JPH05336180A - 多値変調用符号変換方法 - Google Patents

多値変調用符号変換方法

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JPH05336180A
JPH05336180A JP13701992A JP13701992A JPH05336180A JP H05336180 A JPH05336180 A JP H05336180A JP 13701992 A JP13701992 A JP 13701992A JP 13701992 A JP13701992 A JP 13701992A JP H05336180 A JPH05336180 A JP H05336180A
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JP
Japan
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code
modulation
differential logic
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conversion
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JP13701992A
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English (en)
Inventor
Masao Iida
政雄 飯田
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Oki Electric Industry Co Ltd
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Oki Electric Industry Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 差動論理変換を使用した多値デジタル変復調
方式において、パリテイ監視を可能とし、しかも自然2
進符号より誤り率の劣化の少ない多値デジタル変復調方
式の多値変調用符号変換方法を提供する。 【構成】 デジタル信号入力端子INから入力された所
定の符号X0〜X2を、符号変換回路40で自然2進符
号N0〜N2へ変換した後、そのN0〜N2に対して差
動論理変換回路11で差動論理変換を行う。受信側で
は、差動論理逆変換回路33から出力されるN0〜N2
を、復号変換回路50によってX0〜X2へ変換した
後、デジタル信号出力端子OUTから出力する。このよ
うに、多値デジタル変復調方式の隣接するワード間のハ
ミング距離が1または2であり、その半数が1、残りの
半数が2であるようにして、差動論理変換を行う場合で
も、パリテイ監視を可能として、誤り率の低減を可能と
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、多値のデジタル変復調
を行う変復調方式における多値変調用符号変換方法、特
に、差動論理変換を行う例えば8値以上の変復調方式に
おける符号変換方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、例えば多値化を計ったデジタル無
線方式では、PSK(Phase-shift keying、位相シフト
キーイング)やQAM(quadrature amplitude modulat
ion 、直交振幅変調)等が有効な変復調方式として広く
使用されている。これらの変復調方式では、受信機にお
ける再生搬送波の位相反転によってビット単位のデータ
に不確定性が生じる可能性があり、その不確定性を除去
するために、差動論理の符号変換方法が使用されてい
る。また、通常のデジタル通信方式では、回線の品質監
視のために送信信号の一部に偶数または奇数のパリテイ
ビットを挿入するパリテイ監視方式が使用されている。
図2は、自然2進符号を使用した従来の多値デジタル変
復調方式の送受信機を示す概略の構成ブロック図であ
る。
【0003】この送受信機では、データ部とパリテイ部
とを含むデジタル信号が送信側のデジタル信号入力端子
INに入力されると、差動論理変換回路11で、入力デ
ジタル信号を自然2進数として扱って差動論理変換を行
う。この差動論理変換された信号は、変調器12で変調
された後、送信機13によって伝送路20へ送られる。
伝送路20へ送られた送信信号は、受信側の受信機31
で受信され、その受信信号が復調器32で復調されて差
動論理逆変換回路33へ送られる。差動論理逆変換回路
33では、復調器32から出力されるデジタル信号を自
然2進数として扱って差動論理逆変換を行い、デジタル
信号出力端子OUTへ出力する。
【0004】図3は、グレイ符号を使用した従来の多値
デジタル変復調方式の送受信機を示す概略の構成ブロッ
ク図であり、図2中の要素と共通の要素には共通の符号
が付されている。この送受信機では、送信側のデジタル
信号入力端子INに入力されたデジタル信号におけるグ
レイ符号を、グレイ符号・符号回路14で自然2進符号
へ変換した後、差動論理変換回路11で差動論理変換す
るようになっている。また、受信側では、差動論理逆変
換回路33で逆変換された自然2進符号から、グレイ符
号・復号回路34によってグレイ符号へ逆変換した後、
デジタル信号出力端子OUTへ出力するようになってい
る。
【0005】このグレイ符号から自然2進符号への変換
を行う送信側のグレイ符号・符号回路14の構成例を図
4に示すと共に、自然2進符号からグレイ符号への逆変
換を行う受信側のグレイ符号・復号回路34の構成例を
図5に示す。図4のグレイ符号・符号回路14は、例え
ばグレイ符号G1,G2の排他的論理和を求める2入力
排他的論理和ゲート(以下、EXORゲートという)1
4aと、グレイ符号G0と該EXORゲート14aの出
力の排他的論理和を求める2入力EXORゲート14b
とで、構成され、グレイ符号G0,G1,G2を変換し
て自然2進符号N0,N1,N2を出力するようになっ
ている。
【0006】また、図5のグレイ符号・復号回路34
は、例えば自然2進符号N1,N2の排他的論理和を求
める2入力EXORゲート34aと、自然2進符号N0
と該EXORゲート34aの出力の排他的論理和を求め
る2入力EXORゲート34bとで、構成され、2進符
号N0,N1,N2を逆変換してグレイ符号G0,G
1,G2を出力するようになっている。以下、これらの
グレイ符号と自然2進符号との変換方法を説明する。
【0007】図6は、8相PSK方式の場合の信号位相
の信号点配置P0〜P7を示す図である。次の表1は、
従来における図6の信号点配置P0〜P7に対応する3
ビットのワードG=(G0〜G2),N=(N0〜N
2)の変換方法を示す表である。
【0008】
【表1】 表1のワードGは、互いに隣接する信号に対応するワー
ドのハミング距離が全て1になるように選定したもの
で、グレイ符号配置と呼ばれている。このグレイ符号が
図3中の送信側グレイ符号・符号回路14に与えられる
と、該グレイ符号・符号回路14では、該グレイ符号か
ら次のようにして自然2進符号へ変換する。即ち、3ビ
ットワードをグレイ符号のとき(G2,G1,G0)で
表し、自然2進符号を(N2,N1,N0)で表すと、
図4のグレイ符号・符号回路14では次式(1)に従
い、論理変換を行って自然2進符号N0,N1,N2を
出力する。
【0009】
【数1】 また、図3において、差動論理逆変換回路33から出力
された自然2進符号がグレイ符号・復号回路34へ与え
られると、図5のグレイ符号・復号回路34では、入力
された自然2進符号から次式(2)に従い、論理変換を
行ってグレイ符号に逆変換し、デジタル信号出力端子O
UTへ出力する。
【0010】
【数2】
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成の差動論理の符号変換方法では、例えば伝送路20で
1ビットの誤りが生じると、それに対応して以降2ビッ
トの誤りに伝搬するため、パリテイ監視の精度が劣化す
るとう問題があった。以下、この問題を説明する。
【0012】グレイ符号の場合には、例えば、伝送路2
0で生じた1ビットの誤りが2ビットの誤りとして受信
側再生信号に現れるため、従来からあるパリテイ監視が
適用できないという欠点がある。また、自然2進符号で
は、例えば、ハミング距離が3の場合を生じるので、誤
り率が大きく劣化するという欠点がある。即ち、伝送路
20の誤りは、伝送された符号が隣接位相にある符号に
誤る可能性が高く、この場合には、隣接位相の符号との
ハミング距離に相当する個数の誤りを発生する。1ビッ
トの伝送路20の誤りは、差動論理変換によって2ビッ
ト連続の符号誤りを発生させる。図6に示す信号点配置
P0〜P7における隣接するワード間のハミング距離が
常に1であるグレイは、誤りの発生する2つの符号それ
ぞれにハミング距離1の誤りを発生させて、2つの符号
におけるビット誤りが2ビット誤りとなる。そのため、
グレイ符号では1つの伝送路20の誤りが偶数個のビッ
ト誤りを発生させるので、パリテイ監視を適用すること
ができない。一方、図6の信号点配置P0〜P7におけ
る隣接するワード間のハミング距離に1〜3が存在する
自然2進符号は、誤りを発生する2つの符号にハミング
距離1〜3の誤りを発生させるので、ビット誤りが2〜
6ビットとなる。そのため、奇数個のビット誤りのとき
にはパリテイ監視を行うことができるが、しかし、自然
2進符号は、グレイ符号と比較すると、ビット誤り率が
大きく増加することになる。本発明は、前記従来技術が
持ってた課題として、差動論理変換を使用した多値デジ
タル変復調方式ではパリテイ監視の精度が劣化し、しか
も自然2進符号では誤り率が大きく劣化するという点に
ついて解決した多値デジタル変復調方式における多値変
調用符号変換方法を提供するものである。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するために、差動論理変換の送受信機能を有し、N=
3以上の2N 値の多値デジタル変復調を行う変復調方式
において、多値変調用符号変換方法を次のように構成し
ている。即ち、データビット及びパリテイビットを含む
入力ビット系列の所定ビット数をワードとし、該ワード
の所定ビット数が表す符号を前記多値デジタル変復調の
変調レベルに割り当てる符号構成を採用する。そして、
互いに隣接する前記変調レベルに対応する2つの前記ワ
ード間のハミング距離が1または2であり、かつ2種の
ハミング距離を有する符号数がそれぞれ前記変調レベル
の値の半数になるように符号を構成し、この符号を自然
2進符号に符号変換して該自然2進符号を差動論理変換
するようにしている。
【0014】
【作用】本発明によれは、以上のように多値デジタル変
復調方式における多値変調用符号変換方法を構成したの
で、多値デジタル変復調方式の隣接するワード間のハミ
ング距離が1または2であり、その半数が1、残りの半
数が2であるようにして、差動論理変換を行う場合で
も、1つの伝送路の誤りに対応して奇数個のビット誤り
と偶数個のビット誤りを生じる確率が1/2となり、パ
リテイ監視を可能として誤り率の低減化を図る。従っ
て、前記課題を解決できるのである。
【0015】
【実施例】図1(a),(b),(c)は、本発明の実
施例の多値変調用符号変換方法を説明するための多値デ
ジタル変復調方式を用いた送受信機を示す図である。同
図(a)は送受信機の概略の構成ブロック図、同図
(b)は同図(a)中の符号変換回路40の回路図、及
び同図(c)は同図(a)中の復号変換回路50の回路
図であり、従来の図2及び図3中の要素と共通の要素に
は共通の符号が付されている。
【0016】図1(a)の送受信機では、従来の図3中
のグレイ符号・符号回路14及びグレイ符号・復号回路
34に代えて、送信側の符号変換回路40及び受信側の
復号変換回路50が設けられている。この符号変換回路
40の出力側には、従来と同様に、差動論理変換回路1
1、変調器12、及び送信機13が接続されている。ま
た、受信側の復号変換回路50の入力側には、従来と同
様に、差動論理逆変換回路33、復調器32及び受信機
31が接続されている。
【0017】符号変換回路40は、デジタル信号入力端
子INから入力される所定の符号から自然2進符号への
変換を行う回路である。さらに、復号変換回路50は、
差動論理逆変換回路33から出力される自然2進数から
所定の符号へ逆変換し、デジタル信号出力端子OUTへ
出力する回路である。この符号変換回路40及び復号変
換回路50の構成例が、図1(b),(c)にそれぞれ
示されている。
【0018】図1(b)の符号変換回路40は、例えば
所定の符号X0,X1,X2を自然2進符号N0,N
1,N2へ変換する回路であり、符号X0,X2をその
まま自然2進符号N0,N2の形で出力すると共に、符
号X1とX2の排他的論理和を2入力EXORゲート4
1で求めて自然2進符号N1を出力する回路である。ま
た、図1(c)の復号変換回路50は、自然2進符号N
0,N2をそのまま所定の符号X0,X2として出力す
ると共に、自然2進符号N1とN2の排他的論理和を2
入力EXORゲート51で求め、所定の符号X1を出力
する回路である。次に、図1の送受信機における本実施
例の符号変換方法を説明する。次の表2(A),(B)
は、本発明の実施例の符号構成例を示す表である。
【0019】
【表2】 表2において、P0〜P7は図6に示す8相PSK方式
の信号点配置、X0〜X2は本実施例の符号を表す。こ
の表2では、互いに隣接する信号間に対応するワード間
のハミング距離が1〜2に選定されている。しかも、そ
のハミング距離が1または2の場合は、8通りある隣接
信号の組み合わせのうち、それぞれ4通りずつに選定さ
れている。
【0020】図1において、送信側のデジタル信号入力
端子INから、表2に示す符号X0〜X2が入力される
と、符号変換回路40では、入力された符号X0〜X2
から、次のようにして自然2進符号へ変換する。即ち、
3ビットワードを本実施例による符号のとき(X2,X
1,X0)と表すと、符号変換回路40では、その符号
(X2,X1,X0)から次式(3)に従い、自然2進
符号N0〜N2への変換を行う。
【0021】
【数3】 このようにして変換された自然2進符号N0〜N2は、
差動論理変換回路11で差動論理変換が行われ、変調器
12で変調された後、送信機13によって伝送路20へ
送られる。受信側では、伝送路20からの信号を受信機
31で受信し、その受信信号を復調器32で復調し、さ
らにその復調された信号を差動論理逆変換回路33で自
然2進符号N0〜N2へ逆変換した後、復号変換回路5
0へ送る。復号変換回路50では、差動論理逆変換回路
33から出力される自然2進符号N0〜N2から、次式
(4)に従い、表2の符号X0〜X2への変換を行い、
デジタル信号出力端子OUTへ出力する。
【0022】
【数4】 本実施例では、差動論理変換回路11及び差動論理逆変
換回路33を備えた送受信機に、互いに隣接するレベル
に対応する2つのワード間のそれぞれのハミング距離が
1〜2であり、そのいずれも半数ずつに構成された多値
デジタル変復調方式となる。そして、1つの伝送路20
の誤りに対応して誤る2つの符号にハミング距離1〜2
の誤りを発生させるから、ビット誤りの数が2〜4とな
る。例えば、奇数個3のビット誤りを発生する確率は、
2つの符号のうちの一方のハミング距離1、他方にハミ
ング距離2の誤りを発生させる確率に等しいから、 (4/8)×(4/8)×2=1/2 となる。
【0023】以上のように、本実施例では多値デジタル
変復調方式の隣接するワード間のハミング距離が1また
は2であり、その半数が1、残りの半数は2であるよう
にして、差動論理変換を行う場合でも、1つの伝送路2
0の誤りに対応して、奇数個のビット誤りと偶数個のビ
ット誤りを生じる確率が1/2となり、自然2進符号N
0〜N2と対比してもパリテイ監視の能力を損なうこと
が無い。しかも、誤り率もハミング距離が1〜2に設定
されているため、大きく劣化することがない。なお、本
発明は上記実施例に限定されず、種々の変形が可能であ
る。例えば、図7は16相PSK方式の信号点配置P0
〜P15を示す図である。このような16相PSK方式
に上記実施例の方法を適用した場合の他の符号構成例を
次の表3に示す。
【0024】
【表3】 このような符号構成を適用した場合であっても、上記実
施例と同様の作用、効果が得られる。また、図1(a)
の送受信機の全体構成を他の回路構成に変更したり、あ
るいはその符号変換回路40及び復号変換回路50を図
1(b),(c)以外の回路で構成する等、種々の変形
が可能である。
【0025】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、多値デジタル変復調方式の隣接るワード間のハミ
ング距離が1または2であり、その半数が1、残りの半
数が2であるようにして、差動論理変換を行う場合で
も、1つの伝送路の誤りに対応して、奇数個のビット誤
りと偶数個のビット誤りを生じる確率が1/2となり、
自然2進符号と対比してもパリテイ監視の能力を損なう
ことが無く、その上、誤り率もハミング距離が1〜2に
設定されているため、大きく劣化することもない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の多値変調用符号変換方法を説
明するための多値デジタル変復調方式を採用した送受信
機を示す図である。
【図2】自然2進符号を使用した従来の多値デジタル変
復調方式を採用した送受信機の概略の構成ブロック図で
ある。
【図3】グレイ符号を使用した従来の多値デジタル変復
調方式を採用した送受信機の概略の構成ブロック図であ
る。
【図4】図3中のグレイ符号・符号回路の回路図であ
る。
【図5】図3中のグレイ符号・復号回路の回路図であ
る。
【図6】8相PSK方式の信号点配置を示す図である。
【図7】16相PSK方式の信号点配置を示す図であ
る。
【符号の説明】
11 差動論理変換回路 12 変調器 13 送信機 20 伝送路 31 受信機 32 復調器 33 差動論理逆変換回路 40 符号変換回路 50 復号変換回路 IN デジタル信号入力端子 OUT デジタル信号出力端子

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 差動論理変換の送受信機能を有し、N=
    3以上の2N 値の多値デジタル変復調を行う変復調方式
    において、 データビット及びパリテイビットを含む入力ビット系列
    の所定ビット数をワードとし、該ワードの所定ビット数
    が表す符号を前記多値デジタル変復調の変調レベルに割
    り当てる符号構成であって、 互いに隣接する前記変調レベルに対応する2つの前記ワ
    ード間のハミング距離が1または2であり、かつ2種の
    ハミング距離を有する符号数がそれぞれ前記変調レベル
    の値の半数になるように符号を構成し、 前記構成した符号を自然2進符号に符号変換して該自然
    2進符号を差動論理変換することを特徴とする多値変調
    用符号変換方法。
JP13701992A 1992-05-28 1992-05-28 多値変調用符号変換方法 Withdrawn JPH05336180A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006115243A (ja) * 2004-10-15 2006-04-27 National Institute Of Information & Communication Technology 送信機、受信機、送信方法、受信方法、通信システムおよび送受信方法

Cited By (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006115243A (ja) * 2004-10-15 2006-04-27 National Institute Of Information & Communication Technology 送信機、受信機、送信方法、受信方法、通信システムおよび送受信方法

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Effective date: 19990803