JP3165150B2 - エラーバースト検出 - Google Patents
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- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M13/00—Coding, 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
- H03M13/37—Decoding methods or techniques, not specific to the particular type of coding provided for in groups H03M13/03 - H03M13/35
- H03M13/39—Sequence estimation, i.e. using statistical methods for the reconstruction of the original codes
- H03M13/41—Sequence estimation, i.e. using statistical methods for the reconstruction of the original codes using the Viterbi algorithm or Viterbi processors
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
- H04L1/004—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using forward error control
- H04L1/0045—Arrangements at the receiver end
- H04L1/0054—Maximum-likelihood or sequential decoding, e.g. Viterbi, Fano, ZJ algorithms
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Probability & Statistics with Applications (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Artificial Intelligence (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Error Detection And Correction (AREA)
- Detection And Prevention Of Errors In Transmission (AREA)
- Radio Transmission System (AREA)
- Noise Elimination (AREA)
- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 発明の背景 発明の分野 本発明は、デジタル方式でコード化された情報、特
に、それに限定するものではないがデジタル方式でコー
ド化されたスピーチにおけるエラーバーストの発生の評
価に関する。
に、それに限定するものではないがデジタル方式でコー
ド化されたスピーチにおけるエラーバーストの発生の評
価に関する。
従来技術の説明 データがビットあるいはエラー補正コードのようなエ
ラー保護方式を使用せずに送信されるとき、それは任意
の特定のビットが正確に受信されたか否かを受信機にお
いて伝えることができない。このような方式が使用され
る場合、エラーバースト検出は可能であるが、エラーの
発生が対処できる限度を越える場合には失敗する。両方
の場合において、個々のビットエラーの検出が不可能で
あることは自明である。しかしながら、多くのタイプの
チャンネルにおいてエラーは相関される、すなわちエラ
ーがバーストにおいて発生する傾向がある。本発明の目
的は発生されるエラーが高い確率である受信の周期を識
別すること、換言すると、バーストの発生および持続時
間を推定することである。
ラー保護方式を使用せずに送信されるとき、それは任意
の特定のビットが正確に受信されたか否かを受信機にお
いて伝えることができない。このような方式が使用され
る場合、エラーバースト検出は可能であるが、エラーの
発生が対処できる限度を越える場合には失敗する。両方
の場合において、個々のビットエラーの検出が不可能で
あることは自明である。しかしながら、多くのタイプの
チャンネルにおいてエラーは相関される、すなわちエラ
ーがバーストにおいて発生する傾向がある。本発明の目
的は発生されるエラーが高い確率である受信の周期を識
別すること、換言すると、バーストの発生および持続時
間を推定することである。
それ故、１つの観点において、本発明は、 （ａ）１以上のビットおよびシンボルに対する信頼性を
示す尤度信号を各シンボルに対して生成するために変調
された信号を復調する手段と、 （ｂ）尤度信号を受信し、それぞれ第１の比較的エラー
のない状態および第２の比較的エラーしやすい状態に類
似する状態にあるチャンネルの確率を示す第１および第
２の確率信号を各シンボルに対して生成し、第１の確率
信号が尤度信号の関数であり、シンボルの少なくとも１
つおよび第１の記憶されたパラメータに関する第１およ
び第２の確率信号が状態間の移行の確率の推定を表し、
第２の確率信号が尤度信号の関数であり、シンボルの少
なくとも１つおよび第２の記憶されたパラメータに関す
る第１および第２の確率信号が状態間の移行の確率の推
定を表している制御手段と、 （ｃ）第１および第２の確率信号の相対的な大きさに依
存して、チャンネルの状態を示す決定信号を生成する比
較手段とを具備しているデジタル方式でコード化された
信号を搬送する送信チャンネル変調信号によって受信す
る装置を提供する。
示す尤度信号を各シンボルに対して生成するために変調
された信号を復調する手段と、 （ｂ）尤度信号を受信し、それぞれ第１の比較的エラー
のない状態および第２の比較的エラーしやすい状態に類
似する状態にあるチャンネルの確率を示す第１および第
２の確率信号を各シンボルに対して生成し、第１の確率
信号が尤度信号の関数であり、シンボルの少なくとも１
つおよび第１の記憶されたパラメータに関する第１およ
び第２の確率信号が状態間の移行の確率の推定を表し、
第２の確率信号が尤度信号の関数であり、シンボルの少
なくとも１つおよび第２の記憶されたパラメータに関す
る第１および第２の確率信号が状態間の移行の確率の推
定を表している制御手段と、 （ｃ）第１および第２の確率信号の相対的な大きさに依
存して、チャンネルの状態を示す決定信号を生成する比
較手段とを具備しているデジタル方式でコード化された
信号を搬送する送信チャンネル変調信号によって受信す
る装置を提供する。
本発明の別の観点においては、 （ａ）シンボルの状態に対応する１以上のビットおよび
シンボルの状態が正しい確率を示す尤度信号を受信され
たシンボルに対して生成するために変調された信号を復
調する手段と、 （ｂ）シンボルおよび他のシンボルに対する尤度信号の
関数としてシンボルが間違っているかどうかを示す決定
信号を受信されたシンボルに対して生成する手段と、 （ｃ）出力スピーチ信号を生成するためにシンボルに対
応するビットのみを処理することができるスピーチ復調
手段とを具備しているデジタル方式でコード化されたス
ピーチ信号を搬送する変調された信号を復調する装置が
提供される。
シンボルの状態が正しい確率を示す尤度信号を受信され
たシンボルに対して生成するために変調された信号を復
調する手段と、 （ｂ）シンボルおよび他のシンボルに対する尤度信号の
関数としてシンボルが間違っているかどうかを示す決定
信号を受信されたシンボルに対して生成する手段と、 （ｃ）出力スピーチ信号を生成するためにシンボルに対
応するビットのみを処理することができるスピーチ復調
手段とを具備しているデジタル方式でコード化されたス
ピーチ信号を搬送する変調された信号を復調する装置が
提供される。
本発明のさらに別の観点においては、 （ｉ）一連の変調されたシンボルを受信し、 （ii）シンボルに対する信号の信頼性を示す尤度信号を
各シンボルに対して生成し、 （iii）第１の確率信号が尤度信号の関数であり、シン
ボルおよび第１の記憶されたパラメータの少なくとも１
つに対する第１および第２の確率信号が状態間の移行の
確率の推定を表し、第２の確率信号が尤度信号の関数で
あり、シンボルおよび第２の記憶されたパラメータの少
なくとも１つに対する第１および第２の確率信号が状態
間の移行の確率の推定を表しており、それぞれ第１の比
較的エラーのない状態および第２の比較的エラーしやす
い状態と類似する状態にあるチャンネルの確率を示す第
１および第２の確率信号を各シンボルに生成し、 （iv）チャンネルの状態を示す決定信号を第１および第
２の信号の相対的な大きさに依存して生成することを特
徴としている変調されたデジタル信号を受信する方法を
提供する。
各シンボルに対して生成し、 （iii）第１の確率信号が尤度信号の関数であり、シン
ボルおよび第１の記憶されたパラメータの少なくとも１
つに対する第１および第２の確率信号が状態間の移行の
確率の推定を表し、第２の確率信号が尤度信号の関数で
あり、シンボルおよび第２の記憶されたパラメータの少
なくとも１つに対する第１および第２の確率信号が状態
間の移行の確率の推定を表しており、それぞれ第１の比
較的エラーのない状態および第２の比較的エラーしやす
い状態と類似する状態にあるチャンネルの確率を示す第
１および第２の確率信号を各シンボルに生成し、 （iv）チャンネルの状態を示す決定信号を第１および第
２の信号の相対的な大きさに依存して生成することを特
徴としている変調されたデジタル信号を受信する方法を
提供する。
別の観点において、本発明は、 （ｉ）ビットシーケンスを生成するために入力信号を復
調し、 （ii）シンボルが正確に復調される確率を示す尤度信号
を各復調されたシンボルに対して生成し、 （iii）シンボルおよびシーケンスの他のシンボルに対
する尤度信号の関数として、シンボルが間違って復調さ
れているかどうかを示す信号を各シンボルに対して生成
し、 （iv）出力スピーチ信号を生成するためにシンボルから
得られるビットシーケンスのビットのみを処理すること
を特徴としているデジタル方式でコード化されたスピー
チ信号を搬送する変調された信号の復調方法を提供す
る。
調し、 （ii）シンボルが正確に復調される確率を示す尤度信号
を各復調されたシンボルに対して生成し、 （iii）シンボルおよびシーケンスの他のシンボルに対
する尤度信号の関数として、シンボルが間違って復調さ
れているかどうかを示す信号を各シンボルに対して生成
し、 （iv）出力スピーチ信号を生成するためにシンボルから
得られるビットシーケンスのビットのみを処理すること
を特徴としているデジタル方式でコード化されたスピー
チ信号を搬送する変調された信号の復調方法を提供す
る。
本発明のその他の観点は、請求の範囲において述べら
れる。
れる。
図面の簡単な説明 図１は、送信チャンネルの理論的なモデルを示し、 図２は、確率ｂと尤度１の間の関係をグラフで示し、 図３は、本発明による受信装置の１形式のブロック図
である。
である。
実施例 この実施例は、デジタルコードスピーチの受信に関す
る。スピーチは、通常のようにデジタル形式で送信され
る各フレームに対して１組のパラメータを生成するため
にフレームベースでコード化されると仮定される。典型
的なフレーム周期は20msである。送信されたビットはエ
ラー補正コードを使用してコード化されてもよく、保護
されなくてもよく、あるいは幾つかのビットは保護され
るが、その他のビットは保護されないでもよい。送信チ
ャンネルのエラーのバーストは、通常、保護されたビッ
トおよび保護されないビットの両方の崩壊を導く。スピ
ーチコーダにおける崩壊されたビットを復調する効果
は、実質的に容認できない。それ故、それはエラーバー
ストの開始および終了を推定することが提案され、崩壊
されたパラメータは先行するフレームからのパラメータ
によって置換され、極端な場合におけるデコーダの出力
は押さえられる。
る。スピーチは、通常のようにデジタル形式で送信され
る各フレームに対して１組のパラメータを生成するため
にフレームベースでコード化されると仮定される。典型
的なフレーム周期は20msである。送信されたビットはエ
ラー補正コードを使用してコード化されてもよく、保護
されなくてもよく、あるいは幾つかのビットは保護され
るが、その他のビットは保護されないでもよい。送信チ
ャンネルのエラーのバーストは、通常、保護されたビッ
トおよび保護されないビットの両方の崩壊を導く。スピ
ーチコーダにおける崩壊されたビットを復調する効果
は、実質的に容認できない。それ故、それはエラーバー
ストの開始および終了を推定することが提案され、崩壊
されたパラメータは先行するフレームからのパラメータ
によって置換され、極端な場合におけるデコーダの出力
は押さえられる。
推定に関するソース情報は、当然受信された信号であ
る。所定のビットあるいはシンボルはエラーが発生する
かどうか（あるいは、保護されたシステムにおいて検出
可能な数以上のエラーが発生するかどうか）を示すこと
はできないが、例えば直角位相振幅変調（QAM）システ
ムにおいて正確な所定のビットあるいはシンボルの尤度
１（ｔ）の表示を得ることは可能であり、QAM配置にお
ける最も近い点からの受信された信号の位相平面の距離
はこのような表示を与える。所望の尤度値の生成はビタ
ビ（Viterbi）イコライザあるいはビタビデコーダの使
用による既知の方法で達成されるので、さらに詳細には
説明しない。
る。所定のビットあるいはシンボルはエラーが発生する
かどうか（あるいは、保護されたシステムにおいて検出
可能な数以上のエラーが発生するかどうか）を示すこと
はできないが、例えば直角位相振幅変調（QAM）システ
ムにおいて正確な所定のビットあるいはシンボルの尤度
１（ｔ）の表示を得ることは可能であり、QAM配置にお
ける最も近い点からの受信された信号の位相平面の距離
はこのような表示を与える。所望の尤度値の生成はビタ
ビ（Viterbi）イコライザあるいはビタビデコーダの使
用による既知の方法で達成されるので、さらに詳細には
説明しない。
推定のために採用された手順はトレーニングシーケン
ス中に第１にチャンネルの統計の観察を含み、原則とし
てこれは実際に使用されるチャンネルであるが、実際に
は典型的なチャンネルにおけるこれらの試験を行うのに
さらに便利であり、全ての後続する受信に対してその結
果を使用する。実際に観察された尤度の値は、これらの
統計に照らして翻訳される。
ス中に第１にチャンネルの統計の観察を含み、原則とし
てこれは実際に使用されるチャンネルであるが、実際に
は典型的なチャンネルにおけるこれらの試験を行うのに
さらに便利であり、全ての後続する受信に対してその結
果を使用する。実際に観察された尤度の値は、これらの
統計に照らして翻訳される。
翻訳は、チャンネル特性の理論的なモデルの考えによ
って助成される。この実施例において使用されたモデル
は、推定コード用のGilbert氏によって提案された（「C
apacity of a Burst−Noise Channel」,Bell Sys.Techn
ical Journal,Sept 1960）２状態マルコフ（Markov）チ
ャンネルである。１つの良状態は低いエラー動作におけ
るチャンネルを表し、２つ目の「不良」状態はエラーバ
ースト中のエラーを表す。状態図は図１に示されてい
る。チャンネルは「良」（すなわち、低いエラー）状態
にあると仮定する。ビットはエラーである確率egを有す
るチャンネルによって送信され、モデルは良状態のまま
であるか、「不良」状態へ移行するかどうかを決定す
る。この説明では一時に１つのデータビットの伝送を仮
定するので、この決定は各ビットに対して行われる。単
一の送信されたシンボルが１以上のビットを搬送するシ
ステム（例えばQAMを使用する）において、決定は１シ
ンボルにつき１度行い、尤度１（ｔ）および下記に参照
されるエラー推定は１シンボルにつき１度得られる。エ
ラーバーストはまれであるので、「伝送」は通常良好な
状態のままであるように行われる（確率agg）。しかし
ながら、時折（確率１−agg＝agb）、チャンネルはエラ
ーの確率ebが非常に高い「不良」状態に移行する。モデ
ルはこの状態で移行確率abb,abgによって決定されるよ
うな１つ以上のビット周期を経過し、それが良状態に戻
るまで確率ebを有するエラーを生成する。移行確率（そ
の２つのみが独立である）はエラーバーストの平均持続
時間および周波数を決定する。このように不良状態（す
なわち、平均バースト長）の経過時間の平均持続時間は
次の通りである。
って助成される。この実施例において使用されたモデル
は、推定コード用のGilbert氏によって提案された（「C
apacity of a Burst−Noise Channel」,Bell Sys.Techn
ical Journal,Sept 1960）２状態マルコフ（Markov）チ
ャンネルである。１つの良状態は低いエラー動作におけ
るチャンネルを表し、２つ目の「不良」状態はエラーバ
ースト中のエラーを表す。状態図は図１に示されてい
る。チャンネルは「良」（すなわち、低いエラー）状態
にあると仮定する。ビットはエラーである確率egを有す
るチャンネルによって送信され、モデルは良状態のまま
であるか、「不良」状態へ移行するかどうかを決定す
る。この説明では一時に１つのデータビットの伝送を仮
定するので、この決定は各ビットに対して行われる。単
一の送信されたシンボルが１以上のビットを搬送するシ
ステム（例えばQAMを使用する）において、決定は１シ
ンボルにつき１度行い、尤度１（ｔ）および下記に参照
されるエラー推定は１シンボルにつき１度得られる。エ
ラーバーストはまれであるので、「伝送」は通常良好な
状態のままであるように行われる（確率agg）。しかし
ながら、時折（確率１−agg＝agb）、チャンネルはエラ
ーの確率ebが非常に高い「不良」状態に移行する。モデ
ルはこの状態で移行確率abb,abgによって決定されるよ
うな１つ以上のビット周期を経過し、それが良状態に戻
るまで確率ebを有するエラーを生成する。移行確率（そ
の２つのみが独立である）はエラーバーストの平均持続
時間および周波数を決定する。このように不良状態（す
なわち、平均バースト長）の経過時間の平均持続時間は
次の通りである。
ここで「時間」はビット周期の数として表されてい
る。同様に、バースト間の周期の平均持続時間は次の通
りであり、 バーストの平均反復周期はtb＋tgであるので、周波数は
次の通りである。
る。同様に、バースト間の周期の平均持続時間は次の通
りであり、 バーストの平均反復周期はtb＋tgであるので、周波数は
次の通りである。
以下にさらに詳細に説明されるように、モデルに対す
る移行確率およびエラー率eg,ehはトレーニングシーケ
ンスから決定される。
る移行確率およびエラー率eg,ehはトレーニングシーケ
ンスから決定される。
これらのパラメータが確立されると、実際の受信の受
信中の観察された尤度の値の翻訳の問題は、モデル状態
がいつでもチャンネルの現在の状態に最も近似するモデ
ル状態を決定するために観察された尤度を有するモデル
状態に相関するものとなる。
信中の観察された尤度の値の翻訳の問題は、モデル状態
がいつでもチャンネルの現在の状態に最も近似するモデ
ル状態を決定するために観察された尤度を有するモデル
状態に相関するものとなる。
まず、時間ｔにおいて観察された尤度１（ｔ）は２つ
の観測結果、すなわちチャンネルがそれぞれ良状態ある
いは不良状態にある観察された確率bgあるいはbbを形成
するために処理される。チャンネル統計が標準的な偏差
σg,σｂを有する平均値mg,mbについての尤度の値の通
常の分布を表すと仮定されると、確率は図２、あるいは
次のように示される。
の観測結果、すなわちチャンネルがそれぞれ良状態ある
いは不良状態にある観察された確率bgあるいはbbを形成
するために処理される。チャンネル統計が標準的な偏差
σg,σｂを有する平均値mg,mbについての尤度の値の通
常の分布を表すと仮定されると、確率は図２、あるいは
次のように示される。
その代りに、トレーニングシーケンスによる実際の統
計はそれらを計算する代りにｂの値に対する検索表を構
成するために使用されることもできる。mg,σｇ等の推
定、およびbh（ｔ）およびbg（ｔ）を決定する式（３）
および（４）の使用に代るものとして、それは確率のヒ
ストグラムを集めることもできる。これはトレーニング
シーケンス中に、１から１＋δ１までの尤度の各間隔に
関するバーストビット数nb（１−１＋δ１）および非バ
ーストビット数ng（１−１＋δ１）を数えることによっ
て行われ、次のように計算し、 その結果は検索表を形成するために記憶される。式
（３）および（４）の計算は、相対的な尤度範囲と対照
して表に記憶されるbg,bbの値を検索するステップによ
って置換される。
計はそれらを計算する代りにｂの値に対する検索表を構
成するために使用されることもできる。mg,σｇ等の推
定、およびbh（ｔ）およびbg（ｔ）を決定する式（３）
および（４）の使用に代るものとして、それは確率のヒ
ストグラムを集めることもできる。これはトレーニング
シーケンス中に、１から１＋δ１までの尤度の各間隔に
関するバーストビット数nb（１−１＋δ１）および非バ
ーストビット数ng（１−１＋δ１）を数えることによっ
て行われ、次のように計算し、 その結果は検索表を形成するために記憶される。式
（３）および（４）の計算は、相対的な尤度範囲と対照
して表に記憶されるbg,bbの値を検索するステップによ
って置換される。
この方法は良好な結果を与えるが、実際的な問題とし
てmb以下でmg以上の尤度の値がmbあるいはmgに等しい値
よりもそれぞれ悪いあるいは良い状態の低い確率を実際
には表さないことに注目され、所望ならば関係は点線に
よって示されるように変えられる。
てmb以下でmg以上の尤度の値がmbあるいはmgに等しい値
よりもそれぞれ悪いあるいは良い状態の低い確率を実際
には表さないことに注目され、所望ならば関係は点線に
よって示されるように変えられる。
bbとbgの間の相関およびモデルは、モデルが良状態あ
るいは不良状態にある確率pg（ｔ）,pb（ｔ）を定め、V
iterbiアルゴリズムを使用することによって実行され
る。
るいは不良状態にある確率pg（ｔ）,pb（ｔ）を定め、V
iterbiアルゴリズムを使用することによって実行され
る。
このプロセスにおいて、pb（０）,pg（０）はそれぞ
れ値0.5を有すると仮定される。
れ値0.5を有すると仮定される。
最大値ではなく２つの項の和が代りに使用されること
に注目すべきである。１つの項が通常支配するので実質
的な差は小さい。最大値の使用は対数ドメインにおいて
動作する時にさらに便利である。pg（ｔ）およびp
b（ｔ）の値は時間ｔで状態を確実に決定するために使
用され、出力インジケータＥが不良状態で１であり、良
状態で０である場合、次の通りである。
に注目すべきである。１つの項が通常支配するので実質
的な差は小さい。最大値の使用は対数ドメインにおいて
動作する時にさらに便利である。pg（ｔ）およびp
b（ｔ）の値は時間ｔで状態を確実に決定するために使
用され、出力インジケータＥが不良状態で１であり、良
状態で０である場合、次の通りである。
If pg（ｔ）＞pb（ｔ）の場合 Ｅ＝０ …（７） If pb（ｔ）＜pb（ｔ）の場合 Ｅ＝１ …（８） 計算を容易にするため、対数値で作業し、計算は負の
対数値に大文字を書込む（すなわち、pg＝−1n pg,Abg
＝−1n abg等）ことによって行い、式（２）乃至
（６）は次のようになる。
対数値に大文字を書込む（すなわち、pg＝−1n pg,Abg
＝−1n abg等）ことによって行い、式（２）乃至
（６）は次のようになる。
式（７）および（８）の不等式は当然逆にされる。
さらに、これは単一パスアルゴリズムであり、時間ｔ
におけるビットの結果はもっと後の時間における１
（ｔ）の観察された値を認めず、所望ならばビタビアル
ゴリズムは変換して使用される。
におけるビットの結果はもっと後の時間における１
（ｔ）の観察された値を認めず、所望ならばビタビアル
ゴリズムは変換して使用される。
トレーニングシーケンスにおいて得られるデータから
のagg,abb,agb,abg,mg,mb,σｇおよびσｂの導出につい
て以下説明する。採用された手順は通常のチャンネルに
よってデータを送ることであり、受信したとき受信され
たデータは送信されたデータと比較されるので、間違っ
て受信されたビットは識別される。
のagg,abb,agb,abg,mg,mb,σｇおよびσｂの導出につい
て以下説明する。採用された手順は通常のチャンネルに
よってデータを送ることであり、受信したとき受信され
たデータは送信されたデータと比較されるので、間違っ
て受信されたビットは識別される。
全体でｎ個のビットが送られると仮定する。受信され
たデータは、ビットがエラーバースト中（不良状態）に
受信されていると考えられ、エラーバースト間に受信さ
れると決定するために処理される。このため、エラーバ
ーストの構成を決定することが必要である。例えばバー
ストはエラーで始まり、エラーで終り、少なくとも２つ
のエラーを含み、エラー間の良好なビットはｘ個以下で
ある。ｘは通常10である。バーストの数ngは知られてお
り、これらのバーストに含まれるビットの数nbは数える
ことができる。バースト間に受信されるビットの数はng
＝ｎ−nbである。平均バースト長tbはnb/neであり、式
（１）より次のように得られる。
たデータは、ビットがエラーバースト中（不良状態）に
受信されていると考えられ、エラーバースト間に受信さ
れると決定するために処理される。このため、エラーバ
ーストの構成を決定することが必要である。例えばバー
ストはエラーで始まり、エラーで終り、少なくとも２つ
のエラーを含み、エラー間の良好なビットはｘ個以下で
ある。ｘは通常10である。バーストの数ngは知られてお
り、これらのバーストに含まれるビットの数nbは数える
ことができる。バースト間に受信されるビットの数はng
＝ｎ−nbである。平均バースト長tbはnb/neであり、式
（１）より次のように得られる。
バースト間の平均の長さはtg＝ng/neであり、式
（２）より次のように得られる。
（２）より次のように得られる。
その代りに、エラー率によってチャンネルのエラー特
性を表すことはさらに便利である。チャンネルの平均エ
ラー率はｅであり、「良」状態においてはegであり、不
良状態においてはebであるとする。１つの状態あるいは
別の任意の瞬間における確率pb,pgを定める（pb＋pg＝
１）。
性を表すことはさらに便利である。チャンネルの平均エ
ラー率はｅであり、「良」状態においてはegであり、不
良状態においてはebであるとする。１つの状態あるいは
別の任意の瞬間における確率pb,pgを定める（pb＋pg＝
１）。
ｅ＝egpg＋ebpb＝egpg＋eb（１−pg） pg（eg−eb）＝ｅ−eb egがｅおよびebと比較して小さい場合、近似的に abbおよびaggがわかる。
mg,σg,mbおよびσｂを推定するため、以下の式が使
用される。
用される。
その代りに、それぞれエラーがないときおよびエラー
が存在するときの観察された尤度は、バーストおよび非
バースト期間中の尤度に近似する。
が存在するときの観察された尤度は、バーストおよび非
バースト期間中の尤度に近似する。
ここでncは正確に受信されたビット数である。
ここでn1は正しくない受信されたビット数である。
agg,agb,abb,abg,Mg,σg,Mb,σｂの導出が記載されて
おり、１組のパラメータを与える。しかしながら、所望
な特性を達成するためにこれらのパラメータを調整する
ことは適切である。例えば、何もないエラーバーストの
識別と発生したバーストの識別の失敗の間のトレードオ
フは明らかに存在し、スピーチシステムに関しては前者
に特性を片寄られることが望ましい。
おり、１組のパラメータを与える。しかしながら、所望
な特性を達成するためにこれらのパラメータを調整する
ことは適切である。例えば、何もないエラーバーストの
識別と発生したバーストの識別の失敗の間のトレードオ
フは明らかに存在し、スピーチシステムに関しては前者
に特性を片寄られることが望ましい。
したがって、パラメータは順番にそれぞれ独立な値に
調整させ、試験シーケンス中の効果を観察することによ
って最適にされる。
調整させ、試験シーケンス中の効果を観察することによ
って最適にされる。
図３は、無線リンクによって送信されるデジタルスピ
ーチ信号用の受信機のブロック図である。アンテナ１で
受信された信号は、RFおよび復調回路２および等化器３
を介してビタビの柔軟な決定デコーダ４に伝達される。
後者は復調されたビットの出力および各ビットの尤度の
値を与える第２の出力を有する（装置２がビタビ等化器
である場合、これは尤度の値を生成する）。尤度の値は
図２のグラフによって定められるように記憶された値を
含む検索表５をアドレスするために使用され、対数値Bg
（ｔ）,Bb（ｔ）を与えるために読出される。
ーチ信号用の受信機のブロック図である。アンテナ１で
受信された信号は、RFおよび復調回路２および等化器３
を介してビタビの柔軟な決定デコーダ４に伝達される。
後者は復調されたビットの出力および各ビットの尤度の
値を与える第２の出力を有する（装置２がビタビ等化器
である場合、これは尤度の値を生成する）。尤度の値は
図２のグラフによって定められるように記憶された値を
含む検索表５をアドレスするために使用され、対数値Bg
（ｔ）,Bb（ｔ）を与えるために読出される。
計算装置６はこれらの値を受信し、式（11）および
（12）によって確率Pg（ｔ）,Pb（ｔ）を計算する。
（12）によって確率Pg（ｔ）,Pb（ｔ）を計算する。
１ビットの期間の遅延ライン601,602は前のビット対
数確率Pg（ｔ−１）,Pb（ｔ−１）をそれぞれ供給し、
それに加算器603および604によって対数移行確率Agg,A
bgが加算される。２つの合計は２つの合計の小さい方を
選択するために電子切替えスイッチ606を制御する比較
器605で比較され、さらに比較器607で（記憶装置５から
の）Bg（ｔ）に加算される。この加算器の出力は現在の
ビット対数確率Pg（ｔ）を表す。同様に、加算器613,61
4,617、比較器615およびスイッチ616は式（12）によっ
て対数確率Pb（ｔ）を得るために作用する。２つの値Pg
（ｔ）,Pb（ｔ）は、次のビットに対してフィードバッ
クする遅延ライン601,602の入力、および出力ＥがP
b（ｔ）≧Pg（ｔ）およびゼロであるときは数値１であ
る比較器620に導かれる。
数確率Pg（ｔ−１）,Pb（ｔ−１）をそれぞれ供給し、
それに加算器603および604によって対数移行確率Agg,A
bgが加算される。２つの合計は２つの合計の小さい方を
選択するために電子切替えスイッチ606を制御する比較
器605で比較され、さらに比較器607で（記憶装置５から
の）Bg（ｔ）に加算される。この加算器の出力は現在の
ビット対数確率Pg（ｔ）を表す。同様に、加算器613,61
4,617、比較器615およびスイッチ616は式（12）によっ
て対数確率Pb（ｔ）を得るために作用する。２つの値Pg
（ｔ）,Pb（ｔ）は、次のビットに対してフィードバッ
クする遅延ライン601,602の入力、および出力ＥがP
b（ｔ）≧Pg（ｔ）およびゼロであるときは数値１であ
る比較器620に導かれる。
デマルチプレクサ７はビタビデコーダ４からデータ出
力を受信し、スピーチフレーム用のコード化されたスピ
ーチパラメータを表している出力に受信されたビットを
フォーマット化する。それは計算装置６から単一のビッ
トバースト推定値Ｅを受信し、設定される場合、パラメ
ータの１以上のビット（あるいは、さらに上位桁のビッ
トの選択的に１以上のビット）が高い確率でエラーを有
すると判断される（すなわち、Ｅ＝１）ことを示す各パ
ラメータに有効ビットを追加する。
力を受信し、スピーチフレーム用のコード化されたスピ
ーチパラメータを表している出力に受信されたビットを
フォーマット化する。それは計算装置６から単一のビッ
トバースト推定値Ｅを受信し、設定される場合、パラメ
ータの１以上のビット（あるいは、さらに上位桁のビッ
トの選択的に１以上のビット）が高い確率でエラーを有
すると判断される（すなわち、Ｅ＝１）ことを示す各パ
ラメータに有効ビットを追加する。
デマルチプレクサからの出力データは、各スピーチパ
ラメータに関する電子切替えスイッチ81a,81b等および
記憶装置82a,82b等を有する選択装置８に送られる。動
作は１つのパラメータに関して説明され、その他のパラ
メータに関しては同じである。通常、各スピーチフレー
ム期間でスイッチ81aは出力に関してデマルチプレクサ
７から受信されたスピーチパラメータを選択する。しか
しながら、有効ビットがスイッチを設定する場合、パラ
メータを排除して記憶装置82aから先行フレームからの
対応しているパラメータに置換する。スイッチ81aの出
力は記憶装置82aの入力にフィードバックされるので、
新しい（有効な）パラメータあるいは先行した記憶装置
の内容は次のフレームのための記憶装置に入力される。
この方法で、記憶装置は常に問題のパラメータに関する
最新の有効な受信された値を含む。代用されたパラメー
タは、出力10でスピーチ信号を生成するためにスイッチ
81a,81b等の出力からパラメータを復調するスピーチデ
コーダ９に供給される。
ラメータに関する電子切替えスイッチ81a,81b等および
記憶装置82a,82b等を有する選択装置８に送られる。動
作は１つのパラメータに関して説明され、その他のパラ
メータに関しては同じである。通常、各スピーチフレー
ム期間でスイッチ81aは出力に関してデマルチプレクサ
７から受信されたスピーチパラメータを選択する。しか
しながら、有効ビットがスイッチを設定する場合、パラ
メータを排除して記憶装置82aから先行フレームからの
対応しているパラメータに置換する。スイッチ81aの出
力は記憶装置82aの入力にフィードバックされるので、
新しい（有効な）パラメータあるいは先行した記憶装置
の内容は次のフレームのための記憶装置に入力される。
この方法で、記憶装置は常に問題のパラメータに関する
最新の有効な受信された値を含む。代用されたパラメー
タは、出力10でスピーチ信号を生成するためにスイッチ
81a,81b等の出力からパラメータを復調するスピーチデ
コーダ９に供給される。
非常に古いフレームからのパラメータの置換（エラー
バーストが継続した場合の）による不所望な影響を避け
るために、カウンタ83a,83b等は各パラメータに関する
連続して設定した有効ビットの数を数えるために含ま
れ、カウンタは現在のおよびＴ−１の直前の有効ビット
が設定されると常に活性出力を生成する。ここでＴはフ
レーム数のしきい値（例えば、５）である。任意のカウ
ンタが活性出力を生成すると、信号（オアゲート84を介
する）はこの状況が続く限りその出力を抑制するために
スピーチデコーダに導かれる。
バーストが継続した場合の）による不所望な影響を避け
るために、カウンタ83a,83b等は各パラメータに関する
連続して設定した有効ビットの数を数えるために含ま
れ、カウンタは現在のおよびＴ−１の直前の有効ビット
が設定されると常に活性出力を生成する。ここでＴはフ
レーム数のしきい値（例えば、５）である。任意のカウ
ンタが活性出力を生成すると、信号（オアゲート84を介
する）はこの状況が続く限りその出力を抑制するために
スピーチデコーダに導かれる。
装置は専用のハードウェアに関して説明されている
が、多くの機能がプログラム可能なLSI装置によって実
行されるということが認識されるであろう。
が、多くの機能がプログラム可能なLSI装置によって実
行されるということが認識されるであろう。
最後に、上記実施例は２状態モデルを使用している
が、２以上の状態を有するモデルも可能であることに注
目すべきである。例えば、３状態のモデルは、 （ｉ）比較的エラーのないチャンネルと、 （ii）比較的エラーしやすいチャンネルと、 （iii）受信された信号がない状態とに対応する状態を
有する。３つの状態は、（例えば）移動式無線受信機が
トンネルに入るとき、およびスピーチデコーダの出力が
抑制されるときに生じる。
が、２以上の状態を有するモデルも可能であることに注
目すべきである。例えば、３状態のモデルは、 （ｉ）比較的エラーのないチャンネルと、 （ii）比較的エラーしやすいチャンネルと、 （iii）受信された信号がない状態とに対応する状態を
有する。３つの状態は、（例えば）移動式無線受信機が
トンネルに入るとき、およびスピーチデコーダの出力が
抑制されるときに生じる。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−284013（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−192252（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−200852（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−51365（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04L 27/00 H04L 1/00
Claims (3)
- 【請求項１】デジタル方式でコード化された信号を搬送
する変調された信号を伝送チャンネルによって受信する
装置において、 （ａ）１以上のビットを各シンボルに対して生成する変
調された信号およびシンボルに関する信号の信頼性を示
す尤度信号（１（ｔ））を復調する手段（2,3,4）と、 （ｂ）尤度信号（１（ｔ））を受信し、それぞれ第１の
比較的エラーのない状態および第２の比較的エラーしや
すい状態に類似する状態にあるチャンネルの確率を示す
第１の確率信号（Pg（ｔ））および第２の確率信号（Pb
（ｔ））を対応するシンボルに対して生成し、第１の確
率信号（Pg（ｔ））が尤度信号（１（ｔ））の関数であ
り、シンボル（Pg（ｔ−１））,Pb（ｔ−１））の少な
くとも１つおよび第１の記憶されたパラメータ（Agg,A
bg）に関する第１および第２の確率信号が状態間の移行
の確率の推定を表し、第２の確率信号（Pb（ｔ））が尤
度信号（１（ｔ））の関数であり、シンボル（Pg（ｔ−
１））,Pb（ｔ−１））の少なくとも１つおよび第２の
記憶されたパラメータ（Abb,Agb）に関する第１および
第２の確率信号が状態間の移行の確率の推定を表してい
る制御手段（5,601−619）と、 （ｃ）第１および第２の確率信号の相対的な大きさに依
存して、チャンネルの状態を示す決定信号（Ｅ（ｔ））
を生成する比較手段（620）とを具備していることを特
徴とする受信装置。 - 【請求項２】エラー補正コードを使用する伝送に対し
て、復調手段がビタビデコーダ（４）を含み、ビタビデ
コーダが尤度信号（１（ｔ））を生成するように構成さ
れている請求項１記載の装置。 - 【請求項３】制御手段が第１および第２の確率信号をそ
れぞれ決定するのに使用される第１（Bg（ｔ））および
第２（Bb（ｔ））の導出された信号を尤度信号から生成
するように動作し、導出信号はそれぞれ第１および第２
の状態に関係している尤度信号の瞬間値の確率を表す請
求項１または２記載の装置。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB9105101.1 | 1991-03-11 | ||
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06505374A JPH06505374A (ja) | 1994-06-16 |
| JP3165150B2 true JP3165150B2 (ja) | 2001-05-14 |
Family
ID=10691345
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50583092A Expired - Fee Related JP3165150B2 (ja) | 1991-03-11 | 1992-03-11 | エラーバースト検出 |
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| EP (1) | EP0575422B1 (ja) |
| JP (1) | JP3165150B2 (ja) |
| AT (1) | ATE158681T1 (ja) |
| DE (1) | DE69222413T2 (ja) |
| DK (1) | DK0575422T3 (ja) |
| ES (1) | ES2109346T3 (ja) |
| GB (1) | GB9105101D0 (ja) |
| SG (1) | SG52316A1 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| WO1993022853A1 (en) * | 1992-04-27 | 1993-11-11 | The Commonwealth Of Australia | Optimum estimation of data and parameters for communication systems |
| FI96248C (fi) * | 1993-05-06 | 1996-05-27 | Nokia Mobile Phones Ltd | Menetelmä pitkän aikavälin synteesisuodattimen toteuttamiseksi sekä synteesisuodatin puhekoodereihin |
| JPH06334697A (ja) * | 1993-05-20 | 1994-12-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 誤り検出方法 |
| FI98164C (fi) * | 1994-01-24 | 1997-04-25 | Nokia Mobile Phones Ltd | Puhekooderin parametrien käsittely tietoliikennejärjestelmän vastaanottimessa |
| FI944739A (fi) | 1994-10-07 | 1996-04-08 | Nokia Telecommunications Oy | Häiriönpoistomenetelmä ja vastaanotin |
| US5710781A (en) * | 1995-06-02 | 1998-01-20 | Ericsson Inc. | Enhanced fading and random pattern error protection for dynamic bit allocation sub-band coding |
| JP2838994B2 (ja) * | 1995-12-27 | 1998-12-16 | 日本電気株式会社 | データ信号受信装置 |
| DE19825398A1 (de) * | 1998-05-27 | 1999-12-02 | Deutsche Telekom Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Übertragung digitalisierter Daten |
| WO2001093488A1 (en) * | 2000-05-29 | 2001-12-06 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Error detection and error concealment for encoded speech data |
Family Cites Families (5)
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|---|---|---|---|---|
| JPS6333028A (ja) * | 1986-07-26 | 1988-02-12 | Nec Corp | 信号検出方式 |
| US4802171A (en) * | 1987-06-04 | 1989-01-31 | Motorola, Inc. | Method for error correction in digitally encoded speech |
| GB2215567B (en) * | 1988-03-05 | 1992-11-18 | Plessey Co Plc | Improvements in or relating to equalisers |
| JP2960436B2 (ja) * | 1989-06-26 | 1999-10-06 | 株式会社日立製作所 | 非線形データ伝送システム用受信器 |
| SG44761A1 (en) * | 1991-01-09 | 1997-12-19 | Philips Electronics Uk Ltd | Signal transmission system |
-
1991
- 1991-03-11 GB GB919105101A patent/GB9105101D0/en active Pending
-
1992
- 1992-03-11 WO PCT/GB1992/000437 patent/WO1992016065A1/en active IP Right Grant
- 1992-03-11 SG SG1996002709A patent/SG52316A1/en unknown
- 1992-03-11 JP JP50583092A patent/JP3165150B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1992-03-11 DE DE69222413T patent/DE69222413T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1992-03-11 ES ES92906492T patent/ES2109346T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1992-03-11 AT AT92906492T patent/ATE158681T1/de not_active IP Right Cessation
- 1992-03-11 DK DK92906492.1T patent/DK0575422T3/da active
- 1992-03-11 EP EP92906492A patent/EP0575422B1/en not_active Expired - Lifetime
-
1993
- 1993-09-28 US US08/117,114 patent/US5416788A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| DE69222413T2 (de) | 1998-03-19 |
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| US5416788A (en) | 1995-05-16 |
| DK0575422T3 (da) | 1998-04-27 |
| DE69222413D1 (de) | 1997-10-30 |
| ATE158681T1 (de) | 1997-10-15 |
| GB9105101D0 (en) | 1991-04-24 |
| SG52316A1 (en) | 1998-09-28 |
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