JP2001036498A - 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】 パンクチャー符号を使用したときに、符号化
レートが大きいときの、パンクチャー符号化回路及びデ
パンクチャー変換回路の回路規模を削減する。 【解決手段】 トレリス符号化回路６２は大容量メモリ
からデータをバイト単位で間欠的に読み出し、その間欠
データをバイト単位で間欠符号化した後、ＦＩＦＯメモ
リ６３に１データフレーム分蓄える。メモリ６３からデ
ータフレーム毎にビット単位の間欠データが読み出され
る。パンクチャー符号化回路６４の入力データは、ＦＩ
ＦＯメモリ６３により、データフレーム毎のビット単位
の間欠データに変換されるので、パンクチャー符号化回
路６４ではビット単位の処理が可能になり、回路規模を
削減することができる。パンクチャー符号化回路６４
は、単一の符号化レートの畳み込み符号から一定の法則
に従ってデータを消去することによって、任意の符号化
レートの符号を生成する。

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。この従来の送信装置
は先に特開平９−１５３８８２号公報にて開示した直交
周波数分割多重信号送信装置の主要部分で、同図におい
て、データ入力端子１より入力されたディジタルデータ
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）して例えば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。この従来の受信装置は
前記特開平９−１５３８８２号公報に開示された直交周
波数分割多重信号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°シフタ１６により位相が
９０°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
力信号の各周波数毎の実数部信号（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
毎の各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
が行われて復号出力端子２２へ出力される。

【００１０】また、本発明者は先に特開平１１−１６３
８２３号公報にて、直交周波数分割多重信号伝送方法を
開示している。図６（Ａ）、（Ｂ）は、前記直交周波数
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
る誤り訂正符号化回路３１、トレリス符号化回路３２及
び変調マッピング回路３３と、フレーム合成回路３４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
れる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と、フレームデコーダ３６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３
１は、例えば２種類の符号化レートの符号化回路からな
り、例えば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、例えぱ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、トレリス符号化回路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、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とともに説明し
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
ビ復調回路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】ところで、上記特開平１１−１６３８２３
号公報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ほとんどないため、必要となる符号
化レートの数だけ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３
２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。

【００２０】そこで、この欠点を克服する方法の一つと
して、本発明者は特願平１０−２７７１０１号にて、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
ャー符号を使用した直交周波数分割多重信号伝送方法を
提案した。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
定の法則にしたがってデータを消去（パンクチャー）す
ることによって、任意の符号化率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。

【００２１】図７（Ａ）、（Ｂ）は、前記特願平１０−
２７７１０１号にて提案した、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。同図中、図６
（Ａ）、（Ｂ）と同一構成部分には同一符号を付し、そ
の説明を省略する。図７（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伝送装置の入力
回路２の代わりに用いられ、図７（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伝送装
置の出力回路２１の代わりに用いられる。

【００２２】入力回路の内部については、図６（Ａ）の
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３１、トレリス符号化回路３２及び変調マ
ッピング回路３３と、フレーム合成回路３４にて構成さ
れているのに対して、図７（Ａ）に示す入力回路では、
トレリス符号化回路４１には、単一の符号化レートのト
レリス符号化回路を用い、その後段にレート指定信号に
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
４２を使用している点に特徴がある。このパンクチャー
符号化回路４２の出力信号は変調マッピング回路３３に
入力される。

【００２３】一方、出力回路については、図６（Ｂ）の
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る
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と、フレームデコーダ３６にて構成され
ているのに対して、図７（Ｂ）に示す出力回路では、ビ
タビ復号回路４６には、前記入力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
回路を用い、その前段にレート指定信号により変換レー
トを指定されるデパンクチャー変換回路４５を使用して
いる点に特徴がある。デパンクチャー変換回路４５には
復調デマッピング回路３７の出力信号が入力される。

【００２４】

【発明が解決しようとする課題】特願平１０−２７７１
０１号にて提案した前記のパンクチャー符号を使用した
直交周波数分割多重信号伝送方法では、まず入力データ
を図７（Ａ）に示した誤り訂正符号化回路３１にて誤り
訂正符号化している。誤り訂正符号化回路３１は、例え
ばリード・ソロモン符号化などを行う回路であり、一般
的にデータ・インターリーブなどを行うために大容量の
メモリ（ＲＡＭ）が内蔵されているが、扱うデータ量が
多くなるので必然的にデータはパラレルに処理される、
すなわちバイト単位での処理となる（出力側の誤り訂正
回路３９も同様）。となると、誤り訂正符号化回路３１
の後段のトレリス符号化回路４１とパンクチャー符号化
回路４２もバイト単位の処理の方が回路のつながりとし
ては都合が良いため、前記従来方法においてもバイト単
位の処理を行っている。

【００２５】ところが、パンクチャー符号化回路４２に
は、バイト単位で符号化を行うと符号化レートが上がる
度に回路規模が増大するという欠点がある。すなわち、
例えば符号化レート２／３のときは２バイトデータ入力
を３バイトデータ出力に変換するのに対して、符号化レ
ート７／８のときは７バイトデータ入力を８バイトデー
タ出力に変換することになるのでそれだけ回路素子が余
分に必要となってくる（出力側のデパンクチャー変換回
路４５も逆の変換をするため同様の欠点がある）。

【００２６】この欠点を克服する方法の一つとして、デ
ータをシリアルに処理する、すなわちビット単位で処理
することにより回路規模を縮小することができる。とこ
ろが、パンクチャー符号化回路４２にバイト単位で入力
するデータが一定周期である、すなわち連続データとみ
なせる場合であれば、バイト単位のパラレル入力データ
を単純にパラレル／シリアル変換することにより、シリ
アルデータとなり、ビット単位で処理することができる
が、入力データが不連続である場合には簡単にはビット
単位で処理することはできない。

【００２７】前記特願平１０−２７７１０１号に記載さ
れた、パンクチャー符号を使用した直交周波数分割多重
信号伝送方法で、例えば符号化レート２／３でパンクチ
ャー符号化する場合、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用意されていれば、
入力した連続データを連続符号に符号化することができ
るが、単一のシステムクロックしか用意されていない場
合は、誤り訂正符号化回路３１内のメモリからデータを
間欠読み込み（例えば２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、その間欠データをトレリス符号化回路４１にて
間欠符号化した後、パンクチャー符号化回路４２にて連
続符号に符号化（２バイトデータを３バイト符号に符号
化）することになる。このとき、パンクチャー符号化回
路４２の入力データはバイト単位の不連続な間欠データ
になっているため、簡単にはビット単位での処理に変更
することはできない。

【００２８】本発明は、以上の点に鑑みなされたもの
で、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・受信装置にお
いて、複数の符号化レートの畳み込み符号を生成するの
に有効でありかつ、複数の符号化レートに対応するビタ
ビ復号器の回路規模を削減するのにも有効なパンクチャ
ー符号を使用したときに、符号化レートが大きくなった
ときの、パンクチャー符号化回路及びデパンクチャー変
換回路の回路規模を削減するとともに、そのときにもビ
タビ復号を良好に行い得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。

【００２９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の直交周波数分割多重信号伝送方法は、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、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指定
された一の誤り訂正符号化レートにて、誤り訂正符号を
入力データに付加してバイト単位で間欠的に読み出し、
その間欠データを単一の符号化レートで間欠的にトレリ
ス符号化した後、第１のメモリを使用してデータフレー
ム毎にビット単位の間欠データに変換し、このビット単
位の間欠データを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一のパンクチャー
符号化レートにてビット単位の処理によるパンクチャー
符号化を行って連続符号に符号化し、更に複数の変調マ
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
一の変調方式にてマッピングを行って生成したディジタ
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。

【００３０】一方、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
らレート指定信号により指定された変調側に対応した一
の復調デマッピング方式にてデマッピングを行い、更に
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
号により指定された一のデパンクチャー変換レートに
て、ビット単位の処理によるデパンクチャー変換を行っ
て間欠データを生成した後、第２のメモリを使用してデ
ータフレーム毎に連続するデータに変換し、この連続デ
ータを変調側と同じ単一の符号化率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にてビタビ復号
し、更に複数の誤り訂正復号レートの中からレート指定
信号により指定された一の誤り訂正復号レートにて誤り
訂正を行って復号データ出力を得る。

【００３１】また、上記の目的を達成するため、本発明
の送信装置は、伝送すべき情報信号が入力される入力回
路により実数部信号と虚数部信号を生成し、これらの実
数部信号と虚数部信号を演算回路によりＩＦＦＴ演算し
て同相信号と直交信号を生成し、更に変調器で直交変調
して、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、単一のシステムクロックを使用し、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
れた一の誤り訂正符号化レートにて誤り訂正符号を入力
データに付加してバイト単位で間欠的に出力する誤り訂
正符号化回路と、単一のシステムクロックを使用し、誤
り訂正符号化回路の出力データを単一の符号化レートで
間欠的にトレリス符号化するトレリス符号化回路と、ト
レリス符号化回路から出力される間欠データを、データ
フレーム毎にビット単位の間欠データに変換して出力す
るメモリと、単一のシステムクロックを使用し、メモリ
から出力されたビット単位の間欠データを複数のパンク
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
された一のパンクチャー符号化レートにてビット単位の
処理による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、単一のシステムクロ
ックを使用し、パンクチャー符号化回路から取り出され
たパンクチャー符号化データに対して、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一
の変調方式にてマッピングを行ってディジタルデータを
出力する変調マッピング回路と、単一のシステムクロッ
クに基づき、変調マッピング回路の出力ディジタルデー
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
虚数部信号を生成出力するフレーム合成回路とにより入
力回路を構成したものである。

【００３２】また、本発明の受信装置は、上記の目的を
達成するため、誤り訂正符号化レートとパンクチャー符
号化レートと変調マッピング方式とがそれぞれ選択して
得られた伝送すべき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生
成された直交周波数分割多重信号を受信する受信手段
と、受信手段からの直交周波数分割多重信号を直交復調
後ＦＦＴ演算して実数部信号と虚数部信号を復調出力す
る受信部と、受信部から取り出された実数部信号と虚数
部信号を入力として受け、復号データを出力する出力回
路とよりなる受信装置において、受信部から取り出され
た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
たデータとレート指定信号を出力するフレームデコーダ
と、フレームデコーダから出力された変調マッピングさ
れたデータに対して、複数の復調デマッング方式の中か
らフレームデコーダの出力レート指定信号により指定さ
れた、変調側に対応した一の復調デマッピング方式に
て、単一のシステムクロックに基づいてデマッピングを
行う復調デマッピング回路と、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指定された一の
デパンクチャー変換レートにて、復調デマッピング回路
の出力信号に対して単一のシステムクロックに同期して
ビット単位の処理によるデパンクチャー変換を行って間
欠データを生成するデパンクチャー変換回路と、デパン
クチャー変換回路の出力間欠データを、データフレーム
毎に連続データに変換して出力するメモリと、メモリか
ら出力された連続データを、送信側と同じ単一の符号化
率に対応する復号レートにより、単一のシステムクロッ
クを使用してビタビ復号を行うビタビ復号回路と、複数
の誤り訂正復号レートの中からレート指定信号により指
定された一の誤り訂正レートにて、単一のシステムクロ
ックに基づいて誤り訂正を行って復号データ出力を出力
する誤り訂正回路とにより出力回路を構成したものであ
る。

【００３３】本発明では、送信側では、誤り訂正符号化
レート、パンクチャ符号化レート及び変調マッピング方
式をそれぞれレート指定信号により選択し、受信側で
は、復調デマッピング方式、デパンクチャー変換レート
及び誤り訂正復号レートを受信したレート指定信号によ
り送信側に対応して選択することにより、受信状況に応
じた直交周波数分割多重信号の伝送を行うに際し、複数
の符号化レートの畳み込み符号を生成するのに有効であ
り、かつ、複数の符号化レートに対応するビタビ復号回
路の回路規模を削減するのに有効なパンクチャー符号を
使用するために、送信側（送信装置）ではビット単位の
処理によるパンクチャー符号化を行い、受信側（受信装
置）ではデパンクチャー変換回路によりビット単位の処
理によるデパンクチャー変換を行って間欠データを生成
する。

【００３４】ここで、パンクチャー符号化を行うパンク
チャー符号化回路は、その入力データがメモリによりデ
ータフレーム毎の間欠データに変換してあるので、ビッ
ト単位の処理が可能になる。また、デパンクチャー変換
回路は、その入力データが連続データであるので、その
ままビット単位の処理に変更して、回路規模を削減する
ことができる。ただし、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ビット単位の間欠デ
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、本発明
では、この間欠データを一度メモリに１データフレーム
分蓄え、データフレーム毎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
ビタビ復号回路にてビタビ復号する。

【００３５】

【発明の実施の形態】次に、本発明の一実施の形態につ
いて図面と共に説明する。図１は本発明の直交周波数分
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５１の一実
施の形態のブロック図、図３は図１中の出力回路５５の
一実施の形態のブロック図を示す。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５１とＯＦＤＭ送信部５２
とからなり、受信装置は、ＯＦＤＭ受信部５４と出力回
路５５とからなる。

【００３６】入力回路５１は、後述の図２のブロック図
の構成により、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６１に
て、入力データに誤り訂正符号を付加した後、誤り訂正
符号化回路６１内のメモリからデータをバイト単位で間
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６２にて間欠符号化した後、一度Ｆ
ＩＦＯメモリ６３に１データフレーム分蓄え、データフ
レームごとにビット単位の間欠データにして読み出し、
複数のパンクチャー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６４にてビット単位の処理によるパンクチャ
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６５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６６にて合成して実数部信号と
虚数部信号を生成する。

【００３７】図１のＯＦＤＭ送信部５２は、図４のブロ
ック図に示した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５１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５３へ送信する。図１のＯＦＤＭ受信部５４は、図
５のブロック図に示した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５３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５５
に出力する。

【００３８】出力回路５５は、後述の図３のブロック図
の構成により、実数部信号と虚数部信号をフレームデコ
ーダ７１で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７２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７３にて、ビット単位の処理に
よる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ＦＩＦＯメモリ７４に１データフレーム分蓄え、デ
ータフレーム毎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構成のビタビ復号回路７５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７６にて誤り訂正を行って復号データ出力を
得る。

【００３９】次に、入力回路５１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に示す入力回路
５１の全体は単一のシステムクロックにて動作してお
り、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６１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ＭＰ
ＥＧ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。誤り訂正符号化
回路６１は、例えば２種類の符号化レートの符号化回路
からなり、外部から供給されるかまたは内部にて生成さ
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６２に供給する。誤り訂正符号
化回路６１内にはデータインターリーブなどができるよ
うに大容量のメモリ（ＲＡＭ）が内蔵されており、デー
タが蓄えられている。

【００４０】トレリス符号化回路６２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６２では前記の大容
量メモリからデータをバイト単位で間欠的に読み出し、
その間欠データをバイト単位で間欠符号化する。

【００４１】ここで、バイト単位の間欠読み出しの方法
は、例えば符号化レート３／４のとき３バイトのデータ
を読み出した後、１バイトの期間読み出しを停止して０
データを出力し、さらに３バイト読み出し、１バイト読
み出し停止を繰り返す。なお、大容量メモリは扱うデー
タ量が多いので必然的にバイト単位でのデータの読み書
きになることを想定している。

【００４２】トレリス符号化回路６２にて間欠符号化さ
れたデータは、一度ＦＩＦＯメモリ６３に１データフレ
ーム分蓄えられ、データフレームごとにビット単位の間
欠データにして読み出され、パンクチャー符号化回路６
４に入力される。ここで、ビット単位の間欠読み出しの
方法は、例えば符号化レート３／４のとき３ビットのデ
ータを読み出した後、１ビットの期間読み出しを停止し
て０データを出力し、さらに３ビット読み出し、１ビッ
ト読み出し停止を繰り返す。

【００４３】このように、パンクチャー符号化回路６４
の入力データは、ＦＩＦＯメモリ６３により、データフ
レーム毎のビット単位の間欠データに変換されるので、
パンクチャー符号化回路６４ではビット単位の処理が可
能になり、回路規模を削減することができる。

【００４４】パンクチャー符号化回路６４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種類のパンクチャー符号化回路部が
選択使用されてビット単位の処理によるパンクチャー符
号化が行われる。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６５に供給される。

【００４５】変調マッピング回路６５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。

【００４６】フレーム合成回路６６は、変調マッピング
回路６５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してＲ信号とＩ信号を出力する。
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。

【００４７】フレーム合成回路６６にてフレーム合成さ
れて出力されたＲ信号とＩ信号は、図１のＯＦＤＭ送信
部５２に供給され、ここで図４とともに説明したよう
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（ＩＦ）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５３
に送信される。

【００４８】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５４に供給さ
れ、図５とともに説明した受信動作が行われる。すなわ
ち、ＯＦＤＭ受信部５４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５４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５５に供給さ
れる。

【００４９】次に、出力回路５５の構成及び動作につい
て図３とともに詳細に説明する。出力回路５５の全体は
単一のシステムクロックにて動作している。図１のＯＦ
ＤＭ受信部５４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７１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７２に供給され、
デコードされたレート指定信号は図示の各回路７２、７
３、７６に供給される。

【００５０】復調デマッピング回路７２は変調マッピン
グ回路６５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。

【００５１】デパンクチャー変換回路７３は、パンクチ
ャー符号化回路６４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７５にて正しいデータに復元され
る。このデパンクチャー変換回路７３はパンクチャー符
号化回路６４に対応して、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デパンク
チャー変換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種類のデパンクチャー変換
回路部が選択使用されてビット単位の処理によるデパン
クチャー変換が行われる。

【００５２】デパンクチャー変換回路７３にてデパンク
チャー変換されたデータは、パンクチャー符号化する前
のビット単位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ＦＩＦＯメモリ７
４に１データフレーム分蓄えてから、データフレーム毎
に連続データにして読み出して、ビタビ復号回路７５に
供給する。

【００５３】ビタビ復号回路７５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７３でダミ
ーデータにしたデータが、ビタビ復号器内部のメトリッ
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７５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。

【００５４】誤り訂正回路７６は、誤り訂正符号化回路
６１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６１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
を選択使用して誤り訂正を行って復号ディジタルデータ
を出力する。

【００５５】なお、本発明は以上の実施の形態に限定さ
れるものではなく、例えばＦＩＦＯメモリ６３、７４
は、回路規模が若干増えるが他のメモリ（ＲＡＭ等）で
もよい。

【００５６】

【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送信装置及び受信装置におい
て、複数の符号化レートの畳み込み符号を生成するのに
有効であり、かつ、複数の符号化レートに対応するビタ
ビ復号器の回路規模を削減するのにも有効なパンクチャ
ー符号を使用するためにパンクチャー符号を生成するパ
ンクチャー符号化回路は、その入力データがメモリによ
りデータフレーム毎の間欠データに変換してあるので、
ビット単位の処理が可能になり、よって、符号化レート
が大きくなったときの、パンクチャー符号化回路自身の
回路規模を削減できる。

【００５７】また、本発明によれば、受信側のデパンク
チャー変換回路も、そのままビット単位の処理に変更し
て、回路規模を削減することができ、そのときにもビタ
ビ復号を良好に行うことができる。更に、上記のメモリ
としてＦＩＦＯメモリを使用することにより、より一層
回路規模が簡単で安価に構成することができる。

【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】本発明の図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】本発明の図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】従来の送信装置・受信装置の入力回路・出力回
路の一例のブロック図である。

【図７】従来の送信装置・受信装置の入力回路・出力回
路の他の例のブロック図である。

【符号の説明】

５１ 入力回路 ５２ ＯＦＤＭ送信部 ５４ ＯＦＤＭ受信部 ５５ 出力回路 ６１ 誤り訂正符号化回路 ６２ トレリス符号化回路 ６３、７４ ＦＩＦＯメモリ ６４ パンクチャー符号化回路 ６５ 変調マッピング回路 ６６ フレーム合成回路 ７１ フレームデコーダ ７２ 復調デマッピング回路 ７３ デパンクチャー変換回路 ７５ ビタビ復号回路 ７６ 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、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
   指定された一の誤り訂正符号化レートにて、誤り訂正符
   号を入力データに付加してバイト単位で間欠的に読み出
   し、その間欠データを単一の符号化レートで間欠的にト
   レリス符号化した後、第１のメモリを使用してデータフ
   レーム毎にビット単位の間欠データに変換し、このビッ
   ト単位の間欠データを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パン
   クチャー符号化レートにてビット単位の処理によるパン
   クチャー符号化を行って連続符号に符号化し、更に複数
   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
   り指定された一の変調方式にてマッピングを行って生成
   し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
   前記レート指定信号により指定された変調側に対応した
   一の復調デマッピング方式にてデマッピングを行い、更
   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
   指定信号により指定された一のデパンクチャー変換レー
   トにて、ビット単位の処理によるデパンクチャー変換を
   行って間欠データを生成した後、第２のメモリを使用し
   てデータフレーム毎に連続するデータに変換し、この連
   続データを変調側と同じ単一の符号化率に対応するビタ
   ビ復号器に追加回路を加えたビタビ復号回路にてビタビ
   復号し、更に複数の誤り訂正復号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誤り訂正復号レート
   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】 伝送すべき情報信号が入力される入力回
   路により実数部信号と虚数部信号を生成し、これらの実
   数部信号と虚数部信号を演算回路によりＩＦＦＴ演算し
   て同相信号と直交信号を生成し、更に変調器で直交変調
   して、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前記同相信号と前記直交
   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、 単一のシステムクロックを使用し、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
   誤り訂正符号化レートにて誤り訂正符号を入力データに
   付加してバイト単位で間欠的に出力する誤り訂正符号化
   回路と、 前記単一のシステムクロックを使用し、前記誤り訂正符
   号化回路の出力データを単一の符号化レートで間欠的に
   トレリス符号化するトレリス符号化回路と、 前記トレリス符号化回路から出力される間欠データを、
   データフレーム毎にビット単位の間欠データに変換して
   出力するメモリと、 前記単一のシステムクロックを使用し、前記メモリから
   出力された前記ビット単位の間欠データを複数のパンク
   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
   指定された一のパンクチャー符号化レートにてビット単
   位の処理による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、 前記単一のシステムクロックを使用し、前記パンクチャ
   ー符号化回路から取り出されたパンクチャー符号化デー
   タに対して、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にてマッピ
   ングを行ってディジタルデータを出力する変調マッピン
   グ回路と、 前記単一のシステムクロックに基づき、前記変調マッピ
   ング回路の出力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出
   力するフレーム合成回路とにより前記入力回路を構成す
   ることを特徴とする送信装置。
3. 【請求項３】 誤り訂正符号化レートとパンクチャー符
   号化レートと変調マッピング方式とがそれぞれ選択して
   得られた伝送すべき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生
   成された直交周波数分割多重信号を受信する受信手段
   と、受信手段からの前記直交周波数分割多重信号を直交
   復調後ＦＦＴ演算して前記実数部信号と虚数部信号を復
   調出力する受信部と、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入力として受け、復号データ
   を出力する出力回路とよりなる受信装置において、 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、前記変調マッピングされたデータと前記レー
   ト指定信号を出力するフレームデコーダと、 前記フレームデコーダから出力された前記変調マッピン
   グされたデータに対して、複数の復調デマッング方式の
   中から前記フレームデコーダの出力レート指定信号によ
   り指定された、変調側に対応した一の復調デマッピング
   方式にて、前記単一のシステムクロックに基づいてデマ
   ッピングを行う復調デマッピング回路と、 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
   定信号により指定された一のデパンクチャー変換レート
   にて、前記復調デマッピング回路の出力信号に対して前
   記単一のシステムクロックに同期してビット単位の処理
   によるデパンクチャー変換を行って間欠データを生成す
   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の出力間欠データを、デー
   タフレーム毎に連続データに変換して出力するメモリ
   と、 前記メモリから出力された前記連続データを、送信側と
   同じ単一の符号化率に対応する復号レートにより、前記
   単一のシステムクロックを使用してビタビ復号を行うビ
   タビ復号回路と、 複数の誤り訂正復号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誤り訂正レートにて、前記単一の
   システムクロックに基づいて誤り訂正を行って復号デー
   タ出力を出力する誤り訂正回路とにより前記出力回路を
   構成することを特徴とする受信装置。