JPH0851464A - 破損くりこみコードとともに格子コード化を使用して、デジタルデータを通信するための装置及び方法 - Google Patents

破損くりこみコードとともに格子コード化を使用して、デジタルデータを通信するための装置及び方法

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JPH0851464A
JPH0851464A JP6115864A JP11586494A JPH0851464A JP H0851464 A JPH0851464 A JP H0851464A JP 6115864 A JP6115864 A JP 6115864A JP 11586494 A JP11586494 A JP 11586494A JP H0851464 A JPH0851464 A JP H0851464A
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Stephen K How
ステファン・ケー・ハウ
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Arris Technology Inc
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】毎秒ＦｓＱＡＭ記号の記号比で、２Ｎ個の点の
２次元ＱＡＭ配産に基づいた格子状コードＱＡＭを使用
するデジタル通信のための装置が提供される。 【構成】データソース１０からのオリジナル直列情報ビ
ットスリーム（毎秒（（Ｎ−２）＋２ｎ／ｋ）Ｆｓビッ
ト）がデマルチプレクサ１２で毎秒（Ｎ−２）Ｆｓビッ
ト比の第１未コード情報と、毎秒（２ｎ／ｋ）Ｆｓビッ
ト比の第２コード情報に分割される。前者は、ライン２
４を通じＦＩＦＯ１４内にバッファされる。後者は、差
分エンコーダ１６で差分的にコード化され、破損くりこ
みエンコーダ１８でコード化された後ＦＩＦＯ２０内に
バッファされる。直列並列コンバータ２２から出された
（Ｎ−２）未コードビット及び２つのコードビットが、
ＲＯＭから成る２Ｎ個の記号マップ２８をアドレスする
のに使用される。記号マップ２８は連続Ｎビットアドレ
スに基づいた連続ＱＡＭ記号Ａ（ｎ）を出力する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、格子状にコード化され
た振幅変調(amplitude modulation:AM)及び格子状にコ
ード化された直角振幅変調(quadrature amplitude modu
lation:QAM)を破損くりこみコード(punctured convolut
ional codes)とともに使用するデジタルデータ通信に関
する。本発明が特に効果的に適用されるのは、デジタル
テレビ信号の送信においてである。
【０００２】
【従来の技術】デジタル圧縮テレビ(NTSC)信号または高
品位テレビ(HDTV)信号などのデジタルデータは、VHF、U
HF、又はケーブルテレビのアナログチャネルを通じて末
端ユーザに送信される。アナログチャネルは、乱され且
つ変換された様々な入力波形を伝達する。波形の乱れ
は、線形、周波数選択的な振幅及び位相ひずみ、非線形
又は高調波ひずみ、並びに多重的フェーディング(fadin
g)を含む。統計的温度及びインパルスノイズによる付加
的波形の乱れは、順方向エラー補正コードを使って阻止
される。
【０００３】アナログチャネルを通じてデジタルデータ
を通信するために、データはパルス振幅変調(PAM)の形
式で変調される。典型的に直角振幅変調または単側波帯
(SSB)変調が可変チャネル帯域を効果的に使用するのに
選択される。QAMは直角又は直行する２つのPAM信号の組
み合わせである。２次元座標で見れば、組み合わせPAM
信号は可能送信レベルの“配座”(constellation)を形
成する。送信された配座点の各々は記号と呼ばれる。例
えば、２つの独立な直行４レベルAM信号は、４ビットを
エンコードする１６-QAM配座を形成する。３２点配座
は、記号ごとに５ビットをエンコードして、依存６レベ
ルAM直行信号とともに形成される。
【０００４】パルス振幅変調において、各信号は、その
振幅レベルが一定の一組のレベルから選択されるパルス
である。１６-QAMにおいて、直行PAM信号の各々は、等
間隔の振幅レベル-3、-1、1、3からスケールされたバイ
ポーラ振幅から選択される。デジタル通信システムにお
けるスペクトル効果は、１秒間の単位帯域当たりの送信
情報ビット数、すなわち帯域に対するデータレートの比
として定義される。小さな可変帯域に高いデータのスル
ープットを要求する場面において、高帯域効果を有する
変調システムが採用されている。QAM及びSSBは、格子状
コード化変調(trellis coded modulation:TCM)のような
非常に効果的な順方向エラー補正コードとともに使用さ
れるとき、非常に低いビットのエラー比を与える効果的
変調帯域をもたらす。
【０００５】格子状コード化変調は、限定チャネル帯域
上でのデジタル送信のためのコーディング及び変調を組
み合わせたものとして発展してきた。くりこみコード
の、送信帯域を増加する２レベルのPAMへの従来の適用
と違って、TCMは代わりに配座のサイズを増加させる。T
CM法において、一連のコード化されたビットが、記号の
配座を区画する一連の集合内にくりこんでエンコードさ
れる。各エンコード集合に対し、多くの未コード化ビッ
トが、群の特定の配座要素を選択することによって送信
される。レシーバにおいて、送信群のシーケンスは、ソ
フト決定(soft-decision)の確度(maximum likelihood:M
L)くりこみコードデコーダによりデコードされる。TCM
法は、等しい情報比で未コード変調と比較すると、付加
ノイズに対しデジタル送信の粗さを３から６デシベルま
たはそれ以上改善する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ほとんどのTCM法は、
２つのQAM成分（Ｉ,Ｑ）から成る１つの送信記号に対応
する、くりこみコード格子の１つの工程の地図を描く。
そのような２次元コードは２次元記号ごとに、整数個の
情報ビットのスループットを達成する。記号の端数ごと
に整数のコードビットを増加することによって、TCMス
ループットを向上させることが所望される。端数的に高
いスループットを得るために、方法は２つの２次元記号
を結合して４次元記号を形成し、４つの２次元記号を結
合して８次元記号を形成するというように発展した。こ
れらの多次元コードは、より高いスペクトル効果(spect
ral efficiencies)を非常に複雑化したデコーダの犠牲
により達成する。そのような複雑さは、配座内の各多次
元群のソフト決定を計算する必要性及び端数スループッ
トを表す比n/kのコードの標準的くりこみデコーダを製
造する要求から生じる。
【０００７】非常に低い確率のビットエラーを要求する
大量データ通信への適用において、連結した２つの前方
エラー補正コードがしばしば使用される。内部(inner)
ソフト決定コードは、外部(outer)デコーダに小さな記
号エラー比を伝達するようノイズチャネル上で使用され
る。既知のアプローチは、くりこみ又は格子コードを格
子デコーダ同様のビテルビ・アルゴリズム(Viterbi alg
orithm)のある形式で、内部コードとして使用すること
である。最も頻繁に、外部コードはリード・ソロモン(R
eed-Solomon)または他の代数ブロックコードを補正する
ｔ-記号である。そのようなコードは周知である。外部
デコーダは、最終出力エラー比が極端に小さくなるよう
に、内部デコーダをすり抜けた大部分の記号エラーを消
去する。
【０００８】連結コード化にとって、典型的に内部コー
ドは、部分的に補正されたデータを外部コードへ送る前
に、コード化利得の３から４デシベルのみを与える必要
がある。２次元格子コードより高いスループット比を達
成する多次元コードは高い信号対ノイズ比(signal-to-n
oise ratio:SNR)６デシベルのコード化利得に近づくよ
うに設計される。
【０００９】複数の多次元群のソフト決定を計算する必
要のない、及び比1/mの替わりに比n/kのくりこみデコー
ダを製造する必要のない多次元コードのスペクトル効果
を達成するのが有利である。高い比n/kのくりこみコー
ドは、破損比1/mコードを使用する帯域拡張とともに、
従来の２つのレベル変調（例えば、BPSK）に対し実行さ
れることが知られている。しかし、破損くりこみコード
の非拡張帯域TCMへの適用は最近考案された。そのよう
な方法の一つは通常に譲渡され、同時出願中の、ここに
参考文献として組み込む米国特許出願第07/912,542号、
1992年7月13日出願の“Apparatus and Method for Comm
unicating Digital Data Using TrellisCoded QAM with
Punctured Convolutional Codes”に開示されている。
【００１０】本発明は上述の利点を有する通信法を与え
る。特に、本発明は外部コードと連結される際のTCMの
ための減少コード化利得を利用する。発明はまた、n/k
が1/2より小さな所望の値であるところの関数比n/kスル
ープットを達成するために、標準比1/2くりこみデコー
ダを破壊することによって破損くりこみコードをTCMに
適用する。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明によって、毎秒FS
QAM記号の記号比で、２N個の点の２次元QAM配座に基づ
いた格子状コードQAMを使用するデジタルデータ通信の
ための装置が提供される。装置は、毎秒((N-2)＋2n/k)F
Sビットのデータ比で与えられるオリジナル情報データ
を、毎秒(N-2)FSビットのデータ比を有する第１未コー
ド化情報ストリーム、及びn/kがバイナリくりこみコー
ドの破損比であるところの毎秒(2n/k)FSビットのデータ
比を有する第２コード化情報ストリームへ分割するため
の手段を含む。手段は、破損比n/kのバイナリくりこみ
コードを使用して第２情報ストリームをエンコードする
ために与えられる。エンコード第２情報ストリームは、
QAM記号当たり２つのエンコードビットを与えるようバ
ッファされる。第１情報ストリームはQAM記号毎に(N-2)
個の未コードビットを与えるようバッファされる。バッ
ファされた第１及び第２情報ストリームに応答する手段
は、２つのバッファエンコードビット及び(N-2)個のバ
ッファ未コードビットから抽出された直行するＩ及びＱ
成分から成る連続のQAM記号を与える。２つのバッファ
エンコードビットは、QAM記号の部分的識別のためにQAM
配座内に与えられた４つの記号の一つを指定する。手段
は通信チャネルを通じて連続QAM記号を送信するために
与えられる。
【００１２】連続QAM記号を与えるための手段は、バッ
ファ第１情報ストリームからの(N-2)個の未コードビッ
ト及びバッファ第２情報ストリームからの２つのエンコ
ードビットから成る連続Nビットのアドレスによりアド
レスされる記号マップを構成する。記号マップは連続ア
ドレスに応答して記号を出力する。
【００１３】デコーダ装置が、送信手段により送信され
たデコード化記号内で使用するために与えられる。デコ
ーダ装置は通信チャネルから送信されたQAM記号を受信
するための手段を含む。受信記号はチャネルにより導入
されたノイズによって乱される。手段が、第１及び第２
レシーバパス内で加工するためのデジタルデータを表す
Ｉ及びＱ成分を与えるべく、受信記号をデジタル化する
よう与えられる。第１レシーバパスはデジタルデータを
遅延させるための手段を含む。第２レシーバパスは、
(i)Ｉ及びＱのデジタル成分を分岐距離へ変換するため
の手段と、(ii)第２情報ストリームを回復するために破
損比n/kで分岐距離をくりこんでデコード化するための
手段とを含む。回復した第２情報ストリームは、送信QA
M記号を部分的に識別するために使用される記号群の最
適な見積もりを表す、連続２ビット記号群識別子のスト
リームを与えるよう、破損比n/kでくりこんで再エンコ
ードされる。手段は、第１レシーバパス内の遅延デジタ
ルデータに同期する連続２ビット記号群識別子のストリ
ームをバッファするために与えられる。連続２ビット記
号群識別子のストリームに応答する手段が、第１レシー
バパスからの遅延データの連続(N-2)個の未コードビッ
ト部分をスライス(slice)する。スライスされた(N-2)個
の未コードビット部分は、オリジナル情報データストリ
ームを再構成するべく第２レシーバパス内で回復した第
２情報ストリームとともに多重化される。
【００１４】第２レシーバパス内で与えられる分岐距離
は、受信QAM記号の成分ＩがQAM配座からの記号の送信群
Ｉ＝０又はＩ＝１を指定する確率、及び受信QAM記号の
成分ＱがQAM配座からの記号の送信群Ｑ＝０又はＱ＝１
を指定する確率を表す成分から成る。記号のＩ及びＱ群
の組み合わせはQAM配座内に与えられる４つの記号群の
一つを指定する。図示された実施例において、距離成分
はQAM配座のＩ及びＱ振幅軸線に沿った周期的ピークと
谷の特徴を有する伝達関数を使って生成される。ピーク
及び谷の中心は軸線に沿った記号群の振幅レベルに存在
する。記号群識別子のストリームを与えるよう、破損比
n/kでくりこんで再エンコードされる。手段は、第１レ
シーバパス内の遅延デジタルデータに同期する連続２ビ
ット記号群識別子のストリームをバッファするために与
えられる。連続２ビット記号群識別子のストリームに応
答する手段が、第１レシーバパスからの遅延データの連
続(N-2)個の未コードビット部分をスライス(slice)す
る。スライスされた(N-2)個の未コードビット部分は、
オリジナル情報データストリームを再構成するべく第２
レシーバパス内で回復した第２情報ストリームとともに
多重化される。
【００１４】第２レシーバパス内で与えられる分岐距離
は、受信QAM記号の成分ＩがQAM配座からの記号の送信群
Ｉ＝０又はＩ＝１を指定する確率、及び受信QAM記号の
成分ＱがQAM配座からの記号の送信群Ｑ＝０又はＱ＝１
を指定する確率を表す成分から成る。記号のＩ及びＱ群
の組み合わせはQAM配座内に与えられる４つの記号群の
一つを指定する。図示された実施例において、距離成分
はQAM配座のＩ及びＱ振幅軸線に沿った周期的ピークと
谷の特徴を有する伝達関数を使って生成される。ピーク
及び谷の中心は軸線に沿った記号群の振幅レベルに存在
する。
【００１５】図示された実施例はまた、第２情報ストリ
ームを差分的に(differentially)エンコードし、記号マ
ップアドレス内に含まれる未コードビットに関して180
°回転対称である４方位２次元QAM分割を構成する記号
マップを使用する。そのような実施例において、第２レ
シーバパスは、多重化手段に入力するべく回復した第２
情報ストリームを差分的にデコードするための手段をふ
くむ。第１レシーバパスは、Dが実質的に第２レシーバ
パス内で遅延固有値であるところのD/(2n/k)記号だけデ
ジタルデータを遅らせる。受信記号をデジタル化する手
段は、量子化されたデジタルデータを与える。第１レシ
ーバパスは第１レシーバパス遅延手段を単純化するべ
く、さらにデジタルデータを量子化するための手段を含
む。
【００１６】装置はまた、１次元の配座に沿って与えら
れる２N個の可能振幅レベル（すなわち、２N AM）に基
づいた格子コード振幅変調を使用する通信デジタルデー
タに対して与えられる。振幅レベルは、毎秒FS記号の比
で送信される記号により表現される。装置は、毎秒((N-
1)+n/k)FSビットのデータ比で与えられるオリジナル情
報データストリームを、毎秒(N-1)FSビットのデータ比
を有する第１未コード化情報ストリーム、及びn/kがバ
イナリくりこみコードの破損比であるところの毎秒(n/
k)FSのデータ比を有する第２コード化情報ストリームへ
分割するための手段から成る。手段が、破損比n/kのバ
イナリくりこみコードを使用して第２情報ストリームを
エンコードするために与えられる。第１及び第２情報ス
トリームが記号当たり(N-1)個の未コードビット及び１
つのコードビットを与えるべくバッファされる。バッフ
ァされた第１及び第２情報ストリームに応答する手段は
１つのコードビットと(N-1)個の未コードビットから得
られる連続記号を与える。１つのコードビットは、前記
記号の部分的識別に対する配座内に与えられる２つの記
号群の１つを指定する。手段は、通信チャネルを通じて
連続記号を送信するのに与えられる。
【００１７】レシーバはまた、２N個のAM変調法に対し
て与えられる。２N個の点の１次元配座に基づいた格子
コード振幅変調を使用して連結された記号は、デジタル
データを与えるべく受信されデジタル化される。第１レ
シーバパスはデジタルデータを移送する。第２レシーバ
パスは、デジタルデータを移送し、(i)デジタルデータ
から成分距離を生成するための手段と、(ii)比1/2格子
の分岐距離を形成するべくイレージャ(erasures)ととも
に距離成分をグループ化するための手段と、(iii)情報
ストリームを回復するべく分岐距離をデコードするため
の破損比n/kの比1/2くりこみデコーダとを含む。回復し
た情報ストリームは、連続の１ビット記号群識別子のス
トリームを与えるべく、破損比n/kでくりこんで再びエ
ンコードされる。各識別子は、受信記号を部分的に識別
する配座の記号群の最適な見積もりを表現する。手段は
連続する１ビットの記号群識別子および第１レシーバパ
ス内のデジタルデータを同期させるために与えられる。
連続する１ビットの記号群識別子の同期したストリーム
に応答する手段は、連続する(N-1)未コードビットの部
分データを第１レシーバパスからスライスする。スライ
スされた(N-1)未コードビット部分は、所望のデータス
トリームを再構成するべく、第２レシーバパス内で回復
した情報ストリームとともに多重化される。
【００１８】方法は、毎秒FSQAM記号の記号比で、２N点
の２次元QAM配座に基づいた格子コードQAMを使ってデジ
タルデータを通信するために、及びノイズで乱された通
信チャネルからの送信QAM記号を受信するために与えら
れる。受信QAM記号のデジタル化されたＩ及びＱ成分
は、デジタルＩ及びＱ成分から距離成分を生成すること
によって、分岐距離へ変換される。イレージャは成分距
離内に挿入され、且つ比1/2の格子の分岐距離を形成す
るべく２つの群内へ成分距離とともにグループ化され
る。分岐距離は、破損比n/kの比1/2デコーダを使ってく
りこんでデコードされる。
【００１９】
【実施例】本発明は、格子コード(trellis coded)QAMを
使用してデジタルデータを通信するための方法を与え
る。記号はn/k(＞1/2）で破損した(punctured)比1/2の
くりこみエンコーダによりコード化される。格子コード
QAMが２N個の点の２次元QAM配座に基づいているところ
で、(N-2)の未コードビット及びn/kのコードビットの平
均が各QAM記号により送信される。例えば、32-QAM実施
例に対して、３つの未コードビット及び２つのn/kコー
ドビットの平均が各記号により送信される。64-QAM実施
例に対して、４つの未コードビット及び２つのn/kコー
ドビットの平均が各記号により送信される。２つのn/k
ビットはくりこみエンコードされ、Ｉ及びＱ成分上で２
レベル記号群として変調される。未コードビットは記号
群の特定の配座点を選択する。コード記号は、送信され
レシーバで受信される。レシーバで、受信された記号は
ソフト決定(soft-decisions)で量子化され、そこから分
岐距離(branch metrics)が２レベルＩ及びＱ決定に対し
て生成される。
【００２０】QAM配座は領域内の記号間距離の最小値が
２Δ0であるように、Ｉ方位への２つの群とＱ方位への
２つの群とに分割される。破損くりこみエンコーダの出
力ビットは直列化され、その後対を構成し、送信記号の
Ｉ及びＱ群を選択するために使用される。未コードビッ
トは各群の特定Ｉ又はＱレベルを選択することによっ
て、各QAM記号内に送信される。
【００２１】QAM配座毎に４つの記号群がある。これら
は２つの１ビットＩ及びＱ記号群の組み合わせにより定
義され、QAM配座内で４つの記号群の内の１つを選択す
るための２ビットのバイナリ数を与える。Ｉ及びＱ記号
群に対する２n/kコード情報ビットのエンコードは、い
くつかの記号の平均工程である。従来の先入れ先出し(F
IFO)バッファ法が、平均を達成するためにエンコーダの
物理的実行において使用される。
【００２２】エンコーダが図１に示されている。データ
ソース10からのオリジナル直列情報ビットストリーム
が、毎秒((N-2)+2n/k)FSビットのデータ比でデマルチプ
レクサ12へ入力される。FSはQAM記号の記号比である。
デマルチプレクサはデータを、毎秒(N-2)FSビット比の
第１未コード情報ビットストリーム、及び毎秒(2n/k)FS
ビット比の第２コードビットストリームへ分割する。第
１情報ビットストリームは、略示される第１エンコーダ
パス15上で実行される。第２情報ビットストリームは、
略示される第２エンコーダパス17上で実行される。
【００２３】第１情報ビットストリームは、ライン24を
通じて記号当たり(N-2)ビットを出力する直列並列コン
バータへ入力するためにFIFO14内にバッファされる。第
２情報ビットストリームは、差分エンコーダ16において
差分的にコード化され、その後破損くりこみエンコーダ
18を使ってコード化される。エンコーダ18は好適に、破
損比n/kの従来の比1/2くりこみエンコーダである。エン
コーダ18から出力されたコード化第２情報ストリーム
は、直列並列コンバータ22へ入力するためFIFO20内にバ
ッファされる。コンバータ22は、ライン26上で記号当た
り（すなわち、１つのＩ-Ｑ記号群)２つのエンコードビ
ットを与える。直列並列コンバータ22から出力された(N
-2)未コードビット及び２つのコードビットが、ROMから
成る２N個の記号マップ28をアドレスするのに使用され
る。記号マップ28は連続Nビットアドレスに基づいた連
続QAM記号A(n)を出力する。
【００２４】図１のエンコーダにより実行される格子コ
ード変調法は、QAM記号当たり２n/kコードビットの平均
を数個の記号間隔で送信する。平均関数はバッファ14、
20及びハードウエア内の対応するバッファ機構により実
行される。エンコーダ関数はベクトル表現される。特
に、デマルチプレクサ12から微分エンコーダ16へ入力さ
れるコードビットストリームは、時刻0で始まるシーケ
ンスを表わすベクトル（数１）として表示される。
【数１】 微分エンコーダはデータストリームを伝達関数（数２）
によりベクトル（数３）へエンコードする。
【数２】
【数３】 コードビットストリームの微分コード化は、簡易なくり
こみコード及び配座分割の180°回転対称な未コードビ
ットマップとともに使用される。これによりTCM法は、
記号シーケンスの送信と受信中に180°回転しても影響
されなくなる。そのような格子コードは180°回転対称
であると言われる。
【００２５】微分コード化シーケンス（数３）は比n/k
の破損くりこみエンコーダへ入力され、出力ベクトル
（数４）をもたらす。
【数４】 ビットシーケンス（数４）は２つのビット/ボー(bits/b
aud)のインターバルの平均比でFIFOへ入力され、各ボー
のインターバルで対（C2n、C2n+1)で読み出される。こ
こで、(n)はボーのインターバルのインデックスであ
り、t=nTbのTbはボーの周期である。対の第１成分C2nは
0または1としてＩ群を選択する。対の第２成分C2n+1は0
または1としてＱ群を選択する。Ｉ、Ｑ群の選択は以下
の表１に示される。
【表１】 Ｉ及びＱ群選択の組み合わせは、32-QAM実施例に対する
図３(A)及び(B)に図示されている。64-QAM実施例に対す
る配座が、図３(b)に図示されたものと同じＩ、Ｑ記号
群のマップで図５に与えられる。図３(A)及び(B)を比較
してわかるように、Ｉ、Ｑ群選択は４つの異なる記号群
の１つを識別するための記号群識別子として機能する。
記号群は◇70、×72、□74、及び○76として図示されて
いる。組み合わせは、配座パターンの４つの分割群の一
つを選択する。図３(A)の32-QAM実施例において、配座
は４象限60、62、64及び66に分割される。配座の各列Ｉ
＝１群またはＩ＝０に対応する。図３(A)に示すよう
に、Ｉ＝１群は円又は四角を識別する。Ｉ＝０群はクロ
スまたはひし形を識別する。同様に、配座パターンの行
はＱ＝０またはＱ＝１群に対応する。Ｑ＝０群はひし形
または四角を表す。Ｑ＝１群はクロスまたは円を表す。
このことは、図３(B)で説明された表示に一致する。
【００２６】図５の64-QAM配座は、図３と類似する。配
座は４つの象限120、122、124及び126に分割される。配
座の列はＩ＝０又はＩ＝１群に対応し、行はＱ＝１また
はＱ＝０群に対応する。図３(A)の32-QAM配座及び図５
の64-QAM配座の両方において、未コードビットは各記号
の下で指示される。図から明らかなように、32-QAM実施
例内の各記号は３つの未コードビットを運び、64-QAM実
施例内の各記号は４つの未コードビットを運ぶ。
【００２７】QAM配座の同相成分でのＩ＝０又はＩ＝１
群の送信、またはQAM配座の直角成分でのＱ＝０又はＱ
＝１群の送信により、２つのレベルの対の信号を独立に
各QAMボー間隔で送信することができる。いずれかの軸
線上の１と０レベルのユークリッド距離はΔ0である。
２レベル送信チャネルは、くりこみエンコードシーケン
ス（数4）を送信するために使用される。
【００２８】(N-2)個の未コードビット｛ｕ(N-2)n 、ｕ
(N-2)n+1、 .....ｕ(N-2)n+(N-3)｝ は、記号nでFIFOから読み込まれ、選択されたＩ−Ｑ分
割群内の特定の配座点を選択するのに使用される。記号
nで読み出された(N-2)個の未コードビットは、Un=｛ｕ
(N-2)n、ｕ(N-2)n+1、 .....ｕ(N-2)n+(N-3)｝と表示さ
れる。n番目の送信記号のマッピングは、時刻n,A(n)=ma
p[C2n,C2n+1,Un]でFIFO14、20から読み出されたコード
及び未コードビットの関数である。マッピングは、32-Q
AMに対し図３(A),(B)に、64-QAMに対し図５に図示され
ている。未コードビットは少なくとも２Δ0の間隔で配
置され、Δ0は最小の配座間隔である。これが未コード
配座に対し６dBの利得を、２N-1サイズの未コード配座
に対し３dBの利得を与える。たとえば、２つの四角74が
それぞれ隣接することはあり得ず、常に少なくとも１つ
の他の記号により離隔される。その他の記号70、72、76
についても同様である。
【００２９】図２は本発明によるTCMデコーダを図示し
たものである。受信記号シーケンスB(n)はB(n)=A(n)+N
(n)のような付加的ホワイト・ガウシアン・ノイズとと
もに送信されたシーケンスA(n)を表す。端子29で受信さ
れた記号は、対（Ｉn,Ｑn）のシーケンスを与えるべ
く、各成分（Ｉ，Ｑ）内でm-ビットの均一な解像度で記
号を量子化するアナログ・デジタル・コンバータ(A/D)
に入力される。データは第１レシーバパス31および第２
レシーバパス33に送られる。パス31はエンコーダでの未
コードデータパスに対応し、パス33はエンコーダでのコ
ードパスに対応する。n/kくりこみコードを使用して送
信されたコードビットシーケンスは、第１レシーバパス
31に運ばれる未コードビットがスライスされる前にデコ
ードされる。ここで使用されるスライス（sliced)の語
は、Ｉ-Ｑ群の送信配座点が選択され知られた後の未コ
ードビットの回復を言う。
【００３０】第２レシーバパス33は、Ｉ-Ｑ群として送
信された２レベルデータを再直列化する直列・並列コン
バータ36を含む。エンコードシーケンスにより、対（Ｉ
n,Ｑn）は交代シーケンスＩn,Ｑn,Ｉn+1,Ｑn+1,・・・
内へ並列から直列に変換される。このシーケンスは乱さ
れたノイズであり、C2n,C2n+1,C2n+2,C2n+3・・・の変
調シーケンスの量子化版である。Ｉn,Ｑn量子化がま
ず、成分距離ROM38内の参照テーブル(look up table)を
使って成分距離内に変換される。成分距離は送信群の値
C2n,C2n+1の対数確度(log-likelihood)である。n-ビッ
ト量子化からp-ビット成分距離への変換は、32-QAM実施
例に対する図４(A)及び(B)の変換特徴、及び64-QAM実施
例に対する図6(A)及び(B)の変換特徴を表す最大サイズp
×2ｍビットのROMにより達成される。
【００３１】図４(A)及び(B)に示されるように、伝達関
数80（分岐距離１）及び100（分岐距離0）は、QAM配座
のＩ及びＱ振幅軸線に沿って周期的なピーク及び谷をも
つ特徴を有する。図４(A)において、山84、86、92及び
谷82、88、90の中心は軸線81に沿って記号群の振幅レベ
ルに存在する。同様に、図４(B)において、山102、10
8、110及び谷104、106、112の中心は軸線101に沿って記
号群の振幅レベルに存在する。軸線81及び101は、図３
(A)のＩ、Ｑ軸線61、63と同一の振幅レベルを特定する
点に注意すべきである。64-QAM実施例に対し、図６(A)
及び(B)に示された伝達関数130及び140は、32-QAM実施
例に対する伝達関数80及び100と同様な性質を有する。
しかし、64-QAM実施例に対する伝達関数は各々付加的な
ピーク及び谷を有し、図５に示されたＩ及びＱの各軸線
121、123上に付加的な振幅レベル（７，−７）を供給す
る。
【００３２】上記したように、成分距離は、受信記号が
Ｉ=1群又はＩ=0群から成る確率、および記号がＱ=1群又
はＱ=0群を表す確率を示すものである。例として、図３
(A)の受信記号点65を参照する。この記号はＩ振幅が2.5
及びＱ振幅が1.5で受信された。受信記号がどの送信記
号に対応するかを決定するのがデコーダの仕事である。
図４(A)及び(B)に移って、Ｉ振幅2.5に対し分岐距離１
（bm1）は、ピークの半分値を有することがわかる（す
べての分岐距離値は１つのピークに規格化される。）。
同様に、受信記号のＩ成分が振幅2.5を有するとき、分
岐距離０（bm0）はゼロである。分岐距離がゼロのと
き、受信記号がＩ＝０記号群識別子を表しそうである。
もし、bm1が0なら受信記号がＩ＝１記号群識別子を表し
得る。この例に置いて、受信記号がほぼＩ＝０群に存在
するようにbm0=0である。
【００３３】同様の工程をＱ成分に応用し、本例のＱは
振幅1.5を有する。従って、図４(A)を参照するとbm1=0
である。また図４(B)を参照するとbm0=0.5である。bm1=
0のため、受信記号は１つのＱ群を表し易い。よって、
受信記号65がゼロのＩ群及び１つのＱ群を表現し得る。
図３(B)を参照すると、0、1のＩ、Ｑに対し、記号はク
ロス72である。受信記号65はクロス記号群から得られ、
さらに最もありふれたクロス記号が図３(A)内の記号67
（未コードビット101）としてスライスされる。
【００３４】分岐距離成分bm0及びbm1は、挿入されたイ
レージャとともに再構成され、破損比n/kビテルビデコ
ーダ40によりデコードされる。そのようなデコーダは周
知であり、以下の論文に説明されている。(“High-Rate
Punctured Convolutional Codes for Soft-Decision V
iterbi Decoding,”IEEE Transactions on Communicati
ons, March, 1984, pp. 315-319)
【００３５】分岐距離成分特性は、0又は1の記号群が受
信記号量子化Xを与えられ送信された、条件付き確率の
スケールされた負の対数に基づいている。対数確率のス
ケーリングに加え、図４(A)、(B)及び図６(A)、(B)との
関連で上述された伝達特性は、bm0(X)とbm1(X)の間の距
離のみを表現するよう設計される。特に、量子化Xのす
べての値に対し、２つの距離の小さい方が０にセットさ
れるように、定数が対数の対から引かれる。これらの差
分距離は、その残存パスを計算する際固定ビット幅演算
を使用するビテルビデコーダ40の性能を向上させる。bm
0(X)とbm1(X)伝達特性は、図４(A)、(B)及び図６(A)、
(B)に図示されたように整数の過渡点及びビテルビデコ
ーダにより加工された最大分岐距離値にセットされたピ
ークにより、線形的に単純化される。
【００３６】破損コードのイレージャは、成分距離ROM3
8により直列成分距離へ挿入され、比1/2格子の分岐距離
を形成するべく２つごとにグループ化される。距離はビ
テルビデコーダにより加工され、差分コードビットスト
リーム（数3）の最大見積もりを出力する。遅延見積も
りは（数5）に示され、
【数５】 ここで、Dはビテルビデコーダのコード情報ビット内の
遅延である。ストリーム（数3）はコード情報ストリー
ムの見積もり（数７）を与えるべき伝達関数（数６）に
より差分的にデコードされる。
【数６】
【数７】 見積もりベクトルのエラーは（数8）及び（数9）で表さ
れる。zは標準z-変換遅延演算子である。
【数８】
【数９】
【００３７】受信記号からの未コードビットをスライス
するために、送信配座点がどのＩ-Ｑ群から選択された
かを知ることが有利である。もし群がわかれば、群内の
特定の記号をスライスするための信号対ノイズ比は、未
コードビットを識別すれば、未コード配座間隔より６dB
良い。この未コードスライス利得は未コード配座間隔が
Δ0であるのと比べ、４分割の内部記号間隔が2Δ0であ
るためである。例えば、図３(A)の未コードビット100は
群□、◇、○、×の内側に記号が一つもなく、それぞれ
が間隔Δ0を保ってすべて隣接している。
【００３８】記号のＩ-Ｑ群の良好な見積もりは、（数
５）を（数３）とする確度見積もりを再びエンコード化
することで得られる。そのような再エンコードは図２に
示された破損比n/kの再エンコーダ44により与えられ
る。受信記号シーケンスのＩ-Ｑ群の見積もりは（数
３）と同様であり、ES/N0範囲でのくりこみコードによ
り決定される。図示された実施例において、（数５）
は、再エンコーダ44により（数１０）内へ再エンコード
され、以下のＩ-Ｑ群見積もりを生成するべくエンコー
ダ同様FIFO46によりバッファされる。
【数１０】
【数１１】 ここで、インデックスオフセットのDk/2nはビテルビデ
コーダのボー間隔での遅延を表す。これが記号の整数値
であることを保証するよう、デコーダの遅延はコードビ
ット間隔により増加する。受信記号は、それらが便利に
なるようＩ-Ｑ群見積もり(C'2n,C'2n+1)とともにスライ
スされるように、遅延バッファ34内のDk/2n記号により
第１レシーバパス31においてパイプライン遅延される。
【００３９】未コードパス31内の（Ｉn,Ｑn）量子化の
記号毎に、完全に2mビット遅延させる代わりに、遅延ラ
インに必要なメモリを削減するために量子化器32内への
情報伝達を減少させることが有利である。遅延させ加工
するためのより簡易な数のセットは、i0n,i1n,q0n,q1n
レベルであり、それぞれ量子化Inへの最近I=0群振幅レ
ベル、量子化Inへの最近I=1群振幅、量子化Qnへの最近Q
=0群振幅、及び量子化Qnへの最近Q=1群振幅を表す。ひ
とたび、送信記号群が直列並列コンバータ48の出力で未
コードビットスライサ50への入力に対し見積もられる
と、これらの数は受信記号からの未コードビットをスラ
イスするために必要なすべての情報である。量子化器32
が第１レシーバパス31内に与えられたとき、遅延バッフ
ァ34からの出力ビット数は、十分な量子化を与えること
により４[(N-2)/2]ビットに制限される。これは、各i
0n, i1n, q0n, q1nに対し、未コードビットスライサ50
により要求されるメモリ量を４[(N-2)/2]ビット/記号に
制限する。
【００４０】i0n, i1n, q0n, q1nから、参照テーブルを
使って直列並列コンバータ48から出力されたＩ-Ｑ送信
群を有する未コードビットをスライスすることはわかり
やすい。図３(A)に示されるような32-QAM配座に対する
そのような参照テーブルの例が、以下の表に示されてい
る。
【表２】 上記参照テーブルは単純なROMである未コードビットス
ライサ50に保存される。
【００４１】エンコーダ（図１）においてデータソース
10により入力されたオリジナル情報データストリームを
再構成するために、未コードビットスライサ50からのス
ライスされた(N-2)未コードビット部分は、差分デコー
ダ42内で差分的にデコードされた後ビテルビデコーダ40
から出力されたデコードビットとともにマルチプレクサ
52内で積算される。
【００４２】一般に、２次元格子コード法は、デコーダ
でエラー補正の際使用される冗長(redundancy)を導入す
るため、記号配座サイズを倍にする。そのような配座の
倍化は、信号対ノイズ比に３dBのペナルティを科すが、
全体では６dBまでのコード化利得をもたらす。しばし
ば、ソフト決定の内部コード及び外部ブロックコードを
伴う連鎖状コード化装置と同様に、内部コードの漸近コ
ード化利得は重要ではない。しかし、外部コードのしき
い値でのコード化利得は重要である。また重要なのは、
スペクトル効果(spectral efficiency)またはコードの
スループット比である。
【００４３】図７は破損比n/kコードとともに実行され
た様々な64QAM格子コードに対する動作特性を図示した
ものである。図７の曲線はビットエラー比(BER)と記号
の信号対ノイズ比(Es/N0)の関係を、本発明の64-QAM破
損格子コード法実施例に対して示している。比n/k=1/2
コードを使って、TCM法はボー当たり5.0ビットを送信
し、未コード32-QAMに対しすばやく３dBのコード化利得
を獲得する。n/k=2/3の破損コードが使用されるとき、
スペクトル効果は記号当たり5.33ビットへ増加し、未コ
ードビット実行への漸近収束も特に64状態コードに対し
速くなる。スペクトル効果(SE)は記号当たりSE=2n/k+(N
-2)ビットの式により計算される。
【００４４】より高い比のn/kコードが使われると、ス
ペクトル効果が漸近収束より先に、減少コード化利得を
犠牲にして増加する。本発明の利点は、ビット当たり３
dBかかる未コードQAMと比較してわかる。例えば、16状
態n/k=1/2コードを使う場合、2.7dBコード化利得が10-6
のBERで32QAMに対し達成される。しかし、同じEs/N0で6
4状態比2/3コードの使用は、図７に示すように、64-QAM
に対しボー当たり5.33ビットのより高いスループットを
伴う同様のBERを与える。４と等しいかそれ以上のハミ
ング距離を有するすべての比n/kコードは、3dBの漸近コ
ード化利得を有する。
【００４５】本発明は、数QAMボー間隔に対し直接比n/k
コードのバイナリマッピングを要求する周知の多次元TC
M技術に対し改良をもたらす。比n/kコードの直接の（破
損していない）実行は、n≧2の完全並列の高速適用にお
いては実用的でない。この訳は、ビテルビデコーダのエ
ンドアップのACSアレイ内の残存パスに対して必要な結
線及び計算が非常に複雑であるためである。
【００４６】本発明は、また１次元配座に沿って与えら
れる2N可能振幅レベル（2N,AM)に基づいた格子コード振
幅変調へ応用できる。その場合、図１のエンコーダと図
２のデコーダは実質的に変わらない。エンコーダで唯一
異なるのは、記号マップ28が、ライン24を通じて(N-1)
未コードビットにより、及びライン26を通じて１コード
ビットによりアドレスされることである。送信記号A(n)
は、QAM実施例において説明されたようなＩ及びＱ成分
ではなく、Ｉ成分のみから成る。
【００４７】2NAM法のためのデコーダは、QAMの場合の
ような記号当たり2n/kデコード化情報の代わりに、記号
当たりn/kデコード化情報を与えるべく、第２レシーバ
パス33内の連続Ｉ成分を加工する。Ｉ記号群（１ビッ
ト）のみが直列並列コンバータ48から未コードビットス
ライサ50へ出力される。遅延バッファ34は、第１レシー
バパス31内の量子化されたＩ成分を、QAMの場合のよう
なDk/2n記号分ではなくDk/n記号分遅延させる。(N-1)の
未コードビットは各記号に対し、未コードビットスライ
サ50によりスライスされる。
【００４８】2NAM実施例におけるオリジナル情報データ
ストリームのデータ比は毎秒((N-1)+n/k)FSビットであ
る。未コードパスは(N-1)FSのデータ比で情報ストリー
ムを加工し、コードパスは毎秒(n/k)FSビットのデータ
比で情報ストリームを加工する。2NAM法内のコードビッ
トは、QAM実施例内の２つのコードビットにより４つの
記号群（◇、×、□、○）の一つの表示と比較されなが
ら、受信記号の並列情報に対し配座内で与えられた２つ
の記号群の一つを表示する。両者の方法において、記号
は完全に記号群および未コードビットにより識別され
る。
【００４９】本発明は、多次元格子コード変調法におけ
るデコード化ハードウエアを簡素化するために、比1/m
コードをn/kコードに破壊する技術を用いる装置及び方
法を与える。従来の多次元コードがより高いスペクトル
効果で送信するために高い次元(4-D, 8-D, 16-D,等)を
使用するところで、本発明は破損比とともに２次元配座
を使ってより高い比を与える。結果として、デコーダの
複雑さは激減する。レシーバで使用されるビテルビデコ
ーダは、様々な比n/kコードとともに使用するための破
損を可能にする直接分岐距離入力を有する標準的で、商
業的に有用なデコーダである。本発明の技術は、２次元
配座を４つの群に分割することによって、及び２次元送
信記号ごとに２つの独立なBPSKに似た信号を変調するた
めに群を使用することにより動作する。BPSKに似た信号
は、QAMの枠組内でくりこみコードを送信し、比バッフ
ァによりあらゆるくりこみコード比n/kが使用できる。
２次元QAM配座の2N点に対し、記号当たり(N-2)+2n/kビ
ットの平均スループット比が得られる。
【００５０】発明は特定の実施例について説明されてき
たが、特許請求の範囲に記載された発明の思想及び態様
から離れることなく、さまざまな応用及び修正が可能で
あることは当業者の知るところである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による格子コードQAMエンコーダのブロ
ック図である。
【図２】図１のエンコーダから送信されたQAM記号のた
めのデコーダのブロック図である。
【図３】(A)は本発明に使用される４つの記号群を示す3
2-QAMの２次元配座図である。(B)はＩ群及びＱ群識別子
により識別された記号群の凡例を示した図である。
【図４】(A)及び(B)は、本発明の32-QAM実施例による成
分距離を生成するために使用される伝達関数を図示した
ものである。
【図５】本発明に使用される４つの記号群を示した64-Q
AM２次元配座模様である。
【図６】(A)及び(B)は、64-QAM実施例内に成分距離を生
成するために使用される伝達関数を示す。
【図７】異なる比のコードについて、信号対ノイズ比
（Es/N0)に対するビットエラー比をプロットしたグラフ
である。
【符号の説明】
１０ データソース １２ デマルチプレクサ １４ ＦＩＦＯ １５ 第１エンコーダパス １６ 差分エンコーダ １７ 第２エンコーダパス １８ 破損くりこみエンコーダ ２２ 直列・並列コンバータ ２４ ライン ２８ 記号マップ

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 毎秒FSのQAM記号の記号比で、2N点の２
    次元QAM配座に基づいた格子コードQAMを使用してデジタ
    ルデータを通信するための装置であって、 n/kがバイナリくりこみコードの破損比であるところ
    の、毎秒((N-2)+2n/k)FSビットのデータ比で与えられる
    オリジナル情報データストリームを、毎秒(N-2)FSビッ
    トのデータ比を有する第１未コード情報ストリーム、及
    び毎秒(2n/k)Fsビットのデータ比を有する第２コード情
    報ストリームへ分離するための手段と、 前記第２情報ストリームを、前記破損比n/kバイナリく
    りこみコードを使ってエンコードする手段と、 QAM記号当たり２つのコードビットを与えるべく、コー
    ド化第２情報ストリームをバッファする手段と、 QAM記号当たり(N-2)の未コードビットを与えるべく、第
    １情報ストリームをバッファする手段と、 前記バッファ第１及び第２情報ストリームに応答し、そ
    れぞれのQAM記号が２つのバッファコードビット及び(N-
    2)のバッファ未コードビットから抽出された直行するＩ
    及びＱ成分から成り、前記２つのバッファコードビット
    は前記QAM記号の部分的な識別のために前記QAM配座内に
    与えられた４つの記号群の内の１つを表すところの連続
    QAM記号を与えるための手段と、 通信チャネルを通じて連続QAM記号を送信するための手
    段と、から成る装置。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の装置であって、前記連
    続QAM記号を与えるための手段が、前記バッファ第１情
    報ストリームからの(N-2)の未コードビット及び前記バ
    ッファ第２情報ストリームからの２つのコードビットか
    ら成る連続Nビットアドレスによりアドレスされる記号
    マップであり、前記記号マップが連続アドレスに応答し
    て前記記号を出力するところの記号マップから成る、と
    ころの装置。
  3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の装置により送
    信された記号をデコードするのに使用するためのデコー
    ダ装置であって、 チャネルにより導入されたノイズにより乱された前記通
    信チャネルからの前記送信QAM記号を受信するための手
    段と、 第１及び第２レシーバパス内で加工するために前記Ｉ及
    びＱ成分のデジタルデータ表現を与えるべく、受信記号
    をデジタル化するための手段と、 前記デジタルデータを遅延させるための手段を含む前記
    第１レシーバパスと、 デジタルＩ及びＱ成分を分岐距離へ変換するための手段
    と、前記第２情報ストリームを回復するべく前記破損比
    n/kで前記分岐距離をくりこんでデコードするための手
    段と、から成る前記第２レシーバパスと、 送信QAM記号を部分的に識別するのに使用される記号群
    の最適な見積もりを表す連続の２ビット記号群識別子の
    ストリームを与えるべく、前記回復第２情報ストリーム
    を前記破損比n/kでくりこんで再エンコードするための
    手段と、 連続の２ビット記号群識別子のストリームを、第１レシ
    ーバパス内の遅延デジタルデータと同期させるようバッ
    ファするための手段と、 連続の２ビット記号群識別子のストリームに応答し、第
    １レシーバパスからの遅延データの連続の(N-2)未コー
    ドビット部分をスライスする手段と、 前記オリジナル情報データストリームを再構成するため
    に、スライスされた(N-2)未コードビット部分を前記第
    ２レシーバパス内で回復された第２情報ストリームとと
    もに多重化するための手段と、から成る装置。
  4. 【請求項４】 請求項３に記載の装置であって、前記分
    岐距離は、受信QAM記号のＩ成分が前記QAM配座からの送
    信されたＩ＝０またはＩ＝１の記号群を表示する確率、
    及び受信QAM記号のＱ成分が前記QAM配座からの送信され
    たＱ＝０またはＱ＝１の記号群を表示する確率を表す成
    分から成り、Ｉ及びＱの記号群の組み合わせが前記QAM
    配座内に与えられた前記４つの記号群の１つを表示す
    る、ところの装置。
  5. 【請求項５】 請求項３又は４に記載の装置であって、
    前記デジタルＩ及びＱ成分を分岐距離に変換するための
    前記手段が、 前記デジタルＩ及びＱ成分から成分距離を生成するため
    の手段と、 イレージャを成分距離内に挿入するための手段と、 比1/2格子の分岐距離を形成するべく、成分距離をイレ
    ージャとともに２つの群にグループ分けするための手段
    と、から成り、 前記分岐距離をくりこんでデコードするための前記手段
    が、破損比n/kの比1/2デコーダから成ることを特徴とす
    る、ところの装置。
  6. 【請求項６】 請求項５に記載の装置であって、成分距
    離を生成するための前記手段が、前記QAM配座のＩ及び
    Ｑ振幅軸に沿った周期的なピークと谷の特徴を有する伝
    達関数を組み込み、前記ピーク及び前記谷の中心が前記
    軸に沿った記号群振幅レベルに存在する、ところの装
    置。
  7. 【請求項７】 前記第２情報ストリームが差分的にエン
    コーダされ、前記記号マップは前記アドレス内に含まれ
    た未コードビットに関し180°回転対称である４方位の
    ２次元QAM区分から成るところの請求項３から６のひと
    つに記載の装置であって、さらに前記第２レシーバパス
    内に与えられ、前記多重化手段へ入力するために前記回
    復第２情報ストリームを差分的にデコードするための手
    段と、から成る装置。
  8. 【請求項８】 請求項３から７のひとつに記載の装置で
    あって、前記第１レシーバパス遅延手段が、Ｄは前記第
    ２レシーバパス内で実質的に遅延固有値であるところの
    D/(2n/k)記号分、前記デジタルデータを遅延させる、と
    ころの装置。
  9. 【請求項９】 請求項３から８のひとつに記載の装置で
    あって、受信記号をデジタル化するための前記手段が量
    子化デジタルデータを与え、第１レシーバパスが前記デ
    ジタルデータをさらに量子化するための手段を含む、と
    ころの装置。
  10. 【請求項１０】 2N点の２次元QAM配座に基づいた格子
    コードQAMを使って通信されたデジタルデータのための
    レシーバであって、 前記記号の直行するＩ及びＱ成分のデジタルデータ表現
    を与えるべく、受信QAM記号をデジタル化するための手
    段と、 前記デジタルデータを移送するための第１レシーバパス
    と、 前記デジタルデータを移送するための第２レシーバパス
    であって、 前記デジタルデータにより表された独立のＩ及びＱ成分
    から成分距離を生成するための手段と、 比1/2格子の分岐距離を構成するべく、成分距離をイレ
    ージャとともに２つの群にグループ分けするための手段
    と、 前記構成された分岐距離を情報ストリームを回復するべ
    くデコードするための比1/2くりこみデコーダと、から
    成る第２レシーバパスと、 各識別子が受信記号QAM記号を分割して識別する前記QAM
    配座の記号群の最適な見積もりを表すような、連続の２
    ビット記号群識別子のストリームを与えるべく、前記破
    損比n/kで前記回復情報ストリームをくりこんで再エン
    コードするための手段と、 連続２ビット記号群識別子のデータストリーム及び第１
    レシーバパス内のデジタルデータを同期させるための手
    段と、 連続２ビット記号群識別子の同期したストリームに応答
    し、第１レシーバパスからデータの連続(N-2)未コード
    ビット部分をスライスするための手段と、 スライスされた(N-2)未コードビット部分を、所望のデ
    ータストリームを再構成するべく前記第２レシーバパス
    内で回復した情報ストリームとともに多重化する手段
    と、から成るレシーバ。
  11. 【請求項１１】 請求項１０に記載のレシーバであっ
    て、前記成分距離は、受信QAM記号のＩ成分が前記QAM配
    座からの送信されたＩ=0またはＩ=1の記号群を表示する
    確率、及び受信QAM記号のＱ成分が前記QAM配座からの送
    信されたＱ=0またはＱ=1の記号群を表示する確率を表
    し、Ｉ及びＱの記号群の組み合わせが前記QAM配座内に
    与えられた前記４つの記号群の１つを表示する、ところ
    のレシーバ。
  12. 【請求項１２】 請求項１０又は１１に記載のレシーバ
    であって、成分距離を生成するための前記手段が、前記
    QAM配座のＩ及びＱ振幅軸に沿った周期的なピークと谷
    の特徴を有する伝達関数を組み込み、前記ピーク及び前
    記谷の中心が前記軸に沿った記号群振幅レベルに存在す
    る、ところのレシーバ。
  13. 【請求項１３】 請求項１０から１２のひとつに記載の
    レシーバであって、前記第１レシーバパスが、Ｄは前記
    第２レシーバパス内で実質的に遅延固有値であるところ
    のD/(2n/k)記号分前記デジタルデータを遅延させる手段
    を含む、ところのレシーバ。
  14. 【請求項１４】 請求項１０から１３のひとつに記載の
    レシーバであって、受信記号をデジタル化するための前
    記手段が量子化デジタルデータを与え、第１レシーバパ
    スが前記デジタルデータをさらに量子化するための手段
    を含む、ところのレシーバ。
  15. 【請求項１５】 １次元QAM配座に沿って与えられた2N
    点の可能振幅レベル(2N AM)に基づいた格子コード振幅
    変調を使用してデジタルデータを通信するための装置で
    あり、前記振幅レベルは毎秒FS記号の比で送信される記
    号により表されるところの装置であって、 n/kがバイナリくりこみコードの破損比であるところ
    の、毎秒((N-1)+n/k)FSビットのデータ比で与えられる
    オリジナル情報データストリームを、毎秒(N-1)FSビッ
    トのデータ比を有する第１未コード情報ストリーム、及
    び毎秒(n/k)FSビットのデータ比を有する第２コード情
    報ストリームへ分離するための手段と、 前記第２情報ストリームを、前記破損比n/kバイナリく
    りこみコードを使ってエンコードする手段と、 記号当たり(N-1)の未コードビット及び1つのコードビッ
    トを与えるべく、第１及び第２情報ストリームをバッフ
    ァする手段と、 前記バッファ第１及び第２情報ストリームに応答し、１
    つのコードビット及び(N-1)の未コードビットから抽出
    され、前記1つのコードビットは前記記号の部分的識別
    のために前記配座内に与えられた2つの記号群の内の１
    つを表すところの連続記号を与えるための手段と、 通信チャネルを通じて連続記号を送信するための手段
    と、から成る装置。
  16. 【請求項１６】 2N点の１次元配座に基づいた格子コー
    ド振幅変調を使って通信されたデジタルデータのための
    レシーバであって、 デジタルデータを与えるべく、受信記号をデジタル化す
    るための手段と、 前記デジタルデータを移送するための第１レシーバパス
    と、 前記デジタルデータを移送するための第２レシーバパス
    であって、 前記デジタルデータから成分距離を生成するための手段
    と、 比1/2格子の分岐距離を構成するべく、成分距離をイレ
    ージャとともに２つの群にグループ分けするための手段
    と、 情報ストリームを回復するべく、前記構成された分岐距
    離をデコードするための比1/2くりこみデコーダと、か
    ら成る第２レシーバパスと、 各識別子が受信記号QAM記号を部分的に識別する前記配
    座の記号群の最適な見積もりを表すような、連続の１ビ
    ット記号群識別子のストリームを与えるべく、前記破損
    比n/kで前記回復情報ストリームをくりこんで再エンコ
    ードするための手段と、 連続１ビット記号群識別子のストリーム及び第１レシー
    バパス内のデジタルデータを同期させるための手段と、 連続１ビット記号群識別子の同期したストリームに応答
    し、第１レシーバパスからのデータの連続(N-1)未コー
    ドビット部分をスライスするための手段と、 スライスされた(N-1)未コードビット部分を、所望のデ
    ータストリームを再構成するべく前記第２レシーバパス
    内で回復された情報ストリームとともに多重化する手段
    と、から成るレシーバ。
  17. 【請求項１７】 毎秒FSのQAM記号の記号比で、2N点の
    ２次元QAM配座に基づいた格子コードQAMを使用してデジ
    タルデータを通信するための方法であって、 n/kがバイナリくりこみコードの破損比であるところ
    の、毎秒((N-2)+2n/k)FSビットのデータ比で受信したオ
    リジナル情報データストリームを、毎秒(N-2)FSビット
    のデータ比を有する第１未コード情報ストリーム、及び
    毎秒(2n/k)FSビットのデータ比を有する第２コード情報
    ストリームへ分離する段階と、 前記第２情報ストリームを、前記破損比n/kバイナリく
    りこみコードを使ってエンコードする段階と、 QAM記号当たり２つのコードビットを与えるべく、コー
    ド化第２情報ストリームをバッファする段階と、 QAM記号当たり(N-2)の未コードビットを与えるべく、第
    １情報ストリームをバッファする段階と、 前記バッファ第１及び第２情報ストリームからの連続QA
    M記号を与える段階であって、それぞれのQAM記号が２つ
    のバッファコードビット及び(N-2)のバッファ未コード
    ビットから抽出された直行するＩ及びＱ成分から成り、
    前記２つのバッファコードビットは前記QAM記号の部分
    的な識別のために前記QAM配座内に与えられた４つの記
    号群の内の１つを表すところの段階と、 通信チャネルを通じて連続QAM記号を送信する段階と、
    から成る方法。
  18. 【請求項１８】 請求項１７に記載の方法であって、さ
    らにチャネルにより導入されたノイズにより乱された前
    記通信チャネルからの前記送信QAM記号を受信する段階
    と、 第１及び第２レシーバパス内で加工するために前記Ｉ及
    びＱ成分のデジタルデータ表現を与えるべく、受信記号
    をデジタル化する段階と、 前記第１レシーバパス内の前記デジタルデータを遅延さ
    せる段階と、 前記第２レシーバパス内のＩ及びＱ成分をくりこみデコ
    ードのために分岐距離へ変換する段階と、 前記第２情報ストリームを回復するべく、前記破損比n/
    kで前記分岐距離をくりこんでデコードする段階と、 送信QAM記号を部分的に識別するのに使用される記号群
    の最適な見積もりを表す連続の２ビット記号群識別子の
    ストリームを与えるべく、前記回復第２情報ストリーム
    を前記破損比n/kでくりこんで再エンコードする段階
    と、 連続の２ビット記号群識別子のストリームを、第１レシ
    ーバパス内の遅延デジタルデータと同期させるようバッ
    ファする段階と、 連続の２ビット記号群識別子のストリームに応答し、第
    １レシーバパスからの連続の(N-2)未コードビット部分
    をスライスする段階と、 前記オリジナル情報データストリームを再構成するため
    に、スライスされた(N-2)未コードビット部分を回復さ
    れた第２情報ストリームとともに多重化する段階と、か
    ら成る方法。
  19. 【請求項１９】 請求項１８に記載の方法であって、前
    記デジタルＩ及びＱ成分を分岐距離に変換する前記段階
    が、 前記デジタルＩ及びＱ成分から成分距離を生成するため
    の段階と、 イレージャを成分距離内に挿入する段階と、 比1/2格子の分岐距離を形成するべく、成分距離をイレ
    ージャとともに２つの群にグループ分けする段階と、か
    ら成り、 前記構成された分岐距離をくりこんでデコードする前記
    段階が比1/2デコーダを使用する、ところの方法。
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