JPH1028095A - 無線通信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 無線通信装置における音声信号を正確に復号
する。 【解決手段】 音声信号は、音声符号化部31で符号デー
タS31 になる。符号データS31 はインターリーバ32でイ
ンターリーブデータS32 になる。インターリーブデータ
S32 は畳み込み符号化部33で畳み込み符号S33 になる。
畳み込み符号S33はベースバンド変調部34で拡散データS
34 になる。拡散データS34 は無線変調部35で送信信号S
35 になり、アンテナ36からエアに送出される。送信信
号S35 はアンテナ41を経て無線復調部42に入力される。
送信信号S35 は無線復調部42で受信信号S42 になる。受
信信号S42 はベースバンド復調部43で復調データS43 に
なる。復調データS43 はビタービ復号部44で再生符号デ
ータS44 になる。再生符号データS44 はデインターリー
バ45でデインターリーブデータS45 になる。デインター
リーブデータS45 は音声復号部46で正確な音声信号に復
号される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、データの誤り訂正
機能を有する無線通信装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、音声信号では、互いに隣接する
サンプル間の相関値が大きい。このため、適応差分ＰＣ
Ｍ（Adaptive differential PCM 、以下、ADPCM とい
う）方式を用いて符号化を行っている。このADPCM 方式
では、サンプル値を直接符号化せず、隣接するサンプル
間の差分値を符号化している。又、量子化の幅をサンプ
ル毎に可変とし、量子化の誤差を改善している。従っ
て、少ないビット数で高品質の符号化が可能になる。図
２は、従来の無線通信装置の一例を示す構成図である。
この無線通信装置は、送信部１０及び受信部２０で構成
されている。送信部１０は、音声符号化部１１、畳み込
み符号化部１２、ベースバンド変調部１３、無線変調部
１４及びアンテナ１５を備えている。音声符号化部１１
は、音声信号を例えばADPCM 方式を用いてディジタル符
号化して符号データＳ１１を生成する機能を有してい
る。音声符号化部１１の出力側は、畳み込み符号化部１
２の入力側に接続されている。畳み込み符号化部１２
は、符号データＳ１１から誤り訂正符号を生成し、該符
号データＳ１１に付加して畳み込み符号Ｓ１２として出
力する機能を有している。畳み込み符号化部１２の出力
側は、ベースバンド変調部１３の入力側に接続されてい
る。ベースバンド変調部１３は、畳み込み符号Ｓ１２を
例えば拡散変調方式で変調して拡散データＳ１３を生成
する機能を有している。ベースバンド変調部１３の出力
側は、無線変調部１４の入力側に接続されている。無線
変調部１４は拡散データＳ１３を無線変調して送信信号
Ｓ１４を生成し、アンテナ１５から送出する機能を有し
ている。

【０００３】受信部２０は、アンテナ２１、無線復調部
２２、ベースバンド復調部２３、ビタービ復号部２４及
び音声復号部２５を備えている。無線復調部２２は送信
信号Ｓ１４をアンテナ２１を介して入力し、受信信号Ｓ
２２を生成する機能を有している。無線復調部２２の出
力側は、ベースバンド復調部２３の入力側に接続されて
いる。ベースバンド復調部２３は、受信信号Ｓ２２を復
調して前記畳み込み符号Ｓ１２を再生して復調データＳ
２３として出力する機能を有している。ベースバンド復
調部２３の出力側は、ビタービ復号部２４の入力側に接
続されている。ビタービ復号部２４は、ビタービアルゴ
リズムを用いて復調データＳ２３から前記符号データＳ
１１を復号し、再生符号データＳ２４として出力する機
能を有している。ビタービ復号部２４の出力側は、音声
復号部２５の入力側に接続されている。音声復号部２５
は、再生符号データＳ２４を音声信号に変換する機能を
有している。

【０００４】次に、図２の動作を説明する。送信部１０
では、音声符号化部１１は音声信号をディジタル符号化
して符号データＳ１１を生成し、畳み込み符号化部１２
へ出力する。畳み込み符号化部１２は、符号データＳ１
１から畳み込み符号Ｓ１２を生成してべースバンド変調
部１３ヘ出力する。ベースバンド変調部１３は、畳み込
み符号Ｓ１２を拡散変調して拡散データＳ１３を生成
し、無線変調部１４ヘ出力する。無線変調部１４は拡散
データＳ１３をアナログ信号に変換した後に無線変調を
行い、送信信号Ｓ１４を生成してアンテナ１５からエア
に送出する。受信部２０では、伝搬路を経て送信された
送信信号Ｓ１１をアンテナ２１で受信し、無線復調部２
２へ送る。無線復調部２２は送信信号Ｓ１１を復調して
無線データを生成し、更に該無線データをアナログ信号
からデジタル信号に変換して受信信号Ｓ２２としてベー
スバンド復調部２３へ出力する。ベースバンド復調部２
３は、受信信号Ｓ２２に対して拡散復調を行い、復調デ
ータＳ２３を生成してビタービ復号部２４へ出力する。
ビタビ復号部２４は、復調データＳ２３から再生符号デ
ータＳ２４を生成して音声復号部２５ヘ出力する。音声
復号部２５は、再生符号データＳ２４から音声信号を復
号する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図２の
無線通信装置では、次のような課題があった。即ち、送
信と受信は電波を介して行われるので、フェージング等
の影響を受ける。一般に、フェージングがおこる伝搬路
のもとで発生するエラーは、バースト的になることが知
られている。このフェージングによるバーストエラーを
軽減するために、送信側の畳み込み符号化部１２とベー
スバンド変調部１３との間にインターリーブ機能を有す
る回路（これを、インターリーバという）を設けること
により、フェージングによるバーストエラーを軽減する
技術がある。このインターリーバを設けることにより、
フェージングによるパワーの落ち込みによって発生する
バーストエラーは、ある程度改善することができる。こ
のインターリーバは、受信側ではベースバンド復調部２
３とビタービ復号部２４との間に設けることになる。

【０００６】ところが、フェージングによるパワーの落
ち込みによって発生するバーストエラーを改善できたと
しても、ビタービ復号部２４から出力されるエラーパタ
ーンは、一般にバースト的になることが知られている。
従って、ビタービ復号部２４の出力で発生するバースト
エラーを改善する必要がある。これは、次の文献に示さ
れている。 文献；昭和５５年度電子通信学会総合全国大会予稿、安
田豊、安永正幸、高橋俊雄共著、「ビタービ復号後のビ
ット誤りパタン」P.7-211

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するために、音声信号をディジタル符号化して符号デ
ータ列を生成する符号化部と、誤り訂正符号生成方式の
うちの所定の方式に基づいて前記符号データ列から誤り
訂正符号列を生成し、該符号データ列に付加して出力す
る誤り訂正符号化部と、前記符号データ列及び前記誤り
訂正符号列を所定の変調方式で変調して変調データを生
成する変調部と、前記変調データを無線変調して送信信
号を生成する無線送信部と、前記送信信号を受信して受
信信号を生成する無線受信部と、前記受信信号を復調し
て前記符号データ列及び前記誤り訂正符号列を再生する
復調部と、前記誤り訂正符号列に基づいて前記符号デー
タ列の誤りを訂正して再生符号データ列を生成する誤り
訂正復号部と、前記再生符号データ列を音声信号に変換
する復号部とを、備えた無線通信装置において、次のよ
うな手段を設けている。即ち、前記符号化部で生成され
た前記符号データ列の配列を変更して前記誤り訂正符号
化部へ出力するインターリーバと、前記再生符号データ
列に対して前記インターリーバの行った配列の変更とは
逆の配列変更を行って前記復号部へ出力するデインター
リーバとを、設けている。

【０００８】本発明によれば、以上のように無線通信装
置を構成したので、符号化部から出力された符号データ
列は、インターリーバでインターリーブされた後に誤り
訂正符号化部で誤り訂正符号列が付加され、変調部で変
調データになる。変調データは無線送信部で無線変調さ
れ、送信信号としてエアへ出力される。送信信号は、無
線受信部で受信信号になる。受信信号は、復調部で前記
符号データ列及び前記誤り訂正符号列に復調される。こ
の符号データは、誤り訂正復号部で誤り訂正符号列に基
づいて誤りが訂正されて再生符号データ列になる。再生
符号データ列は、デインターリーバでデインターリーブ
された後に復号部へ出力される。そのため、再生符号デ
ータにバーストエラーが含まれていても、デインターリ
ーバでランダムエラーに変換された後に復号部へ出力さ
れる。従って、前記課題を解決できるのである。

【０００９】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施形態を示す
無線通信装置の一例を示す構成図である。この無線通信
装置は、送信部３０及び受信部４０で構成されている。
送信部３０は、符号化部である音声符号化部３１、イン
ターリーバ３２、誤り訂正符号化部である畳み込み符号
化部３３、ベースバンド変調部３４、無線変調部３５及
びアンテナ３６を備えている。無線変調部３５及びアン
テナ３６で無線送信部が構成されている。音声符号化部
３１は、音声信号を例えばADPCM 方式を用いてディジタ
ル符号化して符号データ列Ｓ３１を生成する機能を有し
ている。音声符号化部３１の出力側は、インターリーバ
３２の入力側に接続されている。インターリーバ３２
は、符号データ列Ｓ３１をインターリーブしてインター
リーブデータＳ３２を生成する機能を有している。イン
ターリーバ３２の出力側は、畳み込み符号化部３３の入
力側に接続されている。畳み込み符号化部３３は、イン
ターリーブデータＳ３２から誤り訂正符号列を生成し、
該インターリーブデータＳ３２に付加して畳み込み符号
Ｓ３３として出力する機能を有している。畳み込み符号
化部３３の出力側は、ベースバンド変調部３４の入力側
に接続されている。ベースバンド変調部３４は、畳み込
み符号Ｓ３３を例えば拡散変調方式で変調して拡散デー
タＳ３４を生成する機能を有している。ベースバンド変
調部３４の出力側は、無線変調部３５の入力側に接続さ
れている。無線変調部３５は拡散データＳ３４を無線変
調して送信信号Ｓ３５を生成し、アンテナ３６から送出
する機能を有している。

【００１０】受信部４０は、アンテナ４１、無線復調部
４２、ベースバンド復調部４３、誤り訂正復号部である
ビタービ復号部４４、デインターリーバ４５及び音声復
号部４６を備えている。尚、アンテナ４１及び無線復調
部４２で無線受信部が構成されている。無線復調部４２
は送信信号Ｓ３５をアンテナ４１を介して入力し、受信
信号Ｓ４２を生成する機能を有している。無線復調部４
２の出力側は、ベースバンド復調部４３の入力側に接続
されている。ベースバンド復調部４３は、受信信号Ｓ４
２を復調して前記畳み込み符号Ｓ３３を再生して復調デ
ータＳ４３として出力する機能を有している。ベースバ
ンド復調部４３の出力側は、ビタービ復号部４４の入力
側に接続されている。ビタービ復号部４４は、ビタービ
アルゴリズムを用いて復調データＳ４３から前記符号デ
ータ列Ｓ３１を復号し、再生符号データ列Ｓ４４として
出力する機能を有している。ビタービ復号部２４の出力
側は、デインターリーバ４５の入力側に接続されてい
る。デインターリーバ４５は、再生符号データ列Ｓ４４
をインターリーバ３２に対応した方式に基づいてデイン
ターリーブしてデインターリーブデータＳ４５を生成す
る機能を有している。デインターリーバ４５の出力側
は、音声復号部４６の入力側に接続されている。音声復
号部４６は、デインターリーブデータＳ４５を音声信号
に変換する機能を有している。

【００１１】図３はインターリーバ３２におけるインタ
ーリーブを説明する図であり、図４がデインターリーバ
４５におけるデインターリーブを説明する図である。こ
れらの図を参照しつつ、図１の動作を説明する。送信部
３０では、音声符号化部３１は音声信号をディジタル符
号化して符号データ列Ｓ３１を生成し、インターリーバ
３２へ出力する。インターリーバ３２では、例えば図３
に示すようなインターリーブが行われる。即ち、図３に
おいて、インターリーブに用いる行列の要素をａ１１，
ａ１２，・・・，ａｍｎとし、インターリーバ３２に入
力する符号データ列をｄ１１，ｄ１２，・・・，ｄｍｎ
とする。１番目に入力した符号データｄ１１は、配列ａ
１１に割り当てられるとする。２番目の符号データｄ１
２は配列ａ１２に割り当てられる。同様に繰り返し、ｎ
番目の符号データｄ１ｎはａ１ｎに割り当てられる。そ
して（ｎ＋１）番目の符号データｄ２１は配列ａ２１に
割り当てられる。以下同様に繰り返し、符号データを配
列ａｍｎまで割り当てる。配列ａ１１〜ａｍｎが符号デ
ータｄ１１〜ｄｍｎで埋まった時点で、今度は、配列ａ
１１，ａ２１，・・・，ａｍ１の順に符号データｄ１
１，ｄ２１，・・・，ｄｍ１を出力する。符号データを
配列ａｍ１まで出力し終えたら、次に配列ａ１２の符号
データｄ１２を出力し、配列ａ１２，ａ２２，・・・，
ａｍ２の順に符号データを出力する。これを繰り返し、
配列ａｍｎの符号データｄｍｎまで出力する。これらの
動作を行うことで、今まで隣合っていた例えば符号デー
タｄ１１と符号データｄ１２が、ｍ符号データ分離れる
ことになる。このようにしてインターリーブデータＳ３
２が生成される。インターリーブデータＳ３２は、畳み
込み符号化部１２へ出力される。

【００１２】畳み込み符号化部３３は、インターリーブ
データＳ３２から畳み込み符号Ｓ３３を生成してべース
バンド変調部３４ヘ出力する。ベースバンド変調部３４
は、畳み込み符号Ｓ３３を拡散変調して拡散データＳ３
４を生成し、無線変調部３５ヘ出力する。無線変調部３
５は拡散データＳ３４をアナログ信号に変換した後に無
線変調を行い、送信信号Ｓ３５を生成してアンテナ３６
からエアに送出する。受信部４０では、伝搬路を経て送
信された送信信号Ｓ３５をアンテナ４１で受信し、無線
復調部４２へ送る。無線復調部４２は送信信号Ｓ３５を
復調して無線データを生成し、更に該無線データをアナ
ログ信号からデジタル信号に変換して受信信号Ｓ４２と
してベースバンド復調部４３へ出力する。ベースバンド
復調部４３は、受信信号Ｓ４２に対して拡散復調を行
い、復調データＳ４３を生成してビタービ復号部４４へ
出力する。ビタービ復号部４４は、復調データＳ４３か
ら再生符号データ列Ｓ４４を生成してデインターリーバ
４５へ出力する。デインターリーバ４５では、例えば図
４に示すように、インターリーバ３２に対応したデイン
ターリーブが行われる。即ち、図４において、インター
リーブに用いる行列の要素をｂ１１，ｂ１２，・・・，
ｂｎｍとする。インターリーバ４５に入力するデータ
は、符号データ列ｄ１１，ｄ２１，・・・，ｄｍｎであ
る。

【００１３】１番目に入力した符号データｄ１１は配列
ｂ１１に割り当てられる。２番目の符号データｄ２１は
配列ｂ１２に割り当てられる。同様に繰り返し、データ
ｄｍ１は配列ｂ１ｍに割り当てられる。そして符号デー
タｄ１２は配列ｂ２１に割り当てられる。以下同様に繰
り返し、符号データｄｍｎを配列ｂｎｍまで割り当て
る。配列ｂ１１〜ｂｎｍが符号データ列ｄ１１〜ｄｍｎ
で埋まった時点で、今度は、配列ｂ１１，ｂ２１，・・
・，ｂｎ１の順にデータを出力する。データを配列ｂｎ
１まで出力し終えたら、次は、“配列ｂ１２の符号デー
タｄ２１を出力し、配列ｂ１２，ｂ２２，・・・，ｂｎ
２の順に符号データ列ｄ２１，ｄ２２，・・・，ｄ２ｎ
を出力する。これを繰り返し、配列ｂｎｍの符号データ
ｄｍｎまで出力する。これらの動作を行うことで、今ま
で隣合っていた符号データｄ１１と符号ｄ２１が、ｍ符
号データ分離れることになる。従って、例えば符号デー
タｄ１１〜ｄ５１が全て連続して誤ったバーストエラー
であっても、ランダムエラーに変換されたデインターリ
ーブデータＳ４５として音声復号部４６ヘ出力される。
音声復号部４６では、ランダムエラーに変換されたデイ
ンターリーブデータＳ４５から音声信号の復号を行う。
この復号された音声信号は、バーストエラーを復調した
音声信号よりも、品質の良い音声信号になる。

【００１４】以上のように、本実施形態では、音声符号
化部３１と畳み込み符号化部３３の間にインターリーバ
３２を設け、かつビタービ復号部４４と音声復号部４６
の間にデインターリーバ４５を設けることにより、ビタ
ービ復号部４４がバーストエラーを発生してもランダム
エラー化することができ、音声復号部４６から出力され
る音声信号の品質を向上させることができる。尚、本発
明は上記実施形態に限定されず、種々の変形が可能であ
る。その変形例としては、例えば次のようなものがあ
る。 （ａ） 実施形態では、音声符号化部３１はADPCM 方式
を用いているが、本発明は、通常のＰＣＭ方式でも適用
できる。 （ｂ） 図３及び図４に示すインターリーブ及びデイン
ターリーブの配列は、バーストエラーをランダムエラー
に変換できるものであれば、他の配列でも良い。 （ｃ） 実施形態では、ベースバンド変調部３４は拡散
変調方式で畳み込み符号Ｓ３３を変調しているが、他の
変調方式を用いてもよい。 （ｄ） 移動通信システムの他、固定通信システムにも
適用できる。

【００１５】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、符号化部と誤り訂正符号化部の間にインターリー
バを設け、かつ誤り訂正復号部と復号部の間にデインタ
ーリーバを設けることにより、該誤り訂正復号部がバー
ストエラーを発生してもランダムエラー化するようにし
たので、復号部から出力される音声信号の品質を向上さ
せることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示す無線通信装置の構成図
である。

【図２】従来の無線通信装置の構成図である。

【図３】インターリーブを説明する図である。

【図４】デインターリーブを説明する図である。

【符号の説明】

３１ 音声符号化部（符号化部） ３２ インターリーバ ３３ 畳み込み符号化部（誤り訂正符号化
部） ３４ ベースバンド変調部 ３５ 無線変調部（無線送信部） ３６ アンテナ（無線送信部） ４１ アンテナ（無線受信部） ４２ 無線復調部（無線受信部） ４３ ベースバンド復調部 ４４ ビタービ復号部（誤り訂正復号部） ４５ デインターリーバ ４６ 音声復号部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 音声信号をディジタル符号化して符号デ
   ータ列を生成する符号化部と、 誤り訂正符号生成方式のうちの所定の方式に基づいて前
   記符号データ列から誤り訂正符号列を生成し、該符号デ
   ータ列に付加して出力する誤り訂正符号化部と、 前記符号データ列及び前記誤り訂正符号列を所定の変調
   方式で変調して変調データを生成する変調部と、 前記変調データを無線変調して送信信号を生成する無線
   送信部と、 前記送信信号を受信して受信信号を生成する無線受信部
   と、 前記受信信号を復調して前記符号データ列及び前記誤り
   訂正符号列を再生する復調部と、 前記誤り訂正符号列に基づいて前記符号データ列の誤り
   を訂正して再生符号データ列を生成する誤り訂正復号部
   と、 前記再生符号データ列を音声信号に変換する復号部と
   を、 備えた無線通信装置において、 前記符号化部で生成された前記符号データ列の配列を変
   更して前記誤り訂正符号化部へ出力するインターリーバ
   と、 前記再生符号データ列に対して前記インターリーバの行
   った配列の変更とは逆の配列変更を行って前記復号部へ
   出力するデインターリーバとを、 設けたことを特徴とする無線通信装置。