JPH07226688A - 誤り訂正復号装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 連接符号システムにおける外符号のＲＳ符号
の誤り訂正能力を越えた場合でも、十分な誤り訂正効果
を得ることができる誤り訂正復号装置を提供すること。 【構成】 既知データが一定間隔で挿入され、畳み込み
符号化された信号を復号するパス復号器５と、符号化信
号からフレーム同期信号を抽出するフレーム同期回路６
と、フレーム同期信号に基づき既知データの挿入位置の
タイミングを発生する基本周期発生器７と、そのタイミ
ング信号を用いて、既知データと復号された既知データ
部分とを比較する比較器８と、比較器８の比較結果が不
一致の場合、消失フラグを発生させる消失フラグ発生器
１０とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル通信におけ
る誤り訂正符号復号装置に関するものであり、特に復号
シンボルの復号信頼度を得る誤り訂正復号装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】ディジタル通信において、誤り訂正方法
は重要な技術であり、その誤り訂正能力の向上は多くの
システムで要求されている。このような中で、最尤復号
アルゴリズムで知られるビタビ復号装置は、様々なとこ
ろで用いられている。さらに誤り訂正能力をあげるため
に連接符号が用いられる。例えば「イントロダクション
・ツゥ・ディジタルコミュニケーション（１９９２年マ
ックミラン社出版）（Introduction to Digital Commun
ications,1992 Published by Macmillan Publishing Co
mpany,pp 459-462)第４５９頁から第４６２頁に詳細に
記述されている。図４にその連接符号システムの構成を
示し、従来の技術について説明する。

【０００３】図４において、連接符号システムの送信部
では、情報源１１の出力は、まずリードソロモン（Ｒ
Ｓ）エンコーダ１２で符号化が行われ、その符号化され
た直列データに対してさらに畳込み符号器１３で畳み込
み符号化が行われる。畳み込み符号化された出力は、例
えば通信路により伝送されて連接符号システムの受信部
に入力される。そうすると、受信部では、ビタビ復号器
１４でまず畳み込み符号の復号が行なわれ、さらにリー
ドソロモンデコーダ１５でリードソロモン符号の復号が
行なわれて、復号データ１６が出力される。

【０００４】図５は、上述のビタビ復号器１４の誤り訂
正復号装置の構成を示す図である。図５において、１は
枝メトリック計算器、２はパスメトリック計算器、３は
パスメトリックメモリ、４はパス選択器、５はパス復号
器である。

【０００５】このような誤り訂正復号装置において、受
信された被復号信号は、枝メトリック計算器１に入力さ
れ、取り得るおのおのの内部状態Ｓ（ｉ，ｋ）に関し一
シンボル前、つまりｋ−１の時点の受信時の状態Ｓ
（ｊ，ｋ−１）との遷移に関して枝メトリックが計算さ
れる。Ｓ（ｉ，ｋ）、Ｓ（ｊ、ｋ−１）のｉ，ｊは状態
番号を示し、ｋはｋ番目の受信シンボルが入力された時
刻を表す。計算された各々の状態番号ｉに対応するｊ状
態から分岐しｉ状態に遷移する枝のメトリックＲ（ｉ、
ｊ）は、パスメトリック計算器２に入力され、パスメト
リックメモリ３に格納されている一シンボル前のパスメ
トリックＰ（ｊ，ｋ−１）と加算され、メトリックＰ
（ｊ，ｋ−１）＋Ｒ（ｉ，ｊ）が得られる。このとき各
状態ｉに遷移する枝の数は一時点前の状態数分だけ存在
する。各状態に関してこれらの数だけのパスメトリック
のうち最尤を示すものを各状態のパスメトリックＰ
（ｉ，ｋ）とする。

【０００６】各状態のパスメトリックの値Ｐ（ｉ，ｋ）
は、パスメトリックメモリ３に新たに格納されるととも
に、パス選択器４に入力され、そこで最尤のパスの状態
番号Ｓが検出される。この最尤のパスの状態番号Ｓはパ
ス復号器５に入力され、パス復号器５は状態番号Ｓで示
される最尤のパスに関して信号を復号する。

【０００７】連接符号システムにおいては、上記のよう
に復号されたデータがさらに後段に接続されるＲＳ符号
復号装置に供給され誤り訂正がなされる（図４参照）。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような構成では、通信路の条件が悪く誤りが非常に多く
発生する場合、ビタビ復号回路で訂正が不可能となった
誤りを含む信号系列がＲＳ復号器に供給され、外部符号
（連接符号において、最初に符号化される符号）のＲＳ
符号の誤り訂正能力を越えた場合、十分な誤り訂正効果
が得られないという課題がある。

【０００９】本発明は、従来の連接符号システムのこの
ような課題を考慮し、連接符号システムにおける外部符
号のＲＳ符号の誤り訂正能力を越えた場合でも、十分な
誤り訂正効果を得ることができる誤り訂正復号装置を提
供することを目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、既知データが
所定間隔で挿入され、畳み込み符号化された信号を復号
する復号化手段と、符号化信号のフレーム同期信号を基
準として、挿入された既知データの位置情報を発生する
位置情報発生手段と、その位置情報に基づいて得られた
復号された既知データ部分と予め設定された既知データ
の情報とを比較する比較手段と、その比較の結果、デー
タが不一致の場合、位置情報を基準とする所定範囲のデ
ータを誤りとし、その誤りデータの位置を誤り位置情報
として出力する誤り位置情報出力手段とを備えた誤り訂
正復号装置である。

【００１１】例えば、ビタビ復号装置について、特定間
隔に既知のデータをいくつか挿入した情報系列を畳み込
み符号化し、先頭に特定ワードを付加したフレーム構成
を持つ被復号信号を入力として、その入力端子と枝メト
リック計算手段と、この出力である内部状態ごとの枝メ
トリックを対応する一サンプル時間前の内部状態ごとの
パスメトリック値とを加算し、内部状態ごとのパスメト
リック値を出力するパスメトリック計算手段と、パスメ
トリック計算手段の出力を記憶するパスメトリックメモ
リと、パスメトリック計算手段の出力である内部状態ご
とのパスメトリックを入力とするパス選択手段と、パス
選択手段の出力であるパス番号を入力とし、そのパス番
号で示されるパスをパスメトリックメモリの内容に従っ
て復号するパス復号手段と、被復号信号を入力とするフ
レーム同期手段と、この出力のフレーム信号を入力とし
て既知データの挿入場所を示す基本周期発生手段と、パ
ス復号手段の出力である復号データを入力としたデータ
格納手段と、復号データを入力し、基本周期発生手段の
出力である既知データ挿入場所信号の示す位置でパス復
号手段の出力を比較し、その出力にデータ不一致信号を
得る比較手段と、この出力を入力とした消失データフラ
グ発生手段を備え、更に、上記データ格納手段の出力に
遅延した復号データを得え、上記消失フラグ発生手段の
出力に、復号された信号が誤復号であることを示す出力
を得るような構成を有している。

【００１２】

【作用】本発明は、復号化手段が、既知データが所定間
隔で挿入され、畳み込み符号化された信号を復号し、位
置情報発生手段が、符号化信号のフレーム同期信号を基
準として、既知データの位置情報を発生し、比較手段
が、復号された既知データ部分と予め設定された既知デ
ータの情報とを比較し、誤り位置情報出力手段が、比較
の結果、データが不一致の場合、位置情報を基準とする
所定範囲のデータを誤りとし、その誤りデータの位置を
誤り位置情報として出力する。

【００１３】例えば、既知データを挿入し畳み込み符号
化された被復号信号をビタビ復号することにより、既知
データを挿入した一定期間ごとに復号データと既知デー
タの比較を行い、もし不一致であれば不一致が検出され
た挿入データの位置近傍の復号データには誤りがふくま
れると判断して、その近傍のデータに対し誤りを示すフ
ラグを得ることができる。これにより、消失シンボル訂
正により誤り訂正効果を上げることのできる外符号を供
給することができ、より効果的な誤り訂正が可能にな
る。

【００１４】

【実施例】以下に、本発明をその実施例を示す図面に基
づいて説明する。

【００１５】図１は、本発明にかかる一実施例の誤り訂
正復号装置を示す構成図である。また、図２は、被復号
信号（復号する前のユニークワードが付加された符号化
信号）の構成図である。被復号信号は図２にその概略が
しめされるように、先頭はフレーム情報をしめすユニー
クワードで、この位置を基準に既知データが信号列に挿
入されている。

【００１６】図１において、１は枝メトリック計算器、
２はパスメトリック計算器、３はパスメトリックメモ
リ、４はパス選択器、５はパス復号器であってビタビ復
号器を構成し、従来例で示した図５のビタビ復号器１４
と同様の構成である。本実施例では、被復号信号から周
期的なフレーム同期信号を抽出するフレーム同期回路
６、その抽出されたフレーム信号に基づき既知データの
挿入位置のタイミングを発生する基本周期発生器７、そ
のタイミング信号を用いて、既知データと復号された既
知データ部分とを比較する比較器８、パス復号器５から
出力される復号データを遅延させる遅延レジスタ９、比
較器８の比較結果が不一致の場合、消失フラグを発生さ
せる消失フラグ発生器１０が新たに設けられている。

【００１７】ここで、枝メトリック計算器１、パスメト
リック計算器２、パス復号器５等で構成されるビタビ復
号器が復号化手段であり、フレーム同期回路６及び基本
周期発生器７が位置情報発生手段を構成し、比較器８が
比較手段を構成し、消失フラグ発生器１０が誤り位置情
報出力手段を構成している。

【００１８】次に、上記実施例の誤り訂正復号装置の動
作について、図面を参照しながら説明する。

【００１９】まず、被復号信号は、時系列的にＴ秒毎に
枝メトリック計算器１に入力される。各内部状態ごとに
計算された枝メトリックは、パスメトリック計算器２に
入力され、ここで取り得る内部状態ごとにパスメトリッ
クメモリ３に格納されているＴ秒前のパスメトリック値
と加算された後、最尤の生き残りパスが選択され、更新
されたパスメトリック値が再びパスメトリックメモリ３
に各状態ごとに記憶される。同時にパスメトリック計算
器２の出力である各状態毎のパスメトリック値はパス選
択器４に入力される。パス選択器４は最尤のパスの状態
番号Ｓをパス復号器５に出力する。

【００２０】被復号信号は、又、フレーム同期回路６に
入力され、周期的なフレーム同期信号が抽出される。こ
のフレーム同期信号は、基本周期発生器７に入力され、
これを基準に既知データの挿入位置のタイミングを発生
させる。

【００２１】一方、パス復号器５から出力された復号デ
ータは、挿入された既知データも含み、これらは比較器
８に入力される。比較器８では、基本周期発生器７から
出力される上記タイミング信号により、予め用意されて
いる既知データと復号された既知データ部分とを比較す
る。ここで、もし既知データと復号された既知データの
部分が異なれば、この近傍に誤りが発生したと認識し、
消失フラグ発生器１０によりデータ系列に対応する適当
な位置に消失フラグを発生させる。

【００２２】図３にフラグ発生位置の１例を示す。この
例は、ビタビ復号回路の観測長分のフラグを発生させ、
比較され不一致と判断された既知データがちょうど中央
に位置するように発生させている。復号データとの時間
的な関係は、復号データを遅延レジスタ９で遅延させる
ことで調整する。これは、ビタビ復号によって観測長を
越える長さのバーストの発生が少ないことを前提にした
場合である。フラグの位置と長さは、バースト誤りの発
生状況に応じて変更することができる。また、既知デー
タの長さ、ビット数は、比較方法に応じて変更できる。
たとえば、複数のＬビットですべて誤りが発生した時
に、不一致と判断すれば、必ずＬビット長以上のバース
ト誤りが含まれていることになり、より長いバーストを
検出することになる。データのビット数が短いと短いバ
ースト誤りを検出しやすくなる。また、既知データのビ
ット長は、情報レートと関係する。よって、スループッ
トと誤りデータの検出効果より、既知データの長さを決
定することができる。

【００２３】ここで、消失フラグは、正確に誤り位置を
示すものではないが、高い確率でそれを示す。

【００２４】以上のように、連接符号システムの外符号
に対して、ビタビ復号において誤りが多く発生した位置
の情報を抽出することにより、その誤り位置情報をビタ
ビ復号の復号データの信頼性情報として外符号に供給
し、外符号の消失シンボル訂正による効率の良い誤り訂
正を可能にすることができる。

【００２５】なお、本実施例では、ビタビ復号装置を実
施例に取り上げたが、一般的にはビタビ復号はそのパス
の選択方法のアルゴリズムを意味し、実施例の構成はパ
ス選択の方法に限定されるものではなく、その他復号ア
ルゴリズムを使用する場合も実施できる。

【００２６】また、上記実施例では、フレーム同期信号
は、畳み込み符号化された後の符号化信号に挿入する構
成としたが、これに代えて、畳み込み符号化する前の信
号に挿入した後、畳み込み符号化を行う構成としてもよ
い。

【００２７】

【発明の効果】以上述べたところから明らかなように本
発明は、符号化信号のフレーム同期信号を基準として、
挿入された既知データの位置情報を発生する位置情報発
生手段と、その位置情報に基づいて得られた復号された
既知データ部分と予め設定された既知データの情報とを
比較する比較手段と、その比較の結果、データが不一致
の場合、位置情報を基準とする所定範囲のデータを誤り
とし、その誤りデータの位置を誤り位置情報として出力
する誤り位置情報出力手段とを備えているので、連接符
号システムにおける外符号のＲＳ符号の誤り訂正能力を
越えた場合でも、十分な誤り訂正効果を得ることができ
るという長所を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる一実施例の誤り訂正復号装置を
説明する構成図である。

【図２】同実施例における符号化信号の構成を説明する
図である。

【図３】同実施例における消失フラグと復号データの関
係を示す構成図である。

【図４】従来の誤り訂正復号装置を含む連接符号システ
ムの構成図である。

【図５】従来の誤り訂正復号装置を説明する構成図であ
る。

【符号の説明】

１ 枝メトリック計算器 ２ パスメトリック計算器 ３ パスメトリックメモリ ４ パス選択器 ５ パス復号器 ６ フレーム同期回路 ７ 基本周期発生器 ８ 比較器 ９ 遅延レジスタ １０ 消失フラグ発生器 １１ 情報源 １２ リードソロモンエンコーダ １３ 畳み込み符号器 １４ ビタビ復号器 １５ リードソロモンデコーダ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 既知データが所定間隔で挿入され、畳み
   込み符号化された信号を復号する復号化手段と、前記符
   号化信号のフレーム同期信号を基準として、前記挿入さ
   れた既知データの位置情報を発生する位置情報発生手段
   と、その位置情報に基づいて得られた前記復号された既
   知データ部分と予め設定された前記既知データの情報と
   を比較する比較手段と、その比較の結果、データが不一
   致の場合、前記位置情報を基準とする所定範囲のデータ
   を誤りとし、その誤りデータの位置を誤り位置情報とし
   て出力する誤り位置情報出力手段とを備えたことを特徴
   とする誤り訂正復号装置。
2. 【請求項２】 復号化手段はビタビ復号器であることを
   特徴とする請求項１記載の誤り訂正復号装置。
3. 【請求項３】 フレーム同期信号は、前記畳み込み符号
   化される前の信号に挿入され、又は、畳み込み符号化さ
   れた後の符号化信号に挿入されることを特徴とする請求
   項１、又は２記載の誤り訂正復号装置。