JP2000244447A - 直交周波数分割多重信号伝送方法、送信装置及び受信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 受信状況に応じて多数の符号化及び変調方式
が選択可能な直交周波数分割多重信号伝送方法では、ビ
タビ復号回路の回路規模が大きくなることを防止するた
め、パンクチャー符号化を使用すると、正確な復号デー
タが得られない。 【解決手段】 トレリス符号化回路５２は、誤り訂正符
号化回路５１内蔵のＲＡＭからデータを間欠読み込み
し、その間欠データを単一の符号化レートで間欠符号化
して、パンクチャー符号化回路５３に供給する。パンク
チャー符号化回路５３は、レート指定信号に基づき、一
の符号化器を選択使用してパンクチャー符号化を行う。
受信側ではデパンクチャー変換回路から取り出された、
送信側のパンクチャー符号化する前の間欠データに対応
する間欠データをメモリに一時蓄積した後、データフレ
ーム毎に連続データにして読み出して、単一の符号化レ
ートのビタビ復号回路によりビタビ復号する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は直交周波数分割多重
信号伝送方法、送信装置及び受信装置に係り、特に符号
化されたディジタル映像信号などの情報信号を限られた
周波数帯域の直交周波数分割多重信号（ＯＦＤＭ：Orth
ogonal Frequency Division Multiplex）として伝送す
る伝送方法、そのＯＦＤＭ信号を送信する送信装置及び
ＯＦＤＭ信号を受信する受信装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４は従来の直交周波数分割多重信号送
信装置の一例のブロック図を示す。この送信装置は、本
出願人が先に特開平９−１５３８８２号公報にて開示し
た送信装置の主要部分で、同図において、入力端子１の
入力ディジタルデータは、入力回路２に供給されて必要
に応じて誤り訂正符号の付与がクロック分周器３よりの
クロックに基づいて行われる。クロック分周器３は中間
周波数発振器５よりの中間周波数を分周して、この中間
周波数に同期したクロックを発生する。

【０００３】入力回路２で誤り訂正符号が付加されたデ
ィジタルデータは、ＩＦＦＴ演算部４に供給される。こ
のＩＦＦＴ演算部４は、入力回路２よりのディジタルデ
ータを逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）演算して同相信
号（Ｉ信号）及び直交信号（Ｑ信号）を生成する。クロ
ック分周器３からのクロックに基づいて、ＩＦＦＴ演算
部４より連続的に読み出されたＩＦＦＴ演算結果である
Ｉ信号とＱ信号は、ディジタル直交変調器６に供給さ
れ、ここで中間周波数発振器５よりの中間周波数を第１
の搬送波とし、かつ、この中間周波数の位相を９０度シ
フトした中間周波数を第２の搬送波として、直交振幅変
調（ＱＡＭ）し、例えば２５７波（正負１２８組の搬送
波と中心搬送波一つ）の情報搬送波からなるＯＦＤＭ信
号を生成する。

【０００４】ディジタル直交変調器６より取り出された
ＯＦＤＭ信号は、Ｄ／Ａ変換器７に供給され、ここでク
ロック分周器３からのクロックをサンプリングクロック
としてアナログ信号に変換された後、周波数変換器８に
より所定の送信周波数帯のＲＦ信号に周波数変換された
後、送信部９で電力増幅等の送信処理を受けて、図示し
ないアンテナより放射される。

【０００５】図５は従来の直交周波数分割多重信号受信
装置の一例のブロック図を示す。この受信装置は前記特
開平９−１５３８８２号公報に開示された受信装置の主
要部分で、同図において、空間伝送路を介して入力され
たＯＦＤＭ信号は、受信部１１により受信アンテナを介
して受信された後、高周波増幅され、さらに周波数変換
器１２により中間周波数に周波数変換され、中間周波増
幅器１３により増幅された後、キャリア抽出及び直交復
調器１４に供給される。

【０００６】キャリア抽出及び直交復調器１４のキャリ
ア抽出回路部分は、入力ＯＦＤＭ信号の中心搬送波（キ
ャリア）を位相誤差少なくできるだけ正確に抽出する回
路である。キャリア抽出及び直交復調器１４により抽出
された中心搬送波Ｆ０は、中間周波数発振器１５に供給
され、ここで中心搬送波Ｆ０に位相同期した中間周波数
を発生させる。中間周波数発振器１５の出力中間周波数
は、キャリア抽出及び直交復調器１４の直交復調器部に
直接に供給される一方、９０度シフタ１６により位相が
９０度シフトされてから上記直交復調器部に供給され
る。

【０００７】これにより、キャリア抽出及び直交復調器
１４の直交復調器部からは送信装置のＤ／Ａ変換器７か
ら出力されたアナログ信号と同等のアナログ信号（周波
数分割多重信号）が復調されて取り出され、同期信号発
生回路１７に供給される一方、低域フィルタ（ＬＰＦ）
１８によりＯＦＤＭ信号情報として伝送された必要な周
波数帯域の信号が通過されてＡ／Ｄ変換器１９に供給さ
れてディジタル信号に変換される。

【０００８】同期信号発生回路１７は、復調アナログ信
号が入力され、ガードインターバル期間を含む各シンボ
ル期間で連続信号として伝送されるパイロット信号に位
相同期するＰＬＬ回路によりサンプル同期信号を発生す
るサンプル同期信号発生回路部と、サンプル同期信号発
生回路部の一部より取り出した信号によりパイロット信
号の位相状態を調べ、シンボル期間を検出してシンボル
同期信号を発生するシンボル同期信号発生回路部と、こ
れらサンプル同期信号及びシンボル同期信号よりガード
インターバル期間除去のための区間信号などのシステム
クロックを発生するシステムクロック発生回路部とより
なる。

【０００９】Ａ／Ｄ変換器１９より取り出されたディジ
タル信号は、ＦＦＴ演算部２０に供給される。ＦＦＴ演
算部２０は、同期信号発生回路１７よりのシステムクロ
ックにより高速フーリエ変換（ＦＦＴ）演算を行い、入
力信号の各周波数ごとの実数部信号（Ｒ信号）と虚数部
信号（Ｉ信号）を算出する。これにより得られた各周波
数ごとの各Ｒ信号及びＩ信号のレベルに基づき、ディジ
タル情報が復号される。この復号ディジタル情報信号
は、出力回路２１により誤り訂正や並直列変換などの出
力処理が行われて出力端子２２へ出力される。

【００１０】また、本発明者は先に特願平９−３２５０
４７号にて、受信状況に応じて多数の符号化及び変調方
式が選択可能な直交周波数分割多重信号伝送方法を提案
している。図６（Ａ）、（Ｂ）は、この本発明者の提案
になる直交周波数分割多重信号伝送方法における、送信
側の入力回路の主要部分と、受信側の出力回路の主要部
分を示す。図６（Ａ）に示す入力回路は、図４に示した
従来の直交周波数分割多重信号送信装置の入力回路２の
代わりに用いられ、図６（Ｂ）に示す出力回路は、図５
に示した従来の直交周波数分割多重信号受信装置の出力
回路２１の代わりに用いられる。

【００１１】入力回路の内部については、図４の入力回
路２ではそれぞれ単一の誤り訂正符号化回路及び変調マ
ッピング回路にて構成されているのに対して、図６
（Ａ）に示す入力回路ではそれぞれ複数の誤り訂正符号
化レート、トレリス符号化レート及び変調マッピング方
式の中から、レート指定信号により各レートを指定され
た誤り訂正符号化回路、トレリス符号化回路及び変調マ
ッピング回路と、フレーム合成回路にて構成されている
点に特徴がある。

【００１２】一方、出力回路については、図５の出力回
路２１ではそれぞれ単一の復調デマッピング回路及び誤
り訂正回路にて構成されているのに対して、図６（Ｂ）
に示す出力回路ではそれぞれ複数の復調デマッピング方
式、ビタビ復号の復号レート及び誤り訂正方式の復号レ
ートの中から、レート指定信号により各レートを指定さ
れた復調デマッピング回路、ビタビ復号回路及び誤り訂
正回路と、フレームデコーダにて構成されている点に特
徴がある。

【００１３】図６（Ａ）において、誤り訂正符号化回路
３１は、例えば２種類の符号化レートの符号化回路から
なり、受信装置から送信された上り変調データを受信復
調して得られたレート指定用制御信号（レート指定信
号）に基づき、どちらか１種類の符号レートの符号化回
路を選択使用して、ディジタルデータを誤り訂正符号
（例えばリード・ソロモン符号）化して、トレリス符号
化回路３２に供給する。トレリス符号化回路３２は、符
号化レートが例えば１／２、３／４、５／６及び７／８
の４種類の畳み込み符号化回路から構成されており、上
記のレート指定信号に基づき、いずれか１種類の畳み込
み符号化回路が選択使用される。畳み込み符号化された
ディジタルデータは、変調マッピング回路３３に供給さ
れる。

【００１４】変調マッピング回路３３は、例えば４ＰＳ
Ｋ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭ及び２５６ＱＡＭの４種類
の変調方式による変調マッピング回路から構成されてお
り、上記のレート指定信号に基づき、いずれか１種類の
変調マッピング回路が選択使用されて、変調マッピング
したディジタルデータを生成出力する。また、上記の誤
り訂正符号化回路３１、トリレス符号化回路３２及び変
調マッピング回路３３は、レート指定信号により選択さ
れた誤り訂正符号化レート、トレリス符号化レート及び
変調マッピング方式の各レートを示すＩＤ信号も生成出
力する。

【００１５】フレーム合成回路３４は、変調マッピング
回路３３より取り出された変調マッピングされたディジ
タルデータと、上記のＩＤ信号とを受け、これらの信号
をフレーム合成してＲ信号、Ｉ信号として出力する。こ
のＲ信号とＩ信号は図４のＩＦＦＴ演算部４に入力され
てＩＦＦＴ演算され、同相信号（Ｉ信号）と直交信号
（Ｑ信号）に変換される。

【００１６】一方、受信装置では、図５と共に説明した
ように、ＦＦＴ演算によりＲ信号とＩ信号が得られ、こ
れらのＲ信号とＩ信号が、それぞれ図６（Ｂ）のフレー
ムデコーダ３６に供給されてフレームデコードされ、デ
コードにより得られた変調マッピングされたディジタル
データは復調デマッピング回路３７に供給され、デコー
ドされたＩＤ信号は復調デマッピング回路３７、ビタビ
復号回路３８及び誤り訂正回路３９にそれぞれレート指
定信号として供給される。

【００１７】復調デマッピング回路３７は、変調マッピ
ング回路３３の変調方式に対応して４ＰＳＫ、１６ＱＡ
Ｍ、６４ＱＡＭ及び２５６ＱＡＭの４種類の変調方式に
よる復調デマッピング回路から構成されており、上記の
ＩＤ信号に基づき変調マッピング回路３３で選択された
変調方式と同じ変調方式の信号を復調するデマッピング
回路が選択されて、入力されたディジタルデータを復調
する。

【００１８】ビタビ復号回路３８は、トレリス符号化回
路３２の４種類の符号化レートに対応して４種類の復号
レートのビタビ復号器から構成されており、上記のＩＤ
信号に基づき、トレリス符号化回路３２で選択された符
号化レートに対応した復号レートのビタビ復号器により
復号したデータを誤り訂正回路３９へ供給する。 誤り
訂正回路３９は、誤り訂正符号化回路３１の２種類の符
号化レートに対応して２種類の復号レートの誤り訂正回
路で構成されており、上記のＩＤ信号に基づき、誤り訂
正符号化回路３１で選択された符号化レートに対応した
復号レートで誤り訂正して復号データを出力する。

【００１９】この提案になる直交周波数分割多重信号伝
送方法によれば、受信状況から最もデータ量が多くなる
送信側の符号化レート、トレリス符号化レート及び変調
マッピング方式を送信側に指定するレート指定信号を生
成した後、変調して上り変調信号として空間伝送路へ送
信することにより、受信状況の判定結果に応じた最適な
直交周波数分割多重信号伝送ができ、受信状況が変化し
てもそれに応じた最も多くのデータを伝送しようとする
ものである。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記特願平
９−３２５０４７号記載の方式において、ビタビ復号回
路３８は、符号化レート（トレリス符号化レート）が変
わったときに共通する回路部分が殆どないため、必要と
なる符号化レートの数だけビタビ復号器が必要となる
（従って、上記の例では、ビタビ復号回路３８は、トレ
リス符号化回路３２の４種類の符号化レートに対応して
４種類の復号レートのビタビ復号器から構成される）。
しかも、ビタビ復号器は変調装置・復調装置のなかでも
最も回路規模の大きな部分であるので、符号化レートを
変える度に専用の復号器が必要となると、全体の回路規
模が非常に大きくなってしまうという欠点があった。

【００２１】この欠点を克服する方法の一つとして、ト
レリス符号化回路に畳み込み符号の一種であるパンクチ
ャー符号を使用する方法がある。このパンクチャー符号
は、単一の符号化レート（例えば、符号化レート１／
２）の畳み込み符号から一定の法則に従ってデータを消
去（パンクチャー）することによって、任意の符号化レ
ートの符号を生成するものである。このパンクチャー符
号に対するビタビ復号器は、パンクチャーする前の元の
符号（例えば、符号化レート１／２）に対応するビタビ
復号器にわずかの追加回路を加えるだけで任意の符号化
レートの符号に対応することができる。

【００２２】しかしながら、このパンクチャー符号を使
用して、入力した連続データを連続符号に符号化して出
力する場合、例えば、符号化レート２／３の場合２：３
の周波数比の互いに同期したデータクロックと符号クロ
ックが必要となる。符号化レートをさらに３／４、５／
６、７／８などに切り替えて使用する場合には、さらに
多数のクロックが必要となる（この問題はパンクチャー
符号を使用せず、通常の畳み込み符号を使用したときに
も起こる）。

【００２３】符号化レートが１／ｎのときは符号クロッ
クを単純にｎ分周すればデータクロックを生成できる
が、それ以外のときは簡単にはデータクロックを生成で
きない。この対策としては、符号クロックをシステムク
ロックに統一し、メモリからデータを間欠読み込みして
符号化することにより、連続符号を得る方法が考えられ
る。

【００２４】ところが、上記の方法をとった場合、復調
器で復調符号をデパンクチャー変換すると符号化前と同
じ間欠データに戻ってしまい、これをそのままビタビ復
号すると正確な復号データが得られなくなる。

【００２５】本発明は以上の点に鑑みなされたもので、
パンクチャー符号を使用することによって、受信状況に
応じて多数の符号化及び変調方式が選択可能な直交周波
数分割多重信号送信装置・受信装置の回路規模を削減す
るとともに、パンクチャー符号を使用したときにも、単
一のシステムクロックで符号化を行い、なおかつビタビ
復号が良好に行える直交周波数分割多重信号伝送方法、
送信装置及び受信装置を提供することを目的とする。

【００２６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するため、送信側では、互いに周波数の異なる複数の
搬送波のそれぞれを、各搬送波に割り当てられた伝送す
べき情報信号からそれぞれ得た同相信号と直交信号で別
々に変調し、かつ、周波数分割多重した直交周波数分割
多重信号を生成してシンボル単位で送信し、受信側では
直交周波数分割多重信号を受信してそれぞれの変調され
た搬送波をそれぞれの同相信号と直交信号に復調した
後、情報信号を復号する直交周波数分割多重信号伝送方
法において、送信側では伝送すべき情報信号に、単一の
システムクロックを使用して、複数の誤り訂正符号化レ
ートの中からレート指定信号により符号化レートを指定
された誤り訂正符号化回路にて誤り訂正符号を付加した
後、誤り訂正符号化回路内のメモリからデータを間欠読
み込みし、その読み込んだ間欠データを単一の符号化レ
ートのトレリス符号化回路にて間欠符号化した後、複数
のパンクチャー符号化レートの中からレート指定信号に
より符号化レートを指定されたパンクチャー符号化回路
にてパンクチャー符号化を行って連続符号に符号化し、
さらに複数の変調マッピング方式の中からレート指定信
号により変調方式を指定された変調マッピング回路にて
変調マッピングを行ったディジタルデータと、レート指
定信号とをフレーム合成回路にて合成して実数部信号と
虚数部信号を生成した後、これらの実数部信号と虚数部
信号に基づいて直交周波数分割多重信号を生成して空間
伝送路へ送信する。

【００２７】また、受信側では、空間伝送路を経て入力
された直交周波数分割多重信号を直交復調し、ＦＦＴ演
算した後、フレームデコードして変調マッピングされた
データとレート指定信号を取り出し、変調マッピングさ
れたデータに対しては複数の復調デマッピング方式の中
から変調側に対応したレート指定信号により復調方式を
指定された復調デマッピング回路にてデマッピングを行
い、さらに複数のデパンクチャー変換レートの中からレ
ート指定信号により変換レートが指定されたデパンクチ
ャー変換回路にて、デパンクチャー変換を行って生成し
た間欠データを一度記憶回路に蓄え、データフレームご
とに連続データにして読み出して、それを変調側と同じ
単一の符号化レートに対応するビタビ復号器に追加回路
を加えた復号回路にてビタビ復号し、さらに複数の誤り
訂正複号レートの中からレート指定信号により復号レー
トを指定された誤り訂正回路にて誤り訂正を行って復号
データ出力を得る。

【００２８】本発明では、伝送すべき情報信号に、複数
の誤り訂正符号化レートの中からレート指定信号により
指定された符号化レートで誤り訂正符号化されたデータ
を間欠読み込みし、その読み込んだ間欠データを単一の
符号化レートのトレリス符号化回路にて間欠符号化した
後、複数のパンクチャー符号化レートの中からレート指
定信号により指定された符号化レートでパンクチャー符
号化を行って連続符号に符号化し、さらに複数の変調マ
ッピング方式の中からレート指定信号により指定された
変調方式で変調マッピングを行って得たディジタルデー
タと、レート指定信号とをフレーム合成して実数部信号
と虚数部信号を生成した後、これらの実数部信号と虚数
部信号に基づいて直交周波数分割多重信号を生成された
直交周波数分割多重信号を送受信するようにしたため、
受信側ではデパンクチャー変換回路から取り出された、
送信側のパンクチャー符号化する前の間欠データに対応
する間欠データをメモリに一時蓄積した後、データフレ
ーム毎に連続データにして読み出して、トレリス符号化
回路の単一の符号化レートに対応した単一の符号化レー
トのビタビ復号器に、ダミーデータ処理のための追加回
路を加えた構成のビタビ復号回路により、ビタビ復号す
ることができる。

【００２９】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て、図面と共に説明する。図１は本発明になる直交周波
数分割多重信号伝送方法、送信装置及び受信装置の一実
施の形態のブロック図、図２は図１中の入力回路４１の
一実施の形態のブロック図、図３は図１中の出力回路４
５の一実施の形態のブロック図を示す。

【００３０】図１に示すように、この実施の形態では直
交周波数分割多重信号伝送方法における送信装置は、入
力回路４１とＯＦＤＭ送信部４２とからなり、受信装置
は、ＯＦＤＭ受信部４４と出力回路５とからなる。

【００３１】入力回路４１は、後述の図２のブロック図
の構成により、入力データに、単一のシステムクロック
を使用して、複数の誤り訂正符号化レートの中からレー
ト指定信号により符号化レートを指定された誤り訂正符
号化回路５１にて誤り訂正符号を付加した後、誤り訂正
符号化回路５１内のＲＡＭからデータを間欠読み込み
し、その間欠データを単一の符号化レートのトレリス符
号化回路５２にて間欠符号化した後、複数のパンクチャ
ー符号化レート（符号化レート）の中から上記のレート
指定信号により符号化レートを指定されたパンクチャー
符号化回路５３にてパンクチャー符号化を行って連続符
号に符号化し、さらに複数の変調マッピング方式の中か
ら上記のレート（変調方式）指定信号により変調方式を
指定された変調マッピング回路５４にてマッピングを行
ったディジタルデータと、上記レート指定信号とをフレ
ーム合成回路５５にて合成して実数部信号と虚数部信号
を生成する。

【００３２】ＯＦＤＭ送信部４２は、図４に示したブロ
ック図の送信装置から入力回路２を除いた回路部であ
り、入力回路４１からの実数部信号と虚数部信号に基づ
いて前記直交周波数分割多重信号を生成して空間伝送路
へ送信する。

【００３３】ＯＦＤＭ受信部４４は、図５に示したブロ
ック図の受信装置から出力回路２１を除いた回路部であ
り、前記空間伝送路を経て入力された前記直交周波数分
割多重信号を直交復調し、ＦＦＴ演算して実数部信号と
虚数部信号を生成し、出力回路４５に出力する。

【００３４】出力回路４５は、後述の図３のブロック図
の構成により、複数の復調デマッピング方式の中から変
調例に対応したレート（復調方式）指定信号（フレーム
デコーダにてデコードされた信号）により復調方式を指
定されだ復調デマッピング回路６２にてデマッピングを
行ない、さらに複数のデパンクチャー変換レート（符号
化レート）の中から上記のレート指定信号により変換レ
ートを指定されたデパンクチャー変換回路６３にて、デ
パンクチャー変換を行って生成した間欠データを一度Ｒ
ＡＭ６４に蓄え、データフレームごとに連続データにし
て読み出して、それを変調側と同じ単一の符号化レート
に対応するビタビ復号器に追加回路を加えたビタビ復号
回路６５にてビタビ復号し、さらに複数の誤り訂正復号
レートの中から上記のレート指定信号により復号レート
を指定された誤り訂正回路６６にて誤り訂正を行って復
号データ出力を得る。

【００３５】次に、入力回路４１の構成及び動作につい
て、図２と共に更に詳細に説明する。図２において入力
回路４１全体は単一のシステムクロックにて動作し、ま
ず伝送すべきディジタルデータが誤り訂正符号化回路５
１に入力される。この伝送すべきディジタルデータとし
ては、例えばカラー動画像符号化方式であるＭＰＥＧ方
式などの符号化方式で圧縮されたディジタル映像信号や
ディジタル音声信号などがある。

【００３６】誤り訂正符号化回路５１は、例えば２種類
の符号化レートの誤り訂正符号化器からなり、外部から
供給されるか又は内部にて生成されたレート指定信号に
基づき、どちらか１種類の符号化レートの誤り訂正符号
化器を選択使用して、ディジタルデータを誤り訂正符号
（例えば、リード・ソロモン符号）化して、トレリス符
号化回路５２に供給する。誤り訂正符号化回路５１内に
はデータインターリープなどができるようにＲＡＭ（ラ
ンダム・アクセス・メモリ）が内蔵されており、データ
が蓄えられている。

【００３７】トレリス符号化回路５２は単一の符号化レ
ート（例えば、符号化レート１／２）の畳み込み符号化
回路を使用する。トレリス符号化回路５２では前記誤り
訂正符号化回路５１内蔵のＲＡＭからデータを間欠読み
込みし、その間欠データを間欠符号化し、符号化された
間欠ディジタルデータをパンクチャー符号化回路５３に
供給する。

【００３８】間欠読み込みの方法は、例えば符号化レー
ト３／４のとき３バイトのデータを読み込んだ後、１バ
イトの期間読み込みを停止して０データを出力し、さら
に３バイト読み込み１バイト停止を繰り返す。その間欠
データはそのまま畳み込み符号器で間欠符号化され、そ
れを後述のパンクチャー符号化回路５３で符号化して連
続データを得る。すなわち、３バイトデータを４バイト
符号に変換する形になる。

【００３９】パンクチャー符号化回路５３は、上記の単
一の符号化レート（例えば符号化レート１／２）の畳み
込み符号から一定の法則に従ってデータを消去（パンク
チャー）することによって、任意の符号化レートの符号
を生成するものであり、例えば１／２、３／４、５／
６、７／８の４種類の符号化レートのパンクチャー符号
化器から構成されており、上記のレート指定信号に基づ
き、いずれか１種類のパンクチャー符号化器が選択使用
されてパンクチャー符号化を行う。パンクチャー符号化
されたディジタルデータは、変調マッピング回路５４に
供給される。

【００４０】変調マッピング回路５４は、例えば４ＰＳ
Ｋ，１６ＱＡＭ，６４ＱＡＭ，及び２５６ＱＡＭの４種
類の変調方式による変調マッピング回路部から構成され
ており、上記のレート指定信号に基づき、いずれか１種
類の変調マッピング回路部が選択使用されて、変調マッ
ピングしたディジタルデータを生成出力する。

【００４１】フレーム合成回路５５は、変調マッピング
回路５４より取り出された変調マッピングされたディジ
タルデータと、上記のレート指定信号とを受け、これら
の信号をフレーム合成する。必要に応じてフレーム同期
信号やＩＤ信号などを合成することもできる。この実施
の形態では、全体で３２（＝２×４×４）通りの符号化
及び変調方式が選択可能とされている。

【００４２】フレーム合成回路５５にて合成されて出力
されたＲ信号とＩ信号は図１のＯＦＤＭ送信部４２に供
給され、ここで図４と共に説明したように、ＩＦＦＴ演
算部に入力されてＩＦＦＴ演算され、同相信号（Ｉ信
号）と直交信号（Ｑ信号）に変換される。これらのＩ信
号とＱ信号はディジタル直交変調器で中間周波数（Ｉ
Ｆ）信号帯に直交変調され、Ｄ／Ａ変換された後、周波
数変換器でＲＦ信号帯に周波数変換され、送信部で電力
増幅されて送信アンテナより空間伝送路４３に発信され
る。

【００４３】一方、受信装置では、受信アンテナで受信
されたＲＦ信号は、図１のＯＦＤＭ受信部４４に供給さ
れ、図５と共に説明した受信動作が行われる。すなわ
ち、ＯＦＤＭ受信部４４は、ＲＦ信号を高周波増幅した
後、周波数変換器にて中間周波数へ周波数変換し、続い
て、増幅器で中間周波数増幅を行った後、直交復調器に
よりＩ信号とＱ信号に分離する。分離されたＩ信号とＱ
信号は、ＯＦＤＭ受信部４４内のＬＰＦにて不要周波数
成分が除去され、さらにＡ／Ｄ変換器を通してＩ信号と
Ｑ信号として高速離散フーリエ変換（ＦＦＴ）演算部に
入力され、ここでＦＦＴ演算によりＲ信号とＩ信号が得
られる。これらのＲ信号とＩ信号が出力回路４５に供給
される。

【００４４】次に、出力回路４５の構成及び動作につい
て図３と共に詳細に説明する。出力回路４５全体は単一
のシステムクロックにて動作している。図１のＯＦＤＭ
受信部４４から供給されたＲ信号とＩ信号は、それぞれ
図３のフレームデコーダ６１に供給されてフレームデコ
ードされ、デコードにより得られた変調マッピングされ
たデータは復調デマッピング回路６２に供給され、デコ
ードにより得られたレート指定信号は図３の各回路に供
給される。

【００４５】復調デマッピング回路６２は変調マッピン
グ回路５４の変調方式に対応して例えば４ＰＳＫ、１６
ＱＡＭ、６４ＱＡＭ、及び２５６ＱＡＭの４種類の変調
方式による復調デマッピング回路部から構成されてお
り、フレームデコードされたレート指定信号（変調側に
対応したレート）に基づき、いずれか１種類の復調デマ
ッピング回路部が選択使用されて、復調デマッピングし
たデータを生成出力する。

【００４６】デパンクチャー変換回路６３は、パンクチ
ャー符号化回路５３にてパンクチャー（消去）したデー
タの部分に何らか（例えば０データ）のダミーデータを
加えて、パンクチャー符号化する前の単一の符号化レー
ト（例えば符号化レート１／２）の畳み込み符号と同じ
形の符号を生成する回路であり、ダミーデータの部分は
後述のビタビ復号回路６５にて正しいデータに復元され
る。

【００４７】このデパンクチャー変換回路６３はパンク
チャー符号化回路５３の、例えば１／２、３／４、５／
６、７／８の４種類の符号化レートに対応した４つのデ
パンクチャー変換器から構成されており、上記のレート
指定信号に基づき、いずれか１つのデパンクチャー変換
器が選択使用されてデパンクチャー変換が行われる。

【００４８】デパンクチャー変換されたデータは、パン
クチャー符号化する前の間欠データの形に戻っているの
で、これをそのままビタビ復号すると正確な復号データ
が得られない。そこで、この間欠データを一度ＲＡＭ６
４に蓄えてから、データフレームごとに連続データにし
て読み出して、ビタビ復号回路６５に供給する。

【００４９】ビタビ復号回路６５は、変調側と同じ単一
の符号化レート（例えば符号化レート１／２）に対応す
るビタビ復号器に追加回路を加えた回路である。その追
加回路とは、上記のデパンクチャー変換回路６３でダミ
ーデータにしたデータが、ビタビ復号回路６５内部のメ
トリック計算回路に入力されたとき、メトリック計算に
おいて０データに対応するメトリックと１データに対応
するメトリックの中間値のメトリックを使用する操作を
行うための回路である。このビタビ復号回路６５にて前
記のデパンクチャー変換されたデータのビタビ復号を行
う。

【００５０】誤り訂正回路６６は、誤り訂正符号化回路
５１の２種類の符号化レートに対応して２種類の復号レ
ートの誤り訂正回路部で構成されており、上記のレート
指定信号に基づき、誤り訂正符号化回路５１で選択され
た符号化レートに対応した復号レートの誤り訂正回路部
で誤り訂正を行って復号ディジタルデータを出力する。

【００５１】なお、レート指定信号は、本発明者が先に
特願平９−３２５０４７号にて提案した伝送方法と同様
にして生成するようにしてもよい。すなわち、送信側で
生成してＯＦＤＭ信号に多重して送信した基準信号を受
信側でデコードし、その受信基準信号のＳ／Ｎを測定
し、その測定結果に基づいて送信側の各レートを指定す
るレート指定信号を生成し、そのレート指定信号を変調
回路で例えばＢＰＳＫ変調して、ＯＦＤＭ信号とは異な
る周波数帯域の上り変調信号として送信する。この上り
変調信号は送信側の入力回路４１内の専用の復調回路で
復調されて、レート指定信号とされる。

【００５２】また、パリティ符号などの冗長データを含
んだ伝送できるデータ量は、１６ＱＡＭの場合４ＰＳＫ
の２倍になり、６４ＱＡＭでは３倍、２５６ＱＡＭでは
４倍になる。また、冗長データを除いた伝送できるデー
タ量は、誤り訂正符号のパリティデータ量が増えるほど
減少する。ただし、シンボル伝送速度を一定とした場合
である。

【００５３】一方、誤り率特性は変調方式の多値数が少
ないほど、トレリス符号の符号化レートが小さいほど、
誤り訂正符号のパリティデータ量が増えるほどに良くな
る。これらのことと、受信変調信号のＣ／Ｎに対する復
号出力データの符号誤り率と、デコードされた基準信号
のＳ／Ｎに対する復号出力データの符号誤り率との相関
関係（ほぼ比例する）を考慮すると、受信状況に応じて
最もデータ量を多く設定することができる。例えば、Ｃ
／Ｎが所定値以上あれば２５６ＱＡＭ、誤り訂正有り、
符号化レート１／２のトレリス符号化が最適方式とな
る。Ｃ／Ｎが上記所定値よりやや劣化したときは変調方
式を６４ＱＡＭに変え、Ｃ／Ｎが更に低下するほどに誤
り訂正符号のパリティデータ量を増やせばよい。

【００５４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
受信状況に応じて多数の符号化及び変調方式が選択可能
な直交周波数分割多重信号伝送方法、送信装置及び受信
装置において、受信側ではデパンクチャー変換回路から
取り出された、送信側のパンクチャー符号化する前の間
欠データに対応する間欠データをメモリに一時蓄積した
後、データフレーム毎に連続データにして読み出して、
トレリス符号化回路の単一の符号化レートに対応した単
一の符号化レートのビタビ復号器に、ダミーデータ処理
のための追加回路を加えた構成のビタビ復号回路によ
り、ビタビ復号するようにしたため、復調装置の中でも
最も回路規模が大きくなるビタビ復号回路の回路規模を
大幅に小規模にできると共に、パンクチャー符号を使用
したときにも、単一のシステムクロックで符号化を行
い、間欠データではなく、連続データに対してビタビ復
号でき、正確な復号データを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態のブロック図である。

【図２】図１中の入力回路の一実施の形態のブロック図
である。

【図３】図１中の出力回路の一実施の形態のブロック図
である。

【図４】従来の送信装置の一例のブロック図である。

【図５】従来の受信装置の一例のブロック図である。

【図６】本発明者が先に提案した送信装置及び受信装置
の入力回路と出力回路の一例を示すブロック図である。

【符号の説明】

４１ 入力回路 ４２ ＯＦＤＭ送信部 ４３ 空間伝送路 ４４ ＯＦＤＭ受信部 ４５ 出力回路 ５１ 誤り訂正符号化回路 ５２ トレリス符号化回路 ５３ パンクチャー符号化回路 ５４ 変調マッピング回路 ５５ フレーム合成回路 ６１ フレームデコーダ ６２ 復調デマッピング回路 ６３ デパンクチャー変換回路 ６４ ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ） ６５ ビタビ復号回路 ６６ 誤り訂正回路

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 送信側では、互いに周波数の異なる複数
   の搬送波のそれぞれを、各搬送波に割り当てられた伝送
   すべき情報信号からそれぞれ得た同相信号と直交信号で
   別々に変調し、かつ、周波数分割多重した直交周波数分
   割多重信号を生成してシンボル単位で送信し、受信側で
   は前記直交周波数分割多重信号を受信してそれぞれの変
   調された搬送波をそれぞれの同相信号と直交信号に復調
   した後、情報信号を復号する直交周波数分割多重信号伝
   送方法において、 送信側では前記伝送すべき情報信号に、単一のシステム
   クロックを使用して、複数の誤り訂正符号化レートの中
   からレート指定信号により符号化レートを指定された誤
   り訂正符号化回路にて誤り訂正符号を付加した後、誤り
   訂正符号化回路内のメモリからデータを間欠読み込み
   し、その読み込んだ間欠データを単一の符号化レートの
   トレリス符号化回路にて間欠符号化した後、複数のパン
   クチャー符号化レートの中から前記レート指定信号によ
   り符号化レートを指定されたパンクチャー符号化回路に
   てパンクチャー符号化を行って連続符号に符号化し、さ
   らに複数の変調マッピング方式の中から前記レート指定
   信号により変調方式を指定された変調マッピング回路に
   て変調マッピングを行ったディジタルデータと、前記レ
   ート指定信号とをフレーム合成回路にて合成して実数部
   信号と虚数部信号を生成した後、これらの実数部信号と
   虚数部信号に基づいて前記直交周波数分割多重信号を生
   成して空間伝送路へ送信し、 受信側では、前記空間伝送路を経て入力された前記直交
   周波数分割多重信号を直交復調し、ＦＦＴ演算した後、
   フレームデコードして変調マッピングされたデータと前
   記レート指定信号を取り出し、前記変調マッピングされ
   たデータに対しては複数の復調デマッピング方式の中か
   ら変調側に対応した前記レート指定信号により復調方式
   を指定された復調デマッピング回路にてデマッピングを
   行い、さらに複数のデパンクチャー変換レートの中から
   前記レート指定信号により変換レートが指定されたデパ
   ンクチャー変換回路にて、デパンクチャー変換を行って
   生成した間欠データを一度記憶回路に蓄え、データフレ
   ームごとに連続データにして読み出して、それを変調側
   と同じ単一の符号化レートに対応するビタビ復号器に追
   加回路を加えた復号回路にてビタビ復号し、さらに複数
   の誤り訂正複号レートの中から前記レート指定信号によ
   り復号レートを指定された誤り訂正回路にて誤り訂正を
   行って復号データ出力を得ることを特徴とする直交周波
   数分割多重信号伝送方法。
2. 【請求項２】 互いに周波数の異なる複数の搬送波のそ
   れぞれを、各搬送波に割り当てられた伝送すべき情報信
   号からそれぞれ得た同相信号と直交信号で別々に変調
   し、かつ、周波数分割多重した直交周波数分割多重信号
   を生成してシンボル単位で送信する送信装置において、 複数の誤り訂正符号化レートの中からレート指定信号に
   より指定された一の符号化レートで、単一のシステムク
   ロックにより動作する内蔵メモリを使用して前記伝送す
   べき情報信号を誤り訂正符号化する誤り訂正符号化回路
   と、 前記誤り訂正符号化回路の内蔵メモリからデータを間欠
   読み込みし、その読み込んだ間欠データを単一の符号化
   レートで前記単一のシステムクロックに基づいて畳み込
   み符号器で間欠符号化するトレリス符号化回路と、 複数のパンクチャー符号化レートの中から前記レート指
   定信号により指定された一の符号化レートで、前記単一
   のシステムクロックに基づいてパンクチャー符号化を行
   って連続符号に符号化するパンクチャー符号化回路と、 複数の変調マッピング方式の中から前記レート指定信号
   により指定された一の変調方式で、前記単一のシステム
   クロックに基づいて変調マッピングを行う変調マッピン
   グ回路と、 前記変調マッピング回路から取り出されたディジタルデ
   ータと、前記レート指定信号とを、前記単一のシステム
   クロックに基づいてフレーム合成して実数部信号と虚数
   部信号とを出力するフレーム合成回路と、 前記フレーム合成回路から取り出された実数部信号と虚
   数部信号とを受け、前記同相信号と直交信号で別々に複
   数の搬送波のそれぞれを変調し、かつ、周波数分割多重
   した前記直交周波数分割多重信号を生成して空間伝送路
   へ送信する送信部とを有することを特徴とする送信装
   置。
3. 【請求項３】 伝送すべき情報信号に、複数の誤り訂正
   符号化レートの中からレート指定信号により指定された
   符号化レートで誤り訂正符号化されたデータを間欠読み
   込みし、その読み込んだ間欠データを単一の符号化レー
   トのトレリス符号化回路にて間欠符号化した後、複数の
   パンクチャー符号化レートの中から前記レート指定信号
   により指定された符号化レートでパンクチャー符号化を
   行って連続符号に符号化し、さらに複数の変調マッピン
   グ方式の中から前記レート指定信号により指定された変
   調方式で変調マッピングを行って得たディジタルデータ
   と、前記レート指定信号とをフレーム合成して実数部信
   号と虚数部信号を生成した後、これらの実数部信号と虚
   数部信号に基づいて前記直交周波数分割多重信号を生成
   された直交周波数分割多重信号を受信し、直交復調後Ｆ
   ＦＴ演算して前記実数部信号と虚数部信号を復調する受
   信部と、 前記受信部から取り出された前記実数部信号と虚数部信
   号を、単一のシステムクロックに基づいてフレームデコ
   ードして変調マッピングされたディジタルデータと前記
   レート指定信号を取り出すフレームデコーダと、 前記フレームデコーダからの前記ディジタルデータを、
   前記フレームデコーダからの前記レート指定信号により
   複数の復調デマッピング方式の中から指定された一の復
   調デマッピング方式により、前記単一のシステムクロッ
   クに基づいて復調する復調デマッピング回路と、 前記復調デマッピング回路の出力信号を、前記フレーム
   デコーダからの前記レート指定信号により複数のデパン
   クチャー変換レートの中から指定された一のデパンクチ
   ャー変換レートにより、前記単一のシステムクロックに
   基づいてデパンクチャー変換するデパンクチャー変換回
   路と、 前記デパンクチャー変換回路から取り出された、送信側
   の前記パンクチャー符号化する前の間欠データに対応す
   る間欠データを一時蓄積した後、データフレーム毎に連
   続データにして読み出すためのメモリと、 前記メモリから読み出された連続データに対して、前記
   トレリス符号化回路の単一の符号化レートに対応した単
   一の符号化レートのビタビ復号器に、ダミーデータ処理
   のための追加回路を加えた構成により、前記単一のシス
   テムクロックに基づいてビタビ復号するビタビ復号回路
   と、 前記ビタビ復号回路の出力信号を、前記フレームデコー
   ダからの前記レート指定信号により複数の誤り訂正方式
   の復号レートの中から指定された一の復号レートによ
   り、前記単一のシステムクロックに基づいて誤り訂正し
   て復号データを出力する誤り訂正回路とを有することを
   特徴とする受信装置。