JP2012049734A - Transmitter and receiver - Google Patents

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PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a transmitter and a receiver which can switch reading directions of a bit interleaver in a transmission system for time division multiplex of multiple kinds of digital modulation systems.SOLUTION: A transmitter 100 comprises: an LDPC encoder 101 to perform LDPC encoding to a main signal; a two-direction-switching type bit interleaver 104 which can switch a forward-direction reading function and a reverse-direction reading function in relation to an LDPC encoding bit row depending on the received state. A receiver 400 comprises: a two-direction-switching bit deinterleaver 406 which can switch forward-direction writing and reverse-direction writing to the main signal by a row number corresponding to the modulation degree of the bit interleaving; a bit deinterleaver 407 for reading which performs bit deinterleaving by reading sequentially by the row number corresponding to the modulation degree of the bit interleaving; and an LDPC decoder 408 which performs LDPC decoding.

Description

本発明は、広帯域伝送用デジタル伝送用誤り訂正符号の技術分野に該当し、特にビットインターリーバを備える送信装置及び受信装置に関する。   The present invention corresponds to the technical field of error correction codes for digital transmission for wideband transmission, and particularly relates to a transmission apparatus and a reception apparatus including a bit interleaver.

デジタル伝送方式では、各サービスで利用可能な周波数帯域幅において、より多くの情報が伝送可能なよう、多値変調方式がよく用いられる。周波数利用効率を高めるには、変調信号1シンボル当たりに割り当てるビット数(変調多値数)を高める必要があるが、周波数1Hzあたりに伝送可能な情報速度の上限値と信号対雑音比の関係はシャノン限界で制限される。   In the digital transmission system, a multi-level modulation system is often used so that more information can be transmitted in the frequency bandwidth available for each service. In order to increase the frequency utilization efficiency, it is necessary to increase the number of bits allocated per modulation signal symbol (the number of modulation levels), but the relationship between the upper limit of the information rate that can be transmitted per frequency 1 Hz and the signal-to-noise ratio is Limited by Shannon limit.

衛星伝送路を用いた情報の伝送形態の一例として、衛星デジタル放送が挙げられる。衛星デジタル放送においては、衛星中継器のハードウェア制限上、電力効率のよいTWTA(進行波管増幅器)がよく用いられる。また、限られた衛星中継器のハードウェア制限を最大限生かすため、衛星中継器出力が最大となるよう、飽和領域で増幅器を動作させることが望ましい。しかし、増幅器で発生する歪は伝送劣化につながるため、電力増幅器で発生する歪で生じる伝送劣化に強い変調方式として、位相変調がよく利用される。現在日本では衛星デジタル放送の伝送方式としてISDB−Sとよばれる伝送方式が用いられ、BPSK,QPSK,8PSKといった位相変調が利用可能である。また、ヨーロッパの伝送方式であるDVB−S2では振幅位相変調(APSK)という振幅位相変調を利用し、さらなる周波数利用効率の改善を図った変調方式の実用化が成されている。例えば、16APSKであれば周波数利用効率は最大4bps/Hzであり、32APSKであれば最大5bps/Hz伝送することが可能である。   As an example of a transmission form of information using a satellite transmission path, satellite digital broadcasting can be cited. In satellite digital broadcasting, TWTA (traveling wave tube amplifier) with high power efficiency is often used due to hardware limitations of satellite repeaters. It is also desirable to operate the amplifier in the saturation region so that the satellite repeater output is maximized in order to take full advantage of the limited satellite repeater hardware limitations. However, since distortion generated in the amplifier leads to transmission degradation, phase modulation is often used as a modulation scheme that is resistant to transmission degradation caused by distortion generated in the power amplifier. Currently, a transmission system called ISDB-S is used as a transmission system for satellite digital broadcasting in Japan, and phase modulation such as BPSK, QPSK, and 8PSK can be used. In addition, DVB-S2, which is a European transmission method, uses an amplitude phase modulation called amplitude phase modulation (APSK), and a modulation method that further improves the frequency utilization efficiency has been put to practical use. For example, if 16 APSK is used, the maximum frequency utilization efficiency is 4 bps / Hz, and if 32 APSK, the maximum 5 bps / Hz transmission is possible.

さらに、衛星伝送路における伝送劣化の一要因として、同一周波数帯域幅において、複数の変調信号を同時に受信することによって生じる同一チャンネル干渉が挙げられる。衛星伝送路における同一チャンネル干渉の事例としては、複数の衛星が同一周波数帯域幅を共用しており、異なる変調方式よって変調された複数の信号が特定の受信点において同時に受信されてしまい、希望波(被干渉信号)が、妨害波(与干渉信号)によって、白色雑音とはことなる信号遷移を与え、伝送劣化を引き起こすことが挙げられる。   Furthermore, one factor of transmission deterioration in the satellite transmission path is co-channel interference caused by simultaneously receiving a plurality of modulated signals in the same frequency bandwidth. As an example of co-channel interference in a satellite transmission path, multiple satellites share the same frequency bandwidth, and multiple signals modulated by different modulation schemes are received at a specific reception point at the same time. (Interfered signal) gives a signal transition different from white noise due to an interference wave (interfering signal) and causes transmission deterioration.

現在利用されている衛星デジタル放送では、誤り訂正符号を用いた受信機における情報訂正が行われている。パリティビットと呼ばれる冗長信号を送るべき情報に付加することで信号の冗長度(符号化率)を制御し、雑音に対する耐性を上げる事が可能である。誤り訂正符号と変調方式は密接に関わっており、冗長度を加味した周波数利用効率と信号対雑音比の関係はシャノン限界で定義される。シャノン限界に迫る性能を有する強力な誤り訂正符号の一つとしてLDPC(Low Density Parity Check)符号が1962年にギャラガーによって提案されている(例えば、非特許文献1参照) 。   In satellite digital broadcasting currently used, information correction is performed in a receiver using an error correction code. By adding a redundant signal called a parity bit to information to be sent, it is possible to control the redundancy (coding rate) of the signal and increase the resistance to noise. Error correction codes and modulation systems are closely related, and the relationship between frequency utilization efficiency and signal-to-noise ratio with redundancy added is defined by the Shannon limit. As one of powerful error correction codes having performance approaching the Shannon limit, an LDPC (Low Density Parity Check) code was proposed by Gallagher in 1962 (see, for example, Non-Patent Document 1).

LDPC符号は、非常に疎な検査行列H(検査行列の要素が0と1からなり、且つ1の数が非常に少ない)により定義される線形符号である。LDPC符号は符号長を大きくし、適切な検査行列を用いることによりシャノン限界に迫る伝送特性が得られる強力な誤り訂正符号であり、欧州の新しい衛星放送規格であるDVB−S2や広帯域無線アクセス規格IEEE802.16eにおいてもLDPC符号が採用されている。多値位相変調とLDPC符号をはじめとする強力な誤り訂正符号を組み合わせることで、より高い周波数利用効率の伝送が可能となってきている。   The LDPC code is a linear code defined by a very sparse check matrix H (the elements of the check matrix are 0 and 1 and the number of 1 is very small). The LDPC code is a powerful error correction code that can obtain transmission characteristics approaching the Shannon limit by increasing the code length and using an appropriate check matrix, and is a new European satellite broadcasting standard such as DVB-S2 and broadband wireless access standard. The LDPC code is also adopted in IEEE 802.16e. By combining multi-level phase modulation and a powerful error correction code such as an LDPC code, transmission with higher frequency utilization efficiency has become possible.

R. G Gallager, “Low Density Parity Check Codes,” in Research Monograph series Cambridge, MIT Press, 1963R. G Gallager, “Low Density Parity Check Codes,” in Research Monograph series Cambridge, MIT Press, 1963

しかしながら、上記LDPC符号等強力な誤り訂正符号は白色雑音に対する訂正能力は優れているものの、衛星伝送路固有の歪や同一チャンネル干渉といった白色雑音以外の伝送路歪に起因する信号劣化に対する訂正能力は十分ではない。衛星伝送路固有の歪に対する伝送性能改善対策としては、通常、波形等化といった伝送路固有の歪を打ち消す処理が送信側や受信側で行われる。これらは、主に衛星伝送路固有の伝達関数を取得し、その逆特性を事前的および事後的に信号に加えることで、歪を劣化する手法である。   However, although a strong error correction code such as the LDPC code has an excellent correction capability for white noise, the correction capability for signal degradation caused by transmission line distortion other than white noise such as distortion inherent in satellite transmission lines and co-channel interference is not. Not enough. As a measure for improving transmission performance against distortion inherent in a satellite transmission path, processing for canceling distortion inherent in the transmission path, such as waveform equalization, is usually performed on the transmission side or the reception side. These are techniques for deteriorating distortion mainly by acquiring a transfer function specific to a satellite transmission path and adding its inverse characteristic to a signal in advance and afterwards.

しかし、衛星打ち上げ状況や周波数利用状況は不確定要素が強く、また、どのような干渉信号が希望波に加わるかは事前に予想することが難しい。よって、固有の伝送路歪として同一チャンネル干渉を特定することは非常に困難である。同一チャンネル干渉の一例として、被干渉信号:Cを8PSK、与干渉信号:Iを8PSKとし、C/I=8dB,C/N=30dBの状況下で両者が同時に受信された場合のコンスタレーションを図1に示す。   However, the satellite launch situation and frequency utilization situation are highly uncertain, and it is difficult to predict in advance what kind of interference signal will be added to the desired wave. Therefore, it is very difficult to specify co-channel interference as inherent transmission path distortion. As an example of co-channel interference, the constellation when the interfered signal: C is 8PSK, the interfering signal: I is 8PSK, and both are received simultaneously under the conditions of C / I = 8 dB and C / N = 30 dB. As shown in FIG.

Cは被干渉信号の電力、Iは与干渉信号の電力、Nは白色雑音電力を表す。C/Iは“被干渉信号電力”対“与干渉信号電力”比を表す。図1から、上記例による同一チャンネル干渉下では、被干渉信号は与干渉信号により信号遷移を受け、通常8ポイントの遷移点である8PSKが与干渉信号に応じて64ポイントの遷移を受けることになる。   C represents the power of the interfered signal, I represents the power of the interfering signal, and N represents the white noise power. C / I represents the ratio of “interfered signal power” to “interfering signal power”. From FIG. 1, under the co-channel interference according to the above example, the interfered signal undergoes signal transition by the interfering signal, and 8PSK, which is usually the transition point of 8 points, undergoes 64 point transition according to the interfering signal. Become.

ARIB STD−B44に記載の高度広帯域衛星デジタル放送の伝送方式(以下、「高度衛星放送方式」と称する)では、LDPC符号の白色雑音下での性能改善手法として、8PSK以上の高次変調方式において、LDPC符号化部と変調マッパーとの間にビットインターリーバを挿入している(電波産業会標準規格:ARIB−STD B44 1.0 “高度広帯域衛星デジタル放送の伝送方式”参照)。   In the transmission system of advanced broadband satellite digital broadcasting described in ARIB STD-B44 (hereinafter referred to as “advanced satellite broadcasting system”), as a performance improvement technique under white noise of an LDPC code, a higher-order modulation system of 8 PSK or higher is used. In addition, a bit interleaver is inserted between the LDPC encoding unit and the modulation mapper (refer to Radio Industry Association Standard: ARIB-STD B44 1.0 “Transmission System for Advanced Broadband Satellite Digital Broadcasting”).

図2に高度衛星放送方式におけるビットインターリーバの一例として、8PSK符号化率3/4の例を示す。ビットインターリーバ10は、LDPC符号化されたビット列を縦方向に書き出し(図示20)、横方向(順方向)に読み出す(図示30)ことで、LDPC符号の列重みの多いビット列を、強制的にグレイコードマッピング内の最上位ビット(MSB)及び最下位ビット(LSB)に割り当てることが可能となる。   FIG. 2 shows an example of 8PSK coding rate 3/4 as an example of a bit interleaver in the advanced satellite broadcasting system. The bit interleaver 10 forcibly writes a bit string having a large column weight of the LDPC code by writing an LDPC encoded bit string in the vertical direction (20 in the figure) and reading it in the horizontal direction (forward direction) (in the figure 30). It becomes possible to assign the most significant bit (MSB) and the least significant bit (LSB) in the Gray code mapping.

高度衛星デジタル放送方式では、「符号化率ごと」に白色雑音下で最も性能が良くなるような読出し方向が選ばれている。例えば、8PSK符号化率3/4の場合、インターリーバから昇順にビットを読み出す“順方向読出し”が選ばれている。   In the advanced satellite digital broadcasting system, a reading direction that provides the best performance under white noise is selected for each “coding rate”. For example, in the case of 8PSK coding rate 3/4, “forward reading” is selected, in which bits are read from the interleaver in ascending order.

しかしながら、図1にあるように被干渉信号に対し大きな与干渉信号が加わる低C/I時には、Iレベルに応じて変調信号が遷移するため、グレイコードマッピング内のMBS及びLSBのビットエラー耐性の違いが、白色雑音の場合に比べ大きくなり、白色雑音下で最適であった読出し方向が、低C/I環境では異なる可能性がある。   However, at the time of low C / I where a large interfering signal is applied to the interfered signal as shown in FIG. 1, since the modulation signal transitions according to the I level, the bit error tolerance of MBS and LSB in the Gray code mapping is improved. The difference is larger than in the case of white noise, and the reading direction that is optimal under white noise may be different in a low C / I environment.

そこで、本発明の目的は、上述の問題に鑑みて為されたものであり、ビットインターリーバの読み出し方向の切り替えを行う送信装置及びその受信装置を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention has been made in view of the above-described problems, and it is an object of the present invention to provide a transmitting apparatus and a receiving apparatus for switching the reading direction of a bit interleaver.

本発明は、同一周波数帯域内において複数の変調信号を同時に受信する同一チャンネル干渉下において、異なる列重みを有するLDPC符号と変調シンボルマッパーの間にビットインターリーバを挿入し、ビットインターリーバの読み出し方向を変えて変調マッピングを行うことで、変調マッピングビット間のビットエラー耐性を変更し、同一チャンネル干渉下での伝送性能改善を可能とするものである。   The present invention inserts a bit interleaver between an LDPC code having a different column weight and a modulation symbol mapper under the same channel interference that simultaneously receives a plurality of modulation signals in the same frequency band, and reads out the bit interleaver. By changing the modulation mapping, the bit error tolerance between the modulation mapping bits is changed, and the transmission performance under the same channel interference can be improved.

本発明では、同一チャンネル干渉を想定した低C/I環境下でも、伝送性能を向上するための手法として、ビットインターリーバの読出し方向の影響について着目した。高度衛星デジタル放送方式における従来の読出し方法の基準は、白色雑音下で最適性能を得る読出し方法を選ぶことであった。一例として、8PSK符号化率3/4の場合、読出し方法として順方向読出しが選ばれている。これは、グレイコード8PSKの場合、3ビットマッピングのうち、最上位ビットであるMSBが最もビットエラー耐性が弱く、第2ビットおよび最下位ビットであるLSBが最もビットエラー耐性が強いことに着目しているためであり、ビットエラー耐性の弱いMSBに、異なる列重みを持つLDPC符号の列重みが多いビット列を割り当てることで白色雑音下での性能を補っている。   The present invention focuses on the influence of the reading direction of the bit interleaver as a technique for improving transmission performance even in a low C / I environment assuming co-channel interference. The standard of the conventional readout method in the advanced satellite digital broadcasting system was to select a readout method that obtains optimum performance under white noise. As an example, in the case of 8PSK coding rate 3/4, forward reading is selected as the reading method. This is because, in the case of Gray code 8PSK, the MSB that is the most significant bit has the weakest bit error resistance and the LSB that is the second and least significant bit has the strongest bit error resistance in the 3 bit mapping. This is because the performance under white noise is compensated for by assigning a bit string having a large column weight of an LDPC code having a different column weight to an MSB having low bit error resistance.

図3に無符号化グレイコード8PSKのビットマッピング位置毎に求めたC/N対ビット誤り率特性を示す。図3からも第1ビット(MSB)が第2ビット及び第3ビット(LSB)に対して性能が劣っていることがわかる。一方、図4に無符号化8PSKに対して与干渉信号として無符号化8PSKをC/I=10dBで重畳した状態で求めたC/N対ビット誤り率特性を示す。図3及び図4のビット誤り率0.1〜0.01付近に着目すると、同一チャンネル干渉状態では、MSBとLSBの特性差が大きくなっていることがわかる。よって、同一チャンネル干渉下でかつC/Iレベルが小さい与干渉信号の影響が大きい状況では、上記特性差を積極的に活用したインターリーバの読出し方向がより大きな性能改善を示すことが期待できることが分かった。   FIG. 3 shows the C / N versus bit error rate characteristics obtained for each bit mapping position of the uncoded Gray code 8PSK. FIG. 3 also shows that the performance of the first bit (MSB) is inferior to the second bit and the third bit (LSB). On the other hand, FIG. 4 shows C / N vs. bit error rate characteristics obtained in a state where uncoded 8PSK is superimposed as an interference signal on uncoded 8PSK at C / I = 10 dB. Focusing on the bit error rate of 0.1 to 0.01 in FIGS. 3 and 4, it can be seen that the characteristic difference between the MSB and the LSB is large in the co-channel interference state. Therefore, in a situation where the influence of an interfering signal having a small C / I level under the same channel interference is large, it can be expected that the reading direction of the interleaver that actively utilizes the above characteristic difference will show a greater performance improvement. I understood.

そこで、本発明では、同一チャンネル干渉下での伝送性能改善を可能とするために、読出し方向を従来と逆の方向にする。これにより、LDPC符号の列重みの多いビットを、ビットエラー耐性の強いLSBに割り当てることが可能となり、低C/I環境での性能改善が期待できる。また、上記干渉状態は時々刻々と変化するため、受信状態によってインターリーブの向きは切り替えられるように構成する。本発明の送信装置は、特定の受信装置から得られた「インターリーバ読出し変更フラグ」に基づいて、読出し方向を示す情報を高度衛星デジタル放送方式で利用可能なTMCC信号の拡張領域(又は空き領域)に追加して伝送し、本発明の受信装置は、TMCC信号から得られるビットインターリーバの読出し方向情報(又はビットデインターリーバの書込み方向情報)に基づいてデインターリーバの書き込みの切り替えを行うよう構成される。   Therefore, in the present invention, in order to improve the transmission performance under co-channel interference, the reading direction is set to the opposite direction to the conventional one. As a result, it is possible to assign bits having a large column weight of the LDPC code to LSBs having high bit error resistance, and performance improvement in a low C / I environment can be expected. Further, since the interference state changes from moment to moment, the interleaving direction is switched depending on the reception state. The transmitting device of the present invention is based on the “interleaver read change flag” obtained from a specific receiving device, and the extension area (or the empty area) of the TMCC signal that can use information indicating the reading direction in the advanced satellite digital broadcasting system. The reception apparatus of the present invention performs switching of deinterleaver writing based on bit interleaver read direction information (or bit deinterleaver write direction information) obtained from the TMCC signal. It is configured as follows.

即ち、本発明の送信装置は、複数種類のデジタル変調方式を時分割多重する伝送システムにてビットインターリーバの読み出し方向の切り替えを行う送信装置であって、所定スロット内に複数の異なる列重みを有するように主信号に対してLDPC符号化を施すLDPC符号化器と、前記LDPC符号化ビット列に対して、当該スロット長/変調次数からなるビット長を縦方向の行、及び、変調次数Mのサイズを横方向の列とした2次元ビットインターリーバを構成し、当該縦方向への前記ビット長の書込みを当該横方向へM回行い、続いて、当該横方向からのMビットの読出しを当該縦方向へ前記ビット長に対応する回数分行うビットインターリーブを施す際に、受信状態に応じて、当該スロットのMSBからLSBに向かって先頭行から順次読み出す順方向読出しを行う機能と、当該スロットのLSBからMSBに向かって最終行から順次読み出す逆方向読出しを行う機能とを切り替え可能な両方向切替型ビットインターリーバと、前記ビットインターリーブを施したLDPC符号化ビット列を、当該M次変調に従う複素シンボル列にマッピングする変調シンボルマッパーと、前記順方向読出し及び前記逆方向読出しのいずれの読出し順でビットインターリーブを施しているかを示す情報を含むTMCC信号と、前記ビットインターリーブを施した主信号の複素シンボル列を伝送フレームとして構成して、当該M次変調に従う直交変調を施す直交変調部と、を備えることを特徴とする。   That is, the transmission apparatus of the present invention is a transmission apparatus that switches the reading direction of a bit interleaver in a transmission system that time-division-multiplexes a plurality of types of digital modulation schemes, and has a plurality of different column weights in a predetermined slot. An LDPC encoder that performs LDPC encoding on the main signal, and a bit length composed of the slot length / modulation order for the LDPC encoded bit string, a vertical row, and a modulation order M A two-dimensional bit interleaver having a size in the horizontal direction is configured, and writing of the bit length in the vertical direction is performed M times in the horizontal direction, and then reading of M bits from the horizontal direction is performed. When performing bit interleaving for the number of times corresponding to the bit length in the vertical direction, depending on the reception state, from the first row toward the LSB from the MSB of the slot Bidirectional switchable bit interleaver capable of switching between the function of performing forward reading to be read next and the function of performing backward reading to sequentially read from the last row from the LSB to the MSB of the slot, and the LDPC subjected to the bit interleaving A modulation symbol mapper that maps the encoded bit sequence to a complex symbol sequence according to the Mth-order modulation, and a TMCC signal that includes information indicating in which reading order, the forward reading or the backward reading, bit interleaving is performed. And a quadrature modulation unit configured to form a complex symbol sequence of the main signal subjected to bit interleaving as a transmission frame and to perform quadrature modulation according to the Mth-order modulation.

さらに、本発明の受信装置は、複数種類のデジタル変調方式を時分割多重する伝送システムにてビットインターリーバの読み出し方向の切り替えを行う送信装置から放送波を受信する受信装置であって、当該M次変調に従う変調方式に従って当該放送波の主信号及びTMCC信号を復調する直交復調部と、前記送信側のビットインターリーブの読出し方向を示す情報を格納するTMCC信号を復号するTMCC復号部と、前記送信側のビットインターリーブの読出し方向を示す情報に対応するように、前記主信号に対して、当該ビットインターリーブの変調次数に応じた列数で順方向書込み又は逆方向書き込みの切り替えを行う両方向切替型ビットデインターリーバと、当該ビットインターリーブの変調次数に応じた列数で順次読出しを行うことによりビットデインターリーブを施す読出し用ビットデインターリーバと、前記ビットデインターリーブを施したビット列に対して、LDPC復号を施すLDPC復号器と、を備えることを特徴とする。   Furthermore, the receiving apparatus of the present invention is a receiving apparatus that receives a broadcast wave from a transmitting apparatus that switches the reading direction of a bit interleaver in a transmission system that time-division-multiplexes a plurality of types of digital modulation schemes. An orthogonal demodulator that demodulates the main signal and TMCC signal of the broadcast wave in accordance with a modulation scheme according to the next modulation, a TMCC decoder that decodes a TMCC signal that stores information indicating the reading direction of the bit interleave on the transmission side, and the transmission Bidirectional switching type bit that switches forward writing or backward writing with the number of columns corresponding to the modulation order of the bit interleaving for the main signal so as to correspond to the information indicating the reading direction of the bit interleaving on the side Read sequentially with deinterleaver and the number of columns corresponding to the modulation order of the bit interleave And a bit deinterleaver readout performing bit deinterleaving by, with respect to the bit deinterleaving the bit sequence subjected, characterized in that it comprises a LDPC decoder for performing LDPC decoding, a.

また、本発明の受信装置において、復調した主信号の変調誤差比(MER)を評価するコンスタレーション・MER評価部と、前記LDPC復号を施す際に得られる受信信号の誤り率の情報(BER)と、前記変調誤差比(MER)に基づいて受信状態を判別し、送信側のビットインターリーブの読出し方向の変更を指示するインターリーバ読出し変更フラグを送信側に通知する読出し方向変更指示生成部と、をさらに備えることを特徴とする。   In the receiving apparatus of the present invention, a constellation / MER evaluation unit for evaluating the modulation error ratio (MER) of the demodulated main signal, and error rate information (BER) of the received signal obtained when the LDPC decoding is performed. A reading direction change instruction generating unit that determines a reception state based on the modulation error ratio (MER) and notifies an interleaver read change flag that instructs the transmission side to change the reading direction of the bit interleave on the transmission side; Is further provided.

また、本発明の受信装置において、前記読出し方向変更指示生成部は、MERの値が所定値以上であり、且つBERの値が所定値以下となる場合には、送信側のビットインターリーブの読出し方向の変更は不要と判断し、そうでなければ変更を要すると判断して、前記インターリーバ読出し変更フラグを生成することを特徴とする。   In the receiving apparatus of the present invention, the reading direction change instruction generating unit may be configured to read the bit direction on the transmitting side when the MER value is equal to or greater than a predetermined value and the BER value is equal to or smaller than the predetermined value. It is determined that no change is necessary, and if not, it is determined that a change is necessary, and the interleaver read change flag is generated.

本発明によれば、複数の振幅レベルを有する多様な変調方式に対する同一チャンネル干渉下の伝送特性改善を図ることが可能となる。   According to the present invention, it is possible to improve transmission characteristics under co-channel interference for various modulation schemes having a plurality of amplitude levels.

従来技術における同一チャンネル干渉下での受信信号例(被干渉波:8PSK,与干渉波:8PSK)を示す図である。It is a figure which shows the example of a received signal under the same channel interference in a prior art (interfered wave: 8PSK, interfering wave: 8PSK). 従来技術における高度衛星デジタル放送方式8PSK符号化率89/120におけるビットインターリーバの動作を示す図である。It is a figure which shows operation | movement of the bit interleaver in the advanced satellite digital broadcasting system 8PSK encoding rate 89/120 in a prior art. 無符号化グレイコード8PSK C/N対ビット誤り率特性を示す図である。It is a figure which shows the uncoded Gray code 8PSK C / N versus bit error rate characteristic. C/I=10dBにおける無符号化グレイコード8PSK C/N対ビット誤り率特性(与干渉波:8PSK)を示す図である。It is a figure which shows the uncoded Gray code 8PSK C / N vs. bit error rate characteristic (interference wave: 8PSK) in C / I = 10dB. 本発明による一実施例の送信装置及び受信装置の概略構成例である。It is an example of schematic structure of the transmitter of one Example by this invention, and a receiver. 本発明による一実施例の送信装置及び受信装置のブロック図である。It is a block diagram of the transmitting apparatus and receiving apparatus of one Example by this invention. 本発明による一実施例の送信装置における両方向切替型ビットインターリーバの動作説明図である。It is operation | movement explanatory drawing of the bidirectional | two-way switching type bit interleaver in the transmitter of one Example by this invention. 本発明による一実施例の受信装置における両方向切替型ビットデインターリーバの動作説明図である。It is operation | movement explanatory drawing of the bidirectional | two-way switching type bit deinterleaver in the receiver of one Example by this invention. 本発明による一実施例の送信装置及び受信装置の動作フロー図である。It is an operation | movement flowchart of the transmitter of one Example by this invention, and a receiver. 本発明による一実施例の受信装置におけるインターリーバ読出し方向(順方向及び逆方向)別のC/I=8dB LDPC符号化グレイコード8PSK C/N対ビット誤り率特性を示す図である。It is a figure which shows the C / I = 8dB LDPC coding Gray code 8PSK C / N versus bit error rate characteristic according to the interleaver reading direction (forward direction and reverse direction) in the receiver of one Example by this invention.

以下、図面を参照して、本発明による一実施例の送信装置及び受信装置を説明する。   Hereinafter, a transmission apparatus and a reception apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図5は、本発明による一実施例の送信装置及び受信装置の概略構成例である。高度衛星デジタル放送方式と称される複数種類のデジタル変調方式を時分割多重する伝送システムにおいて、本実施例の送信装置100は、衛星中継器200を介して(以下、「伝送路」と称する)、放送波を本実施例の受信装置300,400に送信する。尚、伝送路歪みは送信側から伝送路を介して受信装置300,400へ経る過程においてのみ発生することを想定する。また、衛星伝送路上で生じる歪の一形態として、同一周波数帯域幅において複数の変調信号を同時に受信することによって生じる同一チャンネル干渉を想定する。実施形態例として被干渉信号として高度衛星デジタル放送方式のグレイコード8PSK符号化率89/120を、与干渉信号としてPN信号で拡散された無符号化グレイコード8PSKを例に説明する。同一チャンネル干渉による信号劣化の影響は、図1のコンスタレーション及び図4のC/N対ビット誤り率特性に示したとおりである。   FIG. 5 is a schematic configuration example of a transmission apparatus and a reception apparatus according to an embodiment of the present invention. In a transmission system that time-division-multiplexes a plurality of types of digital modulation schemes called advanced satellite digital broadcasting schemes, the transmission device 100 of this embodiment is connected via a satellite repeater 200 (hereinafter referred to as “transmission path”). The broadcast wave is transmitted to the receiving devices 300 and 400 of the present embodiment. It is assumed that the transmission path distortion occurs only in the process from the transmission side to the receiving apparatuses 300 and 400 via the transmission path. In addition, as one form of distortion generated on the satellite transmission path, co-channel interference caused by simultaneously receiving a plurality of modulated signals in the same frequency bandwidth is assumed. As an example embodiment, an advanced satellite digital broadcasting gray code 8PSK coding rate 89/120 will be described as an interfered signal, and an uncoded gray code 8PSK spread with a PN signal as an interfering signal will be described as an example. The influence of signal degradation due to co-channel interference is as shown in the constellation of FIG. 1 and the C / N versus bit error rate characteristic of FIG.

ここで、受信装置400は、受信状態を評価して送信側ビットインターリーバの読み出し方向の変更の要否を判断し、変更要と判断する場合にはその旨を示す「インターリーバ読出し変更フラグ」を送信装置100に送信する手段を有する点で、受信装置300とは構成が相違する(詳細に後述する)。   Here, the receiving apparatus 400 evaluates the reception state to determine whether or not it is necessary to change the reading direction of the transmission side bit interleaver, and when it is determined that the change is necessary, the “interleaver read change flag” indicating that fact. Is different from the receiving apparatus 300 in that it has a means for transmitting to the transmitting apparatus 100 (described later in detail).

図6は、本発明による一実施例の送信装置及び受信装置のブロック図である。送信装置100は、主信号に対してLDPC符号化を施すLDPC符号化器101と、書込み用ビットインターリーバ102と、切替SW103−1,103−2と、両方向切替型ビットインターリーバ104と、TMCC信号生成・変調部105と、変調シンボルマッパー106と、伝送フレーム化・直交変調部107とを備える。また、受信装置400は、送信装置100から、伝送路201を介して放送波を受信するとともに、受信状態を評価して「ビットインターリーバの読み出し方向の変更指示」を送信装置100に有線又は無線の任意の通信手段で送信することが可能な装置であり、直交復調部401と、対数尤度比計算部402と、TMCC復号部403と、コンスタレーション・MER評価部404と、切替SW405−1,405−2と、両方向切替型ビットデインターリーバ406と、読出し用ビットデインターリーバ407と、主信号に対してLDPC復号を施すLDPC復号器408と、読出し方向変更指示生成部409とを備える。尚、送信装置100及び受信装置400は、図6において、本発明に係る構成要素のみを示しているが、従来と同様の機能を排除することを意図したものではない。   FIG. 6 is a block diagram of a transmitting apparatus and a receiving apparatus according to an embodiment of the present invention. The transmitting apparatus 100 includes an LDPC encoder 101 that performs LDPC encoding on a main signal, a write bit interleaver 102, switching SWs 103-1 and 103-2, a bidirectional switching bit interleaver 104, and a TMCC. A signal generation / modulation unit 105, a modulation symbol mapper 106, and a transmission framing / orthogonal modulation unit 107 are provided. The receiving apparatus 400 receives broadcast waves from the transmitting apparatus 100 via the transmission path 201, evaluates the reception state, and sends a “bit interleaver read direction change instruction” to the transmitting apparatus 100 in a wired or wireless manner. The orthogonal demodulation unit 401, the log likelihood ratio calculation unit 402, the TMCC decoding unit 403, the constellation / MER evaluation unit 404, and the switching SW 405-1. , 405-2, a bidirectional switching bit deinterleaver 406, a read bit deinterleaver 407, an LDPC decoder 408 for performing LDPC decoding on the main signal, and a read direction change instruction generation unit 409. . In addition, although the transmission apparatus 100 and the reception apparatus 400 have shown only the component which concerns on this invention in FIG. 6, it does not intend removing the function similar to the past.

〔送信装置〕
LDPC符号化器101は、主信号に対してLDPC符号化を施す機能を有する。
[Transmitter]
The LDPC encoder 101 has a function of performing LDPC encoding on the main signal.

書込み用ビットインターリーバ102は、LDPC符号化を施した所定符号長の主信号に対してビットインターリーブの変調次数(例えば、M次)に応じた列数で1スロット配列するメモリに書き込みを行う機能を有する。   The write bit interleaver 102 writes data to a memory in which one slot is arranged with the number of columns corresponding to the modulation order (for example, Mth order) of bit interleaving for a main signal having a predetermined code length subjected to LDPC encoding. Have

切替SW103−1,103−2は、受信装置400からの「インターリーバ読出し変更フラグ」に基づいて、両方向切替型ビットインターリーバ104におけるビットインターリーブの読出し方向の切り替えを行う機能を有する。   The switching SWs 103-1 and 103-2 have a function of switching the reading direction of bit interleaving in the bidirectional switching type bit interleaver 104 based on the “interleaver reading change flag” from the receiving device 400.

両方向切替型ビットインターリーバ104は、当該メモリに書き込まれた1スロットの左(MSB)から右(LSB)に向かって先頭行から順次読み出す順方向読出しを行う機能と、当該メモリに書き込まれた1スロットの右(LSB)から左(MSB)に向かって最終行から順次読み出す逆方向読出しを行う機能とを有し、各機能は、切替SW103−1,103−2によって切り替えられる。より具体的な例として、両方向切替型ビットインターリーバ104は、縦方向にビット長44,880 /M、横方向に変調次数Mのサイズを有する2次元ビットインターリーバを挿入し、縦方向への44,880/Mビット書込みを横方向へM回行い、続いて、横方向からのMビット読出しを縦方向へ44,880/M回行うことで、変調シンボルマッパー106にLDPC符号化ビット列を供給する。   The bidirectional switching type bit interleaver 104 has a function of performing forward reading sequentially reading from the first row from the left (MSB) to the right (LSB) of one slot written in the memory, and 1 written in the memory. It has a function of performing reverse-direction reading that sequentially reads from the last row from the right (LSB) to the left (MSB) of the slot, and each function is switched by switching SWs 103-1 and 103-2. As a more specific example, the bidirectional switching bit interleaver 104 inserts a two-dimensional bit interleaver having a bit length of 44,880 / M in the vertical direction and a modulation order size in the horizontal direction, 44,880 / M bit writing is performed M times in the horizontal direction, and then M bit reading from the horizontal direction is performed 44,880 / M times in the vertical direction to supply the LDPC encoded bit string to the modulation symbol mapper 106. To do.

TMCC信号生成・変調部105は、両方向切替型ビットインターリーバ104におけるビットインターリーブの読出し方向を示す情報をTMCC信号の拡張領域(又は空き領域)に追加し、π/2シフトBPS変調を施す機能を有する。   The TMCC signal generation / modulation unit 105 has a function of adding information indicating the reading direction of bit interleaving in the bidirectional switching bit interleaver 104 to the extension area (or vacant area) of the TMCC signal and performing π / 2 shift BPS modulation. Have.

変調シンボルマッパー106は、ビットインターリーブを施した主信号のデジタルビット列を、当該M次変調に従う複素シンボルの列にマッピングする機能を有する。   The modulation symbol mapper 106 has a function of mapping a digital bit string of the main signal subjected to bit interleaving to a complex symbol string according to the Mth-order modulation.

伝送フレーム化・直交変調部107は、π/2シフトBPS変調を施したTMCC信号と、ビットインターリーブを施した主信号の複素シンボル列を時分割多重して伝送フレームを構成して、当該M次変調に従う直交変調を施し、放送波として外部に送出する機能を有する。   The transmission framing / orthogonal modulation unit 107 configures a transmission frame by time-division-multiplexing a TMCC signal subjected to π / 2 shift BPS modulation and a complex symbol sequence of a main signal subjected to bit interleaving to form a transmission frame. It has a function of performing quadrature modulation according to the modulation and sending it out as a broadcast wave.

〔受信装置〕
直交復調部401は、送信装置100から受信した放送波を当該M次変調に従う変調方式に従って復調する機能を有する。
[Receiver]
The orthogonal demodulation unit 401 has a function of demodulating a broadcast wave received from the transmission apparatus 100 according to a modulation scheme according to the Mth-order modulation.

対数尤度比計算部402は、復調した主信号のシンボルごとに各ビットの1と思われる確率と0と思われる確率の対数比を求めて対数尤度比として切替SW405−1に送出する機能と、この対数尤度比を表すLDPC復号における尤度計算に用いる尤度テーブルを生成し、所定のメモリ内に格納又は更新する機能を有する。尚、尤度テーブルは、予め定められたスロット長で変調方式や符号化率に応じて個別に生成し、変調方式及び符号化率の情報は、事前に検出したTMCC信号内のTMCC情報に従う信号(変調方式・符号化率選択信号と称する)から得られる。   The log likelihood ratio calculation unit 402 obtains the log ratio of the probability of 1 and the probability of 0 of each bit for each demodulated main signal symbol, and sends it to the switch SW 405-1 as the log likelihood ratio. And a function of generating a likelihood table used for likelihood calculation in LDPC decoding representing the log likelihood ratio, and storing or updating the table in a predetermined memory. The likelihood table is individually generated according to the modulation scheme and coding rate with a predetermined slot length, and the modulation scheme and coding rate information is a signal according to the TMCC information in the TMCC signal detected in advance. (Referred to as modulation scheme / coding rate selection signal).

TMCC復号部403は、主信号の復調及び復号に先立って復調されたTMCC信号を復号する機能を有し、送信側のビットインターリーブの読出し方向を示す情報を抽出して切替SW405−1,405−2における切り替えを制御する機能を有する。   The TMCC decoding unit 403 has a function of demodulating the main signal and demodulating the demodulated TMCC signal. The TMCC decoding unit 403 extracts information indicating the reading direction of the bit interleave on the transmission side, and switches SW405-1 and 405- 2 has a function of controlling switching.

コンスタレーション・MER評価部404は、復調した主信号の変調誤差比(MER)を評価し、評価結果を読出し方向変更指示生成部409に送出する機能を有する。   The constellation / MER evaluation unit 404 has a function of evaluating the modulation error ratio (MER) of the demodulated main signal and sending the evaluation result to the reading direction change instruction generation unit 409.

切替SW405−1,405−2は、送信側のビットインターリーブの読出し方向を示す情報に従って、両方向切替型ビットデインターリーバ406におけるビットデインターリーブの書込み方向の切り替えを行う機能を有する。   The switching SWs 405-1 and 405-2 have a function of switching the writing direction of the bit deinterleave in the bidirectional switching type bit deinterleaver 406 according to the information indicating the reading direction of the bit interleaving on the transmitting side.

両方向切替型ビットデインターリーバ406は、送信側のビットインターリーブの読出し方向を示す情報に対応するように、当該ビットインターリーブの変調次数(例えば、M次)に応じた列数で1スロット配列するメモリに順方向書込み又は逆方向書き込みを行う機能を有する。より具体的な例として、両方向切替型ビットデインターリーバ406は、送信側とは逆に、受信信号から得られた対数尤度比を横方向にM値書き込みを縦方向に44,880/M回行い、続いて、縦方向からの44,880/M値読出しをM回読み出すことで、送信側インターリーバと整合の取れたデータ読出しを可能とする。   The bidirectional switching type bit deinterleaver 406 is a memory in which one slot is arranged with the number of columns corresponding to the modulation order (for example, Mth order) of the bit interleave so as to correspond to the information indicating the reading direction of the bit interleave on the transmission side. Has a function of performing forward writing or backward writing. As a more specific example, the bi-directional switching bit deinterleaver 406, on the contrary to the transmission side, writes the log likelihood ratio obtained from the received signal in the horizontal direction and M-value writing in the vertical direction to 44,880 / M. Next, 44,880 / M value reading from the vertical direction is read M times, thereby enabling data reading consistent with the transmitting side interleaver.

読出し用ビットデインターリーバ407は、当該ビットインターリーブの変調次数(例えば、M次)に応じた列数で順次読出しを行うことによりビットデインターリーブを施す機能を有する。   The read bit deinterleaver 407 has a function of performing bit deinterleave by sequentially reading with the number of columns corresponding to the modulation order (for example, Mth order) of the bit interleave.

LDPC復号器408は、主信号に対してLDPC復号を施す機能を有し、特に、受信信号の誤り率の情報(BER)を読出し方向変更指示生成部409に送出する機能を有する。   The LDPC decoder 408 has a function of performing LDPC decoding on the main signal, and in particular has a function of sending error rate information (BER) of the received signal to the reading direction change instruction generation unit 409.

読出し方向変更指示生成部409は、MERの値が所定値以上(例えば、25dB以上)であり、且つBERの値が所定値以下(例えば、2.00×10−4以下)となる場合には、送信側のビットインターリーブの読出し方向の変更は不要と判断し、そうでなければ変更を要すると判断して、送信側のビットインターリーブの読出し方向の変更を指示する「インターリーバ読出し変更フラグ」を有線又は無線の任意の通信方式で送信装置100に送信する機能を有する。 When the MER value is equal to or greater than a predetermined value (for example, 25 dB or more) and the BER value is equal to or less than the predetermined value (for example, 2.00 × 10 −4 or less), the reading direction change instruction generation unit 409 If it is determined that a change in the reading direction of the bit interleave on the transmission side is not necessary, it is determined that a change is not required otherwise. It has a function of transmitting to the transmission device 100 by any wired or wireless communication method.

尚、受信装置400は、受信状態を監視してその情報を送信装置100に送信するための装置として構成されているため、コンスタレーション・MER評価部404及び読出し方向変更指示生成部409を構成要素としている。したがって、受信状態を監視する必要がない受信装置300は、コンスタレーション・MER評価部404及び読出し方向変更指示生成部409を構成要素とする必要がなく、TMCC復号した情報から両方向切替型ビットデインターリーバ406における順方向又は逆方向書込みを制御すればよい。   The reception device 400 is configured as a device for monitoring the reception state and transmitting the information to the transmission device 100. Therefore, the constellation / MER evaluation unit 404 and the read direction change instruction generation unit 409 are configured as constituent elements. It is said. Therefore, the receiving apparatus 300 that does not need to monitor the reception state does not need to include the constellation / MER evaluation unit 404 and the reading direction change instruction generation unit 409 as components, and bidirectionally switchable bit deinterfacing from the TMCC decoded information. What is necessary is just to control the forward or reverse writing in the Lever 406.

図7は、本発明による一実施例の送信装置における両方向切替型ビットインターリーバの動作説明図である。図8は、本発明による一実施例の受信装置における両方向切替型ビットデインターリーバの動作説明図である。図7を参照するに、両方向切替型ビットインターリーバ104は、順方向読出し(図示(a))及び逆方向読出し(図示(b))の両方を備えるビットインターリーバであり、インターリーバ読出し変更フラグにより、書込み用ビットインターリーバ102から得られるビット列に対し、順方向読出し(図示(a))及び逆方向読出し(図示(b))の変更を44,880ビット長である伝送スロット単位で指示する。ビットインターリーバの仕様は、縦方向が44,880ビット/M、横方向がMビットの2次元インターリーバである。ここで、Mは変調次数を示す。8PSKの場合にはM=3、16APSKの場合にはM=4、32APSKの場合にはM=5である。図8を参照しても分かるように、送受間で対応するように両方向切替型ビットインターリーバ104及び両方向切替型ビットデインターリーバ406は構成され、図7及び図8の“書込み”及び“読出し”の向きは、送受において、お互い整合が取れるような向きを選択するような構成になっている。   FIG. 7 is a diagram for explaining the operation of the bidirectional switching bit interleaver in the transmission apparatus according to the embodiment of the present invention. FIG. 8 is an explanatory diagram of the operation of the bidirectional switching bit deinterleaver in the receiving apparatus according to the embodiment of the present invention. Referring to FIG. 7, the bidirectional switching type bit interleaver 104 is a bit interleaver having both forward reading (illustrated (a)) and backward reading (illustrated (b)), and an interleaver reading change flag. Thus, for the bit string obtained from the write bit interleaver 102, the forward reading (illustration (a)) and the reverse reading (illustration (b)) are instructed in units of transmission slots having a length of 44,880 bits. . The specification of the bit interleaver is a two-dimensional interleaver in which the vertical direction is 44,880 bits / M and the horizontal direction is M bits. Here, M indicates the modulation order. In the case of 8PSK, M = 3, in the case of 16APSK, M = 4, and in the case of 32APSK, M = 5. As can be seen from FIG. 8, the bidirectional switching bit interleaver 104 and the bidirectional switching bit deinterleaver 406 are configured so as to correspond between transmission and reception, and “write” and “read” in FIGS. The direction of "" is configured to select a direction that can be matched with each other in transmission and reception.

図7に示すインターリーバ読出しフラグから識別される“読出し方向”の情報をTMCC信号に重畳し、主信号に先行して送信することで、送受両方でインターリーバの“読出し”及び“書き込み”方向を共有し、受信状態に応じてビットインターリーバの読出し方向が変更可能となり、特に同一チャンネル環境下の低C/Iにおける伝送性能を大きく改善することが可能となる。   By superimposing the “read direction” information identified from the interleaver read flag shown in FIG. 7 on the TMCC signal and transmitting it before the main signal, the “read” and “write” directions of the interleaver in both transmission and reception And the reading direction of the bit interleaver can be changed according to the reception state, and in particular, the transmission performance at low C / I under the same channel environment can be greatly improved.

図9は、本発明による一実施例の送信装置及び受信装置の動作フロー図である。図9は、送信装置100及び受信装置400が連携して行う動作例を説明するものである。まず、送信装置100は、最初に使用する送信装置100におけるインターリーバ読出し方向として初期読出し(順方向読出し又は逆方向読出し)を定義し、初期読出し方向に設定した上で主信号を生成する(ステップS1)。続いて、送信装置100は、インターリーバ読出し変更フラグが「変更不要」(このフラグ値を「OFF」と称する)を示す場合、上記ステップS1の読出し方向のまま、主信号を生成する(ステップS2)。続いて、送信装置100は、初期設定に指定した読出し方向をTMCC信号に記述し、主信号に先行するフレームで上記TMCC信号を伝送する(ステップS3)。   FIG. 9 is an operation flowchart of the transmitting apparatus and the receiving apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 9 illustrates an example of an operation performed by the transmission apparatus 100 and the reception apparatus 400 in cooperation. First, the transmitting apparatus 100 defines initial reading (forward reading or backward reading) as an interleaver reading direction in the transmitting apparatus 100 to be used first, sets the initial reading direction, and generates a main signal (step S1). Subsequently, when the interleaver read change flag indicates “change not required” (this flag value is referred to as “OFF”), the transmission device 100 generates a main signal in the read direction of step S1 (step S2). ). Subsequently, the transmitting apparatus 100 describes the reading direction designated in the initial setting in the TMCC signal, and transmits the TMCC signal in a frame preceding the main signal (step S3).

続いて、受信装置400は、まず主信号に先行してTMCC信号を復号し、ステップS3で重畳した読出し方向を後続する主信号復号へのインターリーバ書込み方向として用いる(ステップS4)。続いて、受信装置400は、ステップS4で取得した書込み方向をデインターリーバに適用し、主信号を復号する(ステップS5)。続いて、受信装置400は、受信信号のコンスタレーション、変調誤差比(MER:Modulation Error Ratio)及びビット誤り率(BER:Bit Error Rate)等の指標により、C/I干渉の有無を判断し、送信側へインターリーバ変更フラグにより「送信側でのインターリーバ読出しの変更の要否」を通知する。この通知手段は、送受信装置を同一場所に設置して有線による伝送や公衆通信網を利用した遠隔接続等が利用可能である。上記インターリーバ変更フラグは上記ステップS2にフィードバックされ、当該フラグが「変更要」(このフラグ値を「ON」と称する)を示す場合、伝送スロット単位でインターリーバ読出し方向の切り替えを行う。この場合も、主信号に先行してTMCC信号に読出し方向を記述することで、受信側では送信側と整合の取れたデインターリーバの書込み方向を利用することが可能となる。   Subsequently, receiving apparatus 400 first decodes the TMCC signal prior to the main signal, and uses the reading direction superimposed in step S3 as the interleaver writing direction for subsequent main signal decoding (step S4). Subsequently, the receiving apparatus 400 applies the writing direction acquired in step S4 to the deinterleaver, and decodes the main signal (step S5). Subsequently, the receiving apparatus 400 determines the presence / absence of C / I interference based on indices such as a received signal constellation, a modulation error ratio (MER) and a bit error rate (BER), and the like. The transmission side is notified of "necessity of change of interleaver reading on transmission side" by an interleaver change flag. As this notification means, a transmission / reception apparatus can be installed at the same place, and wired transmission, remote connection using a public communication network, or the like can be used. The interleaver change flag is fed back to step S2. When the flag indicates “change required” (this flag value is referred to as “ON”), the interleaver reading direction is switched in units of transmission slots. Also in this case, by describing the reading direction in the TMCC signal prior to the main signal, the receiving side can use the writing direction of the deinterleaver that is consistent with the transmitting side.

図10は、本発明による一実施例の受信装置におけるインターリーバ読出し方向(順方向及び逆方向)別のC/I=8dB LDPC符号化グレイコード8PSK C/N対ビット誤り率特性を示す図であり、低C/I時において、読み出し方向を変更した場合の伝送性能の改善効果として、C/I=8dB、LDPC符号化グレイコード8PSK符号化率89/120の読出し方向の違いによる伝送特性の計算機シミュレーション結果である。符号化率89/120のLDPC符号は、高度衛星放送方式で規定するLDPC符号を利用した。図10より、本発明が該当する逆方向読み出しの特性は、従来方式に対応する順方向読み出しの特性対してビット誤り率10−6点で約2.5dBの特性改善が確認できる。本発明によれば、8PSKに限らず、複数の振幅レベルを有する多様な変調方式に対する波形等化後の伝送特性改善を図ることが可能である。 FIG. 10 is a diagram illustrating C / I = 8 dB LDPC coded Gray code 8PSK C / N vs. bit error rate characteristics for each interleaver reading direction (forward direction and reverse direction) in the receiving apparatus according to an embodiment of the present invention. Yes, as an effect of improving the transmission performance when the reading direction is changed at low C / I, the transmission characteristics of C / I = 8 dB, LDPC coded Gray code 8PSK coding rate 89/120 due to the difference in reading direction It is a computer simulation result. The LDPC code of coding rate 89/120 utilized the LDPC code prescribed | regulated by an advanced satellite broadcasting system. From FIG. 10, it can be confirmed that the reverse reading characteristic to which the present invention is applicable is improved by about 2.5 dB at a bit error rate of 10 −6 with respect to the forward reading characteristic corresponding to the conventional method. According to the present invention, it is possible to improve transmission characteristics after waveform equalization for various modulation schemes having a plurality of amplitude levels, not limited to 8PSK.

本発明によれば、複数の振幅レベルを有する多様な変調方式に対する同一チャンネル干渉下の伝送特性改善を図ることが可能となるので、多値デジタル変調方式を採用する送信装置及び受信装置に有用である。   According to the present invention, it is possible to improve transmission characteristics under the same channel interference with respect to various modulation schemes having a plurality of amplitude levels, which is useful for a transmission apparatus and a reception apparatus that employ a multilevel digital modulation scheme. is there.

100 送信装置
101 LDPC符号化器
102 書込み用ビットインターリーバ
103−1,103−2 切替SW
104 両方向切替型ビットインターリーバ
105 TMCC信号生成・変調部
106 変調シンボルマッパー
107 伝送フレーム化・直交変調部
200 衛星中継器
201 伝送路
300,400 受信装置
401 直交復調部
402 対数尤度比計算部
403 TMCC復号部
404 コンスタレーション・MER評価部
405−1,405−2 切替SW
406 両方向切替型ビットインターリーバ
407 読出し用ビットデインターリーバ
408 LDPC復号器
409 読出し方向変更指示生成部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Transmission apparatus 101 LDPC encoder 102 Bit interleaver for writing 103-1 and 103-2 switching SW
104 Bidirectional switching type bit interleaver 105 TMCC signal generation / modulation unit 106 Modulation symbol mapper 107 Transmission framing / orthogonal modulation unit 200 Satellite repeater 201 Transmission path 300,400 Receiver 401 Orthogonal demodulation unit 402 Log likelihood ratio calculation unit 403 TMCC decoding unit 404 Constellation / MER evaluation unit 405-1, 405-2 switching SW
406 Bidirectional switching type bit interleaver 407 Read bit deinterleaver 408 LDPC decoder 409 Read direction change instruction generation unit

Claims (4)

複数種類のデジタル変調方式を時分割多重する伝送システムにてビットインターリーバの読み出し方向の切り替えを行う送信装置であって、
所定スロット内に複数の異なる列重みを有するように主信号に対してLDPC符号化を施すLDPC符号化器と、
前記LDPC符号化ビット列に対して、当該スロット長/変調次数からなるビット長を縦方向の行、及び、変調次数Mのサイズを横方向の列とした2次元ビットインターリーバを構成し、当該縦方向への前記ビット長の書込みを当該横方向へM回行い、続いて、当該横方向からのMビットの読出しを当該縦方向へ前記ビット長に対応する回数分行うビットインターリーブを施す際に、受信状態に応じて、当該スロットのMSBからLSBに向かって先頭行から順次読み出す順方向読出しを行う機能と、当該スロットのLSBからMSBに向かって最終行から順次読み出す逆方向読出しを行う機能とを切り替え可能な両方向切替型ビットインターリーバと、
前記ビットインターリーブを施したLDPC符号化ビット列を、当該M次変調に従う複素シンボル列にマッピングする変調シンボルマッパーと、
前記順方向読出し及び前記逆方向読出しのいずれの読出し順でビットインターリーブを施しているかを示す情報を含むTMCC信号と、前記ビットインターリーブを施した主信号の複素シンボル列を伝送フレームとして構成して、当該M次変調に従う直交変調を施す直交変調部と、
を備えることを特徴とする送信装置。
A transmission device that switches a reading direction of a bit interleaver in a transmission system that time-division-multiplexes a plurality of types of digital modulation schemes,
An LDPC encoder that performs LDPC encoding on the main signal to have a plurality of different column weights in a given slot;
For the LDPC encoded bit string, a two-dimensional bit interleaver is formed in which the bit length consisting of the slot length / modulation order is a vertical row and the size of the modulation order M is a horizontal column. When performing bit interleaving for writing the bit length in the direction M times in the horizontal direction, and subsequently performing reading of M bits from the horizontal direction in the vertical direction for the number of times corresponding to the bit length, According to the reception state, a function of performing forward reading that sequentially reads from the first row from the MSB to the LSB of the slot, and a function of performing backward reading that sequentially reads from the last row from the LSB to the MSB of the slot. A switchable bidirectional switchable bit interleaver;
A modulation symbol mapper that maps the bit-interleaved LDPC encoded bit sequence to a complex symbol sequence according to the Mth-order modulation;
A TMCC signal including information indicating whether bit interleaving is performed in the reading order of the forward reading and the backward reading, and a complex symbol sequence of the main signal subjected to the bit interleaving are configured as a transmission frame, A quadrature modulation unit that performs quadrature modulation according to the Mth-order modulation;
A transmission device comprising:
複数種類のデジタル変調方式を時分割多重する伝送システムにてビットインターリーバの読み出し方向の切り替えを行う送信装置から放送波を受信する受信装置であって、
当該M次変調に従う変調方式に従って当該放送波の主信号及びTMCC信号を復調する直交復調部と、
前記送信側のビットインターリーブの読出し方向を示す情報を格納するTMCC信号を復号するTMCC復号部と、
前記送信側のビットインターリーブの読出し方向を示す情報に対応するように、前記主信号に対して、当該ビットインターリーブの変調次数に応じた列数で順方向書込み又は逆方向書き込みの切り替えを行う両方向切替型ビットデインターリーバと、
当該ビットインターリーブの変調次数に応じた列数で順次読出しを行うことによりビットデインターリーブを施す読出し用ビットデインターリーバと、
前記ビットデインターリーブを施したビット列に対して、LDPC復号を施すLDPC復号器と、
を備えることを特徴とする受信装置。
A receiving device that receives a broadcast wave from a transmitting device that switches a reading direction of a bit interleaver in a transmission system that time-division-multiplexes a plurality of types of digital modulation schemes,
An orthogonal demodulator that demodulates the main signal and TMCC signal of the broadcast wave in accordance with a modulation scheme according to the M-order modulation;
A TMCC decoding unit for decoding a TMCC signal storing information indicating a reading direction of bit interleaving on the transmission side;
Bidirectional switching that switches between forward writing and backward writing with the number of columns corresponding to the modulation order of the bit interleave for the main signal so as to correspond to information indicating the reading direction of bit interleaving on the transmitting side Type bit deinterleaver,
A bit deinterleaver for reading that performs bit deinterleaving by sequentially reading with the number of columns corresponding to the modulation order of the bit interleaving;
An LDPC decoder that performs LDPC decoding on the bit sequence subjected to the bit deinterleaving;
A receiving apparatus comprising:
復調した主信号の変調誤差比(MER)を評価するコンスタレーション・MER評価部と、
前記LDPC復号を施す際に得られる受信信号の誤り率の情報(BER)と、前記変調誤差比(MER)に基づいて受信状態を判別し、送信側のビットインターリーブの読出し方向の変更を指示するインターリーバ読出し変更フラグを送信側に通知する読出し方向変更指示生成部と、
をさらに備えることを特徴とする、請求項2に記載の受信装置。
A constellation / MER evaluation unit for evaluating a modulation error ratio (MER) of the demodulated main signal;
The reception state is determined based on the error rate information (BER) of the received signal obtained when performing the LDPC decoding and the modulation error ratio (MER), and an instruction to change the reading direction of the bit interleave on the transmitting side is given. A read direction change instruction generation unit for notifying the transmission side of an interleaver read change flag;
The receiving apparatus according to claim 2, further comprising:
前記読出し方向変更指示生成部は、MERの値が所定値以上であり、且つBERの値が所定値以下となる場合には、送信側のビットインターリーブの読出し方向の変更は不要と判断し、そうでなければ変更を要すると判断して、前記インターリーバ読出し変更フラグを生成することを特徴とする、請求項3に記載の受信装置。   When the MER value is equal to or greater than the predetermined value and the BER value is equal to or smaller than the predetermined value, the read direction change instruction generation unit determines that the change of the read direction of the bit interleave on the transmitting side is unnecessary, and so The receiving apparatus according to claim 3, wherein if it is determined that a change is necessary, the interleaver read change flag is generated.
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