JPS612439A - Digital signal transmission system - Google Patents

Digital signal transmission system

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JPS612439A
JPS612439A JP12209184A JP12209184A JPS612439A JP S612439 A JPS612439 A JP S612439A JP 12209184 A JP12209184 A JP 12209184A JP 12209184 A JP12209184 A JP 12209184A JP S612439 A JPS612439 A JP S612439A
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JP
Japan
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code
decoder
transmission
data string
data
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Application number
JP12209184A
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Japanese (ja)
Inventor
Yutaka Yasuda
豊 安田
Yasuo Hirata
康夫 平田
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KDDI Corp
Original Assignee
Kokusai Denshin Denwa KK
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M13/00Coding, 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
    • H03M13/03Error detection or forward error correction by redundancy in data representation, i.e. code words containing more digits than the source words
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M13/00Coding, 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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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Probability & Statistics with Applications (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Error Detection And Correction (AREA)
  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
  • Detection And Prevention Of Errors In Transmission (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain easily an error correction effect almost equivalent to that of a low encoding ratio code of which encoding ratio is 1/m that of an original code through a simple encoder/decoder by decoding equivalently a code having k/nm encoding ratio to a code having k/n encoding ratio by m-times of multiplex-transmission at transmission side and averaging operation at reception side. CONSTITUTION:An input data string 1 having R data speed is converted into an encoded data string 3 by an original code encoder 2 and the data string 3 is sent to an m-times multiplexer 4 for an encoded bit. At that time, the data speed is n/k times which is the reciprocal of k/n encoding ratio. A transmission data string 5 having the data speed of m-times that of the encoded data string 3 is formed by multiplexing each encoded bit included in the data string 3 repeatedly m times through the m-times multiplexer 4 and a transmission signal 7 modulated by a modulator 6 is sent to a transmission line. On the receiving side, a base band signal sample value 10 obtained by demodulating a receiving signal 8 by a demodulator 9 is averaged by an m-bit averaging circuit 11 and a decoder input data string 12 to be inputted to an original code decoder 13 is formed on the basis of said average value.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、誤り訂正符号を用いて誤り訂正を行うディジ
タル通信システムに係り、特に、信号の伝送品質の改善
が要求されるシステムに適用して有効なディジタル信号
伝送方式に関する。
[Detailed Description of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a digital communication system that performs error correction using error correction codes, and is particularly applicable to systems that require improvement in signal transmission quality. This invention relates to an effective digital signal transmission method.

(従来の技術) ディジタル通信システムに誤り訂正技術を導入すること
は、伝送信号の品質を改善し、保証するための有効な手
段である。従来から、受信側で伝送信号中に誤りを検出
すると、送信側に信号の再送を要求するARQ (Au
tomatic Repeat Request)方式
が広く採用されてきた。しかし、近年では、送信側から
伝送信号に冗長性を与えて送信し、受信側でその冗長性
を利用して誤りを訂正するFEC(Forward E
rror Correction )方式め検討が盛ん
で、その実用化も各方面で進められている。
(Prior Art) Introducing error correction technology into digital communication systems is an effective means to improve and guarantee the quality of transmitted signals. Conventionally, when the receiving side detects an error in the transmitted signal, it requests the transmitting side to retransmit the signal (ARQ).
(tomatic Repeat Request) method has been widely adopted. However, in recent years, FEC (Forward E
RRCorrection) methods are being actively studied, and their practical application is also progressing in various fields.

伝送信号に冗長性を付加することを誤り訂正符号化と呼
ぶが、一般に誤り訂正符号化を行うと、その冗長性のた
め伝送すべきデータ量が増加する。従って、単位時間当
りの情報の伝送量を一定に保とうとすると全体のデータ
伝送速度を高める必要があり、逆にデータ伝送速度が限
られている場合には情報の伝送速度を低くしなければな
らない。
Adding redundancy to a transmission signal is called error correction coding, and generally when error correction coding is performed, the amount of data to be transmitted increases due to the redundancy. Therefore, in order to keep the amount of information transmitted per unit time constant, it is necessary to increase the overall data transmission rate, and conversely, if the data transmission rate is limited, the information transmission rate must be lowered. .

一方、誤り訂正符号化による冗長度の増加率の逆数は符
号化率と呼ばれ、一般に、この符号化率が低いほど、誤
り訂正能力を大きくできるという性質がある。
On the other hand, the reciprocal of the rate of increase in redundancy due to error correction coding is called the coding rate, and generally speaking, the lower the coding rate, the greater the error correction capability.

以上のことから、通信システムに適用すべき誤り訂正符
号の符号化率は、要求される誤り率改善効果と信号の伝
送帯域に対する制約を総合的に考慮して決定する必要が
ある。しかし、通常符号化率1/2の(原データの1ビ
ツトが冗長性が付加され2ビツトに符号化される)また
ーは、それ以上の比較的符号化率の高い誤り訂正符号が
採用されることが多い。これは、たとえ1/2より低い
符号化率の誤り訂正符号を適用しても、符号化による信
号の帯域の増加に伴って雑音量も増加し、伝送帯域の拡
大に見合うだけの誤り率の改善効果が期待できないこと
による。
From the above, the coding rate of the error correction code to be applied to the communication system needs to be determined by comprehensively considering the required error rate improvement effect and the constraints on the signal transmission band. However, error correction codes with a coding rate of 1/2 (one bit of the original data is encoded into 2 bits with added redundancy) or a relatively high coding rate are usually used. Often. This means that even if an error correction code with a coding rate lower than 1/2 is applied, the amount of noise will increase as the signal band increases due to coding, and the error rate will be low enough to compensate for the expansion of the transmission band. This is because no improvement effect can be expected.

他方、データ通信においては、伝送すべき情報の重要性
によって、既設のチャネルを用いて高信頼度の情報を要
求されることがある。従来、このような場合には、情報
の伝速速度の低下を許し、符号化率の低い符号を適用す
ることにより誤り型持性の大幅な改善を図っている。
On the other hand, in data communications, depending on the importance of the information to be transmitted, highly reliable information may be required using existing channels. Conventionally, in such cases, error propensity has been significantly improved by allowing the information transmission speed to decrease and by applying a code with a low coding rate.

(発明が解決しようとする問題点) しかしながら、特定の情報に対してのみ高い品質の伝送
が要求されるシステムでは、異なる符号化率の誤り訂正
装置を複数個用意しておき、伝送する情報に要求される
品質によって使用する装置を選択する必要があり、この
ことは通信システム全体の複雑化を招き、かつ経済的に
も問題があった。さらに、低い符号化率の誤り訂正符号
そのものが、余り知られておらず、誤り訂正符号の選択
にも制限があり、誤り率の改善効果にも限度があった。
(Problem to be solved by the invention) However, in systems where high quality transmission is required only for specific information, multiple error correction devices with different coding rates are prepared, and It is necessary to select the equipment to be used depending on the required quality, which complicates the entire communication system and is also economically problematic. Furthermore, low coding rate error correction codes themselves are not well known, and there are restrictions on the selection of error correction codes, and there are also limits to the effect of improving the error rate.

また、そのような誤り訂正符号の符号器や復号器のハー
ド化技術も確立されていなかった。 本発明は上述した
従来技術の欠点に鑑みなされたもので比較的高い符号化
率の誤り訂正符号を使用して、低い符号化率の誤り訂正
符号を適用した場合と等価な誤り改善効果が選られる簡
便なディジタル信号伝送方式を提供することを目的とす
る。
In addition, no technology has been established to harden encoders and decoders for such error correction codes. The present invention was developed in view of the above-mentioned drawbacks of the prior art, and uses an error correction code with a relatively high coding rate to achieve the same error improvement effect as when applying an error correction code with a low coding rate. The purpose is to provide a simple digital signal transmission system that can

(問題点を解決するための手段) そして本発明の特徴は、送信側において、符号化率に/
nの既知の符号があるとき、符号化ビットをm回多重送
りすることにより、等価的に符号化率に/nmの低符号
化率の符号を生成し、受信側においては、m回多重送り
された各ビットの復調信号のサンプル値の復調ベースバ
ンド信号の平均値をもとに、復号器入力データ系列を生
成し、符号化率に/nの符号の復号器にそのまま入力す
る。
(Means for solving the problem) A feature of the present invention is that on the transmitting side, the coding rate is
When there are n known codes, by multiplexing the encoded bits m times, a code with a low encoding rate equivalent to /nm is generated, and on the receiving side, the code is multiplexed m times. A decoder input data sequence is generated based on the average value of the demodulated baseband signal of the sample values of the demodulated signal of each bit, and is input as is to a decoder with a code of /n as the coding rate.

(作用) 本発明は送信側のm回多重送りと受信側の平均化操作に
より、符号化率に/nの符号に対し、等価的に符号化率
に/nmの符号の復号を行なうことができる。
(Operation) The present invention can equivalently decode a code with a coding rate of /nm for a code with a coding rate of /n by multiplexing m times on the transmitting side and averaging operation on the receiving side. can.

(実施例) 第1図は、本発明に基く信号伝送方式の原理を示す図で
ある。データ速度がRである入力データ系列lは、原符
号用の符号器2によって符号化データ系列3に変換され
、符号化ビットのm凹条重化回路4に送られる。このと
きのデータ速度は符号化率に/nの逆数n/に倍となっ
ている。m凹条重化回路4では、符号化データ系列3に
含まれる各符号化ビットをm回繰り返すことにより符号
化データ系列3のm倍のデータ速度を持った送信データ
系列5が生成され、送信データ系列5は変調器6により
変調された送信信号7として伝送路に送出される。一方
、受信側では、受信信号8を復調器9で復調することに
より得られたベースバンド信号サンプル値10が、送信
側のm凹条重化回路4に対応するmビット平均化回路1
1に送られる。mビット平均化回路11では、送信側で
繰り返し送出されたmビットに対応する復調ベースバン
ド信号サンプル値lOの平均化操作を行い、その平均値
をもとに原符号用の復調器13に入力すべき硬判定また
は軟判定に基く復号器入力データ系列12を生成する。
(Example) FIG. 1 is a diagram showing the principle of a signal transmission system based on the present invention. An input data sequence l having a data rate of R is converted into a coded data sequence 3 by an encoder 2 for the original code, and is sent to an m-concave weighting circuit 4 for coded bits. The data rate at this time is twice the coding rate as the reciprocal of /n. The m-concave line weighting circuit 4 generates a transmission data sequence 5 having a data rate m times that of the encoded data sequence 3 by repeating each encoded bit included in the encoded data sequence 3 m times. The data sequence 5 is modulated by a modulator 6 and sent out as a transmission signal 7 to a transmission path. On the other hand, on the receiving side, the baseband signal sample value 10 obtained by demodulating the received signal 8 with the demodulator 9 is transmitted to the m-bit averaging circuit 1 corresponding to the m-concave weighting circuit 4 on the transmitting side.
Sent to 1. The m-bit averaging circuit 11 averages the demodulated baseband signal sample values lO corresponding to the m bits repeatedly sent out on the transmitting side, and inputs the average value to the original code demodulator 13 based on the average value. A decoder input data sequence 12 based on hard decisions or soft decisions is generated.

復号器入力データ系列12は原符骨用復号器13で復号
されて復号データ14がとり出される。
The decoder input data series 12 is decoded by the original frame decoder 13, and decoded data 14 is extracted.

第2図は送信系に具体的な構成例である。図中の符号は
第1図と同じである。送信側で同一データをm回繰り返
し送出することは、一種の速度変換である。そこで、第
2図の構成例では基本的にクロック速度が(n/に11
R)と(nIl/に・R)とである2種のクロックCL
、 、 Cl3を準備する。こうすれば、m同条重化回
路4は単なるラッチ回路によって構成できる。すなわち
、原符分用符号器2からの符号化系列3をこの系列のデ
ータ速度(n/に・R)に等しい速度のクロックCL、
でラッチして、クロックOL、の周期の間、各データを
保持させる。この保持されたデータは常に変調器6へ出
力されているから、変調器6を(nm/km R)の速
度を有するクロックCL2で動作させれば各データをm
回繰り返し送出したこととなる。
FIG. 2 shows a specific example of the configuration of the transmission system. The symbols in the figure are the same as in FIG. 1. Repeatedly sending the same data m times on the transmitting side is a type of speed conversion. Therefore, in the configuration example shown in Figure 2, the clock speed is basically (n/11
Two types of clocks CL are R) and (nIl/ni・R).
, , Prepare Cl3. In this way, the m-column weighting circuit 4 can be constituted by a simple latch circuit. That is, the coded sequence 3 from the original code encoder 2 is processed by a clock CL having a speed equal to the data rate (n/R) of this sequence,
Each data is held for the period of the clock OL. Since this held data is always output to the modulator 6, if the modulator 6 is operated with a clock CL2 having a speed of (nm/km R), each data is
This means that it has been sent repeatedly.

一方、第3図は、受信系の具体的な構成例であり、図に
おいて、15はA/D変換器、17は加算器、18はR
OM、18.18は信号を示し、他は第1図と同様であ
る。
On the other hand, FIG. 3 shows a specific configuration example of the receiving system. In the figure, 15 is an A/D converter, 17 is an adder, and 18 is an R
OM, 18.18 indicates a signal, and the rest is the same as in FIG.

復調器9から出力された受信信号のベースバンドサンプ
ル値(アナログ値)10はA/D変換器15によってん
量子化された信号1Bとなり、加算器17に入力される
。加算器17ではmビット分のベースバンド信号サンプ
ルの量子化値18が加算され、その値18がROM19
に出力される。ROM19には、機能的に1/++除算
機能と復調データ12の作成機能を有するものであり、
このROM19に書き込まれているデータは、加算器1
7の出力データをアドレスとして、その値に対応した復
号器13の特性によって予め定まる硬判定データ、また
は軟判定データが書き込まれている。復号器13はRO
M19から逐次読み出されるデータ12をもとに復号動
作を実行する。
The baseband sample value (analog value) 10 of the received signal output from the demodulator 9 is quantized by the A/D converter 15 and becomes a signal 1B, which is input to the adder 17. The adder 17 adds the quantized value 18 of m-bit baseband signal samples, and the value 18 is stored in the ROM 19.
is output to. Functionally, the ROM 19 has a 1/++ division function and a demodulation data 12 creation function,
The data written in this ROM19 is stored in the adder 1
7 as an address, hard decision data or soft decision data predetermined by the characteristics of the decoder 13 corresponding to the value is written. The decoder 13 is RO
A decoding operation is performed based on the data 12 sequentially read from M19.

なお、加算器17はmビット分の加算を行う際、送信側
で多重化されたmビットと同期して動作する必要がある
。このための信号がRe5et信号であり、この信号は
、送信側から送られてくる同期信号あるいは復号器13
において抽出される同期情報等をもとに生成される。
Note that when adding m bits, the adder 17 needs to operate in synchronization with the m bits multiplexed on the transmitting side. The signal for this is the Re5et signal, and this signal is the synchronization signal sent from the transmitting side or the decoder 13
It is generated based on the synchronization information etc. extracted in .

また、復調器9、A7D変換器15、加算器17は基本
的に(nm/に・R)の速度のクロックcL2で動作し
、ROM 19、復号器13は(n/kIIR)の速度
のクロックCL、で動作すればよいが、これらのクロッ
クCL、およびCl3は上述のRe5et信号に同期し
たものでなくてはならない。
Furthermore, the demodulator 9, A7D converter 15, and adder 17 basically operate with a clock cL2 at a speed of (nm/R), and the ROM 19 and decoder 13 operate with a clock cL2 at a speed of (n/kIIR). CL, but these clocks CL and Cl3 must be synchronized with the above-mentioned Re5et signal.

なお、第2図において、原符分用符号器2に出力信号の
ラッチ機能があれば、m同条重化回路4として改めてラ
ッチ回路を設ける必要はないし、第3図において、復調
器9にA/D変換機能があればA/D変換器15は不要
である。
In addition, in FIG. 2, if the original code encoder 2 has a latch function for the output signal, there is no need to provide a latch circuit as the m-multiplexing circuit 4, and in FIG. If the A/D conversion function is provided, the A/D converter 15 is not necessary.

以上が本発明に基く信号伝送方式の実施例であるが、原
符号の符号化率をに/n、入力データ系列1のデータ速
度をRとすると、符号化データ系列3のデータ速度はn
/kR、送信データ系列5のデータ速度は(nm)/k
Rとなる。即ち、送信データ系列5は入力データ系列l
の(r++s)/に倍の速度を有しており、これは、入
力データ系列lに対して符号化率に/(nm)の符号で
符号化したことと等価である。
The above is an embodiment of the signal transmission system based on the present invention. If the coding rate of the original code is /n and the data rate of input data sequence 1 is R, the data rate of encoded data sequence 3 is n.
/kR, the data rate of transmission data series 5 is (nm)/k
It becomes R. That is, the transmission data series 5 is the input data series l
This is equivalent to encoding the input data sequence l at a coding rate of /(nm).

白色ガウス雑音の加わる通信路に本発明に基〈信号伝送
方式を適用することを想定し、伝送信号7の1ビット当
りのエネルギーをEs、ガウス雑音の分散をNo/2 
(No :片側雑音電力密度)とする。水力式により復
調ベースバンド信号1゜のmビット平均化操作を行うと
、信号1ビット当りのエネルギーEsは変わらないが、
雑音の分散は1/m倍となるので、伝送路のEs/N。
Assuming that the signal transmission method based on the present invention is applied to the communication channel where white Gaussian noise is added, the energy per 1 bit of the transmission signal 7 is Es, and the variance of Gaussian noise is No/2.
(No: one-sided noise power density). When the m-bit averaging operation of the demodulated baseband signal 1° is performed using the hydraulic method, the energy Es per 1 bit of the signal does not change, but
Since the dispersion of noise is multiplied by 1/m, Es/N of the transmission path.

は、復号器入力データ系列12においては等価的にmE
s/Noに改善されることになる。即ち、原符号の復号
ビット誤り率対Es/No特性は、+01og+a m
(dB)だけ改善され、符号化率に/ (nm)の低符
号化率符号をそのまま復号した場合とほぼ同じ誤り不時
性が得られる。
is equivalently mE in the decoder input data series 12.
The result will be improved to s/No. That is, the decoded bit error rate vs. Es/No characteristic of the original code is +01og+a m
(dB), and almost the same error immediacy as when a low coding rate code of /(nm) is directly decoded can be obtained.

ここで、たたみ込み符号を用いて軟判定つ′イタビ復号
により誤り訂正を行う通信システムを例にとり、本発明
に基〈方式を適用した場合のビット誤り率の改善効果の
例を示す。原符号として拘束長に=ニアで符号化率1/
2のたたみ込み符号を用いると仮定する。つ゛イタビ復
号等の最尤復号に用いるたたみ込み符号では、符号に対
して特別な代数的性質が要求されず、符号の持つ最小距
離dが大きいはど復号時の誤り率改善効果が大きくなる
という特徴がある。従って、本方式に基いて原符分化ビ
ットをm回多重することにより得られるデータ系列5は
、原符号のm倍の距離を有する符号化系列となる。
Here, an example of the effect of improving the bit error rate when the method based on the present invention is applied will be shown, taking as an example a communication system in which error correction is performed by soft-decision and Itabi decoding using convolutional codes. As the original code, the constraint length = near and the coding rate is 1/
Assume that we use a convolutional code of 2. In convolutional codes used for maximum likelihood decoding such as Tibi decoding, special algebraic properties are not required for the code, and it is said that the larger the minimum distance d of the code, the greater the error rate improvement effect during decoding. It has characteristics. Therefore, the data sequence 5 obtained by multiplexing the original code differentiation bits m times based on this method is a coded sequence having a distance m times that of the original code.

K=7で符号化率1/2の符号の最小距ladは10で
あるので、符号化ビットの多重度がmであるときの多重
化後の送信データ系列5(符号化率1/2■の符号化系
列)の最小距離は10mとなる。表1は、本方式でm=
2として得られる1/4符号の符号生成多項式と最小距
離を、K=7で最大の自由距離を有する通常の1/4符
号(Larsen、 K、L、 :5hort  co
nvolutional  codes  with 
 maximal  freedistance fo
r rates 1/2.1/3 and 1/4 、
  IEEETrans、 on Inf、 Theo
ry、 IT −19,pp、 371.May197
3 )のそれと比較して示したものであり、符号の最小
距離dはいずれの符号においても20となっている。
Since the minimum distance lad of a code with a coding rate of 1/2 when K=7 is 10, the transmission data sequence 5 after multiplexing (coding rate of 1/2 (encoded sequence) is 10 m. Table 1 shows that m=
The code generation polynomial of the 1/4 code obtained as
nvolutional codes with
maximal freedom fo
r rates 1/2.1/3 and 1/4,
IEEE Trans, on Inf, Theo
ry, IT-19, pp, 371. May197
3), and the minimum distance d between the codes is 20 for all codes.

第4図は、これら2種類の符号化率1/4の符号の8値
軟判定ヴイタビ復号時の復号ビット誤り率(BER)対
Es/No特性を比較して示したものであある。但し、
本発明に基く方式による符号の特性は同図に示した符号
化率1/2(K=7)の原符号の特性の比べて所要E 
s/N oが10 log、o 2 =3dB少くてす
むとして求めている。第4図に示された内符号の特性の
差はごくわずかであり、本発明に基く方式により得られ
る低符号化率符号は実用上十分な誤り率改善特性を提供
しうる。
FIG. 4 shows a comparison of the decoded bit error rate (BER) versus Es/No characteristics during 8-value soft-decision Viterbi decoding of these two types of codes with a coding rate of 1/4. however,
The characteristics of the code based on the method based on the present invention are compared with the characteristics of the original code with a coding rate of 1/2 (K = 7) shown in the same figure.
It is calculated based on the assumption that s/N o is 10 log and o 2 =3 dB less. The difference in the characteristics of the inner codes shown in FIG. 4 is very small, and the low coding rate code obtained by the method based on the present invention can provide practically sufficient error rate improvement characteristics.

なお、第1図のおける復調ベースバンド信号サンプル値
lOのm回平均化操作はアナログ値をもとに行うことが
理想であるが、サンプル値10をA/D(アナログ/デ
ィジタル)変換したのちディジタル処理で平均化操作を
行っても、量子化ビット数が十分多ければそれによる誤
り型持性の劣化は無視できる。特に、原符分用の復号器
が軟判定データを扱う場合には、復調器には軟判定ビッ
ト数よりもかなりビット数の多い(8ビット程度)線形
A/D変換器が通常組み込まれているので、この出力信
号をもとに平均化操作を行うことにより、容易にmビッ
ト平均化回路11を実現することができる。
Ideally, the m-times averaging operation of the demodulated baseband signal sample value lO in Fig. 1 should be performed based on the analog value, but after A/D (analog/digital) conversion of the sample value 10, Even if an averaging operation is performed in digital processing, if the number of quantization bits is sufficiently large, the resulting deterioration in error patternability can be ignored. In particular, when the decoder for the original code handles soft-decision data, the demodulator usually incorporates a linear A/D converter with a much larger number of bits (about 8 bits) than the number of soft-decision bits. Therefore, by performing an averaging operation based on this output signal, the m-bit averaging circuit 11 can be easily realized.

表12種類の符号のパラメータ (符号化率114.拘束長に=7) (他の実施例) 次に本発明の他の実施例について述べる。Table 12 types of code parameters (Coding rate 114. Constraint length = 7) (Other examples) Next, other embodiments of the present invention will be described.

第1図、第2図および第3図で説明した原理および実施
例においては、mビットの多重化を時間軸上で行ってい
たが、必ずしも時間軸上で行う必要はない。
In the principles and embodiments described in FIGS. 1, 2, and 3, m-bit multiplexing is performed on the time axis, but it is not necessarily necessary to perform it on the time axis.

例えば、変調方式が4相PSKの場合はPチャネル、Q
チャネルの2つのチャネルのデータが多重化されている
。そこで、第1図のm凹条重化回路4で2多重化し、多
重化された2ビツトのうちの一方をPチャネルに、他方
をQチャネルに割当てれば2相PSKの伝送と等価とな
る。受信側で4相PSKのかわりに2相PSKで復調す
れば、2ビツトの平均化操作を行うことなく、本発明と
等価な復号器13への入力データ系列12を得ることが
できる。
For example, if the modulation method is 4-phase PSK, P channel, Q
The data of two channels of channels are multiplexed. Therefore, if two bits are multiplexed using the m-groove multiplexing circuit 4 in Fig. 1 and one of the multiplexed two bits is assigned to the P channel and the other to the Q channel, it becomes equivalent to two-phase PSK transmission. . If the receiving side demodulates with 2-phase PSK instead of 4-phase PSK, it is possible to obtain the input data sequence 12 to the decoder 13 equivalent to the present invention without performing 2-bit averaging operation.

以上と同様の考え方により空間的あるいは周波数軸上で
の多重化操作も可能なことは言うまでもない。
It goes without saying that multiplexing operations can also be performed spatially or on the frequency axis using the same concept as above.

次に本発明をルートダイバシティを行うシステムに適用
する例について述べる。
Next, an example will be described in which the present invention is applied to a system that performs route diversity.

ルートダイバシティによって信号受信を行うシステムで
は、送信側で符号化ビットを繰り返し送らなくても、受
信側で受信ルート毎に独立の復調器を備え、それらの出
力ベースパント信号の平均化操作を行えば、両ルートの
伝送状態に有意な差がな時には本発明に基〈方式と同様
の誤り率改善効果が期待できる。
In a system that performs signal reception using route diversity, the transmitting side does not have to repeatedly send coded bits, but the receiving side has an independent demodulator for each receiving route and averages the output base punt signals. , when there is no significant difference between the transmission conditions of both routes, the same error rate improvement effect as the method based on the present invention can be expected.

第5図は本発明をルートダイバシティに適用した場合の
受信系の構成例を示すものである。図において、201
〜20mは受信ルート、91〜9■はそれぞれの受信ル
ートに備えられた復調器、21、〜21mは復調器91
〜9層の出力を一定時間保持するラッチ回路であり、他
は第3図と同じである。なお、復調器91〜9薦には復
調したベースバンド信号サンプル値をディジタル信号に
変換するA/D変換器が含まれているものとする。
FIG. 5 shows an example of the configuration of a receiving system when the present invention is applied to route diversity. In the figure, 201
~20m is a reception route, 91~9■ is a demodulator provided for each reception route, 21,~21m is a demodulator 91
This is a latch circuit that holds the outputs of the 9th layer for a certain period of time, and the rest is the same as in FIG. 3. It is assumed that the demodulators 91 to 9 include an A/D converter that converts demodulated baseband signal sample values into digital signals.

各ルー)20.〜2軸からは符号化率に/nのデータ系
列がデータ速度n/kIIRで送られてくる。これをル
ート毎に復調して得られるベースバンド信号サンプル値
101〜10mの総和を加算器17で求めれば、加算器
17の出力信号18は、第3図のそれと同等の効果が得
られる。
each roux) 20. A data sequence with a coding rate of /n is sent from the ~2 axes at a data rate of n/kIIR. If the adder 17 calculates the sum of the baseband signal sample values 101 to 10m obtained by demodulating this for each route, the output signal 18 of the adder 17 will have the same effect as that in FIG. 3.

(応用例) 次に本発明の応用例について述べる。(Application example) Next, an application example of the present invention will be described.

本発明に基〈誤り訂正符号の低符号化率化法と、たたみ
込み符号のパンクチャド符号化を用いた高符号化率化法
(安田、平田、小川:“ヴイタビ復号の容易な高符号化
率たたみ込み符号とその緒特性パ、電子通信学会論文誌
B 、 J 84− B 、?、 pp。
Based on the present invention, a low coding rate method for error correction codes and a high coding rate method using punctured coding for convolutional codes (Yasuda, Hirata, Ogawa: “Easy high coding rate for Vitabi decoding”) Rate convolutional codes and their characteristics, Transactions of the Institute of Electronics and Communication Engineers B, J84-B, ?, pp.

573〜580.昭58年7月)を組み合わせれば、1
台の装置を用いて符号化率を自由に変更できる符号化率
可変誤り訂正装置を容易に構成することができる。図6
は、このような装置の基本ブロック図である。同図に示
すように、符号化率に/nの原符号用符号器2で符号化
されたデータは、符号化ビット消去回路22により符号
化ビットの一部が消去されて(パンクチャド符号化)、
符号化率に′/n′(k′/n′> k/n )の符号
化系列23として本発明に基〈m凹条重化回路4に送ら
れる。その結果書られる等価的な符号の符号化率はに′
/an′となる。受信側ではこの逆の操作が行われ、パ
ンクチャド符号復号用のダミーデータ挿入回路28によ
り送信側!消去されたビット位置にダミーデータが挿入
され、原符号の符号化率系列に対応するデータ系列12
が再生されて原符骨用の符号化率に/nの復号器13に
より復号が実行される。
573-580. July 1982) is combined, 1
A coding rate variable error correction device that can freely change the coding rate can be easily configured using the same device. Figure 6
is a basic block diagram of such a device. As shown in the figure, data encoded by the original code encoder 2 with a coding rate of /n has some of the encoded bits erased by the encoded bit erasure circuit 22 (punctured encoding). ),
Based on the present invention, the encoded sequence 23 with a coding rate of '/n'(k'/n'>k/n) is sent to the <m-concave line weighting circuit 4. The coding rate of the equivalent code written as a result is′
/an'. The reverse operation is performed on the receiving side, and the dummy data insertion circuit 28 for punctured code decoding is used on the transmitting side! Dummy data is inserted into the erased bit positions to create a data series 12 corresponding to the coding rate series of the original code.
is reproduced and decoded by the decoder 13 with a coding rate of /n for the original frame.

このような装置構成をとれば、符号化率に/nの原符骨
用符号器/復号器2に簡単な周辺回路を付加するだけで
、パンクチャド符号化用の消去/挿入ビット数及びパタ
ーンと、本発明に基〈多重化回数(m)を制御すること
により、符号化率を自由に変更できる(原符号の符号化
率より高くすることも低くすることもできる)完全な符
号化率可変誤り訂正装置を実現することができる。
With such a device configuration, by simply adding a simple peripheral circuit to the encoder/decoder 2 for original frames with a coding rate of /n, the number and pattern of deletion/insertion bits for punctured encoding can be changed Based on the present invention, by controlling the number of times of multiplexing (m), the coding rate can be freely changed (it can be made higher or lower than the coding rate of the original code). A variable error correction device can be realized.

(発明の効果) 本発明方式を用いると、汎用または比較的簡単な符・復
号器をそのまま用いることによって、符号化率が原符号
の1/mである低符号化率符号と同程度の誤り訂正効果
を容易に得ることができるので、既設の通信チャネルを
用いて高信頼度のデータ伝送を行う場合等に特に有効で
ある。また、妨害波や干渉波からの保護を目的としたス
ペクトラム拡散方式のようにもともと広帯域伝送が必要
なシステムにおいては、情報の伝送速度を一定としたま
ま木実式により符号の符号化率を低下させて信号伝送帯
域の拡大を図ることが有効である。
(Effects of the Invention) By using the method of the present invention, by using a general-purpose or relatively simple code/decoder as is, errors can be reduced to the same level as a low coding rate code with a coding rate of 1/m of the original code. Since the correction effect can be easily obtained, it is particularly effective when performing highly reliable data transmission using an existing communication channel. In addition, in systems that originally require wideband transmission, such as spread spectrum systems for the purpose of protection from jamming waves and interference waves, the coding rate of the code is reduced using the tree-nut method while keeping the information transmission speed constant. It is effective to expand the signal transmission band by doing so.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明に基〈信号伝送方式の原理を示す図、第
2図は本発明による送信系のブロック図、第3図は本発
明による受信系のブロック図、第4図は復号ビット誤り
率の特性を示す図、第5図は本発明の別の実施例のブロ
ック図・第6図は本発明の更に別の実施例のブロック図
である。 2;原符分用符号機、  4:m凹条重化回路。 6;変調器、      9:復調器。 11:mビット平均化回路、13;原符号用復号器。
Figure 1 is a diagram showing the principle of a signal transmission system based on the present invention, Figure 2 is a block diagram of a transmitting system according to the present invention, Figure 3 is a block diagram of a receiving system according to the present invention, and Figure 4 is a diagram showing decoding bits. FIG. 5 is a block diagram of another embodiment of the present invention. FIG. 6 is a block diagram of still another embodiment of the present invention. 2: Encoder for original code, 4: M-concave line weighting circuit. 6: Modulator, 9: Demodulator. 11: m-bit averaging circuit, 13: original code decoder.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 送信側には少なくとも誤り訂正符号用の符号器と変調器
とを有し、受信側には少なくとも復調器と誤り訂正符号
用の復号器とを有し、送受信間で誤り訂正符号を用いて
ディジタル信号を伝送するディジタル信号伝送方式にお
いて、送信側では前記復号器の出力ビットを複数回繰り
返し伝送し、受信側では該繰り返し伝送されたビットに
対応する前記復調器の復調ベースバンド信号の平均化を
行い、該平均化して求まる値をもとに前記復号器への入
力データ系列を生成するように構成し、前記符号器と復
号器とにあらかじめ定められた符号化率より等価的に低
い符号化率によりディジタル信号を伝送することを特徴
とするディジタル信号伝送方式。
The transmitter side has at least an encoder and a modulator for error correction codes, and the receiver side has at least a demodulator and a decoder for error correction codes, and the error correction code is used between the transmitter and the receiver. In a digital signal transmission method for transmitting signals, the transmitting side repeatedly transmits the output bits of the decoder multiple times, and the receiving side averages the demodulated baseband signals of the demodulator corresponding to the repeatedly transmitted bits. and generates an input data sequence to the decoder based on the value obtained by averaging, and performs encoding that is equivalently lower than a predetermined encoding rate for the encoder and decoder. A digital signal transmission method characterized by transmitting digital signals at different rates.
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