JPH11284520A - 情報ビット符号化方法 - Google Patents
情報ビット符号化方法Info
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- JPH11284520A JPH11284520A JP11004309A JP430999A JPH11284520A JP H11284520 A JPH11284520 A JP H11284520A JP 11004309 A JP11004309 A JP 11004309A JP 430999 A JP430999 A JP 430999A JP H11284520 A JPH11284520 A JP H11284520A
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- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
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- H03M13/00—Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04H—BROADCAST COMMUNICATION
- H04H20/00—Arrangements for broadcast or for distribution combined with broadcast
- H04H20/28—Arrangements for simultaneous broadcast of plural pieces of information
- H04H20/30—Arrangements for simultaneous broadcast of plural pieces of information by a single channel
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
- H04L1/004—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using forward error control
- H04L1/0056—Systems characterized by the type of code used
- H04L1/0059—Convolutional codes
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04H—BROADCAST COMMUNICATION
- H04H2201/00—Aspects of broadcast communication
- H04H2201/10—Aspects of broadcast communication characterised by the type of broadcast system
- H04H2201/20—Aspects of broadcast communication characterised by the type of broadcast system digital audio broadcasting [DAB]
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ディジタルオーディオ放送（ＤＡＢ）などの
通信システムで用いられる最適なパンクチャド畳込み符
号を提供する。 【解決手段】 最適なパンクチャド畳込み符号は、均一
誤り保護（ＥＥＰ）アプリケーションに対して提供さ
れ、レートコンパチブルおよびレートインコンパチブル
の両方の符号が不均一誤り保護（ＵＥＰ）アプリケーシ
ョンに対して提供される。実施例では、最適な符号は、
可能な非カタストロフィック符号のセットのうちから、
最良の自由ハミング距離および最小の情報誤り重みを有
する符号として選択される。ディジタルオーディオ情報
がアナログキャリアの上下両側波帯におけるサブキャリ
アで伝送されるような方式では、選択される符号対の各
補符号は、例えば、レート２／５全帯域幅畳込み符号を
パンクチャリングすることによって生成されるレート４
／５半帯域幅畳込み符号である。
通信システムで用いられる最適なパンクチャド畳込み符
号を提供する。 【解決手段】 最適なパンクチャド畳込み符号は、均一
誤り保護（ＥＥＰ）アプリケーションに対して提供さ
れ、レートコンパチブルおよびレートインコンパチブル
の両方の符号が不均一誤り保護（ＵＥＰ）アプリケーシ
ョンに対して提供される。実施例では、最適な符号は、
可能な非カタストロフィック符号のセットのうちから、
最良の自由ハミング距離および最小の情報誤り重みを有
する符号として選択される。ディジタルオーディオ情報
がアナログキャリアの上下両側波帯におけるサブキャリ
アで伝送されるような方式では、選択される符号対の各
補符号は、例えば、レート２／５全帯域幅畳込み符号を
パンクチャリングすることによって生成されるレート４
／５半帯域幅畳込み符号である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、通信システムで用
いられる畳込み符号に関し、特に、周波数、時間、空
間、偏波またはその他のシステムパラメータにおけるダ
イバーシティを利用するディジタルオーディオ放送およ
びその他のタイプの通信システムアプリケーションとと
もに用いられるように最適化されたパンクチャド畳込み
符号に関する。
いられる畳込み符号に関し、特に、周波数、時間、空
間、偏波またはその他のシステムパラメータにおけるダ
イバーシティを利用するディジタルオーディオ放送およ
びその他のタイプの通信システムアプリケーションとと
もに用いられるように最適化されたパンクチャド畳込み
符号に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１に、従来のアナログ周波数変調（Ｆ
Ｍ）無線帯域においてディジタルオーディオ放送（ＤＡ
Ｂ(digital audio broadcasting)）を実現するための例
示的なインバンドオンチャネル（ＩＢＯＣ(In Band On
Channel)）方式における周波数スペクトルの一部を示
す。このＩＢＯＣ方式では、アナログＦＭキャリア信号
１０が、ＣＤ級品質のディジタルオーディオ情報の伝送
のための「ホスト」として作用する。同じディジタルオ
ーディオ情報が、マルチキャリアＯＦＤＭ方式を用い
て、アナログホスト１０の下側波帯１２および上側波帯
１４の両方で伝送される。これにより、混雑したアナロ
グＦＭ帯域におけるフェージングや干渉のような効果に
より一方の側波帯が破損した場合や完全に損失した場合
であっても、すべてのディジタル情報を回復することが
できることが保証される。下および上側波帯１２、１４
の領域Ｂで伝送されるディジタルオーディオサブキャリ
アは一般に、領域ＡまたはＣのキャリアよりも、隣接す
るＦＭチャネルあるいはアナログホスト１０からの干渉
を受けにくい。側波帯１２、１４の領域Ａのサブキャリ
アは、隣接チャネル干渉を受けやすく、領域Ｃのサブキ
ャリアは、アナログホスト１０からの干渉を受けやす
い。領域Ｃにおける伝送は、アナログホスト１０との干
渉が相殺されるようなプリキャンセレーション(precanc
ellation)方式を利用することが可能である。この例示
的なＩＢＯＣ方式に関してさらに詳細には、B.W. Kroeg
er and A. J. Vigil, "Improved IBOC DAB Technology
for AM and FMBroadcasting", SBE Engineering Confer
ence, pp.1-10, 1996、に記載されている。
Ｍ）無線帯域においてディジタルオーディオ放送（ＤＡ
Ｂ(digital audio broadcasting)）を実現するための例
示的なインバンドオンチャネル（ＩＢＯＣ(In Band On
Channel)）方式における周波数スペクトルの一部を示
す。このＩＢＯＣ方式では、アナログＦＭキャリア信号
１０が、ＣＤ級品質のディジタルオーディオ情報の伝送
のための「ホスト」として作用する。同じディジタルオ
ーディオ情報が、マルチキャリアＯＦＤＭ方式を用い
て、アナログホスト１０の下側波帯１２および上側波帯
１４の両方で伝送される。これにより、混雑したアナロ
グＦＭ帯域におけるフェージングや干渉のような効果に
より一方の側波帯が破損した場合や完全に損失した場合
であっても、すべてのディジタル情報を回復することが
できることが保証される。下および上側波帯１２、１４
の領域Ｂで伝送されるディジタルオーディオサブキャリ
アは一般に、領域ＡまたはＣのキャリアよりも、隣接す
るＦＭチャネルあるいはアナログホスト１０からの干渉
を受けにくい。側波帯１２、１４の領域Ａのサブキャリ
アは、隣接チャネル干渉を受けやすく、領域Ｃのサブキ
ャリアは、アナログホスト１０からの干渉を受けやす
い。領域Ｃにおける伝送は、アナログホスト１０との干
渉が相殺されるようなプリキャンセレーション(precanc
ellation)方式を利用することが可能である。この例示
的なＩＢＯＣ方式に関してさらに詳細には、B.W. Kroeg
er and A. J. Vigil, "Improved IBOC DAB Technology
for AM and FMBroadcasting", SBE Engineering Confer
ence, pp.1-10, 1996、に記載されている。
【０００３】図１に関して説明したＩＢＯＣ方式のよう
なＤＡＢ方式におけるチャネル符号に相補的畳込み符号
を利用することが提案されている。例えば、一対の補符
号を、図１の方式におけるアナログホスト１０の両側で
それぞれ用いることが可能である。一対の補符号は、低
レートの「母」符号をもとのレートの２倍に「パンクチ
ャリング」することによって生成することができる。母
符号のパンクチャリングは、良好なパフォーマンスを示
すとともに母符号に用いられるのと同じ基本的なビタビ
アルゴリズムを用いて復号することができる高レートの
畳込み符号を得るための周知の技術である（例えば、 ・G. C. Clark, Jr. and J. B. Cain, "Error Correcti
ng Codes for DigitalCommunications", Plenum Press,
1981 ・S. Lin and D. J. Costello, Jr., "Error Control C
oding: Fundamentalsand Applications", Prentice-Hal
l, 1983 ・Y. Yasuda, K. Kashiki and Y. Hirata, "High-rate
punctured convolutional codes for soft decision Vi
terbi decoding", IEEE Transactions on Communicatio
ns, Vol.32, March 1984 参照）。
なＤＡＢ方式におけるチャネル符号に相補的畳込み符号
を利用することが提案されている。例えば、一対の補符
号を、図１の方式におけるアナログホスト１０の両側で
それぞれ用いることが可能である。一対の補符号は、低
レートの「母」符号をもとのレートの２倍に「パンクチ
ャリング」することによって生成することができる。母
符号のパンクチャリングは、良好なパフォーマンスを示
すとともに母符号に用いられるのと同じ基本的なビタビ
アルゴリズムを用いて復号することができる高レートの
畳込み符号を得るための周知の技術である（例えば、 ・G. C. Clark, Jr. and J. B. Cain, "Error Correcti
ng Codes for DigitalCommunications", Plenum Press,
1981 ・S. Lin and D. J. Costello, Jr., "Error Control C
oding: Fundamentalsand Applications", Prentice-Hal
l, 1983 ・Y. Yasuda, K. Kashiki and Y. Hirata, "High-rate
punctured convolutional codes for soft decision Vi
terbi decoding", IEEE Transactions on Communicatio
ns, Vol.32, March 1984 参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】パンクチャリングは一
般に、低レートの母符号からビットを取り除いて、残り
の符号ビットが一方の補符号を形成するとともに、パン
クチャリングされた（取り去られた）ビットが符号対の
他方の補符号を形成するようにする。結果として得られ
る符号の対（相補的パンクチャド対畳込み（ＣＰＰＣ(c
omplementary punctured-pair convolutional)）符号と
いう。）は、いずれのレートも、その２つの符号を結合
することによって得られる母符号のレートの２倍である
という意味で、相補的である。パンクチャリングを繰り
返すことにより、パンクチャド符号のレートは高くな
る。あるレートのパンクチャド符号は一般に、同じレー
トの最適符号とほとんど同等に良好なパフォーマンスを
提供することが示される。残念ながら、前掲のB. W. Kr
oeger and A. J. Vigilの文献に記載されたＩＢＯＣ方
式で用いるように提案されている従来のＣＰＰＣ符号は
一般に、最適あるいは次善のパフォーマンスを提供して
おらず、場合によってはカタストロフィックですらあ
る。この理由の一部は、符号対が、S. Kallel, "Comple
mentary PuncturedConvolutional Codes and Their App
lications", IEEE Transactions on Communications, V
ol.43, No.6, pp.2005-2009, June 1995、に定義されて
いるようないわゆる「同値」符号でなければならないと
いう、認識されている要件によるものである可能性があ
る。しかし、この認識されている要件は、ＣＰＰＣ符号
の探索範囲を過度に制限するという効果を有する。従っ
て、上記のＩＢＯＣディジタルオーディオ放送方式およ
びその他のアプリケーションにおいて、従来の符号より
も良好なパフォーマンスを提供することが可能な改善さ
れたパンクチャド畳込み符号に対する需要がある。
般に、低レートの母符号からビットを取り除いて、残り
の符号ビットが一方の補符号を形成するとともに、パン
クチャリングされた（取り去られた）ビットが符号対の
他方の補符号を形成するようにする。結果として得られ
る符号の対（相補的パンクチャド対畳込み（ＣＰＰＣ(c
omplementary punctured-pair convolutional)）符号と
いう。）は、いずれのレートも、その２つの符号を結合
することによって得られる母符号のレートの２倍である
という意味で、相補的である。パンクチャリングを繰り
返すことにより、パンクチャド符号のレートは高くな
る。あるレートのパンクチャド符号は一般に、同じレー
トの最適符号とほとんど同等に良好なパフォーマンスを
提供することが示される。残念ながら、前掲のB. W. Kr
oeger and A. J. Vigilの文献に記載されたＩＢＯＣ方
式で用いるように提案されている従来のＣＰＰＣ符号は
一般に、最適あるいは次善のパフォーマンスを提供して
おらず、場合によってはカタストロフィックですらあ
る。この理由の一部は、符号対が、S. Kallel, "Comple
mentary PuncturedConvolutional Codes and Their App
lications", IEEE Transactions on Communications, V
ol.43, No.6, pp.2005-2009, June 1995、に定義されて
いるようないわゆる「同値」符号でなければならないと
いう、認識されている要件によるものである可能性があ
る。しかし、この認識されている要件は、ＣＰＰＣ符号
の探索範囲を過度に制限するという効果を有する。従っ
て、上記のＩＢＯＣディジタルオーディオ放送方式およ
びその他のアプリケーションにおいて、従来の符号より
も良好なパフォーマンスを提供することが可能な改善さ
れたパンクチャド畳込み符号に対する需要がある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、ディジタルオ
ーディオ放送やその他のタイプの通信システムで用いら
れる最適なパンクチャド畳込み符号を提供する。最適な
パンクチャド畳込み符号は、均一誤り保護（ＥＥＰ(equ
al error protection)）アプリケーションに対して提供
され、レートコンパチブルおよびレートインコンパチブ
ルの両方の符号が不均一誤り保護（ＵＥＰ(unequal err
or protection)）アプリケーションに対して提供され
る。実施例では、最適な符号は、与えられた動作パラメ
ータセットに対する可能な非カタストロフィック符号の
セットのうちから、最良の自由ハミング距離および最小
の情報誤り重みを有する符号として選択される。ディジ
タルオーディオ放送アプリケーションに用いられる従来
のパンクチャド符号セットとは異なり、本発明による可
能な非カタストロフィック符号のセットは、距離あるい
はパフォーマンス性質に関して同値ではない符号を含む
ことが可能である。こうして選択された最適な符号は、
同値符号のみに制限されたセットから選択された符号に
比べて優れたパフォーマンスを提供する。本発明の技術
は、補符号対とともに使用するのに適しているが、ｎ個
の補符号からなるグループのセットから最適なグループ
を選択する際の使用にも容易に拡張される。
ーディオ放送やその他のタイプの通信システムで用いら
れる最適なパンクチャド畳込み符号を提供する。最適な
パンクチャド畳込み符号は、均一誤り保護（ＥＥＰ(equ
al error protection)）アプリケーションに対して提供
され、レートコンパチブルおよびレートインコンパチブ
ルの両方の符号が不均一誤り保護（ＵＥＰ(unequal err
or protection)）アプリケーションに対して提供され
る。実施例では、最適な符号は、与えられた動作パラメ
ータセットに対する可能な非カタストロフィック符号の
セットのうちから、最良の自由ハミング距離および最小
の情報誤り重みを有する符号として選択される。ディジ
タルオーディオ放送アプリケーションに用いられる従来
のパンクチャド符号セットとは異なり、本発明による可
能な非カタストロフィック符号のセットは、距離あるい
はパフォーマンス性質に関して同値ではない符号を含む
ことが可能である。こうして選択された最適な符号は、
同値符号のみに制限されたセットから選択された符号に
比べて優れたパフォーマンスを提供する。本発明の技術
は、補符号対とともに使用するのに適しているが、ｎ個
の補符号からなるグループのセットから最適なグループ
を選択する際の使用にも容易に拡張される。
【０００６】本発明は、ディジタルオーディオ情報がア
ナログキャリアの上下両側波帯におけるサブキャリアで
伝送されるような例示的な方式で実装される。このよう
な方式では、最適な補符号対は、上記のように定義され
た補符号対のセットから選択される。選択される符号対
の各補符号は、例えば、レート２／５全帯域幅畳込み符
号をパンクチャリングすることによって生成されるレー
ト４／５半帯域幅畳込み符号である。全帯域幅符号自体
は、レート１／３母符号をパンクチャリングすることに
よって生成することが可能である。また、本発明は、こ
のような方式で用いられる最適なビット割当て戦略も提
供する。この戦略によれば、指定された符号ジェネレー
タからのビットは、アナログキャリアからもっとも遠く
に位置する上下側波帯サブキャリアに割り当てられる。
本発明のこれらおよびその他の技術は、さまざまな異な
るタイプの通信方式に容易に拡張される。例えば、本発
明は、周波数、時間、空間、偏波またはその他のシステ
ムパラメータにおけるダイバーシティを利用する通信シ
ステムアプリケーションで実現可能である。
ナログキャリアの上下両側波帯におけるサブキャリアで
伝送されるような例示的な方式で実装される。このよう
な方式では、最適な補符号対は、上記のように定義され
た補符号対のセットから選択される。選択される符号対
の各補符号は、例えば、レート２／５全帯域幅畳込み符
号をパンクチャリングすることによって生成されるレー
ト４／５半帯域幅畳込み符号である。全帯域幅符号自体
は、レート１／３母符号をパンクチャリングすることに
よって生成することが可能である。また、本発明は、こ
のような方式で用いられる最適なビット割当て戦略も提
供する。この戦略によれば、指定された符号ジェネレー
タからのビットは、アナログキャリアからもっとも遠く
に位置する上下側波帯サブキャリアに割り当てられる。
本発明のこれらおよびその他の技術は、さまざまな異な
るタイプの通信方式に容易に拡張される。例えば、本発
明は、周波数、時間、空間、偏波またはその他のシステ
ムパラメータにおけるダイバーシティを利用する通信シ
ステムアプリケーションで実現可能である。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明について、特定のデ
ィジタルオーディオ放送方式で用いるために最適化され
た例示的な相補的パンクチャド畳込み符号とともに説明
する。しかし、本発明の符号化技術は、その他の多くの
タイプの通信方式にも適用可能であることは理解される
べきである。例えば、ここで説明するディジタルオーデ
ィオ放送方式は周波数ダイバーシティ技術を利用してい
るが、本発明は、時間ダイバーシティ、空間ダイバーシ
ティ、偏波ダイバーシティや、その他のタイプのダイバ
ーシティ技術を利用する方式でも実現可能である。実施
例の説明において「最適」という用語の使用は、与えら
れた動作パラメータセットに対する可能な非カタストロ
フィック符号のセットのうち、最良の自由ハミング距離
および最小の情報誤り重みを有する符号を指すためのも
のとする。符号は、その状態図が０状態の周りの自己ル
ープ以外の０重みのループを含む場合に「カタストロフ
ィック」とみなされる。自由ハミング距離、情報誤り重
みおよび非カタストロフィック符号の概念についてさら
に詳細には、例えば、 ・S. Lin and D. J. Costello, Jr., "Error Control C
oding: Fundamentalsand Applications", Prentice-Hal
l, 1983 ・G. C. Clark, Jr. and J. B. Cain, "Error Correcti
ng Codes for DigitalCommunications", Plenum Press,
1981 に記載されている。与えられた対の補符号あるいはその
他の符号のグループは、S. Kallel, "Complementary Pu
nctured Convolutional Codes and Their Application
s", IEEE Transactions on Communications, Vol.43, N
o.6, pp.2005-2009, June 1995、に記載されているよう
に、それらのパンクチャリングパターンが互いに巡回置
換である場合に「同値」とみなされる。本発明による最
適符号どうしは、同値であることも非同値であることも
ある。
ィジタルオーディオ放送方式で用いるために最適化され
た例示的な相補的パンクチャド畳込み符号とともに説明
する。しかし、本発明の符号化技術は、その他の多くの
タイプの通信方式にも適用可能であることは理解される
べきである。例えば、ここで説明するディジタルオーデ
ィオ放送方式は周波数ダイバーシティ技術を利用してい
るが、本発明は、時間ダイバーシティ、空間ダイバーシ
ティ、偏波ダイバーシティや、その他のタイプのダイバ
ーシティ技術を利用する方式でも実現可能である。実施
例の説明において「最適」という用語の使用は、与えら
れた動作パラメータセットに対する可能な非カタストロ
フィック符号のセットのうち、最良の自由ハミング距離
および最小の情報誤り重みを有する符号を指すためのも
のとする。符号は、その状態図が０状態の周りの自己ル
ープ以外の０重みのループを含む場合に「カタストロフ
ィック」とみなされる。自由ハミング距離、情報誤り重
みおよび非カタストロフィック符号の概念についてさら
に詳細には、例えば、 ・S. Lin and D. J. Costello, Jr., "Error Control C
oding: Fundamentalsand Applications", Prentice-Hal
l, 1983 ・G. C. Clark, Jr. and J. B. Cain, "Error Correcti
ng Codes for DigitalCommunications", Plenum Press,
1981 に記載されている。与えられた対の補符号あるいはその
他の符号のグループは、S. Kallel, "Complementary Pu
nctured Convolutional Codes and Their Application
s", IEEE Transactions on Communications, Vol.43, N
o.6, pp.2005-2009, June 1995、に記載されているよう
に、それらのパンクチャリングパターンが互いに巡回置
換である場合に「同値」とみなされる。本発明による最
適符号どうしは、同値であることも非同値であることも
ある。
【０００８】図２は、本発明によるＣＰＰＣ符号が利用
される例示的な通信システム２０のブロック図である。
システム２０は、送信機２２および受信機２４を含む。
送信機２２は、アナログオーディオ信号からディジタル
ビットストリームを生成するオーディオ符号器２５を含
む。オーディオ符号器２５からのディジタルビットスト
リームは畳込み符号器２６に入力される。畳込み符号器
２６は、ＣＰＰＣ符号を利用して（詳細は後述）ビット
ストリームをシンボル列へと符号化する。この実施例
は、オーディオデータから生成されたビットストリーム
を用いているが、本発明は、さらに一般的に、任意のタ
イプのディジタルソースによって生成されたビットにも
適用可能である。畳込み符号器２６からのシンボル列
は、インタリーバ２７でインタリーブされた後、変調器
２８に入力される。変調器２８は、例えば、インタリー
ブされたシンボルを１つまたは複数のサブキャリア上に
変調してから、そのサブキャリアを無線周波数（ＲＦ）
キャリア上に周波数変調するというような、何段階かの
変調を行う。変調されたキャリアは、送信アンテナ２９
を通じて受信機２４へ送信される。送信機２２は、マル
チプレクサ、アップコンバータなどのような、図２の実
施例には示していないその他の処理要素を含むことも可
能である。
される例示的な通信システム２０のブロック図である。
システム２０は、送信機２２および受信機２４を含む。
送信機２２は、アナログオーディオ信号からディジタル
ビットストリームを生成するオーディオ符号器２５を含
む。オーディオ符号器２５からのディジタルビットスト
リームは畳込み符号器２６に入力される。畳込み符号器
２６は、ＣＰＰＣ符号を利用して（詳細は後述）ビット
ストリームをシンボル列へと符号化する。この実施例
は、オーディオデータから生成されたビットストリーム
を用いているが、本発明は、さらに一般的に、任意のタ
イプのディジタルソースによって生成されたビットにも
適用可能である。畳込み符号器２６からのシンボル列
は、インタリーバ２７でインタリーブされた後、変調器
２８に入力される。変調器２８は、例えば、インタリー
ブされたシンボルを１つまたは複数のサブキャリア上に
変調してから、そのサブキャリアを無線周波数（ＲＦ）
キャリア上に周波数変調するというような、何段階かの
変調を行う。変調されたキャリアは、送信アンテナ２９
を通じて受信機２４へ送信される。送信機２２は、マル
チプレクサ、アップコンバータなどのような、図２の実
施例には示していないその他の処理要素を含むことも可
能である。
【０００９】受信機２４は、受信アンテナ３０を通じて
送信信号を受信し、復調器３１で復調動作を実行して、
インタリーブされたシンボルを回復する。シンボルは、
デインタリーバ３２でデインタリーブされ、その結果得
られるシンボル列は、復号器３３で、軟ビタビ復号プロ
セスを用いてディジタルビットストリームに変換され
る。このディジタルビットストリームは、オーディオ復
号器３４で復号されて、もとのオーディオ信号が回復さ
れる。送信機２２と同様に、受信機２４は、図２に示し
ていないその他の処理要素を含むことも可能である。注
意すべき点であるが、代替実施例では、インタリーバ２
７およびデインタリーバ３２のようなシステム２０のい
くつかの要素は省略することも可能である。さらに、オ
ーディオ符号器２５、畳込み符号器２６、ビタビ復号器
３３およびオーディオ復号器３４のようなシステム２０
のいくつかの要素は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩ
Ｃ）、マイクロプロセッサまたはその他のタイプのディ
ジタルデータプロセッサの一部を用いて実相可能であ
る。本発明のさまざまな特徴は、ディジタルデータプロ
セッサ内の中央処理装置（ＣＰＵ）によって実行される
１つまたは複数のソフトウェアプログラムの形式でも実
装可能である。
送信信号を受信し、復調器３１で復調動作を実行して、
インタリーブされたシンボルを回復する。シンボルは、
デインタリーバ３２でデインタリーブされ、その結果得
られるシンボル列は、復号器３３で、軟ビタビ復号プロ
セスを用いてディジタルビットストリームに変換され
る。このディジタルビットストリームは、オーディオ復
号器３４で復号されて、もとのオーディオ信号が回復さ
れる。送信機２２と同様に、受信機２４は、図２に示し
ていないその他の処理要素を含むことも可能である。注
意すべき点であるが、代替実施例では、インタリーバ２
７およびデインタリーバ３２のようなシステム２０のい
くつかの要素は省略することも可能である。さらに、オ
ーディオ符号器２５、畳込み符号器２６、ビタビ復号器
３３およびオーディオ復号器３４のようなシステム２０
のいくつかの要素は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩ
Ｃ）、マイクロプロセッサまたはその他のタイプのディ
ジタルデータプロセッサの一部を用いて実相可能であ
る。本発明のさまざまな特徴は、ディジタルデータプロ
セッサ内の中央処理装置（ＣＰＵ）によって実行される
１つまたは複数のソフトウェアプログラムの形式でも実
装可能である。
【００１０】次に、図２のシステム２０での使用に適し
たいくつかの最適ＣＰＰＣ符号のセットについて説明す
る。説明のために、システム２０の動作パラメータは、
図１に関して説明した、前掲のB. W. Kroeger and A.
J. Vigil, "Improved IBOC DAB Technology for AM and
FM Broadcasting", SBE Engineering Conference, pp.
1-10, 1996、に記載されているＩＢＯＣ ＤＡＢ方式の
ものと同様とする。この例示的なＩＢＯＣ方式は、上下
両側波帯チャネルに対してレート４／５前方誤り訂正符
号を利用するように設定可能である。これらのレート４
／５符号を半帯域幅符号といい、組み合わされて形成さ
れるレート２／５誤り訂正符号を全帯域幅符号という。
以下で示されるように、本発明の技術を利用すると、レ
ート１／３母符号をパンクチャリングしてこれらの例示
的なＩＢＯＣ符号要件を満たすことができる。
たいくつかの最適ＣＰＰＣ符号のセットについて説明す
る。説明のために、システム２０の動作パラメータは、
図１に関して説明した、前掲のB. W. Kroeger and A.
J. Vigil, "Improved IBOC DAB Technology for AM and
FM Broadcasting", SBE Engineering Conference, pp.
1-10, 1996、に記載されているＩＢＯＣ ＤＡＢ方式の
ものと同様とする。この例示的なＩＢＯＣ方式は、上下
両側波帯チャネルに対してレート４／５前方誤り訂正符
号を利用するように設定可能である。これらのレート４
／５符号を半帯域幅符号といい、組み合わされて形成さ
れるレート２／５誤り訂正符号を全帯域幅符号という。
以下で示されるように、本発明の技術を利用すると、レ
ート１／３母符号をパンクチャリングしてこれらの例示
的なＩＢＯＣ符号要件を満たすことができる。
【００１１】レート１／３母符号は、J. Hagenauer, "R
ate-compatible punctured convolutional codes (RCPC
codes) and their applications", IEEE Transactions
onCommunications, Vol.36, No.7, pp.389-400, April
1988、に記載されているような制約長Ｋ＝７のレート
１／３畳込み符号とすることが可能である。レート１／
３符号器は、各入力ビットごとに３個の出力ビットを生
成する。３個の符号化された出力ビットからなるグルー
プをシンボルという。Ｋの値は、各出力シンボルを生成
するために処理される符号化されていない入力ビットの
数を指す。例えば、Ｋ＝７のレート１／３畳込み符号器
は一般に７ビットのシフトレジスタおよび３個のモジュ
ロ２加算器を有する。各加算器の入力は、シフトレジス
タのビットの相異なるサブセットに接続される。これら
の接続は、符号器の「ジェネレータ」によって指定され
る。この例における与えられた出力シンボルは、最後の
入力ビットと、シフトレジスタに記憶されている前の６
個の入力ビットとを用いて生成されるため、Ｋ＝７符号
器の「メモリ」は６であるという。この例で用いられる
レート１／３、Ｋ＝７符号は以下の３つのジェネレータ
を有する。 ｇ0＝１０１１０１１ ｇ1＝１１１１００１ ｇ2＝１１００１０１ 各ジェネレータは、７ビットシフトレジスタのビット
と、１つのモジュロ２加算器の入力との間の接続を指定
するものとみなすことができる。例えば、ジェネレータ
ｇ0に対応する加算器は、シフトレジスタ内の第１、第
３、第４、第６および第７ビット位置のビット（第１ビ
ット位置が最後の入力ビットを含む。）のモジュロ２和
として、各出力シンボルの第１ビットを生成する。同様
に、ジェネレータｇ1およびジェネレータｇ2は、それぞ
れのジェネレータ値によって指定される位置のビットの
モジュロ２和として、各出力シンボルの第２および第３
ビットをそれぞれ生成する。上記のジェネレータを有す
るレート１／３、Ｋ＝７符号の自由ハミング距離ｄfは
１４であり、その情報誤り重みｃ（ｄf）／Ｐは１であ
る。（本明細書において、「ｃ（ｄf）」と、「ｃ」に
下付き添字として「ｄf」を記載したものとは同一であ
る。）この符号がレートコンパチブルにレート４／１
１、４／１０、４／９および１／２にパンクチャリング
されると、その結果得られるレート１／２符号は最良の
レート１／２、Ｋ＝７畳込み符号でもある。
ate-compatible punctured convolutional codes (RCPC
codes) and their applications", IEEE Transactions
onCommunications, Vol.36, No.7, pp.389-400, April
1988、に記載されているような制約長Ｋ＝７のレート
１／３畳込み符号とすることが可能である。レート１／
３符号器は、各入力ビットごとに３個の出力ビットを生
成する。３個の符号化された出力ビットからなるグルー
プをシンボルという。Ｋの値は、各出力シンボルを生成
するために処理される符号化されていない入力ビットの
数を指す。例えば、Ｋ＝７のレート１／３畳込み符号器
は一般に７ビットのシフトレジスタおよび３個のモジュ
ロ２加算器を有する。各加算器の入力は、シフトレジス
タのビットの相異なるサブセットに接続される。これら
の接続は、符号器の「ジェネレータ」によって指定され
る。この例における与えられた出力シンボルは、最後の
入力ビットと、シフトレジスタに記憶されている前の６
個の入力ビットとを用いて生成されるため、Ｋ＝７符号
器の「メモリ」は６であるという。この例で用いられる
レート１／３、Ｋ＝７符号は以下の３つのジェネレータ
を有する。 ｇ0＝１０１１０１１ ｇ1＝１１１１００１ ｇ2＝１１００１０１ 各ジェネレータは、７ビットシフトレジスタのビット
と、１つのモジュロ２加算器の入力との間の接続を指定
するものとみなすことができる。例えば、ジェネレータ
ｇ0に対応する加算器は、シフトレジスタ内の第１、第
３、第４、第６および第７ビット位置のビット（第１ビ
ット位置が最後の入力ビットを含む。）のモジュロ２和
として、各出力シンボルの第１ビットを生成する。同様
に、ジェネレータｇ1およびジェネレータｇ2は、それぞ
れのジェネレータ値によって指定される位置のビットの
モジュロ２和として、各出力シンボルの第２および第３
ビットをそれぞれ生成する。上記のジェネレータを有す
るレート１／３、Ｋ＝７符号の自由ハミング距離ｄfは
１４であり、その情報誤り重みｃ（ｄf）／Ｐは１であ
る。（本明細書において、「ｃ（ｄf）」と、「ｃ」に
下付き添字として「ｄf」を記載したものとは同一であ
る。）この符号がレートコンパチブルにレート４／１
１、４／１０、４／９および１／２にパンクチャリング
されると、その結果得られるレート１／２符号は最良の
レート１／２、Ｋ＝７畳込み符号でもある。
【００１２】レート１／３母符号から２つの異なるパン
クチャリングパターンを用いて以下の全帯域幅符号を得
た。 （１）前掲のHagenauerの文献に記載されたレート２／
５符号。 （２）B. W. Kroeger and D. Cammarata, "Complementa
ry punctured convolutional codes with application
to IBOC DAB", 1997、に記載されたレート２／５符号。 これらの全帯域幅符号に対するパンクチャリングパター
ンおよびその他の性質は次のように与えられる。 Hagenauerレート２／５符号：（１１１１，１１１１，
１１００），（ｄf＝１１，ｃ（ｄf）／Ｐ＝１） Kroegerレート２／５符号：（１１１１，１１１１，１
０１０），（ｄf＝１１，ｃ（ｄf）／Ｐ＝２） 本発明の技術によりこれらの符号をパンクチャリングし
てレート４／５ＣＰＰＣ符号を形成した。これは、最悪
の場合の自由ハミング距離が最大で、最悪の場合の情報
誤り重みが最小であるという点で最適である。これらの
最適符号を以下の表１および表２に与える。
クチャリングパターンを用いて以下の全帯域幅符号を得
た。 （１）前掲のHagenauerの文献に記載されたレート２／
５符号。 （２）B. W. Kroeger and D. Cammarata, "Complementa
ry punctured convolutional codes with application
to IBOC DAB", 1997、に記載されたレート２／５符号。 これらの全帯域幅符号に対するパンクチャリングパター
ンおよびその他の性質は次のように与えられる。 Hagenauerレート２／５符号：（１１１１，１１１１，
１１００），（ｄf＝１１，ｃ（ｄf）／Ｐ＝１） Kroegerレート２／５符号：（１１１１，１１１１，１
０１０），（ｄf＝１１，ｃ（ｄf）／Ｐ＝２） 本発明の技術によりこれらの符号をパンクチャリングし
てレート４／５ＣＰＰＣ符号を形成した。これは、最悪
の場合の自由ハミング距離が最大で、最悪の場合の情報
誤り重みが最小であるという点で最適である。これらの
最適符号を以下の表１および表２に与える。
【００１３】本実施例では、最適なＣＰＰＣ符号は、ま
ず、結合すると上記の２つのレート２／５符号のうちの
一方になるすべての非カタストロフィック補符号の自由
距離および情報誤り重みの対を計算することによって判
定される。相補対の最悪の場合の自由距離は、自由距離
の対の最小値である。最悪の場合の情報誤り重み（ｃ
worst）は、情報誤り重みの対の最大値である。最悪の
場合の自由距離が最大となる符号対のうち、ｃworst／
Ｐの値が最低の対を最適の対とみなす。自由距離および
情報誤り重みは、増強メトリックビタビアルゴリズムを
用いて計算される。本発明の代替実施例では、他の最適
化基準も用いられる。
ず、結合すると上記の２つのレート２／５符号のうちの
一方になるすべての非カタストロフィック補符号の自由
距離および情報誤り重みの対を計算することによって判
定される。相補対の最悪の場合の自由距離は、自由距離
の対の最小値である。最悪の場合の情報誤り重み（ｃ
worst）は、情報誤り重みの対の最大値である。最悪の
場合の自由距離が最大となる符号対のうち、ｃworst／
Ｐの値が最低の対を最適の対とみなす。自由距離および
情報誤り重みは、増強メトリックビタビアルゴリズムを
用いて計算される。本発明の代替実施例では、他の最適
化基準も用いられる。
【００１４】以下の表１および表２は、それぞれ、レー
ト２／５のHagenauer符号およびKroeger符号から生成さ
れた、最悪の場合の自由距離が最大の、パンクチャ周期
Ｐ＝４の非カタストロフィックな相補的レート４／５符
号のリストである。符号は、最適な順にリストされてい
る。注意すべき点であるが、表２の最上行にリストされ
ている最適な対のパンクチャパターンは、互いに巡回シ
フトしたものであり、従って前掲のS. Kallelの文献で
定義されている「同値」である。しかし、表１の最適な
対から分かるように、本発明による最適なＣＰＰＣ符号
どうしは必ずしも同値であるとは限らない。
ト２／５のHagenauer符号およびKroeger符号から生成さ
れた、最悪の場合の自由距離が最大の、パンクチャ周期
Ｐ＝４の非カタストロフィックな相補的レート４／５符
号のリストである。符号は、最適な順にリストされてい
る。注意すべき点であるが、表２の最上行にリストされ
ている最適な対のパンクチャパターンは、互いに巡回シ
フトしたものであり、従って前掲のS. Kallelの文献で
定義されている「同値」である。しかし、表１の最適な
対から分かるように、本発明による最適なＣＰＰＣ符号
どうしは必ずしも同値であるとは限らない。
【００１５】表１：Ｐ＝４の、結合するとHagenauerレ
ート２／５符号になるレート４／５ＣＰＰＣ符号
ート２／５符号になるレート４／５ＣＰＰＣ符号
【表１】
【００１６】表２：Ｐ＝４の、結合するとKroegerレー
ト２／５符号になるレート４／５ＣＰＰＣ符号
ト２／５符号になるレート４／５ＣＰＰＣ符号
【表２】
【００１７】上記のように、図１とともに説明したＩＢ
ＯＣ方式は、マルチキャリア変調技術を利用するため、
上下側波帯の部分Ａ、ＢおよびＣにおける相異なるディ
ジタルオーディオサブキャリアに対する干渉感受性の量
も異なる。具体的には、アナログホストから最も遠く離
れたサブキャリアは最も干渉を受けやすい。従って、サ
ブキャリア周波数への符号ビットのマッピングはパフォ
ーマンスに影響する。本発明は、従来のマッピングに比
べてパフォーマンスを改善するように、符号ビットをサ
ブキャリアにマッピングする。このマッピングは、ＲＣ
ＰＣ方式で全帯域幅符号の各側波帯をパンクチャリング
する一方で、他の側波帯のすべてのビットを保つことに
よって決定される。例えば、票２の最上行の２つの補符
号がそれぞれ下側波帯および上側波帯の半帯域幅符号で
あると仮定する。各側波帯の最も外側のサブキャリアは
最も干渉を受けやすいため、第３のジェネレータｇ2か
らのビットはこれらの周波数にマッピングされる。従っ
て、図１の上下側波帯の両方の外側領域Ａが破損または
損失した場合、残りの符号は業界標準のレート１／２符
号となる。各パンクチャリングステップで、パンクチャ
リングされるビットは、最も外側の未割当てサブキャリ
アに割り当てられる。下側波帯（ＬＳＢ）および上側波
帯（ＵＳＢ）に対する最適なパンクチャパターンをそれ
ぞれ表３および表４に示す。
ＯＣ方式は、マルチキャリア変調技術を利用するため、
上下側波帯の部分Ａ、ＢおよびＣにおける相異なるディ
ジタルオーディオサブキャリアに対する干渉感受性の量
も異なる。具体的には、アナログホストから最も遠く離
れたサブキャリアは最も干渉を受けやすい。従って、サ
ブキャリア周波数への符号ビットのマッピングはパフォ
ーマンスに影響する。本発明は、従来のマッピングに比
べてパフォーマンスを改善するように、符号ビットをサ
ブキャリアにマッピングする。このマッピングは、ＲＣ
ＰＣ方式で全帯域幅符号の各側波帯をパンクチャリング
する一方で、他の側波帯のすべてのビットを保つことに
よって決定される。例えば、票２の最上行の２つの補符
号がそれぞれ下側波帯および上側波帯の半帯域幅符号で
あると仮定する。各側波帯の最も外側のサブキャリアは
最も干渉を受けやすいため、第３のジェネレータｇ2か
らのビットはこれらの周波数にマッピングされる。従っ
て、図１の上下側波帯の両方の外側領域Ａが破損または
損失した場合、残りの符号は業界標準のレート１／２符
号となる。各パンクチャリングステップで、パンクチャ
リングされるビットは、最も外側の未割当てサブキャリ
アに割り当てられる。下側波帯（ＬＳＢ）および上側波
帯（ＵＳＢ）に対する最適なパンクチャパターンをそれ
ぞれ表３および表４に示す。
【００１８】表３：ビット割当てのための下側波帯パン
クチャパターン
クチャパターン
【表３】
【００１９】図３のＡおよびＢはそれぞれ、下側波帯お
よび上側波帯に対する上記の最適ビット割当て戦略を例
示する。Ｇ０i、Ｇ１i、およびＧ２iという記法はそれ
ぞれ、ジェネレータｇ0、ｇ1およびｇ2からのｉ番目
（モジュロ４）のビットを指す。第３ジェネレータｇ2
からの２番目（モジュロ４）のビットは、下側波帯の最
も外側のサブキャリアに割り当てられ、第３ジェネレー
タｇ2からの０番目（モジュロ４）のビットは、上側波
帯の最も外側のサブキャリアに割り当てられる。このビ
ット割当ては、図１の例示的なＩＢＯＣ方式に対して、
干渉がある場合のパフォーマンスを最適化する。本発明
のビット割当て技術は、他のタイプの通信方式における
同様の改善を提供するためにも用いることが可能であ
る。
よび上側波帯に対する上記の最適ビット割当て戦略を例
示する。Ｇ０i、Ｇ１i、およびＧ２iという記法はそれ
ぞれ、ジェネレータｇ0、ｇ1およびｇ2からのｉ番目
（モジュロ４）のビットを指す。第３ジェネレータｇ2
からの２番目（モジュロ４）のビットは、下側波帯の最
も外側のサブキャリアに割り当てられ、第３ジェネレー
タｇ2からの０番目（モジュロ４）のビットは、上側波
帯の最も外側のサブキャリアに割り当てられる。このビ
ット割当ては、図１の例示的なＩＢＯＣ方式に対して、
干渉がある場合のパフォーマンスを最適化する。本発明
のビット割当て技術は、他のタイプの通信方式における
同様の改善を提供するためにも用いることが可能であ
る。
【００２０】表４：ビット割当てのための上側波帯パン
クチャパターン
クチャパターン
【表４】
【００２１】アナログホストに近いほうにトーンを追加
することによってさらに広い帯域幅符号で送信するオプ
ションをＤＡＢ放送局に許可するという提案がなされて
いる。このモードでは、全帯域幅符号は、上記のフルの
パンクチャリングされていないレート１／３母符号とす
ることが可能である。その場合、半帯域幅符号（「半帯
域幅＋」符号という。）のレートはそれぞれ２／３であ
る。以下の表５に、２つの異なる両立性（コンパチビリ
ティ）制約に対する最適な符号対を与える。表５の最上
行の符号対は、全体で最良のパンクチャド対である。第
２行の対は、表２の最適なレート４／５符号対とレート
コンパチブルな最良の対である。この第２の対の利点
は、追加の内側トーンがチャネルによって消去された場
合、あるいは、受信機がそのような内側トーンを受信す
ることができない場合であっても、残りの符号が上記の
最適な半帯域幅トーンとなることである。
することによってさらに広い帯域幅符号で送信するオプ
ションをＤＡＢ放送局に許可するという提案がなされて
いる。このモードでは、全帯域幅符号は、上記のフルの
パンクチャリングされていないレート１／３母符号とす
ることが可能である。その場合、半帯域幅符号（「半帯
域幅＋」符号という。）のレートはそれぞれ２／３であ
る。以下の表５に、２つの異なる両立性（コンパチビリ
ティ）制約に対する最適な符号対を与える。表５の最上
行の符号対は、全体で最良のパンクチャド対である。第
２行の対は、表２の最適なレート４／５符号対とレート
コンパチブルな最良の対である。この第２の対の利点
は、追加の内側トーンがチャネルによって消去された場
合、あるいは、受信機がそのような内側トーンを受信す
ることができない場合であっても、残りの符号が上記の
最適な半帯域幅トーンとなることである。
【００２２】表５：Ｐ＝４の最適な半帯域幅＋符号
【表５】
【００２３】本発明のもう１つの特徴は、ＤＡＢあるい
はその他の通信方式において不均一誤り保護（ＵＥＰ）
を提供することに関する。ＵＥＰを提供するように上記
のＩＢＯＣ方式を設定するためには、依然として、全帯
域幅符号に対して２／５の平均レート、および、半帯域
幅符号に対して４／５の平均レートを必要とする。本発
明は、時間多重化を用いることによりこの要件を満た
す。この時間多重化について、２つのクラスの情報ビッ
トが不均一に保護される場合に関して説明する。クラス
Ｉビットは最重要ビットであり、低レート（すなわち、
冗長性の高い）符号で保護されなければならない。クラ
スＩＩビットはあまり重要でないクラスのビットであ
る。３つ以上のクラスのビットへの一般化は直ちに可能
であるのでここで詳細には説明しない。
はその他の通信方式において不均一誤り保護（ＵＥＰ）
を提供することに関する。ＵＥＰを提供するように上記
のＩＢＯＣ方式を設定するためには、依然として、全帯
域幅符号に対して２／５の平均レート、および、半帯域
幅符号に対して４／５の平均レートを必要とする。本発
明は、時間多重化を用いることによりこの要件を満た
す。この時間多重化について、２つのクラスの情報ビッ
トが不均一に保護される場合に関して説明する。クラス
Ｉビットは最重要ビットであり、低レート（すなわち、
冗長性の高い）符号で保護されなければならない。クラ
スＩＩビットはあまり重要でないクラスのビットであ
る。３つ以上のクラスのビットへの一般化は直ちに可能
であるのでここで詳細には説明しない。
【００２４】異なるクラスのビットを保護する符号のレ
ートは、ＩＢＯＣ方式についての上記のような平均レー
ト制約を満たすように選択される。クラスＩのビット数
の割合がｆであり、クラスＩＩのビット数の割合が１−
ｆである場合、符号のレートは次式を満たさなければな
らない。
ートは、ＩＢＯＣ方式についての上記のような平均レー
ト制約を満たすように選択される。クラスＩのビット数
の割合がｆであり、クラスＩＩのビット数の割合が１−
ｆである場合、符号のレートは次式を満たさなければな
らない。
【数２】 ただし、Ｒは平均レートであり、ＲIおよびＲIIはそれ
ぞれクラスＩおよびクラスＩＩのビットに対する符号の
レートである。例えば、Ｒ＝２／５およびｆ＝１／２の
場合、レートの対（ＲI，ＲII）＝（４／１１，４／
９）は上記の式（１）を満たす。
ぞれクラスＩおよびクラスＩＩのビットに対する符号の
レートである。例えば、Ｒ＝２／５およびｆ＝１／２の
場合、レートの対（ＲI，ＲII）＝（４／１１，４／
９）は上記の式（１）を満たす。
【００２５】式（１）を満たすレートのセットを有する
全帯域幅符号は、共通の畳込み母符号をパンクチャリン
グすることによって構成することができる。さらに、ク
ラスＩとクラスＩＩのビット間に終端ビットを挿入する
ことを避けたい場合には、母符号は、前掲のJ. Hagenau
erの文献に記載されているように、レートコンパチブル
にパンクチャリングされる必要がある。具体的には、ク
ラスＩビットはクラスＩＩビットの後に続くべきであ
り、クラスＩＩ符号内のパンクチャリングされていない
ビットはクラスＩ符号内のパンクチャリングされていな
いビットのサブセットでなければならない。以下の表６
および表７にそれぞれ、ＩＢＯＣ方式におけるクラスＩ
およびクラスＩＩのビットに対するパンクチャド畳込み
符号の候補を示す。表６は、業界標準のレート１／２符
号とコンパチブルなすべての同値でないレート４／１１
符号に対する、パンクチャパターン（１１１１ １１１
１，１１１１ １１１１，００００ ００００）で得ら
れるパンクチャ周期Ｐ＝８のパンクチャパターンを示
す。表７は、業界標準のレート１／２符号とコンパチブ
ルなすべての同値でないレート４／９符号に対する、パ
ンクチャ周期Ｐ＝８のパンクチャパターンを示す。表６
および表７におけるパンクチャパターンの巡回シフトは
同値なパフォーマンスを提供することに注意すべきであ
る。表６および表７のパンクチャド符号を生成するため
に用いられる母符号は、前述の均一誤り保護（ＥＥＰ）
の例で用いられるレート１／３畳込み符号と同一であ
る。レートの対（ＲI，ＲII）＝（４／１１，４／９）
と、等しいビット数のクラスＩおよびクラスＩＩビット
の場合、全帯域幅符号の平均レートは２／５であり、従
って、例示したＩＢＯＣ方式に対するレート要件を満た
す。
全帯域幅符号は、共通の畳込み母符号をパンクチャリン
グすることによって構成することができる。さらに、ク
ラスＩとクラスＩＩのビット間に終端ビットを挿入する
ことを避けたい場合には、母符号は、前掲のJ. Hagenau
erの文献に記載されているように、レートコンパチブル
にパンクチャリングされる必要がある。具体的には、ク
ラスＩビットはクラスＩＩビットの後に続くべきであ
り、クラスＩＩ符号内のパンクチャリングされていない
ビットはクラスＩ符号内のパンクチャリングされていな
いビットのサブセットでなければならない。以下の表６
および表７にそれぞれ、ＩＢＯＣ方式におけるクラスＩ
およびクラスＩＩのビットに対するパンクチャド畳込み
符号の候補を示す。表６は、業界標準のレート１／２符
号とコンパチブルなすべての同値でないレート４／１１
符号に対する、パンクチャパターン（１１１１ １１１
１，１１１１ １１１１，００００ ００００）で得ら
れるパンクチャ周期Ｐ＝８のパンクチャパターンを示
す。表７は、業界標準のレート１／２符号とコンパチブ
ルなすべての同値でないレート４／９符号に対する、パ
ンクチャ周期Ｐ＝８のパンクチャパターンを示す。表６
および表７におけるパンクチャパターンの巡回シフトは
同値なパフォーマンスを提供することに注意すべきであ
る。表６および表７のパンクチャド符号を生成するため
に用いられる母符号は、前述の均一誤り保護（ＥＥＰ）
の例で用いられるレート１／３畳込み符号と同一であ
る。レートの対（ＲI，ＲII）＝（４／１１，４／９）
と、等しいビット数のクラスＩおよびクラスＩＩビット
の場合、全帯域幅符号の平均レートは２／５であり、従
って、例示したＩＢＯＣ方式に対するレート要件を満た
す。
【００２６】表６：ＵＥＰでのＤＡＢ方式におけるクラ
スＩビットの保護のための全帯域幅符号
スＩビットの保護のための全帯域幅符号
【表６】
【００２７】表７：ＵＥＰでのＤＡＢ方式におけるクラ
スＩＩビットの保護のための全帯域幅符号
スＩＩビットの保護のための全帯域幅符号
【表７】
【００２８】図４に、上記の全帯域幅ＥＥＰおよびＵＥ
Ｐ符号例に対してシミュレートされたビット誤り率（Ｂ
ＥＲ）パフォーマンスのプロットを示す。これらのプロ
ット、ならびに、図５および図７のＢＥＲプロットに対
しては、情報源は１０6個の擬似ランダム生成ビットの
列であり、チャネルは加法性白色ガウシアンノイズ（Ａ
ＷＧＮ(additive white Gaussian noise)）チャネルで
あると仮定する。プロットで用いられているＥＥＰ符号
は、パンクチャパターン（１１１１，１１１１，１０１
０）（あるいは、１６進法でＦＦＡ）を有する上記の全
帯域幅Kroegerレート２／５（すなわち４／１０）符号
である。ＵＥＰ符号は、表６および表７の最上行からそ
れぞれとられた最良の全帯域幅クラスＩ（レート４／１
１）およびクラスＩＩ（レート４／９）符号である。こ
れらの符号は１６進法ではそれぞれＦＦ ＦＦ ＥＥお
よびＦＦ ＦＦ ８８と書ける。図から分かるように、
レート４／１１のクラスＩ符号が最良のＢＥＲパフォー
マンスを提供し、その後にレート２／５のＥＥＰ符号が
続く。レート４／９のクラスＩＩ符号は、これらの３つ
の全帯域幅符号のうち最もＢＥＲパフォーマンスが悪
い。
Ｐ符号例に対してシミュレートされたビット誤り率（Ｂ
ＥＲ）パフォーマンスのプロットを示す。これらのプロ
ット、ならびに、図５および図７のＢＥＲプロットに対
しては、情報源は１０6個の擬似ランダム生成ビットの
列であり、チャネルは加法性白色ガウシアンノイズ（Ａ
ＷＧＮ(additive white Gaussian noise)）チャネルで
あると仮定する。プロットで用いられているＥＥＰ符号
は、パンクチャパターン（１１１１，１１１１，１０１
０）（あるいは、１６進法でＦＦＡ）を有する上記の全
帯域幅Kroegerレート２／５（すなわち４／１０）符号
である。ＵＥＰ符号は、表６および表７の最上行からそ
れぞれとられた最良の全帯域幅クラスＩ（レート４／１
１）およびクラスＩＩ（レート４／９）符号である。こ
れらの符号は１６進法ではそれぞれＦＦ ＦＦ ＥＥお
よびＦＦ ＦＦ ８８と書ける。図から分かるように、
レート４／１１のクラスＩ符号が最良のＢＥＲパフォー
マンスを提供し、その後にレート２／５のＥＥＰ符号が
続く。レート４／９のクラスＩＩ符号は、これらの３つ
の全帯域幅符号のうち最もＢＥＲパフォーマンスが悪
い。
【００２９】前述のＥＥＰの例の場合と同様に、ＩＢＯ
Ｃに対するＵＥＰによる半帯域幅符号は、表６および表
７に与えられる全帯域幅符号をパンクチャリングするこ
とによって形成することができる。クラスＩおよびクラ
スＩＩのそれぞれの全帯域幅符号の半数のビットを上側
波帯半帯域幅符号に入れ、残りの半数のビットを下側波
帯半帯域幅符号に入れることが可能である。この場合、
半帯域幅符号のレートは全帯域幅符号のレートの２倍と
なるため、全帯域幅符号のレートが上記のレート方程式
（１）を満たしていれば、半帯域幅符号もまた式（１）
を満たす。クラスＩＩビットとクラスＩビットの間に終
端ビットを挿入することをさけるために、半帯域幅符号
および全帯域幅符号はいずれもレートコンパチブルであ
るべきである。
Ｃに対するＵＥＰによる半帯域幅符号は、表６および表
７に与えられる全帯域幅符号をパンクチャリングするこ
とによって形成することができる。クラスＩおよびクラ
スＩＩのそれぞれの全帯域幅符号の半数のビットを上側
波帯半帯域幅符号に入れ、残りの半数のビットを下側波
帯半帯域幅符号に入れることが可能である。この場合、
半帯域幅符号のレートは全帯域幅符号のレートの２倍と
なるため、全帯域幅符号のレートが上記のレート方程式
（１）を満たしていれば、半帯域幅符号もまた式（１）
を満たす。クラスＩＩビットとクラスＩビットの間に終
端ビットを挿入することをさけるために、半帯域幅符号
および全帯域幅符号はいずれもレートコンパチブルであ
るべきである。
【００３０】以下の表８に、パンクチャ周期Ｐ＝８のＵ
ＥＰの最適な半帯域幅符号を示す。これらの符号は、表
６および表７の最良の全帯域幅符号に対応する。表６か
ら分かるように、表６の最初の２行に示されるように、
２つの同等に良好な（すなわち、自由ハミング距離ｄf
および情報誤り重みｃ（ｄf）／Ｐの値が同一の）レー
ト４／１１全帯域幅符号がある。これらの全帯域幅符号
に対応する最良の相補対を表８の最初の２行に示す。こ
の場合、表８の最初の２行の相補対は結合して、表６の
最初の２行から、最適なクラスＩ全帯域幅符号（１１１
１ １１１１，１１１１ １１１１，１１１０ １１１
０）および（１１１１ １１１１，１１１１ １１１
１，１１１０ １１０１）を形成する。表７から分かる
ように、表７の第１行に示さるただ１つの最適なレート
４／９符号があり、対応する最適な相補対は表８の第３
行に示されている。この場合、表８の第３行の相補対は
結合して、表７の第１行の最適なクラスＩＩ全帯域幅符
号（１１１１ １１１１，１１１１ １１１１，１００
０ １０００）を形成する。
ＥＰの最適な半帯域幅符号を示す。これらの符号は、表
６および表７の最良の全帯域幅符号に対応する。表６か
ら分かるように、表６の最初の２行に示されるように、
２つの同等に良好な（すなわち、自由ハミング距離ｄf
および情報誤り重みｃ（ｄf）／Ｐの値が同一の）レー
ト４／１１全帯域幅符号がある。これらの全帯域幅符号
に対応する最良の相補対を表８の最初の２行に示す。こ
の場合、表８の最初の２行の相補対は結合して、表６の
最初の２行から、最適なクラスＩ全帯域幅符号（１１１
１ １１１１，１１１１ １１１１，１１１０ １１１
０）および（１１１１ １１１１，１１１１ １１１
１，１１１０ １１０１）を形成する。表７から分かる
ように、表７の第１行に示さるただ１つの最適なレート
４／９符号があり、対応する最適な相補対は表８の第３
行に示されている。この場合、表８の第３行の相補対は
結合して、表７の第１行の最適なクラスＩＩ全帯域幅符
号（１１１１ １１１１，１１１１ １１１１，１００
０ １０００）を形成する。
【００３１】表８：ＵＥＰでの最適な半帯域幅補符号対
【表８】
【００３２】図５に、上記の半帯域幅ＥＥＰおよびＵＥ
Ｐ相補的符号例に対してシミュレートされたＢＥＲパフ
ォーマンスのプロットを示す。プロットで用いられてい
るＥＥＰ符号対は、表２の最上行の半帯域幅レート４／
５（すなわち８／１０）符号対である。この符号対の符
号は互いに同値であるため、この符号対に対してはただ
１つのＢＥＲ曲線のみがプロットされている。ＢＥＲ曲
線がプロットされているＥＥＰ符号は（０１１０，１０
０１，００１０）（あるいは、１６進法で６９２）であ
る。ＵＥＰ符号は、票８の第１行および第３行からそれ
ぞれとられた最良の半帯域幅クラスＩ（レート８／１
１）およびクラスＩＩ（レート８／９）符号である。ク
ラスＩＩ符号対の符号もまた互いに同値であるため、ク
ラスＩＩ対に対してはただ１つのＢＥＲ曲線のみがプロ
ットされている。この符号は（００１１ １１００，１
１００ ００１１，００００ １０００）（あるいは、
１６進法で３Ｃ Ｃ３ ０８）である。相補的半帯域幅
クラスＩ符号は１６進法で０６ Ｄ５ ６ＡおよびＦ９
２Ａ ８４と書ける。図から分かるように、レート８
／１１クラスＩＩ相補的符号が最良のＢＥＲパフォーマ
ンスを提供し、その後にレート８／１０ＥＥＰ符号が続
く。レート８／９クラスＩＩ符号は、図５にプロットさ
れた符号例のうち最もＢＥＲパフォーマンスが悪い。
Ｐ相補的符号例に対してシミュレートされたＢＥＲパフ
ォーマンスのプロットを示す。プロットで用いられてい
るＥＥＰ符号対は、表２の最上行の半帯域幅レート４／
５（すなわち８／１０）符号対である。この符号対の符
号は互いに同値であるため、この符号対に対してはただ
１つのＢＥＲ曲線のみがプロットされている。ＢＥＲ曲
線がプロットされているＥＥＰ符号は（０１１０，１０
０１，００１０）（あるいは、１６進法で６９２）であ
る。ＵＥＰ符号は、票８の第１行および第３行からそれ
ぞれとられた最良の半帯域幅クラスＩ（レート８／１
１）およびクラスＩＩ（レート８／９）符号である。ク
ラスＩＩ符号対の符号もまた互いに同値であるため、ク
ラスＩＩ対に対してはただ１つのＢＥＲ曲線のみがプロ
ットされている。この符号は（００１１ １１００，１
１００ ００１１，００００ １０００）（あるいは、
１６進法で３Ｃ Ｃ３ ０８）である。相補的半帯域幅
クラスＩ符号は１６進法で０６ Ｄ５ ６ＡおよびＦ９
２Ａ ８４と書ける。図から分かるように、レート８
／１１クラスＩＩ相補的符号が最良のＢＥＲパフォーマ
ンスを提供し、その後にレート８／１０ＥＥＰ符号が続
く。レート８／９クラスＩＩ符号は、図５にプロットさ
れた符号例のうち最もＢＥＲパフォーマンスが悪い。
【００３３】前述のように、ＵＥＰアプリケーションに
おいてクラスＩＩとクラスＩの情報ビットの間に追加の
終端ビットを挿入することを避けるために、レートコン
パチビリティ制約を適用することが可能である。図６
に、例示的なレートコンパチビリティ制約のセットを示
す。図６のダイヤグラムの最上行は、レート１／３母符
号をあらわす。一般に、図６において、与えられた矢印
の始点の符号をパンクチャリングして、その矢印の終点
（先端）の符号を生成することができる。ダイヤグラム
の中間の行は、レート１／３母符号をパンクチャリング
することによって生成される全帯域幅クラスＩ（レート
４／１１）およびクラスＩＩ（レート４／９）の符号を
示す。クラスＩ符号が左側で、クラスＩＩ符号が右側で
ある。これらのクラスＩおよびクラスＩＩの符号の平均
レートは２／５である。ダイヤグラムの最下行は、中間
行の全帯域幅符号をパンクチャリングすることによって
生成される半帯域幅符号を示す。下側波帯符号は、対応
する全帯域幅符号の左に示され、上側波帯符号は全帯域
幅符号の右に示されている。半帯域幅符号の平均レート
は４／５である。図６における破線の矢印は、クラスＩ
ＩとクラスＩの符号の間に追加の終端ビットを必要とす
ることを避けるために要求されるレートコンパチビリテ
ィを示す。矢印ではなく線分で連結されている符号は互
いに相補的な符号（補符号）である。
おいてクラスＩＩとクラスＩの情報ビットの間に追加の
終端ビットを挿入することを避けるために、レートコン
パチビリティ制約を適用することが可能である。図６
に、例示的なレートコンパチビリティ制約のセットを示
す。図６のダイヤグラムの最上行は、レート１／３母符
号をあらわす。一般に、図６において、与えられた矢印
の始点の符号をパンクチャリングして、その矢印の終点
（先端）の符号を生成することができる。ダイヤグラム
の中間の行は、レート１／３母符号をパンクチャリング
することによって生成される全帯域幅クラスＩ（レート
４／１１）およびクラスＩＩ（レート４／９）の符号を
示す。クラスＩ符号が左側で、クラスＩＩ符号が右側で
ある。これらのクラスＩおよびクラスＩＩの符号の平均
レートは２／５である。ダイヤグラムの最下行は、中間
行の全帯域幅符号をパンクチャリングすることによって
生成される半帯域幅符号を示す。下側波帯符号は、対応
する全帯域幅符号の左に示され、上側波帯符号は全帯域
幅符号の右に示されている。半帯域幅符号の平均レート
は４／５である。図６における破線の矢印は、クラスＩ
ＩとクラスＩの符号の間に追加の終端ビットを必要とす
ることを避けるために要求されるレートコンパチビリテ
ィを示す。矢印ではなく線分で連結されている符号は互
いに相補的な符号（補符号）である。
【００３４】以下の表９に、図６に示したコンパチビリ
ティ関係を満たす完全にコンパチブルな符号の例示的な
セットを示す。レート８／１１補符号対のみが次善（最
適に及ばない）である。レート４／１１符号は、表６の
最上行のレート４／１１符号と同値である。表９におけ
る相補的なレート８／１１符号は互いに同値である。い
ずれも、自由距離ｄfは５で、情報誤り重みｃ（ｄf）／
Ｐは１２．２５である。
ティ関係を満たす完全にコンパチブルな符号の例示的な
セットを示す。レート８／１１補符号対のみが次善（最
適に及ばない）である。レート４／１１符号は、表６の
最上行のレート４／１１符号と同値である。表９におけ
る相補的なレート８／１１符号は互いに同値である。い
ずれも、自由距離ｄfは５で、情報誤り重みｃ（ｄf）／
Ｐは１２．２５である。
【００３５】表９：完全にコンパチブルなＵＥＰ符号の
セット
セット
【表９】
【００３６】図７に、表９の完全にコンパチブルなレー
ト８／１１相補的符号の同値な対における一方の符号に
対してシミュレートされたＢＥＲパフォーマンスのプロ
ットを、表８の最上行の最良の（しかし完全にコンパチ
ブルではない）レート８／１１符号対に対するプロット
ともに示す。完全にコンパチブルなレート８／１１符号
対の符号は１６進法で３Ｃ Ｃ３ ２９と表される。表
８の最良なレート８／１１符号対の符号は１６進法で０
６ Ｄ５ ６ＡおよびＦ９ ２Ａ ８４と表される。図
７におけるこれらの３つの符号に対するＢＥＲプロット
から分かるように、最適ではないが完全にコンパチブル
なレート８／１１符号対の使用に伴うパフォーマンス低
下は約０．４ｄＢに過ぎない。
ト８／１１相補的符号の同値な対における一方の符号に
対してシミュレートされたＢＥＲパフォーマンスのプロ
ットを、表８の最上行の最良の（しかし完全にコンパチ
ブルではない）レート８／１１符号対に対するプロット
ともに示す。完全にコンパチブルなレート８／１１符号
対の符号は１６進法で３Ｃ Ｃ３ ２９と表される。表
８の最良なレート８／１１符号対の符号は１６進法で０
６ Ｄ５ ６ＡおよびＦ９ ２Ａ ８４と表される。図
７におけるこれらの３つの符号に対するＢＥＲプロット
から分かるように、最適ではないが完全にコンパチブル
なレート８／１１符号対の使用に伴うパフォーマンス低
下は約０．４ｄＢに過ぎない。
【００３７】本発明の上記の実施例は単なる例示であ
る。例えば、本発明の代替実施例として、上記以外の符
号レートおよび符号メモリを利用することが可能であ
り、また、符号最適性を判定するために、他の距離ある
いはパフォーマンスに基づく尺度を利用することが可能
である。さらに、本発明の技術は、他のタイプのＤＡＢ
方式や、他のタイプの非ＤＡＢ通信方式にも適用可能で
ある。さらに、実施例では相補的符号の対に基づく２重
（２倍）ダイバーシティについて説明したが、本発明
は、相補的にパンクチャリングされた３つ組の符号に基
づく３重ダイバーシティや、レートをｎ倍に増大させた
パンクチャド符号に基づくｎ重ダイバーシティにも直ち
に一般化することができる。
る。例えば、本発明の代替実施例として、上記以外の符
号レートおよび符号メモリを利用することが可能であ
り、また、符号最適性を判定するために、他の距離ある
いはパフォーマンスに基づく尺度を利用することが可能
である。さらに、本発明の技術は、他のタイプのＤＡＢ
方式や、他のタイプの非ＤＡＢ通信方式にも適用可能で
ある。さらに、実施例では相補的符号の対に基づく２重
（２倍）ダイバーシティについて説明したが、本発明
は、相補的にパンクチャリングされた３つ組の符号に基
づく３重ダイバーシティや、レートをｎ倍に増大させた
パンクチャド符号に基づくｎ重ダイバーシティにも直ち
に一般化することができる。
【００３８】
【発明の効果】以上述べたごとく、本発明によれば、デ
ィジタルオーディオ放送やその他のタイプの通信システ
ムで用いられる最適なパンクチャド畳込み符号が提供さ
れる。ＤＡＢアプリケーションに用いられる従来のパン
クチャド符号セットとは異なり、本発明による可能な非
カタストロフィック符号のセットは、距離あるいはパフ
ォーマンス性質に関して同値ではない符号を含むことが
可能である。こうして選択された最適な符号は、同値符
号のみに制限されたセットから選択された符号に比べて
優れたパフォーマンスを提供する。
ィジタルオーディオ放送やその他のタイプの通信システ
ムで用いられる最適なパンクチャド畳込み符号が提供さ
れる。ＤＡＢアプリケーションに用いられる従来のパン
クチャド符号セットとは異なり、本発明による可能な非
カタストロフィック符号のセットは、距離あるいはパフ
ォーマンス性質に関して同値ではない符号を含むことが
可能である。こうして選択された最適な符号は、同値符
号のみに制限されたセットから選択された符号に比べて
優れたパフォーマンスを提供する。
【図１】従来のインバンドオンチャネル（ＩＢＯＣ）デ
ィジタルオーディオ放送方式における周波数スペクトル
の一部を示す図である。
ィジタルオーディオ放送方式における周波数スペクトル
の一部を示す図である。
【図２】本発明による相補的パンクチャド畳込み符号を
利用するように構成された通信システムのブロック図で
ある。
利用するように構成された通信システムのブロック図で
ある。
【図３】本発明による最適な相補的パンクチャド符号を
実装する際に用いられる例示的なビット割当てパターン
の図である。
実装する際に用いられる例示的なビット割当てパターン
の図である。
【図４】本発明によるいくつかのパンクチャド畳込み符
号に対してシミュレートされたビット誤り率（ＢＥＲ）
のプロット図である。
号に対してシミュレートされたビット誤り率（ＢＥＲ）
のプロット図である。
【図５】本発明によるいくつかのパンクチャド畳込み符
号に対してシミュレートされたビット誤り率（ＢＥＲ）
のプロット図である。
号に対してシミュレートされたビット誤り率（ＢＥＲ）
のプロット図である。
【図６】本発明による不均一誤り保護（ＵＥＰ）により
構成されたＩＢＯＣ方式に対するレートコンパチブル関
係の図である。
構成されたＩＢＯＣ方式に対するレートコンパチブル関
係の図である。
【図７】本発明によるいくつかのパンクチャド畳込み符
号に対してシミュレートされたビット誤り率（ＢＥＲ）
のプロット図である。
号に対してシミュレートされたビット誤り率（ＢＥＲ）
のプロット図である。
１０ アナログＦＭキャリア信号（アナログホスト） １２ 下側波帯 １４ 上側波帯 ２０ 通信システム ２２ 送信機 ２４ 受信機 ２５ オーディオ符号器 ２６ 畳込み符号器 ２７ インタリーバ ２８ 変調器 ２９ 送信アンテナ ３０ 受信アンテナ ３１ 復調器 ３２ デインタリーバ ３３ ビタビ復号器 ３４ オーディオ復号器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 596077259 600 Ｍｏｕｎｔａｉｎ Ａｖｅｎｕｅ, Ｍｕｒｒａｙ Ｈｉｌｌ， Ｎｅｗ Ｊｅ ｒｓｅｙ 07974−0636Ｕ．Ｓ．Ａ. (72)発明者 カール−エリック ウィルヘルム サンバ ーグ アメリカ合衆国，07928 ニュージャージ ー，チャタム，ヒッコリー プレイス 25 エー−11
Claims (32)
- 【請求項１】 情報ビット列を受け取るステップと、 前記情報ビットを符号化してシンボル列を生成するステ
ップとからなる、通信システムで情報ビットを符号化す
る方法において、 前記情報ビットは、パンクチャド畳込み符号からなる符
号グループのセットから選択されるｎ個の相補的パンク
チャド畳込み符号からなる符号グループ（以下「選択符
号グループ」という。）を用いて符号化され、 前記符号グループのセット内の少なくとも１つの符号グ
ループは同値でない相補的符号を含むことを特徴とする
情報ビット符号化方法。 - 【請求項２】 前記選択符号グループは、前記セット内
の符号グループのうちで最良の自由ハミング距離および
最小の情報誤り重みを有することを特徴とする請求項１
に記載の方法。 - 【請求項３】 相補的符号からなる符号グループについ
て、最悪の場合の自由距離を該符号グループ内の符号の
自由距離の最小値とし、最悪の場合の情報誤り重みを該
符号グループ内の符号の情報誤り重みの最大値として、
前記方法は、 非カタストロフィックな相補的符号からなる符号グルー
プのセット内の各符号グループに対して自由距離および
情報誤り重みの対を計算するステップと、 最悪の場合の自由距離が最大の符号グループのうちか
ら、最悪の場合の情報誤り重みが最低である符号グルー
プを選択することによって、前記セットから、相補的符
号からなる１つの符号グループを選択するステップをさ
らに有することを特徴とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項４】 前記選択符号グループは、レート１／
３、Ｋ＝７畳込み母符号を、ｇ0＝１０１１０１１、ｇ1
＝１１１１００１およびｇ2＝１１００１０１によって
与えられるジェネレータでパンクチャリングすることに
よって生成されることを特徴とする請求項１に記載の方
法。 - 【請求項５】 ｎ＝２であり、前記情報ビットを符号化
するために用いられる相補的パンクチャド畳込み符号か
らなる符号グループは、相補的パンクチャド畳込み符号
の対であることを特徴とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項６】 前記通信システムは、アナログキャリア
の上下両側波帯のサブキャリアでディジタル情報を送信
し、選択される符号対の相補的符号はそれぞれ、レート
１／３母符号をパンクチャリングすることによって生成
されるレート２／５全帯域幅畳込み符号をパンクチャリ
ングすることによって生成されるレート４／５半帯域幅
畳込み符号であることを特徴とする請求項５に記載の方
法。 - 【請求項７】 前記半帯域幅畳込み符号は、少なくとも
次のパンクチャパターン、すなわち、（１０１１，０１
００，１０００）、（１０００，００１１，１１０
０）、（１０１１，０１００，０１００）、（０１１
０，１００１，００１０）および（０１１０，１００
１，１０００）、を含むセットから選択されるパンクチ
ャパターンを用いて、前記全帯域幅畳込み符号から生成
されることを特徴とする請求項６に記載の方法。 - 【請求項８】 前記通信システムは、アナログキャリア
の上下両側波帯のサブキャリアでディジタル情報を送信
し、選択される符号対の相補的符号はそれぞれ、レート
１／３全帯域幅符号をパンクチャリングすることによっ
て生成されるレート２／３半帯域幅畳込み符号であるこ
とを特徴とする請求項５に記載の方法。 - 【請求項９】 前記半帯域幅畳込み符号は、少なくとも
次のパンクチャパターン、すなわち、（０１０１，０１
０１，１０１０）および（０１１０，１００１，００１
１）、を含むセットから選択されるパンクチャパターン
を用いて、前記全帯域幅符号から生成されることを特徴
とする請求項８に記載の方法。 - 【請求項１０】 前記通信システムは、アナログキャリ
アの上下両側波帯のサブキャリアでディジタル情報を送
信し、前記方法は、 畳込み符号の特定のジェネレータからの特定のビット
を、前記アナログキャリアから最も遠くに位置する上下
側波帯のサブキャリアに割り当てるステップをさらに有
することを特徴とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項１１】 前記情報ビットは、レートＲIで符号
化される第１クラスのビットと、ＲIより大きいレート
ＲIIで符号化される第２クラスのビットとを含むことを
特徴とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項１２】 前記情報ビットのうちの前記第１クラ
スのビットの割合はｆであり、前記情報ビットのうちの
前記第２クラスのビットの割合は１−ｆであり、 前記選択符号グループの平均レートをＲとして、レート
ＲIおよびＲIIは次式 【数１】 を満たすことを特徴とする請求項１１に記載の方法。 - 【請求項１３】 前記第１クラスのビットに用いられる
全帯域幅符号は、少なくとも次のパンクチャパターン、
すなわち、（１１１１ １１１１，１１１１１１１１，
１１１０ １１１０）、（１１１１ １１１１，１１１
１ １１１１，１１１０ １１０１）、（１１１１ １
１１１，１１１１ １１１１，１１１１ １１００）お
よび（１１１１ １１１１，１１１１ １１１１，１１
１１１０１０）、を含むセットから選択されるパンクチ
ャパターンを用いて、母符号から生成されることを特徴
とする請求項１１に記載の方法。 - 【請求項１４】 前記第２クラスのビットに用いられる
全帯域幅符号は、少なくとも次のパンクチャパターン、
すなわち、（１１１１ １１１１，１１１１１１１１，
１０００ １０００）、（１１１１ １１１１，１１１
１ １１１１，１００１ ００００）、（１１１１ １
１１１，１１１１ １１１１，１１００ ００００）お
よび（１１１１ １１１１，１１１１ １１１１，１０
１０００００）、を含むセットから選択されるパンクチ
ャパターンを用いて、母符号から生成されることを特徴
とする請求項１１に記載の方法。 - 【請求項１５】 前記符号グループは、前記第１クラス
のビットを符号化するための半帯域幅符号の対と、前記
第２クラスのビットを符号化するための半帯域幅符号の
対とを含み、該半帯域幅符号の対はそれぞれ、対応する
全帯域幅符号をパンクチャリングすることによって生成
されることを特徴とする請求項１１に記載の方法。 - 【請求項１６】 前記通信システムは、アナログキャリ
アの上下両側波帯のサブキャリアでディジタル情報を送
信し、前記第１クラスのビットおよび前記第２クラスの
ビットのそれぞれに対する一方の半帯域幅符号は下側波
帯に利用され、前記第１クラスのビットおよび前記第２
クラスのビットのそれぞれに対する他方の半帯域幅符号
は上側波帯に利用されることを特徴とする請求項１５に
記載の方法。 - 【請求項１７】 前記第１クラスのビットおよび前記第
２クラスのビットを符号化するために用いられる符号は
互いにレートコンパチブルであることを特徴とする請求
項１１に記載の方法。 - 【請求項１８】 前記第２クラスのビットと前記第１ク
ラスのビットの間に追加の終端ビットが挿入されること
を特徴とする請求項１１に記載の方法。 - 【請求項１９】 前記第１および第２クラスの半帯域幅
符号は、少なくとも次のパンクチャパターン、すなわ
ち、（００００ ０１１０，１１０１ ０１０１，０１
１０ １０１０）、（００１１ １０１１，１１００
０１００，１０００ １００１）および（００１１ １
１００，１１００ ００１１，００００１０００）、を
含むセットから選択されるパンクチャパターンを用い
て、対応する全帯域幅符号から生成されることを特徴と
する請求項１５に記載の方法。 - 【請求項２０】 前記第１および第２クラスに対する全
帯域幅符号は、レートコンパチブルなパンクチャパター
ン（１１１１ １１１１，１１１１ １１１１，１０１
１ １０１１）および（１１１１ １１１１，１１１１
１１１１，１０００ １０００）を用いて母符号から
生成され、前記第１および第２クラスに対する半帯域幅
符号は、レートコンパチブルなパンクチャパターン（０
０１１１１００，１１００ ００１１，００１０ １０
０１）および（００１１ １１００，１１００ ００１
１，００００ １０００）を用いて全帯域幅符号から生
成されることを特徴とする請求項１５に記載の方法。 - 【請求項２１】 情報ビット列を受け取り、該情報ビッ
ト列からシンボル列を生成する畳込み符号器を有する、
通信システムで情報ビットを符号化する際に用いられる
装置において、 前記符号器は、パンクチャド畳込み符号からなる符号グ
ループのセットから選択されるｎ個の相補的パンクチャ
ド畳込み符号からなる符号グループ（以下「選択符号グ
ループ」という。）を用いて前記情報ビットを符号化
し、 前記符号グループのセット内の少なくとも１つの符号グ
ループは同値でない相補的符号を含むことを特徴とする
情報ビット符号化装置。 - 【請求項２２】 前記選択符号グループは、前記セット
内の符号グループのうちで最良の自由ハミング距離およ
び最小の情報誤り重みを有することを特徴とする請求項
２１に記載の装置。 - 【請求項２３】 前記選択符号グループは、レート１／
３、Ｋ＝７畳込み母符号を、ｇ0＝１０１１０１１、ｇ1
＝１１１１００１およびｇ2＝１１００１０１によって
与えられるジェネレータでパンクチャリングすることに
よって生成されることを特徴とする請求項２１に記載の
装置。 - 【請求項２４】 ｎ＝２であり、前記情報ビットを符号
化するために用いられる相補的パンクチャド畳込み符号
からなる符号グループは、相補的パンクチャド畳込み符
号の対であることを特徴とする請求項２１に記載の装
置。 - 【請求項２５】 前記通信システムは、アナログキャリ
アの上下両側波帯のサブキャリアでディジタル情報を送
信し、選択される符号対の相補的符号はそれぞれ、レー
ト１／３母符号をパンクチャリングすることによって生
成されるレート２／５全帯域幅畳込み符号をパンクチャ
リングすることによって生成されるレート４／５半帯域
幅畳込み符号であることを特徴とする請求項２４に記載
の装置。 - 【請求項２６】 前記通信システムは、アナログキャリ
アの上下両側波帯のサブキャリアでディジタル情報を送
信し、選択される符号対の相補的符号はそれぞれ、レー
ト１／３全帯域幅符号をパンクチャリングすることによ
って生成されるレート２／３半帯域幅畳込み符号である
ことを特徴とする請求項２４に記載の装置。 - 【請求項２７】 前記通信システムは、アナログキャリ
アの上下両側波帯のサブキャリアでディジタル情報を送
信し、前記符号器は、 特定のジェネレータからの特定のビットを、前記アナロ
グキャリアから最も遠くに位置する上下側波帯のサブキ
ャリアに割り当てることを特徴とする請求項２１に記載
の装置。 - 【請求項２８】 前記情報ビットは、第１レートで符号
化される第１クラスのビットと、該第１レートより大き
い第２レートで符号化される第２クラスのビットとを含
むことを特徴とする請求項２１に記載の装置。 - 【請求項２９】 前記符号グループは、前記第１クラス
のビットを符号化するための半帯域幅符号の対と、前記
第２クラスのビットを符号化するための半帯域幅符号の
対とを含み、該半帯域幅符号の対はそれぞれ、対応する
全帯域幅符号をパンクチャリングすることによって生成
されることを特徴とする請求項２８に記載の装置。 - 【請求項３０】 前記通信システムは、アナログキャリ
アの上下両側波帯のサブキャリアでディジタル情報を送
信し、前記第１クラスのビットおよび前記第２クラスの
ビットのそれぞれに対する一方の半帯域幅符号は下側波
帯に利用され、前記第１クラスのビットおよび前記第２
クラスのビットのそれぞれに対する他方の半帯域幅符号
は上側波帯に利用されることを特徴とする請求項２９に
記載の装置。 - 【請求項３１】 情報ビット列を受け取り、該情報ビッ
ト列からシンボル列を生成する畳込み符号器と、 符号化されたシンボルを少なくとも１つのキャリア信号
上に変調する変調器とからなる、通信システムで用いら
れる送信機において、 前記符号器は、パンクチャド畳込み符号からなる符号グ
ループのセットから選択されるｎ個の相補的パンクチャ
ド畳込み符号からなる符号グループを用いて前記情報ビ
ットを符号化し、 前記符号グループのセット内の少なくとも１つの符号グ
ループは同値でない相補的符号を含むことを特徴とする
送信機。 - 【請求項３２】 少なくとも１つのキャリア信号を復調
してシンボル列を回復する復調器と、 前記シンボル列を受け取り、該シンボル列から情報ビッ
ト列を生成する畳込み復号器とからなる、通信システム
で用いられる受信機において、 前記復号器は、パンクチャド畳込み符号からなる符号グ
ループのセットから選択されるｎ個の相補的パンクチャ
ド畳込み符号からなる符号グループを用いて前記シンボ
ルを復号し、 前記符号グループのセット内の少なくとも１つの符号グ
ループは同値でない相補的符号を含むことを特徴とする
受信機。
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