JPH06209306A - 部分応答チャネル前符号化装置およびその方法 - Google Patents
部分応答チャネル前符号化装置およびその方法Info
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- H04L25/497—Transmitting circuits; Receiving circuits using code conversion at the transmitter; using predistortion; using insertion of idle bits for obtaining a desired frequency spectrum; using three or more amplitude levels ; Baseband coding techniques specific to data transmission systems by correlative coding, e.g. partial response coding or echo modulation coding transmitters and receivers for partial response systems
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- H04L27/3416—Modifications of the signal space to increase the efficiency of transmission, e.g. reduction of the bit error rate, bandwidth, or average power in which the information is carried by both the individual signal points and the subset to which the individual points belong, e.g. using coset coding, lattice coding, or related schemes
- H04L27/3427—Modifications of the signal space to increase the efficiency of transmission, e.g. reduction of the bit error rate, bandwidth, or average power in which the information is carried by both the individual signal points and the subset to which the individual points belong, e.g. using coset coding, lattice coding, or related schemes in which the constellation is the n - fold Cartesian product of a single underlying two-dimensional constellation
- H04L27/3438—Modifications of the signal space to increase the efficiency of transmission, e.g. reduction of the bit error rate, bandwidth, or average power in which the information is carried by both the individual signal points and the subset to which the individual points belong, e.g. using coset coding, lattice coding, or related schemes in which the constellation is the n - fold Cartesian product of a single underlying two-dimensional constellation using an underlying generalised cross constellation
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 様々な送信コンステレーション（信号点配
置）の使用が可能な前符号化技術を用いてデジタル・デ
ータを部分応答チャネルで送る。 【構成】 一定の基準を満たす所定の基本信号点配置
（図５）から一連の信号点を選ぶ。a)現在の信号期間に
関係付けられた入力ビットの関数として基本信号点配置
から信号点を選び（9511において）、さらにb)このよう
にして選ばれた信号点をフィードバック信号（9513）と
結合する（9514）ことによって、現在の信号期間に対し
ていわゆる結合信号点を生成する。フィードバック信号
は、以前の信号期間に対して展開した結合信号点の関数
であり、この関数は部分応答チャネルの特性によって決
まる。次に、（19により）結合信号点を表す送信信号を
与える。これらのステップは、実施例により、集積化し
た前符号器／信号点配置・マッパー（951）を用いて明
示的に行うものと、テーブルの参照（図１３）を用いて
暗黙のうちに行うものとがある。
置）の使用が可能な前符号化技術を用いてデジタル・デ
ータを部分応答チャネルで送る。 【構成】 一定の基準を満たす所定の基本信号点配置
（図５）から一連の信号点を選ぶ。a)現在の信号期間に
関係付けられた入力ビットの関数として基本信号点配置
から信号点を選び（9511において）、さらにb)このよう
にして選ばれた信号点をフィードバック信号（9513）と
結合する（9514）ことによって、現在の信号期間に対し
ていわゆる結合信号点を生成する。フィードバック信号
は、以前の信号期間に対して展開した結合信号点の関数
であり、この関数は部分応答チャネルの特性によって決
まる。次に、（19により）結合信号点を表す送信信号を
与える。これらのステップは、実施例により、集積化し
た前符号器／信号点配置・マッパー（951）を用いて明
示的に行うものと、テーブルの参照（図１３）を用いて
暗黙のうちに行うものとがある。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、デジタル・データの伝
送に関し、さらに詳細には、部分応答チャネル、即ち記
号間の干渉を導入するチャネルによるデジタル・データ
の伝送に関する。
送に関し、さらに詳細には、部分応答チャネル、即ち記
号間の干渉を導入するチャネルによるデジタル・データ
の伝送に関する。
【０００２】
【従来の技術】部分応答チャネルでデータを送る問題が
多くのビジネス状況で発生する。これらの状況には、標
準テレビ信号（ＮＴＳＣテレビ信号）に割り当てられた
既存の周波数帯域における高品位テレビ（ＨＤＴＶ）信
号の伝送が含まれる。この問題は、ＮＴＳＣ方式の伝送
には使用されていないためにＨＤＴＶの伝送の候補であ
るチャネルが比較的近い地域でもＮＴＳＣ方式の伝送に
使用されている場合に、特に発生する。例えば、テレビ
の第３チャネルは、ニュー・ヨーク市の市街地域では現
在使用されていないが、フィラデルフィアおよびハート
フォードの両都市では使用されている。このように近接
している結果、第３チャネルをニュー・ヨーク市でＨＤ
ＴＶに使用することになると、そのＨＤＴＶ信号は、ニ
ュー・ヨーク市のＨＤＴＶ視聴者のためのフィラデルフ
ィアまたはハートフォードからの第３チャネルのＮＴＳ
Ｃ信号によって妨害されることがある。逆に、ＮＴＳＣ
信号がＨＤＴＶ信号によって妨害されることもある。こ
のような妨害を「共通チャネル干渉」と称する。
多くのビジネス状況で発生する。これらの状況には、標
準テレビ信号（ＮＴＳＣテレビ信号）に割り当てられた
既存の周波数帯域における高品位テレビ（ＨＤＴＶ）信
号の伝送が含まれる。この問題は、ＮＴＳＣ方式の伝送
には使用されていないためにＨＤＴＶの伝送の候補であ
るチャネルが比較的近い地域でもＮＴＳＣ方式の伝送に
使用されている場合に、特に発生する。例えば、テレビ
の第３チャネルは、ニュー・ヨーク市の市街地域では現
在使用されていないが、フィラデルフィアおよびハート
フォードの両都市では使用されている。このように近接
している結果、第３チャネルをニュー・ヨーク市でＨＤ
ＴＶに使用することになると、そのＨＤＴＶ信号は、ニ
ュー・ヨーク市のＨＤＴＶ視聴者のためのフィラデルフ
ィアまたはハートフォードからの第３チャネルのＮＴＳ
Ｃ信号によって妨害されることがある。逆に、ＮＴＳＣ
信号がＨＤＴＶ信号によって妨害されることもある。こ
のような妨害を「共通チャネル干渉」と称する。
【０００３】ＨＤＴＶ規格（現在も検討中）において十
分に低い送信電力水準を指定することにより、ＨＤＴＶ
信号からＮＴＳＣ信号への共通チャネル干渉を満足に処
理できると考えられてきた。さらに、ＮＴＳＣ信号から
ＨＤＴＶ信号への共通チャネル干渉を扱うために、周波
数スペクトルの特定の位置にエネルギーが集中すること
によってＮＴＳＣ信号が特徴付けられるという事実に頼
ることが提案された。このようにして、それらの周波数
位置がゼロとなる櫛型フィルタをＨＤＴＶ受信機を備え
ることにより、干渉するＮＴＳＣ信号のかなりの部分を
除去してＨＤＴＶ信号の劣化を最小限にすることが提案
された。
分に低い送信電力水準を指定することにより、ＨＤＴＶ
信号からＮＴＳＣ信号への共通チャネル干渉を満足に処
理できると考えられてきた。さらに、ＮＴＳＣ信号から
ＨＤＴＶ信号への共通チャネル干渉を扱うために、周波
数スペクトルの特定の位置にエネルギーが集中すること
によってＮＴＳＣ信号が特徴付けられるという事実に頼
ることが提案された。このようにして、それらの周波数
位置がゼロとなる櫛型フィルタをＨＤＴＶ受信機を備え
ることにより、干渉するＮＴＳＣ信号のかなりの部分を
除去してＨＤＴＶ信号の劣化を最小限にすることが提案
された。
【０００４】空中を経るＴＶチャネルと櫛型フィルタと
の組み合わせによって、櫛型フィルタがいわゆる「強制
的な」または人工的な記号間干渉（ＩＳＩ：intersymbo
l interference）を受信信号に生成するので、部分応答
チャネルが形成される。（ここでは、「チャネル」とい
う用語を用いて、単に空中を介する放送チャネルを意味
することもあれば、その放送チャネルと受信機の種々の
構成要素との組み合わせを意味する場合もあるが、何れ
も場合も文脈から明かである。）このようなＩＳＩであ
れば、受信機の判断帰還等価器（ＤＦＥ：decision fee
dback equalizer）を使用することによって処理するこ
とができる。しかしながら、ＤＦＥのエラー伝播特性の
ため、強制的なＩＳＩの処理のために望ましいとは言い
難い解がこれに与えられる。したがって、代わりに、強
制的なＩＳＩを予測してこれを補償するようにＨＤＴＶ
送信機に前符号器を備え、結果的に受信信号が強制的な
ＩＳＩの影響を受けないようにすることが提案された。
このような典型的な初期の前符号化技術が、「通信に関
するＩＥＥＥ会報」ＣＯＭ２３巻、第９号（１９７５年
９月）p.921-p.934のＰ．カバル（Kabal）およびＳ．パ
スパシー（Pasupathy）による「部分応答信号方式（Par
tial-Response Signaling）」に開示されている。
の組み合わせによって、櫛型フィルタがいわゆる「強制
的な」または人工的な記号間干渉（ＩＳＩ：intersymbo
l interference）を受信信号に生成するので、部分応答
チャネルが形成される。（ここでは、「チャネル」とい
う用語を用いて、単に空中を介する放送チャネルを意味
することもあれば、その放送チャネルと受信機の種々の
構成要素との組み合わせを意味する場合もあるが、何れ
も場合も文脈から明かである。）このようなＩＳＩであ
れば、受信機の判断帰還等価器（ＤＦＥ：decision fee
dback equalizer）を使用することによって処理するこ
とができる。しかしながら、ＤＦＥのエラー伝播特性の
ため、強制的なＩＳＩの処理のために望ましいとは言い
難い解がこれに与えられる。したがって、代わりに、強
制的なＩＳＩを予測してこれを補償するようにＨＤＴＶ
送信機に前符号器を備え、結果的に受信信号が強制的な
ＩＳＩの影響を受けないようにすることが提案された。
このような典型的な初期の前符号化技術が、「通信に関
するＩＥＥＥ会報」ＣＯＭ２３巻、第９号（１９７５年
９月）p.921-p.934のＰ．カバル（Kabal）およびＳ．パ
スパシー（Pasupathy）による「部分応答信号方式（Par
tial-Response Signaling）」に開示されている。
【０００５】そのような有望な前符号化技術には２つの
重要な点がある。１つは、送信信号点配置の記号の数が
前符号器の異なる入力ビット・パタンの数とほぼ同じで
あるように、その符号化技術を実施しなければならない
ことである。強制的なＩＳＩはトムリンソン（Tomlinso
n）フィルタを基本とする前符号器を用いて処理するこ
とも可能であるが、そのような前符号器は、一般に、こ
の必要条件（これは、送信電力の制限および受信機の等
価器の複雑度に関する考慮から発生する）を満たさな
い。有望な前符号化技術のもう一つの要点は、送信され
る情報ビットが櫛状に濾過された信号のそれぞれの信号
点から他の信号点の値とは無関係に復元することができ
ることである。この条件は、受信機におけるエラー伝播
を回避したいという要望から発生する。
重要な点がある。１つは、送信信号点配置の記号の数が
前符号器の異なる入力ビット・パタンの数とほぼ同じで
あるように、その符号化技術を実施しなければならない
ことである。強制的なＩＳＩはトムリンソン（Tomlinso
n）フィルタを基本とする前符号器を用いて処理するこ
とも可能であるが、そのような前符号器は、一般に、こ
の必要条件（これは、送信電力の制限および受信機の等
価器の複雑度に関する考慮から発生する）を満たさな
い。有望な前符号化技術のもう一つの要点は、送信され
る情報ビットが櫛状に濾過された信号のそれぞれの信号
点から他の信号点の値とは無関係に復元することができ
ることである。この条件は、受信機におけるエラー伝播
を回避したいという要望から発生する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の技術は、この点
までは、前符号器に関する必要条件を満たすことができ
たが、これは前符号器に予定されたＨＤＴＶコンステレ
ーション（信号点配置）を本質的に２種類の信号点配置
に制限することにより可能である。１つめの種類は、Ｍ
配列のパルス振幅変調（Ｍは２の整数乗）---Ｍ-ＰＡＭ
として周知の一次元信号方式---である。もう１つの種
類は、Ｍ2配列の直交振幅変調（この場合も、Ｍは２の
整数乗）---Ｍ2-ＱＡＭとして周知の二次元信号方式---
である。このような制限は多くの問題をはらむ。信号点
配置・タイプのより広い配列から選択する柔軟性のある
方が、例えば、ａ）ビット・レートと信号点配置の大き
さとの間でよく調和させること、およびｂ）ピークと平
均の電力比のようなシステム設計上の考慮事項を与え、
それらの間で妥協点を見いだすことができるという点に
おいて、都合がよい。さらに、明らかになったことは、
信号点配置の広い配列から柔軟に選択できることによ
り、部分応答チャネルの前符号化を用いるシステムに、
受信されたＨＤＴＶ（またはその他の）信号の品質が送
信機からの距離の関数として穏やかに劣化するような多
重化技術を容易に取り入れることができる。
までは、前符号器に関する必要条件を満たすことができ
たが、これは前符号器に予定されたＨＤＴＶコンステレ
ーション（信号点配置）を本質的に２種類の信号点配置
に制限することにより可能である。１つめの種類は、Ｍ
配列のパルス振幅変調（Ｍは２の整数乗）---Ｍ-ＰＡＭ
として周知の一次元信号方式---である。もう１つの種
類は、Ｍ2配列の直交振幅変調（この場合も、Ｍは２の
整数乗）---Ｍ2-ＱＡＭとして周知の二次元信号方式---
である。このような制限は多くの問題をはらむ。信号点
配置・タイプのより広い配列から選択する柔軟性のある
方が、例えば、ａ）ビット・レートと信号点配置の大き
さとの間でよく調和させること、およびｂ）ピークと平
均の電力比のようなシステム設計上の考慮事項を与え、
それらの間で妥協点を見いだすことができるという点に
おいて、都合がよい。さらに、明らかになったことは、
信号点配置の広い配列から柔軟に選択できることによ
り、部分応答チャネルの前符号化を用いるシステムに、
受信されたＨＤＴＶ（またはその他の）信号の品質が送
信機からの距離の関数として穏やかに劣化するような多
重化技術を容易に取り入れることができる。
【０００７】従来の技術の部分応答チャネル前符号化技
術のもう１つの制限は、極めて単純な伝達特性を持つ櫛
型フィルタ以外とは容易に使用できないことであり、こ
れは、用途が実際にさらに複雑な特性を必要とする場合
には潜在的な欠点となる。
術のもう１つの制限は、極めて単純な伝達特性を持つ櫛
型フィルタ以外とは容易に使用できないことであり、こ
れは、用途が実際にさらに複雑な特性を必要とする場合
には潜在的な欠点となる。
【０００８】したがって、発明が解決しようとする課題
は、以上およびその他の問題点を克服し、様々な送信信
号点配置の使用が可能な前符号化技術を用いてデジタル
・データを部分応答チャネルで送ることである。
は、以上およびその他の問題点を克服し、様々な送信信
号点配置の使用が可能な前符号化技術を用いてデジタル
・データを部分応答チャネルで送ることである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の１つの特徴は、
所定の基本コンステレーション（信号点配置）から一連
の信号点が選択されることである。好ましい実施例にお
いては、基本信号点配置は、２つの基準によって特徴付
けられる。１つの基準は、信号点配置の信号点が原点に
ある点を有する根底にある格子の点であるということで
ある。もう１つの基準は、その根底にある格子が基本信
号点配置を重複しないように平行移動したもの（以降、
「非重複トランスレート」と称する）の集合の結合体と
して形成できることである。ここでは、このようなトラ
ンスレートの集合を基本信号点配置の最小限非重複格子
トランスレートと称し、（基本信号点配置自体を含む）
これらのトランスレートの対応する信号点を互いの最小
限非重複格子トランスレートと言う。
所定の基本コンステレーション（信号点配置）から一連
の信号点が選択されることである。好ましい実施例にお
いては、基本信号点配置は、２つの基準によって特徴付
けられる。１つの基準は、信号点配置の信号点が原点に
ある点を有する根底にある格子の点であるということで
ある。もう１つの基準は、その根底にある格子が基本信
号点配置を重複しないように平行移動したもの（以降、
「非重複トランスレート」と称する）の集合の結合体と
して形成できることである。ここでは、このようなトラ
ンスレートの集合を基本信号点配置の最小限非重複格子
トランスレートと称し、（基本信号点配置自体を含む）
これらのトランスレートの対応する信号点を互いの最小
限非重複格子トランスレートと言う。
【００１０】このような基本信号点配置が与えられる
と、現在の記号間隔に対し、いわゆる結合信号点が、
ａ）現在の記号間隔に関係付けられた入力ビットの関数
として基本信号点配置から信号点を選択し、ｂ）このよ
うにして選択された信号点を前の記号間隔に対して生成
された１つ以上の結合（された）信号点の関数である帰
還信号と結合させることによって、生成される。この関
数は、部分応答チャネルの特性によって決定される。こ
こで、結合信号点を表す送信点が与えられる。この関数
および基本信号点配置は、各結合信号点が、ａ）基本信
号点配置またはｂ）基本信号点配置の最小限非重複格子
トランスレートの何れかの信号点となるようなものであ
る。しかし、送信信号において、互いの最小限非重複格
子トランスレートであるすべての結合信号点が、同様に
表される。
と、現在の記号間隔に対し、いわゆる結合信号点が、
ａ）現在の記号間隔に関係付けられた入力ビットの関数
として基本信号点配置から信号点を選択し、ｂ）このよ
うにして選択された信号点を前の記号間隔に対して生成
された１つ以上の結合（された）信号点の関数である帰
還信号と結合させることによって、生成される。この関
数は、部分応答チャネルの特性によって決定される。こ
こで、結合信号点を表す送信点が与えられる。この関数
および基本信号点配置は、各結合信号点が、ａ）基本信
号点配置またはｂ）基本信号点配置の最小限非重複格子
トランスレートの何れかの信号点となるようなものであ
る。しかし、送信信号において、互いの最小限非重複格
子トランスレートであるすべての結合信号点が、同様に
表される。
【００１１】実施に際しては、送信信号が、送信信号点
配置の特定の記号によって各結合信号点を表すことが好
ましく、そのような実施例において、少なくとも１つの
共通の前符号器入力ビットによって、現在送信される記
号の少なくとも２つの座標が一緒に選択されることが本
発明のもう１つの特徴である。つまり、前符号器の入力
ビットを２つの別個の「軌道」（これは、従来の技術の
特徴であったが）に分離し、それらを個別に前符号化し
て送信記号の座標を個別に特定することは不可能であ
る。
配置の特定の記号によって各結合信号点を表すことが好
ましく、そのような実施例において、少なくとも１つの
共通の前符号器入力ビットによって、現在送信される記
号の少なくとも２つの座標が一緒に選択されることが本
発明のもう１つの特徴である。つまり、前符号器の入力
ビットを２つの別個の「軌道」（これは、従来の技術の
特徴であったが）に分離し、それらを個別に前符号化し
て送信記号の座標を個別に特定することは不可能であ
る。
【００１２】本発明のもう１つの特徴は、従来の技術で
は部分応答チャネルの前符号化を行う方法を教え得なか
ったチャネル特性に対しても部分応答チャネルの前符号
化を実行することができることである。
は部分応答チャネルの前符号化を行う方法を教え得なか
ったチャネル特性に対しても部分応答チャネルの前符号
化を実行することができることである。
【００１３】本発明のもう１つの特徴は、その背景にお
いて従来の技術によって用いられるもの以外の送信信号
点配置を用いて部分応答チャネル前符号化を実行できる
ことである。このように、Ｍを２の整数上としたときに
Ｍ-ＰＡＭまたはＭ2−ＰＡＭの信号点配置以外の信号点
配置を用いて部分応答チャネル前符号化を実施すること
が本発明の特徴である。
いて従来の技術によって用いられるもの以外の送信信号
点配置を用いて部分応答チャネル前符号化を実行できる
ことである。このように、Ｍを２の整数上としたときに
Ｍ-ＰＡＭまたはＭ2−ＰＡＭの信号点配置以外の信号点
配置を用いて部分応答チャネル前符号化を実施すること
が本発明の特徴である。
【００１４】本発明によって達成される多くの目標は、
既にふれた（さらに詳細に後述する）ような従来の技術
のトウリンソン・フィルタを基にした前符号器を用いて
も実現することができる。本発明と同様に、そのような
前符号器は、前述の共通選択性---広範囲にわたるチャ
ネル特性および信号点配置の種類に関して作用する能力
---を示す点において、他の周知の前符号化方式より優
れたものとして区別することができる。しかしながら、
やはり既に述べたように、そのような前符号器は、前符
号器の入力における二進入力ワードの値の数が送信信号
点配置の記号数にほぼ等しいという必要条件（これは、
本発明および他の従来の技術によって達成される）は満
たさない。
既にふれた（さらに詳細に後述する）ような従来の技術
のトウリンソン・フィルタを基にした前符号器を用いて
も実現することができる。本発明と同様に、そのような
前符号器は、前述の共通選択性---広範囲にわたるチャ
ネル特性および信号点配置の種類に関して作用する能力
---を示す点において、他の周知の前符号化方式より優
れたものとして区別することができる。しかしながら、
やはり既に述べたように、そのような前符号器は、前符
号器の入力における二進入力ワードの値の数が送信信号
点配置の記号数にほぼ等しいという必要条件（これは、
本発明および他の従来の技術によって達成される）は満
たさない。
【００１５】
【実施例】図１に示したＨＤＴＶシステムにおいて、Ｈ
ＤＴＶ信号源１１により、ＨＤＴＶ信号の形式で二進入
力データを発生させる。信号源１１には、例えば、始め
て生成されたアナログ・テレビ・信号をデジタル形式に
変換し、かつその信号を種々の周知の技法の何れかを用
いて圧縮するテレビ信号源符号器も含まれる。次に、そ
の結果得られる信号を放送用の送信機に加える。これに
は、チャネル符号器１２が含まれる。チャネル符号器１
２は、先方での誤り訂正の基準を与えるために受信信号
に冗長ビットを追加する。このため、符号器１２は、リ
ード=ソロモンまたはその他の代表的な誤り訂正符号、
符号化変調、またはこれらの組み合わせを実施する。ま
た、符号器１２には、送信機自体の内部の種々の要素、
ＴＶチャネル、および（または）受信機内部の種々の要
素などの発生源から起こる突発性の雑音がある中で全体
的なシステムの性能を高めるように符号化ビットを周知
の要領で整理し直すインタリーバが含まれることがあ
る。特に、受信機の要素には、後述の櫛型フィルタおよ
び（または）適応等価器も含まれることがある。
ＤＴＶ信号源１１により、ＨＤＴＶ信号の形式で二進入
力データを発生させる。信号源１１には、例えば、始め
て生成されたアナログ・テレビ・信号をデジタル形式に
変換し、かつその信号を種々の周知の技法の何れかを用
いて圧縮するテレビ信号源符号器も含まれる。次に、そ
の結果得られる信号を放送用の送信機に加える。これに
は、チャネル符号器１２が含まれる。チャネル符号器１
２は、先方での誤り訂正の基準を与えるために受信信号
に冗長ビットを追加する。このため、符号器１２は、リ
ード=ソロモンまたはその他の代表的な誤り訂正符号、
符号化変調、またはこれらの組み合わせを実施する。ま
た、符号器１２には、送信機自体の内部の種々の要素、
ＴＶチャネル、および（または）受信機内部の種々の要
素などの発生源から起こる突発性の雑音がある中で全体
的なシステムの性能を高めるように符号化ビットを周知
の要領で整理し直すインタリーバが含まれることがあ
る。特に、受信機の要素には、後述の櫛型フィルタおよ
び（または）適応等価器も含まれることがある。
【００１６】具体的には、信号源１１は、Ｔ秒の信号期
間につきｑビットをチャネル符号器１２に渡し、後者
は、信号期間あたりｍビット（ｍ＞ｑ）を導線１３上に
出力する。そして、これらのビット（本明細書では、
「現在の入力ビット」と称する）は、前符号器１４に加
えられる。（ｍ個の現在の入力ビットの各グループは、
前符号器１４に印加されるデータの部分集合を構成し、
さらに二進データ・ワードとも考えられる。）前符号器
１４の機能は、受信機によって導入される強制的な記号
間干渉（ＩＳＩ）が補償されるように現在の入力ビット
を処理することである。つまり、強制的なＩＳＩの影響
を打ち消すことである。前符号器１４の出力も信号期間
あたりｍ個のビットからなる。これらのビットを信号点
配置・マッパー１７に加えると、マッパー１７は、導線
１５上のｍビットに対し、所定の送信信号点配置から異
なる送信記号を導線１８上に出力する。種々の可能な信
号点配置を本明細書の種々の図面に示したが、これらを
以下においてさらに十分説明する。次に、導線１８上の
記号は、ＴＶ変調器１９によってＴＶの放送チャネル２
０へと変調する。
間につきｑビットをチャネル符号器１２に渡し、後者
は、信号期間あたりｍビット（ｍ＞ｑ）を導線１３上に
出力する。そして、これらのビット（本明細書では、
「現在の入力ビット」と称する）は、前符号器１４に加
えられる。（ｍ個の現在の入力ビットの各グループは、
前符号器１４に印加されるデータの部分集合を構成し、
さらに二進データ・ワードとも考えられる。）前符号器
１４の機能は、受信機によって導入される強制的な記号
間干渉（ＩＳＩ）が補償されるように現在の入力ビット
を処理することである。つまり、強制的なＩＳＩの影響
を打ち消すことである。前符号器１４の出力も信号期間
あたりｍ個のビットからなる。これらのビットを信号点
配置・マッパー１７に加えると、マッパー１７は、導線
１５上のｍビットに対し、所定の送信信号点配置から異
なる送信記号を導線１８上に出力する。種々の可能な信
号点配置を本明細書の種々の図面に示したが、これらを
以下においてさらに十分説明する。次に、導線１８上の
記号は、ＴＶ変調器１９によってＴＶの放送チャネル２
０へと変調する。
【００１７】受信機において、変調信号がＴＶ復調器３
１に印加されると、導線３２上に標本化されたテレビ信
号が与えられる。復調器３１は、変調形式および櫛型フ
ィルタの特性によって、信号をわざわざ基本帯域までは
復調せずに、ある中間周波数に復調することもある。し
たがって、（明確には示していないが）基本帯域への最
終的な復調が、受信機内部で例えば適応等価器３５の後
で引き続き実行される。この信号は、例えば比較的接近
したＮＴＳＣ放送送信機によって同じＴＶチャネルで放
送されたＮＴＳＣ信号があると、これによって汚染され
ている。ＮＴＳＣ信号のエネルギーの主な部分は、輝
度、色差、および音声の搬送波を中心とする３つの比較
的狭い周波数帯域に集中している。このように、ＮＴＳ
Ｃ信号によって生成された共通チャネルの干渉は、これ
と同じエネルギー分布を持つので、前記の３つの周波数
において伝達特性がゼロであるため損失を与えるような
櫛型フィルタによって除去することができる。このため
に、復調器３１の出力をそのような櫛型フィルタに加え
る。
１に印加されると、導線３２上に標本化されたテレビ信
号が与えられる。復調器３１は、変調形式および櫛型フ
ィルタの特性によって、信号をわざわざ基本帯域までは
復調せずに、ある中間周波数に復調することもある。し
たがって、（明確には示していないが）基本帯域への最
終的な復調が、受信機内部で例えば適応等価器３５の後
で引き続き実行される。この信号は、例えば比較的接近
したＮＴＳＣ放送送信機によって同じＴＶチャネルで放
送されたＮＴＳＣ信号があると、これによって汚染され
ている。ＮＴＳＣ信号のエネルギーの主な部分は、輝
度、色差、および音声の搬送波を中心とする３つの比較
的狭い周波数帯域に集中している。このように、ＮＴＳ
Ｃ信号によって生成された共通チャネルの干渉は、これ
と同じエネルギー分布を持つので、前記の３つの周波数
において伝達特性がゼロであるため損失を与えるような
櫛型フィルタによって除去することができる。このため
に、復調器３１の出力をそのような櫛型フィルタに加え
る。
【００１８】また、受信信号は、例えば建物、地形から
の反射およびその他の多重経路歪を生成する現象によっ
て発生するゴーストを含む記号間干渉によっても汚染さ
れる。この汚染を補償するために、適応等価器３５は、
導線３４状に現れる櫛型フィルタの出力を受信して処理
する。適応等価器３５は、その機能を果たす上でその等
価器が用いる信号信号点配置が基の送信信号点配置では
なく、後述のいわば拡張された受信機用信号点配置であ
る点を除いて、種々の周知の技術を用いて設計される。
次に、等価器の出力は、チャネル復号器３７に渡され、
そこで、送信機におけるチャネル符号器１２によって行
われる動作とは逆の動作が行われる。そして、結果的
に、信号期間あたりｑビットがＨＤＴＶ表示器３９に加
えられ、ＨＤＴＶ信号が視聴者に提供される。
の反射およびその他の多重経路歪を生成する現象によっ
て発生するゴーストを含む記号間干渉によっても汚染さ
れる。この汚染を補償するために、適応等価器３５は、
導線３４状に現れる櫛型フィルタの出力を受信して処理
する。適応等価器３５は、その機能を果たす上でその等
価器が用いる信号信号点配置が基の送信信号点配置では
なく、後述のいわば拡張された受信機用信号点配置であ
る点を除いて、種々の周知の技術を用いて設計される。
次に、等価器の出力は、チャネル復号器３７に渡され、
そこで、送信機におけるチャネル符号器１２によって行
われる動作とは逆の動作が行われる。そして、結果的
に、信号期間あたりｑビットがＨＤＴＶ表示器３９に加
えられ、ＨＤＴＶ信号が視聴者に提供される。
【００１９】具体的には、櫛型フィルタ３３は、（１−
Ｄーk）特性を有するが、これは、このフィルタがｋ信号
期間---即ちｋＴ秒---前に導線３２に現れた標本を導線
３２上の各標本から引くことを意味する。例えば、ｋ＝
１２である。この動作の結果、櫛型フィルタ３３は、Ｎ
ＴＳＣ干渉のかなりの部分を希望どおり除去するだけで
なく、いわゆる「強制的な」または人為的な記号間干渉
（ＩＳＩ）を都合よく導入するが、これは、再び後述す
る受信機における拡張された信号信号点配置の出現によ
って明かである。理論上では、受信機における判断帰還
等価器（ＤＦＥ）の使用によって、この強制的なＩＳＩ
を処理することができ、この等価器が、実際に元の送信
信号点配置を復元する。しかしながら、これとは引換
に、ＤＦＥのエラー伝播特性のために、好ましいとは言
い難い解が与えられる。
Ｄーk）特性を有するが、これは、このフィルタがｋ信号
期間---即ちｋＴ秒---前に導線３２に現れた標本を導線
３２上の各標本から引くことを意味する。例えば、ｋ＝
１２である。この動作の結果、櫛型フィルタ３３は、Ｎ
ＴＳＣ干渉のかなりの部分を希望どおり除去するだけで
なく、いわゆる「強制的な」または人為的な記号間干渉
（ＩＳＩ）を都合よく導入するが、これは、再び後述す
る受信機における拡張された信号信号点配置の出現によ
って明かである。理論上では、受信機における判断帰還
等価器（ＤＦＥ）の使用によって、この強制的なＩＳＩ
を処理することができ、この等価器が、実際に元の送信
信号点配置を復元する。しかしながら、これとは引換
に、ＤＦＥのエラー伝播特性のために、好ましいとは言
い難い解が与えられる。
【００２０】当分野において周知のとおり、前符号器１
４を使用した方が、望ましい解が与えられる。具体的に
は、前符号器が、強制的なＩＳＩを予測してこれを補償
するので、結果的に、導線３４上の信号は強制的なＩＳ
Ｉの影響を受けない。
４を使用した方が、望ましい解が与えられる。具体的に
は、前符号器が、強制的なＩＳＩを予測してこれを補償
するので、結果的に、導線３４上の信号は強制的なＩＳ
Ｉの影響を受けない。
【００２１】これを理解するために、ｍ＝２であり、か
つ信号点配置・マッパー１７によって実施される信号点
配置が図２に示した信号点配置であるような第１の例を
考察する。この信号点配置は、部分応答チャネル前符号
化との関連において従来の技術で使用される第１の種類
の信号点配置の実例である。この種類は、Ｍ配列のパル
ス振幅変調---Ｍを２の整数乗とした場合にＭ-ＰＡＭと
して知られる一次元信号方式である。さらに具体的に
は、図２の信号点配置は、４-ＰＡＭ信号点配置であ
る。導線１５に現れるｍ＝２ビットの値の４つの可能な
組み合わせの各々が、図のように信号点配置の記号の１
つひとつに関係付けられる。信号点配置の記号の座標
は、連続した奇数の整数である。このように、ビット・
パタン００、０１、１０、および１１でラベルを付した
記号の座標は、それぞれ−３、−１、１、および３であ
る。ビットの各対が導線１５に現れると、それに関係付
けられた記号が、信号点配置・マッパー１７によってＴ
Ｖ変調器に出力される。
つ信号点配置・マッパー１７によって実施される信号点
配置が図２に示した信号点配置であるような第１の例を
考察する。この信号点配置は、部分応答チャネル前符号
化との関連において従来の技術で使用される第１の種類
の信号点配置の実例である。この種類は、Ｍ配列のパル
ス振幅変調---Ｍを２の整数乗とした場合にＭ-ＰＡＭと
して知られる一次元信号方式である。さらに具体的に
は、図２の信号点配置は、４-ＰＡＭ信号点配置であ
る。導線１５に現れるｍ＝２ビットの値の４つの可能な
組み合わせの各々が、図のように信号点配置の記号の１
つひとつに関係付けられる。信号点配置の記号の座標
は、連続した奇数の整数である。このように、ビット・
パタン００、０１、１０、および１１でラベルを付した
記号の座標は、それぞれ−３、−１、１、および３であ
る。ビットの各対が導線１５に現れると、それに関係付
けられた記号が、信号点配置・マッパー１７によってＴ
Ｖ変調器に出力される。
【００２２】さらに、櫛型フィルタ３３が適応等価器３
５によって出力される記号の信号点配置に与える影響を
考察する必要がある。櫛型フィルタ３３の動作の前記の
説明の考察から、等価器３５の出力が図３に示した信号
点配置の記号からなることが分かる。この信号点配置--
-「拡張受信機信号点配置」と称する---は、原点を中心
とし、図２の送信信号点配置と同じ（２の）記号間隔を
有する７つの受信機の記号を有する。例として、−１に
ある記号が送信され、かつｋＴ、即ち１２Ｔ秒前に＋３
にある記号が送信されていた場合、等価器の出力におけ
る記号は、座標が（−１）−（＋３）＝−４である記号
となる。
５によって出力される記号の信号点配置に与える影響を
考察する必要がある。櫛型フィルタ３３の動作の前記の
説明の考察から、等価器３５の出力が図３に示した信号
点配置の記号からなることが分かる。この信号点配置--
-「拡張受信機信号点配置」と称する---は、原点を中心
とし、図２の送信信号点配置と同じ（２の）記号間隔を
有する７つの受信機の記号を有する。例として、−１に
ある記号が送信され、かつｋＴ、即ち１２Ｔ秒前に＋３
にある記号が送信されていた場合、等価器の出力におけ
る記号は、座標が（−１）−（＋３）＝−４である記号
となる。
【００２３】（当業者は周知のとおり、ガウス雑音、そ
の他のチャネルの損傷、および等価器が等価作用を完全
に為し得ないことなどの要因は、等価器の出力における
各記号が、拡張受信機信号点配置の正しい位置に正確に
当てはまらないことである。それらの記号が、寧ろ、そ
のような各位置を囲む集団に分けられる。しかし、チャ
ネル復号器３７を適切に実施することにより、受信され
た各記号に対し拡張受信機信号点配置の正しい記号を高
い精度で特定することができる。）
の他のチャネルの損傷、および等価器が等価作用を完全
に為し得ないことなどの要因は、等価器の出力における
各記号が、拡張受信機信号点配置の正しい位置に正確に
当てはまらないことである。それらの記号が、寧ろ、そ
のような各位置を囲む集団に分けられる。しかし、チャ
ネル復号器３７を適切に実施することにより、受信され
た各記号に対し拡張受信機信号点配置の正しい記号を高
い精度で特定することができる。）
【００２４】４つの記号から７つの記号への信号点配置
の拡張にもかかわらず、従来の技術によれば、拡張受信
機信号点配置に対する記号からビットへの適切な写像と
組み合わせた前符号器１４の適切な設計によって導線１
３上の現在の入力ビットを復元することが可能であるこ
とがわかる。具体的には、この例では、前符号器１４
は、４を法とする加法演算を実施し、導線１５上のその
現在の出力は、導線１３上の現在の入力ビット対および
ｋＴ秒前に導線１５に現れたビット対の４を法とする和
である。したがって、導線１３上の現在の入力ビット対
が「１０」で、ｋＴ秒前に導線１５に現れたビット対が
「１１」あったならば、導線１５に現在の出力として与
えられる４を法とする和は、「０１」であり、これによ
って、図２に示したように座標が−１であるような記号
の伝送が行われることになる。
の拡張にもかかわらず、従来の技術によれば、拡張受信
機信号点配置に対する記号からビットへの適切な写像と
組み合わせた前符号器１４の適切な設計によって導線１
３上の現在の入力ビットを復元することが可能であるこ
とがわかる。具体的には、この例では、前符号器１４
は、４を法とする加法演算を実施し、導線１５上のその
現在の出力は、導線１３上の現在の入力ビット対および
ｋＴ秒前に導線１５に現れたビット対の４を法とする和
である。したがって、導線１３上の現在の入力ビット対
が「１０」で、ｋＴ秒前に導線１５に現れたビット対が
「１１」あったならば、導線１５に現在の出力として与
えられる４を法とする和は、「０１」であり、これによ
って、図２に示したように座標が−１であるような記号
の伝送が行われることになる。
【００２５】このような前符号器１４の実施例を図４に
前符号器４１４として示す。前符号器４１には、モジュ
ロ４の加算器（４を法とする加算器）４２１が含まれ、
これによって、導線１３上の現在の入力ビット対を受信
し、これを４を法として、ｋＴ秒前に出力導線１５に加
算器４２１によって出力されたビット対に加える。後者
のビット対は、ｋＴ秒の遅延要素４２２によって与えら
れる。
前符号器４１４として示す。前符号器４１には、モジュ
ロ４の加算器（４を法とする加算器）４２１が含まれ、
これによって、導線１３上の現在の入力ビット対を受信
し、これを４を法として、ｋＴ秒前に出力導線１５に加
算器４２１によって出力されたビット対に加える。後者
のビット対は、ｋＴ秒の遅延要素４２２によって与えら
れる。
【００２６】拡張受信機信号点配置に対する記号からビ
ットへの適切な写像を図３に示す。具体的には、先に導
入した例を続けると、等価器の出力において受信される
記号は、図３から分かるようにビット対「１０」（これ
は、前符号器１４への入力の導線１３上で仮定される現
在の入力ビット対と同じである）に対応する座標−４を
有する。ここで、これらのビットは、都合の良いこと
に、単に等価器の出力で与えられるただ１つの記号の関
数として復元されたものである。前符号器１４によって
与えられるビット処理がなければ、与えられる各ビット
対が拡張受信機信号点配置の４つの記号の何れかになる
ので、導線１３上に現れるビットを復元することは不可
能なはずである。
ットへの適切な写像を図３に示す。具体的には、先に導
入した例を続けると、等価器の出力において受信される
記号は、図３から分かるようにビット対「１０」（これ
は、前符号器１４への入力の導線１３上で仮定される現
在の入力ビット対と同じである）に対応する座標−４を
有する。ここで、これらのビットは、都合の良いこと
に、単に等価器の出力で与えられるただ１つの記号の関
数として復元されたものである。前符号器１４によって
与えられるビット処理がなければ、与えられる各ビット
対が拡張受信機信号点配置の４つの記号の何れかになる
ので、導線１３上に現れるビットを復元することは不可
能なはずである。
【００２７】前記の前符号化の概念は、従来の技術によ
って限定的に二次元信号点配置へと拡張したものであ
る。例えば、図５の送信信号点配置を考察する。この信
号点配置は、部分応答チャネル前符号化との関連におい
て従来の技術で使用される第２の種類の信号点配置の例
である。この種類は、Ｍ2配列の直交振幅変調---この場
合もＭを２の整数乗としたＭ2-ＱＡＭとして周知の二次
元信号方式---である。（信号方式を二次元であるとす
れば、各記号は、前の場合のように単一ではなく、２つ
の座標を有する。）ここで、Ｍ＝４の場合、図５の信号
点配置は、具体的には、１６ＱＡＭ信号点配置である。
この送信信号点配置と共に従来の技術で使用される前符
号器は、図６に示した前符号器６１４である。同図に示
したように、前符号器６１４は、単に、前符号器４１４
と全く同様の２つの一次元前符号器６１１および６１２
からなる。導線１３からの現在の入力ビットのうちの２
つを導線６１３を介して前符号器６１１に向かわせて、
導線６１５に前符号化されたビットの対を与える。導線
１３からのその他の現在の入力ビットは、導線６１７を
介して前符号器６１２に向かわせて、導線６１９に前符
号化されたビットの第２の対を与える。導線６１５およ
び６１９のビットを導線１５を介して信号点配置・マッ
パー１７へと渡す。信号点配置・マッパーは、導線６１
５からのビット対を用いて、図５の信号点配置から特定
の記号行を選択する。これらは、図５に示した各記号に
関係付けられた４ビットのうちの最初の２ビットであ
る。同様に、信号点配置・マッパーは、導線６１９から
のビット対を用いて図５の信号点配置から特定の記号列
を選択する。これらは、図５に示した各記号に関係付け
られた４ビットのうちの最後の２ビットである。
って限定的に二次元信号点配置へと拡張したものであ
る。例えば、図５の送信信号点配置を考察する。この信
号点配置は、部分応答チャネル前符号化との関連におい
て従来の技術で使用される第２の種類の信号点配置の例
である。この種類は、Ｍ2配列の直交振幅変調---この場
合もＭを２の整数乗としたＭ2-ＱＡＭとして周知の二次
元信号方式---である。（信号方式を二次元であるとす
れば、各記号は、前の場合のように単一ではなく、２つ
の座標を有する。）ここで、Ｍ＝４の場合、図５の信号
点配置は、具体的には、１６ＱＡＭ信号点配置である。
この送信信号点配置と共に従来の技術で使用される前符
号器は、図６に示した前符号器６１４である。同図に示
したように、前符号器６１４は、単に、前符号器４１４
と全く同様の２つの一次元前符号器６１１および６１２
からなる。導線１３からの現在の入力ビットのうちの２
つを導線６１３を介して前符号器６１１に向かわせて、
導線６１５に前符号化されたビットの対を与える。導線
１３からのその他の現在の入力ビットは、導線６１７を
介して前符号器６１２に向かわせて、導線６１９に前符
号化されたビットの第２の対を与える。導線６１５およ
び６１９のビットを導線１５を介して信号点配置・マッ
パー１７へと渡す。信号点配置・マッパーは、導線６１
５からのビット対を用いて、図５の信号点配置から特定
の記号行を選択する。これらは、図５に示した各記号に
関係付けられた４ビットのうちの最初の２ビットであ
る。同様に、信号点配置・マッパーは、導線６１９から
のビット対を用いて図５の信号点配置から特定の記号列
を選択する。これらは、図５に示した各記号に関係付け
られた４ビットのうちの最後の２ビットである。
【００２８】同じ櫛型フィルタを仮定して図５の信号点
配置を用いた結果として発生する拡張受信機信号点配置
が、図７の正方４９記号信号点配置である。明らかに、
既に提示した一次元の場合と同様に、図７に示した二次
元信号点配置において図３の記号／ビット写像方式を繰
り返すだけで、導線１３上のビットを一とおりに復元す
ることができる。
配置を用いた結果として発生する拡張受信機信号点配置
が、図７の正方４９記号信号点配置である。明らかに、
既に提示した一次元の場合と同様に、図７に示した二次
元信号点配置において図３の記号／ビット写像方式を繰
り返すだけで、導線１３上のビットを一とおりに復元す
ることができる。
【００２９】前述の従来の技術の部分応答チャネル前符
号化を行う方法は、一般に、送信信号点配置をＭ-ＰＡ
ＭまたはＭ2-ＱＡＭの信号点配置に限定できる限り満足
できる方法である。しかしながら、Ｍ2-ＱＡＭ信号点配
置でない二次元信号点配置を使用したい場合には、導線
６１３および６１７のビット・ストリームのような２つ
の独立したビット・ストリームを用いて記号の２つの座
標を別個に選択することにより、特定の記号を特定する
ことは不可能である。これは、Ｍ2-ＱＡＭ以外の信号点
配置の場合、信号点配置の何れの記号にも対応しない許
された座標の組み合わせが幾つか存在するからである。
例えば、図８を見ると、この信号点配置の記号には、水
平軸に座標「３」を有する者があり、垂直軸に座標
「３」を有する者もあるが、相互の組み合わせはない。
例えば、位置（３，３）には記号がない。事実、従来の
技術では、Ｍを２の整数乗とした場合、Ｍ-ＰＡＭまた
はＭ2-ＱＡＭの信号点配置以外の信号点配置を用いて適
切な前符号器を構成する方法が与えられない。さらに、
Ｍ-ＰＡＭおよびＭ2-ＱＡＭの両方の信号点配置に対
し、従来の技術では、例えばそれほど単純な特性を持た
ない櫛型フィルタを用いたシステムなどのそれほど単純
ではない部分応答チャネルに対しては適切な前符号器を
構成する方法が与えられない。本発明が目指すのは、そ
のような前符号器を与えることである。
号化を行う方法は、一般に、送信信号点配置をＭ-ＰＡ
ＭまたはＭ2-ＱＡＭの信号点配置に限定できる限り満足
できる方法である。しかしながら、Ｍ2-ＱＡＭ信号点配
置でない二次元信号点配置を使用したい場合には、導線
６１３および６１７のビット・ストリームのような２つ
の独立したビット・ストリームを用いて記号の２つの座
標を別個に選択することにより、特定の記号を特定する
ことは不可能である。これは、Ｍ2-ＱＡＭ以外の信号点
配置の場合、信号点配置の何れの記号にも対応しない許
された座標の組み合わせが幾つか存在するからである。
例えば、図８を見ると、この信号点配置の記号には、水
平軸に座標「３」を有する者があり、垂直軸に座標
「３」を有する者もあるが、相互の組み合わせはない。
例えば、位置（３，３）には記号がない。事実、従来の
技術では、Ｍを２の整数乗とした場合、Ｍ-ＰＡＭまた
はＭ2-ＱＡＭの信号点配置以外の信号点配置を用いて適
切な前符号器を構成する方法が与えられない。さらに、
Ｍ-ＰＡＭおよびＭ2-ＱＡＭの両方の信号点配置に対
し、従来の技術では、例えばそれほど単純な特性を持た
ない櫛型フィルタを用いたシステムなどのそれほど単純
ではない部分応答チャネルに対しては適切な前符号器を
構成する方法が与えられない。本発明が目指すのは、そ
のような前符号器を与えることである。
【００３０】（当分野において「信号点」および「記
号」という用語は、単に問題の信号空間における点を意
味するものとして、言い替えができるようにしばしば使
用されるが、以下の説明においては、これらの用語を区
別する。これらは実際には本明細書においても相互に交
換可能である。しかしながら、教育上明晰にするため
に、一般に「信号点」という用語は、信号空間の１点を
包括的に指す場合に用い、「記号」という用語は、実際
にチャネルとの間で送信または受信が行われる信号点を
意味する場合に用いる。）
号」という用語は、単に問題の信号空間における点を意
味するものとして、言い替えができるようにしばしば使
用されるが、以下の説明においては、これらの用語を区
別する。これらは実際には本明細書においても相互に交
換可能である。しかしながら、教育上明晰にするため
に、一般に「信号点」という用語は、信号空間の１点を
包括的に指す場合に用い、「記号」という用語は、実際
にチャネルとの間で送信または受信が行われる信号点を
意味する場合に用いる。）
【００３１】本発明においては、所定の基本信号点配置
から一連の信号点を選択する。好ましい実施例における
基本信号点配置は、２つの基準---以降、基準Ａおよび
基準Ｂと称する---によって特徴付けられる。基準Ａ
は、信号点配置信号点が、原点に点を有する根底にある
格子の点であるということである。基準Ｂは、その根底
にある格子が、基本信号点配置の非重複トランスレート
（重複しないように平行移動したもの）の集合の結合体
として形成することができることである。ここでは、こ
のようなトランスレートの集合を基本信号点配置の最小
限非重複格子トランスレートと称し、（基本信号点配置
そのものを含む）トランスレートの対応する信号点を相
互の最小限非重複格子トランスレートであると言う。
から一連の信号点を選択する。好ましい実施例における
基本信号点配置は、２つの基準---以降、基準Ａおよび
基準Ｂと称する---によって特徴付けられる。基準Ａ
は、信号点配置信号点が、原点に点を有する根底にある
格子の点であるということである。基準Ｂは、その根底
にある格子が、基本信号点配置の非重複トランスレート
（重複しないように平行移動したもの）の集合の結合体
として形成することができることである。ここでは、こ
のようなトランスレートの集合を基本信号点配置の最小
限非重複格子トランスレートと称し、（基本信号点配置
そのものを含む）トランスレートの対応する信号点を相
互の最小限非重複格子トランスレートであると言う。
【００３２】そのような基本信号点配置が与えられる
と、現在の記号期間に対し、いわゆる結合信号点が、
ａ）現在の記号間隔に関係付けられた入力ビットの関数
として基本信号点配置から信号点を選択し、ｂ）このよ
うにして選択された信号点を前の記号間隔に対して生成
された１つ以上の結合（された）信号点の関数である帰
還信号と結合させることによって、生成される。この関
数は、部分応答チャネルの特性によって決定される。こ
こで、結合信号点を表す送信点が与えられる。この関数
および基本信号点配置は、各結合信号点が、ａ）基本信
号点配置またはｂ）基本信号点配置の最小限非重複格子
トランスレートの何れかの信号点となるようなものであ
る。しかし、送信信号において、互いの最小限非重複格
子トランスレートであるすべての結合信号点が、同様に
表される。
と、現在の記号期間に対し、いわゆる結合信号点が、
ａ）現在の記号間隔に関係付けられた入力ビットの関数
として基本信号点配置から信号点を選択し、ｂ）このよ
うにして選択された信号点を前の記号間隔に対して生成
された１つ以上の結合（された）信号点の関数である帰
還信号と結合させることによって、生成される。この関
数は、部分応答チャネルの特性によって決定される。こ
こで、結合信号点を表す送信点が与えられる。この関数
および基本信号点配置は、各結合信号点が、ａ）基本信
号点配置またはｂ）基本信号点配置の最小限非重複格子
トランスレートの何れかの信号点となるようなものであ
る。しかし、送信信号において、互いの最小限非重複格
子トランスレートであるすべての結合信号点が、同様に
表される。
【００３３】本発明を実施する１つの方法は、統合化し
た前符号器／信号点配置・マッパーを用いて前述の信号
点処理ステップを明示的に行うことである。もう１つの
方法は、それらのステップを暗黙のうちに行うことであ
る。図１に示したように独立した前符号器および信号点
配置・マッパーを備えた後者の方法においては、前符号
器は、ａ）導線１３からの入力ビット、およびｂ）帰還
信号の生成に使用する前述の前の結合（された）信号点
をビット形式で表す信号---を入力として受信する参照
テーブルとして実現される。これらの２つの入力の各組
み合わせに対するテーブルの出力は、現在の信号期間に
対して展開された結合信号点を表す前符号化されたビッ
トの集合である。これらの方法のそれぞれの例を次に示
す。
た前符号器／信号点配置・マッパーを用いて前述の信号
点処理ステップを明示的に行うことである。もう１つの
方法は、それらのステップを暗黙のうちに行うことであ
る。図１に示したように独立した前符号器および信号点
配置・マッパーを備えた後者の方法においては、前符号
器は、ａ）導線１３からの入力ビット、およびｂ）帰還
信号の生成に使用する前述の前の結合（された）信号点
をビット形式で表す信号---を入力として受信する参照
テーブルとして実現される。これらの２つの入力の各組
み合わせに対するテーブルの出力は、現在の信号期間に
対して展開された結合信号点を表す前符号化されたビッ
トの集合である。これらの方法のそれぞれの例を次に示
す。
【００３４】前段で説明した本発明の原理を用いた統合
的に結合した前符号器／信号点配置・マッパー９５１を
図９に示す。導線１３の入力データ・ビットを基本信号
点配置・マッパー９５１１に加え、そこで、ｍビットの
値の異なる各組み合わせ（即ち、異なる二進データ・ワ
ード値）に対し、図１０に示した基本信号点配置例のそ
れぞれの信号点を選択し、その基本信号点配置の一連の
信号点を与える。後者は、名前付きの基本信号点配置１
１０１である。その信号点配置は１２の信号点を持つの
で、ｍの値は４のはずであり、それらの４ビットの１２
の異なる組み合わせのみが実際に発生する。（このよう
なビット・ストリームを与える方法は、例えば、米国特
許第４，９４１，１５４号（１９９０年７月１０日）に
説明されている。）尚、この信号点配置の信号点は、実
際に前記の基準Ａのとおり原点に点を有する格子の点で
ある。さらに、図１１の信号点配置（図１０からの基本
信号点配置およびその（無数にある）トランスレートの
うちの６個１１０２〜１１０７を示す）により、基準Ｂ
も満足することが分かる。何れの特定のトランスレート
における信号点も、基本信号点配置の信号点を同じ所定
の量だけ平行移動（トランスレート）することによって
到達することができる。この場合、その所定の量は、ｉ
＝１，２のとき整数ｋiに対しｋ1・（４，６）＋ｋ2
（４，−６）の形式を有する。したがって、特に、トラ
ンスレート１１０２における各信号点は、ｋ1＝１、ｋ2
＝０の場合に相当し、基本信号点配置１１０１の対応す
る信号点をＸ次元において４、Ｙ次元において６だけ平
行移動することによって得られる。
的に結合した前符号器／信号点配置・マッパー９５１を
図９に示す。導線１３の入力データ・ビットを基本信号
点配置・マッパー９５１１に加え、そこで、ｍビットの
値の異なる各組み合わせ（即ち、異なる二進データ・ワ
ード値）に対し、図１０に示した基本信号点配置例のそ
れぞれの信号点を選択し、その基本信号点配置の一連の
信号点を与える。後者は、名前付きの基本信号点配置１
１０１である。その信号点配置は１２の信号点を持つの
で、ｍの値は４のはずであり、それらの４ビットの１２
の異なる組み合わせのみが実際に発生する。（このよう
なビット・ストリームを与える方法は、例えば、米国特
許第４，９４１，１５４号（１９９０年７月１０日）に
説明されている。）尚、この信号点配置の信号点は、実
際に前記の基準Ａのとおり原点に点を有する格子の点で
ある。さらに、図１１の信号点配置（図１０からの基本
信号点配置およびその（無数にある）トランスレートの
うちの６個１１０２〜１１０７を示す）により、基準Ｂ
も満足することが分かる。何れの特定のトランスレート
における信号点も、基本信号点配置の信号点を同じ所定
の量だけ平行移動（トランスレート）することによって
到達することができる。この場合、その所定の量は、ｉ
＝１，２のとき整数ｋiに対しｋ1・（４，６）＋ｋ2
（４，−６）の形式を有する。したがって、特に、トラ
ンスレート１１０２における各信号点は、ｋ1＝１、ｋ2
＝０の場合に相当し、基本信号点配置１１０１の対応す
る信号点をＸ次元において４、Ｙ次元において６だけ平
行移動することによって得られる。
【００３５】基本信号点配置・マッパー９５１１によっ
て導線９５１２に出力される各信号点は、加算器９５１
４に加えられ、そこで導線９５１３上の信号と結合され
（例えば、加算され）て、本明細書において「結合信号
点」と称するものが加算器の出力導線９５１５に与えら
れる。前記の基準ＡおよびＢに忠実な結果として、加算
器の出力導線９５１５上の結合信号点の列のすべての信
号点が、基本信号点配置またはその最小限非重複格子ト
ランスレートのうちの１つの何れかであることが保証さ
れる。つまり、それは、図１１の信号点の１つである。
導線９５１５上の信号をモジュロ素子９５１８に加える
と、この素子は、基本信号点配置の信号点を表す信号を
出力導線９５１９に与える。特に、導線９５１５上の信
号が既に基本信号点配置の信号点を表している場合、モ
ジュロ素子は、単にその信号点を表す信号を導線９５１
５に与える。これに対して、導線９５１５上の信号がト
ランスレートの１つにある信号点を表す場合、モジュロ
素子は、そのトランスレートの信号点が対応する基本信
号点配置の信号点を導線９５１９に与える。したがっ
て、例えば図１１を見て、導線９５１５の信号が（２，
２）にある信号点---これはトランスレート１１０２に
ある---を表す場合、モジュロ素子９５１８の出力は、
基本信号点配置の信号点（−２，−４）である。
て導線９５１２に出力される各信号点は、加算器９５１
４に加えられ、そこで導線９５１３上の信号と結合され
（例えば、加算され）て、本明細書において「結合信号
点」と称するものが加算器の出力導線９５１５に与えら
れる。前記の基準ＡおよびＢに忠実な結果として、加算
器の出力導線９５１５上の結合信号点の列のすべての信
号点が、基本信号点配置またはその最小限非重複格子ト
ランスレートのうちの１つの何れかであることが保証さ
れる。つまり、それは、図１１の信号点の１つである。
導線９５１５上の信号をモジュロ素子９５１８に加える
と、この素子は、基本信号点配置の信号点を表す信号を
出力導線９５１９に与える。特に、導線９５１５上の信
号が既に基本信号点配置の信号点を表している場合、モ
ジュロ素子は、単にその信号点を表す信号を導線９５１
５に与える。これに対して、導線９５１５上の信号がト
ランスレートの１つにある信号点を表す場合、モジュロ
素子は、そのトランスレートの信号点が対応する基本信
号点配置の信号点を導線９５１９に与える。したがっ
て、例えば図１１を見て、導線９５１５の信号が（２，
２）にある信号点---これはトランスレート１１０２に
ある---を表す場合、モジュロ素子９５１８の出力は、
基本信号点配置の信号点（−２，−４）である。
【００３６】前記の導線９５１３上の信号は回路９５１
６によって発生されるが、この回路の構造は、後にその
信号に導入される強制的なＩＳＩを補償する目的で、そ
の強制的なＩＳＩの性質によって---この場合は、櫛形
フィルタによって---決定される。櫛形フィルタ３３は
（１−Ｄ-k）の特性を有するので、回路９５１６は、Ｄ
-kの特性を有する。つまり、回路９５１６は、導線９５
１９に現れる信号点にｋＴ秒の遅れを与える単なる遅延
要素である。要素９５１４、９５１８および９５１６が
組み合わされた全体的な効果は、以下においてさらに十
分に説明するように、櫛形フィルタ３３の強制的なＩＳ
Ｉの影響を補償することである。
６によって発生されるが、この回路の構造は、後にその
信号に導入される強制的なＩＳＩを補償する目的で、そ
の強制的なＩＳＩの性質によって---この場合は、櫛形
フィルタによって---決定される。櫛形フィルタ３３は
（１−Ｄ-k）の特性を有するので、回路９５１６は、Ｄ
-kの特性を有する。つまり、回路９５１６は、導線９５
１９に現れる信号点にｋＴ秒の遅れを与える単なる遅延
要素である。要素９５１４、９５１８および９５１６が
組み合わされた全体的な効果は、以下においてさらに十
分に説明するように、櫛形フィルタ３３の強制的なＩＳ
Ｉの影響を補償することである。
【００３７】本発明によれば、部分応答チャネルの特性
が整数係数を有する場合に限られる場合もあるが、如何
に複雑で、実質的に如何なる形式の強制的なＩＳＩも前
符号器／信号点配置・マッパーで都合よく補償すること
ができる。回路９５１６の補足特性を決定するには、部
分応答チャネルの特性ーーーこの例では、櫛形フィルタの
特性ーーーを用いるだけである。例えば、本発明の実施例
には、櫛形フィルタ３３が次の伝達特性を持つものがあ
る。
が整数係数を有する場合に限られる場合もあるが、如何
に複雑で、実質的に如何なる形式の強制的なＩＳＩも前
符号器／信号点配置・マッパーで都合よく補償すること
ができる。回路９５１６の補足特性を決定するには、部
分応答チャネルの特性ーーーこの例では、櫛形フィルタの
特性ーーーを用いるだけである。例えば、本発明の実施例
には、櫛形フィルタ３３が次の伝達特性を持つものがあ
る。
【数１】 ただし、ｃiは整数の係数で、その幾つかはゼロでもよ
い。例えば、Ｊ≧２である。この場合、回路９５１６
は、ΣｃiＤ-iを実施する。従来の技術では、このよう
に複雑なチャネルに対する部分応答チャネル前符号化
も、その示唆も与えられない。このように、チャネルの
特性、したがって受信機の各記号が、現在の送信記号の
関数であり、さらにａ）伝達される送信記号の他の少な
くとも２つの記号、またはｂ）伝達される送信記号の他
の１つの倍数---の何れかの関数であるような部分応答
チャネル前符号化を実行することが、本発明の１つの特
徴である。例としては、１−Ｄー10−Ｄー12、１＋２Ｄー6
−Ｄー10、および１−２Ｄー12のような特性がある。
い。例えば、Ｊ≧２である。この場合、回路９５１６
は、ΣｃiＤ-iを実施する。従来の技術では、このよう
に複雑なチャネルに対する部分応答チャネル前符号化
も、その示唆も与えられない。このように、チャネルの
特性、したがって受信機の各記号が、現在の送信記号の
関数であり、さらにａ）伝達される送信記号の他の少な
くとも２つの記号、またはｂ）伝達される送信記号の他
の１つの倍数---の何れかの関数であるような部分応答
チャネル前符号化を実行することが、本発明の１つの特
徴である。例としては、１−Ｄー10−Ｄー12、１＋２Ｄー6
−Ｄー10、および１−２Ｄー12のような特性がある。
【００３８】理論上は、導線９５１９の信号点を送信機
の出力として使用することができる。しかし、低いピー
クおよび平均の送信信号電力、位相の対象性などの種々
の周知の望ましい基準にさらに良く合致する信号点配置
を利用する方が有利である。このため、導線９５１９の
信号点を信号点配置・シフタ９５２１によってシフトし
て図８に示したような記号の信号点配置を導線１８に与
える。尚、この信号点配置は、基本信号点配置を単にシ
フトしたものである。前符号化に関するこのようなシフ
トの効果は、以下に述べるように受信機において説明す
ることができる。
の出力として使用することができる。しかし、低いピー
クおよび平均の送信信号電力、位相の対象性などの種々
の周知の望ましい基準にさらに良く合致する信号点配置
を利用する方が有利である。このため、導線９５１９の
信号点を信号点配置・シフタ９５２１によってシフトし
て図８に示したような記号の信号点配置を導線１８に与
える。尚、この信号点配置は、基本信号点配置を単にシ
フトしたものである。前符号化に関するこのようなシフ
トの効果は、以下に述べるように受信機において説明す
ることができる。
【００３９】要するに、導線１８に与えられる送信信号
は、導線９５１５の結合信号点を表すが、このとき、相
互の最小限非重複格子トランスレートである結合信号点
が、同様に表される、即ち、図８の送信信号点配置の１
つの特定の記号によって表される。
は、導線９５１５の結合信号点を表すが、このとき、相
互の最小限非重複格子トランスレートである結合信号点
が、同様に表される、即ち、図８の送信信号点配置の１
つの特定の記号によって表される。
【００４０】また、本発明によれば、図８の送信機の種
々の記号に関係付けられたビットの値が、相互に依存し
ながら、それらの記号の２つの座標の値を特定する。つ
まり、図５の従来の技術の場合は、各ワードの最初の２
ビットが行（Ｙ座標）に関係付けられ、次の２ビットが
列（Ｘ座標）に関係付けられていたが、これとは異な
り、関係する記号の行または列の何れかを決定するため
には、図８において各ワードのすべてのビットを調べる
必要がある。前述のように、この状況において従来の技
術によって用いられるものとは異なる信号点配置の使用
を許すのは、実に本発明のこの点なのである。
々の記号に関係付けられたビットの値が、相互に依存し
ながら、それらの記号の２つの座標の値を特定する。つ
まり、図５の従来の技術の場合は、各ワードの最初の２
ビットが行（Ｙ座標）に関係付けられ、次の２ビットが
列（Ｘ座標）に関係付けられていたが、これとは異な
り、関係する記号の行または列の何れかを決定するため
には、図８において各ワードのすべてのビットを調べる
必要がある。前述のように、この状況において従来の技
術によって用いられるものとは異なる信号点配置の使用
を許すのは、実に本発明のこの点なのである。
【００４１】ここで、本発明と既に述べた従来の技術で
周知のトムリンソン・フィルタ・ベースの前符号化方式
との間の相違点を指摘する。このような前符号器は、一
般に図９に示したものと類似の構造を持つ。しかし、こ
の従来の技術の構造では、本発明が示すような基本信号
点配置の概念は具体化しない。寧ろ、マッパー９５１１
が、図８の信号点配置のような信号点配置を実施する。
また、信号点配置・シフタの概念は全く無い。これらの
相違の結果、導線１８上の送信信号点配置は、マッパー
９５１１において実施される信号点配置とは極めて意味
深い面で異なる。特に、この場合の送信信号点配置は、
この例では図８の信号点配置よりはるかに多くの記号か
らなる。これは、既に述べたように実に不利である。量
的には、本発明は、（図４および６に関連して既に述べ
た従来の技術と同様に）記号数が前符号器の異なる入力
ビット・パタンまたはワード値の数とほぼ同じであるよ
うな送信信号点配置を与える。前記の例では、基本信号
点配置・マッパー９５１１に適用される前符号器の異な
る入力ビット・パタンが１２あり、導線１８に現れる送
信信号点配置には１２の記号がある。対比すると、トム
リンソン・フィルタを基本とする方法では、さらに多く
の記号を有する送信信号点配置となる。
周知のトムリンソン・フィルタ・ベースの前符号化方式
との間の相違点を指摘する。このような前符号器は、一
般に図９に示したものと類似の構造を持つ。しかし、こ
の従来の技術の構造では、本発明が示すような基本信号
点配置の概念は具体化しない。寧ろ、マッパー９５１１
が、図８の信号点配置のような信号点配置を実施する。
また、信号点配置・シフタの概念は全く無い。これらの
相違の結果、導線１８上の送信信号点配置は、マッパー
９５１１において実施される信号点配置とは極めて意味
深い面で異なる。特に、この場合の送信信号点配置は、
この例では図８の信号点配置よりはるかに多くの記号か
らなる。これは、既に述べたように実に不利である。量
的には、本発明は、（図４および６に関連して既に述べ
た従来の技術と同様に）記号数が前符号器の異なる入力
ビット・パタンまたはワード値の数とほぼ同じであるよ
うな送信信号点配置を与える。前記の例では、基本信号
点配置・マッパー９５１１に適用される前符号器の異な
る入力ビット・パタンが１２あり、導線１８に現れる送
信信号点配置には１２の記号がある。対比すると、トム
リンソン・フィルタを基本とする方法では、さらに多く
の記号を有する送信信号点配置となる。
【００４２】櫛形フィルタ３３は、各結合信号点に対
し、ある出力を与える。さらに、櫛形フィルタ３３の
（１−Ｄーk）特性の直接的な結果として、等価器３５に
より出力される記号は、図１２の３７記号の拡張受信機
信号点配置の記号である。この拡張受信機信号点配置
は、基本信号点配置（図１０の基本信号点配置と同一で
ある）にその種々のトランスレート１２０２〜１２０７
のある記号を加えたものからなる。拡張受信機信号点配
置の各記号は、図１２に示すように１つの関係付けられ
たビット・パタンを持つ。特に、基本信号点配置の１２
の記号に関係付けられたビット・パタンは、図１０に示
したように送信器において関係付けられたビット・パタ
ンと同じであり、一方、拡張受信機信号点配置内部の基
本信号点配置の何れかのトランスレートの１２の記号に
関係付けられたビット・パタンは、それに関係付けられ
た基本信号点配置記号のビット・パタンと同じである。
したがって、図１２において（６，０）、（２，−６）
および（２，６）にある記号は、基本信号点配置の（−
２，０）の記号に対応するそれぞれのトランスレートに
おけるすべての記号であり、４つの記号は、すべてビッ
ト・パタン００１１に関係付けられている。
し、ある出力を与える。さらに、櫛形フィルタ３３の
（１−Ｄーk）特性の直接的な結果として、等価器３５に
より出力される記号は、図１２の３７記号の拡張受信機
信号点配置の記号である。この拡張受信機信号点配置
は、基本信号点配置（図１０の基本信号点配置と同一で
ある）にその種々のトランスレート１２０２〜１２０７
のある記号を加えたものからなる。拡張受信機信号点配
置の各記号は、図１２に示すように１つの関係付けられ
たビット・パタンを持つ。特に、基本信号点配置の１２
の記号に関係付けられたビット・パタンは、図１０に示
したように送信器において関係付けられたビット・パタ
ンと同じであり、一方、拡張受信機信号点配置内部の基
本信号点配置の何れかのトランスレートの１２の記号に
関係付けられたビット・パタンは、それに関係付けられ
た基本信号点配置記号のビット・パタンと同じである。
したがって、図１２において（６，０）、（２，−６）
および（２，６）にある記号は、基本信号点配置の（−
２，０）の記号に対応するそれぞれのトランスレートに
おけるすべての記号であり、４つの記号は、すべてビッ
ト・パタン００１１に関係付けられている。
【００４３】拡張受信機信号点配置の記号ストリーム
は、例えばチャネル符号器１２によって行われる符号
化、許される受信機の複雑さなどの性質により種々の技
法の何れかによって、等価器の出力からチャネル復号器
３７によって特定され、さらにそれに対応するビット
が、ＨＤＴＶ表示器３９に渡される。勿論、符号器は、
その内部に、図１２の表現が記憶されているので、受信
機の記号ストリームが一旦決定されると、導線１３に本
来現れた入力データを復元することができる。
は、例えばチャネル符号器１２によって行われる符号
化、許される受信機の複雑さなどの性質により種々の技
法の何れかによって、等価器の出力からチャネル復号器
３７によって特定され、さらにそれに対応するビット
が、ＨＤＴＶ表示器３９に渡される。勿論、符号器は、
その内部に、図１２の表現が記憶されているので、受信
機の記号ストリームが一旦決定されると、導線１３に本
来現れた入力データを復元することができる。
【００４４】前記の例により、組み合わせた前符号器／
マッパー９５１を背景として本発明を例証したが、この
構造は、図１に示したように別個の前符号器１４および
マッパー１７として表し、さらに実施することも可能で
ある。このために、ａ）その入力として、現在のｍ個の
入力ビットおよびｋＴ秒前に出力された記号（ここで
は、「前の記号」と称する）、そしてｂ）その出力とし
て、現在の出力記号---を持つテーブルを構成する。そ
のようなテーブルを図１３に示す。実際に実施する場
合、一般に図８のビット・パタンを用いて前の記号を表
す。このテーブルは、１２の可能な前の出力記号にそれ
ぞれ関係付けられた１２の可能な入力ビット・パタンに
対応する１４４のエントリを持つ。入力ビットと前の記
号の各組み合わせに対応する現在の出力記号には、前符
号器／マッパー９５１によって実施される方法論を用い
て到達する。このテーブルにおいて、現在および前の記
号は、共に図８に示したビット・パタンによって表さ
れ、これには、信号点配置・シフタ９５２１によって実
行される前記のシフトを行い、そのビット・パタンを伝
えることによって到達する。教育的便宜のために、記号
の座標も示す。
マッパー９５１を背景として本発明を例証したが、この
構造は、図１に示したように別個の前符号器１４および
マッパー１７として表し、さらに実施することも可能で
ある。このために、ａ）その入力として、現在のｍ個の
入力ビットおよびｋＴ秒前に出力された記号（ここで
は、「前の記号」と称する）、そしてｂ）その出力とし
て、現在の出力記号---を持つテーブルを構成する。そ
のようなテーブルを図１３に示す。実際に実施する場
合、一般に図８のビット・パタンを用いて前の記号を表
す。このテーブルは、１２の可能な前の出力記号にそれ
ぞれ関係付けられた１２の可能な入力ビット・パタンに
対応する１４４のエントリを持つ。入力ビットと前の記
号の各組み合わせに対応する現在の出力記号には、前符
号器／マッパー９５１によって実施される方法論を用い
て到達する。このテーブルにおいて、現在および前の記
号は、共に図８に示したビット・パタンによって表さ
れ、これには、信号点配置・シフタ９５２１によって実
行される前記のシフトを行い、そのビット・パタンを伝
えることによって到達する。教育的便宜のために、記号
の座標も示す。
【００４５】このように構成されたテーブルは、前符号
器１４として機能する。つまり、ｍ個の入力ビットの各
グループをｍ個の出力ビットのグループへと変換する。
次に、変換された出力ビットを用いて、図８に示したビ
ットから記号への割り当て方式にしたがって信号点配置
・マッパー１７にアドレス指定する。
器１４として機能する。つまり、ｍ個の入力ビットの各
グループをｍ個の出力ビットのグループへと変換する。
次に、変換された出力ビットを用いて、図８に示したビ
ットから記号への割り当て方式にしたがって信号点配置
・マッパー１７にアドレス指定する。
【００４６】本発明の前記の特徴を実例で示すために、
テープルの具体的なエントリを図１３に示す。本発明の
この特徴は、この状況で従来の技術で用いられる送信信
号点配置以外のものを用いるべく前符号化を実行するた
めに、つまり、Ｍ-ＰＡＭまたはＭ2-ＱＡＭの信号点配
置以外の信号点配置を用いて部分応答チャネル前符号化
を実行するために、現在送信される記号の両方の座標
が、少なくとも１つの共通の前符号器入力ビットによっ
て共通に選択されることである。つまり、従来の技術の
場合（例えば、図６）のように前符号器の入力ビットを
２つの別個の「軌道」に分離し、それらを個別に前符号
化して、送信される記号の座標を個別に特定することは
不可能である。換言すれば、座標の両方を選択するため
に、前符号器の入力ビットの少なくとも１つは使用す
る。（この公式化は、二次元信号点配置の使用を仮定し
ている。２Ｎ次元信号点配置の一般的な場合（Ｎ＞
１）、「両方」という単語を「少なくとも２つ」という
語句で置き換えることができる。）
テープルの具体的なエントリを図１３に示す。本発明の
この特徴は、この状況で従来の技術で用いられる送信信
号点配置以外のものを用いるべく前符号化を実行するた
めに、つまり、Ｍ-ＰＡＭまたはＭ2-ＱＡＭの信号点配
置以外の信号点配置を用いて部分応答チャネル前符号化
を実行するために、現在送信される記号の両方の座標
が、少なくとも１つの共通の前符号器入力ビットによっ
て共通に選択されることである。つまり、従来の技術の
場合（例えば、図６）のように前符号器の入力ビットを
２つの別個の「軌道」に分離し、それらを個別に前符号
化して、送信される記号の座標を個別に特定することは
不可能である。換言すれば、座標の両方を選択するため
に、前符号器の入力ビットの少なくとも１つは使用す
る。（この公式化は、二次元信号点配置の使用を仮定し
ている。２Ｎ次元信号点配置の一般的な場合（Ｎ＞
１）、「両方」という単語を「少なくとも２つ」という
語句で置き換えることができる。）
【００４７】前記の内容を理解するために、図１３のテ
ーブルにおいて前に送信された記号が記号（３，１）で
あるような部分に焦点を合わせる。そのような１２のエ
ントリのうち連続する３つのものを示すが、これらは、
入力ビット値００００、０００１および００１０に対応
する。これらのうち第１および第３のものを見て、図９
に関連して既に説明した処理を実行すると、現在送信さ
れる記号は、（表に示したように）第１の場合が（３，
１）にある記号で、第２の場合が（１，−１）にある記
号であることが分かる。尚、これらの２つの入力ワード
は、１つのビット位置が異なるだけであるが、結果的に
現在送信される記号のＸ座標およびＹ座標は異なり、Ｘ
座標が３および１であり、Ｙ座標が１および−１であ
る。結果として、これら２つの４ビット入力ワードを、
１つの軌道のビットで現在送信される記号のＸ座標を決
定し、他方の軌道のビットでそのＹ座標を決定するよう
な２つに軌道に分離することは不可能である。結果的
に、ＸおよびＹ座標の両方を決定するためにその値が使
用されるような少なくとも１つのビット---この場合
は、第３のビット---が必然的に存在する。部分応答チ
ャネル前符号化を用いるシステムにおいてＭ-ＰＡＭお
よびＭ2-ＱＡＭ以外のものの使用を許すのは、実に本発
明のこの点である。
ーブルにおいて前に送信された記号が記号（３，１）で
あるような部分に焦点を合わせる。そのような１２のエ
ントリのうち連続する３つのものを示すが、これらは、
入力ビット値００００、０００１および００１０に対応
する。これらのうち第１および第３のものを見て、図９
に関連して既に説明した処理を実行すると、現在送信さ
れる記号は、（表に示したように）第１の場合が（３，
１）にある記号で、第２の場合が（１，−１）にある記
号であることが分かる。尚、これらの２つの入力ワード
は、１つのビット位置が異なるだけであるが、結果的に
現在送信される記号のＸ座標およびＹ座標は異なり、Ｘ
座標が３および１であり、Ｙ座標が１および−１であ
る。結果として、これら２つの４ビット入力ワードを、
１つの軌道のビットで現在送信される記号のＸ座標を決
定し、他方の軌道のビットでそのＹ座標を決定するよう
な２つに軌道に分離することは不可能である。結果的
に、ＸおよびＹ座標の両方を決定するためにその値が使
用されるような少なくとも１つのビット---この場合
は、第３のビット---が必然的に存在する。部分応答チ
ャネル前符号化を用いるシステムにおいてＭ-ＰＡＭお
よびＭ2-ＱＡＭ以外のものの使用を許すのは、実に本発
明のこの点である。
【００４８】もう１つの点を説明する。前段の実施例に
おいて、拡張受信機信号点配置内部の基本信号点配置の
記号に対するビット写像は、送信機において基本信号点
配置に用いられるものと同じである。これは、櫛形フィ
ルタが１つの記号を別な記号から引いてその出力を与え
るという事実による。このように、信号点配置・シフタ
９５２１によって行われるシフトは、櫛形フィルタの出
力には全く影響を与えない。しかし、すべての部分応答
チャネルが、この効果を示すわけではない。したがっ
て、拡張受信機信号点配置に対する記号からビットへの
適切な写像によって、信号点配置・シフタ９５２１によ
り実行されるシフトを補償する必要がある。そのシフト
を定義するベクトルは、部分応答特性の係数（正でも負
でもよい）の和によって乗じると、別のベクトルとな
る。次に後者のベクトルを用いて、拡張受信機信号点配
置内部の基本信号点配置をそのビット写像とともにシフ
トする。以前と同様に、拡張受信機信号点配置内部の新
たにシフトされた基本信号点配置の何れのトランスレー
トの記号に関係付けられたビット・パタンも、それが関
係付けられたシフトされた基本信号点配置記号のビット
・パタンと同じである。
おいて、拡張受信機信号点配置内部の基本信号点配置の
記号に対するビット写像は、送信機において基本信号点
配置に用いられるものと同じである。これは、櫛形フィ
ルタが１つの記号を別な記号から引いてその出力を与え
るという事実による。このように、信号点配置・シフタ
９５２１によって行われるシフトは、櫛形フィルタの出
力には全く影響を与えない。しかし、すべての部分応答
チャネルが、この効果を示すわけではない。したがっ
て、拡張受信機信号点配置に対する記号からビットへの
適切な写像によって、信号点配置・シフタ９５２１によ
り実行されるシフトを補償する必要がある。そのシフト
を定義するベクトルは、部分応答特性の係数（正でも負
でもよい）の和によって乗じると、別のベクトルとな
る。次に後者のベクトルを用いて、拡張受信機信号点配
置内部の基本信号点配置をそのビット写像とともにシフ
トする。以前と同様に、拡張受信機信号点配置内部の新
たにシフトされた基本信号点配置の何れのトランスレー
トの記号に関係付けられたビット・パタンも、それが関
係付けられたシフトされた基本信号点配置記号のビット
・パタンと同じである。
【００４９】本発明の原理を具体化するシステムにおい
て送信信号点配置として用いることができる他の信号点
配置の例を図１４〜１６に示す。特に、図１５の信号点
配置、そして実際は図８の信号点配置も、いわゆる一般
化した正方信号点配置の例である。図１６の信号点配置
は、いわゆる一般化した六角信号点配置の例である。
（これらの送信信号点配置のそれぞれに対応する適切な
基本信号点配置には、送信信号点配置をそれが原点に信
号を持つようにシフトすることによって、容易に到達す
ることができる。）
て送信信号点配置として用いることができる他の信号点
配置の例を図１４〜１６に示す。特に、図１５の信号点
配置、そして実際は図８の信号点配置も、いわゆる一般
化した正方信号点配置の例である。図１６の信号点配置
は、いわゆる一般化した六角信号点配置の例である。
（これらの送信信号点配置のそれぞれに対応する適切な
基本信号点配置には、送信信号点配置をそれが原点に信
号を持つようにシフトすることによって、容易に到達す
ることができる。）
【００５０】本発明の利点は、基本信号点配置・マッパ
ー９５１１によって行われるビットから記号への写像が
任意に決定できることである。つまり、如何なる写像が
用いられても、前符号化の都合の良い結果が同じように
良く達成される。結果的に、特定の写像を指定して、さ
らに所望の目的を達成することが可能である。特に、前
述のように、チャネル符号器１２により、符号化変調を
実施してもよい。これにより、ビットから記号への写像
にある制約を課すことになる場合がある。しかしなが
ら、今述べたように前符号化が写像によって実行できる
場合、本発明によって部分応答チャネル前符号化を用い
るシステムに符号化変調方式を含めることに全く支障は
ない。
ー９５１１によって行われるビットから記号への写像が
任意に決定できることである。つまり、如何なる写像が
用いられても、前符号化の都合の良い結果が同じように
良く達成される。結果的に、特定の写像を指定して、さ
らに所望の目的を達成することが可能である。特に、前
述のように、チャネル符号器１２により、符号化変調を
実施してもよい。これにより、ビットから記号への写像
にある制約を課すことになる場合がある。しかしなが
ら、今述べたように前符号化が写像によって実行できる
場合、本発明によって部分応答チャネル前符号化を用い
るシステムに符号化変調方式を含めることに全く支障は
ない。
【００５１】以上は、単なる本発明の原理の説明であ
る。したがって、例えば、二次元信号点配置を用いるシ
ステムを背景として本発明を例示したが、本発明は、一
次元のみの信号点配置（これは、部分応答チャネルが複
雑な特性を有する場合に特に有用である）、または２以
上の次元を有する信号点配置を用いるシステムにも同様
に適用することができる。信号点配置には、システムの
必要条件に応じて、いろいろな数のシステム点を持たせ
ることができる。本明細書において明らかに示した各信
号点配置は、特定の幾何学的特性を有する信号点配置の
一群の全体を表すものである。
る。したがって、例えば、二次元信号点配置を用いるシ
ステムを背景として本発明を例示したが、本発明は、一
次元のみの信号点配置（これは、部分応答チャネルが複
雑な特性を有する場合に特に有用である）、または２以
上の次元を有する信号点配置を用いるシステムにも同様
に適用することができる。信号点配置には、システムの
必要条件に応じて、いろいろな数のシステム点を持たせ
ることができる。本明細書において明らかに示した各信
号点配置は、特定の幾何学的特性を有する信号点配置の
一群の全体を表すものである。
【００５２】さらに、本発明は、いわゆる「一様に配列
された」信号点配置には限定されず、この点に対して示
しかつ説明した信号点配置は、すべて例である。寧ろ、
本発明は、一様でない信号点配置に関して用いることが
できる。一様でない信号点配置を用いる好ましい実施例
において、一様でない信号点配置の記号の信号空間にお
ける位置は、根底にある格子の点に対応し、送信信号点
配置は、有限な領域の内部の根底にある格子のすべての
点からなる。一般に、一様でない信号点配置より送信信
号点配置の方に多くの点がある。この送信信号点配置に
対応する適切な基本信号点配置には、送信信号点配置を
それが原点に点を有するようにシフトすることによって
到達することができる。基本信号点配置のそれらの点の
すべてが、ｍ個の入力ビットによって実際にアドレス指
定されるわけではなく、寧ろ一様でない信号点配置それ
自体にある記号に対応する信号点のみである。（一様で
ない信号点配置を用いた部分応答チャネル前符号化の応
用によっては、トムリンソン・フィルタを用いることに
よって前符号化を実行した方が望ましい場合もある。）
された」信号点配置には限定されず、この点に対して示
しかつ説明した信号点配置は、すべて例である。寧ろ、
本発明は、一様でない信号点配置に関して用いることが
できる。一様でない信号点配置を用いる好ましい実施例
において、一様でない信号点配置の記号の信号空間にお
ける位置は、根底にある格子の点に対応し、送信信号点
配置は、有限な領域の内部の根底にある格子のすべての
点からなる。一般に、一様でない信号点配置より送信信
号点配置の方に多くの点がある。この送信信号点配置に
対応する適切な基本信号点配置には、送信信号点配置を
それが原点に点を有するようにシフトすることによって
到達することができる。基本信号点配置のそれらの点の
すべてが、ｍ個の入力ビットによって実際にアドレス指
定されるわけではなく、寧ろ一様でない信号点配置それ
自体にある記号に対応する信号点のみである。（一様で
ない信号点配置を用いた部分応答チャネル前符号化の応
用によっては、トムリンソン・フィルタを用いることに
よって前符号化を実行した方が望ましい場合もある。）
【００５３】尚、特許請求の範囲に記載した参照番号
は、発明の容易なる理解のためで、その技術的範囲を制
限するように解釈されるべきではない。
は、発明の容易なる理解のためで、その技術的範囲を制
限するように解釈されるべきではない。
【００５４】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、様
々な送信信号点配置の使用が可能な前符号化技術を用い
てデジタル・データを部分応答チャネルで送ることがで
きる。
々な送信信号点配置の使用が可能な前符号化技術を用い
てデジタル・データを部分応答チャネルで送ることがで
きる。
【図１】本発明の実施が可能なＨＤＴＶシステムのブロ
ック図である。
ック図である。
【図２】従来の技術において用いられるある種の送信コ
ンステレーション（信号点配置）に典型的な４−ＰＡＭ
を示す図である。
ンステレーション（信号点配置）に典型的な４−ＰＡＭ
を示す図である。
【図３】図２の送信信号点配置の使用の結果発生する拡
張された受信機の信号点配置を示す図である。
張された受信機の信号点配置を示す図である。
【図４】図２の送信信号点配置に関連して図１のシステ
ムにおいて使用可能な前符号器のブロック図である。
ムにおいて使用可能な前符号器のブロック図である。
【図５】従来の技術において用いられる第２の種類の送
信信号点配置の典型的な１６−ＱＡＭ送信信号点配置を
示す図である。
信信号点配置の典型的な１６−ＱＡＭ送信信号点配置を
示す図である。
【図６】図５の送信信号点配置に関連して図１のシステ
ムにおいて使用可能な前符号器のブロック図である。
ムにおいて使用可能な前符号器のブロック図である。
【図７】図５の送信信号点配置の使用の結果発生する拡
張された受信機の信号点配置を示す図である。
張された受信機の信号点配置を示す図である。
【図８】本発明により図１のシステムのための送信信号
点配置として使用できるようにした１２記号信号点配置
を示す図である。
点配置として使用できるようにした１２記号信号点配置
を示す図である。
【図９】本発明を実施するために図１のシステムにおい
て用いることができるように統合した前符号器／信号点
配置・マッパーのブロック図である。
て用いることができるように統合した前符号器／信号点
配置・マッパーのブロック図である。
【図１０】前符号器／信号点配置・マッパーなどで使用
され、図８の送信信号点配置に対応するいわゆる基本信
号点配置を示す図である。
され、図８の送信信号点配置に対応するいわゆる基本信
号点配置を示す図である。
【図１１】図１０の性質の説明に役立つ信号の平面表示
である。
である。
【図１２】図８の送信信号点配置および図１０の基本信
号点配置を使用することにより発生する拡張された受信
機信号点配置を示す図である。
号点配置を使用することにより発生する拡張された受信
機信号点配置を示す図である。
【図１３】本発明の原理を利用した前符号器を参照テー
ブルで実現したものを示す図である。
ブルで実現したものを示す図である。
【図１４】その他の送信信号点配置の例を示す図であ
る。
る。
【図１５】その他の送信信号点配置の例を示す図であ
る。
る。
【図１６】その他の送信信号点配置の例を示す図であ
る。
る。
１１ 信号源 １２ チャネル符号器 １４、４１４、６１４ 前符号器 １７ 信号点配置・マッパー １９ ＨＤＴＶ変調器 ２０ ＴＶ放送チャネル ３１ ＴＶ復調器 ３３ 櫛型フィルタ ３５ 適応等価器 ３７ チャネル復号器 ３９ ＨＤＴＶ表示器 ４２１ モジュロ４の加算器 ４２２ ｋＴ秒の遅延要素 ６１１、６１２ 一次元前符号器 ９５１ 統合化した前符号器／信号点配置・マッパー ９５１１ 基本信号点配置・マッパー ９５１４ 加算器 ９５１６ ｋＴ秒遅延器 ９５１８ モジュロ素子 ９５２１ 信号点配置・シフタ
Claims (12)
- 【請求項１】 入力データに応じて、所定の基本コンス
テレーション（信号点配置）から信号点のシーケンスを
選択する手段（９５１１）と、 一連の結合（された）信号点を与えるために、前記の選
択された各信号点と帰還信号とを結合する手段（９５１
４、９５１６、９５１８）と、ここで、前記帰還信号
が、前に与えられた少なくとも１つの結合信号点の所定
の関数であり、さらに前記基本信号点配置および前記関
数が、前記結合信号点の一部が前記基本信号点配置の信
号点であり、かつその他の結合信号点が前記基本信号点
配置の最小限非重複格子トランスレートの信号点である
ように構成されるものとし、 相互の最小限非重複格子トランスレートである結合信号
点がすべて同様に表されるように、前記結合信号点を表
す送信信号を与える手段（９５２１）とを備えたことを
特徴とする部分応答チャネル前符号化装置。 - 【請求項２】 基本信号点配置の信号点が、原点に点を
有する根底にある格子の点であり、かつ前記の根底にあ
る格子が、基本信号点配置の非重複トランスレートの結
合体として形成できることを特徴とする請求項１記載の
装置。 - 【請求項３】 前記装置が、強制的な記号間干渉を導入
する通信チャネルに前記送信信号を適用する手段（１
９）をさらに備え、 前記の所定の関数が、前記の強制的な記号間干渉を打ち
消すものであることを特徴とする請求項２記載の装置。 - 【請求項４】 前記の与える手段が、所定の送信信号点
配置の特定の１つの記号によって前記送信信号における
各結合信号点を表すことを特徴とする請求項３記載の装
置。 - 【請求項５】 前記送信信号点配置が、前記基本信号点
配置をシフトしたものであることを特徴とする請求項４
記載の装置。 - 【請求項６】 前記通信チャネルが、各結合信号点に対
する出力を与える櫛形フィルタ（３３）を備え、 前記の選択する手段が、前記入力データのそれぞれの部
分集合に応じて、前記シーケンスの各信号点を選択し、
かつ前記所定の関数が、入力データの各部分集合を前記
櫛形フィルタのそれぞれの出力から該櫛形フィルタの他
の出力の何れとも独立して復元することを可能にするよ
うに構成されていることを特徴とする請求項３記載の装
置。 - 【請求項７】 前記送信信号を通信チャネルに適用する
手段（１９）と、 前記通信チャネルから前記送信信号を復元する手段（３
４）と、 前記入力データを復元するために、受信された送信信号
を処理する手段（３５、３７）とをさらに備えたことを
特徴とする請求項１記載の装置。 - 【請求項８】 入力データを受信するステップと、 前記入力データに応じて所定の送信信号点配置の送信記
号のシーケンスを生成するために、前記入力データを処
理する処理ステップと、 前記送信記号の各々が、少なくとも第１および第２の座
標を有するものとし、所定の部分応答特性を有し且つ前
記の送信記号のシーケンスに応じて拡張受信機信号点配
置の受信機記号のシーケンスを与えるチャネルによって
前記の送信記号のシーケンスを通信する通信ステップと
を備え、 前記処理ステップが、前記入力データの部分集合の連続
の各々に対し、前記送信信号点配置のそれぞれの記号を
選択する選択ステップを含み、 前記選択および前記信号点配置が、前記の各部分集合が
それぞれの前記受信機記号から前記受信機記号の他の何
れとも独立して復元することができるように構成され、 前記部分集合が、前記送信信号点配置の記号数にほぼ等
しい所定の数の異なる値を持ち、 前記選択ステップが、送信記号の少なくとも幾つかの座
標の少なくとも２つがそれぞれの部分集合のすくなくと
も一部によって共通に選択されることを特徴とする部分
応答チャネル前符号化方法。 - 【請求項９】 前記送信信号点配置および前記拡張受信
機信号点配置が、Ｍ2-ＱＡＭ信号点配置以外の信号点配
置であることを特徴とする請求項８記載の方法。 - 【請求項１０】 前記入力データが、二進データであ
り、 各部分集合の各々が、前記二進データのそれぞれのビッ
トからなる二進ワードであり、 選択される各送信信号点配置記号が、前記二進ワードの
それぞれのビットの値の関数として選択され、 前記部分集合の前記一部が、それぞれの二進ワードの少
なくとも１つのビットであることを特徴とする請求項８
記載の方法。 - 【請求項１１】 前記通信ステップにおいて、前記チャ
ネルが、櫛形フィルタを備え、 前記櫛形フィルタの異なる出力が、それぞれ前記拡張受
信機信号点配置の記号の１つひとつに対応することを特
徴とする請求項８記載の方法。 - 【請求項１２】 受信機記号の前記シーケンスから前記
入力データを復元するステップをさらに備えたことを特
徴とする請求項８記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US829820 | 1992-02-03 | ||
| US07/829,820 US5311547A (en) | 1992-02-03 | 1992-02-03 | Partial-response-channel precoding |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06209306A true JPH06209306A (ja) | 1994-07-26 |
| JP2665124B2 JP2665124B2 (ja) | 1997-10-22 |
Family
ID=25255643
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5036184A Expired - Lifetime JP2665124B2 (ja) | 1992-02-03 | 1993-02-02 | 部分応答チャネル前符号化装置および部分応答チャネル通信方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5311547A (ja) |
| JP (1) | JP2665124B2 (ja) |
| KR (1) | KR970010948B1 (ja) |
| CA (1) | CA2085272C (ja) |
Families Citing this family (52)
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|---|---|---|---|---|
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| US5600672A (en) | 1991-03-27 | 1997-02-04 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Communication system |
| USRE42643E1 (en) | 1991-03-27 | 2011-08-23 | Panasonic Corporation | Communication system |
| USRE39890E1 (en) | 1991-03-27 | 2007-10-23 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Communication system |
| US6724976B2 (en) | 1992-03-26 | 2004-04-20 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Communication system |
| US6728467B2 (en) | 1992-03-26 | 2004-04-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Communication system |
| US5892879A (en) | 1992-03-26 | 1999-04-06 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Communication system for plural data streams |
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| US7302007B1 (en) | 1992-03-26 | 2007-11-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Communication system |
| USRE38513E1 (en) | 1992-03-26 | 2004-05-11 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Communication system |
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| CA2331203C (en) * | 1992-03-26 | 2004-12-07 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Communication system |
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