige QAM-System
ausgegeben werden, werden dem Auswahlgate 64 zugeführt. Die
Abbildungsdaten, die von dem ROM 62 für das 64-wertige QAM-
System und dem ROM 63 für das 128-wertige QAM-System
ausgegeben werden, werden ausgewählt und ausgegeben auf der
Grundlage des Betriebsartumschaltsignals MODE, um abwechselnd
zwischen dem 64-wertigen QAM-System und dem 128-wertigen QAM-
System umzuschalten.
Das Ausgangssignal des Auswahlgates 64 wird in dem Flip-Flop
65 zwischengespeichert, und als ein Abbildungsergebnis DDMP
ausgegeben. Der Taktablauf für das Ausgangssignal DDMP ist
bei 6 (DEMP) in den Fig. 2 und 3 gezeigt.
Fig. 54 zeigt eine Abbildungstabelle, wenn das 64-wertige
QAM-System verwendet wird. Bei A, B, C und D, die in Fig. 54
gezeigt sind, erfüllen 2 Bits des MSB (höchstwertigen Bits)
der Abbildungsdaten DDMP, die von dem Abbildungsabschnitt 6
ausgegeben werden, folgende Bedingungen, nämlich A: {0 0},
B : {0 1}, C {1, 0} und D: {1 1}.
Fig. 55 ist ein Blockdiagramm eines detaillierten
Konstruktionsbeispiels für die in Fig. 1 gezeigte
Fehlerbitzahlberechnungsvorrichtung 8. Die
Fehlerbitzahlberechnungsvorrichtung 8 vergleicht das
Dekodierergebnis, welches von der Entscheidungsschaltung 7
ausgegeben wird, und das Ergebnis zum Rückkodieren der C1-
Daten mit dem Ergebnis des Abbildens der empfangenen Daten,
und berechnet die Fehlerkorrekturbitzahl und gibt sie aus.
Allerdings arbeitet die Berechnungsvorrichtung 8 nicht an der
Position eines Rahmenbits.
Der Takt des Freischaltsignals FDEN und eines Ausgangssignals
S (2 bis 0) in der Fehlerbitzahlberechnungsvorrichtung 8 sind
bei 8 (FINDE) in den Fig. 2 und 3 gezeigt.
Daten DMPDT des Ergebnisses der Abbildung der empfangenen
Daten, die von dem Abbildungsabschnitt 6 ausgegeben werden,
und Daten DECDT des Dekodierergebnisses, die von dem C2-
Dekodierer 5 ausgegeben werden, werden in die
Berechnungsvorrichtung 8 eingegeben. EXOR-Gates 800 bis 806
führen logische EXOR-Operationen mit den Daten DMPDT des
Abbildungsergebnisses und den Daten DECDT des
Dekodierergebnisses durch.
Addierschaltungen 810 bis 813 addieren die Eingangssignale A
und B und geben das Ergebnis als C0 und den Träger als S aus.
CL bedeutet eine Löschklemme. Beispielsweise werden die
Ausgangssignale der EXOR-Gates 800 bis 801 in die
Addierschaltungen 810 als Eingangssignale A und B eingegeben.
Das Ausgangssignal des EXOR-Gates 801 wird der Löschklemme CL
in der Addierschaltung 810 zugeführt.
Weiterhin werden C0, welches von der Addierschaltung 810
ausgegeben wird, sowie C0, welches von der Addierschaltung
811 ausgegeben wird, jeweils in die A- bzw. B-Eingangsklemme
der Addierschaltung 812 eingegeben. C0, welches von der
Addierschaltung 813 ausgegeben wird, wird an eine Löschklemme
CL der Addierschaltung 812 ausgegeben.
C0, welches von der Addierschaltung 812 ausgegeben wird, wird
einer Eingangsklemme des AND-Gates 820 zugeführt, und die
Träger S, die von den Addierschaltungen 812 und 813
ausgegeben werden, werden einer Eingangsklemme jedes der AND-
Gates 821 und 822 zugeführt.
Ein Freischaltsignal FDEN wird in eine weitere Eingangsklemme
jedes der AND-Gates 820 bis 822 eingegeben. Die
Ausgangssignale der AND-Gates 820 und 821 werden in das Flip-
Flop FF 830 eingegeben, und das Ausgangssignal des AND-Gates
822 wird in das Flip-Flop FF 831 eingegeben. Die ersten und
zweiten Bits von 3 Bits, welche die Anzahl an
Fehlerkorrekturbits angeben, werden von jedem der Flip-Flops
FF 830 ausgegeben. Das dritte bit von diesen 3 Bits wird von
dem Flip-Flop FF 831 ausgegeben.
Die Fig. 56 und 57 zeigen detaillierte
Konstruktionsbeispiele für den
Empfangssignalverzögerungsabschnitt 11 für DEC1 und den
Empfangssignalverzögerungsabschnitt 12 für DEC2 (vgl. Fig.
1). Jeder Abschnitt sorgt für eine Verzögerung des
empfangenen Signals zur Anpassung des Taktes des
Dekodiercodes des Pegels 1 und des Dekodiercodes des Pegels 2
an den Takt der Startbearbeitung in dem Abbildungsabschnitt
6.
Der Empfangssignalverzögerungsabschnitt für DEC1 11, der in
Fig. 56 gezeigt ist, besteht aus 91 Flip-Flops FF, und der
Empfangssignalverzögerungsabschnitt für DEC2, der in Fig. 57
dargestellt ist, wird durch 16 Flip-Flops FF gebildet.
Wie auf der Grundlage der voranstehend geschilderten
Ausführungsformen beschrieben wurde, kann durch die
vorliegende Erfindung ein Dekodierer zum Dekodieren eines
kodierten mehrwertigen Signals unter Verwendung eines
Viterbi-Kodierverfahrens zur Verfügung gestellt werden,
wodurch eine Arithmetikschaltung, die eine kleinere Anzahl an
Basiszellen aufweist, und mit höherer Geschwindigkeit
arbeiten kann, verwendet werden kann.
Weiterhin kann in einer Arithmetikschaltung für euklidische
Entfernungen, die sich ergeben, wenn das Viterbi-
Dekodierverfahren verwendet wird, ein Ausdruck zur Berechnung
der euklidischen Entfernung unter festen Arten von Ausdrücken
für die Berechnung ausgewählt werden, und kann nur eine Logik
mit einem Auswahlsignal und einem Fehlersignal verwendet
werden, ohne tatsächliche Berechnungen. Die Logik hat
dieselben Wirkungen wie Subtraktion und Addition. Daher kann
ein Dekodierer für mehrwertige, kodierte Signale, der ein
Viterbi-Dekodierverfahren verwendet, mit miniaturisierten
Basiszellen verwirklicht werden.
Die Erfindung läßt sich in anderen bestimmten
Ausführungsformen verwirklichen, ohne von ihrem Wesen oder
ihren wesentlichen Eigenschaften abzuweichen. Die vorliegende
Erfindung ist daher in dieser Hinsicht in sämtlichen Aspekten
als beispielhaft zu verstehen, jedoch nicht eingeschränkt.
Insbesondere wurden ein 64-wertiges QAM-System und ein 128-
wertiges QAM-System als Ausführungsformen beschrieben, jedoch
kann die vorliegende Erfindung bei jedem QAM-Signal verwendet
werden, welches ein oberes oder unteres Niveau von
aufweist.
Der Umfang der vorliegenden Erfindung ergibt sich aus der
Gesamtheit der vorliegende Anmeldeunterlagen und soll von den
beigefügten Patentansprüchen umfaßt sein. Sämtliche
Änderungen, die in den Bereich der Äquivalenz der in den
Patentansprüchen angegebenen Lehre liegen, sollen daher von
der Erfindung umfaßt sein.
Claims (18)
1. Viterbi-Dekodierer zum Dekodieren eines empfangenen
Signals, welches Ich- und Qch-Komponenten aufweist, die
durch Demodulieren eines gefalteten, kodierten,
mehrwertigen quadratur- amplitudenmodulierten Signals
erhalten werden, wobei der Viterbi-Dekodierer umfaßt:
eine erste Einrichtung zum Eingeben des empfangenen Signals, welches die Ich- und Qch-Komponenten aufweist;
eine zweite Einrichtung, die betriebsmäßig an die erste Einrichtung angeschlossen ist, um die euklidische Entfernung zwischen einem vorbestimmten Signalpunkt, welcher einer unter mehreren vorbestimmten Signalpunkten ist, die in einer Ebene liegen, die durch sich orthogonal kreuzende Ich- und Qch-Achsen aufgespannt wird, und einem Signalpunkt des empfangenen Signals aufzufinden; und
eine dritte Einrichtung, die betriebsmäßig an die zweite Einrichtung angeschlossen ist, um eine Viterbi- Dekodierung auf der Grundlage der euklidischen Entfernung durchzuführen, die von der zweiten Einrichtung erhalten wird.
eine erste Einrichtung zum Eingeben des empfangenen Signals, welches die Ich- und Qch-Komponenten aufweist;
eine zweite Einrichtung, die betriebsmäßig an die erste Einrichtung angeschlossen ist, um die euklidische Entfernung zwischen einem vorbestimmten Signalpunkt, welcher einer unter mehreren vorbestimmten Signalpunkten ist, die in einer Ebene liegen, die durch sich orthogonal kreuzende Ich- und Qch-Achsen aufgespannt wird, und einem Signalpunkt des empfangenen Signals aufzufinden; und
eine dritte Einrichtung, die betriebsmäßig an die zweite Einrichtung angeschlossen ist, um eine Viterbi- Dekodierung auf der Grundlage der euklidischen Entfernung durchzuführen, die von der zweiten Einrichtung erhalten wird.
2. Viterbi-Dekodierer nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ebene
mehrere Bereiche aufweist, die vorher abgeteilt werden,
und daß die zweite Einrichtung eine Speichereinrichtung
zum Speichern berechneter Werte entsprechend Ausdrücken
aufweist, welche die euklidische Entfernung für jeden
der Bereiche berechnen, und zum Auffinden eines der
gespeicherten, berechneten Werte entsprechend dem
empfangenen Signal, so daß die euklidische Entfernung
auf der Grundlage des aufgefundenen, gespeicherten,
berechneten Wertes erhalten wird.
3. Viterbi-Dekodierer nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die mehreren
Signalpunkte, die in der Ebene liegen, in Tabellen von
Untermengen A und B unterteilt sind, von denen jede
abwechselnd benachbarte Signalpunkte enthält.
4. Viterbi-Dekodierer nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die zweite
Einrichtung die euklidische Entfernung für die
Untermenge A entsprechend Haupt- und Fehlersignalen der
Ich-Komponente des empfangenen Signals und die
euklidische Entfernung für die Untermenge B entsprechend
Haupt- und Fehlersignalen der Qch-Komponente des
empfangenen Signals erhält.
5. Viterbi-Dekodierer nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die zweite
Einrichtung weiterhin eine Addiereinrichtung zum
Addieren der euklidischen Entfernung entsprechend der
Untermenge A und der euklidischen Entfernung
entsprechend der Untermenge B aufweist, so daß die
euklidische Entfernung zwischen dem vorbestimmten Punkt
und dem Signalpunkt des empfangenen Signals erhalten
wird.
6. Viterbi-Dekodierer nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß mehrere
vorbestimmte Signalpunkte entsprechend Paritätsbits
empfangener Signale auf der Ebene zugeordnet sind, und
daß weiterhin vorgesehen sind:
eine vierte Einrichtung, die im Betrieb an die erste Einrichtung angeschlossen ist, um eine zweite euklidische Entfernung zwischen einem vorbestimmten Signalpunkt, welcher einer der mehreren Signalpunkte entsprechend den Paritätsbits ist, und einem Signalpunkt des empfangenen Signals aufzufinden,
eine fünfte Einrichtung, die im Betrieb an die dritte Einrichtung angeschlossen ist, um eine zweite Viterbi- Dekodierung auf der Grundlage der zweiten euklidischen Entfernung durchzuführen, die von der dritten Einrichtung erhalten wird, und
eine sechste Einrichtung, die im Betrieb an die dritte Einrichtung und die fünfte Einrichtung angeschlossen ist, zur Ausgabe eines dekodierten Signals des empfangenen Signals auf der Grundlage Viterbi dekodierter Ausgangssignale von der dritten und sechsten Einrichtung.
eine vierte Einrichtung, die im Betrieb an die erste Einrichtung angeschlossen ist, um eine zweite euklidische Entfernung zwischen einem vorbestimmten Signalpunkt, welcher einer der mehreren Signalpunkte entsprechend den Paritätsbits ist, und einem Signalpunkt des empfangenen Signals aufzufinden,
eine fünfte Einrichtung, die im Betrieb an die dritte Einrichtung angeschlossen ist, um eine zweite Viterbi- Dekodierung auf der Grundlage der zweiten euklidischen Entfernung durchzuführen, die von der dritten Einrichtung erhalten wird, und
eine sechste Einrichtung, die im Betrieb an die dritte Einrichtung und die fünfte Einrichtung angeschlossen ist, zur Ausgabe eines dekodierten Signals des empfangenen Signals auf der Grundlage Viterbi dekodierter Ausgangssignale von der dritten und sechsten Einrichtung.
7. Viterbi-Dekodierer nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Ebene
mehrere Bereiche aufweist, die im voraus abgeteilt
werden, und das die vierte Einrichtung eine
Speichereinrichtung zum Speichern berechneter Werte
entsprechend Ausdrücken aufweist, welche die zweite
euklidische Entfernung für jeden der Bereiche berechnen,
und gespeicherte, berechnete Werte entsprechend dem
empfangenen Signal auffinden, so daß die zweite
euklidische Entfernung auf der Grundlage der
aufgefundenen, gespeicherten, berechneten Werte erhalten
wird.
8. Viterbi-Dekodierer nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die sechste
Einrichtung eine Abbildungseinrichtung aufweist, die im
Betrieb an die erste Einrichtung angeschlossen ist, um
Signalpunkte auf der Ebene festzulegen, die durch sich
orthogonal kreuzende Ich- und Qch-Achsen aufgespannt
wird, auf der Grundlage des empfangenen Signals,
eine Entscheidungseinrichtung zum Auffinden eines Signalpunktes auf der Ebene auf der Grundlage der Ausgangssignale von der dritten Einrichtung und der fünften Einrichtung, und
eine Fehlerbitzahl-Erfassungseinrichtung zur Erfassung der Anzahl von Fehlerbits aus Differenzen zwischen den Ausgangssignalen der Abbildungseinrichtung und der Entscheidungseinrichtung.
eine Entscheidungseinrichtung zum Auffinden eines Signalpunktes auf der Ebene auf der Grundlage der Ausgangssignale von der dritten Einrichtung und der fünften Einrichtung, und
eine Fehlerbitzahl-Erfassungseinrichtung zur Erfassung der Anzahl von Fehlerbits aus Differenzen zwischen den Ausgangssignalen der Abbildungseinrichtung und der Entscheidungseinrichtung.
9. Viterbi-Dekodierer nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß weiterhin
eine Verzögerungsschaltung vorgesehen ist, die an der
Eingangsseite der Abbildungseinrichtung angeordnet ist,
zum Einstellen des Taktes von Eingangssignalen zur
Abbildungseinrichtung so, daß diese mit dem Takt von
Eingangssignalen der fünften Einrichtung zusammenfallen.
10. Viterbi-Dekodierer nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die
euklidische Entfernung zwischen dem vorbestimmten Punkt
und dem Signalpunkt des empfangenen Signals ausgedrückt
wird durch (X - D)² + (Y - D)², wobei (X, Y) den
vorbestimmten Signalpunkt bezeichnet, und D durch
Dezimalzahlen eines Fehlersignals ausgedrückt wird.
11. Viterbi-Dekodierer nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die mehreren
vorbestimmten Signalpunkte, die auf der Ebene zugeordnet
sind, eine vierfach unterteilte Untermenge A bis D
aufweisen, wobei jede von diesen abwechselnd benachbarte
Signalpunkte enthält, und
daß die Untermenge C jener Untermenge entspricht, die
dadurch erhalten wird, daß die Untermenge A + 1 in der
Qch-Richtung verschoben wird, und die Untermenge D jener
Untermenge entspricht, die durch Verschiebung der
Untermenge D - 1 in der Ich-Richtung erhalten wird.
12. Viterbi-Dekodierer nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, daß das
faltungs-kodierte, mehrwertige, quadratur
amplitudenmodulierte Signal ein kodiertes Signal mit 2n
Werten ist.
13. Viterbi-Dekodierer nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß der Wert von
2n gleich 64 ist.
14. Viterbi-Dekodierer nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß der Wert von
2n gleich 128 ist.
15. Viterbi-Dekodierer nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die zweite
Einrichtung eine Entfernungsberechnungstabellen-
Bearbeitungsschaltung aufweist, zum Empfangen von Haupt-
und Fehlersignalen der Ich- oder Qch-Komponente, und zur
Ausgabe eines Auswahlsignals, welches eine der mehreren
Bereiche festlegt, und
eine Dekodierschaltung zum Auslesen eines der
berechneten Werte entsprechend den Ausdrücken, auf der
Grundlage des Auswahlsignals.
16. Viterbi-Dekodierer nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Entfernungsberechnungstabellen-Bearbeitungsschaltung und
die Dekodierschaltung für jede der Untermengen A und B
vorgesehen sind.
17. Viterbi-Dekodierer nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Paar der
Entfernungsberechnungstabellen-Bearbeitungsschaltungen
jeweils für zwei Arten unterschiedlicher faltungs
kodierter, mehrwertiger, quadratur-amplitudenmodulierter
Signale vorgesehen ist, und daß ein Gate zur Auswahl von
Ausgangssignalen von dem Paar der
Entfernungsberechnungstabellen-Bearbeitungsschaltungen
vorgesehen ist, wobei das Auswahlgate entsprechend einem
Schaltsteuersignal geschaltet wird.
18. Viterbi-Dekodierer nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet, daß die beiden
Arten unterschiedlicher faltungs-kodierter,
mehrwertiger, quadratur-amplitudenmodulierter Signale
64-wertig und 128-wertig sind, und daß das
Schaltsteuersignal den Wert 64 oder 128 auswählt.
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