JPS6012841A - デ−タ伝送の符号判定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 皮五次■ 本発明は符号判定方法、とくに、２次元変調されたデー
タを復調装置を介して受信するデータ伝送における符号
判定方法に関するものである。

良末且遣 周知のように、たとえばファクシミリ信号やデータなど
のディジタル信号を電話回線などのアナログ伝送路を介
して伝送する場合、一般に変復調装置によって直交振幅
変調や位相変調などの２次元変調が多く行なわれている
。

２次元変調方式による送信側では、２進データすなわち
ビット流を、たとえばトライビットやクオドビットなど
の複数ビットの組にし、これに応じて搬送波を振幅また
は位相変調して送信している。これらのビットの組は、
同相軸と直交軸からなる２次元直交座標系において信号
点の分布として表わされる。

伝送系では伝送信号は位相遅延や振幅歪を受ける。受信
側では、受信した信号を２次元直交座標系に展開し、本
来正しく受信したらとり得るであろう理想信号点、すな
わち代表信号点との距離を算出し、その信号点に最も近
い代表信号点の表わす符号をその信号点の示す符号と判
定する。

符号判定は受信復調装置の符り判定部で行なわれる。こ
れは通常、ディジタルプロセッサで実現されることが多
い。しかし従来のディジタルプロセッサによる符号判定
装置では、受信信号を直交座標系の全象限に展開して判
定を行なっているため、受信信号点と代表信号点との比
較アルゴリズムが複雑であること、代表信号点のデータ
を格納するために大きなメモリ領域を必要とすること、
比較判定の演算に長い処理時間を要することなどの欠点
があった。

１−」 本発明はこのような従来技術の欠点を解消し、比較的簡
略なアルゴリズムによって短い処理時間で符号判定を行
なうことができるデータ伝送の符号判定方法を提供する
ことを目的とする。

なお、本明細書においてデータとは、符号化された信号
自体に情報内容としての意味をもつ狭義のデータの・み
ならず、たとえば画像などのパターンをディジタル信号
に変換した広義のデータをも包含するものとする。

１−遣 本発明の構成について以下、一実施例に基づいて説明す
る。

第１図を参照すると、変復調装置の諸機能を実現するシ
グナルプロセッサの基本的な構成例では、主プロセツサ
１０および従プロセツサ２０がデータバス１２および制
御バス１４で相互に接続されている。

主プロセツサ１０はディジタル処理装置で構成され、本
システム全体の動作を統括制御するシステム制御装置で
ある。また従プロセツサ２０は、同様にディジタルプロ
セッサで構成され、主として波形整形フィルタ機能や回
線等化機能などの変復調装置機能を実現するためのシグ
ナルプロセッサである。なお従プロセツサ２０は、同様
の構成のユニットを複数並列に接続し、負荷またはタス
ク分散を図ってもよい。

従プロセツサ２０は図示のように、制御部２２、命令デ
コーダ２４、Ｉ１０レジスタ２６、データＲＡＭ　２８
、データＲＯＭ　３０、乗算器３２、算術論理演算回路
（ＡＬｔｌ）　３４、およびプログラムＲＯＭ　３８な
どを有する。プログラムＲＯＭ　３ｆｌには、変復調装
置の波形整形フィルタ機能や等化器機能などの諸機能を
本システムに実行させるための命令がプログラムシーケ
ンスとして蓄積されている。これらの命令は命令デコー
ダ２４で解読される。制御部２２は制御バス１４に接続
され、主プロセツサｌＯから命令を受けてこれを解読し
、従プロセッサ２０内各部の動作を指示する。

データＲＡＭ　２８およびデータＲＯＭ　３０は、フィ
ルタや等化器の機能を実行するのに必要な様々なデータ
を記憶するための記憶領域である。たとえば波形整形フ
ィルタのタップ定数などはこれらに蓄積される。

乗算器３２お゛よびＡＬＵ　３４はプログラムＲＯＭ　
３Ｂに記憶されている命令や主プロセツサからの命令に
応動してデータＲＡＭ　２８またはデータＲＯＭ　３０
などのデータに演算を実行し、フィルタ機能などの変復
調装置としての所期の機能を実現するものである。

Ｉｌｏ　レジスタ２６はデータバス１２に接続され、デ
ータバス１２は端末インタフェース１Ｂにも接続されて
いる。端末インタフェース１Ｂを介して、たとえばファ
クシミリ装置などの端末装置が接続される。また、Ｉ１
０レジスタ２Ｂは、接続線３８によってディジタル中ア
ナログ変換器（ＤＡＣ）　４０およびアナログ・ディジ
タル変換器（ＡＤＯ）　４２に接続されている。　ＤＡ
Ｃ４０は低域フィルタ（ＬＰＦ）　４４を介してたとえ
ば電話回線などのアナログ通信回線の送信線４Ｂに、ま
たＡＤＣ４２は帯域フィルタ（ＢＰＦ）　４８を介して
その受信Ｉ！！５０にそれぞれ接続されている。

従プロセツサ２０は、クロック発生器５８から接続線６
０を介して供給されるサンプリングクロックに応動して
変復調装置としての諸機能をディジタル処理によって実
現する。これによって変調されたデータはＩｌｏ　レジ
スタ２８からＤＡＣ４０およびＬＰＦ　４４を通して送
信線４６に送出される。また、受信線５０から受信した
信号はＢＰＦ　４Ｂおよび　ＡＤＣ４２を経由してＩｌ
ｏ　レジスタ２６から従プロセツサ２０に取り込まれ、
復調処理される。

第２図を参照すると、第１図に示すディジタルプロセッ
サで実現される変復調装置の受信側の機能がブロックで
概念的に示されている。同図において、第１図にも示さ
れているブロックは同じ参照符号プ・スされている。

すＣ４２でディジタル処理に変換された受信信号ｌＯθ
は、従／、−１セッサ２０において、クロック発生器５
８からのす゛・ブ０□グクロックによってサンプル１０
２が行なわれ、自動利得制御（ＡＧＣ）　１０４が行な
われる。ＡＧＣ１０４の出力は同相成分工と直交成分Ｑ
とに分かれ、それぞれ復調（ＯＥＭＯＤ）　ｌ０６１゜
１０８Ｑ、低域濾波１０８■、１０８Ｑ、サンプルｌｌ
０Ｌ１１０Ｑ、回線自動等化１１２、位相制御１１４　
、量子化１１Ｅｉが行なわれる。また、等花器１１２の
各タップからタイミング抽出１１８を潜行なってクロッ
ク発生器５８を制御し、また量子化機能１１Ｂから搬送
波抽出１２０を行ない位相制御する。また受信信号の復
号およびランダマイズは主プロセツサ１０にて行なわれ
る。

このような変復調装置の諸機能は受信信号の符号判定を
も含めて、主プロセツサ１０の命令シーケンスや従プロ
セツサ２０のプログラムＲＯＭ　３Ｂに蓄積されている
プログラムシーケンスに従ってデータＲＡＭ　２８およ
びデータＲＯＭ　３０の蓄積データを使用して演算を行
なうことにより実現される。

本発明による符号判定方法は、量子化部１１Ｂにおいて
第３図に示すような機能ブロックで実行される。

受信信号２００は、同相軸および直交軸からなる直交座
標系における信号点として展開される。そこでまず領域
判定２０２では、受信信号２００の信号点がその座標系
における所定の判定領域に存在するか否かの判定を行な
う。この判定領域に存在しないときは、カウンタ２０４
を１だけ歩進させるとともに、ローデータ２０Ｂで受信
信号２００の信号点を座標原点のまわりに所定の角度だ
け回転させる。次に再び領域判定２０２を行ない、信号
点が判定領域に含まれるまでこの操作を繰り返す。した
がって、このカウンタ２０４は領域判定の回数、つまり
ローデータ２０６による回転操作の回数を示すことにな
る。

勿論、カウンタによる回転操作回数の計数２０４は、必
ずしもカウントアツプでなくカウントダウンでもよい。

また、ローデータ２０６の実行後にこ土７．を計数する
ように構成してもよい。

領域判定２０２において、その判定領域に信号点が含ま
れていることがわかると、そのときのカウンタ２０４の
計数値を読み取る。これにより符号判定２０８では、信
号点を座標原点のまわりにこの計数値だけ逆回転操作を
行なった位置の符号をその受信信号が示しているものと
判定する。

本発明の原理を概説すれば以上の通りであるが、ここで
ＰＳＫ（位相偏移キーイング）方式に本発明を適用した
場合について詳説する。なお本発明は、ＰＳＫ方式のよ
うに直交座標において原点を中心とした円周上に代表信
号点が分布する変調方式にとくに効果的に適用される。

しかし、これに限定されることなく、他の変調方式にも
有利に適用され、また、他の変調方式と組み合せても非
常に効果的であることは、以下の例をあげての説明から
も明らかであろう。

たとえば国際電信電話諮問委員会　（ＣＣＩＴＴ）勧告
Ｖ、２？ｔｅｒにおける８相ＰＳＫ（４，８００ビット
／秒）の場合、代表信号点は第４Ａ図に示すように、原
点０を中心とする単位円の円周」；に均等に分布した８
つの点２１０および２１０ａをとる。これら８個の信号
点のうち所定の信号点、たとえば２１０ａを符号判定の
ための判定代表点とする。その座標は（１，０）である
。

点線２１２および２１４で示すように、原点Ｏと代表点
２１０ａとを結ぶ直線、すなわちこの例ではＸ軸から両
側にそれぞれ２２．５°をなす扇形の領域２１Ｂの中に
受信信号２００が位置すれば、その信号２００は代表点
（１，０）を示すものと解釈される。つまり、点線２１
２および２１４は判定代表点２１０ａに隣接する代表信
号点２１０との丁度中間の境界を示している。

たとえば第４Ｂ図にＸ印で示すように、受信信号の信号
点が第２象限の位置２００にあるとする。まず領域判定
２０２では、この信号点２００が代表点２１０ａの判定
領域２１８に含まれるか否かを判定する。含まれないと
判定されると、カウンタ２０４をインクリメントし、ロ
ーデータ２０６により信号点２００を一４５°すなわち
一π／４だけ原点０を中心として回転させる。つまり時
計方向に４５°回転させる。そこで再び領域判定２０２
では、この４５°回転した信号点２００が代表点２１０
ａを基準とする判定領域２１８に含まれるか否かの判定
を行なう（第４Ｃ図）。

このようにして、回転した受信信号点２００が代表点２
１０ａの判定領域２１Ｂに含まれるようになるまで信号
点２００を回転させる（第４Ｄ図）。第４Ｅ図に示すよ
うに、この例では３回回転操作を行なうと、判定領域２
１Ｂに信号点２００が含まれるようになる。つまり、こ
のときのカウンタ２０４の計数値は３である。

領域判定２０２において、領域２０２に信号点２００が
存在することが検出されると、符号判定２０８では、そ
のときのカウンタ２０４の計数値から、この計数値すな
わち３回だけ逆方向に回転操作を行なった位置の信号点
２００（第４Ｂ図）が表わす符号であると判定する。つ
まりこの例では、３回逆回転操作させた位置（−１，１
）に相当する信号であることがわかる。

この例では、ローデータ２０８で時計方向に回転させて
いるが、勿論、反時計方向に回転させ、その回数を計数
するようにしてもよい。

勧告Ｖ、２７ｔｅｒ　４相ＰＳＫ　（２，４００ビット
／秒）の場合は第５Ａ図に示すように、４個の代表信号
点２１０および２１０ａが原点０を中心とする単位円の
円周上に均等分布している。たとえば、それらのうち座
標（１，０）にある代表信号点２１０ａを判定代表点と
すると、Ｘ軸の両側にそれぞれ４５″をなす点線２１２
および２１４で形成される扇形の領域２１６が判定領域
をなす。すなわち、その中に受信信号２００が位置すれ
ば、その信号２００は代表点（１，０）を示すものと解
釈される。

その判定操作の手順は、前述の８相ＰＳＫの場合と同様
である。つまり第３図に示す機能を判定代表点２１０ａ
について実行し、その回転角度は８０″である。たとえ
ば第５Ｂ図にＸ印で示すように、受信信号の信号点が位
置２００にあるとすると、これを時計方向に９０°回転
させれば、判定代表点２１０ａの判定領域２１Ｂにこれ
が含まれることになる。このときカウンタ２０４の計数
値は１であるから、これより、受信信号２００は１回逆
回転操作を行なった位置（０，１）の代表信号点２１０
を示していることがわかる。

以上の説明からも明らかなように、本発明は必ずしも、
代表信号点２１０が原点０を中心とする同一円周上に位
置するような変調方式でなくても有効に適用される。た
とえば多相直交振幅変調でも、回転させた信号点が代表
信号点を基準とする判定領域に含まれるか否かの判定を
行なうことができるので、本発明は、多相直交振幅変調
にも有利に適用される。

たとえば多相直交振幅変調の場合のように、１つの判定
領域に複数の代表信号点を含んでいてもよい。その場合
、受信信号の信号点の判定は、そ　。

の判定領域における最も近い代表信号点を識別すること
によって行なわれる。

なお、本発明を変調および復調の両機能を備えた変復調
装置の実施例について説明したが１本発明はこの実施例
に限定されるものではなく、復調機能のみを有する装置
にも適用されることは言うまでもない。

効−一釆 本発明によればこのように、受信信号の対称性を利用し
、所定の判定代表点の判定領域に受信信号の信号点が含
まれるまで座標系において受信信号の回転演算を複数回
行ない、回転演算の回数から受信信号の符号を判定する
ことにより、符号判定演算を簡略化している。

したがって、多数の代表信号点との比較も単純化された
単一または少数の信号点との比較、および回転演算回数
によって行なわれるので、判定演算アルゴリズムが比較
的簡略に構成でき、必要な代表信号点のデータも少なく
て済む。したがって、比較判定プログラムやデータを格
納するメモリ領域を多く必要とせず、符号判定に要する
処理時間も短い、また、そのような判定操作を実行する
プログラムモジュールは、回転操作と判定操作とに分け
て構成することができるので、プログラムの実行が機能
ごとに独立し、プログラムの設計作業も単純化されるな
どの利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるデータ伝送の符号判定方法を適
用した変復調装置の諸機能を実現するシグナルプロセッ
サの基本的な構成例を示すブロック図、 第２図は、第１図に示すディジ、タルプロセッサで実現
される変復調装置の受信側機能を概念的に示すブロック
図、 第３図は、第１図または第２図に示す装置で実行される
符号判定操作の例を示す機能ブロック図、 ′：ｔＳ４Ａ図ないし第４Ｅ図、および第５Ａ図ないし
第５Ｃ図は本発明の詳細な説明するための信号図である
。 の　の１ １０、、、主プロセツサ ２０、、、従プロセツサ ３Ｂ、、、プログラムＲＯＭ ５Ｂ、、、クロック発生器 １１２、、、等化部 １１４、、、位相制御部 １１Ｂ、、、量子化部 ２００、、、受信信号 ２１０、、、代表信号点 ２１０ａ、　、判定代表点 ２１Ｅｉ、、、判定領域 特許出願人　株式会社リコー 第４Ａ図　第４Ｅ図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ２次元変調された信号を復調装置を介して受信し、直交
   座標系において該受信信号を展開した受信信号点を代表
   信号点と比較することによって該受信信号の表わす符号
   の判定を行なうデータ伝送の符号判定方法において、 前記代表信号点は前記直交座標系の原点について対称に
   分布するものであり、 該符号判定方法は、 前記直交座標系において受信信号の信号点を所定の角度
   だけ前記原点のまわりに回転させる第１の工程と、 前記代表信号点のうちの所定の信号点を基準とする符号
   判定領域に前記回転させた信号点が含まれるか否かを検
   出する第２の工程と、 第１の工程における回転を行なった回数を計数する第３
   の工程とを含み、 第２の工程では、前記回転させた信号点が前記符号判定
   領域に含まれていないときは、第１の工程に戻り、含ま
   れているときは、第３の工程において得られた計数値か
   ら前記受信信号の符号を判定することを特徴とするデー
   タ伝送の符号判定方法。