JP3201962B2 - Variable data rate communication device - Google Patents

Variable data rate communication device

Info

Publication number
JP3201962B2
JP3201962B2 JP31259496A JP31259496A JP3201962B2 JP 3201962 B2 JP3201962 B2 JP 3201962B2 JP 31259496 A JP31259496 A JP 31259496A JP 31259496 A JP31259496 A JP 31259496A JP 3201962 B2 JP3201962 B2 JP 3201962B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rate
data
data rate
decoding
frame
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 - Fee Related
Application number
JP31259496A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH10145245A (en
Inventor
直彦 岩切
Original Assignee
株式会社ワイ・アール・ピー移動通信基盤技術研究所
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 株式会社ワイ・アール・ピー移動通信基盤技術研究所 filed Critical 株式会社ワイ・アール・ピー移動通信基盤技術研究所
Priority to JP31259496A priority Critical patent/JP3201962B2/en
Publication of JPH10145245A publication Critical patent/JPH10145245A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3201962B2 publication Critical patent/JP3201962B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/004Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using forward error control
    • H04L1/0045Arrangements at the receiver end
    • H04L1/0046Code rate detection or code type detection

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Error Detection And Correction (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、予め決められた送
信可能な複数のデータレートのうち、フレーム毎に選択
されたデータレートで通信を行うことのできる可変デー
タレート通信装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a variable data rate communication device capable of performing communication at a data rate selected for each frame among a plurality of predetermined data rates that can be transmitted.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、可変データレート伝送を行うに
は、一般的に何らかの方法で受信側に送信するデータの
データレート情報を知らせることが行われている。ま
た、移動通信の分野においては、可変データレート伝送
を行う場合に、受信側に送信するデータのデータレート
を知らせない伝送方法も知られている。たとえば、移動
通信の分野におけるDS(Direct Sequence)方式のス
ペクトル拡散を利用したCDMAセルラー電話システム
として米国で標準化されたIS−95では、通話チャン
ネルについてフレーム毎の音声符号化時に8kbps、
4kbps、2kbps、1kbpsの4つのデータレ
ートの中から音声エネルギーの強さに応じて20mse
cのフレーム毎に所定のデータレートを選択し、選択さ
れたデータレートの情報を受信側に知らせることなく送
信する。受信側では、8kbps,4kbpsのフレー
ムに付加されたCRCとフレーム毎に畳み込み符号化さ
れたシンボルをビタビ復号する際、得られる情報を基に
復調されたシンボルについて4つのデータレートのうち
最も送信された可能性の高いデータレートを選択する。
そして、該当するデータレートの復号データを出力する
といった可変データレート伝送が行われている。このよ
うな伝送方法では、データレート情報を受信側に送らな
くてもよいことから伝送レートの向上、制御の簡略化を
図ることができる。
2. Description of the Related Art Conventionally, in order to perform variable data rate transmission, generally, data rate information of data to be transmitted is notified to a receiving side by some method. Also, in the field of mobile communication, a transmission method that does not notify the data rate of data to be transmitted to a receiving side when performing variable data rate transmission is known. For example, IS-95 standardized in the United States as a CDMA cellular telephone system using the spread spectrum of the DS (Direct Sequence) system in the field of mobile communication, 8 kbps at the time of voice encoding for each frame for a speech channel,
20 msec from 4 kbps, 2 kbps and 1 kbps data rate according to the strength of voice energy
A predetermined data rate is selected for each frame of c, and information of the selected data rate is transmitted without notifying the receiving side. On the receiving side, when the CRC added to the 8 kbps and 4 kbps frames and the symbols convolutionally coded for each frame are Viterbi-decoded, the symbols transmitted demodulated based on the obtained information are transmitted most out of the four data rates. Choose a data rate that is likely to have
Then, variable data rate transmission such as outputting decoded data of a corresponding data rate is performed. In such a transmission method, since the data rate information does not have to be sent to the receiving side, the transmission rate can be improved and the control can be simplified.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したC
DMAセルラー電話システムでは、音声データを送るこ
とから1チャンネル当たりのデータレートが低く、その
データレートの1000倍程度の速度をもつマスター・
クロックを使用して、受信側においてフレーム毎に送信
された可能性がある4つのレートについてすべてのデー
タの復号を行った後、レート判定を行うようにしても単
一のビタビ復号器で処理することができる。しかしなが
ら、移動通信の分野では、音声や低速データ伝送を主体
としたサービス以外に、高速データ伝送を行うサービス
が検討されており、特に移動通信の場合では、データレ
ートを高速とすることができる装置の実現性、消費電力
の面から、マスター・クロックのレートはなるべく低い
ことが望まれている。
The above-mentioned C
In the DMA cellular telephone system, a data rate per channel is low because voice data is transmitted, and a master station having a speed of about 1000 times the data rate is used.
Using a clock, the receiver decodes all data for the four rates that may have been transmitted for each frame, and then performs processing with a single Viterbi decoder even if rate determination is performed. be able to. However, in the field of mobile communication, services that perform high-speed data transmission are being studied in addition to services that mainly perform voice and low-speed data transmission. Particularly in the case of mobile communication, devices that can increase the data rate are considered. It is desired that the rate of the master clock be as low as possible from the viewpoints of feasibility and power consumption.

【0004】マスター・クロックのレートを低くする
と、1チャンネル当たりのデータレートが100kbp
s以上となった場合に、マスタークロックとデータレー
トとの比を1000倍程度とることは難しくなる。そう
すると、送信された可能性のある全てのデータレートに
ついて、受信側において単一のビタビ復号器により全て
のデータの復号およびレート判定を行うことは、信号処
理量が増加することから通信装置の構成が高速化・複雑
化され、その実現性が難しくなるという問題点があっ
た。
When the master clock rate is lowered, the data rate per channel becomes 100 kbp.
In the case of s or more, it becomes difficult to make the ratio between the master clock and the data rate about 1000 times. Then, for all data rates that may have been transmitted, decoding and rate determination of all data on the receiving side with a single Viterbi decoder increases the amount of signal processing, and thus the configuration of the communication device is increased. However, there has been a problem that the speed is increased and the complexity is increased, and its feasibility is difficult.

【0005】そこで、本発明は上述の実情に鑑み、デー
タレート情報を受信側に知らせることなく送信した信号
を、受信側のビタビ復号器で最も送信された可能性の高
いデータレートを選択して復号するようにした可変デー
タレート伝送において、送信データを高速のデータレー
トとすることのできる可変データレート通信装置を提供
することを目的としている。
In view of the above situation, the present invention selects a data rate that is most likely to be transmitted by a Viterbi decoder on the receiving side by selecting a signal transmitted without notifying the data rate information to the receiving side. It is an object of the present invention to provide a variable data rate communication device that can transmit data at a high data rate in variable data rate transmission for decoding.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る可変データレート通信装置は、予め決
められた送信可能な複数種類のデータレートのうちフレ
ーム毎に1つのデータレートが選択され、選択された該
データレートのデータが畳み込み符号化されて送信され
た送信信号を受信して復号する場合に、送信された可能
性のある全てのデータレートについて、レート判定を行
うレート判定ビット数を設定すると共に、それぞれのレ
ート判定閾値の設定を行う設定手段と、送信可能なデー
タレート毎に前記設定手段で設定されたレート判定ビッ
ト数までのビタビ復号を行うことにより、前記データレ
ート毎のレート判定情報を生成するレート判定情報生成
手段と、前記生成されたレート判定情報と前記レート判
定閾値とを比較することにより、最も送信された可能性
の高いデータレートを決定するレート判定手段とを備
え、該レート判定手段により決定されたデータレートに
基づいて、前記レート判定ビット数以降のフレームのデ
ータをビタビ復号するようにしている。
In order to achieve the above object, a variable data rate communication apparatus according to the present invention provides a variable data rate communication apparatus in which one of a plurality of predetermined transmittable data rates is one for each frame. When receiving and decoding a transmission signal that has been selected and is convolutionally coded and transmitted at the selected data rate, a rate determination is performed for all data rates that may have been transmitted. Setting means for setting the number of bits and setting each rate judgment threshold, and performing the Viterbi decoding up to the number of rate judgment bits set by the setting means for each transmittable data rate, thereby obtaining the data rate. Rate determination information generating means for generating rate determination information for each of the plurality of mobile stations, and comparing the generated rate determination information with the rate determination threshold. Rate determining means for determining a data rate most likely to have been transmitted, and based on the data rate determined by the rate determining means, performs Viterbi decoding of frame data after the rate determination bit number. I am trying to do it.

【0007】さらに、本発明に係る他の可変データレー
ト通信装置は、予め決められた送信可能な複数種類のデ
ータレートのうちフレーム毎に1つのデータレートが選
択され、選択された該データレートのデータが畳み込み
符号化されて送信された送信信号を受信して復号する場
合に、送信された可能性のある全てのデータレートにつ
いて、フレーム毎に複数回のレート判定を行うレート判
定ビット数を設定すると共に、それぞれのレート判定閾
値の設定を行う設定手段と、送信可能なデータレート毎
に前記設定手段で設定されたレート判定ビット数までの
ビタビ復号を行うことにより、前記データレート毎のレ
ート判定情報を生成するレート判定情報生成手段と、前
記生成されたレート判定情報と前記レート判定閾値とを
比較することにより、送信された可能性の高いデータレ
ートを決定するレート判定手段とを備え、該レート判定
手段は、前記レート判定情報と前記設定手段で設定され
た前記レート判定閾値とを比較して、送信された可能性
があるデータレートを判定し、該当するデータレートが
複数存在する場合、以降の復号は該当する複数のデータ
レートに関して復号を行い、前記レート判定手段で判定
されるデータレートが1つになるまで前記設定されたレ
ート判定ビット数で順次レート判定を行うようにしてい
る。
Further, in another variable data rate communication device according to the present invention, one data rate is selected for each frame from a plurality of types of predetermined data rates that can be transmitted, and the selected data rate is selected. Set the number of rate determination bits to perform rate determination multiple times per frame for all data rates that may have been transmitted when receiving and decoding transmission signals transmitted with convolutionally encoded data. And setting means for setting each rate judgment threshold value, and performing Viterbi decoding up to the number of rate judgment bits set by the setting means for each transmittable data rate, so that the rate judgment for each data rate is performed. Rate determination information generating means for generating information; and comparing the generated rate determination information with the rate determination threshold. A rate determination unit that determines a data rate that is likely to be transmitted, the rate determination unit compares the rate determination information with the rate determination threshold set by the setting unit, and transmits the data. If there is a plurality of applicable data rates, the subsequent decoding performs decoding on the plurality of applicable data rates, and the data rate determined by the rate determination unit is reduced to one. The rate determination is sequentially performed with the set number of rate determination bits until the rate determination is completed.

【0008】また、前記可変データレート通信装置にお
いて、前記レート判定情報が、ビタビ復号された復号デ
ータを再符号化し、受信されたデータと比較して得られ
るシンボル誤り数、および、最尤パスのパスメトリック
量とされている。
Further, in the variable data rate communication device, the rate determination information includes a symbol error number obtained by re-encoding the Viterbi-decoded decoded data and comparing the received data with the received data, and a maximum likelihood path. It is a path metric quantity.

【0009】さらにまた、送信された可能性のある全て
のデータレートについて、フレーム毎に復調信号電力、
レート判定パラメータの履歴から回線品質を推定する回
線品質推定手段を備え、該回線品質推定手段により回線
品質が良いと推定された場合、前記設定手段で設定され
る前記レート判定閾値を、送信された可能性が高いと判
定されるデータレート候補数が少なくなるように設定
し、該回線品質推定手段により回線品質が悪いと推定さ
れた場合、前記設定手段で設定される前記レート判定閾
値を送信された可能性が高いと判定されるデータレート
候補数が多くなるように設定するようにしてもよい。こ
の場合、レート判定閾値に変えてレート判定ビット数の
設定を変更するようにしてもよい。
Further, for all data rates that may have been transmitted, the demodulated signal power,
A line quality estimating unit for estimating the line quality from the history of the rate determination parameter, and when the line quality is estimated to be good by the line quality estimating unit, the rate determination threshold set by the setting unit is transmitted. The number of data rate candidates determined to have a high possibility is set to be small, and when the line quality is estimated to be poor by the line quality estimating means, the rate determination threshold set by the setting means is transmitted. It may be set so that the number of data rate candidates determined to be likely to have increased is increased. In this case, the setting of the rate determination bit number may be changed instead of the rate determination threshold.

【0010】さらにまた、前記レート判定パラメータと
前記レート判定閾値を比較して送信された可能性がある
データレートの判定が不能と前記レート判定手段が判定
した場合は、以降の復号を行わなわず、レート判定不能
情報を出力するようにしてもよい。
Furthermore, if the rate determination means determines that the data rate which may have been transmitted by comparing the rate determination parameter with the rate determination threshold cannot be determined, the subsequent decoding is not performed. Alternatively, rate determination inability information may be output.

【0011】さらにまた、本発明にかかるさらに他の可
変データレート通信装置は、予め決められた送信可能な
複数のデータレートのうちフレーム毎に1つのデータレ
ートを設定し、設定されたデータレートに基づいてフレ
ームデータの割り当てを行う割り当て手段と、上記デー
タレートに基づいてフレームデータの畳み込み符号化を
行う畳み込み符号化手段と、該畳み込み符号化手段より
出力される符号化データに上記データレートに基づいて
シンボル消失あるいはシンボル分割を行うことにより変
調シンボルを生成する変調シンボル生成手段と、該変調
シンボル生成手段から出力される変調シンボルの変調を
行う変調手段とからなる送信手段と、上記変調シンボル
を復調して復調シンボルを得るようにした復調手段と、
該復調手段から出力される復調シンボルを、送信可能な
全てのデータレートについて、データレートと復号デー
タ数を適応的に設定してビタビ・アルゴリズムによるビ
タビ復号を行うビタビ復号手段と、最尤パスのパスメト
リック量、パスメモリ長分のステート毎のブランチ・メ
トリック量、ステート遷移情報等の上記ビタビ復号手段
における復号状態と復号データを記憶する記憶手段と、
ビタビ復号された復号データを再符号化し、前記復調シ
ンボルと比較して得られるシンボル誤り数及び最尤パス
のパスメトリック量等のレート判定パラメータを出力
し、該レート判定パラメータに基づいて送信された可能
性の高いデータレートを判定するレート判定手段と、判
定されたデータレートの復号データを出力する出力手段
とを備え、前記ビタビ復号手段は、送信された可能性の
ある全てのデータレートについてフレーム毎にそれぞれ
のデータレートについて予め設定されたレート判定ビッ
ト数まで復号を行い、前記記憶手段は、それぞれのデー
タレートについて、前記復号状態と前記復号データを記
憶し、前記レート判定手段は、前記レート判定パラメー
タとレート判定閾値を比較して全てのデータレートのレ
ート判定パラメータの中から最も送信された可能性の高
いデータレートを判定し、判定されたデータレートにつ
いて前記記憶手段に記憶されている復号状態を読み出し
てレート判定ビット数以降のデータについて復号を行
い、1フレーム分のフレームデータの復号終了後、該当
するデータレートの前記記憶手段に記憶されているレー
ト判定前の復号データと、レート判定後の復号データを
合わせて1フレーム分の復号データとして出力する受信
手段と、を備えている。
Still another variable data rate communication device according to the present invention sets one data rate for each frame among a plurality of predetermined transmittable data rates, and sets the data rate to the set data rate. Allocating means for allocating frame data based on the data rate; convolutional coding means for performing convolutional coding of frame data based on the data rate; and coded data output from the convolutional coding means based on the data rate. A symbol generating means for generating a modulation symbol by performing symbol erasure or symbol division by using a modulation means for modulating a modulation symbol output from the modulation symbol generating means, and demodulating the modulation symbol. Demodulation means for obtaining demodulated symbols by performing
Viterbi decoding means for performing a Viterbi decoding by a Viterbi algorithm by adaptively setting a data rate and the number of decoded data for all data rates at which demodulation symbols output from the demodulating means can be transmitted; Storage means for storing a decoding state and decoded data in the Viterbi decoding means, such as a path metric amount, a branch metric amount for each state corresponding to a path memory length, state transition information, and the like;
The Viterbi-decoded decoded data is re-encoded, a rate determination parameter such as the number of symbol errors obtained by comparing with the demodulated symbol and the path metric amount of the maximum likelihood path is output, and transmitted based on the rate determination parameter. Rate determining means for determining a likely data rate; and output means for outputting decoded data at the determined data rate, wherein the Viterbi decoding means includes a frame for all possible data rates transmitted. For each data rate, decoding is performed up to a preset number of rate determination bits, and the storage unit stores the decoding state and the decoded data for each data rate. The rate determination parameter for all data rates by comparing the determination parameter with the rate determination threshold From among them, the data rate most likely to have been transmitted is determined, the decoding state stored in the storage means is read out for the determined data rate, and the data after the rate determination bit number is decoded, and the data rate for one frame is determined. Receiving means for combining the decoded data before rate determination and the decoded data after rate determination stored in the storage means of the corresponding data rate and outputting as one frame of decoded data after the completion of decoding of the frame data of , Is provided.

【0012】さらにまた、本発明にかかるさらに他の可
変データレート通信装置は、予め決められた送信可能な
複数のデータレートのうちフレーム毎に1つのデータレ
ートを設定し、設定されたデータレートに基づいてフレ
ームデータの割り当てを行う割り当て手段と、上記デー
タレートに基づいてフレームデータの畳み込み符号化を
行う畳み込み符号化手段と、該畳み込み符号化手段より
出力される符号化データに上記データレートに基づいて
シンボル消失あるいはシンボル分割を行うことにより変
調シンボルを生成する変調シンボル生成手段と、該変調
シンボル生成手段から出力される変調シンボルの変調を
行う変調手段とからなる送信手段と、上記変調シンボル
を復調して復調シンボルを得るようにした復調手段と、
該復調手段から出力される復調シンボルを、送信可能な
全てのデータレートについて、データレートと復号デー
タ数を適応的に設定してビタビ・アルゴリズムによるビ
タビ復号を行うビタビ復号手段と、最尤パスのパスメト
リック量、パスメモリ長分のステート毎のブランチ・メ
トリック量、ステート遷移情報等の上記ビタビ復号手段
における復号状態と復号データを記憶する記憶手段と、
ビタビ復号された復号データを再符号化し、前記復調シ
ンボルと比較して得られるシンボル誤り数及び最尤パス
のパスメトリック量等のレート判定パラメータを出力
し、該レート判定パラメータに基づいて送信された可能
性の高いデータレートを判定するレート判定手段と、判
定されたデータレートの復号データを出力する出力手段
とを備え、前記ビタビ復号手段は、送信された可能性の
ある全てのデータレートについてフレーム毎にそれぞれ
のデータレートについて予め設定されたレート判定ビッ
ト数まで復号を行い、前記記憶手段は、それぞれのデー
タレートについて、前記復号状態と前記復号データを記
憶し、前記レート判定手段は、前記レート判定パラメー
タとレート判定閾値を比較して全てのデータレートのレ
ート判定パラメータの中から送信された可能性があるデ
ータレートを判定し、該当するデータレートが複数存在
する場合、以降の復号は該当する複数のデータレートに
関して復号を行い、前記レート判定手段で判定されるデ
ータレートが1つになるまで前記設定されたレート判定
ビット数で順次レート判定を行うようにし、判定された
データレートについて前記記憶手段に記憶されている復
号状態を読み出してレート判定ビット数以降のデータに
ついて復号を行い、1フレーム分のフレームデータの復
号終了後、該当するデータレートの前記記憶手段に記憶
されているレート判定前の復号データと、レート判定後
の復号データを合わせて1フレーム分の復号データとし
て出力する受信手段と、を備えている。
Still another variable data rate communication device according to the present invention sets one data rate for each frame among a plurality of predetermined transmittable data rates, and sets the data rate to the set data rate. Allocating means for allocating frame data based on the data rate; convolutional coding means for performing convolutional coding of frame data based on the data rate; and coded data output from the convolutional coding means based on the data rate. A symbol generating means for generating a modulation symbol by performing symbol erasure or symbol division by using a modulation means for modulating a modulation symbol output from the modulation symbol generating means, and demodulating the modulation symbol. Demodulation means for obtaining demodulated symbols by performing
Viterbi decoding means for performing a Viterbi decoding by a Viterbi algorithm by adaptively setting a data rate and the number of decoded data for all data rates at which demodulation symbols output from the demodulating means can be transmitted; Storage means for storing a decoding state and decoded data in the Viterbi decoding means, such as a path metric amount, a branch metric amount for each state corresponding to a path memory length, state transition information, and the like;
The Viterbi-decoded decoded data is re-encoded, a rate determination parameter such as the number of symbol errors obtained by comparing with the demodulated symbol and the path metric amount of the maximum likelihood path is output, and transmitted based on the rate determination parameter. Rate determining means for determining a likely data rate; and output means for outputting decoded data at the determined data rate, wherein the Viterbi decoding means includes a frame for all possible data rates transmitted. For each data rate, decoding is performed up to a preset number of rate determination bits, and the storage unit stores the decoding state and the decoded data for each data rate. The rate determination parameter for all data rates by comparing the determination parameter with the rate determination threshold Determine the data rate that may have been transmitted from the inside, and if there are a plurality of applicable data rates, the subsequent decoding performs decoding on the corresponding plurality of data rates, and the data rate determined by the rate determination unit Until the number of bits becomes one, the rate determination is sequentially performed with the set number of rate determination bits, and the decoding state stored in the storage means is read out for the determined data rate, and data after the rate determination bit number is read. After decoding of one frame of frame data is completed, the decoded data before rate determination and the decoded data after rate determination stored in the storage unit of the corresponding data rate are decoded for one frame. Receiving means for outputting as data.

【0013】このような本発明の可変データレート通信
装置によれば、回線品質のよい通信チャンネルではフレ
ーム毎にレート判定ビット数を少なくして1回のレート
判定で送信可能なすべてのデータレートの中から送信さ
れた可能性の最も高いデータレートを判定し、判定後は
1つのデータレートでのみ復号を行うことにより信号処
理量を大幅に軽減することができるようになる。従っ
て、高速のデータレートによる通信を可能とすることが
できる。また、本発明の可変データレート通信装置は、
フェージングチャンネルのように回線品質が変動する通
信チャンネルでは回線品質に応じてレート判定ビット数
あるいはレート判定閾値を適応的に変えることができる
ため、通信品質を保持しながら信号処理量を軽減するこ
とができるようになる。また、本発明の可変データレー
ト通信装置は、レート判定不能の判定ができることから
レート判定不能の場合、以降の復号を行わなわず、レー
ト判定不能情報を出力することにより信号処理量を軽減
することができるようになる。
According to such a variable data rate communication device of the present invention, in a communication channel with good channel quality, the number of rate determination bits is reduced for each frame and all data rates that can be transmitted by one rate determination are used. By judging the data rate that is most likely to have been transmitted from inside, and by decoding at only one data rate after the judgment, the amount of signal processing can be greatly reduced. Therefore, communication at a high data rate can be performed. Also, the variable data rate communication device of the present invention,
In a communication channel where the line quality fluctuates, such as a fading channel, the number of rate determination bits or the rate determination threshold can be adaptively changed according to the line quality, so that the signal processing amount can be reduced while maintaining the communication quality. become able to. Further, the variable data rate communication device of the present invention can reduce the amount of signal processing by outputting rate determination inability information without performing subsequent decoding when rate determination is impossible because rate determination inability can be determined. Will be able to

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】本発明の可変データレート通信装
置の実施の形態の一例では、可変データレート通信装置
は送信機と受信機とから構成される。そして、送信機は
畳み込み符号器とパンクチャド符号器とを備えており、
受信機はビタビ復号器を備えている。そこで、まず、畳
み込み符号器とビタビ復調器、及びパンクチャド符号器
の原理的な構成について説明することとする。図1
(a)は畳み込み符号器の構成の一例を示す回路ブロッ
ク図であり、この畳み込み符号器は、符号化率r=1/
2,拘束長K=3とされている。また、同図(b)は同
図(a)に示す畳み込み符号器における2進系列の入力
ビットDnと、出力である符号シンボルYnZnと、畳み込み
符号器の状態SR1SR2との関係を示す図表である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In one embodiment of the variable data rate communication device according to the present invention, the variable data rate communication device comprises a transmitter and a receiver. And the transmitter comprises a convolutional encoder and a punctured encoder,
The receiver has a Viterbi decoder. Therefore, first, the principle configurations of the convolutional encoder, the Viterbi demodulator, and the punctured encoder will be described. FIG.
(A) is a circuit block diagram illustrating an example of a configuration of a convolutional encoder. The convolutional encoder has a coding rate r = 1 /
2, the constraint length K = 3. FIG. 2B is a chart showing the relationship among the binary sequence input bits Dn, the output code symbol YnZn, and the convolutional encoder state SR1SR2 in the convolutional encoder shown in FIG. .

【0015】図1(a)に示す畳み込み符号器は、3段
のシフトレジスタSR1,SR2,SR3とモジュロ2(mod2)
の3つの加算器ADD1,ADD2,ADD3とからなる。入力ビッ
トDnは初段のシフトレジスタSR1に入力され、基準クロ
ック毎に最終段のシフトレジスタSR3に向かってシフト
されていく。加算器ADD1はシフトレジスタSR1とシフト
レジスタSR2の出力のmod2の加算を行っており、加算器A
DD2は加算器ADD1の出力とシフトレジスタSR3の出力のmo
d2の加算を行って第1の符号シンボルYnを生成してお
り、加算器ADD3はシフトレジスタSR1とシフトレジスタS
R3の出力とのmod2の加算を行って第2の符号シンボルZn
を生成している。なお、畳み込み符号器から出力される
1ビットの入力ビットDnに対する符号シンボルは、第1
の符号シンボルYnと第2の符号シンボルZnとを組み合わ
せた2シンボルとされる。
The convolutional encoder shown in FIG. 1A has three stages of shift registers SR1, SR2, SR3 and modulo 2 (mod2).
ADD1, ADD2, and ADD3. The input bit Dn is input to the first-stage shift register SR1, and is shifted toward the last-stage shift register SR3 every reference clock. The adder ADD1 adds mod2 of the output of the shift register SR1 and the output of the shift register SR2, and the adder A
DD2 is the sum of the output of the adder ADD1 and the output of the shift register SR3.
The first code symbol Yn is generated by adding d2, and the adder ADD3 includes the shift register SR1 and the shift register Sn.
By adding mod2 to the output of R3, the second code symbol Zn
Has been generated. Note that the code symbol for the 1-bit input bit Dn output from the convolutional encoder is the first symbol.
Is a combination of the code symbol Yn and the second code symbol Zn.

【0016】この畳み込み符号器において、初期状態と
して3段のシフトレジスタSR1,SR2,SR3の内容がオー
ル「0」であるとする。このとき、図1(b)に示すよ
うに入力ビットDnとして「0」が入力されると、同図
(b)に示すように符号シンボルYnZnとして「00」が
生成されて出力される。ついで、入力ビットDnとして
「1」が入力されると、符号シンボルYnZnとして「1
1」が生成されて出力される。このように、1ビットの
入力に対して2シンボルの符号シンボルが出力される場
合を、符号化率r=1/2という。以降入力される入力
ビットDnの系列が、図1(b)に示すように「0011
010100」とされると、符号シンボルYnZnは「10
11 11 01 01 00 10 00 10 11」と
なる。
In this convolutional encoder, it is assumed that the contents of the three-stage shift registers SR1, SR2, SR3 are all "0" as an initial state. At this time, when "0" is input as the input bit Dn as shown in FIG. 1B, "00" is generated and output as the code symbol YnZn as shown in FIG. 1B. Next, when “1” is input as the input bit Dn, “1” is input as the code symbol YnZn.
1 "is generated and output. A case where two code symbols are output in response to one-bit input is referred to as a coding rate r ==. A series of input bits Dn input thereafter is “0011” as shown in FIG.
010100 ”, the code symbol YnZn becomes“ 10
11 11 01 01 00 10 00 10 11 ".

【0017】このとき、初段のシフトレジスタSR1と2
段目のシフトレジスタSR2との状態SR1SR2が「00」の
場合は、新たな入力ビットDnが入力されたときに状態
「00」(Dn=0)のままか、あるいは状態「10
(Dn=1)に遷移し、状態「01」あるいは状態「
」に遷移することはない。また、状態SR1SR2が「0
1」の場合は、新たな入力ビットDnが入力されたときに
状態「00」(Dn=0)、あるいは、「10」(Dn=
1)の状態に遷移し、状態「01」のままか、あるいは
状態「11」に遷移することはない。さらに、状態SR1S
R2が「10」の場合は、新たな入力ビットDnが入力され
たときに状態「01」(Dn=0)、あるいは、状態「1
1」(Dn=1)に遷移し、状態「10」のままか、ある
いは状態「00」に遷移することはない。さらにまた、
状態SR1SR2が「11」の場合は、新たな入力ビットDnが
入力されたときに状態「01」(Dn=0)に遷移する
か、あるいは、状態「11」(Dn=1)のままとなり、
状態「00」あるいは状態「10」に遷移することはな
い。
At this time, the first-stage shift registers SR1 and SR2
When the state SR1SR2 with the second-stage shift register SR2 is "00", the state remains "00" (Dn = 0) when a new input bit Dn is input, or the state " 10 ".
(Dn = 1) and the state “01” or the state “ 1
1 ”does not occur. Also, if the state SR1SR2 is “0”
In the case of “1”, when a new input bit Dn is input, the state is “00” (Dn = 0) or “10” (Dn =
The state transits to the state of 1) and does not transit to the state “01” or the state “11”. In addition, state SR1S
When R2 is "10", when a new input bit Dn is input, the state "01" (Dn = 0) or the state "1"
1 ”(Dn = 1), and does not remain in the state“ 10 ”or the state“ 00 ”. Furthermore,
When the state SR1SR2 is “11”, the state transits to the state “01” (Dn = 0) when a new input bit Dn is input, or remains in the state “11” (Dn = 1),
There is no transition to state “00” or state “10”.

【0018】このように、各状態SR1SR2から次の入力ビ
ットDnが入力されたときに遷移できる状態SR1SR2は2つ
であり、この遷移態様を表した図が図1(c)に示す遷
移図となる。この図において、破線の矢印線は入力ビッ
トDnが「0」の場合に遷移する状態を示しており、実線
の矢印線は入力ビットDnが「1」の場合に遷移する状態
を示している。また、破線の矢印線および実線の矢印線
に付加された2ビットの信号は、状態が遷移するときに
出力される符号シンボルを示している。前記した図1
(a)に示す畳み込み符号器の動作を示す他の方法とし
て、図2に示すトレリス線図が知られている。このトレ
リス線図は、前記図1(b)の図表、あるいは図1
(c)の遷移図と同じ内容を示している。
As described above, there are two states SR1SR2 to which a transition can be made when the next input bit Dn is input from each state SR1SR2, and a diagram showing this transition mode is the same as the transition diagram shown in FIG. Become. In this figure, a broken arrow indicates a state where the input bit Dn is "0", and a solid arrow indicates a state where the input bit Dn is "1". The 2-bit signal added to the dashed arrow line and the solid arrow line indicates a code symbol that is output when the state changes. Figure 1 above
As another method showing the operation of the convolutional encoder shown in FIG. 2A, a trellis diagram shown in FIG. 2 is known. This trellis diagram corresponds to the chart of FIG.
It shows the same contents as the transition diagram of (c).

【0019】図2に示すトレリス線図では、縦軸が状態
S0から状態S3を示しており、横軸が時刻t1,t
2,t3・・・を示している。なお、図1における状態
SR1SR2が「00」の場合を状態S0、状態SR1SR2が「1
0」の場合を状態S1、状態SR1SR2が「01」の場合を
状態S2、状態SR1SR2が「11」の場合を状態S3とし
て示している。また、破線で示すパスは入力ビットDnが
「0」の時のパスであり、実線で示すパスは入力Dnが
「1」の時のパスである。
In the trellis diagram shown in FIG. 2, the ordinate indicates the state S0 to the state S3, and the abscissa indicates the times t1 and t3.
2, t3... The state in FIG.
If the state of SR1SR2 is “00”, the state is S0, and the state of SR1SR2 is “1”.
"0" is shown as state S1, state SR1SR2 is "01" as state S2, and state SR1SR2 is "11" as state S3. A path indicated by a broken line is a path when the input bit Dn is “0”, and a path indicated by a solid line is a path when the input bit Dn is “1”.

【0020】このトレリス線図を用いて状態の遷移を説
明すると、初期状態において、畳み込み符号器の全シフ
トレジスタがリセットされて、状態S0であったとす
る。そして、時刻t1にて入力ビットDnが入力される
と、状態S0(符号シンボル「00」)か、状態S1
(符号シンボル「11」)のいずれかに遷移する。つい
で、時刻t2にて入力ビットDnが入力されると、状態S
0の場合は、状態S0(符号シンボル「00」)か、状
態S1(符号シンボル「11」)のいずれかに遷移し、
状態「10」の場合は、状態S2(符号シンボル「1
0」)か、状態S3(符号シンボル「01」)のいずれ
かに遷移する。すなわち、時刻t2では4つの状態のい
ずれかの状態を取り得るようになる。
The state transition will be described with reference to this trellis diagram. It is assumed that in the initial state, all the shift registers of the convolutional encoder are reset to the state S0. When input bit Dn is input at time t1, state S0 (code symbol “00”) or state S1
(Code symbol “11”). Next, when the input bit Dn is input at time t2, the state S
In the case of 0, the state transits to either the state S0 (code symbol “00”) or the state S1 (code symbol “11”),
In the case of the state “10”, the state S2 (the code symbol “1”
0 ”) or state S3 (code symbol“ 01 ”). That is, at time t2, any of the four states can be taken.

【0021】そして、時刻t3にて入力ビットDnが入力
されると、状態S0の場合は、状態S0(符号シンボル
「00」)か、状態S1(符号シンボル「11」)のい
ずれかに遷移し、状態S1の場合は、状態S2(符号シ
ンボル「10」)か、状態S3(符号シンボル「0
1」)のいずれかに遷移する。また、状態S2の場合
は、状態S0(符号シンボル11)か、状態S1(符号
シンボル「00」)のいずれかに遷移し、状態S3の場
合は、状態S2(符号シンボル「01」)か、状態S3
(符号シンボル「10」)に遷移する。以降の時刻t
4,t5,・・・では、時刻t3と同様の状態の遷移が
行われるようになる。このようにして、1ビットの入力
ビットDnに対応して、2シンボルの符号シンボルが得ら
れる符号化率r=1/2の畳み込み符号化が行われるよ
うになる。
When the input bit Dn is input at time t3, in the case of the state S0, the state transits to either the state S0 (code symbol "00") or the state S1 (code symbol "11"). , State S1, state S2 (code symbol “10”) or state S3 (code symbol “0”).
1)). In the case of the state S2, the state transits to either the state S0 (code symbol 11) or the state S1 (code symbol "00"). In the case of the state S3, the state S2 (code symbol "01") State S3
(Code symbol “10”). Subsequent time t
At 4, t5,..., The same state transition as at time t3 is performed. In this way, convolutional coding is performed at a coding rate r = 1/2, in which two code symbols are obtained, corresponding to one input bit Dn.

【0022】このようにして畳み込み符号化された符号
シンボルは、変調されて送信機から送信されるようにな
る。受信機においては、送信された信号を受信して受信
データの判定を行う。この判定には硬判定と軟判定との
2種類がある。硬判定の場合は、検波出力レベルが0よ
り大きいと「1」、0より小さいと「0」と2つの量子
化レベルで判定する。このため、硬判定では確率密度関
数の裾の広がり部分で誤り判定が発生する欠点を有して
いる。
The convolutionally encoded code symbols are modulated and transmitted from the transmitter. The receiver receives the transmitted signal and determines received data. There are two types of this determination, a hard decision and a soft decision. In the case of hard decision, a decision is made based on two quantization levels: “1” if the detection output level is larger than 0, and “0” if the detected output level is smaller than 0. For this reason, the hard decision has a drawback that an error decision occurs at the spread portion of the tail of the probability density function.

【0023】これに対して軟判定は、硬判定の欠点を補
う判定方法であり、その構成を図3(a)に示す。軟判
定では、受信データはA/D変換器に入力されてNビッ
ト量子化される。このビット数Nは3ビット程度あれば
復号時に良好な特性を得ることができる。そこで、3ビ
ット量子化、すなわち8レベルで量子化した場合を同図
(b)(c)により説明する。図3(b)に示すよう
に、信号「−1」と信号「1」とのレベル差間を8等分
する。このときの1量子化レベル幅はTとなり、中央の
レベルが「0」となる。そして、符号「1」に対するメ
トリックと、符号「0」に対するメトリックの図表を図
3(c)に示す。
On the other hand, the soft decision is a decision method for compensating for the drawbacks of the hard decision, and its configuration is shown in FIG. In the soft decision, received data is input to an A / D converter and N-bit quantized. If the number of bits N is about 3 bits, good characteristics can be obtained at the time of decoding. Therefore, the case of 3-bit quantization, that is, quantization at 8 levels will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 3B, the level difference between the signal “−1” and the signal “1” is equally divided into eight. At this time, one quantization level width is T, and the center level is “0”. FIG. 3C shows a chart of metrics for the code “1” and metrics for the code “0”.

【0024】この図表において、たとえば同図(b)に
示すようなレベルの信号aが受信された場合は、信号a
を符号「1」とする場合のパスメトリックは3となり、
信号aを符号「0」とする場合のパスメトリックは−3
となる。また、たとえば同図(b)に示すように信号b
が受信された場合は、信号bを符号「1」とする場合の
パスメトリックは−1となり、信号bを符号「0」とす
る場合のパスメトリックは1となる。このようにして各
パスのパスメトリックが判定されるが、このパスメトリ
ックは畳み込み符号を復号する最尤復号時に利用されて
最適の復号化が行われるようになる。
In this table, when a signal a having a level as shown in FIG.
If the code is “1”, the path metric is 3, and
The path metric when the signal a has the code “0” is −3.
Becomes Further, for example, as shown in FIG.
Is received, the path metric when the signal b is set to the code “1” is −1, and the path metric when the signal b is set to the code “0” is 1. In this way, the path metric of each path is determined, and this path metric is used at the time of maximum likelihood decoding for decoding a convolutional code so that optimal decoding is performed.

【0025】この最尤復号法では、判定に先立って受信
系列を送信された可能性のあるすべての系列と比較し、
最尤値を示す系列を選択し受信信号と比較する。このよ
うな最尤復号法を実現した復号器がビタビ復号器であ
る。ビタビ復号器の復号アルゴリズムを図4に示すトレ
リス線図を参照して説明するが、ここでは説明の都合上
硬判定を行った受信系列とされている。なお、図4に示
すトレリス線図は、図1に示す畳み込み符号器で符号化
された符号シンボルを復号する際のトレリス線図であ
り、図2に示す畳み込み符号器のトレリス線図と同一と
されている。
In this maximum likelihood decoding method, the received sequence is compared with all the possibly transmitted sequences prior to the determination,
A sequence indicating the maximum likelihood value is selected and compared with the received signal. A decoder that realizes such a maximum likelihood decoding method is a Viterbi decoder. The decoding algorithm of the Viterbi decoder will be described with reference to the trellis diagram shown in FIG. 4, but here, for the sake of explanation, it is assumed that the received sequence has undergone a hard decision. The trellis diagram shown in FIG. 4 is a trellis diagram when decoding the code symbol encoded by the convolutional encoder shown in FIG. 1, and is the same as the trellis diagram of the convolutional encoder shown in FIG. Have been.

【0026】ここで仮に、送信された符号シンボルが
「00,00,00,00,00」であったとし、伝送
路において影響を受けて誤りが発生し、硬判定後の受信
系列が「01,00,10,00,00」であったとす
る。時刻t1において受信系列「01」がビタビ復号器
に入力されるが、初期状態S0から遷移できる状態は状
態S0と状態S1との2つであり、それぞれの状態へ遷
移することを想定して、遷移するパスの一致度をみる。
一致度は、遷移する状態へのパスの符号語と受信系列符
号が同符号の場合は「1」、異符号の場合は「0」とし
て演算する。たとえば、状態S0へ遷移すると想定する
と、状態S0へのパスの符号語「00」と受信系列の符
号との一致が演算される。この場合、1シンボルだけ一
致するので一致度は「1」となり、時刻t1の状態S0
の上に「1」を付記して一致度を示している。また状態
S0から状態S1へ遷移すると想定すると、状態S1へ
のパスの符号語「11」と受信系列の符号「01」との
一致がとられ、その一致度は「1」となる。
Here, suppose that the transmitted code symbol is “00, 00, 00, 00, 00”, an error occurs in the transmission path, and the received sequence after hard decision is “01, 00, 00, 00, 00”. , 00, 10, 00, 00 ". At time t1, the reception sequence “01” is input to the Viterbi decoder, and there are two states that can be transitioned from the initial state S0, the state S0 and the state S1, and assuming that the state transits to each state, Check the degree of coincidence of the paths that transit
The degree of coincidence is calculated as “1” when the codeword of the path to the transition state and the received sequence code are the same code, and as “0” when the code is different. For example, assuming that a transition is made to state S0, a match between the codeword "00" of the path to state S0 and the code of the received sequence is calculated. In this case, since only one symbol matches, the matching degree becomes “1”, and the state S0 at time t1
The degree of coincidence is indicated by adding “1” to the top. Further, assuming that a transition is made from the state S0 to the state S1, the code word "11" of the path to the state S1 matches the code "01" of the received sequence, and the degree of matching is "1".

【0027】このとき、演算された状態S0の一致度
と、状態S1の一致度はともに「1」となり、この値が
時刻t1における状態S0,状態S1の累積メトリック
量となる。ついで、時刻t2にて受信系列「00」が入
力され、取り得る4つの状態の累積メトリック量が求め
られる。時刻t2における状態S0の累積メトリック量
は、一致度「2」が加算されて累積メトリック量「3」
が得られる。また、時刻t2における状態S1の累積メ
トリック量は、一致度が「0」となるため累積メトリッ
ク量「1」が維持される。さらに、時刻t2における状
態S2の累積メトリック量は、一致度「1」が加算され
て累積メトリック量「2」が得られ、同様に状態S3の
累積メトリック量は、一致度「1」が加算されて累積メ
トリック量「2」が得られる。
At this time, the calculated degree of coincidence of the state S0 and the degree of coincidence of the state S1 are both "1", and this value is the accumulated metric amount of the states S0 and S1 at time t1. Next, at time t2, the received sequence “00” is input, and the accumulated metric values of the four possible states are obtained. The accumulated metric amount in the state S0 at the time t2 is obtained by adding the coincidence “2” to the accumulated metric amount “3”.
Is obtained. In addition, the accumulated metric amount in the state S1 at the time t2 is maintained at the accumulated metric amount “1” since the degree of coincidence is “0”. Further, the accumulated metric amount in the state S2 at the time t2 is added with the coincidence “1” to obtain the accumulated metric amount “2”. Similarly, the accumulated metric amount in the state S3 is added with the coincidence “1”. Thus, the accumulated metric quantity “2” is obtained.

【0028】続いて、時刻t3にて受信系列「10」が
入力され、取り得る4つの状態の累積メトリック量が求
められる。時刻t3における状態S0の累積メトリック
量は、一致度「1」が加算されて累積メトリック量
「4」が得られる。また、時刻t3における状態S1の
累積メトリック量は、状態S0から遷移する場合は一致
度「1」が加算されて累積メトリック量「4」が得ら
れ、状態S2から遷移する場合は一致度「1」が加算さ
れて、累積メトリック量「3」が得られる。このとき、
累積メトリック量が小さいパスの場合は、そのパスが正
しい可能性が低いことになるので、図示するようにメト
リック量「3」のパスは切り捨てられメトリック量
「4」の高いパスが生き残るようにされる。
Subsequently, at time t3, the received sequence "10" is input, and the accumulated metric values of four possible states are obtained. At the time t3, the accumulated metric amount in the state S0 is added with the degree of coincidence "1" to obtain the accumulated metric amount "4". Also, the accumulated metric amount of the state S1 at the time t3 is obtained by adding the coincidence “1” when transitioning from the state S0 to obtain the accumulated metric amount “4”, and is coincident “1” when transitioning from the state S2. Are added to obtain the cumulative metric quantity “3”. At this time,
In the case of a path with a small accumulated metric quantity, it is unlikely that the path is correct. Therefore, as shown in the figure, the path with the metric quantity “3” is truncated, and the path with the high metric quantity “4” is made to survive. You.

【0029】さらに、時刻t3における状態S2の累積
メトリック量は、状態S1から遷移する場合は一致度
「2」が加算されて累積メトリック量「3」が得られ、
状態S3から遷移する場合は一致度が「0」とされて累
積メトリック量「2」となる。従って、図示するように
累積メトリック量「2」のパスは捨てられ、累積メトリ
ック量「3」のパスが生き残るようになる。同様に状態
S3の累積メトリック量は、状態S1から遷移する場合
は一致度が「0」となり累積メトリック量は「1」とな
り、状態S3から遷移する場合は一致度「2」が加算さ
れて累積メトリック量「3」が得られる。従って、図示
するように累積メトリック量「1」のパスは捨てられ、
累積メトリック量「3」のパスが生き残るようになる。
Further, the accumulated metric amount of the state S2 at the time t3 is added with the degree of coincidence "2" when transitioning from the state S1 to obtain the accumulated metric amount "3".
When transiting from the state S3, the coincidence degree is set to “0” and the accumulated metric amount becomes “2”. Therefore, as shown in the figure, the path with the accumulated metric amount “2” is discarded, and the path with the accumulated metric amount “3” survives. Similarly, the accumulated metric amount of the state S3 is “0” when the state transitions from the state S1, and the accumulated metric amount is “1” when transitioning from the state S1, and the coincidence degree “2” is added when the state S3 transitions. A metric quantity “3” is obtained. Therefore, the path of the accumulated metric quantity “1” is discarded as shown in FIG.
The path of the accumulated metric amount “3” survives.

【0030】時刻t4では受信系列「00」が入力され
て、時刻t3と同様の操作が行われて、時刻t4におけ
る状態S0の累積メトリック量は「6」、状態S1の累
積メトリック量は「5」、状態S2の累積メトリック量
は「5」、状態S3の累積メトリック量は「5」とな
る。また、累積メトリック量の小さいパスは捨てられ
る。さらに、時刻t5では受信系列「00」が入力され
て、時刻t3と同様の操作が行われて、時刻t5におけ
る状態S0の累積メトリック量は「8」、状態S1の累
積メトリック量は「7」、状態S2の累積メトリック量
は「6」、状態S3の累積メトリック量は「6」とな
る。この場合も、累積メトリック量の小さいパスは捨て
られる。
At time t4, the received sequence "00" is input, and the same operation as at time t3 is performed. At time t4, the accumulated metric amount in state S0 is "6" and the accumulated metric amount in state S1 is "5". , The accumulated metric amount of the state S2 is “5”, and the accumulated metric amount of the state S3 is “5”. Also, a path with a small accumulated metric amount is discarded. Further, at time t5, the received sequence “00” is input, and the same operation as at time t3 is performed. At time t5, the accumulated metric amount in state S0 is “8”, and the accumulated metric amount in state S1 is “7”. , The accumulated metric amount of the state S2 is “6”, and the accumulated metric amount of the state S3 is “6”. Also in this case, a path with a small accumulated metric amount is discarded.

【0031】このように、本来送られたパスの軌跡を示
す累積メトリック量は、他の状態の累積メトリック量に
比して最大の累積メトリック量となる。そして、最大の
累積メトリック量を有する状態のパスを前にたどれば、
復号した送信情報系列Dを得ることができる。この場合
は、図4に示す太い破線で示す状態S0からのパスをた
どればよいことになり、送信情報系列d=「00,0
0,00,00,00」を得ることができる。この復号
された送信情報系列Dをみるとわかるように、受信系列
の誤りは訂正されて正しいデータが再生されていること
がわかる。
As described above, the accumulated metric amount indicating the path of the originally transmitted path is the largest accumulated metric amount compared to the accumulated metric amounts in other states. Then, if the path having the largest accumulated metric is followed,
The decoded transmission information sequence D can be obtained. In this case, it suffices to follow the path from the state S0 indicated by the thick broken line in FIG. 4, and the transmission information sequence d = “00, 0”.
0000, 00, 00 "can be obtained. As can be seen from the decoded transmission information sequence D, it can be seen that the error in the reception sequence has been corrected and correct data has been reproduced.

【0032】なお、周期的に畳み込み符号器の状態が
「00」となるような符号を畳み込み符号器に入力して
その符号シンボルを送信するようにすれば、受信機にお
いて復号アルゴリズムが周期的に状態S0に収束するこ
とを前提として復号することができるから、状態S0に
収束すべき時刻においては状態S1および状態S3より
派生するパスは考えなくてもよいことになり、その時点
で生き残りパスを絞り込むことができる。このような送
信側においてあるブロックの入力ビットの後ろに付け加
えて、状態をS0に収束するビットをテールビットと呼
んでおり、畳み込み符号器の拘束長をKとすると、テー
ルビット数は(K−1)ビットで、その内容はオール
「0」とされる。なお、上記説明したビタビ復号器にお
いては、硬判定を行った場合の受信系列の復号について
説明したが、軟判定を行った受信系列を復号する場合に
は、ある状態から2つの状態へ遷移する各パスのメトリ
ック量は、前記図3(c)に示すような量子化されたメ
トリック量となり、各時刻における状態の累積メトリッ
ク量は、該当するパスの量子化されたメトリック量を累
積した値となる。
It is to be noted that if a code that periodically sets the state of the convolutional encoder to "00" is input to the convolutional encoder and the code symbol is transmitted, the decoding algorithm in the receiver periodically changes. Since decoding can be performed on the assumption that the state converges to the state S0, paths deriving from the states S1 and S3 do not need to be considered at the time when the state should converge to the state S0. You can narrow down. In addition to the bits after the input bits of a certain block on the transmitting side, the bits whose state converges to S0 are called tail bits. If the constraint length of the convolutional encoder is K, the number of tail bits is (K− 1) Bits whose contents are all "0". In the above-described Viterbi decoder, decoding of a received sequence in the case of performing a hard decision has been described. However, when decoding a received sequence in which a soft decision is made, a transition from one state to two states is made. The metric amount of each path is a quantized metric amount as shown in FIG. 3C, and the accumulated metric amount of the state at each time is a value obtained by accumulating the quantized metric amount of the corresponding path. Become.

【0033】ところで、上記した畳み込み符号器におけ
る符号化率rは1/2であり、1ビットの入力に対して
2シンボルの符号シンボルが出力されるため、伝送路帯
域が比較的小さい場合には、不都合が生じる。このよう
な場合に、符号化率を1に近づけることのできる柔軟な
符号としてパンクチャド符号が知られている。パンクチ
ャド符号化、およびその復号化の概要を図5を参照しな
がら説明する。図5において、速度fbの入力ビットDnが
符号化率r=1/2の畳み込み符号器201に入力され
て畳み込み符号化され、速度2fbの符号シンボルYnZnと
される。この符号シンボルYnZnは、シンボル消去回路2
02に入力されて、nシンボルの符号シンボルYnZnで構
成される符号ブロック中のmシンボルが周期的に消去さ
れる。このシンボル消去回路202から出力される変調
シンボルWnがパンクチャド符号であり、その速度は{2fb
(n-m)/n}となる。
By the way, the coding rate r in the above-mentioned convolutional encoder is 1/2, and two code symbols are output for one bit input. Therefore, when the transmission path band is relatively small, This causes inconvenience. In such a case, a punctured code is known as a flexible code that can bring the coding rate close to one. An outline of punctured encoding and its decoding will be described with reference to FIG. In FIG. 5, an input bit Dn at a rate fb is input to a convolutional encoder 201 having a coding rate r = 1/2, and is subjected to convolutional encoding to be a code symbol YnZn at a rate 2fb. This code symbol YnZn is output to the symbol erasing circuit 2
02, m symbols in a code block composed of n symbol code symbols YnZn are periodically deleted. The modulation symbol Wn output from the symbol erasure circuit 202 is a punctured code, and its speed is {2fb
(nm) / n}.

【0034】パンクチャド符号化された変調シンボルWn
は送信機から伝送路に送出されて、シンボルWn’として
受信機で受信される。受信機においてパンクチャド符号
を復号する際には、ダミーシンボル挿入回路203にお
いて周期的に消去されたシンボルが挿入されて速度2fb
の符号シンボルYn'Zn’とされ、ついで符号化率r=1
/2のビタビ復号器204により復号されることによ
り、送信されたデータを再生することができる。この復
号データDnの速度はfbとなる。パンクチャド符号化を行
うときに、1ブロックを構成するシンボル数n、およ
び、1ブロックにおける消去シンボル数mは種々選択す
ることができ、任意の符号化率を得ることができる。
A punctured encoded modulation symbol Wn
Is transmitted from the transmitter to the transmission path and received by the receiver as the symbol Wn '. When decoding the punctured code in the receiver, the symbol periodically deleted in the dummy symbol insertion circuit 203 is inserted, and the speed is 2fb.
And the coding rate r = 1
The transmitted data can be reproduced by being decoded by the Viterbi decoder 204 of / 2. The speed of the decoded data Dn is fb. When performing punctured coding, the number n of symbols forming one block and the number m of erasure symbols in one block can be variously selected, and an arbitrary coding rate can be obtained.

【0035】図5(b)にパンクチャド符号化する場合
の消去シンボルの一例を示し、同図(c)に符号化率に
対する消去マップの図表を示す。図5(b)に示す例
は、符号化率r=1/2で符号化された符号化出力を、
符号化率r=2/3のパンクチャド符号とする場合の消
去シンボルを示している。ここでは1ブロックのシンボ
ル数nが4シンボルとされ、×を付記して図示している
ように1ブロックの最後のシンボルが周期的に消去され
ている。これにより、符号化率r=2/3のパンクチャ
ド符号となる。なお、符号化率r=2/3では、2ビッ
トの入力ビットDnに対して、3シンボルの符号シンボル
が出力されることを示している。
FIG. 5B shows an example of an erasure symbol in the case of punctured coding, and FIG. 5C shows a table of an erasure map with respect to a coding rate. In the example shown in FIG. 5B, the coded output coded at the coding rate r = 1/2 is
This shows an erasure symbol when a punctured code with a coding rate r = 2 is used. Here, the number n of symbols in one block is set to four, and the last symbol of one block is periodically deleted as shown by adding a cross. As a result, a punctured code having a coding rate r = 2 is obtained. Note that at a coding rate r = 2/3, three code symbols are output for two input bits Dn.

【0036】このように、周期的に消去される消去シン
ボルの符号化率に応じた代表的な消去マップを同図
(c)に示すが、原符号は符号化率r=1/2の畳み込
み符号である。また、この消去マップでは、ブロック中
で周期的に消去されるシンボルを「0」として示してい
る。すなわち、ブロック中の「0」とされた位置のシン
ボルが消去されることになる。そして、受信機では、こ
の消去された位置にダミーシンボルを挿入して元の符号
化率r=1/2のシンボル系列を得るようにしている。
FIG. 3C shows a typical erasure map corresponding to the coding rate of the erasure symbol to be periodically erased. The original code is a convolution with the coding rate r = 1/2. Sign. In this erasure map, a symbol that is periodically erased in the block is indicated as “0”. That is, the symbol at the position of “0” in the block is erased. Then, the receiver inserts a dummy symbol at the erased position to obtain a symbol sequence of the original coding rate r = 1/2.

【0037】次に、本発明に係る可変データレート通信
装置において可変データレート信号を送信する本発明に
係る可変データレート送信装置の概略的な構成を図6に
示す。図6において、1はフレーム毎に入力されるデー
タレートに従って、送信データの各ブロックの送信タイ
ミングの設定を行う送信タイミング設定部、2は送信デ
ータを記憶する入力バッファ、3はフレームの終わりに
付加する前述したテールビットを発生するテールビット
発生部、4は送信するデータ系列をフレーム毎に生成す
るフレームデータ生成部、5はフレームデータ生成部4
から出力されるフレームを単位とするデータの畳み込み
符号化を行う畳み込み符号器、6は畳み込み符号器5か
ら出力される符号シンボルを、送信するデータレート毎
に決められたシンボル消失あるいはシンボル分割を行う
ことによりパンクチャド符号化を行い変調シンボルを生
成するシンボル生成部、7はシンボル生成部6から出力
される変調シンボルにDPSKやQPSK等の変調を施
す変調部である。
Next, FIG. 6 shows a schematic configuration of a variable data rate transmitting apparatus according to the present invention for transmitting a variable data rate signal in the variable data rate communication apparatus according to the present invention. In FIG. 6, reference numeral 1 denotes a transmission timing setting unit for setting the transmission timing of each block of transmission data in accordance with a data rate input for each frame, 2 an input buffer for storing transmission data, and 3 an addition buffer at the end of the frame. 4 is a frame data generating unit for generating a data sequence to be transmitted for each frame, and 5 is a frame data generating unit 4.
A convolutional coder for performing convolutional coding of data in units of frames output from the CDMA, and performs symbol erasure or symbol division of the code symbols output from the convolutional encoder 5 for each data rate to be transmitted A symbol generation unit 7 that performs punctured coding to generate modulation symbols, and a modulation unit 7 that performs modulation such as DPSK or QPSK on the modulation symbols output from the symbol generation unit 6.

【0038】ところで、本発明の実施の形態における可
変データレート通信装置におけるフレーム仕様は、たと
えば図11に示すものとされている。図11に示すフレ
ーム仕様に示すように使用可能なデータレート数の種類
はレートA、レートB、レートCの3種類とされてお
り、符号化率(r)1/2,拘束長(K)7の畳み込み
符号が使用される。符号化率1/2のレートAにおける
図6に示す送信装置の動作を説明すると、レートAでは
1フレーム当たりの情報ビット数が506ビットとさ
れ、テールビット発生部3から発生されるオール「0」
のテールビットが6ビットとされて、総計512ビット
で構成されたフレームがフレームデータ生成部4により
生成される。この512ビットの1フレームの情報ビッ
トが畳み込み符号器5において畳み込み符号化(符号化
率r=1/2)されることで、1フレーム1024シン
ボルの符号シンボルが生成される。また、レートAでは
変調シンボル数と符号シンボル数は等しくそのシンボル
数は共に1024シンボルとされる。すなわち、レート
Aではシンボル生成部6においてパンクチャド符号化は
行われない。そして、1フレーム1024シンボルの変
調シンボルに変調部7において、たとえばQPSK等の
変調が施されて送信される。なお、6ビットのテールビ
ットにより、符号化率r=1/2,拘束長K=7の畳み
込み符号器5の状態をオール「0」にすることができ
る。
By the way, the frame specification in the variable data rate communication device according to the embodiment of the present invention is, for example, as shown in FIG. As shown in the frame specifications shown in FIG. 11, there are three types of data rates that can be used: rate A, rate B, and rate C. The coding rate (r) is 1/2, and the constraint length (K) is Seven convolutional codes are used. The operation of the transmitting apparatus shown in FIG. 6 at the rate A of coding rate 1/2 will be described. At the rate A, the number of information bits per frame is 506 bits, and all "0" s generated from the tail bit generating unit 3 are set to "0". "
Are set to 6 bits, and a frame composed of a total of 512 bits is generated by the frame data generation unit 4. The information bits of one frame of 512 bits are subjected to convolutional coding (coding rate r = 1 /) in the convolutional encoder 5 to generate 1024 code symbols per frame. At the rate A, the number of modulation symbols is equal to the number of code symbols, and the number of symbols is both 1024 symbols. That is, the punctured coding is not performed in the symbol generation unit 6 at the rate A. Then, the modulation unit 7 modulates, for example, QPSK or the like on the modulation symbols of 1024 symbols per frame, and transmits the modulated symbols. The state of the convolutional encoder 5 having the coding rate r = 1/2 and the constraint length K = 7 can be all set to “0” by the 6 tail bits.

【0039】また、符号化率3/4のレートBにおいて
もレートAとほぼ同様の動作が行われるが、レートBで
は1フレーム当たりの情報ビット数が762ビットとさ
れ、オール「0」のテールビットが6ビットとされて、
総計768ビットで1フレームが構成されてフレームデ
ータ生成部4から出力される。この1フレーム768ビ
ットの情報ビットが畳み込み符号器5において符号化率
1/2で畳み込み符号化されることで1536シンボル
の符号シンボルが生成される。レートBではこの1フレ
ーム1536シンボルの符号シンボルに対して符号化率
3/4となるようにシンボル生成部6でパンクチャド符
号化される。このとき、1フレームで符号シンボル数は
1536シンボル、変調シンボル数は1024シンボル
となる。
The same operation as that of the rate A is performed at the rate B of the coding rate of 3/4. However, at the rate B, the number of information bits per frame is 762 bits, and the tail of all "0" is set. The bits are 6 bits,
One frame is composed of a total of 768 bits, and is output from the frame data generator 4. The information bits of 768 bits per frame are convolutionally coded by the convolutional encoder 5 at a coding rate of 1 /, thereby generating 1536 code symbols. At the rate B, the symbol generation unit 6 performs punctured coding so that the code rate of 1536 symbols in one frame is 3/4. At this time, the number of code symbols is 1536 and the number of modulation symbols is 1024 in one frame.

【0040】さらに、符号化率7/8のレートCでは1
フレーム当たりの情報ビット数が890ビットとされ、
オール「0」のテールビットが6ビットとされて、総計
896ビットで1フレームが構成されてフレームデータ
生成部4から出力される。この1フレーム896ビット
の情報ビットが畳み込み符号器5において符号化率1/
2で畳み込み符号化されることで1792シンボルの符
号シンボルが生成される。レートCではこの1フレーム
1792シンボルの符号シンボルに対して符号化率7/
8となるようにシンボル生成部6においてパンクチャド
符号化される。このとき、符号シンボル数は1792シ
ンボル、変調シンボル数は1024シンボルとなる。
Further, at a rate C of a coding rate of 7/8, 1
The number of information bits per frame is 890 bits,
The tail bits of all “0” are 6 bits, and one frame is composed of a total of 896 bits, and is output from the frame data generation unit 4. The convolutional encoder 5 converts the 896 information bits of one frame into 1 /
By performing convolutional encoding in 2, code symbols of 1792 symbols are generated. At the rate C, a coding rate of 7 /
8 is punctured by the symbol generation unit 6 so as to be 8. At this time, the number of code symbols is 1792 and the number of modulation symbols is 1024.

【0041】次に、可変データレート伝送を行う図6に
示す送信装置の動作について説明する。図6に示した可
変データレート送信装置の送信タイミング設定部1に符
号化率1/2のレートAの送信データレートが入力され
ると、レートAのフレーム仕様に従って入力バッファ2
から変調部7の各ブロックにタイミング信号が、送信タ
イミング設定部1から送られる。そして、入力バッファ
2に506ビット分の情報ビットが入力されると、この
情報ビットはフレームデータ生成部4に送られ、506
ビット分の情報ビットの後にテールビット発生部3から
出力される6ビットのオール「0」から成るテールビッ
トが付加されて1フレーム分のデータが生成される。
Next, the operation of the transmitting apparatus shown in FIG. 6 for performing variable data rate transmission will be described. When the transmission data rate of the rate A having a coding rate of 1/2 is input to the transmission timing setting unit 1 of the variable data rate transmitting apparatus shown in FIG.
, A timing signal is sent from the transmission timing setting unit 1 to each block of the modulation unit 7. When 506 information bits are input to the input buffer 2, the information bits are sent to the frame data generation unit 4,
After the information bits for the bits, tail bits consisting of all 6 “0” s output from the tail bit generation unit 3 are added, and data for one frame is generated.

【0042】生成された1フレーム分のデータは、畳み
込み符号器5に供給されて畳み込み符号化される。畳み
込み符号器5では符号化率r=1/2、拘束長K=7の
畳み込み符号で畳み込み符号化される。この畳み込み符
号の入力と出力とをトレリス線図で表現すると、拘束長
Kが7とされることから、状態数は2K-1状態、すなわ
ち64状態とされる。レートAの場合、パンクチャド符
号化及びシンボル分割を行わないのでシンボル生成部6
では何の処理も行われず符号シンボル数と同じ変調シン
ボル数1024シンボルが出力される。この変調シンボ
ルが変調部7で変調されてレートAのフレームが送信信
号として出力される。
The generated data for one frame is supplied to a convolutional encoder 5 and convolutionally encoded. The convolutional encoder 5 performs convolutional coding using a convolutional code having a coding rate r = 1/2 and a constraint length K = 7. When the input and output of the convolutional code are represented by a trellis diagram, the constraint length K is 7, and the number of states is 2 K-1 states, that is, 64 states. In the case of the rate A, since the punctured coding and the symbol division are not performed, the symbol generation unit 6
In this case, no processing is performed, and 1024 modulation symbols equal to the number of code symbols are output. The modulation symbol is modulated by the modulation unit 7 and a frame of rate A is output as a transmission signal.

【0043】符号化率1/2のレートAの送信データレ
ートに続いて、送信タイミング設定部1に符号化率3/
4のレートBの送信データレートが入力されると、レー
トBのフレーム仕様に従って入力バッファ2から変調部
7の各ブロックにタイミング信号が、送信タイミング設
定部1から送られる。そして、入力バッファ2に762
ビット分の情報ビットが入力されると、この情報ビット
はフレームデータ生成部4に送られ、762ビット分の
情報ビットの後にテールビット発生部3から出力される
6ビットのオール「0」から成るテールビットが付加さ
れてレートBの1フレーム分のデータが生成される。生
成された1フレーム分のデータは、畳み込み符号器5に
供給されて畳み込み符号化される。畳み込み符号器5で
は符号化率1/2、拘束長7の畳み込み符号で畳み込み
符号化される。ついで、レートBの場合、符号化率が3
/4となるようにパンクチャド符号化がシンボル生成部
6で行われ、1536シンボルの符号シンボル数が10
24シンボルの変調シンボル数とされる。この1フレー
ム1024シンボルの変調シンボルが変調部7で変調さ
れてレートBのフレームが送信信号として出力される。
Subsequent to the transmission data rate of rate A of coding rate 1/2, the transmission timing setting section 1 sends the coding rate 3 /
When a transmission data rate of rate B of 4 is input, a timing signal is transmitted from the input buffer 2 to each block of the modulation unit 7 from the transmission timing setting unit 1 according to the frame specification of rate B. Then, 762 is input to the input buffer 2.
When the information bits for the bits are input, the information bits are sent to the frame data generation unit 4 and are composed of all 6 “0” s output from the tail bit generation unit 3 after the 762 information bits. Tail bits are added to generate data for one frame of rate B. The generated data for one frame is supplied to the convolutional encoder 5 and convolutionally encoded. The convolutional encoder 5 performs convolutional encoding using a convolutional code having an encoding rate of 1/2 and a constraint length of 7. Then, in the case of rate B, the coding rate is 3
Punctured encoding is performed by the symbol generation unit 6 so that the number of code symbols of 1536 symbols is 10
The number of modulation symbols is 24 symbols. The modulation symbols of 1024 symbols in one frame are modulated by the modulator 7 and a frame of rate B is output as a transmission signal.

【0044】さらに、符号化率3/4のレートBの送信
データレートに続いて、送信タイミング設定部1に符号
化率7/8のレートCの送信データレートが入力される
と、上記と同様の処理が繰り返されるが、入力バッファ
2からは890ビット分の情報ビットがフレームデータ
生成部4に送られ、890ビット分の情報ビットの後に
テールビット発生部3から出力される6ビットのオール
「0」から成るテールビットが付加されてレートCの1
フレーム分のデータが生成される。そして、畳み込み符
号器5において畳み込み符号化され、符号化率が7/8
となるようにパンクチャド符号化がシンボル生成部6で
行われ、1792シンボルの符号化シンボル数が102
4シンボルの変調シンボル数とされる。この1フレーム
1024シンボルの変調シンボルが変調部7で変調され
てレートCのフレームが送信信号として出力される。
Further, when the transmission data rate of the rate C of 7/8 is input to the transmission timing setting unit 1 following the transmission data rate of the rate B of the coding rate of 3/4, the same as described above. Is repeated from the input buffer 2, 890 information bits are sent to the frame data generation unit 4, and after the 890 information bits, the 6-bit all “ A tail bit consisting of a "0"
Frame data is generated. Then, the convolutional coded data is convolutionally coded by the convolutional coder 5 and the coding rate is 7/8.
Punctured encoding is performed by the symbol generation unit 6 so that the number of encoded symbols of 1792 symbols is 102
The number of modulation symbols is 4 symbols. The modulation symbols of 1024 symbols in one frame are modulated by the modulation unit 7, and a frame of rate C is output as a transmission signal.

【0045】上記した処理が送信タイミング設定部1に
入力された送信データレートに応じて行われ、たとえ
ば、フレーム1はレートA、フレーム2はレートB、フ
レーム3はレートC、フレーム4はレートB・・・と指
定された場合は、送信データは、入力バッファ2にレー
トAの506ビット入力後、レートBの762ビット、
レートCの890ビット、レートBの762ビットのデ
ータとそれぞれのデータレートの送信データが順次入力
され、上記説明した処理をレート毎に行う。このときの
送信信号は、図9(a)に示すようになる。
The above-described processing is performed according to the transmission data rate input to the transmission timing setting unit 1. For example, frame 1 is rate A, frame 2 is rate B, frame 3 is rate C, and frame 4 is rate B ..., the transmission data is input to the input buffer 2 after inputting 506 bits of the rate A, 762 bits of the rate B,
890-bit data of rate C and 762-bit data of rate B and transmission data of each data rate are sequentially input, and the above-described processing is performed for each rate. The transmission signal at this time is as shown in FIG.

【0046】次に、本発明に係る可変データレート通信
装置において可変データレート信号を受信する本発明に
係る可変データレート受信装置の概略的な構成を図7に
示す。図7において、101は受信信号の軟判定復調を
行う復調部、102は復調部101から出力される軟判
定復調シンボルをフレーム単位で記憶するシンボル・バ
ッファ、103はシンボル・バッファ102から入力さ
れる復調シンボルを、送信された可能性があるすべての
データレートでビタビアルゴリズムにより最尤復号化を
行うビタビ復号器、104はビタビ復号器103から出
力される復号データレート及び復号ビットカウント数等
の復号器内部情報と、フレーム毎の復号時に復号データ
を再符号化し復調シンボルと比較して得られるシンボル
誤り数の平均値及び最尤パスのパスメトリック量の平均
値等のレート判定パラメータからレート判定を行い判定
されたデータレートが存在する場合、復号データレート
及び復号ビットカウント数等の復号器制御情報を出力
し、レート判定不能の場合レート判定不能情報の出力を
行うデータレート判定部である。
Next, FIG. 7 shows a schematic configuration of a variable data rate receiving apparatus according to the present invention for receiving a variable data rate signal in the variable data rate communication apparatus according to the present invention. In FIG. 7, reference numeral 101 denotes a demodulation unit that performs soft-decision demodulation of a received signal; 102, a symbol buffer that stores the soft-decision demodulation symbols output from the demodulation unit 101 in frame units; Viterbi decoder 104 performs maximum likelihood decoding of demodulated symbols at all possible data rates by the Viterbi algorithm, and 104 decodes the decoded data rate output from Viterbi decoder 103 and the number of decoded bits. The rate judgment is performed from the internal unit information and the rate judgment parameters such as the average value of the number of symbol errors obtained by re-encoding the decoded data at the time of decoding for each frame and comparing with the demodulated symbol and the average value of the path metric amount of the maximum likelihood path. If there is a determined data rate, the decoding data rate and decoding bit count Outputs decoder control information etc., the data rate decision unit that performs output when the rate indeterminable information rate indeterminable.

【0047】また、105はデータレート判定部104
から出力される復号器制御情報における復号データレー
トのタイミングに従ってビタビ復号器103から最尤パ
スのパスメトリック量、パスメモリ長分のステート(状
態)毎のブランチ・メトリック量、ステート遷移情報の
それぞれの情報の書き込みまたは読み出しを復号器制御
情報に従って行う復号状態記憶部、106はデータレー
ト判定部104から出力される復号器制御情報に従って
ビタビ復号器103から出力される復号データの書き込
みと、判定されたデータレートで復号された復号データ
の出力を行う復号データ記憶部である。
Reference numeral 105 denotes a data rate determination unit 104
The path metric amount of the maximum likelihood path from the Viterbi decoder 103, the branch metric amount for each state (state) for the path memory length, and the state transition information according to the timing of the decoding data rate in the decoder control information output from the The decoding state storage unit 106 that writes or reads information according to the decoder control information is determined to be the writing of the decoded data output from the Viterbi decoder 103 according to the decoder control information output from the data rate determination unit 104. The decoded data storage unit outputs decoded data decoded at the data rate.

【0048】次に、データレート判定部104の概略的
な構成を図8に示す。図8において、111はビタビ復
号器103から出力されるフレーム毎の復号データを再
符号化し、復調部101で復調された復調シンボルと比
較することにより得られた、シンボル誤り数平均値及び
最尤パスのパスメトリック量平均値等のレート判定パラ
メータが記憶されるレート判定パラメータ記憶部、11
2は送信された可能性のあるすべてのデータレートにつ
いてレート判定パラメータの閾値を設定する閾値設定
部、113はレート判定パラメータ記憶部111から出
力されるレート判定パラメータと閾値設定部112から
出力される判定閾値との比較を行う比較部、114は比
較部113から出力される比較結果に基づいて送信され
た可能性があるデータレートを判定して判定データレー
トを復号器制御部115に送り、レート判定不能の場合
レート判定不能情報を出力するレート判定部、115は
ビタビ復号器103から出力される復号データレート、
及び復号ビットカウント数等の復号器内部情報と、レー
ト判定部114から出力される判定データレートとに従
って復号器で復号する復号データレート及び復号ビット
カウント数等の復号器制御情報を設定する復号器制御部
である。
Next, a schematic configuration of the data rate determination section 104 is shown in FIG. 8, reference numeral 111 denotes a symbol error number average value and a maximum likelihood value obtained by re-encoding decoded data for each frame output from the Viterbi decoder 103 and comparing the re-encoded data with the demodulated symbols demodulated by the demodulation unit 101. A rate determination parameter storage unit for storing a rate determination parameter such as an average value of a path metric amount of a path, 11
Reference numeral 2 denotes a threshold setting unit that sets thresholds of rate determination parameters for all data rates that may have been transmitted. Reference numeral 113 denotes a rate determination parameter output from the rate determination parameter storage unit 111 and output from the threshold setting unit 112. A comparison unit 114 that performs comparison with a determination threshold value determines a data rate that may have been transmitted based on the comparison result output from the comparison unit 113, and sends a determination data rate to the decoder control unit 115. If the determination is impossible, a rate determination unit that outputs rate determination inability information; 115, a decoded data rate output from the Viterbi decoder 103;
And a decoder for setting decoder control information such as a decoding data rate and a decoding bit count number to be decoded by the decoder according to the decoder internal information such as the decoding bit count number and the judgment data rate output from the rate judgment unit 114. It is a control unit.

【0049】次に、以上のように構成された可変データ
レート受信装置のレート判定の動作を、図13に示すレ
ート判定仕様1に従って1フレームで1回行う例につい
て説明するが、ここでは、前記図9(a)に示すよう
に、フレーム1からフレーム4のデータレートがそれぞ
れレートA,レートB,レートC,レートBとされてい
る送信信号を受信した場合の動作を説明するものとす
る。受信されたフレーム1の変調シンボルが、図7に示
す復調部101に入力されて軟判定復調が行われ、軟判
定復調された変調シンボルはシンボルバッファ102に
記憶される。シンボルバッファ102では1フレーム分
の変調シンボル数1024シンボルが入力された後、ビ
タビ復号器103に軟判定復調された変調シンボルを順
次出力する。ビタビ復号器103ではビタビアルゴリズ
ムによる復号を、図13に示すレート判定ビット数につ
いて行う。すなわち、レートA、レートB、レートCの
順にそれぞれ256ビット、384ビット、448ビッ
ト分行い、それぞれのビット数分のビタビ復号終了後、
最尤パスのパスメトリック量、パスメモリ長分のステー
ト毎のブランチ・メトリック量、ステート遷移情報等の
復号状態を復号状態記憶部105に書き込む。さらに、
フレーム毎の復号時に復号データを再符号化し、復調部
101から出力される復調シンボルと比較して得られる
シンボル誤り数平均値及び最尤パスのパスメトリック量
平均値等のレート判定パラメータ及び復号を行ったデー
タレートと復号ビット数等の復号器内部情報をデータレ
ート判定部104に出力する。
Next, a description will be given of an example in which the rate determination operation of the variable data rate receiving apparatus configured as described above is performed once in one frame in accordance with the rate determination specification 1 shown in FIG. As shown in FIG. 9A, an operation when a transmission signal in which the data rates of frame 1 to frame 4 are set to rate A, rate B, rate C, and rate B, respectively, will be described. The received modulation symbols of frame 1 are input to demodulation section 101 shown in FIG. 7 and subjected to soft-decision demodulation, and the modulation symbols subjected to soft-decision demodulation are stored in symbol buffer 102. After 1024 modulation symbols for one frame are input to the symbol buffer 102, the modulation symbols subjected to soft-decision demodulation are sequentially output to the Viterbi decoder 103. The Viterbi decoder 103 performs decoding by the Viterbi algorithm for the number of rate determination bits shown in FIG. That is, 256 bits, 384 bits, and 448 bits are respectively performed in the order of rate A, rate B, and rate C, and after Viterbi decoding for each bit number is completed,
The decoding state such as the path metric amount of the maximum likelihood path, the branch metric amount for each state corresponding to the path memory length, and the state transition information is written in the decoding state storage unit 105. further,
The decoding data is re-encoded at the time of decoding for each frame, and the rate determination parameters such as the symbol error number average value and the path metric amount average value of the maximum likelihood path obtained by comparing with the demodulated symbols output from the demodulation unit 101 and decoding are determined. Decoder internal information such as the performed data rate and the number of bits to be decoded is output to data rate determining section 104.

【0050】データレート判定部104では、レート判
定パラメータをレート判定パラメータ記憶部111に記
憶し復号器内部情報を復号器制御部115に送る。そし
て、復号器制御部115では4データレート分の復号器
内部情報が入力された後、レート判定パラメータ記憶部
111から3データレート分のレート判定パラメータを
比較部113に送ると共に、閾値設定部112から3デ
ータレート分の判定閾値を比較部113に送る。この比
較部113に入力された両者の比較結果は、レート判定
部114に送られる。図13に示すレート判定仕様1で
は1フレームにおいてレート判定回数は1回とされてい
るので、レート判定部114では比較結果から最も送信
された可能性の高いデータレートを判定して復号器制御
部115に送り、復号器制御部115は判定されたデー
タレートに基く復号データレート、および、復号タイミ
ングを生成し復号器制御情報として出力する。
The data rate determination section 104 stores the rate determination parameter in the rate determination parameter storage section 111 and sends the decoder internal information to the decoder control section 115. Then, after the decoder internal information for four data rates is input to the decoder control unit 115, the rate determination parameters for three data rates are sent from the rate determination parameter storage unit 111 to the comparison unit 113, and the threshold setting unit 112 Are sent to the comparison unit 113 for three data rates. The comparison result of the two inputted to the comparing section 113 is sent to the rate determining section 114. In the rate determination specification 1 shown in FIG. 13, the number of rate determinations in one frame is one, so the rate determination unit 114 determines the data rate most likely to be transmitted from the comparison result, and The decoder control unit 115 generates a decoding data rate and decoding timing based on the determined data rate, and outputs the generated decoding data rate as decoder control information.

【0051】ここで、図9(b)に示すようにレート判
定が行われたとする。すなわち、フレーム1ではレート
Aが最も送信された可能性が高いデータレートとして判
定されたので、上述のデータレート判定によりデータレ
ート判定部104からレートAの復号器制御情報がビタ
ビ復号器103、復号状態記憶部105、復号データ記
憶部106に出力される。すると、復号状態記憶部10
5はレートAの最尤パスのパスメトリック量、パスメモ
リ長分のステート毎のブランチ・メトリック量、ステー
ト遷移情報をビタビ復号器103に読み出してビタビ復
号器103内部状態をレートAの256ビット復号直後
の状態に再設定し、1フレームの残る257ビット目か
ら512ビットまでの復号を行う。
Here, it is assumed that the rate determination is performed as shown in FIG. That is, in frame 1, rate A is determined as the data rate most likely to have been transmitted, so that the data rate determination unit 104 determines from the data rate determination unit 104 that the decoder control information for rate A is the Viterbi decoder 103, The data is output to the state storage unit 105 and the decoded data storage unit 106. Then, the decryption state storage unit 10
Numeral 5 reads out the path metric amount of the maximum likelihood path of the rate A, the branch metric amount for each state corresponding to the path memory length, and the state transition information to the Viterbi decoder 103, and decodes the internal state of the Viterbi decoder 103 into 256 bits of the rate A. The state is reset to the state immediately after, and decoding from the remaining 257th bit to 512 bits of one frame is performed.

【0052】復号された復号データは復号データ記憶部
106に送られ、復号データ記憶部106では1ビット
目から256ビットまでのレートAの復号データの後
に、257ビット目から512ビットまでの復号データ
を付け加えて、1フレーム分のデータとして出力する。
上記復号動作が順次フレーム2からフレーム4について
も行われることにより、フレーム2ではレートB、フレ
ーム3ではレートC、フレーム4ではレートBと順次判
定され、それぞれのレートの復号データが復号データ記
憶部106から出力される。
The decoded data is sent to the decoded data storage unit 106. The decoded data storage unit 106 decodes the decoded data of the 257th bit to the 512th bit after the decoded data of the rate A from the first bit to the 256th bit. And outputs the data as data for one frame.
Since the above-described decoding operation is also performed sequentially on frames 2 to 4, it is sequentially determined that the frame B has the rate B, the frame 3 has the rate C, and the frame 4 has the rate B, and the decoded data of each rate is stored in the decoded data storage unit. It is output from 106.

【0053】次に、図14に示すレート判定仕様2に従
って、レート判定をフレーム毎に最大3回行う動作例を
説明する。この場合、図10(a)に示すように、フレ
ーム1ないしフレーム4のデータレートがレートAない
しレートCとされている送信信号を受信した場合とさ
れ、その復号動作を図10(b)に示す復号タイミング
チャートを参照しながら説明する。受信されたフレーム
1の変調シンボルが、図7に示す復調部101に入力さ
れて軟判定復調が行われ、軟判定復調された変調シンボ
ルはシンボルバッファ102に記憶される。シンボルバ
ッファ102では1フレーム分の変調シンボル数102
4シンボルが入力された後、ビタビ復号器103に軟判
定復調された変調シンボルを順次出力する。ビタビ復号
器103ではビタビアルゴリズムによる復号を、図14
に示す各データレートのレート判定ビット数について行
う。
Next, an example of an operation in which the rate determination is performed up to three times for each frame in accordance with the rate determination specification 2 shown in FIG. 14 will be described. In this case, as shown in FIG. 10A, it is assumed that a transmission signal in which the data rate of frame 1 to frame 4 is rate A to rate C is received, and the decoding operation is shown in FIG. This will be described with reference to the decoding timing chart shown below. The received modulation symbols of frame 1 are input to demodulation section 101 shown in FIG. 7 and subjected to soft-decision demodulation, and the modulation symbols subjected to soft-decision demodulation are stored in symbol buffer 102. In the symbol buffer 102, the number of modulation symbols 102 for one frame
After the four symbols are input, the modulated symbols subjected to soft-decision demodulation are sequentially output to the Viterbi decoder 103. The Viterbi decoder 103 performs decoding by the Viterbi algorithm in FIG.
Is performed for the number of rate determination bits for each data rate shown in FIG.

【0054】すなわち、レート判定1の仕様に従ってレ
ートA、レートB、レートCの順にそれぞれ192ビッ
ト、288ビット、336ビット分行い、それぞれのビ
ット数分のビタビ復号終了後、最尤パスのパスメトリッ
ク量、パスメモリ長分のステート毎のブランチ・メトリ
ック量、ステート遷移情報等の復号状態を復号状態記憶
部105に書き込む。さらに、フレーム毎の復号時に復
号データを再符号化し、復調部101から出力される復
調シンボルと比較して得られるシンボル誤り数平均値及
び最尤パスのパスメトリック量平均値等のレート判定パ
ラメータ及び復号を行ったデータレートと復号ビット数
等の復号器内部情報をデータレート判定部104に出力
する。この結果、フレーム1におけるレート判定1で
は、レートAのデータレートで送信されている可能性が
低いと判定されて、データレート判定部104からレー
トBとレートCの復号器制御情報がビタビ復号器10
3、復号状態記憶部105、復号データ記憶部106に
出力される。
That is, 192 bits, 288 bits, and 336 bits are respectively performed in the order of rate A, rate B, and rate C in accordance with the specification of rate determination 1, and after completion of Viterbi decoding for each bit number, the path metric of the maximum likelihood path is determined. The decoding state such as the amount, the branch metric amount for each state corresponding to the path memory length, and the state transition information is written in the decoding state storage unit 105. Furthermore, at the time of decoding for each frame, the decoded data is re-encoded, and a rate determination parameter such as a symbol error number average value and a path metric amount average value of the maximum likelihood path obtained by comparing with a demodulated symbol output from the demodulation unit 101 and Decoder internal information such as the decoded data rate and the number of decoded bits is output to data rate determining section 104. As a result, in rate determination 1 of frame 1, it is determined that the possibility of transmission at the data rate of rate A is low, and the decoder control information of rate B and rate C is transmitted from data rate determination section 104 to the Viterbi decoder. 10
3. Output to the decoding state storage unit 105 and the decoded data storage unit 106.

【0055】これにより、レートBとレートCによるレ
ート判定2が引き続いて行われる。すなわち、復号状態
記憶部105はレートBの最尤パスのパスメトリック
量、パスメモリ長分のステート毎のブランチ・メトリッ
ク量、ステート遷移情報をビタビ復号器103に読み出
してビタビ復号器103内部状態をレートBの288ビ
ット復号直後の状態に再設定して、289ビット目から
576ビットまでのレートBの復号を行う。ついで、レ
ートCの最尤パスのパスメトリック量、パスメモリ長分
のステート毎のブランチ・メトリック量、ステート遷移
情報をビタビ復号器103に読み出してビタビ復号器1
03内部状態をレートCの336ビット復号直後の状態
に再設定して、337ビット目から672ビットまでに
ついてレートCの復号を行う。
Thus, the rate judgment 2 based on the rate B and the rate C is continuously performed. That is, the decoding state storage unit 105 reads out the path metric amount of the maximum likelihood path at the rate B, the branch metric amount for each state corresponding to the path memory length, and the state transition information to the Viterbi decoder 103 to store the internal state of the Viterbi decoder 103. The state immediately after the decoding of the 288 bits of the rate B is reset, and the decoding of the rate B from the 289th bit to the 576 bits is performed. Then, the path metric amount of the maximum likelihood path at the rate C, the branch metric amount for each state corresponding to the path memory length, and the state transition information are read out to the Viterbi decoder 103 and read out by the Viterbi decoder 1.
03 is reset to the state immediately after the decoding of the 336 bits of the rate C, and the rate C is decoded from the 337th bit to the 672th bit.

【0056】そして、それぞれのビット数分の復号終了
後、最尤パスのパスメトリック量、パスメモリ長分のス
テート毎のブランチ・メトリック量、ステート遷移情報
を復号状態記憶部105に書き込み、フレーム毎の復号
時に復号データを再符号化し復調シンボルと比較して得
られるシンボル誤り数平均値及び最尤パスのパスメトリ
ック量平均値等のレート判定パラメータ、及び復号を行
ったデータレートと復号ビット数等の復号器内部情報を
データレート判定部104に出力する。データレート判
定部104では、与えられた情報に基づいてレートBと
レートCについていずれのデータレートで送信された可
能性が高いかのレート判定が行われ、図10(b)に示
すように、フレーム1では2回目のレート判定2でレー
トCが最も送信された可能性が高いデータレートとして
判定される。
After completion of decoding for each bit number, the path metric amount of the maximum likelihood path, the branch metric amount for each state corresponding to the path memory length, and the state transition information are written in the decoding state storage unit 105, and the The decoding data is re-encoded and the decoded data is compared with the demodulated symbols. The symbol error number average value and the rate metric parameter such as the average value of the path metric amount of the maximum likelihood path are obtained, and the decoded data rate and the number of decoded bits. Is output to the data rate determination unit 104. In the data rate determination unit 104, based on the given information, a rate determination is made as to which data rate is more likely to have been transmitted for the rate B and the rate C, and as shown in FIG. In frame 1, in rate determination 2 for the second time, rate C is determined as the data rate that is most likely to have been transmitted.

【0057】この判定に基づいて、データレート判定部
104からレートCの復号器制御情報がビタビ復号器1
03、復号状態記憶部105、復号データ記憶部106
に出力される。そして、復号状態記憶部105はレート
Cの最尤パスのパスメトリック量、パスメモリ長分のス
テート毎のブランチ・メトリック量、ステート遷移情報
をビタビ復号器103に読み出してビタビ復号器103
内部状態をレートCの672ビット復号直後の状態に再
設定し、673ビット目から896ビットまでの復号を
行う。この復号データは、復号データ記憶部106に送
られ、復号データ記憶部106では1ビット目から67
2ビットまでのレートCの復号データの後に673ビッ
ト目から896ビットまでの復号データを付け加えて、
1フレーム分のデータとして出力する。
Based on this determination, the decoder control information of the rate C is transmitted from the data rate determination unit 104 to the Viterbi decoder 1.
03, decryption state storage unit 105, decryption data storage unit 106
Is output to The decoding state storage unit 105 reads out the path metric amount of the maximum likelihood path at the rate C, the branch metric amount for each state corresponding to the path memory length, and the state transition information to the Viterbi decoder 103, and reads out the Viterbi decoder 103.
The internal state is reset to the state immediately after the decoding of the rate C of 672 bits, and decoding from the 673th bit to 896 bits is performed. This decoded data is sent to the decoded data storage unit 106, and the decoded data storage unit 106 outputs 67 bits from the first bit.
By adding decoded data from the 673th bit to 896 bits after the decoded data of the rate C up to 2 bits,
Output as data for one frame.

【0058】フレーム1の復号動作が終了すると、上記
した復号動作がフレーム2についても行われ、フレーム
2では前記したレート判定1およびレート判定2により
最も送信された可能性の高いデータレートとしてレート
Aが判定され、レートAの復号データが復号データ記憶
部106から出力される。また、フレーム2の復号が終
了するとフレーム3の復号動作が行われるが、フレーム
3では、2回目のレート判定2を行ってもレート判定閾
値内のデータレートがレートB、レートCと2つ残るよ
うになる。この場合は、レートBとレートCにおける3
回目のレート判定3が行われ、レート判定3によりレー
トBがもっとも送信された可能性が高いデータレートと
して判定される。したがって、レートBの1フレームの
復号データが復号データ記憶部106から出力されるよ
うになる。さらに、フレーム4では、1回目のレート判
定においてレート判定閾値内のレートが存在しないた
め、レート判定不能とされ、データレート判定部104
からレート判定不能情報が出力される。この場合は、以
降のレート判定動作は行わない。
When the decoding operation for frame 1 is completed, the above-described decoding operation is performed for frame 2 as well. In frame 2, rate A is determined as the data rate most likely to have been transmitted by the above-described rate determination 1 and rate determination 2. Is determined, and the decoded data at the rate A is output from the decoded data storage unit 106. When the decoding of the frame 2 is completed, the decoding operation of the frame 3 is performed. In the frame 3, even if the second rate determination 2 is performed, two data rates within the rate determination threshold remain as the rate B and the rate C. Become like In this case, 3 in rate B and rate C
The third rate determination 3 is performed, and the rate determination 3 determines that the rate B is the data rate most likely to have been transmitted. Therefore, the decoded data of one frame at the rate B is output from the decoded data storage unit 106. Furthermore, in frame 4, since there is no rate within the rate determination threshold in the first rate determination, the rate determination is disabled, and the data rate determination unit 104
Output rate inability information. In this case, the subsequent rate determination operation is not performed.

【0059】次に、レート判定パラメータの1つである
復号データを再符号化し復調シンボルと比較して得られ
るシンボル誤り数を得るための構成を示す回路ブロック
例を図15に示す。図15において、復調部により復調
された復調シンボルは、ビタビ復号器120においてビ
タビアルゴリズムによる復号が行われ復号データが出力
される。この復号データは、エンコーダ121に供給さ
れて送信装置と同じ符号化率、および拘束長の畳み込み
符号に符号化される。エンコーダ121から出力される
符号化されたパラレルのシンボルは、パラレル・シリア
ル(P/S)変換器122によりシリアルデータに変換
されて不一致検出器123に供給される。また、復調シ
ンボルは遅延手段124でビタビ復号器120ないしP
/S変換器122の動作遅延時間分だけ遅延されて、P
/S変換器122から出力されるシンボルと、復号シン
ボルとが同時刻となるようにされて、不一致検出器12
3に供給される。
Next, FIG. 15 shows an example of a circuit block diagram showing a configuration for re-encoding the decoded data, which is one of the rate determination parameters, and obtaining the number of symbol errors obtained by comparing the decoded data with the demodulated symbols. In FIG. 15, the demodulated symbols demodulated by the demodulation unit are decoded by the Viterbi decoder 120 using the Viterbi algorithm, and decoded data is output. This decoded data is supplied to the encoder 121 and encoded into a convolutional code having the same coding rate and constraint length as the transmitting device. The coded parallel symbols output from the encoder 121 are converted into serial data by a parallel / serial (P / S) converter 122 and supplied to the mismatch detector 123. Further, the demodulated symbol is supplied to the Viterbi decoder 120 through P
/ S converter 122 is delayed by the operation delay time, and P
The symbol output from the / S converter 122 and the decoded symbol are set at the same time, and the
3 is supplied.

【0060】不一致検出器123では、入力される両シ
ンボルの不一致が検出されて、シンボル誤り数情報が出
力される。たとえば、P/S変換器122から出力され
るシンボルが「00100011」とされ、復調シンボ
ルが「01000011」とされた場合は、2番目と3
番目のシンボルが不一致となるので、シンボル誤り数と
して「2」の情報が不一致検出器123から出力される
ようになる。また、パンクチャド符号化による消失シン
ボルは不一致の検出を行わないようにする。
The mismatch detector 123 detects a mismatch between both input symbols and outputs symbol error number information. For example, if the symbol output from P / S converter 122 is “00100011” and the demodulated symbol is “01000011”, the second and third symbols
Since the second symbol does not match, the information of “2” as the number of symbol errors is output from the mismatch detector 123. Further, the detection of the mismatch is not performed for the lost symbol due to the punctured coding.

【0061】ところで、送信可能な任意のデータレート
で送信信号を復号したときの各データレートにおける最
尤パスのパスメトリック量平均値(path metric)対シ
ンボル誤り数平均値(symble error)のシミュレーション
結果の分布を図16ないし図18に示す。図16(a)
は、フレーム数が10678フレーム,ビットエラーレ
ート(BER)が約10-5,送信装置の符号化率r=1
/2(データレートr=1/2)、ビタビ復号器の復号
データレートr=1/2とされた場合の最尤パスのパス
メトリック量平均値(path metric)とシンボル誤り数
平均値(symble error)との分布を示している。また、同
図(b)はビタビ復号器の復号データレートrを3/4
とした場合の最尤パスのパスメトリック量平均値(path
metric)とシンボル誤り数平均値(symble error)との
分布を示しており、同図(c)はビタビ復号器の復号デ
ータレートrを7/8とした場合の最尤パスのパスメト
リック量平均値(path metric)とシンボル誤り数平均
値(symble error)との分布を示している。
Simulation results of the average value (path metric) of the maximum likelihood path versus the average value of the number of symbol errors (symble error) at each data rate when a transmission signal is decoded at an arbitrary transmittable data rate. 16 to 18 are shown in FIGS. FIG. 16 (a)
Is that the number of frames is 10678 frames, the bit error rate (BER) is about 10 -5 , and the coding rate r = 1 of the transmitting device.
/ 2 (data rate r = 1 /) and the decoding data rate r = 1 / of the Viterbi decoder, the path metric average value of the maximum likelihood path and the symbol error count average value (symble) error). FIG. 3B shows that the decoding data rate r of the Viterbi decoder is 3/4.
Average path metric value of the maximum likelihood path (path
(c) shows the distribution of the average value of the maximum likelihood path when the decoding data rate r of the Viterbi decoder is 7/8. The distribution of the value (path metric) and the average value of the number of symbol errors (symble error) are shown.

【0062】図16(a)ないし(c)に示す最尤パス
のパスメトリック量平均値(path metric)とシンボル
誤り数平均値(symble error)との分布を観察すると、送
信装置のデータレート(1/2)と復号データレート
(1/2)とが一致している場合(図16(a)参照)
は、シンボル誤り数平均値および最尤パスのパスメトリ
ック量平均値の分散はそれぞれ小さくなるが、送信装置
のデータレートと復号データレートとが不一致の場合
は、シンボル誤り数平均値および最尤パスのパスメトリ
ック量平均値のそれぞれの分散が大きくなることがわか
る。これを利用して、図19に示すようにシンボル誤り
数平均値がTsym1以下で、かつ、最尤パスのパスメトリ
ック量平均値がTpm1以下の範囲を、そのときの復号デー
タレートが、最も送信された可能性の高いデータレート
と判定する範囲Aとし、シンボル誤り数平均値がTsym2
以上で、かつ、最尤パスのパスメトリック量平均値がTp
m2以上の範囲Bを、そのときの復号データレートが、送
信された可能性が低いデータレートと判定する範囲Bと
する。このような判定をデータレート判定部104に行
わせている。
When observing the distribution of the path metric average value (path metric) and the symbol error number average value (symble error) of the maximum likelihood path shown in FIGS. 16 (a) to 16 (c), the data rate of the transmitting apparatus is shown. (1/2) and the decoded data rate (1/2) match (see FIG. 16A)
Is that the variance of the symbol error number average value and the variance of the path metric amount average value of the maximum likelihood path are respectively small, but when the data rate of the transmitting apparatus does not match the decoded data rate, the symbol error number average value and the maximum likelihood path It can be seen that the variance of each of the path metric amount average values increases. Utilizing this, as shown in FIG. 19, when the average value of the number of symbol errors is equal to or less than Tsym1 and the average value of the path metric amount of the maximum likelihood path is equal to or less than Tpm1, the decoded data rate at that time is the highest. The range A is determined to be a data rate that is highly likely to have occurred, and the average number of symbol errors is Tsym2
When the average value of the path metric amount of the maximum likelihood path is Tp
A range B of m2 or more is a range B at which the decoded data rate at that time is determined to be a data rate having a low possibility of being transmitted. Such a determination is made by the data rate determination unit 104.

【0063】すなわち、図8に示すデータレート判定部
のブロック図において、符号化率1/2のレートAの判
定を行うときは閾値設定部112には範囲Aの閾値であ
る、シンボル誤り数平均値Tsym1と、最尤パスのパスメ
トリック量平均値Tpm1、および範囲Bの閾値であるシン
ボル誤り数平均値Tsym2と、最尤パスのパスメトリック
量平均値Tpm2とが設定される。これらの設定された閾値
と、レート判定パラメータ記憶部111に書き込まれて
いるレート判定パラメータ中のシンボル誤り数平均値、
および、最尤パスのパスメトリック量平均値とを比較部
113において比較してその比較結果がレート判定部1
14に出力される。レート判定部114は受けた比較結
果が、範囲A内であれば、送信されたデータレートがレ
ートA(符号化率1/2)であると判定し、範囲Bに属
する場合は、データレートがレートA(符号化率1/
2)で送信された可能性が低いと判定する。
That is, in the block diagram of the data rate determination section shown in FIG. 8, when the rate A of the coding rate 1 / is determined, the threshold The value Tsym1, the average value Tpm1 of the path metric amount of the maximum likelihood path, the average value Tsym2 of the number of symbol errors, which is the threshold of the range B, and the average value Tpm2 of the path metric amount of the maximum likelihood path are set. These set thresholds, the average number of symbol errors in the rate determination parameter written in the rate determination parameter storage unit 111,
The comparison unit 113 compares the average value of the path metric quantity of the maximum likelihood path with the average value, and compares the comparison result with the rate determination unit 1.
14 is output. If the received comparison result is within the range A, the rate determination unit 114 determines that the transmitted data rate is the rate A (coding rate A), and if it belongs to the range B, the data rate is Rate A (coding rate 1 /
It is determined that the possibility of transmission in 2) is low.

【0064】図17(a)は、フレーム数が10678
フレーム,ビットエラーレート(BER)が約10-5
送信装置の符号化率r=3/4(データレートr=3/
4)、ビタビ復号器の復号データレートr=1/2とさ
れた場合の最尤パスのパスメトリック量平均値(path m
etric)とシンボル誤り数平均値(symble error)との分
布を示している。また、同図(b)はビタビ復号器の復
号データレートrを3/4とした場合の最尤パスのパス
メトリック量平均値(path metric)とシンボル誤り数
平均値(symble error)との分布を示しており、同図
(c)はビタビ復号器の復号データレートrを7/8と
した場合の最尤パスのパスメトリック量平均値(path m
etric)とシンボル誤り数平均値(symble error)との分
布を示している。
FIG. 17A shows that the number of frames is 10678.
Frame, bit error rate (BER) is about 10 -5 ,
The coding rate r = 3/4 (data rate r = 3 /
4), the average value of the path metric amount of the maximum likelihood path (path m) when the decoding data rate r = タ of the Viterbi decoder is set to
etric) and the symbol error count average value (symble error). FIG. 3B shows the distribution of the average value of the path metric amount (path metric) of the maximum likelihood path and the average value of the number of symbol errors (symble error) when the decoding data rate r of the Viterbi decoder is 3/4. FIG. 9C shows the average value of the path metric amount (path m) of the maximum likelihood path when the decoding data rate r of the Viterbi decoder is set to 7/8.
etric) and the symbol error count average value (symble error).

【0065】図17(a)ないし(c)に示す最尤パス
のパスメトリック量平均値(path metric)とシンボル
誤り数平均値(symble error)との分布を観察すると、送
信装置のデータレート(3/4)と復号データレート
(符号化率3/4)とが一致している場合(図17
(b)参符号化率照)は、シンボル誤り数平均値および
最尤パスのパスメトリック量平均値の分散はそれぞれ小
さくなるが、送信装置のデータレートと復号データレー
トとが不一致の場合は、シンボル誤り数平均値および最
尤パスのパスメトリック量平均値のそれぞれの分散が大
きくなることがわかる。従って、図17(b)に示す分
布の範囲のみを範囲Aとして設定する閾値と、図17
(a)と同図(c)示す分布の範囲を範囲Bとして設定
する閾値とを閾値設定部112に設定することにより、
比較結果が範囲A内であればデータレートがレートB
(符号化率3/4)で送信されたと判定し、範囲Bに属
する場合はデータレートがレートB(符号化率3/4)
で送信された可能性が低いと判定することができる。
Observing the distribution of the average value of the path metric amount (path metric) and the average value of the number of symbol errors (symble error) of the maximum likelihood path shown in FIGS. 3/4) and the decoded data rate (coding rate 3/4) match (FIG. 17).
(B) reference coding rate), the variance of the symbol error number average value and the variance of the path metric amount average value of the maximum likelihood path are respectively small, but when the data rate of the transmitting apparatus does not match the decoded data rate, It can be seen that the respective variances of the symbol error number average value and the path metric amount average value of the maximum likelihood path increase. Therefore, a threshold for setting only the range of the distribution shown in FIG.
By setting (a) and a threshold for setting the range of the distribution shown in FIG.
If the comparison result is within range A, the data rate is rate B
It is determined that the data has been transmitted at (coding rate 3/4), and if it belongs to range B, the data rate is rate B (coding rate 3/4).
It can be determined that the possibility of transmission is low.

【0066】図18(a)は、フレーム数が10678
フレーム,ビットエラーレート(BER)が約10-5
送信装置の符号化率r=7/8(データレートr=7/
8)、ビタビ復号器の復号データレートr=1/2とさ
れた場合の最尤パスのパスメトリック量平均値(path m
etric)とシンボル誤り数平均値(symble error)との分
布を示している。また、同図(b)はビタビ復号器の復
号データレートrを3/4とした場合の最尤パスのパス
メトリック量平均値(path metric)とシンボル誤り数
平均値(symble error)との分布を示しており、同図
(c)はビタビ復号器の復号データレートrを7/8と
した場合の最尤パスのパスメトリック量平均値(path m
etric)とシンボル誤り数平均値(symble error)との分
布を示している。
FIG. 18A shows that the number of frames is 10678.
Frame, bit error rate (BER) is about 10 -5 ,
Coding rate r = 7/8 (data rate r = 7 /
8), the average value of the path metric amount of the maximum likelihood path (path m) when the decoding data rate r = タ of the Viterbi decoder is set to
etric) and the symbol error count average value (symble error). FIG. 3B shows the distribution of the average value of the path metric amount (path metric) of the maximum likelihood path and the average value of the number of symbol errors (symble error) when the decoding data rate r of the Viterbi decoder is 3/4. FIG. 9C shows the average value of the path metric amount (path m) of the maximum likelihood path when the decoding data rate r of the Viterbi decoder is set to 7/8.
etric) and the symbol error count average value (symble error).

【0067】図18(a)ないし(c)に示す最尤パス
のパスメトリック量平均値(path metric)とシンボル
誤り数平均値(symble error)との分布を観察すると、送
信装置のデータレート(符号化率7/8)と復号データ
レート(符号化率7/8)とが一致している場合(図1
8(c)参照)は、シンボル誤り数平均値および最尤パ
スのパスメトリック量平均値の分散はそれぞれ小さくな
るが、送信装置のデータレートと復号データレートとが
不一致の場合は、シンボル誤り数平均値および最尤パス
のパスメトリック量平均値のそれぞれの分散が大きくな
ることがわかる。従って、図18(c)に示す分布の範
囲のみを範囲Aとして設定する閾値と、図18(a)と
同図(b)示す分布の範囲を範囲Bとして設定する閾値
とを閾値設定部112に設定することにより、比較結果
が範囲A内であればデータレートがレートC(符号化率
7/8)で送信されたと判定し、範囲Bに属する場合は
データレートがレートC(符号化率7/8)で送信され
た可能性が低いと判定することができる。
Observing the distribution of the average value of the path metric amount (path metric) and the average value of the number of symbol errors (symble error) of the maximum likelihood path shown in FIGS. When the coding rate 7/8) and the decoded data rate (coding rate 7/8) match (FIG. 1).
8 (c)), the variances of the symbol error number average value and the path metric amount average value of the maximum likelihood path become smaller, respectively. However, if the data rate of the transmitting apparatus does not match the decoded data rate, the symbol error number It can be seen that the respective variances of the average value and the average value of the path metric amount of the maximum likelihood path increase. Therefore, the threshold setting unit 112 sets a threshold for setting only the range of the distribution shown in FIG. 18C as the range A and a threshold for setting the range of the distribution shown in FIGS. 18A and 18B as the range B. When the comparison result is within the range A, it is determined that the data rate is transmitted at the rate C (coding rate 7/8). When the comparison result is within the range B, the data rate is determined at the rate C (coding rate). 7/8), it is possible to determine that the possibility of transmission is low.

【0068】ところで、3種類のデータレートの内の1
つのデータレートを選択して畳み込み符号化し、ビタビ
復号したときの最尤パスのパスメトリック量平均値と、
復号時に復号データを再符号化し復調シンボルと比較し
て得られるシンボル誤り数は、正しいレートで復号する
場合においても、回線品質が良くなるに従って小さな値
をとるようになる。しかし、誤ったレートで復号する場
合のそれぞれの値は、回線品質にかかわらずほぼ一定の
大きな値をとるようになる。
By the way, one of the three data rates is
Path metric amount average value of the maximum likelihood path when one data rate is selected, convolutionally coded, and Viterbi decoded, and
The number of symbol errors obtained by re-encoding the decoded data at the time of decoding and comparing the decoded data with the demodulated symbols takes a smaller value as the channel quality improves, even when decoding at a correct rate. However, when decoding at an incorrect rate, each value takes a substantially constant large value regardless of the line quality.

【0069】図20に符号化率1/2のときのフレーム
当たりのデータビット数が128ビットで符号化率r=
1/2、r=3/4、r=7/8とされ、それぞれのフ
レーム当たりの変調シンボル数を等しく設定する場合、
上記レート判定原理に従ってレート判定を行ったときの
3種類のデータレートそれぞれのフレーム誤り率特性1
と、レート判定誤り率特性1の計算機シミュレーション
結果を示す。また、図21に符号化率1/2のときのフ
レーム当たりのデータビット数が256ビットとされた
場合、同様に上記レート判定原理に従ってレート判定を
行ったときの3種類のデータレートそれぞれのフレーム
誤り率特性2とレート判定誤り率特性2の計算機シミュ
レーション結果を示す。
FIG. 20 shows that the number of data bits per frame when the coding rate is 1/2 is 128 bits and the coding rate r =
、, r ==, r = 7, and when the number of modulation symbols per frame is set equal,
Frame error rate characteristics 1 for each of the three data rates when rate determination is performed according to the rate determination principle described above.
And a computer simulation result of the rate determination error rate characteristic 1 are shown. Also, if the number of data bits per frame at the coding rate of 1/2 is 256 bits in FIG. 21, the frame of each of the three types of data rates when the rate determination is performed similarly in accordance with the rate determination principle described above. The computer simulation results of the error rate characteristic 2 and the rate determination error rate characteristic 2 are shown.

【0070】図20、図21に示す特性は、ともに白色
ガウス雑音下での1ビット当たりのエネルギー/雑音電
力密度(Eb/No)対誤り率特性を示しており、フレ
ーム誤り率は実線で示され、レート判定誤り率は破線で
示されている。一般的に、レート判定誤り率がフレーム
誤り率より低い場合、誤り率が低いことからレート判定
誤りが通信品質劣化の要因となる可能性が低くなる。従
って、レート判定誤り率がフレーム誤り率より低くされ
通信品質がフレーム誤り率に支配される範囲内で復号
を行うことが好適となる。さらに、図20に示す特性よ
り図21に示す特性の方が、劣化しているEb/Noに
おいてレート判定誤り率がフレーム誤り率より低くなっ
ていることから、判定に必要なビット数が多いほどレー
ト判定誤り率の特性がよくなることがわかる。また、レ
ート判定をなるべくビット数を少なくして行うと共に、
データレート候補を少なくすることが1フレーム当たり
の復号に要する信号処理量を軽減することができる。
20 and 21 show the energy / noise power density per bit (Eb / No) versus error rate characteristics under white Gaussian noise, and the frame error rate is shown by a solid line. And the rate determination error rate is shown by the dashed line. Generally, when the rate determination error rate is lower than the frame error rate, the error rate is low, so that the possibility that the rate determination error causes deterioration of communication quality is reduced. Therefore, the rate determination error rate is set lower than the frame error rate.
The communication quality is preferable to perform decoding in a range that is governed by the frame error rate that. Further, the characteristic shown in FIG. 21 is lower than the frame error rate in the degraded Eb / No than the characteristic shown in FIG. It can be seen that the characteristics of the rate determination error rate are improved. In addition, the rate judgment is performed with as few bits as possible,
Reducing the number of data rate candidates can reduce the amount of signal processing required for decoding per frame.

【0071】これらのことから、 Eb/Noが高く回
線品質のよい通信チャンネルではレート判定ビット数を
少なくすると共に、データレート候補を少ない判定回数
で絞り込むことが、1フレーム当たりの復号に要する信
号処理量を軽減するには有効な手法となる。これに対し
て、フェージングチャンネルのように回線品質が変動す
る通信チャンネルでは回線品質に応じてレート判定ビッ
ト数あるいはレート判定閾値を適応的に変えることが、
1フレーム当たりの復号に要する信号処理量を軽減する
には有効な手法となる。なお、回線品質を推定する場合
に、復調信号電力、レート判定パラメータの履歴から回
線品質を推定するようにしてもよい。
From these facts, it is necessary to reduce the number of rate determination bits and to narrow down data rate candidates by a small number of determinations in a communication channel with high Eb / No and high line quality. This is an effective method to reduce the amount. On the other hand, in a communication channel where the line quality fluctuates such as a fading channel, it is possible to adaptively change the number of rate determination bits or the rate determination threshold according to the line quality.
This is an effective method for reducing the amount of signal processing required for decoding per frame. When estimating the line quality
From the history of the demodulated signal power and rate judgment parameters.
The line quality may be estimated.

【0072】[0072]

【発明の効果】本発明の可変データレート通信装置は、
以上のように構成されているので、回線品質のよい通信
チャンネルではフレーム毎にレート判定ビット数を少な
くして1回のレート判定で送信可能なすべてのデータレ
ートの中から送信された可能性の最も高いデータレート
を判定し、判定後は1データレートのみ復号を行うこと
により信号処理量を大幅に軽減することができるように
なる。従って、高速のデータレートで通信を行うことが
可能となる。また、フェージングチャンネルのように回
線品質が変動する通信チャンネルでは回線品質に応じて
レート判定ビット数あるいはレート判定閾値を適応的に
変えることにより通信品質を保持しつつ信号処理量を軽
減することができるようになる。
As described above, the variable data rate communication device according to the present invention comprises:
With the above configuration, in a communication channel with good line quality, the number of rate determination bits may be reduced for each frame, and the possibility of transmission from all data rates that can be transmitted in one rate determination may be determined. By determining the highest data rate and decoding only one data rate after the determination, the amount of signal processing can be greatly reduced. Therefore, communication can be performed at a high data rate. In a communication channel such as a fading channel where the line quality fluctuates, the signal processing amount can be reduced while maintaining the communication quality by adaptively changing the number of rate determination bits or the rate determination threshold according to the line quality. Become like

【0073】また、本発明の可変データレート通信装置
は、レート判定不能の判定をすることができ、レート判
定不能の場合は、レート判定が正しく行われたとしても
復号誤りが発生している確率が高くなり、通信品質を保
証することができない。そこで、以降の復号を行なわな
わず、レート判定不能情報を出力することにより全体の
信号処理量を軽減するようにしている。
Further, the variable data rate communication device of the present invention can determine that the rate cannot be determined. If the rate cannot be determined, the probability that a decoding error has occurred even if the rate is correctly determined is determined. And communication quality cannot be guaranteed. Therefore, the entire signal processing amount is reduced by outputting rate determination impossible information without performing subsequent decoding.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】畳み込み符号器の構成の一例を示すブロック
図、畳み込み符号器の入力ビットと符号シンボルと状態
との関係を示す図表、および、畳み込み符号器の状態遷
移図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of a configuration of a convolutional encoder, a table illustrating a relationship between input bits, code symbols, and states of the convolutional encoder, and a state transition diagram of the convolutional encoder.

【図2】畳み込み符号器のトレリス線図の一例を示す図
である。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a trellis diagram of a convolutional encoder.

【図3】軟判定を行う構成の一例を示すブロック図、お
よび、軟判定を説明するための図である。
FIG. 3 is a block diagram illustrating an example of a configuration for performing soft decision, and a diagram for describing soft decision.

【図4】ビタビ復号器における復号アルゴリズムを示す
ためのトレリス線図である。
FIG. 4 is a trellis diagram showing a decoding algorithm in a Viterbi decoder.

【図5】パンクチャド符号化を行う構成、および、パン
クチャド符号を復号する構成の一例、および、パンクチ
ャド符号を説明するための図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a configuration for performing punctured coding, a configuration for decoding a punctured code, and a punctured code.

【図6】本発明の可変データレート通信装置に係る可変
データレート送信装置の概略的な構成を示すブロック図
である。
FIG. 6 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a variable data rate transmission device according to the variable data rate communication device of the present invention.

【図7】本発明の可変データレート通信装置に係る可変
データレート受信装置の概略的な構成を示すブロック図
である。
FIG. 7 is a block diagram showing a schematic configuration of a variable data rate receiving device according to the variable data rate communication device of the present invention.

【図8】本発明の可変データレート受信装置におけるデ
ータレート判定部の概略的な構成を示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a schematic configuration of a data rate determination unit in the variable data rate receiving device of the present invention.

【図9】本発明の可変データレート通信装置における可
変データレート伝送例1を示す図、および、復号タイミ
ングチャート例1を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a variable data rate transmission example 1 in the variable data rate communication device of the present invention, and a diagram showing a decoding timing chart example 1.

【図10】本発明の可変データレート通信装置における
可変データレート伝送例2を示す図、および、復号タイ
ミングチャート例2を示す図である。
FIG. 10 is a diagram illustrating a variable data rate transmission example 2 in the variable data rate communication device of the present invention, and a diagram illustrating a decoding timing chart example 2;

【図11】本発明の可変データレート通信装置における
フレーム仕様を示す図表である。
FIG. 11 is a table showing frame specifications in the variable data rate communication device of the present invention.

【図12】本発明の可変データレート通信装置における
レート判定例を示す図表である。
FIG. 12 is a chart showing an example of rate determination in the variable data rate communication device of the present invention.

【図13】本発明の可変データレート通信装置における
レート判定仕様1を示す図表である。
FIG. 13 is a table showing rate determination specification 1 in the variable data rate communication device of the present invention.

【図14】本発明の可変データレート通信装置における
レート判定仕様2を示す図表である。
FIG. 14 is a chart showing rate determination specification 2 in the variable data rate communication device of the present invention.

【図15】本発明の可変データレート通信装置における
レート判定パラメータのうちのシンボル誤り数情報を得
るための構成例を示すブロック図である。
FIG. 15 is a block diagram illustrating a configuration example for obtaining symbol error number information among rate determination parameters in the variable data rate communication device of the present invention.

【図16】本発明の可変データレート通信装置におい
て、符号化率1/2の送信信号を3種類のデータレート
で復号したときの最尤パスのパスメトリック量平均値対
シンボル誤り数平均値の分布を示す図である。
FIG. 16 is a diagram illustrating the relationship between the average value of the path metric amount of the maximum likelihood path and the average value of the number of symbol errors when a transmission signal having a coding rate of で is decoded at three data rates in the variable data rate communication device according to the present invention. It is a figure showing distribution.

【図17】本発明の可変データレート通信装置におい
て、符号化率3/4の送信信号を3種類のデータレート
で復号したときの最尤パスのパスメトリック量平均値対
シンボル誤り数平均値の分布を示す図である。
FIG. 17 is a diagram illustrating the relationship between the average value of the path metric amount of the maximum likelihood path and the average value of the number of symbol errors when a transmission signal having a coding rate of 3/4 is decoded at three types of data rates in the variable data rate communication device according to the present invention. It is a figure showing distribution.

【図18】本発明の可変データレート通信装置におい
て、符号化率7/8の送信信号を3種類のデータレート
で復号したときの最尤パスのパスメトリック量平均値対
シンボル誤り数平均値の分布を示す図である。
FIG. 18 is a diagram illustrating the relationship between the average value of the path metric amount of the maximum likelihood path and the average value of the number of symbol errors when a transmission signal having a coding rate of 7/8 is decoded at three types of data rates in the variable data rate communication device according to the present invention. It is a figure showing distribution.

【図19】本発明の可変データレート通信装置における
レート判定閾値の設定例を示す図である。
FIG. 19 is a diagram illustrating a setting example of a rate determination threshold in the variable data rate communication device of the present invention.

【図20】Eb/No対データレート1/2,3/4,
7/8のデータレートのフレーム誤り率、レート判定誤
り率特性1を示す図である。
FIG. 20: Eb / No vs. data rate 1/2, 3/4,
It is a figure which shows the frame error rate of the data rate of 7/8, and the rate determination error rate characteristic 1.

【図21】Eb/No対データレート1/2,3/4,
7/8のフレーム誤り率、レート判定誤り率特性2を示
す図である。
FIG. 21: Eb / No vs. data rate 1/2, 3/4,
It is a figure which shows the frame error rate of 7/8, and the rate determination error rate characteristic 2.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 送信タイミング設定部 2 入力バッファ 3 テールビット発生部 4 フレームデータ生成部 5 畳み込み符号器 6 シンボル生成部 7 変調部 101 復調部 102 シンボルバッファ 103 ビタビ復号器 104 データレート判定部 105 復号状態記憶部 106 復号データ記憶部 111 レート判定パラメータ記憶部 112 閾値設定部 113 比較部 114 データレート判定部 115 復号器制御部 116 送信タイミング設定部 120 ビタビ復号器 121 エンコーダ 122 P/S変換器 123 不一致検出器 124 遅延手段 201 畳み込み符号器 202 シンボル消去回路 203 ダミーシンボル挿入回路 204 ビタビ復号器 Reference Signs List 1 transmission timing setting unit 2 input buffer 3 tail bit generation unit 4 frame data generation unit 5 convolutional encoder 6 symbol generation unit 7 modulation unit 101 demodulation unit 102 symbol buffer 103 Viterbi decoder 104 data rate determination unit 105 decoding state storage unit 106 Decoded data storage unit 111 Rate determination parameter storage unit 112 Threshold setting unit 113 Comparison unit 114 Data rate determination unit 115 Decoder control unit 116 Transmission timing setting unit 120 Viterbi decoder 121 Encoder 122 P / S converter 123 Non-coincidence detector 124 Delay Means 201 Convolutional encoder 202 Symbol erasure circuit 203 Dummy symbol insertion circuit 204 Viterbi decoder

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 予め決められた送信可能な複数種類のデ
ータレートのうちフレーム毎に1つのデータレートが選
択され、選択された該データレートのデータが畳み込み
符号化されて送信された送信信号を受信して復号する場
合に、 送信された可能性のある全てのデータレートについて、
レート判定を行うレート判定ビット数を設定すると共
に、それぞれのレート判定閾値の設定を行う設定手段
と、 送信可能なデータレート毎に前記設定手段で設定された
レート判定ビット数までのビタビ復号を行うことによ
り、前記データレート毎のレート判定情報を生成するレ
ート判定情報生成手段と、 前記生成されたレート判定情報と前記レート判定閾値と
を比較することにより、最も送信された可能性の高いデ
ータレートを決定するレート判定手段とを備え、 該レート判定手段により決定されたデータレートに基づ
いて、前記レート判定ビット数以降のフレームのデータ
をビタビ復号するようにしたことを特徴とする可変デー
タレート通信装置。
1. A transmission signal in which one data rate is selected for each frame from a plurality of predetermined types of data rates that can be transmitted and data of the selected data rate is convolutionally encoded and transmitted. When receiving and decoding, for all data rates that may have been transmitted,
Setting means for setting the number of rate judgment bits for performing the rate judgment and setting each rate judgment threshold; and performing Viterbi decoding up to the number of rate judgment bits set by the setting means for each transmittable data rate A rate determination information generating means for generating rate determination information for each data rate; and comparing the generated rate determination information with the rate determination threshold to obtain a data rate most likely to have been transmitted. Variable data rate communication characterized by comprising: Viterbi decoding of frame data after the number of rate determination bits based on the data rate determined by the rate determination means. apparatus.
【請求項2】 予め決められた送信可能な複数種類のデ
ータレートのうちフレーム毎に1つのデータレートが選
択され、選択された該データレートのデータが畳み込み
符号化されて送信された送信信号を受信して復号する場
合に、 送信された可能性のある全てのデータレートについて、
フレーム毎に複数回のレート判定を行うレート判定ビッ
ト数を設定すると共に、それぞれのレート判定閾値の設
定を行う設定手段と、 送信可能なデータレート毎に前記設定手段で設定された
レート判定ビット数までのビタビ復号を行うことによ
り、前記データレート毎のレート判定情報を生成するレ
ート判定情報生成手段と、 前記生成されたレート判定情報と前記レート判定閾値と
を比較することにより、送信された可能性の高いデータ
レートを決定するレート判定手段とを備え、 該レート判定手段は、前記レート判定情報と前記設定手
段で設定された前記レート判定閾値とを比較して、送信
された可能性があるデータレートを判定し、該当するデ
ータレートが複数存在する場合、以降の復号は該当する
複数のデータレートに関して復号を行い、前記レート判
定手段で判定されるデータレートが1つになるまで前記
設定されたレート判定ビット数で順次レート判定を行う
ようにしたことを特徴とする可変データレート通信装
置。
2. One of a plurality of predetermined types of data rates that can be transmitted is selected for each frame, and a data signal of the selected data rate is convolutionally coded and transmitted. When receiving and decoding, for all data rates that may have been transmitted,
Setting means for setting the number of rate judgment bits for performing a plurality of rate judgments for each frame and setting each of the rate judgment thresholds; and the number of rate judgment bits set by the setting means for each transmittable data rate. A rate determination information generating means for generating rate determination information for each data rate by performing Viterbi decoding up to the above, and comparing the generated rate determination information with the rate determination threshold to transmit the rate determination information. Rate determination means for determining a data rate with high possibility, the rate determination means comparing the rate determination information with the rate determination threshold set by the setting means, and may have been transmitted. The data rate is determined, and if there are a plurality of applicable data rates, subsequent decoding is performed for the plurality of applicable data rates. There, the rate determination unit data rate to be determined by the variable data rate communication apparatus being characterized in that to perform the sequential rate determined by the number of rate decision bits the set until one.
【請求項3】 前記レート判定情報が、ビタビ復号され
た復号データを再符号化し、受信されたデータと比較し
て得られるシンボル誤り数、および、最尤パスのパスメ
トリック量とされていることを特徴とする請求項1ある
いは2記載の可変データレート通信装置。
3. The rate determination information is the number of symbol errors obtained by re-encoding Viterbi-decoded decoded data and comparing it with received data, and the path metric amount of a maximum likelihood path. The variable data rate communication device according to claim 1 or 2, wherein:
【請求項4】 送信された可能性のある全てのデータレ
ートについて、フレーム毎に復調信号電力、レート判定
パラメータの履歴から回線品質を推定する回線品質推定
手段を備え、 該回線品質推定手段により回線品質が良いと推定された
場合、前記設定手段で設定される前記レート判定閾値
を、送信された可能性が高いと判定されるデータレート
候補数が少なくなるように設定し、 該回線品質推定手段により回線品質が悪いと推定された
場合、前記設定手段で設定される前記レート判定閾値を
送信された可能性が高いと判定されるデータレート候補
数が多くなるように設定することを特徴とする請求項1
あるいは2記載の可変データレート通信装置。
4. A line quality estimating means for estimating a line quality from a demodulated signal power and a history of a rate determination parameter for each frame for all data rates that may have been transmitted. If the quality is estimated to be good, the rate determination threshold set by the setting means is set so that the number of data rate candidates determined to have a high possibility of being transmitted is reduced, When the line quality is estimated to be poor, the rate determination threshold set by the setting means is set so that the number of data rate candidates determined to be highly likely to have been transmitted is increased. Claim 1
Alternatively, the variable data rate communication device according to 2.
【請求項5】 送信された可能性のある全てのデータレ
ートについて、フレーム毎に復調信号電力、レート判定
パラメータの履歴から回線品質を推定する回線品質推定
手段を備え、 該回線品質推定手段により回線品質が良いと推定された
場合、前記設定手段で設定される前記レート判定ビット
数を少なくなるように設定してレート判定を行い、 該回線品質推定手段により回線品質が悪いと推定された
場合、前記設定手段で設定されるレート判定ビット数を
多くなるように設定してレート判定を行うことを特徴と
する請求項1あるいは2記載の可変データレート通信装
置。
5. A line quality estimating means for estimating a line quality from a demodulated signal power and a history of a rate determination parameter for each frame with respect to all data rates that may have been transmitted. If the quality is estimated to be good, the number of rate determination bits set by the setting means is set so as to be small, and a rate determination is performed.If the line quality is estimated to be poor by the line quality estimating means, 3. The variable data rate communication device according to claim 1, wherein the rate determination is performed by setting the number of rate determination bits set by the setting unit to be large.
【請求項6】 前記レート判定パラメータと前記レート
判定閾値を比較して送信された可能性があるデータレー
トの判定が不能と前記レート判定手段が判定した場合
は、以降の復号を行わなわず、レート判定不能情報を出
力することを特徴とする請求項1あるいは2記載の可変
データレート通信装置。
6. When the rate determination means determines that it is impossible to determine a data rate that may have been transmitted by comparing the rate determination parameter with the rate determination threshold, the subsequent decoding is not performed. 3. The variable data rate communication device according to claim 1, wherein the device outputs rate indetermination information.
【請求項7】 予め決められた送信可能な複数のデータ
レートのうちフレーム毎に1つのデータレートを設定
し、設定されたデータレートに基づいてフレームデータ
の割り当てを行う割り当て手段と、 上記データレートに基づいてフレームデータの畳み込み
符号化を行う畳み込み 符号化手段と、該畳み込み符号化手段より出力される符
号化データに上記データレートに基づいてシンボル消失
あるいはシンボル分割を行うことにより変調シンボルを
生成する変調シンボル生成手段と、 該変調シンボル生成手段から出力される変調シンボルの
変調を行う変調手段とからなる送信手段と、 上記変調シンボルを復調して復調シンボルを得るように
した復調手段と、 該復調手段から出力される復調シンボルを、送信可能な
全てのデータレートについて、データレートと復号デー
タ数を適応的に設定してビタビ・アルゴリズムによるビ
タビ復号を行うビタビ復号手段と、 最尤パスのパスメトリック量、パスメモリ長分のステー
ト毎のブランチ・メトリック量、ステート遷移情報等の
上記ビタビ復号手段における復号状態と復号データを記
憶する記憶手段と、 ビタビ復号された復号データを再符号化し、前記復調シ
ンボルと比較して得られるシンボル誤り数及び最尤パス
のパスメトリック量等のレート判定パラメータを出力
し、該レート判定パラメータに基づいて送信された可能
性の高いデータレートを判定するレート判定手段と、 判定されたデータレートの復号データを出力する出力手
段とを備え、 前記ビタビ復号手段は、送信された可能性のある全ての
データレートについてフレーム毎にそれぞれのデータレ
ートについて予め設定されたレート判定ビット数まで復
号を行い、前記記憶手段は、それぞれのデータレートに
ついて、前記復号状態と前記復号データを記憶し、前記
レート判定手段は、前記レート判定パラメータとレート
判定閾値を比較して全てのデータレートのレート判定パ
ラメータの中から最も送信された可能性の高いデータレ
ートを判定し、判定されたデータレートについて前記記
憶手段に記憶されている復号状態を読み出してレート判
定ビット数以降のデータについて復号を行い、1フレー
ム分のフレームデータの復号終了後、該当するデータレ
ートの前記記憶手段に記憶されているレート判定前の復
号データと、レート判定後の復号データを合わせて1フ
レーム分の復号データとして出力する受信手段と、 を備えることを特徴とする可変データレート通信装置。
7. An allocating means for setting one data rate for each frame among a plurality of predetermined transmittable data rates, and allocating frame data based on the set data rate. Convolutional coding means for performing convolutional coding of frame data based on the above, and generating modulated symbols by performing symbol erasure or symbol division on the coded data output from the convolutional coding means based on the data rate. A transmitting unit including a modulation symbol generating unit; a modulating unit that modulates a modulation symbol output from the modulation symbol generating unit; a demodulating unit configured to demodulate the modulation symbol to obtain a demodulated symbol; The demodulated symbols output from the means for all data rates that can be transmitted Viterbi decoding means for adaptively setting the data rate and the number of decoded data to perform Viterbi decoding by the Viterbi algorithm, the path metric amount of the maximum likelihood path, the branch metric amount for each state corresponding to the path memory length, and state transition information Storage means for storing the decoding state and the decoded data in the Viterbi decoding means, etc., and the number of symbol errors and the path metric amount of the maximum likelihood path obtained by re-encoding the decoded data subjected to Viterbi decoding and comparing with the demodulated symbols. And the like, which outputs a rate determination parameter such as, and a rate determination means for determining a data rate having a high possibility of being transmitted based on the rate determination parameter, and an output means for outputting decoded data of the determined data rate. The Viterbi decoding means is provided for every data rate that may have been transmitted for each frame. For each data rate, decoding is performed up to a predetermined number of rate determination bits, the storage means stores the decoding state and the decoded data for each data rate, and the rate determination means The determination parameter is compared with the rate determination threshold to determine a data rate most likely to be transmitted from among the rate determination parameters of all data rates, and the determined data rate is stored in the storage means in the storage unit. The state is read out, the data after the rate determination bit number is decoded, and after the decoding of the frame data for one frame is completed, the decoded data before the rate determination stored in the storage means of the corresponding data rate is determined. Receiving means for combining the subsequent decoded data and outputting as one frame of decoded data; Variable data rate communication and wherein the obtaining.
【請求項8】 予め決められた送信可能な複数のデータ
レートのうちフレーム毎に1つのデータレートを設定
し、設定されたデータレートに基づいてフレームデータ
の割り当てを行う割り当て手段と、 上記データレートに基づいてフレームデータの畳み込み
符号化を行う畳み込み符号化手段と、 該畳み込み符号化手段より出力される符号化データに上
記データレートに基づいてシンボル消失あるいはシンボ
ル分割を行うことにより変調シンボルを生成する変調シ
ンボル生成手段と、 該変調シンボル生成手段から出力される変調シンボルの
変調を行う変調手段とからなる送信手段と、 上記変調シンボルを復調して復調シンボルを得るように
した復調手段と、 該復調手段から出力される復調シンボルを、送信可能な
全てのデータレートについて、データレートと復号デー
タ数を適応的に設定してビタビ・アルゴリズムによるビ
タビ復号を行うビタビ復号手段と、 最尤パスのパスメトリック量、パスメモリ長分のステー
ト毎のブランチ・メトリック量、ステート遷移情報等の
上記ビタビ復号手段における復号状態と復号データを記
憶する記憶手段と、 ビタビ復号された復号データを再符号化し、前記復調シ
ンボルと比較して得られるシンボル誤り数及び最尤パス
のパスメトリック量等のレート判定パラメータを出力
し、該レート判定パラメータに基づいて送信された可能
性の高いデータレートを判定するレート判定手段と、 判定されたデータレートの復号データを出力する出力手
段とを備え、 前記ビタビ復号手段は、送信された可能性のある全ての
データレートについてフレーム毎にそれぞれのデータレ
ートについて予め設定されたレート判定ビット数まで復
号を行い、前記記憶手段は、それぞれのデータレートに
ついて、前記復号状態と前記復号データを記憶し、前記
レート判定手段は、前記レート判定パラメータとレート
判定閾値を比較して全てのデータレートのレート判定パ
ラメータの中から送信された可能性があるデータレート
を判定し、該当するデータレートが複数存在する場合、
以降の復号は該当する複数のデータレートに関して復号
を行い、前記レート判定手段で判定されるデータレート
が1つになるまで前記設定されたレート判定ビット数で
順次レート判定を行うようにし、判定されたデータレー
トについて前記記憶手段に記憶されている復号状態を読
み出してレート判定ビット数以降のデータについて復号
を行い、1フレーム分のフレームデータの復号終了後、
該当するデータレートの前記記憶手段に記憶されている
レート判定前の復号データと、レート判定後の復号デー
タを合わせて1フレーム分の復号データとして出力する
受信手段と、 を備えることを特徴とする可変データレート通信装置。
8. An allocating means for setting one data rate for each frame among a plurality of predetermined transmittable data rates and allocating frame data based on the set data rate. Convolutional encoding means for performing convolutional encoding of frame data based on the above, and generating modulated symbols by performing symbol erasure or symbol division on the encoded data output from the convolutional encoding means based on the data rate. A transmitting unit including a modulation symbol generating unit; a modulating unit that modulates a modulation symbol output from the modulation symbol generating unit; a demodulating unit configured to demodulate the modulation symbol to obtain a demodulated symbol; The demodulated symbols output from the means for all data rates that can be transmitted Viterbi decoding means for adaptively setting the data rate and the number of decoded data to perform Viterbi decoding by the Viterbi algorithm, the path metric amount of the maximum likelihood path, the branch metric amount for each state corresponding to the path memory length, and state transition information Storage means for storing the decoding state and the decoded data in the Viterbi decoding means, etc., and the number of symbol errors and the path metric amount of the maximum likelihood path obtained by re-encoding the decoded data subjected to Viterbi decoding and comparing with the demodulated symbols. And the like, which outputs a rate determination parameter such as the above, determines a data rate having a high possibility of being transmitted based on the rate determination parameter, and output means for outputting decoded data of the determined data rate, The Viterbi decoding means is provided for every data rate that may have been transmitted for each frame. For each data rate, decoding is performed up to a predetermined number of rate determination bits, the storage means stores the decoding state and the decoded data for each data rate, and the rate determination means Determine the data rate that may have been transmitted from the rate determination parameters of all data rates by comparing the determination parameter and the rate determination threshold, if there are multiple corresponding data rates,
Subsequent decoding is performed for a plurality of applicable data rates, and the rate judgment is performed sequentially with the set number of rate judgment bits until the data rate judged by the rate judgment means becomes one. The decoding state stored in the storage means is read out for the data rate obtained, the data after the number of rate determination bits is decoded, and after the decoding of the frame data for one frame is completed,
Receiving means for combining the decoded data before the rate determination and the decoded data after the rate determination stored in the storage means of the corresponding data rate, and outputting as one frame of decoded data. Variable data rate communication device.
JP31259496A 1996-11-11 1996-11-11 Variable data rate communication device Expired - Fee Related JP3201962B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31259496A JP3201962B2 (en) 1996-11-11 1996-11-11 Variable data rate communication device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31259496A JP3201962B2 (en) 1996-11-11 1996-11-11 Variable data rate communication device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH10145245A JPH10145245A (en) 1998-05-29
JP3201962B2 true JP3201962B2 (en) 2001-08-27

Family

ID=18031087

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP31259496A Expired - Fee Related JP3201962B2 (en) 1996-11-11 1996-11-11 Variable data rate communication device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3201962B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3340403B2 (en) 1999-06-29 2002-11-05 松下電器産業株式会社 Coding rate detection method and coding rate detection device
JP2001186082A (en) * 1999-12-24 2001-07-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd Cdma mobile communication system and method
EP1128592A3 (en) 2000-02-23 2003-09-17 NTT DoCoMo, Inc. Multi-carrier CDMA and channel estimation

Also Published As

Publication number Publication date
JPH10145245A (en) 1998-05-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100554322B1 (en) Convolutional decoding with the ending state decided by crc bits placed inside multiple coding bursts
US5181209A (en) Method for generalizing the viterbi algorithm and devices for executing the method
US5710784A (en) Multirate serial viterbi decoder for code division multiple access system applications
US5815507A (en) Error detector circuit for digital receiver using variable threshold based on signal quality
EP1355430A1 (en) Error detection methods in wireless communication systems
KR100276780B1 (en) Signal transmission system
US7020209B1 (en) Data transmission method, data transmission system, transmitter and receiver
US20010040916A1 (en) W-CDMA transmission rate estimation method and device
JPH0555932A (en) Error correction coding and decoding device
US6665832B1 (en) Slotted mode decoder state metric initialization
JP3201962B2 (en) Variable data rate communication device
US6438121B1 (en) Recognition and utilization of auxiliary error control transmissions
US7975212B2 (en) Sequential decoding method and apparatus thereof
KR0153966B1 (en) Soft decision metric producing method and apparatus in ditebi decoder
JP2965056B2 (en) Decryption device
KR100673659B1 (en) Method and arrangement for channel coding and decoding of frame-structured information
JPS612439A (en) Digital signal transmission system
US5666380A (en) Digital communication system and method of compressing information
JP3255458B2 (en) Convolutional encoding and Viterbi decoding method, convolutional encoding device and Viterbi decoding device
JPH04219028A (en) Soft discrimination viterbi decoding method
US7415075B2 (en) Multi-rate encoding and decoding system
US6834369B2 (en) Apparatus and method for determining a most likely code word in a digital data transmission system
JP4918059B2 (en) Receiving apparatus and Viterbi decoding method
Abou-El-Azm et al. Variable-rate punctured convolutional coding over fading mobile communication channels
JPS60142627A (en) Decoding device

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20010605

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees