JP3611875B2 - 無線通信装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明の、デジタルコードレス電話等の通信分野において適用可能な無線通信装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在、規格化されているデジタルコードレス電話システム（ＲＣＲ ＳＴＤ−２８）では、音声コーデックとしてＩＴＵ−Ｔ 勧告Ｇ．７２１ 規格の３２ｋｂｐｓ ＡＤＰＣＭ（Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｐｕｌｓｅ Ｃｏｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ） を使用している。デジタルコードレス電話では、音声信号であるＡＤＰＣＭ データは、４０サンプルを１フレームとして、誤り検出のためのチェックビット（ＩＴＵ−Ｔ勧告による、１６ビットの生成多項式により生成された剰余ビット）を１フレームごとに付加し、ＴＤＭＡ（時分割多元接続）方式として接続される。ＩＴＵ−Ｔ 勧告Ｇ．７２１ 規格は本来エラーレートの低い有線路に用いることを前提に開発されており、種々の誤りが起こり得ると考えられる無線通信路における誤りのことは考慮されておらない。そのため、デジタルコードレス電話にＩＴＵ−Ｔ 勧告Ｇ．７２１ 規格を用いる場合は、なんらかの誤り対策を施さないと通信品質を保証することは難しい。
【０００３】
従来の伝送誤り対策では、フレームごとにＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ）方式による誤り検出を行い、そのフレームに伝送誤りが生じているか否かの判断を下し、伝送誤りが存在する場合には、次に示すミューティング操作およびフレームデータの置換を中心に行うのが一般的である。
【０００４】
ここでは、特開昭４−２６３５２８号（出願人：ＮＴＴ 、発明の名称：音声ミューティング方式）に記載の方式を説明する。この方式では、入力音声、出力信号の各々に対してミューティング処理を施している。
【０００５】
入力信号に対して、次の＜１＞ ないし＜６＞ の処理を行なう。すなわち、
＜１＞ 誤りのある音声フレームを、予め用意してある特定のパターンで置き換える。
【０００６】
＜２＞ 誤りのある音声フレームをその前に入力された誤りのない音声フレームで置き換える。
【０００７】
＜３＞ 誤りのある音声フレームに対してその前に入力された誤りのない音声フレームを特定の符号変換で変換したもので置き換える。
【０００８】
＜４＞ 誤りのある音声フレームに対してその前に入力された誤りのある音声フレームに対してある特定の符号変換を施したもので置き換える。
【０００９】
＜５＞ 誤りのある音声フレームが連続して入力された場合、そのフレーム数がある一定値以下の時にはその前に入力された誤りのない音声フレームで置き換え、一定値以上のときには、予め用意してある特定のパターンで置き換える。
【００１０】
＜６＞ 誤りのある音声フレームが連続して入力された場合、そのフレーム数がある一定値以下のときにはその前に入力された誤りのない音声フレームで置き換え、一定値以上のときには、その誤りのない音声フレームに特定の符号変換を施したもので置き換える。
【００１１】
出力信号に対して、次の＜７＞ および＜８＞ の処理を行なう。すなわち、
＜７＞ 出力信号の音声帯域の縮小を行なう。
【００１２】
＜８＞ 出力信号の音量の縮小を行なう。
【００１３】
すなわち、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ と名付けた音声データフレームが入力され、Ｂ，Ｃ，Ｄ に伝送誤りが生じた場合、これらのデータフレームは次のように処理される（なお、Ｘは予め用意されているＢ，Ｃ，Ｄ とは相関のないデータフレームであり、上記＜５＞ および＜６＞ で用いられる一定値の設定値を２としている。また、ａ，ｂ，ｃ，ｄ とは、それぞれ、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ に対して、ある符号変換を施したものである）。
【００１４】
＜１＞ の場合、Ａ，Ｘ，Ｘ，Ｘ
＜２＞ の場合、Ａ，Ａ，Ａ，Ａ
＜３＞ の場合、Ａ，ａ，ａ，ａ
＜４＞ の場合、Ａ，ｂ，ｃ，ｄ
＜５＞ の場合、Ａ，Ａ，Ａ，Ｘ
＜６＞ の場合、Ａ，Ａ，Ａ，ａ
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した方法では、伝送中に連続的に誤りが発生する場合には、その時に生じるピークノイズを抑圧する作用があり有効である。
【００１６】
しかしながら、ランダム誤りが生じたときには、上述した方法を用いると、本来誤りのない出力音声の部分に歪を生じさせ、音声品質の劣化を招くという問題点があった。
【００１７】
また、従来の処理でランダム誤りが生じる場合も考慮し、ミューティングやフレームデータの置換の度合いを調整する場合には、連続的に誤りが発生している場合のノイズ抑圧作用が軽減してしまう。
【００１８】
本発明の目的は、上記の問題点を解決し、巡回符号を用いて伝送誤りデータを修正し音声品質を向上させることのできる無線通信装置を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、フレームごとに区分されたＡＤＰＣＭデータおよび巡回符号を含むデータを前記巡回符号により所定の演算を行う演算手段と、該演算手段による演算結果に基づき前記ＡＤＰＣＭデータのフレームに誤りがあるか否かを判定する判定手段と、該判定手段により肯定判定された場合、前記演算手段による演算結果と予め定めた誤りパターンとを比較する比較手段と、該比較手段により比較した結果、両者が一致する場合、誤り位置のデータを修正し、両者が一致しない場合、誤り位置のデータを修正しない修正手段と、前記修正手段の出力から前記ＡＤＰＣＭデータの復号を行うＡＤＰＣＭ復号手段と、前記修正手段と前記ＡＤＰＣＭ復号手段との間、および前記ＡＤＰＣＭ復号手段の後段に設けられ、前記比較手段により比較した結果、両者が一致しない場合で、かつ前記ＡＤＰＣＭデータのフレームに誤りがあることが肯定判定された場合に、フレームの置き換えとミューティング処理を行う処理手段とを備えたことを特徴とする。
【００２１】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。
【００２２】
＜第１実施例＞
図１は本発明の第１実施例を示す。この例は、１フレームの入力ＡＤＰＣＭ データ中、１ビットだけが誤っている場合に修正を行なう例であるが、２ビット以上の誤りに対しても適用可能である。図１において、１は受信符号であり、５ ｍｓごとに１フレーム（１９６ ビット）が送られてくる。受信符号１は、図２に示すように、ＣＩビット（４ビット）と、ＳＡＣＣＨ ビット（１６ビット）と、ＡＤＰＣＭ データ（１６０ ット）と、ＣＲＣ チェックビット（１６ビット）により構成されている。ＡＤＰＣＭ データ（１６０ ビット）は音声を８ ｋＨｚ で４ビットづつ４０サンプリングして得られる。２は受信符号バッファであり、受信符号１をバッファリングするためのものである。７は受信ＡＤＰＣＭ データである。１１は修正器２０およびセレクタ１６により構成された回路である。
【００２３】
３はＣＲＣ 方式誤り検出回路であり、ＩＴＵ−Ｔ により定められている生成多項式、すなわち、ＣＲＣ チェックビット（１６ビット）で、受信符号１のうちＣＲＣ チェックビット（１６ビット）を除く１８０ ビットを除算するものである。４はフレーム誤りを示す信号であり、生成多項式による剰余が’０’ となり、しかも受信フレームに誤りがないときに’０’ となり、剰余が’０’ でなく、しかも受信フレームに誤りがあるときに’１’ となる。５は受信符号１を生成多項式で除算して得られる１６ビットの剰余データである。誤りがない場合は１６ビット全てがゼロである。
【００２４】
６は予め用意した剰余データテーブルであり、１９６ パターンの誤り形態が存在する。ここでは、１ビットに対する処理を行なうために受信データ中に誤りが発生したときに得られる剰余データをその誤り位置とともにテーブルの中に納めてある。すなわち、テーブル中には、次のように、誤り位置情報と、その位置に誤りが生じたときに生成される剰余データのペアが格納されている。
【００２５】
０ｘｂａ９５ … ＡＤＰＣＭ データ部の１ビット目
０ｘｄ５５ａ … ＡＤＰＣＭ データ部の２ビット目
０ｘ６ａａｄ … ＡＤＰＣＭ データ部の３ビット目
テーブルデータ作成の計算は、誤りのない受信符号の各位置のデータを誤りに置き換え、生成多項式で除算した剰余を求めることで可能である。
【００２６】
このテーブル内の真データは、予め計算により求められているが、処理速度の向上に従って、テーブルを保持することなく、毎回計算することにより、実現することが可能である。
【００２７】
８は剰余データテーブル６に入っている位置情報である。１０は剰余データテーブル６に入っている各誤り位置に誤りが生じた場合に得られる剰余データである。
【００２８】
１２は比較器であり、ＣＲＣ方式誤り検出回路からの剰余データ５を、剰余データテーブル６に納められている１９６パターンの剰余データと全て比較し、合致した値が剰余データテーブル６に存在したときには'１'の信号を出力し、存在しないときには'０'の信号を出力する。１４は比較器１２から出力された'０'または'１'の信号であり、回路１１をフレーム誤りなしの状態にする。９はゲートであり、信号１４が'１'のとき、フレーム誤り信号を無効とし、信号１４が'０'のとき、フレーム誤り信号４を回路２４、３０にそのまま送る。
【００２９】
１６はセレクタであり、信号１４が’１’ のとき、修正器２０からのＡＤＰＣＭ データ２２を処理回路２４に送り、信号１４が’０’ のとき、受信ＡＤＰＣＭ ７をそのまま処理回路２４に送るものである。１７はセレクタ１６により選択されたＡＤＰＣＭ データである。２０は修正器であり、ＡＤＰＣＭ のようなデジタルデータの場合には、その誤り位置のデータに対して、データが’０’ のときは’１’ に修正し、データが’１’ のときは’０’ に修正するものである。２２は修正器２０により修正されたＡＤＰＣＭ データである。
【００３０】
２４は処理回路であり、従来例の＜１＞ ないし＜６＞ の処理を行なうものである。２８はＩＴＵ−Ｔ 勧告Ｇ．７２１ により定められているＡＤＰＣＭ 復号器であり、処理回路２４の処理結果を復号するものである。８ｋＨｚ で４ビットのＡＤＰＣＭ データをシリアルに復号する。３０は処理回路であり、ＡＤＰＣＭ 復号器２８の出力に対して従来例の＜７＞ および＜８＞ の処理を行なうものである。
【００３１】
図３は誤り修正処理手順の一例を示すフローチャートである。
【００３２】
ステップＳ２にて、ＣＲＣ 方式の誤り検出を行い、その剰余を求め、ステップＳ４にて、受信符号から算出した剰余と、剰余テーブルの剰余テーブルとを比較する。比較した結果、剰余テーブル内に合致する符号が見つかった場合は、ステップＳ６に移行し、ステップＳ６にて、誤り位置情報に基づき修正する。すなわち、誤り位置のデータが”０” の場合は”１” に修正し、誤り位置のデータが”１” の場合は”０” に修正する。
【００３３】
＜第２実施例＞
図４は本発明の第２実施例を示す。
【００３４】
本実施例は第１実施例との比較でいえば、１ビット誤り検出および訂正回路が相違する。すなわち、第１実施例では、剰余テーブル６と、比較器１２と、回路１１とにより構成した。
【００３５】
これに対して、本実施例では、排他的論理和ゲート４１と、ダウンカウンタ４２と、論理回路４３とにより構成し、論理回路４３により、１６ビットの剰余データの入力に対して９ビットのデータを出力し、出力真データのうち８ビットは、１９６ビット中のＡＤＰＣＭ データ部の１ビット誤りに対応する剰余データ入力に対し、誤り位置に対応する０〜１５９の誤り位置を出力する。また、１ビット誤りに対応した剰余データ以外の場合と、ＡＤＰＣＭ データ部以外の部分に対応する１ビット誤りに対応する剰余データの場合に、１６０以上の値（誤り位置）を出力する。出力データのうち１ビットは、１９６ビットのデータに対して１ビット誤りに対応した剰余データの入力に対し、’１’ を出力する１ビット誤り検出ビットである。８ビットのＡＤＰＣＭ データ誤り位置データは、４０サンプルごとのフレーム（１６０ ビット＝ ４ ビット×４０サンプル）に同期してダウンカウンタ４２にロードされる。このダウンカウンタ４２は、ＡＤＰＣＭ の転送クロックでダウンカウントされ、セットされた誤り位置でＲＣＯ から１ビット区間に’１’ を出力する。例えば、０がセットされている場合は、ＡＤＰＣＭ の最初の１ビット区間に’１’ が出力される。このＲＣＯ とＡＤＰＣＭ データの排他的論理和を排他的論理和ゲート４１によりとることにより、ＡＤＰＣＭ データの修正を行うことができる。ダウンカウンタ４２には、フレームごとに値がロードされるが、修正の必要がない場合には、１６０以上の値をセットしておけば、修正は行われないので、図１に示すセレクタの機能に置き換えることができる。
【００３６】
第１および第２実施例では、連続的な誤りがある場合はＡＤＰＣＭ データの修正は行わないが、従来処理により、連続的な誤りに対して最も有効なミューティングおよびフレームデータの置換処理を施すことができる。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、上記のように構成したので、巡回符号を用いて伝送誤りデータを修正し音声品質を向上させることがきる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例を示すブロック図である。
【図２】受信データの構成例を示す図である。
【図３】誤り修正処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第２実施例を示すブロック図である。
【符号の説明】
２ バッファ
３ ＣＲＣ 方式誤り検出回路
６ 剰余データテーブル
９ ゲート
１１ 回路
１２ 比較器
１６ セレクタ
２０ 修正器
２４，３０ 処理回路

Claims (2)

1. フレームごとに区分されたＡＤＰＣＭデータおよび巡回符号を含むデータを前記巡回符号により所定の演算を行う演算手段と、
   該演算手段による演算結果に基づき前記ＡＤＰＣＭデータのフレームに誤りがあるか否かを判定する判定手段と、
   該判定手段により肯定判定された場合、前記演算手段による演算結果と予め定めた誤りパターンとを比較する比較手段と、
   該比較手段により比較した結果、両者が一致する場合、誤り位置のデータを修正し、両者が一致しない場合、誤り位置のデータを修正しない修正手段と、
   前記修正手段の出力から前記ＡＤＰＣＭデータの復号を行うＡＤＰＣＭ復号手段と、
   前記修正手段と前記ＡＤＰＣＭ復号手段との間、および前記ＡＤＰＣＭ復号手段の後段に設けられ、前記比較手段により比較した結果、両者が一致しない場合で、かつ前記ＡＤＰＣＭデータのフレームに誤りがあることが肯定判定された場合に、フレームの置き換えとミューティング処理を行う処理手段と
   を備えたことを特徴とする無線通信装置。
2. 前記比較手段は、前記演算結果を入力とし、前記ＡＤＰＣＭデータ部のデータ誤り位置と、前記フレーム中に誤りを検出したことを示す誤り検出ビットとが記憶されたＲＯＭからなり、入力された前記演算結果に対応するデータ誤り位置および誤り検出ビットが出力されることにより比較を行い、
   前記修正手段は、前記データ誤り位置が入力され、セットされた誤り位置で出力するダウンカウンタと、入力されたＡＤＰＣＭデータと、前記ダウンカウンタの出力が入力され、前記入力されたＡＤＰＣＭデータの論理を反転する排他的論理和回路とを含む、ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。

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