JPH0758795A - 複数の信号を送信する方法と装置 - Google Patents
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- 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
- H04L27/3405—Modifications of the signal space to increase the efficiency of transmission, e.g. reduction of the bit error rate, bandwidth, or average power
- 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
- H04L27/3433—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 square constellation
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- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 データ信号と、音声信号を伝送するシステム
に関し、データ信号の伝送に意図的にエラーを導入して
も、音声信号のダイナミックレンジを増加できるシステ
ムを提供する。 【構成】 本発明の通信システムは、チャネル符号化の
ようなエラー修正技術を用い、信号点配置の信号空間を
複数の領域に分割し、少なくともその一つの領域は、他
の領域とオーバーラップしている。データ信号は、チャ
ネル符号化されて、複数の領域の特定の一つを選択し、
その領域は、基準信号点値によってあらわされる。音声
信号は、符号化されて、信号点ベクトルを形成し、それ
を基準信号点に付加して、得られた信号がオーバーラッ
プ領域で回転させられて、それによりエラーを送信信号
点システムに故意に導入する。この故意に導入された信
号点にも関わらず、データ信号のチャネル符号化によ
り、受信機は、もとの選択された基準点値を再生し、こ
れにより音声信号を模擬する。
に関し、データ信号の伝送に意図的にエラーを導入して
も、音声信号のダイナミックレンジを増加できるシステ
ムを提供する。 【構成】 本発明の通信システムは、チャネル符号化の
ようなエラー修正技術を用い、信号点配置の信号空間を
複数の領域に分割し、少なくともその一つの領域は、他
の領域とオーバーラップしている。データ信号は、チャ
ネル符号化されて、複数の領域の特定の一つを選択し、
その領域は、基準信号点値によってあらわされる。音声
信号は、符号化されて、信号点ベクトルを形成し、それ
を基準信号点に付加して、得られた信号がオーバーラッ
プ領域で回転させられて、それによりエラーを送信信号
点システムに故意に導入する。この故意に導入された信
号点にも関わらず、データ信号のチャネル符号化によ
り、受信機は、もとの選択された基準点値を再生し、こ
れにより音声信号を模擬する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、データ通信装置、例え
ば、モデムに関し、特に、同一の通信設備を介して、同
時に音声信号とデータ信号とを送信する方法と装置に関
する。
ば、モデムに関し、特に、同一の通信設備を介して、同
時に音声信号とデータ信号とを送信する方法と装置に関
する。
【０００２】
【従来技術の説明】モデムは、データ信号を処理して、
通信チャネル（公衆電話回線網 public switched tele
phone network ＰＳＴＮ）を介して、遠端モデム、すな
わち、受信モデムに送信するよう、変調信号を生成す
る。様々な変調系を用いて、変調信号を生成している
が、一般的に、変調信号は、直交振幅変調（quadrature
amplitude modulation ＱＡＭ）である。この変調信
号は、データ記号シーケンスを表し、この各データ記号
は、信号点配置の信号空間から選択された信号点であ
る。このアプローチにおいては、各データ記号間に所定
の最低スペースが存在する。この最低スペース（分離距
離）は、データ通信システムの所望のエラーマージンに
直接関係している。この所望のエラーマージンは、通信
システムにおいて、許容可能なノイズレベルである。例
えば、この変調信号が、遠端モデムにより受信される
と、各受信信号点値は、一般的に、送信信号点値とは異
なり、それらはデータ記号に関連している。この信号点
値の変化は、通信チャネルにより導入されたノイズの結
果である。その結果、受信モデムは、シーケンスの受信
信号点でスライス動作（slicing）を行う。このスライ
ス動作は、受信信号点に最も最近接のデータ記号を予測
する。このことは、別名ハードデシジョン（hard decis
ion）と称する。通信システムからのノイズが、許容エ
ラーマージン以下である限り、受信モデムは常に、送信
されたデータ記号を正確に予測することができる。
通信チャネル（公衆電話回線網 public switched tele
phone network ＰＳＴＮ）を介して、遠端モデム、すな
わち、受信モデムに送信するよう、変調信号を生成す
る。様々な変調系を用いて、変調信号を生成している
が、一般的に、変調信号は、直交振幅変調（quadrature
amplitude modulation ＱＡＭ）である。この変調信
号は、データ記号シーケンスを表し、この各データ記号
は、信号点配置の信号空間から選択された信号点であ
る。このアプローチにおいては、各データ記号間に所定
の最低スペースが存在する。この最低スペース（分離距
離）は、データ通信システムの所望のエラーマージンに
直接関係している。この所望のエラーマージンは、通信
システムにおいて、許容可能なノイズレベルである。例
えば、この変調信号が、遠端モデムにより受信される
と、各受信信号点値は、一般的に、送信信号点値とは異
なり、それらはデータ記号に関連している。この信号点
値の変化は、通信チャネルにより導入されたノイズの結
果である。その結果、受信モデムは、シーケンスの受信
信号点でスライス動作（slicing）を行う。このスライ
ス動作は、受信信号点に最も最近接のデータ記号を予測
する。このことは、別名ハードデシジョン（hard decis
ion）と称する。通信システムからのノイズが、許容エ
ラーマージン以下である限り、受信モデムは常に、送信
されたデータ記号を正確に予測することができる。
【０００３】しかし、通信チャネルからのノイズが、こ
のエラーマージンよりも大きい時には、受信モデムは、
送信されたデータ記号のシーケンスの個別の一つについ
て、正確なハードデシジョンを行うことができない。こ
の不正確なハードデシジョン（則ち、ハードエラー）
は、エラーマージン以上のノイズ量が送信データ記号に
付加されて、受信信号点が送信されたデータ記号とは異
なるデータ記号に近接したときに発生する。その結果、
受信モデムは、誤ったデータ記号をピックアップする。
その結果、エラー修正技術を用いて更に情報を符号化し
て、受信モデムが通信チャネルにより導入されたハード
エラーから、ある程度再生できるようにする。
のエラーマージンよりも大きい時には、受信モデムは、
送信されたデータ記号のシーケンスの個別の一つについ
て、正確なハードデシジョンを行うことができない。こ
の不正確なハードデシジョン（則ち、ハードエラー）
は、エラーマージン以上のノイズ量が送信データ記号に
付加されて、受信信号点が送信されたデータ記号とは異
なるデータ記号に近接したときに発生する。その結果、
受信モデムは、誤ったデータ記号をピックアップする。
その結果、エラー修正技術を用いて更に情報を符号化し
て、受信モデムが通信チャネルにより導入されたハード
エラーから、ある程度再生できるようにする。
【０００４】例えば、一つのエラー修正技術は、トレリ
ス符号化のようなチャネル符号化システムである。ここ
で、送信モデムは、データ記号を何れの時間間隔におけ
るデータ記号の現在の値の関数としてだけではなく、デ
ータ信号の先行する値の関数として選択する。言い替え
ると、トレリス符号化システムは、畳み込み符号の形態
を取る。その結果、受信モデムは、スライス動作をする
だけでなく、チャネル復号化操作も実行する。特に、こ
の受信モデムは、各受信信号点に対し、ハードデシジョ
ンを行うだけでなく、先行するハードデシジョンをも検
討して、現在のデータ記号を予測する。特定のデータ記
号に関して、デシジョンをする前に、記憶されたデータ
記号の数は、一般に、復号化深さ（decoding depth）と
称する。全般に、このチャネル復号化技術により、通信
チャネルからのノイズが許容可能なエラーマージンより
も大きい場合でもデータ通信が可能である。
ス符号化のようなチャネル符号化システムである。ここ
で、送信モデムは、データ記号を何れの時間間隔におけ
るデータ記号の現在の値の関数としてだけではなく、デ
ータ信号の先行する値の関数として選択する。言い替え
ると、トレリス符号化システムは、畳み込み符号の形態
を取る。その結果、受信モデムは、スライス動作をする
だけでなく、チャネル復号化操作も実行する。特に、こ
の受信モデムは、各受信信号点に対し、ハードデシジョ
ンを行うだけでなく、先行するハードデシジョンをも検
討して、現在のデータ記号を予測する。特定のデータ記
号に関して、デシジョンをする前に、記憶されたデータ
記号の数は、一般に、復号化深さ（decoding depth）と
称する。全般に、このチャネル復号化技術により、通信
チャネルからのノイズが許容可能なエラーマージンより
も大きい場合でもデータ通信が可能である。
【０００５】米国特許出願第０８／０７６５０５号によ
れば、音声とデータの同時通信システムは、音声信号
（すなわち、第２信号の表示）が通信チャネルを介し
て、受信モデムに送信されるよう、各データ記号に付加
される。特に、このデータ記号は、基準信号点値で、そ
れに音声信号ベクトル（音声信号を表示する）が付加さ
れる。この音声信号ベクトルをデータ記号に付加するこ
とにより、選択されたデータ記号と、音声信号ベクトル
のサイズの両方の機能を表示する選択された信号点が得
られる。
れば、音声とデータの同時通信システムは、音声信号
（すなわち、第２信号の表示）が通信チャネルを介し
て、受信モデムに送信されるよう、各データ記号に付加
される。特に、このデータ記号は、基準信号点値で、そ
れに音声信号ベクトル（音声信号を表示する）が付加さ
れる。この音声信号ベクトルをデータ記号に付加するこ
とにより、選択されたデータ記号と、音声信号ベクトル
のサイズの両方の機能を表示する選択された信号点が得
られる。
【０００６】この選択された信号点は、信号点配置の信
号空間から得られ、これは、この信号空間は、データ記
号に関連する複数のオーバーラップしない（非オーバー
ラップ）領域に区分される。従って、この領域内のどの
ような信号点値も、受信モデムに送信されるよう有効に
選択される。各信号点値は、オーバーラップしていない
ので、音声信号ベクトルは、ある最大サイズ、すなわ
ち、ダイナミックレンジが制限され、その結果、送信用
に選択された信号点は、この選択されたデータ記号によ
り決定される所定の領域内に存在する。
号空間から得られ、これは、この信号空間は、データ記
号に関連する複数のオーバーラップしない（非オーバー
ラップ）領域に区分される。従って、この領域内のどの
ような信号点値も、受信モデムに送信されるよう有効に
選択される。各信号点値は、オーバーラップしていない
ので、音声信号ベクトルは、ある最大サイズ、すなわ
ち、ダイナミックレンジが制限され、その結果、送信用
に選択された信号点は、この選択されたデータ記号によ
り決定される所定の領域内に存在する。
【０００７】不都合なことに、送信された音声信号の質
は、音声信号ベクトルの許容可能なダイナミックレンジ
に直接関連している。従って、このダイナミックレンジ
に対する制限は、音声送信の質を改善するのに対し制限
となる。
は、音声信号ベクトルの許容可能なダイナミックレンジ
に直接関連している。従って、このダイナミックレンジ
に対する制限は、音声送信の質を改善するのに対し制限
となる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、音声信号のダイナミックレンジに対する制限が、そ
の音声信号の品質を劣化させることのない通信方法とシ
ステムを提供するものである。
は、音声信号のダイナミックレンジに対する制限が、そ
の音声信号の品質を劣化させることのない通信方法とシ
ステムを提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】従って、本発明によれ
ば、エラー修正技術を有する通信システムにおいて、信
号空間の領域の、少なくとも一つのサイズは、その領域
が他の領域とオーバーラップするように拡張される。そ
の結果、音声信号のダイナミックレンジ、すなわち、第
２信号がの振幅が増加し、それにより、第２信号の送信
品質が改善される。二つの領域のオーバーラップした部
分からの信号点を送信用に選択すると、意図的なエラー
がデータ記号流内に導入されて、受信機が、送信データ
記号を予測するのに、ハードエラー（送信記号に最近接
の受信記号を選択できない）をするようになる。しか
し、データ記号の選択の基となるエラー修正技術によ
り、受信機は、信号空間の正確な領域を識別することが
でき、それにより、受信データ信号上の明白なノイズ
（音声信号である）のために、受信機によりなされたハ
ードエラーにも関わらず、データ信号と音声信号を再生
することができる。
ば、エラー修正技術を有する通信システムにおいて、信
号空間の領域の、少なくとも一つのサイズは、その領域
が他の領域とオーバーラップするように拡張される。そ
の結果、音声信号のダイナミックレンジ、すなわち、第
２信号がの振幅が増加し、それにより、第２信号の送信
品質が改善される。二つの領域のオーバーラップした部
分からの信号点を送信用に選択すると、意図的なエラー
がデータ記号流内に導入されて、受信機が、送信データ
記号を予測するのに、ハードエラー（送信記号に最近接
の受信記号を選択できない）をするようになる。しか
し、データ記号の選択の基となるエラー修正技術によ
り、受信機は、信号空間の正確な領域を識別することが
でき、それにより、受信データ信号上の明白なノイズ
（音声信号である）のために、受信機によりなされたハ
ードエラーにも関わらず、データ信号と音声信号を再生
することができる。
【００１０】本発明の一実施例によれば、音声とデータ
の同時送信システムは、モデムを有し、このモデムは、
複数のデータ記号の一つを選択するためにトレリス符号
を用い、各データ記号は、信号点配置から得られた特定
の信号点により識別される。この信号点配置は、複数の
領域に分割され、その各領域は、信号点配置の一部と前
記のデータ記号の一つを含む。さらに、各領域は、隣接
する領域の一部とオーバーラップする。特に、信号空間
の領域が、オーバーラップすることにより、音声信号の
ダイナミックレンジが３ｄＢ程上昇する。
の同時送信システムは、モデムを有し、このモデムは、
複数のデータ記号の一つを選択するためにトレリス符号
を用い、各データ記号は、信号点配置から得られた特定
の信号点により識別される。この信号点配置は、複数の
領域に分割され、その各領域は、信号点配置の一部と前
記のデータ記号の一つを含む。さらに、各領域は、隣接
する領域の一部とオーバーラップする。特に、信号空間
の領域が、オーバーラップすることにより、音声信号の
ダイナミックレンジが３ｄＢ程上昇する。
【００１１】
【実施例】上記の米国特許出願は、Ｎ次元の信号点のシ
ーケンスを表し、各信号点は、少なくとも二個の別個の
信号の関数であるような送信器を開示している。例え
ば、これらの信号の１つは音声信号で、他の信号は、デ
ータ信号である。上記の特許出願に開示された音声とデ
ータの同時送信用に用いられる４−ＱＡＭ記号配置を図
１に示す。データ信号は、各信号期間Ｔでまず符号化さ
れ、４個の領域の１つを選択する。この各領域は、基準
記号「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」、「Ｄ」の１つによって表
されている。例えば、記号「Ａ」は領域１を表し、特
に、従来公知の「同位相要素」と「直交位相要素」を表
す信号空間座標点（−１、＋１）により表示される信号
点に関係している。従来データのみの通信システムにお
いては、送信器はこの記号配置から選択された４個の記
号の内の１つのみを送信する。言い替えると、送信する
ことのできるものは、４個の有効信号点座標点のみであ
る。しかし、アナログ信号（例えば、音声信号）は、こ
の選定されたデータ記号に付加され、その結果、選定さ
れた領域内のどのような信号点も送信用に選択できる。
各有効領域は、異なるデータ記号に関連している。例え
ば、各信号期間Ｔにおいては、音声信号は、音声信号の
２つのサンプルを提供するよう処理される。これらの２
個のサンプルを用いて、信号点配置の信号空間内の「音
声信号ベクトル」を生成する。例えば、この音声信号ベ
クトルは図１において、νで示されている。言い替える
と、各信号期間における音声信号の２個のサンプルは、
信号点配置の原点の周囲の信号点を選択することにな
る。この信号点の座標点は、信号点配置の原点からの音
声信号ベクトルνの振幅と角度を決定する。この音声信
号ベクトルは、ベクトル加算によりデータベクトルｄに
加算される。このデータベクトルｄは、各信号期間Ｔ内
の選定されたデータ記号を表す。この得られたベクトル
ｒは、選択された領域から伝送用に特定の信号点Ｒを選
択する。音声信号ベクトルνの振幅は、限られているの
で、得られた信号点Ｒは、領域内に存在することにな
る。従って、送信信号点を受信すると、受信機は、上記
したハードデシジョンを行い、どの記号が送信され、そ
の後、受信した信号点からその記号の信号点値を減算し
て音声信号を再生する。特に、この受信機は、各データ
記号の信号点値によってあらわされる受信信号点値まで
の最近接の領域を選択する。
ーケンスを表し、各信号点は、少なくとも二個の別個の
信号の関数であるような送信器を開示している。例え
ば、これらの信号の１つは音声信号で、他の信号は、デ
ータ信号である。上記の特許出願に開示された音声とデ
ータの同時送信用に用いられる４−ＱＡＭ記号配置を図
１に示す。データ信号は、各信号期間Ｔでまず符号化さ
れ、４個の領域の１つを選択する。この各領域は、基準
記号「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」、「Ｄ」の１つによって表
されている。例えば、記号「Ａ」は領域１を表し、特
に、従来公知の「同位相要素」と「直交位相要素」を表
す信号空間座標点（−１、＋１）により表示される信号
点に関係している。従来データのみの通信システムにお
いては、送信器はこの記号配置から選択された４個の記
号の内の１つのみを送信する。言い替えると、送信する
ことのできるものは、４個の有効信号点座標点のみであ
る。しかし、アナログ信号（例えば、音声信号）は、こ
の選定されたデータ記号に付加され、その結果、選定さ
れた領域内のどのような信号点も送信用に選択できる。
各有効領域は、異なるデータ記号に関連している。例え
ば、各信号期間Ｔにおいては、音声信号は、音声信号の
２つのサンプルを提供するよう処理される。これらの２
個のサンプルを用いて、信号点配置の信号空間内の「音
声信号ベクトル」を生成する。例えば、この音声信号ベ
クトルは図１において、νで示されている。言い替える
と、各信号期間における音声信号の２個のサンプルは、
信号点配置の原点の周囲の信号点を選択することにな
る。この信号点の座標点は、信号点配置の原点からの音
声信号ベクトルνの振幅と角度を決定する。この音声信
号ベクトルは、ベクトル加算によりデータベクトルｄに
加算される。このデータベクトルｄは、各信号期間Ｔ内
の選定されたデータ記号を表す。この得られたベクトル
ｒは、選択された領域から伝送用に特定の信号点Ｒを選
択する。音声信号ベクトルνの振幅は、限られているの
で、得られた信号点Ｒは、領域内に存在することにな
る。従って、送信信号点を受信すると、受信機は、上記
したハードデシジョンを行い、どの記号が送信され、そ
の後、受信した信号点からその記号の信号点値を減算し
て音声信号を再生する。特に、この受信機は、各データ
記号の信号点値によってあらわされる受信信号点値まで
の最近接の領域を選択する。
【００１２】図１に示すように、受信機が正確なハード
デシジョンを行うために、信号空間の各領域はオーバー
ラップしてはならない。この非オーバーラップ領域の大
きさは、音声信号ベクトルのダイナミックレンジに直接
影響を及ぼす。都合の悪いことに、音声信号は、非常に
大きなダイナミックレンジを有し、ゼロに偏った振幅確
立分布を有する。すなわち、音声の大部分は、非常に小
さな振幅を有するが、時々フルスケールに近いバースト
が起こる。このような音声信号ベクトルのダイナミック
レンジに課されるいかなる制限も、音声送信の品質に直
接影響を及ぼす。
デシジョンを行うために、信号空間の各領域はオーバー
ラップしてはならない。この非オーバーラップ領域の大
きさは、音声信号ベクトルのダイナミックレンジに直接
影響を及ぼす。都合の悪いことに、音声信号は、非常に
大きなダイナミックレンジを有し、ゼロに偏った振幅確
立分布を有する。すなわち、音声の大部分は、非常に小
さな振幅を有するが、時々フルスケールに近いバースト
が起こる。このような音声信号ベクトルのダイナミック
レンジに課されるいかなる制限も、音声送信の品質に直
接影響を及ぼす。
【００１３】それゆえに、本発明の通信システムにおい
ては、エラー修正技術を用いて、信号空間の少なくとも
一つの領域のサイズは、その領域が他の領域とオーバー
ラップするように拡張される。その結果、音声信号ベク
トルのダイナミックレンジが増加し、そのために、音声
信号の送信品質が向上する。二つの領域のオーバーラッ
プした部分からの信号点が、送信用に選択されると、意
図的なエラーがデータ記号流内に導入されて、受信機
は、送信されたデータ記号を予測するのにハードエラー
を起こす可能性がある。しかし、データ記号の選択の基
となるエラー修正技術により、受信機は、信号空間の正
確な領域を識別して、それにより受信信号点から、音声
信号の再生が可能となる。
ては、エラー修正技術を用いて、信号空間の少なくとも
一つの領域のサイズは、その領域が他の領域とオーバー
ラップするように拡張される。その結果、音声信号ベク
トルのダイナミックレンジが増加し、そのために、音声
信号の送信品質が向上する。二つの領域のオーバーラッ
プした部分からの信号点が、送信用に選択されると、意
図的なエラーがデータ記号流内に導入されて、受信機
は、送信されたデータ記号を予測するのにハードエラー
を起こす可能性がある。しかし、データ記号の選択の基
となるエラー修正技術により、受信機は、信号空間の正
確な領域を識別して、それにより受信信号点から、音声
信号の再生が可能となる。
【００１４】特に、図２は、隣接する領域とある程度ま
でオーバーラップする領域の各々内の信号点配置を図示
している。図２の信号点配置の構成は、各領域の中心に
位置する基準データ記号と、いかなる方向においても３
ｄＢだけ拡張するようにおこなわれている。この３ｄＢ
のパワーを音声信号ベクトルに追加すること、すなわ
ち、信号のダイナミックレンジを増加させることによ
り、音声信号の送信品質は向上する。記号Ａに関する領
域を拡張した図が図２のみに示されているが、各記号に
対する他の領域も同様に、あらゆる方向に３ｄＢだけ拡
張することができる。従って、有効な各信号点領域は、
領域Ａ´、領域Ｂ´、領域Ｃ´、領域Ｄ´である。図２
から分かるように、受信機に関し、もとの領域の定義
は、適用可能である。例えば、図２に示すように、音声
ベクトルνが、記号Ａに追加されると、得られた信号点
Ｒは、送信器に関する領域Ａ´から得られるが、受信機
に関しては、領域Ｂ´から得られることになる。その結
果、受信機は、得られた信号点Ｒは、記号Ａよりも、記
号Ｂにより近いのでどの記号が送信されたかを予測する
のにハードエラーをおかすことになる。
でオーバーラップする領域の各々内の信号点配置を図示
している。図２の信号点配置の構成は、各領域の中心に
位置する基準データ記号と、いかなる方向においても３
ｄＢだけ拡張するようにおこなわれている。この３ｄＢ
のパワーを音声信号ベクトルに追加すること、すなわ
ち、信号のダイナミックレンジを増加させることによ
り、音声信号の送信品質は向上する。記号Ａに関する領
域を拡張した図が図２のみに示されているが、各記号に
対する他の領域も同様に、あらゆる方向に３ｄＢだけ拡
張することができる。従って、有効な各信号点領域は、
領域Ａ´、領域Ｂ´、領域Ｃ´、領域Ｄ´である。図２
から分かるように、受信機に関し、もとの領域の定義
は、適用可能である。例えば、図２に示すように、音声
ベクトルνが、記号Ａに追加されると、得られた信号点
Ｒは、送信器に関する領域Ａ´から得られるが、受信機
に関しては、領域Ｂ´から得られることになる。その結
果、受信機は、得られた信号点Ｒは、記号Ａよりも、記
号Ｂにより近いのでどの記号が送信されたかを予測する
のにハードエラーをおかすことになる。
【００１５】図３は、本発明の基本的な構成を表す図で
ある。同図の構成は、ライン４１上に入力されるデジタ
ル信号に応答するチャネル・エンコーダ４０を有する。
このチャネル・エンコーダ４０は、公知の符号化技術に
よって動作し、ＣＣＩＴＴＶ．３２標準に規定された、
あるいは、米国特許第４，９４１，１５４号に開示され
たトレリス符号化装置である。このトレリス符号化装置
は、畳み込み符号の形態をとる。各信号間隔Ｔにおい
て、チャネル・エンコーダ４０は、データを符号化した
デジタル信号を１対２マッパ６０に入力し、この１対２
マッパ６０は、ライン６２と６３に２個の出力パルスを
生成する。それらの出力パルスは、ライン６１上に到達
する符号化デジタル信号に関連する振幅を保有する。図
３の構成は、さらに１対２マッパ５０を有し、この１対
２マッパ５０は、ライン５１上の入力音声信号に応答し
てライン５２、５３上に２個のアナログ信号を生成す
る。ライン５２、５３上の２個のアナログ信号は、音声
信号のサンプルを表示し、各信号期間Ｔにおける音声信
号ベクトルに対する信号点座標を提供する。ライン５
２、５３上の出力は、それぞれ要素３０、３５に入力さ
れる。この要素３０、３５は、１対２マッパ５０の出力
を換算して、各次元における振幅が、図２に示すベクト
ルνの振幅以下になるようにする。この実施例において
は、各領域は、正方形であるので、要素３０、３５のス
カラ値は等しい、すなわち，Ｎ＝Ｍである。ライン５
９、６２の出力は、加算器７０で結合され、ライン５
８、６３の出力は、加算器８０で結合される。この加算
器７０と８０の出力は、図２の信号空間によって表され
る信号の成分を形成する。この加算器７０と８０の出力
は、モジュレータ（変調器）１２０と１３０に入力さ
れ、チャネル・エンコーダ４０で加算されて、公知の変
調信号を形成する。図示はしていないが、加算器７０と
８０の出力は、さらに、フィルタ処理されて、ω以下に
バンド制限されて、アライアシングを回避し、１対２マ
ッパ６０の出力サンプル速度の逆数を少なくとも半分に
する。
ある。同図の構成は、ライン４１上に入力されるデジタ
ル信号に応答するチャネル・エンコーダ４０を有する。
このチャネル・エンコーダ４０は、公知の符号化技術に
よって動作し、ＣＣＩＴＴＶ．３２標準に規定された、
あるいは、米国特許第４，９４１，１５４号に開示され
たトレリス符号化装置である。このトレリス符号化装置
は、畳み込み符号の形態をとる。各信号間隔Ｔにおい
て、チャネル・エンコーダ４０は、データを符号化した
デジタル信号を１対２マッパ６０に入力し、この１対２
マッパ６０は、ライン６２と６３に２個の出力パルスを
生成する。それらの出力パルスは、ライン６１上に到達
する符号化デジタル信号に関連する振幅を保有する。図
３の構成は、さらに１対２マッパ５０を有し、この１対
２マッパ５０は、ライン５１上の入力音声信号に応答し
てライン５２、５３上に２個のアナログ信号を生成す
る。ライン５２、５３上の２個のアナログ信号は、音声
信号のサンプルを表示し、各信号期間Ｔにおける音声信
号ベクトルに対する信号点座標を提供する。ライン５
２、５３上の出力は、それぞれ要素３０、３５に入力さ
れる。この要素３０、３５は、１対２マッパ５０の出力
を換算して、各次元における振幅が、図２に示すベクト
ルνの振幅以下になるようにする。この実施例において
は、各領域は、正方形であるので、要素３０、３５のス
カラ値は等しい、すなわち，Ｎ＝Ｍである。ライン５
９、６２の出力は、加算器７０で結合され、ライン５
８、６３の出力は、加算器８０で結合される。この加算
器７０と８０の出力は、図２の信号空間によって表され
る信号の成分を形成する。この加算器７０と８０の出力
は、モジュレータ（変調器）１２０と１３０に入力さ
れ、チャネル・エンコーダ４０で加算されて、公知の変
調信号を形成する。図示はしていないが、加算器７０と
８０の出力は、さらに、フィルタ処理されて、ω以下に
バンド制限されて、アライアシングを回避し、１対２マ
ッパ６０の出力サンプル速度の逆数を少なくとも半分に
する。
【００１６】図３において、１to２次元マッパ６０は、
Ｍ-to-Ｎマッパでもよいことは明きらかである。すなわ
ち、この１to２次元マッパ６０は、符号化デジタル信号
の複数（Ｍ）個の符号化デジタル信号を異なる複数
（Ｎ）個の出力信号を生成することができる。同様に、
１to２次元マッパ５０も、Ｍ-to-Ｋ符号化キーでもよ
く、複数のアナログ信号に応答できるものである。同様
に、１to２次元マッパ５０、６０以後の要素の集合（例
えば、加算器７０、８０、モジュレータ（変調器）１２
０、１３０、加算器１４０）は、直交モジュレータ（変
調器）９０を形成するが、１to２次元マッパ５０と６０
の複数の出力に応答するよう構成することもできる。こ
れらの要素は入力信号のすべてに応答できるもので、Ｋ
個の信号、またはＮ個の信号の何れか大きいものを処理
できることを意味する。しかし、このような状況下にお
いて、ユーザは２以上の大きい数（ＫまたはＮ）がシス
テムの次元であり、この次元のあるものはデジタルデー
タでもなく、アナログデータでもないようなものと仮定
する。デジタルデータでない、すなわちアナログデータ
が存在するような「次元」がある場合には、透過「サイ
ド」情報のような情報をこの次元を使って送信しうる。
Ｍ-to-Ｎマッパでもよいことは明きらかである。すなわ
ち、この１to２次元マッパ６０は、符号化デジタル信号
の複数（Ｍ）個の符号化デジタル信号を異なる複数
（Ｎ）個の出力信号を生成することができる。同様に、
１to２次元マッパ５０も、Ｍ-to-Ｋ符号化キーでもよ
く、複数のアナログ信号に応答できるものである。同様
に、１to２次元マッパ５０、６０以後の要素の集合（例
えば、加算器７０、８０、モジュレータ（変調器）１２
０、１３０、加算器１４０）は、直交モジュレータ（変
調器）９０を形成するが、１to２次元マッパ５０と６０
の複数の出力に応答するよう構成することもできる。こ
れらの要素は入力信号のすべてに応答できるもので、Ｋ
個の信号、またはＮ個の信号の何れか大きいものを処理
できることを意味する。しかし、このような状況下にお
いて、ユーザは２以上の大きい数（ＫまたはＮ）がシス
テムの次元であり、この次元のあるものはデジタルデー
タでもなく、アナログデータでもないようなものと仮定
する。デジタルデータでない、すなわちアナログデータ
が存在するような「次元」がある場合には、透過「サイ
ド」情報のような情報をこの次元を使って送信しうる。
【００１７】信号空間において、１to２次元マッパ５０
と１to２次元マッパ６０のＮ個の出力信号（ＮはＫ以
上）は、多次元空間（例えば、Ｎ次元空間）のベクトル
の要素の集合に相当する。この多次元空間の座標点は、
直交モジュレータ（変調器）９０内の直交変調信号に対
応する。図３において、２個の直交変調信号は、cosω
ｔとsinωｔであるが、他の変調信号も使用できる。例
えば、符号分割多重化（code division multiplexing：
ＣＤＭＡ）である。本発明においては、直交変調信号は
同等の要素信号を含む送信された信号を生成する変調信
号で、これにより、受信器が受信信号をその変調信号に
応答して、生成される成分要素信号に分割できるように
する。図１に対し、直交モジュレータ（変調器）９０
は、１to２次元マッパ６０により生成された要素により
表示される記号ベクトルと、１to２次元マッパ５０によ
り生成された要素により表示されるアナログ情報ベクト
ルとのベクトル加算を実行する。図２において、直交モ
ジュレータ（変調器）９０は、１対２マッパ６０によっ
てあらわされた要素により表示される記号ベクトルと、
１対２マッパ５０によって得られた要素によって表示さ
れるアナログ情報ベクトルとのベクトル加算を実行す
る。これは図２に示されている。
と１to２次元マッパ６０のＮ個の出力信号（ＮはＫ以
上）は、多次元空間（例えば、Ｎ次元空間）のベクトル
の要素の集合に相当する。この多次元空間の座標点は、
直交モジュレータ（変調器）９０内の直交変調信号に対
応する。図３において、２個の直交変調信号は、cosω
ｔとsinωｔであるが、他の変調信号も使用できる。例
えば、符号分割多重化（code division multiplexing：
ＣＤＭＡ）である。本発明においては、直交変調信号は
同等の要素信号を含む送信された信号を生成する変調信
号で、これにより、受信器が受信信号をその変調信号に
応答して、生成される成分要素信号に分割できるように
する。図１に対し、直交モジュレータ（変調器）９０
は、１to２次元マッパ６０により生成された要素により
表示される記号ベクトルと、１to２次元マッパ５０によ
り生成された要素により表示されるアナログ情報ベクト
ルとのベクトル加算を実行する。図２において、直交モ
ジュレータ（変調器）９０は、１対２マッパ６０によっ
てあらわされた要素により表示される記号ベクトルと、
１対２マッパ５０によって得られた要素によって表示さ
れるアナログ情報ベクトルとのベクトル加算を実行す
る。これは図２に示されている。
【００１８】前述したように図３の構成は、意図的なエ
ラーが送信データ信号内に導入されて、受信機がハード
エラーをおかす可能性があり、そして、エラー修正技術
（この実施例においてはトレリス符号）により、受信機
は送信用に選択されたデータ記号のもとのシーケンスを
チャネル復号化プロセスを実行することにより再生でき
る。言い替えると、これは意図的なエラーを通信システ
ム内にときには導入するが、音声信号のダイナミックレ
ンジは、上記のエラーマージン以上に増加する。
ラーが送信データ信号内に導入されて、受信機がハード
エラーをおかす可能性があり、そして、エラー修正技術
（この実施例においてはトレリス符号）により、受信機
は送信用に選択されたデータ記号のもとのシーケンスを
チャネル復号化プロセスを実行することにより再生でき
る。言い替えると、これは意図的なエラーを通信システ
ム内にときには導入するが、音声信号のダイナミックレ
ンジは、上記のエラーマージン以上に増加する。
【００１９】図４において、チャネルから受信した変調
入力信号はディモジュレータ（復調器）２１０に入力さ
れて、このディモジュレータ（復調器）２１０で同位相
成分と直交位相成分とを生成する。これらの成分はスラ
イサ２２０に入力され、そこで、図２の信号点配置から
のセータ記号に対しエラー・メトリクを生成する。この
エラー・メトリックは、受信信号点と各データ記号との
距離である。このスライサ２２０は、各データ記号に対
するエラー・メトリックをチャネル・デコーダ２８０に
入力する。このチャネル・デコーダは、公知のビタービ
復号化器である。チャネル・デコーダ２８０は、エラー
・メトリックをトレリス符号の各状態に対し記憶された
パス・メトリックに追加する。その後、トレリス符号の
各状態に対し新たなパス・メトリックを選択する。この
新たなパス・メトリックは、エラー・メトリックの最小
和である。つまり、チャネル・デコーダ２８０は全体の
受信記号シーケンスの全体エラーを最小化する為に、特
定のデータ記号について決定する前に、受信したデータ
記号シーケンスを予測する。例えば、図２に示すよう
に、信号点Ｒを受信すると、ハード・ディジジョンは、
データ記号Ｂを選択することになる。しかし、これはハ
ード・エラーである。その理由は、この受信したデータ
記号にとって、エラー・メトリックは、残りのデータ記
号に対するエラーメトリックと比較すると、最小である
が、それだけでは、誤ったデータ記号を選択したことに
なるからである。言い替えると、音声信号ベクトルν
が、受信機が受信信号を決定する際にエラーを犯すよう
に記号Ａに追加されているからである。しかし、チャネ
ル・デコーダ２８０は、受信機はこのハード・エラーを
回避するようにさせる。その理由は、チャネル・デコー
ダ２８０が採用しているトレリス符号がデータ記号を伝
送用に選択するからである。従って、チャネル・デコー
ダ２８０は、正確な記号則ち記号Ａを２to１ディマッパ
２３０に、数記号期間後に伝送する。
入力信号はディモジュレータ（復調器）２１０に入力さ
れて、このディモジュレータ（復調器）２１０で同位相
成分と直交位相成分とを生成する。これらの成分はスラ
イサ２２０に入力され、そこで、図２の信号点配置から
のセータ記号に対しエラー・メトリクを生成する。この
エラー・メトリックは、受信信号点と各データ記号との
距離である。このスライサ２２０は、各データ記号に対
するエラー・メトリックをチャネル・デコーダ２８０に
入力する。このチャネル・デコーダは、公知のビタービ
復号化器である。チャネル・デコーダ２８０は、エラー
・メトリックをトレリス符号の各状態に対し記憶された
パス・メトリックに追加する。その後、トレリス符号の
各状態に対し新たなパス・メトリックを選択する。この
新たなパス・メトリックは、エラー・メトリックの最小
和である。つまり、チャネル・デコーダ２８０は全体の
受信記号シーケンスの全体エラーを最小化する為に、特
定のデータ記号について決定する前に、受信したデータ
記号シーケンスを予測する。例えば、図２に示すよう
に、信号点Ｒを受信すると、ハード・ディジジョンは、
データ記号Ｂを選択することになる。しかし、これはハ
ード・エラーである。その理由は、この受信したデータ
記号にとって、エラー・メトリックは、残りのデータ記
号に対するエラーメトリックと比較すると、最小である
が、それだけでは、誤ったデータ記号を選択したことに
なるからである。言い替えると、音声信号ベクトルν
が、受信機が受信信号を決定する際にエラーを犯すよう
に記号Ａに追加されているからである。しかし、チャネ
ル・デコーダ２８０は、受信機はこのハード・エラーを
回避するようにさせる。その理由は、チャネル・デコー
ダ２８０が採用しているトレリス符号がデータ記号を伝
送用に選択するからである。従って、チャネル・デコー
ダ２８０は、正確な記号則ち記号Ａを２to１ディマッパ
２３０に、数記号期間後に伝送する。
【００２０】音声信号を再生するために、図４の装置
は、バッファ２９０を有する。このバッファ２９０は、
ディモジュレータ２１０からに出力を受信し、チャネル
・デコーダ２８０内でトレリス復号化が完了するまで時
間遅延を与える。図４は１to２マッパ２４０を有し、チ
ャネル・デコーダ２８０により生成された記号に応答す
る。この１to２マッパ２４０の出力は、一組の同位相成
分と直交位相成分である。１to２マッパ２４０の出力
は、減算器２５０と２６０内でディモジュレータ（復調
器）２１０の出力から減算される。減算器２５０と２６
０の出力は、２to１ディマッパ２７０に入力され、この
２to１ディマッパ２７０は、１to２マッパ５０と逆の機
能を実行し、音声サンプルを最結合して、Ａに音声信号
を生成する。
は、バッファ２９０を有する。このバッファ２９０は、
ディモジュレータ２１０からに出力を受信し、チャネル
・デコーダ２８０内でトレリス復号化が完了するまで時
間遅延を与える。図４は１to２マッパ２４０を有し、チ
ャネル・デコーダ２８０により生成された記号に応答す
る。この１to２マッパ２４０の出力は、一組の同位相成
分と直交位相成分である。１to２マッパ２４０の出力
は、減算器２５０と２６０内でディモジュレータ（復調
器）２１０の出力から減算される。減算器２５０と２６
０の出力は、２to１ディマッパ２７０に入力され、この
２to１ディマッパ２７０は、１to２マッパ５０と逆の機
能を実行し、音声サンプルを最結合して、Ａに音声信号
を生成する。
【００２１】図５に示された本発明の第２の実施例の送
信器は、図６に示された信号点配置を利用する。この信
号点配置は、記号の４個のサブセットＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄを
有し、各サブセットは、４個のデータ記号を有する。例
えば、サブセットＡは、データ記号Ａ1、Ａ2、Ａ3、Ａ4
を有する。図６からわかるように、本発明によれば、デ
ータ記号Ｂ4に関連する信号空間の領域は、データ記号
Ｃ2に関連する信号空間の領域とオーバーラップしてい
る。図示してはいないが、残りのデータ記号に関連する
信号空間の他の領域どうしもまた、オーバーラップする
としている。
信器は、図６に示された信号点配置を利用する。この信
号点配置は、記号の４個のサブセットＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄを
有し、各サブセットは、４個のデータ記号を有する。例
えば、サブセットＡは、データ記号Ａ1、Ａ2、Ａ3、Ａ4
を有する。図６からわかるように、本発明によれば、デ
ータ記号Ｂ4に関連する信号空間の領域は、データ記号
Ｃ2に関連する信号空間の領域とオーバーラップしてい
る。図示してはいないが、残りのデータ記号に関連する
信号空間の他の領域どうしもまた、オーバーラップする
としている。
【００２２】図５の送信器５００は、ライン５０１から
入力デジタルデータを、ライン５４９からアナログ音声
信号を受信する。ライン５０１上のデータ信号は、スク
ランブラ５０５によりランダム化されて、その後、直列
−並列変換器５１０内で、デジタルデータが直列から並
列に変換される。この並列データビットは、二つのグル
ープに分けられ、トレリス符号化されないものはライン
５１１に、トレリス符号化されたものはライン５１２、
５１３、５１４に送信される。トレリス符号化ビットの
二つは、ライン５１３と５１４上の信号によってあらわ
され、差動エンコーダ５１５によりまず作動符号化さ
れ、その後、トレリスエンコーダ５２０によりトレリス
符号化される。このトレリスエンコーダ５２０は、前掲
の特許出願に開示されたもので、従来公知のものであ
る。トレリスエンコーダ５２０のライン５２１上の出力
は、回転コマンドで座標回転装置５２５によりそれが実
現される。このトレリス符号化は、どの４個のサブセッ
トが図６に示される信号点配置から符号化されるべきか
を識別する。サブセットＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの各々は、それ
ぞれ、０、−９０、１８０、９０度の回転を用いる。従
来公知のように、この回転は、作動符号化を提供する値
を有し、これにより位相の不明瞭性を回避している。
入力デジタルデータを、ライン５４９からアナログ音声
信号を受信する。ライン５０１上のデータ信号は、スク
ランブラ５０５によりランダム化されて、その後、直列
−並列変換器５１０内で、デジタルデータが直列から並
列に変換される。この並列データビットは、二つのグル
ープに分けられ、トレリス符号化されないものはライン
５１１に、トレリス符号化されたものはライン５１２、
５１３、５１４に送信される。トレリス符号化ビットの
二つは、ライン５１３と５１４上の信号によってあらわ
され、差動エンコーダ５１５によりまず作動符号化さ
れ、その後、トレリスエンコーダ５２０によりトレリス
符号化される。このトレリスエンコーダ５２０は、前掲
の特許出願に開示されたもので、従来公知のものであ
る。トレリスエンコーダ５２０のライン５２１上の出力
は、回転コマンドで座標回転装置５２５によりそれが実
現される。このトレリス符号化は、どの４個のサブセッ
トが図６に示される信号点配置から符号化されるべきか
を識別する。サブセットＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの各々は、それ
ぞれ、０、−９０、１８０、９０度の回転を用いる。従
来公知のように、この回転は、作動符号化を提供する値
を有し、これにより位相の不明瞭性を回避している。
【００２３】ライン５１１上の符号化されないデータビ
ットはアドレスで、これは、基準生成器（ルックアップ
テーブル）５３０に入力される。この基準生成器（ルッ
クアップテーブル）５３０は一般的には、単純なルック
アップテーブルである。この基準生成器（ルックアップ
テーブル）５３０は、受信機でも用いられて、全体のメ
モリ要領を減少させている。基準生成器（ルックアップ
テーブル）５３０からのライン５３１上の出力は、一対
のデカルト座標軸で、送信されるべきサブセット点（直
交符号化として公知の）、例えば、Ａ1、Ａ2、Ａ3、Ａ4
を識別する。一時的に音声信号を無視すると、この識別
されたサブセット点は、その後、座標回転装置５２５内
で回転させられ、図６に示す信号点配置から信号点を選
択する。例えば、Ａ3が基準生成器（ルックアップテー
ブル）５３０より識別されると、トレリスエンコーダ５
２０により得られたベースサブセットは、Ｄで、その結
果、送信用に選択されるデータ記号はＤ3となる。
ットはアドレスで、これは、基準生成器（ルックアップ
テーブル）５３０に入力される。この基準生成器（ルッ
クアップテーブル）５３０は一般的には、単純なルック
アップテーブルである。この基準生成器（ルックアップ
テーブル）５３０は、受信機でも用いられて、全体のメ
モリ要領を減少させている。基準生成器（ルックアップ
テーブル）５３０からのライン５３１上の出力は、一対
のデカルト座標軸で、送信されるべきサブセット点（直
交符号化として公知の）、例えば、Ａ1、Ａ2、Ａ3、Ａ4
を識別する。一時的に音声信号を無視すると、この識別
されたサブセット点は、その後、座標回転装置５２５内
で回転させられ、図６に示す信号点配置から信号点を選
択する。例えば、Ａ3が基準生成器（ルックアップテー
ブル）５３０より識別されると、トレリスエンコーダ５
２０により得られたベースサブセットは、Ｄで、その結
果、送信用に選択されるデータ記号はＤ3となる。
【００２４】音声符号化器５５０内で各信号期間Ｔごと
に符号化されると、２個の音声サンプルが、ライン５５
１と５５２上に形成される。これらの音声サンプルは、
音声信号点の座標点を規定し、これらはさらに、音声信
号ベクトルの振幅と位相とを規定する。音声符号化器５
５０は、図６の各領域のサイズに応じて、各音声信号ベ
クトルの振幅を制限する、と仮定する。音声信号点の各
座標点が、加算器５３５、５４０により選択されたサブ
セット点のそれぞれの座標点に加えられる。得られた信
号点の座標点は、ライン５３６、５３７により、座標回
転装置５２５に供給される。この座標回転装置５２５
は、得られた信号点をトレリスエンコーダ５２０により
選択されたベースサブセットの関数として回転して、最
終信号点の座標点を、ライン５２６、５２７を介して提
供する。最終信号点を表す信号は、通信チャネル５９０
により、フィルタ／変調器５４５、増幅器５５５、結合
器５６０に伝送される。
に符号化されると、２個の音声サンプルが、ライン５５
１と５５２上に形成される。これらの音声サンプルは、
音声信号点の座標点を規定し、これらはさらに、音声信
号ベクトルの振幅と位相とを規定する。音声符号化器５
５０は、図６の各領域のサイズに応じて、各音声信号ベ
クトルの振幅を制限する、と仮定する。音声信号点の各
座標点が、加算器５３５、５４０により選択されたサブ
セット点のそれぞれの座標点に加えられる。得られた信
号点の座標点は、ライン５３６、５３７により、座標回
転装置５２５に供給される。この座標回転装置５２５
は、得られた信号点をトレリスエンコーダ５２０により
選択されたベースサブセットの関数として回転して、最
終信号点の座標点を、ライン５２６、５２７を介して提
供する。最終信号点を表す信号は、通信チャネル５９０
により、フィルタ／変調器５４５、増幅器５５５、結合
器５６０に伝送される。
【００２５】通信チャネル５９０は、受信機４００内
（図７）に終端する。受信機４００は、カプラ４０５、
増幅器４１０によりネットワークに接続される。従来の
デジタル信号処理（degital signal processing ＤＳ
Ｐ）技術を用いてディモジュレータ４１５は、フィルタ
／等価器４２０内でベースバンド処理するようにその周
波数ｆcから信号を復調する。
（図７）に終端する。受信機４００は、カプラ４０５、
増幅器４１０によりネットワークに接続される。従来の
デジタル信号処理（degital signal processing ＤＳ
Ｐ）技術を用いてディモジュレータ４１５は、フィルタ
／等価器４２０内でベースバンド処理するようにその周
波数ｆcから信号を復調する。
【００２６】フィルタ／等価器４２０からの等価出力
は、処理する前にバッファ４２５内で遅延する。この遅
延により、トレリス復号が、ビタービ復号化器４３０内
で、先ず実行される。ビタービ復号化器４３０のどの記
号時においても、ビタービ復号化器４３０の出力は、１
６個以上のトレリス符号記号だけ遅延する。４次元のト
レリス符号については、これは、３２以上の変調記号で
ある。ビタービ復号化器４３０からの出力は、復号化
し、エラー修正されたトレリス状態である。ミニマム状
態検知器４３５は、最小のエラーメトリックを用いて、
その状態を識別し、その精度は、非符号化システムより
も３ｄＢから４ｄＢ高い。従来公知のように、最低状態
は、トレリス復号化器４４０内の復号化トレリスビット
を識別する。これらのビットは、符号化ビットとして公
知で、ライン４４１上に供給される。この符号化ビット
は、結合器４５０内で、ライン４４６上に出力された、
未符号化ビットと結合される。この結合されたデータビ
ット流は、その後、従来の方法により処理されて、ライ
ン４５１上に出力デジタルデータ流を生成する。この非
符号化ビットは、バッファ４２５を介して、第２パスに
より再生される。
は、処理する前にバッファ４２５内で遅延する。この遅
延により、トレリス復号が、ビタービ復号化器４３０内
で、先ず実行される。ビタービ復号化器４３０のどの記
号時においても、ビタービ復号化器４３０の出力は、１
６個以上のトレリス符号記号だけ遅延する。４次元のト
レリス符号については、これは、３２以上の変調記号で
ある。ビタービ復号化器４３０からの出力は、復号化
し、エラー修正されたトレリス状態である。ミニマム状
態検知器４３５は、最小のエラーメトリックを用いて、
その状態を識別し、その精度は、非符号化システムより
も３ｄＢから４ｄＢ高い。従来公知のように、最低状態
は、トレリス復号化器４４０内の復号化トレリスビット
を識別する。これらのビットは、符号化ビットとして公
知で、ライン４４１上に供給される。この符号化ビット
は、結合器４５０内で、ライン４４６上に出力された、
未符号化ビットと結合される。この結合されたデータビ
ット流は、その後、従来の方法により処理されて、ライ
ン４５１上に出力デジタルデータ流を生成する。この非
符号化ビットは、バッファ４２５を介して、第２パスに
より再生される。
【００２７】ミニマム状態検知器４３５は、トレリス回
転で識別した信号を、座標回転装置４５５（送信器５０
０の座標回転装置５２５に相当）に出力する。かくし
て、バッファ４２５からの遅延出力は、座標（トレリ
ス）回転装置４５５により、もとの基準システムに逆回
転される。このもとの基準システムにおいて、ライン４
５６上の出力信号は、最適スライサ４６０により復号化
される。この最適スライサ４６０の出力は、ライン４６
１上の信号と、ライン４４６上の未符号化ビット（これ
は、結合器４５０内で符号化ビットと結合される）によ
り提供されるインデックスである。
転で識別した信号を、座標回転装置４５５（送信器５０
０の座標回転装置５２５に相当）に出力する。かくし
て、バッファ４２５からの遅延出力は、座標（トレリ
ス）回転装置４５５により、もとの基準システムに逆回
転される。このもとの基準システムにおいて、ライン４
５６上の出力信号は、最適スライサ４６０により復号化
される。この最適スライサ４６０の出力は、ライン４６
１上の信号と、ライン４４６上の未符号化ビット（これ
は、結合器４５０内で符号化ビットと結合される）によ
り提供されるインデックスである。
【００２８】ライン４６１上の信号により提供されるイ
ンデックスは、復号化サブセット点に対する理想的基準
を提供する。この理想的基準は、ルックアップテーブル
４８０内に記憶される。この理想基準は、トレリス回転
出力信号から、減算器４９０により減算される。これに
より、サブセット出力から、第１のデータ変調を取り除
くことができる。ライン４９１上の、もとの音声符号化
信号、すなわち、音声サンプルの座標点は、音声復号化
装置４９５により復号化されて、ライン４９６上に音声
信号を形成する。
ンデックスは、復号化サブセット点に対する理想的基準
を提供する。この理想的基準は、ルックアップテーブル
４８０内に記憶される。この理想基準は、トレリス回転
出力信号から、減算器４９０により減算される。これに
より、サブセット出力から、第１のデータ変調を取り除
くことができる。ライン４９１上の、もとの音声符号化
信号、すなわち、音声サンプルの座標点は、音声復号化
装置４９５により復号化されて、ライン４９６上に音声
信号を形成する。
【００２９】本発明は、個別の機能ブロック、例えば、
チャネル・スライサ２２０により実現されると開示した
が、これらの機能ブロックの機能は、適当なプログラム
されたプロセッサにより実現されても良い。さらに、信
号点のオーバーラップする領域の概念は、エラー修正技
術と、通常のビット速度以下の通信システムを含むデー
タ通信システムで実現される。また、別のタイプのエラ
ー修正符号、例えば、変換符号方法も用いることができ
る。
チャネル・スライサ２２０により実現されると開示した
が、これらの機能ブロックの機能は、適当なプログラム
されたプロセッサにより実現されても良い。さらに、信
号点のオーバーラップする領域の概念は、エラー修正技
術と、通常のビット速度以下の通信システムを含むデー
タ通信システムで実現される。また、別のタイプのエラ
ー修正符号、例えば、変換符号方法も用いることができ
る。
【００３０】
【発明の効果】以上述べたように、本発明は、信号点配
置の領域をオーバーラップさせることえにより、音声信
号のダイナミックレンジを大きくとりながら、音声送信
の品質を劣化させることがない。
置の領域をオーバーラップさせることえにより、音声信
号のダイナミックレンジを大きくとりながら、音声送信
の品質を劣化させることがない。
【図１】音声とデータの同時送信システムに用いられる
オーバーラップしない信号点配置を表す図。
オーバーラップしない信号点配置を表す図。
【図２】図３に用いられる信号点配置を表す図。
【図３】本発明の一実施例による送信器のブロック図。
【図４】図３の送信器から送信された信号を受信する受
信機のブロック図。
信機のブロック図。
【図５】本発明の他の実施例による送信器のブロック
図。
図。
【図６】図５の送信器に用いられる信号点配置を表す
図。
図。
【図７】図５の送信器から送信された信号を受信する受
信機のブロック図。
信機のブロック図。
３０，３５ 要素 ４０ チャネル・エンコーダ ４１ ライン ５０，６０ １対２マッパ ５１，５２，５３ ライン ５８，５９ ライン ６１，６２，６３ ライン ７０，８０，１４０ 加算器 ９０ 直交モジュレータ（変調器） １２０，１３０ モジュレータ（変調器） ２１０ ディモジュレータ（脱変調器） ２２０ チャネル・スライサ ２４０ １対２マッパ ２３０，２７０ ２対１ディマッパ ２９０ バッファ ２５０，２６０ 減算器 ２５５，２６５ 要素 ２５１，２６１ ライン ２９６，２９７ ライン ２７１ ライン ３９０ 通信チャネル ４００ 受信機 ４０５ カプラ ４１０ 増幅器 ４１１，４１６，４２１，４２６，４３１，４３６，４
４１，４４６，４５６，４６１，４９１，４５１，４９
６ ライン ４１５ ディモジュレータ ４２０ フィルタ・等価器 ４２５ バッファ ４３０ ビタービ復号化器 ４３５ ミニマム状態検知器 ４４０ トレリス復号化器 ４５０ 結合器 ４６０ 最適スライサ ４８０ ルックアップテーブル ４９５ 音声復号化器 ５００ 送信器 ５０１，５０６，５１１，５１２，５１３，５１４，５
２１，５３１，５３２，５３６，５３７，５２６，５２
７，５４６，５４９，５５１，５５２ ライン ５０５ スクランブラ ５１０ 直列−並列変換器 ５１５ 差動エンコーダ ５３０ 基準生成器（ルックアップテーブル） ５２５ 座標回転装置 ５３５，５４０ 加算器 ５４５ フィルタ／変調器 ５５０ 音声符号化器 ５５５ 増幅器 ５６０ 結合器 ５９０ 通信チャネル
４１，４４６，４５６，４６１，４９１，４５１，４９
６ ライン ４１５ ディモジュレータ ４２０ フィルタ・等価器 ４２５ バッファ ４３０ ビタービ復号化器 ４３５ ミニマム状態検知器 ４４０ トレリス復号化器 ４５０ 結合器 ４６０ 最適スライサ ４８０ ルックアップテーブル ４９５ 音声復号化器 ５００ 送信器 ５０１，５０６，５１１，５１２，５１３，５１４，５
２１，５３１，５３２，５３６，５３７，５２６，５２
７，５４６，５４９，５５１，５５２ ライン ５０５ スクランブラ ５１０ 直列−並列変換器 ５１５ 差動エンコーダ ５３０ 基準生成器（ルックアップテーブル） ５２５ 座標回転装置 ５３５，５４０ 加算器 ５４５ フィルタ／変調器 ５５０ 音声符号化器 ５５５ 増幅器 ５６０ 結合器 ５９０ 通信チャネル
フロントページの続き (72)発明者 ゴードン ブレマー アメリカ合衆国、34624 フロリダ、クリ アウォター、コーヴ レイン、1930 (72)発明者 ルーク ジェイ． スミスウィック アメリカ合衆国、34655 フロリダ、ニュ ー ポート リチェイ、グリンスビー ド ライブ、7907 (72)発明者 エドワード サイモン ズランスキ アメリカ合衆国、34640 フロリダ、ラル ゴ、クレセント ドライブ、1313
Claims (8)
- 【請求項１】 （Ａ）複数の信号点を提供するために、
第１信号を符号化するステップと、 前記各信号点は、Ｎ次元の信号空間から得られ、各信号
点の座標点は、前記信号空間の原点の周囲の第１信号ベ
クトルを規定する（Ｂ）データ記号のシーケンスを形成
するために、データ信号をトレリス符号化するステップ
と、 前記各データ記号は、前記信号空間の複数の信号点の特
定の一つに関連し、前記各データ記号は、異なる領域に
関連し、前記領域の少なくとも一つは、隣接する領域の
少なくとも一つとオーバーラップし、 （Ｃ）信号点シーケンスの少なくとも一つが、前記オー
バーラップした領域から得られるように信号点シーケン
スを提供するために、前記複数の信号点の各一つを、前
記データ記号のシーケンスからのデータ記号に追加する
ステップと、 （Ｄ）得られた信号点のシーケンスを表す信号を送信す
るステップとからなることを特徴とする複数の信号を送
信する方法。 - 【請求項２】 次元数Ｎは、２であることを特徴とする
請求項１の方法。 - 【請求項３】 前記第１信号は、音声信号であることを
特徴とする請求項３の方法。 - 【請求項４】 （Ａ）複数のデータ記号の１つを選択す
る為に、データ信号をチャンネル符号化するステップ
と、 前記各データ記号は、Ｎ次元の信号空間から得られる別
個の信号点で、各データ記号は、隣接するデータ記号と
距離２ｄだけ離間し、ここでｄは、隣接する記号を識別
する為に、受信機のエラーマージンを表し、 （Ｂ）第１信号点を形成する為に、第１信号を符号化す
るステップと、前記第１信号点は、前記信号空間から得
られ、各信号点の座標点は、前記信号空間の原点の周囲
の第１信号ベクトルを規定し、 （Ｃ）前記第１信号ベクトルを選択されたデータ記号に
追加するステップと、 この得られた信号点が選択されたデータ記号から距離ｍ
だけ離間している、ここで、ｍ＞ｄとする（Ｄ）この得
られた信号点を表す信号を送信するステップとからなる
ことを特徴とする複数の信号を送信する方法。 - 【請求項５】 （Ａ）複数の信号点を提供するために、
第１信号を符号化する手段と、 前記各信号点は、Ｎ次元の信号空間から得られ、各信号
点の座標点は、前記信号空間の原点の周囲の第１信号ベ
クトルを規定する（Ｂ）データ記号のシーケンスを形成
するために、データ信号をトレリス符号化する手段と、 前記各データ記号は、前記信号空間の複数の信号点の特
定の一つに関連し、前記各データ記号は、異なる領域に
関連し、前記領域の少なくとも一つは、隣接する領域の
少なくとも一つとオーバーラップし、 （Ｃ）信号点シーケンスの少なくとも一つが、前記オー
バーラップした領域から得られるように信号点シーケン
スを提供するために、前記複数の信号点の各一つを、前
記データ記号のシーケンスからのデータ記号に追加する
手段と、 （Ｄ）得られた信号点のシーケンスを表す信号を送信す
る手段とからなることを特徴とする複数の信号を送信す
る装置。 - 【請求項６】 次元数Ｎは、２であることを特徴とする
請求項５の装置。 - 【請求項７】 前記第１信号は、音声信号であることを
特徴とする請求項３の装置。 - 【請求項８】 （Ａ）複数のデータ記号の１つを選択す
る為に、データ信号をチャンネル符号化する手段と、 前記各データ記号は、Ｎ次元の信号空間から得られる別
個の信号点で、各データ記号は、隣接するデータ記号と
距離２ｄだけ離間し、ここでｄは、隣接する記号を識別
する為に、受信機のエラーマージンを表し、 （Ｂ）第１信号点を形成する為に、第１信号を符号化す
る手段と、 前記第１信号点は、前記信号空間から得られ、各信号点
の座標点は、前記信号空間の原点の周囲の第１信号ベク
トルを規定し、 （Ｃ）前記第１信号ベクトルを各信号期間Ｔで選択され
たデータ記号に追加する手段と、 この得られた信号点が選択されたデータ記号から距離ｍ
だけ離間している、ここで、ｍ＞ｄとする （Ｄ）この各信号期間Ｔにおいて得られた信号点を表す
信号を送信する手段とからなることを特徴とする複数の
信号を送信する装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/076,507 US5521942A (en) | 1993-06-14 | 1993-06-14 | Method for increasing the dynamic range of a signal in a simultaneous voice and data system by the use of overlapping signal point regions and trellis coding |
| US076507 | 1993-06-14 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0758795A true JPH0758795A (ja) | 1995-03-03 |
Family
ID=22132456
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6154296A Pending JPH0758795A (ja) | 1993-06-14 | 1994-06-14 | 複数の信号を送信する方法と装置 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5521942A (ja) |
| EP (1) | EP0630117A3 (ja) |
| JP (1) | JPH0758795A (ja) |
| KR (1) | KR950002310A (ja) |
| CN (1) | CN1118543A (ja) |
| CA (1) | CA2125520A1 (ja) |
| IL (1) | IL110003A (ja) |
| TW (1) | TW242205B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005027326A (ja) * | 2003-07-03 | 2005-01-27 | Samsung Electronics Co Ltd | 受信されたｑａｍ信号によって表現された伝送シンボルを回復するための復調器と復調方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5684834A (en) * | 1993-06-14 | 1997-11-04 | Paradyne Corporation | Simultaneous analog and digital communication using fractional rate encoding |
| JPH07245635A (ja) * | 1994-03-04 | 1995-09-19 | Sony Corp | 信号点マッピング方法および信号点検出方法 |
| FI96650C (fi) * | 1994-07-11 | 1996-07-25 | Nokia Telecommunications Oy | Menetelmä ja laitteisto puheen välittämiseksi tietoliikennejärjestelmässä |
| US5878077A (en) * | 1995-10-10 | 1999-03-02 | Paradyne Corporation | Apparatus for high-speed simultaneous voice/data communications |
| US5796716A (en) * | 1995-11-27 | 1998-08-18 | Paradyne Corporation | Method and apparatus for simultaneous voice/data transmission |
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| US7248626B2 (en) | 1997-12-05 | 2007-07-24 | Paradyne Corporation | System and method of communication via embedded modulation |
| US9432172B2 (en) | 1997-12-05 | 2016-08-30 | Rembrandt Wireless Technologies, Lp | System and method of communication using at least two modulation methods |
| US6704324B1 (en) | 1998-03-25 | 2004-03-09 | Paradyne Corporation | Apparatus and method for transmission of voice band signals over a DSL line |
| BRPI0303333A2 (pt) * | 2002-03-19 | 2016-06-21 | Thomson Licensing Sa | algoritmo de fracionamento para esquemas de equalização com modulação com múltiplos níveis |
| US11152971B2 (en) * | 2004-02-02 | 2021-10-19 | Charles Abraham | Frequency modulated OFDM over various communication media |
| US7391317B2 (en) * | 2004-09-08 | 2008-06-24 | Satius, Inc. | Apparatus and method for transmitting digital data over various communication media |
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| US4630287A (en) * | 1983-12-28 | 1986-12-16 | Paradyne Corporation | Secondary channel signalling in a QAM data point constellation |
| US4546212A (en) * | 1984-03-08 | 1985-10-08 | Crowder, Inc. | Data/voice adapter for telephone network |
| US4672602A (en) * | 1984-11-02 | 1987-06-09 | Itt Corporation | Control and routing system |
| US4651320A (en) * | 1984-12-24 | 1987-03-17 | American Telephone And Telegraph Company | Inband coding of secondary data |
| US4757495A (en) * | 1986-03-05 | 1988-07-12 | Telebit Corporation | Speech and data multiplexor optimized for use over impaired and bandwidth restricted analog channels |
| WO1987006368A1 (en) * | 1986-04-11 | 1987-10-22 | Ampex Corporation | Apparatus and method for encoding and decoding attribute data into error checking symbols of main data |
| US4891806A (en) * | 1987-09-18 | 1990-01-02 | Racal Data Communications Inc. | Constellation multiplexed inband secondary channel for voiceband modem |
| US5023889A (en) * | 1988-05-31 | 1991-06-11 | California Institute Of Technology | Trellis coded multilevel DPSK system with doppler correction for mobile satellite channels |
| US5081647A (en) * | 1989-01-06 | 1992-01-14 | American Telephone & Telegraph Company | Communication of a voice signal via continuous quadrature amplitude modulator |
| US4924516A (en) * | 1989-05-23 | 1990-05-08 | At&T Paradyne | Method and system for a synchronized pseudo-random privacy modem |
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| US5103227A (en) * | 1990-09-26 | 1992-04-07 | At&T Bell Laboratories | Modulus converter for fractional rate encoding |
| US5493586A (en) * | 1991-03-28 | 1996-02-20 | British Telecommunications Public Limited Company | TCM scheme with fractional bit rates, framing signals and constellation shaping |
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-
1993
- 1993-06-14 US US08/076,507 patent/US5521942A/en not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-06-09 CA CA002125520A patent/CA2125520A1/en not_active Abandoned
- 1994-06-10 EP EP94304179A patent/EP0630117A3/en not_active Withdrawn
- 1994-06-13 CN CN94108895A patent/CN1118543A/zh active Pending
- 1994-06-13 IL IL110003A patent/IL110003A/xx not_active IP Right Cessation
- 1994-06-14 JP JP6154296A patent/JPH0758795A/ja active Pending
- 1994-06-14 KR KR1019940013334A patent/KR950002310A/ko not_active Application Discontinuation
- 1994-08-04 TW TW083107168A patent/TW242205B/zh active
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| US7706460B2 (en) | 2003-07-03 | 2010-04-27 | Samsung Electronics Co., Ltd. | QAM signal decoding |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2125520A1 (en) | 1994-12-15 |
| US5521942A (en) | 1996-05-28 |
| KR950002310A (ko) | 1995-01-04 |
| IL110003A (en) | 1997-09-30 |
| TW242205B (ja) | 1995-03-01 |
| EP0630117A2 (en) | 1994-12-21 |
| EP0630117A3 (en) | 1997-05-02 |
| IL110003A0 (en) | 1994-10-07 |
| CN1118543A (zh) | 1996-03-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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