JP4855348B2 - Encoder and decoder, transmitter and receiver - Google Patents

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Description

本発明は、広帯域伝送用デジタル伝送用誤り訂正符号化に関し、特に前方向誤り訂正(Forward Error Correction:FEC)方式の符号化器及び復号器、並びに送信装置及び受信装置に関するものである。   The present invention relates to error correction coding for digital transmission for wideband transmission, and more particularly to a forward error correction (FEC) type encoder and decoder, and a transmission apparatus and reception apparatus.

シャノン限界に迫る性能を有する強力な誤り訂正符号の一つとしてLDPC(Low Density Parity Check)符号が1962年にギャラガーによって提案されている(例えば、非特許文献1参照)。   As a powerful error correction code having a performance approaching the Shannon limit, an LDPC (Low Density Parity Check) code was proposed by Gallagher in 1962 (see, for example, Non-Patent Document 1).

LDPC符号は、非常に疎な検査行列H(検査行列の要素が0と1からなり、且つ1の数が非常に少ない)により定義される線形符号である。LDPC符号の符号化方法について説明する。LDPC符号は線形符号であり、符号語C、情報ベクトルm及び生成行列Gの間には式(1)の関係が成立する。   The LDPC code is a linear code defined by a very sparse check matrix H (the elements of the check matrix are 0 and 1 and the number of 1 is very small). An encoding method of the LDPC code will be described. The LDPC code is a linear code, and the relationship of Expression (1) is established among the code word C, the information vector m, and the generator matrix G.

Figure 0004855348
Figure 0004855348

また、一般に線形符号においては、生成行列G、検査行列H及び転置行列Tの間には式(2)の関係が成立する。

Figure 0004855348
In general, in the linear code, the relationship of Expression (2) is established among the generator matrix G, the check matrix H, and the transposed matrix T.
Figure 0004855348

予め非常に疎な検査行列Hを用意し、式(2)より生成行列Gを求め、式(1)を用いることでLDPC符号化された符号語を得ることが可能である。LDPC符号は、検査行列内の行重み及び列重みが一定である正則LDPC符号と、一定でない非正則LDPC符号に分類される。LDPC符号で用いられる検査行列の構成方法については様々な構成方法が提案されており、列重み3の正則LDPC符号は復号性能が良く、行・列重みを最適化した非正則LDPC符号は正則LDPC符号よりも復号性能が良いことが報告されている(例えば、非特許文献2参照)。   By preparing a very sparse check matrix H in advance, obtaining the generator matrix G from Equation (2), and using Equation (1), it is possible to obtain an LDPC-encoded codeword. LDPC codes are classified into regular LDPC codes in which row weights and column weights in the check matrix are constant, and non-regular LDPC codes that are not constant. Various configuration methods have been proposed for the configuration of a parity check matrix used in an LDPC code. A regular LDPC code with column weight 3 has good decoding performance, and a non-regular LDPC code with optimized row / column weights is regular LDPC. It has been reported that decoding performance is better than that of codes (see Non-Patent Document 2, for example).

図5に行重み4、列重み3の正則LDPC符号用の検査行列例を示す。また、検査行列Hの部分行列を下三角構造とすることで直接検査行列から符号語を求めることが可能となるLDGM(Low Density Generation Matrix)構造が提案されている(例えば、非特許文献3参照)。   FIG. 5 shows an example of a check matrix for a regular LDPC code having a row weight of 4 and a column weight of 3. Also, an LDGM (Low Density Generation Matrix) structure has been proposed that allows a codeword to be obtained directly from a parity check matrix by making the submatrix of the parity check matrix H a lower triangular structure (see Non-Patent Document 3, for example). ).

LDPC符号は、符号長を大きくし、適切な検査行列を用いることによりシャノン限界に迫る伝送特性が得られる強力な誤り訂正符号であり、欧州の新しい衛星放送規格であるDVB−S2や広帯域無線アクセス規格IEEE802.16eにおいてもLDPC符号が採用されている。   The LDPC code is a powerful error correction code that can obtain transmission characteristics approaching the Shannon limit by increasing the code length and using an appropriate check matrix, and is a new European satellite broadcasting standard such as DVB-S2 and broadband wireless access. The LDPC code is also adopted in the standard IEEE 802.16e.

現在において、多岐に渡る情報をリアルタイム伝送するために、高い符号化利得で複数種類のデジタル変調方式を時分割多重伝送する伝送システムが望まれている。   At present, in order to transmit a wide variety of information in real time, a transmission system that performs time division multiplex transmission of a plurality of types of digital modulation schemes with high coding gain is desired.

R. G. Gallager, “Low-Density Parity-Check Codes,” in Research Monograph series Cambridge, MIT Press, 1963年12月R. G. Gallager, “Low-Density Parity-Check Codes,” in Research Monograph series Cambridge, MIT Press, December 1963 D. J. C. MacKay, “Good error-correcting codes based on very sparse matrices,” IEEE Trans. Inform. Theory, vol.45, 1999, p.399−431D. J. C. MacKay, “Good error-correcting codes based on very sparse matrices,” IEEE Trans. Inform. Theory, vol.45, 1999, p.399−431 M. Rashidpour and S. H. Jamali, “Low-Density Parity-Check codes with Simple Irregular Semi-Random Parity Check Matrix for Finite-Length Applications, ” IEEE PIMRC 2003, Proc., 2003年9月, p.439−443M. Rashidpour and S. H. Jamali, “Low-Density Parity-Check codes with Simple Irregular Semi-Random Parity Check Matrix for Finite-Length Applications,” IEEE PIMRC 2003, Proc., September 2003, p.439-443

ここで、多重化伝送に好適なフレーム構造に基づいて、複数種類のデジタル変調方式を時分割多重伝送する伝送システム(以下、複数変調・時分割多重型伝送システムと称し、後述の説明で明らかになる)が提案される。この複数変調・時分割多重型伝送システムでは巨大な符号長(例えば44880ビット)の多重化フレームを扱う。   Here, based on a frame structure suitable for multiplex transmission, a transmission system that performs time division multiplex transmission of a plurality of types of digital modulation schemes (hereinafter referred to as “multiple modulation / time division multiplex transmission system”, and will be apparent from the following description) Proposed). This multiple modulation / time division multiplexing transmission system handles a multiplexed frame having a huge code length (for example, 44880 bits).

しかしながら、LDPC符号はDVB−S2やIEEE802.16eを始め各種伝送方式において採用されている一方で、各種伝送方式においてLDPC符号の符号長が異なるため、複数変調・時分割多重型伝送システムにおいて、送るべき情報量に適したLDPC符号の符号長と、従来規格で利用されているLDPC符号の符号長には差異が生じている。そのため、LDPC符号は符号長が変わる場合、パンクチャ処理等により符号化率を調整することで他の伝送方式に適用することは可能となるが、同時にLDPC符号の伝送性能は劣化してしまう。   However, while LDPC codes are used in various transmission systems such as DVB-S2 and IEEE 802.16e, the LDPC codes have different code lengths in various transmission systems, so they are sent in a multi-modulation / time division multiplexing transmission system. There is a difference between the code length of the LDPC code suitable for the amount of information to be used and the code length of the LDPC code used in the conventional standard. Therefore, when the code length of the LDPC code changes, it can be applied to other transmission schemes by adjusting the coding rate by puncture processing or the like, but at the same time, the transmission performance of the LDPC code deteriorates.

そこで、複数変調・時分割多重型伝送システムの伝送特性を落とさずに、LDPC符号化を行なうためには、伝送システムのフレーム構造に適したLDPC符号の検査行列を用意する必要がある。この場合、特定の符号長においてLDPC符号の高い符号化利得を得るためには、検査行列の1の位置を適切に配置されている必要がある。特定の符号長において適切に1を配置しない検査行列を利用した場合、符号化利得が十分に得られず、またエラーフロア発生の要因につながるためである。   Therefore, in order to perform LDPC coding without degrading the transmission characteristics of the multiple modulation / time division multiplexing transmission system, it is necessary to prepare a parity check matrix of an LDPC code suitable for the frame structure of the transmission system. In this case, in order to obtain a high coding gain of the LDPC code at a specific code length, the position of 1 in the check matrix needs to be appropriately arranged. This is because when a parity check matrix that does not appropriately place 1 at a specific code length is used, a sufficient coding gain cannot be obtained, and this may cause an error floor.

また、複数変調・時分割多重型伝送システムで想定される1スロット数のケースとして、1スロット数が44880ビットの場合、1スロットに該当する符号長は44880ビットとなる。この場合、検査行列の大きさは符号化率61/120では44880×22066となり符号化及び復号化において非常に大きなメモリ空間が必要となってしまう。   Further, as a case of the number of one slot assumed in the multiple modulation / time division multiplexing transmission system, when the number of one slot is 44880 bits, the code length corresponding to one slot is 44880 bits. In this case, the size of the parity check matrix is 44880 × 22066 at the coding rate 61/120, and a very large memory space is required for encoding and decoding.

本発明は、複数変調・時分割多重型伝送システムのスロット構造に最適なLDPC符号化を提供するために、符号長44880ビットにおける符号化利得を改善しつつ、エラーフロア発生を抑え、且つ検査行列の表現を容易とするLDPC符号の符号化器及び復号器、並びに送信装置及び受信装置を提供することを目的とする。   In order to provide an LDPC coding optimum for a slot structure of a multiple modulation / time division multiplexing transmission system, the present invention improves coding gain at a code length of 48880 bits, suppresses error floor generation, and implements a check matrix It is an object of the present invention to provide an LDPC code encoder and decoder, a transmitting apparatus, and a receiving apparatus that facilitate the expression of the above.

本発明は、LDPC符号化に用いる検査行列を特定の検査行列初期値テーブルから生成することで、大きな符号長を持つLDPC符号においても簡単な構成で符号化を可能とし、また符号化利得改善やエラーフロア発生を抑えた特性を有する検査行列初期値テーブルを用いることで、白色雑音の多い環境下においても情報伝送を可能とするものである。   The present invention generates a parity check matrix used for LDPC encoding from a specific parity check matrix initial value table, thereby enabling encoding with a simple configuration even for an LDPC code having a large code length, and improving the coding gain. By using a parity check matrix initial value table having characteristics that suppress the occurrence of error floors, information transmission is possible even in an environment with a lot of white noise.

符号長44880ビットにおける符号化利得を改善しつつ、エラーフロア発生を抑え、且つ検査行列の表現の容易なLDPC符号の検査行列を決定する問題を解決するための手段として、符号長44880ビットを符号長とするLDGM構造を有する非正則LDPC符号の検査行列を用いる。LDGM構造を用いることで、生成行列を計算することなく、直接検査行列から符号語を求めることが可能となる。前述したように、後述する複数変調・時分割多重型伝送システムでは符号長が例えば44880ビットと巨大なため、検査行列が非常に大きな構造となってしまう。この問題を解決するために、検査行列の情報長に対応する部分行列(即ち、検査行列の左側部分行列)の1の位置を決定するために、後述する表1A〜表11の検査行列初期値テーブルの先頭から374列毎に読み出し、374列毎に読み出した初期値を列方向にシフトすることで検査行列の1の位置を決定する方法を用いる。このように、検査行列は、符号化率毎に固有の行列であって、予め定めた検査行列初期値テーブルを初期値として、符号化率に応じた情報長に対応する部分行列の1の要素を、列方向に374列毎の周期で配置して構成される。これにより数万×数万の大きさを持つ検査行列が後述する表1A〜表11に示す数値列から実現することが可能となる。   As a means for solving the problem of determining a parity check matrix of an LDPC code that improves the coding gain at a code length of 48880 bits, suppresses the occurrence of error floors, and easily expresses the parity check matrix, code length of 48880 bits is encoded. A parity check matrix of a non-regular LDPC code having a long LDGM structure is used. By using the LDGM structure, it is possible to obtain the codeword directly from the check matrix without calculating the generator matrix. As described above, in the multiple modulation / time division multiplexing transmission system, which will be described later, the code length is as large as 44880 bits, for example, so that the check matrix has a very large structure. In order to solve this problem, in order to determine the position of 1 in the submatrix corresponding to the information length of the parity check matrix (that is, the left side partial matrix of the parity check matrix), the parity check matrix initial values in Tables 1A to 11 described later are used. A method is used in which the position of 1 in the parity check matrix is determined by reading every 374 columns from the top of the table and shifting the initial value read every 374 columns in the column direction. In this way, the parity check matrix is a matrix unique to each coding rate, and one element of the submatrix corresponding to the information length according to the coding rate, using a predetermined parity check matrix initial value table as an initial value. Are arranged at intervals of 374 columns in the column direction. Accordingly, a check matrix having a size of tens of thousands × tens of thousands can be realized from numerical sequences shown in Tables 1A to 11 described later.

一般にLDPC符号は検査行列の1の位置によって伝送特性が大きく変化する。検査行列の行重み(検査行列の行方向の1の数)及び列重み(検査行列の列方向の1の数)を好適に配置することにより、伝送特性をよりシャノン限界に近づけることが可能となる。検査行列の行重みを一定にすると符号化利得の高い検査行列になることが知られており(例えば、非特許文献2参照)、行重みを一定にしながら、列重みを好適に配置することでより高い符号化利得を得ることが可能となる。本発明では全ての符号化率において検査行列の情報長に対応する部分行列(即ち、検査行列の左側部分行列)の行重みを一定にしつつ、2または3種類の列重みを組み合わせた検査行列を利用することでLDPC符号の符号化利得の改善を行なう。これは、予め定めた検査行列初期値テーブルを初期値として、符号化率に応じた情報長に対応する部分行列の1の要素を、列方向に374列毎の周期で配置して検査行列を構成させることで実現できる。   In general, the transmission characteristics of LDPC codes vary greatly depending on the position of 1 in the check matrix. By suitably arranging the row weight of the parity check matrix (the number of 1s in the row direction of the parity check matrix) and the column weight (the number of 1s in the column direction of the parity check matrix), the transmission characteristics can be made closer to the Shannon limit. Become. It is known that if the row weight of the parity check matrix is constant, a parity check matrix having a high coding gain is obtained (see, for example, Non-Patent Document 2), and the column weight is suitably arranged while keeping the row weight constant. A higher coding gain can be obtained. In the present invention, a check matrix in which two or three kinds of column weights are combined while the row weight of a submatrix corresponding to the information length of the check matrix (that is, the left submatrix of the check matrix) is constant at all coding rates. Utilization improves the coding gain of the LDPC code. This is done by using a predetermined parity check matrix initial value table as an initial value and arranging one element of a partial matrix corresponding to the information length according to the coding rate in the column direction at a period of every 374 columns. This can be realized by configuring.

また、LDPC符号における伝送特性劣化の要因のひとつとして、エラーフロアの発生がある。エラーフロアの発生要因としては検査行列に含まれる1の配置が図6に示すサイクル4及びサイクル6の形状配置を多数持つとエラーフロアが発生する可能性が高くなる。そこで、この問題を解決する手段として、検査行列初期値テーブルの値を好適に配置することにより、サイクル4及びサイクル6を除去又は減少させた検査行列とすることができる。   In addition, one of the causes of transmission characteristic deterioration in the LDPC code is the generation of an error floor. As an error floor generation factor, if the arrangement of 1 included in the check matrix has many shape arrangements of the cycle 4 and the cycle 6 shown in FIG. Therefore, as means for solving this problem, it is possible to obtain a parity check matrix in which cycles 4 and 6 are removed or reduced by suitably arranging values in the parity check matrix initial value table.

即ち、本発明による第1の態様の符号化器は、少なくとも1つの検査行列を用いて所定のデータをLDPC符号化する符号化器であって、前記検査行列は、符号化率毎に固有の行列であって、44880ビットからなる符号長で予め定めた検査行列初期値テーブルを初期値として、符号化率61/120に応じた情報長に対応する部分行列の1の要素を、列方向に374列毎の周期で配置して構成されており、前記符号化率61/120の検査行列初期値テーブルのうち、タイプAと称することとする検査行列初期値テーブル(表1A)は、以下の表からなることを特徴とする。尚、タイプAの検査行列初期値テーブル(表1A)に基づく符号化率61/120については、「符号化率61/120(A)」と表すこととする。   That is, the encoder according to the first aspect of the present invention is an encoder that performs LDPC encoding of predetermined data using at least one check matrix, and the check matrix is unique to each coding rate. 1 element of a submatrix corresponding to the information length corresponding to the coding rate 61/120, with a parity check matrix initial value table defined in advance having a code length of 44880 bits as an initial value. The parity check matrix initial value table (Table 1A), which is referred to as type A among the parity check matrix initial value tables of the coding rate 61/120, is arranged with a period of 374 columns. It consists of a table. The coding rate 61/120 based on the type A parity check matrix initial value table (Table 1A) is expressed as “coding rate 61/120 (A)”.

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また、前記符号化率61/120の検査行列初期値テーブルのうち、タイプBと称することとする検査行列初期値テーブル(表1B)は、以下の表からなることを特徴とする。尚、タイプBの検査行列初期値テーブル(表1B)に基づく符号化率61/120については、「符号化率61/120(B)」と表すこととする。   Of the parity check matrix initial value tables of the coding rate 61/120, the parity check matrix initial value table (Table 1B) to be referred to as Type B is composed of the following tables. Note that the coding rate 61/120 based on the type B parity check matrix initial value table (Table 1B) is represented as “coding rate 61/120 (B)”.

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また、前記符号化率61/120の検査行列初期値テーブルのうち、タイプCと称することとする検査行列初期値テーブル(表1C)は、以下の表からなることを特徴とする。尚、タイプCの検査行列初期値テーブル(表1C)に基づく符号化率61/120については、「符号化率61/120(C)」と表すこととする。   Of the parity check matrix initial value tables of the coding rate 61/120, the parity check matrix initial value table (Table 1C) to be referred to as Type C is composed of the following tables. The coding rate 61/120 based on the type C parity check matrix initial value table (Table 1C) is expressed as “coding rate 61/120 (C)”.

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また、前記符号化率61/120の検査行列初期値テーブルのうち、タイプDと称することとする検査行列初期値テーブル(表1D)は、以下の表からなることを特徴とする。尚、タイプAの検査行列初期値テーブル(表1D)に基づく符号化率61/120については、「符号化率61/120(D)」と表すこととする。   Of the parity check matrix initial value tables of the coding rate 61/120, the parity check matrix initial value table (Table 1D), which is referred to as type D, includes the following tables. The coding rate 61/120 based on the type A parity check matrix initial value table (Table 1D) is represented as “coding rate 61/120 (D)”.

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また、本発明による第2の態様の符号化器は、少なくとも1つの検査行列を用いて所定のデータをLDPC符号化する符号化器であって、前記検査行列は、符号化率毎に固有の行列であって、44880ビットからなる符号長で予め定めた検査行列初期値テーブルを初期値として、符号化率27/40に応じた情報長に対応する部分行列の1の要素を、列方向に374列毎の周期で配置して構成されており、前記符号化率27/40の検査行列初期値テーブル(表2)は、以下の表からなることを特徴とする。   The encoder according to the second aspect of the present invention is an encoder that performs LDPC encoding of predetermined data using at least one check matrix, and the check matrix is unique to each coding rate. The matrix is a check matrix initial value table predetermined with a code length of 48880 bits, and an element of a submatrix corresponding to the information length corresponding to the coding rate 27/40 is set in the column direction. The parity check matrix initial value table (Table 2) having the coding rate of 27/40 is configured by the following table.

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また、本発明による第3の態様の符号化器は、少なくとも1つの検査行列を用いて所定のデータをLDPC符号化する符号化器であって、前記検査行列は、符号化率毎に固有の行列であって、44880ビットからなる符号長で予め定めた検査行列初期値テーブルを初期値として、符号化率89/120に応じた情報長に対応する部分行列の1の要素を、列方向に374列毎の周期で配置して構成されており、前記符号化率89/120の検査行列初期値テーブル(表3)は、以下の表からなることを特徴とする。   The encoder according to the third aspect of the present invention is an encoder that performs LDPC encoding of predetermined data using at least one check matrix, and the check matrix is unique to each coding rate. 1 element of a submatrix corresponding to the information length corresponding to the coding rate 89/120, with a parity check matrix initial value table predetermined by a code length of 48880 bits as an initial value. The parity check matrix initial value table (Table 3) having the coding rate of 89/120 is configured by the following table.

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また、本発明による第4の態様の符号化器は、少なくとも1つの検査行列を用いて所定のデータをLDPC符号化する符号化器であって、前記検査行列は、符号化率毎に固有の行列であって、44880ビットからなる符号長で予め定めた検査行列初期値テーブルを初期値として、符号化率97/120に応じた情報長に対応する部分行列の1の要素を、列方向に374列毎の周期で配置して構成されており、前記符号化率97/120の検査行列初期値テーブル(表4)は、以下の表からなることを特徴とする。   An encoder according to a fourth aspect of the present invention is an encoder that performs LDPC encoding of predetermined data using at least one check matrix, and the check matrix is unique to each coding rate. 1 element of a submatrix corresponding to an information length corresponding to a coding rate of 97/120, using a parity check matrix initial value table predetermined with a code length of 44880 bits as an initial value. The parity check matrix initial value table (Table 4) having the coding rate of 97/120 is configured by the following table.

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また、本発明による第5の態様の符号化器は、少なくとも1つの検査行列を用いて所定のデータをLDPC符号化する符号化器であって、前記検査行列は、符号化率毎に固有の行列であって、44880ビットからなる符号長で予め定めた検査行列初期値テーブルを初期値として、符号化率101/120に応じた情報長に対応する部分行列の1の要素を、列方向に374列毎の周期で配置して構成されており、前記符号化率101/120の検査行列初期値テーブル(表5)は、以下の表からなることを特徴とする。   An encoder according to a fifth aspect of the present invention is an encoder that performs LDPC encoding of predetermined data using at least one check matrix, and the check matrix is unique to each coding rate. 1 element of the submatrix corresponding to the information length corresponding to the coding rate 101/120, with a parity check matrix initial value table predetermined with a code length of 48880 bits as an initial value. The parity check matrix initial value table (Table 5) having the coding rate 101/120 is configured by the following table.

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また、本発明による第6の態様の符号化器は、少なくとも1つの検査行列を用いて所定のデータをLDPC符号化する符号化器であって、前記検査行列は、符号化率毎に固有の行列であって、44880ビットからなる符号長で予め定めた検査行列初期値テーブルを初期値として、符号化率7/8に応じた情報長に対応する部分行列の1の要素を、列方向に374列毎の周期で配置して構成されており、前記符号化率7/8の検査行列初期値テーブル(表6)は、以下の表からなることを特徴とする。   An encoder according to a sixth aspect of the present invention is an encoder that performs LDPC encoding of predetermined data using at least one check matrix, and the check matrix is unique to each coding rate. The matrix is a check matrix initial value table defined in advance with a code length of 48880 bits, and 1 element of the submatrix corresponding to the information length corresponding to the coding rate 7/8 is set in the column direction. The parity check matrix initial value table (Table 6) having a coding rate of 7/8 is composed of the following tables.

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また、本発明による第7の態様の符号化器は、少なくとも1つの検査行列を用いて所定のデータをLDPC符号化する符号化器であって、前記検査行列は、符号化率毎に固有の行列であって、44880ビットからなる符号長で予め定めた検査行列初期値テーブルを初期値として、符号化率11/40に応じた情報長に対応する部分行列の1の要素を、列方向に374列毎の周期で配置して構成されており、前記符号化率11/40の検査行列初期値テーブル(表7)は、以下の表からなることを特徴とする。   An encoder according to a seventh aspect of the present invention is an encoder that performs LDPC encoding of predetermined data using at least one check matrix, and the check matrix is unique to each coding rate. 1 element of a submatrix corresponding to an information length corresponding to a coding rate of 11/40, with a parity check matrix initial value table defined in advance with a code length of 44880 bits as an initial value. The parity check matrix initial value table (Table 7) having a coding rate of 11/40 is configured with the following table.

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また、本発明による第8の態様の符号化器は、少なくとも1つの検査行列を用いて所定のデータをLDPC符号化する符号化器であって、前記検査行列は、符号化率毎に固有の行列であって、44880ビットからなる符号長で予め定めた検査行列初期値テーブルを初期値として、符号化率41/120に応じた情報長に対応する部分行列の1の要素を、列方向に374列毎の周期で配置して構成されており、前記符号化率41/120の検査行列初期値テーブルのうち、タイプAと称することとする検査行列初期値テーブル(表8A)は、以下の表からなることを特徴とする。尚、タイプAの検査行列初期値テーブル(表8A)に基づく符号化率41/120については、「符号化率41/120(A)」と表すこととする。   An encoder according to an eighth aspect of the present invention is an encoder that performs LDPC encoding of predetermined data using at least one check matrix, and the check matrix is unique to each coding rate. 1 element of the submatrix corresponding to the information length corresponding to the coding rate 41/120, with a parity check matrix initial value table defined in advance with a code length of 48880 bits as an initial value. The parity check matrix initial value table (Table 8A), which is referred to as type A among the parity check matrix initial value tables of the coding rate 41/120, is configured with a period of 374 columns. It consists of a table. Note that the coding rate 41/120 based on the type A parity check matrix initial value table (Table 8A) is represented as “coding rate 41/120 (A)”.

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また、前記符号化率41/120の検査行列初期値テーブルのうち、タイプBと称することとする検査行列初期値テーブル(表8B)は、以下の表からなることを特徴とする。尚、タイプBの検査行列初期値テーブル(表8B)に基づく符号化率41/120については、「符号化率41/120(B)」と表すこととする。   Of the parity check matrix initial value tables of the coding rate 41/120, the parity check matrix initial value table (Table 8B) to be referred to as Type B is composed of the following tables. The coding rate 41/120 based on the type B parity check matrix initial value table (Table 8B) is represented as “coding rate 41/120 (B)”.

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また、前記符号化率41/120の検査行列初期値テーブルのうち、タイプCと称することとする検査行列初期値テーブル(表8C)は、以下の表からなることを特徴とする。尚、タイプCの検査行列初期値テーブル(表8C)に基づく符号化率41/120については、「符号化率41/120(C)」と表すこととする。   Of the parity check matrix initial value tables of the coding rate 41/120, the parity check matrix initial value table (Table 8C) to be referred to as type C is composed of the following tables. The coding rate 41/120 based on the type C parity check matrix initial value table (Table 8C) is expressed as “coding rate 41/120 (C)”.

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また、本発明による第9の態様の符号化器は、少なくとも1つの検査行列を用いて所定のデータをLDPC符号化する符号化器であって、前記検査行列は、符号化率毎に固有の行列であって、44880ビットからなる符号長で予め定めた検査行列初期値テーブルを初期値として、符号化率49/120に応じた情報長に対応する部分行列の1の要素を、列方向に374列毎の周期で配置して構成されており、前記符号化率49/120の検査行列初期値テーブル(表9)は、以下の表からなることを特徴とする。   An encoder according to a ninth aspect of the present invention is an encoder that performs LDPC encoding of predetermined data using at least one check matrix, and the check matrix is unique to each coding rate. 1 element of a submatrix corresponding to an information length corresponding to an encoding rate of 49/120, with a parity check matrix initial value table predetermined with a code length of 44880 bits as an initial value. The parity check matrix initial value table (Table 9) having the coding rate of 49/120 is configured by the following table.

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また、本発明による第10の態様の符号化器は、少なくとも1つの検査行列を用いて所定のデータをLDPC符号化する符号化器であって、前記検査行列は、符号化率毎に固有の行列であって、44880ビットからなる符号長で予め定めた検査行列初期値テーブルを初期値として、符号化率73/120に応じた情報長に対応する部分行列の1の要素を、列方向に374列毎の周期で配置して構成されており、前記符号化率73/120の検査行列初期値テーブル(表10)は、以下の表からなることを特徴とする。   An encoder according to a tenth aspect of the present invention is an encoder that performs LDPC encoding of predetermined data using at least one check matrix, and the check matrix is unique to each coding rate. 1 element of a submatrix corresponding to the information length corresponding to the coding rate 73/120, with a parity check matrix initial value table predetermined with a code length of 44880 bits as an initial value. The parity check matrix initial value table (Table 10) having the coding rate 73/120 is configured by the following table.

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また、本発明による第11の態様の符号化器は、少なくとも1つの検査行列を用いて所定のデータをLDPC符号化する符号化器であって、前記検査行列は、符号化率毎に固有の行列であって、44880ビットからなる符号長で予め定めた検査行列初期値テーブルを初期値として、符号化率109/120に応じた情報長に対応する部分行列の1の要素を、列方向に374列毎の周期で配置して構成されており、前記符号化率109/120の検査行列初期値テーブル(表11)は、以下の表からなることを特徴とする。   An encoder according to an eleventh aspect of the present invention is an encoder that performs LDPC encoding of predetermined data using at least one check matrix, and the check matrix is unique to each coding rate. The matrix is a check matrix initial value table predetermined with a code length of 48880 bits, and an element of a submatrix corresponding to the information length corresponding to the coding rate 109/120 is set in the column direction. The parity check matrix initial value table (Table 11) having the coding rate 109/120 is configured by the following table.

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更に、本発明による復号器は、本発明による第1〜12の態様のいずれかの符号化器で符号化したデータを、前記検査行列に基づいてLDPC復号することを特徴とする。   Furthermore, a decoder according to the present invention is characterized in that the data encoded by the encoder according to any one of the first to twelfth aspects according to the present invention is subjected to LDPC decoding based on the check matrix.

本発明による送信装置は、本発明による第1〜12の態様のいずれかの符号化器を備えることを特徴とする。   A transmission apparatus according to the present invention includes the encoder according to any one of the first to twelfth aspects according to the present invention.

本発明による受信装置は、本発明による復号器を備えることを特徴とする。   The receiving device according to the present invention comprises a decoder according to the present invention.

本発明による更なる態様の送信装置は、複数種類のデジタル変調方式を時分割多重伝送するデータ伝送システムに用いる送信装置であって、少なくともデータ及びLDPC符号化パリティを含むスロットを複数構成し、これら複数のスロットによりフレーム構成した多重化データを伝送制御情報に基づいて伝送させる場合に、前記伝送制御情報は、前記デジタル変調方式及び符号化率の情報を含み、本発明による第1〜12の態様のいずれかの符号化器を備えることを特徴とする。   A transmission device according to a further aspect of the present invention is a transmission device used in a data transmission system that performs time division multiplex transmission of a plurality of types of digital modulation schemes, and includes a plurality of slots including at least data and LDPC encoded parity, In the case of transmitting multiplexed data framed by a plurality of slots based on transmission control information, the transmission control information includes information on the digital modulation scheme and coding rate, and the first to twelfth aspects according to the present invention Any one of the encoders is provided.

本発明による更なる態様の受信装置は、本発明による更なる態様の送信装置により送信されるデータを、前記検査行列に基づいてLDPC復号することを特徴とする。   A receiving apparatus according to a further aspect of the present invention is characterized in that data transmitted by the transmitting apparatus according to the further aspect of the present invention is subjected to LDPC decoding based on the check matrix.

本発明による更に別の態様の送信装置は、所定の伝送信号に含まれるTMCC信号をLDPC符号化する符号化器と、前記符号化器によってTMCC信号をLDPC符号化する前に、所定ビット数のNULL値を前記TMCC信号の所定のデータに対して予め定めた2つ以上の箇所に挿入する第1NULL挿入手段と、前記符号化器によって前記TMCC信号をLDPC符号化した後に、前記第1NULL挿入手段によって挿入された2つ以上の箇所のNULL値を削除して、前記TMCC信号を更に符号化する第1NULL削除手段とを備えることを特徴とする。   According to still another aspect of the present invention, there is provided a transmission device including an encoder for LDPC encoding a TMCC signal included in a predetermined transmission signal, and a predetermined number of bits before LDPC encoding the TMCC signal by the encoder. First NULL insertion means for inserting a NULL value into two or more predetermined locations for predetermined data of the TMCC signal, and after the TMCC signal is LDPC-encoded by the encoder, the first NULL insertion means And a first NULL deletion means for deleting the NULL values at two or more places inserted by the above and further encoding the TMCC signal.

本発明による更に別の態様の送信装置は、符号化率毎に予め定められた所定の検査行列初期値テーブルから生成される検査行列に基づいて、所定の伝送信号に含まれるTMCC信号をLDPC符号化する、第1〜11の態様のいずれかの符号化器と、前記符号化器によってTMCC信号をLDPC符号化する前に、前記所定の検査行列初期値テーブルに応じた所定ビット数のNULL値を前記TMCC信号の所定のデータに対して予め定めた2つ以上の箇所に挿入する第1NULL挿入手段と、前記符号化器によって前記TMCC信号をLDPC符号化した後に、前記第1NULL挿入手段によって挿入された2つ以上の箇所のNULL値を削除して、前記TMCC信号を更に符号化する第1NULL削除手段とを備えることを特徴とする。   According to still another aspect of the present invention, there is provided a transmission apparatus that performs an LDPC code on a TMCC signal included in a predetermined transmission signal based on a parity check matrix generated from a predetermined parity check matrix initial value table predetermined for each coding rate. The encoder according to any one of the first to eleventh aspects, and a NULL value having a predetermined number of bits according to the predetermined parity check matrix initial value table before LDPC encoding the TMCC signal by the encoder. Is inserted into the predetermined data of the TMCC signal at two or more predetermined locations, and the TMCC signal is LDPC-encoded by the encoder and then inserted by the first NULL insertion unit. And a first NULL deletion means for deleting the NULL values at two or more locations and further encoding the TMCC signal.

本発明による更に別の態様の送信装置において、前記第1NULL挿入手段によってNULL値を挿入する箇所が、TMCC信号の所定のデータに対して2つであることを特徴とする。   In the transmission device according to still another aspect of the present invention, there are two places where a NULL value is inserted by the first NULL insertion means with respect to predetermined data of the TMCC signal.

本発明による更に別の態様の送信装置において、符号化率61/120の予め定められた所定の検査行列初期値テーブルから生成される検査行列に基づいて、所定の伝送信号に含まれるTMCC信号をLDPC符号化する、第1の態様の符号化器と、前記符号化器によってTMCC信号をLDPC符号化する前に、前記所定の検査行列初期値テーブルに応じた所定ビット数のNULL値を前記TMCC信号の所定のデータに対して予め定めた複数箇所に挿入する第1NULL挿入手段と、前記符号化器によって前記TMCC信号をLDPC符号化した後に、前記NULL挿入手段によって挿入された複数箇所のNULL値を削除して、前記TMCC信号を更に符号化する第1NULL削除手段とを備え、前記第1NULL挿入手段は、前記検査行列初期値テーブルが表1A又は表1Dからなるテーブルである場合には、前記TMCC信号の所定のデータの頭部に2992ビット分、及び、前記TMCC信号の所定のデータの後部に10208ビット分のNULL値を挿入し、前記検査行列初期値テーブルが表1B又は表1Cからなるテーブルである場合には、前記TMCC信号の所定のデータの頭部に1870ビット分、及び、前記TMCC信号の所定のデータの後部に11330ビット分のNULL値を挿入し、前記第1NULL削除手段は、前記第1NULL挿入手段によって挿入された、前記TMCC信号の所定のデータの頭部及び後部のNULL値を削除して、31680ビットの符号化データを生成することを特徴とする。   In the transmitter according to yet another aspect of the present invention, a TMCC signal included in a predetermined transmission signal is obtained based on a parity check matrix generated from a predetermined parity check matrix initial value table having a coding rate of 61/120. The LDPC encoding of the first mode, and the LDCC encoding of the TMCC signal by the encoder, the NULL value of a predetermined number of bits according to the predetermined parity check matrix initial value table is set to the TMCC First NULL insertion means for inserting predetermined predetermined data of the signal into a plurality of predetermined locations, and a plurality of NULL values inserted by the NULL insertion means after LDPC encoding of the TMCC signal by the encoder And a first NULL deletion unit that further encodes the TMCC signal, and the first NULL insertion unit includes the detection unit. When the matrix initial value table is a table consisting of Table 1A or Table 1D, 2992 bits are added to the head of the predetermined data of the TMCC signal and 10208 bits are added to the rear of the predetermined data of the TMCC signal. When a NULL value is inserted and the parity check matrix initial value table is a table consisting of Table 1B or Table 1C, 1870 bits at the head of the predetermined data of the TMCC signal and a predetermined value of the TMCC signal A NULL value of 11330 bits is inserted at the rear of the data, and the first NULL deleting means deletes the NULL values at the head and rear of the predetermined data of the TMCC signal inserted by the first NULL inserting means. It is characterized in that 31680-bit encoded data is generated.

本発明による更に別の態様の受信装置は、本発明による一態様の送信装置から送信される符号化されたTMCC信号について、符号化率毎に予め定められた所定の検査行列初期値テーブルから生成される検査行列に基づいてLDPC復号する復号器と、前記復号器によってTMCC信号をLDPC復号する前に、前記第1NULL挿入手段によって挿入したビット数と同一のビット数のNULL値を、前記第1NULL挿入手段によって挿入した箇所に挿入する第2NULL挿入手段と、前記復号器によってTMCC信号をLDPC復号した後に、前記第2NULL挿入手段によって挿入された箇所のNULL値を削除して、前記TMCC信号を復号する第2NULL削除手段とを備え、前記復号器は、前記第2NULL挿入手段によって2つ以上の箇所に挿入された位置の値がNULL値であるとする確率を1としてLDPC復号することを特徴とする。   According to another aspect of the present invention, there is provided a receiving apparatus that generates an encoded TMCC signal transmitted from a transmitting apparatus according to an aspect of the present invention from a predetermined parity check matrix initial value table predetermined for each coding rate. A decoder that performs LDPC decoding based on the parity check matrix, and before performing LDPC decoding of the TMCC signal by the decoder, a NULL value having the same number of bits as the number of bits inserted by the first NULL insertion unit is set to the first NULL A second NULL inserting means for inserting at the place inserted by the inserting means; and after decoding the TMCC signal by the decoder, the NULL value at the place inserted by the second NULL inserting means is deleted and the TMCC signal is decoded. And a second NULL deletion unit that performs the second NULL insertion unit. Characterized in that the position values inserted at a position above to LDPC decoding as a probability to the NULL value.

本発明による更に別の態様の送信装置において、本発明による一態様の送信装置から送信される符号化されたTMCC信号について、符号化率61/120の予め定められた所定の検査行列初期値テーブルから生成される検査行列に基づいてLDPC復号する復号器と、前記復号器によってTMCC信号をLDPC復号する前に、前記第1NULL挿入手段によって挿入したビット数と同一のビット数のNULL値を、前記第1NULL挿入手段によって挿入した2つの箇所に挿入する第2NULL挿入手段と、前記復号器によってTMCC信号をLDPC復号した後に、前記第2NULL挿入手段によって挿入された2つの箇所のNULL値を削除して、31680ビットの復号データとする第2NULL削除手段とを備え、前記復号器は、前記第2NULL挿入手段によって2つの箇所に挿入された位置の値がNULL値であるとする確率を1としてLDPC復号することを特徴とする。   In a transmitting apparatus according to still another aspect of the present invention, a predetermined check matrix initial value table having a coding rate of 61/120 with respect to an encoded TMCC signal transmitted from the transmitting apparatus according to one aspect of the present invention. A decoder that performs LDPC decoding based on a parity check matrix generated from the check matrix, and before the LDCC decoding of the TMCC signal by the decoder, a NULL value having the same number of bits as the number of bits inserted by the first NULL insertion unit is A second NULL inserting means for inserting into the two places inserted by the first NULL inserting means, and after the LDPC decoding of the TMCC signal by the decoder, the NULL values at the two places inserted by the second NULL inserting means are deleted. And a second NULL deletion means for making 31680-bit decoded data, the decoder The value of the inserted position in the two locations is characterized by LDPC decoding as a probability to be NULL value by said first 2NULL insertion means.

本発明による符号化器及び復号器、又は本発明による送信装置及び受信装置を用いることにより、複数変調・時分割多重型伝送システムで示されるような複数種類のデジタル変調方式を時分割多重する伝送システムにおいて、白色雑音に対する耐性の優れた情報伝送が可能となる。   Transmission using time-division multiplexing of a plurality of types of digital modulation schemes as shown in a multi-modulation and time-division multiplexing transmission system by using an encoder and a decoder according to the present invention, or a transmitter and a receiver according to the present invention. In the system, it is possible to transmit information with excellent resistance to white noise.

以下、本発明による実施例1の符号化器及び復号器、並びに送信装置及び受信装置を説明する。   Hereinafter, an encoder and a decoder, a transmission device, and a reception device according to the first embodiment of the present invention will be described.

(実施例1)
まず、本発明による実施例1の伝送システムとして、符号化器を有する送信装置及び復号器を有する受信装置を用いた、複数変調・時分割多重型伝送システムについて説明する。
Example 1
First, as a transmission system according to the first embodiment of the present invention, a multi-modulation / time division multiplexing transmission system using a transmission device having an encoder and a reception device having a decoder will be described.

(複数変調・時分割多重型伝送システム)
まず、実施例1の複数変調・時分割多重型伝送システムで用いる多重フレームの構成について説明する。
(Multiple modulation / time division multiplexing transmission system)
First, the configuration of a multiplex frame used in the multiple modulation / time division multiplex transmission system according to the first embodiment will be described.

(多重フレーム構成)
図1は、実施例1の複数変調・時分割多重型伝送システムで用いる多重フレームの構成を示す図である。本発明による実施例1の送信装置(図2を参照。詳細については後述する。)は、図1に示す多重フレーム構成を用いることにより、伝送方式及び符号化率の指定を行なう。そして、本発明による実施例1の受信装置(図3を参照。詳細については後述する。)は、このフレーム構成に基づいて、復調及び誤り訂正符号の復号を行なう。
(Multiple frame configuration)
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a multiplexed frame used in the multiple modulation / time division multiplexing transmission system according to the first embodiment. The transmission apparatus according to the first embodiment of the present invention (see FIG. 2 and will be described in detail later) designates a transmission scheme and a coding rate by using the multiplex frame configuration shown in FIG. Then, the receiving apparatus according to the first embodiment of the present invention (see FIG. 3 and described in detail later) performs demodulation and decoding of the error correction code based on this frame configuration.

この多重フレーム構成において、スロットは制御情報、データ、外符号パリティ、スタッフビット及び内符号パリティにより構成され、その長さはSlビット、1フレームを構成するスロット数はN本となっている。また、スロットとは別に、同期、パイロット、及びTMCCとその誤り訂正パリティも備えており、その長さは、それぞれSyビット、Plビット及びTビットとなっており、スロット#1〜#N/Eでは、それぞれSy×N/E、Pl×N/E及びT×N/Eのビット数が割り当てられている。   In this multiple frame configuration, the slot is configured by control information, data, outer code parity, stuff bit, and inner code parity, and the length is Sl bits, and the number of slots constituting one frame is N. In addition to the slots, synchronization, pilot, and TMCC and their error correction parity are also provided, the lengths of which are Sy bits, Pl bits, and T bits, respectively, and slots # 1 to # N / E. In this case, the numbers of bits of Sy × N / E, Pl × N / E, and T × N / E are allocated, respectively.

ここで、スタッフビットは、バイト単位での処理をしやすくするために必要な場合のみ挿入されるビットである。このため、バイト単位での処理をしやすくする必要がない場合には挿入されない。例えば、制御情報として確保できるビット数が182ビットだったとし、その後にデータがXバイト後続したとする。この場合、制御情報は182ビット=22バイト十6ビットとなるため、バイト単位を基本として処理しようとすると、後続するバイト単位のデータをわざわざ2ビットシフトして、制御情報末尾の6ビットと接続して書き込む必要が生じ、受信装置側ではこの接続を元に戻し、元のバイト単位のデータに復元する必要が生じる。このような場合、制御情報に使えるビット数のうち、6ビットは情報伝送に使わないスタッフビットとする方がハードウェア化の点でメリットが大きい。   Here, the stuff bit is a bit that is inserted only when necessary to facilitate processing in byte units. For this reason, it is not inserted when it is not necessary to facilitate processing in byte units. For example, it is assumed that the number of bits that can be secured as control information is 182 bits, and the data is followed by X bytes. In this case, since the control information is 182 bits = 22 bytes and 16 bits, when trying to process on a byte unit basis, the subsequent byte unit data is purposely shifted by 2 bits and connected to the last 6 bits of the control information. Thus, it is necessary to write back the data, and the receiving device needs to restore this connection and restore the original data in bytes. In such a case, out of the number of bits that can be used for the control information, it is more advantageous in terms of hardware to use 6 stuff bits that are not used for information transmission.

実施例1に係る多重フレーム構成では、内符号パリティをも包含している。このため、ダミースロットを挿入する規則は、デジタル変調方式(以下、単に変調方式とも称する)自体の周波数利用効率のみを考慮すればよい。   The multiple frame configuration according to the first embodiment also includes an inner code parity. For this reason, the rule for inserting a dummy slot only needs to consider the frequency utilization efficiency of the digital modulation scheme (hereinafter also simply referred to as a modulation scheme) itself.

また、既知の多重フレーム構成と異なり、後述するように、利用対象とする変調方式に割り当てられるダミースロット数が、符号化率に依存することなく決定される。尚、TMCC信号には、伝送の制御を行なう情報(以下、伝送制御情報とも称する)が書き込まれており、各スロットに対し、伝送モードを指定できる、伝送モードに対応した値を有する。ここでいう伝送モードは、変調方式と内符号符号化率の組み合わせとして指定できるものである。   Also, unlike the known multiple frame configuration, as will be described later, the number of dummy slots assigned to the modulation scheme to be used is determined without depending on the coding rate. Note that information for controlling transmission (hereinafter also referred to as transmission control information) is written in the TMCC signal and has a value corresponding to the transmission mode for specifying the transmission mode for each slot. The transmission mode here can be specified as a combination of a modulation method and an inner code coding rate.

図1において、Nはフレームあたりのスロット数を示している。実際のNの値としては、ISDB−Sでは1スロットあたりのビットレートを約1.1Mbpsとしていることから、この条件を満たすことが望ましい。   In FIG. 1, N indicates the number of slots per frame. As the actual value of N, the bit rate per slot is about 1.1 Mbps in ISDB-S, and it is desirable to satisfy this condition.

そのため、構成しようとする伝送システムで採用する変調方式群のうち最大効率の変調方式が、8PSK(3bps/Hz)、16APSK(又は16QAM、4bps/Hz)及び32APSK(又は32QAM、5bps/Hz)の場合、それぞれ伝送効率が、ISDB−SのTC8PSK(r:2/3、2bps/Hz)に比べ、1.5倍、2倍及び2.5倍となることから、スロット数Nはそれぞれ、48スロット×1.5=72スロット、48スロット×2=96スロット、及び48スロット×2.5=120スロットとすることが望ましい。   Therefore, among the modulation scheme groups employed in the transmission system to be configured, the maximum efficiency modulation scheme is 8PSK (3 bps / Hz), 16APSK (or 16QAM, 4 bps / Hz) and 32APSK (or 32QAM, 5 bps / Hz). In this case, the transmission efficiency is 1.5 times, 2 times, and 2.5 times that of ISDB-S TC8PSK (r: 2/3, 2 bps / Hz). It is desirable that slot × 1.5 = 72 slots, 48 slots × 2 = 96 slots, and 48 slots × 2.5 = 120 slots.

同期、パイロット並びにTMCC及びその誤り訂正パリティの領域の下にダミー(Dummy)領域を設けているのは、採用する変調方式群のうち最大効率の変調方式で伝送される主信号に対しては、一般に効率の低い変調方式を採用することが多く、その分だけ余分に変調シンボルを占有することになるから、この時間領域を確保しておくためである。尚、ダミー領域は仮想的なものであり、この領域のデータは実際には伝送されないことから、これに対応するメモリ領域を装備する必要はない。また、ダミーの量を規定しているEの値は、採用する変調方式群のうち最大効率の変調方式の周波数利用効率に対する、これらの信号を伝送する変調方式の周波数利用効率の比である。例えば、採用する変調方式群のうち最大効率の変調方式が32APSK(または32QAM、5bps/Hz)で、これらの信号を伝送する変調方式がBPSK(1bps/Hz)であった場合、Eの値は5となる。同様に、採用する変調方式群のうち最大効率の変調方式が16APSK(又は16QAM、4bps/Hz)で、これらの信号を伝送する変調方式がBPSK(1bps/Hz)であった場合、Eの値は4となる。   The reason for providing a dummy area under the area of synchronization, pilot, TMCC and its error correction parity is that for the main signal transmitted in the modulation scheme of maximum efficiency among the modulation scheme groups employed. This is because, in general, a low-efficiency modulation scheme is often employed, and an extra modulation symbol is occupied accordingly, so that this time region is secured. Since the dummy area is virtual and data in this area is not actually transmitted, there is no need to equip a corresponding memory area. The value of E that defines the amount of dummy is the ratio of the frequency utilization efficiency of the modulation scheme that transmits these signals to the frequency utilization efficiency of the modulation scheme having the maximum efficiency in the modulation scheme group to be employed. For example, if the modulation scheme having the maximum efficiency is 32APSK (or 32QAM, 5 bps / Hz) and the modulation scheme for transmitting these signals is BPSK (1 bps / Hz) in the modulation scheme group to be adopted, the value of E is 5 Similarly, if the modulation scheme having the maximum efficiency is 16APSK (or 16 QAM, 4 bps / Hz) and the modulation scheme for transmitting these signals is BPSK (1 bps / Hz), the value of E is used. Becomes 4.

スロット長Slは、符号の長さ(符号長)に依存する。近年、規格化されたDVB−S2方式では、符号長64800ビットのLDPC符号が用いられており、このクラスの符号が今後主流になってくることが想定される。このため、スロット長Slとしては符号長と同程度とすることが望ましい(条件1)。   The slot length Sl depends on the code length (code length). In recent years, in the standardized DVB-S2 system, an LDPC code having a code length of 64,800 bits is used, and this class of codes is expected to become mainstream in the future. For this reason, it is desirable that the slot length S1 be approximately the same as the code length (condition 1).

また、MPEG−2TS(パケット長188バイト、先頭1バイトの同期符号を除くと187バイト=1496ビット)は今後もデジタル放送の主流になることから、複数の変調方式で1スロットのデータを過不足なく伝送できることが望ましい(条件2)。   In addition, MPEG-2TS (packet length 188 bytes, 187 bytes = 1496 bits excluding the first 1 byte synchronization code) will continue to be the mainstream of digital broadcasting, so one slot data will be excessive or insufficient with multiple modulation methods. It is desirable to be able to transmit without any condition (Condition 2).

また、複数の変調方式で1スロットのデータを過不足なく伝送するためには、各変調方式の変調シンボルあたりのビット数の最小公倍数である必要がある。例えば、伝送システムで採用する変調方式群を、BPSK(1ビット/シンボル)、QPSK(2ビット/シンボル)、8PSK(3ビット/シンボル)、16APSK(又は16QAM,4ビット/シンボル)及び32APSK(または32QAM,5ビット/シンボル)とした場合、上記最小公倍数は、2×2×3×5=60ビットとなり、スロット長Slはこの整数倍である必要がある。スロット長をバイト単位にする必要がある場合には、さらに8の倍数でもある必要があり、その場合、60と8の最小公倍数120の整数倍である必要がある(条件3)。   In addition, in order to transmit one slot of data with a plurality of modulation schemes without excess or deficiency, it is necessary to be the least common multiple of the number of bits per modulation symbol of each modulation scheme. For example, the modulation schemes employed in the transmission system are BPSK (1 bit / symbol), QPSK (2 bits / symbol), 8PSK (3 bits / symbol), 16APSK (or 16QAM, 4 bits / symbol) and 32APSK (or 32QAM, 5 bits / symbol), the least common multiple is 2 × 2 × 3 × 5 = 60 bits, and the slot length S1 needs to be an integral multiple of this. If the slot length needs to be in bytes, it must be a multiple of 8, and in that case, it must be an integral multiple of the least common multiple 120 of 60 and 8 (condition 3).

また、DVB−S2で採用されているような、周期性LDPC符号を内符号に利用する場合、その周期Mtは符号の作り易さから360前後とする必要がある。またMtを、送信しようとするデータ単位187バイト=23×11×17ビットの因数とすることで、データとLDPCパリティとの配分を柔軟に行なえるため、この条件を満たすことになり、Mt=374となり、スロット長Slは374=2×11×17の整数倍とすることが望ましい(条件4)。   Further, when a periodic LDPC code as used in DVB-S2 is used as an inner code, the period Mt needs to be around 360 for ease of code creation. In addition, since Mt is a factor of 187 bytes of data unit to be transmitted = 23 × 11 × 17 bits, data and LDPC parity can be allocated flexibly, so this condition is satisfied, and Mt = It is desirable that the slot length S1 is an integer multiple of 374 = 2 × 11 × 17 (condition 4).

以上の条件2、3及び4を満たすためには、バイト単位で処理する必要がない場合、スロット長をLCM(374,60)=LCM(2×11×17,2×2×3×5)=2×2×3×5×11×17=11220ビットの整数倍にすればよい(LCM:最小公倍数)。さらに条件1を満たすためには、64800と同程度の数字として、11220×5=56100及び11220×6=67320とすればよい。しかし、後者は16ビットで表現できる216−1=65535を超えるため、ハードウェアの規模が急増する恐れがあることから、望ましくない。従って、スロット長Slは、56100ビットとすることが望ましい。また、データとしてLDPCパリティとの配分を柔軟に行なうためには、制御情報と外符号パリティとスタッフビットのビット数の和(スタッフビットを使用しない場合は制御情報と外符号パリティのビット数の和、以下同じ)は、LDPCの周期Mt(=374)の整数倍とする必要がある。尚、伝送しようとするデータの単位が187バイトでない場合、例えば、188バイト、189バイト、190バイト、及び192バイトの場合、同様の計算でそれぞれLDPCの周期Mtはそれぞれ376、378、380、及び384とする必要があり、このときのスロット長はそれぞれ、62040、60480、63840及び65280となる。 In order to satisfy the above conditions 2, 3 and 4, when it is not necessary to process in units of bytes, the slot length is set to LCM (374, 60) = LCM (2 × 11 × 17, 2 × 2 × 3 × 5) = 2 × 2 × 3 × 5 × 11 × 17 = 11220 bits (LCM: least common multiple). Furthermore, in order to satisfy the condition 1, it is only necessary to set 11220 × 5 = 56100 and 11220 × 6 = 67320 as numbers similar to 64800. However, since the latter exceeds 2 16 −1 = 65535 that can be expressed by 16 bits, there is a possibility that the scale of hardware may increase rapidly, which is not desirable. Therefore, the slot length S1 is desirably 56100 bits. In order to flexibly allocate LDPC parity as data, the sum of the number of bits of control information, outer code parity, and stuff bits (sum of the number of bits of control information and outer code parity when stuff bits are not used) , The same shall apply hereinafter) must be an integral multiple of the LDPC cycle Mt (= 374). If the unit of data to be transmitted is not 187 bytes, for example, 188 bytes, 189 bytes, 190 bytes, and 192 bytes, the LDPC cycle Mt is 376, 378, 380, and 384, and the slot lengths at this time are 62040, 60480, 63840, and 65280, respectively.

また、バイト単位で処理する必要がある場合、スロット長さをLCM(374,120)=LCM(2×11×17,2×2×2×3×5)=2×2×2×3×5×11×17=22440の整数倍にすればよい。また、条件1の64800と同程度の数字として、22440×2=44880及び22440×3=67320があるが、後者は同様の理由で望ましくない。従って、スロット長Slは44880とすることが望ましい。また、データとLDPCパリティとの配分を柔軟に行なうためには、制御情報と外符号パリティとスタッフビットのビット数の和は、LDPCの周期Mt(=374)の整数倍とする必要がある。従って、以下、複数の変調方式で1スロットのデータをバイト単位で効率的に処理できるように、スロット長Slは44880の多重フレーム構造を扱う場合の送信装置及び受信装置について説明する。   Further, when it is necessary to process in units of bytes, the slot length is LCM (374, 120) = LCM (2 × 11 × 17, 2 × 2 × 2 × 3 × 5) = 2 × 2 × 2 × 3 × What is necessary is just to make it an integral multiple of 5x11x17 = 22440. Further, there are 22440 × 2 = 44880 and 22440 × 3 = 67320 as numbers similar to 64800 in Condition 1, but the latter is not desirable for the same reason. Therefore, it is desirable that the slot length S1 be 44880. In order to flexibly allocate data and LDPC parity, the sum of the control information, the outer code parity, and the number of stuff bits needs to be an integral multiple of the LDPC cycle Mt (= 374). Therefore, hereinafter, a description will be given of a transmitting apparatus and a receiving apparatus in the case of handling a multiple frame structure with a slot length S1 of 48880 so that data of one slot can be efficiently processed in units of bytes with a plurality of modulation schemes.

次に、本発明による実施例1の送信装置について説明する。   Next, the transmission apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described.

(送信装置)
図2は、本発明による実施例1の送信装置の構成を示す図である。この送信装置1は、フレーム生成部10、LDPC符号化部(以下、符号化器とも称する。)11−1,11−2、BCH符号化部11−3,11−4、エネルギー拡散部12,13、スイッチ14、マッピング部15及び時分割多重/直交変調部16を備え、データストリームを送信する場合に、図1に示した多重フレームの信号を生成してから変調波信号を生成するまでの一連の処理を行う。
(Transmitter)
FIG. 2 is a diagram illustrating the configuration of the transmission apparatus according to the first embodiment of the present invention. The transmission apparatus 1 includes a frame generation unit 10, an LDPC encoding unit (hereinafter also referred to as an encoder) 11-1, 11-2, a BCH encoding unit 11-3, 11-4, an energy spreading unit 12, 13, a switch 14, a mapping unit 15, and a time division multiplexing / orthogonal modulation unit 16, and when transmitting a data stream, from generation of the multiplexed frame signal shown in FIG. 1 to generation of a modulated wave signal Perform a series of processing.

フレーム生成部10は、スロットS1ビットについて、制御情報と、データと、BCH符号化部11−3により制御情報とデータが符号化された外符号パリティと、スタッフビットと、符号化器11−1により制御情報、データ、及び外符号パリティ及びスタッフビットがLDPC符号化された内符号パリティとにより構成したスロット#1〜#Nから成るフレームを生成し、エネルギー拡散部12に出力する。また、フレーム生成部10は、TMCC信号について、BCH符号化部11−4によりBCHパリティを生成し、さらに符号化器11−2によりLDPCパリティを生成する。尚、フレーム生成部10により生成される多重フレームは、スロット数N、ダミーの量を規定するE、スロット長Sl、同期ビット長Sy、パイロットビット長Pl、並びにTMCC及びパリティビット長Tが前述した数になるように生成される。   For the slot S1 bit, the frame generation unit 10 controls the control information and data, the outer code parity in which the control information and data are encoded by the BCH encoding unit 11-3, the stuff bit, and the encoder 11-1. Thus, a frame composed of slots # 1 to #N composed of control information, data, and inner code parity in which outer code parity and stuff bits are LDPC-coded is generated and output to the energy spreading unit 12. Also, the frame generation unit 10 generates a BCH parity for the TMCC signal by the BCH encoding unit 11-4, and further generates an LDPC parity by the encoder 11-2. The multiplexed frame generated by the frame generation unit 10 has the number of slots N, E that defines the amount of dummy, slot length Sl, synchronization bit length Sy, pilot bit length Pl, and TMCC and parity bit length T as described above. Generated to be a number.

BCH符号化部11−3,11−4は、外符号として、必要に応じて設けられる誤り訂正符号化処理であり、所定のデータに対してBCH符号化を施す。尚、BCH符号化についての詳細は、後述する。   The BCH encoders 11-3 and 11-4 are error correction encoding processes provided as necessary as outer codes, and perform BCH encoding on predetermined data. Details of the BCH encoding will be described later.

符号化器11−1,11−2は、内符号として、所定のデータ又はBCH符号化データに対して、周期MtのLDPC符号化を施す。尚、本発明に係る符号化器11−1,11−2の検査行列を用いたLDPC符号化についての詳細は、後述する。   The encoders 11-1 and 11-2 perform LDPC encoding with a period Mt on predetermined data or BCH encoded data as inner codes. Details of LDPC encoding using the parity check matrix of encoders 11-1 and 11-2 according to the present invention will be described later.

エネルギー拡散部12は、フレーム生成部10により生成されたスロット#1〜#
Nを入力し、これらのデータ等全体に対して、エネルギー拡散(ビットランダム化)を行なう。これは、擬似ランダムな「1」および「0」のパターンをM系列を使って発生させ、これとスロット内のデータとでMOD2により加算することにより実現する。これにより、「1」または「0」が連続することがなくなることから、後述する受信装置において、同期再生の安定化を図ることができる。
The energy spreading unit 12 is configured by the slots # 1 to ## generated by the frame generation unit 10.
N is input, and energy diffusion (bit randomization) is performed on the entire data. This is realized by generating pseudo-random “1” and “0” patterns using M-sequences and adding this with the data in the slot by MOD2. As a result, “1” or “0” does not continue, so that synchronization playback can be stabilized in the receiving apparatus described later.

エネルギー拡散部13は、フレーム生成部10により生成された各スロットに対応する#1〜#N/Eの所定の制御情報(図1に示すTビット内の情報)を入力し、エネルギー拡散部12とともに、これらのデータ等全体に対して、エネルギー拡散(ビットランダム化)を行なう。   The energy spreader 13 receives predetermined control information (information in T bits shown in FIG. 1) # 1 to # N / E corresponding to each slot generated by the frame generator 10, and the energy spreader 12 At the same time, energy diffusion (bit randomization) is performed on the entire data.

スイッチ14は、同期及びパイロット信号を適宜挿入しながら、スロット#1〜#Nを各種変調方式に応じて切り換え、マッピング部15により、TMCC同期で指定された変調方式によるマッピングを行なう。時分割多重/直交変調部16は、フレーム単位の時分割多重を行い、直交変調を施して、変調波信号を生成する。   The switch 14 switches slots # 1 to #N according to various modulation schemes while appropriately inserting synchronization and pilot signals, and the mapping unit 15 performs mapping according to the modulation scheme designated by TMCC synchronization. The time division multiplexing / orthogonal modulation unit 16 performs time division multiplexing in units of frames, performs orthogonal modulation, and generates a modulated wave signal.

例えば、最大効率の変調方式を32APSK(又は32QAM)とし、N=120、E=5、Sl=44880、Sy=120、Pl=160、T=1320とした場合、変調波信号は、1フレーム分の情報を#1〜#120の変調スロットに分割して伝送される(図4参照)。奇数番号の変調スロットは、まずBPSK変調されたスロット同期Sync1(24シンボル)及び当該変調スロットの変調方式に対応したパイロット信号(32シンボル)が伝送される。続いて、TMCC信号により指定された変調方式で変調された、映像・音声・データ放送等が多重された主信号データ(136シンボル)と、BPSK変調されたTMCC信号(4シンボル)とが交互に66回伝送される。偶数番号の変調スロットは、まずBPSK変調されたスロット同期Sync2(24シンボル)又はその反転パターン!Sync2(24シンボル)及び当該変調スロットの変調方式に対応したパイロット信号(32シンボル)が伝送される。続いて、TMCC信号により指定された変調方式で変調された、映像・音声・データ放送等が多重された主信号データ(136シンボル)と、BPSK変調されたTMCC信号(4シンボル)とが交互に66回伝送される。   For example, when the maximum efficiency modulation scheme is 32APSK (or 32QAM), N = 120, E = 5, S1 = 44880, Sy = 120, Pl = 160, T = 1320, the modulated wave signal is equivalent to one frame. Is divided into # 1 to # 120 modulation slots and transmitted (see FIG. 4). In the odd-numbered modulation slot, first, BPSK-modulated slot synchronization Sync1 (24 symbols) and a pilot signal (32 symbols) corresponding to the modulation scheme of the modulation slot are transmitted. Subsequently, the main signal data (136 symbols) multiplexed with video, audio, data broadcasting, etc., modulated by the modulation method specified by the TMCC signal, and the TMCC signal (4 symbols) modulated by BPSK are alternately displayed. It is transmitted 66 times. In the even-numbered modulation slot, first, BPSK-modulated slot synchronization Sync2 (24 symbols) or its inversion pattern! Sync2 (24 symbols) and a pilot signal (32 symbols) corresponding to the modulation scheme of the modulation slot are transmitted. Subsequently, the main signal data (136 symbols) multiplexed with video, audio, data broadcasting, etc., modulated by the modulation method specified by the TMCC signal, and the TMCC signal (4 symbols) modulated by BPSK are alternately displayed. It is transmitted 66 times.

上記の同期パターンSync1、Sync2、及びその反転パターン!Sync2は擬似同期を避けるために、それ自体が鋭い自己相関ピークを持つものであるとともに、互いに低い相互相関を持つものである必要がある。このような符号として、Sync1として0x36715a=001101100111000101011010、Sync2として0x52f866=010100101111100001100110、そのビット反転パターン!Sync2として0xad0799=101011010000011110011001とすると擬似同期の少ない受信が可能となる。   The sync pattern Sync1, Sync2, and its inverted pattern! Sync2 needs to have a sharp autocorrelation peak itself and a low cross-correlation with each other in order to avoid pseudo-synchronization. As such a code, 0x36715a = 001101100111000101011010 as Sync1, 0x52f866 = 010100101111100001100110 as Sync2, and 0xad0799 = 101011010000011110011001 as the bit inversion pattern! Sync2 enables reception with less pseudo synchronization.

このような処理を、120変調スロット分繰り返して行うことにより、TMCC信号に書き込まれた情報が後述する受信装置へ伝送される。受信装置2は、TMCC信号の情報を絶えず監視することにより、送信装置1において様々な伝送制御が行われたとしても、それに追従して受信方式等を切り替えることができる。   By repeating such processing for 120 modulation slots, the information written in the TMCC signal is transmitted to the receiving apparatus described later. Even if various transmission controls are performed in the transmission device 1, the reception device 2 can switch the reception method and the like by continuously monitoring the information of the TMCC signal.

総括すると、送信装置1は、少なくともフレーム生成部10、LDPC符号化部11−1,11−2、BCH符号化部11−3,11−4、エネルギー拡散部12,13、スイッチ14、マッピング部15及び時分割多重/直交変調部16を備え、少なくともデータ、外符号パリティ及び内符号パリティにより構成されるスロットを複数まとめたフレーム構成を持つ多重化データを、伝送制御信号に書き込まれた伝送制御情報に基づいて伝送する。この場合、スロット長を44880ビットとすることにより、MPEG−2TSから除去した187バイトの情報を変調方式にかかわらず過不足なく伝送することが可能となる。尚、伝送しようとするデータの単位が187バイトでない場合、例えば188バイト、189バイト、190バイト及び192バイトの場合、このときのスロット長をそれぞれ、62040、64260、64980及び65280とすることで、変調方式にかかわらず過不足無く伝送可能である。また、符号長をバイト単位とする場合にもそれぞれ、62040、60480、63840及び65280とすることで、変調方式にかかわらず過不足無く伝送可能である。   In summary, the transmission apparatus 1 includes at least a frame generation unit 10, LDPC encoding units 11-1 and 11-2, BCH encoding units 11-3 and 11-4, energy spreading units 12 and 13, a switch 14, and a mapping unit. 15 and a time division multiplexing / orthogonal modulation unit 16, and transmission control in which multiplexed data having a frame configuration in which a plurality of slots composed of at least data, outer code parity and inner code parity are collected is written in a transmission control signal Transmit based on information. In this case, by setting the slot length to 44880 bits, it is possible to transmit 187 bytes of information removed from the MPEG-2 TS without excess or deficiency regardless of the modulation scheme. If the unit of data to be transmitted is not 187 bytes, for example, 188 bytes, 189 bytes, 190 bytes, and 192 bytes, the slot lengths at this time are set to 62040, 64260, 64980, and 65280, respectively. Transmission is possible without excess or deficiency regardless of the modulation method. In addition, when the code length is set in units of bytes, the transmission can be performed without excess or deficiency regardless of the modulation method by setting the values to 62040, 60480, 63840, and 65280, respectively.

次に、本発明による実施例1の受信装置について説明する。   Next, the receiving apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described.

(受信装置)
図3は、本発明による実施例1の受信装置の構成を示す図である。この受信装置2は、チャンネル選択部20、直交検波部21、伝送制御信号復号部22、復号器23、エネルギー逆拡散部24及び外符号復号部25を備えている。
(Receiver)
FIG. 3 is a diagram illustrating the configuration of the receiving apparatus according to the first embodiment of the present invention. The receiving device 2 includes a channel selection unit 20, an orthogonal detection unit 21, a transmission control signal decoding unit 22, a decoder 23, an energy despreading unit 24, and an outer code decoding unit 25.

チャンネル選択部20は、送信装置1からの変調波信号を受信し、所定の周波数帯のチャンネルを選択し、そのチャンネルの信号を直交検波部21で扱う所定の周波数の信号に変換にする。例えば、変調波信号が衛星放送波であれば、12GHz帯の放送波(変調波信号)をBSアンテナで受信し、既知の周波数変換器(図示せず)を用いて1GHz帯のBS−IF信号に変換する。   The channel selection unit 20 receives the modulated wave signal from the transmission apparatus 1, selects a channel of a predetermined frequency band, and converts the signal of the channel into a signal of a predetermined frequency handled by the orthogonal detection unit 21. For example, if the modulated wave signal is a satellite broadcast wave, a 12 GHz band broadcast wave (modulated wave signal) is received by a BS antenna, and a 1 GHz band BS-IF signal is transmitted using a known frequency converter (not shown). Convert to

直交検波部21は、チャンネル選択部20により選択されたチャンネルの所定の周波数の信号(例えばBS−IF信号)を入力し、同期ベースバンド信号に変換する。   The quadrature detection unit 21 receives a signal (for example, a BS-IF signal) of a predetermined frequency of the channel selected by the channel selection unit 20 and converts it into a synchronous baseband signal.

伝送制御信号復号部22は、直交検波部21により変換された同期ベースバンド信号を入力し、まずTMCC信号の同期バイトを検出し、それを基準として、周期的に多重されているBPSK変調波である位相基準バースト信号の位置も検出する。また、TMCC信号により伝送される変調方式・誤り訂正の情報についての検出もここで行う。伝送制御信号復号部22により復号された情報は、復号器23、エネルギー逆拡散部24及び外符号復号部25に入力される。   The transmission control signal decoding unit 22 receives the synchronous baseband signal converted by the quadrature detection unit 21, first detects the synchronous byte of the TMCC signal, and uses the BPSK modulated wave that is periodically multiplexed with reference thereto as a reference. The position of a certain phase reference burst signal is also detected. Also, detection of modulation scheme and error correction information transmitted by the TMCC signal is performed here. The information decoded by the transmission control signal decoding unit 22 is input to the decoder 23, the energy despreading unit 24, and the outer code decoding unit 25.

復号器23は、LDPC復号器として構成され、直交検波部21から同期ベースバンド信号が入力されると共に、伝送制御信号復号部22により検出された変調方式・誤り訂正の情報が入力され、TC8PSK変調部分についてはTC8PSK復号を行い、QPSK又はBPSK変調部分についても、それに合わせた復号を行なう。尚、本発明に係る復号器23の検査行列を用いたLDPC復号についての詳細は後述する。   The decoder 23 is configured as an LDPC decoder, and receives a synchronous baseband signal from the quadrature detection unit 21 and also receives modulation scheme / error correction information detected by the transmission control signal decoding unit 22 and receives TC8PSK modulation. The part is subjected to TC8PSK decoding, and the QPSK or BPSK modulation part is also decoded accordingly. Details of LDPC decoding using the check matrix of the decoder 23 according to the present invention will be described later.

エネルギー逆拡散部24は、送信装置1のエネルギー拡散部12,13において擬似ランダム符号がMOD2により加算された処理を元に戻すため、再度同じ擬似ランダム符号をMOD2により加算し、エネルギー逆拡散処理を行う。   The energy despreading unit 24 adds the same pseudorandom code again by MOD2 to restore the process in which the pseudorandom code is added by MOD2 in the energy spreading units 12 and 13 of the transmission apparatus 1, and performs the energy despreading process. Do.

外符号復号部25は、送信装置1の外符号符号化部11−3,11−4で、例えばBCH符号化した信号に対し、復号を行なう。   The outer code decoding unit 25 performs decoding on, for example, a signal that has been BCH encoded by the outer code encoding units 11-3 and 11-4 of the transmission apparatus 1.

以上のように、本発明による実施例1において、送信装置1は、長い符号長を持つLDPCのような誤り訂正符号にも対応することができ、且つ、変調方式と符号化率とを自由に組み合わせることができる。従って、MPEG−2TS及びその他のデジタルデータストリームを効率良く伝送することが可能となる。   As described above, in the first embodiment according to the present invention, the transmission apparatus 1 can cope with an error correction code such as LDPC having a long code length, and can freely set a modulation scheme and a coding rate. Can be combined. Accordingly, MPEG-2TS and other digital data streams can be efficiently transmitted.

次に、上述の複数変調・時分割多重型伝送システムにおいて、本発明に係る符号化器及び復号器、並びに送信装置及び受信装置の処理過程を説明する。   Next, in the above-described multiple modulation / time division multiplexing transmission system, the processing steps of the encoder and decoder, the transmission device and the reception device according to the present invention will be described.

まず、実施例1の符号化器11−1,11−2の処理過程について説明する。   First, the process of the encoders 11-1 and 11-2 according to the first embodiment will be described.

(符号化器の処理過程)
検査行列Hの符号長N=44880と設定する。また、検査行列HにLDGM構造を適用する。H=[H|H]であり、部分行列Hとして、列重みが符号化率毎に2または3種類の値で構成される行列を適用する。Hは図7に示す下三角構造を持つ部分行列であり、Hの行重みは1行目が1で残りの行重みは全て2、列重みは全ての列で2である階段行列である。
(Processing of the encoder)
The code length N of the check matrix H is set to 44880. Further, the LDGM structure is applied to the check matrix H. H = [H A | H T ], and a matrix in which the column weight is composed of two or three types of values for each coding rate is applied as the partial matrix H A. H T is a submatrix having a lower triangular structure shown in FIG. 7, row degree of H T all remaining rows weights first line is 1 2, the stairs matrix column weight is 2 in all columns is there.

以下、符号化率61/120を例に説明する。図8に符号化率61/120(A)の検査行列Hの基本構造を示す。この場合、情報長(N−P)= 22814、パリティ長P=22066である。図9には、符号化率61/120、27/40、89/120、97/120、101/120、7/8の各々の情報長(左側部分行列)とパリティ長(右側部分行列)の関係が示されている。   Hereinafter, the coding rate 61/120 will be described as an example. FIG. 8 shows a basic structure of parity check matrix H of coding rate 61/120 (A). In this case, the information length (N−P) = 22814 and the parity length P = 222066. FIG. 9 shows the information length (left submatrix) and parity length (right submatrix) for each of the coding rates 61/120, 27/40, 89/120, 97/120, 101/120, and 7/8. The relationship is shown.

図13に、LDPC符号化器の処理ブロック図を示す。また、図14は、LDPC符号化器の処理手順を示すフローチャートである。図13に示すように、LDPC符号化器11−1,11−2は、中央演算処理装置(CPU)等で構成可能な演算・制御部11aとメモリ又はレジスタで構成可能な記憶部11bを備える。記憶部11bには、前述した検査行列初期値テーブル(表1A〜表11)、演算・制御部11aの制御により後述する各手段を機能させるための制御プログラム、及び符号化処理に必要なデータ等が格納されている。   FIG. 13 shows a processing block diagram of the LDPC encoder. FIG. 14 is a flowchart showing the processing procedure of the LDPC encoder. As shown in FIG. 13, the LDPC encoders 11-1 and 11-2 include an arithmetic / control unit 11a that can be configured by a central processing unit (CPU) and the like, and a storage unit 11b that can be configured by a memory or a register. . The storage unit 11b stores the above-described parity check matrix initial value tables (Tables 1A to 11), a control program for causing each unit described later to function under the control of the calculation / control unit 11a, data necessary for encoding processing, and the like. Is stored.

演算・制御部11aは、制御プログラムを実行して、LDPC符号化器に対し、符号化率判定手段、初期値テーブル読出手段、検査行列生成手段、情報ビット列読出手段及び符号化・パリティ演算手段を機能させることができる。   The arithmetic / control unit 11a executes a control program, and provides an LDPC encoder with coding rate determination means, initial value table reading means, check matrix generation means, information bit string reading means, and encoding / parity calculation means. Can function.

符号化率判定手段は、伝送制御情報に含まれる符号化率情報を読み出して多重伝送フレーム毎に判定し、符号化する符号化率を決定する。   The coding rate determination means reads the coding rate information included in the transmission control information, determines for each multiplex transmission frame, and determines the coding rate to be encoded.

初期値テーブル読出手段は、符号化率判定手段と、判定した符号化率に対応する検査行列初期値テーブル(表1A〜表11)を記憶部11bから読み出す。   The initial value table reading unit reads the coding rate determining unit and the parity check matrix initial value table (Tables 1A to 11) corresponding to the determined coding rate from the storage unit 11b.

検査行列生成手段は、読み出した検査行列初期値テーブルに基づいて、符号化率に応じた情報長に対応する部分行列の1の要素を列方向に374列毎の周期で配置して検査行列を生成し、記憶部11bに格納する。   Based on the read parity check matrix initial value table, the parity check matrix generation means arranges one element of the partial matrix corresponding to the information length according to the coding rate in the column direction at a period of every 374 columns, and creates a parity check matrix. Generated and stored in the storage unit 11b.

情報ビット列読出手段は、入力されてくるデータから情報ビット列を読み出す。   The information bit string reading means reads the information bit string from the input data.

符号化・パリティ演算手段は、検査行列生成手段により生成した検査行列を記憶部11bから読み出し、情報ビット列読出手段により読み出した情報ビット列に対応するパリティビット列を所定の式に基づいて算出し、符号語を生成する。   The encoding / parity calculation means reads the check matrix generated by the check matrix generation means from the storage unit 11b, calculates a parity bit string corresponding to the information bit string read by the information bit string reading means based on a predetermined formula, Is generated.

更に、LDPC符号化器は、符号化・パリティ演算手段によりLDPC符号化した信号をエネルギー拡散部へと送出するための制御手段、又は後述する各種演算を行なうための制御手段など、制御プログラムを実行することにより実現することができる。   Furthermore, the LDPC encoder executes a control program such as a control unit for sending an LDPC-encoded signal by the encoding / parity calculation unit to the energy spreading unit, or a control unit for performing various calculations described later. This can be realized.

図13を参照しながら、LDPC符号化器11−1,11−2の具体的な処理動作をより詳細に説明する。符号化器11−1,11−2の処理をステップS101〜S106について説明する。   The specific processing operation of the LDPC encoders 11-1 and 11-2 will be described in more detail with reference to FIG. The processing of the encoders 11-1 and 11-2 will be described with respect to steps S101 to S106.

ステップS101で、符号化率判定手段により所定の符号化率が決定される。例えば、符号化率61/120の検査行列を用いてLDPC符号化を行なうことが設定される。   In step S101, a predetermined coding rate is determined by the coding rate determination means. For example, it is set to perform LDPC encoding using a parity check matrix with an encoding rate of 61/120.

ステップS102で、ステップS101にて決定された符号化率に該当する、予め定められた検査行列初期値テーブル(表1A〜表11)を初期値テーブル読出手段により記憶部11bから読み出す。符号化器11−1,11−2が、記憶部11bにおける所定のメモリ領域(図示せず)に格納された検査行列初期値テーブルを読み出すとして説明する。図8の場合、符号化率61/120であるから、表1Aの検査行列初期値テーブルを使用する。検査行列初期値テーブルの説明図を図10に示す。   In step S102, a predetermined parity check matrix initial value table (Tables 1A to 11) corresponding to the coding rate determined in step S101 is read from the storage unit 11b by the initial value table reading unit. It is assumed that the encoders 11-1 and 11-2 read a parity check matrix initial value table stored in a predetermined memory area (not shown) in the storage unit 11b. In the case of FIG. 8, since the coding rate is 61/120, the parity check matrix initial value table in Table 1A is used. An explanatory diagram of the parity check matrix initial value table is shown in FIG.

次に、符号化器11−1,11−2の検査行列生成手段による動作を詳細に説明する。検査行列初期値テーブルは検査行列の列方向の1の行番号(行番号の先頭値を0とする)をその列が持つ列重みの数だけ、上から1+374×0列目、1+374×1列目、1+374×2列目、・・・1+374×k列目の順に記載したものである。kの値は符号化率によって異なる。符号化率61/120の場合、k=60である。情報長(N−P)とkとの間には、式(3)の関係が成り立つ。   Next, the operation of the check matrix generation means of the encoders 11-1 and 11-2 will be described in detail. The parity check matrix initial value table is 1 + 374 × 0th column from the top and 1 + 374 × 1 column from the top by the number of column weights of the column having 1 row number in the column direction of the parity check matrix (the first value of the row number is 0). First, 1 + 374 × 2 columns,..., 1 + 374 × k columns. The value of k varies depending on the coding rate. In the case of the coding rate 61/120, k = 60. The relationship of Expression (3) is established between the information length (N−P) and k.

Figure 0004855348
Figure 0004855348

符号化率61/120の表1Aの場合、検査行列の列重みは1列目から7106列目までは12、7107列目から22814列目までは3の2種類の値で構成される。検査行列初期値テーブルの列重み12の部分に着目すると7106= 374 ×19であるため、上から19行目までが列重み12に相当する。同様に、22814−7106 = 374 × 42であるため、20行目から61行目までが列重み3に相当する。   In the case of Table 1A of the coding rate 61/120, the column weight of the parity check matrix is composed of two types of values: 12 from the first column to the 7106th column, and 3 from the 7107th column to the 22814th column. Focusing on the column weight 12 portion of the parity check matrix initial value table, 7106 = 374 × 19, and therefore, the column from the top to the 19th row corresponds to the column weight 12. Similarly, since 22814-7106 = 374 × 42, the 20th to 61st rows correspond to the column weight 3.

表1Aの場合、1行目は1081、2460、2617、・・・、16466、18585であり、これは検査行列の1列目の1の行位置が1081番目、2460番目、2617番目、・・・、16466番目、18585番目にあることを示している。これら読み出した行番号をhi−jで現すと、h1−1=1081、h1−2=2460、h1−3=2617、・・・、h1−11=16466、及びh1−12=18585となる。ここで、hi−jのiは検査行列初期値テーブルの行番号であり、hi−jのjは検査行列初期値テーブルの列番号である。図11に符号化率61/120、27/40、89/120、97/120、101/120、7/8の各々の部分行列Hの行・列重及び列数一覧を示す。 In the case of Table 1A, the first row is 1081, 2460, 2617,..., 16466, 18585, which means that the 1st row position of the first column of the parity check matrix is 1081, 2460, 2617,. It shows that it is in the 16466th and 18585th. When these read row numbers are represented by h i−j , h 1-1 = 1081, h 1-2 = 2460, h 1-3 = 2617,..., H 1-11 = 16466, and h 1− 12 = 18585. Here, i in h i−j is a row number in the parity check matrix initial value table, and j in h i− j is a column number in the parity check matrix initial value table. FIG. 11 shows a list of the row / column overlap and the number of columns of each of the partial matrices H A at the coding rates 61/120, 27/40, 89/120, 97/120, 101/120, and 7/8.

次に、所定のメモリ領域から読み出した検査行列初期値テーブルの1行目に記載された検査行列の行番号及び式(4)を用いて、検査行列の2列目〜374列目の検査行列行方向要素リストHq−jを求める(q=2〜374)。Hq−jは検査行列Hのq列目の1の行番号を示す。Hq−jのjは列重みの要素数の順番を示す。従って、列重み7の場合、j=1〜7である。q=1は検査行列初期値テーブルの1行目を用いることになる。 Next, using the row number of the parity check matrix described in the first row of the parity check matrix initial value table read from the predetermined memory area and Equation (4), the parity check matrix in the second column to the 374th column of the parity check matrix The row direction element list H q−j is obtained (q = 2 to 374). H q−j indicates the row number of 1 in the q column of the check matrix H. J of H q-j indicates the order of the number of elements of the column weight. Therefore, for column weight 7, j = 1-7. q = 1 uses the first row of the parity check matrix initial value table.

Figure 0004855348
Figure 0004855348

ここで、mod(x,y)はxをyで割った余りを意味する。式(4)のQは、符号化率毎に異なる値をもち、Qは式(5)で求められる。   Here, mod (x, y) means a remainder obtained by dividing x by y. Q in equation (4) has a different value for each coding rate, and Q is obtained by equation (5).

Figure 0004855348
Figure 0004855348

符号化率61/120の場合、Q=59となる。符号化率61/120、27/40、89/120、97/120、101/120、7/8の各々の情報長に対応するk及びパリティ長に対応するQの一覧は、図12に示されている。   In the case of the coding rate 61/120, Q = 59. FIG. 12 shows a list of k corresponding to each information length of coding rates 61/120, 27/40, 89/120, 97/120, 101/120, and 7/8 and Q corresponding to the parity length. Has been.

検査行列の2列目(q=2)を式(4)に従って計算すると、
2−1 = mod{(2300 + mod((2-1),374) × 59),22066} = 2359
2−2 = mod{(2858 + mod((2-1),374) × 59),22066} = 2917
2−3 = mod{(4470 + mod((2-1),374) × 59),22066} = 4529
2−4 = mod{(6268 + mod((2-1),374) × 59),22066} = 6327
2−5 = mod{(6454 + mod((2-1),374) × 59),22066} = 6513
2−6 = mod{(15878 + mod((2-1),374) × 59),22066} = 15937
2−7 = mod{(17242 + mod((2-1),374) × 59),22066} = 17301
これらH2−1〜 H2−7を検査行列2列目の行番号として使用する。q=3〜374についても式(4)による計算を行い、検査行列1列目から374列目までの検査行列の行番号が求まる。
When the second column (q = 2) of the parity check matrix is calculated according to equation (4),
H 2-1 = mod {(2300 + mod ((2-1), 374) × 59), 22066} = 2359
H 2-2 = mod {(2858 + mod ((2-1), 374) × 59), 22066} = 2917
H 2-3 = mod {(4470 + mod ((2-1), 374) x 59), 22066} = 4529
H 2-4 = mod {(6268 + mod ((2-1), 374) x 59), 22066} = 6327
H 2-5 = mod {(6454 + mod ((2-1), 374) × 59), 22066} = 6513
H 2-6 = mod {(15878 + mod ((2-1), 374) x 59), 22066} = 15937
H 2-7 = mod {(17242 + mod ((2-1), 374) × 59), 22066} = 17301
These H2-1 to H2-7 are used as the row numbers in the second column of the check matrix. For q = 3 to 374, the calculation according to the equation (4) is also performed, and the row numbers of the check matrix from the first column to the 374th column of the check matrix are obtained.

ステップS103で、検査行列初期値テーブルの2行目からk+1行目(最終行)まで用いて、上述の方法で検査行列の列方向の行番号を全て計算する。以上により検査行列Hの列方向の1の行番号が全て決定し、検査行列Hの1の要素位置が全て確定する。検査行列生成手段は、生成した検査行列Hを記憶部11bに格納する。   In step S103, all the row numbers in the column direction of the parity check matrix are calculated by the above-described method using the second row to the k + 1th row (final row) of the parity check matrix initial value table. As described above, all 1 row numbers in the column direction of the parity check matrix H are determined, and all 1 element positions of the parity check matrix H are determined. The check matrix generation means stores the generated check matrix H in the storage unit 11b.

ステップS104で、情報ビット列読出手段により、入力されてくデータから情報ビット列を読み出すとともに、符号化・パリティ演算手段により、ステップS103にて求めた検査行列Hを記憶部11bにおける所定のメモリ領域から読み出す。ステップS105で、検査行列HがLDGM構造を用いているため、符号化・パリティ演算手段により、式(6)によりパリティビット列P(P〜P22066)を順次決定する。 In step S104, the information bit string reading means reads the information bit string from the input data, and the encoding / parity calculation means reads the check matrix H obtained in step S103 from a predetermined memory area in the storage unit 11b. In step S105, since the parity check matrix H uses the LDGM structure, the parity bit string P (P 1 to P 22066 ) is sequentially determined by the encoding / parity calculation means using Equation (6).

Figure 0004855348
Figure 0004855348

(i=1〜44880)は符号語であり、C = [I|P]である。情報ビット列I に対するパリティビット列Pが、式(6)から逐次的に算出できるため、符号語Cを構成させることができるようになる。 C i (i = 1 to 44880) is a code word, and C = [I | P]. Parity bit stream P i for the information bit sequence I i is, since it sequentially calculated from the equation (6), it is possible to configure a code word C i.

ステップS106で、符号化・パリティ演算手段により、情報ビット列I (i=1〜22814)にステップS105にて求めたパリティビット列P(i=1〜22066)を付加し、1スロットの符号語C(i=1〜44880)を構成する。 In step S106, the encoding / parity calculation means adds the parity bit string P i (i = 1 to 22066) obtained in step S105 to the information bit string I i (i = 1 to 22814), and the code word of 1 slot. C i (i = 1 to 44880) is formed.

他の符号化率の条件で符号化する場合は、検査行列初期値テーブルを変更することにより、ステップS101〜ステップS106の処理によって符号化をすることが可能である。このように、検査行列は、符号化率毎に固有の行列であって、予め定めた検査行列初期値テーブル(表1A〜表11)を初期値として、符号化率に応じた情報長に対応する部分行列の1の要素を、列方向に374列毎の周期で配置して構成される。従って、本符号化器11−1,11−2は44880ビットを符号長としていることから、複数変調・時分割多重型伝送システム(図1参照)で示されるスロット構造の符号長44880ビットのケースに本符号化器11−1,11−2を適用した場合、スロット毎に符号化率を変更して符号化を行うことが可能となる。   In the case of encoding with other encoding rate conditions, it is possible to perform encoding by the processing in steps S101 to S106 by changing the parity check matrix initial value table. In this way, the parity check matrix is a unique matrix for each coding rate, and corresponds to the information length corresponding to the coding rate with a predetermined parity check matrix initial value table (Tables 1A to 11) as an initial value. 1 elements of the partial matrix to be arranged are arranged in a column direction at a period of every 374 columns. Accordingly, since the encoders 11-1 and 11-2 have a code length of 44880 bits, the case of the code length of 44880 bits in the slot structure shown in the multiple modulation / time division multiplexing transmission system (see FIG. 1). When the encoders 11-1 and 11-2 are applied, encoding can be performed by changing the encoding rate for each slot.

続いて、実施例1の送信装置の処理過程について説明する。   Subsequently, a process of the transmission apparatus according to the first embodiment will be described.

(送信装置の処理過程)
送信装置の送信信号生成過程を、図18を参照して説明する。
(Processing of transmitter)
A transmission signal generation process of the transmission apparatus will be described with reference to FIG.

ステップS201で、フレーム生成部10により、所定の変調方式及び符号化率が決定される。例えば、決定した変調方式及び符号化率は、伝送モードの情報を含む伝送制御情報としてTMCC信号により受信装置に伝送される。   In step S201, the frame generation unit 10 determines a predetermined modulation scheme and coding rate. For example, the determined modulation scheme and coding rate are transmitted to the receiving apparatus by the TMCC signal as transmission control information including transmission mode information.

ステップS202で、情報ビット列I (i=1〜n)を用意する。ここで、情報ビット列Iは0と1から構成されるビット列であり、符号化率によって情報ビット列Iの長さnは異なる。想定される情報ビット列としては、MPEG−TSストリーム等が挙げられる。また、伝送性能をより高めるために情報ビット列Iは事前に別の誤り訂正符号(BCH符号化又はリードソロモン符号化などのブロック符号化に限らず、畳み込み符号又は別のLDPC符号でもよい)によって符号化された信号を用いることも可能である(ステップS203)。一例として、情報ビットIにガロア式GF(216)の12ビット訂正可能なBCH符号を適用した場合の、情報ビットIの構成図及びBCH生成多項式一覧を図15に示す。この場合、正味の情報ビット列はIBCHi(i=1〜n−192)及びBCH符号のパリティ列はPBCHi(i=1〜192)である。また、図15に示す生成多項式はGF(216)上で解を持つため、図15の生成多項式を用いて情報ビット列I全体に対しBCH符号の訂正能力分誤り訂正を行うことが可能となる。また、本符号化器11−1,11−2で利用可能な全ての符号化率に対し、図15に示す生成多項式は利用可能である。 In step S202, an information bit string I i (i = 1 to n) is prepared. Here, the information bit string I i is a bit string composed of 0 and 1, and the length n of the information bit string I i varies depending on the coding rate. As an assumed information bit string, an MPEG-TS stream or the like can be cited. In order to further improve the transmission performance, the information bit sequence I i is preliminarily determined by another error correction code (not limited to block coding such as BCH coding or Reed-Solomon coding, but may be a convolutional code or another LDPC code). It is also possible to use an encoded signal (step S203). As an example, the case of applying the 12-bit correctable BCH code Galois formula GF (2 16) to the information bit I i, configuration diagram of an information bit I i and BCH generator polynomial list shown in FIG. 15. In this case, the net information bit string is I BCHi (i = 1 to n-192) and the parity string of the BCH code is P BCHi (i = 1 to 192). Further, since the generator polynomial shown in FIG. 15 has a solution on GF (2 16 ), it is possible to perform error correction for the entire information bit string I i by the correction capability of the BCH code using the generator polynomial of FIG. Become. Further, the generator polynomial shown in FIG. 15 can be used for all coding rates that can be used in the encoders 11-1 and 11-2.

図16に、図15に示すBCH符号を適用した場合の本符号化器で利用可能な符号化率61/120、27/40、89/120、97/120、101/120、7/8におけるIBCHi、PBCHiの組み合わせ例を示す。 FIG. 16 shows coding rates 61/120, 27/40, 89/120, 97/120, 101/120, and 7/8 that can be used in the present encoder when the BCH code shown in FIG. 15 is applied. An example of a combination of I BCHi and P BCHi is shown.

ステップS204で、前述したように、符号化器11−1,11−2によって情報ビットI(i=1〜n)に対しLDPC符号化を行い、1スロットの符号語C(i=1〜44880)を生成する。 In step S204, as described above, the encoders 11-1 and 11-2 perform LDPC encoding on the information bits I i (i = 1 to n), and the 1-slot code word C i (i = 1). ~ 44880).

ステップS205で、スイッチ14により、横方向が44880/M、縦方向がMに相当する2次元構造をもつ一時メモリを用意し、符号語C(i=1〜44880)を先頭から一時メモリの横方向に44880/Mビット記録する操作を縦方向にM回行う。ここでMは変調次数に相当し、位相変調の場合、QPSKではM=2、8PSKではM=3、16APSKではM=4、32APSKではM=5である。記録終了後、記録した符号語C(i=1〜44880)を一時メモリの横方向の先頭から縦方向に向かってMビット読み出す操作を横方向に44880/M回繰り返す。以上の操作をビットインターリーブ処理という。M値変調におけるビットインターリーブ処理の構成図を図17に示す。 In step S205, a temporary memory having a two-dimensional structure corresponding to 44880 / M in the horizontal direction and M in the vertical direction is prepared by the switch 14, and the code word C i (i = 1 to 44880) is stored in the temporary memory from the top. The operation of recording 48880 / M bits in the horizontal direction is performed M times in the vertical direction. Here, M corresponds to the modulation order, and in the case of phase modulation, M = 2 for QPSK, M = 3 for 8PSK, M = 4 for 16APSK, and M = 5 for 32APSK. After the recording is completed, the operation of reading the recorded codeword C i (i = 1 to 44880) from the top of the temporary memory in the horizontal direction in the vertical direction is repeated 48880 / M times in the horizontal direction. The above operation is called bit interleave processing. FIG. 17 shows a configuration diagram of bit interleaving processing in M-value modulation.

ステップS206で、マッピング部15により、一時メモリから読み出したビットインターリーブ処理が施された符号語C(i=1〜44880)をMビット毎に変調方式で定める各位相点へ配置し、変調シンボルを生成する。また、Mは変調次数に相当するため、上記操作により符号語C(i=1〜44880)をすべて過不足なく各位相点へ配置することが可能となる。 In step S206, the codeword C i (i = 1 to 44880) subjected to bit interleaving processing read from the temporary memory by the mapping unit 15 is arranged at each phase point determined by the modulation method for each M bits, and the modulation symbol Is generated. Further, since M corresponds to the modulation order, the codeword C i (i = 1 to 44880) can be arranged at each phase point without excess or deficiency by the above operation.

ステップS207で、時分割多重/直行変調部16により、ステップS206における変調シンボルを用いて直交変調を行い、送信信号(即ち、変調波信号)を生成する。   In step S207, the time division multiplexing / orthogonal modulation unit 16 performs orthogonal modulation using the modulation symbol in step S206 to generate a transmission signal (that is, a modulated wave signal).

以上のステップS201〜ステップS207の処理を繰り返す事で、本送信装置から44880ビット毎に変調方式及び符号化率を変更し、44880ビット毎にLDPC符号化した送信信号の生成が可能となる。   By repeating the processes in steps S201 to S207, the transmission apparatus can change the modulation scheme and coding rate for every 48880 bits and generate a transmission signal that is LDPC-coded for every 48880 bits.

本符号化器11−1,11−2は44880ビットを基本単位としており、また、44880は1,2,3,4,5,6,8,10,11,12,15,16等の値で割り切れる値である。よって本送信装置は変調次数Mとして非常に多様な値を用いることが可能であり、BPSK、QPSK、8PSK、16APSK(16QAM)、32APSK(32QAM)、64QAM、256QAM、1024QAM等非常に多様な多値変調方式に対応可能である。よって、本送信装置により非常に柔軟な変調方式及び符号化率を組み合わせた信号送信が可能となる。尚、ステップ204のLDPC符号化に用いた検査行列のための検査行列初期値テーブルは、補助情報として送信装置から受信装置に送信することができ、或いはまた、受信装置により予め保持させてもよい。或いは、送信装置から受信装置に検査行列自体を送信することができ、又は、検査行列自体を受信装置により予め保持させてもよい。   The encoders 11-1 and 11-2 have 44880 bits as a basic unit, and 44880 is a value such as 1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 11, 12, 15, 16, etc. It is a value divisible by. Therefore, this transmission apparatus can use a very diverse value as the modulation order M, and a very diverse multi-value such as BPSK, QPSK, 8PSK, 16APSK (16QAM), 32APSK (32QAM), 64QAM, 256QAM, and 1024QAM. It can correspond to a modulation system. Therefore, the transmission apparatus can perform signal transmission combining a very flexible modulation scheme and coding rate. Note that the parity check matrix initial value table for the parity check matrix used in the LDPC encoding in step 204 can be transmitted as auxiliary information from the transmission apparatus to the reception apparatus, or may be held in advance by the reception apparatus. . Alternatively, the check matrix itself can be transmitted from the transmission apparatus to the reception apparatus, or the check matrix itself may be held in advance by the reception apparatus.

続いて、実施例1の復号器の処理過程について説明する。   Subsequently, a processing process of the decoder according to the first embodiment will be described.

(復号器の処理過程)
図19に、本発明による実施例1の送信装置における復号器の処理過程を示す。復号器は、前述したLDPC符号化器11−1,11−2(図13)と同様に、制御部及び記憶部で構成でき、制御部により各処理を実行するための制御プログラムは記憶部に格納される。
(Processing of the decoder)
FIG. 19 shows a process performed by the decoder in the transmission apparatus according to the first embodiment of the present invention. Similar to the LDPC encoders 11-1 and 11-2 (FIG. 13) described above, the decoder can be configured by a control unit and a storage unit, and a control program for executing each process by the control unit is stored in the storage unit. Stored.

ステップS301で、復調器(即ち、図3に示す直交検波部21)を経て復号した伝送制御情報から符号化率情報を読み出し、検査行列を決定する。   In step S301, coding rate information is read from transmission control information decoded through a demodulator (that is, the quadrature detection unit 21 shown in FIG. 3), and a check matrix is determined.

ステップS302で、送信シンボルx及び受信シンボルy(i=1〜44880/M)に基づいて尤度比λ(n=1〜44880)を算出する。尤度比λとは送るビット0と1の確からしさの比であり、送信シンボルx及び受信シンボルyを用いて式(7)で現される。 In step S302, the likelihood ratio λ n (n = 1 to 44880) is calculated based on the transmission symbol x n and the reception symbol y n (i = 1 to 44880 / M). Likelihood ratio λ n is the ratio of the probability of bits 0 and 1 to be sent, and is expressed by equation (7) using transmission symbol x n and reception symbol yn.

Figure 0004855348
Figure 0004855348

ステップS303で、ステップS302において求めた尤度比を用いてsum−product復号法等によるLDPC復号法を行なう。この際、復号器23は、送信装置1の符号化器11−1,11−2において決定した検査行列を用いて復号を行う。復号器23で、符号化器11−1,11−2の場合と同様に、検査行列初期値テーブルを用いて検査行列を算出しても良い。反復復号回数は任意の値とする。また、LDPC復号においてはsum−product復号法以外にもmin−sum復号法等多様な手段が提案されているが、検査行列を用いた尤度比を最大化する手法においては本発明の方法は適用可能である。   In step S303, an LDPC decoding method such as a sum-product decoding method is performed using the likelihood ratio obtained in step S302. At this time, the decoder 23 performs decoding using the parity check matrix determined in the encoders 11-1 and 11-2 of the transmission device 1. The decoder 23 may calculate the parity check matrix using the parity check matrix initial value table as in the case of the encoders 11-1 and 11-2. The number of iteration decoding is an arbitrary value. In LDPC decoding, various means such as a min-sum decoding method other than the sum-product decoding method have been proposed. However, in the method of maximizing the likelihood ratio using a check matrix, the method of the present invention is Applicable.

ステップS304で、ステップS303において復号した復号語C’(i=1〜44880)を出力する。ステップS305で、復号器によるLDPC復号化が終了するまで、順次復調された信号についてステップS301〜S304を繰り返し、全ての復号化が終了すれば(図示Yes)、一連のLDPC復号処理が終了する。 In step S304, the decoded word C ′ i (i = 1 to 44880) decoded in step S303 is output. In step S305, steps S301 to S304 are repeated for the sequentially demodulated signals until LDPC decoding by the decoder is completed. If all decoding is completed (Yes in the drawing), a series of LDPC decoding processes are completed.

続いて、実施例1の受信装置の処理について説明する。図21に、受信装置2の処理過程を示す。   Subsequently, processing of the receiving apparatus according to the first embodiment will be described. FIG. 21 shows a processing process of the receiving device 2.

(受信装置の処理過程)
ステップS401で、送信装置1から送信された変調信号を受信し復調器(即ち、図3に示す直交検波部21)により復調する。
(Processing of receiving device)
In step S401, the modulation signal transmitted from the transmission apparatus 1 is received and demodulated by the demodulator (that is, the quadrature detection unit 21 shown in FIG. 3).

ステップS402で、予め、受信する変調信号の変調方式及び符号化率を決定しておき、チャンネル選択部20及び直交検波部21を経て復調したTMCC信号から、伝送制御信号復号部22で復号することにより伝送制御情報を読み出す。これにより、伝送制御情報の伝送モード情報から、変調方式及び符号化率の情報を読み出すことができる。   In step S402, the modulation scheme and coding rate of the received modulation signal are determined in advance, and the transmission control signal decoding unit 22 decodes the TMCC signal demodulated through the channel selection unit 20 and the quadrature detection unit 21. To read the transmission control information. Thereby, the modulation scheme and coding rate information can be read from the transmission mode information of the transmission control information.

ステップS403で、チャンネル選択部20及び直交検波部21により、受信装置が受信した信号を復調し、受信シンボルy(i=1〜44880/M)を生成する。 In step S403, the channel selection unit 20 and the quadrature detection unit 21 demodulate the signal received by the reception device, and generate reception symbols y i (i = 1 to 44880 / M).

ステップS404で、復号器23により、受信シンボルy(i=1〜44880/M)から尤度比λ(n=1〜44880)を計算する。尤度比λ(n=1〜44880)の計算は本復号器のステップS302の処理と同じである。 In step S404, the decoder 23 calculates a likelihood ratio λ n (n = 1 to 44880) from the received symbol y i (i = 1 to 44880 / M). The calculation of the likelihood ratio λ n (n = 1 to 44880) is the same as the processing in step S302 of the present decoder.

ステップS405で、復号器23又は他のデインターリーブ処理部(図示せず)により、横方向がM、縦方向が44880/Mに相当する2次元構造をもつ一時メモリを用意し、尤度比λ(n=1〜44880)を先頭から一時メモリの横方向にM記録する操作を縦方向に44880/M回繰り返す。一例としてM値変調におけるデインターリーブ処理の構成図を図20に示す。記録終了後、一時メモリの横方向の先頭から縦方向に向かって尤度比λ(n=1〜44880)を44880/Mビット毎に読み出す操作を横方向にM回読み出す。以上の操作をデインターリーブ処理という。 In step S405, a temporary memory having a two-dimensional structure corresponding to M in the horizontal direction and 44880 / M in the vertical direction is prepared by the decoder 23 or another deinterleave processing unit (not shown), and the likelihood ratio λ The operation of recording n (n = 1 to 44880) M from the top in the horizontal direction of the temporary memory is repeated 44880 / M times in the vertical direction. As an example, FIG. 20 shows a configuration diagram of deinterleave processing in M-value modulation. After the recording is completed, an operation of reading the likelihood ratio λ n (n = 1 to 44880) every 44880 / M bits from the top in the horizontal direction of the temporary memory in the vertical direction is read M times in the horizontal direction. The above operation is called deinterleave processing.

ステップS406で、復号器23により、ステップS405において読み出したデインターリーブ処理後の尤度比λ(n=1〜44880)を用いて、LDPC復号を行い、復号語C’(i=1〜44880)を出力し、情報ビット列I’(i=1〜44880−P)を出力する。 In step S406, the decoder 23 performs LDPC decoding using the likelihood ratio λ n (n = 1 to 44880) after the deinterleaving process read in step S405, and the decoded word C ′ i (i = 1 to 1). 44880) and information bit string I ′ i (i = 1 to 44880-P) is output.

ステップS407で、送信装置1においてLDPC符号に連接して他の誤り訂正符号で情報ビット列を符号化していた場合(例えば、BCH符号)は、情報ビット列I’(i=1〜44880−P)を用いて、外符号復号部25により、用いた誤り訂正符号に対応した復号処理を行い、復号結果を出力する。BCH符号を用いた場合は、LDPC復号した情報ビット列I’(i=1〜44880−P)のビット列からシンドローム計算を実施し、バーレンカンプ・マッシィ法等により、正味の情報ビット列を復号することが可能である。 In step S407, when the information bit string is encoded with another error correction code connected to the LDPC code in the transmission apparatus 1 (for example, BCH code), the information bit string I ′ i (i = 1 to 44880-P). , The outer code decoding unit 25 performs a decoding process corresponding to the used error correction code, and outputs a decoding result. When the BCH code is used, syndrome calculation is performed from the bit string of the information bit string I ′ i (i = 1 to 44880-P) subjected to LDPC decoding, and the net information bit string is decoded by the Barencamp-Massie method or the like. Is possible.

以上、ステップS401〜ステップS407を繰り返すことにより、本送信装置で生成した送信信号を44880ビット単位で受信することが可能となる。   As described above, by repeating Step S401 to Step S407, it is possible to receive the transmission signal generated by this transmission apparatus in units of 48880 bits.

このように、受信装置2は、送信装置1において生成した多様な符号化率及び変調方式の組み合わせに対応した送信信号を受信し、本発明に係る検査行列に基づくLDPC符号の伝送特性を有して、多様な符号化率及び変調方式の信号を受信することが可能となる。   As described above, the reception device 2 receives transmission signals corresponding to various combinations of coding rates and modulation methods generated by the transmission device 1, and has transmission characteristics of the LDPC code based on the parity check matrix according to the present invention. Thus, signals with various coding rates and modulation schemes can be received.

以下、実施例1に係るLDPC符号化及び復号の効果を説明する。図22A及び22Bには、実施例1に係る符号化器及び復号器、並びに送信装置及び本受信装置を用いて白色雑音下でランダムビット列の信号を送受信した場合を想定して、変調方式QPSK、8PSK、16APSK、32APSK、並びに符号化率61/120(C)、27/40、89/120、97/120、101/120及び7/8についてEb/No対BER特性を計算機シミュレーションにより計算した結果について示している。復号アルゴリズムは、sum−product復号法(例えば、非特許文献1参照)を利用した。sum−product復号法の復号反復回数は50回である。本発明による符号化及び復号では、エラーフロアが極めて小さいことが分かる。   Hereinafter, effects of LDPC encoding and decoding according to the first embodiment will be described. 22A and 22B, assuming a case where a random bit stream signal is transmitted / received under white noise using the encoder and decoder according to the first embodiment, and the transmission apparatus and the reception apparatus, a modulation scheme QPSK, Results of calculating Eb / No vs. BER characteristics by computer simulation for 8PSK, 16APSK, 32APSK, and coding rates 61/120 (C), 27/40, 89/120, 97/120, 101/120 and 7/8 Shows about. The decoding algorithm used sum-product decoding method (for example, refer nonpatent literature 1). The number of decoding iterations of the sum-product decoding method is 50 times. It can be seen that the encoding and decoding according to the present invention has a very small error floor.

図23に誤り訂正無しの場合のQPSK、8PSK、16APSK、及び32APSKに対するビット誤り率10−6点での符号化利得を示す。図23から、本符号化器11−1,11−2が高い符号化利得を持つことが分かる。これらの結果から、本符号化器及び復号器を用いることで、符号長44880ビットにおいてLDPC符号特有の高い符号化利得が得られることが分かる。 FIG. 23 shows a coding gain at a bit error rate of 10 −6 with respect to QPSK, 8PSK, 16APSK, and 32APSK without error correction. FIG. 23 shows that the encoders 11-1 and 11-2 have a high coding gain. From these results, it can be seen that by using this encoder and decoder, a high coding gain peculiar to the LDPC code can be obtained at a code length of 48880 bits.

また、本発明で用いた検査行列初期値テーブルを用いて検査行列を生成することにより、サイクル4及びサイクル6の数を従来に比べ低減させることができる。符号化率61/120(A)、61/120(B)、61/120(C)、61/120(D)、27/40、89/120、97/120、101/120、7/8の各々の検査行列のサイクル4〜サイクル10の割合を図24に示す。サイクルnの割合は式(8)で定義した。   In addition, by generating the parity check matrix using the parity check matrix initial value table used in the present invention, the number of cycles 4 and 6 can be reduced as compared with the conventional case. Coding rate 61/120 (A), 61/120 (B), 61/120 (C), 61/120 (D), 27/40, 89/120, 97/120, 101/120, 7/8 The ratio of cycle 4 to cycle 10 of each check matrix is shown in FIG. The ratio of cycle n was defined by equation (8).

サイクルnを構成する1が含まれる列の総数/44880 (8)   Total number of columns including 1 constituting cycle n / 44880 (8)

本発明の検査行列がほとんどの符号化率においてサイクル4及びサイクル6が著しく少ないことが図24から分かる。   It can be seen from FIG. 24 that the check matrix of the present invention has significantly fewer cycles 4 and 6 at most coding rates.

次に、符号化率11/40、41/120、49/120、73/120、109/120の検査行列を用いた場合について説明する。ここで説明する符号化率11/40、41/120、49/120、73/120、109/120の各々の検査行列初期値テーブルは、それぞれ前述した表7〜表11に示されている。   Next, a case will be described where a parity check matrix of coding rates 11/40, 41/120, 49/120, 73/120, and 109/120 is used. The parity check matrix initial value tables of the coding rates 11/40, 41/120, 49/120, 73/120, and 109/120 described here are shown in Tables 7 to 11, respectively.

図25には、符号化率11/40、41/120、49/120、73/120、109/120の各々の情報長(左側部分行列)とパリティ長(右側部分行列)の関係が示されている。また、図26に、符号化率11/40、41/120(A)、41/120(B)、41/120(C)、49/120、73/120、109/120の各々の部分行列Hの行・列重及び列数一覧を示す。更に、図27に、符号化率11/40、41/120、49/120、73/120、109/120の各々の情報長に対応するk及びパリティ長に対応するQの一覧を示す。 FIG. 25 shows the relationship between the information length (left submatrix) and the parity length (right submatrix) for each of the coding rates 11/40, 41/120, 49/120, 73/120, and 109/120. ing. FIG. 26 shows sub-matrices of coding rates 11/40, 41/120 (A), 41/120 (B), 41/120 (C), 49/120, 73/120, and 109/120. A list of the row / column overlap and the number of columns of HA is shown. Further, FIG. 27 shows a list of k corresponding to each information length of coding rates 11/40, 41/120, 49/120, 73/120, and 109/120 and Q corresponding to the parity length.

表7〜表11及び図25〜図27に従う符号化器11−1,11−2の処理手順は、前述した図14のステップS101〜ステップS106と同様である。   The processing procedures of the encoders 11-1 and 11-2 according to Tables 7 to 11 and FIGS. 25 to 27 are the same as steps S <b> 101 to S <b> 106 of FIG. 14 described above.

図28に、図15に示すBCH符号を適用した場合の本符号化器で利用可能な符号化率11/40、41/120、49/120、73/120、109/120におけるIBCHi、PBCHiの組み合わせ例を示す。表7〜表11及び図25〜図27に従う送信装置の送信信号生成過程は、前述した図18のステップS201〜ステップS207と同様である。 FIG. 28 shows I BCHI and P at coding rates 11/40 , 41/120 , 49/120 , 73/120 , and 109/120 that can be used in the present encoder when the BCH code shown in FIG. 15 is applied. A combination example of BCHi is shown. The transmission signal generation process of the transmission apparatus according to Tables 7 to 11 and FIGS. 25 to 27 is the same as steps S201 to S207 of FIG.

図29に、符号化率11/40、41/120(A)、41/120(B)、41/120(C)、49/120、73/120、109/120における検査行列のサイクル4〜サイクル12の割合を示す。サイクルnの割合は上述の式(8)で定義している。図29から、本発明で用いた検査行列初期値テーブル(表7〜表11)を用いて検査行列を構成させることにより、ほとんどの符号化率でサイクル4及びサイクル6の数を除去できていることが分かる。即ち、サイクル4及びサイクル6の数を除去することにより、エラーフロアの発生を大幅に抑制できる。サイクル4及びサイクル6の数を除去することが重要であることは図30から明らかになる。   FIG. 29 shows the check matrix cycles 4 to 4 at coding rates 11/40, 41/120 (A), 41/120 (B), 41/120 (C), 49/120, 73/120, 109/120. The ratio of cycle 12 is shown. The ratio of the cycle n is defined by the above formula (8). From FIG. 29, by configuring the parity check matrix using the parity check matrix initial value tables (Tables 7 to 11) used in the present invention, the number of cycles 4 and 6 can be eliminated at almost all coding rates. I understand that. That is, by eliminating the number of cycles 4 and 6, it is possible to significantly suppress the occurrence of error floors. It is clear from FIG. 30 that it is important to remove the number of cycles 4 and 6.

図30には、実施例1に係る符号化器及び復号器、並びに送信装置及び本受信装置を用いて白色雑音下でランダムビット列の信号を送受信した場合を想定して、変調方式QPSKにおける符号化率11/40、41/120(B)、49/120、73/120、及び109/120についてEb/No対BER特性を計算機シミュレーションにより計算した結果について示している。sum−product復号法の復号反復回数は50回である。図30から、本発明による符号化及び復号では、エラーフロアが極めて小さいことが分かる。   FIG. 30 illustrates encoding in the modulation scheme QPSK on the assumption that a random bit stream signal is transmitted / received under white noise using the encoder and decoder according to the first embodiment, and the transmission apparatus and the reception apparatus. The results of Eb / No vs. BER characteristics calculated by computer simulation for rates 11/40, 41/120 (B), 49/120, 73/120, and 109/120 are shown. The number of decoding iterations of the sum-product decoding method is 50 times. It can be seen from FIG. 30 that the error floor is extremely small in the encoding and decoding according to the present invention.

上述のように、44880ビットからなる符号長で11/40、41/120、49/120、61/120、73/120、27/40、89/120、97/120、101/120、7/8、109/120のうちいずれかの符号化率に基づいて予め定められた検査行列初期値テーブル(表1A〜表11)を初期値として、符号化率に応じた情報長に対応する部分行列の1の要素を、列方向に374列毎の周期で配置して構成した検査行列とすることにより、複数変調・時分割多重型伝送システムで示されるような複数種類のデジタル変調方式を時分割多重する伝送システムにおいて、白色雑音に対する耐性の優れた情報伝送が可能となる。特に、LDPC符号化においては、検査行列における1の配置手法によって各サイクルの形成変化に起因して誤り訂正の性能も大きく異なり、0.1dBでもEb/Noの値を改善することは容易なことではない。即ち、表1A〜表11に示すような最適化した検査行列初期値テーブルから検査行列を生成することは、図22A、図22B及び図30から分かるように、従来にない際立って有利な効果を生じさせるものである。   As described above, the code lengths of 48880 bits are 11/40, 41/120, 49/120, 61/120, 73/120, 27/40, 89/120, 97/120, 101/120, 7 / 8 and 109/120, a partial matrix corresponding to the information length corresponding to the coding rate, with a parity check matrix initial value table (Tables 1A to 11) predetermined based on the coding rate of any one of 109 and 120 as an initial value. By using a check matrix configured by arranging one element of the above in the column direction at intervals of 374 columns, a plurality of types of digital modulation schemes as shown in a multiple modulation / time division multiplex transmission system can be time-shared In a multiplexing transmission system, it is possible to transmit information with excellent resistance to white noise. In particular, in LDPC coding, error correction performance varies greatly depending on the formation method of each cycle depending on the arrangement method of 1 in the check matrix, and it is easy to improve the value of Eb / No even at 0.1 dB. is not. That is, generating a parity check matrix from an optimized parity check matrix initial value table as shown in Tables 1A to 11 has a markedly advantageous effect not found in the prior art, as can be seen from FIGS. 22A, 22B, and 30. It is what is generated.

次に、本発明による実施例2の伝送システムにおける送信装置及び受信装置を説明する。   Next, a transmission device and a reception device in the transmission system according to the second embodiment of the present invention will be described.

(実施例2)
図31は、実施例2の伝送システムにおける送信装置及び受信装置の一部を示すブロック図である。図31において、実施例1と同様な構成要素には同一の参照番号を付して説明する。
(Example 2)
FIG. 31 is a block diagram illustrating a part of the transmission device and the reception device in the transmission system according to the second embodiment. In FIG. 31, the same components as those in the first embodiment will be described with the same reference numerals.

実施例2の送信装置は、実施例1の送信装置に対してLDPC符号化器11―2の前段に第1NULL挿入手段26を、LDPC符号化器11―2の後段に第1NULL削除手段27を更に備える点で相違する。尚、実施例2の説明の便宜のために、LDPC符号化器11―2の外部に第1NULL挿入手段26及び第1NULL削除手段27を備えるとして説明するが、LDPC符号化器11―2の内部に備えることができるものである。   The transmission apparatus according to the second embodiment includes a first NULL insertion unit 26 before the LDPC encoder 11-2 and a first NULL deletion unit 27 after the LDPC encoder 11-2 with respect to the transmission apparatus according to the first embodiment. Furthermore, it differs in the point provided. For convenience of the description of the second embodiment, it is assumed that the first NULL insertion means 26 and the first NULL deletion means 27 are provided outside the LDPC encoder 11-2, but the inside of the LDPC encoder 11-2 is described. Can be prepared for.

LDPC符号化器11―2は、符号化率毎に予め定められた所定の検査行列初期値テーブルから生成される検査行列に基づいて、所定の伝送信号に含まれるTMCC信号をLDPC符号化するように機能するものであり、実施例1と同様である。   The LDPC encoder 11-2 performs LDPC encoding on a TMCC signal included in a predetermined transmission signal based on a parity check matrix generated from a predetermined parity check matrix initial value table predetermined for each coding rate. The same as in the first embodiment.

第1NULL挿入手段26は、LDPC符号化器11―2によってTMCC信号をLDPC符号化する前に、所定の検査行列初期値テーブルに応じた所定ビット数のNULL値(即ち、ビット値として、“0”)をTMCC信号の所定のデータに対して予め定めた2つ以上の箇所に挿入する。   The first NULL insertion means 26, before LDPC encoding the TMCC signal by the LDPC encoder 11-2, has a NULL value of a predetermined number of bits corresponding to a predetermined parity check matrix initial value table (ie, “0” as a bit value). ")" Is inserted into two or more predetermined locations for predetermined data of the TMCC signal.

第1NULL削除手段27は、LDPC符号化器11―2によってTMCC信号をLDPC符号化した後に、第1NULL挿入手段26によって挿入された2つ以上の箇所のNULL値を削除して、TMCC信号を更に符号化する。   The first NULL deletion unit 27 performs LDPC encoding on the TMCC signal by the LDPC encoder 11-2, and then deletes the NULL values at two or more places inserted by the first NULL insertion unit 26 to further generate the TMCC signal. Encode.

実施例2の受信装置は、実施例1の受信装置に対してLDPC復号器23の前段に第2NULL挿入手段29を、LDPC復号器23の後段に第2NULL削除手段30を更に備える点で相違する。尚、実施例2の説明の便宜のために、LDPC復号器23の外部に第2NULL挿入手段29及び第2NULL削除手段30を備えるとして説明するが、LDPC復号器23の内部に備えることができるものである。   The receiving apparatus according to the second embodiment is different from the receiving apparatus according to the first embodiment in that a second NULL inserting unit 29 is further provided in the preceding stage of the LDPC decoder 23 and a second NULL deleting unit 30 is provided in the subsequent stage of the LDPC decoder 23. . For convenience of explanation of the second embodiment, the second NULL insertion unit 29 and the second NULL deletion unit 30 are described as being provided outside the LDPC decoder 23, but can be provided inside the LDPC decoder 23. It is.

LDPC復号器23は、実施例2の送信装置から送信される符号化されたTMCC信号について、符号化率毎に予め定められた所定の検査行列初期値テーブルから生成される検査行列に基づいてLDPC復号するように機能するものであり、第2NULL挿入手段29によって挿入されるNULL値の挿入箇所の値が“0”である確率を1としてLDPC復号する点を除き、実施例1と同様である。   For the encoded TMCC signal transmitted from the transmission apparatus of the second embodiment, the LDPC decoder 23 performs LDPC based on a parity check matrix generated from a predetermined parity check matrix initial value table predetermined for each coding rate. This is the same as in the first embodiment except that the probability that the value of the NULL value inserted by the second NULL insertion means 29 is “0” is 1 and LDPC decoding is performed. .

第2NULL挿入手段29は、LDPC復号器23によってTMCC信号をLDPC復号する前に、第1NULL挿入手段27によって挿入したビット数と同一のビット数のNULL値を、第1NULL挿入手段27によって挿入した箇所に挿入する。   The second NULL insertion means 29 is a place where a NULL value having the same number of bits as the number of bits inserted by the first NULL insertion means 27 is inserted by the first NULL insertion means 27 before the LDPC decoder 23 performs LDPC decoding of the TMCC signal. Insert into.

第2NULL削除手段30は、LDPC復号器23によってTMCC信号をLDPC復号した後に、第2NULL挿入手段29によって挿入された箇所のNULL値を削除して、TMCC信号の復号データを生成する。   The second NULL deleting means 30 performs LDPC decoding on the TMCC signal by the LDPC decoder 23 and then deletes the NULL value at the location inserted by the second NULL inserting means 29 to generate decoded data of the TMCC signal.

情報長44880bitでLDPC符号化することが極めて有効であることは実施例1で説明したとおりであり、TMCC信号についても情報長44880bitでLDPC符号化することは、システムコストを考慮して好ましいことは云うまでもない。即ち、LDPC符号化器11―1及びLDPC符号化器11―2の双方は、情報長44880bitでLDPC符号化することが好ましい。また、誤り訂正をより強固なものとするには、TMCC信号について更に符号化して、より信頼の高い伝送システムを確立することが好ましい。   As described in the first embodiment, LDPC encoding with an information length of 44880 bits is extremely effective as described in the first embodiment, and it is preferable to perform LDPC encoding with an information length of 44880 bits for a TMCC signal in consideration of system cost. Needless to say. That is, it is preferable that both the LDPC encoder 11-1 and the LDPC encoder 11-2 perform LDPC encoding with an information length of 44880 bits. In order to make error correction more robust, it is preferable to further encode the TMCC signal to establish a more reliable transmission system.

ここで、情報長44880bitでLDPC符号化する際に、TMCC信号の情報データに対して所定の位置に、所定の検査行列初期値テーブルに応じた所定ビット数のNULL値(即ち、ビット値として、“0”)を最適化して挿入することが誤り訂正をより強固なものとするには有効である。   Here, when performing LDPC encoding with an information length of 44880 bits, a NULL value (that is, as a bit value) of a predetermined number of bits according to a predetermined parity check matrix initial value table at a predetermined position with respect to the information data of the TMCC signal. Optimizing and inserting “0”) is effective for making error correction more robust.

TMCC信号の更なる符号化の一例を説明する。図32は、符号化率61/120(A)又は符号化率61/120(D)においてTMCC信号の更なる符号化として最適化した一例を示す図である。また、図33は、符号化率61/120(B)又は符号化率61/120(C)においてTMCC信号の更なる符号化として最適化した一例を示す図である。   An example of further encoding of the TMCC signal will be described. FIG. 32 is a diagram illustrating an example of optimization as further coding of the TMCC signal at the coding rate 61/120 (A) or the coding rate 61/120 (D). FIG. 33 is a diagram illustrating an example of optimization as further coding of the TMCC signal at the coding rate 61/120 (B) or the coding rate 61/120 (C).

即ち、第1NULL削除手段26は、検査行列初期値テーブルが表1A又は表1Dからなるテーブルである場合には、TMCC信号の所定のデータ(9614ビット)の頭部に2992ビット分、及び、TMCC信号の所定のデータの後部に10208ビット分のNULL値を挿入する(図32(a)参照)。また、第1NULL削除手段26は、検査行列初期値テーブルが表1B又は表1Cからなるテーブルである場合には、TMCC信号の所定のデータ(9614ビット)の頭部に1870ビット分、及び、前記TMCC信号の所定のデータの後部に11330ビット分のNULL値を挿入する(図33(a)参照)。   That is, when the parity check matrix initial value table is a table made up of Table 1A or Table 1D, the first NULL deleting means 26 has 2992 bits in the head of predetermined data (9614 bits) of the TMCC signal, and TMCC. A NULL value of 10208 bits is inserted at the rear of the predetermined data of the signal (see FIG. 32A). Further, when the parity check matrix initial value table is a table made up of Table 1B or Table 1C, the first NULL deleting means 26 has 1870 bits for the head of predetermined data (9614 bits) of the TMCC signal, and A NULL value of 11330 bits is inserted in the rear part of the predetermined data of the TMCC signal (see FIG. 33A).

LDPC符号化器11―2は、情報長44880bitでLDPC符号化する。   The LDPC encoder 11-2 performs LDPC encoding with an information length of 44880 bits.

第1NULL削除手段27は、第1NULL挿入手段26によって挿入された、TMCC信号の所定のデータ(9614ビット)の頭部及び後部のNULL値を削除して、31680ビット(即ち、符号化率1/3)の符号化データを生成する(図32(b)及び図33(b)参照)。   The first NULL deletion unit 27 deletes the NULL values at the head and the rear of the predetermined data (9614 bits) of the TMCC signal inserted by the first NULL insertion unit 26 to obtain 31680 bits (that is, the coding rate 1 / The encoded data of 3) is generated (see FIGS. 32B and 33B).

受信装置側では、第2NULL挿入手段29により、BS−IF復調部28(即ち、図3に示すチャンネル選択部20及び直交検波部21)で復調したTMCC信号について、第1NULL挿入手段26によって挿入したビット数と同一のビット数のNULL値を、第1NULL挿入手段26によって挿入した2つ以上の箇所に挿入する。LDPC復号器23は、第1NULL挿入手段26から入力される、2つ以上の箇所に挿入されたNULL値を含む情報長44880bitの信号について、2つ以上の箇所に挿入された位置の値がNULL値であるとする確率を1としてTMCC信号をLDPC復号する。第2NULL削除手段30は、LDPC復号したTMCC信号を入力し、第1NULL挿入手段26によって挿入された2つ以上の箇所のNULL値を削除して、31680ビット(即ち、符号化率1/3)の復号データを生成する。   On the receiving device side, the second NULL insertion unit 29 inserts the TMCC signal demodulated by the BS-IF demodulation unit 28 (that is, the channel selection unit 20 and the quadrature detection unit 21 shown in FIG. 3) by the first NULL insertion unit 26. A NULL value having the same number of bits as the number of bits is inserted into two or more places inserted by the first NULL insertion means 26. In the LDPC decoder 23, the value of the position inserted at two or more locations is NULL for the signal of information length 44880 bits including the NULL value inserted at two or more locations input from the first NULL insertion means 26. The probability that the value is 1 is set to 1, and the TMCC signal is subjected to LDPC decoding. The second NULL deletion means 30 receives the LDPC-decoded TMCC signal, deletes NULL values at two or more places inserted by the first NULL insertion means 26, and has 31680 bits (ie, coding rate 1/3). The decrypted data is generated.

ここで、重要な要素として、同一の符号化率であっても、使用する検査行列初期値テーブルに応じて、最適となるNULL値の2箇所の挿入箇所が異なることである。また、最適となるNULL値を挿入する箇所は、予め例えば制御部11aの制御によりアドレス管理する必要があることを考慮すれば、必要以上に多くすることは好ましくない。   Here, as an important element, even if the coding rate is the same, two insertion positions of the optimal NULL value are different depending on the parity check matrix initial value table to be used. In addition, considering that it is necessary to manage addresses in advance under the control of the control unit 11a, for example, it is not preferable to increase the number of locations where the optimal NULL value is inserted.

LDPC符号化においては、0.1dBでもEb/Noの値を改善することは容易なことではなく、表1A〜表1Dに示すような最適化した検査行列初期値テーブルに応じて、図32及び図33に示すようにTMCC信号を符号化することは、従来にない際立って有利な効果を生じさせるものである。   In LDPC encoding, it is not easy to improve the value of Eb / No even with 0.1 dB. Depending on the optimized parity check matrix initial value table as shown in Tables 1A to 1D, FIG. As shown in FIG. 33, the encoding of the TMCC signal has a remarkable advantageous effect that is not found in the prior art.

上述した実施例に関して、符号化器及び復号器、並びに送信装置及び受信装置として機能するコンピュータを構成させ、符号化器及び復号器、並びに送信装置及び受信装置の各手段を機能させるためのプログラムを好適に用いることができる。具体的には、各手段を制御するための制御部をコンピュータ内の中央演算処理装置(CPU)で構成でき、且つ、各手段を動作させるのに必要となるプログラムを適宜記憶する記憶部を少なくとも1つのメモリで構成させることができる。即ち、そのようなコンピュータに、CPUによって該プログラムを実行させることにより、上述した各手段の有する機能を実現させることができる。更に、各手段の有する機能を実現させるためのプログラムを、前述の記憶部(メモリ)の所定の領域に格納させることができる。そのような記憶部は、画像復号装置内部のRAM又はROMなどで構成させることができ、或いは又、外部記憶装置(例えば、ハードディスク)で構成させることもできる。また、そのようなプログラムは、画像復号装置としてのコンピュータで利用されるOS上のソフトウェア(ROM又は外部記憶装置に格納される)の一部で構成させることができる。更に、そのようなコンピュータに、各手段として機能させるためのプログラムは、コンピュータ読取り可能な記録媒体に記録することができる。また、上述した各手段をハードウェア又はソフトウェアの一部として構成させ、各々を組み合わせて実現させることもできる。   With respect to the above-described embodiments, a program for causing a computer that functions as an encoder and a decoder and a transmission device and a reception device to be configured, and for causing the encoder and the decoder, and each means of the transmission device and the reception device to function. It can be used suitably. Specifically, the control unit for controlling each means can be constituted by a central processing unit (CPU) in the computer, and at least a storage part for appropriately storing a program necessary for operating each means. A single memory can be used. In other words, the functions of the respective means described above can be realized by causing such a computer to execute the program by the CPU. Furthermore, a program for realizing the function of each unit can be stored in a predetermined area of the storage unit (memory). Such a storage unit can be configured by a RAM or a ROM inside the image decoding device, or can be configured by an external storage device (for example, a hard disk). Such a program can be constituted by a part of software (stored in a ROM or an external storage device) on an OS used in a computer as an image decoding device. Furthermore, a program for causing such a computer to function as each means can be recorded on a computer-readable recording medium. Moreover, each means mentioned above can be comprised as a part of hardware or software, and can also be implement | achieved combining each.

上述の実施例については代表的な例として説明したが、本発明の趣旨及び範囲内で、多くの変更及び置換することができることは当業者に明らかである。例えば、LDPC符号化と組み合わされる場合の他の誤り訂正符号化として、BCH符号化以外に、リードソロモン符号化などのブロック符号化のみならず、畳込み符号化であってもよく、又は他のLDPC符号化を組み合わせても良い。また、TMCC信号の所定のデータに対して複数の箇所にNULL値を挿入又は削除することは、あらゆる符号化率において有効である。従って、本発明は、上述の実施例によって制限するものと解するべきではなく、特許請求の範囲によってのみ制限される。   Although the above embodiments have been described as representative examples, it will be apparent to those skilled in the art that many changes and substitutions can be made within the spirit and scope of the invention. For example, as other error correction coding when combined with LDPC coding, besides BCH coding, not only block coding such as Reed-Solomon coding but also convolutional coding, or other LDPC encoding may be combined. Also, inserting or deleting NULL values at a plurality of locations with respect to predetermined data of the TMCC signal is effective at any coding rate. Accordingly, the invention should not be construed as limited by the embodiments described above, but only by the claims.

本発明による符号化器及び復号器、並びに送信装置及び受信装置は、各種伝送方式においてLDPC符号の符号長が異なる場合において、複数種類のデジタル変調方式を時分割多重する伝送システムにおいて有用である。   The encoder and decoder, the transmitter, and the receiver according to the present invention are useful in a transmission system that time-division-multiplexes a plurality of types of digital modulation schemes when the code lengths of LDPC codes are different in various transmission schemes.

本発明による一実施例の伝送システムにおける多重フレームの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the multiplex frame in the transmission system of one Example by this invention. 本発明による一実施例の伝送システムにおける送信装置のブロック図である。It is a block diagram of the transmission apparatus in the transmission system of one Example by this invention. 本発明による一実施例の伝送システムにおける受信装置のブロック図である。It is a block diagram of the receiver in the transmission system of one Example by this invention. 本発明による一実施例の変調波信号の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the modulation wave signal of one Example by this invention. 列重み3、行重み4の検査行列の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the check matrix of column weight 3 and row weight 4. サイクル4、サイクル6の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the cycle 4 and the cycle 6. FIG. 右側部分行列Hを示す図である。Is a diagram illustrating a right side partial matrix H T. LDPC符号用検査行列の基本構造を示す図である。It is a figure which shows the basic structure of the parity check matrix for LDPC codes. 本発明による一実施例の伝送システムにおける符号化率61/120、27/40、89/120、97/120、101/120、7/8の各々の情報長及びパリティ長の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship of each information length and parity length of the encoding rates 61/120, 27/40, 89/120, 97/120, 101/120, 7/8 in the transmission system of one Example by this invention. is there. 本発明による一実施例の伝送システムにおける検査行列初期値テーブル(符号化率61/120(A))の説明図である。It is explanatory drawing of the check matrix initial value table (coding rate 61/120 (A)) in the transmission system of one Example by this invention. 本発明による一実施例の伝送システムにおける符号化率61/120(A)、61/120(B)、61/120(C)、61/120(D)、27/40、89/120、97/120、101/120、7/8の各々の検査行列の行・列重み一覧を示す図である。Coding rates 61/120 (A), 61/120 (B), 61/120 (C), 61/120 (D), 27/40, 89/120, 97 in the transmission system according to an embodiment of the present invention. FIG. 10 is a diagram showing a list of row / column weights of each check matrix of / 120, 101/120, and 7/8. 本発明による一実施例の伝送システムにおける符号化率61/120、27/40、89/120、97/120、101/120、7/8の各々の情報長に対応するk及びパリティ長に対応するQの一覧を示す図である。Corresponding to k and parity length corresponding to each information length of coding rate 61/120, 27/40, 89/120, 97/120, 101/120, 7/8 in the transmission system of one embodiment of the present invention It is a figure which shows the list of Q to do. 本発明による一実施例の符号化器のブロック図である。FIG. 3 is a block diagram of an encoder according to an embodiment of the present invention. 本発明による一実施例の符号化器の処理過程を示すフローチャートである。4 is a flowchart illustrating a process of an encoder according to an embodiment of the present invention. 情報ビットIの構成図及びBCH生成多項式一覧を示す図である。It is a diagram showing a configuration view and a BCH generator polynomial list of information bits I i. 図15に示すBCH符号を適用した場合の、本発明による符号化器で利用する符号化率におけるIBCH及びPBCHの組み合わせ例を示す図である。It is a figure which shows the example of a combination of IBCH and PBCH in the encoding rate utilized with the encoder by this invention at the time of applying the BCH code shown in FIG. 本発明による一実施例の送信装置におけるM値変調におけるビットインターリーブ処理の構成図である。It is a block diagram of the bit interleaving process in the M value modulation | alteration in the transmitter of one Example by this invention. 本発明による一実施例の送信装置における送信信号を生成するフローチャートである。It is a flowchart which produces | generates the transmission signal in the transmitter of one Example by this invention. 本発明による一実施例の送信装置における復号器の処理過程を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process of the decoder in the transmitter of one Example by this invention. 本発明による一実施例の受信装置におけるM値変調におけるデインターリーブ処理の構成図である。It is a block diagram of the deinterleaving process in M value modulation in the receiver of one Example by this invention. 本発明による一実施例の受信装置における受信信号を生成するフローチャートである。It is a flowchart which produces | generates the received signal in the receiver of one Example by this invention. 本発明による一実施例の伝送システムにおいて変調方式QPSKにおける符号化率61/120(C)、27/40、89/120、101/120、及び7/8について白色雑音下でのEb/No対BER特性を示す図である。Eb / No pairs under white noise for coding rates 61/120 (C), 27/40, 89/120, 101/120, and 7/8 in a modulation scheme QPSK in a transmission system according to an embodiment of the present invention It is a figure which shows a BER characteristic. 本発明による一実施例の伝送システムにおいて変調方式8PSK、16APSK及び32APSKにおける符号化率27/40、89/120、89/120、及び97/120について白色雑音下でのEb/No対BER特性を示す図である。Eb / No vs. BER characteristics under white noise for coding rates of 27/40, 89/120, 89/120, and 97/120 with modulation schemes 8PSK, 16APSK and 32APSK in the transmission system of one embodiment of the present invention. FIG. 本発明による一実施例の伝送システムにおける、誤り訂正無しの場合のQPSK、8PSK、16APSK及び32APSKに対するビット誤り率10−6点での符号化利得を示す図である。It is a figure which shows the encoding gain in the bit error rate 10-6 point with respect to QPSK, 8PSK, 16APSK, and 32APSK in the transmission system of one Example by this invention without error correction. 本発明による一実施例の伝送システムにおける、符号化率61/120(A)、61/120(B)、61/120(C)、61/120(D)、27/40、89/120、97/120、101/120、7/8の各々の検査行列についてサイクル4〜サイクル10の割合を示す図である。In a transmission system according to an embodiment of the present invention, coding rates 61/120 (A), 61/120 (B), 61/120 (C), 61/120 (D), 27/40, 89/120, It is a figure which shows the ratio of cycle 4-cycle 10 about each check matrix of 97/120, 101/120, and 7/8. 本発明による一実施例の伝送システムにおける符号化率11/40、41/120、49/120、73/120、109/120の各々の情報長(左側部分行列)とパリティ長(右側部分行列)の関係を示す図である。Information length (left submatrix) and parity length (right submatrix) of coding rates 11/40, 41/120, 49/120, 73/120, and 109/120 in the transmission system of one embodiment of the present invention It is a figure which shows the relationship. 本発明による一実施例の伝送システムにおける符号化率11/40、41/120(A)、41/120(B)、41/120(C)、49/120、73/120、109/120の各々の検査行列の行・列重み一覧を示す図である。In the transmission system according to an embodiment of the present invention, the coding rate is 11/40, 41/120 (A), 41/120 (B), 41/120 (C), 49/120, 73/120, 109/120. It is a figure which shows the row | line | column weight list | wrist of each check matrix. 本発明による一実施例の伝送システムにおける符号化率11/40、41/120、49/120、73/120、109/120の各々の情報長に対応するk及びパリティ長に対応するQの一覧を示す図である。List of k corresponding to each information length of coding rate 11/40, 41/120, 49/120, 73/120, 109/120 and Q corresponding to parity length in the transmission system of one embodiment according to the present invention. FIG. 図15に示すBCH符号を適用した場合の、本発明による符号化器で利用する符号化率11/40、41/120、49/120、73/120、109/120の各々におけるIBCH及びPBCHの組み合わせ例を示す図である。When the BCH code shown in FIG. 15 is applied, I BCH and P at each of the coding rates 11/40, 41/120, 49/120, 73/120, and 109/120 used in the encoder according to the present invention. It is a figure which shows the example of a combination of BCH . 本発明による一実施例の伝送システムにおける、符号化率11/40、41/120(A)、41/120(B)、41/120(C)、49/120、73/120、109/120の各々の検査行列についてサイクル4〜サイクル12の割合を示す図である。Code rates 11/40, 41/120 (A), 41/120 (B), 41/120 (C), 49/120, 73/120, 109/120 in a transmission system according to an embodiment of the present invention. It is a figure which shows the ratio of cycle 4-cycle 12 about each check matrix. 本発明による一実施例の伝送システムにおいて変調方式QPSKにおける符号化率11/40、41/120(B)、49/120、73/120、及び109/120について白色雑音下でのEb/No対BER特性を示す図である。Eb / No pair under white noise for coding rates 11/40, 41/120 (B), 49/120, 73/120, and 109/120 in modulation scheme QPSK in the transmission system of one embodiment of the present invention It is a figure which shows a BER characteristic. 本発明による一実施例の伝送システムにおける送信装置及び受信装置の一部を示すブロック図である。It is a block diagram which shows a part of transmitting apparatus and receiving apparatus in the transmission system of one Example by this invention. 本発明による一実施例の伝送システムにおける送信装置において符号化率61/120(A)又は符号化率61/120(D)においてTMCC信号の更なる符号化として最適化した一例を示す図である。It is a figure which shows an example optimized in the transmitter in the transmission system of one Example by this invention as a further encoding of a TMCC signal in the coding rate 61/120 (A) or the coding rate 61/120 (D). . 本発明による一実施例の伝送システムにおける送信装置において符号化率61/120(B)又は符号化率61/120(C)においてTMCC信号の更なる符号化として最適化した一例を示す図である。It is a figure which shows an example optimized as a further encoding of a TMCC signal in the coding rate 61/120 (B) or the coding rate 61/120 (C) in the transmission apparatus in the transmission system of one Example by this invention. .

符号の説明Explanation of symbols

1 送信装置
2 受信装置
10 フレーム生成部
11−1,11−2 符号化器(LDPC符号化)
11−3,11−4 外符号符号化部(BCH符号化)
11a 制御部
11b 記憶部
12,13 エネルギー拡散部
14 スイッチ
15 変調マッピング部
16 時分割多重/直交変調部
20 チャンネル選択部
21 直交検波部
22 伝送制御信号復号部
23 復号器(LDPC復号)
24 エネルギー逆拡散部
25 外符号復号部(BCH復号)
26 第1NULL挿入手段
27 第1NULL削除手段
28 BS−IF復調部
29 第2NULL挿入手段
30 第2NULL削除手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Transmission apparatus 2 Reception apparatus 10 Frame production | generation part 11-1, 11-2 Encoder (LDPC encoding)
11-3, 11-4 Outer code encoder (BCH encoding)
11a control unit 11b storage unit 12, 13 energy spreading unit 14 switch 15 modulation mapping unit 16 time division multiplexing / orthogonal modulation unit 20 channel selection unit 21 orthogonal detection unit 22 transmission control signal decoding unit 23 decoder (LDPC decoding)
24 Energy despreading unit 25 Outer code decoding unit (BCH decoding)
26 First NULL insertion means 27 First NULL deletion means 28 BS-IF demodulator 29 Second NULL insertion means 30 Second NULL deletion means

Claims (22)

少なくとも1つの検査行列を用いて所定のデータをLDPC符号化する符号化器であって、
前記検査行列は、符号化率毎に固有の行列であって、44880ビットからなる符号長で予め定めた検査行列初期値テーブルを初期値として、符号化率61/120に応じた情報長に対応する部分行列の1の要素を、列方向に374列毎の周期で配置して構成されており、
前記符号化率61/120の検査行列初期値テーブルは、
Figure 0004855348
Figure 0004855348
または、
Figure 0004855348
Figure 0004855348
または、
Figure 0004855348
Figure 0004855348
または、
Figure 0004855348
Figure 0004855348
からなることを特徴とする符号化器。
An encoder for LDPC encoding predetermined data using at least one parity check matrix,
The parity check matrix is a matrix unique to each coding rate, and corresponds to the information length corresponding to the coding rate 61/120, with a parity check matrix initial value table predetermined with a code length of 44880 bits as an initial value. 1 elements of the submatrix are arranged in a column direction with a period of every 374 columns,
The parity check matrix initial value table of the coding rate 61/120 is:
Figure 0004855348
Figure 0004855348
Or
Figure 0004855348
Figure 0004855348
Or
Figure 0004855348
Figure 0004855348
Or
Figure 0004855348
Figure 0004855348
An encoder comprising:
少なくとも1つの検査行列を用いて所定のデータをLDPC符号化する符号化器であって、
前記検査行列は、符号化率毎に固有の行列であって、44880ビットからなる符号長で予め定めた検査行列初期値テーブルを初期値として、符号化率27/40に応じた情報長に対応する部分行列の1の要素を、列方向に374列毎の周期で配置して構成されており、
前記符号化率27/40の検査行列初期値テーブルは、
Figure 0004855348
Figure 0004855348
からなることを特徴とする符号化器。
An encoder for LDPC encoding predetermined data using at least one parity check matrix,
The parity check matrix is a matrix unique to each coding rate, and corresponds to an information length corresponding to a coding rate 27/40, with a parity check matrix initial value table predetermined with a code length of 44880 bits as an initial value. 1 elements of the submatrix are arranged in a column direction with a period of every 374 columns,
The parity check matrix initial value table of the coding rate 27/40 is:
Figure 0004855348
Figure 0004855348
An encoder comprising:
少なくとも1つの検査行列を用いて所定のデータをLDPC符号化する符号化器であって、
前記検査行列は、符号化率毎に固有の行列であって、44880ビットからなる符号長で予め定めた検査行列初期値テーブルを初期値として、符号化率89/120に応じた情報長に対応する部分行列の1の要素を、列方向に374列毎の周期で配置して構成されており、
前記符号化率89/120の検査行列初期値テーブルは、
Figure 0004855348
Figure 0004855348
からなることを特徴とする符号化器。
An encoder for LDPC encoding predetermined data using at least one parity check matrix,
The parity check matrix is a matrix specific to each coding rate, and corresponds to an information length corresponding to a coding rate 89/120, with a parity check matrix initial value table predetermined with a code length of 44880 bits as an initial value. 1 elements of the submatrix are arranged in a column direction with a period of every 374 columns,
The parity check matrix initial value table of the coding rate 89/120 is:
Figure 0004855348
Figure 0004855348
An encoder comprising:
少なくとも1つの検査行列を用いて所定のデータをLDPC符号化する符号化器であって、
前記検査行列は、符号化率毎に固有の行列であって、44880ビットからなる符号長で予め定めた検査行列初期値テーブルを初期値として、符号化率97/120に応じた情報長に対応する部分行列の1の要素を、列方向に374列毎の周期で配置して構成されており、
前記符号化率97/120の検査行列初期値テーブルは、
Figure 0004855348
Figure 0004855348
からなることを特徴とする符号化器。
An encoder for LDPC encoding predetermined data using at least one parity check matrix,
The parity check matrix is a matrix specific to each coding rate, and corresponds to an information length corresponding to a coding rate 97/120 using a parity check matrix initial value table that is predetermined with a code length of 44880 bits as an initial value. 1 elements of the submatrix are arranged in a column direction with a period of every 374 columns,
The parity check matrix initial value table of the coding rate 97/120 is:
Figure 0004855348
Figure 0004855348
An encoder comprising:
少なくとも1つの検査行列を用いて所定のデータをLDPC符号化する符号化器であって、
前記検査行列は、符号化率毎に固有の行列であって、44880ビットからなる符号長で予め定めた検査行列初期値テーブルを初期値として、符号化率101/120に応じた情報長に対応する部分行列の1の要素を、列方向に374列毎の周期で配置して構成されており、
前記符号化率101/120の検査行列初期値テーブルは、
Figure 0004855348
Figure 0004855348
からなることを特徴とする符号化器。
An encoder for LDPC encoding predetermined data using at least one parity check matrix,
The parity check matrix is a matrix unique to each coding rate, and corresponds to an information length corresponding to the coding rate 101/120, with a parity check matrix initial value table predetermined with a code length of 44880 bits as an initial value. 1 elements of the submatrix are arranged in a column direction with a period of every 374 columns,
The parity check matrix initial value table of the coding rate 101/120 is:
Figure 0004855348
Figure 0004855348
An encoder comprising:
少なくとも1つの検査行列を用いて所定のデータをLDPC符号化する符号化器であって、
前記検査行列は、符号化率毎に固有の行列であって、44880ビットからなる符号長で予め定めた検査行列初期値テーブルを初期値として、符号化率7/8に応じた情報長に対応する部分行列の1の要素を、列方向に374列毎の周期で配置して構成されており、
前記符号化率7/8の検査行列初期値テーブルは、
Figure 0004855348
Figure 0004855348
からなることを特徴とする符号化器。
An encoder for LDPC encoding predetermined data using at least one parity check matrix,
The parity check matrix is a matrix specific to each coding rate, and corresponds to an information length corresponding to a coding rate of 7/8, using a parity check matrix initial value table predetermined with a code length of 44880 bits as an initial value. 1 elements of the submatrix are arranged in a column direction with a period of every 374 columns,
The parity check matrix initial value table of the coding rate 7/8 is:
Figure 0004855348
Figure 0004855348
An encoder comprising:
少なくとも1つの検査行列を用いて所定のデータをLDPC符号化する符号化器であって、
前記検査行列は、符号化率毎に固有の行列であって、44880ビットからなる符号長で予め定めた検査行列初期値テーブルを初期値として、符号化率11/40に応じた情報長に対応する部分行列の1の要素を、列方向に374列毎の周期で配置して構成されており、
前記符号化率11/40の検査行列初期値テーブルは、
Figure 0004855348
からなることを特徴とする符号化器。
An encoder for LDPC encoding predetermined data using at least one parity check matrix,
The parity check matrix is a matrix unique to each coding rate, and corresponds to an information length corresponding to a coding rate 11/40, with a parity check matrix initial value table predetermined with a code length of 44880 bits as an initial value. 1 elements of the submatrix are arranged in a column direction with a period of every 374 columns,
The parity check matrix initial value table of the coding rate 11/40 is:
Figure 0004855348
An encoder comprising:
少なくとも1つの検査行列を用いて所定のデータをLDPC符号化する符号化器であって、
前記検査行列は、符号化率毎に固有の行列であって、44880ビットからなる符号長で予め定めた検査行列初期値テーブルを初期値として、符号化率41/120に応じた情報長に対応する部分行列の1の要素を、列方向に374列毎の周期で配置して構成されており、
前記符号化率41/120の検査行列初期値テーブルは、
Figure 0004855348
または、
Figure 0004855348
または、
Figure 0004855348
からなることを特徴とする符号化器。
An encoder for LDPC encoding predetermined data using at least one parity check matrix,
The parity check matrix is a matrix specific to each coding rate, and corresponds to an information length corresponding to a coding rate 41/120, with a parity check matrix initial value table predetermined with a code length of 44880 bits as an initial value. 1 elements of the submatrix are arranged in a column direction with a period of every 374 columns,
The parity check matrix initial value table of the coding rate 41/120 is:
Figure 0004855348
Or
Figure 0004855348
Or
Figure 0004855348
An encoder comprising:
少なくとも1つの検査行列を用いて所定のデータをLDPC符号化する符号化器であって、
前記検査行列は、符号化率毎に固有の行列であって、44880ビットからなる符号長で予め定めた検査行列初期値テーブルを初期値として、符号化率49/120に応じた情報長に対応する部分行列の1の要素を、列方向に374列毎の周期で配置して構成されており、
前記符号化率49/120の検査行列初期値テーブルは、
Figure 0004855348
からなることを特徴とする符号化器。
An encoder for LDPC encoding predetermined data using at least one parity check matrix,
The parity check matrix is a matrix specific to each coding rate, and corresponds to an information length corresponding to a coding rate 49/120, with a parity check matrix initial value table predetermined with a code length of 44880 bits as an initial value. 1 elements of the submatrix are arranged in a column direction with a period of every 374 columns,
The parity check matrix initial value table of the coding rate 49/120 is:
Figure 0004855348
An encoder comprising:
少なくとも1つの検査行列を用いて所定のデータをLDPC符号化する符号化器であって、
前記検査行列は、符号化率毎に固有の行列であって、44880ビットからなる符号長で予め定めた検査行列初期値テーブルを初期値として、符号化率73/120に応じた情報長に対応する部分行列の1の要素を、列方向に374列毎の周期で配置して構成されており、
前記符号化率73/120の検査行列初期値テーブルは、
Figure 0004855348
Figure 0004855348
からなることを特徴とする符号化器。
An encoder for LDPC encoding predetermined data using at least one parity check matrix,
The parity check matrix is a matrix specific to each coding rate, and corresponds to the information length corresponding to the coding rate 73/120, with a parity check matrix initial value table predetermined with a code length of 44880 bits as an initial value. 1 elements of the submatrix are arranged in a column direction with a period of every 374 columns,
The parity check matrix initial value table of the coding rate 73/120 is:
Figure 0004855348
Figure 0004855348
An encoder comprising:
少なくとも1つの検査行列を用いて所定のデータをLDPC符号化する符号化器であって、
前記検査行列は、符号化率毎に固有の行列であって、44880ビットからなる符号長で予め定めた検査行列初期値テーブルを初期値として、符号化率109/120に応じた情報長に対応する部分行列の1の要素を、列方向に374列毎の周期で配置して構成されており、
前記符号化率109/120の検査行列初期値テーブルは、
Figure 0004855348
Figure 0004855348
からなることを特徴とする符号化器。
An encoder for LDPC encoding predetermined data using at least one parity check matrix,
The parity check matrix is a matrix unique to each coding rate, and corresponds to an information length corresponding to the coding rate 109/120, with a parity check matrix initial value table predetermined with a code length of 44880 bits as an initial value. 1 elements of the submatrix are arranged in a column direction with a period of every 374 columns,
The parity check matrix initial value table of the coding rate 109/120 is:
Figure 0004855348
Figure 0004855348
An encoder comprising:
請求項1〜11のいずれかに記載の符号化器で符号化したデータを、前記検査行列に基づいてLDPC復号することを特徴とする復号器。   The decoder characterized by performing LDPC decoding of the data encoded by the encoder in any one of Claims 1-11 based on the said check matrix. 請求項1〜11のいずれかに記載の符号化器を備えることを特徴とする送信装置。   A transmission apparatus comprising the encoder according to claim 1. 請求項12に記載の復号器を備えることを特徴とする受信装置。   A receiving apparatus comprising the decoder according to claim 12. 複数種類のデジタル変調方式を時分割多重伝送するデータ伝送システムに用いる送信装置であって、
少なくともデータ及びLDPC符号化パリティを含むスロットを複数構成し、これら複数のスロットによりフレーム構成した多重化データを伝送制御情報に基づいて伝送させる場合に、前記伝送制御情報は、前記デジタル変調方式及び符号化率の情報を含み、
請求項1〜11のいずれかに記載の符号化器を備えることを特徴とする送信装置。
A transmission device used in a data transmission system for time division multiplex transmission of a plurality of types of digital modulation schemes,
In the case where a plurality of slots including at least data and LDPC encoded parity are configured, and the multiplexed data configured as a frame by the plurality of slots is transmitted based on transmission control information, the transmission control information includes the digital modulation scheme and code Information on the conversion rate,
A transmission apparatus comprising the encoder according to claim 1.
請求項15に記載の送信装置により送信されるデータを、前記検査行列に基づいてLDPC復号することを特徴とする復号器。   The decoder characterized by performing LDPC decoding of the data transmitted by the transmission apparatus of Claim 15 based on the said check matrix. 所定の伝送信号に含まれるTMCC信号をLDPC符号化する符号化器と、
前記符号化器によってTMCC信号をLDPC符号化する前に、所定ビット数のNULL値を前記TMCC信号の所定のデータに対して予め定めた2つ以上の箇所に挿入する第1NULL挿入手段と、
前記符号化器によって前記TMCC信号をLDPC符号化した後に、前記第1NULL挿入手段によって挿入された2つ以上の箇所のNULL値を削除して、前記TMCC信号を更に符号化する第1NULL削除手段とを備える送信装置。
An encoder for LDPC encoding a TMCC signal included in a predetermined transmission signal;
A first NULL inserting means for inserting a NULL value of a predetermined number of bits into two or more predetermined locations for predetermined data of the TMCC signal before LDPC encoding the TMCC signal by the encoder;
First NULL deleting means for further decoding the TMCC signal by deleting NULL values at two or more locations inserted by the first NULL inserting means after LDPC encoding the TMCC signal by the encoder; A transmission apparatus comprising:
符号化率毎に予め定められた所定の検査行列初期値テーブルから生成される検査行列に基づいて、所定の伝送信号に含まれるTMCC信号をLDPC符号化する、請求項1〜11のいずれかに記載の符号化器と、
前記符号化器によってTMCC信号をLDPC符号化する前に、前記所定の検査行列初期値テーブルに応じた所定ビット数のNULL値を前記TMCC信号の所定のデータに対して予め定めた2つ以上の箇所に挿入する第1NULL挿入手段と、
前記符号化器によって前記TMCC信号をLDPC符号化した後に、前記第1NULL挿入手段によって挿入された2つ以上の箇所のNULL値を削除して、前記TMCC信号を更に符号化する第1NULL削除手段とを備える送信装置。
The TMPC signal included in a predetermined transmission signal is LDPC-encoded based on a parity check matrix generated from a predetermined parity check matrix initial value table predetermined for each coding rate. The described encoder;
Before LDPC encoding of the TMCC signal by the encoder, a predetermined number of NULL values corresponding to the predetermined parity check matrix initial value table are set to two or more predetermined values for the predetermined data of the TMCC signal. First NULL insertion means for insertion into the location;
First NULL deleting means for further decoding the TMCC signal by deleting NULL values at two or more locations inserted by the first NULL inserting means after LDPC encoding the TMCC signal by the encoder; A transmission apparatus comprising:
前記第1NULL挿入手段によってNULL値を挿入する箇所が、TMCC信号の所定のデータに対して2つであることを特徴とする、請求項17又は18に記載の送信装置。   The transmitting apparatus according to claim 17 or 18, wherein there are two places where a NULL value is inserted by the first NULL inserting means for predetermined data of a TMCC signal. 符号化率61/120の予め定められた所定の検査行列初期値テーブルから生成される検査行列に基づいて、所定の伝送信号に含まれるTMCC信号をLDPC符号化する、請求項1に記載の符号化器と、
前記符号化器によってTMCC信号をLDPC符号化する前に、前記所定の検査行列初期値テーブルに応じた所定ビット数のNULL値を前記TMCC信号の所定のデータに対して予め定めた複数箇所に挿入する第1NULL挿入手段と、
前記符号化器によって前記TMCC信号をLDPC符号化した後に、前記NULL挿入手段によって挿入された複数箇所のNULL値を削除して、前記TMCC信号を更に符号化する第1NULL削除手段とを備え、
前記第1NULL挿入手段は、
前記検査行列初期値テーブルが表1A又は表1Dからなるテーブルである場合には、前記TMCC信号の所定のデータの頭部に2992ビット分、及び、前記TMCC信号の所定のデータの後部に10208ビット分のNULL値を挿入し、前記検査行列初期値テーブルが表1B又は表1Cからなるテーブルである場合には、前記TMCC信号の所定のデータの頭部に1870ビット分、及び、前記TMCC信号の所定のデータの後部に11330ビット分のNULL値を挿入し、
前記第1NULL削除手段は、
前記第1NULL挿入手段によって挿入された、前記TMCC信号の所定のデータの頭部及び後部のNULL値を削除して、31680ビットの符号化データを生成することを特徴とする送信装置。
The code according to claim 1, wherein the TMCC signal included in the predetermined transmission signal is LDPC-encoded based on a parity check matrix generated from a predetermined parity check matrix initial value table having a coding rate of 61/120. And
Before LDPC encoding of the TMCC signal by the encoder, a NULL value having a predetermined number of bits corresponding to the predetermined parity check matrix initial value table is inserted into a plurality of predetermined positions for predetermined data of the TMCC signal. First NULL insertion means for
After the LDCC encoding of the TMCC signal by the encoder, a plurality of NULL values inserted by the NULL insertion unit are deleted, and a first NULL deletion unit for further encoding the TMCC signal,
The first NULL insertion means includes
When the parity check matrix initial value table is a table comprising Table 1A or Table 1D, 2992 bits are added to the head of the predetermined data of the TMCC signal, and 10208 bits are added to the rear of the predetermined data of the TMCC signal. If the parity check matrix initial value table is a table consisting of Table 1B or Table 1C, 1870 bits are added to the head of the predetermined data of the TMCC signal, and the TMCC signal Insert a NULL value of 11330 bits at the rear of the given data,
The first NULL deletion means includes:
A transmission apparatus characterized in that 31680-bit encoded data is generated by deleting NULL values of the head and rear of predetermined data of the TMCC signal inserted by the first NULL insertion means.
請求項18に記載の送信装置から送信される符号化されたTMCC信号について、符号化率毎に予め定められた所定の検査行列初期値テーブルから生成される検査行列に基づいてLDPC復号する復号器と、
前記復号器によってTMCC信号をLDPC復号する前に、前記第1NULL挿入手段によって挿入したビット数と同一のビット数のNULL値を、前記第1NULL挿入手段によって挿入した箇所に挿入する第2NULL挿入手段と、
前記復号器によってTMCC信号をLDPC復号した後に、前記第2NULL挿入手段によって挿入された箇所のNULL値を削除して、前記TMCC信号を復号する第2NULL削除手段とを備え、
前記復号器は、前記第2NULL挿入手段によって2つ以上の箇所に挿入された位置の値がNULL値であるとする確率を1としてLDPC復号することを特徴とする受信装置。
A decoder that performs LDPC decoding on a coded TMCC signal transmitted from the transmission device according to claim 18 based on a parity check matrix generated from a predetermined parity check matrix initial value table predetermined for each coding rate When,
A second NULL insertion unit for inserting a NULL value having the same number of bits as the number of bits inserted by the first NULL insertion unit before the LDCC decoding of the TMCC signal by the decoder at a position inserted by the first NULL insertion unit; ,
After the LDCC decoding of the TMCC signal by the decoder, the NULL value of the place inserted by the second NULL insertion means is deleted, and the second NULL deletion means for decoding the TMCC signal,
The receiving apparatus, wherein the decoder performs LDPC decoding with a probability that a value of a position inserted at two or more locations by the second NULL inserting unit is a NULL value is 1.
請求項20に記載の送信装置から送信される符号化されたTMCC信号について、符号化率61/120の予め定められた所定の検査行列初期値テーブルから生成される検査行列に基づいてLDPC復号する復号器と、
前記復号器によってTMCC信号をLDPC復号する前に、前記第1NULL挿入手段によって挿入したビット数と同一のビット数のNULL値を、前記第1NULL挿入手段によって挿入した2つの箇所に挿入する第2NULL挿入手段と、
前記復号器によってTMCC信号をLDPC復号した後に、前記第2NULL挿入手段によって挿入された2つの箇所のNULL値を削除して、31680ビットの復号データとする第2NULL削除手段とを備え、
前記復号器は、前記第2NULL挿入手段によって2つの箇所に挿入された位置の値がNULL値であるとする確率を1としてLDPC復号することを特徴とする受信装置。
The encoded TMCC signal transmitted from the transmission apparatus according to claim 20 is subjected to LDPC decoding based on a parity check matrix generated from a predetermined parity check matrix initial value table having a coding rate of 61/120. A decoder;
Before performing LDPC decoding of the TMCC signal by the decoder, a second NULL insertion is performed in which a NULL value having the same number of bits as the number of bits inserted by the first NULL insertion unit is inserted into two places inserted by the first NULL insertion unit. Means,
A second NULL deletion unit that deletes NULL values at two locations inserted by the second NULL insertion unit after LDPC decoding of the TMCC signal by the decoder, and obtains 31680-bit decoded data;
The decoding apparatus according to claim 1, wherein the decoder performs LDPC decoding with a probability that a value of a position inserted at two locations by the second NULL insertion unit is a NULL value as 1.
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