JP2646896B2

JP2646896B2 - ディジタル信号復号装置

Info

Publication number: JP2646896B2
Application number: JP17948591A
Authority: JP
Inventors: 睦之岡山; 晴夫太田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1991-07-19
Filing date: 1991-07-19
Publication date: 1997-08-27
Anticipated expiration: 2012-08-27
Also published as: JPH0530469A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、多重の符号化構造を持
つ誤り訂正符号を用いてデータを受信もしくは再生する
ディジタル信号復号装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ディジタル信号伝送装置はさらな
る誤り率低減を目指して、誤り訂正符号を導入する傾向
にある。

【０００３】以下図面を参照しながら、従来、すでに用
いられている誤り訂正符号の一例を説明する。

【０００４】（図７）は、従来の記録再生装置で用いら
れているディジタル信号処理のブロック図を示すもので
ある。１０は列符号符号化器で、１１は行符号符号化器
で、１２は変調器で、１３は記録媒体で、１は復調器
で、２は行符号復号化器で、４は列符号復号化器であ
る。

【０００５】以上のように構成された記録再生装置につ
いて、以下その動作について説明する。

【０００６】列符号符号化器１０，行符号符号化器１
１，変調器１２，記録媒体１３は、本発明には直接関係
しないが、本発明の説明の便宜上、（図７）に記載し
た。

【０００７】まず、データが記録される過程を説明す
る。列符号符号化器１０により、ディジタル情報データ
に対して、２次元的に配列（ｌ×ｋシンボル配列：ｌ，
ｋは自然数）を行い、ひきつづきｋ個の各列に対して、
列方向側に誤り訂正符号化を行い、ｍ行ｋ列の符号にす
る。そして、行符号符号化器１１により、ｍ個の各行に
対して、行方向側に誤り訂正符号化を行い、ｍ行ｎ列の
符号にする。そして、変調器１２により、変調を施し
て、記録媒体１３に記録する。

【０００８】次に、記録された信号からデータを取り出
す過程を説明する。記録媒体１３より得られた再生信号
が復調器１に入力され、復調器１により復調が行われ
て、再生信号から、ディジタルデータが得られる。そし
て、このディジタルデータは、行符号復号化器２に入力
され、行符号を復号する。このとき、行符号復号化器２
はｍ個の各行に対して、ｔ重誤り訂正ｓ重誤り検出復号
（ｔ，ｓは整数で一般にｔ＜ｓ）を行い、ｍ行ｋ列の符
号に復号する。

【０００９】従って、ディジタルデータの同一行にｓ個
以上のシンボルが誤っていた場合には、その行に対し
て、その行に存在するすべてのシンボルに誤りが存在す
ることを示す消失フラグを立てる。行符号復号化器２に
より、このように処理されたディジタル情報データは、
列符号復号化器４に入力される。このとき、列符号復号
化器４はｋ個の各列に対して、ｕ重誤り訂正ｖ重消失誤
り訂正復号（ｕ，ｖは整数）を行い、ｌ行ｋ列の符号に
復号する。すなわち、列符号復号化器４では、行符号復
号化器２により立てられた消失フラグにより誤りシンボ
ルの位置を知り、ｕ重誤り訂正ｖ重消失誤り訂正復号を
行う。このように処理された後、誤りが訂正されたデー
タが得られる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような構成では、消失フラグが立てられている行の数
が、ｕ＋ｖ＋１以上になれば、列符号復号化器において
は、訂正不能となり、正しく復号することができない。
すなわち、ある行において、行符号復号化器により消失
フラグが立てられるときは、その行に存在する全てのシ
ンボルに対して、消失フラグが立てられるので、誤って
いないシンボルに対しても消失フラグを立てる場合があ
り、各列毎にみれば、例えば、ある列において、ｕ個以
下のシンボルしか誤っていないのにｕ＋ｖ＋１以上個の
誤りが存在していると列符号復号化器により判断され、
訂正可能なはずの誤りシンボルも訂正できなくなる。

【００１１】要するに、２重符号化という構成の訂正能
力を充分に発揮できないという課題を有していた。

【００１２】本発明は、上記課題に鑑み、消失フラグが
立てられている行の数が、ｕ＋ｖ＋１以上になっている
場合において、列符号復号化器に関して訂正可能となる
列を生成し、列符号復号化器において、訂正可能となる
誤りシンボル数を増やすことにより、誤り率を大きく改
善するディジタル信号復号装置を提供するものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明のディジタル信号復号装置は、行符号復号によ
り生成された消失フラグが立っているシンボルの信頼度
を信号検出器から検出する受信シンボル信頼度検出器
と、行符号復号器により消失フラグが立てられたとき
に、前記した受信シンボル信頼度検出器からの情報に基
づいて、消失フラグの立っているシンボルのうち、前も
って定めておいた基準以下の信頼度のシンボルのみに消
失フラグを立てるようにする消失フラグ調整器とを備え
たものである。

【００１４】

【作用】本発明は、上記した構成によって、消失フラグ
が立っている行の数がｕ＋ｖ＋１以上の場合において、
消失フラグを行全体のシンボルではなくて、より信頼度
の低いシンボルのみに立てるため、列符号の復号が可能
になる列を生成することができ、従来誤り訂正のできな
っかた誤りシンボルのうち、大部分の誤りシンボルが訂
正できるようになるため、誤り率が大きく改善される。

【００１５】

【実施例】以下本発明の一実施例のディジタル信号復号
装置について、図面を参照しながら説明する。

【００１６】（図１）は、本発明の第１の実施例におけ
るディジタル信号復号装置の信号処理部のブロック図で
ある。（図１）において、１３は記録媒体，１は信号検
出器，２は行符号復号化器，３は消失フラグ調整器，４
は列符号復号化器，５は受信シンボル信頼度検出器，３
１は１ビット信頼度情報，３２は１ビット抽出クロッ
ク，３８は１シンボル抽出クロック，３９は消失フラグ
情報であり、（図３）は、（図１）における受信シンボ
ル信頼度検出器のブロック図であり、（図４）は、（図
３）における１シンボル信頼度計算器のブロック図であ
り、（図５）は、（図１）における消失フラグ調整器の
ブロック図であり、（図６）は、（図１）の信号検出器
におけるアイパターンである。

【００１７】以上のように構成されたディジタル信号伝
送装置について、以下（図１）および（図３）および
（図４）および（図５）および（図６）を用いてその動
作を説明する。

【００１８】データが記録される過程は、従来の技術と
同様なのでここでは割愛する。すなわち、ｌ行ｋ列の情
報データに対して、列符号化，行符号化を行って、ｍ行
ｎ列のデータであるとする。データにより変調を受けた
波形が記録媒体１３を通って信号検出器１に入力され
る。信号検出器１により、上記波形は検波されディジタ
ル信号を得、行符号復号化器２に上記ディジタルデータ
を送る。行符号復号化器２はｍ個の各行に対して、ｔ重
誤り訂正ｓ重誤り検出復号（ｔ，ｓは整数で一般にｔ＜
ｓ）を行い、ｍ行ｋ列の符号に復号する。

【００１９】このとき、ディジタルデータの同一行にｓ
個以上のシンボルが誤っていた場合には、その行に対し
て、その行に存在するすべてのシンボルに誤りが存在す
ることを示す消失フラグを立てる。そして、行符号復号
化器２は、行復号されたｍ行ｋ列のデータと１シンボル
抽出クロックを列符号復号化器４に送り、消失フラグ情
報と１シンボル抽出クロックを受信シンボル信頼度検出
器５および消失フラグ調整器３に送る。信号検出器１
は、行符号復号化器２に上記ディジタルデータを送ると
同時に上記ディジタルデータの１ビットごとの信頼度情
報と１ビット抽出クロックを受信シンボル信頼度検出器
５に送る。受信シンボル信頼度検出器５は上記ディジタ
ルデータの１ビットごとの信頼度情報から、１シンボル
信頼度計算器２１により、行符号の１シンボルごとの信
頼度を計算し、ゲート２２に送る。

【００２０】ここで、１シンボル信頼度計算器２１によ
る行符号の１シンボルごとの信頼度を計算する１つの手
法として、（図４）を用いて説明する。（図４）におい
て、３１は１ビット信頼度情報伝送路、３２はクロッ
ク、３３はディレイ、３４はゲート３４、３５はゲート
３５、３６は加算器、３７は１シンボル信頼度情報伝送
路、３８は１シンボル抽出クロックである。以上のよう
に構成された１シンボル信頼度計算器について、その動
作を説明する。１ビット信頼度情報伝送路３１より、１
ビット毎の信頼度情報が伝送される。なお、ここでは信
頼度情報として、アイパターンの振幅値を用いる。ま
た、（図３）にこの様子を示す。

【００２１】すなわち、（図３）の縦軸を信頼度とし、
この場合信頼度を５段階に分けた。前記１ビット毎の信
頼度情報はゲート３４およびゲート３５に入力される。
そして、行符号復号器２より１シンボルを抽出するクロ
ックが出力され、そのクロックがゲート３４およびゲー
ト３５に入力される。このとき、ゲート３４は１シンボ
ル抽出クロックが送られたときは回路が遮断し、それ以
外の時は回路が導通するようになっている。また、ゲー
ト３５は１シンボル抽出クロックが送られたときは回路
が導通し、それ以外の時は回路が遮断するようになって
いる。今、１シンボルがＮビットと仮定する。ディレイ
３３は１ビット抽出クロックであるクロック３２により
動作するので、１ビット毎の信頼度情報は、Ｎビット分
がディレイ３３を通過し、加算器３６によりＮビット分
の信頼度情報が加算される。

【００２２】そして、ゲート３４およびゲート３５は上
記に説明したような動作をするので、１シンボル分の信
頼度情報がゲート３５を通過して、１シンボル信頼度情
報伝送路３７より出力される。以上のようにして、１シ
ンボル信頼度計算器２１より、１シンボル信頼度情報が
ゲート２２に送られる。そして、ゲート２２は１シンボ
ル信頼度計算器２１から出力される上記１シンボル信頼
度情報と行符号復号化器２から出力される消失フラグ情
報を入力信号として、消失フラグがある場合には接続、
消失フラグがない場合には遮断するような動作をする。
以上のようにして、受信シンボル信頼度検出器５は信号
検出器１からの１ビット信頼度情報と行符号復号化器２
からの消失フラグ情報を入力信号として、消失フラグの
立っているシンボルの信頼度を計算し、その値を消失フ
ラグ調整器３に送る。

【００２３】次に、消失フラグ調整器３の動作につい
て、（図５）を用いて、説明する。（図５）において、
３９は消失フラグ情報、４１はバッファ、４２はバッフ
ァ、４３はゲート、４４は比較器、４５はＲＯＭであ
る。この様に構成された消失フラグ調整器３について、
その動作を説明する。バッファ４１には行符号復号化器
２からの消失フラグ情報が入力され、バッファ４２には
受信シンボル信頼度検出器５からの受信シンボル信頼度
が入力される。そして、バッファ４１，バッファ４２共
に１シンボル抽出クロックで動作する。また、上記クロ
ックをＲＯＭ４５に入力させる。前記ＲＯＭ４５は受信
シンボル信頼度を判断するための判断値を出力する。

【００２４】すなわち、比較器４４でバッファ４２から
の消失フラグの立っているシンボルのシンボル信頼度と
ＲＯＭ４５からの判断値を比較し、前記シンボルのシン
ボル信頼度が判断値よりも大きければ、そのシンボルは
誤っている確率が低いと判断してゲート４３にパルスを
送らず、１シンボル信頼度が判断値よりも小さければ、
そのシンボルは誤っている確率が高いと判断してゲート
４３にパルスを送る。ゲート４３はパルスが送られたと
きだけ導通するようにしているので、１シンボル信頼度
が判断値よりも小さい場合の消失フラグのみが、列符号
復号化器４に送られる。

【００２５】以上のようにして、消失フラグ調整器３
は、前もって定めておいた基準以上の信頼度を持つシン
ボルに対して、消失フラグを取り除き、前もって定めて
おいた基準以下の信頼度を持つシンボルの消失フラグの
みを列符号復号化器４に送る。列符号復号化器４は、行
符号復号器２からのディジタルデータと消失フラグ調整
器３からの消失フラグを入力信号として、上記ｍ行ｋ列
のデータに対して、ｕ重誤り訂正ｖ重消失誤り訂正復号
（ｕ，ｖは整数）を行い、ｌ行ｋ列のディジタル情報デ
ータを得る。

【００２６】以上のように本実施例によれば、信号検出
器から行符号シンボルの信頼度を検出する受信シンボル
信頼度検出器と行符号復号化器により消失フラグが立て
られたときに、前記した受信シンボル信頼度検出器から
の情報に基づいて、消失フラグの立っているすべてのシ
ンボルのうち、前もって定めておいた基準以下の信頼度
のシンボルのみに消失フラグを立てるようにする消失フ
ラグ調整器とを設けることにより、従来誤りが生起して
いても列符号復号化器で訂正のできなかった誤りシンボ
ルのうち、大部分の誤りシンボルが訂正できるようにな
り、誤り率が大きく改善できる。また、第１の実施例は
再生装置であるが、記録媒体を伝送路として、受信装置
の例にも置き換えられることは言うまでもない。

【００２７】（図２）は、本発明の第２の実施例におけ
るディジタル信号復号装置の信号処理部のブロック図で
ある。（図２）において、１３は記録媒体，１は復調
器，２は行符号復号化器，３は消失フラグ調整器，４は
列符号復号化器，５はメトリック値蓄積器，３１は１ビ
ット信頼度情報，３２は１ビット抽出クロック，３８は
１シンボル抽出クロック，３９は消失フラグ情報で、以
上は（図１）の構成と同様なものである。（図１）の構
成と異なるのは符号化されたディジタルデータの復号に
ビタビ復号法を利用した場合の構成であり、６はビタビ
復号器である。

【００２８】以上のように構成されたディジタル信号伝
送装置について、以下（図２）を用いてその動作を説明
する。

【００２９】記録媒体１３から再生された再生信号は復
調器１に入力され、復調器１で信号が検出され、符号化
されたディジタルデータがビタビ復号器６に入力され
る。ビタビ復号器６は、前記符号化されたディジタルデ
ータに対して、復号を行い、復号されたディジタルデー
タを行符号復号化器２に送る。

【００３０】そして、行符号復号化器２は、ビタビ復号
器６より得られたディジタルデータに対して、（ｍ×
ｎ）の２次元配列を行って、ｍ個の行に対して、ｔ重誤
り訂正ｓ重誤り検出復号（ｔ，ｓは整数で一般にｔ＜
ｓ）を行い、誤り検出が認められた行の各シンボルに対
して、消失フラグを立てて、行復号されたｍ行ｋ列のデ
ータと１シンボル抽出クロックを列符号復号化器４に送
り、消失フラグ情報と１シンボル抽出クロックを受信シ
ンボル信頼度検出器５および消失フラグ調整器３に送
る。ビタビ復号器６は、行符号復号化器２に上記ディジ
タルデータを送ると同時に上記ディジタルデータの１ビ
ットごとの信頼度情報と１ビット抽出クロックを受信シ
ンボル信頼度検出器５に送る。

【００３１】このとき、ビタビ復号器６で、前記の個々
のディジタルデータのメトリック値が計算されているの
で、そのメトリック値をメトリック値蓄積器５に送る。
メトリック値蓄積器５は、ビタビ復号器６から送られて
きた前記のディジタルデータの信号のメトリック値よ
り、行符号の１シンボルのメトリックを計算し、消失フ
ラグ調整器３に行符号の１シンボルのメトリック値を送
る。なお、メトリック値蓄積器５の具体的なブロック図
は第１の実施例に於て、１ビットの信頼度情報の代わり
にメトリック値を用いることにより容易に実現できる。
そして、消失フラグ調整器３は、メトリック値蓄積器５
からの情報により、消失フラグの立っているシンボルの
うち、前もって定めておいた基準以下のメトリック値の
シンボルの消失フラグを残し、どの位置に存在するシン
ボルが誤っているかという情報を列符号復号化器４に送
る。すなわち、前もって定めておいた基準以上のメトリ
ック値を持つシンボルに対して、消失フラグを取り除
く。

【００３２】なお、消失フラグ調整器３は第１の実施例
で用いた消失フラグ調整器と同一のものでよい。列符号
復号化器４は、行符号復号器２からのディジタルデータ
と消失フラグ調整器３からの消失フラグを入力信号とし
て、上記ｍ行ｋ列のディジタルデータに対して、ｕ重誤
り訂正ｖ重消失誤り訂正復号（ｕ，ｖは整数）を行い、
ｌ行ｋ列のディジタル情報データを得る。

【００３３】以上のように本実施例によれば、ビタビ復
号器からの情報により、行符号の各シンボルのメトリッ
ク値を算出するメトリック値蓄積器と行符号復号化器に
より消失フラグが立てられたときに、前記したメトリッ
ク値蓄積器からの情報に基づいて、消失フラグの立って
いる全てのシンボルのうち、前もって定めておいた基準
以下のメトリック値を持つのシンボルのみに消失フラグ
を立てるようにする消失フラグ調整器とを設けることに
より、従来誤りが生起していても列符号復号化器で訂正
のできなかった誤りシンボルのうち、大部分の誤りシン
ボルが訂正できるようになり、誤り率が大きく改善でき
る。すなわち、復号法としてビタビ復号法が用いられて
いる場合には、受信信号の信頼度をビタビ復号器から得
ることができる。また、第２の実施例は再生装置である
が、記録媒体を通信路として、伝送装置の例にも置き換
えられることは言うまでもない。

【００３４】

【発明の効果】行符号の復号により消失フラグの立って
いるシンボルの信頼度を信号検出器から検出する受信シ
ンボル信頼度検出器と、行符号復号器により消失フラグ
が立てられたときに、前記した受信シンボル信頼度検出
器からの情報に基づいて、消失フラグの立っている全て
のシンボルのうち、前もって定めておいた基準以下の信
頼度のシンボルのみに消失フラグを立てるようにする消
失フラグ調整器とを備えることにより、消失フラグが立
っている行の数がｕ＋ｖ＋１以上の場合においても、列
符号の復号が可能になる列が存在しうるようになり、従
来誤り訂正のできなっかた誤りシンボルのうち、大部分
の誤りシンボルを訂正可能にして、誤り率を大きく改善
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例におけるディジタル信号
受信装置の信号処理のブロック図

【図２】本発明の第２の実施例におけるディジタル信号
再生装置の信号処理部のブロック図

【図３】本発明の第１の実施例における受信シンボル信
頼度計算器のブロック図

【図４】本発明の第１の実施例における１シンボル信頼
度計算器のブロック図

【図５】本発明の第１の実施例における消失フラグ調整
器のブロック図

【図６】本発明の第１の実施例におけるアイパターン図

【図７】従来のディジタル信号受信装置の信号処理のブ
ロック図

【符号の説明】

１信号検出器３消失フラグ調整器５受信シンボル信頼度検出器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭60−218926（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−218927（ＪＰ，Ａ) 特開昭64−1332（ＪＰ，Ａ) 特開昭64−62920（ＪＰ，Ａ) 特開平４−43721（ＪＰ，Ａ) 特開平４−45680（ＪＰ，Ａ) 電子通信学会技術研究報告，ＶＯＬ. 81，ＮＯ．259，（通信方式）ＣＳ81− 167（1982）今井秀樹、長坂康司「２重符号化方式の復号法について」Ｐ．33− 40

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ｌ行ｋ列（ｌ，ｋは自然数）に２次元配
列されている情報データに対して、行符号化および列符
号化を行ってｍ行ｎ列（ｍ，ｎは自然数）のデータに変
換したデータが伝送路に送られている場合で、伝送路か
らの波形よりディジタル信号を生成する信号検出器と、
信号検出器からのディジタルデータに対して２次元配列
を行い行符号の符号化を行った方向に対してｔ重誤り訂
正ｓ重誤り検出復号を行い、ｍ行ｋ列のデータに変換す
ると共に誤りが検出された行に対しては消失フラグを立
てる行符号復号化器と、信号検出器から出力される各デ
ィジタルデータの信頼度に関する情報より行符号の各シ
ンボルの信頼度を計算し、行符号復号化器で生成された
消失フラグが立っているシンボルのシンボル信頼度を出
力する受信シンボル信頼度検出器と、行符号復号化器で
生成された消失フラグと受信シンボル信頼度検出器から
出力されるシンボル信頼度とを入力値とし前もって定め
られた信頼度以下のシンボルにのみ消失フラグを立てる
消失フラグ調整器と、行符号復号化器で処理されたディ
ジタルデータと消失フラグ調整器から得られる消失フラ
グとを入力値とし列符号の符号化を行った方向に対して
ｕ重誤り訂正ｖ重消失誤り訂正復号を行い、ｌ行ｋ列の
データに変換する列符号復号化器とを備えたことを特徴
とするディジタル信号復号装置。
【請求項２】ビタビ復号器も用いているシステムにお
いて各ディジタル信号の信頼度をビタビ復号のメトリッ
クを利用することを特徴とする請求項１記載のディジタ
ル信号復号装置。