JP2009246609A - Encoder and transmitter, and decoder and receiver - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、情報を変調して符号化信号を出力する符号化装置やこれを備える送信装置に関する。また、符号化信号を復調して情報を得る復号化装置やこれを備える受信装置に関する。 The present invention relates to an encoding apparatus that modulates information and outputs an encoded signal, and a transmission apparatus including the same. The present invention also relates to a decoding apparatus that obtains information by demodulating an encoded signal and a receiving apparatus including the same.
近年、テレビジョン放送や移動体通信などの無線通信の様々な分野において、デジタル通信技術が利用されている。例えば、車と車や、車と基地局との間で通信を行うことで、安全性や利便性を高める高度道路交通システム(ITS:Intelligent Transport Systems)などにおいても利用されている。また、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex)方式で変調した信号を用いて通信を行う方法が、広く利用されている。 In recent years, digital communication technology has been used in various fields of wireless communication such as television broadcasting and mobile communication. For example, it is also used in intelligent transport systems (ITS) that improve safety and convenience by communicating between a car and a car and a base station. A method of performing communication using a signal modulated by an OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplex) method is widely used.
また、このようなデジタル通信技術によって通信される信号には、制御情報などの比較的重要度が高い情報と、データ情報などの比較的重要度が低い情報とがある。そのため、これらの情報を伝送する際に、重要度が高い情報がより正確に伝送される構成とすることが好ましい。例えば、非特許文献1には、重要度が高い情報が比較的正確に伝送されるように情報を変調する符号化装置が提案されている。
Signals communicated by such digital communication technology include information with relatively high importance such as control information and information with relatively low importance such as data information. Therefore, when transmitting such information, it is preferable that information having high importance is transmitted more accurately. For example, Non-Patent
この符号化装置の構成について図9を用いて説明する。図9は、従来の符号化装置の構成を示すブロック図である。図9に示すように、符号化装置100は、入力される直列の重要情報を2ビット毎に並列に並び替えるS/P(Serial/Parallel)変換部101と、入力される直列の非重要情報を4ビット毎に並列に並び替えるS/P変換部102と、S/P変換部101及びS/P変換部102から入力される情報の並び替えを行うとともに2ビットの重要情報と4ビットの非重要情報を1シンボルとして出力するインタリーバ103と、インタリーバ103から出力されるシンボルを変調して符号化信号を作成するマッピング部104と、を備える。
The configuration of this encoding apparatus will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a conventional encoding device. As illustrated in FIG. 9, the
また、図9に示すマッピング部104の変調方法について図10を用いて説明する。図10は、従来の符号化装置の変調方法について示すコンステレーション(信号点配置図)である。コンステレーションは、変調時に符号化信号が取り得る位相と振幅とを複素平面上に表したものである。I(In-phase)軸が実数成分、Q(Quadrature-phase)軸が虚数成分をそれぞれ示す。また、このマッピング部104は、入力される6ビットのシンボルを64QAM(Quadrature Amplitude Modulation)で変調するものとする。
Further, a modulation method of
マッピング部104に入力されるシンボルは、図10に示す64個のシンボル位置Sのいずれかに配置される。このとき、2ビットの重要情報に基づいて、4つの象限中のどの象限のシンボル位置Sに割り当てるかを決定する。また、4ビットの非重要情報に基づいて、一つの象限内の16個のシンボル位置Sの中のどのシンボル位置Sに割り当てるかを決定し、64QAMの変調を実現する。なお、この変調方法を階層的に表現する場合、QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)と16QAMとを組み合わせた変調方法と表現することができる。
The symbols input to the
この符号化信号を用いて通信を行うこととすると、復号化装置において符号化信号を復調するときに、受信した信号が属している象限に基づいて重要情報を復調することができる。そのため復調時に、受信した信号のシンボル位置Sが誤った位置として認識されることがあったとしても、同じ象限内である限り、シンボル内の重要情報は正確に伝送できたことになる。 If communication is performed using this encoded signal, important information can be demodulated based on the quadrant to which the received signal belongs when the encoded signal is demodulated in the decoding apparatus. Therefore, even if the symbol position S of the received signal is recognized as an incorrect position at the time of demodulation, the important information in the symbol can be accurately transmitted as long as it is in the same quadrant.
しかしながら、復調時にシンボル位置だけでなく象限まで誤って認識されると、重要情報まで誤ったものとして認識されてしまう問題が生じる。特に、上述のITSに適用する場合、車などの移動体の通信にも用いられるため通信状況が劣悪となりやすい。そのため、重要情報ですら正しく伝送されない場合が容易に生じうる。さらに、重要情報とする情報は、安全性の面で必ず正しく伝送しなければならない情報であることが多いため、可能な限り堅牢な通信方法であることが求められる。 However, if not only the symbol position but also the quadrant is erroneously recognized at the time of demodulation, there arises a problem that important information is recognized as erroneous. In particular, when applied to the above-described ITS, the communication state is likely to be inferior because it is used for communication of a mobile body such as a car. Therefore, even important information may not be transmitted correctly. Furthermore, since information that is important information is often information that must be transmitted correctly in terms of safety, it is required to be a communication method that is as robust as possible.
このような問題を鑑みて、本発明は、重要な情報を確実性高く通信するための符号化信号を作成する符号化装置やこれを備える送信装置、また、この符号化信号を復号するための復号化装置やこれを備える受信装置を提供することを目的とする。 In view of such a problem, the present invention provides an encoding device that creates an encoded signal for communicating important information with high reliability, a transmission device including the encoded signal, and a method for decoding the encoded signal. It is an object of the present invention to provide a decoding device and a receiving device including the same.
上記目的を達成するために、本発明における符号化装置は、入力される情報を変調して符号化信号を出力する符号化装置であって、入力されるpビットの第1情報を変調して1つの符号化信号を出力するマッピング部と、qビットの前記第1情報と、当該第1情報に比べて重要度が高いrビットの第2情報と、が入力されるとともに、前記第2情報に基づいて前記第1情報を変調して、符号化信号を出力する付加マッピング部と、をそれぞれ少なくとも1つ備え、qとrとの和をpよりも小さくすることを特徴とする。 In order to achieve the above object, an encoding apparatus according to the present invention is an encoding apparatus that modulates input information and outputs an encoded signal, and modulates input p-bit first information. A mapping unit that outputs one encoded signal, the q-bit first information, and r-bit second information that is higher in importance than the first information are input, and the second information And at least one additional mapping unit that modulates the first information and outputs an encoded signal, and the sum of q and r is smaller than p.
また、上記構成の符号化装置において、前記付加マッピング部が、前記第2情報の差異によって生じさせる符号化信号の位相差を、前記第1情報の差異によって生じさせる位相差よりも大きくすることとしても構わない。 Moreover, in the encoding apparatus having the above configuration, the additional mapping unit sets a phase difference of the encoded signal caused by the difference of the second information to be larger than a phase difference caused by the difference of the first information. It doesn't matter.
このように構成すると、比較的重要な第2情報の差異による位相差が大きくなる。そのため、伝送によって符号化信号の位相が変動してしまっても、第2情報が受信側で正しく復調される可能性を高く保つことが可能となる。即ち、第2情報の伝送中の歪に対する耐性を、第1情報の伝送中の歪に対する耐性よりも高くすることが可能となる。例えば、このような構成として第2情報をQPSKで変調する場合、第1情報はBPSK(Binary Phase Shift Keying)では変調されないこととなる。この場合第1情報は、8PSK(8 Phase Shift Keying)や、16QAMなどで変調されることとなる。 If comprised in this way, the phase difference by the difference of comparatively important 2nd information will become large. Therefore, even if the phase of the encoded signal fluctuates due to transmission, the possibility that the second information is correctly demodulated on the receiving side can be kept high. That is, it is possible to make resistance against distortion during transmission of the second information higher than resistance against distortion during transmission of the first information. For example, when the second information is modulated by QPSK with such a configuration, the first information is not modulated by BPSK (Binary Phase Shift Keying). In this case, the first information is modulated by 8PSK (8 Phase Shift Keying), 16QAM, or the like.
また、上記構成の符号化装置において、前記付加マッピング部が、前記第1情報及び前記第2情報にp−q−rビットの第3情報を加え、前記第1情報、前記第2情報及び前記第3情報を合わせてpビットの情報にする情報挿入部をさらに備えるとともに、前記付加マッピング部が、前記情報挿入部から出力されるpビットの情報を変調して、符号化信号を出力することとしても構わない。 Further, in the encoding device having the above configuration, the additional mapping unit adds pq-r-bit third information to the first information and the second information, and the first information, the second information, and the second information And further comprising an information insertion unit that combines the third information into p-bit information, and the additional mapping unit modulates the p-bit information output from the information insertion unit and outputs an encoded signal. It does not matter.
このように構成すると、マッピング部と、付加マッピング部とがともにpビットの情報を変調することとなる。そのため、同じ変調方法で変調する構成とすることが可能となる。したがって、符号化装置の構成が複雑化することを抑制することが可能となる。 With this configuration, both the mapping unit and the additional mapping unit modulate p-bit information. Therefore, it is possible to have a configuration in which modulation is performed by the same modulation method. Therefore, it is possible to suppress the complexity of the configuration of the encoding device.
また、上記構成の符号化装置において、前記付加マッピング部が、前記第2情報を複製して前記第3情報を得る情報複製部をさらに備えることとしても構わない。このように構成すると、容易に第3情報を得ることが可能となる。 In the encoding apparatus having the above configuration, the additional mapping unit may further include an information duplicating unit that duplicates the second information to obtain the third information. If comprised in this way, it will become possible to obtain 3rd information easily.
また、上記構成の符号化装置において、前記付加マッピング部が、前記第2情報を変調する第1変調部と、当該第1変調部から出力される信号に基づいて前記第1情報を変調して、符号化信号を出力する第2変調部と、を備えることとしても構わない。 In the encoding device having the above configuration, the additional mapping unit modulates the first information based on a first modulation unit that modulates the second information and a signal output from the first modulation unit. The second modulation unit that outputs the encoded signal may be provided.
このように構成すると、足りないビットを補うことなく、簡易な方法で他のマッピング部と同様の変調を行うことが可能となる。したがって、符号化装置の構成が複雑化することを抑制することが可能となる。 If comprised in this way, it will become possible to perform the same modulation | alteration as another mapping part by a simple method, without supplementing a missing bit. Therefore, it is possible to suppress the complexity of the configuration of the encoding device.
また、上記構成の符号化装置において、前記付加マッピング部による変調方法をコンステレーション上に表したとき、隣接する点間の距離が等しい格子状に整列した二つの格子点群が、原点を通る所定の直線が対称軸となるように配置され、前記対称軸に対して垂直かつ原点を通る直線上に前記格子点群のそれぞれの中心が位置するとともに、前記格子点群中の隣接する点を結んで成る全ての線が、前記対称軸と垂直または平行となることとしても構わない。 Further, in the encoding device having the above configuration, when the modulation method by the additional mapping unit is represented on the constellation, two lattice point groups arranged in a lattice form in which the distance between adjacent points are equal to each other are predetermined. Are arranged so that the straight line is a symmetric axis, the centers of the lattice point groups are located on a straight line that is perpendicular to the symmetric axis and passes through the origin, and connects adjacent points in the lattice point group. It is also possible that all the lines consisting of are perpendicular or parallel to the axis of symmetry.
このように構成すると、格子点の中心、即ち平均電力を一定とした場合に、原点と原点に最も近い点との距離を、少なくとも格子点群中の隣接する点を結んで成る全ての線が対称軸と45°の角度を成す場合よりも大きくすることが可能となる。さらに、格子の中心に点がない場合、この配置方法とすることで、原点と原点に最も近い点との距離を最大にすることができる。したがって、最小の電力となる符号化信号の電力を大きくすることが可能となるため、誤りをより抑制することが可能となる。また、第2情報に基づいて格子群の位置が決定される場合、対称軸をQ軸とすると好ましい。この場合、BPSKで変調した場合と同様となり、実数成分の正負で第2情報を復調することができる。そのため、受信側での復調処理が複雑になることを抑制することが可能となる。 With this configuration, when the center of the grid point, that is, when the average power is constant, the distance between the origin and the point closest to the origin is at least all lines connecting adjacent points in the grid point group. It becomes possible to make it larger than the case of forming an angle of 45 ° with the symmetry axis. Further, when there is no point at the center of the lattice, this arrangement method can maximize the distance between the origin and the point closest to the origin. Therefore, it is possible to increase the power of the encoded signal, which is the minimum power, and it is possible to further suppress errors. Further, when the position of the lattice group is determined based on the second information, it is preferable that the symmetry axis is the Q axis. In this case, the second information can be demodulated with the positive and negative of the real component, as in the case of modulation with BPSK. For this reason, it is possible to prevent the demodulation processing on the receiving side from becoming complicated.
また、本発明の送信装置は、入力される情報を変調する変調機能を備え、当該変調機能によって得られる符号化信号に基づいた信号を送信する送信装置であって、前記変調機能を実現する符号化部として、上記の符号化装置を備えることを特徴とする。 Further, the transmission apparatus of the present invention is a transmission apparatus that has a modulation function for modulating input information and transmits a signal based on an encoded signal obtained by the modulation function, and is a code that realizes the modulation function The encoding unit includes the above encoding device.
また、本発明の復号化装置は、入力される符号化信号を復調して情報を出力する復号化装置であって、入力される1つの符号化信号に基づいて、pビットの第1情報を出力するデマッピング部と、入力される1つの符号化信号に基づいて、qビットの前記第1情報と、当該第1情報と比べて重要度が高いrビットの第2情報と、をそれぞれ出力する分離デマッピング部と、をそれぞれ少なくとも1つ備え、qとrとの和をpよりも小さくすることを特徴とする。 The decoding apparatus of the present invention is a decoding apparatus that demodulates an input encoded signal and outputs information, and based on one input encoded signal, the p-bit first information is converted. Based on the output demapping unit and one input encoded signal, the q-bit first information and the r-bit second information having higher importance than the first information are output. At least one separate demapping unit that performs the summation of q and r to be smaller than p.
また、上記構成の復号化装置において、前記分離デマッピング部が、入力される符号化信号に基づいて、qビットの前記第1情報と、rビットの前記第2情報と、p−q−rビットの前記第3情報と、が組み合わされた情報を出力する第1デマッピング部と、当該第1デマッピング部から出力される情報のうち、前記第1情報と、前記第2情報及び前記第3情報と、を分けて出力する情報抽出部と、当該情報抽出部から出力される前記第2情報及び前記第3情報から、前記第3情報を削除して前記第2情報を出力する情報削除部と、をさらに備えることとしても構わない。 Further, in the decoding device having the above configuration, the demultiplexing unit is configured to input the q-bit first information, the r-bit second information, and pq-r based on an input encoded signal. Of the information output from the first demapping unit, the first demapping unit that outputs information obtained by combining the third information of the bits, the first information, the second information, and the first information An information extraction unit that outputs three pieces of information separately, and an information deletion that outputs the second information by deleting the third information from the second information and the third information output from the information extraction unit May be further provided.
このように構成すると、第1デマッピング部から出力される情報がpビットとなるため、他のデマッピング部と同じものとなる。そのため、他のデマッピング部と同様の復調方法で復調する構成とすることが可能となる。したがって、復号化装置の構成が複雑化することを抑制することが可能となる。 If comprised in this way, since the information output from a 1st demapping part will be a p bit, it will become the same as another demapping part. Therefore, it is possible to have a configuration in which demodulation is performed using the same demodulation method as other demapping units. Therefore, it becomes possible to prevent the configuration of the decoding apparatus from becoming complicated.
また、上記構成の復号化装置において、前記分離デマッピング部が、入力される符号化信号に基づいて、qビットの前記第1情報と、rビットの前記第2情報と、が組み合わされた情報を出力する第2デマッピング部と、当該第2デマッピング部から出力される情報のうち、前記第1情報と、前記第2情報と、を分けて出力する情報抽出部と、をさらに備えることとしても構わない。 Also, in the decoding device having the above configuration, the separation demapping unit is configured to combine q-bit first information and r-bit second information based on an input encoded signal. A second demapping unit that outputs the information, and an information extraction unit that outputs the first information and the second information separately from the information output from the second demapping unit. It does not matter.
このように構成すると、一度の復調によって必要な情報である第1情報と第2情報とを得ることが可能になる。そのため、不要な情報を削除する必要などが無くなる。したがって、復号化装置が複雑化することを抑制することが可能となる。 If comprised in this way, it will become possible to obtain the 1st information and 2nd information which are required information by one demodulation. This eliminates the need to delete unnecessary information. Therefore, it becomes possible to prevent the decoding apparatus from becoming complicated.
また、本発明の受信装置は、符号化信号に基づいた信号を受信するとともに、符号化信号を復調する復調機能を備える受信装置であって、前記復調機能を実現する復号化部として、上記の復号化装置を備えることを特徴とする。 The receiving device of the present invention is a receiving device that receives a signal based on an encoded signal and has a demodulation function for demodulating the encoded signal, and the decoding unit that realizes the demodulation function includes: A decoding device is provided.
本発明によると、第1情報を変調するマッピング部に入力される情報のビット数より、第2情報に基づいて第1情報を変調する付加マッピング部に入力される情報のビット数の方を、少なくする構成となる。そのため、付加マッピング部から出力される符号化信号の取り得る状態を、マッピング部から出力される符号化信号の取り得る状態よりも少なくすることが可能となる。したがって、重要度の高い第2情報を安定して通信することが可能となる。 According to the present invention, the number of bits of information input to the additional mapping unit that modulates the first information based on the second information is greater than the number of bits of information input to the mapping unit that modulates the first information. The configuration is reduced. Therefore, the state that the encoded signal output from the additional mapping unit can take can be made smaller than the state that the encoded signal output from the mapping unit can take. Therefore, it is possible to stably communicate the second information with high importance.
最初に、本発明の実施形態における送信装置と受信装置とについてそれぞれ説明する。その後、送信装置に備えられる符号化部(符号化装置)と、受信装置に備えられる復号化部(復号化装置)と、についてそれぞれ説明する。また、以下では、制御情報を重要度の高い情報の例とし、データ情報を重要度の低い情報の例として挙げ、これらを用いてそれぞれの構成及び動作を説明することとする。なお、重要度とは、確実な伝送を行うことが要求される程度を示し、以下の実施形態においては、重要度が高い情報ほど伝送中の歪に対する耐性が高くなるように設定されることとする。 First, the transmission device and the reception device in the embodiment of the present invention will be described. Thereafter, an encoding unit (encoding device) included in the transmission device and a decoding unit (decoding device) included in the reception device will be described. In the following, control information is taken as an example of information with high importance, data information is taken as an example of information with low importance, and the configuration and operation thereof will be described using these. The importance indicates the degree to which reliable transmission is required, and in the following embodiments, information having higher importance is set to have higher resistance to distortion during transmission. To do.
<送信装置>
まず、本発明の実施形態における送信装置の構成について図面を参照して説明する。図1は、本発明の実施形態における送信装置の構成を示すブロック図である。
<Transmitter>
First, the configuration of a transmission apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a transmission apparatus according to an embodiment of the present invention.
図1に示すように、送信装置1は、入力されるデータ情報を所定の方法で暗号化するスクランブラ2aと、同様に制御情報を暗号化するスクランブラ2bと、スクランブラ2aから出力される情報に受信側で誤り訂正を行うための冗長性を付与するFEC(Forward Error Correction)符号化部3aと、同様にスクランブラ2bから出力される情報に冗長性を付与するFEC符号化部3bと、FEC符号化部3aから出力される情報の並び替えを行うインタリーバ4aと、同様にFEC符号化部3bから出力される情報の並び替えを行うインタリーバ4bと、インタリーバ4aから出力される直列の情報を並列に並び替えるS/P変換部5と、S/P変換部5から並列となり出力される複数の情報の一部にインタリーバ4bから出力される情報を多重するとともに変調して周波数が異なる複数の符号化信号を作成する符号化部6と、符号化部6から出力される複数の符号化信号を逆高速フーリエ変換(IFFT:Inverse Fast Fourier Transform)してベースバンド信号として出力するIFFT部7と、IFFT部7から出力されるベースバンド信号にガードインターバル(GI:Guard Interval)を付加するGI付加部8と、GI付加部8から出力されるデジタルのベースバンド信号をアナログに変換するD/A変換部9と、D/A変換部9から出力されるベースバンド信号を伝送信号に変換するとともに増幅などの処理を行う送信部10と、送信部10から出力される伝送信号を送信するアンテナ11と、を備える。
As shown in FIG. 1, the
スクランブラ2a,2bは、入力されるデータ情報及び制御情報を、それぞれ所定の方法で暗号化する。例えば秘密鍵方式で暗号化する場合、擬似乱数を生成するとともに、擬似乱数とデータ情報または制御情報とで排他的論理和をとり、その結果を出力することとしても構わない。このように暗号化を行い、伝送中に第三者によって情報が取得されることを防止する。
The
スクランブラ2a,2bから出力されるデータ情報及び制御情報は、それぞれFEC符号化部3a,3bに入力され、冗長化される。例えば、所定のサイズのブロック(パケット)を符号化するブロック符号化と、任意のサイズの情報を符号化する畳み込み符号化と、が入力される情報に施される。ブロック符号化として、リード・ソロモン符号化やハミング符号化を用いることができる。また、畳み込み符号化としてビタビ符号化を用いることができる。
Data information and control information output from the
FEC符号化部3a,3bから出力されるデータ情報及び制御情報は、それぞれインタリーバ4a,4bに入力され、情報の並び替えが行われる。ここでは特に、ビット単位での並び替えが行われる。これにより、伝送路の影響で誤りが生じたとしても誤り位置を分散させることが可能となるため、受信側で効果的な誤り訂正を行うことが可能となる。
Data information and control information output from the
インタリーバ4aから出力されるデータ情報はS/P変換部5に入力され、直列の情報から並列の情報へと変換されて符号化部6に出力される。符号化部6では、S/P変換部5から入力されるデータ情報の他に、インタリーバ4bから制御情報が入力される。そして、符号化部6でデータ情報及び制御情報が変調されて、複数の符号化信号が生成される。なお、符号化部6の構成及び動作の詳細については後述する。
Data information output from the
OFDM方式で変調する場合、符号化部6で生成される複数の符号化信号は、それぞれ周波数が異なるとともに直交したものとなる。IFFT部7は、これらの直交した周波数を有するそれぞれの符号化信号に対してIFFTを行い、一つのベースバンド信号として出力する。
When modulating by the OFDM system, the plurality of encoded signals generated by the encoding unit 6 are different in frequency and orthogonal to each other. The
IFFT部7から出力されるベースバンド信号は、GI付加部8に入力されてGIが付加される。GIは、所定の時間間隔(1つのシンボル)毎に付加される。特に、シンボル後部の所定部分(例えば、シンボル長の1/8や1/16など)がコピーされ、シンボルの先頭に付加される。これにより、複数の異なる経路で伝送される、いわゆるマルチパスが発生して、それぞれの経路から時間的にずれた信号が受信装置に入力されることになったとしても、ずれの大きさがGIの大きさより小さい限り、シンボル間の干渉を防ぐことができる。
The baseband signal output from the
GI付加部8から出力されるベースバンド信号は、D/A変換部9に入力されてアナログの信号に変換される。そして、アナログの信号に変換されたベースバンド信号は、送信部10に入力される。送信部10では、I成分とQ成分とを有するベースバンド信号を送信に適した周波数に変換する直交変調や、信号の強度の調整などが行われ、これらの処理を施すことによって伝送信号が生成される。生成された伝送信号はアンテナ11を介して空中へと放射される。
The baseband signal output from the GI adding unit 8 is input to the D / A conversion unit 9 and converted into an analog signal. Then, the baseband signal converted into the analog signal is input to the
<受信装置>
次に、本発明の実施形態における受信装置の構成について図面を参照して説明する。図2は、本発明の実施形態における受信装置の構成を示すブロック図である。
<Receiving device>
Next, the configuration of the receiving apparatus according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the receiving apparatus according to the embodiment of the present invention.
図2に示すように、受信装置20は、送信装置1から放射される伝送信号を受信するアンテナ21と、アンテナ21から出力される伝送信号をベースバンド信号に変換するとともに増幅などの処理を行う受信部22と、受信部22から出力されるアナログのベースバンド信号をデジタルに変換するA/D変換部23と、ベースバンド信号に付加されているGIを除去するGI除去部24と、GI除去部24から出力されるベースバンド信号を高速フーリエ変換(FFT:Fast Fourier Transform)して周波数が異なる複数の符号化信号として出力するFFT部25と、FFT部25から出力される複数の符号化信号を復調して並列となる複数の情報を出力する復号化部26と、復号化部26から出力される並列の複数の情報を並び替えて直列の情報とするP/S変換部27と、P/S変換部27から出力される直列の情報を並び替えるデインタリーバと28aと、復号化部26から出力される情報の一部が入力されるとともにその情報の並び替えを行うデインタリーバ28bと、デインタリーバ28aから出力される情報の誤り訂正を行う誤り訂正部29aと、同様にデインタリーバ28bから出力される情報の誤り訂正を行う誤り訂正部29bと、誤り訂正部29aから出力される暗号化された情報を所定の方法で復号化してデータ情報を出力するデスクランブラ30aと、同様に誤り訂正部29bから出力される情報を復号化して制御情報を出力するデスクランブラ30bと、を備える。
As illustrated in FIG. 2, the
受信部22は、アンテナ21を介して受信した伝送信号を周波数変換してI成分とQ成分とを有するベースバンド信号を得る直交復調や、信号の強度の調整などを行う。そして、受信部22から出力されるアナログのベースバンド信号は、A/D変換部23に入力されてデジタルの信号に変換される。
The receiving
A/D変換部23から出力されるデジタルのベースバンド信号は、GI除去部24に入力される。GI除去部24は、図1に示した送信装置1のGI付加部8によってベースバンド信号に付加されたGIを除去する。
The digital baseband signal output from the A /
GI除去部24でGIが除去されたベースバンド信号は、FFT部25で周波数軸の信号へと変換される。そして、それぞれ異なるとともに直交する周波数を有する複数の符号化信号として出力される。
The baseband signal from which the GI has been removed by the
復号化部26は、入力される複数の符号化信号を復調して複数の情報を得る。ここで得られる情報には、上述のようにデータ情報と制御情報とが含まれる。そのため、復号化部26は、データ情報と制御情報とを分けて出力する。なお、復号化部26の構成及び動作の詳細については後述する。
The
復号化部26から出力されるデータ情報は、P/S変換部27に入力されて並列の情報から直列の情報へと変換される。また、出力される直列のデータ情報は、デインタリーバ28aに入力される。ここでは、図1の送信装置1におけるインタリーバ4aとは逆の方法となる並べ替えが行われる。即ち、デインタリーバ28aは、インタリーバ4aで並び替えられた情報を、並び替えられる前の状態に戻すような並べ替えを行う。デインタリーバ28bも同様であり、復号化部26から出力される制御情報に対して、インタリーバ4bとはちょうど逆となる方法で並び替えを行う。
The data information output from the
デインタリーバ28a,28bから出力されるデータ情報及び制御情報は、それぞれ誤り訂正部29a,29bに入力されて誤り訂正が行われる。このとき、図1のFEC符号化部3a,3bで付加された冗長性に基づいた復号が行われ、これにより伝送によって生じた情報の誤りが訂正される。
Data information and control information output from the
誤り訂正部29a,29bから出力されるデータ情報及び制御情報は、それぞれデスクランブラ30a,30bに入力されて復号化される。このとき、図1のスクランブラ2a,2bにおいて暗号化されたデータ情報及び制御情報が復号化される。また、これによって、図1の送信装置1に入力されたデータ情報及び制御情報が、受信装置20を介して得られたことになる。
Data information and control information output from the
以上説明した図1の送信装置1及び図2の受信装置20は一例に過ぎず、適宜構成を変更しても構わない。例えば、送信装置1において、制御情報がインタリーバ4bから符号化部6に直列で入力されることとしているが、並列で入力させても構わない。この場合、インタリーバ4bと符号化部6との間にS/P変換部を備える構成としても構わない。さらに、受信装置20においても同様であり、復号化部26とデインタリーバ28bとの間に、P/S変換部を備えることとしても構わない。
The
また、送信装置1において、インタリーバ4a,4bがビットインタリーブを行うこととしたが、これに代えて(または加えて)、符号化部6でシンボル毎の並び替えであるシンボルインタリーブを行っても構わない。さらに、複数のシンボル毎に入れ替えを行う時間インタリーブや、変調時の周波数の高低を入れ替える周波数インタリーブなど、どのような入れ替えを行っても構わない。ただし、受信装置20が、入れ替えられた情報を、入れ替える前の状態に戻すことができる構成を備えることとする。
In addition, although
また、送信装置1において、符号化部6とIFFT部7との間に、所定の信号強度となるパイロット信号を挿入する構成を備えても構わない。そして、受信装置20のFFT部25と復号化部26との間に、パイロット信号に基づいて伝送路による歪を補正する等化処理を行う構成を備えることとしても構わない。
In addition, the
<符号化部>
本発明の符号化装置(符号化部)は、重要度が低い第1情報(例えば、データ情報)と、重要度が高い第2情報(例えば、制御情報)と、が入力されるとともに、これらの情報を変調して符号化信号を出力する。特に、第1情報及び第2情報が入力されるとともに、第2情報に基づいて第1情報を変調して符号化信号を出力する付加マッピング部を備える。この付加マッピング部は、入力される第2情報のビットの状態を第1情報の変調に反映させる。即ち、付加マッピング部に入力される第1情報のビットの状態が同じであったとしても、第2情報のビットの状態が異なれば、出力される符号化信号は異なるものとなる。
<Encoding unit>
The encoding device (encoding unit) of the present invention receives first information (for example, data information) having a low importance level and second information (for example, control information) having a high importance level. The information is modulated and an encoded signal is output. In particular, the first information and the second information are input, and an additional mapping unit that modulates the first information based on the second information and outputs an encoded signal is provided. The additional mapping unit reflects the state of the bits of the input second information in the modulation of the first information. That is, even if the bit state of the first information input to the additional mapping unit is the same, the encoded signal to be output is different if the bit state of the second information is different.
付加マッピング部の変調方法の具体例について、以下の符号化部の各実施例を用いて説明する。特に、第2情報のビットの状態を第1情報の変調時に用いる直接的な方法(第1実施例)と、第2情報のビットの状態に応じて変調した信号を第1情報の変調時に用いる間接的な方法(第2実施例)と、について、それぞれ1例ずつ挙げて説明する。 A specific example of the modulation method of the additional mapping unit will be described using each example of the encoding unit below. In particular, a direct method (first embodiment) in which the state of the second information bit is used in the modulation of the first information, and a signal modulated in accordance with the state of the second information bit is used in the modulation of the first information. The indirect method (second embodiment) will be described with one example each.
[第1実施例]
図1の送信装置1に備えられる符号化部6の第1実施例について図面を参照して説明する。図3は、本発明の実施形態における送信装置に備えられる符号化部の第1実施例の構成を示すブロック図である。また、図4は、本発明の実施形態における符号化部の変調方法について示すコンステレーションである。なお、以下では図1に示したS/P変換部5が、3つの情報を並列的に出力するとともに、一つのシンボルが4ビットで構成される場合を例に挙げて説明する。
[First embodiment]
A first embodiment of the encoding unit 6 provided in the
図3に示すように、本例の符号化部6aは、S/P変換部5から出力される情報を所定のビット数(シンボル)毎に変調するマッピング部61,62と、S/P変換部5から出力される情報にインタリーバ4bから出力される情報を加えて変調する付加マッピング部63aと、を備える。
As shown in FIG. 3, the encoding unit 6a of this example includes
付加マッピング部63aは、インタリーバ4bから出力される情報を複製する情報複製部64と、S/P変換部5から出力される情報に情報複製部64から出力される情報を組み合わせて一つのシンボルを形成する情報挿入部65と、情報挿入部65から出力される情報を変調するマッピング部66と、を備える。
The
次に、本例の符号化部6aの動作について説明する。また、具体例として、インタリーバ4aからS/P変換部5に、直列となるデータ情報「1101010101」が入力され、インタリーバ4bから、制御情報「0」が出力される場合について説明する。
Next, the operation of the encoding unit 6a of this example will be described. As a specific example, a case where serial data information “1101010101” is input from the
また、S/P変換部5は、入力される10ビットの直列のデータ情報の1,3,6,8番目のビット「1011」をマッピング部61に出力し、2,4,7,9番目のビット「1100」をマッピング部62に入力し、5,10番目のビット「01」を付加マッピング部63aに入力することとする。
Further, the S /
マッピング部61,62では、S/P変換部5から出力される4ビットの情報を一つのシンボルとして変調する。例えば、4値の情報の変調方法の一つである16QAMなどの変調方法によって変調する。図4(a)に、マッピング部61,62が16QAMで変調する場合のコンステレーションを示す。16QAMで変調することとすると、一つの象限が4点、全体で16点となるシンボル位置Sの中から、4ビットの情報に応じた一つのシンボル位置Sが選択されることとなる。
The
一方、付加マッピング部63aには、S/P変換部5から2ビットの情報「01」が出力される。また、インタリーバ4bから1ビットの情報「0」が出力される。インタリーバ4bから出力される1ビットの情報「0」は、情報複製部64に入力されて同じ情報「0」が追加される。そのため、実質的には1ビット(2通りしか取り得ない)であるが、見かけ上2ビットの情報「00」が得られる。この情報「00」は情報挿入部65に入力され、ここでS/P変換部5から出力された情報「01」と組み合わせられる。例えば、情報複製部64から出力される情報が、S/P変換部5から出力される情報の前に付加される構成とすると、情報挿入部65から出力される情報は「0001」となる。
On the other hand, 2-bit information “01” is output from the S /
以上の動作により、情報挿入部65から4ビットの情報「0001」が出力されることとなる。ただし、本例では情報複製部64が制御情報の複製を行うため、情報挿入部65から出力される情報は見かけ上4ビットであるが、実質的には3ビットとなるため所定の状態を取り得ないこととなる。具体的には、情報複製部64から「01」及び「10」が出力されることがないため、情報挿入部65から「01XX」及び「10XX」が出力されず、これらの状態にはならないこととなる(Xは0または1の任意の数)。
With the above operation, 4-bit information “0001” is output from the
情報挿入部65から4ビットの情報が入力されるマッピング部66は、例えばマッピング部61,62と同様の16QAMで変調を行う。この場合のコンステレーションを図4(b)に示す。図4(b)に示すように、重要な情報である見かけ上2ビット(実質的に1ビット)の制御情報に基づいて、図4(b)上におけるシンボル位置Sの属する象限を決定する。そして、制御情報に基づいて決定された象限内の4点のうち、いずれのシンボル位置Sとするかをデータ情報に基づいて決定する。
The
マッピング部66がこのように変調することとすると、制御情報が実質的に1ビットであるため、取り得る象限が2つに限られる。図4(b)に示す例では、I成分が負でありQ成分が正である第2象限、I成分が正でありQ成分が負である第4象限に、変調後の信号が配置されないこととなる。
Assuming that the
以上のように符号化部6aを構成し、重要な情報である制御情報を送信することとすると、伝送路が劣悪であったとしても、制御情報を良好に通信することが可能となる。特に、図4(b)に示すようにシンボル位置Sが取り得ない範囲(第2象限及び第4象限)を設定するため、伝送路が劣悪で受信側でこれらの象限内にシンボル位置Sがあると認識される場合に、正しいシンボル位置Sを求め直したり、誤りであると確認したりすることができる。そのため、受信側で制御情報が誤認識されることを抑制することが可能となる。 If the encoding unit 6a is configured as described above and control information that is important information is transmitted, the control information can be satisfactorily communicated even if the transmission path is poor. In particular, as shown in FIG. 4B, since a range (second quadrant and fourth quadrant) that cannot be taken by the symbol position S is set, the transmission path is poor and the symbol position S is in these quadrants on the receiving side. When it is recognized, the correct symbol position S can be obtained again or confirmed as an error. Therefore, it is possible to suppress erroneous recognition of control information on the receiving side.
さらに、本例ではマッピング部61,62,66で行われる変調方法を、全て同じ変調方法にすることができる。そのため、符号化部6aの構成、ひいては送信装置1の構成が複雑化することを抑制することが可能となる。
Furthermore, in this example, the modulation methods performed by the
なお、上述した例では制御情報を複製することとしたが、「0」または「1」の所定のビットを追加する構成としても構わない。このような構成としても、実質的なビット数を増加させずに見かけ上のビット数を増加させることができるため、同様の効果を得ることができる。ただし、図4(b)に示す例のように、変調によって原点対称となる象限にシンボルを配置可能とする構成にすると、配置可能な象限に隣接するそれぞれの象限を配置不能とすることが可能となる。したがって、位相がずれて隣接する象限に入り込むことにより誤認が生じることを、効果的に抑制することが可能となる。 In the above-described example, the control information is duplicated, but a configuration in which a predetermined bit of “0” or “1” is added may be used. Even in such a configuration, the same effect can be obtained because the apparent number of bits can be increased without increasing the number of substantial bits. However, as in the example shown in FIG. 4B, if the configuration is such that symbols can be placed in quadrants that are symmetrical with respect to the origin by modulation, each quadrant adjacent to the placeable quadrant can be made unplaceable. It becomes. Therefore, it is possible to effectively suppress the occurrence of misidentification due to a phase shift and entering an adjacent quadrant.
また、マッピング部66において、図5(a)に示すように変調しても構わない。図5は、本発明の実施形態における符号化部の変調方法の別例について示すコンステレーションである。図5(a)に示す変調方法は、図4(b)に示した変調方法とほぼ同様であるが、配置を変更したものとなる。特に、図4(b)で第1象限及び第3象限に配置されている4点のシンボル位置Sを、それぞれ4点の中心がI軸上となるように配置することとする。
Further, the
即ち、中心をI軸上として、Q軸対称となる格子状(正方形)に、シンボル位置Sが配置されることとなる。また、それぞれの格子の隣接する点を結んで成るそれぞれの線は、Q軸に対して垂直または平行となる。一方、図4(b)の配置では、格子の隣接する点を結んで成る全ての線が対称軸と45°の角度を成すこととなる。 That is, the symbol positions S are arranged in a lattice shape (square) that is symmetrical about the Q axis with the center on the I axis. In addition, each line formed by connecting adjacent points of each lattice is perpendicular or parallel to the Q axis. On the other hand, in the arrangement shown in FIG. 4B, all lines formed by connecting adjacent points of the lattice form an angle of 45 ° with the symmetry axis.
このように変調することとすると、図4(b)に示す変調方法よりも誤りを抑制することが可能となる。これについて図5を用いて説明する。図5(b)は図4(b)と同様の変調方法について示したコンステレーションであり、図5(a)に示す変調方法と比較するために示すものである。また、図5中の破線Pは、格子状の4点のシンボル位置Sの平均電力を示すものとする。また、図5(a),(b)は、平均電力Pが等しい場合について示している。また、隣接するシンボル位置S間の距離をt、平均電力Pの半径をuとする。 If modulation is performed in this way, errors can be suppressed more than the modulation method shown in FIG. This will be described with reference to FIG. FIG. 5B is a constellation shown for the modulation method similar to FIG. 4B, and is shown for comparison with the modulation method shown in FIG. Also, the broken line P in FIG. 5 indicates the average power at the four symbol positions S in a lattice pattern. FIGS. 5A and 5B show a case where the average power P is equal. Further, the distance between adjacent symbol positions S is t, and the radius of the average power P is u.
図5(b)に示す変調方法では、原点に最も近いシンボル位置Sと原点との距離が、u−(21/2/2)×tとなる。一方、図5(a)に示す変調方法では、原点に最も近いシンボル位置Sと原点との距離が、u−t/2,t/2を二辺とする直角三角形の斜辺の長さとなる。そして、斜辺はu−t/2より長く、u−t/2>u−(21/2/2)×tとなる。そのため、図5(a)における原点に最も近いシンボル位置Sの電力の方が、図5(b)のそれよりも大きくなる。したがって、図5(a)に示す変調方法の方が、電力が最小となる符号化信号の電力を大きくすることができるため、誤りをより抑制することが可能となる。 In the modulation method shown in FIG. 5B, the distance between the symbol position S closest to the origin and the origin is u− (2 1/2 / 2) × t. On the other hand, in the modulation method shown in FIG. 5A, the distance between the symbol position S closest to the origin and the origin is the length of the hypotenuse of a right triangle having two sides of ut / 2 and t / 2. The hypotenuse is longer than u-t / 2, the u-t / 2> u- ( 2 1/2 / 2) × t. Therefore, the power at the symbol position S closest to the origin in FIG. 5A is larger than that in FIG. Therefore, the modulation method shown in FIG. 5 (a) can increase the power of the encoded signal that minimizes the power, so that errors can be further suppressed.
なお、格子の中心にシンボル位置Sが配置されない場合、図5(a)に示す配置方法とすることによって、原点に最も近いシンボル位置Sと原点との距離を最大にすることが可能となる。また、図5(a)のシンボル位置SはQ軸対称となるが、Q軸対称としなくても構わない。例えば、I軸を対称軸としても構わない。ただし、Q軸対称とすると、BPSKで変調した場合と同様に実数成分の正負に基づいて制御情報を復調することができる。そのため、受信側の復調処理が複雑になることを抑制することができるため好ましい。 When the symbol position S is not arranged at the center of the lattice, the arrangement method shown in FIG. 5A can maximize the distance between the symbol position S closest to the origin and the origin. Further, the symbol position S in FIG. 5A is symmetric with respect to the Q axis, but may not be symmetric with respect to the Q axis. For example, the I axis may be the symmetry axis. However, if the Q axis is symmetric, the control information can be demodulated based on the sign of the real component as in the case of modulation with BPSK. Therefore, it is preferable because the demodulation process on the receiving side can be prevented from becoming complicated.
[第2実施例]
また、図1の送信装置1に備えられる符号化部6の第2実施例について図面を参照して説明する。図6は、本発明の実施形態における送信装置に備えられる符号化部の第2実施例の構成を示すブロック図であり、第1実施例について示した図3に相当するものである。なお、図3と同様の部分については同じ符号を付し、その詳細な説明については省略する。また、具体例として示す情報についても図3と同様のものとしている。
[Second Embodiment]
A second embodiment of the encoding unit 6 provided in the
本例は、第1実施例と付加マッピング部63bの構成のみが異なり、他の構成については同様のものとなる。そのため、主に付加マッピング部63bについて説明する。付加マッピング部63bは、インタリーバ4bから入力される情報を変調する第1変調部67と、第1変調部67から入力される信号に基づいてS/P変換部5から入力される情報を変調する第2変調部68と、を備える。
This example is different from the first example only in the configuration of the
第1変調部67は、インタリーバ4bから入力される1ビットの制御情報「0」に対して、例えばBPSKなどの1ビットの情報に対する変調方法で変調を行う。この第1変調部47から出力される信号は、第2変調部68に入力される。そして、第2変調部68が、第1変調部67から出力される信号に基づいて、S/P変換部5から入力される2ビットの情報「01」を変調する。
The
第2変調部68から出力される信号は、第1実施例と同様のものとすることができる。即ち、図5(a),(b)に示すような信号点配置とすることができる。そのため、第1実施例と同様の効果を得ることが可能となる。即ち、シンボル位置Sが取り得ない範囲を作ることで、受信側で制御情報が誤認識されることを抑制することが可能となる。
The signal output from the
また、このような構成とすることによって、制御情報のビットを複製したり挿入したりする装置が不要となる。そのため、符号化部6bの構成、ひいては送信装置1の構成が複雑化することを抑制することが可能となる。
In addition, such a configuration eliminates the need for a device that duplicates or inserts bits of control information. For this reason, it is possible to prevent the configuration of the
なお、第1及び第2実施例の符号化部6a,6bについて、S/P変換部5から並列的に出力される情報(多重化される符号化信号の数)が3つであり、この中の1つに制御情報が挿入される構成を例に挙げて説明したが、本発明はこの例に限られるものではない。並列的に出力される情報がn個であり、その中のm個に制御情報を挿入する構成であれば、どのような構成としても構わない(ただし、n,mは自然数であり、n>mを満たすこととする)。
In addition, about the
また、第1及び第2実施例の符号化部6a,6bについて、マッピング部61,62に入力される情報が4ビットであり、付加マッピング部63a,63bに入力される情報が3ビットである構成を例に挙げて説明したが、本発明はこの例に限られるものではない。即ち、マッピング部61,62に入力される情報がpビットであり、付加マッピング部63a,63bに入力される情報がpビットより少なくなる構成であれば、制御情報を良好に伝送することができる効果を得ることができる。
In the
さらに、第1実施例の符号化部6aに備えられる付加マッピング部63aにおいて、データ情報がqビット、制御情報がrビット、追加されるデータがp−q−rビットであればどのような構成としても構わない(ただし、p,q,rは自然数であり、p−q−r>0を満たすこととする)。
Further, in the
また、比較的重要である情報(制御情報)の差異によって生じる符号化信号(コンステレーション上のシンボル位置S)の位相差が、比較的重要ではない情報(データ情報)の差異によって生じるシンボル位置Sの位相差より大きいものとすると好ましい。例えば、比較的重要である情報の差異によって、π/2以上の位相差が生じることとしても構わない。また、第1実施例の符号化部6aに備えられる付加マッピング部63aにおいて、比較的重要な情報である情報を最も確実に送信する場合、図3に示す例のようにr=1とすると好ましい。
In addition, the phase difference of the encoded signal (symbol position S on the constellation) caused by the difference of relatively important information (control information) is the symbol position S caused by the difference of relatively unimportant information (data information). It is preferable that the phase difference be larger than the above. For example, a phase difference of π / 2 or more may be caused by a difference in information that is relatively important. In addition, in the
また、変調方法について、QPSK、16QAM(軸を挟んで隣接するシンボル位置の間隔と、同じ象限内で隣接するシンボル位置の間隔とを等しくしない場合、いわゆるnon-uniformの場合を含む)、64QAM(non-uniformの場合を含む)など、どのような方法を用いても構わない。 As for the modulation method, QPSK, 16QAM (including the case where the interval between adjacent symbol positions across the axis is not equal to the interval between adjacent symbol positions in the same quadrant, including the so-called non-uniform case), 64QAM ( Any method such as non-uniform) may be used.
<復号化部>
本発明の復号化装置(復号化部)は、入力される符号化信号を復調して、重要度が低い第1情報(例えば、データ情報)と、重要度が高い第2情報(例えば、制御情報)と、をそれぞれ出力する。特に、入力される符号化信号に基づいて、第1情報及び第2情報をそれぞれ出力する分離デマッピング部を備える。この分離デマッピング部に入力される符号化信号は、上述の付加マッピング部から出力される符号化信号である。即ち、第2情報のビットの状態が第1情報の変調時に反映されて作成された信号である。
<Decryption unit>
The decoding device (decoding unit) of the present invention demodulates an input encoded signal, and first information (for example, data information) having low importance and second information (for example, control) having high importance. Information). In particular, a separation demapping unit that outputs the first information and the second information based on the input encoded signal is provided. The encoded signal input to the separation demapping unit is an encoded signal output from the additional mapping unit described above. That is, it is a signal created by reflecting the state of the bits of the second information when the first information is modulated.
分離デマッピング部の復調方法の具体例について、以下の復号化部の各実施例を用いて説明する。特に、符号化信号を復調して得られる情報(または信号)をさらに加工して第1情報及び第2情報を得る間接的な方法(第1実施例)と、符号化信号を復調して第1情報及び第2情報を得る直接的な方法(第2実施例)と、について、それぞれ1例ずつ挙げて説明する。 A specific example of the demodulation method of the separation demapping unit will be described using each example of the decoding unit below. In particular, the information (or signal) obtained by demodulating the encoded signal is further processed to obtain the first information and the second information (first embodiment), and the encoded signal is demodulated to the first information. A direct method (second embodiment) for obtaining one information and second information will be described by giving one example each.
[第1実施例]
図2の受信装置20に備えられる復号化部26について図面を参照して説明する。図7は、本発明の実施形態における受信装置に備えられる復号化部の構成を示すブロック図である。なお、上述した符号化部6における説明と同様に、3つの符号化信号が多重されて送信されるとともに、一つのシンボルが4ビットで構成される場合を例に挙げて説明する。また、本例では、図4(a),(b)に示した変調方法で変調された符号化信号が入力されるものとする。
[First embodiment]
The
図7に示すように、本例の復号化部26aは、FFT部25から出力されるそれぞれの符号化信号を復調して所定のビット数(シンボル)の情報を得てP/S変換部27に出力するデマッピング部261,262と、FFT部25から出力される符号化信号を復調してP/S変換部27とデインタリーバ28bとに情報を分離して出力する分離デマッピング部263aと、を備える。
As shown in FIG. 7, the
分離デマッピング部263aは、FFT部25から出力される符号化信号を復調する第1デマッピング部264と、第1デマッピング部264から出力される情報から制御情報とデータ情報とを分けて出力する情報抽出部265と、情報抽出部265から出力される制御情報の一部を削除する情報削除部266と、を備える。
The
次に、本例の復号化部26aの動作について説明する。また、具体例として、上述した符号化部6a,6bの説明に用いた情報を変調した符号化信号が、本例の復号化部26aに入力される場合について説明する。
Next, the operation of the
デマッピング部261,262は、FFT部25から出力される符号化信号を復調する。このとき、デマッピング部261,262は、上述した符号化部6a,6bのマッピング部61、62で行われる変調方法に応じた方法で復調を行う。即ち、マッピング部61,62が上述のように16QAMで変調をしている場合、デマッピング部261,262は、入力される符号化信号が図4(a)に示すいずれのシンボル位置Sに相当するかを決定することによって復調を行う。そして、得られるシンボル位置Sに対応するビットをP/S変換部27に出力する。
The
一方、分離デマッピング部263aの第1デマッピング部264も、上述のデマッピング部261,262と同様の復調を行う。ただし、第1デマッピング部264から得られる情報には、制御情報「00」と、データ情報「01」とが含まれることとなる。この第1デマッピング部264から出力される情報は、情報抽出部265に入力されてデータ情報と制御情報とに分離される。そして、制御情報「00」が情報削除部266に出力され、データ情報「01」がP/S変換部27に出力される。
On the other hand, the
P/S変換部27では、デマッピング部261,262から出力されるデータ情報「1011」、「1100」と、情報抽出部265から出力されるデータ情報「01」と、を合わせて、直列のデータ情報「1101010101」を得る。組み合わせを行う方法は、送信装置1のS/P変換部5と逆の方法になるものとする。
In the P /
また、情報削除部266では、入力される制御情報のうち、不要である一方のビットを削除する。上述のように、符号化信号は、見かけ上4ビットの変調方法で変調した信号であるが、実質的には3ビットの情報を変調したものである。そのため、復調して得られるビットのうち1つを削除する。そして、情報削除部266から出力される制御情報「0」が、デインタリーバ28bに入力される。
Further, the
以上のように復号化部26aを構成し、重要な情報である制御情報を受信することとすると、伝送路が劣悪であったとしても、制御情報を良好に通信することが可能となる。特に、図4(b)に示したように、シンボル位置Sが取ることができない範囲(第2象限及び第4象限)が存在するため、伝送路が劣悪でこれらの範囲内にシンボル位置Sが入るような場合に、第1デマッピング部264やその後段における処理で、正しいシンボル位置Sを求め直したり、誤りであると確認したりすることができる。そのため、制御情報を誤認識することを抑制することが可能となる。
If the
さらに、本例では入力される符号化信号が全て同じ変調方法で変調されているため、デマッピング部261,262、第1デマッピング部264で行う復調方法を全て同じ復調方法にすることができる。そのため、復号化部26aの構成、ひいては受信装置20の構成が複雑化することを抑制することが可能となる。
Further, in this example, since the input encoded signals are all modulated by the same modulation method, the demodulation methods performed by the
なお、上述した例では1シンボルが4ビットで、デマッピング部261,262、第1デマッピング部264が16QAMに対応した復調を行う場合を例に挙げて説明したが、上述した符号化部6a,6bについて説明したように、本発明はこの例に限られるものではない。
In the above-described example, one symbol is 4 bits, and the
[第2実施例]
また、図2の受信装置20に備えられる復号化部26の第2実施例について図面を参照して説明する。図8は、本発明の実施形態における受信装置に備えられる復号化部の第2実施例の構成を示すブロック図であり、第1実施例について示した図7に相当するものである。なお、図7と同様の部分については同じ符号を付し、その詳細な説明については省略する。また、具体例として示す情報についても図7と同様のものとしている。
[Second Embodiment]
A description will be given of a second embodiment of the
また、本例の復号化部26bには、図4(a)に示した変調方法で変調された符号化信号と、図5(a)に示した変調方法で変調された符号化信号と、が入力されるものとする。特に、デマッピング部261,262は第1実施例と同様であり、図4(a)に示した変調方法で変調された符号化信号が入力される。一方、後述する第2デマッピング部267には、図5(a)に示した変調方法で変調された符号化信号が入力されることとする。
Further, the
本例は、第1実施例と分離デマッピング部263bの構成のみが異なり、他の構成については同様のものとなる。そのため、主に分離デマッピング部263bについて説明する。分離デマッピング部263bは、FFT部25から入力される符号化信号を復調する第2デマッピング部267と、第2デマッピング部267から出力される情報から制御情報とデータ情報とを分けて出力する情報抽出部268と、を備える。
This example is different from the first example only in the configuration of the
第2デマッピング部267には、図5(a)に示した変調方法で変調された符号化信号が入力される。そして、第2デマッピング部267は、第1実施例の第1デマッピング部264と異なり、復調する際に3ビットの情報「001」を出力する。そして、情報抽出部268は、入力される情報「001」から制御情報「0」を抽出してデインタリーバ28bに出力する。また、データ情報「01」をP/S変換部27に出力する。
The
このように構成することによって、抽出した制御情報を削除する処理を行うことなく、第2デマッピング部267において直接的に制御情報及びデータ情報を得ることが可能となる。したがって、復号化部26bの構成、ひいては受信装置20の構成が複雑化することを抑制することが可能となる。
With this configuration, the
なお、図5(a)に示した変調方法で変調した符号化信号を復調する場合について示したが、図5(b)に示す変調方法で変調した符号化信号を復調する場合にも、本例の構成とすることができる。この場合、第1象限及び第3象限のいずれの範囲内にシンボル位置Sがあるかを判定し、それによって制御情報である1ビットの値を決めることとする。 Although the case where the encoded signal modulated by the modulation method shown in FIG. 5A is demodulated has been shown, the present invention is also applicable to the case where the encoded signal modulated by the modulation method shown in FIG. 5B is demodulated. An example configuration can be used. In this case, it is determined whether the symbol position S is within the first quadrant or the third quadrant, thereby determining a 1-bit value as control information.
また、第1及び第2実施例の復号化部26a,26bでは、多重化される符号化信号の数が3つであり、この中の1つに制御情報が挿入される場合について示したが、上述した符号化部6a,6bと同様に、本発明はこの例に限られるものではない。
In the
<変形例>
上述した送信装置1及び受信装置20を、1つの装置としても構わない。即ち、送受信を行うことができる通信装置としても構わない。また、その場合アンテナ11,21を共通のものとしても構わない。
<Modification>
The
また、比較的重要な情報の例として制御情報、比較的重要ではない情報の例としてデータ情報を挙げたが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、制御情報の代わりに、既知の値であるパイロット情報を伝送することとしても構わない。このように構成すると、移動体通信などのように伝送信号が歪みやすくフェージングなどが発生し易い状況下においても、受信側で正確に歪みを補正することが可能となる。 Further, although control information is given as an example of relatively important information and data information is given as an example of relatively unimportant information, the present invention is not limited to this. For example, pilot information that is a known value may be transmitted instead of the control information. With this configuration, it is possible to accurately correct distortion on the receiving side even in a situation where transmission signals are easily distorted and fading is likely to occur, such as in mobile communication.
また、上述した送信装置1及び受信装置20において、符号化部6や復号化部26が行う処理を、マイコンなどの制御装置が行うこととしても構わない。さらに、このような制御装置によって実現される機能の全部または一部をプログラムとして記述し、該プログラムをプログラム実行装置(例えばコンピュータ)上で実行することによって、その機能の全部または一部を実現するようにしても構わない。
Further, in the
また、上述した場合に限らず、送信装置1及び受信装置20は、ハードウェア、あるいは、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせによって実現可能である。また、ソフトウェアを用いて送信装置1や受信装置20を構成する場合、ソフトウェアにて実現される部位についてのブロック図は、その部位の機能ブロック図を表すこととする。
In addition to the above-described case, the
以上、本発明における実施形態についてそれぞれ説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実行することができる。 As mentioned above, although each embodiment in the present invention was described, the range of the present invention is not limited to this, and can be carried out by adding various changes without departing from the gist of the invention.
本発明は、情報を符号化して伝送信号を得る符号化装置やこれを備える送信装置に関する。また、伝送信号を復号化して情報を得る復号化装置やこれを備える受信装置に関する。特に、比較的重要な情報と、比較的重要ではない情報を符号化及び復号化する符号化装置、復号化装置に適用すると好適である。 The present invention relates to an encoding device that encodes information to obtain a transmission signal and a transmission device including the same. Further, the present invention relates to a decoding device that obtains information by decoding a transmission signal and a receiving device including the same. In particular, the present invention is preferably applied to an encoding device and a decoding device that encode and decode relatively important information and relatively unimportant information.
1 送信装置
2a,2b スクランブラ
3a,3b FEC符号化部
4a,4b インタリーバ
5 S/P変換部
6 符号化部
61,62,66 マッピング部
63a,63b 付加マッピング部
64 情報複製部
65 情報挿入部
67 第1変調部
68 第2変調部
7 IFFT部
8 GI付加部
9 D/A変換部
10 送信部
11 アンテナ
20 受信装置
21 アンテナ
22 受信部
23 A/D変換部
24 GI除去部
25 FFT部
26 復号化部
261,262 デマッピング部
263a,263b 分離デマッピング部
264 第1デマッピング部
265,268 情報抽出部
266 情報削除部
267 第2デマッピング部
27 P/S変換部
28a,28b デインタリーバ
29a,29b 誤り訂正部
30a,30b デスクランブラ
DESCRIPTION OF
Claims (11)
入力されるpビットの第1情報を変調して1つの符号化信号を出力するマッピング部と、
qビットの前記第1情報と、当該第1情報に比べて重要度が高いrビットの第2情報と、が入力されるとともに、前記第2情報に基づいて前記第1情報を変調して、符号化信号を出力する付加マッピング部と、
をそれぞれ少なくとも1つ備え、
qとrとの和をpよりも小さくすることを特徴とする符号化装置。 An encoding device that modulates input information and outputs an encoded signal,
A mapping unit that modulates input p-bit first information and outputs one encoded signal;
q-bit first information and r-bit second information having higher importance than the first information are input, and the first information is modulated based on the second information, An additional mapping unit for outputting an encoded signal;
Each with at least one
An encoding apparatus characterized in that a sum of q and r is made smaller than p.
前記第1情報及び前記第2情報にp−q−rビットの第3情報を加え、前記第1情報、前記第2情報及び前記第3情報を合わせてpビットの情報にする情報挿入部をさらに備えるとともに、
前記付加マッピング部が、前記情報挿入部から出力されるpビットの情報を変調して、符号化信号を得ることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の符号化装置。 The additional mapping unit is
An information insertion unit that adds pq-r bits of third information to the first information and the second information, and combines the first information, the second information, and the third information into p-bit information; In addition to preparing
The encoding apparatus according to claim 1 or 2, wherein the additional mapping unit modulates p-bit information output from the information insertion unit to obtain an encoded signal.
前記第2情報を変調する第1変調部と、
当該第1変調部から出力される信号に基づいて前記第1情報を変調して、符号化信号を出力する第2変調部と、
を備えることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の符号化装置。 The additional mapping unit is
A first modulator for modulating the second information;
A second modulation unit that modulates the first information based on a signal output from the first modulation unit and outputs an encoded signal;
The encoding apparatus according to claim 1, further comprising:
隣接する点間の距離が等しい格子状に整列した二つの格子点群が、原点を通る所定の直線が対称軸となるように配置され、前記対称軸に対して垂直かつ原点を通る直線上に前記格子点群のそれぞれの中心が位置するとともに、
前記格子点群中の隣接する点を結んで成る全ての線が、前記対称軸と垂直または平行となることを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれかに記載の符号化装置。 When the modulation method by the additional mapping unit is represented on the constellation,
Two lattice point groups arranged in a lattice pattern with the same distance between adjacent points are arranged so that a predetermined straight line passing through the origin is a symmetric axis, and on a straight line perpendicular to the symmetric axis and passing through the origin. Each center of the lattice point group is located,
6. The encoding apparatus according to claim 1, wherein all lines formed by connecting adjacent points in the lattice point group are perpendicular to or parallel to the axis of symmetry.
前記変調機能を実現する符号化部として、請求項1〜請求項6のいずれかに記載の符号化装置を備えることを特徴とする送信装置。 A transmission device having a modulation function for modulating input information and transmitting a signal based on an encoded signal obtained by the modulation function,
A transmission device comprising the encoding device according to any one of claims 1 to 6 as an encoding unit that realizes the modulation function.
入力される1つの符号化信号に基づいて、pビットの第1情報を出力するデマッピング部と、
入力される1つの符号化信号に基づいて、qビットの前記第1情報と、当該第1情報と比べて重要度が高いrビットの第2情報と、をそれぞれ出力する分離デマッピング部と、
をそれぞれ少なくとも1つ備え、
qとrとの和をpよりも小さくすることを特徴とする復号化装置。 A decoding device that demodulates an input encoded signal and outputs information,
A demapping unit that outputs p-bit first information based on one input encoded signal;
A separate demapping unit that outputs the q-bit first information and the r-bit second information having higher importance than the first information, based on one encoded signal input;
Each with at least one
A decoding apparatus characterized in that a sum of q and r is made smaller than p.
入力される符号化信号に基づいて、qビットの前記第1情報と、rビットの前記第2情報と、p−q−rビットの前記第3情報と、が組み合わされた情報を出力する第1デマッピング部と、
当該第1デマッピング部から出力される情報のうち、前記第1情報と、前記第2情報及び前記第3情報と、を分けて出力する情報抽出部と、
当該情報抽出部から出力される前記第2情報及び前記第3情報から、前記第3情報を削除して前記第2情報を出力する情報削除部と、
をさらに備えることを特徴とする請求項8に記載の復号化装置。 The separation demapping unit includes:
Based on the input encoded signal, the first information of q bits, the second information of r bits, and the third information of pqr bits are output. 1 demapping part,
Among the information output from the first demapping unit, an information extracting unit that outputs the first information, the second information, and the third information separately;
An information deletion unit that deletes the third information and outputs the second information from the second information and the third information output from the information extraction unit;
The decoding device according to claim 8, further comprising:
入力される符号化信号に基づいて、qビットの前記第1情報と、rビットの前記第2情報と、が組み合わされた情報を出力する第2デマッピング部と、
当該第2デマッピング部から出力される情報のうち、前記第1情報と、前記第2情報と、を分けて出力する情報抽出部と、
をさらに備えることを特徴とする請求項8に記載の復号化装置。 The separation demapping unit includes:
A second demapping unit that outputs information in which the q-bit first information and the r-bit second information are combined based on an input encoded signal;
Among the information output from the second demapping unit, an information extraction unit that outputs the first information and the second information separately;
The decoding device according to claim 8, further comprising:
前記復調機能を実現する復号化部として、請求項8〜請求項10のいずれかに記載の復号化装置を備えることを特徴とする受信装置。 A receiving device that receives a signal based on an encoded signal and has a demodulation function for demodulating the encoded signal,
A receiving device comprising the decoding device according to any one of claims 8 to 10 as a decoding unit that realizes the demodulation function.
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JP2008089439A JP2009246609A (en) | 2008-03-31 | 2008-03-31 | Encoder and transmitter, and decoder and receiver |
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CN112069772A (en) * | 2020-07-22 | 2020-12-11 | 深圳华云信息系统有限公司 | Data processing method and device based on FPGA, electronic equipment and storage medium |
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