JP4153610B2

JP4153610B2 - 畳み込み符号化信号の受信装置

Info

Publication number: JP4153610B2
Application number: JP36315298A
Authority: JP
Inventors: ゆかり反田
Original assignee: Japan Radio Co Ltd
Current assignee: Japan Radio Co Ltd
Priority date: 1998-12-21
Filing date: 1998-12-21
Publication date: 2008-09-24
Anticipated expiration: 2018-12-21
Also published as: JP2000188554A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は受信装置に関し、特に、畳み込み符号化された信号を復号し、そこから原信号を抽出する畳み込み符号化信号の受信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
畳み込み符号化され、シーケンシャルに送信される信号を受信する受信装置では、受信データに対してビタビ復号等の復号処理を施し、復号データを得ている。そして、得られた復号データに基づき、「１０１０１…」等の所定符号列からなるプリアンブルを検出やパリティチェックを行い、原信号（以下、「データブロック」ともいう）を抽出している。
【０００３】
ところで、符号化率１／ｎで畳み込み符号化された信号を復号器にて復号する場合、復号器へはｎビットからなる入力シンボルが入力され、そこから１ビットの復号が出力される。この際、正しく復号データを得るには、復号器への入力シンボルを構成するｎビットは正しい組合わせである必要がある。シーケンシャルに送信される畳み込み符号化信号においては、受信データの最初の１ビットが復号器への入力シンボルを構成するｎビットの最初の１ビット（復号基準となる先頭ビットであり、以下では「シンボルエッジ」という）に一致するとは限らず、受信データの最初のｎビットのいずれもがシンボルエッジである可能性がある。
【０００４】
図３は、従来技術に係る畳み込み符号化信号の受信装置の構成を示す図である。同図に示すように、従来の畳み込み符号化信号の受信装置１００は、信号受信部１０２、復号処理部１０４−１〜１０４−ｎ、プリアンブル検出部１０６−１〜１０６−ｎ、スイッチ１０８、シンボルエッジ確定部１１０、パリティチェック部１１２、及びメッセージデータ抽出部１１４を含んで構成されている。
【０００５】
信号受信部１０２は符号化率１／ｎにて畳み込み符号化されシーケンシャルに送信された信号を受信し、１ビットずつ先頭ビットが異なるｎ個の入力シンボルをｎ個の復号処理部１０４−１〜１０４−ｎに供給する。換言すれば、受信データのｉビット目から始まるｎビットが入力シンボルとして復号処理部１０４−ｉに入力される（ｉ＝１〜ｎ）。
【０００６】
復号処理部１０４−１〜１０４−ｎからは復号データがスイッチ１０８に供給されており、シンボルエッジ確定部１１０からの選択信号に従っていずれか一つの復号処理部１０４から供給される復号データがシンボルエッジ確定部１１０に入力されるようになっている。
【０００７】
一方、復号処理部１０４−１〜１０４−ｎから出力される復号データは、夫々対応して設けられたプリアンブル検出部１０６−１〜１０６−ｎにも入力されており、そこでプリアンブルの検出がなされるようになっている。プリアンブル検出部１０６−１〜１０６−ｎからはプリアンブルの検出結果がシンボルエッジ確定部１１０に入力されている。そして、プリアンブルが正しく検出できた旨を表す検出結果を出力したプリアンブル検出部１０６に対応して設けられている復号処理部１０４が正しい復号データを出力していると判断し、その復号処理部１０４を選択する選択信号をスイッチ１０８に供給する。こうして、シンボルエッジが確定される。
【０００８】
さらにシンボルエッジ確定部１１０では、スイッチ１０８から出力される復号データをパリティチェック部１１２に送る。そして、パリティチェック部１１２が復号データのパリティチェックを行って、確定したシンボルエッジに対応する復号データに誤りがないことを確認し、メッセージデータ抽出部１１４が復号データからデータブロックを抽出する。
【０００９】
かかる構成を有する従来の受信装置では、受信データの最初のｎビットの全てについて一旦正しいシンボルエッジであると仮定し、それぞれ並列に復号処理及びプリアンブル検出処理を行っている。そして、いずれか一つのプリアンブル検出処理にて正常にプリアンブルが検出できた場合、そのプリアンブル検出処理に対応するシンボルエッジの仮定が正しいものであり、他の仮定は実は誤りであったと判定している。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術に係る受信装置１００では、受信信号のシンボルエッジの確定をプリアンブル検出の可否により行っているため、符号化率１／ｎに応じてｎ個のプリアンブル検出部１０６−１〜１０６−ｎを設けなければならないという問題がある。このため、上記従来技術によれば受信装置１００での処理負荷が増大し、ハードウェアにより実現しようとすれば回路規模が増大してしまうという問題が生じる。
【００１１】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、プリアンブル検出処理を削減することのできる、畳み込み符号化信号の受信装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、符号化率１／ｎの畳み込み符号化信号を復号基準となる先頭ビットを異ならせて夫々復号するとともに、復号データに対応するトレリス線図上のパスに与えられた符号列と、受信符号列と、の相違を示す符号間距離を算出して出力するｎ個の復号処理手段と、前記ｎ個の復号処理手段の各々から出力される符号間距離と所定の距離閾値とを比較し、前記ｎ個の復号処理手段のうち、出力された符号間距離が当該距離閾値以下となった復号処理手段を選出する選出手段と、前記選出手段によって選出された前記ｎ個の復号処理手段の一つにて復号される復号データに基づき、前記畳み込み符号化信号から原信号を抽出する原信号抽出手段と、を含むことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係る受信装置においては、前記符号間距離は、復号データと受信符号列とのハミング距離に基づいて算出され、前記選出手段は、前記ｎ個の復号処理手段の各々から出力される符号間距離と前記距離閾値とを、所定の収束判定ビット長の復号データが各復号処理手段で復号された以後に比較し、当該収束判定ビット長は、前記畳み込み符号化信号の拘束長の３倍のビット長であることが好適である。
【００１５】
すなわち、本発明に係る受信装置では、受信信号のシンボルエッジの確定をプリアンブル検出の可否により行うのではなく、各復号処理手段にて復号基準となる先頭ビットが異なるようにしてシンボルエッジを夫々仮定し、他の復号処理手段よりも「もっともそれらしく復号できた」場合に、その復号処理を行った復号処理手段における仮定を正しいものと判断している。
【００１６】
こうすれば、ｎ個の復号処理手段で出力される復号データの夫々についてプリアンブル検出処理を行わなくて済むため、従来技術に比してプリアンブル検出処理を削減することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について図面に基づき詳細に説明する。
【００１８】
図１は、本発明の一実施の形態に係る畳み込み符号化信号の受信装置の構成を示す図である。同図に示す畳み込み符号化信号の受信装置１０は、信号受信部１２、ｎ個の復号処理部１４−１〜１４−ｎ、スイッチ１６、ハミング距離比較部１８、シンボルエッジ確定部２０、プリアンブル検出部２２、パリティチェック部２４、及びメッセージデータ抽出部２６を含んで構成されている。
【００１９】
信号受信部１２は、符号化率１／ｎにて畳み込み符号化されシーケンシャルに送信された信号を受信し、１ビットずつ先頭ビットが異なるｎ個の入力シンボルをｎ個の復号処理部１４−１〜１４−ｎに供給する。すなわち、受信データのｉビット目から始まるｎビットが入力シンボルとして復号処理部１４−ｉに入力される（ｉ＝１〜ｎ）。そして、復号処理部１４−１〜１４−ｎは、夫々の入力シンボルにビタビ復号を施して復号データを生成し、それをスイッチ１６に供給している。
【００２０】
復号処理部１４−１〜１４−ｎにて上述のようなビタビ復号を行う際には、周知のように、通常、復号データに対応するトレリス線図上のパスに与えられた符号列と、受信符号列との類似度として、例えばハミング距離が算出される。復号処理部１４−１〜１４−ｎからは夫々ハミング距離が出力されており、それらがハミング距離比較部１８に供給されるようになっている。
【００２１】
かかるハミング距離はエラー混入の度合いに対応したものであるため、シンボルエッジの仮定が正しければ、その仮定を行って復号処理を行った復号処理部１４から出力されるハミング距離は小さな値となる反面、シンボルエッジの仮定が誤っていれば、その仮定を行って復号処理を行った復号処理部１４から出力されるハミング距離は大きな値となる。一般的には、図２に示すように、信号が正しく受信可能な状態では、畳み込み符号器の拘束長の３倍のデータもあれば、ハミング距離が所定閾値以下となる復号データを得ることが可能である。
【００２２】
ハミング距離比較部１８では、かかる事情を考慮し、復号処理部１４−１〜１４−ｎのいずれかから出力されるハミング距離が所定閾値以下となった場合、その復号処理部１４の識別情報をシンボルエッジ確定部２０に送る。シンボルエッジ確定部２０では、その識別情報により識別される復号処理部１４から出力される復号データが該シンボルエッジ確定部２０に送られるよう、スイッチ１６に対して選択信号を供給する。こうしてシンボルエッジが確定される。
【００２３】
シンボルエッジ確定部２０ではスイッチ１６から供給される復号データをプリアンブル検出部２２に転送する。本受信装置１０では、確定したシンボルエッジに対応する復号データに対してのみプリアンブル検出部２２による処理が施される。このため、本受信装置１０ではプリアンブル検出部２２が符号化率に対応する個数分だけ設ける必要がない。
【００２４】
プリアンブル検出部２２にてプリアンブルが検出されると、さらに復号データはパリティチェック部２４に送られる。そして、パリティチェック部２４が復号データのパリティチェックを行って、確定したシンボルエッジに対応する復号データに誤りがないことを確認し、メッセージデータ抽出部２６が復号データからデータブロックを抽出する。
【００２５】
以上説明した畳み込み符号化信号の受信装置１０によれば、シンボルエッジの確定を、プリアンブル検出の可否により行う代わりに、ビタビ復号時に通常算出されるハミング距離に基づいて行っている。このため、符号化率に対応する数のプリアンブル検出処理を行わずに済み、畳み込み符号化信号の受信処理を軽減することができるとともに、当該受信装置１０をハードウェアにより実現しようとした場合にはプリアンブル検出に必要な回路を削減することができる。
【００２６】
なお、以上説明した受信装置１０は種々の変形実施が可能である。たとえば、以上の説明ではシンボルエッジの確定を各復号処理部１４から出力されるハミング距離に基づいて行うようにしたが、ハミング距離の他、復号データに対応するトレリス線図上のパスに与えられた符号列と、受信符号列と、の類似度を表す情報であれば、どのような情報を用いても同様にしてシンボルエッジを確定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る畳み込み符号化信号の受信装置の構成を示す図である。
【図２】復号データ数とハミング距離との関係を表す図である。
【図３】従来技術に係る畳み込み符号化信号の受信装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
１０受信装置、１２信号受信部、１４復号処理部、１６スイッチ、１８ハミング距離比較部、２０シンボルエッジ確定部、２２プリアンブル検出部、２４パリティチェック部、２６メッセージデータ抽出部。

Claims

符号化率１／ｎの畳み込み符号化信号を復号基準となる先頭ビットを異ならせて夫々復号するとともに、復号データに対応するトレリス線図上のパスに与えられた符号列と、受信符号列と、の相違を示す符号間距離を算出して出力するｎ個の復号処理手段と、
前記ｎ個の復号処理手段の各々から出力される符号間距離と所定の距離閾値とを比較し、前記ｎ個の復号処理手段のうち、出力された符号間距離が当該距離閾値以下となった復号処理手段を選出する選出手段と、
前記選出手段によって選出された前記ｎ個の復号処理手段の一つにて復号される復号データに基づき、前記畳み込み符号化信号から原信号を抽出する原信号抽出手段と、
を含むことを特徴とする畳み込み符号化信号の受信装置。
請求項１に記載の受信装置において、
前記符号間距離は、
復号データと受信符号列とのハミング距離に基づいて算出され、
前記選出手段は、
前記ｎ個の復号処理手段の各々から出力される符号間距離と前記距離閾値とを、所定の収束判定ビット長の復号データが各復号処理手段で復号された以後に比較し、
当該収束判定ビット長は、
前記畳み込み符号化信号の拘束長の３倍のビット長であることを特徴とする畳み込み符号化信号の受信装置。