JPH0642682B2 - 誤り訂正多値符号化復号化装置 - Google Patents
誤り訂正多値符号化復号化装置Info
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- JPH0642682B2 JPH0642682B2 JP57161876A JP16187682A JPH0642682B2 JP H0642682 B2 JPH0642682 B2 JP H0642682B2 JP 57161876 A JP57161876 A JP 57161876A JP 16187682 A JP16187682 A JP 16187682A JP H0642682 B2 JPH0642682 B2 JP H0642682B2
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
- H04L1/004—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using forward error control
- H04L1/0041—Arrangements at the transmitter end
- H04L1/0042—Encoding specially adapted to other signal generation operation, e.g. in order to reduce transmit distortions, jitter, or to improve signal shape
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L27/00—Modulated-carrier systems
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L27/00—Modulated-carrier systems
- H04L27/32—Carrier systems characterised by combinations of two or more of the types covered by groups H04L27/02, H04L27/10, H04L27/18 or H04L27/26
- H04L27/34—Amplitude- and phase-modulated carrier systems, e.g. quadrature-amplitude modulated carrier systems
Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、二次元の誤り訂正多値符号化復号化装置に関
する。ディジタル通信に於いて、伝送誤りを減らす方法
の一つに送信情報を誤り訂正符号化して伝送し、受信信
号を誤り訂正復号化する方法があることはよく知られて
いる。
する。ディジタル通信に於いて、伝送誤りを減らす方法
の一つに送信情報を誤り訂正符号化して伝送し、受信信
号を誤り訂正復号化する方法があることはよく知られて
いる。
しかしながら、例えば多値直交振幅変調方式のように、
データ列を同相軸、直交軸の２つの軸で表された複素平
面上の多値データ列として変調して、伝送路上へ送り出
し、受信側で復調することによって、前記複素平面上の
多値データ列を再生する場合、誤り訂正符号化の観点か
ら言って、幾つかの問題点が生ずる。
データ列を同相軸、直交軸の２つの軸で表された複素平
面上の多値データ列として変調して、伝送路上へ送り出
し、受信側で復調することによって、前記複素平面上の
多値データ列を再生する場合、誤り訂正符号化の観点か
ら言って、幾つかの問題点が生ずる。
一つにキャリア位相の不確定性から、通常、送信データ
列に対し、差動符号化を施し、受信側で差動復号化を施
す必要があり、そのため、伝送路上で生じたシンボル誤
りは、次のシンボルへ波及し、誤りが倍加されて再生さ
れるという問題である。
列に対し、差動符号化を施し、受信側で差動復号化を施
す必要があり、そのため、伝送路上で生じたシンボル誤
りは、次のシンボルへ波及し、誤りが倍加されて再生さ
れるという問題である。
二つには、前記複素平面上の多値データの伝送であるた
め、多値データの各ビットに対し、均等の訂正能力をも
たせることは、非効率的であるという問題である。つま
り、前記複素平面上のデータ配列に於いて、一つのデー
タ点がどのデータ点に誤りやすいかは、それぞれ異なっ
ており、互いに近い点ほど誤り易いという性質を効率的
に用いて、誤り訂正符号化する必要がある。
め、多値データの各ビットに対し、均等の訂正能力をも
たせることは、非効率的であるという問題である。つま
り、前記複素平面上のデータ配列に於いて、一つのデー
タ点がどのデータ点に誤りやすいかは、それぞれ異なっ
ており、互いに近い点ほど誤り易いという性質を効率的
に用いて、誤り訂正符号化する必要がある。
従来行われていたように、誤り訂正符号化を、差動符号
化の前で行い、誤り訂正復号化を差動復号化のあとで行
う方式では、上記誤りの倍加によりより訂正能力の高い
誤り訂正符号を用いる必要があるので、非効率的であ
り、又、その際の誤り訂正符号として、従来の符号をそ
のまま用いたのでは、上記二つ目の問題点も解決され
ず、訂正能力の割には、装置規模のきわめて大きい装置
を作らなければならなかった。
化の前で行い、誤り訂正復号化を差動復号化のあとで行
う方式では、上記誤りの倍加によりより訂正能力の高い
誤り訂正符号を用いる必要があるので、非効率的であ
り、又、その際の誤り訂正符号として、従来の符号をそ
のまま用いたのでは、上記二つ目の問題点も解決され
ず、訂正能力の割には、装置規模のきわめて大きい装置
を作らなければならなかった。
本発明の目的は、このような従来方法の欠点を除き、多
値直交振幅変復調方式に整合した誤り訂正多値符号化復
号化装置を提供するにある。
値直交振幅変復調方式に整合した誤り訂正多値符号化復
号化装置を提供するにある。
本発明によれば、上記目的は、次のような方式に従うこ
とによって達成される。
とによって達成される。
すなわち、多値データ列を差動符号化したのち，誤り訂
正符号化し，誤り訂正符号化された多値データ列を多値
直交振幅変調して送信する符号化部と，受信信号から多
値データ列を多値直交振幅復調したのち，誤り訂正復号
化を行い，差動復号化して，送信された多値データ列を
再生する復号化部を備えた誤り訂正多値符号化復号化装
置において， 前記符号化部は，信号平面上の点として，象限を表す２
ビットと象限内の点を表す複数ビットからなる多値デー
タ列に対し差動符号化する手段と，前記差動符号化され
た多値データの信号点の座標を同相軸，直交軸のＭを法
とする座標に座標変換する手段と，前記座標変換された
多値データ列を同相軸，直交軸の２つの多値データ列と
みなして，各多値データ列毎に同一のＭ値のトランスペ
アレント誤り訂正符号化を行う手段とを備え， 前記復号化部は，前記多値直交振幅復調して得られた多
値データ列に対し、同相軸、直交軸の各データ列毎に同
一の前記トランスペアレント誤り訂正符号に対する復号
化を行う手段と、前記復号化の結果に対し前記座標変換
の逆変換を行う手段と、前記逆変換の結果得られた多値
データ列を差動復号化する手段とを備えることを特徴と
する誤り訂正多値符号化復号化装置として実現される。
正符号化し，誤り訂正符号化された多値データ列を多値
直交振幅変調して送信する符号化部と，受信信号から多
値データ列を多値直交振幅復調したのち，誤り訂正復号
化を行い，差動復号化して，送信された多値データ列を
再生する復号化部を備えた誤り訂正多値符号化復号化装
置において， 前記符号化部は，信号平面上の点として，象限を表す２
ビットと象限内の点を表す複数ビットからなる多値デー
タ列に対し差動符号化する手段と，前記差動符号化され
た多値データの信号点の座標を同相軸，直交軸のＭを法
とする座標に座標変換する手段と，前記座標変換された
多値データ列を同相軸，直交軸の２つの多値データ列と
みなして，各多値データ列毎に同一のＭ値のトランスペ
アレント誤り訂正符号化を行う手段とを備え， 前記復号化部は，前記多値直交振幅復調して得られた多
値データ列に対し、同相軸、直交軸の各データ列毎に同
一の前記トランスペアレント誤り訂正符号に対する復号
化を行う手段と、前記復号化の結果に対し前記座標変換
の逆変換を行う手段と、前記逆変換の結果得られた多値
データ列を差動復号化する手段とを備えることを特徴と
する誤り訂正多値符号化復号化装置として実現される。
次に図面を参照して、本発明をその原理と共に詳細に説
明する。
明する。
第１図は、本発明の方式に従った送信側の装置の一実施
例を示すブロック図で、誤り訂正多値符号化装置と復調
装置とを含む。第２図は、本発明の方式に従った受信側
の装置の一実施例を示すブロック図で、誤り訂正多値復
号化装置と復調装置とを含む。第３図は、各信号点の下
４ビットの表現の一例を示す図、第４図（ａ）および
（ｂ）はそれぞれ差動符号器および差動復号器を示す
図、第５図は信号点のビットの表現の一例を示す図であ
る。
例を示すブロック図で、誤り訂正多値符号化装置と復調
装置とを含む。第２図は、本発明の方式に従った受信側
の装置の一実施例を示すブロック図で、誤り訂正多値復
号化装置と復調装置とを含む。第３図は、各信号点の下
４ビットの表現の一例を示す図、第４図（ａ）および
（ｂ）はそれぞれ差動符号器および差動復号器を示す
図、第５図は信号点のビットの表現の一例を示す図であ
る。
まず送信側について、第１図を用いて概略を説明する。
第１図に於いて、参照数字１０８は、説明の便のため、
例えば、６４値直交振幅変調装置であるものとして、以
下説明する。６４値のデータは６ビットで表現され、そ
のうちの２ビットが第１象限〜第４象限内のどの象限内
のデータであるかを示すビット、残りの４ビットが各象
限内のどの位置にあるデータであるかを示すビットとし
て割りふられる。
第１図に於いて、参照数字１０８は、説明の便のため、
例えば、６４値直交振幅変調装置であるものとして、以
下説明する。６４値のデータは６ビットで表現され、そ
のうちの２ビットが第１象限〜第４象限内のどの象限内
のデータであるかを示すビット、残りの４ビットが各象
限内のどの位置にあるデータであるかを示すビットとし
て割りふられる。
第１図に於いて、上記２ビットのデータが端子１０１
に、上記４ビットのデータが端子１０２に印加される。
端子１０１に印加されたデータは、受信側でのキャリア
位相の不確定性を除去するために、差動符号器１０３に
よって差動符号化される。差動符号化された２ビットの
データと前記４ビットのデータから成る６ビットのデー
タは、誤り訂正符号器１０５および１０６に都合のよい
データ表現となるように、あらかじめ定められた変換表
に従い、ビットパターン変換器１０４により、他のデー
タに変換される。該ビットパターン変換器は、例えばＲ
ＯＭ（リードオンリメモリ）を用いて、構成することが
できる。ビットパターン変換された６ビットのデータ
は、３ビットずつ、同相軸および直交軸のデータとし
て、それぞれキャリア位相の不確定に影響を受けないト
ランスペアレント誤り訂正符号器１０５および１０６
で、割り訂正符号化され、誤り訂正符号化された出力デ
ータ列がそれぞれ同相軸、直交軸のデータである２つの
データ列として、前記変調装置１０８へ送られ、伝送ラ
イン１０９に送られる。なお、第１図に於いて、点線で
囲んだ部分１０７は、６ビットの多値データを、各次元
３ビットから成る２つの多値データ列として、誤り訂正
符号化する一つの符号化装置として考えることもでき
る。
に、上記４ビットのデータが端子１０２に印加される。
端子１０１に印加されたデータは、受信側でのキャリア
位相の不確定性を除去するために、差動符号器１０３に
よって差動符号化される。差動符号化された２ビットの
データと前記４ビットのデータから成る６ビットのデー
タは、誤り訂正符号器１０５および１０６に都合のよい
データ表現となるように、あらかじめ定められた変換表
に従い、ビットパターン変換器１０４により、他のデー
タに変換される。該ビットパターン変換器は、例えばＲ
ＯＭ（リードオンリメモリ）を用いて、構成することが
できる。ビットパターン変換された６ビットのデータ
は、３ビットずつ、同相軸および直交軸のデータとし
て、それぞれキャリア位相の不確定に影響を受けないト
ランスペアレント誤り訂正符号器１０５および１０６
で、割り訂正符号化され、誤り訂正符号化された出力デ
ータ列がそれぞれ同相軸、直交軸のデータである２つの
データ列として、前記変調装置１０８へ送られ、伝送ラ
イン１０９に送られる。なお、第１図に於いて、点線で
囲んだ部分１０７は、６ビットの多値データを、各次元
３ビットから成る２つの多値データ列として、誤り訂正
符号化する一つの符号化装置として考えることもでき
る。
次に、受信側について、第２図を用いて先に概略を説明
しておく。
しておく。
第２図に於いて、参照数字２０８は、説明の便のため、
第１図に対応した６４値直交振幅変調用復調装置である
ものとする。さて、伝送ライン２０９より受信し、該復
調装置で復調された、各３ビットから成る２つのデータ
列は、まず、第１図に於ける誤り訂正符号器１０５およ
び１０６にそれぞれ対応したトランスペアレント誤り訂
正復号器２０５および２０６に於いて、それぞれ復号さ
れる。復号された各３ビットから成る２つの二次元デー
タは、第１図に於けるビットパターン変換器１０４で受
けた変換の逆の変換をビットパターン変換器２０４で受
け、そのうちの２ビット分が差動復号器２０３で差動復
号化される。そして、出力端子２０１には差動復号化さ
れた２ビットが、出力端子２０２には、前記ビットパタ
ーン変換器２０４の出力のうちの残りの４ビットが出力
される。なお参照数字２０７は上記符号化装置１０７に
対する復号化装置を示している。
第１図に対応した６４値直交振幅変調用復調装置である
ものとする。さて、伝送ライン２０９より受信し、該復
調装置で復調された、各３ビットから成る２つのデータ
列は、まず、第１図に於ける誤り訂正符号器１０５およ
び１０６にそれぞれ対応したトランスペアレント誤り訂
正復号器２０５および２０６に於いて、それぞれ復号さ
れる。復号された各３ビットから成る２つの二次元デー
タは、第１図に於けるビットパターン変換器１０４で受
けた変換の逆の変換をビットパターン変換器２０４で受
け、そのうちの２ビット分が差動復号器２０３で差動復
号化される。そして、出力端子２０１には差動復号化さ
れた２ビットが、出力端子２０２には、前記ビットパタ
ーン変換器２０４の出力のうちの残りの４ビットが出力
される。なお参照数字２０７は上記符号化装置１０７に
対する復号化装置を示している。
次に、第１図で示した誤り訂正多値符号化装置及び第２
図で示した誤り訂正多値復号化装置を用いれば、前記問
題点が部分的ないしはすべて解消されることについて、
各構成要素を更に詳しく説明しながら、示すことにす
る。
図で示した誤り訂正多値復号化装置を用いれば、前記問
題点が部分的ないしはすべて解消されることについて、
各構成要素を更に詳しく説明しながら、示すことにす
る。
まず、第１図に於いて、端子１０１に印加される各デー
タのビット表現は、いわゆるグレイ表現されているもの
とする。すなわち、端子１０１へ入力される００、０
１、１１あるいは１０の各データは、入力データ６ビッ
トを複素平面上の信号点を示すデータとみなしたとき、
それぞれ第１象限、第２象限、第３象限あるいは第４象
限に位置するデータであることを示すものとする。従っ
て、送信データが、隣の象限に誤って受信されても、受
信２ビット中の誤りビット数は、１でしかない。
タのビット表現は、いわゆるグレイ表現されているもの
とする。すなわち、端子１０１へ入力される００、０
１、１１あるいは１０の各データは、入力データ６ビッ
トを複素平面上の信号点を示すデータとみなしたとき、
それぞれ第１象限、第２象限、第３象限あるいは第４象
限に位置するデータであることを示すものとする。従っ
て、送信データが、隣の象限に誤って受信されても、受
信２ビット中の誤りビット数は、１でしかない。
また端子１０２に印加される各データは、キャリア位相
の不確定に対し不変となるようにビット表現され、誤り
易い信号点どおし間のハミング距離（つまり、相異なる
ビット数）はなるべく小さくなるように表現されている
ものとする。このように表現するのは、キャリアの位相
回転で影響を受けるビットを上記２ビットのみにし、か
つ、万一誤り訂正不能の誤りが生じても、影響を受ける
ビット数（つまり誤りビット数）をなるべく少なくする
ためである。
の不確定に対し不変となるようにビット表現され、誤り
易い信号点どおし間のハミング距離（つまり、相異なる
ビット数）はなるべく小さくなるように表現されている
ものとする。このように表現するのは、キャリアの位相
回転で影響を受けるビットを上記２ビットのみにし、か
つ、万一誤り訂正不能の誤りが生じても、影響を受ける
ビット数（つまり誤りビット数）をなるべく少なくする
ためである。
このように４ビットのビット表現の一例を第３図に示
す。但し、各４ビットは０〜１５の数で示してある。第
３図に於いて、原点から離れた信号点ほど隣の信号点へ
誤り易いので、なるべく隣どおしの信号点間のハミング
距離は１になるように配置してある。また、例えば９０
°のキャリア位相回転が生じたとき、上記４ビットは不
変となる。このとき、上記２ビットは、００＝０、０１
＝１、１１＝２、１０＝３としたとき４を法として＋１
されたビットパターンになることが分かる。つまり０→
１、１→２、２→３、３→０となる。同様にして、１８
０°あるいは２７０°のキャリア位相回転が生じたとき
は、４を法としてそれぞれ＋２、＋３されたビットパタ
ーンとなる。
す。但し、各４ビットは０〜１５の数で示してある。第
３図に於いて、原点から離れた信号点ほど隣の信号点へ
誤り易いので、なるべく隣どおしの信号点間のハミング
距離は１になるように配置してある。また、例えば９０
°のキャリア位相回転が生じたとき、上記４ビットは不
変となる。このとき、上記２ビットは、００＝０、０１
＝１、１１＝２、１０＝３としたとき４を法として＋１
されたビットパターンになることが分かる。つまり０→
１、１→２、２→３、３→０となる。同様にして、１８
０°あるいは２７０°のキャリア位相回転が生じたとき
は、４を法としてそれぞれ＋２、＋３されたビットパタ
ーンとなる。
さて、上記のように表現された６ビットのデータが端子
１０１、１０２に印加されると、６ビットのうちの上記
２ビットは差動符号器１０３によって差動符号化され、
第２図の差動復号器２０３で復号されることによって位
相の不確定分が取り除かれる。差動符号器、差動復号器
は、例えばそれぞれ第４図（ａ）および（ｂ）のように
構成し得ることはよく知られているので動作説明は省略
する。第４図において、４０１は、グレイ・ナチュラル
変換器で、００→００、０１→０１、１１→１０、１０
→１１と変換する変換器、４０６は、その逆を行う変換
器、４０２は２ビット加算器、４０５は４を法とした２
ビット減算器、４０３、４０４は２ビットレジスタであ
る。９０°、あるいは１８０°あるいは２７０°のキャ
リア位相回転が生じたとき、前述したように、差動復号
器２０３には、それぞれ、すべてのデータが、＋１ある
いは＋２、あるいは＋３されて入力されるが、減算器４
０５により、不確定分＋１あるいは＋２あるいは＋３は
取り除かれる。
１０１、１０２に印加されると、６ビットのうちの上記
２ビットは差動符号器１０３によって差動符号化され、
第２図の差動復号器２０３で復号されることによって位
相の不確定分が取り除かれる。差動符号器、差動復号器
は、例えばそれぞれ第４図（ａ）および（ｂ）のように
構成し得ることはよく知られているので動作説明は省略
する。第４図において、４０１は、グレイ・ナチュラル
変換器で、００→００、０１→０１、１１→１０、１０
→１１と変換する変換器、４０６は、その逆を行う変換
器、４０２は２ビット加算器、４０５は４を法とした２
ビット減算器、４０３、４０４は２ビットレジスタであ
る。９０°、あるいは１８０°あるいは２７０°のキャ
リア位相回転が生じたとき、前述したように、差動復号
器２０３には、それぞれ、すべてのデータが、＋１ある
いは＋２、あるいは＋３されて入力されるが、減算器４
０５により、不確定分＋１あるいは＋２あるいは＋３は
取り除かれる。
なお、第４図に於いて、差動符号器への入力あるいは差
動復号器の出力が、ナチュラル表現されたビット表現と
なるようにしたいのであれば、もちろん４０１および４
０６の変換器は不要である。
動復号器の出力が、ナチュラル表現されたビット表現と
なるようにしたいのであれば、もちろん４０１および４
０６の変換器は不要である。
さて、第１図で示したトランスペアレント誤り訂正符号
器１０５、１０６は同一の符号器であって、各入力デー
タはナチュラル表現されたデータ０＝０００、１＝００
１、２＝０１０、３＝０１１、４＝１００、５＝１０
１、６＝１１０、７＝１１１として入力される必要があ
る。また、変調装置への入力もナチュラル表現されたデ
ータの方が望ましい。一方、８値のトランスペアレント
誤り訂正符号は、８を法とした演算に従って符号化復号
化されるので同相軸上、あるいは直交軸上で０、１、
２、…、７の各データが巡回した形で配置されていても
構わない。
器１０５、１０６は同一の符号器であって、各入力デー
タはナチュラル表現されたデータ０＝０００、１＝００
１、２＝０１０、３＝０１１、４＝１００、５＝１０
１、６＝１１０、７＝１１１として入力される必要があ
る。また、変調装置への入力もナチュラル表現されたデ
ータの方が望ましい。一方、８値のトランスペアレント
誤り訂正符号は、８を法とした演算に従って符号化復号
化されるので同相軸上、あるいは直交軸上で０、１、
２、…、７の各データが巡回した形で配置されていても
構わない。
第５図は、トランスペアレント誤り訂正符号器１０５、
１０６へ入力されるデータ点のビット表現の一例を示し
たものである。但し、各６ビットは、３ビット分ずつ、
各々０〜７の数字で示してある。
１０６へ入力されるデータ点のビット表現の一例を示し
たものである。但し、各６ビットは、３ビット分ずつ、
各々０〜７の数字で示してある。
ビットパターン変換器１０４は、第３図で示したデータ
点のビット表現（各象限を示す２ビットデータ０＝０
０、１＝０１、２＝１１、３＝１０は略してある）を、
第５図で示したビットパターンに変換するための変換器
である。例えば（２、１４）＝（１１１００１）として
表されたデータは、（６、７）＝（１１０１１１）とし
て表されるデータに変換される。
点のビット表現（各象限を示す２ビットデータ０＝０
０、１＝０１、２＝１１、３＝１０は略してある）を、
第５図で示したビットパターンに変換するための変換器
である。例えば（２、１４）＝（１１１００１）として
表されたデータは、（６、７）＝（１１０１１１）とし
て表されるデータに変換される。
さて、ナチュラル表現されたデータを入力とするトラベ
ルペアレント誤り訂正符号については、すでに下記文献
に詳しく述べてあり、符号器、復号器についても多値レ
ベル数（今の場合、８）を法としたフィードバックシフ
トレジスタや加算器、リードオンリメモリ等を用いて構
成できることは既に知られているので、詳細は省略す
る。要するに、８値のデータ列から成る符号で、（０、
０、…、０）、（１、１、…、１）、（２、２、…２）
…、（７、７、…、７）を正しい符号語の中の一部とし
てもつような符号であり、８を法とした演算において線
形性を満たす。つまり８を法として対応する要素毎に加
算してできる語もまた正しい符号語であるという性質を
満たす符号となっている。これらの性質をもった誤り訂
正符号のことをトランスペアレント誤り訂正符号と呼
ぶ。後で詳しく述べるように、同一のトランスペアレン
ト誤り訂正符号を、同相軸、直交軸にそれぞれ用いれ
ば、前記第１の問題点が解消される。すなわち、伝送路
上で生じた誤りは拡大されることなく誤り訂正復号器に
入り、復号される。そして、たとえキャリア位相回転が
生じても、その影響は、誤り訂正復号動作にな何ら悪い
影響をおよぼさず、そのまま復号器の中を透過し、その
あと差動復号器で位相回転による位相の不確定分は解消
される。
ルペアレント誤り訂正符号については、すでに下記文献
に詳しく述べてあり、符号器、復号器についても多値レ
ベル数（今の場合、８）を法としたフィードバックシフ
トレジスタや加算器、リードオンリメモリ等を用いて構
成できることは既に知られているので、詳細は省略す
る。要するに、８値のデータ列から成る符号で、（０、
０、…、０）、（１、１、…、１）、（２、２、…２）
…、（７、７、…、７）を正しい符号語の中の一部とし
てもつような符号であり、８を法とした演算において線
形性を満たす。つまり８を法として対応する要素毎に加
算してできる語もまた正しい符号語であるという性質を
満たす符号となっている。これらの性質をもった誤り訂
正符号のことをトランスペアレント誤り訂正符号と呼
ぶ。後で詳しく述べるように、同一のトランスペアレン
ト誤り訂正符号を、同相軸、直交軸にそれぞれ用いれ
ば、前記第１の問題点が解消される。すなわち、伝送路
上で生じた誤りは拡大されることなく誤り訂正復号器に
入り、復号される。そして、たとえキャリア位相回転が
生じても、その影響は、誤り訂正復号動作にな何ら悪い
影響をおよぼさず、そのまま復号器の中を透過し、その
あと差動復号器で位相回転による位相の不確定分は解消
される。
〔文献１〕中村、“整数剰余環Ｚｑの上の線形Ｌｅｅ誤
り訂正符号とその応力”、第２回情報理論とその応用研
究会資料ｐｐ．５９−６８ １９７９年１１月 〔文献２〕中村、“誤り訂正符号化および復号化システ
ム”特開昭５２−１５３６０２（特願昭５１−７０５２
３） さて、上記トランスペアレント誤り訂正符号は、今の例
で言えば、８を法とした演算処理でもって符号化・復号
化が行われるので、０〜７の数とみなしたデータに８を
法として、＋１又は−１が加算された１個の誤りのみを
訂正できる符号化効率のよい符号を容易に構成すること
ができ、上記文献には、１重リー誤り訂正符号として、
その構成法が詳しくのべられている（もちろ冗長シンボ
ルを増やせば＋２あるいは−２が加算された誤りとか＋
１又は−１が加算された誤りを２個分訂正する２重リー
誤り訂正符号も達成できることが、上記文献に述べられ
ている。）トランスペアレント誤り訂正符号であってか
つ１重リー誤り訂正符号であるような符号を、第５図の
ようなデータ点の表現でもっ、第１図、第２図のように
同相側、直交側に独立して用いた場合を考えると８を法
として同相側に＋１あるいは−１、あるいは直交側に＋
１あるいは−１だけ誤ったデータを訂正することができ
る。つまり１符号語内に生じた１個の誤りであって、自
分のデータ点をとり囲む隣のデータ点は誤ったような誤
り訂正できることになる。しかも、上述したように、符
号化効率がよい、つまり冗長シンボル数が、訂正能力の
割に、効率よくおさえられている。例えば符号長３０、
情報シンボル数２８という効率のよい一重リー誤り訂正
符号も上記文献１によって知られている。
り訂正符号とその応力”、第２回情報理論とその応用研
究会資料ｐｐ．５９−６８ １９７９年１１月 〔文献２〕中村、“誤り訂正符号化および復号化システ
ム”特開昭５２−１５３６０２（特願昭５１−７０５２
３） さて、上記トランスペアレント誤り訂正符号は、今の例
で言えば、８を法とした演算処理でもって符号化・復号
化が行われるので、０〜７の数とみなしたデータに８を
法として、＋１又は−１が加算された１個の誤りのみを
訂正できる符号化効率のよい符号を容易に構成すること
ができ、上記文献には、１重リー誤り訂正符号として、
その構成法が詳しくのべられている（もちろ冗長シンボ
ルを増やせば＋２あるいは−２が加算された誤りとか＋
１又は−１が加算された誤りを２個分訂正する２重リー
誤り訂正符号も達成できることが、上記文献に述べられ
ている。）トランスペアレント誤り訂正符号であってか
つ１重リー誤り訂正符号であるような符号を、第５図の
ようなデータ点の表現でもっ、第１図、第２図のように
同相側、直交側に独立して用いた場合を考えると８を法
として同相側に＋１あるいは−１、あるいは直交側に＋
１あるいは−１だけ誤ったデータを訂正することができ
る。つまり１符号語内に生じた１個の誤りであって、自
分のデータ点をとり囲む隣のデータ点は誤ったような誤
り訂正できることになる。しかも、上述したように、符
号化効率がよい、つまり冗長シンボル数が、訂正能力の
割に、効率よくおさえられている。例えば符号長３０、
情報シンボル数２８という効率のよい一重リー誤り訂正
符号も上記文献１によって知られている。
従ってトランスペアレント多値誤り訂正符号であって、
かつ一般に多重のリー誤り訂正符号を本発明に従って、
同相軸、直交軸に独立して用いることにより、前記問題
点１のほかに問題点２も解消されることがわかる。
かつ一般に多重のリー誤り訂正符号を本発明に従って、
同相軸、直交軸に独立して用いることにより、前記問題
点１のほかに問題点２も解消されることがわかる。
さて、トランスペアレント誤り訂正符号器１０５、１０
６の出力データは、二次元の８×８＝６４値のデータと
して変調装置１０８へ入力され、変調されたのち伝送ラ
イン１０９へ流される。
６の出力データは、二次元の８×８＝６４値のデータと
して変調装置１０８へ入力され、変調されたのち伝送ラ
イン１０９へ流される。
第２図において、伝送ライン２０９より受信された信号
は、復調装置２０８で復調され、上記トランスペアレン
ト誤り訂正符号の復号器２０５、２０６へ入力され復号
される。しかるのち、前記ビットパターン変換器１０４
の逆の変換をビットパターン変換器２０４で受ける。例
えば（６、７）＝（１１０１１１）と表されたデータは
変換後（２、１４）＝（１１１００１）となる。あとは
前述の通り、上記変換器２０４の出力のうちの２ビット
が作動復号器２０３で復号され、残りの４ビットと共
に、復号データとして出力される。
は、復調装置２０８で復調され、上記トランスペアレン
ト誤り訂正符号の復号器２０５、２０６へ入力され復号
される。しかるのち、前記ビットパターン変換器１０４
の逆の変換をビットパターン変換器２０４で受ける。例
えば（６、７）＝（１１０１１１）と表されたデータは
変換後（２、１４）＝（１１１００１）となる。あとは
前述の通り、上記変換器２０４の出力のうちの２ビット
が作動復号器２０３で復号され、残りの４ビットと共
に、復号データとして出力される。
上記の説明から分かるように、伝送ラインで訂正能力以
内のエラーが生じ、かつキャリア位相の回転が起こらな
い限り、端子２０１、２０２に於ける復号データは、端
子１０１、１０２により入力された送信データと一致す
ることがわかる。
内のエラーが生じ、かつキャリア位相の回転が起こらな
い限り、端子２０１、２０２に於ける復号データは、端
子１０１、１０２により入力された送信データと一致す
ることがわかる。
問題は、キャリア位相の回転が生じた場合であるがこの
場合も、訂正能力内のエラーが生じている限り正しく復
号されることを上記トランスペアレント誤り訂正符号の
性質を用いて以下に示す。
場合も、訂正能力内のエラーが生じている限り正しく復
号されることを上記トランスペアレント誤り訂正符号の
性質を用いて以下に示す。
まず、第１図に於いて、トランスペアレント誤り訂正符
号器１０５、１０６の出力データを（ｘ、ｙ）とすれ
ば、このデータの信号点が、それぞれ９０°、１８０
°、２７０°の位相回転を受けたときの信号点を求める
と、第５図より明らかなようにそれぞれ（７−ｙ、
ｘ）、（７−ｘ，７−ｙ）、（ｙ、７−ｘ）となる。但
し、７−ｘ、７−ｙは８を法として演算するものとす
る。
号器１０５、１０６の出力データを（ｘ、ｙ）とすれ
ば、このデータの信号点が、それぞれ９０°、１８０
°、２７０°の位相回転を受けたときの信号点を求める
と、第５図より明らかなようにそれぞれ（７−ｙ、
ｘ）、（７−ｘ，７−ｙ）、（ｙ、７−ｘ）となる。但
し、７−ｘ、７−ｙは８を法として演算するものとす
る。
ここで、トランスペアレント誤り訂正符号器１０５およ
び１０６によって生成される符号語をそれぞれ（x1、
x2、…、xN）、（y1、y2、…、yN）とすれば（但し、Ｎ
は符号長）、トランスペアレント復号器２０５、２０６
へ入力される符号語は、それぞれ （x1′、x2′、…、xN′）、（y1′、y2′、…、yN′）
…（１） 又は （７−y1′、７−y2′、…、７−yN′）、（x1′、
x2′、…、xN′）…（２） 又は （７−x1′、７−x2′、…、７−xN′）、（７−y1′、
７−y2′、…、７−yN′）…（３） 又は （y1′、y2′、…、yN′）（７−x1′、７−x2′、…、
７−xN′）…（４） のどれかである。但し、ｘ′は、伝送路上での誤りによ
ってｘが変化しなければｘ′＝ｘで変化すればｘ′≠ｘ
である。ｙ′についても同様である。
び１０６によって生成される符号語をそれぞれ（x1、
x2、…、xN）、（y1、y2、…、yN）とすれば（但し、Ｎ
は符号長）、トランスペアレント復号器２０５、２０６
へ入力される符号語は、それぞれ （x1′、x2′、…、xN′）、（y1′、y2′、…、yN′）
…（１） 又は （７−y1′、７−y2′、…、７−yN′）、（x1′、
x2′、…、xN′）…（２） 又は （７−x1′、７−x2′、…、７−xN′）、（７−y1′、
７−y2′、…、７−yN′）…（３） 又は （y1′、y2′、…、yN′）（７−x1′、７−x2′、…、
７−xN′）…（４） のどれかである。但し、ｘ′は、伝送路上での誤りによ
ってｘが変化しなければｘ′＝ｘで変化すればｘ′≠ｘ
である。ｙ′についても同様である。
さて、前述したように、（７、７、…、７）は正しい符
号語でありかつ８を法とした演算のもとで線形性がなり
っているので、 （７−x1′、７−x2′、…、７−xN′）＝（７、７、
…、７）−（x1′、x2′、…、xN′）および （７−y1′、７−y2′、…、７−yN′）＝（７、７、
…、７）−（y1′、y2′、…、yN′） もまた正しい符号語である。
号語でありかつ８を法とした演算のもとで線形性がなり
っているので、 （７−x1′、７−x2′、…、７−xN′）＝（７、７、
…、７）−（x1′、x2′、…、xN′）および （７−y1′、７−y2′、…、７−yN′）＝（７、７、
…、７）−（y1′、y2′、…、yN′） もまた正しい符号語である。
従って、伝送路上で生じた誤りが訂正能力内にあれば、
上記（１）又は（２）又は（３）又は（４）の符号語の
プライム（、）がすべて取り除かれた符号語がトランス
ペアレント復号器２０５、２０６の出力として得られ
る。この場合、伝送路上の一個のエラーは、一個のエラ
ーのままで、つまり誤り拡大しない状態で誤り訂正復号
される点に注意しておく。
上記（１）又は（２）又は（３）又は（４）の符号語の
プライム（、）がすべて取り除かれた符号語がトランス
ペアレント復号器２０５、２０６の出力として得られ
る。この場合、伝送路上の一個のエラーは、一個のエラ
ーのままで、つまり誤り拡大しない状態で誤り訂正復号
される点に注意しておく。
ついで該出力がビットパターン変換器２０４で変換を受
ければ、前述したように、９０°、１８０°、２７０°
のキャリア位相の回転が起こっても、差動復号器２０３
への２ビットから成る入力データとしては、正しいデー
タに４を法とした定数が加算されて入力されるのみで、
他の４ビット分は正しく復号される。しかも該２ビット
分は、差動復号器２０３によって、該定数が差し引か
れ、正しく復号された２ビットのデータが端子２０１へ
出力される。
ければ、前述したように、９０°、１８０°、２７０°
のキャリア位相の回転が起こっても、差動復号器２０３
への２ビットから成る入力データとしては、正しいデー
タに４を法とした定数が加算されて入力されるのみで、
他の４ビット分は正しく復号される。しかも該２ビット
分は、差動復号器２０３によって、該定数が差し引か
れ、正しく復号された２ビットのデータが端子２０１へ
出力される。
以上詳細に説明したように、本発明の誤り訂正符号化装
置と誤り訂正多値復号化装置を用いれば、多値データ列
を複素平面上の信号点を表す多値データの列として誤り
訂正符号化でき、しかも伝送路上での誤りが倍加されな
い状態で誤り訂正の復号が行える。更に誤り訂正能力も
自分の信号点に近い所の信号点に誤った誤りのみを訂正
するようにすることができるため、きわめて効率的な、
従って装置も簡単なものを構成することができ、その効
果は極めて大きい。
置と誤り訂正多値復号化装置を用いれば、多値データ列
を複素平面上の信号点を表す多値データの列として誤り
訂正符号化でき、しかも伝送路上での誤りが倍加されな
い状態で誤り訂正の復号が行える。更に誤り訂正能力も
自分の信号点に近い所の信号点に誤った誤りのみを訂正
するようにすることができるため、きわめて効率的な、
従って装置も簡単なものを構成することができ、その効
果は極めて大きい。
なお、本発明の説明においては、同相側、直交側に同一
のトランスペアレント誤り訂正符号器、復号器をそれぞ
れ２台ずつおいたが、処理時間さえ許せば１台ずつにし
て、それらを時分割にして用いてもよいことは明らかで
ある。
のトランスペアレント誤り訂正符号器、復号器をそれぞ
れ２台ずつおいたが、処理時間さえ許せば１台ずつにし
て、それらを時分割にして用いてもよいことは明らかで
ある。
また、本発明の発明では、説明の都合上データが８×８
＝６４値の場合に即して説明したが、他の多値数の場合
も同様に構成でき、上記の機能を達成できることは明ら
かである。
＝６４値の場合に即して説明したが、他の多値数の場合
も同様に構成でき、上記の機能を達成できることは明ら
かである。
第１図は、本発明の送信側の第１の実施例を示すブロッ
ク図、第２図は本発明の受信側の第２の実施例を示すブ
ロック図、第３図は、各信号点の下４ビットの表現の一
例を示す図、第４図（ａ）および（ｂ）は、それぞれ差
動符号器おおび差動復号器を示すブロック図、第５図は
信号点のビット表現の一例を示す図である。 第１図および第２図において、１０１、１０２、２０
１、２０２は端子、１０３、２０３はそれぞれ差動符号
器、差動復号器、１０４、２０４はビットパターン変換
器、１０５、１０６はトランスペアレント誤り訂正符号
器、２０５、２０６はトランスペアレント誤り訂正復号
器、１０７は二次元データの符号化装置、２０７は二次
元データの復号化装置、１０９、２０９は伝送ラインを
表す。 第４図において、４０１はグレイ・ナチュラル変換器
を、４０６は、ナチュラル・グレイ変換器を、４０２は
ビット加算器を、４０５は４を法とした減算器を、４０
３、４０４は２ビットのレジスタをそれぞれ表す。
ク図、第２図は本発明の受信側の第２の実施例を示すブ
ロック図、第３図は、各信号点の下４ビットの表現の一
例を示す図、第４図（ａ）および（ｂ）は、それぞれ差
動符号器おおび差動復号器を示すブロック図、第５図は
信号点のビット表現の一例を示す図である。 第１図および第２図において、１０１、１０２、２０
１、２０２は端子、１０３、２０３はそれぞれ差動符号
器、差動復号器、１０４、２０４はビットパターン変換
器、１０５、１０６はトランスペアレント誤り訂正符号
器、２０５、２０６はトランスペアレント誤り訂正復号
器、１０７は二次元データの符号化装置、２０７は二次
元データの復号化装置、１０９、２０９は伝送ラインを
表す。 第４図において、４０１はグレイ・ナチュラル変換器
を、４０６は、ナチュラル・グレイ変換器を、４０２は
ビット加算器を、４０５は４を法とした減算器を、４０
３、４０４は２ビットのレジスタをそれぞれ表す。
Claims (1)
- 【請求項１】多値データ列を差動符号化したのち，誤り
訂正符号化し，誤り訂正符号化された多値データ列を多
値直交振幅変調して送信する符号化部と，受信信号から
多値データ列を多値直交振幅復調したのち，誤り訂正復
号化を行い，差動復号化して，送信された多値データ列
を再生する復号化部を備えた誤り訂正多値符号化復号化
装置において， 前記符号化部は，信号平面上の点として，象限を表す２
ビットと象限内の点を表す複数ビットからなる多値デー
タ列に対し差動符号化する手段と，前記差動符号化され
た多値データの信号点の座標を同相軸，直交軸のＭを法
とする座標に座標変換する手段と，前記座標変換さた多
値データ列を同相軸，直交軸の２つの多値データ列とみ
なして，各多値データ列毎に同一のＭ値のトランスペア
レント誤り訂正符号化を行う手段とを備え， 前記復号化部は，前記多値直交振幅復調して得られた多
値データ列に対し、同相軸、直交軸の各データ列毎に同
一の前記トランスペアレント誤り訂正符号に対する復号
化を行う手段と，前記復号化の結果に対し前記座標変換
の逆変換を行う手段と，前記逆変換の結果得られた多値
データ列を差動復号化する手段とを備えることを特徴と
する誤り訂正多値符号化復号化装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57161876A JPH0642682B2 (ja) | 1982-09-17 | 1982-09-17 | 誤り訂正多値符号化復号化装置 |
| US06/532,935 US4553237A (en) | 1982-09-17 | 1983-09-16 | Error-correction system for two-dimensional multilevel signals |
| DE8383109184T DE3381216D1 (de) | 1982-09-17 | 1983-09-16 | Fehlerkorrektursystem fuer zweidimensionale mehrpegelige signale. |
| EP83109184A EP0103866B1 (en) | 1982-09-17 | 1983-09-16 | Error-correction system for two-dimensional multilevel signals |
| CA000436849A CA1207841A (en) | 1982-09-17 | 1983-09-16 | Error-correction system for two-dimensional multilevel signals |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57161876A JPH0642682B2 (ja) | 1982-09-17 | 1982-09-17 | 誤り訂正多値符号化復号化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5951645A JPS5951645A (ja) | 1984-03-26 |
| JPH0642682B2 true JPH0642682B2 (ja) | 1994-06-01 |
Family
ID=15743652
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57161876A Expired - Lifetime JPH0642682B2 (ja) | 1982-09-17 | 1982-09-17 | 誤り訂正多値符号化復号化装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4553237A (ja) |
| EP (1) | EP0103866B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0642682B2 (ja) |
| CA (1) | CA1207841A (ja) |
| DE (1) | DE3381216D1 (ja) |
Families Citing this family (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4691318A (en) * | 1983-03-04 | 1987-09-01 | Radyne Corporation | Data transmission system with error correcting data encoding |
| US4622670A (en) * | 1984-12-10 | 1986-11-11 | At&T Bell Laboratories | Error-correction coding for multilevel transmission system |
| EP0209902B1 (en) * | 1985-07-24 | 1993-12-08 | Nec Corporation | Multilevel modulator comprising a compact error correcting code producing unit |
| US4736376A (en) * | 1985-10-25 | 1988-04-05 | Sequoia Systems, Inc. | Self-checking error correcting encoder/decoder |
| US5040191A (en) * | 1987-02-24 | 1991-08-13 | Codex Corporation | Partial response channel signaling systems |
| JP2548932B2 (ja) * | 1987-03-09 | 1996-10-30 | 富士通株式会社 | 多値ｑａｍ通信システム |
| US4882733A (en) * | 1987-03-13 | 1989-11-21 | Ford Aerospace Corporation | Method and apparatus for combining encoding and modulation |
| JPS6422150A (en) * | 1987-07-17 | 1989-01-25 | Nec Corp | Code error correcting communications system |
| US4849976A (en) * | 1987-08-03 | 1989-07-18 | Scs Telecom, Inc. | PASM and TASM forward error correction and detection code method and apparatus |
| US4847842A (en) * | 1987-11-19 | 1989-07-11 | Scs Telecom, Inc. | SM codec method and apparatus |
| JPH0771117B2 (ja) * | 1988-06-30 | 1995-07-31 | 日本電気株式会社 | 符号誤り訂正装置 |
| JPH07114419B2 (ja) * | 1989-04-12 | 1995-12-06 | 株式会社東芝 | Ｑａｍ通信システム |
| US5168509A (en) * | 1989-04-12 | 1992-12-01 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Quadrature amplitude modulation communication system with transparent error correction |
| US5159610A (en) * | 1989-05-12 | 1992-10-27 | Codex Corporation | Trellis precoding for modulation systems |
| JP2605399B2 (ja) * | 1989-06-28 | 1997-04-30 | 日本電気株式会社 | 補助信号伝送回路 |
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| JP2712680B2 (ja) * | 1989-12-29 | 1998-02-16 | 日本電気株式会社 | 符号誤り検出方式 |
| EP0795976A3 (de) * | 1996-03-13 | 2000-02-02 | Ascom Tech Ag | Verfahren zum Empfangen eines nach einem ETS-HIPERLAN-Standard kodierten und modulierten Signals |
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| US8832523B2 (en) * | 2006-03-03 | 2014-09-09 | Ternarylogic Llc | Multi-state symbol error correction in matrix based codes |
| US7865807B2 (en) * | 2004-02-25 | 2011-01-04 | Peter Lablans | Multi-valued check symbol calculation in error detection and correction |
| US8577026B2 (en) | 2010-12-29 | 2013-11-05 | Ternarylogic Llc | Methods and apparatus in alternate finite field based coders and decoders |
| US7523305B2 (en) * | 2003-12-17 | 2009-04-21 | International Business Machines Corporation | Employing cyclic redundancy checks to provide data security |
| US8046661B2 (en) * | 2004-09-08 | 2011-10-25 | Temarylogic Llc | Symbol error correction by error detection and logic based symbol reconstruction |
| US9130712B2 (en) * | 2008-02-29 | 2015-09-08 | Google Technology Holdings LLC | Physical channel segmentation in wireless communication system |
| JP5445600B2 (ja) * | 2012-02-20 | 2014-03-19 | 沖電気工業株式会社 | デジタルデータ送信装置、デジタルデータ受信装置及びデジタルデータ伝送システム |
Family Cites Families (5)
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|---|---|---|---|---|
| JPS5325443B2 (ja) * | 1972-12-29 | 1978-07-27 | ||
| CA1106067A (en) * | 1977-07-19 | 1981-07-28 | Katsuhiro Nakamura | Error correction system for differential phase-shift- keying |
| JPS5421247A (en) * | 1977-07-19 | 1979-02-17 | Nec Corp | Coder for differential code |
| JPS5625849A (en) * | 1979-08-10 | 1981-03-12 | Hitachi Ltd | Coding system |
| US4483012A (en) * | 1983-04-18 | 1984-11-13 | At&T Information Systems | Differentially convolutional channel coding with expanded set of signalling alphabets |
-
1982
- 1982-09-17 JP JP57161876A patent/JPH0642682B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1983
- 1983-09-16 CA CA000436849A patent/CA1207841A/en not_active Expired
- 1983-09-16 US US06/532,935 patent/US4553237A/en not_active Expired - Lifetime
- 1983-09-16 DE DE8383109184T patent/DE3381216D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1983-09-16 EP EP83109184A patent/EP0103866B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0103866A2 (en) | 1984-03-28 |
| DE3381216D1 (de) | 1990-03-15 |
| JPS5951645A (ja) | 1984-03-26 |
| CA1207841A (en) | 1986-07-15 |
| US4553237A (en) | 1985-11-12 |
| EP0103866B1 (en) | 1990-02-07 |
| EP0103866A3 (en) | 1986-03-05 |
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