JPH05136763A - 誤り訂正通信方式 - Google Patents
誤り訂正通信方式Info
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- JPH05136763A JPH05136763A JP29693491A JP29693491A JPH05136763A JP H05136763 A JPH05136763 A JP H05136763A JP 29693491 A JP29693491 A JP 29693491A JP 29693491 A JP29693491 A JP 29693491A JP H05136763 A JPH05136763 A JP H05136763A
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- redundancy
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- Error Detection And Correction (AREA)
- Detection And Prevention Of Errors In Transmission (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 伝送するデータの信頼性向上のための誤り訂
正通信方式に関し、データの出現確率が等しく無く冗長
性を持ったデータにおいても誤り訂正を可能とする通信
方式を提供することを目的とする。 【構成】 送信側においては符号化データ又は情報源デ
ータ、受信側においては受信データ、符号化データ、又
は情報源データに対して冗長度検出器により冗長度を検
出し、この冗長度に基づいてデータの復号化を行うよう
に構成する。
正通信方式に関し、データの出現確率が等しく無く冗長
性を持ったデータにおいても誤り訂正を可能とする通信
方式を提供することを目的とする。 【構成】 送信側においては符号化データ又は情報源デ
ータ、受信側においては受信データ、符号化データ、又
は情報源データに対して冗長度検出器により冗長度を検
出し、この冗長度に基づいてデータの復号化を行うよう
に構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、誤り訂正通信方式に関
し、特に伝送するデータの信頼性向上のための誤り訂正
通信方式に関するものである。
し、特に伝送するデータの信頼性向上のための誤り訂正
通信方式に関するものである。
【０００２】近年の通信手段の発達により、伝送される
データ量が膨大になるにつれてデータの質が問題になる
が、データの誤りは、情報発生源において起きる場合と
伝送制御装置や通信制御装置等のデータの伝送系におい
て起きる場合とがあり、少なくとも後者の機械系による
データ誤りを訂正制御することが求められている。
データ量が膨大になるにつれてデータの質が問題になる
が、データの誤りは、情報発生源において起きる場合と
伝送制御装置や通信制御装置等のデータの伝送系におい
て起きる場合とがあり、少なくとも後者の機械系による
データ誤りを訂正制御することが求められている。
【０００３】
【従来の技術】現在、最もデータの信頼性を向上させる
誤り訂正通信方式としてビタビ復号方式やシーケンシャ
ル復号方式等に代表される（準）最尤復号法が知られて
おり、以下にこの最尤復号法のアルゴリズムを説明す
る。
誤り訂正通信方式としてビタビ復号方式やシーケンシャ
ル復号方式等に代表される（準）最尤復号法が知られて
おり、以下にこの最尤復号法のアルゴリズムを説明す
る。
【０００４】図１２に示す一般的な通信システムの概念
図において、ｍ個の信号（以下、データと称する）ｘi
（ｉ＝0, 1, ……, ｍ-1) を符号とする符号系が伝送路
における騒音ｎにより受信データｙとして受信されたと
すると、 ｙ＝ｘi ＋ｎ ・・・(1) の関係に有る。
図において、ｍ個の信号（以下、データと称する）ｘi
（ｉ＝0, 1, ……, ｍ-1) を符号とする符号系が伝送路
における騒音ｎにより受信データｙとして受信されたと
すると、 ｙ＝ｘi ＋ｎ ・・・(1) の関係に有る。
【０００５】上記システムにおいて受信データｙを受信
したときに送信データｘi が送信された確率は、 ｐ＝ (ｘi ｜ｙ) ＝ｐ（ｘi ）×ｐ（ｙ｜ｘi ）／ｐ（ｙ） ・・・(2) で表される。
したときに送信データｘi が送信された確率は、 ｐ＝ (ｘi ｜ｙ) ＝ｐ（ｘi ）×ｐ（ｙ｜ｘi ）／ｐ（ｙ） ・・・(2) で表される。
【０００６】また、伝送路の雑音特性をガウス分布と仮
定すると、雑音の発生する確率は、 ｐ＝（ｙ｜ｘi）＝Ａ×ｅｘｐ（−ｄ2 （ｘi ，ｙ）×ｋ／（２×σ2 ）） ・・・(3) で表される。ここで、 Ａ＝１／（√（２×π）×σ）：振幅 ・・・(4) σ2 ：雑音分布の分散 ・・・(5) ｋ：データの次元 ・・・(6) ｄ（ｘi ，ｙ）：ｘi とｙの符号距離 ・・・(7) である。
定すると、雑音の発生する確率は、 ｐ＝（ｙ｜ｘi）＝Ａ×ｅｘｐ（−ｄ2 （ｘi ，ｙ）×ｋ／（２×σ2 ）） ・・・(3) で表される。ここで、 Ａ＝１／（√（２×π）×σ）：振幅 ・・・(4) σ2 ：雑音分布の分散 ・・・(5) ｋ：データの次元 ・・・(6) ｄ（ｘi ，ｙ）：ｘi とｙの符号距離 ・・・(7) である。
【０００７】最尤復号法とは、受信データｙが受信され
たときには確率ｐ（ｘi ｜ｙ）を符号系のすべてのｉに
ついて計算し、その最大値 ｐ（ｘi ｜ｙ）＝ｍaxｐ（ｘi ｜ｙ） ・・・(8) を与えるｘi を送信データと判定するものである。
たときには確率ｐ（ｘi ｜ｙ）を符号系のすべてのｉに
ついて計算し、その最大値 ｐ（ｘi ｜ｙ）＝ｍaxｐ（ｘi ｜ｙ） ・・・(8) を与えるｘi を送信データと判定するものである。
【０００８】但し、ｐ（ｘi ｜ｙ）の最大値を比較する
ことは、その相対的な関係が損なわなければ各値の絶対
値を知る必要はない。そこで、式(2) の両辺に対数をと
ると、 loge ｐ（ｘi ｜ｙ） ＝ loge ｐ（ｘi ）＋ loge ｐ（ｙ｜ｘi ）− loge ｐ（ｙ） ＝ loge ｐ（ｘi ）＋ loge Ａ−ｄ2 （ｘi ，ｙ）×ｋ／（２×σ2 ） − loge ｐ（ｙ） ・・・(9) となる。
ことは、その相対的な関係が損なわなければ各値の絶対
値を知る必要はない。そこで、式(2) の両辺に対数をと
ると、 loge ｐ（ｘi ｜ｙ） ＝ loge ｐ（ｘi ）＋ loge ｐ（ｙ｜ｘi ）− loge ｐ（ｙ） ＝ loge ｐ（ｘi ）＋ loge Ａ−ｄ2 （ｘi ，ｙ）×ｋ／（２×σ2 ） − loge ｐ（ｙ） ・・・(9) となる。
【０００９】更に、全てに共通する loge Ａ及び loge
ｐ（ｙ）は省略可能であるから、式(9) の右辺は、 loge ｐ（ｘi ）−ｄ2 （ｘi ，ｙ）×ｋ／（２×σ2 ） ・・・(10) となり、この両項の大小を比較すればよい。
ｐ（ｙ）は省略可能であるから、式(9) の右辺は、 loge ｐ（ｘi ）−ｄ2 （ｘi ，ｙ）×ｋ／（２×σ2 ） ・・・(10) となり、この両項の大小を比較すればよい。
【００１０】ここで、正負の符号を逆転させて逆数をと
り、 ｄi ＝ｄ2 （ｘi ，ｙ）−（２×σ2 ／ｋ）× loge ｐ（ｘi ）・・・(11) と置くと、データｙが受信されたときには符号距離
ｄ0 ，ｄ1 ，・・・，ｄm-1 を計算し、その最小値（最
小パスメトリック値）がｄj であれば送信データはｘ j
であったと判定すればよい。
り、 ｄi ＝ｄ2 （ｘi ，ｙ）−（２×σ2 ／ｋ）× loge ｐ（ｘi ）・・・(11) と置くと、データｙが受信されたときには符号距離
ｄ0 ，ｄ1 ，・・・，ｄm-1 を計算し、その最小値（最
小パスメトリック値）がｄj であれば送信データはｘ j
であったと判定すればよい。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】このように従来の最尤
復号法においては式(11)の第二項（オフセット項）、つ
まり各データの所定論理値、例えばデータ“１”の出現
確率が等しいランダム信号と仮定し（即ち、最悪の場合
に対応しておけばよいと仮定し）、この項を省くことで
符号間距離のみの比較を行っていたが、情報源は必ずし
もランダム信号ではなく出現確率が等しく無いという冗
長性を持っている。
復号法においては式(11)の第二項（オフセット項）、つ
まり各データの所定論理値、例えばデータ“１”の出現
確率が等しいランダム信号と仮定し（即ち、最悪の場合
に対応しておけばよいと仮定し）、この項を省くことで
符号間距離のみの比較を行っていたが、情報源は必ずし
もランダム信号ではなく出現確率が等しく無いという冗
長性を持っている。
【００１２】従って本発明は、データの出現確率が等し
く無く冗長性を持ったデータにおいても誤り訂正を可能
とする通信方式を提供することを目的とする。
く無く冗長性を持ったデータにおいても誤り訂正を可能
とする通信方式を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明では冗長
性を持ったデータの出現確率、つまり情報源データのエ
ントロピーを考慮して最尤復号化を行うことに着目した
もので、まず情報源データのエントロピーについて説明
する。
性を持ったデータの出現確率、つまり情報源データのエ
ントロピーを考慮して最尤復号化を行うことに着目した
もので、まず情報源データのエントロピーについて説明
する。
【００１４】情報源データのエントロピーは以下のよう
に定義される。 Ｈ＝−Σｐi × logx （ｐi ） ・・・(12) ここで、 ｐi ：各データの出現確率 ・・・(13) ｘ ：情報量の単位（ｘ＝２のときビットと呼ぶ） ・・・(14) である。
に定義される。 Ｈ＝−Σｐi × logx （ｐi ） ・・・(12) ここで、 ｐi ：各データの出現確率 ・・・(13) ｘ ：情報量の単位（ｘ＝２のときビットと呼ぶ） ・・・(14) である。
【００１５】以下、簡単化のため送信データを（０，
１）の２値ディジタルデータ（ｘ＝２）とする。情報源
がランダムであれば、各データの出現確率は等しく、 ｐ0 ＝ｐ1 ＝０．５ ・・・(15) となるため、このときのエントロピーは Ｈ（ｐ0=0.5 ）＝−0.5 × log2(0.5 ）−0.5 × log2(0.5 ） ＝1.00（ビット） ・・・(16) となる。
１）の２値ディジタルデータ（ｘ＝２）とする。情報源
がランダムであれば、各データの出現確率は等しく、 ｐ0 ＝ｐ1 ＝０．５ ・・・(15) となるため、このときのエントロピーは Ｈ（ｐ0=0.5 ）＝−0.5 × log2(0.5 ）−0.5 × log2(0.5 ） ＝1.00（ビット） ・・・(16) となる。
【００１６】例えば、データ（０，１）の出現確率を
（ｐ0,ｐ1）〔ｐ1 ＝１−ｐ0 〕とし、（ｐ0,ｐ1 ）＝
（0.7, 0.3）とすれば、 Ｈ（ｐ0=0.7 ）＝−0.7 × log2(0.7 ）−0.3 × log2(0.3 ） ＝0.88（ビット） ・・・(17) で与えられ、これとデータの出現確率がランダムである
時との情報量の差は、 Ｉ（0.5, 0.7）＝Ｈ（ｐ0=0.5 ）−Ｈ（ｐ0=0.7 ） ＝1.00−0.88 ＝0.12（ビット） ・・・(18) となり、これが冗長度となる。
（ｐ0,ｐ1）〔ｐ1 ＝１−ｐ0 〕とし、（ｐ0,ｐ1 ）＝
（0.7, 0.3）とすれば、 Ｈ（ｐ0=0.7 ）＝−0.7 × log2(0.7 ）−0.3 × log2(0.3 ） ＝0.88（ビット） ・・・(17) で与えられ、これとデータの出現確率がランダムである
時との情報量の差は、 Ｉ（0.5, 0.7）＝Ｈ（ｐ0=0.5 ）−Ｈ（ｐ0=0.7 ） ＝1.00−0.88 ＝0.12（ビット） ・・・(18) となり、これが冗長度となる。
【００１７】つまり、情報源のデータ（０，１）の出現
確率に偏りがあればあるほど、この冗長度は大きくな
る。
確率に偏りがあればあるほど、この冗長度は大きくな
る。
【００１８】従って本発明では、冗長度検出器を用いて
データの冗長度を検出し、これを符号化されたデータと
共に送信し、受信側でこの冗長度に応じて復号化を行う
か、又は受信側独自にデータの冗長度を検出して復号化
を行うことにより、最尤復号化を以下のような種々の誤
り訂正通信方式により実現するものである。
データの冗長度を検出し、これを符号化されたデータと
共に送信し、受信側でこの冗長度に応じて復号化を行う
か、又は受信側独自にデータの冗長度を検出して復号化
を行うことにより、最尤復号化を以下のような種々の誤
り訂正通信方式により実現するものである。
【００１９】送信側（その１：図１） 図１(a) に示す本発明に係る誤り訂正通信方式の送信側
（送信機）は、情報源データを符号化する符号化器１
と、該符号化器１からの符号化データの一方の論理値の
ビットの出現確率を示す冗長度を検出する冗長度検出器
２と、該冗長度検出器２での処理遅延時間分だけ該符号
化データを遅延させるための遅延器３と、該冗長度検出
器３からの冗長度データと該遅延器３からの該符号化デ
ータとを合成して送信データとする合成器４と、該送信
データを変調して送信波として送信する変調器５と、を
備えている。
（送信機）は、情報源データを符号化する符号化器１
と、該符号化器１からの符号化データの一方の論理値の
ビットの出現確率を示す冗長度を検出する冗長度検出器
２と、該冗長度検出器２での処理遅延時間分だけ該符号
化データを遅延させるための遅延器３と、該冗長度検出
器３からの冗長度データと該遅延器３からの該符号化デ
ータとを合成して送信データとする合成器４と、該送信
データを変調して送信波として送信する変調器５と、を
備えている。
【００２０】この送信側の動作においては、情報源デー
タは符号化器１で符号化されて冗長度検出器２に送ら
れ、ここで符号化データの冗長度（例えば“１”と
“０”の出現確率、ワード単位で見た場合の振幅方向の
分布等であり、以下の各データに関しても同様であ
る。）が検出される。そして、この冗長度データは遅延
器３で遅延された符号化データと共に合成器４で合成
（多重化）されて同図(b) に示すようなフォーマットの
送信データとなり、変調器５により変調されて送信波と
して送信される。
タは符号化器１で符号化されて冗長度検出器２に送ら
れ、ここで符号化データの冗長度（例えば“１”と
“０”の出現確率、ワード単位で見た場合の振幅方向の
分布等であり、以下の各データに関しても同様であ
る。）が検出される。そして、この冗長度データは遅延
器３で遅延された符号化データと共に合成器４で合成
（多重化）されて同図(b) に示すようなフォーマットの
送信データとなり、変調器５により変調されて送信波と
して送信される。
【００２１】送信側（その２：図２） 図２(a) に示す本発明に係る誤り訂正通信方式の送信側
は、情報源データを符号化する符号化器１と、該情報源
データの一方の論理値のビットの出現確率を示す冗長度
を検出する冗長度検出器２と、該冗長度検出器２での処
理遅延時間分だけ該符号化データを遅延させるための遅
延器３と、該冗長度検出器２からの冗長度データと該遅
延器３からの該符号化データとを合成して送信データと
する合成器４と、該送信データを変調して送信波として
送信する変調器５とを備えている。
は、情報源データを符号化する符号化器１と、該情報源
データの一方の論理値のビットの出現確率を示す冗長度
を検出する冗長度検出器２と、該冗長度検出器２での処
理遅延時間分だけ該符号化データを遅延させるための遅
延器３と、該冗長度検出器２からの冗長度データと該遅
延器３からの該符号化データとを合成して送信データと
する合成器４と、該送信データを変調して送信波として
送信する変調器５とを備えている。
【００２２】この送信側の動作においては、図１とは異
なり、冗長度検出器２が符号化データでなく情報源デー
タから冗長度を検出し、この冗長度データは遅延器３で
遅延された符号化データと共に合成器４で合成されて同
図(b) に示すような同様の送信データとして送信され
る。
なり、冗長度検出器２が符号化データでなく情報源デー
タから冗長度を検出し、この冗長度データは遅延器３で
遅延された符号化データと共に合成器４で合成されて同
図(b) に示すような同様の送信データとして送信され
る。
【００２３】受信側（その１：図３） 上記の図１及び図２に示された送信側から送信された符
号化データと冗長度データとの多重化されたデータを受
信する本発明の誤り訂正通信方式の受信側では、図３に
示すように、受信波から受信データを復調する復調器１
１と、該受信データを該符号化データと該冗長度データ
とに選別する選別器１２と、該冗長度データに従って該
選別器１２からの該符号化データを復号化する復号化器
１３と、を備えている。
号化データと冗長度データとの多重化されたデータを受
信する本発明の誤り訂正通信方式の受信側では、図３に
示すように、受信波から受信データを復調する復調器１
１と、該受信データを該符号化データと該冗長度データ
とに選別する選別器１２と、該冗長度データに従って該
選別器１２からの該符号化データを復号化する復号化器
１３と、を備えている。
【００２４】この受信側の動作においては、受信波から
復調器１１により受信データが復調されて選別器１２に
送られると、選別器１２はその受信データから図１(b)
及び図２(b) に示された符号化データと冗長度データと
に分離して共に復号化器１３に与える。そして、復号化
器１３では、該冗長度データに従って該符号化データを
復号化する。
復調器１１により受信データが復調されて選別器１２に
送られると、選別器１２はその受信データから図１(b)
及び図２(b) に示された符号化データと冗長度データと
に分離して共に復号化器１３に与える。そして、復号化
器１３では、該冗長度データに従って該符号化データを
復号化する。
【００２５】従って、この冗長度を誤り訂正復号化に供
することによりデータの伝送回線の品質を向上させるこ
とができる。
することによりデータの伝送回線の品質を向上させるこ
とができる。
【００２６】受信側（その２：図４） 上記の図３の受信側は冗長度データを送信側から受信し
ているが、図４（及びこれ以降の）に示す受信側では送
信側の如何を問わずに冗長度データを自局で作り出すも
のであり、受信波から受信データを復調する復調器１１
と、該受信データの一方の論理値のビットの出現確率を
示す冗長度を検出する冗長度検出器１４と、該冗長度検
出器１４での処理遅延時間分だけ該受信データを遅延さ
せるための遅延器１５と、該冗長度データに従って該遅
延器１５からの該受信データを復号化する復号化器１３
と、を備えている。
ているが、図４（及びこれ以降の）に示す受信側では送
信側の如何を問わずに冗長度データを自局で作り出すも
のであり、受信波から受信データを復調する復調器１１
と、該受信データの一方の論理値のビットの出現確率を
示す冗長度を検出する冗長度検出器１４と、該冗長度検
出器１４での処理遅延時間分だけ該受信データを遅延さ
せるための遅延器１５と、該冗長度データに従って該遅
延器１５からの該受信データを復号化する復号化器１３
と、を備えている。
【００２７】この受信側の動作においては、同図(b) に
示すように、受信波から復調器１１で受信データを復調
した後、この受信データからその冗長度を冗長度検出器
１４で検出する。この冗長度データは遅延器１５を経由
した受信データと共に復号化器１３に同一タイミングで
送られ、この冗長度データに従って該受信データを復号
化する。
示すように、受信波から復調器１１で受信データを復調
した後、この受信データからその冗長度を冗長度検出器
１４で検出する。この冗長度データは遅延器１５を経由
した受信データと共に復号化器１３に同一タイミングで
送られ、この冗長度データに従って該受信データを復号
化する。
【００２８】従って、送信側から冗長度データを送る必
要無く受信側のみで検出した冗長度により誤り訂正復号
化を行うことができる。
要無く受信側のみで検出した冗長度により誤り訂正復号
化を行うことができる。
【００２９】受信側（その３：図５） 図５に示す受信側では、図４の受信側において、受信デ
ータを復号化してから該冗長度検出器１４に与えるため
の第２の復号化器１６を更に設けたものであり、この場
合、遅延器１５が該第２の復号化器１６及び該冗長度検
出器１４での加算した処理遅延時間分だけ該受信データ
を遅延させている。
ータを復号化してから該冗長度検出器１４に与えるため
の第２の復号化器１６を更に設けたものであり、この場
合、遅延器１５が該第２の復号化器１６及び該冗長度検
出器１４での加算した処理遅延時間分だけ該受信データ
を遅延させている。
【００３０】即ち、図５(b) に示すように、受信波から
復調器１１で受信データを復調した後、この受信データ
を第２の復号化器１６において復号化して冗長度検出器
１４に与えると、冗長度検出器１４では、その復号化さ
れたデータ（情報源データに相当するデータ）から冗長
度を検出し、その冗長度データを、遅延器１５を経由し
た受信データと共に復号化器１３（第１の復号化器）に
同一タイミングで送り、この冗長度データに従って該受
信データを復号化している。
復調器１１で受信データを復調した後、この受信データ
を第２の復号化器１６において復号化して冗長度検出器
１４に与えると、冗長度検出器１４では、その復号化さ
れたデータ（情報源データに相当するデータ）から冗長
度を検出し、その冗長度データを、遅延器１５を経由し
た受信データと共に復号化器１３（第１の復号化器）に
同一タイミングで送り、この冗長度データに従って該受
信データを復号化している。
【００３１】受信側（その４：図６） 図６に示す受信側では、図５の受信側において、第２の
復号化器１６と冗長度検出器１４との間に符号化器１７
を更に設けたもので、遅延器１５は第２の復号化器１
６、符号化器１７及び冗長度検出器１４での加算した処
理遅延時間分だけ受信データを遅延させたものである。
復号化器１６と冗長度検出器１４との間に符号化器１７
を更に設けたもので、遅延器１５は第２の復号化器１
６、符号化器１７及び冗長度検出器１４での加算した処
理遅延時間分だけ受信データを遅延させたものである。
【００３２】即ち、図６(b) に示すように、受信波から
復調器１１で受信データを復調した後、この受信データ
を第２の復号化器１６において復号化して情報源データ
に相当するデータに変換した後、このデータを符号化器
１７で符号化した上で冗長度検出器１４に与えると、冗
長度検出器１４では、その符号化されたデータから冗長
度を検出し、その冗長度データを、遅延器１５を経由し
た受信データと共に復号化器１３（第１の復号化器）に
同一タイミングで送り、この冗長度データに従って該受
信データを復号化している。
復調器１１で受信データを復調した後、この受信データ
を第２の復号化器１６において復号化して情報源データ
に相当するデータに変換した後、このデータを符号化器
１７で符号化した上で冗長度検出器１４に与えると、冗
長度検出器１４では、その符号化されたデータから冗長
度を検出し、その冗長度データを、遅延器１５を経由し
た受信データと共に復号化器１３（第１の復号化器）に
同一タイミングで送り、この冗長度データに従って該受
信データを復号化している。
【００３３】受信側（その５：図７） 図７に示す受信側では、誤り訂正符号が組織符号となっ
ている場合、図５の受信側において、第２の復号化器１
６の代わりに受信データから情報源データを選別する選
別器１８を設けたものである。
ている場合、図５の受信側において、第２の復号化器１
６の代わりに受信データから情報源データを選別する選
別器１８を設けたものである。
【００３４】即ち、図７(b) に示すように、受信波から
復調器１１で受信データを復調した後、この受信データ
の誤り訂正符号が例えばビタビ復号のような非組織符号
のものでなくＢＣＨのような選別可能な組織符号である
場合には、この受信データから選別器１８において送信
側の情報源データを取り出した後、この情報源データか
ら冗長度検出器１４で冗長度を検出し、この冗長度デー
タを遅延器１５を経由した受信データと共に復号化器１
３に同一タイミングで送り、この冗長度データに従って
受信データを復号化している。
復調器１１で受信データを復調した後、この受信データ
の誤り訂正符号が例えばビタビ復号のような非組織符号
のものでなくＢＣＨのような選別可能な組織符号である
場合には、この受信データから選別器１８において送信
側の情報源データを取り出した後、この情報源データか
ら冗長度検出器１４で冗長度を検出し、この冗長度デー
タを遅延器１５を経由した受信データと共に復号化器１
３に同一タイミングで送り、この冗長度データに従って
受信データを復号化している。
【００３５】受信側（その６：図８） 図８に示す受信側では、図６の受信側において、第２の
復号化器１６の代わりに受信データから誤り訂正符号が
組織符号となっている情報源データを選別する選別器１
８を設けたものである。
復号化器１６の代わりに受信データから誤り訂正符号が
組織符号となっている情報源データを選別する選別器１
８を設けたものである。
【００３６】即ち、図８(b) に示すように、受信波から
復調器１１で受信データを復調した後、この受信データ
の誤り訂正符号が組織符号である場合には、この受信デ
ータから選別器１８において送信側の情報源データを取
り出した後、この情報源データを一旦符号化器１７で符
号化した後、この符号化データから冗長度検出器１４で
冗長度を検出し、この冗長度データを遅延器１５を経由
した受信データと共に復号化器１３に同一タイミングで
送り、この冗長度データに従って受信データを復号化し
ている。
復調器１１で受信データを復調した後、この受信データ
の誤り訂正符号が組織符号である場合には、この受信デ
ータから選別器１８において送信側の情報源データを取
り出した後、この情報源データを一旦符号化器１７で符
号化した後、この符号化データから冗長度検出器１４で
冗長度を検出し、この冗長度データを遅延器１５を経由
した受信データと共に復号化器１３に同一タイミングで
送り、この冗長度データに従って受信データを復号化し
ている。
【００３７】受信側（その７：図９） 図９に示す受信側では、誤り訂正符号が簡易復号化可能
な符号になっている場合、図５の受信側において、第２
の復号化器１６の代わりに受信データから報源データを
復号化する簡易復号化器１９を設けたものである。
な符号になっている場合、図５の受信側において、第２
の復号化器１６の代わりに受信データから報源データを
復号化する簡易復号化器１９を設けたものである。
【００３８】即ち、図９(b) に示すように、受信波から
復調器１１で受信データを復調した後、この受信データ
の誤り訂正符号がＱＬＩ符号等の簡易復号化可能な符号
になっている場合には、この受信データから簡易復号化
器１９において送信側の情報源データを取り出した後、
この情報源データから冗長度検出器１４で冗長度を検出
し、この冗長度データを遅延器１５を経由した受信デー
タと共に復号化器１３に同一タイミングで送り、この冗
長度データに従って受信データを復号化している。
復調器１１で受信データを復調した後、この受信データ
の誤り訂正符号がＱＬＩ符号等の簡易復号化可能な符号
になっている場合には、この受信データから簡易復号化
器１９において送信側の情報源データを取り出した後、
この情報源データから冗長度検出器１４で冗長度を検出
し、この冗長度データを遅延器１５を経由した受信デー
タと共に復号化器１３に同一タイミングで送り、この冗
長度データに従って受信データを復号化している。
【００３９】受信側（その８：図１０） 図１０に示す受信側では、図６の受信側において、第２
の復号化器１６の代わりに受信データから誤り訂正符号
が簡易復号化可能な符号になっている情報源データを復
号化する簡易復号化器１９を設けたものである。
の復号化器１６の代わりに受信データから誤り訂正符号
が簡易復号化可能な符号になっている情報源データを復
号化する簡易復号化器１９を設けたものである。
【００４０】即ち、図１０(b) に示すように、受信波か
ら復調器１１で受信データを復調した後、この受信デー
タの誤り訂正符号が組織符号である場合には、この受信
データから簡易復号化器１９において送信側の情報源デ
ータを取り出した後、この情報源データを一旦符号化器
１７で符号化した後、この符号化データから冗長度検出
器１４で冗長度を検出し、この冗長度データを遅延器１
５を経由した受信データと共に復号化器１３に同一タイ
ミングで送り、この冗長度データに従って受信データを
復号化している。
ら復調器１１で受信データを復調した後、この受信デー
タの誤り訂正符号が組織符号である場合には、この受信
データから簡易復号化器１９において送信側の情報源デ
ータを取り出した後、この情報源データを一旦符号化器
１７で符号化した後、この符号化データから冗長度検出
器１４で冗長度を検出し、この冗長度データを遅延器１
５を経由した受信データと共に復号化器１３に同一タイ
ミングで送り、この冗長度データに従って受信データを
復号化している。
【００４１】このように、送信側においては符号化デー
タ又は情報源データ、受信側においては受信データ、符
号化データ、又は情報源データに対して冗長度を検出
し、この冗長度に基づいて復号化を行うことができるの
で、伝送回線の品質の向上に寄与することができる。
タ又は情報源データ、受信側においては受信データ、符
号化データ、又は情報源データに対して冗長度を検出
し、この冗長度に基づいて復号化を行うことができるの
で、伝送回線の品質の向上に寄与することができる。
【００４２】
【実施例】図１１は、上記の図１〜図１０に示した本発
明に係る誤り訂正通信方式に用いる冗長度検出器２，１
４の一実施例を示したもので、２１は入力データの内の
データ“１”をスタート信号によりカウントするカウン
タ、２２はやはりスタート信号により送信機又は誤り訂
正通信方式内部で生成されたビットクロック（送−誤り
訂正通信方式間で同期している）をカウントするカウン
タ、２３はカウンタ２１でカウントされたデータ“１”
の数に応じてデータ“１”の出現確率を出力するＲＯ
Ｍ、そして、２４はカウンタ２２が所定カウントした時
点で冗長度データとして復号化器等へ送るためのラッチ
回路としてのＤ−ＦＦ（フリップフロップ）である。
明に係る誤り訂正通信方式に用いる冗長度検出器２，１
４の一実施例を示したもので、２１は入力データの内の
データ“１”をスタート信号によりカウントするカウン
タ、２２はやはりスタート信号により送信機又は誤り訂
正通信方式内部で生成されたビットクロック（送−誤り
訂正通信方式間で同期している）をカウントするカウン
タ、２３はカウンタ２１でカウントされたデータ“１”
の数に応じてデータ“１”の出現確率を出力するＲＯ
Ｍ、そして、２４はカウンタ２２が所定カウントした時
点で冗長度データとして復号化器等へ送るためのラッチ
回路としてのＤ−ＦＦ（フリップフロップ）である。
【００４３】このような構成の冗長度検出器の動作にお
いては、スタート信号が２つのカウンタ２１，２２に与
えられると、それぞれカウントを開始するが、カウンタ
２２が一定時間に相当するカウント値に達したとき、そ
の出力信号によりカウンタ２１は“１”の入力データの
カウントを停止する。
いては、スタート信号が２つのカウンタ２１，２２に与
えられると、それぞれカウントを開始するが、カウンタ
２２が一定時間に相当するカウント値に達したとき、そ
の出力信号によりカウンタ２１は“１”の入力データの
カウントを停止する。
【００４４】このときのデータ“１”の数がＲＯＭ２３
に与えられるが、種々のデータ数に応じた出現確率（こ
れは情報源データのエントロピーと等価である）を予め
記憶しているＲＯＭ２３はその数に応じた出現確率を出
力する。この出現確率は、上記の一定時間内で出現し得
るデータ“１”の最大総数Ｍで実際にカウンタ２１から
出力されたデータ“１”の数Ｎを割った値Ｎ／Ｍで表さ
れるものである。従って、ＲＯＭ２３は割算器でもよ
い。
に与えられるが、種々のデータ数に応じた出現確率（こ
れは情報源データのエントロピーと等価である）を予め
記憶しているＲＯＭ２３はその数に応じた出現確率を出
力する。この出現確率は、上記の一定時間内で出現し得
るデータ“１”の最大総数Ｍで実際にカウンタ２１から
出力されたデータ“１”の数Ｎを割った値Ｎ／Ｍで表さ
れるものである。従って、ＲＯＭ２３は割算器でもよ
い。
【００４５】そして、この出現確率を示すデータ（並列
データ）Ｎ／ＭはＤ−ＦＦ２４でカウンタ２２の出力ク
ロックによりラッチされて冗長度データとして例えば図
３に示した復号化器１３に与えられることとなる。
データ）Ｎ／ＭはＤ−ＦＦ２４でカウンタ２２の出力ク
ロックによりラッチされて冗長度データとして例えば図
３に示した復号化器１３に与えられることとなる。
【００４６】また、上記の各実施例において用いた復号
化器１３については、次のような演算が実行される。
化器１３については、次のような演算が実行される。
【００４７】即ち、式(11)に関して説明したように、最
小パスメトリック値を与えるパス（最小パス）を送信符
号系列と見做すので、この最小パスを決定するパスメト
リック値に情報源データ（０，１）の出現確率（エント
ロピー）によるオフセットを加えれば復号化能力を向上
させることができる。
小パスメトリック値を与えるパス（最小パス）を送信符
号系列と見做すので、この最小パスを決定するパスメト
リック値に情報源データ（０，１）の出現確率（エント
ロピー）によるオフセットを加えれば復号化能力を向上
させることができる。
【００４８】従って、例えばビタビ復号においては上記
の式(11)の第一項のｄ（ｘi ，ｙ）はパスメトリック値
に対応しているので、第二項によって示されるオフセッ
トはパスメトリック値計算に用いる入力データに対する
出現確率、つまり情報源データの出現確率そのものとな
る。
の式(11)の第一項のｄ（ｘi ，ｙ）はパスメトリック値
に対応しているので、第二項によって示されるオフセッ
トはパスメトリック値計算に用いる入力データに対する
出現確率、つまり情報源データの出現確率そのものとな
る。
【００４９】ここで、式(11)において、入力データは一
次元であるから、ｋ＝１となり、また、雑音の分散σ2
は信号のＳ／Ｎ比、つまり回線品質Ｅb ／Ｎo から導出
される。 σ2 ＝Ｐ×Ｐ／（２×１０Eb/No/10） ・・・(19) 但し、Ｐは入力信号の振幅である。
次元であるから、ｋ＝１となり、また、雑音の分散σ2
は信号のＳ／Ｎ比、つまり回線品質Ｅb ／Ｎo から導出
される。 σ2 ＝Ｐ×Ｐ／（２×１０Eb/No/10） ・・・(19) 但し、Ｐは入力信号の振幅である。
【００５０】従って、式(11)は、 ｄi ＝ｄ2 （ｘi ，ｙ）−（２×σ2 ／ｋ）× loge ｐ（ｘi ） ＝（パスメトリック値）2 −２×σ2 × loge ｐ（ｘi ） ・・・(20) となり、第二項中のｐ（ｘi ）が出現確率を示すことに
なり、以て最小パスメトリック値ｄi が求められ、送信
符号系列が求められる。
なり、以て最小パスメトリック値ｄi が求められ、送信
符号系列が求められる。
【００５１】尚、このような演算は通常のソフトウェア
により実現することができる。
により実現することができる。
【００５２】
【発明の効果】以上のように本発明に係る誤り訂正通信
方式によれば、送信側においては符号化データ又は情報
源データ、受信側においては受信データ、符号化デー
タ、又は情報源データに対して冗長度検出器により冗長
度を検出し、この冗長度に基づいてデータの復号化を行
うように構成したので、情報源がランダムでなく冗長度
を有する多くの場合において最尤復号化法を効率良く実
行することができ、伝送回線の品質の向上に寄与するこ
とができる。
方式によれば、送信側においては符号化データ又は情報
源データ、受信側においては受信データ、符号化デー
タ、又は情報源データに対して冗長度検出器により冗長
度を検出し、この冗長度に基づいてデータの復号化を行
うように構成したので、情報源がランダムでなく冗長度
を有する多くの場合において最尤復号化法を効率良く実
行することができ、伝送回線の品質の向上に寄与するこ
とができる。
【図１】本発明に係る誤り訂正通信方式における送信側
（その１）の構成と送信データフォーマットを示したブ
ロック図である。
（その１）の構成と送信データフォーマットを示したブ
ロック図である。
【図２】本発明に係る誤り訂正通信方式における送信側
（その２）の構成と送信データフォーマットを示したブ
ロック図である。
（その２）の構成と送信データフォーマットを示したブ
ロック図である。
【図３】本発明に係る誤り訂正通信方式における受信側
（その１）の構成を示したブロック図である。
（その１）の構成を示したブロック図である。
【図４】本発明に係る誤り訂正通信方式における受信側
（その２）の構成と各データフォーマットを示したブロ
ック図である。
（その２）の構成と各データフォーマットを示したブロ
ック図である。
【図５】本発明に係る誤り訂正通信方式における受信側
（その３）の構成と各データフォーマットを示したブロ
ック図である。
（その３）の構成と各データフォーマットを示したブロ
ック図である。
【図６】本発明に係る誤り訂正通信方式における受信側
（その４）の構成と各データフォーマットを示したブロ
ック図である。
（その４）の構成と各データフォーマットを示したブロ
ック図である。
【図７】本発明に係る誤り訂正通信方式における受信側
（その５）の構成と各データフォーマットを示したブロ
ック図である。
（その５）の構成と各データフォーマットを示したブロ
ック図である。
【図８】本発明に係る誤り訂正通信方式における受信側
（その６）の構成と各データフォーマットを示したブロ
ック図である。
（その６）の構成と各データフォーマットを示したブロ
ック図である。
【図９】本発明に係る誤り訂正通信方式における受信側
（その７）の構成と各データフォーマットを示したブロ
ック図である。
（その７）の構成と各データフォーマットを示したブロ
ック図である。
【図１０】本発明に係る誤り訂正通信方式における受信
側（その８）の構成と各データフォーマットを示したブ
ロック図である。
側（その８）の構成と各データフォーマットを示したブ
ロック図である。
【図１１】本発明に係る誤り訂正通信方式に用いる冗長
度検出器の一実施例を示したブロック図である。
度検出器の一実施例を示したブロック図である。
【図１２】従来より知られている最尤復号化法を説明す
るための図である。
るための図である。
【符号の説明】 １，１７ 符号化器 ２，１４ 冗長度検出器 ３，１５ 遅延器 ４ 合成器 ５ 変調器 １１ 復調器 １２，１８ 選別器 １３，１６ 復号化器 図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
Claims (9)
- 【請求項１】 情報源データを符号化する符号化器(1)
と、 該符号化器(1) からの符号化データの一方の論理値のビ
ットの出現確率を示す冗長度を検出する冗長度検出器
(2) と、 該冗長度検出器(2) での処理遅延時間分だけ該符号化デ
ータを遅延させるための遅延器(3) と、 該冗長度検出器(3) からの冗長度データと該遅延器(3)
からの該符号化データとを合成して送信データとする合
成器(4) と、 該送信データを変調して送信波として送信する変調器
(5) と、 を送信側に備えたことを特徴とする誤り訂正通信方式。 - 【請求項２】 情報源データを符号化する符号化器(1)
と、 該情報源データの一方の論理値のビットの出現確率を示
す冗長度を検出する冗長度検出器(2) と、 該冗長度検出器(2) での処理遅延時間分だけ該符号化デ
ータを遅延させるための遅延器(3) と、 該冗長度検出器(2) からの冗長度データと該遅延器(3)
からの該符号化データとを合成して送信データとする合
成器(4) と、 該送信データを変調して送信波として送信する変調器
(5) と、 を送信側に備えたことを特徴とする誤り訂正通信方式。 - 【請求項３】 受信波から受信データを復調する復調器
(11)と、 該受信データを該符号化データと該冗長度データとに選
別する選別器(12)と、 該冗長度データに従って該選別器(12)からの該符号化デ
ータを復号化する復号化器(13)と、 を受信側に備えたことを特徴とする請求項１又は２に記
載の誤り訂正通信方式。 - 【請求項４】 受信波から受信データを復調する復調器
(11)と、 該受信データの一方の論理値のビットの出現確率を示す
冗長度を検出する冗長度検出器(14)と、 該冗長度検出器(14)での処理遅延時間分だけ該受信デー
タを遅延させるための遅延器(15)と、 該冗長度データに従って該遅延器(15)からの該受信デー
タを復号化する復号化器(13)と、 を備えたことを特徴とする誤り訂正通信方式。 - 【請求項５】 該受信データを復号化してから該冗長度
検出器(14)に与えるための第２の復号化器(16)を更に設
け、該遅延器(15)が該第２の復号化器(16)及び該冗長度
検出器(14)での加算した処理遅延時間分だけ該受信デー
タを遅延させることを特徴とする請求項４に記載の誤り
訂正通信方式。 - 【請求項６】 該第２の復号化器(16)と該冗長度検出器
(14)との間に符号化器(17)を更に設け、該遅延器(15)が
該第２の復号化器(16)、該符号化器(17)及び該冗長度検
出器(14)での加算した処理遅延時間分だけ該受信データ
を遅延させることを特徴とする請求項５に記載の誤り訂
正通信方式。 - 【請求項７】 該第２の復号化器(16)の代わりに該受信
データから誤り訂正符号が組織符号となっている情報源
データを選別する選別器(18)を設けたことを特徴とする
請求項５又は６に記載の誤り訂正通信方式。 - 【請求項８】 該第２の復号化器(16)の代わりに該受信
データから誤り訂正符号が簡易復号化可能な情報源デー
タを復号化する簡易復号化器(19)を設けたことを特徴と
する請求項５又は６に記載の誤り訂正通信方式。 - 【請求項９】 該冗長度が該出現確率の代わりにワード
単位で見た場合の振幅方向の分布であることを特徴とし
た請求項１乃至９のいずれかに記載の誤り訂正通信方
式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29693491A JPH05136763A (ja) | 1991-11-13 | 1991-11-13 | 誤り訂正通信方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29693491A JPH05136763A (ja) | 1991-11-13 | 1991-11-13 | 誤り訂正通信方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05136763A true JPH05136763A (ja) | 1993-06-01 |
Family
ID=17840069
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29693491A Withdrawn JPH05136763A (ja) | 1991-11-13 | 1991-11-13 | 誤り訂正通信方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05136763A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111475839A (zh) * | 2020-04-06 | 2020-07-31 | 华中科技大学 | 一种用于不可信环境的冗余数据编码方法、存储介质 |
-
1991
- 1991-11-13 JP JP29693491A patent/JPH05136763A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111475839A (zh) * | 2020-04-06 | 2020-07-31 | 华中科技大学 | 一种用于不可信环境的冗余数据编码方法、存储介质 |
| CN111475839B (zh) * | 2020-04-06 | 2023-04-18 | 华中科技大学 | 一种用于不可信环境的冗余数据编码方法、存储介质 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990204 |