JP3230995B2 - Viterbi decoding device - Google Patents

Viterbi decoding device

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JP3230995B2
JP3230995B2 JP23100496A JP23100496A JP3230995B2 JP 3230995 B2 JP3230995 B2 JP 3230995B2 JP 23100496 A JP23100496 A JP 23100496A JP 23100496 A JP23100496 A JP 23100496A JP 3230995 B2 JP3230995 B2 JP 3230995B2
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知弘 木村
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健一郎 林
泰男 原田
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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、デジタル放送分野
及びデジタル通信分野に利用され、特に、地上波放送及
びCATV等で多値QAM等に変調されたデータの軟判
定を行うビタビデコード装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a Viterbi decoder used in the field of digital broadcasting and digital communication, and more particularly to a Viterbi decoder for soft-decision of data modulated into multi-level QAM in terrestrial broadcasting and CATV.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、デジタルテレビ放送は、米国では
DirecTV、欧州を中心とした世界各国ではDVB
(デジタル・ビデオ・ブロードキャスティング)をベー
スとしたデジタル衛星放送が実用化されつつある。これ
らは畳み込み符号を利用し、変調にQPSK方式を用い
た方式である。
2. Description of the Related Art Conventionally, digital television broadcasting has been directed to DirectTV in the United States and to DVB in countries around the world mainly in Europe.
Digital satellite broadcasting based on (digital video broadcasting) is being put to practical use. These are systems using convolutional codes and using the QPSK system for modulation.

【0003】一方、CATVでは畳み込み符号を用いな
い方式が主流であり、畳み込み符号が必須と考えられる
地上波のデジタル放送は未だ実現されていない。ところ
で、QPSKを利用したデジタル衛星放送はすでに実現
されており、それに対応したFEC(フォワード・エラ
ー・コレクション)デコーダは多量に生産されており、
安価に入手可能である。QPSK用のビタビデコーダへ
の入力は実数軸及び虚数軸のデータをそれぞれ8値(3
ビット)或いは16値(4ビット)とするだけで十分に
軟判定可能となる。
On the other hand, in CATV, a system that does not use a convolutional code is predominant, and terrestrial digital broadcasting in which a convolutional code is considered to be essential has not yet been realized. By the way, digital satellite broadcasting using QPSK has already been realized, and a large number of FEC (forward error correction) decoders corresponding to the digital satellite broadcasting have been produced.
It is available at low cost. The input to the QPSK Viterbi decoder converts the data of the real axis and the data of the imaginary axis into eight values (3
Bits) or 16 values (4 bits), it is possible to make a soft decision sufficiently.

【0004】現在、各国で地上波デジタル放送の検討が
進められている。これらは符号化変調を利用した多値符
号化変調を利用することを考慮している。地上波のデジ
タル放送としては、米国では8VSB方式を用いたシン
グルキャリアによる伝送方式が検討され、欧州及び日本
ではOFDMを用いたマルチキャリア伝送による方法が
検討されている。
At present, terrestrial digital broadcasting is being studied in various countries. These consider the use of multi-level coded modulation using coded modulation. For digital terrestrial broadcasting, a transmission method using a single carrier using the 8VSB method has been studied in the United States, and a multicarrier transmission method using OFDM has been studied in Europe and Japan.

【0005】OFDM変調方式の場合でも、一次変調と
してQPSK,16QAM,64QAM等を用いること
が想定されており、OFDM復調した後のFECの部分
ではシングルキャリアと同様に考えることができる。
[0005] Even in the case of the OFDM modulation method, it is assumed that QPSK, 16QAM, 64QAM or the like is used as the primary modulation, and the FEC part after OFDM demodulation can be considered as a single carrier.

【0006】CATVの場合でも、将来的にチャネル当
たりの伝送容量を増加させる場合は、畳み込み符号を利
用することは必須となる。また、将来的には1台のテレ
ビがデジタル衛星放送、地上放送、CATV等がいずれ
も受信できなければならない。
[0006] Even in the case of CATV, if the transmission capacity per channel is to be increased in the future, it is essential to use a convolutional code. In the future, one television must be capable of receiving digital satellite broadcasting, terrestrial broadcasting, CATV, and the like.

【0007】これらの多値変調方式の場合、例えば64
QAMの場合、ビタビデコーダへの入力は少なくとも8
ビットは必要であると考えられる。したがって、多値変
調用に開発されるビタビデコーダの入力は少なくとも8
ビット必要であると思われる。
In the case of these multilevel modulation systems, for example, 64
For QAM, the input to the Viterbi decoder must be at least 8
Bits are considered necessary. Therefore, the input of the Viterbi decoder developed for multi-level modulation has at least 8 inputs.
Seems a bit necessary.

【0008】現在、この多値QAM伝送用のビタビ復号
器の開発が進められているが、一般には入手しにくい状
況にある。多値変調用に作られたビタビデコーダが存在
しない場合、その多値変調データは硬判定されることと
なり、シンボルからビット列に変換された後にビタビデ
コーダに入力される。
At present, development of a Viterbi decoder for multi-level QAM transmission is underway, but it is generally difficult to obtain it. If there is no Viterbi decoder created for multi-level modulation, the multi-level modulation data is hard-decided, and is converted into a bit string from a symbol and then input to the Viterbi decoder.

【0009】この場合、QPSK用等の2値変調用ビタ
ビデコーダが軟判定に対応していても、その前ですでに
軟判定に必要な情報は欠落している。そのため、ビタビ
デコーダでは硬判定しか行えず、符号化利得が下がる結
果となる。
In this case, even if the Viterbi decoder for binary modulation for QPSK or the like supports the soft decision, the information necessary for the soft decision is already missing before that. Therefore, the Viterbi decoder can only make hard decisions, resulting in a reduction in coding gain.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】以上述べたように、従
来のビタビデコード装置では、多値変調方式に対応可能
なものが開発途上にあるため、地上デジタル放送におけ
る多値変調方式の変復調装置に、汎用性の高いものを利
用可能とすることが強く望まれている。
As described above, since a conventional Viterbi decoder capable of supporting a multi-level modulation scheme is under development, it has been applied to a modulation / demodulation apparatus of a multi-level modulation scheme in digital terrestrial broadcasting. It is strongly desired that a highly versatile one can be used.

【0011】本発明の課題は、上記の事情に鑑み、畳み
込み符号で冗長ビットを付与された64QAM等の多値
変調されたデジタルデータのビタビ復号を、2値変調用
の簡易なビタビ復調回路を用いて簡単に行うことのでき
るビタビデコード装置を提供することにある。
In view of the above circumstances, it is an object of the present invention to provide a simple Viterbi demodulation circuit for multi-level modulation such as 64QAM to which a redundant bit has been added by a convolutional code. An object of the present invention is to provide a Viterbi decoding device which can be easily used.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明は以下のように構成される。 (1)1シンボルあたりn(nは自然数)ビットの信号
を多値変調し、前記多値変調された信号を受信復調して
得られた多値復調データを1シンボル毎入力し、ビタビ
復号を行うビタビデコード装置においては、1シンボル
毎入力された前記多値復調データの信号レベルに対し
て、前記1シンボルあたりnビットの信号のビット毎に
規定された変換テーブルを用いて、当該多値復調データ
を前記1シンボルあたりnビットの信号の各ビットに対
応するn個のメトリックデータに変換するデータ変換手
段と、前記データ変換手段により変換された前記n個の
メトリックデータを2メトリック単位で順次ビタビ復号
するビタビ復号手段とを具備して構成される。
To solve the above problems, the present invention is configured as follows. (1) A signal of n bits (n is a natural number) per symbol
Is multi-level modulated, and multi-level demodulated data obtained by receiving and demodulating the multi-level modulated signal is input for each symbol , and Viterbi
In a Viterbi decoder for decoding, one symbol
For each input signal level of the multilevel demodulated data,
Thus, for each bit of the signal of n bits per symbol,
Using the specified conversion table, the multi-level demodulated data
To each bit of the signal of n bits per symbol.
Data conversion means for converting the data into corresponding metric data, and the n data converted by the data conversion means .
Viterbi decoding means for sequentially decoding Viterbi metric data in units of two metrics .

【0013】(2)送信側において、入力データに対し
て畳み込み符号化処理を施して得られたビット列を、2
k(kは自然数)ビット(b 0 ,b 1 ,…,b 2k-2
2k-1 )毎に1シンボルとし、インデックスが偶数で
あるkビット(b 0 ,…,b 2k-2 )の組を所定の規則
に基づき複素平面上の実数軸値に割り当て、インデック
スが奇数であるkビット(b 1 ,…,b 2k-1 )の組を
所定の規則に基づき前記複素平面上の虚数軸値に割り当
てることにより、2 2k 値直交振幅変調した信号を、受
信復調することにより得られた復調データを1シンボル
毎入力し、ビタビ復号を行うビタビデコード装置におい
ては、1シンボル毎入力された前記復調データを、前記
1シンボルあたり2kビット(b 0 ,b 1 ,…,b 2k-2
,b 2k-1 )の信号のビット毎に規定された変換テーブ
ルを用いて、前記2k(b 0 ,b 1 ,…,b 2k-2 ,b
2k-1 )ビットに対応する2k個のメトリックデータ
(m 0 ,m 1 ,…,m 2k-2 ,m 2k-1 )に変換するデー
タ変換手段と、前記データ変換手段により変換された前
記2k個のメトリックデータを、2メトリック単位で順
次ビタビ復号するビタビ復号手段とを具備して構成され
る。
(2) On the transmitting side, for input data
The bit string obtained by performing the convolutional encoding process is represented by 2
k (k is a natural number) bits (b 0 , b 1 ,..., b 2k-2 ,
b 2k-1 ), with one symbol and even index
A set of k bits (b 0 ,..., B 2k-2 ) is defined by a predetermined rule.
Is assigned to the real axis value on the complex plane based on
Is a set of k bits (b 1 ,..., B 2k-1 )
Assign to the imaginary axis value on the complex plane based on predetermined rules
By shining, the 2 2k value quadrature amplitude modulated signal, received
The demodulated data obtained by signal demodulation is one symbol
Input to the Viterbi decoding device that performs Viterbi decoding
The demodulated data input for each symbol,
2 k bits per symbol (b 0 , b 1 ,..., B 2k-2
, B 2k-1 ) conversion table specified for each bit of the signal
2k (b 0 , b 1 ,..., B 2k-2 , b
2k-1 ) 2k metric data corresponding to bits
(M 0 , m 1 , ..., m 2k-2 , m 2k-1 )
Data conversion means and before the data is converted by the data conversion means.
2k metric data in 2 metric units
And Viterbi decoding means for performing next Viterbi decoding .

【0014】(3)(2)の構成において、前記データ
変換手段は、1シンボル毎入力された前記復調データの
実数軸値を、所定の変換テーブルに基づいて、インデッ
クスが偶数である前記kビット(b 0 ,…,b 2k-2
に対応するk個のメトリックデータ(m 0 ,…,m 2k-2
)に変換するとともに、1シンボル毎入力された前記
復調データの虚数軸値を、所定の変換テーブルに基づい
て、インデックスが奇数である前記kビット(b 1
…,b 2k-1 )に対応するk個のメトリックデータ(m 1
,…,m 2k-1 )に変換することを特徴とする。 (4)(2)または(3)の構成において、送信側にお
いて、インデックスが偶数である前記kビットの組を複
素平面上の実数軸値に割り当てる際の規則と、インデッ
クスが奇数である前記kビットの組を複素平面上の虚数
軸値に割り当てる際の規則とが同一であり、前記データ
変換手段が、1シンボル毎入力された前記復調データの
実数軸値を、インデックスが偶数である前記kビットの
内のビットb 2i-2 (iはk以下の自然数)に対応する
メトリックデータm 2i-2 に変換する際の変換テーブル
と、1シンボル毎入力された前記復調データの虚数値
を、インデックスが奇数である前記kビットの内のビッ
トb 2i-1 に対応するメトリックデータm 2i-1 に変換す
る際の変換テーブルとが同一であることを特徴とする。 (5)(2)乃至(4)のいずれかの構成において、送
信側における畳み込み符号化処理がパンクチャド畳み込
み符号化処理であり、前記ビタビ復号手段は、前記デー
タ変換手段により変換された前記2k個のメトリックデ
ータをデパンクチャした後に、各データを、2メトリッ
ク単位で順次ビタビ復号することを特徴とする。
(3) In the configuration of (2), the data
The conversion means converts the demodulated data input for each symbol.
The real axis value is indexed based on a predetermined conversion table.
The k bits (b 0 ,..., B 2k−2 ) whose number is even
K metric data (m 0 ,..., M 2k-2) corresponding to
), And the symbol
The imaginary axis value of the demodulated data is calculated based on a predetermined conversion table.
The k bits (b 1 , b 1 ,
, B 2k-1 ), and k pieces of metric data (m 1
,..., M 2k-1 ). (4) In the configuration of (2) or (3), the transmitting side
And the k-bit set whose index is even is duplicated.
Rules for assigning to real axis values on the elementary plane and the index
The set of k bits whose odd number is an imaginary number on a complex plane
The rules for assigning to axis values are the same,
The conversion means converts the demodulated data input for each symbol.
The real axis value is calculated using the k-bit index whose index is even.
Corresponding to bit b 2i-2 (i is a natural number less than or equal to k)
Conversion table when converting to metric data m 2i-2
And the imaginary value of the demodulated data input for each symbol
Is the bit of the k bits whose index is odd.
Be converted to metric data m 2i-1 which correspond to and b 2i-1
The conversion table is the same as the conversion table. (5) In any one of the configurations (2) to (4),
Punctured convolution on the receiving side
And the Viterbi decoding means performs
The 2k metric data converted by the data conversion means.
After depuncturing the data, each data is
It is characterized in that Viterbi decoding is sequentially performed on a per-clock basis.

【0015】(6)(1)乃至(5)のいずれかの構成
において、前記ビタビ復号手段は集積回路により構成さ
れることを特徴とする。すなわち、本発明は、畳み込み
符号で冗長ビットを付与された64QAM等の多値変調
されたデジタルデータのビタビ復号を、汎用性のある2
値変調用のビタビ復号回路を用いて簡単に行えるように
するものである。
(6) The configuration according to any one of (1) to (5)
, The Viterbi decoding means is constituted by an integrated circuit.
It is characterized by being performed. That is, according to the present invention, Viterbi decoding of multi-level modulated digital data such as 64QAM to which redundant bits are added by a convolutional code is performed by a general-purpose 2
The purpose of the present invention is to make it easy to use a Viterbi decoding circuit for value modulation.

【0016】つまり、現在先行しているデジタル衛星放
送用に開発されたビタビ復号回路を利用して多値QAM
伝送のビタビ復号を行う。それにより、多値QAM伝
送、例えば64QAMの場合、入力として8ビット必要
であるところが、本発明によると3ビットとから4ビッ
ト程度のビタビデコーダで十分対応することができるよ
うになる。
That is, a multi-level QAM using a Viterbi decoding circuit developed for digital satellite broadcasting, which is currently advanced, is used.
Performs Viterbi decoding of transmission. Accordingly, in the case of multi-level QAM transmission, for example, 64 QAM, which requires 8 bits as an input, according to the present invention, a 3-bit to 4-bit Viterbi decoder can sufficiently cope with the problem.

【0017】具体的には、本発明は、畳み込み符号化さ
れた後多値QAM変調されたデータの実数軸及び虚数軸
のビット対をQPSKいわゆる2値データとして扱うと
いう手法をとる。つまり、64QAMの1シンボルはQ
PSKとしての3シンボルに変換される。この変換の際
に、QPSKデータとして軟判定可能なように、受信し
た64QAMのシンボルからQPSKとしての各シンボ
ルへの変換は、QPSKとしての各ビットが3ビット以
上とするように変換を行う。
More specifically, the present invention employs a technique of treating bit pairs on the real axis and imaginary axis of data that has been convolutionally coded and then subjected to multilevel QAM modulation as QPSK so-called binary data. That is, one symbol of 64QAM is Q
It is converted into three symbols as PSK. In this conversion, the received 64QAM symbol is converted into each symbol as QPSK so that each bit as QPSK is 3 bits or more so that soft decision can be made as QPSK data.

【0018】この際の変換の手法により自由に軟判定を
行うメトリックの設定を行うことができる。また、本発
明により、衛星、地上、CATVに対応するFECデコ
ーダの共用化が可能となる。
At this time, it is possible to freely set a metric for making a soft decision by a conversion method. Further, according to the present invention, it is possible to share the FEC decoder corresponding to the satellite, the ground, and the CATV.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。地上波デジタルTV放送と
して欧州及び日本で検討されている方式はOFDM方式
であるが、OFDMの変復調部を除くと、FEC部分で
はシングルキャリアとして考えても差し支えない。そこ
で、本実施形態では、説明の便宜上、OFDMの変復調
部は省略する。尚、OFDM以外のシングルキャリア方
式でも当然本方法の適用は可能である。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. The terrestrial digital TV broadcasting system being studied in Europe and Japan is the OFDM system. However, except for the OFDM modulation / demodulation unit, the FEC part can be considered as a single carrier. Therefore, in this embodiment, the OFDM modulation / demodulation unit is omitted for convenience of explanation. It should be noted that this method can be applied to a single carrier system other than OFDM.

【0020】先ず、本発明で使用する畳み込み符号器に
ついて、図8にその構成を示して説明する。図8におい
て、21〜26はそれぞれ入力データを1ビットずつ遅
延する遅延回路(1−Bit Delay)である。こ
れらは直列に接続され、入力データ列(Input)を
順次1ビットずつ保持することで遅延をかける。
First, a convolutional encoder used in the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 8, reference numerals 21 to 26 denote delay circuits (1-Bit Delay) each of which delays input data by one bit. These are connected in series, and the input data sequence (Input) is sequentially held one bit at a time to delay.

【0021】各遅延回路21〜26に保持されたデータ
のうち、遅延回路21,22,23,26の出力データ
及び同時点の入力データによる4ビットは共に加算器2
7に供給され、加算による畳み込み演算が施されて、実
数軸上のデータ(X Output)となる。
Of the data held in each of the delay circuits 21 to 26, the output data of the delay circuits 21, 22, 23, and 26 and the 4 bits of the input data at the same point are all added to the adder 2
7 and subjected to a convolution operation by addition to become data (X Output) on the real axis.

【0022】同様に、遅延回路22,23,25,26
及び同時点の入力データによる4ビットは共に加算回路
28に供給され、加算による畳み込み演算が施されて、
虚数軸上のデータ(Y Output)となる。
Similarly, delay circuits 22, 23, 25, 26
And the four bits of the input data at the same time are supplied to the adder circuit 28, where the convolution operation by addition is performed.
It becomes data (Y Output) on the imaginary axis.

【0023】本発明では、図8の畳み込み符号器を使用
するが、図8の畳み込み符号器と異なるものであっても
差し支えない。しかし、QPSK用の畳み込み符号器と
多値変調データ用の畳み込み符号器は同じデータを生成
するものである必要がある。
In the present invention, the convolutional encoder shown in FIG. 8 is used. However, it may be different from the convolutional encoder shown in FIG. However, the convolutional encoder for QPSK and the convolutional encoder for multi-level modulation data need to generate the same data.

【0024】尚、パンクチャドのパターンについてはQ
PSK用のビタビ復号器が対応しているコードレートの
ビタビデコードが多値変調に対しても可能となる。図1
を参照して本発明の実施形態の構成を説明する。本実施
形態では64QAMで伝送されたシンボルの場合につい
て説明する。
For the punctured pattern, Q
Viterbi decoding at a code rate supported by the PSK Viterbi decoder is also possible for multi-level modulation. FIG.
The configuration of the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the present embodiment, a case of a symbol transmitted by 64QAM will be described.

【0025】図1は本発明の実施形態とするビタビデコ
ード装置の構成を示すもので、受信復調された64QA
Mのシンボルにおいて、実部(Re)8ビットはROM
11,13,15に供給され、虚部(Im)8ビットは
ROM12,14,16に供給される。各ROM11乃
至16はそれぞれ入力復調データを2値軟判定データに
変換する変換テーブルを備え、それぞれ入力データを3
ビットのデータy0,y1,y2,y3,y4,y5に
変換して出力する。
FIG. 1 shows the configuration of a Viterbi decoder according to an embodiment of the present invention.
In the symbol of M, the real part (Re) 8 bits are ROM
The imaginary part (Im) 8 bits are supplied to the ROMs 12, 14, and 16, and supplied to the ROMs 12, 14, and 16. Each of the ROMs 11 to 16 is provided with a conversion table for converting the input demodulated data into binary soft decision data.
The data is converted into bit data y0, y1, y2, y3, y4, y5 and output.

【0026】上記ROM11乃至16の出力は共に多重
化回路(MUX)17に供給され、実部と虚部で3ビッ
トずつ、時分割多重により所定の順序で選択的に出力さ
れる。この出力データ列は、QPSKとして変換された
データ列であり、QPSK用ビタビデコーダ18によっ
て軟判定される。
The outputs of the ROMs 11 to 16 are both supplied to a multiplexing circuit (MUX) 17 and are selectively output in a predetermined order by time-division multiplexing for three bits each of a real part and an imaginary part. This output data sequence is a data sequence converted as QPSK, and is soft-decided by the QPSK Viterbi decoder 18.

【0027】すなわち、本実施形態の構成では、64Q
AMのシンボルを、受信レベルにより、各ビット毎にQ
PSKとしてのデータに変換する。但し、この段階で
は、軟判定を行うために各ビット当たり3ビットとして
変換している。
That is, in the configuration of this embodiment, 64Q
The AM symbol is converted into Q for each bit by the reception level.
Convert to data as PSK. However, at this stage, in order to perform a soft decision, conversion is performed as 3 bits per bit.

【0028】次に、本発明で利用するビタビデコーダ1
8での一般的なQPSKデータの軟判定について説明す
る。図2はQPSKのマッピングの例である。この例で
は軟判定の判定レベルとして実数軸、虚数軸とも8レベ
ルを用いている。実数軸方向について説明すると、コン
ステレーションの位置は“ビット1”に相当する点が1
及び2の間に、“ビット0”に相当する点が5と6の間
に位置する。
Next, the Viterbi decoder 1 used in the present invention
8 will be described. FIG. 2 is an example of QPSK mapping. In this example, eight levels are used for both the real axis and the imaginary axis as the soft decision level. Explaining in the real axis direction, the position of the constellation is that the point corresponding to "bit 1" is 1
And 2, a point corresponding to “bit 0” is located between 5 and 6.

【0029】図3に本発明で使用したメトリックを示
す。メトリックは3ビット8レベルで十分であり、“ビ
ット0”に対するメトリックは受信レベルが増加するに
連れて単調に減少し、“ビット1”に対するメトリック
は受信レベルが増加するに連れ単調に増加する。これ
は、QPSK用としての一つのメトリックの基準例であ
り、異なるメトリックを用いたものも本発明に利用でき
る。
FIG. 3 shows the metrics used in the present invention. The metric of 3 bits and 8 levels is sufficient, the metric for "bit 0" monotonically decreases as the reception level increases, and the metric for "bit 1" monotonically increases as the reception level increases. This is a reference example of one metric for QPSK, and one using a different metric can also be used in the present invention.

【0030】本発明は、このようなQPSK用ビタビデ
コーダ18を用いて、多値変調信号を復号するものであ
る。その方法について説明する。図4はDVB方式で採
用されている64QAMのマッピングの例である。尚、
64QAMの各シンボルは、(y0,y1,y2,y
3,y4,y5)と並んでおり、実数軸方向はy0,y
2,y4を表し、虚数軸方向はy1,y3,y5を表
す。この1シンボルをビットに分解し、各ビット毎に
1,0がどのように分布しているかを図5(a)乃至
(c)に示す。この図より各ビット毎に1,0の配置が
異なることが分かる。
The present invention decodes a multilevel modulated signal using such a Viterbi decoder 18 for QPSK. The method will be described. FIG. 4 shows an example of 64QAM mapping employed in the DVB system. still,
Each symbol of 64QAM is (y0, y1, y2, y
3, y4, y5), and the real axis direction is y0, y
2, y4, and the imaginary axis direction indicates y1, y3, y5. This one symbol is decomposed into bits, and how 1 and 0 are distributed for each bit is shown in FIGS. 5 (a) to 5 (c). From this figure, it can be seen that the arrangement of 1,0 differs for each bit.

【0031】次に、図6(a)乃至(c)を参照して、
64QAMの入力が8ビットである場合のマッピングを
考える。尚、図6(a)乃至(c)において、横軸には
入力された64QAMのマッピングデータ、縦軸にQP
SK用に変換した各ビット毎の軟判定の基準を示す。ま
た、縦軸にy0,y1のように2つずつ示しているの
は、図4のマッピングでは実数軸及び虚数軸方向のマッ
ピングが等しいためである。したがって、この例の場合
は、図1で示したROM11〜16を実数軸虚数軸で共
用化することによりROMの数を半分に減らすことがで
きる。
Next, referring to FIGS. 6A to 6C,
Consider mapping when the input of 64QAM is 8 bits. 6A to 6C, the horizontal axis represents the input mapping data of 64QAM, and the vertical axis represents QP.
The criterion of soft decision for each bit converted for SK is shown. In addition, the reason why two are shown on the vertical axis, such as y0 and y1, is that the mapping in the real axis and the imaginary axis direction are equal in the mapping of FIG. Therefore, in the case of this example, the number of ROMs can be reduced to half by sharing the ROMs 11 to 16 shown in FIG. 1 with the real axis and the imaginary axis.

【0032】図6に戻り、軟判定の方法について説明す
る。尚、ここでは実数軸について考える。例えば、64
QAMシンボルの信号レベルが150である場合、y0
は2値信号のレベルとして0に変換され、y2は7、y
4は4に変換される。このように変換された信号は、Q
PSKとしてのデータと考えることができ、図3の特性
を利用してビタビ復号が実現できる。つまり、図6の変
換を用いて再生される実数軸と虚数軸のペア、(y0,
y1)、(y2,y3)、(y4,y5)をQPSKの
ビタビデコーダ18に入力することにより、多値変調信
号のビタビ復号ができる。
Returning to FIG. 6, the method of soft decision will be described. Here, the real number axis is considered. For example, 64
If the signal level of the QAM symbol is 150, y0
Is converted to 0 as the level of the binary signal, y2 is 7, y
4 is converted to 4. The signal thus converted is Q
It can be considered as data as PSK, and Viterbi decoding can be realized using the characteristics of FIG. That is, a pair of a real axis and an imaginary axis reproduced using the transformation of FIG. 6, (y0,
By inputting y1), (y2, y3), and (y4, y5) to the Viterbi decoder 18 of QPSK, Viterbi decoding of the multi-level modulation signal can be performed.

【0033】次に、以上のような方法で構成した多値符
号化変調の総合のメトリックを考える。“ビット0”に
対するメトリックは図6(a),(b),(c)そのも
のとなるが“ビット1”に対するメトリックは図6を反
転したものとなる。これを図7(a),(b),(c)
に示しておく。
Next, consider the overall metric of the multi-level coded modulation configured in the above-described manner. The metric for “bit 0” is the same as in FIGS. 6A, 6B, and 6C, but the metric for “bit 1” is the inverse of FIG. This is shown in FIGS. 7 (a), (b) and (c).
Will be shown.

【0034】以上のことから、本発明の実施の形態によ
れば、QPSK用に開発されたLSIのビタビデコーダ
を利用することができ、これにより、将来、需要が増大
すると考えられる多値デジタル伝送のデコーダを初期段
階に、かつ低価格で供給することが可能となる。
As described above, according to the embodiment of the present invention, it is possible to use a Viterbi decoder of an LSI developed for QPSK, and thereby, it is possible to use multi-level digital transmission which is expected to increase in the future. Can be supplied at an early stage and at a low price.

【0035】尚、本実施形態では、図6を用いて64Q
AMのデータをQPSKデータに変換したが、図6以外
の変換を行ってもビタビデコードは可能である。また、
本実施形態では64QAMについて示したが、16QA
M、32QAM、256QAMについても同様にして行
うことができる。
In this embodiment, 64Q is used with reference to FIG.
Although AM data is converted to QPSK data, Viterbi decoding is possible even if conversion other than that shown in FIG. 6 is performed. Also,
In the present embodiment, 64 QAM is shown, but 16 QA
The same applies to M, 32QAM, and 256QAM.

【0036】また、本実施形態では、多値変調信号を2
値信号に変換する方法としてROMを用いたが、論理回
路により作成することも可能である。また、本実施形態
では、全てのビットが畳み込まれているビタビ復号につ
いて述べたが、畳み込まれていないビットも利用するト
レリス符号化変調されたデータにも適用できる。
In this embodiment, the multi-level modulation signal is 2
Although a ROM is used as a method of converting the signal into a value signal, the signal can be created by a logic circuit. In the present embodiment, the Viterbi decoding in which all bits are convolved has been described. However, the present invention can also be applied to trellis-coded modulation data that uses unconvolved bits.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、畳み込み
符号で冗長ビットを付与された64QAM等の多値変調
されたデジタルデータのビタビ復号を、2値変調用の簡
易なビタビ復調回路を用いて簡単に行えるビタビデコー
ド装置を提供することができる。これにより、QPSK
用に開発されたLSIの回路が利用可能となり、将来、
需要が増大すると考えられる多値デジタル伝送のデコー
ダを初期段階で低価格で供給することが可能となる。
As described above, according to the present invention, a simple Viterbi demodulation circuit for binary modulation can be obtained by performing Viterbi decoding of digital data modulated by multi-level modulation such as 64QAM to which redundant bits have been added by a convolutional code. It is possible to provide a Viterbi decoding device that can be easily used. As a result, QPSK
LSI circuits developed for
It becomes possible to supply a decoder for multilevel digital transmission, which is considered to increase in demand, at an initial stage at a low price.

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

【図1】本発明の実施の形態におけるビタビデコード装
置の構成を示すブロック回路図。
FIG. 1 is a block circuit diagram showing a configuration of a Viterbi decoder according to an embodiment of the present invention.

【図2】一般的なQPSK変調方式のコンステレーショ
ンを示す図。
FIG. 2 is a diagram showing a constellation of a general QPSK modulation scheme.

【図3】一般的なQPSK用ビタビデコードを行うメト
リックを示す図。
FIG. 3 is a diagram showing metrics for performing general QPSK Viterbi decoding.

【図4】本発明の実施の形態で使用した64QAMの信
号配置を示す図。
FIG. 4 is a diagram showing a signal arrangement of 64QAM used in the embodiment of the present invention.

【図5】図4における信号配置を各ビット毎に示した
図。
FIG. 5 is a diagram showing a signal arrangement in FIG. 4 for each bit.

【図6】本発明の実施の形態で使用した64QAM信号
のシンボルのレベルから2値データへの変換を示すと共
に、“ビット0”に対するメトリックをも示す図。
FIG. 6 is a diagram showing conversion from a symbol level of a 64QAM signal used in the embodiment of the present invention to binary data, and also showing a metric for “bit 0”.

【図7】本発明の実施の形態で使用した“ビット1”に
対するメトリックを示す図。
FIG. 7 is a diagram showing metrics for “bit 1” used in the embodiment of the present invention.

【図8】本発明の実施形態で使用した畳み込み符号器の
構成を示すブロック回路図。
FIG. 8 is a block circuit diagram showing a configuration of a convolutional encoder used in the embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11,12,13,14,15,16…ROM 17…多重化回路 18…QPSK用ビタビデコーダ 21,22,23,24,25,26…1ビット遅延回
路 27,28…加算器
11, 12, 13, 14, 15, 16 ROM 17 Multiplexer 18 Viterbi decoder for QPSK 21, 22, 23, 24, 25, 26 1-bit delay circuit 27, 28 Adder

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木村 知弘 東京都港区赤坂5丁目2番8号 株式会 社次世代デジタルテレビジョン放送シス テム研究所内 (72)発明者 影山 定司 東京都港区赤坂5丁目2番8号 株式会 社次世代デジタルテレビジョン放送シス テム研究所内 (72)発明者 林 健一郎 東京都港区赤坂5丁目2番8号 株式会 社次世代デジタルテレビジョン放送シス テム研究所内 (72)発明者 原田 泰男 東京都港区赤坂5丁目2番8号 株式会 社次世代デジタルテレビジョン放送シス テム研究所内 (72)発明者 坂下 誠司 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平6−326742(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03M 13/41 H04J 11/00 H04L 27/00 H04L 27/22 H04L 27/38 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Tomohiro Kimura 5-2-8 Akasaka, Minato-ku, Tokyo Inside the Next Generation Digital Television Broadcasting System Research Laboratories (72) Inventor Sadaji Kageyama Minato-ku, Tokyo 5-2-2, Akasaka, Research Institute for Next-Generation Digital Television Broadcasting Systems, Ltd. (72) Inventor Kenichiro Hayashi 5-2-2-8, Akasaka, Minato-ku, Tokyo Research on next-generation digital television broadcasting systems (72) Inventor Yasuo Harada 5-2-2, Akasaka, Minato-ku, Tokyo Inside the Next Generation Digital Television Broadcasting System Research Laboratories Co., Ltd. (56) References JP-A-6-326742 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. . 7, DB name) H03M 13/41 H04J 11/00 H04L 27/00 H04L 27/22 H04L 27/38

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 1シンボルあたりn(nは自然数)ビッ
トの信号を多値変調し、前記多値変調された信号を受信
復調して得られた多値復調データを1シンボル毎入力
し、ビタビ復号を行うビタビデコード装置において、1シンボル毎入力された前記多値復調データの信号レベ
ルに対して、前記1シンボルあたりnビットの信号のビ
ット毎に規定された変換テーブルを用いて、当該多値復
調データを前記1シンボルあたりnビットの信号の各ビ
ットに対応するn個のメトリック データに変換するデー
タ変換手段と、前記データ変換手段により変換された前記n個のメトリ
ックデータを2メトリック単位で 順次ビタビ復号するビ
タビ復号手段とを具備することを特徴とするビタビデコ
ード装置。
1. A method in which n (n is a natural number) bits per symbol
Bets signal multi-level modulation, multilevel demodulated data obtained by receiving and demodulating said multilevel modulated signal inputted every one symbol, in the Viterbi decoding apparatus for performing Viterbi decoding, is input for each symbol The signal level of the multi-level demodulated data
Of the n-bit signal per symbol
Using a conversion table defined for each packet,
Key data is stored in each bit of an n-bit signal per symbol.
Data conversion means for converting the n-number of metric data corresponding to Tsu bets, the n Cytometry converted by the data converting means
And a Viterbi decoding means for sequentially decoding Viterbi data in units of two metrics .
【請求項2】 送信側において、入力データに対して畳
み込み符号化処理を施して得られたビット列を、2k
(kは自然数)ビット(b 0 ,b 1 ,…,b 2k-2 ,b
2k-1 )毎に1シンボルとし、インデックスが偶数であ
るkビット(b 0 ,…,b 2k-2 )の組を所定の規則に基
づき複素平面上の実数軸値に割り当て、インデックスが
奇数であるkビット(b 1 ,…,b 2k-1 )の組を所定
の規則に基づき前記複素平面上の虚数軸値に割り当てる
ことにより、2 2k 値直交振幅変調した信号を、受信復
調することにより得られた復調データを1シンボル毎入
力し、ビタビ復号を行うビタビデコード装置において、 1シンボル毎入力された前記復調データを、前記1シン
ボルあたり2kビット(b 0 ,b 1 ,…,b 2k-2 ,b
2k-1 )の信号のビット毎に規定された変換テーブルを
用いて、前記2k(b 0 ,b 1 ,…,b 2k-2 ,b
2k-1 )ビットに対応する2k個のメトリックデータ
(m 0 ,m 1 ,…,m 2k-2 ,m 2k-1 )に変換するデー
タ変換手段と、 前記データ変換手段により変換された前記2k個のメト
リックデータを、2メトリック単位で順次ビタビ復号す
ビタビ復号手段とを具備することを特徴とするビタビ
デコード装置。
(2)On the transmitting side, the input data
The bit string obtained by performing the coding
(K is a natural number) bits (b 0 , B 1 , ..., b 2k-2 , B
2k-1 ) For each symbol, and the index is even
K bits (b 0 , ..., b 2k-2 ) Pair based on the prescribed rules
Is assigned to the real axis value on the complex plane, and the index is
The odd k bits (b 1 , ..., b 2k-1 ) Set
To the imaginary axis value on the complex plane based on the rule of
By the way, 2 2k Value quadrature amplitude modulated signal
The demodulated data obtained by tuning
In a Viterbi decoding device for performing Viterbi decoding, The demodulated data input for each symbol is
2k bits per bol (b 0 , B 1 , ..., b 2k-2 , B
2k-1 ) Is a conversion table defined for each bit of the signal.
Using 2k (b 0 , B 1 , ..., b 2k-2 , B
2k-1 ) 2k metric data corresponding to bits
(M 0 , M 1 , ..., m 2k-2 , M 2k-1 ) To convert to
Data conversion means, The 2k methods converted by the data conversion means
Rick data is sequentially Viterbi decoded in units of 2 metrics.
To Viterbi decodingmeansViterbi, comprising:
Decoding device.
【請求項3】 前記データ変換手段は、1シンボル毎入
力された前記復調データの実数軸値を、所定の変換テー
ブルに基づいて、インデックスが偶数である 前記kビッ
ト(b 0 ,…,b 2k-2 )に対応するk個のメトリック
データ(m 0 ,…,m 2k-2 )に変換するとともに、1シ
ンボル毎入力された前記復調データの虚数軸値を、所定
の変換テーブルに基づいて、インデックスが奇数である
前記kビット(b 1 ,…,b 2k-1 )に対応するk個の
メトリックデータ(m 1 ,…,m 2k-1 )に変換するこ
とを特徴とする請求項2記載のビタビデコード装置。
3. The data conversion means according to claim 2, wherein
The input real axis value of the demodulated data is converted to a predetermined conversion data.
The k bits whose index is even, based on
K metrics corresponding to the number (b 0 ,..., B 2k-2 )
Data (m 0 ,..., M 2k-2 )
The imaginary axis value of the demodulated data input for each symbol
Index is odd based on conversion table
K bits corresponding to the k bits (b 1 ,..., B 2k-1 )
Metric data (m 1 , ..., m 2k-1 )
The Viterbi decoding device according to claim 2, wherein:
【請求項4】 送信側において、インデックスが偶数で
ある前記kビットの組を複素平面上の実数軸値に割り当
てる際の規則と、インデックスが奇数である前記kビッ
トの組を複素平面上の虚数軸値に割り当てる際の規則と
が同一であり、 前記データ変換手段が、1シンボル毎入力された前記復
調データの実数軸値を、インデックスが偶数である前記
kビットの内のビットb 2i-2 (iはk以下の自然数)
に対応するメトリックデータm 2i-2 に変換する際の変
換テーブルと、1シンボル毎入力された前記復調データ
の虚数値を、インデックスが奇数である前記kビットの
内のビットb 2i-1 に対応するメトリックデータm 2i-1
に変換する際の変換テーブルとが同一であることを特徴
とする請求項2または3記載のビタビデコード装置。
4. On the transmitting side, the index is an even number
Allocate the set of k bits to a real axis value on a complex plane
Rules and the k-bit index is odd.
Rules for assigning sets of pairs to imaginary axis values on the complex plane
Are the same, and the data conversion means outputs the input data for each symbol.
The real axis value of the key data,
Bit b 2i-2 of k bits (i is a natural number less than or equal to k)
When converting to metric data m 2i-2 corresponding to
Conversion table and the demodulated data input for each symbol
Of the k bits whose index is odd
Metric data m 2i-1 corresponding to bit b 2i-1 in
The feature is that the conversion table when converting to is the same
The Viterbi decoding device according to claim 2 or 3, wherein
【請求項5】 送信側における畳み込み符号化処理がパ
ンクチャド畳み込み符号化処理であり、 前記ビタビ復号手段は、前記データ変換手段により変換
された前記2k個のメトリックデータをデパンクチャし
た後に、各データを、2メトリック単位で順次ビタビ復
号することを特徴とする請求項2乃至4のいずれかに記
載のビタビデコード装置。
5. The convolutional encoding process on the transmitting side is
Punctured convolutional coding processing, wherein the Viterbi decoding means performs conversion by the data conversion means.
Depuncturing the 2k metric data
After that, each data is sequentially restored in Viterbi in units of 2 metrics.
5. The method according to claim 2, wherein
Viterbi decoding device.
【請求項6】 前記ビタビ復号手段は集積回路により構
成されることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに
記載のビタビデコード装置。
6. The Viterbi decoding means comprises an integrated circuit.
The method according to any one of claims 1 to 5, wherein
A Viterbi decoder according to the above.
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