JPS62217729A - 軟判定方式 - 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】 〔概要〕 畳込み符号化された直交振幅変調の受信信号の最尤復号
化のための軟判定を行うに際し、受信信号点に最も近い
実際に存在可能な信号点を検出し、畳込み符号化により
サブセットに分けられた各サブセフ）の信号点を少なく
とも１つは含む上記信号点を中心点とした最も距離の短
い領域に存在する信号点を用い、距離計算を行うように
することで、距離計算回数を減するようにしたものであ
る。

〔産業上の利用分野〕

本発明は直交振幅変調方式を用いた高速モデム等におい
て、畳込み符号化された直交振幅変調の受信信号を誤り
訂正等の為に軟判定し最尤復号化する場合の軟判定方式
の改良に関する。

最尤復号化とは、送信データを畳込み符号化することに
より送信信号間に時間的な相関を持たせ、受信側では、
送信された可能性のある幾つかの信号系列と実際に受信
された受信信号系列の間の距離計算を行い、この距離の
最も短い信号系列を実際に送信された信号系列と見做し
出力することである。

信号系列間の距離とは受信信号とある信号系列中でその
時刻に存在する信号点との距離の和で表される。

畳込み符号化率２／３の１４．４Ｋｂｐｓモデムの場合
を例にとり送信側について第４図を用いて説明すると、
モデムに入力された１４．４Ｋｂｐｓの直列データは、
直並列変換器ｌにて２４００ボーの変調速度で６ビツト
の並列データに変換され、ボーレート毎に送られる。

この６ビツトの送信データ（ＸＩ−Ｘｈ）の内下位２ビ
ット（Ｌ、Ｌ　）は符号化率２／３の畳込み符号器２に
入力され、３ビツトの出力（ｙｏ〜ｙｚ）を得る。〔畳
込み符号器２としては例えばＣＣＩＴＴのＶシリーズ勧
告Ｖ３３で規定されたものが用いられる。〕 この３ビツトのビットと、畳込み符号器２に入力されな
かった４ビツト（ＸＩ〜Ｘ＆）より７ビツトの符号化デ
ータ（ｙｏ〜Ｙ？）を得、信号点発生器３に入力する。

信号点発生器３ではＣＣＩＴＴのＶシリーズ勧告Ｖ３３
で規定された第６図に示すような割付の２’＝１２８値
の直交振幅変調の信号点に変換される。

この場合１２８個の信号点は下位３ビツト（Ｙ。

〜Ｙｚ）の値により８グループ（サブセット）に分割さ
れている。

尚この分割は１つのサブセットに含まれる信号点間の距
離が大きくなるように分割が行われている。例えば下位
３ビツトが０．０．０であるサブセットを示すと○印を
つけたものとなっている。

この割付方法に関しては、ＩＥＥＥ　　Ｔｒａｎｓａｃ
ｔｉｏｎ　　ｏｎ　　ＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＴｈｅｒ
ｙ、ＶＯＬ、ＩＴ−２８，Ｎｏ、７゜Ｊａｎ、１９８２
．’Ｃｈａｎｎｅｌ　　Ｃｏｄｉｎｇ　　ｗｉｔｈ　　
Ｍｕｌｔｉｌｅｖｅｌ／Ｐｈａ３ｅ　　Ｓｉｇｎａｌｓ
″Ｇ、ＵｎＨｅｒｂｏｃｃｋに詳しく説明しである。

このように変換された信号はロールオフフィルタ４で波
形整形された後変調器５で変調され、ディジタル・アナ
ログ変換器６にてアナログ信号に変換されバンドパスフ
ィルタ７を経て回線に送出される。

以下はこのようにして送出された符号化率２／３の１４
．４Ｋｂｐｓのモデム信号を受信する場合の例で説明す
る。

このようにして送出された畳込み符号化された直交振幅
変調信号の受信信号を最尤復号化のために軟判定する距
離計算の量は少ないことが望ましい。

〔従来の技術〕

第７図は従来例のモデムの受信側のブロック図である。

図中８はバンドパスフィルタ、９はアナ・ログ・ディジ
タル変換器、ｌＯは復調器、１１は自動等化層、１２は
距離計算部、１３はビタビ復号器、１４は並直列変換器
を示す。

回線よりバンドパスフィルタ８を経て入力した信号はア
ナログ・ディジタル変換器９にてディジタル信号に変換
され復調器１０にて復調され、自動等化器１１にて回線
における歪が補正されてベースバンド受信信号ｒ７を得
、距離計算部１２に入力する。

距離計算部１２では受信信号ｒ、１の受信信号点と第８
図に示す実際に存在可能な１２８点間の距離を計算し、
各サブセントの中で最も受信信号点に近い点（８個）と
の距離を、そのサブセットと受信信号点との間の代表距
離としてビタビ復号器１３に入力し、ビタビ復号器１３
では最尤復号化するために、この入力と、以前の系列の
同人力より、送信された信号がどのサブセットの点であ
ったかを決定し、更にこのサブセットに含まれる点の中
で最も受信信号点に近い点を受信信号点と軟判定しこの
点に対応する２進データを出力する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、従来の方法では、距離計算部１２で受信
信号点と全ての信号点（１２８個）との距離を計算し、
各サブセット中で最も受信信号点に近い点との距離を求
めるので、計算量が非常に多い問題点がある。

〔問題点を解決するための手段〕

アナログ信号が伝送される媒体は電話回線や無線回線等
であり誤りの性質は概してガウス分布的である。従って
送信信号点に近い信号点へは誤り易く、遠い信号点へは
殆ど誤ることはない。

本発明はこの誤り性質に着目し、第１図に示す如く、受
信信号点に最も近い実際に存在可能な信号点を検出する
信号判定部１５及び、この検出された信号点を中心とし
て、畳込み符号化によりｎサブセットに分けられた各サ
ブセットの信号点を少なくとも１つは含む上記信号点を
中心点とした最も距離の短い領域に存在する信号点を求
める周辺点判定部１６を設け、これ等の求められた信号
点と該受信信号点との距離計算を行うようにした本発明
の軟判定方式により上記問題点は解決される。

〔作用〕

本発明によれば、例えば第３図に示す如く、実際に存在
可能な信号点の存在する領域を点線で示したしきい値で
区分しておき、どの領域に受信信号点があるかを見つけ
ることにより受信信号点に最も近い実際に存在可能な信
号点を検出する位置判定部１５にて信号点を検出し、こ
の信号点を中心にして、例えば第４図の点線で囲んだ領
域内信号点の如く、畳込み符号化によりｎサブセットに
分けられた各サブセットの信号点を少なくとも１つは含
む上記信号点を中心点とした最も距離の短い領域に存在
する信号点を求める周辺点判定部１６にて見つけ、この
見つけた最も距離の短い領域に存在する信号点と、受信
信号点との距離計算を行うので、最尤復号化の軟判定を
するための距離計算量を非常に少なくすることが出来る
。

〔実施例〕

第２図は本発明の実施例のモデムの受信側のブロック図
、第３図は第２図の位置判定部１５の原理説明図、第３
図は第１図の周辺点ベクトル発生器１６の発生する点の
説明図であり、信号点の下には各サブセントの番号を示
している。

図中１２°は距離計算部、１５は位置判定部、１６″は
ｒ（ＯＭにて構成された周辺点ベクトル発生器、１７は
減算器を示し、尚全図を通じ同一符号は同一機能のもの
を示す。

第２図で第７図の場合と異なる点は自動等化層１１の出
力から距離計算部１２′迄の部分であるので、この部分
につき説明する。

自動等化器１１の出力の受信信号ｒ、１は位置判定部１
５に入力し、公知の方法により、これに最も近い信号点
（以下受信信号判定点と称す）が見つけ出される。

この方法は、第３図に示す如く信号点の存在する領域を
点線で示すしきい値で区分し、受信信号点がどの領域に
あるかを判定すれば、この領域内の信号点が受信信号判
定点であるのでこのようにして見つける。例えば受信信
号点がａの場合は受信信号判定点はＡで、ｂの場合はＢ
である。

このようにして判定された受信信号判定点Ｒｎは周辺点
ベクトル発生器１６”に送られる。

周辺点ベクトル発生器１６°ではこの受信信号判定点Ｒ
ｎを中心とし、畳込み符号化により８サブセツトに分け
られた各サブセットの信号点を少なくとも１つは含む、
最も距離の短い領域に存在する各信号点と受信信号判定
点Ｒｎとのベクトルを発生する。

例えば第４図で説明すると、受信信号点ｒ７が（Ａ）の
場合は上方の点線で囲んだ各信号点と受信信号判定点Ｒ
ｎとのベクトルを発生し、（Ｂ）の場合は下方の点線で
囲んだ各信号点と受信信号判定点Ｒｎとのベクトルを発
生する。

これは、ＲＯＭにて構成される周辺点ベクトル発生器１
６°には各受信信号判定点Ｒｎに対して必要な信号点と
のベクトルが予め書き込まれている。即ち（Ａ）の場合
は受信信号判定点Ｒｎと１３点とのベクトルを、（Ｂ）
の場合は受信信号判定点Ｒｎと１０点のベクトルを発生
し、距離計算部１２°に送る。

一方距離計算部１２゛　には減算器１７にて求められた
受信信号点ｒｎと受信信号判定点Ｒｎとの差分ベクトル
Δｒｎ＝ｒｎ　−Ｒｎが入力しており、距離計算部１２
°では上記受信信号点ｒ、が（Ａ）の場合で１３点との
ベクトルを送って来た場合で説明すると、１３個のベク
トルＰｉと、ベクトルΔｒ、ｌとの２乗ユークリッド距
離ｄ”ｎｉ＝　ｌ　ｐｉ−Δｒ、ｌ”　　（ｉ＝１，２
．　　・・　１３）を計算し、各サブセット中で最も受
信信号点に近い点（８個）との距離を、そのサブセット
と受信信号点との代表距離としてビタビ復号器１３に入
力する。

このように受信信号点近傍の幾つかの点（１３点とか１
０点）との距離計算を行えばよいので距離計算量を非常
に少なくすることが出来る。

又距離計算は、従来の如く全信号点との距離計算を行う
場合は信号点の絶対座標を用いて行うことになるが、受
信信号点近傍の幾つかの点との距離計算を行えばよくな
ると、各サブセットの中の最も近い信号点を見つける距
離計算であるので、上記の受信イ３号判定点Ｒｎを原点
と見做して計算する方法でよく、取り扱う数値や計算値
のダイナミックレンジ及び値そのものを小さく出来るの
で、これらの計算をマイクロプロセッサ等により有限語
長演算により行う場合、同じ語長でより精度の高い距離
計算が行えるようになる。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明せる如く本発明によれば、畳込み符号化
された直交振幅変調の受信信号の最尤復号化のための軟
判定をする場合、距離計算量を大幅に減少出来又計算値
のダイナミックレンジを小さくして演算精度の向上が計
れる効果がある。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の原理ブロック図、 第２図は本発明の実施例のモデムの受信側のブロック図
、 第３図は第１図の位置判定部１５の原理説明図、第４図
は第１図の周辺点ベクトル発生器１６°の発生する点の
説明図、 第５図は１例のモデムの送信側のブロック図、第６図は
畳込み符号化率２／３の１４．４ＫｂｐＳのモデムの場
合の信号点を示す図、 第７図は従来例のモデムの受信側のブロック図である。 図において、 ８はバンドパスフィルタ、 ９はアナログ・ディジタル変換器、 １０は復調器、 １１は自動等他罪、 １２．１２°は距離計算部、 １３はビタビ復号器、 １４は並直列変換器： １５は位置判定部、 １６は周辺点判定部、 １６°は周辺点ベクトル発生器、 １７は減算器を示す。 午１区のイ１置″￥’ＪＡゴ甲Ｉ５め原理影乏日月図茅
　３　■

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 畳込み符号化された直交振幅変調の受信信号の最尤復号
   化のための軟判定を行うに際し、 受信信号点に最も近い実際に存在可能な信号点を検出す
   る信号判定部（１５）及び この検出された信号点を中心として畳込み符号化により
   ｎサブセットに分けられた各サブセットの信号点を少な
   くとも１つは含む上記信号点を中心点とした最も距離の
   短い領域に存在する信号点を求める周辺点判定部（１６
   ）を設け、 これ等の求められた信号点と該受信信号点との距離計算
   を行うようにしたことを特徴とする軟判定方式。