JPH09205500A - 同時音声／データ送信のための方法と装置 - Google Patents
同時音声／データ送信のための方法と装置Info
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- JPH09205500A JPH09205500A JP8315723A JP31572396A JPH09205500A JP H09205500 A JPH09205500 A JP H09205500A JP 8315723 A JP8315723 A JP 8315723A JP 31572396 A JP31572396 A JP 31572396A JP H09205500 A JPH09205500 A JP H09205500A
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/005—Control of transmission; Equalising
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
- H04M11/00—Telephonic communication systems specially adapted for combination with other electrical systems
- H04M11/06—Simultaneous speech and data transmission, e.g. telegraphic transmission over the same conductors
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L25/00—Baseband systems
- H04L25/38—Synchronous or start-stop systems, e.g. for Baudot code
- H04L25/40—Transmitting circuits; Receiving circuits
- H04L25/49—Transmitting circuits; Receiving circuits using code conversion at the transmitter; using predistortion; using insertion of idle bits for obtaining a desired frequency spectrum; using three or more amplitude levels ; Baseband coding techniques specific to data transmission systems
- H04L25/4906—Transmitting circuits; Receiving circuits using code conversion at the transmitter; using predistortion; using insertion of idle bits for obtaining a desired frequency spectrum; using three or more amplitude levels ; Baseband coding techniques specific to data transmission systems using binary codes
- H04L25/4908—Transmitting circuits; Receiving circuits using code conversion at the transmitter; using predistortion; using insertion of idle bits for obtaining a desired frequency spectrum; using three or more amplitude levels ; Baseband coding techniques specific to data transmission systems using binary codes using mBnB codes
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- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L27/00—Modulated-carrier systems
- H04L27/32—Carrier systems characterised by combinations of two or more of the types covered by groups H04L27/02, H04L27/10, H04L27/18 or H04L27/26
- H04L27/34—Amplitude- and phase-modulated carrier systems, e.g. quadrature-amplitude modulated carrier systems
- H04L27/345—Modifications of the signal space to allow the transmission of additional information
- H04L27/3461—Modifications of the signal space to allow the transmission of additional information in order to transmit a subchannel
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- Compression, Expansion, Code Conversion, And Decoders (AREA)
- Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、音声とデータを同時に送信するた
めの方法と装置に関し、より詳細には、送信の質を改善
し、モデムのタイミングとイコライゼーションの再確立
に伴う遅延を除去するための方法と装置に関する。 【解決手段】 受信器のタイミングとイコライゼーショ
ンは、データ信号が送信されない間、すなわち、「音声
のみ」モードでも、そうした期間にコード化音声信号と
組み合わされたデータ・トラッキング信号を生成し、そ
の結果組み合わされた信号を受信器に送信することによ
って維持される。
めの方法と装置に関し、より詳細には、送信の質を改善
し、モデムのタイミングとイコライゼーションの再確立
に伴う遅延を除去するための方法と装置に関する。 【解決手段】 受信器のタイミングとイコライゼーショ
ンは、データ信号が送信されない間、すなわち、「音声
のみ」モードでも、そうした期間にコード化音声信号と
組み合わされたデータ・トラッキング信号を生成し、そ
の結果組み合わされた信号を受信器に送信することによ
って維持される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、音声とデータを同
時に送信するための方法と装置に関し、より詳細には、
同時音声／データ通信の間の音声・データ両方の送信の
質を改善し、同時音声／データ送信において、普通デー
タが送信されない期間の後のモデムのタイミングとイコ
ライゼーションの再確立に伴う遅延を除去するための方
法と装置に関する。
時に送信するための方法と装置に関し、より詳細には、
同時音声／データ通信の間の音声・データ両方の送信の
質を改善し、同時音声／データ送信において、普通デー
タが送信されない期間の後のモデムのタイミングとイコ
ライゼーションの再確立に伴う遅延を除去するための方
法と装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来技術の同時音声／データ送信システ
ムは、例えばアナログ電話チャネルの様な単一の通信ラ
イン上を、音声信号とデータ信号の両方を同時に送信す
るよう動作する。そうした周知のシステムの１つは、音
声圧縮を使ってアナログ音声信号をコード化し、圧縮さ
れたアナログ音声信号をデジタル・ビット・ストリーム
に変換する。その後ビット・ストリームはデータ信号と
多重化され、標準的なモデムを使って通信ライン上を送
信される。
ムは、例えばアナログ電話チャネルの様な単一の通信ラ
イン上を、音声信号とデータ信号の両方を同時に送信す
るよう動作する。そうした周知のシステムの１つは、音
声圧縮を使ってアナログ音声信号をコード化し、圧縮さ
れたアナログ音声信号をデジタル・ビット・ストリーム
に変換する。その後ビット・ストリームはデータ信号と
多重化され、標準的なモデムを使って通信ライン上を送
信される。
【０００３】同時音声／データ送信のもう１つの方法は
フレームド直交オーディオ／データ変調（フレームドＱ
ＡＤＭ）と呼ばれる。この方法は、例えば１４．４ｋｂ
ｐｓ（１４，４００ビット／秒）のリンク上を６ｋｂｐ
ｓのデータ・レートでデジタル・データを伝送するが、
６ｋｂｐｓのうち、１，２００ｂｐｓは副次的情報に、
また残りの４，８００ｂｐｓはデータのユーザーに割り
当てられる。残りのチャネルの容量は送信される情報の
うちデータ部分に組み合わされた処理されたオーディオ
信号に割り当てられる。ある同時音声／データ送信の実
行例では、音声送信に休みがある時はいつでも、データ
・レートはすぐに１４．４ｋｂｐｓに上昇する。通常の
音声送信の大部分は沈黙なので、全体の平均データ・レ
ートは通常１０，０００ｂｐｓ台になる。音声信号の処
理によって、音声信号の復調を支援するための、信号コ
ード化の方法に関する情報を含む上記の副次的情報がデ
ジタルの形で生成する。この方法による音声信号の処理
は、チャネル・ノイズや損傷に対する抵抗性を大きく増
大する。
フレームド直交オーディオ／データ変調（フレームドＱ
ＡＤＭ）と呼ばれる。この方法は、例えば１４．４ｋｂ
ｐｓ（１４，４００ビット／秒）のリンク上を６ｋｂｐ
ｓのデータ・レートでデジタル・データを伝送するが、
６ｋｂｐｓのうち、１，２００ｂｐｓは副次的情報に、
また残りの４，８００ｂｐｓはデータのユーザーに割り
当てられる。残りのチャネルの容量は送信される情報の
うちデータ部分に組み合わされた処理されたオーディオ
信号に割り当てられる。ある同時音声／データ送信の実
行例では、音声送信に休みがある時はいつでも、データ
・レートはすぐに１４．４ｋｂｐｓに上昇する。通常の
音声送信の大部分は沈黙なので、全体の平均データ・レ
ートは通常１０，０００ｂｐｓ台になる。音声信号の処
理によって、音声信号の復調を支援するための、信号コ
ード化の方法に関する情報を含む上記の副次的情報がデ
ジタルの形で生成する。この方法による音声信号の処理
は、チャネル・ノイズや損傷に対する抵抗性を大きく増
大する。
【０００４】先行するＱＡＤＭ同時音声／データ送信法
では、データ信号は処理・コード化され、ガウス平面中
の個別の点の集合体として図式的に表されるものを形成
する。これは２つの点、４つの点、または一般に多数の
点の集合体であり、各個別の点はガウス平面中の点によ
って表される。音声信号処理によって「音声信号ベクト
ル」の角度または大きさを規定する音声信号の点が形成
される。時間につれて変化する音声・データ信号がある
期間以上蓄積され、図式的に示されると、もはや単一の
個別の点というものはなく、各個別のデータの点の周囲
に位置する音声信号の点の集合を示す点の連続（「雲」
と呼ばれる）となる。各音声信号の上記の音声信号ベク
トルは、雲の中の対応する点をその周辺に対応する点が
位置する個別のデータの点と繋ぐことによって形成され
る。従来技術の音声・データ信号の処理は以下特に図１
を参照してより詳細に説明される。
では、データ信号は処理・コード化され、ガウス平面中
の個別の点の集合体として図式的に表されるものを形成
する。これは２つの点、４つの点、または一般に多数の
点の集合体であり、各個別の点はガウス平面中の点によ
って表される。音声信号処理によって「音声信号ベクト
ル」の角度または大きさを規定する音声信号の点が形成
される。時間につれて変化する音声・データ信号がある
期間以上蓄積され、図式的に示されると、もはや単一の
個別の点というものはなく、各個別のデータの点の周囲
に位置する音声信号の点の集合を示す点の連続（「雲」
と呼ばれる）となる。各音声信号の上記の音声信号ベク
トルは、雲の中の対応する点をその周辺に対応する点が
位置する個別のデータの点と繋ぐことによって形成され
る。従来技術の音声・データ信号の処理は以下特に図１
を参照してより詳細に説明される。
【０００５】同時音声／データ・システムで使われる、
図１に示される例示される従来技術である、４カドラン
ト直交振幅変調データ・シンボル・コンステレーション
は、Ｇｏｒｄｏｎ Ｂｒｅｍｅｒ他による、１９９３年
６月１４日付けの、同時係属出願の米国特許出願書第０
８／０７６，５０５号に開示されている。この送信方式
では、データ信号がまず各信号の間隔τの間にコード化
されて、４つの領域「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」、「Ｄ」の
１つと関連する。領域「Ａ」は信号スペースの座標軸の
組み合わせ（−１，＋１）によって定義される信号の点
と関連する領域で、「同相」と「直行」成分を表す。従
来技術のデータのみの通信システムでは、送信器はこの
シンボルの集合体から選択された４つのシンボルのうち
の１つだけを送信するが、送信されうる４つの有効な信
号の点の座標がある。しかし、音声／データ・システム
では、アナログ信号（例えば、音声信号）が送信データ
・シンボルに追加されるので、選ばれた領域の中のどの
信号の点も送信されうる。各有効な領域は異なったデー
タ・シンボルにも関連する。例えば、各信号のインター
バルτで、音声信号は、音声信号の２つのサンプルを供
給するような方法で処理される。これらの２つのサンプ
ルは、コンステレーション信号スペースの中で、例えば
図１の音声信号ベクトルυのような、「音声信号ベクト
ル」を作るために使われる。従って、各信号のインター
バルについて、音声信号の２つのサンプルが信号の点の
集合体の原点の周辺の信号の点に配置される。この信号
の点の座標は、信号の点の集合体の原点からの音声信号
ベクトルυの大きさと角度を定義する。この音声信号ベ
クトルはその後、ベクトル加法として、各信号のインタ
ーバルτでのデータ信号を示すデータ・ベクトルｄに加
えられる。その結果生じるベクトルｒは、選択された領
域から送信されるために、原点から特定の信号の点Ｒに
延びる。
図１に示される例示される従来技術である、４カドラン
ト直交振幅変調データ・シンボル・コンステレーション
は、Ｇｏｒｄｏｎ Ｂｒｅｍｅｒ他による、１９９３年
６月１４日付けの、同時係属出願の米国特許出願書第０
８／０７６，５０５号に開示されている。この送信方式
では、データ信号がまず各信号の間隔τの間にコード化
されて、４つの領域「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」、「Ｄ」の
１つと関連する。領域「Ａ」は信号スペースの座標軸の
組み合わせ（−１，＋１）によって定義される信号の点
と関連する領域で、「同相」と「直行」成分を表す。従
来技術のデータのみの通信システムでは、送信器はこの
シンボルの集合体から選択された４つのシンボルのうち
の１つだけを送信するが、送信されうる４つの有効な信
号の点の座標がある。しかし、音声／データ・システム
では、アナログ信号（例えば、音声信号）が送信データ
・シンボルに追加されるので、選ばれた領域の中のどの
信号の点も送信されうる。各有効な領域は異なったデー
タ・シンボルにも関連する。例えば、各信号のインター
バルτで、音声信号は、音声信号の２つのサンプルを供
給するような方法で処理される。これらの２つのサンプ
ルは、コンステレーション信号スペースの中で、例えば
図１の音声信号ベクトルυのような、「音声信号ベクト
ル」を作るために使われる。従って、各信号のインター
バルについて、音声信号の２つのサンプルが信号の点の
集合体の原点の周辺の信号の点に配置される。この信号
の点の座標は、信号の点の集合体の原点からの音声信号
ベクトルυの大きさと角度を定義する。この音声信号ベ
クトルはその後、ベクトル加法として、各信号のインタ
ーバルτでのデータ信号を示すデータ・ベクトルｄに加
えられる。その結果生じるベクトルｒは、選択された領
域から送信されるために、原点から特定の信号の点Ｒに
延びる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】同時音声／データ送信
のこれらの従来技術の方法には、さまざまな問題があ
る。この技術の多くの適用例にとって、これらの技術の
能力以上の音声の質が必要とされるかまたは望まれる。
さらに、現在知られている方法を使うと、各信号のイン
ターバルまたは受信されるデータの信号毎にデータのコ
ード化に関する決定がなされる。各決定は、音声信号ベ
クトルが延びるカドラントに基づく。もし― 個別の信
号の間隔の各々について、 ― 音声信号の振幅が高く
て、送信される信号のベクトルの表示が元のカドラント
を超えて違うカドラントに入るようになると、コード化
されたデータ信号の値の決定の際誤差が発生する。従っ
て、従来技術のシステムでは、音声信号は複合化の際の
誤差の可能性を避けるために、振幅を制限して送信しな
ければならない。
のこれらの従来技術の方法には、さまざまな問題があ
る。この技術の多くの適用例にとって、これらの技術の
能力以上の音声の質が必要とされるかまたは望まれる。
さらに、現在知られている方法を使うと、各信号のイン
ターバルまたは受信されるデータの信号毎にデータのコ
ード化に関する決定がなされる。各決定は、音声信号ベ
クトルが延びるカドラントに基づく。もし― 個別の信
号の間隔の各々について、 ― 音声信号の振幅が高く
て、送信される信号のベクトルの表示が元のカドラント
を超えて違うカドラントに入るようになると、コード化
されたデータ信号の値の決定の際誤差が発生する。従っ
て、従来技術のシステムでは、音声信号は複合化の際の
誤差の可能性を避けるために、振幅を制限して送信しな
ければならない。
【０００７】従来技術の適用例ではまた、音声信号だけ
が送信されている状態から、音声／データまたはデータ
のみの送信に瞬間的に切り替えることができない。音声
信号だけが送信されている時、受信モデムの確実な動作
のためには、タイミングとイコライゼーションの設定は
必要ない。一方、こうした設定はデータの送受信のため
に必要である。タイミングとイコライゼーションの設定
はデジタル・データ信号の受信を通じて維持される。従
って、現在実現されている方法は、音声信号だけが通信
された期間の後で、再びデジタル・データ信号を送信し
ようとすると、― タイミングとイコライゼーションの
設定のロスによるモデムの再調整に関連する ― 遅延に
直面する。
が送信されている状態から、音声／データまたはデータ
のみの送信に瞬間的に切り替えることができない。音声
信号だけが送信されている時、受信モデムの確実な動作
のためには、タイミングとイコライゼーションの設定は
必要ない。一方、こうした設定はデータの送受信のため
に必要である。タイミングとイコライゼーションの設定
はデジタル・データ信号の受信を通じて維持される。従
って、現在実現されている方法は、音声信号だけが通信
された期間の後で、再びデジタル・データ信号を送信し
ようとすると、― タイミングとイコライゼーションの
設定のロスによるモデムの再調整に関連する ― 遅延に
直面する。
【０００８】従って、データ速度を犠牲にしても（ただ
し、望ましい適用例の動作に十分有効なデータ速度を維
持しつつ）、音質を改善することのできる同時音声／デ
ータ・システムを提供することが望ましい。また、音声
信号の振幅が増大することによるデータ検出への有害な
影響を除去するシステムを提供することも望ましい。さ
らに、音声のみの送信が可能で、それが、同時音声／デ
ータ送信またはデータのみの送信に切り替えた際に、モ
デムがデジタル・データ信号の送受信に対応するための
再調整または再適合による遅延を発生しないシステムを
提供することが望ましい。
し、望ましい適用例の動作に十分有効なデータ速度を維
持しつつ）、音質を改善することのできる同時音声／デ
ータ・システムを提供することが望ましい。また、音声
信号の振幅が増大することによるデータ検出への有害な
影響を除去するシステムを提供することも望ましい。さ
らに、音声のみの送信が可能で、それが、同時音声／デ
ータ送信またはデータのみの送信に切り替えた際に、モ
デムがデジタル・データ信号の送受信に対応するための
再調整または再適合による遅延を発生しないシステムを
提供することが望ましい。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明はデータ・レート
を犠牲にして、同時音声／データ送信の音声データ信
号、データ信号両方の質を改善することを提供する。す
なわち、本発明は、既知のチャネル・コード化技術を利
用して音声信号の振幅が増大することのデータ検出への
有害な影響と闘う一方で、許容可能な誤差率と望ましい
適用例の動作のために必要なデータ速度を維持する。本
発明はまた、データ信号が送信されない期間、タイミン
グとモデムのイコライゼーションの設定を保持する。
を犠牲にして、同時音声／データ送信の音声データ信
号、データ信号両方の質を改善することを提供する。す
なわち、本発明は、既知のチャネル・コード化技術を利
用して音声信号の振幅が増大することのデータ検出への
有害な影響と闘う一方で、許容可能な誤差率と望ましい
適用例の動作のために必要なデータ速度を維持する。本
発明はまた、データ信号が送信されない期間、タイミン
グとモデムのイコライゼーションの設定を保持する。
【００１０】音声信号の送信に適応するために、すなわ
ち高い振幅の音声信号を送信し、その質を改善するため
に、データ信号は、許容可能、または利用可能なコード
化されたデータ・シーケンスの既定の数の１つに従って
送信器でコード化される。ある特定の送信で使われるコ
ード化スキームは、送信パスが確立される初期のハンド
シェーキングの間に、送受信モデムによって決定または
選択される。その後このシーケンスのコード化されたデ
ータは、コード化された音声信号と組み合わされて送信
される。送信された組み合わせ信号は受信器によって受
信され、送信データ信号シーケンスを決定するのに十分
なコード化データ・シーケンスの一部を表す既定の数の
信号の間隔の上にバッファ、すなわち復調・保存され
る。信号の間隔の既定の数は、設計によってあらかじめ
設定されるか、送信器によって使われるコード化スキー
ムに基づいて決められる。このバッファ期間の後、保存
されたシーケンスは、ハンドシェークの間にコード化ス
キームに基づいて決定または選択されたさまざまな許容
可能な送信コード化データ信号シーケンスの各々と比較
される。尤度距離がこうした比較の各々について決定さ
れ、さまざまな許容可能なシーケンスが、各許容可能な
シーケンスが受信され保存されたシーケンスとどのくら
い一致しているかによって評価される。もっとも好まし
い尤度距離を持つ許容可能なシーケンスが送信データ信
号シーケンスだと決定される。可能性のあるシーケンス
に関するデータの決定はまた、比較に先立ってなされる
こともあり、その時は、データ送信の質を改善するため
の付加的な尺度として、決定されたシーケンスは、上記
で説明したように、さまざまな許容可能な送信コード化
データ信号シーケンスと比較される。データの決定は受
信の際に送信コード化データ信号の各々について行うこ
ともでき、その時決定されたコード化データ信号はさま
ざまな許容可能な送信コード化データ信号シーケンスと
比較される前に、バッファされて受信コード化データ信
号シーケンスを形成する。多数の信号をバッファして受
信コード化データ信号シーケンスをさまざまな許容可能
な送信コード化データ信号シーケンスと比較することに
よって、実際のコード化データ信号を決定する際の誤差
の可能性は、全くなくならないまでも、大きく低減され
る。これは、誤った決定を発生する可能性のある信号
が、受信シーケンスが既定の許容可能なシーケンスと比
較される時、取り除かれる、すなわち、受信シーケンス
全体が許容可能なシーケンスと比較され、受信シーケン
スに最も近いシーケンスが送信シーケンスだと決定され
るからである。
ち高い振幅の音声信号を送信し、その質を改善するため
に、データ信号は、許容可能、または利用可能なコード
化されたデータ・シーケンスの既定の数の１つに従って
送信器でコード化される。ある特定の送信で使われるコ
ード化スキームは、送信パスが確立される初期のハンド
シェーキングの間に、送受信モデムによって決定または
選択される。その後このシーケンスのコード化されたデ
ータは、コード化された音声信号と組み合わされて送信
される。送信された組み合わせ信号は受信器によって受
信され、送信データ信号シーケンスを決定するのに十分
なコード化データ・シーケンスの一部を表す既定の数の
信号の間隔の上にバッファ、すなわち復調・保存され
る。信号の間隔の既定の数は、設計によってあらかじめ
設定されるか、送信器によって使われるコード化スキー
ムに基づいて決められる。このバッファ期間の後、保存
されたシーケンスは、ハンドシェークの間にコード化ス
キームに基づいて決定または選択されたさまざまな許容
可能な送信コード化データ信号シーケンスの各々と比較
される。尤度距離がこうした比較の各々について決定さ
れ、さまざまな許容可能なシーケンスが、各許容可能な
シーケンスが受信され保存されたシーケンスとどのくら
い一致しているかによって評価される。もっとも好まし
い尤度距離を持つ許容可能なシーケンスが送信データ信
号シーケンスだと決定される。可能性のあるシーケンス
に関するデータの決定はまた、比較に先立ってなされる
こともあり、その時は、データ送信の質を改善するため
の付加的な尺度として、決定されたシーケンスは、上記
で説明したように、さまざまな許容可能な送信コード化
データ信号シーケンスと比較される。データの決定は受
信の際に送信コード化データ信号の各々について行うこ
ともでき、その時決定されたコード化データ信号はさま
ざまな許容可能な送信コード化データ信号シーケンスと
比較される前に、バッファされて受信コード化データ信
号シーケンスを形成する。多数の信号をバッファして受
信コード化データ信号シーケンスをさまざまな許容可能
な送信コード化データ信号シーケンスと比較することに
よって、実際のコード化データ信号を決定する際の誤差
の可能性は、全くなくならないまでも、大きく低減され
る。これは、誤った決定を発生する可能性のある信号
が、受信シーケンスが既定の許容可能なシーケンスと比
較される時、取り除かれる、すなわち、受信シーケンス
全体が許容可能なシーケンスと比較され、受信シーケン
スに最も近いシーケンスが送信シーケンスだと決定され
るからである。
【００１１】データを送る必要のない期間中、本発明は
また、使用できないデータ速度のトラッキング信号を機
能的に生成し、それを送信のための音声信号と組み合わ
せる。トラッキング信号は、こうした各々の「音声の
み」モードの間に、すなわちユーザー・データが送信さ
れない時に生成し、モデムのタイミングとイコライゼー
ション両方の設定を維持し、それによってモデムの同期
を維持するために使われる。従って、音声のみの期間、
またはモデムが、ユーザーのデータが実際に連続して送
信されているかのように動作し続ける期間の後で、ユー
ザーのデータをもう一度送信したいと望む時、モデムを
再調整するための遅延はなくなる。本発明の他の目的と
特徴は、添付の図面とともに考察される以下の詳細な説
明から明らかになる。しかし、図面は例示の目的のため
にのみ描かれているのであって、本発明の範囲を制限す
るためのものではなく、そのためには添付の特許の請求
の範囲があることを理解されたい。
また、使用できないデータ速度のトラッキング信号を機
能的に生成し、それを送信のための音声信号と組み合わ
せる。トラッキング信号は、こうした各々の「音声の
み」モードの間に、すなわちユーザー・データが送信さ
れない時に生成し、モデムのタイミングとイコライゼー
ション両方の設定を維持し、それによってモデムの同期
を維持するために使われる。従って、音声のみの期間、
またはモデムが、ユーザーのデータが実際に連続して送
信されているかのように動作し続ける期間の後で、ユー
ザーのデータをもう一度送信したいと望む時、モデムを
再調整するための遅延はなくなる。本発明の他の目的と
特徴は、添付の図面とともに考察される以下の詳細な説
明から明らかになる。しかし、図面は例示の目的のため
にのみ描かれているのであって、本発明の範囲を制限す
るためのものではなく、そのためには添付の特許の請求
の範囲があることを理解されたい。
【００１２】
【発明の実施の形態】本出願に従って使用されるための
送信システムまたは送信器１０の単純化されているが好
適な実施例が図７に示される。送信器１０に入力される
音声信号Ｖは、音声信号プロセッサ１２で処理されて、
モデム信号レートでサンプリングされた２方向信号（図
４）になる。図４は、本発明による、コード化データ信
号とともに送信するための単一のコード化音声信号のグ
ラフ表示である。この音声信号は処理されて、離散時
間、連続振幅、図４に２方向ベクトルとして示される２
方向信号を生成する。処理された音声信号の範囲は、音
声信号が送信のために増幅される限度を定める点線の四
角形として示される。音声信号がこの範囲を超えて増幅
され、送信のためにデータ信号と組み合わされる場合、
受信器でデータ信号を復号化するための従来技術の方法
を使うと、データ信号の誤差が発生しやすくなる。２方
向音声信号は音声信号ベクトルの大きさと角度を規定す
る。音声信号は、例えば、従来技術の音声信号処理技術
を使って変調されるが、これは本技術に熟練したものに
はよく知られているので、音声信号処理をこれ以上論じ
る必要はない。
送信システムまたは送信器１０の単純化されているが好
適な実施例が図７に示される。送信器１０に入力される
音声信号Ｖは、音声信号プロセッサ１２で処理されて、
モデム信号レートでサンプリングされた２方向信号（図
４）になる。図４は、本発明による、コード化データ信
号とともに送信するための単一のコード化音声信号のグ
ラフ表示である。この音声信号は処理されて、離散時
間、連続振幅、図４に２方向ベクトルとして示される２
方向信号を生成する。処理された音声信号の範囲は、音
声信号が送信のために増幅される限度を定める点線の四
角形として示される。音声信号がこの範囲を超えて増幅
され、送信のためにデータ信号と組み合わされる場合、
受信器でデータ信号を復号化するための従来技術の方法
を使うと、データ信号の誤差が発生しやすくなる。２方
向音声信号は音声信号ベクトルの大きさと角度を規定す
る。音声信号は、例えば、従来技術の音声信号処理技術
を使って変調されるが、これは本技術に熟練したものに
はよく知られているので、音声信号処理をこれ以上論じ
る必要はない。
【００１３】データ信号Ｄは送信器１０のデータ・プロ
セッサ１４に入力され、そこで従来の技術を使ってコー
ド化される。図２は、本発明に従って送信される複素平
面での例示されるコード化データ成分のグラフ表示であ
る。こうしたデータ成分は、各々が信号空間の実数軸上
に位置する２つの離散的な点Ｓ0、Ｓ1からなる信号の集
合体によって表される。二進法信号アルファベットを使
った２つのシンボル信号集合体の例示される信号の組み
合わせが図３（ａ）〜（ｈ）に示される。こうしたコー
ド化スキームでは、コードのシーケンスは、データが連
続的にコーダーに入る際に、それぞれ３ビットのデータ
・シーケンスに割り当てられる。従って、二進法信号ア
ルファベットで、ありうる全ての３ビットの組み合わせ
を定義するために必要な信号の組み合わせには、各イン
ターバル毎にＳ0またはＳ1のデータ信号を持つ８つの信
号のインターバルを各々が持つ、８つのコードのシーケ
ンスがある。入電するデータがコーダーに入り、それを
通過する際、各３ビットのシーケンスは、信号の組み合
わせの対応するコードのシーケンスとしてコード化され
る。例えば、「０００」という３ビットのシーケンス
は、コード化されて図３（ａ）に示すコードのシーケン
ス、すなわち８つの連続した信号のインターバルにＳ0
があることを示す。「００１」という３ビットのシーケ
ンスは、コード化されて図３（ｂ）に示す信号の組み合
わせ、すなわち８つの連続した信号のインターバルにＳ
1があることを示す。「０１０」という３ビットのシー
ケンスは、コード化されて図３（ｃ）に示す信号の組み
合わせ、すなわち４つの連続した信号のインターバルに
Ｓ0があり、次の４つの連続した信号のインターバルに
Ｓ1があることを示す、等々。
セッサ１４に入力され、そこで従来の技術を使ってコー
ド化される。図２は、本発明に従って送信される複素平
面での例示されるコード化データ成分のグラフ表示であ
る。こうしたデータ成分は、各々が信号空間の実数軸上
に位置する２つの離散的な点Ｓ0、Ｓ1からなる信号の集
合体によって表される。二進法信号アルファベットを使
った２つのシンボル信号集合体の例示される信号の組み
合わせが図３（ａ）〜（ｈ）に示される。こうしたコー
ド化スキームでは、コードのシーケンスは、データが連
続的にコーダーに入る際に、それぞれ３ビットのデータ
・シーケンスに割り当てられる。従って、二進法信号ア
ルファベットで、ありうる全ての３ビットの組み合わせ
を定義するために必要な信号の組み合わせには、各イン
ターバル毎にＳ0またはＳ1のデータ信号を持つ８つの信
号のインターバルを各々が持つ、８つのコードのシーケ
ンスがある。入電するデータがコーダーに入り、それを
通過する際、各３ビットのシーケンスは、信号の組み合
わせの対応するコードのシーケンスとしてコード化され
る。例えば、「０００」という３ビットのシーケンス
は、コード化されて図３（ａ）に示すコードのシーケン
ス、すなわち８つの連続した信号のインターバルにＳ0
があることを示す。「００１」という３ビットのシーケ
ンスは、コード化されて図３（ｂ）に示す信号の組み合
わせ、すなわち８つの連続した信号のインターバルにＳ
1があることを示す。「０１０」という３ビットのシー
ケンスは、コード化されて図３（ｃ）に示す信号の組み
合わせ、すなわち４つの連続した信号のインターバルに
Ｓ0があり、次の４つの連続した信号のインターバルに
Ｓ1があることを示す、等々。
【００１４】本発明はここで説明した特定のコードの組
み合わせまたはスキームに制限されるものではなく、む
しろ、一般的なデザイン選択の問題としてチャネル・コ
ード化にどんな適当なコードの組み合わせの使用にも適
用可能であることを理解されたい。データ・プロセッサ
１４は、多重信号上のデータをコード化し、それによっ
てコード化されたデータ信号シーケンスＣを発生する。
データ・プロセッサ１４には、ユーザー・データＤがデ
ータ・プロセッサ１４に入力されない時、トラッキング
・データ信号を生成するためのデータ発生器３４が取り
付けられる。データ発生器３４の動作は以下説明され
る。
み合わせまたはスキームに制限されるものではなく、む
しろ、一般的なデザイン選択の問題としてチャネル・コ
ード化にどんな適当なコードの組み合わせの使用にも適
用可能であることを理解されたい。データ・プロセッサ
１４は、多重信号上のデータをコード化し、それによっ
てコード化されたデータ信号シーケンスＣを発生する。
データ・プロセッサ１４には、ユーザー・データＤがデ
ータ・プロセッサ１４に入力されない時、トラッキング
・データ信号を生成するためのデータ発生器３４が取り
付けられる。データ発生器３４の動作は以下説明され
る。
【００１５】コード化されたデータ信号シーケンスの各
データ信号は、その後加算器１６で処理された音声信号
と組み合わされる。組み合わされた音声・データ信号Ｔ
は、送信の前に変調され、フィルタにかけられる。その
もっとも基本的な形態では、この集合体は音声信号を各
インターバルの各データ信号Ｓ0またはＳ1に加えること
によって作り出される。従って、各３ビットのシーケン
スにとって、各々が８つの信号のインターバルの１つに
あるＳ0、Ｓ1の一連の８つの信号のインターバルが、コ
ード化すなわち処理された音声信号に組み合わされる。
コード化された音声・データ信号の組み合わせは、図５
に示すように、離散的なデータ信号の位置Ｓ0から、音
声信号ベクトルの大きさと等しい角度と距離だけ対応す
るカドラントの中に延びた２方向ベクトルとして、グラ
フに示される。図６は、点Ｓ0について一定時間サンプ
リングされた音声・データ信号のシーケンスを示す。こ
れらのサンプルはデータ信号の点Ｓ0について音声信号
の「雲」を作り出す。図５に示すように、データ信号と
組み合わされた音声信号の２方向音声信号ベクトル表示
は、対応するデータ信号の点の周囲の音声信号の点を結
んでベクトルを作ることから生じる。見られるように、
音声信号の中には、Ｓ0によって占められるカドラント
の外、すなわち虚数軸の左側にあるものもある。音声信
号ベクトルの大きさと角度は、データ信号Ｓ0と組み合
わされると、それが元々あったカドラントから異なった
カドラントに入り込む。
データ信号は、その後加算器１６で処理された音声信号
と組み合わされる。組み合わされた音声・データ信号Ｔ
は、送信の前に変調され、フィルタにかけられる。その
もっとも基本的な形態では、この集合体は音声信号を各
インターバルの各データ信号Ｓ0またはＳ1に加えること
によって作り出される。従って、各３ビットのシーケン
スにとって、各々が８つの信号のインターバルの１つに
あるＳ0、Ｓ1の一連の８つの信号のインターバルが、コ
ード化すなわち処理された音声信号に組み合わされる。
コード化された音声・データ信号の組み合わせは、図５
に示すように、離散的なデータ信号の位置Ｓ0から、音
声信号ベクトルの大きさと等しい角度と距離だけ対応す
るカドラントの中に延びた２方向ベクトルとして、グラ
フに示される。図６は、点Ｓ0について一定時間サンプ
リングされた音声・データ信号のシーケンスを示す。こ
れらのサンプルはデータ信号の点Ｓ0について音声信号
の「雲」を作り出す。図５に示すように、データ信号と
組み合わされた音声信号の２方向音声信号ベクトル表示
は、対応するデータ信号の点の周囲の音声信号の点を結
んでベクトルを作ることから生じる。見られるように、
音声信号の中には、Ｓ0によって占められるカドラント
の外、すなわち虚数軸の左側にあるものもある。音声信
号ベクトルの大きさと角度は、データ信号Ｓ0と組み合
わされると、それが元々あったカドラントから異なった
カドラントに入り込む。
【００１６】データ信号の点Ｓ0、Ｓ1とそれに組み合わ
された音声信号は、その後コード化されたシーケンスに
従って、変調器、フィルタ、送信器１８によって、技術
上知られているように、従来の、または適当な送信法ま
たは技術に従って、受信モデムに送信される。従来技術
の方法では、各信号の点は受信モデムに受信される際に
復調されて、Ｓ0、Ｓ1のどちらが送られたか決定され、
それによってデータと音声信号の分離が行えるようにす
る。音声信号の振幅が高くて、音声信号のベクトルが他
のカドラント、すなわちその音声信号が組み合わされた
データ信号の点から見て虚数軸の反対側に入り込むと、
データ信号のコード化決定の際に誤差が発生する。例え
ば、図６の虚数軸の左側に現れる２つの音声信号は、従
来技術によると、実際にはＳ0データ信号に組み合わさ
れているのに、Ｓ1データ信号に組み合わされているも
のと判定される。従って、従来技術の装置では、音声信
号の振幅を制限し、音声信号ベクトルが他のカドラント
に入り込むのを防止し、下流のレシーバーでのデータ信
号の点のコード化を決定する際の誤差を避けなければな
らない。
された音声信号は、その後コード化されたシーケンスに
従って、変調器、フィルタ、送信器１８によって、技術
上知られているように、従来の、または適当な送信法ま
たは技術に従って、受信モデムに送信される。従来技術
の方法では、各信号の点は受信モデムに受信される際に
復調されて、Ｓ0、Ｓ1のどちらが送られたか決定され、
それによってデータと音声信号の分離が行えるようにす
る。音声信号の振幅が高くて、音声信号のベクトルが他
のカドラント、すなわちその音声信号が組み合わされた
データ信号の点から見て虚数軸の反対側に入り込むと、
データ信号のコード化決定の際に誤差が発生する。例え
ば、図６の虚数軸の左側に現れる２つの音声信号は、従
来技術によると、実際にはＳ0データ信号に組み合わさ
れているのに、Ｓ1データ信号に組み合わされているも
のと判定される。従って、従来技術の装置では、音声信
号の振幅を制限し、音声信号ベクトルが他のカドラント
に入り込むのを防止し、下流のレシーバーでのデータ信
号の点のコード化を決定する際の誤差を避けなければな
らない。
【００１７】本発明に従って構成され、図８に例示され
る受信モデム２０は、送信された同時音声／データ信号
を受信回路２２で受信し、受信された信号をバッファ２
４に送るが、そこでは既定の期間に受信した音声／デー
タ信号を復調し、収集または保存する。受信信号は、送
信された信号Ｔプラス通信チャネルで拾われた何らかの
ノイズＮであり、技術上知られるように、送信の前に送
信モデムで行われた変調方式に従って復調される。バッ
ファ２４が信号を保存する期間は、設計時にあらかじめ
設定されるか、または送信・受信モデムの間のハンドシ
ェーク・シーケンスの間に確立され、使用される特定の
コード化スキームに依存する。いずれにしても、既定の
期間が経過した後、バッファ２４の内容は、データ検出
器２６に向けられ、そこで受信コード化データ信号の信
号シーケンスは、 ― ハンドシェーク・プロセスの間に
確立され、データ検出器２６に保存されたように ― さ
まざまな有り得るコード化シーケンスの各々と比較さ
れ、各許容可能なシーケンスが送信シーケンスと一致す
る程度を示す尤度距離または信頼性の要素が計算または
展開される。そしてもっとも好ましい尤度距離を持ち、
受信シーケンスに最も近い許容可能なコード化データ・
シーケンスが識別され、送信データ信号シーケンスだと
決定される。
る受信モデム２０は、送信された同時音声／データ信号
を受信回路２２で受信し、受信された信号をバッファ２
４に送るが、そこでは既定の期間に受信した音声／デー
タ信号を復調し、収集または保存する。受信信号は、送
信された信号Ｔプラス通信チャネルで拾われた何らかの
ノイズＮであり、技術上知られるように、送信の前に送
信モデムで行われた変調方式に従って復調される。バッ
ファ２４が信号を保存する期間は、設計時にあらかじめ
設定されるか、または送信・受信モデムの間のハンドシ
ェーク・シーケンスの間に確立され、使用される特定の
コード化スキームに依存する。いずれにしても、既定の
期間が経過した後、バッファ２４の内容は、データ検出
器２６に向けられ、そこで受信コード化データ信号の信
号シーケンスは、 ― ハンドシェーク・プロセスの間に
確立され、データ検出器２６に保存されたように ― さ
まざまな有り得るコード化シーケンスの各々と比較さ
れ、各許容可能なシーケンスが送信シーケンスと一致す
る程度を示す尤度距離または信頼性の要素が計算または
展開される。そしてもっとも好ましい尤度距離を持ち、
受信シーケンスに最も近い許容可能なコード化データ・
シーケンスが識別され、送信データ信号シーケンスだと
決定される。
【００１８】送信シーケンスの決定は、受信コード化デ
ータ信号がバッファされた後、さまざまな許容可能なコ
ード化データ・シーケンスとの比較の前になされること
もある。その後この決定されたコード化データ信号シー
ケンスは送信シーケンスを識別するために、上記で論じ
た受信信号の場合と同じ方法で、データ検出器２６でさ
まざまな許容可能なコード化データ信号の各々と比較さ
れる。各コード化データ信号のコード化の種類を、信号
が受信モデムで受信された時に識別することも可能であ
る。その後識別されたコード化データ信号は保存され、
既定の期間受信信号をバッファした後で、保存された信
号のシーケンスが識別される。その後データ検出器２６
は識別された信号の保存されたシーケンスをさまざまな
既定の許容可能なコード化データ信号シーケンスと比較
し、上記で論じたのと同様の方法で実際の送信コード化
データ信号シーケンスを識別または決定する。識別され
たシーケンスと既定の許容可能なシーケンスとの比較に
よって、実際の送信コード化データ信号シーケンスの識
別が正しいという新たな尺度が与えられ、受信データ信
号の質を著しく改善する。多数の信号をバッファするこ
とによって、個別のコード化データ信号のコード化を識
別する際の誤差は、バッファされた信号シーケンスにと
って正しいコード化データ信号が、有限の数の許容可能
な送信コード化データ信号シーケンスとの比較を通じて
決定される際に、実質上除去される。送信されたものと
決定されたシーケンスは、最も好ましい尤度距離を持
ち、受信シーケンスにもっとも近いことを示す許容可能
なシーケンスである。
ータ信号がバッファされた後、さまざまな許容可能なコ
ード化データ・シーケンスとの比較の前になされること
もある。その後この決定されたコード化データ信号シー
ケンスは送信シーケンスを識別するために、上記で論じ
た受信信号の場合と同じ方法で、データ検出器２６でさ
まざまな許容可能なコード化データ信号の各々と比較さ
れる。各コード化データ信号のコード化の種類を、信号
が受信モデムで受信された時に識別することも可能であ
る。その後識別されたコード化データ信号は保存され、
既定の期間受信信号をバッファした後で、保存された信
号のシーケンスが識別される。その後データ検出器２６
は識別された信号の保存されたシーケンスをさまざまな
既定の許容可能なコード化データ信号シーケンスと比較
し、上記で論じたのと同様の方法で実際の送信コード化
データ信号シーケンスを識別または決定する。識別され
たシーケンスと既定の許容可能なシーケンスとの比較に
よって、実際の送信コード化データ信号シーケンスの識
別が正しいという新たな尺度が与えられ、受信データ信
号の質を著しく改善する。多数の信号をバッファするこ
とによって、個別のコード化データ信号のコード化を識
別する際の誤差は、バッファされた信号シーケンスにと
って正しいコード化データ信号が、有限の数の許容可能
な送信コード化データ信号シーケンスとの比較を通じて
決定される際に、実質上除去される。送信されたものと
決定されたシーケンスは、最も好ましい尤度距離を持
ち、受信シーケンスにもっとも近いことを示す許容可能
なシーケンスである。
【００１９】例えば、前に論じた２点システムと図３
（ａ）−（ｈ）を使うと、Ｓ0、Ｓ0、Ｓ1、Ｓ0、Ｓ1、
Ｓ1、Ｓ1、Ｓ1からなる制御シーケンスが受信される場
合、信号の組み合わせの中の許容可能なシーケンスの各
々に関する尤度距離が計算または展開され、この場合、
図３（ｃ）のシーケンスが、受信シーケンスに最も近
く、送信シーケンスと識別されることを示す尤度距離と
関連する。受信シーケンスを特定の許容可能なコード化
データ・シーケンスと比較する際に、個々の比較の各々
について尤度距離が展開される。第３の受信コード化デ
ータ信号を識別する時、従来技術の方法で発生し得る誤
差は、この比較と尤度距離の決定によって、取り除かれ
る。その結果、データ信号の質は、他の方法では音声信
号の振幅の増大によって発生する有害な作用、すなわち
不正確なデータの決定が除去されることによって著しく
改善され、受信され復号化される音声信号も、正確に識
別されたコード化データ信号から分離される際により正
確に復号化されるため注目に値する改善を示す。さら
に、受信コード化データ信号を識別・復号化する際の正
確さが増大することにより、送信音声信号の許容される
振幅の範囲は、音声信号ベクトルが他のカドラントに延
びても、送信された実際のコード化データ信号を正確に
識別または決定する能力に与える影響が大きく減ってい
るので、送信音声信号の許容される振幅の範囲は増大す
る。
（ａ）−（ｈ）を使うと、Ｓ0、Ｓ0、Ｓ1、Ｓ0、Ｓ1、
Ｓ1、Ｓ1、Ｓ1からなる制御シーケンスが受信される場
合、信号の組み合わせの中の許容可能なシーケンスの各
々に関する尤度距離が計算または展開され、この場合、
図３（ｃ）のシーケンスが、受信シーケンスに最も近
く、送信シーケンスと識別されることを示す尤度距離と
関連する。受信シーケンスを特定の許容可能なコード化
データ・シーケンスと比較する際に、個々の比較の各々
について尤度距離が展開される。第３の受信コード化デ
ータ信号を識別する時、従来技術の方法で発生し得る誤
差は、この比較と尤度距離の決定によって、取り除かれ
る。その結果、データ信号の質は、他の方法では音声信
号の振幅の増大によって発生する有害な作用、すなわち
不正確なデータの決定が除去されることによって著しく
改善され、受信され復号化される音声信号も、正確に識
別されたコード化データ信号から分離される際により正
確に復号化されるため注目に値する改善を示す。さら
に、受信コード化データ信号を識別・復号化する際の正
確さが増大することにより、送信音声信号の許容される
振幅の範囲は、音声信号ベクトルが他のカドラントに延
びても、送信された実際のコード化データ信号を正確に
識別または決定する能力に与える影響が大きく減ってい
るので、送信音声信号の許容される振幅の範囲は増大す
る。
【００２０】一度ある組み合わせのコード化データ信号
シーケンスが決定されると、個々のコード化音声・デー
タ信号が分離できる。検出器２６からの識別された信号
シーケンスと、バッファ２４からの音声／データ信号は
ともに相殺器２８に向けられ、受信音声／データ信号か
ら音声信号を抽出する。識別されたコード化データ信号
は相殺器２８で音声／データ信号から相殺されるので、
コード化音声信号の決定または復号化の際の誤差を避け
るためには、相殺の前に正確なコード化データ信号シー
ケンスを得る必要がある。従って、送信コード化データ
・シーケンスが識別され決定される前に、既定の数のサ
ンプルに関する音声／データ信号の積分が行われる。
シーケンスが決定されると、個々のコード化音声・デー
タ信号が分離できる。検出器２６からの識別された信号
シーケンスと、バッファ２４からの音声／データ信号は
ともに相殺器２８に向けられ、受信音声／データ信号か
ら音声信号を抽出する。識別されたコード化データ信号
は相殺器２８で音声／データ信号から相殺されるので、
コード化音声信号の決定または復号化の際の誤差を避け
るためには、相殺の前に正確なコード化データ信号シー
ケンスを得る必要がある。従って、送信コード化データ
・シーケンスが識別され決定される前に、既定の数のサ
ンプルに関する音声／データ信号の積分が行われる。
【００２１】一度コード化音声信号が分離されると、そ
れは普通なされるように、音声信号復号器３０で処理さ
れる。コード化データ信号は、データ復号器３２で、識
別されたコード化データ信号シーケンスに従って復号さ
れる。この方法で、送信データ信号は、本発明に従っ
て、コード化音声・コード化データ信号を分離した後、
またはそれに伴って、従来の復号化技術を使って検索さ
れる。
れは普通なされるように、音声信号復号器３０で処理さ
れる。コード化データ信号は、データ復号器３２で、識
別されたコード化データ信号シーケンスに従って復号さ
れる。この方法で、送信データ信号は、本発明に従っ
て、コード化音声・コード化データ信号を分離した後、
またはそれに伴って、従来の復号化技術を使って検索さ
れる。
【００２２】本発明はこうして送信音声信号の振幅を大
きく増大し、それによって音声信号の質を改善する比類
のない能力を提供する。音声信号の振幅が増大したこと
に起因する受信データ信号を識別する際の誤差は、受信
シーケンスを形成する規定の期間にバッファされた受信
信号を、各信号が受信された際に個々に直接するのでは
なく、さまざまな許容可能な送信シーケンスと比較する
ことを通じて避けられる。こうして本発明は広く周知で
あり、従来利用されてきたチャネル・コード化技術を使
って、データ検出へのチャネル・ノイズの影響を低減
し、同時音声／データ送信における増大した音声信号振
幅の付加的な影響を除去する。
きく増大し、それによって音声信号の質を改善する比類
のない能力を提供する。音声信号の振幅が増大したこと
に起因する受信データ信号を識別する際の誤差は、受信
シーケンスを形成する規定の期間にバッファされた受信
信号を、各信号が受信された際に個々に直接するのでは
なく、さまざまな許容可能な送信シーケンスと比較する
ことを通じて避けられる。こうして本発明は広く周知で
あり、従来利用されてきたチャネル・コード化技術を使
って、データ検出へのチャネル・ノイズの影響を低減
し、同時音声／データ送信における増大した音声信号振
幅の付加的な影響を除去する。
【００２３】本発明は従来のモデムと同じ速度でシンボ
ルを機能的に送信するが、有効データ速度を低下させる
ので、データの復号化は遅くなる。これはデータの決定
が各々の独立した信号やシーケンスが検索される際にで
はなく、既定の期間の多数の信号が受信された後になっ
て初めて行われるからである。高いデータ速度を必要と
しない多くの適用例では、受信信号シーケンスを識別す
る前に長い時間複数の信号をバッファすることはその適
用例の正常な動作に影響せず、さらに、その結果音声信
号の振幅と音声の質が増大することは、対応する有効デ
ータ速度の低下を大きく補って余りある。
ルを機能的に送信するが、有効データ速度を低下させる
ので、データの復号化は遅くなる。これはデータの決定
が各々の独立した信号やシーケンスが検索される際にで
はなく、既定の期間の多数の信号が受信された後になっ
て初めて行われるからである。高いデータ速度を必要と
しない多くの適用例では、受信信号シーケンスを識別す
る前に長い時間複数の信号をバッファすることはその適
用例の正常な動作に影響せず、さらに、その結果音声信
号の振幅と音声の質が増大することは、対応する有効デ
ータ速度の低下を大きく補って余りある。
【００２４】音声だけが必要な時もあるが、同時音声プ
ラスデータの組み合わせに速やかに切り替える能力が重
要であるような音声／データの適用例も存在する。こう
した適用例では、最も優れた音声の質を、データを送信
する場合同時音声／データ・モードまたはデータのみの
モードに、速やかに切り替える能力とともに提供するこ
とが有利である。音声のみモードの問題は、データ送信
が完全に中止された時、受信モデムのイコライゼーショ
ン・タイミング回復グループが送信信号のトラッキング
を続けられなくなるので、動作が音声のみモードから同
時音声／データまたはデータのみモードに切り替わる
と、受信モデムの再調整が必要になるということであ
る。音声のみモードでは、信頼性のあるデータの決定を
行う必要はなく、受信モデムのタイミングとイコライゼ
ーションの設定を維持すればよい。信頼性のあるデータ
の決定が必要ないので、このモードでは音声エネルギー
は劇的に増大する。
ラスデータの組み合わせに速やかに切り替える能力が重
要であるような音声／データの適用例も存在する。こう
した適用例では、最も優れた音声の質を、データを送信
する場合同時音声／データ・モードまたはデータのみの
モードに、速やかに切り替える能力とともに提供するこ
とが有利である。音声のみモードの問題は、データ送信
が完全に中止された時、受信モデムのイコライゼーショ
ン・タイミング回復グループが送信信号のトラッキング
を続けられなくなるので、動作が音声のみモードから同
時音声／データまたはデータのみモードに切り替わる
と、受信モデムの再調整が必要になるということであ
る。音声のみモードでは、信頼性のあるデータの決定を
行う必要はなく、受信モデムのタイミングとイコライゼ
ーションの設定を維持すればよい。信頼性のあるデータ
の決定が必要ないので、このモードでは音声エネルギー
は劇的に増大する。
【００２５】この、受信器のタイミングとイコライゼー
ションの設定が失われるという問題は、本発明が上記の
同時音声／データ送信においてこの相関性に順応したの
と同じ方法で本発明によって克服される。従って、音声
のみモードでは、データ信号は、図７に示すように、デ
ータ・プロセッサ１４に接続されたデータ発生器３４に
よって発生する。データ発生器３４で発生したデータ信
号は、 ― これはトラッキング信号を有効に定義するが
― 通常のデータの適用例には通常使用できないほど低
いデータ速度を持つ。トラッキング信号は受信モデムの
タイミングとイコライゼーションの設定と、ひいてはモ
デムの同期を維持するために使われる。一例として、ト
ラッキング信号は交代する二進法の１と０のシーケン
ス、または特定の擬似ノイズ・シーケンスの形を取る。
コード化トラッキング信号は、音声信号プロセッサ１２
で処理された音声信号と組み合わされ、上記で説明した
ように、従来のモデムによって、変調され、フィルタに
かけられ、送信される。送信信号は前に説明したように
受信器２０（図７）によって受信され、既定の信号の回
数または期間についてバッファされ、その後受信信号か
ら相殺されて送信音声信号を分離・獲得する。送信中の
ある期間、データ送信速度が極度に低い速度まで低下す
るか送信が中止された場合、送信モデムはそのように受
信モデムに信号を送り、バッファの期間を動的に変更す
ることができる。するとバッファの期間はデータの適用
例が必要とするデータ速度に基づいて送信中動的に変化
する。音声のみ信号とともにトラッキング信号を送信す
ることによって、受信モデムはそのタイミングとイコラ
イゼーションの設定を維持する一方で、本発明の改善さ
れた音声信号の質を維持できる。
ションの設定が失われるという問題は、本発明が上記の
同時音声／データ送信においてこの相関性に順応したの
と同じ方法で本発明によって克服される。従って、音声
のみモードでは、データ信号は、図７に示すように、デ
ータ・プロセッサ１４に接続されたデータ発生器３４に
よって発生する。データ発生器３４で発生したデータ信
号は、 ― これはトラッキング信号を有効に定義するが
― 通常のデータの適用例には通常使用できないほど低
いデータ速度を持つ。トラッキング信号は受信モデムの
タイミングとイコライゼーションの設定と、ひいてはモ
デムの同期を維持するために使われる。一例として、ト
ラッキング信号は交代する二進法の１と０のシーケン
ス、または特定の擬似ノイズ・シーケンスの形を取る。
コード化トラッキング信号は、音声信号プロセッサ１２
で処理された音声信号と組み合わされ、上記で説明した
ように、従来のモデムによって、変調され、フィルタに
かけられ、送信される。送信信号は前に説明したように
受信器２０（図７）によって受信され、既定の信号の回
数または期間についてバッファされ、その後受信信号か
ら相殺されて送信音声信号を分離・獲得する。送信中の
ある期間、データ送信速度が極度に低い速度まで低下す
るか送信が中止された場合、送信モデムはそのように受
信モデムに信号を送り、バッファの期間を動的に変更す
ることができる。するとバッファの期間はデータの適用
例が必要とするデータ速度に基づいて送信中動的に変化
する。音声のみ信号とともにトラッキング信号を送信す
ることによって、受信モデムはそのタイミングとイコラ
イゼーションの設定を維持する一方で、本発明の改善さ
れた音声信号の質を維持できる。
【００２６】本発明は、実際面では、音声のパフォーマ
ンス、データ速度、データのパフォーマンスの間の両刃
の剣を本質的に含むが、もっと低い有効データ速度でも
その適用例のためには十分すぎ、送信リンクの受信端末
でより良い音声・データ信号の質が達成可能なことが補
って余りあるような、非常に多くの適用例が存在する。
従って、本発明はデータ速度を必要な、または許容可能
なレベル以下に低下させることなく、音声とデータの質
を大きく改善するよう動作する。
ンス、データ速度、データのパフォーマンスの間の両刃
の剣を本質的に含むが、もっと低い有効データ速度でも
その適用例のためには十分すぎ、送信リンクの受信端末
でより良い音声・データ信号の質が達成可能なことが補
って余りあるような、非常に多くの適用例が存在する。
従って、本発明はデータ速度を必要な、または許容可能
なレベル以下に低下させることなく、音声とデータの質
を大きく改善するよう動作する。
【００２７】好適な実施例に適用された本発明の基本的
な新しい特徴が示され、説明され、指摘されたが、例示
されたデバイスの形態と詳細、またその動作には、本技
術に熟練したものによって、本発明の精神から離れるこ
となく、さまざまな省略、追加、変更がなされ得ること
を理解すべきである。例えば、同じ結果を達成するため
に実質上同じ方法で実質上同じ機能を行う構成要素や方
法のステップの全ての組み合わせは、本発明の範囲内に
あるとはっきりと解釈される。従って、本発明の範囲
は、添付の特許請求の範囲によって示されるもののみに
制限される。
な新しい特徴が示され、説明され、指摘されたが、例示
されたデバイスの形態と詳細、またその動作には、本技
術に熟練したものによって、本発明の精神から離れるこ
となく、さまざまな省略、追加、変更がなされ得ること
を理解すべきである。例えば、同じ結果を達成するため
に実質上同じ方法で実質上同じ機能を行う構成要素や方
法のステップの全ての組み合わせは、本発明の範囲内に
あるとはっきりと解釈される。従って、本発明の範囲
は、添付の特許請求の範囲によって示されるもののみに
制限される。
【図１】従来技術の４カドラント振幅変調音声／データ
信号のグラフを示す図ある。
信号のグラフを示す図ある。
【図２】２カドラント・システムにおけるコード化デー
タ信号のグラフ示す図である。
タ信号のグラフ示す図である。
【図３】（ａ）〜（ｈ）は本発明に従う音声／データ送
信で使用するための適当な信号の組み合わせの例を示す
図である。
信で使用するための適当な信号の組み合わせの例を示す
図である。
【図４】コード化音声信号のグラフ示す図である。
【図５】音声／データ信号のグラフ示す図である。
【図６】２カドラント・システムにおけるデータの点と
その周辺の音声信号の集まりのグラフ示す図である。
その周辺の音声信号の集まりのグラフ示す図である。
【図７】本発明によるモデムで使われる、またはそれと
関連する送信器のブロック図である。
関連する送信器のブロック図である。
【図８】本発明によるモデムで使われる、またはそれと
関連する受信器のブロック図である。
関連する受信器のブロック図である。
２０ 受信器 ２２ 受信回路 ２４ バッファ ２６ データ検出器 ２８ 相殺器 ３０ 音声信号復号器 ３２ データ復号器
Claims (20)
- 【請求項１】 同時音声／データ送信の方法であって、 コード化データ信号シーケンスを発生するために、複数
の許容可能なコード化信号シーケンスによって定義され
る既定のコード化スキームの選択されたコード化信号シ
ーケンスを使って、時間につれて変化するユーザー・デ
ータ信号を送信器で受信し、コード化するステップと、 時間につれて変化する音声信号を送信器で受信し、コー
ド化するステップと、 コード化データ信号シーケンスとコード化音声信号を組
み合わせるステップと、 組み合わされたコード化音声・コード化データ信号を単
一の通信チャネルによって受信器に送信するステップ
と、 受信器で組み合わされたコード化音声・コード化データ
信号を受信するステップと、 既定の期間受信器で受信した組み合わされたコード化音
声・コード化データ信号をバッファして、バッファされ
たコード化データ信号シーケンスを定義するステップ
と、 バッファされたコード化データ信号シーケンスを複数の
許容可能なコード化信号シーケンスの各々と比較して、
ユーザー・データ信号がコード化された際の選択された
コード化信号シーケンスを識別するステップと、 そこから選択されたコード化信号シーケンスが識別され
てコード化音声信号を回復するところの、バッファされ
た、組み合わせコード化音声・コード化データ信号から
識別されたコード化データ信号シーケンスの各コード化
データ信号を相殺するステップと、 回復されたコード化音声信号と識別されたコード化デー
タ信号シーケンスを復号化して、送信器で受信された音
声・データ信号を回復するステップと、を含む方法。 - 【請求項２】 前記比較のステップが、バッファされた
コード化データ信号シーケンスを複数の許容可能なコー
ド化信号シーケンスの各々と比較し、前記比較の各々に
ついて尤度距離を提供するステップをさらに含み、バッ
ファされたコード化データ信号シーケンスを、送信の前
にデータ信号がコード化された際の許容可能なコード化
信号シーケンスと相関させるために、前記尤度距離が、
前記各比較の許容可能なコード化信号シーケンスがバッ
ファされたコード化データ信号シーケンスと一致する度
合いを定義する、請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 送信器でコード化されるデータ信号が受
信されない時、コード化音声信号と組み合わせるための
データ・トラッキング信号を生成し、通信チャネルを経
て受信器に送信するための前記組み合わされた信号を形
成するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。 - 【請求項４】 前記生成されるデータ・トラッキング信
号が、送信器でコード化され、受信器に送信されるため
のデータ信号が受信されない期間、受信器によって受信
器のタイミングとイコライゼーションを維持するために
使われる副次的データを含む、請求項３に記載の方法。 - 【請求項５】 前記比較のステップの前に、バッファさ
れたコード化データ信号シーケンスを保存するステップ
をさらに含む、請求項１に記載の方法。 - 【請求項６】 前記比較のステップの前に、バッファさ
れた組み合わせコード化音声・コード化データ信号から
選択されたコード化データ信号シーケンスを検出するス
テップをさらに含む、請求項１に記載の方法。 - 【請求項７】 単一の通信チャネル上の同時音声／デー
タ送信のためのシステムであって、コード化データ信号
シーケンスを発生するために、複数の許容可能なコード
化信号シーケンスによって定義された既定のコード化ス
キームの選択されたコード化信号シーケンスを使って、
時間につれて変化するユーザー・データ信号を受信しコ
ード化するためのデータ処理手段と、時間につれて変化
する音声信号を受信しコード化するための音声信号処理
手段と、コード化データ信号シーケンスをコード化音声
信号と組み合わせるための手段と、組み合わされたコー
ド化音声・コード化データ信号を通信チャネルを通じて
受信器に送信するための手段と、を含む送信器を含み、
受信器が、 既定の期間送信器から受信器が受信した、組み合わされ
たコード化音声・コード化データ信号をバッファし、バ
ッファされたデータ信号シーケンスを定義するための手
段と、 バッファされたコード化データ信号シーケンスを複数の
許容可能なコード化信号シーケンスの各々と比較し、ユ
ーザー・データ信号が送信器のデータ処理手段によって
コード化される際の選択されたコード化信号シーケンス
を識別するための、前記バッファ手段に接続された比較
手段と、 そこから選択されたコード化信号シーケンスが、前記比
較手段によって識別され、コード化音声信号を回復する
ところの、バッファされた組み合わせコード化音声・コ
ード化データ信号から識別されたコード化データ信号シ
ーケンスの各コード化データ信号を相殺するための、前
記バッファ手段と前記比較手段に接続された相殺手段
と、 識別されたコード化データ信号シーケンスを復号化して
送信器でコード化するために受信されたデータ信号を回
復するための、比較手段に接続された信号処理手段と、 回復されたコード化音声信号を復号化して送信器でコー
ド化するために受信された音声信号を得るための、相殺
手段に接続された音声信号処理手段と、を含む、システ
ム。 - 【請求項８】 前記受信器の前記比較手段が、バッファ
されたコード化信号シーケンスを複数の許容可能なコー
ド化信号シーケンスの各々と比較して各前記比較につい
て尤度距離を提供するための手段をさらに含み、前記尤
度距離が、バッファされたコード化データ信号シーケン
スを送信の前にデータ信号がコード化されて許容された
コード化データ信号と相関させるために、前記各比較の
許容可能なコード化データ信号シーケンスがバッファさ
れたコード化データ信号シーケンスと一致する度合いを
定義する、請求項７に記載のシステム。 - 【請求項９】 送信器が、送信器のデータ処理手段でコ
ード化されるデータ信号が受信されない時、コード化音
声信号と組み合わせて通信チャネルを経て受信器に送信
するための前記組み合わされた信号を形成するためのデ
ータ・トラッキング信号を発生するための、データ処理
手段に接続されたデータ信号発生手段をさらに含む、請
求項７に記載のシステム。 - 【請求項１０】 前記発生したデータ・トラッキング信
号が、送信器でコード化して受信器に送信するためのデ
ータ信号が受信されない間、受信器のタイミングとイコ
ライゼーションを維持するために受信器によって使われ
るための副次的データを含む、請求項９に記載のシステ
ム。 - 【請求項１１】 前記バッファ手段が、既定の期間中に
受信されたコード化データ信号を保存するための手段を
さらに含む、請求項７に記載のシステム。 - 【請求項１２】 前記受信器が、前記比較手段で前記複
数の許容可能なコード化データ信号シーケンスと比較す
る前に、バッファされた組み合わせコード化音声・コー
ド化データ信号から選択されたコード化データ信号シー
ケンスを検出するための、前記バッファ手段と前記比較
手段の間に接続された検出手段をさらに含む、請求項７
に記載のシステム。 - 【請求項１３】 通信チャネルに接続された受信器で、
送信器に入力され、通信チャネルを経て同時音声／デー
タ送信法で送信された音声・データ信号を回復するため
の方法であって、前記方法が、 通信チャネルから、受信器で、組み合わせコード化音声
・コード化データ信号を含む同時音声／データ送信を受
信するステップと、 既定の期間受信器で受信された組み合わせコード化音声
・コード化データ信号をバッファして、バッファされた
コード化データ信号シーケンスを定義するステップと、 バッファされたコード化データ信号シーケンスを既定の
複数の許容されたコード化信号シーケンスの各々と比較
して、データ信号が送信器でコード化された際の前記複
数のコード化信号シーケンスの１つを識別するステップ
と、 そこから複数の信号シーケンスの１つが識別されて、コ
ード化音声信号を回復するところの、バッファされた組
み合わせコード化音声・コード化データ信号から、識別
されたコード化信号シーケンスの各コード化データ信号
を相殺するステップと、 回復されたコード化音声信号と識別されたコード化デー
タ信号シーケンスを復号化して、送信器に入力された音
声・データ信号を回復するステップとを含む、方法。 - 【請求項１４】 前記比較のステップが、バッファされ
たコード化データ信号シーケンスを既定の複数の許容可
能なコード化データ信号シーケンスと比較して、各前記
比較について尤度距離を提供するステップをさらに含
み、前記尤度距離が、バッファされたコード化データ信
号シーケンスを、送信の前にデータ信号がコード化され
た１つの許容可能なコード化信号シーケンスと相関させ
るために、前記各比較の許容可能なコード化信号シーケ
ンスがバッファされたコード化データ・シーケンスに一
致する度合いを定義する、請求項１３に記載の方法。 - 【請求項１５】 前記比較するステップの前に、バッフ
ァされたコード化データ信号シーケンスを保存するステ
ップをさらに含む、請求項１３に記載の方法。 - 【請求項１６】 前記データ信号が、既定の複数の許容
可能なコード化信号シーケンスによって定義される既定
のコード化スキームの選択されたコード化信号シーケン
スを使って、送信器でコード化され、前記方法が、前記
比較のステップの前に、バッファされた組み合わせコー
ド化音声・コード化データ信号から前記データ信号の選
択されたコード化信号シーケンスを検出するステップを
さらに含む、請求項１３に記載の方法。 - 【請求項１７】 送信器に入力され、同時音声／データ
送信として単一の通信チャネル上を送信器によって送信
される音声・データ信号を回復するための受信器であっ
て、前記受信器が、 既定の期間通信チャネルから受信器によって受信し、組
み合わされたコード化音声・コード化データ信号を含む
同時音声／データ送信をバッファし、バッファされたデ
ータ信号シーケンスを定義するための手段と、 バッファされたコード化データ信号シーケンスを複数の
許容可能なコード化信号シーケンスの各々と比較して、
データ信号が送信器でコード化される際の複数のコード
化信号シーケンスの１つを識別するための、前記バッフ
ァ手段に接続された比較手段と、 そこから複数のコード化信号シーケンスの１つが識別さ
れてコード化音声信号を回復するところの、バッファさ
れた組み合わせコード化音声・コード化データ信号か
ら、識別されたコード化信号シーケンスの各コード化デ
ータ信号を相殺するための、前記バッファ手段と前記比
較手段に接続された相殺手段と、 識別されたコード化信号シーケンスを復号化して送信器
に入力されたデータ信号を回復するための、比較手段に
接続されたデータ信号処理手段と、 回復されたコード化音声信号を復号化して送信器に入力
された音声信号を得る、相殺手段に接続された信号処理
手段とを含む、受信器。 - 【請求項１８】 前記比較手段が、バッファされたコー
ド化データ信号シーケンスを複数の許容可能なコード化
信号シーケンスの各々と比較して各前記比較について尤
度距離を提供するための手段をさらに含み、前記尤度距
離が、バッファされたコード化データ信号シーケンス
を、送信の前にデータ信号がコード化された１つの許容
可能なコード化信号シーケンスと相関させるために、前
記各比較の許容可能なコード化信号シーケンスがバッフ
ァされたコード化データ・シーケンスに一致する度合い
を定義する、請求項１７に記載の受信器。 - 【請求項１９】 前記バッファ手段が、バッファされた
コード化データ信号シーケンスを保存するための手段を
さらに含む、請求項１７に記載の受信器。 - 【請求項２０】 前記データ信号が、既定の複数の許容
可能なコード化信号シーケンスによって定義される既定
のコード化スキームの選択されたコード化信号シーケン
スを使って送信器でコード化され、前記受信器がさら
に、前記比較手段で前記複数の許容可能なコード化デー
タ信号シーケンスと比較する前に、バッファされた組み
合わせコード化音声・コード化データ信号から前記デー
タ信号の選択されたコード化信号シーケンスを検出する
ための、前記バッファ手段と前記比較手段の間に接続さ
れた検出手段を含む、請求項１７に記載の受信器。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/562954 | 1995-11-27 | ||
| US08/562,954 US5796716A (en) | 1995-11-27 | 1995-11-27 | Method and apparatus for simultaneous voice/data transmission |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09205500A true JPH09205500A (ja) | 1997-08-05 |
Family
ID=24248483
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8315723A Pending JPH09205500A (ja) | 1995-11-27 | 1996-11-27 | 同時音声／データ送信のための方法と装置 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5796716A (ja) |
| EP (1) | EP0776119A3 (ja) |
| JP (1) | JPH09205500A (ja) |
| KR (1) | KR970031454A (ja) |
| CN (1) | CN1158522A (ja) |
| CA (1) | CA2190791A1 (ja) |
| IL (1) | IL119674A0 (ja) |
| TW (1) | TW311312B (ja) |
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- 1996-11-02 TW TW085113368A patent/TW311312B/zh not_active IP Right Cessation
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- 1996-11-20 CA CA002190791A patent/CA2190791A1/en not_active Abandoned
- 1996-11-22 IL IL11967496A patent/IL119674A0/xx unknown
- 1996-11-26 KR KR1019960057340A patent/KR970031454A/ko not_active Application Discontinuation
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- 1996-11-27 JP JP8315723A patent/JPH09205500A/ja active Pending
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