JP3088238B2 - 改良型多次元トレリス符号化通信システム - Google Patents

改良型多次元トレリス符号化通信システム

Info

Publication number
JP3088238B2
JP3088238B2 JP06093917A JP9391794A JP3088238B2 JP 3088238 B2 JP3088238 B2 JP 3088238B2 JP 06093917 A JP06093917 A JP 06093917A JP 9391794 A JP9391794 A JP 9391794A JP 3088238 B2 JP3088238 B2 JP 3088238B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
subset
function
exclusive
state
input
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP06093917A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0730592A (ja
Inventor
ウエイ リーファング
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AT&T Corp
Original Assignee
AT&T Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by AT&T Corp filed Critical AT&T Corp
Publication of JPH0730592A publication Critical patent/JPH0730592A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3088238B2 publication Critical patent/JP3088238B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • 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
    • H04L27/3438Modifications 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 generalised cross constellation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
  • Error Detection And Correction (AREA)
  • Dc Digital Transmission (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば、音声帯域デー
タ伝送(例えば、モデム)において有用な多次元トレリ
ス符号化変調に関する。
【0002】
【従来の技術】通信路の音声帯域効率と雑音免疫性を改
良するために、種々の技術が使用されてきた。特に有用
な技術の1つは、回転不変多次元トレリス符号化済変調
である。このような符号は、例えば、1987年12月
15日付けで発行された、発明の名称「多次元畳込み符
号化済通信システム」の米国特許第4,713,817
号に開示されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来技術にかかる符号
は、トレリス符号器がトレリス状態の2つの異なる経路
を通過するとき、同一の信号点順列がトレリス符号器に
より生成されることがある点で欠点を有していた。従来
技術における、この欠点は、特に、符号が同時に回転不
変性と大きな符号化利得とを達成しなければならないと
き、容易に訂正されない。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、入力ビット順
列を表現するために、4個の位相対称を有する4次元直
交振幅変調配置から信号点順列を選択する方法におい
て、各4次元信号間隔内に、前記入力ビットの第1部分
を、現在状態から次状態へ遷移しトレリス符号化済ビッ
トを生成する比率4/5のトレリス符号器に入力するス
テップと、トレリス符号化されたビットに応答して、4
次元配置を構成する複数の部分集合のうち一の部分集合
を選択するステップと、前記入力ビットの第2部分に応
答して、前記選択部分集合から4次元信号点を識別する
ステップと、逐次的で識別された複数の4次元信号点か
らなる有効順列を表現する出力信号を生成するステップ
とかなり、一の有効信号点順列は、90度、180度ま
たは270度の回転の後で、他の一の有効信号点順列と
なり、前記トレリス符号器は、現在状態iから、これと
異なる次状態jへのトレリス符号器の遷移に応答する選
択部分集合が、現在状態jから次状態iへのトレリス符
号器の遷移と対応する選択部分集合と異なるように、操
作されることを特徴とする。
【0005】
【作用】従来技術の欠点は、現在状態iから、これと異
なる次状態jへのトレイス符号器の遷移に対応する選択
部分集合が現在状態jから次状態iへのトレリス符号器
の遷移に対応する選択部分集合と異なるように、トレリ
ス符号器が操作される新規なトレリス符号を提供するこ
とにより、回転不変性と大きな符号化利得とを維持しつ
つ、克服される。
【0006】
【実施例】図面を参照すれば判るように、図1と図2と
は、それぞれ、本発明に使用されるように構成された通
信システムの発信回路部と受信回路部とを示す。図1に
よれば、データ発生源(例えば、コンピュータ端末)1
00から出力されたビット流は、(前記ビットを従来方
法でランダム化する)スクランブラ102に刻時入力さ
れる。スクランブラ102から出力された直列ビット流
は、(並列された複数の語を出力する)直列並列変換器
104に供給される。直列並列変換器104から出力さ
れた2ビットは、線路108を介して、差動符号器10
6(例えば、モジュロ4の差動符号器)に供給される。
直列並列変換器104から出力された他の2ビットは、
線路112を介して、トレリス符号器110に供給され
る。後に一層詳しく述べられるように、トレリス符号器
110は、線路112から入力された2ビットを、差動
符号器106から線路113上で受信した2ビットと一
緒に符号化し、5ビット(「トレリス符号化済ビット」
という)を、213(=8192)点4次元96直交振幅
変調信号配置の配置図作成器116に接続する線路11
8上に出力する。
【0007】配置図作成器116は、所定の1213点4
次元直交振幅変調信号配置から信号点を選択することに
より、変調器120に通信路信号点を供給する。詳しく
言えば、配置図作成器116は、4次元直交振幅変調信
号配置の部分集合を選択するため、トレリス符号器11
0から入力された5ビットを使用し、選択部分集合から
4次元信号点を選択するため、直列並列変換器104か
ら線路114上に入力された追加の8ビットを使用す
る。
【0008】逐次的選択部分集合により形成された順列
は、以後、トレリス符号の「有効」部分集合順列とい
う。同様に、逐次的選択信号点により形成された順列
は、トレリス符号の「有効」信号点順列という。一般的
に、トレリス符号化されたシステムの性能は、トレリス
符号の2本の有効信号点順列間の最小二乗ユークリッド
空間距離(MSED)により決定される。
【0009】選択4次元信号点は、従来のパルス整形フ
ィルタ(図示せず)に供給され、続いて、変調器120
に供給される。変調器120は、通信システムの受信回
路部へ伝送するため、選択信号点の順列を通信路122
上に変調する。
【0010】図2に示された、通信システムの受信回路
部を参照すれば分るように、変調器120から入力され
た信号は、等化復調器200により、従来方法で処理さ
れる。等化復調器200は、通信路ひずみ信号点順列を
生成する。この通信路ひずみ信号点順列は、続いて、最
尤型復号器(一例として、ビタビ復号器または複雑度減
少型ビタビ復号器)により処理される。復号器202の
出力ビットは、従来方法で復号するための差動復号器2
04に供給される。差動復号器204は、並列直列変換
器206にビットを出力する。このビットは、スクラン
ブル解除器208により従来方法でスクランブル解除さ
れ、データ受信装置210(例えば、大型コンピュー
タ)により受信される。
【0011】図3は、本発明に使用するのに適した2次
元直交振幅変調配置の一例を示す。この配置は、(8個
の2次元部分集合A〜Hに区分される)96個の記号を
有する。配置の2記号間の最小二乗ユークッド空間距離
は、do 2 によって与えられる。配置は、4個の位相対
称を有する。すなわち、配置を構成する記号が90度,
180度または270度回転されたとき、この記号は、
配置を構成する他の記号となる。特定の部分集合A〜H
を構成する2個の記号間の最小二乗ユークッド空間距離
は、8do 2 である。
【0012】213点4次元96直交振幅変調配置は、ま
ず、1対の2次元96直交振幅変調配置を連結し、続い
て、1987年12月15日付で発行された、本願発明
者の先の米国特許である、発明の名称「多次元畳込み符
号化通信システム」の米国特許第4,713,817号
(以下、ワイ( Wei)特許」という)に開示された技術
を使用して、選択信号を削除することにより、形成され
る。4次元配置は、ワイ特許の図18に示されているよ
うに、続いて、32個の4次元部分集合0〜31に区分
される。4次元配置も4個の位相対称を有する。部分集
合0〜15は、一緒にグループ化され、第1の4次元部
分集合族を形成する。部分集合16〜31は、一緒にグ
ループ化され、第2の4次元配置族を形成する。第2の
4次元配置の2点間の最小二乗ユークッド空間距離は、
o 2 である。2個の4次元部分集合族の各部分集合内
の2点間の最小二乗ユークッド空間距離は、2do 2
ある。32個の4次元部分集合の各部分集合内の2点間
の最小二乗ユークッド空間距離は、8do 2 である。
【0013】各4次元部分集合族は、グループ内の4個
の部分集合が互いを90度回転することにより得ること
ができる4個のグループに等しく区分することができ
る。例えば、第1の4次元部分集合族内の4個のグルー
プは、{0,1,2,3},{4,5,6,7},
{8,9,10,11}および{12,13,14,1
5}である。このように、例えば、4次元部分集合0,
1,2および3は、互いに90度回転させることにより
得られるので、同一グループに属する。
【0014】4次元配置の32部分集合分割を使用し
て、回転不変の64状態で比率4/5のトレリス符号器
がワイ特許の図19に示されているように構成された。
【0015】本明細書中で使用されているように、順列
内の各信号点が配置の位相対称に対応する所定位相角だ
け回転された後、一の有効信号点順列が他の一の有効信
号点順列になったとき、符号は、「回転不変」である。
【0016】トレリス符号器は、各4次元信号間隔内で
受信された4入力ビットに応答して、現在状態から次状
態へ遷移し、5個のトレリス符号化済出力ビットを生成
する。これら5個のトレリス符号化済ビットは、配置図
作成器116により、4次元配置の一の部分集合を選択
するのに使用される。しかし、ワイ特許のトレリス符号
器は、以下の欠点を有する。すなわち、現在状態iか
ら、これと異なる次状態jへのトレリス符号器の遷移に
対応する選択部分集合が、トレリス符号器の現在状態j
から次状態iへの遷移に対応する選択部分集合と同一で
あることが起りうる。
【0017】例えば、現在状態2から次状態36へのト
レリス符号器の遷移と現在状態36から次状態2へのト
レリス符号器の遷移とに対応する選択部分集合は、いず
れも5である。この特性の結果として、所定の有効部分
集合(または、信号点)順列に対して、所定順列と同一
の初期状態から発生し、所定順列からの二乗ユークリッ
ド空間距離が5do 2 より短い他の一の有効順列が存在
しうる。例えば、初期トレリス状態0から発生する、上
記のような2個の有効部分集合順列は、2,5,5,
5,5,…,と0,2,5,5,5,…である。これら
2個の有効部分集合順列間の二乗ユークリッド空間距離
は、4do 2 である。
【0018】本願発明者は、従来技術におけるこの問題
を、前述された4次元配置の32部分集合分割に基づい
て、新規な64状態で比率4/5のトレリス符号器を構
成することにより克服した。この符号は、以下の特性
(a)および(b)の両方を有する。(a)符号は、配
置の90度、180度および270度回転に対して不変
である。(b)現在状態iから、これと異なる次状態j
へのトレリス符号器の遷移と現在状態jから次状態iへ
のトレリス符号器の遷移とに対応する選択部分集合は、
互いに異なる。後者の特性の結果として、有効部分集合
間の最小二乗ユークッド空間距離が5do 2 となるよう
に、符号を設計することが可能である。このような符号
の一つが図4ないし図6に基づいて以下に記載される。
【0019】図4は、本発明の原理に従って構成された
新規なトレリス符号器400を示す。トレリス符号器4
00は、64状態で比率4/5の符号器である。トレリ
ス符号器400は、2T(Tは、2次元信号間隔に伴う
遅延を表現する)というラベルが貼られた6個の遅延要
素と、ANDゲート402および404と、(記号
「+」で表現される)排他的ORゲートとからなる。
【0020】現在4次元信号間隔に対して、6個の遅延
要素内に蓄積されたビットは、図4に示されているよう
に、W1n ,W2n ,…,W6n と名付けられる。次の
4次元信号間隔に対して、対応する6個の遅延要素内に
蓄積されるビットは、W1n+ 2 ,W2n+2 ,…W6n+2
と名付けられる。現在4次元信号間隔に対して、トレリ
ス符号器400により出力された5ビットは、図4に示
されているように、Y0n ,I1n ,I2n ,I3′
n ,I4′n と名付けられる。
【0021】図5および図6は、それぞれ、トレリス符
号器400により実現された符号を表現する状態遷移図
の一部を示す。各状態遷移図の縦軸は、トレリス符号器
の現在状態を示す。各状態遷移図の横軸は、トレリス符
号器の次状態を示す。この状態遷移図において、現在状
態W1n W2n W3n W4n W5n W6n と次状態W1
n+2 W2n+2 W3n+3 W4n+4 W5n+2 W6n+2 とは、
等価の10進数字により表現される。
【0022】現在状態iから次状態jへの状態遷移が許
されたときは、状態図内の対応するエントリが番号によ
り充填される。この番号は、この状態遷移に対応する選
択部分集合を表示する。部分集合番号は、符号器出力ビ
ットパターンY0n I1n I2n I3′n I4′n と等
価の10進数字によって表現される。例えば、現在状態
20から次状態9への遷移は、許され、この状態遷移に
対応する選択部分集合は、5である(図5参照)。現在
状態iから次状態jへの状態遷移が許されないときは、
状態図内の対応するエントリは、空白のままである。
【0023】当業者は、トレリス符号器400と図5お
よび図6の状態図との内で実現された符号が上述の所望
特性を実現することを理解するはずである。すなわち、
(a)符号は、配置の90度、180度および270度
回転に対して不変であり、(b)現在状態iから、これ
と異なる次状態jへの各トレリス符号器の遷移と現在状
態jから次状態iへの各トレリス符号器の遷移とに対応
する選択部分集合は、互いに異なる。当業者は、前記符
号に対して、有効部分集合順列間または有効信号点順列
間の最小二乗ユークッド空間距離が5do 2 であること
を理解するはずである。
【0024】本発明の好適な実施例によれば、トレリス
符号器400が取りうる状態は、2つの範ちゅうに分け
られる。第1の範ちゅうは、偶数番号の状態からなり、
第2の範ちゅうは、奇数番号の状態からなる。偶数番号
の現在状態からの状態遷移と結び付いた4次元部分集合
は、(上述された)第1の4次元部分集合族に属する。
同様に、奇数番号の現在状態からの状態遷移と結び付い
た4次元部分集合は、第2の4次元部分集合族に属す
る。各現在状態からは、許される16個の遷移が存在す
る。これらの遷移の半分は、偶数番号の次状態となる。
他方、残りの遷移は、奇数番号の次状態となる。
【0025】4次元グループが、ある現在状態からの状
態遷移に使用されると仮定する。本発明の一の実施態様
によれば、4次元グループのうち2個の部分集合のみが
現在状態から偶数番号の次状態への状態遷移に使用され
る。4次元グループのうち残りの2個の部分集合は、現
在状態から奇数番号の次状態への状態遷移に使用され
る。
【0026】例えば、部分集合0,1,2および3から
なる4次元グループは、現在状態0から始まる状態遷移
に使用される。部分集合0,1,2および3からなる4
次元グループの4次元部分集合0および1は、現在状態
0から次状態0および4への状態遷移に使用される。他
方、部分集合0,1,2および3からなる4次元グルー
プの4次元部分集合2および3は、現在状態0から次状
態1および5への状態遷移に使用される。
【0027】当業者には、発明の範囲から外れることな
く、上述された実施例に対して他の変形例を実施するこ
とができることは、明らかであろう。例えば、本発明者
は、本発明に従って組立てられた一つの符号を開示した
けれども、本明細書の開示を考慮すれば、他の符号も直
ぐに組立てることができる。また、種々の大きさの配置
を使用することもでき、各4次元信号間隔に対して前記
実施例と異なる数の入力ビットを使用することもでき
る。さらに、他の実施例によれば、従来の配置整形技術
を使用して、4次元配置を形成することができる。
【0028】
【発明の効果】本発明のトレリス符号によれば、トレリ
ス符号器は、トレリス状態の2つの異なる経路を通過す
るとき、互いに異なる2個の信号点順列を生成するよう
に操作される。このとき、回転不変性と大きな符号化利
得とが共に維持される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理を実施するトレリス符号化変調体
系を利用する通信システムの送信回路部のブロック線図
である。
【図2】図1に示された送信回路により生成された信号
を受信し処理することができる通信システムの受信回路
部のブロック線図である。
【図3】図1に示された送信回路に、それ自身で、また
は、より高次の配置の一部として使用される2次元配置
の図である。
【図4】図1に示された送信回路のトレリス符号器の一
実施例の概略図である。
【図5】図4に示されたトレリス符号器内で実施された
トレリス符号を表現する状態遷移図である。
【図6】図4に示されたトレリス符号器内で実施された
トレリス符号を表現する他の状態遷移図である。
【符号の説明】
100 データ発生源 102 スクランブラ 104 直列並列変換器 106 差動符号器 110 トレリス符号器 116 配置図作成器 120 変調器 200 等化復調器 202 復号器 204 差動復号器 206 並列直列変換器 208 スクランブル解除器 210 データ受信装置 400 トレリス符号器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 米国特許4713817(US,A) 米国特許4077021(US,A) 米国特許4891823(US,A) 米国特許4562426(US,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04L 27/00 - 27/38 H03M 13/25

Claims (25)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力ビット列を表現するために、4個の
    位相対称性を有する4次元直交振幅変調信号点配置から
    信号点列を選択する方法において、該方法は、 各4次元信号期間中に、前記入力ビットの第1部分を、
    現在状態から次状態へ遷移しトレリス符号化ビットを生
    成するレート4/5のトレリス符号器に入力するステッ
    プと、 前記トレリス符号化ビットに応答して、前記4次元直交
    振幅変調信号点配置の複数の部分集合のうち1つの部分
    集合を選択するステップと、 前記入力ビットの第2部分に応答して、選択された部分
    集合内の4次元信号点を指定するステップと、 順に指定された複数の4次元信号点からなる有効信号点
    列を表現する出力信号を生成するステップとを有し、 有効信号点列は、90度、180度または270度の回
    転の後に別の有効信号点列となり、 前記複数の部分集合は、第1部分集合族と第2部分集合
    族とを形成し、各部分集合族は、各部分集合グループ内
    に4個の部分集合を有する複数の部分集合グループに均
    等に区分され、各部分集合グループ内の部分集合は、互
    いに90度の位相回転により得られ、 前記トレリス符号器は、複数の状態のうち1つの状態を
    とり、該複数の状態は、第1範疇と第2範疇とに区分さ
    れ、各現在状態から、半数の遷移は、前記第1範疇内の
    次状態となり、残りの半数の遷移は、前記第2範疇内の
    次状態となり、 前記第1範疇内の現在状態からの状態遷移と結び付けら
    れた部分集合は、前記第1部分集合族に属し、前記第2
    範疇内の現在状態からの状態遷移と結び付けられた部分
    集合は、前記第2部分集合族に属し、 現在状態からの状態遷移と結び付けられた各部分集合グ
    ループに対して、該部分集合グループ内の2個の部分集
    合は、現在状態から前記第1範疇内の次状態への状態遷
    移と結び付けられ、前記部分集合グループ内の残りの2
    個の部分集合は、現在状態から前記第2範疇内の次状態
    への状態遷移に結び付けられることを特徴とする、信号
    点列を選択する方法。
  2. 【請求項2】 トレリス符号化前に、前記入力ビットの
    前記第1部分の選択入力ビットを差分符号化するステッ
    プをさらに有することを特徴とする請求項1に記載の方
    法。
  3. 【請求項3】 前記レート4/5のトレリス符号器は、
    64個の状態を有する有限状態機械であることを特徴と
    する請求項1に記載の方法。
  4. 【請求項4】 前記レート4/5のトレリス符号器は、
    信号点配置の90度、180度および270度の回転に
    対して不変であることを特徴とする請求項1に記載の方
    法。
  5. 【請求項5】 各4次元信号間隔に対して、現在状態か
    ら次状態へ遷移しトレリス符号化ビットを生成するレー
    ト4/5のトレリス符号器と、 4次元信号期間中に送信装置により受信された複数の入
    力ビットの第1部分を前記トレリス符号器に入力する手
    段と、 前記トレリス符号器の出力と前記複数の入力ビットの第
    2部分とに応答して、所定の4次元直交振幅変調信号点
    配置から選択される通信路信号点を出力するマッピング
    手段とを有する送信装置において、 有効通信路信号点列は、前記信号点配置の90度、18
    0度または270度の回転の後に別の有効通信路信号点
    列となり、 前記信号点は、複数の部分集合にグループ化され、前記
    複数の部分集合は、第1部分集合族と第2部分集合族と
    を形成し、各部分集合族は、各部分集合グループ内に4
    個の部分集合を有する複数の部分集合グループに均等に
    区分され、各部分集合グループ内の部分集合は、互いに
    90度の位相回転により得られ、 前記トレリス符号器は、複数の状態のうち1つの状態を
    とり、該複数の状態は、第1範疇と第2範疇とに区分さ
    れ、各現在状態から、半数の遷移は、前記第1範疇内の
    次状態となり、残りの半数の遷移は、前記第2範疇内の
    次状態となり、 前記第1範疇内の現在状態からの状態遷移と結び付けら
    れた部分集合は、前記第1部分集合族に属し、前記第2
    範疇内の現在状態からの状態遷移と結び付けられた部分
    集合は、前記第2部分集合族に属し、 現在状態からの状態遷移と結び付けられた各部分集合グ
    ループに対して、該部分集合グループ内の2個の部分集
    合は、現在状態から前記第1範疇内の次状態への状態遷
    移と結び付けられ、前記部分集合グループ内の残りの2
    個の部分集合は、現在状態から前記第2範疇内の次状態
    への状態遷移に結び付けられることを特徴とする送信装
    置。
  6. 【請求項6】 トレリス符号化前に、前記入力ビットの
    前記第1部分の選択入力ビットを差分符号化する手段を
    さらに有することを特徴とする請求項5に記載の装置。
  7. 【請求項7】 前記レート4/5のトレリス符号器は、
    64個の状態を有する有限状態機械であることを特徴と
    する請求項5に記載の装置。
  8. 【請求項8】 前記レート4/5のトレリス符号器は、
    信号点配置の90度、180度および270度の回転に
    対して不変であることを特徴とする請求項5に記載の装
    置。
  9. 【請求項9】 入力ビット列を表現するために、4個の
    位相対称性を有する4次元直交振幅変調信号点配置から
    選択された信号点列を表す信号の送信先の受信機で使用
    される信号受信方法において、該信号は、 各4次元信号期間中に、前記入力ビットの第1部分を、
    現在状態から次状態へ遷移しトレリス符号化ビットを生
    成するレート4/5のトレリス符号器に入力するステッ
    プと、 前記トレリス符号化ビットに応答して、前記4次元直交
    振幅変調信号点配置の複数の部分集合のうち1つの部分
    集合を選択するステップと、 前記入力ビットの第2部分に応答して、選択された部分
    集合内の4次元信号点を指定するステップと、 順に指定された複数の4次元信号点からなる有効信号点
    列を表現する出力信号を生成するステップとによって生
    成され、 有効信号点列は、90度、180度または270度の回
    転の後に別の有効信号点列となり、 前記複数の部分集合は、第1部分集合族と第2部分集合
    族とを形成し、各部分集合族は、各部分集合グループ内
    に4個の部分集合を有する複数の部分集合グループに均
    等に区分され、各部分集合グループ内の部分集合は、互
    いに90度の位相回転により得られ、 前記トレリス符号器は、複数の状態のうち1つの状態を
    とり、該複数の状態は、第1範疇と第2範疇とに区分さ
    れ、各現在状態から、半数の遷移は、前記第1範疇内の
    次状態となり、残りの半数の遷移は、前記第2範疇内の
    次状態となり、 前記第1範疇内の現在状態からの状態遷移と結び付けら
    れた部分集合は、前記第1部分集合族に属し、前記第2
    範疇内の現在状態からの状態遷移と結び付けられた部分
    集合は、前記第2部分集合族に属し、 現在状態からの状態遷移と結び付けられた各部分集合グ
    ループに対して、該部分集合グループ内の2個の部分集
    合は、現在状態から前記第1範疇内の次状態への状態遷
    移と結び付けられ、前記部分集合グループ内の残りの2
    個の部分集合は、現在状態から前記第2範疇内の次状態
    への状態遷移に結び付けられ、 前記方法は、 前記信号を受信するステップと、 入力ビット列を回復するステップとを有することを特徴
    とする信号受信方法。
  10. 【請求項10】 前記信号の生成は、 トレリス符号化前に、前記入力ビットの前記第1部分の
    選択入力ビットを差分符号化するステップをさらに有す
    ることを特徴とする請求項9に記載の方法。
  11. 【請求項11】 前記レート4/5のトレリス符号器
    は、64個の状態を有する有限状態機械であることを特
    徴とする請求項9に記載の方法。
  12. 【請求項12】 前記レート4/5のトレリス符号器
    は、信号点配置の90度、180度および270度の回
    転に対して不変であることを特徴とする請求項9に記載
    の方法。
  13. 【請求項13】 入力ビット列を表現するために、4個
    の位相対称性を有する4次元直交振幅変調信号点配置か
    ら選択された信号点列を表す信号を受信する受信装置に
    おいて、該信号は、 各4次元信号期間中に、前記入力ビットの第1部分を、
    現在状態から次状態へ遷移しトレリス符号化ビットを生
    成するレート4/5のトレリス符号器に入力するステッ
    プと、 前記トレリス符号化ビットに応答して、前記4次元直交
    振幅変調信号点配置の複数の部分集合のうち1つの部分
    集合を選択するステップと、 前記入力ビットの第2部分に応答して、選択された部分
    集合内の4次元信号点を指定するステップと、 順に指定された複数の4次元信号点からなる有効信号点
    列を表現する出力信号を生成するステップとによって生
    成され、 有効信号点列は、90度、180度または270度の回
    転の後に別の有効信号点列となり、 前記複数の部分集合は、第1部分集合族と第2部分集合
    族とを形成し、各部分集合族は、各部分集合グループ内
    に4個の部分集合を有する複数の部分集合グループに均
    等に区分され、各部分集合グループ内の部分集合は、互
    いに90度の位相回転により得られ、 前記トレリス符号器は、複数の状態のうち1つの状態を
    とり、該複数の状態は、第1範疇と第2範疇とに区分さ
    れ、各現在状態から、半数の遷移は、前記第1範疇内の
    次状態となり、残りの半数の遷移は、前記第2範疇内の
    次状態となり、 前記第1範疇内の現在状態からの状態遷移と結び付けら
    れた部分集合は、前記第1部分集合族に属し、前記第2
    範疇内の現在状態からの状態遷移と結び付けられた部分
    集合は、前記第2部分集合族に属し、 現在状態からの状態遷移と結び付けられた各部分集合グ
    ループに対して、該部分集合グループ内の2個の部分集
    合は、現在状態から前記第1範疇内の次状態への状態遷
    移と結び付けられ、前記部分集合グループ内の残りの2
    個の部分集合は、現在状態から前記第2範疇内の次状態
    への状態遷移に結び付けられ、 前記装置は、 前記信号を受信する手段と、 受信信号から入力ビット列を回復する手段(200,2
    02,204,206,208)とを有することを特徴
    とする受信装置。
  14. 【請求項14】 前記信号の生成は、 トレリス符号化前に、前記入力ビットの前記第1部分の
    選択入力ビットを差分符号化するステップをさらに有す
    ることを特徴とする請求項13に記載の装置。
  15. 【請求項15】 前記レート4/5のトレリス符号器
    は、64個の状態を有する有限状態機械であることを特
    徴とする請求項13に記載の装置。
  16. 【請求項16】 前記レート4/5のトレリス符号器
    は、信号点配置の90度、180度および270度の回
    転に対して不変であることを特徴とする請求項13に記
    載の装置。
  17. 【請求項17】 第1ないし第6遅延素子、第1および
    第2AND機能、ならびに第1ないし第8排他的OR機
    能を有するトレリス符号器において、 前記符号器は、各信号期間中に、4個の入力ビットを受
    信して該4個の入力ビットおよび第5ビットを出力し、
    該第5ビットは第6遅延素子から出力され、 各遅延素子による遅延は各信号期間の継続時間に等し
    く、 第1入力ビットと、第1AND機能の出力は、第1排他
    的OR機能に入力され、 第4入力ビットと、第3排他的OR機能の出力は、第2
    排他的OR機能に入力され、 第2AND機能の出力と、第4排他的OR機能の出力
    は、第3排他的OR機能に入力され、 第1遅延素子の出力と、第2遅延素子の出力は、第4排
    他的OR機能に入力され、 第1排他的OR機能の出力と、第4排他的OR機能の出
    力と、第4遅延素子の出力は、第5排他的OR機能に入
    力され、 第3入力ビットと、第2遅延素子の出力は、第6排他的
    OR機能に入力され、 第6排他的OR機能の出力と、第3遅延素子の出力は、
    第7排他的OR機能に入力され、 第2入力ビットと、第3遅延素子の出力と、第5遅延素
    子の出力は、第8排他的OR機能に入力され、 第2入力ビットと、第3遅延素子の出力は、第1AND
    機能に入力され、 第2排他的OR機能の出力は、第1遅延素子に入力さ
    れ、 第5排他的OR機能の出力は、第2遅延素子に入力さ
    れ、 第7排他的OR機能の出力は、第3遅延素子に入力さ
    れ、 第3遅延素子の出力は、第4遅延素子に入力され、 第6遅延素子の出力は、第5遅延素子に入力され、 第8排他的OR機能の出力は、第6遅延素子に入力され
    ることを特徴とするトレリス符号器。
  18. 【請求項18】 信号伝送用のモデムに含まれることを
    特徴とする請求項17に記載のトレリス符号器。
  19. 【請求項19】 前記モデムはデータモデムであること
    を特徴とする請求項18に記載のトレリス符号器。
  20. 【請求項20】 前記モデムはファックスモデムである
    ことを特徴とする請求項18に記載のトレリス符号器。
  21. 【請求項21】 第1ないし第4入力ビットに応答して
    1個の冗長ビットを生成するトレリス符号器において、 前記冗長ビットは、第1および第2AND機能ならびに
    第1ないし第8排他的OR機能の関数である信号に等し
    く、第8排他的OR機能を遅延したものであり、 第1排他的OR機能は、第1入力ビットと、第1AND
    機能との関数であり、 第2排他的OR機能は、第4入力ビットと、第3排他的
    OR機能との関数であり、 第3排他的OR機能は、第2AND機能と、第4排他的
    OR機能との関数であり、 第4排他的OR機能は、第2排他的OR機能を遅延した
    ものと、第5排他的OR機能を遅延したものとの関数で
    あり、 第6排他的OR機能は、第3入力ビットと、第5排他的
    OR機能を遅延したものとの関数であり、 第7排他的OR機能は、第6排他的OR機能と、第7排
    他的OR機能を遅延したものとの関数であり、 第5排他的OR機能は、第1排他的OR機能と、第4排
    他的OR機能と、第7排他的OR機能を遅延したものを
    遅延したものとの関数であり、 第8排他的OR機能は、第2入力ビットと、第7排他的
    OR機能を遅延したものと、前記冗長ビットを遅延した
    ものとの関数であり、 第1AND機能は、第2入力ビットと、第7排他的OR
    機能を遅延したものとの関数であり、 第2AND機能は、第6排他的OR機能と、第7排他的
    OR機能を遅延したものとの関数であり、 各遅延は、所定の信号期間に等しいことを特徴とするト
    レリス符号器。
  22. 【請求項22】 有限状態機械を有するトレリス符号器
    において、 前記有限状態機械の各進行ごとに、該有限状態機械は、
    4個のビットI4n′、I3n′、I2nおよびI1nを受
    け取り、少なくとも1つのビットY0nを出力し、 各反復において、前記有限状態機械の現在の内部状態W
    nW5nW4nW3nW2nW1nを次の状態W6n+2W5
    n+2W4n+2W3n+2W2n+2W1n+2に、関係式 Y0n=W6n W1n+2=W5n W2n+2=W6n W3n+2=I1n W3n W4n [W5n AND
    (I2n W4n)] W4n+2=I4nW1n W3n W4n [W5n
    ND I3n′] W5n+2=I2n W4n W5n W6n+2=I3nW2n W5n(以上、は排他的論
    理和を表す) に従って更新することを特徴とするトレリス符号器。
  23. 【請求項23】 信号伝送用のモデムに含まれることを
    特徴とする請求項22に記載のトレリス符号器。
  24. 【請求項24】 前記モデムはデータモデムであること
    を特徴とする請求項23に記載のトレリス符号器。
  25. 【請求項25】 前記モデムはファックスモデムである
    ことを特徴とする請求項23に記載のトレリス符号器。
JP06093917A 1993-04-09 1994-04-08 改良型多次元トレリス符号化通信システム Expired - Lifetime JP3088238B2 (ja)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US4584693A 1993-04-09 1993-04-09
US049739 1993-04-19
US045846 1993-04-19
US08/049,739 US5418798A (en) 1993-04-09 1993-04-19 Multidimensional trellis-coded communication system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0730592A JPH0730592A (ja) 1995-01-31
JP3088238B2 true JP3088238B2 (ja) 2000-09-18

Family

ID=26723257

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP06093917A Expired - Lifetime JP3088238B2 (ja) 1993-04-09 1994-04-08 改良型多次元トレリス符号化通信システム

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5418798A (ja)
EP (1) EP0619666B1 (ja)
JP (1) JP3088238B2 (ja)
CA (1) CA2115946C (ja)
DE (1) DE69431772T2 (ja)

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0545581B1 (en) * 1991-12-06 1999-04-21 National Semiconductor Corporation Integrated data processing system including CPU core and parallel, independently operating DSP module
US5995539A (en) * 1993-03-17 1999-11-30 Miller; William J. Method and apparatus for signal transmission and reception
US5848102A (en) * 1993-06-04 1998-12-08 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for encoding/decoding QAM trellis coded data
US5600676A (en) * 1993-07-06 1997-02-04 Ericsson Ge Mobile Communications Inc. Modulation scheme with low envelope variation for mobile radio by constraining a maximum modulus of a differential phase angle
JPH07245635A (ja) * 1994-03-04 1995-09-19 Sony Corp 信号点マッピング方法および信号点検出方法
US5508752A (en) * 1994-04-12 1996-04-16 Lg Electronics Inc. Partial response trellis decoder for high definition television (HDTV) system
US5659578A (en) * 1994-11-23 1997-08-19 At&T Wireless Services, Inc. High rate Reed-Solomon concatenated trellis coded 16 star QAM system for transmission of data over cellular mobile radio
US5675590A (en) * 1994-11-23 1997-10-07 At&T Wireless Services, Inc. Cyclic trellis coded modulation
US6889356B1 (en) 1994-11-23 2005-05-03 Cingular Wireless Ii, Llc Cyclic trellis coded modulation
US5621761A (en) * 1994-12-09 1997-04-15 General Instrument Corporation Of Delaware Rotationally invariant trellis coding incorporating transparent binary convolutional codes
US5926508A (en) * 1995-02-21 1999-07-20 Koos Technical Services, Inc. Communication scheme using non-coherent frequency detection of trellis-based coding of plural transmission frequencies per baud
JPH11500882A (ja) * 1995-06-08 1999-01-19 フィリップス エレクトロニクス エヌ ベー 位相変調器及び周波数逓倍器を備えた送信器を用いる伝送システム
JP3399725B2 (ja) * 1995-10-31 2003-04-21 富士通株式会社 非同期転送モード用マルチメディア無線通信システム
US6115427A (en) * 1996-04-26 2000-09-05 At&T Corp. Method and apparatus for data transmission using multiple transmit antennas
US5809081A (en) * 1996-05-20 1998-09-15 Mitel Semiconductor Americas Inc. System and method for encoding data such that after precoding the data has a pre-selected parity structure
US6031873A (en) * 1996-06-24 2000-02-29 3Com Corporation Nested shell mapping
US6538986B2 (en) * 1996-09-02 2003-03-25 Stmicroelectronics N.V. Data transmission system and method using nQAM constellation with a control channel superimposed on a user data channel
US5953376A (en) * 1996-09-26 1999-09-14 Lucent Technologies Inc. Probabilistic trellis coded modulation with PCM-derived constellations
US5907581A (en) * 1996-09-27 1999-05-25 International Business Machines Corporation Two-dimensional low-pass filtering code apparatus and method
US6185258B1 (en) 1997-09-16 2001-02-06 At&T Wireless Services Inc. Transmitter diversity technique for wireless communications
CA2276207C (en) 1997-10-31 2003-02-18 At&T Wireless Services, Inc. Low complexity maximum likelihood detection of concatenated space codes for wireless applications
US6088408A (en) 1998-11-06 2000-07-11 At & T Corp. Decoding for generalized orthogonal designs for space-time codes for wireless communication
US6188736B1 (en) * 1997-12-23 2001-02-13 At&T Wireless Svcs. Inc. Near-optimal low-complexity decoding of space-time codes for fixed wireless applications
EP1056251A4 (en) * 1998-02-12 2002-11-06 Fujitsu Ltd MULTI-DIMENSIONAL CODING, METHOD AND DEVICE THEREFOR
US6459740B1 (en) 1998-09-17 2002-10-01 At&T Wireless Services, Inc. Maximum ratio transmission
EP1224783A2 (en) * 2000-04-06 2002-07-24 Lucent Technologies Inc. Upstream data transmission
US6591395B1 (en) * 2000-06-18 2003-07-08 Silicon Integrated Systems Corporation Memory reduction techniques in a viterbi decoder
US20060203927A1 (en) * 2001-03-27 2006-09-14 Aware, Inc. Systems and methods for implementing receiver transparent Q-mode
US6735264B2 (en) 2001-08-31 2004-05-11 Rainmaker Technologies, Inc. Compensation for non-linear distortion in a modem receiver
US7173966B2 (en) * 2001-08-31 2007-02-06 Broadband Physics, Inc. Compensation for non-linear distortion in a modem receiver
CN107040492A (zh) * 2017-06-07 2017-08-11 重庆邮电大学 一种基于8‑qam信号的ldpc码新颖编码调制方案

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4562426A (en) * 1982-11-08 1985-12-31 Codex Corporation Symbol coding apparatus
US4713817A (en) * 1985-04-25 1987-12-15 Codex Corporation Multidimensional, convolutionally coded communication systems
US4873701A (en) * 1987-09-16 1989-10-10 Penril Corporation Modem and method for 8 dimensional trellis code modulation
US4891823A (en) * 1988-10-26 1990-01-02 General Datacomm Inc. Channel encoder for generating rotationally invariant trellis codes
DE69121829T2 (de) * 1990-10-09 1997-03-20 Philips Electronics Nv Kodier/Dekodier-Einrichtung und Verfahren für durch kodierte Modulation übertragene, digitale Signale

Also Published As

Publication number Publication date
CA2115946C (en) 1998-10-27
US5418798A (en) 1995-05-23
DE69431772T2 (de) 2003-09-04
EP0619666A3 (en) 1997-11-19
DE69431772D1 (de) 2003-01-09
EP0619666B1 (en) 2002-11-27
EP0619666A2 (en) 1994-10-12
CA2115946A1 (en) 1994-10-10
JPH0730592A (ja) 1995-01-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3088238B2 (ja) 改良型多次元トレリス符号化通信システム
US5548615A (en) Methods and apparatus for rotationally invariant multilevel coding
JP2665091B2 (ja) 符号化変調方法および装置
JP3115735B2 (ja) データ送受信装置および方法
US5706312A (en) Trellis coded modulation employing lower dimensionality convolutional encoder
JPH028503B2 (ja)
US4483012A (en) Differentially convolutional channel coding with expanded set of signalling alphabets
JP2801481B2 (ja) チャネル符号化装置および方法
EP0200505B1 (en) Apparatus for transmitting streams of information bits and methods for estimating the most likely sequence sent
JP3286356B2 (ja) フェージングチャネル用多次元トレリスコード化変調方法及び装置
US5029185A (en) Coded modulation for mobile radio
US4562426A (en) Symbol coding apparatus
JPH06292161A (ja) 情報通信装置
JPH0514420A (ja) シリアル信号伝送装置
US4896353A (en) Apparatus for fast decoding of a non-linear code
JPS6113821A (ja) 情報の符号化装置
US5805613A (en) Methods for efficient bounded-distance decoding of the Hexacode and associated decoders for the Leech Lattice and the Golay code
US5982818A (en) Method for implementing trellis codes for ISI channels
JP2779973B2 (ja) 変調方式用トレリスコーディング
US4831635A (en) Trellis codes with spectral nulls
EP4142229A1 (en) System and method for transition encoding with flexible word-size
US3831145A (en) Multilevel data transmission systems
JPH08242264A (ja) 入力変調信号の復号化装置
Lin et al. Fully phase transparent multidimensional trellis-coded MPSK
ISAKA et al. Tradeoffs between error performance and decoding complexity in multilevel 8-PSK codes with UEP capabilities and multistage decoding

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080714

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090714

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100714

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100714

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110714

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120714

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120714

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130714

Year of fee payment: 13

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term