JPH01185038A

JPH01185038A - 誤り制御装置

Info

Publication number: JPH01185038A
Application number: JP827888A
Authority: JP
Inventors: Tomoko Kodama; 児玉　智子; Makoto Nakamura; 誠中村
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1988-01-20
Filing date: 1988-01-20
Publication date: 1989-07-24

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は、ディジタル通信システムによって伝送される
ディジタル信号の誤り率を軽減させることができる誤り
制御装置。

（従来の技術）一般にディジタル情報の伝送な行なう場合、送信された
信号は、通信路上で発生する雑音により、伝送情報に誤
りが生じ、受信情報の信頼度は低くなる。

そこで衛星通信等では、この劣化を防止するため、伝送
情報に冗長ビットを付加する誤り訂正符号化を行なう。

高信頼度の情報伝送を行なうには、誤り訂正能力の高い
符号を用いればよい。一般に冗長ビットを多くすると誤
り訂正能力は大きくなるが、冗長ビットを多くすること
により伝送帯域は拡大する。実際の通信路では、ある特
定の伝送帯域を持つため、伝送帯域を一定にするすなわ
ち同じ冗長ビット数の条件のもとで、できるだけ誤り訂
正能力の高い符号を用いることが望まれている。従来、
この条件を満足する符号として、符号化利得の高い符号
が用いられている。

一方、伝送路上で誤りが生じると、受信側での再生信号
が劣化する。ディジタル化された音声信号は一般のデー
タ信号と異なり、各々のビットの重要度が異なる。すな
わちどのビットに誤りが生じたかにより、再生信号の歪
の大きさが異なる。

例えば、音声等の信号を線形ＰＣＭ　（Ｐｕｌｓｅ　ｃ
ｏｄｅＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ）により、２５６レベル８
　ｂｉｔに量子化した場合を考える。原信号の振幅の存
在範囲をＬとすると、量子化ステップΔ＝Ｊ−となる。

このＰＣＭ信号において最下位ビットに伝送誤りが生じ
た場合の出力波形における振幅の歪がΔで表わされてい
るが、最上位ビットに伝送誤りが生じた場合には歪が１
２８Δとなる。

また、ＡＰＣ（ａｄａｐｔｉｖｅ　ｐｒｅｄｉｃｔｉｖ
ｅ　ｃｏｄｉｎｇ）のように、圧縮率の高い符号化にお
いて、スペクトル包絡情報や電力バラメータなどの特徴
を示す信号は、適応予測残差信号に比べ、誤りが生じた
場合の再生音声の品質劣化が非常に大きい。そこで、信
号を重要度に応じて複数のグループに分け、最下位グル
ープ（ｆｌ差信号）を除く、各グループに独立に異なる
誤り訂正符号をかけ、これにより増加する冗長ビット分
を最下位グループのビットがら削ることにより、雑音の
ある通信路において相対的に再音信号品質を向上せしめ
ることも行なわれている。

（発明が解決しようとする課題）以上述べてきたように、衛星通信等で通信路に伝送帯域
の制限がある場合や送信電力、アンテナに制限のある場
合において、従来の誤り訂正符号を付加する方式では、
必ずしも良質な信号が得られないという欠点があった。

また、ＡＰＣ方式によるディジタル信号の各ビットをグ
ループに分けて、このグループ毎に別々の誤り訂正符号
を適用すると符号長をあまり長くすることができないこ
とがら、効率的な符号化が行なえない。そして、通信路
誤り率が増加すると、下位グループで削除されるビット
数が増大し、これが再生信号の劣化を引きおこしていた
。更に複数の異なる誤り訂正符号を用いるには、複数種
類の符号化器と復号器を必要とするため装置が複雑にな
るという欠点を有していた。

本発明は、この点に鑑みなされたものであり、その目的
とする所は、ランダムなディジタルデー゛り伝送を対象
とした符号化利得は必ずしも高くはないが、再生信号品
質を向上せしめ簡単な装置で実現できる誤り訂正装置を
提供することにある。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段）上記目的を達成するために本発明においては、ディジタ
ル信号を符号化して伝送するディジタル通信システムに
おいて、前記ディジタル信号を任意のビットに分けて各
ピッ１〜毎に出力波形に与える歪の度合によって重みを
つけ、同じ重み毎のディジタル信号を蓄積させる複数の
蓄積手段と、前記複数の蓄積手段それぞれからディジタ
ル信号を読みだし、不均一誤り訂正符号を用いて符号化
する符号化手段と、この符号イヒ手段に準する復号を行
なう復号化手段とを備えたことを特徴とするものである
。

（作　用）ディジタル信号を伝送誤りが生じたときに出力波形に与
える歪の大きさによって夫々の蓄積手段に蓄えさせ、こ
の蓄積手段によって蓄えたディジタル信号に不均一誤り
訂正符号を付加させる。この不均一誤り訂正符号を付加
したディジタル信号毎に符号化手段を用いて符号化する
。また、この符号化されたディジタル信号を符号化手段
に対応した復号化手段により復号化する。符号化手段と
復号化手段とは、蓄積手段夫々を共通に符号化及び復号
化するものである。従って装置が簡略化されて比較的単
純な構造になる。

（実施例）以下１図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は、ＰＣＭ信号に適用した例の回路構成図である
。第１図（ａ）について以下に説明する。入力端子１か
らＰＣＭ方式により例えば２５６レベル８ピツ１〜景子
化された情報信号が６４　（ＫｂＰＳ］でデマルチプレ
クサ２に入力されレベル毎に８グループに分類されて８
個のバッファ　３−１．３−２．・・・。

３−８に送られる。　ここで情報信号の重要度によって
例えば最上位ビットがバッファ３−１に、第２位ビット
がバッファ３−２に同様にして最下位ビットがバッファ
３−８に８　［ＫｂＰＳ］で書き込まれる。各々のバッ
ファでは、同グループの６ビツトの信号を蓄積し、計４
８ビットが蓄積されるとロータリースイッチ４により高
速クロックでバッファの内容がグループ毎に順次符号化
器５へ転送される。このバッファは例えば、ＦＩＦＯで
構成されその場合、デマルチプレクサ２の入出力、バッ
ファの書き込み、読み出し等のタイミングはクロック制
御回路６により制御される。

符号化器５では、情報信号を例えば８レベルの不均一誤
り訂正符号により、符号化する。第２図に符号化器５の
簡単な一回路構成が示されている。

ここで用いる８レベルの不均一誤り訂正符号は、行符号
へ〇を（５４，４８）非組織ＢＣＩＩ符号２符号２八符
を（３１，２６）ハミング符号とする積符号である。

Ａ工符号化器２０によって行符号Ａ１を作り、インター
リーバ２１によって６２ビット間隔２６フレームに構成
させ、Ａ２符号化器２２で列符号を作りださせる構成と
なっている。

次に以上の構成でつくりだされた符号化器５の出力信号
は１通信路に送信され、雑音を受けた状態で第１図（ｂ
）に示された構成の受信側で受信され、この受信信号は
、復号器７に入力される。復号器７では、受信信号の誤
り訂正を行なう。第３図に復号器７の簡単な回路構成を
示す。ここで符号ＡｉＪ）は（５４，５４−６ｊ）非組
織ｓｃ＋ｉ符号であり（ｊ、＝１．Ｌ・・・、８）、符
号Ａ□の部分符号となっている。

この回路構成を簡単に説明する。復号器７に入力された
符号化された信号は、記憶装置３１に入力され記憶させ
ておくとともに　１（ｊｌ復号器３２に入力させＡ工復
号化させる。この復号された信号は、デインタリーバ３
３で構成し直され、Ａ２復号器でＡ２復号化させる。こ
の復号された信号は、出力されると共に、符号化器３５
に入力される。符号化器３５で符号化された信号は、加
算器３６に入力され、記憶装置３１の信号と減算されそ
の値は、記憶装置３１に入力される。以上のような構成
となっている。

そして、復号器７の出力は、ロータリースイッチ８によ
り、例えばグループ毎に８つのバッファ９−１．９−２
．・・・、９−８へ転送される。各々のバッファから１
ビツトづつの信号が、８　（ＫｂＰＳ）でマルチプレク
サ１０に入力され、６４　［ＫｂＰＳ］のＰＣＭ信号と
して出力端子１２に出力される。ここで、バッファの書
込み、読み出し、マルチプレクサ１０の入出力等のタイ
ミングは、クロック制御回路１１により行われる。

このようにして得られるＰＣＭ信号は、上位のビットは
ど高信頼度に復号される。また、不均一な信頼度を得る
ためには、各々のグループに独立な符号を用いるよりも
、単一の不均一誤り訂正符号を用いた方が、冗長ビット
数が少なく、能率のよい符号化を行なうことができる。

次にその他の実施例について説明する。第４図は、上記
の実施例を、通信路誤り率の変化に対応できるように修
正したときの送信側の回路である。

第４図において、８が符号化方式の切り替えスイッチで
ある。この切り替えスイッチ８は１通信路の誤り率の度
合によって符号化器を切り替えて符号化させるものであ
る。ただしクロック制御回路の記述は省略する。切り替
えスイッチ８が端子８Ｂに接続されているとき、第１図
に示した方式と同じになる。なお、通信路誤り確率は、
デマルチプレクサ１内で測定して符号化器を選択させる
ものである。

通信路誤り確率が非常に小さい場合には、スイッチ８に
おいて端子８Ａに接続する。このとき誤り訂正符号化は
行われないため、雑音による歪は多重増大するが、符号
化による遅延がないため、全体としての再生信号の品質
は向上する。

また、通信路誤り確率が非常に大きい場合、スイッチ８
において、端子８ｃに接続される。このとき符号化器７
へ入力されるバッファ５の蓄積量が、端子８Ｂに接続さ
れた場合のバッファ２の蓄積量より大きくなる。そのた
め、４の符号化器Ａにおける符号よりも訂正能力の高い
不均一誤り訂正符号を７の符号化器Ｂで用いることがで
きる。

この結果、再生信号の品質は向上する。

以上述べた装置には、符号化器と復号化器とを両方共に
備えた場合は示されていないが、両方共備えていても本
発明の効果は損なわれない。

〔発明の効果〕

以上詳述してきたように、本発明によれば、伝送帯域が
制限された場合にも、再生信号の品質の点で最良となる
誤り訂正装置を提供できる。従って再生信号の品質を大
幅に向上させることができる。また蓄積手段夫々に共通
に符号化手段と復号化手段を与えるだけでよいため、誤
り制御装置が比較的簡単になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示した図、第２図は第１
図の符号化器の内部構成を示した図、第３図は第１図の
復号化器の内部構成を示した図。第４図は他の実施例を示した図である。２．４１・・・・・・デマルチプレクサ３−１．３−２
．・・・３−８．・・・・・・バッファ９−１．９−２
．・・・、　９−８．４２．４３．４．８．４４．４５
・・・・・・ロータリスイッチ５、４６．４７・・曲符号化器７・・・・・・復号化器１０・・・・・・マルチプレクサ代理人　弁理士　　則　近　憲　佑同　　松山光之第１図第２図第３図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ディジタル信号を符号化して伝送するディジタル
通信システムにおいて、前記ディジタル信号を任意のビ
ットに分けて各ビット毎に出力波形に与える歪の度合に
よって重みをつけ、同じ重み毎のディジタル信号を蓄積
させる複数の蓄積手段と、前記複数の蓄積手段それぞれ
からディジタル信号を読みだし、不均一誤り訂正符号を
用いて符号化する符号化手段と、この符号化手段に準ず
る復号を行なう復号化手段とを備えたことを特徴とする
誤り制御装置。
（２）不均一誤り訂正符号は、行符号を非組織線形符号
とし、列符号を線形符号とした積符号を用いる事を特徴
とする請求項１記載の誤り制御装置。