JPH08265174A - ディジタル信号復号方法およびその復号装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ビタビ復号処理を繰り返すことなく位相不確
定性による位相反転データを正しいビタビ復号データに
復号できるようにし、これにより復号時間の短縮を図
る。 【構成】 ビタビ復号器１０２とフレーム同期回路１０
４との間にビット反転回路１０５を設け、フレーム同期
回路１０４でフレーム同期外れが検出された場合に、そ
のフレーム同期外れフラグをこのビット反転回路１０５
にフィードバックし、このビット反転回路１０５におい
て、ビタビ復号器１０２から出力された復号データをビ
ット反転して正しいビタビ復号データを得るようにした
ものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ディジタルデータに誤
り訂正符号を付加して伝送するシステムで使用されるデ
ィジタル信号復号方法およびその復号装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、送信側において、たたみ込み符号
化されたのちＱＰＳＫ（quadrature phase shift keyin
g ）方式によりディジタル直交変調されて伝送された信
号は、受信側で先ず復調器により復調されるが、その復
調出力は９０°，１８０°，２７０°の位相不確定性を
持つ。

【０００３】例えば、いま送信側において、送信データ
が図３に示すような拘束長“７”の畳込み符号化器で畳
込み符号化されたのち、図４に示すようにＱＰＳＫの信
号配置にマッピングされて送信され、この送信信号が受
信側において復調後に図５に示すようなディジタル信号
復号装置に入力されたとする。ビタビ復号器４０３で
は、ビタビ復号のパスメトリックをモニタすることによ
り復号データの誤り判定が行なわれるが、このとき入力
データが９０°もしくは２７０°の位相ずれを有してい
た場合には誤りと判定されて誤り判定フラグが出力され
る。この誤り判定フラグは位相回転回路４０２にフィー
ドバックされ、位相回転回路４０２はこの誤り判定フラ
グに応じて復調信号のデータ位相を回転したのち再びビ
タビ復号器４０３に入力してビタビ復号を行なわせる。

【０００４】しかし、位相が１８０°ずれたデータにつ
いては、ビタビ復号器４０３では誤りと判定されずに偽
りのビタビ復号データとして出力されてしまう。これ
は、図４に示したＱＰＳＫの信号配置上で復調信号のデ
ータ位相が１８０°反転したとすると、それぞれのビッ
トが反転して図３では入力系列がビット反転したことと
等価になり、この結果ビタビ復号器４０３では反転した
データを偽ビタビ復号してしまうためである。

【０００５】この偽りのビタビ復号データを正しいビタ
ビ復号データにするために、従来では例えば図５に示す
ごとく、ビタビ復号器４０３の後段にフレーム同期回路
４０４を設けるとともに、位相回転回路４０２の前段に
１８０°位相反転回路４０１を設けている。そして、フ
レーム同期回路４０４でビタビ復号データの位相反転の
有無を判定し、位相反転が検出されるとフレーム同期回
路４０４から上記１８０°位相反転回路４０１へフレー
ム同期外れフラグをフィードバックする。このフレーム
同期外れフラグが入力されると、１８０°位相反転回路
４０１は復調信号のデータ位相を１８０°反転したの
ち、この位相反転した復調信号をビタビ復号器４０３に
入力して再度ビタビ復号させ、これにより正しいビタビ
復号データを得る。

【０００６】すなわち、この復号装置の構成は１８０°
位相反転したデータを正しい位相状態に復号する際に、
復調信号のデータを改めてビタビ復号器４０３に入力す
るものである。しかしビタビ復号器４０３は、ビタビ復
号データとしてデータが収束するまでにＭｓ段のパスメ
トリック長分の時間を必要とする。ここで、Ｍｓは畳込
み符号化器の拘束長の５〜６倍の大きさを有している。
このため、ビタビ復号器４０３で再復号することは、正
しいビタビ復号データに収束するに必要な時間が長くな
ることを意味する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】以上述べたように従来
の装置では、１８０°位相反転データを正しい位相のデ
ータに復号するために、ビタビ復号器４０３の後段に配
設したフレーム同期回路４０４でフレーム同期外れを検
出して、その検出結果を表わすフレーム同期外れフラグ
を１８０°位相反転回路４０１にフィードバックし、こ
の１８０°位相反転回路４０１において復調信号のデー
タ位相を１８０°反転したのち、再度ビタビ復号器４０
３に入力してビタビ復号を行なわせるようにしている。
したがって、フレーム同期外れが検出されるごとに、復
調信号データは繰り返しビタビ復号器４０３で復号処理
されることになり、このため正しいビタビ復号データに
収束するまでに時間がかかるという問題点があった。

【０００８】本発明は上記事情に着目してなされたもの
で、その目的とするところは、最尤復号処理を繰り返す
ことなく位相不確定性による位相反転データを正しい最
尤復号データに復号できるようにし、これにより復号時
間の短縮を図ったディジタル信号復号方法およびその復
号装置を提供することである。

【０００９】また本発明の他の目的は、フレーム同期保
護機能を有している場合でも、位相反転データを迅速か
つ確実に正しい最尤復号データへ収束することができる
ディジタル信号復号方法およびその復号装置を提供する
ことである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のディジタル信号復号方法は、入力された復調
信号を最尤復号処理により復号し、これにより得られた
最尤復号データのフレーム同期外れを検出して、このフ
レーム同期外れが検出されたことに応じて、上記最尤復
号処理後の最尤復号データのビット反転を行なって正し
い最尤復号データを得るようにしたものである。

【００１１】また上記目的を達成するために本発明のデ
ィジタル信号復号装置は、復調手段より入力された復調
信号を最尤復号処理により復号するための最尤復号手段
と、この最尤復号手段により得られた最尤復号データに
ついてそのフレーム同期外れを検出するためのフレーム
同期検出手段とを備えるとともに、これらの最尤復号手
段とフレーム同期検出手段との間にビット反転手段を設
けている。そして、このビット反転手段により、上記フ
レーム同期検出手段でフレーム同期外れが検出されたこ
とに応じて、上記最尤復号データのビット反転を行なっ
て正しい最尤復号データを出力するようにしたものであ
る。

【００１２】一方、上記他の目的を達成するために他の
本発明のディジタル信号復号方法は、入力された復調信
号を最尤復号処理により復号し、これにより得られた最
尤復号データのフレーム同期外れを検出するとともに、
上記最尤復号データのデータ誤りを検出し、上記フレー
ム同期外れおよびデータ誤りの検出結果に応じて、上記
最尤復号処理後の最尤復号データのビット反転を行なっ
て正しい最尤復号データを得るようにしたものである。

【００１３】また上記他の目的を達成するために本発明
のディジタル信号復号装置は、復調手段より入力された
復調信号を最尤復号処理により復号するための最尤復号
手段と、この最尤復号手段により得られた最尤復号デー
タについてそのフレーム同期外れを検出するためのフレ
ーム同期検出手段とを備え、さらにこのフレーム同期検
出手段の後段に誤り検出手段を設けるとともに、上記最
尤復号手段とフレーム同期検出手段との間にビット反転
手段を設けている。そして、上記誤り検出手段において
上記フレーム同期検出手段から出力された最尤復号デー
タの誤り検出を行ない、その誤り検出結果と上記フレー
ム同期外れの検出結果とを基に、上記ビット反転手段に
より、上記最尤復号手段から出力された最尤復号データ
のビット反転を行なって正しい最尤復号データを出力す
るようにしたものである。また本発明は、上記誤り検出
手段として、リードソロモン復号処理を行なう回路を設
けることも特徴としている。

【００１４】

【作用】この結果本発明によれば、復調信号データの位
相反転により最尤復号処理において偽りの最尤復号デー
タが得られると、この偽最尤復号データのフレーム同期
外れが検出されて、その検出結果に応じて上記最尤復号
処理後の最尤復号データに対しビット反転処理が行なわ
れ、正しい最尤復号データが得られる。このため、デー
タの位相反転のために、最尤復号処理前に位相反転処理
を行なってその出力データを再度最尤復号処理に供する
必要がなくなる。すなわち、再度の最尤復号処理を行な
うことなく正しい最尤復号データを得ることが可能とな
る。したがって、正しい最尤復号データに収束させるた
めに必要な時間を大幅に短縮することが可能となる。

【００１５】一方、他の発明によれば、最尤復号データ
についてフレーム同期外れの検出以外に最尤復号データ
の誤り検出も行なわれ、これらの検出結果を基に最尤復
号データのビット反転処理が行なわれる。したがって、
例えばフレーム同期保護機能が備えられているために、
実際にはフレーム同期が外れているにも拘らずフレーム
同期外れが検出されないような場合でも、最尤復号デー
タのビット反転処理を逸早く行なうことが可能となり、
これにより正しい最尤復号データへの収束を迅速かつ確
実に行なうことが可能となる。

【００１６】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例につき
説明する。図１は、本発明の第１の実施例に係わるデジ
タル信号復号装置の構成を示すブロック図である。

【００１７】本実施例のディジタル信号復号装置は、ビ
タビ復号器１０２と、このビタビ復号器１０２の前段に
配置された位相回転回路１０３と、前記ビタビ復号器１
０２の後段に配置されたフレーム同期回路１０４とを備
え、さらに前記ビタビ復号器１０２とフレーム同期回路
１０４との間にビット反転回路１０５を配設している。

【００１８】ビタビ復号器１０２は、復調器１０１から
出力された直交復調信号Ｉｄ，Ｑｄをビタビ復号処理す
るとともに、その過程でビタビ復号のパスメトリックを
モニタすることにより復号データの誤り判定を行なう。
そして、誤りが検出されると、誤り判定フラグを位相回
転回路１０３にフィードバックする。位相回転回路１０
３は、上記誤り判定フラグがフィードバックされたとき
に、復調信号Ｉｄ，Ｑｄのデータ位相を回転し、この位
相回転した復調信号をビタビ復号器１０２に入力してビ
タビ復号処理を行なわせる。フレーム同期回路１０４
は、上記ビタビ復号器１０２から出力されたビタビ復号
データの位相反転の有無を判定し、位相反転が検出され
るとビット反転回路１０５にフレーム同期外れフラグを
フィードバックする。

【００１９】ビット反転回路１０５は、例えば排他的論
理和回路により構成され、上記フレーム同期外れフラグ
が出力されていないときにはビタビ復号データをそのま
ま出力し、一方フレーム同期外れフラグが出力されたと
きにはビタビ復号データをビット反転して出力する。

【００２０】このような構成であるから、復調器１０１
からその位相不確定性により例えば９０°もしくは２７
０°位相のずれた復調データが出力されたとすると、ビ
タビ復号器１０２ではビタビ復号のパスメトリックをモ
ニタすることで復号データの誤り判定が行なわれ、誤り
が検出されると誤り判定フラグが位相回転回路１０３に
フィードバックされる。例えば最尤パスメトリックが予
め設定した値を超えたときに誤りと判定されて、誤り判
定フラグがフィードバックされる。誤り判定フラグがフ
ィードバックされると、位相回転回路１０３では復調信
号Ｉｄ，Ｑｄのデータ位相を回転するための処理が行な
われ、この位相回転が施された復調信号データはビタビ
復号器１０２に入力されて再びビタビ復号される。この
ため、ビタビ復号器１０２からは、位相が確定された正
しいビタビ復号データが出力される。

【００２１】一方、復調器１０１から例えば１８０°位
相反転した復調信号データが出力されたとする。この場
合、ビタビ復号器１０２では誤りと判定されず、偽りの
ビタビ復号データが出力されてしまう。しかし、この偽
りのビタビ復号データが出力されると、フレーム同期回
路１０４において上記ビタビ復号データの位相反転が検
出され、フレーム同期外れフラグが出力される。

【００２２】ところで、本実施例の装置では、このフレ
ーム同期外れフラグがビット反転回路１０５にフィード
バックされる。上記フレーム同期外れフラグがフィード
バックされると、ビット反転回路１０５では上記フレー
ム同期外れフラグがビット反転制御信号として作用し
て、これにより偽りのビタビ復号データの排他的論理和
処理が行なわれる。この結果、上記偽りのビタビ復号デ
ータはビット反転されて正しいビタビ復号データとなっ
て出力される。

【００２３】このように本実施例では、ビタビ復号器１
０２の後段にビット反転回路１０５を設け、フレーム同
期回路１０４でフレーム同期外れが検出された場合に、
そのフレーム同期外れフラグをこのビット反転回路１０
５にフィードバックし、このビット反転回路１０５にお
いてビタビ復号器１０２から出力された復号データをビ
ット反転して正しいビタビ復号データを得るようにして
いる。

【００２４】したがって本実施例であれば、復調器１０
１から出力された復調信号Ｉｄ，Ｑｄのデータ位相が１
８０°反転していた場合に、ビタビ復号器１０２におい
て再復号処理を行なうことなく正しいビタビ復号データ
を得ることができる。このため、上記再復号処理を省略
した分だけ正しいビタビ復号データを得るために必要な
時間を短縮することが可能となり、これにより復号処理
速度の高速なビタビ復号装置を提供することができる。
また、排他的論理和回路からなるビット反転回路１０５
を設けるだけでよいため、極めて簡単な構成で実現でき
る利点がある。

【００２５】次に、本発明の第２の実施例を説明する。
図２は本実施例に係わるビタビ復号装置の構成を示す回
路ブロック図である。なお、同図において、前記図１と
同一部分には同一符号を付して詳しい説明は省略する。

【００２６】図２において、フレーム同期回路１０４の
後段にはリードソロモン復号器（ＲＳ復号器）２０１が
配設されている。このＲＳ復号器２０１は、フレーム同
期回路１０４から出力されたビタビ復号データの誤り判
定を行なうもので、誤りが検出された場合に誤り判定フ
ラグを出力する。この誤り判定フラグは、フレーム同期
回路１０４から出力されるフレーム同期外れフラグとと
もに演算回路２０２に入力される。この演算回路２０２
は、上記誤り判定フラグとフレーム同期外れフラグとの
組み合わせて反転制御信号を生成し、この反転制御信号
をビット反転回路２０３にフィードバックする。ビット
反転回路２０３は、上記反転制御信号にしたがって、ビ
タビ復号器１０２から出力された偽りのビタビ復号デー
タをビット反転して、正しいビタビ復号データを出力す
る。

【００２７】このような構成であるから、１８０°位相
反転した復調信号Ｉｄ，Ｑｄがビタビ復号器１０２へ入
力され、そのためにビタビ復号器１０２から偽ビタビ復
号された復号データが出力されると、フレーム同期回路
１０４においてフレーム同期外れが検出されてこれによ
りフレーム同期外れフラグが出力され、またリードソロ
モン復号器２０１において上記ビタビ復号データの誤り
が検出されてこれにより誤り判定フラグが出力される。

【００２８】上記フレーム同期外れフラグまたは誤り判
定フラグが出力されると、演算回路２０２において反転
制御信号が生成され、この反転制御信号はビット反転回
路２０３にフィードバックされる。このため、ビット反
転回路２０３では、ビタビ復号器１０２から出力された
ビタビ復号データのビット反転が行なわれ、これにより
正しいビタビ復号データが出力される。

【００２９】このように本実施例においても、前記第１
の実施例と同様に、フレーム同期回路１０４でフレーム
同期外れが検出されると、そのフレーム同期外れフラグ
が演算回路２０２を介してビット反転回路２０３にフィ
ードバックされ、これによりビット反転回路２０３にお
いて偽りのビタビ復号データはビット反転されて正しい
ビタビ復号データが得られる。

【００３０】また本実施例では、リードソロモン復号器
２０１において誤り判定が行なわれ、その誤り判定フラ
グが発生した場合にも演算回路２０２で反転制御信号が
生成されてビット反転回路２０３にフィードバックされ
る。このため、受信装置に伝送路の状態を考慮してフレ
ーム同期保護回路が備えられている場合でも、リードソ
ロモン復号器２０１による誤り判定結果に基づいてビタ
ビ復号データの反転が行なわれ、これにより正しいビタ
ビ復号データが出力される。すなわち、フレーム同期が
外れているにも拘らず、フレーム同期回路１０４におい
て誤りと判定されずにフレーム同期外れフラグが出力さ
れないことがあっても、リードソロモン復号器２０１で
の誤り判定フラグにより、ビタビ復号データを即時確実
にビット反転処理して正しいビタビ復号データを得るこ
とができる。

【００３１】なお、本発明は上記各実施例に限定される
ものではない。例えば、上記各実施例では、ビタビ復号
器１０２、位相回転回路１０３、フレーム同期回路、リ
ードソロモン復号器２０１、ビット反転回路１０５，２
０３および演算回路２０２を個別に設けて、これらの回
路において各々その動作を実施する場合を例にとって説
明したが、例えばＤＳＰ（Digital signal processor）
またはＣＰＵにより上記各回路の動作を実現するように
してもよい。

【００３２】また、前記実施例ではビタビ復号を例にと
って説明したが、本発明はこれに限らず逐次復号等の近
似を含めた最尤復号全般に適用することが可能である。
また、内符号に関して、畳み込み符号／ビタビ復号の組
み合わせに限らず、内符号において入力の反転に対して
符号化ビットが反転する符号化およびその復号のすべて
に本発明は適用可能である。

【００３３】さらに、誤り判定手段としてはリードソロ
モン復号器以外の誤り検出回路を使用してもよく、その
他ビタビ復号手段、フレーム同期外れ検出手段およびビ
ット反転手段の構成や、ビット反転までの処理手順、本
発明の適用対象となる伝送システムの種類などについて
も、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施
できる。

【００３４】

【発明の効果】以上詳述したように本発明では、入力さ
れた復調信号を最尤復号処理により復号し、これにより
得られた最尤復号データのフレーム同期外れを検出し
て、このフレーム同期外れが検出されたことに応じて、
上記最尤復号処理後の最尤復号データのビット反転を行
なって正しい最尤復号データを得るようにしている。

【００３５】したがって本発明によれば、最尤復号処理
を繰り返すことなく位相不確定性による位相反転データ
を正しい最尤復号データに復号することができ、これに
より復号時間の短縮を図ったディジタル信号復号方法お
よびその復号装置を提供することができる。

【００３６】一方、他の本発明では、最尤復号データの
フレーム同期外れを検出するとともにデータ誤りを検出
し、これらのフレーム同期外れおよびデータ誤りの検出
結果に応じて、上記最尤復号処理後の最尤復号データの
ビット反転を行なって正しい最尤復号データを得るよう
にしている。

【００３７】したがって本発明によれば、フレーム同期
保護機能を有している場合でも、位相反転データを迅速
かつ確実に正しい最尤復号データへ収束することができ
るディジタル信号復号方法およびその復号装置を提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係わるビタビ復号装置
の構成を示す回路ブロック図。

【図２】本発明の第２の実施例に係わるビタビ復号装置
の構成を示す回路ブロック図。

【図３】畳込み符号化器の構成の一例を示す図。

【図４】ＱＰＳＫの信号配置を示す図。

【図５】従来のビタビ復号装置の構成の一例を示す回路
ブロック図。

【符号の説明】

１０１…復調器 １０２，４０３
…ビタビ復号器 １０３，４０２…位相回転回路 １０４，４０４
…フレーム同期回路 １０５，２０３…ビット反転回路 ２０１…リードソロモン復号器（ＲＳ復号器） ２０２…演算回路 ４０１…１８０
°位相反転回路

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力された復調信号を最尤復号処理によ
   り復号する工程と、 この工程により得られた最尤復号データのフレーム同期
   を検出する工程と、 この工程によりフレーム同期外れが検出された場合に、
   前記最尤復号データのビット反転を行なって、正しい最
   尤復号データを得る工程とを具備したことを特徴とする
   ディジタル信号復号方法。
2. 【請求項２】 入力された復調信号を最尤復号処理によ
   り復号する工程と、 この工程により得られた最尤復号データのフレーム同期
   外れを検出する工程と、 前記最尤復号データについてのデータ誤りを検出する工
   程と、 前記フレーム同期外れの検出結果と前記データ誤りの検
   出結果とに基づいて、前記最尤復号データのビット反転
   を行なって正しい最尤復号データを得る工程とを具備し
   たことを特徴とするディジタル信号復号方法。
3. 【請求項３】 入力された復調信号を最尤復号処理によ
   り復号するための最尤復号手段と、 この最尤復号手段の後段に設けられ、前記最尤復号手段
   により得られた最尤復号データについてそのフレーム同
   期外れを検出するためのフレーム同期検出手段と、 前記最尤復号手段と前記フレーム同期検出手段との間に
   設けられ、前記フレーム同期検出手段によりフレーム同
   期外れが検出されたことに応じて、前記最尤復号データ
   のビット反転を行なって正しい最尤復号データを出力す
   るためのビット反転手段とを具備したことを特徴とする
   ディジタル信号復号装置。
4. 【請求項４】 入力された復調信号を最尤復号処理によ
   り復号するための最尤復号手段と、 この最尤復号手段の後段に設けられ、前記最尤復号手段
   により得られた最尤復号データについてそのフレーム同
   期外れを検出するためのフレーム同期検出手段と、 このフレーム同期検出手段の後段に設けられ、前記フレ
   ーム同期検出手段から出力された最尤復号データについ
   てデータ誤りを検出するための誤り検出手段と、 前記最尤復号手段と前記フレーム同期検出手段との間に
   設けられ、前記フレーム同期検出手段によるフレーム同
   期外れの検出結果および前記誤り検出手段による誤りの
   検出結果に基づいて、前記最尤復号手段により得られた
   最尤復号データのビット反転を行なって正しい最尤復号
   データを出力するためのビット反転手段とを具備したこ
   とを特徴とするディジタル信号復号装置。
5. 【請求項５】 誤り検出手段は、最尤復号データをリー
   ドソロモン復号することによりデータ誤りを検出するこ
   とを特徴とする請求項４記載のディジタル信号復号装
   置。