JP3154580B2 - ディジタル伝送装置 - Google Patents
ディジタル伝送装置Info
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- JP3154580B2 JP3154580B2 JP03911993A JP3911993A JP3154580B2 JP 3154580 B2 JP3154580 B2 JP 3154580B2 JP 03911993 A JP03911993 A JP 03911993A JP 3911993 A JP3911993 A JP 3911993A JP 3154580 B2 JP3154580 B2 JP 3154580B2
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- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
- Transmission Systems Not Characterized By The Medium Used For Transmission (AREA)
Description
ステム等における高能率変調を行なうディジタル伝送装
置に関するものである。
ジタル伝送装置の構成を示すブロック図である。図4に
おいて、(a)が送信機で、(b)が受信機である。図
4(a)において、41は送信データ入力端である。4
2は送信データ入力端41から入力された送信データに
対する畳込み符号を行なう畳込み符号器(FEC)であ
る。43は畳込み符号器42の出力を2ビット単位でパ
ラレル出力するシリアル/パラレル変換器である。44
はシリアル/パラレル変換器43の出力を2ビット単位
で並び替えるシンボルインタリーバである。45はシン
ボルインタリーバ44の出力に対して図5に基づいた4
値重み付きインパルスを発生させる4値パルス発生器で
ある。46は4値パルス発生器45の出力に対してナイ
キスト帯域制限する送信フィルタである。47は送信フ
ィルタ46の出力と発振器48の出力とを掛け合わせて
出力するアナログ乗算器である。48は正弦波を発生す
る発振器である。49はアナログ乗算器47の出力を受
信機側に向けて送信する送信アンテナである。
のデータを受信する受信アンテナである。51は受信ア
ンテナ50からの受信データと発振器52からの出力と
を掛け合わせるアナログ乗算器である。52は正弦波を
出力する発振器である。53はアナログ乗算器51から
の出力に対してナイキスト帯域制限を行なう受信フィル
タである。54は受信フィルタ53の出力から識別点信
号を選択するサンプラである。55はサンプラ54の出
力から4値重み付きインパルスを検出してインタリーブ
を解くシンボルデインタリーブである。56は各サンプ
ラ出力単位(シンボル単位)で尤度(ブランチメトリッ
ク)を計算するブランチメトリッック計算部である。5
7はブランチメトリック計算部56の出力に対して軟判
定ビタビ復号を行なう軟判定ビタビ復号器(DFEC)
である。58は復号結果を出力する受信データ出力端で
ある。
動作について説明する。図4において、まず送信データ
入力端41から4kb/sの送信データが入力される
と、畳込み符号器42は符号化を行ない、8kb/sの
データを出力する。シリアル/パラレル変換器43は、
畳込み符号器42のビットインタリーブ出力を2ビット
単位でパラレル出力し、シンボルインタリーバ44は、
2ビット単位でシンボルインタリーブを実行する。4値
パルス発生器45は、図5に基づいた4値重み付きイン
パルスを発生する。ルートナイキスト送信フィルタ46
は、この4値重み付きインパルスに対する帯域制限を行
なってアナログ信号を出力する。アナログ乗算器47
は、ルートナイキスト送信フィルタ46の出力と発振器
48からの正弦波出力とを掛け合わせて周波数変換を行
ない、その出力を送信アンテナ49から受信機に向けて
送信する。
れた信号は、アナログ乗算器51で発振器52からの正
弦波出力と掛け合わされて周波数変換された後、ルート
ナイキスト受信フィルタ53で高調波と帯域外雑音を抑
圧される。この受信フィルタ53の出力は、サンプラ5
4で識別点にてサンプルされ、上記4値重み付きインパ
ルスの振幅を検出する。シンボルインタリーバ55は、
上記重み付きインパルスの振幅値を並び替えてインタリ
ーブを解く。ブランチメトリック計算部56は、図6に
基づいて、サンプラ出力単位(シンボル単位)当たりの
各信号点からの距離の2乗の負の値をブランチメトリッ
ク(尤度)として計算する。ここで、図6はサンプラ出
力振幅の確立分布を示しており、それぞれの信号点に白
色ガウス雑音が受信機雑音として重畳している。この図
6によれば、振幅Aが受信された時の送信シンボルが
“−3”である場合の確からしさ、すなわち尤度を対数
表現で表わせば、信号点(−3)からの距離の2乗の負
の値になる。他のシンボル“−1”、“1”、“3”に
関する尤度も同様である。このようにしてシンボル単位
で計算したブランチメトリックに関し、軟判定ビタビ復
号器57は、ブランチメトリックを全ての送信シンボル
系列に関して加算してパスメトリックを求め、パスメト
リックが最大となる系列を復号値として出力し、受信デ
ータ出力端58から出力する。
伝送装置でも、軟判定最尤復号による高伝送品質を得る
ことができる。
来の4値振幅変調伝送装置では、軟判定復号の際、シン
ボル毎にブランチメトリックを計算するため、インタリ
ーブをシンボル単位で行なう必要があり、連続誤りの十
分な分散を行なうことができないという問題があった。
さらに、音声コーデックにより情報圧縮された音声デー
タのようにビット誤りを特に低減する必要のあるビット
とそれ以外のビットに振り分ける場合、偶数ビットが奇
数ビットよりも回線誤りを受けにくいという4値振幅変
調伝送路の特徴を生かしたビットインタリーブを行なう
ことができないという問題があった。
るものであり、多値変調伝送路の回線誤りの特徴を考慮
したビットインタリーブを行ない、かつビット単位でブ
ランチメトリックを計算することにより、ビットインタ
リーブの効果を保ちながら軟判定最尤復号を行なうこと
ができ、もって伝送品質の向上を図ることのできるディ
ジタル伝送装置を提供することを目的とする。
成するために、M(>2)値振幅変調またはM 2 (M>
2)値振幅位相変調を行なうディジタル伝送装置におい
て、受信機が、信号空間における受信シンボル振幅値の
確立分布関数を複数の信号点に関するエラー関数値の最
大値で近似し、この近似値を基に各受信シンボルに対す
る尤度値をビット単位で求める手段と、前記尤度値に関
してビット単位でデインタリーブを行なう手段と、前記
尤度値を逐次加算した値で最も尤度の高いパスを選択し
てディジタル情報を復号化する手段とを備えたものであ
る。
はM 2 (M>2)値振幅位相変調を行なうディジタル伝
送装置において、送信機が、送信ビットをクラス分けし
て、特に誤り耐性が必要となるクラスのビットを信号点
配置上誤りの少ないビット位置に振り分けるビットイン
タリーブ手段を備え、受信機が、信号空間における受信
シンボル振幅値の確立分布関数を複数の信号点に関する
エラー関数値の最大値で近似し、この近似値を基に各受
信シンボルに対する尤度値をビット単位で求める手段
と、前記尤度値に関してビット単位でデインタリーブを
行なう手段と、前記尤度値を逐次加算した値で最も尤度
の高いパスを選択してディジタル情報を復号化する手段
とを備えたものである。
より情報圧縮された音声データようにビット誤りを特に
低減する必要のあるビットとそれ以外のビットに振り分
ける場合、多値変調伝送路の回線誤りを受けやすいビッ
トと受けにくいビットをクラス分けしてビットインタリ
ーブを行なうことにより、伝送品質の向上を図ることが
できる。また、受信信号空間における受信シンボル振幅
値の確立分布関数を複数の信号点に関するエラー関数値
の最大値で近似することにより、ビット単位でブランチ
メトリックが計算できるようになり、ビットインタリー
ブの効果を保ちながら軟判定最尤復号できるため、さら
に伝送品質の向上を図ることができる。
調を行なうディジタル伝送装置の構成を示すブロック図
である。図1において、(a)が送信機で、(b)が受
信機である。図1(a)において、1は送信データ入力
端である。2は送信データ入力端1から入力された送信
データを、ビット誤りを特に低減する必要のあるクラス
1とそれ以外のクラス2に振り分けるスイッチである。
3はクラス1の送信データに対する畳込み符号を行なう
第1の畳込み符号器(FEC(1))、4はクラス2の
送信データに対する畳込み符号を行なう第2の畳込み符
号器(FEC(2))である。なお、本実施例では、第
1の畳込み符号器3と第2の畳込み符号器4の出力ビッ
ト数は等しいものとする。5は各畳込み符号器3、4の
出力に対してビットインタリーブを行なうビットインタ
リーバである。6はビットインタリーバ5の出力を2ビ
ット単位でパラレル出力するシリアル/パラレル変換器
である。7はシリアル/パラレル変換器6の出力に対し
て図2に基づいた4値重み付きインパルスを発生させる
4値パルス発生器である。8は4値パルス発生器7の出
力に対してナイキスト帯域制限する送信フィルタであ
る。9は送信フィルタ8の出力と発振器10の出力とを
掛け合わせるアナログ乗算器である。10は正弦波を発
生する発振器である。11はアナログ乗算器9の出力を
受信機側に向けて送信する送信アンテナである。
のデータを受信する受信アンテナである。13は受信ア
ンテナ12からの受信データと発振器14からの出力と
を掛け合わせるアナログ乗算器である。14は正弦波を
出力する発振器である。15はアナログ乗算器13から
の出力に対してナイキスト帯域制限を行なう受信フィル
タである。16はルートナイキスト受信フィルタ15の
出力から識別点信号を選択するサンプラである。17は
各ビット単位で尤度を計算するブランチメトリック計算
部である。18はブランチメトリックに関してビット単
位でデインタリーブを行なうブランチメトリックビット
デインタリーバである。19はクラス1のビットに対す
る軟判定ビタビ復号を行なう第1の軟判定ビタビ復号器
(DFEC(1))、20はクラス2のビットに対する
軟判定ビタビ復号を行なう第2の軟判定ビタビ復号器
(DFEC(2))である。21は各軟判定ビタビ復号
器19、20から出力されたクラス1とクラス2の信号
を多重化するためのスイッチである。22は多重化され
たデータを出力する受信データ出力端である。
送装置の動作について説明する。図1において、まず送
信データ入力端1から4kb/sの送信データが入力さ
れると、スイッチ2は、そのデータを第1の畳込み符号
器3および第2の畳込み符号器4に2kb/sずつに分
離して伝送する。第1の畳込み符号器3および第2の畳
込み符号器4は、それぞれ符号化を行ない、4kb/s
のデータを出力する。次いでビットインタリーバ5は、
それぞれのクラスのビットインタリーブを実行した後、
偶数ビットにクラス1、奇数ビットにクラス2のビット
を挿入しながら多重化して出力する。これは、図2に示
すように、XYの2ビットからなる入力コードのうち、
偶数ビットXは振幅Aの符号、奇数ビットYは振幅値を
表わすため、判別のためのしきい値が少ない偶数ビット
の回線誤りがYに比べて著しく少ないためである。次い
でシリアル/パラレル変換器6は、ビットインタリーバ
5の出力を2ビット単位でパラレル出力し、4値パルス
発生器7は、図2に基づいた4値重み付きインパルスを
発生させる。次いでルートナイキスト送信フィルタ8
が、この4値重み付きインパルスに対する帯域制限を行
なってアナログ信号を出力すると、アナログ乗算器9
は、これを発振器10からの正弦波出力と掛け合わせて
周波数変換を行ない、送信アンテナ11から受信機に向
けて送信する。
れた信号は、アナログ乗算器13で発振器14からの正
弦波出力と掛け合わされて周波数変換された後、ルート
ナイキスト受信フィルタ15で高調波と帯域外雑音を抑
圧される。この受信フィルタ15の出力は、サンプラ1
6で識別点にてサンプルされ、上記4値重み付きインパ
ルスの振幅を検出する。ブランチメトリック計算部17
は、図3に基づいて、サンプラ当たり以下のようなブラ
ンチメトリック(尤度)を計算する。
ており、それぞれの信号点に白色ガウス雑音が受信機雑
音として重畳している。通常、ブランチメトリックは、
振幅Aが受信された時の送信ビットが“0”である場合
と“1”である場合の確からしさ、すなわち尤度を対数
表現で表わすので、信号点からの距離の2乗になる。し
かし、図3(a)の第1ビットXについては、、X=0
およびX=1に対する分布が2つのガウス分布の和にな
るため、単純に距離の2乗で尤度を表わすことができな
い。そこで、本実施例では、2つのガウス分布の和をど
ちらか確率の大きい方のガウス分布で近似することに
し、それぞれX=0およびX=1の領域において振幅値
Aに近い信号点からの(−1)×(距離の2乗)を尤度
に適用している。なお、第2ビットYについても同様で
ある。
ランチメトリックに関し、ブランチメトリックビットデ
インタリーバ18は、クラス1とクラス2とに分離して
それぞれのインタリーブを解く。そして第1の軟判定ビ
タビ復号器19および第2の軟判定ビタビ復号器20
は、それぞれクラス1とクラス2のブランチメトリック
を全ての送信系列に関して加算してパスメトリックを求
め、パスメトリックが最大となる系列を復号値として出
力し、スイッチ21でクラス1とクラス2の信号を多重
化した後、受信データ出力端22から出力する。
ンチメトリックをビット単位で計算することができるの
で、送信機で伝送路の性質を考慮したビットインタリー
ブを行ない、かつその効果を保ちながらビット単位で軟
判定最尤復号でき、高伝送品質を得ることができる。な
お、上記実施例は、振幅変調を行なう伝送装置の例であ
るが、振幅位相変調を行なう伝送装置に対しても、本発
明を同様に適用することができる。
に、多値変調伝送路の回線誤りを受けやすいビットと受
けにくいビットを考慮したビットインタリーブを行なう
ことにより、伝送品質の向上を図ることができる。ま
た、受信信号空間における受信シンボル振幅値の確立分
布関数を複数の信号点に関するエラー関数値の最大値で
近似することにより、ビット単位でブランチメトリック
を計算し、ビットデインタリーブを行ないながら軟判定
最尤復号できるため、より一層の伝送品質の向上を図る
ことができる。さらに、個々の演算量を従来に比べて削
減できるため、装置の低消費電力化および低価格化を図
ることができる。
送装置の送信機のブロック図 (b)本発明の一実施例におけるディジタル伝送装置の
受信機のブロック図
号の信号点配置図
置と第1ビットに関する受信振幅の確立分布図 (b)同じく前記実施例における受信信号点配置と第2
ビットに関する受信振幅の確立分布図
信機のブロック図 (b)従来例におけるディジタル伝送装置の受信機のブ
ロック図
配置図
立分布図
めのスイッチ 3 第1の畳込み符号器(FEC(1)) 4 第2の畳込み符号器(FEC(2)) 5 ビットインタリーバ 6 シリアル/パラレル変換器 7 4値パルス発生器 8 ルートナイキスト送信フィルタ 9 アナログ乗算器 10 発振器 11 送信アンテナ 12 受信アンテナ 13 アナログ乗算器 14 発振器 15 ルートナイキスト受信フィルタ 16 識別点信号を選択するサンプラ 17 ブランチメトリック計算部 18 ブランチメトリックビットデインタリーバ 19 第1の軟判定ビタビ復号器(DEFEC(1)) 20 第2の軟判定ビタビ復号器(DEFEC(2)) 21 クラス1とクラス2の信号を多重化するためのス
イッチ 22 受信データ出力端
Claims (2)
- 【請求項1】 M(>2)値振幅変調またはM 2 (M>
2)値振幅位相変調を行なうディジタル伝送装置におい
て、受信機が、信号空間における受信シンボル振幅値の
確立分布関数を複数の信号点に関するエラー関数値の最
大値で近似し、この近似値を基に各受信シンボルに対す
る尤度値をビット単位で求める手段と、前記尤度値に関
してビット単位でデインタリーブを行なう手段と、前記
尤度値を逐次加算した値で最も尤度の高いパスを選択し
てディジタル情報を復号化する手段とを備えたディジタ
ル伝送装置。 - 【請求項2】 M(>2)値振幅変調またはM 2 (M>
2)値振幅位相変調を行なうディジタル伝送装置におい
て、送信機が、送信ビットをクラス分けして、特に誤り
耐性が必要となるクラスのビットを信号点配置上誤りの
少ないビット位置に振り分けるビットインタリーブ手段
を備え、受信機が、信号空間における受信シンボル振幅
値の確立分布関数を複数の信号点に関するエラー関数値
の最大値で近似し、この近似値を基に各受信シンボルに
対する尤度値をビット単位で求める手段と、前記尤度値
に関してビット単位でデインタリーブを行なう手段と、
前記尤度値を逐次加算した値で最も尤度の高いパスを選
択してディジタル情報を復号化する手段とを備えたディ
ジタル伝送装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03911993A JP3154580B2 (ja) | 1993-02-26 | 1993-02-26 | ディジタル伝送装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP03911993A JP3154580B2 (ja) | 1993-02-26 | 1993-02-26 | ディジタル伝送装置 |
Publications (2)
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JPH06252971A JPH06252971A (ja) | 1994-09-09 |
JP3154580B2 true JP3154580B2 (ja) | 2001-04-09 |
Family
ID=12544206
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP03911993A Expired - Fee Related JP3154580B2 (ja) | 1993-02-26 | 1993-02-26 | ディジタル伝送装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
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US6259744B1 (en) * | 1999-06-01 | 2001-07-10 | Motorola, Inc. | Method and apparatus for mapping bits to an information burst |
JP3506330B2 (ja) | 2000-12-27 | 2004-03-15 | 松下電器産業株式会社 | データ送信装置 |
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JP4904963B2 (ja) | 2006-07-21 | 2012-03-28 | 富士通株式会社 | 通信システム及び通信方法並びに送信機及び受信機 |
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-
1993
- 1993-02-26 JP JP03911993A patent/JP3154580B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH06252971A (ja) | 1994-09-09 |
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