JP2845705B2 - 多レベル符号化変調通信装置 - Google Patents

多レベル符号化変調通信装置

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JP2845705B2
JP2845705B2 JP5005331A JP533193A JP2845705B2 JP 2845705 B2 JP2845705 B2 JP 2845705B2 JP 5005331 A JP5005331 A JP 5005331A JP 533193 A JP533193 A JP 533193A JP 2845705 B2 JP2845705 B2 JP 2845705B2
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/32Carrier systems characterised by combinations of two or more of the types covered by groups H04L27/02, H04L27/10, H04L27/18 or H04L27/26
    • H04L27/34Amplitude- and phase-modulated carrier systems, e.g. quadrature-amplitude modulated carrier systems
    • H04L27/3405Modifications of the signal space to increase the efficiency of transmission, e.g. reduction of the bit error rate, bandwidth, or average power
    • H04L27/3416Modifications of the signal space to increase the efficiency of transmission, e.g. reduction of the bit error rate, bandwidth, or average power in which the information is carried by both the individual signal points and the subset to which the individual points belong, e.g. using coset coding, lattice coding, or related schemes
    • H04L27/3427Modifications of the signal space to increase the efficiency of transmission, e.g. reduction of the bit error rate, bandwidth, or average power in which the information is carried by both the individual signal points and the subset to which the individual points belong, e.g. using coset coding, lattice coding, or related schemes in which the constellation is the n - fold Cartesian product of a single underlying two-dimensional constellation
    • H04L27/3433Modifications of the signal space to increase the efficiency of transmission, e.g. reduction of the bit error rate, bandwidth, or average power in which the information is carried by both the individual signal points and the subset to which the individual points belong, e.g. using coset coding, lattice coding, or related schemes in which the constellation is the n - fold Cartesian product of a single underlying two-dimensional constellation using an underlying square constellation
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M13/00Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes
    • H03M13/25Error detection or forward error correction by signal space coding, i.e. adding redundancy in the signal constellation, e.g. Trellis Coded Modulation [TCM]

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、2m値直交振幅変調
(m≧4、m:整数)に適用される多レベルの符号化変
調に利用する。本発明は、位相不確定性の存在する場合
でも常に正しい復号ができる多レベル符号化変調通信装
置に関する。
【0002】本発明はマイクロ波通信用に開発されたも
のであるが、マイクロ波通信以外の通信にも広く利用で
きる。
【0003】
【従来の技術】近年、ディジタルマイクロ波通信方式で
は伝送特性の高品質化を目的としてより訂正能力の高い
誤り訂正方式の導入が進められており、その一つの方式
として符号化変調方式の研究が行われている。
【0004】符号化変調方式は、信号点集合分割による
マッピングと誤り訂正符号化技術を一体化したもので、
変復調技術とは独立した従来の誤り訂正方式よりも優れ
た能力を持った誤り訂正方式である。符号の構成方法と
して多レベル符号化変調とトレリス符号化変調(TC
M)がある。多レベル符号化変調に関しては今井、平川
の論文(H.Imai,S.Hirakawa,“A New Multilevel Codin
g Method Using Error-Correction Codes”.IEEE Tran
s.Inf.Theory,vol.IT-23,pp371-377) に詳しく述べられ
ている。またTCMの理論についてはウンガーベックの
論文(Ungerboeck、“Trellis-Coded Modulation with
Redundant Signal Sets Part 1,2”IEEECom. Mag.,vol.
25,pp5-21,Feb.1987) に詳しく述べられており、またそ
の誤り訂正の原理に関しては本発明の要旨には直接関係
しないためここではその詳細な説明は省略する。
【0005】ディジタルマイクロ波通信方式で用いられ
る直交振幅変調(QAM)では受信側で搬送波の絶対位
相を検出することは不可能であり、90°の位相不確定
性が存在する。通常この位相不確定性の影響を除去する
ために差動変換が用いられるが、差動変換により誤りが
2倍になるため誤り訂正回路は差動変換の内側に置かれ
る。従ってQAM方式に用いられる誤り訂正方式はこの
位相不確定性に影響されない特性が要求される。この条
件を満たす符号をトランスペアレントな符号という。
【0006】TCMにおける最も訂正能力の高い符号、
いわゆるウンガーベック符号は90゜および180゜の
位相不確定に対してトランスペアレントでない。従って
そのままでは、送信側と同一の位相で復調されたとき以
外は正しく復号できない。しかしそのために逆に復号器
から得られる情報から受信側で絶対位相の検出が可能に
なり、差動変換を行わずに信号の伝送が可能になる。
【0007】ここで16QAMの信号点集合分割の例を
図4を参照して説明する。まず、16個の信号点の全体
集合Aを二つの部分集合B0、B1に分割する。これを
レベル1という。このとき、各部分集合内の最小2乗距
離(任意の二つの信号点間の距離の2乗の最小値)は、
もとの全体集合Aの最小2乗距離の2倍になるように部
分集合B0、B1に属する信号点を決定する。次に部分
集合B0、B1を各々C0とC2、C1とC3に分割す
る。これをレベル2という。このときも、部分集合C
(i=0〜3)内の最小2乗距離は、もとの部分集合内
の最小2乗距離の2倍になるようにする。同様にして部
分集合に含まれる信号点の数が1個までに分割すること
ができる。すなわち、部分集合C (i=0〜3)を部
分集合D (j=0〜7)に分割したときレベル3、部
分集合D (k=0〜15)に分割たときレベル4と
いう。このように、集合の分割の段階をレベルといい、
全ての信号点は各レベルにより特定される。TCMの一
例として下位2レベルを符号化する16QAMのブロッ
ク図を図6に示す。端子50から入力された1列の信号
は、第一の変換器510で三つに分配される。多レベル
符号化変調と異なりTCMではレベル1とレベル2の信
号は単一の畳み込み符号器520で符号化される。符号
化されないレベル(非符号化レベル)3、4に分配され
た信号はそのまま、符号化されたレベル(符号化レベ
ル)1、2の信号とともにマッピング回路530に入力
される。マッピング回路530では図4に示す信号点集
合分割に基づく信号点配置により入力信号に対応した信
号点の座標が出力される。それが変調器540に入力さ
れ、16QAM変調されて端子60へ出力される。
【0008】受信側で受信された信号は端子70に入力
され復調器610により復調されディジタル信号に変換
される。その復調器610の出力は移相器620に入力
される。移相器620では0°、90°、180°もし
くは270°の位相回転が行われ、その出力がビタビ復
号器630と判定器640に入力される。レベル1とレ
ベル2の復号は、単一のビタビ復号器630で行われ、
非符号化レベルであるレベル3、4の判定は、判定器6
40で行われる。各レベルの復号、判定結果は第二の変
換器650に入力され1列の信号に多重化されて端子8
0に出力される。ビタビ復号器630では復号に用いる
メトリック情報から送受の搬送波の位相差が0°のとき
とそれ以外を区別することが可能なためこの情報により
移相器620を制御する。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】前述したTCMは、単
一の畳み込み符号を用いているため最大符号化率の設定
に関する自由度が小さく、できるだけ冗長度を低く抑え
たい、つまり符号化率を大きくしたいディジタルマイク
ロ波通信においては使いにくい面がある。
【0010】これに対し多レベル符号化変調では信号点
集合分割における各レベルにそれぞれ異なる符号を用い
るため、TCMに比べ符号化率の設定の自由度が大き
い。訂正能力においてもTCMとほぼ同じ特性が得られ
ることから、多レベル符号化変調はディジタルマイクロ
波通信に適した符号化変調方式であるといえる。しかし
多レベル符号化変調は、TCMに比べ実用面における検
討が十分なされておらず、位相不確定性の存在する通信
方式に適用する場合の検討は未だ十分行われていない。
【0011】本発明は、このような問題を解決するもの
で、位相不確定性の存在する場合にも常に正しい復号を
行うことができる多レベル符号化変調通信装置を提供す
ることを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】 本発明の第一は、送信
部と受信部とを備え、信号点集合分割の1段目であり9
0°の位相不確定に対しトランスペアレントなレベルを
レベル1と、信号点集合分割の2段目であり180°の
位相回転に対しトランスペアレントなレベルをレベル2
が存在する2m 値直交振幅変調(m≧4、m:整数)を
行う多レベル符号化変調通信装置において、前記送信部
に、1列の入力信号を各レベルに分配する第一の変換器
と、この第一の変換器のレベル1への出力を符号化する
第一の符号器と、前記第一の変換器のレベル2への出力
を和分変換する和分変換器と、この和分変換器の出力を
符号化する第二の符号器と、前記第一の符号器の出力、
前記第二の符号器の出力、および前記第一の変換器の非
符号化レベルへの出力を入力とし入力信号に対応した信
号点の座標を出力するマッピング回路と、このマッピン
グ回路の出力により変調を行う変調器とを含み、前記受
信部に、前記送信部の出力である変調波を入力としその
復調を行う復調器と、この復調器の出力を入力としレベ
ル1の復号を行う第一の復号器と、この第一の復号器の
出力を制御信号により反転させる反転器と、前記復調器
の出力を入力とし制御信号により論理回路を用いてその
位相を90°回転させる移相器と、この移相器の出力と
前記反転器の出力を入力としてレベル2の復号を行うと
ともにその復号時に得られる情報から前記移相器と前記
反転器を制御する制御信号を出力する第二の復号器と、
この第二の復号器の出力を差分変換する差分変換器と、
前記移相器、反転器及び第二の復号器の出力を入力とし
非符号化レベルの判定を行う判定器と、前記反転器の出
力と前記差分変換器の出力と前記判定器の出力とを入力
とし1列の信号に多重化して出力する第二の変換器とを
含むことを特徴とする。
【0013】 本発明の第二は、信号点集合分割の1段
目であり90゜の位相不確定に対しトランスペアレント
なレベルをレベル1と、信号点集合分割の2段目であり
180゜の位相回転に対しトランスペアレントなレベル
をレベル2として、2m値直交振幅変調(m≧4、m:
整数)を行う多レベル符号化変調送信装置において、1
列の入力信号を各レベルに分配する第一の変換器と、こ
の第一の変換器のレベル1への出力を符号化する第一の
符号器と、前記第一の変換器のレベル2への出力を和分
変換する和分変換器と、この和分変換器の出力を符号化
する第二の符号器と、前記第一の符号器の出力、前記第
二の符号器の出力、および前記第一の変換器の非符号化
レベルへの出力を入力とし入力信号に対応した信号点の
座標を出力するマッピング回路と、このマッピング回路
の出力により変調を行う変調器とを備えたことを特徴と
する。
【0014】 本発明の第三は、信号点集合分割の1段
目であり90°の位相不確定に対しトランスペアレント
なレベルをレベル1と、信号点集合分割の2段目であり
180°の位相回転に対しトランスペアレントなレベル
をレベル2とが存在する2m 値直交振幅変調(m≧4、
m:整数)を行う多レベル符号化変調受信装置におい
て、送信部の出力である変調波を入力としその復調を行
う復調器と、この復調器の出力を入力としレベル1の復
号を行う第一の復号器と、この第一の復号器の出力を制
御信号により反転させる反転器と、前記復調器の出力を
入力とし制御信号により論理回路を用いてその位相を9
0°回転させる移相器と、この移相器の出力と前記反転
器の出力を入力としてレベル2の復号を行うとともにそ
の復号時に得られる情報から前記移相器と前記反転器を
制御する制御信号を出力する第二の復号器と、この第二
の復号器の出力を差分変換する差分変換器と、前記移相
、反転器及び第二の復号器の出力を入力とし非符号化
レベルの判定を行う判定器と、前記反転器の出力と前記
差分変換器の出力と前記判定器の出力とを入力とし1列
の信号に多重化して出力する第二の変換器とを備えたこ
とを特徴とする。
【0015】
【作用】送信部では、第一の変換器が1列の入力信号を
各レベルに分配し、第一の符号器が第一の変換器のレベ
ル1への出力を符号化してマッピング回路に送出する。
また、和分変換器が第一の変換器のレベル2への出力を
和分変換し、第二の符号器が和分変換器の出力を符号化
してマッピング回路に送出する。マッピング回路では第
一の符号器の出力、第二の符号器の出力、および第一の
変換器の非符号化レベルへの出力を入力して入力信号に
対応した信号点の座標を出力し、変調器がマッピング回
路の出力により変調を行う。
【0016】一方、受信部では、復調器が送信部の出力
である変調波を入力としその復調を行い、第一の復号器
が復調器の出力を入力としレベル1の復号を行い、反転
器が第一の復号器の出力を制御信号により反転させる。
また、移相器が復調器の出力を入力とし制御信号により
論理変換を用いてその位相を90°回転させ、第二の復
号器が移相器の出力と反転器の出力を入力としてレベル
2の復号を行うとともにその復号時に得られる情報から
移相器と反転器を制御する制御信号を出力し、差分変換
器が第二の復号器の出力を差分変換して出力する。一
方、判定器が移相器の出力を入力とし非符号化レベルの
判定を行い、第二の変換器が反転器の出力と差分変換器
の出力と判定器の出力とを入力とし1列の信号に多重化
して出力する。
【0017】これにより、直交振幅変調に適用される多
レベルの符号化変調において位相不確定性が存在する場
合でも常に正しい復号を行うことができる。
【0018】
【実施例】次に、本発明実施例を図面に基づいて説明す
る。図1は本発明実施例の全体構成を示すブロック図、
図2(a)は本発明実施例における第一および第二の符
号器の構成を示すブロック図、同図(b)は本発明実施
例における第一の復号器の構成を示すブロック図、同図
(c)は本発明実施例における第二の復号器の構成を示
すブロック図、図3(a)は本発明実施例における和分
変換器の構成を示すブロック図、同図(b)は本発明実
施例における差分変換器の構成を示すブロック図、図4
は本発明実施例における信号点集合分割を示す図、図5
(a)〜(b)は本発明実施例におけるレベル1〜レベ
ル4のマッピングを示す図である。
【0019】本発明実施例は、送信部100と受信部2
00とを備え、信号点集合分割の一段目であり90゜の
位相不確定に対しトランスペアレントなレベルをレベル
1と、信号点集合分割の二段目であり180゜の位相回
転に対しトランスペアレントなレベルをレベル2とが存
在する2m値直交振幅変調(m≧4、m:整数)多レ
ベルの符号化変調方式の通信装置である
【0020】その構成は、送信部100に、1列の入力
信号を各レベルに分配する第一の変換器110と、この
第一の変換器110のレベル1への出力を符号化する第
一の符号器120と、第一の変換器110のレベル2へ
の出力を和分変換する和分変換器130と、この和分変
換器130の出力を符号化する第二の符号器140と、
第一の符号器120の出力、第二の符号器140の出
力、および第一の変換器110の非符号化レベルへの出
力を入力とし入力信号に対応した信号点の座標を出力す
るマッピング回路150と、このマッピング回路150
の出力により変調を行う変調器160とを含み、受信部
200に、送信部100の出力である変調波を入力とし
その復調を行う復調器210と、この復調器210の出
力を入力としレベル1の復号を行う第一の復号器220
と、この第一の復号器220の出力を制御信号により反
転させる反転器230と、復調器210の出力を入力と
し制御信号により論理変換を用いてその位相を90°回
転させる移相器240と、この移相器240の出力と反
転器230の出力を入力としてレベル2の復号を行うと
ともにその復号時に得られる情報から移相器240と反
転器230を制御する制御信号を出力する第二の復号器
250と、この第二の復号器250の出力を差分変換す
る差分変換器260と、移相器240の出力を入力とし
非符号化レベルの判定を行う判定器270と、反転器2
30の出力と差分変換器260の出力と判定器270の
出力とを入力とし1列の信号に多重化して出力する第二
の変換器280とを含む。
【0021】次に、このように構成された本発明実施例
の下位2レベルを符号化した16QAM多レベル符号化
変調の動作について説明する。
【0022】端子10から入力された1列の信号は、第
一の変換器110で4つのレベルに分配される。レベル
1に分配された信号は第一の符号器120で符号化され
る。レベル2に分配された信号は和分変換器130で和
分変換器された語、第二の符号器140で符号化され
る。非符号化レベルであるレベル3およびレベル4に分
配された信号はそのまま符号化されたレベル1およびレ
ベル2の信号とともにマッピング回路150に入力され
る。マッピング回路150では図4に示す信号点集合分
割に基づく信号点配置により入力信号に対応した信号点
の座標が出力される。それが変調器160に入力され1
6QAM変調されて端子20へ出力される。
【0023】受信側で受信された信号は端子30に入力
され復調器210により復調されディジタル信号に変換
される。その復調器210の出力は第一の復号器220
と移相器240に入力される。第一の復号器220では
レベル1の復号が行われ、移相器240では0°もしく
は90°の位相回転が行われる。第一の復号器220の
出力は反転器230に入力され第二の復号器250の制
御により反転されるか、もしくは正相のまま出力され
る。移相器240の出力は第二の復号器250と判定器
270に入力される。第二の復号器250では移相器2
40の出力と反転器230の出力とからレベル2の復号
が行われ、判定器270では移相器240の出力と反転
器230の出力と第二の復号器250の出力とから非符
号化レベルであるレベル3およびレベル4の判定が行わ
れる。第二の復号器250の出力は差分変換器260に
より差分変換される。反転器230、差分変換器26
0、および判定器270の各出力は第二の変換器280
に入力され1列の信号に多重化されて端子40に出力さ
れる。
【0024】ここで、多レベル符号化変調の位相不確定
に対する特徴について説明する。多レベル符号化変調
は、信号点集合分割における各レベルをそれぞれ独立の
通信路とみなし各レベルに異なった符号を用いる。例と
して16QAMのレベル1からレベル4信号点への情報
の割当ては図5に示すようになっていて符号器の出力が
信号点に対応する。この図5からわかるようにレベル1
とレベル3、つまり奇数レベルは±90°の回転ですべ
ての信号点の情報が反転し、180°の回転ではまった
く変化しない。レベル2とレベル4、つまり偶数レベル
は±90°の回転で半数の信号点の情報が反転し、残り
の半数は変化しないが、180°の回転ではすべての信
号点の情報が反転する。
【0025】従って、符号語の0と1が反転したものも
また符号語であるような符号を用いれば、奇数レベルで
は90°の位相不確定に対しトランスペアレントな符号
を構成でき、また偶数レベルでは180°の位相不確定
に対しトランスペアレントな符号を構成できることにな
る。この符号語の反転は、符号語であるという条件は特
殊なものではないため、多レベル符号化変調では全体と
して180°の位相不確定に対してトランスペアレント
な符号を構成することは容易である。
【0026】しかしこの場合、送信された位相に対し0
°、180°の位相で復調されたとき正しく復号できる
が、TCMのように唯一の絶対位相の検出はできず18
0°の不確定が残る。この問題を解決したのが本発明で
ある。
【0027】次に、図1に示す各部分の動作について詳
細に説明する。なお、レベル1およびレベル2に用いら
れる符号は、上述の符号語の反転は符号語であるという
条件を満たしているものとする。
【0028】 端子10から直列に入力された信号は第
一の変換器110により各レベルごとに分配されるが、
符号化レベルは誤り訂正符号化により冗長符号が付加さ
れるため、その分非符号化レベルより信号数を少なくし
て分配する必要がある。一例としてレベル1に符号化率
=2/3、レベル2に符号化率=5/6の符号を用いて
符号化された後の各レベルの信号の並びを図7に示す。
C1,C2は符号器によって付加された冗長信号であ
る。従って、第の変換器110からはレベル1に4、レ
ベル2に5、レベル3と4に6の信号が出力され、その
信号量の比は4:5:6となる。
【0029】第一の符号器120および第二の符号器1
40は図2(a)に示すような構成になっていて、符号
器320の前後に1列の入力信号を符号器320の入力
ビット数の信号に変換する直列並列変換器310と、符
号器320の出力信号を1列の信号に変換する並列直列
変換器330が配置される。符号器320は入力信号に
対し誤り訂正符号化を行い冗長ビットを付加して出力す
る。なお符号の種類はとくに限定されず、畳み込み符号
でもブロック符号でもよい。
【0030】和分変換器130は2相PSK用の和分変
換で図3(a)に示すように、EX−ORゲート410
およびフリップフロップ420により構成される。ま
た、マッピング回路150は図4に示す信号点集合分割
に基づく信号点へのビットの割当を行う。レベル2まで
を符号化し、レベル3、4を非符号化すると、レベル
1、2は図4の信号点集合分割による各レベルのビット
が割り当てられ、レベル3、4は復調器の搬送波位相不
確定の影響を受けないように、90゜の回転対称配置に
する。なお、本発明の構成では受信側復号器の位相は0
゜もしくは180゜となるため180゜回転対称配置で
も良い。このようなマッピング回路150の入力は各信
号点に割り当てられた4ビットの信号である。そして、
出力はその信号点の直交座標4ビットである。マッピン
回路は簡単な論理回路もしくはROM(Read O
nly Memory)で実現できる。変調器160は
マッピング回路150からの4ビットの入力信号により
16値直交振幅変調を行い変調波を出力する。
【0031】復調器210は入力された変調波を直交同
期検波した後、アナログ・ディジタル(A/D)交換器
などの識別器で軟判定しディジタル信号に変換する。第
一の復号器220は図2(b)に示すようにラッチ回路
340、復号器350、および並列直列変換器331に
より構成され、第一の符号器120の出力ビット数分の
軟判定された受信信号からレベル1の復号を行い、その
結果を並列直列変換して出力する。レベル1は90°の
位相不確定に対しトランスペアレントであるから、復調
器210の再生搬送波の位相によらず常に正しい復号が
可能である。しかしその出力データは送受の搬送波の位
相差が90°、270°のとき反転する。従ってこのと
き第二の復号器250からの制御信号により出力データ
を反転器230で反転する。
【0032】移相器240は軟判定された受信信号を第
二の復号器250からの制御信号により論理回路を用い
てディジタル的に90゜位相回転させるか、もしくはそ
のまま出力する。第二の復号器250は図2(c)に示
すようにラッチ回路341、復号器351、並列直列変
換器332、直列並列変換器311、および位相識別器
360により構成され、第二の符号器140の出力ビッ
ト数分の移相器240を通った軟判定受信信号と反転器
230の出力であるレベル1の復号結果からレベル2の
復号を行う。レベル2の復号は、レベル1の復号結果に
より16点から8点に限定された信号点の中で行われ
る。従って、レベル1の復号結果と軟判定信号は遅延を
合わせておく。レベル2は180゜の位相不確定に対し
てのみトランスペアレントなので、送受の搬送波の位相
差が90゜、270゜のとき正しく復号できない。
【0033】このとき第二の復号器250からは位相差
が0°、180°のときに比べ、ブロック符号ならばシ
ンドロームエラーパルスやパリティエラーパルス、畳み
込み符号ならばビタビ復号器のパスメトリック値などの
符号誤りが非常に多いことを示す情報が得られるので、
この情報をもとに搬送波の位相差が90°、270°で
あるのか、0°、180°であるのかを位相識別器36
0で判別し移相器240と反転器230とを制御する信
号を出力し、第二の復号器250の入力における信号の
位相が常に0°、180°になるようにする。
【0034】差分変換器260は2相PSK用の差分変
換を行う回路で、図3(b)に示すようにEX−ORゲ
ート411およびフリップフロップ421により構成さ
れる。第二の復号器250の出力は搬送波の位相差が1
80°のとき反転しているが、位相差が0°であるのか
180°であるのかは識別できないため、レベル1のよ
うな反転器は使用できず位相差に影響されないよう差動
変換が必要になる。
【0035】判定器270は、レベル1とレベル2の復
号結果を用いることにより限定された4つの信号点の中
から軟判定された受信点に最も近い信号点を選択し、マ
ッピング回路150によりその信号点に割り当てられた
非符号化レベルの情報を出力する。第二の変換器280
はレベル1およびレベル2の復号結果と非符号化レベル
の判定結果を第一の変換器110と逆の操作で1列の信
号に多重化する。
【0036】以上、下位2レベルを符号化した16QA
M多レベル符号化変調方式の場合について説明したが、
より多値のQAM方式は非符号化のレベル数が増えるだ
けであるので本発明をそのまま適用することができる。
また、符号化するレベル数が3レベル以上になっても奇
数レベルはレベル1と同じ、偶数レベルはレベル2と同
じ特徴を持っているため、同様に本発明を適用すること
ができる。
【0037】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、直
交振幅変調に適用されるレベル符号化変調において位相
不確定性が存在する場合でも常に正しい復号を行うこと
ができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明実施例の全体構成を示すブロック図。
【図2】(a)は本発明実施例における第一および第二
の符号器の構成を示すブロック図、(b)は本発明実施
例における第一の復号器の構成を示すブロック図、
(c)は本発明実施例における第二の復号器の構成を示
すブロック図。
【図3】(a)は本発明実施例における和分変換器の構
成を示すブロック図、(b)は本発明実施例における差
分変換器の構成を示すブロック図。
【図4】本発明実施例における信号点集合分割を示す
図。
【図5】(a)〜(d)は本発明実施例におけるレベル
1〜レベル4のマッピングを示す図。
【図6】従来例におけるトレリス符号化変調(TCM)
を行う装置の構成を示すブロック図。
【符号の説明】
100 送信部 110、510 第一の変換器 120 第一の符号器 130 和分変換器 140 第二の符号器 150、530 マッピング回路 160、540 変調器 200 受信部 210、610 復調器 220 第一の復号器 230 反転器 240、620 移相器 250 第二の復号器 260 差分変換器 270、640 判定器 280、650 第二の変換器 310、311 直列並列変換器 320 符号器 330、331、332 並列直列変換器 340、341 ラッチ回路 350、351 復号器 360 位相識別器 410、411 EX−ORゲート 420、421 フリップフロップ 520 畳み込み符号器 630 ビタビ復号器

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 送信部と受信部とを備え、信号点集合分
    割の1段目であり90°の位相不確定に対しトランスペ
    アレントなレベルをレベル1と、信号点集合分割の2段
    目であり180°の位相回転に対しトランスペアレント
    なレベルをレベル2が存在する2m 値直交振幅変調(m
    ≧4、m:整数)を行う多レベル符号化変調通信装置に
    おいて、 前記送信部に、1列の入力信号を各レベルに分配する第
    一の変換器と、 この第一の変換器のレベル1への出力を符号化する第一
    の符号器と、 前記第一の変換器のレベル2への出力を和分変換する和
    分変換器と、 この和分変換器の出力を符号化する第二の符号器と、 前記第一の符号器の出力、前記第二の符号器の出力、お
    よび前記第一の変換器の非符号化レベルへの出力を入力
    とし入力信号に対応した信号点の座標を出力するマッピ
    ング回路と、 このマッピング回路の出力により変調を行う変調器とを
    含み、 前記受信部に、前記送信部の出力である変調波を入力と
    しその復調を行う復調器と、 この復調器の出力を入力としレベル1の復号を行う第一
    の復号器と、 この第一の復号器の出力を制御信号により反転させる反
    転器と、 前記復調器の出力を入力とし制御信号により論理回路
    用いてその位相を90°回転させる移相器と、 この移相器の出力と前記反転器の出力を入力としてレベ
    ル2の復号を行うとともにその復号時に得られる情報か
    ら前記移相器と前記反転器を制御する制御信号を出力す
    る第二の復号器と、 この第二の復号器の出力を差分変換する差分変換器と、 前記移相器、反転器及び第二の復号器の出力を入力とし
    非符号化レベルの判定を行う判定器と、 前記反転器の出力と前記差分変換器の出力と前記判定器
    の出力とを入力とし1列の信号に多重化して出力する第
    二の変換器とを含むことを特徴とする多レベル符号化変
    調通信装置。
  2. 【請求項2】 信号点集合分割の1段目であり90°の
    位相不確定に対しトランスペアレントなレベルをレベル
    1と、信号点集合分割の2段目であり180°の位相回
    転に対しトランスペアレントなレベルをレベル2とし
    て、2m 値直交振幅変調(m≧4、m:整数)を行う多
    レベル符号化変調送信装置において、 1列の入力信号を各レベルに分配する第一の変換器と、 この第一の変換器のレベル1への出力を符号化する第一
    の符号器と、 前記第一の変換器のレベル2への出力を和分変換する和
    分変換器と、 この和分変換器の出力を符号化する第二の符号器と、 前記第一の符号器の出力、前記第二の符号器の出力、お
    よび前記第一の変換器の非符号化レベルへの出力を入力
    とし入力信号に対応した信号点の座標を出力するマッピ
    ング回路と、 このマッピング回路の出力により変調を行う変調器とを
    備えたことを特徴とする多レベル符号化変調送信装置。
  3. 【請求項3】 信号点集合分割の1段目であり90°の
    位相不確定に対しトランスペアレントなレベルをレベル
    1と、信号点集合分割の2段目であり180°の位相回
    転に対しトランスペアレントなレベルをレベル2とが存
    在する2m 値直交振幅変調(m≧4、m:整数)を行う
    多レベル符号化変調受信装置において、 送信部の出力である変調波を入力としその復調を行う復
    調器と、 この復調器の出力を入力としレベル1の復号を行う第一
    の復号器と、 この第一の復号器の出力を制御信号により反転させる反
    転器と、 前記復調器の出力を入力とし制御信号により論理回路
    用いてその位相を90°回転させる移相器と、 この移相器の出力と前記反転器の出力を入力としてレベ
    ル2の復号を行うとともにその復号時に得られる情報か
    ら前記移相器と前記反転器を制御する制御信号を出力す
    る第二の復号器と、 この第二の復号器の出力を差分変換する差分変換器と、 前記移相器、反転器及び第二の復号器の出力を入力とし
    非符号化レベルの判定を行う判定器と、 前記反転器の出力と前記差分変換器の出力と前記判定器
    の出力とを入力とし1列の信号に多重化して出力する第
    二の変換器とを備えたことを特徴とする多レベル符号化
    変調受信装置。
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