JPH08288967A - Transmission system, its transmitter-receiver and trellis decoder - Google Patents

Transmission system, its transmitter-receiver and trellis decoder

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JPH08288967A
JPH08288967A JP9097395A JP9097395A JPH08288967A JP H08288967 A JPH08288967 A JP H08288967A JP 9097395 A JP9097395 A JP 9097395A JP 9097395 A JP9097395 A JP 9097395A JP H08288967 A JPH08288967 A JP H08288967A
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JP
Japan
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bits
bit
coded
decoded
viterbi
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Application number
JP9097395A
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Japanese (ja)
Inventor
Shigeru Okita
茂 沖田
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
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  • Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
  • Error Detection And Correction (AREA)
  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
  • Dc Digital Transmission (AREA)

Abstract

PURPOSE: To improve the transmission efficiency and to reduce the quantity of hardware by employing a punctured code resulting from thinning part of convolution codes so as to adopt a speed conversion type hardware. CONSTITUTION: A de-punctured circuit 21 processes input demodulation data by a prescribed pattern. The processed data are subject to branch metric calculation in a BMU 22 and Viterbi decoding bits are generated by a Viterbi decoder 23 from the resulting data. Then non-coded its in coded bits y0 , y1 obtained via a convolution coder 24 and a puncture circuit 25 are decoded by a non-coded bit decoder circuit 13. In the case of decoding, the non-coded bits are delayed by a delay means 12 till the bits y0 , y1 are decoded. In order to conduct external error correction, the bit rates are arranged by a speed conversion circuit 3, which provides an output of a trellis decoding symbol.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、たたみ込み符号を用い
た符号化変調方式に係り、さらに詳しくは、伝送効率
(周波数利用効率)にすぐれて、また回路構成を小規模
とする伝送方式とその送受信装置及びトレリス復号器に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a coding and modulation system using a convolutional code, and more specifically, to a transmission system having a high transmission efficiency (frequency utilization efficiency) and a small circuit configuration. The transmission / reception device and the trellis decoder.

【0002】[0002]

【従来の技術】符号化変調方式は、符号化ビットと非符
号化ビットをバランス良く信号配置することで、伝送特
性を改善する方式である。
2. Description of the Related Art A coded modulation system is a system for improving transmission characteristics by arranging coded bits and non-coded bits in a well-balanced manner.

【0003】この符号化ビットは、誤り訂正のための符
号化(例えばブロック符号化、たたみ込み符号化等)に
より符号間距離がとりやすい。したがって、変調のコン
ステレーション上で比較的近い位置にあるシンボル同士
においては、それらの符号化ビット同士が異なっていて
もよい。一方、非符号化ビットについては、符号化の効
果が含まれないので、コンステレーション上のみで距離
が決まる。
The coded bits are easily coded for error correction (for example, block coding, convolutional coding, etc.) so that an inter-code distance can be easily obtained. Therefore, in the symbols that are relatively close to each other on the modulation constellation, the coded bits of them may be different. On the other hand, for non-coded bits, the effect of coding is not included, so that the distance is determined only on the constellation.

【0004】よって、符号化変調方式における信号配置
の基本は、符号化ビットが同じシンボル(サブセットシ
ンボル)について、最大の距離となるように配置するこ
とである。すなわち、距離が最大となるように配置する
ことで、等価的に符号間距離を拡大することができ、伝
送特性の良好な伝送方式を実現することが可能となる。
Therefore, the basic signal arrangement in the coded modulation method is to arrange the coded bits so that the same distance (maximum distance) can be obtained for the same symbol (subset symbol). That is, by arranging so as to maximize the distance, it is possible to equivalently increase the intersymbol distance and to realize a transmission method with good transmission characteristics.

【0005】上述したような符号化変調方式は、変調の
多値化を前提としている。一方、符号化のために伝送帯
域が拡大するのを防ぐため、変調レベルを上げる必要が
生じて非符号化の伝送特性は劣化することになる。しか
しながら、上述した符号化による改善度が、その伝送特
性の劣化分を補って余りあるものであり、これが符号化
利得になる。よって、符号化変調方式は、帯域制限下
で、多値変調を用いるときにも比較的容易に符号化利得
を得ることができる。
The coded modulation method as described above is premised on multi-valued modulation. On the other hand, in order to prevent the transmission band from expanding due to encoding, it becomes necessary to raise the modulation level, and the non-encoded transmission characteristics deteriorate. However, the degree of improvement due to the above-mentioned encoding is sufficient to compensate for the deterioration of the transmission characteristics, and this becomes the encoding gain. Therefore, the coding modulation method can obtain the coding gain relatively easily even when using the multilevel modulation under the band limitation.

【0006】符号化として、たたみ込み符号化を用いた
ものを、一般にトレリス符号化変調(以下、単にTCM
と略記することもある。TCM:Trellis-Coded Modula
tion)と呼ぶ。
Encoding using convolutional coding is generally used as trellis coded modulation (hereinafter simply referred to as TCM).
Sometimes abbreviated. TCM: Trellis-Coded Modula
tion).

【0007】Ungerboeckが提案したトレリス符号化変調
方式(例えば、文献[1]G.Ungerboeck, “Channel Co
ding with Multilevel/Phase Signals”,IEEE Trans.I
nform.Theory,Vol.IT-28,pp.55-67,Jan.1982. 参照)の
特徴は、その符号化ビットと非符号化ビットをいかに効
果的に変調シンボルに割り当てるかにある(図13を参
照)。この割り当てのもとになるのが“セット・パーテ
ィショニング(set-partitioning)”という技術であ
る。例えば、TCMにおいては、符号化にたたみ込み符
号化を用いるが、その構成はこの割り当てを含めた符号
間距離(ユークリッド距離)を最大化するように決めら
れ、別名“Ungerboeck Code ”と呼ばれる。
The trellis coded modulation method proposed by Ungerboeck (for example, reference [1] G. Ungerboeck, “Channel Co.
ding with Multilevel / Phase Signals ”, IEEE Trans.I
nform.Theory, Vol.IT-28, pp.55-67, Jan.1982.) is a characteristic of how to effectively allocate the coded bits and the non-coded bits to modulation symbols (Fig. 13). See). The basis of this allocation is a technology called "set-partitioning". For example, in TCM, convolutional coding is used for coding, but its configuration is determined so as to maximize the inter-code distance (Euclidean distance) including this allocation, and is also called “Ungerboeck Code”.

【0008】一方、2値符号としての符号間距離(ハミ
ング距離)を最大化するように設計されて、それまでに
実用化されてきた、たたみ込み符号を、このTCMに使
う試みがA.J.Viterbi により行われた(例えば、文献
[2]A.J.Viterbi,J.K.Wolf,E.Zehavi,R.Padovani,
“A Pragmatic Approach to Trellis-Coded Modulatio
n”,IEEE Communications Magazine,Vol.27,pp.11-19,
Jul.1989.参照)。これは、実用的な符号という意味で
“Pragmatic Code”と呼ばれている。
On the other hand, AJViterbi has attempted to use a convolutional code, which has been designed to maximize the inter-code distance (Hamming distance) as a binary code and has been put into practical use, up to that point. (Eg, [2] AJViterbi, JKWolf, E.Zehavi, R.Padovani,
“A Pragmatic Approach to Trellis-Coded Modulatio
n ”, IEEE Communications Magazine, Vol.27, pp.11-19,
See Jul.1989.). This is called a "Pragmatic Code" in the sense of a practical code.

【0009】TCMの符号化の一般形を図13に示す。
この図13を参照するに、入力情報シンボルm0 bit を
符号化シンボルn0 bit に拡大して変調シンボルに割当
てるものとする。このとき全体の符号化率R=m0 /n
0 となる。また、符号拡大には符号化率r=m/nのた
たみ込み符号化を用いる(但し、たたみ込み符号化の符
号化率r)。ここで、符号化される情報ビットはm0 bi
t のうちのmbit であり、符号化ビットはnbit であ
る。したがって、符号化されない非符号化ビットは(m
0 −m)=(n0 −n)bit である。情報シンボルのう
ち、mbit の復号にはビタビ復号法が用いられる。
The general form of TCM encoding is shown in FIG.
With reference to FIG. 13, it is assumed that the input information symbol m0 bit is expanded to a coded symbol n0 bit and assigned to a modulation symbol. At this time, the overall coding rate R = m0 / n
It becomes 0. Further, convolutional coding with a coding rate r = m / n is used for code expansion (however, the coding rate r of the convolutional coding). Here, the information bits to be encoded are m0 bi
It is mbit of t, and the coded bit is nbit. Therefore, the uncoded bits that are not coded are (m
0-m) = (n0-n) bit. The Viterbi decoding method is used for decoding m bits of the information symbols.

【0010】TCMにおける、信号配置(signal space
mapping)の基本ルールは、符号化ビットが共通で非符
号化ビットのみが異なる変調シンボル同士のユークリッ
ド距離du を、できるだけ大きくとるというものであ
る。なお、符号化ビットが共通の変調シンボルの集合を
サブセット(subset)呼ぶ。
Signal space (signal space) in TCM
The basic rule of (mapping) is to make the Euclidean distance du between modulation symbols having common coded bits but different only non-coded bits as large as possible. A set of modulation symbols having common coded bits is called a subset.

【0011】例えば、符号化として強力なたたみ込み符
号を用い、あるC/Nを越えた範囲において符号化ビッ
トの復号エラー率が“0”になるとする。するとユーク
リッド距離du のみで伝送誤りの特性が決定されるの
で、最適な信号配置となり得る。符号化シンボルは、こ
の配置となるよう信号配置分配器によりI/Q軸へのそ
れぞれの配置に対応した配置データIe /Qe に変換さ
れ変調される。
For example, assume that a strong convolutional code is used for encoding and that the decoding error rate of the encoded bits becomes "0" in a range exceeding a certain C / N. Then, since the characteristic of the transmission error is determined only by the Euclidean distance du, the optimal signal arrangement can be obtained. The coded symbols are converted into the arrangement data Ie / Qe corresponding to the respective arrangements on the I / Q axes and modulated by the signal arrangement distributor so as to have this arrangement.

【0012】前記“Pragmatic Code”の符号化の構成と
信号配置の例を図14に示す。前記文献[2]では、変
調方式としてPSKを用いているが、図14は16QA
Mへ応用したものである(以下、これを16QAM−T
CMあるいは単に16TCMと略記する)。これは文献
[3]G.J.Pottie,D.P.Taylor,“Multilevel Codes Bas
ed on Partitioning,Appendix I ”,IEEE Trans. on I
nform.Theory,Vol.35,No.1,pp.96-97,Jan.1989. に開示
されている。
FIG. 14 shows an example of the coding configuration and signal arrangement of the "Pragmatic Code". Although PSK is used as the modulation method in the above-mentioned document [2], FIG.
It is applied to M (hereinafter, this is 16QAM-T
CM or simply 16TCM). This is referred to in [3] GJPottie, DPTaylor, “Multilevel Codes Bas
ed on Partitioning, Appendix I ”, IEEE Trans. on I
nform. Theory, Vol. 35, No. 1, pp. 96-97, Jan. 1989.

【0013】まず、たたみ込み符号化は符号化率r=1
/2のものを用いた場合を示す。また、全体の符号化率
はR=3/4であり、1変調シンボルあたり3bit 情報
を伝送できる。さらに、非符号化のビット数が2bit に
なるので各サブセットは4つの変調シンボルで構成され
る。
First, the convolutional coding has a coding rate r = 1.
The case of using the / 2 is shown. Also, the overall coding rate is R = 3/4, and 3 bit information can be transmitted per modulation symbol. Furthermore, since the number of uncoded bits is 2 bits, each subset is composed of 4 modulation symbols.

【0014】一般に、符号化ビットのビット数nに対
し、サブセットは2n 個あり、各サブセットを構成する
変調シンボルの数は、非符号化のビット数(n0 −n)
に対し2(n0-n)である。同様に各サブセットを構成する
変調シンボル同士の距離が最大となるように配置する。
図14に示す信号配置の場合、ユークリッド距離du =
2dc であり、非符号化16QAMに対する、おおよそ
の誤り率の改善度は6dBである。したがって、符号化利
得は、3bit /symbolの非符号化8PSKからの改善度
で定義され、約4dBとなる。
In general, there are 2 n subsets with respect to the number n of coded bits, and the number of modulation symbols constituting each subset is the number of uncoded bits (n0-n).
For 2 (n0-n) . Similarly, the symbols are arranged so that the distance between the modulation symbols forming each subset is maximized.
In the case of the signal arrangement shown in FIG. 14, the Euclidean distance du =
It is 2 dc, and the approximate error rate improvement is 6 dB for uncoded 16QAM. Therefore, the coding gain is defined by the degree of improvement from the non-coded 8PSK of 3 bits / symbol, and is about 4 dB.

【0015】次に、前出の16TCMの場合における復
号の方法を述べる。
Next, a decoding method in the case of the above 16TCM will be described.

【0016】図15に復号器の構成を示す。復調した受
信シンボルのI/Q軸上の配置に対応した配置データI
d /Qd を入力とし、トレリス復号シンボル(x3 x2
x1)を出力する。図14に示すように、各軸における
配置の判定において、受信シンボルは軟判定されてお
り、例えばq=5である。これに対し16QAMの硬判
定ではq=3で十分であるから、差引き2bit 、I/Q
合わせて、合計4bit の軟判定となる。
FIG. 15 shows the structure of the decoder. Arrangement data I corresponding to the arrangement of demodulated received symbols on the I / Q axis
With d / Qd as input, trellis decoded symbols (x3 x2
x1) is output. As shown in FIG. 14, in the determination of the arrangement on each axis, the received symbol is soft-determined, for example, q = 5. On the other hand, in 16QAM hard decision, q = 3 is sufficient, so subtraction 2 bits, I / Q
In total, the soft decision is 4 bits in total.

【0017】この軟判定の情報から信号配置復号手段
(以下、BMU(branch metric unit)と略記する)に
より、ビタビ復号のための4つのブランチメトリックを
計算し、それらを用いてビタビ復号器により情報ビット
(x1 )を得る。尚、このとき通常ビタビ復号器にはB
MUが含まれるが、本明細書においては別個のものとす
る。
From the information of this soft decision, signal arrangement decoding means (hereinafter abbreviated as BMU (branch metric unit)) calculates four branch metrics for Viterbi decoding, and using them, the Viterbi decoder outputs information. Get the bit (x1). At this time, the normal Viterbi decoder has B
MUs are included, but are separate here.

【0018】トレリス復号の原理は次のとおりである。The principle of trellis decoding is as follows.

【0019】まず、図16に示すように各サブセットに
ついて硬判定し、復号シンボルの候補、すなわち代表シ
ンボルを検出する。つまり、トレリス符号化シンボル
(y3y2 y1 y0 )のうち、下位の2bit については
ビタビ復号されるまで決定できないので、(y1 y0 )
=(00)〜(11)について(××y1 y0 )を予め
検出しておくわけである。ここで×は0あるいは1であ
る。
First, as shown in FIG. 16, hard decision is performed for each subset to detect candidates of decoded symbols, that is, representative symbols. That is, since the lower 2 bits of the trellis coded symbol (y3 y2 y1 y0) cannot be determined until Viterbi decoding, (y1 y0)
= (00) to (11) are detected in advance (xxy1y0). Here, x is 0 or 1.

【0020】例えば、図16においては受信シンボル●
に対し、(y1 y0 )=(00)のサブセット○につい
ては(1100)のシンボルが、同様にして(010
1)、(1010)、(0011)が各サブセットの代
表シンボルとなる。なお、代表シンボルの検出は上位2
bit のみでよい(下位の2bit はビタビ復号後に決定で
きる)。したがって、代表シンボルの出力ビット数は2
×4=8bit となる。
For example, in FIG. 16, the received symbol
On the other hand, for the subset ◯ of (y1 y0) = (00), the symbol of (1100) similarly becomes (010
1), (1010), and (0011) are the representative symbols of each subset. The detection of the representative symbol is the top 2
Only bits are required (lower 2 bits can be determined after Viterbi decoding). Therefore, the number of output bits of the representative symbol is 2
× 4 = 8 bits.

【0021】また、ビタビ復号に必要なブランチメトリ
ックは、各代表シンボルと受信シンボルとの距離(ユー
クリッド距離)に基づいて決定する。図16に示すよう
に(y1 y0 )=(00)〜(11)に対応するブラン
チメトリックλ0 ,λ1 ,λ2 ,λ3 をそれぞれBs bi
t で表現する。例えば、Bs =4である(特願平5−2
75660号によればBs =3である)。これらを用い
て、たたみ込み符号化の構成から決まる、Ns 個の可能
な伝送系列(パス)に対応した誤差を累積してパスメト
リックとし、これに基づいてパスの選択が行われてMs
段のパスメモリに記憶される。この記憶されたNs 個の
パスのうち、最も確からしいパス(最尤パス)の、最過
去のビットがビタビ復号ビットとして出力される。
The branch metric required for Viterbi decoding is determined based on the distance (Euclidean distance) between each representative symbol and the received symbol. As shown in FIG. 16, the branch metrics .lamda.0, .lamda.1, .lamda.2, .lamda.3 corresponding to (y1 y0) = (00) to (11) are respectively calculated as Bs bi.
Express with t. For example, Bs = 4 (Japanese Patent Application No. 5-2
According to 75660, Bs = 3). Using these, the errors corresponding to Ns possible transmission sequences (paths), which are determined by the convolutional coding configuration, are accumulated as a path metric, and the path is selected based on this, and Ms
It is stored in the path memory of the column. The most past bit of the most probable path (maximum likelihood path) of the stored Ns paths is output as a Viterbi decoded bit.

【0022】このようにして、情報ビット(x1 )は誤
り訂正されながら再生され、これをたたみ込み符号化す
れば符号化ビット(y1 y0 )を再生することができ
る。パスメモリ段数Ms は通常は拘束長の4〜6倍の値
が選ばれており、状態数Ns =64のとき、Ms =30
〜40である。つまり、本例のビタビ復号では、1つの
(x1 )の復号に、30〜40個の受信シンボルを用い
ることになる。
In this way, the information bit (x1) is reproduced while being error-corrected, and the coded bit (y1 y0) can be reproduced by convolutional coding. Normally, a value of 4 to 6 times the constraint length is selected as the number of path memory stages Ms, and when the number of states Ns = 64, Ms = 30.
-40. That is, in the Viterbi decoding of this example, 30 to 40 received symbols are used for one (x1) decoding.

【0023】図15に示す回路で復号された(y1 y0
)は誤り訂正の効果を含んでおり、これらを用いて非
符号化ビット(y3 y2 )=(x3 x2 )を復号する。
検出された各代表シンボルは、ビタビ復号にかかる時間
分だけ遅延するため、Ms 段のシフトレジスタに入力さ
れる。そうして復号再生された(y1 y0 )に対応する
(y3 y2 )が選択され、トレリス復号シンボルの上位
2bit が決定される。
Decoded by the circuit shown in FIG. 15 (y1 y0
) Includes the effect of error correction, which is used to decode the uncoded bits (y3 y2) = (x3 x2).
Since each detected representative symbol is delayed by the time required for Viterbi decoding, it is input to the Ms stage shift register. Then, (y3 y2) corresponding to the decoded and reproduced (y1 y0) is selected, and the upper 2 bits of the trellis decoded symbol are determined.

【0024】例えば、前出の図16の例で、Ms 段シフ
トレジスタの出力が(11)、(01)、(10)、
(00)であるとき(y1 y0 )=(00)ならば(y
3 y2)=(x3 x2 )=(11)である。従って、図
16で対応する変調シンボルは(1100)である。す
なわち、図16(あるいは図14)に示す例で16QA
Mの硬判定を行うと(1010)となるが、下位2bit
についてその前後の受信系列の関係から、実は(110
0)の方が正しいと誤り訂正されたことになる。
For example, in the example of FIG. 16 described above, the outputs of the Ms stage shift register are (11), (01), (10),
If (y1 y0) = (00) when (00), then (y
3 y2) = (x3 x2) = (11). Therefore, the corresponding modulation symbol in FIG. 16 is (1100). That is, 16QA in the example shown in FIG. 16 (or FIG. 14).
The hard decision of M is (1010), but the lower 2 bits
From the relationship of the reception sequence before and after, about (110
This means that 0) is correct and the error is corrected.

【0025】変調方式が32QAMの場合も同様であ
る。図13の符号化シンボルのビット数がn0 =5にな
るため、受信側のI/Q各軸における軟判定復調データ
Id /Qd のビット数qは、例えばそれぞれq=6(あ
るいはより性能を向上させるにはq=7)である。32
QAMにおける信号配置の一例を図17に示す。
The same applies when the modulation method is 32QAM. Since the number of bits of the coded symbol in FIG. 13 is n0 = 5, the number of bits q of the soft-decision demodulated data Id / Qd on each I / Q axis on the receiving side is, for example, q = 6 (or more improved performance). In order to make it, q = 7). 32
FIG. 17 shows an example of signal arrangement in QAM.

【0026】また、図13に示す場合の符号化ビットの
ビット数がn=2(r=1/2)の場合、非符号化のビ
ット数はn0 −n=3になる。したがって、代表シンボ
ル検出回路の出力のビット数は(n0 −n)×2n =3
×4になる。
When the number of coded bits in the case shown in FIG. 13 is n = 2 (r = 1/2), the number of non-coded bits is n0-n = 3. Therefore, the number of bits output from the representative symbol detection circuit is (n0-n) * 2n = 3.
It becomes × 4.

【0027】[0027]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来例においては、符号化率はr=m/nのときR=
(n0 −n+m)/n0 であり、よく用いられるr=
(n−1)/n,(n=m+1)の場合はR=(n0 −
1)/n0 に制限されていた。周波数利用効率βはこの
符号化率Rと変調レベル2n0により決定され、一般にβ
=R・n0 [bps /Hz]である。
However, in the above-mentioned conventional example, when the coding rate is r = m / n, R =
(N0-n + m) / n0, which is often used r =
In the case of (n-1) / n, (n = m + 1), R = (n0-
It was limited to 1) / n0. The frequency utilization efficiency β is determined by the coding rate R and the modulation level 2 n0 , and generally β
= Rn0 [bps / Hz].

【0028】そこでこのRをさらに大きくして周波数利
用効率を向上させるという提案が文献[4]H.Tanaka,
T.K.Matsushima,“An Application of Trellis Coded M
odulation to Digital Microwave Radio and Its Perfo
rmance ”,IEEE Communications Society,ICC '93,Ma
y,1993. に示されている。文献[4]によると例えば符
号化ビット数n、たたみ込み符号化器の入力ビット数
(入力単位)がmのとき、たたみ込み符号化器の符号化
率をr>m/nとすることでR>(n0 −n+m)/n
0 とすることが可能であることが示されている。
Therefore, a proposal to increase the R by further increasing the frequency utilization efficiency has been proposed in Reference [4] H. Tanaka,
TKMatsushima, “An Application of Trellis Coded M
odulation to Digital Microwave Radio and Its Perfo
rmance ”, IEEE Communications Society, ICC '93, Ma
y, 1993. According to the document [4], for example, when the number of encoded bits is n and the number of input bits (input unit) of the convolutional encoder is m, the coding rate of the convolutional encoder is set to r> m / n. R> (n0-n + m) / n
It has been shown that it can be zero.

【0029】例えば、n=2,m=1のときr=3/4
>m/nとする。n0 =5とするとR=9/10>(n
0 −n+m)/n0 =4/5とすることができる。n0
=5のときはβ=R・n0 =4/5×5=4[bps /H
z](1Hzあたり4bps の情報を伝送可能)であったも
のがr=3/4とすることでβ=9/10×5=4.5
[bps /Hz]となり、周波数利用効率は約11%向上す
る。即ち限られた周波数帯域でより多くの情報を伝送す
ることができる。図5にm=1のときのこの方式におけ
る符号化器の構成を示す。符号化される情報ビットx1
は他の情報ビットx2 〜xm0よりも入力のビットレート
を速くする必要があるので速度変換器による速度の調整
が必要となる(例えば、特開平6−14075号公報を
参照)。
For example, when n = 2 and m = 1, r = 3/4
> M / n. If n0 = 5, R = 9/10> (n
It is possible to set 0-n + m) / n0 = 4/5. n0
= 5, β = R · n0 = 4/5 × 5 = 4 [bps / H
z] (capable of transmitting 4 bps information per 1 Hz) is r = 3/4, so β = 9/10 × 5 = 4.5
It becomes [bps / Hz], and the frequency utilization efficiency improves by about 11%. That is, more information can be transmitted in a limited frequency band. FIG. 5 shows the configuration of the encoder in this system when m = 1. Information bit to be encoded x1
Needs to have a higher input bit rate than the other information bits x2 to xm0, so that the speed needs to be adjusted by the speed converter (for example, see Japanese Patent Laid-Open No. 6-14075).

【0030】ところで、このような伝送効率(周波数利
用効率)を向上させる伝送方式に対応したトレリス復号
器の回路構成は示されていないため、送信装置が構成で
きても受信装置が構成できず、この伝送方式を実現でき
ないという問題点があった。
By the way, since the circuit configuration of the trellis decoder corresponding to the transmission method for improving the transmission efficiency (frequency utilization efficiency) is not shown, the transmission apparatus can be configured but the reception apparatus cannot be configured. There is a problem that this transmission method cannot be realized.

【0031】以上の問題点に鑑み、本発明の第1の課題
は、この伝送効率の点ですぐれた方式に対応し、特にた
たみ込み符号としてパンクチャド符号を用いたときの効
率的なトレリス復号器の構成法を提供することである。
In view of the above problems, the first object of the present invention is to cope with the method excellent in the transmission efficiency, and particularly to the efficient trellis decoding when the punctured code is used as the convolutional code. To provide a method of constructing a container.

【0032】本発明の第2の課題は、等化用の基準シン
ボルを別途送出しない場合に受信側の復調データに生じ
る位相不確定性(例えばPAM変調の場合は2つの、Q
AM変調を用いたときは4つの位相不確定性がそれぞれ
の復調データに生じる)を除去し、正しい復号を可能と
するトレリス復号器、伝送方式及び送受信装置を提供す
ることである。
The second object of the present invention is to provide a phase uncertainty (for example, in the case of PAM modulation, two Q's are generated in the demodulated data on the receiving side when the reference symbol for equalization is not separately transmitted.
When AM modulation is used, four phase uncertainties occur in each demodulated data), and a trellis decoder, a transmission method and a transmission / reception device that enable correct decoding are provided.

【0033】本発明の第3の課題は、前記QAMの場合
は4つの位相不確定があり、正しい位相を得るまでに時
間がかかるので位相不確定性の程度を減らしたトレリス
復号器、伝送方式及び送受信装置を提供することであ
る。
A third object of the present invention is that in the case of the QAM, there are four phase uncertainties, and it takes time to obtain a correct phase. Therefore, a trellis decoder and a transmission system in which the degree of phase uncertainty is reduced. And to provide a transceiver.

【0034】[0034]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は次の構成を有する。すなわち、請求項1記
載の発明は、送信側で所定ビット数から成る情報シンボ
ルに速度変換を施して非符号化の(n0 −2)ビットと
符号化入力の1ビットとから成る(n0 −1)ビットの
組とし、前記符号化入力の1ビットをたたみ込み符号化
した後、該たたみ込み符号化ビットを所定のパンクチャ
パターンに従って間引き処理を施してパンクチャド符号
化の2ビットとし、前記非符号化の(n0 −2)ビット
と前記パンクチャド符号化の2ビットとをn0 ビットの
組にして2n0 の符号化多値変調されたものを、受信側
で復調し、軟判定して得られた復調データに基づいて、
ビタビ復号ビットと再生されたパンクチャド符号化ビッ
トを出力するビタビ復号部と、該ビタビ復号部が再生し
たパンクチャド符号化ビットを用いて前記非符号化の
(n0 −2)ビットを復号する非符号化ビット復号部
と、前記ビタビ復号ビットと前記復号された非符号化の
(n0 −2)ビットとを速度変換して所定のビット数か
ら成るトレリス復号シンボルを出力する速度変換回路
と、を有するトレリス復号器であって、前記ビタビ復号
部は、前記復調データに前記パンクチャパターンに従っ
てデパンクチャ処理を施すデパンクチャ回路と、ブラン
チメトリックを演算するブランチメトリック演算手段
と、前記符号化入力の1ビットに相当する前記ビタビ復
号ビットを出力するビタビ復号器と、前記ビタビ復号ビ
ットを再度たたみ込み符号化するたたみ込み符号化器
と、前記パンクチャパターンに従って間引き処理を施し
て前記再生したパンクチャド符号化ビットを出力するパ
ンクチャ回路とを備えて成り、前記非符号化ビット復号
部は、前記復調データが変調のコンステレーションのど
の領域に属するかを判定して領域情報を出力する領域判
定手段と、前記ビタビ復号部が前記再生したパンクチャ
ド符号化ビットを出力するまで前記領域情報を遅延する
遅延手段と、遅延された前記領域情報と前記再生したパ
ンクチャド符号化ビットとから前記非符号化の(n0 −
2)ビットを復号する非符号化ビットデコーダと、を備
えたことを特徴とするトレリス復号器である。
In order to solve the above problems, the present invention has the following constitution. That is, according to the first aspect of the present invention, the information symbol consisting of a predetermined number of bits is subjected to rate conversion on the transmitting side and is composed of non-encoded (n0 -2) bits and encoded input 1 bit (n0 -1). ), One bit of the encoded input is convolutionally encoded, and then the convolutionally encoded bits are subjected to thinning processing in accordance with a predetermined puncturing pattern to be two bits of punctured encoding, and the non-encoding is performed. (N0 -2) bits of encoding and 2 bits of the punctured encoding are combined into n0 bits to obtain 2 n0 encoded multi-level modulation, which is demodulated on the receiving side and obtained by soft decision. Based on the demodulated data
A Viterbi decoding unit that outputs a Viterbi decoded bit and a reproduced punctured coded bit, and a non-decoding unit that decodes the non-encoded (n0 -2) bit using the punctured coded bit reproduced by the Viterbi decoding unit. A coded bit decoding unit; and a speed conversion circuit for speed-converting the Viterbi-decoded bits and the decoded uncoded (n0 -2) bits to output a trellis-decoded symbol composed of a predetermined number of bits. A trellis decoder having, wherein the Viterbi decoding unit corresponds to a depuncture circuit that performs depuncture processing on the demodulated data according to the puncture pattern, a branch metric calculation unit that calculates a branch metric, and one bit of the encoded input. A Viterbi decoder that outputs the Viterbi decoded bits, and re-convolutionally encodes the Viterbi decoded bits A convolutional encoder, and a puncture circuit that performs a thinning process according to the puncture pattern and outputs the reproduced punctured coded bits, wherein the non-coded bit decoding unit modulates the demodulated data. A region determining unit that determines which region of the constellation the region belongs to and outputs the region information, and a delay unit that delays the region information until the Viterbi decoding unit outputs the reproduced punctured coded bits, From the delayed region information and the reproduced punctured coded bits, the uncoded (n0 −
2) A non-coded bit decoder for decoding bits, and a trellis decoder.

【0035】また請求項2記載の発明は、送信側で所定
ビット数から成る情報シンボルに速度変換を施して非符
号化の(n0 −2)ビットと符号化入力の1ビットとか
ら成る(n0 −1)ビットの組とし、前記符号化入力の
1ビットをたたみ込み符号化した後、該たたみ込み符号
化ビットを所定のパンクチャパターンに従って間引き処
理を施してパンクチャド符号化の2ビットとし、前記非
符号化の(n0 −2)ビットと前記パンクチャド符号化
の2ビットとをn0 ビットの組にして2n0 の符号化多
値変調されたものを、受信側で復調し、軟判定して得ら
れた復調データに基づいて、ビタビ復号ビットと再生さ
れたパンクチャド符号化ビットを出力するビタビ復号部
と、該ビタビ復号部が再生したパンクチャド符号化ビッ
トを用いて前記非符号化の(n0 −2)ビットを復号す
る非符号化ビット復号部と、前記ビタビ復号ビットと前
記復号された非符号化の(n0 −2)ビットとを速度変
換して所定のビット数から成るトレリス復号シンボルを
出力する速度変換回路と、を有するトレリス復号器であ
って、前記ビタビ復号部は、前記復調データに前記パン
クチャパターンに従ってデパンクチャ処理を施すデパン
クチャ回路と、ブランチメトリックを演算するブランチ
メトリック演算手段と、前記符号化入力の1ビットに相
当する前記ビタビ復号ビットを出力するビタビ復号器
と、前記ビタビ復号ビットを再度たたみ込み符号化する
たたみ込み符号化器と、前記パンクチャパターンに従っ
て間引き処理を施して前記再生したパンクチャド符号化
ビットを出力するパンクチャ回路とを備えて成り、前記
非符号化ビット復号部は、前記復調データが符号化変調
で定義された4つのサブセットのそれぞれの代表シンボ
ルの上位(n0 −2)ビットを検出する代表シンボル検
出手段と、前記ビタビ復号部が前記再生したパンクチャ
ド符号化ビットを出力するまで前記4つの代表シンボル
の上位(n0 −2)ビットを遅延する遅延手段と、前記
再生したパンクチャド符号化ビットに従って、前記遅延
された前記4つの代表シンボルの上位(n0−2)ビッ
トのいずれかを選択して復号された非符号化の(n0 −
2)ビットとして出力するセレクタ回路と、を備えたこ
とを特徴とするトレリス復号器である。
Further, in the invention described in claim 2, the transmission side performs information rate conversion on an information symbol consisting of a predetermined number of bits and consists of non-encoded (n0 -2) bits and one encoded input bit (n0). -1) As a set of bits, 1 bit of the coded input is convolutionally coded, and then the convolutionally coded bits are decimated according to a predetermined puncture pattern to be 2 bits of punctured code, The non-coded (n0 -2) bits and the punctured coded 2 bits are paired with n0 bits, and the 2 n0 coded multi-level modulation is demodulated on the receiving side to make a soft decision. A Viterbi decoding unit that outputs a Viterbi decoded bit and a reproduced punctured coded bit based on the obtained demodulated data, and the non-coded using the punctured coded bit reproduced by the Viterbi decoding unit. A non-encoding bit decoding unit for decoding (n0 -2) bits of encoding, and a predetermined number of bits by speed-converting the Viterbi decoded bits and the decoded (n0 -2) bits of non-encoding. A trellis decoder having a speed conversion circuit that outputs a trellis decoded symbol, wherein the Viterbi decoding unit performs depuncture processing on the demodulated data according to the puncture pattern, and a branch metric operation that calculates a branch metric. Means, a Viterbi decoder that outputs the Viterbi-decoded bits corresponding to one bit of the encoded input, a convolutional encoder that re-convolutionally encodes the Viterbi-decoded bits, and decimation processing according to the puncture pattern. And a puncture circuit for outputting the reproduced punctured coded bits. The non-coded bit decoding unit includes representative symbol detecting means for detecting upper (n0 -2) bits of representative symbols of the four subsets of the demodulated data defined by coded modulation, and the Viterbi decoding. Delay means for delaying the upper (n0 -2) bits of the four representative symbols until a section outputs the regenerated punctured coded bits, and the delayed 4 according to the regenerated punctured coded bits. One of the upper (n0-2) bits of one representative symbol is selected and decoded to obtain an uncoded (n0-
2) A trellis decoder including: a selector circuit that outputs bits.

【0036】また請求項3記載の発明は、請求項1また
は請求項2記載のトレリス復号器において、前記復調デ
ータに振幅制限を施す振幅制限回路をさらに備えたこと
を特徴とする。
The invention according to claim 3 is the trellis decoder according to claim 1 or 2, further comprising an amplitude limiting circuit for limiting the amplitude of the demodulated data.

【0037】また請求項4記載の発明は、請求項1ない
し請求項3のいずれかに記載のトレリス復号器におい
て、前記ブランチメトリック演算手段は、ユークリッド
距離演算手段と、非線形処理手段と、ビット打ち切り手
段とを含むことを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the trellis decoder according to any of the first to third aspects, the branch metric calculation means is a Euclidean distance calculation means, a non-linear processing means, and a bit truncation. And means.

【0038】また請求項5記載の発明は、請求項1ない
し請求項4のいずれかに記載のトレリス復号器におい
て、前記復調データと前記ビタビ復号ビットとから誤り
率を検出する誤り率検出手段と、復調データから位相不
確定性を除去する位相不確定性除去手段と、をさらに備
えたことを特徴とする。
The invention according to claim 5 is the trellis decoder according to any one of claims 1 to 4, further comprising error rate detecting means for detecting an error rate from the demodulated data and the Viterbi decoded bits. , And a phase uncertainty removing means for removing the phase uncertainty from the demodulated data.

【0039】また請求項6記載の発明は、請求項5に記
載のトレリス復号器において、前記誤り率検出手段は、
前記ビタビ復号の最尤パスメトリックを用いて検出する
ことを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, in the trellis decoder according to the fifth aspect, the error rate detecting means is
The maximum likelihood path metric of the Viterbi decoding is used for detection.

【0040】また請求項7記載の発明は、請求項5また
は請求項6に記載のトレリス復号器において、前記誤り
率検出手段は、前記デパンクチャのタイミングを制御す
ることを特徴とする。
The invention according to claim 7 is the trellis decoder according to claim 5 or 6, wherein the error rate detection means controls the timing of the depuncture.

【0041】また請求項8記載の発明は、請求項5ない
し請求項7のいずれかに記載のトレリス復号器におい
て、前記位相不確定性除去手段は、復調データの位相を
反転する位相反転回路と、復調データを交換するデータ
交換回路とから成ることを特徴とする。
The invention according to claim 8 is the trellis decoder according to any one of claims 5 to 7, wherein the phase uncertainty removing means is a phase inverting circuit for inverting the phase of the demodulated data. , A data exchange circuit for exchanging demodulated data.

【0042】また請求項9記載の発明は、請求項5ない
し請求項8のいずれかに記載のトレリス復号器におい
て、前記ビタビ復号ビットあるいは前記トレリス復号シ
ンボルから送信側で周期的に多重化されたフレーム同期
符号を検出して、同期保護処理を施すことによりフレー
ム同期を確立するフレーム同期回路をさらに備えてな
り、該フレーム同期回路はフレーム同期はずれを検出し
てフレーム同期信号を出力し、該フレーム同期信号によ
り前記位相不確定性除去手段が動作することを特徴とす
る。
The invention according to claim 9 is the trellis decoder according to any one of claims 5 to 8, wherein the Viterbi decoded bits or the trellis decoded symbols are periodically multiplexed on the transmitting side. The frame synchronization circuit further comprises a frame synchronization circuit for detecting a frame synchronization code and performing a synchronization protection process to establish frame synchronization. The frame synchronization circuit detects a frame synchronization loss and outputs a frame synchronization signal, The phase uncertainty removing means is operated by a synchronization signal.

【0043】また請求項10記載の発明は、送信側で所
定ビット数から成る情報シンボルに速度変換を施して非
符号化の(n0 −2)ビットと符号化入力の1ビットと
から成る(n0 −1)ビットとし、前記符号化入力の1
ビットを差動符号化して得られる1ビットをさらにたた
み込み符号化した後、該たたみ込み符号化ビットを所定
のパンクチャパターンに従って間引き処理を施してパン
クチャド符号化の2ビットとし、前記非符号化の(n0
−2)ビットと前記パンクチャド符号化の2ビットとを
n0 ビットの組にして180°位相不変の信号配置とな
る2n0 値の振幅位相変調(QAM)されたものを、受
信側でQAM復調し、軟判定して得られた復調データに
前記所定のパンクチャパターンに従ってデパンクチャ処
理を施して、ブランチメトリックを演算し、ビタビ復号
して得られるビタビ復号ビットを差動復号し、前記パン
クチャパターンに従って間引き処理を施して得られるパ
ンクチャド符号化ビットを用いて非符号化ビットを復号
し、前記ビタビ復号ビットと前記復号された非符号化の
(n0 −2)ビットとを組にして速度変換を施して、所
定のビット数から成るトレリス復号シンボルを出力する
ときに、検出された誤り率に基づいて90°または27
0°の位相不確定性除去を施すことを特徴とする伝送方
式である。
Further, in the invention described in claim 10, the information symbol consisting of a predetermined number of bits is subjected to rate conversion at the transmitting side and is composed of (n0 -2) bits which are uncoded and 1 bit which is coded input (n0). -1) bit and 1 of the encoded input
After 1 bit obtained by differentially encoding the bits is further convolutionally encoded, the convolutionally encoded bits are subjected to thinning processing in accordance with a predetermined puncture pattern to obtain 2 bits of punctured encoding, and the non-encoding is performed. Of (n0
2) QAM demodulation on the receiving side of 2 n0 value amplitude-phase modulated (QAM) with a 180 ° phase-invariant signal arrangement by combining the bit and the 2 bits of the punctured coding with the n 0 bit. Then, the demodulated data obtained by soft decision is subjected to depuncture processing according to the predetermined puncture pattern, the branch metric is calculated, and the Viterbi decoded bits obtained by Viterbi decoding are differentially decoded, and thinned according to the puncture pattern. The non-coded bits are decoded using the punctured coded bits obtained by performing the processing, and the speed conversion is performed by combining the Viterbi decoded bits and the decoded non-coded (n0 -2) bits. Then, when outputting a trellis-decoded symbol consisting of a predetermined number of bits, 90 ° or 27 based on the detected error rate.
This is a transmission method characterized by performing phase uncertainty removal of 0 °.

【0044】また請求項11記載の発明は、所定ビット
数から成る情報シンボルに速度変換を施して非符号化の
(n0 −2)ビットと符号化入力の1ビットとから成る
(n0 −1)ビットの組を出力する速度変換回路と、前
記符号化入力の1ビットを差動符号化する差動符号化回
路と、たたみ込み符号化回路と、所定のパンクチャパタ
ーンに従って間引き処理を施してパンクチャド符号化の
2ビットとするパンクチャド符号化回路と、前記非符号
化の(n0 −2)ビットと前記パンクチャド符号化の2
ビットとをn0 ビットの組にして180°位相不変の信
号配置を施す信号配置分配器と、を備えるトレリス符号
化器と、2n0 値の振幅位相変調(QAM)を施すQA
M変調器と、を備えることを特徴とする送信装置であ
る。
In the eleventh aspect of the present invention, an information symbol having a predetermined number of bits is subjected to rate conversion and is composed of non-encoded (n0 -2) bits and one encoded input bit (n0 -1). A speed conversion circuit that outputs a set of bits, a differential encoding circuit that differentially encodes one bit of the encoding input, a convolutional encoding circuit, and a punctured mode by performing thinning processing according to a predetermined puncture pattern. A punctured coding circuit for coding 2 bits, the non-coded (n0 -2) bits and the punctured coding 2
A trellis encoder including a signal constellation distributor for performing a constellation of 180 ° phase invariant by combining bits and n0 bits, and a QA for performing amplitude / phase modulation (QAM) of 2 n0 values.
An M modulator, and a transmitter.

【0045】また請求項12記載の発明は、請求項11
に記載の送信装置から送信された信号を受信して、復調
及び復号する受信装置であって、QAM復調器と、請求
項5ないし請求項9のいずれかに記載のトレリス復号器
と、該トレリス復号器から得られるビタビ復号ビットを
差動復号する差動復号化回路と、を備えて成り、検出さ
れた誤り率に基づいて90°または270°の位相不確
定性除去を施すことを特徴とする受信装置である。
The invention described in claim 12 is the same as claim 11.
A receiving device for receiving, demodulating and decoding a signal transmitted from the transmitting device according to claim 5, wherein the QAM demodulator, the trellis decoder according to any one of claims 5 to 9, and the trellis. A differential decoding circuit that differentially decodes the Viterbi decoded bits obtained from the decoder, and performs phase uncertainty removal of 90 ° or 270 ° based on the detected error rate. It is a receiving device that does.

【0046】[0046]

【作用】前記第1の課題に対して、請求項1ないし請求
項4のいずれかに記載のトレリス復号器は、デパンクチ
ャ回路により所定のパンクチャ・パターンに従って復調
データにデパンクチャ処理を施し、間引かれたたたみ込
み符号化ビット位置を補う。次いで、そしてデパンクチ
ャ処理された復調データに基づいて、ブランチメトリッ
クを演算しビタビ復号してビタビ復号ビットを生成し、
このビタビ復号ビットを再度たたみ込み符号化、パンク
チャド符号化を施しパンクチャド符号化ビットを再生す
る。そして、このパンクチャド符号化ビットに基づい
て、非符号化ビットを復号する。この様にパンクチャパ
ターンに従ってパンクチャ処理(間引き処理)された符
号化ビットを伝送して、受信側でデパンクチャ処理以下
の復号を行うことにより、符号化率がm0 /n0 より大
なる符号化多値変調の伝送方式におけるトレリス復号器
を効果的に実現することができる。
In order to solve the first problem, the trellis decoder according to any one of claims 1 to 4 performs depuncture processing on demodulated data according to a predetermined puncture pattern by a depuncture circuit and thins out the demodulated data. Complement the convolutionally encoded bit position. Then, based on the depunctured demodulated data, a branch metric is calculated and Viterbi-decoded to generate a Viterbi-decoded bit.
The Viterbi-decoded bits are again subjected to convolutional coding and punctured coding to reproduce the punctured coded bits. Then, the non-coded bits are decoded based on the punctured coded bits. In this way, the encoded bits that have been punctured (decimated) according to the puncture pattern are transmitted, and the receiving side performs the decoding following the depuncture processing, so that the coding rate is greater than m0 / n0. The trellis decoder in the above transmission method can be effectively realized.

【0047】請求項1記載のトレリス復号器は、領域判
定手段により復調データが変調のコンステレーションの
どの領域に属するかを判定することにより、復号の候補
であるサブセットの代表シンボルをより少ないビット数
で表現でき、遅延手段における記憶ビット数を削減し回
路規模を大幅に縮小することができる。
According to another aspect of the trellis decoder of the present invention, the region determination means determines which region of the modulation constellation the demodulated data belongs to, thereby reducing the number of bits of the representative symbol of the subset that is a candidate for decoding. The number of storage bits in the delay means can be reduced and the circuit scale can be greatly reduced.

【0048】請求項2記載のトレリス復号器は、代表シ
ンボル検出手段が復号の候補を、それぞれの非符号化ビ
ットのみを検出し出力するので、より少ないビット数で
表現できかつ、再生されたパンクチャド符号化ビットに
より遅延された代表シンボルをセレクタで選択するの
で、代表シンボル検出回路の変更により信号配置を変更
することができるので、信号配置に対しより柔軟な構成
をとることができる。
In the trellis decoder according to the second aspect, since the representative symbol detecting means detects and outputs only the non-coded bits of each of the decoding candidates, it can be expressed with a smaller number of bits and the reproduced puncture. Since the representative symbol delayed by the Chad coded bit is selected by the selector, the signal arrangement can be changed by changing the representative symbol detection circuit, so that a more flexible configuration can be taken for the signal arrangement.

【0049】前記第2の課題に対して、請求項5ないし
請求項9のいずれかに記載のトレリス復号器は、復調デ
ータに位相不確定があるときに、誤り率検出手段により
誤り率を推定し、所定の値を越えたときに復調データの
位相を変換する位相不確定性除去手段を具備すること
で、復調データの位相を正しく制御し、復号処理を正常
とすることが可能となる。
With respect to the second problem, the trellis decoder according to any one of claims 5 to 9 estimates the error rate by the error rate detection means when the demodulated data has phase indeterminacy. However, by providing the phase uncertainty removing means for converting the phase of the demodulated data when the value exceeds the predetermined value, the phase of the demodulated data can be correctly controlled and the decoding process can be made normal.

【0050】前記第3の課題に対して、請求項10は、
変調形式としてQAMを用いるときに、位相不確定数を
4から2に削減する伝送方式である。請求項11はその
送信装置であり、請求項12はその受信装置である。
With respect to the third problem, claim 10 is
This is a transmission method that reduces the number of phase indeterminations from 4 to 2 when using QAM as the modulation format. Claim 11 is the transmitting device, and claim 12 is the receiving device.

【0051】信号配置として180°の位相不変マッピ
ングを用いるので、180°の復調データの位相ずれに
対しては、正しく復号できる。90°あるいは270°
の位相ずれに対しては、前記誤り検出手段と位相不確定
除去手段により、90°あるいは270°の少なくとも
どちらか一方の位相変換を施すことで正しく復号でき
る。
Since the phase invariant mapping of 180 ° is used as the signal arrangement, the phase shift of the demodulated data of 180 ° can be correctly decoded. 90 ° or 270 °
With respect to the phase shift of, the error detection means and the phase uncertainty removal means can correctly decode by performing phase conversion of at least one of 90 ° and 270 °.

【0052】[0052]

【実施例】次に図面を参照して、本発明の実施例を詳細
に説明する。
Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings.

【0053】まず図5と図6を参照してトレリス符号化
の説明をする。図5は、m0 =4,n0 =5の場合で、
変調形式は32QAMに対応する。入力の情報シンボル
は、例えば8bit 単位で逐次的に入力される。速度変換
回路101による速度変換処理の後、たたみ込み符号化
回路103によるたたみ込み符号化(rm =1/2)と
パンクチャ回路104によるパンクチャ処理(rp =m
p /np )を経て,トレリス符号化シンボル(y4 y3
y2 y1 y0 )が生成され、この5bit 単位のシンボル
データ列は、逐次的に信号配置分配器105に入力さ
れ、変調データIe 及びQe に変換されて図示されない
32QAM変調器に入力される。
First, trellis coding will be described with reference to FIGS. FIG. 5 shows the case where m0 = 4 and n0 = 5.
The modulation format corresponds to 32QAM. The input information symbols are sequentially input in units of 8 bits, for example. After the speed conversion processing by the speed conversion circuit 101, the convolutional coding circuit 103 performs convolutional coding (rm = 1/2) and the puncture circuit 104 performs puncture processing (rp = m).
trellis coded symbols (y4 y3
y2 y1 y0) is generated, and this 5-bit unit symbol data string is sequentially input to the signal arrangement distributor 105, converted into modulation data Ie and Qe, and input to a 32QAM modulator (not shown).

【0054】ここで、y4 〜y0 のそれぞれのビットレ
ートは同一速度(Rs0)なので、たたみ込み符号化シン
ボル(c1 c0 )の各ビットレートRs1との関係は、式
(1)となる。
Here, since the respective bit rates of y4 to y0 are the same rate (Rs0), the relation with each bit rate Rs1 of the convolutionally encoded symbol (c1 c0) is given by the equation (1).

【0055】[0055]

【数1】 ここで、rp =mp /np は、パンクチャ回路104の
ある所定の時間あたりの入力ビット数がc1 ,c0 合わ
せてmp ビットであるとき、間引き処理(パンクチャ処
理)後のパンクチャ回路出力のビット数が、前記所定の
時間あたりnpビットであることを示す。なお、マザー
コードであるたたみ込み符号化の符号化率がrm =1/
2であるため、パンクチャド符号化器の符号化率は、r
=mp /2np である。
[Equation 1] Here, rp = mp / np is the number of bits of the puncture circuit output after the thinning process (puncture process) when the number of input bits per given time of the puncture circuit 104 is mp bits in total of c1 and c0. , Np bits per the predetermined time. The coding rate of convolutional coding, which is a mother code, is rm = 1 /
2, the coding rate of the punctured encoder is r
= Mp / 2np.

【0056】次に図6を用いて、mp =4,np =3の
パンクチャ処理の例について、さらに詳しく述べる。x
1 の時系列の入力x1 (0) ,x1 (1) ,x1 (2) ,x1
(3),…,に対してたたみ込み符号化の系列(c1 (0)
c0 (0) ),(c1 (1) c0 (1) ),(c1 (2)
0 (2) ),(c1 (3) c0 (3) ),…,を得る。ここ
で(0) 〜(3) は時刻を示すタイムインデックスである。
このうち下記の式(2)に示すパンクチャパターンに従
ってc0 (1) とc0 (3) が削除されるので、(y1 y0
)は(c1 (0) c0 (0) ),(c0 (2) c1
(1) ),(c1 (3)c1 (2) ),…,という系列とな
る。
Next, with reference to FIG. 6, an example of the puncture process of mp = 4 and np = 3 will be described in more detail. x
1 time series input x1 (0) , x1 (1) , x1 (2) , x1
(3) , ..., Convolutional coding sequence (c1 (0)
c0 (0) ), (c1 (1) c0 (1) ), (c1 (2) c
0 (2) ), (c1 (3) c0 (3) ), ... Here, (0) to (3) are time indexes indicating the time.
Of these, c0 (1) and c0 (3) are deleted according to the puncture pattern shown in the following equation (2), so that (y1 y0
) Is (c1 (0) c0 (0) ), (c0 (2) c1
(1) ), (c1 (3) c1 (2) ), ...

【0057】[0057]

【数2】 このように図6のパンクチャ符号化は、4bit のx1 の
入力により6bit の(y1 y0 )を得るため、パンクチ
ャ符号化の符号化率はr=4/6=2/3である。とこ
ろで、トレリス符号化シンボルのうち非符号化のy4 y
3 y2 はそれぞれx4 x3 x2 に等しく、かつy1 y0
と同一レートなので6bit の(y1 y0)に対して(y4
y3 y2 )=(x4 x3 x2 )は3×3=9bit であ
る。すなわちx1 が4bit 、(x4 x3 x2 )は9bit
で合計13bit の入力に対し、(y1 y0 )の6bit と
(y4 y3 y2 )の9bit で合計15bit を出力する。
したがって符号化率はR=13/15である。なお、x
4 ,x3 ,x2 はそれぞれ3bit 入力する間にx1 は4
bit 入力する必要がある。すなわちx4 ,x3 ,x2 の
ビットレートに比べ、x1 のビットレートは4/3倍で
ある必要がある。したがって図5の速度変換回路は2種
のレートに対応した速度変換を施すことになる。
[Equation 2] As described above, in the puncture coding of FIG. 6, since 6-bit (y1 y0) is obtained by inputting 4-bit x1, the coding rate of puncture coding is r = 4/6 = 2/3. By the way, of the trellis coded symbols, uncoded y4 y
3 y2 are each equal to x4 x3 x2, and y1 y0
Since it is the same rate as 6bit (y1 y0), (y4
y3 y2) = (x4 x3 x2) is 3 × 3 = 9 bits. That is, x1 is 4 bits, (x4 x3 x2) is 9 bits
With respect to the input of 13 bits in total, a total of 15 bits are output with 6 bits of (y1 y0) and 9 bits of (y4 y3 y2).
Therefore, the coding rate is R = 13/15. Note that x
X1, x3 and x2 are 4 bits while inputting 3 bits each
You need to enter bit. That is, the bit rate of x1 needs to be 4/3 times as high as the bit rate of x4, x3, and x2. Therefore, the speed conversion circuit of FIG. 5 performs speed conversion corresponding to two types of rates.

【0058】以上の関係を式表現でまとめると、x1 の
ビットレートRs2は、c1 またはc0 のビットレートに
等しいので結局、次に示す式(3)のようになる。
When the above relations are summarized by the expression, the bit rate Rs2 of x1 is equal to the bit rate of c1 or c0, so that the following expression (3) is obtained.

【0059】[0059]

【数3】 以上の式から、トレリス符号化シンボル(y4 y3 y2
y1 y0 )の5bit は1秒あたり5×Rs0ビット生成さ
れるのに対し、符号化前のx1 〜x4 は、1秒あたり、
(Equation 3) From the above equation, trellis coded symbols (y4 y3 y2
5 bits of y1 y0) are generated 5 × Rs0 bits per second, while x1 to x4 before encoding are

【数4】 (3×Rs0+1×Rs2)ビット =(3×Rs0+mp /np ×Rs0)ビット …(4) 速度変換回路より出力される。よって、入力の情報シン
ボルのビットレートは、(3×Rs0+mp /np ×Rs
0)[bps]である。よって図5のトレリス符号化器の符
号化率Rは、
## EQU4 ## (3.times.Rs0 + 1.times.Rs2) bits = (3.times.Rs0 + mp / np.times.Rs0) bits (4) Output from the speed conversion circuit. Therefore, the bit rate of the input information symbol is (3 × Rs0 + mp / np × Rs
0) [bps]. Therefore, the coding rate R of the trellis encoder of FIG.

【数5】 式(5)となる。たとえばr=2/3(rp =mp /n
p =4/3)の場合にはR=13/15である。
(Equation 5) Equation (5) is obtained. For example, r = 2/3 (rp = mp / n
In the case of p = 4/3), R = 13/15.

【0060】以上のようにして、通常のトレリス符号化
変調方式の符号化率が32QAMを用いるときには4/
5であったものが、図5の構成をとることで、これより
大きな符号化率を実現することができるわけである。一
般化して、トレリス符号化シンボルの構成ビット数がn
0 の場合には、
As described above, when the coding rate of the ordinary trellis coded modulation method uses 32QAM, it is 4 /
However, by adopting the configuration of FIG. 5, the coding rate higher than 5 can be realized. As a generalization, the number of constituent bits of the trellis coded symbol is n.
If 0,

【数6】 式(6)になる。(Equation 6) It becomes formula (6).

【0061】以上のようにして符号化変調されて伝送さ
れた信号を受信側でQAM復調して軟判定された復調デ
ータId ,Qd から、誤り訂正復号を行う本発明に係る
トレリス復号器の第1実施例の構成を図1に示す。
The trellis decoder according to the present invention which performs error correction decoding from the demodulated data Id and Qd, which are subjected to QAM demodulation on the receiving side for QAM demodulation of the signal thus code-modulated and transmitted, The structure of one embodiment is shown in FIG.

【0062】同図において、第1実施例のトレリス復号
器は、非符号化ビット復号部1と、ビタビ復号部2と、
速度変換回路3とにより構成されている。非符号化ビッ
ト復号部1は、領域判定手段11と、遅延手段12と、
非符号化ビットデコーダ回路13とからなる。ビタビ復
号部2は、デパンクチャ回路21と、ブランチメトリッ
ク演算手段22(以下、BMUと省略する)と、ビタビ
復号器23と、たたみ込み符号化回路24と、パンクチ
ャ回路25とからなる。
In the figure, the trellis decoder of the first embodiment comprises an uncoded bit decoding unit 1, a Viterbi decoding unit 2, and
And the speed conversion circuit 3. The non-encoded bit decoding unit 1 includes a region determination unit 11, a delay unit 12, and
It is composed of an uncoded bit decoder circuit 13. The Viterbi decoding unit 2 includes a depuncture circuit 21, a branch metric calculation unit 22 (hereinafter abbreviated as BMU), a Viterbi decoder 23, a convolutional encoding circuit 24, and a puncture circuit 25.

【0063】非符号化ビット復号部1は、非符号化ビッ
トの候補を領域判定手段11により受信復調シンボルの
コンステレーション上の領域に対応させる構成で、本願
出願人による特願平5−275599号に詳しく説明さ
れている。32QAMの場合判定領域の数は、図17に
おける(A)〜(Y)の25なので最小5bit で表現で
きる(As =5)。そして符号化ビット(y1 y0 )が
再生復号されるまで領域判定結果を遅延手段12で遅延
させ、再生復号された符号化ビット(y1 y0)を用い
て非符号化ビット(y4 y3 y2 )=(x4 x3 x2 )
を非符号化ビットデコーダ回路13で復号する。
The non-coded bit decoding unit 1 has a configuration in which the non-coded bit candidates are made to correspond to the region on the constellation of the received demodulation symbol by the region judging means 11, and the applicant of the present application has a Japanese Patent Application No. 5-275599. Are described in detail in. In the case of 32QAM, the number of determination areas is 25 in (A) to (Y) in FIG. 17, and thus can be represented by a minimum of 5 bits (As = 5). The area determination result is delayed by the delay means 12 until the coded bit (y1 y0) is reproduced and decoded, and the non-coded bit (y4 y3 y2) = (is used by using the coded bit (y1 y0) which is reproduced and decoded. x4 x3 x2)
Is decoded by the non-coding bit decoder circuit 13.

【0064】なお図17の信号配置で、判定された領域
が角の四隅の領域(A),(E),(U),(Y)であ
るとき、再生復号された(y1 y0 )に対応するシンボ
ルが存在しない場合がある。例えば、右上隅(Y)には
(y1 y0 )=(11)に対応するシンボルが存在しな
い。この場合は強制的に近くのシンボル(例えば(11
111)のシンボル)で代用し、(y4 y3 y2 )=
(x4 x3 x2 )=(111)とする。
In the signal arrangement of FIG. 17, when the determined areas are the four corner areas (A), (E), (U), and (Y), they correspond to the reproduced and decoded (y1 y0). There are cases where the symbol to be used does not exist. For example, there is no symbol corresponding to (y1 y0) = (11) in the upper right corner (Y). In this case, the symbol nearby (for example (11
111) is used instead, and (y4 y3 y2) =
(X4 x3 x2) = (111).

【0065】なお少し複雑に成るが、より厳密には、領
域(Y)を(y1 )と(y2 )の2つの領域に分割して
それぞれ判定し、受信復調シンボルが(y1 )の領域に
あるときに(11111)のシンボルを取り(x4 x3
x2 )=(111)とする。(y2 )の領域にあるとき
には(10011)のシンボルを取って(x4 x3 x2
)=(100)とする。この場合は、同様にして
(A),(E),(U)の各領域もそれぞれ(a1 )と
(a2 )、(e1 )と(e2 )、(u1 )と(u2 )に
分割して判定し、判定領域数は29になる。領域判定情
報のビット数は同じく5である(As =5)。
Although it becomes a little complicated, more strictly speaking, the area (Y) is divided into two areas (y1) and (y2) for determination, and the received demodulation symbol is in the area (y1). Sometimes I take the (11111) symbol (x4 x3
x2) = (111). When it is in the area of (y2), the symbol of (10011) is taken and (x4 x3 x2
) = (100). In this case, the areas (A), (E), and (U) are similarly divided into (a1) and (a2), (e1) and (e2), and (u1) and (u2). The number of judgment areas is 29. Similarly, the number of bits of the area determination information is 5 (As = 5).

【0066】ただし、領域判定の数が25のときは前記
特願平5−275599号に示すように、復調シンボル
の上位側の一部のみ(具体的にはId ,Qd のそれぞれ
上位4bit )を用いて領域判定可能であったが、領域判
定の数が29の場合は、これより多くのビットを用いて
判定する必要があり、領域判定手段の規模が大きくな
る。したがって回路規模上には、前に示すように領域
(Y)に復調シンボルがある場合には(11111)の
シンボルかあるいは(10011)のシンボルの一方を
強制的に取って(x4 x3 x2 )=(111)or(10
0)とする方が好ましい。
However, when the number of area judgments is 25, as shown in the above-mentioned Japanese Patent Application No. 5-275599, only a part of the upper side of the demodulation symbol (specifically, the upper 4 bits of Id and Qd, respectively) is used. However, if the number of region determinations is 29, it is necessary to use more bits than this, and the size of the region determination means becomes large. Therefore, in view of the circuit scale, if there is a demodulation symbol in the area (Y) as shown above, one of the (11111) symbol or the (10011) symbol is forcibly taken (x4 x3 x2) = (111) or (10
0) is preferable.

【0067】ビタビ復号ビットx1 及び前記再生復号さ
れた符号化ビット(y1 y0 )の復号は、図1のビタビ
復号部23による。
Decoding of the Viterbi decoded bit x1 and the reproduced and decoded coded bit (y1 y0) is performed by the Viterbi decoding unit 23 of FIG.

【0068】図7と図8を用いて、デパンクチャ回路2
1におけるデパンクチャ処理と、BMU22におけるブ
ランチメトリックの演算方法を説明する。変調がQPS
Kの場合でビタビ復号する場合は、符号化ビットの配置
と受信復調シンボルの位置関係が固定であったが、多値
QAMの場合は受信復調シンボルが前記(A)〜(Y)
のどれに属するかにより前記位置関係が変化する。この
位置関係の変化以外の本実施例におけるデパンクチャ処
理とブランチメトリックの演算の仕方はQPSKの場合
と同じである。
The depuncture circuit 2 will be described with reference to FIGS. 7 and 8.
A depuncture process in No. 1 and a branch metric calculation method in the BMU 22 will be described. Modulation is QPS
In the case of Viterbi decoding in the case of K, the arrangement of the coded bits and the positional relationship of the received demodulation symbols were fixed, but in the case of multi-level QAM, the received demodulation symbols are (A) to (Y).
The positional relationship changes depending on which one of them belongs. Except for this change in the positional relationship, the depuncture process and the branch metric calculation method in this embodiment are the same as in the case of QPSK.

【0069】図6の送信側の符号化の例では入力は4bi
t 周期で、出力は3シンボル周期であった。受信側の復
号においては、逆に入力の復調データは3シンボル周期
であり、ビタビ復号は4bit 周期、即ち、ブランチメト
リックの生成は4組分が一周期になる。
In the example of encoding on the transmission side in FIG. 6, the input is 4bi.
In t periods, the output was 3 symbol periods. In the decoding on the receiving side, conversely, the input demodulated data has a 3-symbol cycle, and the Viterbi decoding has a 4-bit cycle, that is, the branch metric is generated in 4 cycles for 1 cycle.

【0070】図7と図8はその具体例を示している。時
刻(0) 〜(2) の受信復調データが前記一周期分であると
する。時刻(0) の受信復調データは、図7に示すように
図17の(Q)の領域で軟判定されたとする。このとき
のI軸方向で、符号化ビット(y1 y0 )の信号配置の
下位ビットについて、y0 =‘0’シンボルからの距離
をRi0(0) 、y0 =‘1’のシンボルからの距離をRi1
(0) とする。より具体的には、y0 =‘0’のシンボル
は‘○’であり、I軸方向で‘○’のシンボルからの距
離がRi0(0) である。また、y0 =‘1’のシンボルは
‘□’でありI軸方向で‘□’からの距離がRi1(0)
ある。同様にして、Q軸方向についても、符号化ビット
(y1 y0 )の信号配置の上位ビットについて、y1 =
‘0’のシンボルからの距離をRq0(0) 、y1 =‘1’
のシンボル1からの距離をRq1(0 ) とする。より具体的
には、y1 =‘0’のシンボルは‘○’であり、Q軸方
向で‘○’のシンボルからの距離がRq0(0) である。ま
たy1 =‘1’のシンボルは‘△’でありQ軸方向で
‘△’のシンボルからの距離がRq1(0) である。
FIG. 7 and FIG. 8 show specific examples thereof. It is assumed that the received demodulated data from time (0) to (2) is for one cycle. It is assumed that the received demodulated data at time (0) is soft-decided in the area (Q) of FIG. 17 as shown in FIG. In the I-axis direction at this time, the distance from the symbol y0 = '0' is Ri0 (0) and the distance from the symbol y0 = '1' is Ri1 for the lower bits of the signal arrangement of the encoded bits (y1 y0).
(0) More specifically, the symbol of y0 = "0" is "○", and the distance from the symbol of "○" in the I-axis direction is Ri0 (0) . The symbol of y0 = '1' is '□', and the distance from '□' in the I-axis direction is Ri1 (0) . Similarly, also in the Q-axis direction, y1 = for the upper bits of the signal arrangement of the coded bits (y1 y0).
The distance from the symbol of "0" is Rq0 (0) , y1 = "1"
Let Rq1 (0 ) be the distance from symbol 1 of. More specifically, the symbol of y1 = "0" is "○", and the distance from the symbol of "○" in the Q-axis direction is Rq0 (0) . The symbol of y1 = '1'is'Δ', and the distance from the symbol of'Δ' in the Q-axis direction is Rq1 (0) .

【0071】これらの距離の物理的な意味合いは、送信
側の符号化ビット(y1 (0) y0 (0 ) )=(c1 (0)
0 (0) )の各ビットごとの判定の指標(メトリック)を
意味する。即ち、c0 (0) =0である指標はRi0(0)
あり、c0 (0) =1である指標はRi1(0) である。また
c1 (0) =0である指標はRq0(0) であり、c1(0)
1である指標はRq1(0) である。ビタビ復号に用いるブ
ランチメトリックとは図8に示すように、(c1 (0)
0 (0) )=(a b)である指標であり、
The physical meaning of these distances is that the coded bits (y1 (0) y0 (0 ) ) of the transmission side = (c1 (0) c
0 (0) ) means the judgment index (metric) for each bit. That is, the index with c0 (0) = 0 is Ri0 (0) , and the index with c0 (0) = 1 is Ri1 (0) . The index for which c1 (0) = 0 is Rq0 (0) , and c1 (0) =
The index that is 1 is Rq1 (0) . The branch metric used for Viterbi decoding is (c1 (0) c
0 (0) ) = (a b)

【数7】 λab(0) ={Rqa(0) 2 +{Rib(0) 2 (a=0,1 ,b=0,1 )…(7) 式(7)で得られる。このブランチメトリックを複数シ
ンボル分累積してパスメトリックとし、正しい系列を選
択する。このブランチメトリックのとり方は、パスメト
リックは各受信復調データの誤差の累積であり、最尤パ
スメトリック=最小パスメトリックである。これとは逆
に、距離Rqa,Ribのとり方を逆にすると最尤パスメト
リック=最大パスメトリックとすることも可能である。
## EQU7 ## λab (0) = {Rqa (0) } 2 + {Rib (0) } 2 (a = 0,1, b = 0,1) (7) Equation (7) is obtained. This branch metric is accumulated for a plurality of symbols to make a path metric, and a correct sequence is selected. In this branch metric, the path metric is the cumulative error of each received demodulated data, and the maximum likelihood path metric = the minimum path metric. On the contrary, if the distances Rqa and Rib are reversed, the maximum likelihood path metric can be the maximum path metric.

【0072】時刻(1) ,(2) の受信復調データについて
も同様に、各符号化ビットの指標Ri0(1) ,Ri1(1)
Rq0(1) ,Rq1(1) ,Ri0(2) ,Ri1(2) ,Rq0(2)
Rq1(2) を図7に従って求めることができる。このと
き、受信復調データの属する領域により、‘○’,
‘□’,‘△’,‘◎’の位置関係が変化するため、各
指標の取り方もこれに合わせて変化する。これらから時
刻(1) 〜(3) に対するブランチメトリックを生成する
が、送信側のパンクチャ処理により、すべての符号化ビ
ットの情報が送られているわけではないので、削除され
たビットに対する指標は固定の値Rf を挿入して算出す
る。挿入する値としては0または各指標の最大値の1/
2が良く用いられる。
Similarly for the reception demodulated data at the times (1) and (2), the indices Ri0 (1) , Ri1 (1) ,
Rq0 (1) , Rq1 (1) , Ri0 (2) , Ri1 (2) , Rq0 (2) ,
Rq1 (2) can be calculated according to FIG. At this time, depending on the area to which the received demodulated data belongs, "○",
Since the positional relationship of "□", "△", and "◎" changes, the method of taking each index also changes accordingly. From these, branch metrics for times (1) to (3) are generated, but since the information of all coded bits is not sent by the puncturing process on the transmission side, the index for deleted bits is fixed. The value Rf of is inserted and calculated. The value to insert is 0 or 1 / of the maximum value of each index.
2 is often used.

【0073】時刻(1) について(c1 (1) c0 (1)
=(a b)である指標の計算はc0 (1) が送信側で削
除され、y0 (1) =c1 (1) のみしか送られていないの
で、c0 (1) に関する指標は固定の値Rf で代用し、
About time (1) (c1 (1) c0 (1) )
In the calculation of the index = (ab), c0 (1) is deleted on the transmitting side, and only y0 (1) = c1 (1) is sent, so the index for c0 (1) is a fixed value Rf. Substitute

【数8】 λab(1) ={Ria(1) 2 +Rf ,(a=0,1 ,b=0,1 )…(8) 式(8)で求める。## EQU8 ## λab (1) = {Ria (1) } 2 + Rf, (a = 0,1, b = 0,1) (8) Obtained by the equation (8).

【0074】時刻(2) について(c1 (2) c0 (2)
=(a b)である指標(ブランチメトリック)の計算
は、それぞれのビットがy1 (1) =c0 (2) ,y0 (2)
=c1 (2) というように2つの時刻にまたがって送られ
てくるので、各指標の時刻も2つの時刻にまたがって使
用する。即ち、
About time (2) (c1 (2) c0 (2) )
The calculation of the index (branch metric) where = (ab) is such that each bit is y1 (1) = c0 (2) , y0 (2).
= C1 (2) is sent over two times, so the time of each index is also used over two times. That is,

【数9】 λab(2) ={Ria(2) 2 +{Rqb(1) 2 (a=0,1, b=0,1 )…(9) である。## EQU9 ## λab (2) = {Ria (2) } 2 + {Rqb (1) } 2 (a = 0,1, b = 0,1) ... (9).

【0075】時刻(3) について(c1 (3) c0 (3) )=
(a b)であるブランチメトリックの計算は、c0
(3) が送信側で削除されているので、同様にRf を用い
て、
For time (3) (c1 (3) c0 (3) ) =
The branch metric calculation of (ab) is c0
Since (3) has been deleted on the sending side, similarly using Rf,

【数10】 λab(3) ={Rqa(2) 2 +Rf (a=0,1, b=0,1 )…(10) 式(10)で求める。## EQU10 ## λab (3) = {Rqa (2) } 2 + Rf (a = 0,1, b = 0,1) ... (10) Equation (10) is used.

【0076】このように3つの受信復調データを用いて
4時刻分のブランチメトリックの組を生成するため、ビ
タビ復号ビットx1 もこの間に4bit 分復号することが
できる。このビタビ復号ビット4bit を再度たたみ込み
符号化し、パンクチャド処理を施すことで再生復号され
た符号化ビット(y1 y0 )を3組分生成して非符号化
ビット(x4 x3 x2 )を3組生成することができる。
この間x1 は4bit 生成されるのでx1 のみレートが速
い。これらを出力して例えば外側のエラー訂正(例えば
リード・ソロモン復号)を行うにはビットレートをそろ
えて8bit 単位にする必要がある。これも図1の速度変
換回路3で行う。
As described above, since the set of branch metrics for four times is generated by using the three received demodulated data, the Viterbi decoded bit x1 can be decoded for four bits in the meantime. 4 bits of this Viterbi decoded bit are convolutionally coded again, and punctured processing is performed to generate 3 sets of coded bits (y1 y0) that are reproduced and decoded, and 3 sets of non-coded bits (x4 x3 x2) are generated. can do.
During this time, x1 is generated in 4 bits, so only x1 has a high rate. In order to output these and perform outside error correction (for example, Reed-Solomon decoding), it is necessary to arrange the bit rates in units of 8 bits. This is also performed by the speed conversion circuit 3 in FIG.

【0077】なお復調データId ,Qd から前記各ビッ
トごとの指標Rib,Rqaを生成し、Rf を挿入する処理
を図1のデパンクチャ処理回路21で行う。またこれら
に演算してブランチメトリックを出力するのがBMU2
2である。
The depuncture processing circuit 21 of FIG. 1 performs the processing of generating the indexes Rib and Rqa for each bit from the demodulated data Id and Qd and inserting Rf. In addition, BMU2 calculates these values and outputs the branch metric.
It is 2.

【0078】本実施例はパンクチャの符号化率をr=2
/3(全体符号化率R=13/15)で示したが、r=
3/4(R=9/10)やr=4/5(R=13/2
5)などでも容易に実施可能である。それぞれの符号化
率におけるC/N(=Es /N0 ,Es:1シンボルあた
りのエネルギー,N0 :片側雑音スペクトル密度)対B
ER(ビット誤り率)特性を図9に太い実線で示す。計
算機シミュレーションにて実際にC/Nに対応した誤り
を用いてトレリス復号を施してBERを求めたものであ
る。参考のため従来方式でのr=1/2(R=4/5)
の特性も合わせて細い実線で示した。符号化率が増大す
るにつれ(伝送レートが増大するにつれ)C/Nサービ
ス限界は悪化するので、トレードオフが存在する。な
お、情報1bit 当たりのエネルギー(Eb )で正規化し
た、対Eb /N0 特性も図10に示す。
In this embodiment, the puncture coding rate is r = 2.
/ 3 (overall coding rate R = 13/15), r =
3/4 (R = 9/10) and r = 4/5 (R = 13/2
5) etc. can be easily implemented. C / N (= Es / N0, Es: energy per symbol, N0: noise spectrum density on one side) at each coding rate vs. B
The ER (bit error rate) characteristic is shown by the thick solid line in FIG. This is a BER obtained by performing trellis decoding by actually using an error corresponding to C / N in a computer simulation. For reference, r = 1/2 (R = 4/5) in the conventional method
The characteristics are also shown with a thin solid line. There is a trade-off as the C / N service limit worsens as the coding rate increases (as the transmission rate increases). The normalized Eb / N0 characteristics with the energy (Eb) per bit of information are also shown in FIG.

【0079】次に図2を参照して、本発明に係るトレリ
ス復号器の第2実施例を説明する。図2において、本実
施例のトレリス復号器は、非符号化ビット復号部4が代
表シンボル検出回路41と遅延手段42と非符号化ビッ
トセレクタ回路43とを具備することを特徴としたもの
である。この構成は、特願平05−275599号の従
来例の説明の中でも詳しく述べられている。その他の構
成要素、すなわちビタビ復号部2と速度変換回路3は、
図1に示した第1実施例と同じである。また16QAM
を用いる場合については図15に示したものと同様で先
に説明した。
Next, a second embodiment of the trellis decoder according to the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 2, the trellis decoder of the present embodiment is characterized in that the non-encoded bit decoding unit 4 comprises a representative symbol detection circuit 41, a delay means 42 and an non-encoded bit selector circuit 43. . This structure is described in detail in the description of the conventional example of Japanese Patent Application No. 05-275599. Other components, that is, the Viterbi decoding unit 2 and the speed conversion circuit 3,
This is the same as the first embodiment shown in FIG. Also 16QAM
The case of using is similar to that shown in FIG. 15 and has been described above.

【0080】図2の非符号化ビット復号部4は、復号の
候補である各サブセットの代表シンボルをそのまま残
し、対応する再生復号された符号化ビット(y1 y0 )
との組み合わせから、1つのシンボルを選択する。この
ため、非符号化ビット復号部4においては、信号配置の
変更は代表シンボル検出回路41のみの変更であるの
で、より自由度が高い。これに対し、第1実施例の図1
の構成では、領域判定手段11と非符号化ビットデコー
ダ回路13との両方を変更する必要がある。
The non-coded bit decoding unit 4 in FIG. 2 leaves the representative symbols of each subset that are candidates for decoding as they are, and the corresponding reproduced and decoded coded bits (y1 y0)
One symbol is selected from the combination of and. Therefore, in the non-encoded bit decoding unit 4, since the signal arrangement is changed only in the representative symbol detection circuit 41, the degree of freedom is higher. On the other hand, FIG. 1 of the first embodiment
In the above configuration, it is necessary to change both the area determination means 11 and the non-coded bit decoder circuit 13.

【0081】再生復号された符号化ビット(y1 y0 )
には第1実施例で示したビタビ復号部2を必要とする。
これらと速度変換回路3とで構成したトレリス復号器
は、第1実施例と同じく符号化率の点で優れたものであ
る。
Reproduction-decoded coded bits (y1 y0)
Requires the Viterbi decoding unit 2 shown in the first embodiment.
The trellis decoder composed of these and the speed conversion circuit 3 is excellent in the coding rate as in the first embodiment.

【0082】次に図3を参照して、本発明に係るトレリ
ス復号器の第3実施例を説明する。第1実施例との相違
は、復調データの振幅を制限する振幅制限回路5を設け
たことである。このように振幅制限回路5により、図1
7の二点鎖線で示すような範囲で復調データに振幅制限
を施しても、ほとんど特性は劣化しないことを本願出願
人は明らかにしている(特願平5−275599号、及
び特願平5−275660号参照)。この振幅制限によ
り、後段の領域判定手段11やBMU22が簡単にな
る。
Next, a third embodiment of the trellis decoder according to the present invention will be described with reference to FIG. The difference from the first embodiment is that an amplitude limiting circuit 5 for limiting the amplitude of demodulated data is provided. In this way, by the amplitude limiting circuit 5, as shown in FIG.
The applicant of the present application has made clear that even if amplitude limitation is applied to the demodulated data within the range shown by the double-dashed line in Fig. 7, the characteristics hardly deteriorate (Japanese Patent Application No. 5-275599 and Japanese Patent Application No. 5-5799). -275560). This amplitude limitation simplifies the area determination unit 11 and the BMU 22 in the subsequent stage.

【0083】さらにBMU22の構成として、ユークリ
ッド距離演算手段だけでなく非線形処理手段とビット打
ち切り手段を具備することで、より回路規模の小さいB
MUを構成することができる(特願平5−275660
号参照)。
Further, as the configuration of the BMU 22, not only the Euclidean distance calculating means but also the non-linear processing means and the bit truncation means are provided, so that the B circuit having a smaller circuit scale can be obtained.
MU can be configured (Japanese Patent Application No. 5-275660)
No.).

【0084】図3は、振幅制限回路5を第1実施例の構
成に応用しているが、第2実施例に応用しても、また以
下に述べる実施例に適用しても同様の効果を得ることが
できる。
Although the amplitude limiting circuit 5 is applied to the configuration of the first embodiment in FIG. 3, the same effect can be obtained by applying the amplitude limiting circuit 5 to the second embodiment or the embodiments described below. Obtainable.

【0085】次に図4を参照して、本発明に係るトレリ
ス復号器の第4実施例を説明する。図4において、本実
施例のトレリス復号器は、振幅制限回路5と、位相不確
定性除去手段6と、非符号化ビット復号部1と、ビタビ
復号部2と、速度変換回路3と、誤り率検出手段7と、
フレーム同期回路8とを備えて、復調データの位相不確
定性を除去して正しい位相で復号することを特徴として
いる。位相不確定性除去手段6は、位相反転手段61と
データ交換回路66とからなる。位相反転手段61は、
振幅制限された復調データのId 側データを反転する反
転回路62と、この反転されたデータと反転されてない
データとを誤り率検出手段7からの指示により切り替え
るセレクタ63、同様のIq 側データの反転回路64、
セレクタ65とからなる。データ交換回路66は、誤り
率検出手段7からの指示により位相反転回路の出力を互
いに入れ替えるセレクタ67、68からなる。
Next, a fourth embodiment of the trellis decoder according to the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 4, the trellis decoder according to the present embodiment includes an amplitude limiting circuit 5, a phase uncertainty removing unit 6, an uncoded bit decoding unit 1, a Viterbi decoding unit 2, a speed conversion circuit 3, and an error. Rate detection means 7,
The frame synchronizing circuit 8 is provided to remove the phase uncertainty of the demodulated data and decode the demodulated data with the correct phase. The phase uncertainty removing unit 6 includes a phase inverting unit 61 and a data exchange circuit 66. The phase inversion means 61 is
An inverting circuit 62 for inverting the Id side data of the amplitude-limited demodulated data, a selector 63 for switching between the inverted data and the non-inverted data according to an instruction from the error rate detecting means 7, and a similar Iq side data Inverting circuit 64,
And a selector 65. The data exchange circuit 66 is composed of selectors 67 and 68 which exchange the outputs of the phase inversion circuit with each other according to an instruction from the error rate detection means 7.

【0086】等化のための基準シンボル等を送信しない
場合には、変調がQAMの場合は、復調データの位相に
4つの不確定性が生じる。このとき、ビタビ復号の最尤
パスメトリックをモニタしたり、あるいは硬判定ビット
と再生復号された符号化ビットとの比較により誤り率を
検出し、誤り率があらかじめ指定された値を超えたとき
に、復調データの位相が合っていないと判断して復調デ
ータの位相をずらしながら、正しい位相を検出する構成
である。図4では位相不確定性除去手段6を位相反転回
路61とデータ交換回路66とで構成している。これら
の動作と他の構成例は特願平6−227878号に詳述
してある。
When the reference symbol for equalization is not transmitted, when the modulation is QAM, four uncertainties occur in the phase of demodulated data. At this time, the error rate is detected by monitoring the maximum likelihood path metric of Viterbi decoding, or by comparing the hard-decision bit and the coded bit that has been reproduced and decoded, and when the error rate exceeds a preset value. The phase of the demodulated data is judged to be out of phase and the phase of the demodulated data is shifted to detect the correct phase. In FIG. 4, the phase uncertainty removing means 6 comprises a phase inversion circuit 61 and a data exchange circuit 66. These operations and other configuration examples are described in detail in Japanese Patent Application No. 6-227878.

【0087】また、ビタビ復号の最尤パスメトリックの
モニタのみでは180゜の位相不確定性がとり切れない
場合がある。この場合、例えばフレーム同期符号が多重
化されている場合には、フレーム同期はずれをモニタす
ることで、位相不確定性を除去する。
Further, there is a case where the phase uncertainty of 180 ° cannot be eliminated only by monitoring the maximum likelihood path metric of Viterbi decoding. In this case, for example, when the frame synchronization code is multiplexed, the phase ambiguity is removed by monitoring the out-of-frame synchronization.

【0088】変調がPAMの場合には180゜の不確定
性除去のみでよいので位相反転手段のみで構成できる。
When the modulation is PAM, only the 180 ° uncertainty removal is necessary, and therefore the phase inversion means alone can be used.

【0089】また、デパンクチャのタイミングは、特別
にこれを示す信号(フレーム同期など)を送らない限り
受信側では未知である。これは、前記誤り率検出手段
で、誤り率があらかじめ指定の値より大のとき、デパン
クチャのタイミングが合っていないと判断してタイミン
グをずらしながら、誤り率が所定の値より小さくなるま
でこれを繰り返すことで正しいデパンクチャのタイミン
グを取ることができる。このデパンクチャのタイミング
取得の構成は、以下の実施例についても有効である。
The depuncture timing is unknown on the receiving side unless a signal indicating this (frame synchronization, etc.) is sent specially. This is because when the error rate is larger than a predetermined value, the error rate detection means determines that the depuncture timing is not correct and shifts the timing until the error rate becomes smaller than a predetermined value. By repeating, you can get the correct depuncture timing. The configuration for acquiring the depuncture timing is also effective for the following embodiments.

【0090】次に、第5実施例として、変調がQAMの
場合に、復調データの位相不確性を減らす伝送方式及び
送受信装置の実施例を図11と図12を用いて説明す
る。
Next, as a fifth embodiment, an embodiment of a transmission system and a transmission / reception device for reducing the phase uncertainty of demodulated data when the modulation is QAM will be described with reference to FIGS. 11 and 12.

【0091】変調はこれまでの実施例と同じく32QA
Mである。
The modulation is 32 QA as in the previous embodiments.
It is M.

【0092】図11に示す本例のたたみ込み符号化回路
103は、入力のx'1が反転すると、出力の各ビットc
1 ,c0 及びパンクチャ回路出力y1 ,y0 もそれぞれ
反転するものである。この場合、x1 を差動符号化回路
106により差動符号化してからたたみ込み符号化を行
う。
In the convolutional coding circuit 103 of the present example shown in FIG. 11, when the input x'1 is inverted, each bit c of the output is
1, c0 and puncture circuit outputs y1, y0 are also inverted. In this case, convolutional coding is performed after x1 is differentially coded by the differential coding circuit 106.

【0093】この差動符号化に対応したトレリス復号器
の構成を図12に示す。図12のトレリス復号器は、振
幅制限回路5と、位相不確定性除去手段6´と、非符号
化ビット復号部1と、ビタビ復号部2と、速度変換回路
3と、誤り率検出手段7と、差動復号回路9とからな
る。本実施例の位相不確定性除去手段6´は、Id 側の
位相反転手段61と、データ交換回路66とからなり、
Iq 側の位相反転手段はない。
FIG. 12 shows the configuration of a trellis decoder compatible with this differential encoding. The trellis decoder shown in FIG. 12 includes an amplitude limiting circuit 5, a phase uncertainty removing unit 6 ′, an uncoded bit decoding unit 1, a Viterbi decoding unit 2, a speed conversion circuit 3, and an error rate detection unit 7. And a differential decoding circuit 9. The phase uncertainty removing means 6'of this embodiment comprises a phase inverting means 61 on the Id side and a data exchange circuit 66,
There is no phase inversion means on the Iq side.

【0094】その動作は、特願平6−227878号に
示した例と同様で、ビタビ復号出力x″1は、復調デー
タが180゜ずれているとき、前記x'1の反転したデー
タとして復号される(このとき誤り率は検出できない)
が、x″2を差動復号することで正しいx1 を復する。
またこのとき、(c'1 c'0 )も送信側の(c1 c0
)のそれぞれ反転したものであり、また、(y'1 y'
0)も送信側の(y1 y0 )のそれぞれ反転したものに
なる。しかしながら、非符号化ビットの信号配置は、図
17に示すように(y1 y0 )の反転と非反転で同一の
位置配置となっているため、非符号化ビットは、(y1
y0 )が反転、非反転にかかわらず、正しく同じ値で復
号される。
The operation is similar to the example shown in Japanese Patent Application No. 6-227878, and the Viterbi decoding output x ″ 1 is decoded as the inverted data of x′1 when the demodulated data is shifted by 180 °. Yes (at this time the error rate cannot be detected)
Recovers the correct x1 by differentially decoding x "2.
At this time, (c'1 c'0) is also (c1 c0) on the transmitting side.
), Respectively, and (y'1 y '
0) is also the inverted version of (y1 y0) on the transmitting side. However, the signal arrangement of non-encoded bits is the same as the arrangement of non-inverted (y1 y0) as shown in FIG.
y0) is correctly decoded with the same value regardless of whether it is inverted or non-inverted.

【0095】復調データが90゜あるいは270゜ずれ
た場合には、誤り率検出手段7により誤り率が大きいと
判定できるのでこれにより90゜あるいは270゜ずら
せばよい。図12の実施例はId 側のみ反転して変換す
る構成のため90゜ずらす構成である。なお、もし27
0゜ずれた場合でも90゜ずらす操作で正しく復号する
ことができる。この場合、90゜ずらした結果として、
元の位相より180゜ずれることになるが、これまで説
明してきたように180゜ずれている場合は正しく復号
できるからである。
When the demodulated data is deviated by 90 ° or 270 °, the error rate detecting means 7 can determine that the error rate is large. Therefore, it is necessary to shift the demodulated data by 90 ° or 270 °. In the embodiment shown in FIG. 12, only the Id side is inverted and converted, so that it is shifted by 90 °. If 27
Even if it is deviated by 0 °, it can be correctly decoded by the operation of shifting it by 90 °. In this case, as a result of shifting 90 degrees,
This is because the original phase deviates by 180 °, but if it deviates by 180 ° as described above, correct decoding can be performed.

【0096】以上のようにして位相不確定の数を4から
2に減らすことができる。位相確定の試行の数を平均値
は半分になるため、チャンネル切り換え時の引き込み時
間が早くなる。
As described above, the number of indeterminate phases can be reduced from 4 to 2. Since the average number of trials of phase determination is halved, the pull-in time at the time of channel switching is shortened.

【0097】[0097]

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、伝送効率(周波数利用効率)に優れたトレリス復号
器を、比較的少ないハードウェア量で効果的に構成する
ことができるという効果がある。また、等化用の基準シ
ンボルを別途送出しない場合に受信側に生じる位相不確
定性を除去することができるという効果がある。さらに
変調がQAMの場合に、位相不確定性の数を減らし、引
き込み時間を短縮した伝送方式と送受信装置を提供する
ことができるという効果がある。
As described above, according to the present invention, a trellis decoder having excellent transmission efficiency (frequency utilization efficiency) can be effectively constructed with a relatively small amount of hardware. There is. Further, there is an effect that it is possible to remove the phase uncertainty that occurs on the receiving side when the reference symbol for equalization is not separately transmitted. Further, when the modulation is QAM, there is an effect that it is possible to provide a transmission system and a transmission / reception device that reduce the number of phase uncertainties and shorten the pull-in time.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係るトレリス復号器の第1実施例の構
成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a first embodiment of a trellis decoder according to the present invention.

【図2】本発明に係るトレリス復号器の第2実施例の構
成を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of a second embodiment of the trellis decoder according to the present invention.

【図3】本発明に係るトレリス復号器の第3実施例の構
成を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of a third embodiment of a trellis decoder according to the present invention.

【図4】本発明に係るトレリス復号器の第4実施例の構
成を示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of a fourth embodiment of the trellis decoder according to the present invention.

【図5】符号化率を上げたトレリス符号化器の構成(n
0 =5、符号化ビット数n=2の場合)を示すブロック
図である。
FIG. 5 is a configuration of a trellis encoder with an increased coding rate (n
FIG. 3 is a block diagram showing 0 = 5 and the number of encoded bits n = 2).

【図6】速度変換型32QAM−TCMのトレリス符号
化器の構成例を説明する図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration example of a rate conversion type 32QAM-TCM trellis encoder.

【図7】送信側の符号化ビットと復調シンボルとの関係
を説明する図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating a relationship between a coded bit on a transmission side and a demodulation symbol.

【図8】ダミーシンボルとブランチメトリックの生成を
説明する図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating generation of dummy symbols and branch metrics.

【図9】本発明に係るトレリス復号のビット誤り率特性
(BER)対C/N(=Es/N0)の計算機シミュレ
ーション結果を示すグラフである。
9 is a graph showing a bit error rate characteristic (BER) vs. C / N (= Es / N0) computer simulation result of trellis decoding according to the present invention. FIG.

【図10】本発明に係るトレリス復号のビット誤り率特
性を情報1bit 当たりのエネルギーで正規化したBER
対Eb /N0の計算機シミュレーション結果のグラフで
ある。
FIG. 10 is a BER in which the bit error rate characteristic of trellis decoding according to the present invention is normalized by the energy per information bit.
It is a graph of the computer simulation result with respect to Eb / N0.

【図11】差動符号化付トレリス符号化器の実施例の構
成を示すブロック図である。
FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of a trellis encoder with differential encoding.

【図12】差動復号付トレリス復号器の実施例の構成を
示すブロック図である。
FIG. 12 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of a trellis decoder with differential decoding.

【図13】トレリス符号化器の基本構成を示すブロック
図である。
FIG. 13 is a block diagram showing a basic configuration of a trellis encoder.

【図14】16QAM−TCMの符号化器の概略構成を
示すブロック図である。
FIG. 14 is a block diagram showing a schematic configuration of a 16QAM-TCM encoder.

【図15】トレリス復号器の基本構成(16QAM−T
CM用)を示すブロック図である。
FIG. 15 is a basic configuration of a trellis decoder (16QAM-T
It is a block diagram showing (for CM).

【図16】各サブセットでの硬判定とブランチメトリッ
クを示す図である。
FIG. 16 is a diagram showing hard decisions and branch metrics in each subset.

【図17】32QAM−TCMのIQ平面内の信号配置
を示す図である。
FIG. 17 is a diagram showing a signal arrangement in the IQ plane of 32QAM-TCM.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 非符号化ビット復号部 2 ビタビ復号部 3
速度変換回路 11 領域判定手段 12 遅延手段 13 非符
号化ビットデコーダ回路 21 デパンクチャ回路 22 ブランチメトリック
演算手段(BMU) 23 ビタビ復号器 24 たたみ込み符号化器
25 パンクチャ回路
1 Uncoded Bit Decoding Unit 2 Viterbi Decoding Unit 3
Speed conversion circuit 11 Region determination means 12 Delay means 13 Uncoded bit decoder circuit 21 Depuncture circuit 22 Branch metric operation means (BMU) 23 Viterbi decoder 24 Convolutional encoder
25 puncture circuit

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 送信側で所定ビット数から成る情報シン
ボルに速度変換を施して非符号化の(n0 −2)ビット
と符号化入力の1ビットとから成る(n0 −1)ビット
の組とし、前記符号化入力の1ビットをたたみ込み符号
化した後、該たたみ込み符号化ビットを所定のパンクチ
ャパターンに従って間引き処理を施してパンクチャド符
号化の2ビットとし、前記非符号化の(n0 −2)ビッ
トと前記パンクチャド符号化の2ビットとをn0 ビット
の組にして2n0 の符号化多値変調されたものを、受信
側で復調し、軟判定して得られた復調データに基づい
て、ビタビ復号ビットと再生されたパンクチャド符号化
ビットを出力するビタビ復号部と、該ビタビ復号部が再
生したパンクチャド符号化ビットを用いて前記非符号化
の(n0 −2)ビットを復号する非符号化ビット復号部
と、前記ビタビ復号ビットと前記復号された非符号化の
(n0 −2)ビットとを速度変換して所定のビット数か
ら成るトレリス復号シンボルを出力する速度変換回路
と、を有するトレリス復号器であって、 前記ビタビ復号部は、前記復調データに前記パンクチャ
パターンに従ってデパンクチャ処理を施すデパンクチャ
回路と、ブランチメトリックを演算するブランチメトリ
ック演算手段と、前記符号化入力の1ビットに相当する
前記ビタビ復号ビットを出力するビタビ復号器と、前記
ビタビ復号ビットを再度たたみ込み符号化するたたみ込
み符号化器と、前記パンクチャパターンに従って間引き
処理を施して前記再生したパンクチャド符号化ビットを
出力するパンクチャ回路とを備えて成り、 前記非符号化ビット復号部は、前記復調データが変調の
コンステレーションのどの領域に属するかを判定して領
域情報を出力する領域判定手段と、前記ビタビ復号部が
前記再生したパンクチャド符号化ビットを出力するまで
前記領域情報を遅延する遅延手段と、遅延された前記領
域情報と前記再生したパンクチャド符号化ビットとから
前記非符号化の(n0 −2)ビットを復号する非符号化
ビットデコーダと、を備えたことを特徴とするトレリス
復号器。
1. A set of (n0 -1) bits consisting of uncoded (n0 -2) bits and 1 bit of a coded input by subjecting an information symbol consisting of a predetermined number of bits to rate conversion on the transmission side. , 1 bit of the coded input is convolutionally coded, and then the convolutionally coded bits are decimated according to a predetermined puncturing pattern to be 2 bits of punctured coding, and the uncoded (n0 − 2) Based on the demodulated data obtained by demodulating 2 n0 encoded multi-level modulation of the bit and the 2 bits of the punctured code, which is a set of n 0 bits, on the receiving side and performing soft decision. A Viterbi decoding unit that outputs the Viterbi-decoded bits and the reproduced punctured coded bits, and the non-encoded (n0 -2) bits using the punctured coded bits reproduced by the Viterbi decoding unit. A non-encoding bit decoding unit for encoding, and a speed conversion circuit for converting the speed of the Viterbi decoded bits and the decoded non-encoded (n0 -2) bits to output a trellis decoded symbol having a predetermined number of bits. And a depuncture circuit that performs depuncture processing on the demodulated data according to the puncture pattern, a branch metric operation unit that calculates a branch metric, and a 1-th input of the encoding input. A Viterbi decoder that outputs the Viterbi-decoded bits corresponding to the bits, a convolutional encoder that reconvolutionally encodes the Viterbi-decoded bits, and a reconstructed punctured encoding that performs decimation processing according to the puncture pattern. A puncture circuit for outputting a bit, wherein the uncoded bit The decoding unit determines a region of the constellation of the modulation to which the demodulated data belongs and outputs region information, and the Viterbi decoding unit outputs the reproduced punctured encoded bits until the Viterbi decoding unit outputs the reproduced punctured coded bits. A delay unit for delaying region information; and a non-coded bit decoder for decoding the non-coded (n0 -2) bits from the delayed region information and the reproduced punctured coded bits. Trellis decoder characterized by the following.
【請求項2】 送信側で所定ビット数から成る情報シン
ボルに速度変換を施して非符号化の(n0 −2)ビット
と符号化入力の1ビットとから成る(n0 −1)ビット
の組とし、前記符号化入力の1ビットをたたみ込み符号
化した後、該たたみ込み符号化ビットを所定のパンクチ
ャパターンに従って間引き処理を施してパンクチャド符
号化の2ビットとし、前記非符号化の(n0 −2)ビッ
トと前記パンクチャド符号化の2ビットとをn0 ビット
の組にして2n0 の符号化多値変調されたものを、受信
側で復調し、軟判定して得られた復調データに基づい
て、ビタビ復号ビットと再生されたパンクチャド符号化
ビットを出力するビタビ復号部と、該ビタビ復号部が再
生したパンクチャド符号化ビットを用いて前記非符号化
の(n0 −2)ビットを復号する非符号化ビット復号部
と、前記ビタビ復号ビットと前記復号された非符号化の
(n0 −2)ビットとを速度変換して所定のビット数か
ら成るトレリス復号シンボルを出力する速度変換回路
と、を有するトレリス復号器であって、 前記ビタビ復号部は、前記復調データに前記パンクチャ
パターンに従ってデパンクチャ処理を施すデパンクチャ
回路と、ブランチメトリックを演算するブランチメトリ
ック演算手段と、前記符号化入力の1ビットに相当する
前記ビタビ復号ビットを出力するビタビ復号器と、前記
ビタビ復号ビットを再度たたみ込み符号化するたたみ込
み符号化器と、前記パンクチャパターンに従って間引き
処理を施して前記再生したパンクチャド符号化ビットを
出力するパンクチャ回路とを備えて成り、 前記非符号化ビット復号部は、前記復調データが符号化
変調で定義された4つのサブセットのそれぞれの代表シ
ンボルの上位(n0 −2)ビットを検出する代表シンボ
ル検出手段と、前記ビタビ復号部が前記再生したパンク
チャド符号化ビットを出力するまで前記4つの代表シン
ボルの上位(n0 −2)ビットを遅延する遅延手段と、
前記再生したパンクチャド符号化ビットに従って、前記
遅延された前記4つの代表シンボルの上位(n0 −2)
ビットのいずれかを選択して復号された非符号化の(n
0 −2)ビットとして出力するセレクタ回路と、を備え
たことを特徴とするトレリス復号器。
2. A set of (n0 -1) bits consisting of an uncoded (n0 -2) bit and one bit of a coded input by rate-converting an information symbol having a predetermined number of bits on the transmitting side. , 1 bit of the coded input is convolutionally coded, and then the convolutionally coded bits are decimated according to a predetermined puncturing pattern to be 2 bits of punctured coding, and the uncoded (n0 − 2) Based on the demodulated data obtained by demodulating 2 n0 encoded multi-level modulation of the bit and the 2 bits of the punctured code, which is a set of n 0 bits, on the receiving side and performing soft decision. A Viterbi decoding unit that outputs the Viterbi-decoded bits and the reproduced punctured coded bits, and the non-encoded (n0 -2) bits using the punctured coded bits reproduced by the Viterbi decoding unit. A non-encoding bit decoding unit for encoding, and a speed conversion circuit for converting the speed of the Viterbi decoded bits and the decoded non-encoded (n0 -2) bits to output a trellis decoded symbol having a predetermined number of bits. And a depuncture circuit that performs depuncture processing on the demodulated data according to the puncture pattern, a branch metric operation unit that calculates a branch metric, and a 1-th input of the encoding input. A Viterbi decoder that outputs the Viterbi-decoded bits corresponding to the bits, a convolutional encoder that reconvolutionally encodes the Viterbi-decoded bits, and a reconstructed punctured encoding that performs decimation processing according to the puncture pattern. A puncture circuit for outputting a bit, wherein the uncoded bit The decoding unit includes representative symbol detecting means for detecting upper (n0 -2) bits of representative symbols of each of the four subsets of the demodulated data defined by coded modulation, and the punctured reproduced by the Viterbi decoding unit. Delay means for delaying the upper (n0 -2) bits of the four representative symbols until the encoded bits are output,
The higher order (n0 -2) of the delayed four representative symbols according to the reproduced punctured coded bits
Uncoded (n
0-2) A selector circuit which outputs as bits, and a trellis decoder.
【請求項3】 前記復調データに振幅制限を施す振幅制
限回路をさらに備えたことを特徴とする請求項1または
請求項2記載のトレリス復号器。
3. The trellis decoder according to claim 1, further comprising an amplitude limiting circuit that limits the amplitude of the demodulated data.
【請求項4】 前記ブランチメトリック演算手段は、ユ
ークリッド距離演算手段と、非線形処理手段と、ビット
打ち切り手段とを含むことを特徴とする請求項1ないし
請求項3のいずれかに記載のトレリス復号器。
4. The trellis decoder according to claim 1, wherein the branch metric calculation means includes Euclidean distance calculation means, non-linear processing means, and bit truncation means. .
【請求項5】 前記復調データと前記ビタビ復号ビット
とから誤り率を検出する誤り率検出手段と、復調データ
から位相不確定性を除去する位相不確定性除去手段と、
をさらに備えたことを特徴とする請求項1ないし請求項
4のいずれかに記載のトレリス復号器。
5. An error rate detecting means for detecting an error rate from the demodulated data and the Viterbi decoded bits, and a phase uncertainty removing means for removing a phase uncertainty from the demodulated data,
The trellis decoder according to any one of claims 1 to 4, further comprising:
【請求項6】 前記誤り率検出手段は、前記ビタビ復号
の最尤パスメトリックを用いて検出することを特徴とす
る請求項5記載のトレリス復号器。
6. The trellis decoder according to claim 5, wherein the error rate detection means detects using a maximum likelihood path metric of the Viterbi decoding.
【請求項7】 前記誤り率検出手段は、前記デパンクチ
ャのタイミングを制御することを特徴とする請求項5ま
たは請求項6記載のトレリス復号器。
7. The trellis decoder according to claim 5, wherein the error rate detection means controls the timing of the depuncture.
【請求項8】 前記位相不確定性除去手段は、復調デー
タの位相を反転する位相反転回路と、復調データを交換
するデータ交換回路とから成ることを特徴とする請求項
5ないし請求項7のいずれかに記載のトレリス復号器。
8. The phase ambiguity removing means comprises a phase inverting circuit for inverting the phase of demodulated data and a data exchange circuit for exchanging demodulated data. Trellis decoder according to any one.
【請求項9】 前記ビタビ復号ビットあるいは前記トレ
リス復号シンボルから送信側で周期的に多重化されたフ
レーム同期符号を検出して同期保護処理を施すことによ
りフレーム同期を確立するフレーム同期回路をさらに備
えてなり、該フレーム同期回路はフレーム同期はずれを
検出してフレーム同期信号を出力し、該フレーム同期信
号により前記位相不確定性除去手段が動作することを特
徴とする請求項5ないし請求項8のいずれかに記載のト
レリス復号器。
9. A frame synchronization circuit for establishing frame synchronization by detecting a frame synchronization code periodically multiplexed on the transmitting side from the Viterbi decoded bit or the trellis decoded symbol and performing synchronization protection processing. 9. The frame synchronization circuit according to claim 5, wherein the frame synchronization circuit detects a frame synchronization loss and outputs a frame synchronization signal, and the phase uncertainty removing means operates according to the frame synchronization signal. Trellis decoder according to any one.
【請求項10】 送信側で所定ビット数から成る情報シ
ンボルに速度変換を施して非符号化の(n0 −2)ビッ
トと符号化入力の1ビットとから成る(n0−1)ビッ
トとし、前記符号化入力の1ビットを差動符号化して得
られる1ビットをさらにたたみ込み符号化した後、該た
たみ込み符号化ビットを所定のパンクチャパターンに従
って間引き処理を施してパンクチャド符号化の2ビット
とし、前記非符号化の(n0 −2)ビットと前記パンク
チャド符号化の2ビットとをn0 ビットの組にして18
0°位相不変の信号配置となる2n0 値の振幅位相変調
(QAM)されたものを、 受信側でQAM復調し、軟判定して得られた復調データ
に前記所定のパンクチャパターンに従ってデパンクチャ
処理を施して、ブランチメトリックを演算し、ビタビ復
号して得られるビタビ復号ビットを差動復号し、前記パ
ンクチャパターンに従って間引き処理を施して得られる
パンクチャド符号化ビットを用いて非符号化ビットを復
号し、前記ビタビ復号ビットと前記復号された非符号化
の(n0−2)ビットとを組にして速度変換を施して、
所定のビット数から成るトレリス復号シンボルを出力す
るときに、 検出された誤り率に基づいて90°または270°の位
相不確定性除去を施すことを特徴とする伝送方式。
10. The information symbol having a predetermined number of bits is subjected to rate conversion at the transmitting side to obtain (n0-1) bits consisting of non-encoded (n0 -2) bits and 1 bit of encoded input, After 1 bit obtained by differentially encoding 1 bit of the encoded input is further convolutionally encoded, the convolutionally encoded bits are subjected to thinning processing in accordance with a predetermined puncture pattern to obtain 2 bits of punctured encoding. , The non-coded (n0 -2) bits and the punctured coded 2 bits are set as a set of n0 bits, 18
A 2 n0 value amplitude-phase modulated (QAM) signal having a 0 ° phase-invariant signal arrangement is QAM demodulated on the receiving side, and the demodulated data obtained by soft decision is subjected to depuncture processing according to the predetermined puncture pattern. Then, the branch metric is calculated, the Viterbi decoded bits obtained by the Viterbi decoding are differentially decoded, and the non-coded bits are decoded using the punctured coded bits obtained by performing the thinning processing according to the puncture pattern. , The Viterbi-decoded bits and the decoded non-encoded (n0-2) bits are combined to perform speed conversion,
A transmission method characterized in that, when outputting a trellis decoded symbol having a predetermined number of bits, phase uncertainty removal of 90 ° or 270 ° is performed based on the detected error rate.
【請求項11】 所定ビット数から成る情報シンボルに
速度変換を施して非符号化の(n0 −2)ビットと符号
化入力の1ビットとから成る(n0 −1)ビットの組を
出力する速度変換回路と、前記符号化入力の1ビットを
差動符号化する差動符号化回路と、たたみ込み符号化回
路と、所定のパンクチャパターンに従って間引き処理を
施してパンクチャド符号化の2ビットとするパンクチャ
ド符号化回路と、前記非符号化の(n0 −2)ビットと
前記パンクチャド符号化の2ビットとをn0 ビットの組
にして180°位相不変の信号配置を施す信号配置分配
器と、を備えるトレリス符号化器と、 2n0 値の振幅位相変調(QAM)を施すQAM変調器
と、 を備えることを特徴とする送信装置。
11. A speed for outputting a set of (n0 -1) bits consisting of uncoded (n0 -2) bits and 1 bit of a coded input by performing speed conversion on an information symbol having a predetermined number of bits. A conversion circuit, a differential encoding circuit that differentially encodes 1 bit of the encoded input, a convolutional encoding circuit, and a thinning process according to a predetermined puncture pattern to obtain 2 bits of punctured encoding. A punctured encoding circuit, and a signal arrangement distributor that performs a 180 ° phase invariant signal arrangement by combining the non-encoded (n0 -2) bits and the punctured encoded 2 bits into n0 bits. And a QAM modulator that performs amplitude-phase modulation (QAM) of 2 n0 values.
【請求項12】 請求項11に記載の送信装置から送信
された信号を受信して、復調及び復号する受信装置であ
って、 QAM復調器と、 請求項5ないし請求項9のいずれかに記載のトレリス復
号器と、 該トレリス復号器から得られるビタビ復号ビットを差動
復号し速度変換回路へ出力する差動復号化回路と、 を備えて成り、検出された誤り率に基づいて90°また
は270°の位相不確定性除去を施すことを特徴とする
受信装置。
12. A receiving device for receiving, demodulating and decoding a signal transmitted from the transmitting device according to claim 11, wherein the receiving device is a QAM demodulator, and any one of claims 5 to 9 is provided. And a differential decoding circuit that differentially decodes the Viterbi-decoded bits obtained from the trellis decoder and outputs them to the speed conversion circuit. 90 ° or based on the detected error rate. A receiver characterized by performing a phase uncertainty removal of 270 °.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999062237A1 (en) * 1998-05-22 1999-12-02 Kabushiki Kaisha Kenwood Bs digital broadcast receiver
KR20000005787A (en) * 1998-06-09 2000-01-25 이데이 노부유끼 Punctured viterbi decoding method
US7054357B1 (en) 1999-01-07 2006-05-30 Sony Corporation Error rate estimating device, method, and information recording medium
WO2014091879A1 (en) 2012-12-14 2014-06-19 三菱電機株式会社 Multi-level differential decoding device and method for quadrature amplitude modulation communication system

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999062237A1 (en) * 1998-05-22 1999-12-02 Kabushiki Kaisha Kenwood Bs digital broadcast receiver
US6714596B1 (en) 1998-05-22 2004-03-30 Kabushiki Kaisha Kenwood BS digital broadcast receiver
KR20000005787A (en) * 1998-06-09 2000-01-25 이데이 노부유끼 Punctured viterbi decoding method
US7054357B1 (en) 1999-01-07 2006-05-30 Sony Corporation Error rate estimating device, method, and information recording medium
WO2014091879A1 (en) 2012-12-14 2014-06-19 三菱電機株式会社 Multi-level differential decoding device and method for quadrature amplitude modulation communication system
US9143273B2 (en) 2012-12-14 2015-09-22 Mitsubishi Electric Corporation Multi-level differential decoding device and method for quadrature amplitude modulation communication system

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