JPS60142626A - 復号装置 - 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】 発明の技術分野 本発明は復号装置に関する。

技術の背景 ディジタルデータの伝送システムでは、送信側で伝送す
べきデータの符号化を行い、この符号化されたデータを
、受信側で復号器によって復号するということが一般に
行われている。このような伝送システムにおいて、よシ
高信頼度のデー７伝送を確保するため、種々の誤シ訂正
符号が提案されている。その中で、例えばグイタビ復号
法はその訂正能力が最も高いと言われている。このグイ
タビ復号法の原理によれば、送信系では符号化率（Ｒと
称す）が￥２　（Ｒ＝　１／２　）のデータになるよう
、いわゆる次たみ込み符号器が用いられる。

一方、受信系では、いわゆるヴイタピ復号器によってｙ
Ａｂ訂正を加えながら、原データを復号する。

ここで、符号化率（Ｒ）に着目するとＲ＝　］／２とい
う値は、伝送効率という点がらすると極めて非能率であ
る。すなわち、Ｒ＝Ｖ２では１ビツトのデータを送信す
るのに、これを２ビツトに拡張して送信しなければなら
ない。そこで、この非能率を改善すべく、パンクチャド
符号が提案された。

これはＲ＝　１．／２の送信データｆ　Ｒ＝　ｎ／Ａｎ
（ｍ　、　ｎは自然数且つｍ＞ｎ）に変換してから送信
するというものである。このために、送信系では、たた
み込み符号器からのＲ＝いなる送信信号から、予め定め
た規則に従って所定のビットを消去して、Ｒ＝　１／２
→Ｒ＝１／−という変換をする。Ｖ６はＶ３，３／４等
が適当である。これがパンクチャド法である。このよう
なパンクチャド法では、送信系で消去された所定のビラ
トラ、受信系におけるグイタビ復号器の前段で如何に前
処理するかが問題となる。本発明は、その消去ビットの
前処理について言及するものである。

従来技術と問題点 第１図は本発明に係る復号装置が適用される伝送システ
ムの一例を概略的に示すブロック図である。特に誤り訂
正能力を備えた伝送システムを示す。一般に、送信側の
送信データＤｉｎは変調器（ＭＯＤ）１２全通して変調
されて送信信号となシ、伝送路１３を介して受信側に至
シ、復調器（ＤＥＭ）１４によって受信データＤｏｕｔ
が復調される。これに対し、さらに誤シ訂正能力を付与
すべく、送信側では、グイタビ復号法に基づくｆｃたみ
込み符号器１１が付加され、受信側では、グイタビ復号
器１５が付加される。グイタビ復号器は、受信信号を時
系列的に監視し、複数の受信系列の中から最尤（ゆう）
の受信系列を選び出すということを行っているが、本発
明では、特にこのグイタビ復号器に限定するものではな
い。

第２図は第１図のたたみ込み符号器１１の一例を示す回
路図である。これは最も簡単な例であシ、Ｒ＝　１／２
で拘束長（Ｋと称す）が３（Ｋ＝３）の場合である。Ｋ
＝３とはシフトレジスタ２１が図示の如く３段構成であ
ること′ｆｒ：意味する。シリアルにシフトレジスタ２
１に送シ込まれた送信データＤｉｎは、所定のビット段
を入力とするＥＯＲ（排他的論理和）回路２２および２
３を通して、Ｉ（１ｎｐｈａｓｅ　）チャネルデ〜りＤ
ＩｉｎとＱ　（ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ）（３）　− チャネルデータＤＱｉｎＫ変漢される。ＤＩｉｎおよび
ＤＱｉｎに変換したのは、第１図の変調器１２として４
相ＰＳＫ　（ｐｈａｓｅ　５ｈｉｆｔ　ｋｅｙｉｎｇ　
）　方式のものを想定したからであシ、敦するに、１ピ
ツトのデータＤｉｎが２ビツトのデータＤ１１ｎ　、　
ＤＱｉｎ　に拡張され、Ｒ二ｖ２となる。

第３図は・９ンクチヤド法による符号化装置の一例を示
すブロック図であ勺、セレクタ３１において予め定めた
規則に従って所定のビラトラ消去する。どのピッｉｆ消
去するかはキャンセルマッシ３２によって固定的に指示
される。このキャンセルマツプ３２は、例えばＲＯＭ　
（ｒｅａｄ　ｏｎｌｙ　ｍｅｍｏｒｙ）からなる・かく
してＤｉｎ→（ＤＩｉｎ、　ＤＱｉｎ　）ＯＲがＲ＝　
１／２であったのが、Ｄｉｎ→（ＤＩ′ｉｎ　＋　ＤＱ
’ｉｎ　）のＲがＲ”　ｎ／ｍ　に変換され、伝送効率
が改善される。

かくしてパンクチャド法によシ符号化された送信信号は
、受信側においてパンクチャド法によって復号され、さ
らにつ゛イタビ復号法によって復号され、誤シ訂正され
た受信データＤ。ｕｔ　′ｆｒ：得る。

（４）　− 第４図はｉ９ンクチャド法による復号装置の従来の一例
を示すブロック図である。本図において、伝送路１３よ
シ受信した送信信号は、復調器１４にて復調されＲ＝　
Ｖ−の復調データＤＩ’。ｕｔおよびＤＱ　’ｏ　ｕ　
ｔとして−Ｈダミービット挿入部４１に印加される。こ
のダミービット挿入部４１では、第３図のセレクタ３１
およびキャンセルマッグ３２によって消去されたビット
にダミービットを挿入するという前処理を施して、復号
器１５に印加する。

かくしてＲ＝１／−の復調データＤＩ’ｏｕｔ　＃　Ｄ
Ｑ’ｏｕｔはダミービット挿入部４１にてＲ＝　１／２
の受信データ（ＤＩｏｕｔ　ａ　ＤＱｏｕｔ）に復元さ
れ、ライン４２を介して復号器１５、例えば軟判定用（
ｓｏｆｔｄｅｃｉｓｉｏｎ　）のグイタビ復号器１５に
印加される。

このとき、ライン４３を介してメトリック計算禁止・ぐ
ルスＰも受信する。メトリ、り計算とは、いわゆるＡＣ
８（ａｄｄｅｒ　−ｃｏｍｐａｒａｔｏｒ　−５ｅｌｅ
ｃｔｏｒ）回路による、グイタビ復号法に基づく誤り訂
正演算のことである。このようなメトリック計算を禁止
するｉｊルスＰが必要なのは、今挿入されたダミ−ビッ
トはメトリック計算にとって何の意味もなイヒットデー
タを有するため、このダミービットを入力とするときの
メトリック計算は休止させなければならないからである
。つまシダミービットは、Ｒ＝１．／２を満足するよう
にビットレートを合わせるためにのみ用いられたに過ぎ
ない。

第５図は第４図のダミービット挿入部４１の詳細な一例
を示す回路図である。本図において、復調器１４からの
復調データＤＩ’ｏｕｔ　（Ｒ＝　ｎ７ｍ　）およびＤ
Ｑ’ｏｕｔ　（Ｒ＝　ｎ／ｎ＋）は各３ビ、ト構成の場
合を例にとって示す。ただし、２ビツト構成でも４ビツ
ト以上の構成でも構わない。このように複数ビット構成
としたのは、グイタビ復号器１５が軟判定を行う上で、
多値レベルで表示された復調データＤＩ’。■ｈ　ＤＱ
’ｏ　ｕ　ｔが必要だからである。これら復調データＤ
Ｉ’ｏｕｔ　ａ　ＤＱ’ｏｕｔは、それぞれダミービッ
ト挿入回路５１１および５１Ｑに印加され、ダミービッ
トが、既述の消去されたビット対応で挿入される。これ
はダミービット挿入マツプ５２の指示のもとに行われる
。ダミービット挿入マツプ５２は例えばＲＯＭからなり
、第３図のキャンセルマッグ３２と同一の内容を有する
。図中の論理“１”は受信データ位置を示し、論理″０
”はダミーデータ位置を示す。かくして、Ｒ＝１／２に
後元された復調データＤＩｏｕｔおよびＤＱＯｕｔ　は
、ライン４２を介して復号器１５に印加され、又、■チ
ャネル用およびＱチャネル用のメトリ、り計算禁止パル
スＰＩおよびＰＱも、ライン４３を介して復号器１５に
印加され、グイタビ復号を行って受信データＤ。ｕｔを
得る。

上述した従来の復号装置における問題点は、通常のグイ
タビ復号器ではＡ？ンクチャド法にそのまま適合できな
いことである。つまり、パンクチャド法のもとでは、メ
トリック計算禁止ノ千ルスＰＩおよびＰ（ｌ受けて、メ
トリック計算を禁止するための機能を前記のＡＣ８回路
が内蔵していなければならない。しかし通常のＡＣ８回
路はこのような機能を具備していないから、別途、パン
クチャド用としてのＡＣ８回路を作らなければならない
ことになる。

発明の目的 従って本発明は、上記問題点を解決し、通常のＡＣ８回
路を用いても簡単に）４ンクチヤド法に適合できる復号
装置を提案することを目的とするものである。

発明の構成 上記目的を達成するために本発明は、前記ダミービット
に代えて、消去されたビットを推定した推定ビットを生
成し、これによシメトリック計算禁止パルスの使用を排
除するようにしたことを特徴とするものである。

発明の実施例 第６図はパンクチャド法による本発明に基づく復号装置
の原理構成を示すブロック図である。特に注目すべきブ
ロックは消去ビット推定部６１であシ、復号器１５に至
るメトリック計算禁止パルスＰの伝送ライン（第４図の
４３）を実質的に排除している。このように消去された
ビットを推定して、推定されたビットを当該消去ビット
に充当することによシ、はぼ完全なＲ＝１／２のたたみ
込み符号列を、受信側で再現できることにな〕、これを
Ｒ＝１／２の復号器で復号することになる。ここに、推
定されたビットがほぼ正しいものとして、当該消去ビッ
ト位置に１あるレベルを与え、いわゆるブランチメトリ
ック計算を行えば、一般に、誤シビットは１００ビツト
に１ビツトとか１０００ビツトに１ビツトしかないこと
からして、又、Ｒ＝１／２のグイタビ復号器拡長い区間
のピット列を見て、送信されたピット列に最も近い符号
を決定するという方法で復号することからして、本発明
の復号装置によって誤シ率を改善するという利益も得ら
れる。以下、さらに詳細に説明する。

第７図は本発明の復号装置を説明するための前提となる
送信側の符号化装置の一例を具体的なデータノ＋ターン
例を導入して説明するブロック図である。本図において
、送信データＤｉｎは例えば各３ビ、トの入力データ（
Ａｏ　Ｂｏ　Ｃｏ　）　、　（ＡｌＢ２　Ｃ１）　（Ａ
ｌ　ＢＩ　Ｃ１１）・・・によって表わす。

これらが、Ｒ：１／２のたたみ込み符号器１１によって
、図示の如くエデータおよびＱデータに展開される。こ
れら展開されたデータを、パンクチャド法によシ、例え
ばＲ＝３／４に変換すべく、セレクタ３１によって所定
ビットを消去する。この消去ノぐターンは例えばキャン
セルマッノ３２の”１０”パターンで示される。かくし
て第７図の右上に示すパターンをもってパンクチャド符
号化送信データが得られる。このパターンの中で○印は
消去されたビットを示す。さらに、消去されたビットを
詰めて、同図右端に示すノ４ターンをもったＲ＝３４の
パンクチャド符号化送信データＤＩ’ｊ、とＤＱ’ｉｎ
とが得られる。

もう少し具体的に述べると、第６図の各入力データ（Ａ
ｏ　Ｂｏ　Ｃｏ　）　（Ａｔ　ＢＩ　Ｃｓ　）　（Ａｔ
　ＢＩＣ，）は、第２図の構成のたたみ込み符号器１１
に入力され、その出力データ”ｉｎ　、　ＤＱｉｎ　は
、それぞれＩ、Ｑとして表わすと下式に示す如くなるＯ 以下余白 （１１） 上記Ｉ、Ｑデータがセレクタ３１を通過して所定ビット
が消去され、パンクチャド符号化送信データが、第７図
に示す如く、 となる。

第８図は本発明に基づく復号装置の一実施例を示す回路
図である。一点鎖線の右側が、例えばＲ＝　１／２、の
軟判定用グイタビ復号器１５であシ、その左側が第６図
に示した消去ビット推定部６１である。この消去ビット
推定部６１は、送信側で消去されたビット、すなわち、
第７図の消去ビット■五６・Ｑ１４　ａ　Ｉ　１６　＃
　Ｑ１０等を推定する。第８図テハ、変調されたパンク
チャド符号化送信データＤＩ’ｉｎ　ｙ　ＤＱ’ｉｎ　
を復調し、復調された／母ンクチャド符号化受信データ
ＤＩ’ｏｕｔ　ｈ　ＤＱ’ｏｕｔ　を消去ビット推定部
６１に受信する構成となっておシ、−例としてＩ、Ｑデ
ータ共に３ビツトの軟判定用信号（量子化数８）を受信
する場合を示している。

（１２） つま択り■’ｏｕｔ側において、２ビツトの振幅ピッ）
　ＢＩＭと１ビツトの極性ビットＢＩｓをそれぞれシフ
トレジスタ８１１と８２１に受ける。このことはＤＱ’
ｏｕｔ側についても同じである。

第８図ではその極性ピッ）　ＢＩＭ　ｓ　ＢＱＭをみて
、消去ビットを推定する。まず、各極性ビットを３ビツ
トずつシフトレジスタ（８２Ｉ、８２Ｑ）Ｋ入力する。

この結果、シフトレジスタ８２工。

８２Ｑにはそれぞれ、（Ｉｌｌ　Ｉｌｌ　Ｉｉｔ　）　
ｊｃ　ＱＩ＊Ｑｓａ　Ｑｚｓ　）　なるデータが入力さ
れる。念だしその内容は順次変化して行く。上記シフト
レジスタ内のデータを用いて、消去された１１５＃Ｑ１
４　を推定する。この推定を行うのが、消去ビット推定
論理回路８３であシ、例えば図示の如（ＫＯＲｆ−ト群
からなる。この論理回路８３の論理操作は下式よ）明ら
かである。

上記（１）　、　（環式よシ Ｃｏ　＝　Ｉｔｔ　＄Ｑｔ＊　（９） 上記（７）　、　（８）式よシ Ｃ１二Ｉ、１■Ｑ　ｚ＊　（１０） 上記（６）、（１０式よシ Ａ１＝Ｑ１ａ　ｅｉ３Ｃ１（１１） 上記（３）　、　（９）式よシ Ｂｌ”Ｃｏ■Ａ！■Ｉｔｓ　（１２） 上記（４）　、　（９）　、　（１２）式よシＱ１４＝
ＣＧωＢ１＝ＡＩ■１１＄＝Ｑ１６■Ｉ、ｌ■Ｑ１意■
Ｉｔｓ（１３） と表わされ、この結果、該消去ピッ）Ｑ１４は、Ｑ１４
＝１１３のｒａｓ■Ｑｔｓ■Ｑｇ＊　（１４）によって
推定できる。

上記（５）　、　（６）　、　（１２）式よシＩｔｓ＝
Ｑｘｓ■Ｂ１ ＝　Ｑ＋ａｅＩｔｍ’（９Ｉｔｘ■Ｑ１２■Ｑｔｓ■Ｉ
ｓ１■Ｑｍｓ（１５） と表わされ、この結果、該消去ピッ）Ｉｌｌｌは、Ｉｔ
ｉ＝Ｉｔｔ＄ＩｔｍｆＥ９１ｍｌ■Ｑｔ＊（９Ｑｍｔ　
（１６）によって推定できる。

以下、その後消去されるビットについても同様に推定さ
れる。

第８図において、推定されたデータ１１５１Ｑ１４は、
必要に応じてそれぞれ多値化回路８４Ｉ、８４Ｑに入力
され、それらの各出力と、シフトレジスタ８１　Ｉ、８
１Ｑ、８２Ｉ、８２Ｑの各出力とがセレクタ８５に入力
され、所定の処理が施されて復号器１５に供給されて、
所望の受信データＤ。ｕｔを得る。各前記多値化回路８
４Ｉ、８４Ｑは、既述した量子化数８に従ってＯ〜７０
８レベルのうちのどのレベルをもって、ＩｔｉｓＱｉ４
　をセレクタ８５に送るか定める。ただし、通信回線が
定まれば一義的に固定レベルとなる。もしその回線品質
が悪ければ、レベル３．５付近に固定されることになろ
う。又、前記セレクタ８５は、時系列の受信データに対
し、今推定したデータを、消去されたタイミングで正し
く挿入するための、いわばビットの並べ変えを行うム 発明の詳細 な説明したように本発明によれば、誤シ訂正のためのた
たみ込み符号器およびたたみ込み復号器を備え且つ伝送
効率向上のためのパンクチャド法が適用される伝送シス
テムにおいて、従来のメトリック計算禁止機能を不要と
した通常のたたみ込み復号器を利用でき、さらにデータ
の誤り率も改善することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る復号装置が適用される伝送システ
ムの一例ｆｔ概略的に示すブロック図、第２図は第１図
のたたみ込み符号器１１の一例を示す回路図、Ｍ３図は
パンクチャド法による符号化装置の一例を示すブロック
図、第４図はノ（ンクチャド法による復号装置の従来の
一例を示すブロック図、第５図は第４図のダミービット
挿入部４１の詳細な一例を示す回路図、第６図は）４ン
クチヤド法による本発明に基づく復号装置の原理構成を
示すブロック図、第７図は本発明の復号装置ｆ、説。 明するための前提となる送信側の符号化装置の一例を具
体的なデータパターン例を導入して説明するブロック図
、第８図は本発明に基づく復号装置の一実施例を示す回
路図である。 １１・・・たたみ込み符号器、１５・・・たたみ込み復
−ｊ［，３１・・・セレクタ、３２・・・キャンセルマ
、７’ｓ６１・・・消去ピット推定部、８３・・・消去
ピット推定論理回路、Ｄｉｎ・・・送信データ、Ｄｏｕ
ｔ・・・受信データ。 特許出願人 富士通株式会社 特許出願代理人 弁理士　青　木　朗 弁理士西舘和之 弁理士内田幸男 弁理士　山　口　昭　之 手続補正書（自発） 昭和５９年２月２１日 特許庁長官　若　杉　和　夫　殿 １、事件の表示 昭和５８年特許願第２４７７０１号 ２、発明の名称 復号装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 名称　（５２２）富士通株式会社 ４、代理人 住所　〒１０５東京都港区虎ノ門−丁目８番１０号５、
補正の対象 明細書の「発明の詳細な説明」の欄 ６、補正の内容 明細書の第１２頁を以下の通り補正します。 Ｉ　ｓｌ＝　Ｂｏ　Ｏ＋　Ｃｏ■Ａｔ　（１）Ｑ１ｚ＝
Ｂｏ■　■Ａ　ｔ　（２） Ｉ　ｓｓ　＝　Ｃｏ　ｅｉ）　Ａｔ■Ｂ　１（３）Ｑ１
４　＝　Ｃｏ　■Ｂ　１（４） １１５＝ＡＩＯＢ、■自　（５） Ｑ１１１＝　Ａｔ　■Ｃｓ　（６） Ｌ２１＝Ｂｌ■Ｃ１■Ａ２　（７）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、送信側において符号化率Ｖ２でたたみ込み符号化さ
   れたデータに対し、さらにパンクチャド法によって予め
   定めた規則に従って該データの所定のビットを消去し、
   符号化率１％／’ｎｌ　（ｍ　、　ｎは自然数で且つ１
   　＞　＄ｍ　＞　１／２　）のパンクチャド符号化送信
   データとして受信側に送信し、該受信側において受信し
   たＡンクチャド符号化受信データをたたみ込み復号器に
   よって復号し受信データを再生する九めの、該受信側内
   に設けられた復号装置において、 前記ノ４ンクチャド符号化受信データを入力とし、これ
   に論理操作を施して、前記の消去されたビットを推定す
   る消去ビット推定部を設け、その推定されたビットを当
   該消去ビットに置き換えて前記たたみ込み復号器に入力
   し、前記受信データを再生すること′ｆｒｆＦ徴とする
   復号装置。