JPS63200650A - コード信号による情報の転送方法及びその方法を実施する情報転送システム及び送受信装置 - 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】 この発明は、コード信号に依ってｎビットの情報語を転
送する方法に関する。更に、この発明は、ｎビットの情
報語をコード信号に変換し、該コード信号を転送チャン
ネル、即ち例えば転送媒体、を介して送信する送信装置
及び該コード信号をｎビット情報語に再変換する受信装
置を有して上記転送方法を実施するような情報転送シス
テムに関する。また、この発明は、このような情報転送
システムに使用される送信装置及び受信装置にも関する
。

上記のような転送方法、情報転送システム、送信装置及
び受信装置で、デジタル化されたオーディオ情報を光学
的に読み取り可能なディスクを介して転送するものは、
例えば本出願人による英国特許第２，０８３，３２２号
明細書から既知である。この特許に記載された方法によ
れば、サンプルされたオーディオ信号を表す情報語が、
ＥＦＭコード化され、ＥＦＭコードの形で転送される。

このように、転送に必要な例えば１．２ＭＨｚの帯域幅
が充分であったとすれば、高品質のオーディオ信号をき
わめて高い信頼性で転送することが出来る。しかしなが
ら、もしこの帯域幅が上記値より狭くなると、上記ＥＦ
門コード信号の受信時の検出エラーの数が急速に増加す
る。例えば、帯域幅が必要とされる値の８０％に減少す
ると、検出エラーの数があまりにも大きくなって、もは
や情報の転送が不可能になる。デジタル情報の現行の転
送方法においては、帯域幅減少時においてこのように情
報転送が急激に劣化する効果は避けることができない。

既知のデジタル情報転送方法において避けることが出来
ない他の特質は、デジタルフォーマットの柔軟性のなさ
である。すなわち、一旦デジタル情報転送システムが設
計されてしまうと、所定のフォーマットに互換性のある
形で、転送された情報信号の品質を変えることは殆ど不
可能である。このように、一旦デジタルフォーマットの
仕様が決められると、転送された信号の品質の改善を可
能にするような後の技術改善の恩恵を受けることができ
ない。

更に、既知のデジタル情報転送方法によっては、情報転
送のより低い品質の代償のもとに帯域幅を減少させるこ
とは不可能である。

したがって、この発明の目的は、上述したような従来の
伝送方法等の欠点を低減することにある。

本発明によれば、上記目的は、冒頭で述べたような転送
方法において、異なる情報語の互いに対応するビット位
置の各ビットを上記異なる情報語に対応するコード信号
の各周波数スペクトルの同一周波数領域に主に位置する
周波数成分によって各々表す一方、互いに異なるビット
位置のビットを上記各周波数スペクトルの互いに異なる
周波数領域に主に位置する周波数成分によって表すこと
によって達成した。

情報転送システムに関しては、上記目的は、その送信装
置を、異なる情報語の互いに対応するビット位置の各ビ
ットが上記異なる情報語に対応するコード信号の各周波
数スペクトルにおける同一周波数領域内の周波数成分に
よって各々表される一方、互いに異なるビット位置のビ
ットが上記各周波数スペクトルにおける異なる周波数領
域内の周波数成分によって表されるように前記情報語を
前記コード信号に変換する手段を有するように構成する
ことによって達成された。

本発明による転送方法または情報転送システムにおいて
は、もし、利用できる帯域幅が転送に必要とされる帯域
幅より狭いとしても、この利用できる帯域幅内に位置す
る周波数成分によって表されるビットに間しては完全な
情報転送が維持される。

転送後、コード信号は本発明による方法によって再生さ
れるが、この方法は、コード信号の転送後に、情報語の
個々のビットが、それらビットを一１〇− 表す前記周波数成分を検出することによってコード信号
から再生されることを特徴としている。

本発明による方法の他の実施例は、前記周波数成分の検
出が、受信されたコード信号と、検出すべき周波数成分
に対応する周波数成分を主として含むような周波数スペ
クトルを持つサブ信号との相関を決定することにより行
われることを特徴としている。周波数成分のそのような
検出は、非常に簡単な方法で行うことができる。

情報語は、一般に、異なる重みのビットを有している。

その様な場合、最も重みのあるビットの転送は、たとえ
転送帯域幅が減少されたとしても正しく維持されなけれ
ばならない。この様な要求を満たす本発明の実施例は、
他のビットより重みがあるビットが、転送帯域内の、こ
れら他のビットを表す周波数成分が位置する帯域部分よ
り転送信頼性の高い帯域部分に位置する周波数成分によ
って表されることを特徴としている。

ある種の転送チャンネル、即ち例えば光学的に読み取り
可能な記録担体の様な転送媒体は、２進コード信号の転
送に主として適している。この種の転送チャンネル、即
ち転送媒体は、しばしは等時間長の連続したビットセル
列（全期間パルス）を有するコード信号を用いる。この
種のコード信号による情報転送に適した本発明による方
法の一実施例は、全ての有り得るコード信号の組合せか
ら転送用として２のｎ乗個のコード信号の組合せを選択
し、この選択した組合せが、上記各コード信号をｎ個の
異なるサブ信号と相関をとる場合に相関係数の符号の異
なる組合せの数が２のｎ乗となる要件を満たし、上記各
サブ信号の周波数成分が各々異なる周波数領域に位置す
るようにしたことを特徴としている。

また、信頼性の高い転送を行うには、各ビットが最小の
相互作用を伴って転送されることが望ましい。

上記のような相互作用を最小にする本発明による方法の
一実施例は、サブ信号が、直交信号系のｎ個の信号によ
って形成されることを特徴としている。

＝１２− この場合、特定のビットを表す周波数成分を検出するに
際し、他のビットを表す周波数成分は、この検出に対し
て殆ど、あるいは全く、影響を及ぼさない。何故なら、
直交サブ信号系のサブ信号は互いに相関が無いからであ
る。直交サブ信号系として特に適したものは、ウオルシ
ュ関数である。

本発明による方法の好適な実施例は、ｎ個のサブ信号が
、４個のウオルシュ関数系のうちの３個のウオルシュ関
数により形成されることを特徴としている。この実施例
においては、完全な情報転送に必要とされる帯域幅が、
コード化されていない情報語を転送する場合に必要とさ
れる帯域幅よりも僅かに（＋１０％）広いのみであるこ
とが解った。

更に、本発明によれば、従来のデジタル情報転送システ
ムに比べて、特に最も重みのあるビットの転送に関して
、転送の耐雑音性が高いことが解った。

［実施例］ 以下、本発明による転送方法および情報転送システムの
実施例、並びにそれらの作用効果を第１図ないし第１２
ｂ図を参照して詳細に説明する。

第１図は、例えばオーディオ信号のようなアナログ信号
１を時間ｔの関数として示したものである。従来のデジ
タル転送方法によれば、信号１は等間隔の時刻ｔ１ない
しｊｌ２においてサンプルされる。第１図にｊｌないし
ｊｌ２で示すこれらサンプル値は、次いで、一連のデジ
タルコードに順次変換される。第２図は、この様な一連
のデジタルコードの一例を示している。以下においては
、これらデジタルコードの各々を情報語と称し、符号２
て示す。この場合、各情報語２は順次重みの減少する連
続した複数のビット　ｂＯないしｂ７を有する。したが
って、情報語２によって表される値に各ビットがどの程
度寄与するかは当該情報語２内のビット位置に依る。こ
こで、情報語２の値は、となる。ここで、ピッ）　　ｂ
Ｏはこの数値に最も大きく寄与し一般に最上位ピッ）（
ＭＳＢ）と称され、ピッ）　　ｂ７の寄与は一番受なく
一般に最下位ビット（ＬＳＢ）と称される。

第３図は、これら情報語の転送の一般的方法を示してい
る。ここで、情報語２はエンコーダ３によってより多く
のビットを持つ、すなわち情報語２に比べてより転送に
適した、コード語４に変換される。このコード語４は、
一連の連続した等時間長のビットセルフを有するコード
信号５に変換される。このコード信号５は、有限帯域幅
の転送チャンネル８、すなわち例えば光学的に読み取り
可能な記録担体あるいは磁気テープのような転送媒体、
を介して転送される。この有限帯域幅の結果、コート信
号５は歪んだ形で転送される。第３図においては、この
歪んだコード信号が符号９で示されている。このコード
信号９から、同コード信号９を各ビットセルの中央位置
に対応する等間隔の時刻でサンプルし、次いでこれらの
サンプル値をビットに応じて取り出すことにより、コー
ド語４が再生される。このコード語４は、デコーダ１０
により情報語２に再変換され、これにより転送が終了す
る。　（この様な情報転送の詳細は、Ｋ。

Ｗ、　　Ｃａｔｔｅｒｍａｌｅ著、　ＬＯＮＤＯＮ　　
ＩＬＩＦＦＥ　ＢＯＯＫ　ＬＴＤ、　　発行の［パルス
コード変調の理論」を参照されたい。

第３図に示した転送システムは、転送チャンネル８、す
なわち例えば転送媒体、の帯域幅が充分な限り、満足の
ゆく動作を行う。しかしながら、帯域幅がこの所要の帯
域幅より僅かに狭くなると、歪んだコード信号９から情
報語２を正しく再生するのは不可能になる。本発明によ
れば、このような欠点が、転送用として、情報語内のビ
ット位置の異なる各ビットがコード信号の異なる周波数
帯における各周波数成分によって表されるようなコード
信号の集合を選択することに依って低減される。すなわ
ち、この転送においては、同一ビット位置にあるビット
がコード信号内で同一の周波数帯において表される。そ
して、情報語との関係を、それらのＭＳＢが転送チャン
ネルの帯域内の最も信頼のおける部分に位置する周波数
成分によって表されるように設定すれば、それらＭＳＨ
の正しい転送が帯域幅の減少があった場合でも維持され
る。

この様な好適なコード信号の集合を、第４ａ図及び第４
ｂ図を参照して説明する。

第４ａ図は、一群の信号ｄ１．ｄ２．ｄ３当を時間ｔの
関数として示している。−＋Ｔから＋Ｔの間の期間の外
側では、全信号ｄ、　、ｄ２．ｄ３．ｄ。

の信号値はゼロである。更に、これらの信号は、積分値 ＋Ｔ が、ｌとＪとが等しくないときゼロとなり、ｉとＪとが
等しいときに定数Ｃとなるように選択される。上記のよ
うな要件を満たす一群の信号は直交信号系として知られ
ている。更に、これらの信号はそれらの周波数スペクト
ルが異なる周波数帯に位置するように選択される。各信
号（サブ信号）ｄ、ｄ、ｄ、ｄ　　のフーリエ変換の絶
対値が第４ａ図に周波数Ｆの関数として符号ｆｄｌ、　
ｆｄ２．　ｆｄ３、　ｆｄ４で示されている。４ビツト
の情報語を転送するためζ２ζよ・　サブ（言号ｄ１・
ｄ２・ｄ３・ｄ、の−次結合、 を有するコード信号が使用される。この結合においては
、ａ、は常に情報語の１番目のビットｂ。

の論理値を表す。例えば、ａ、　＝　ｔは、ｉ番目のビ
ットが論理値１を有することを示し、ａ、　＝　−１は
ｉ番目のビットが論理値Ｏを有することを示す。

他の可能性として、ゼロに等しくないａ、が論理偽 値ｌのビットを示し、ゼロに等しいａ、が論理値００ビ
ツトを示すようにしてもよい。この様に、有り得る各情
報語に対してコード信号が得られ、その場合各ビットは
周波数スペクトルの異なる部分によって表される。

コード信号の転送が終わった後、転送されたコード信号
（以下、Ｓｃで参照する。）とサブ信号々のビット　ｂ
　を簡単に導出することができる。

これより、ｂ、は、 の符号であることが解る。

ここで、サブ信号ｄ　の直交性からｌとｊとがって異な
るビット間の検出時の相互作用は最小となる。また、各
ビットの論理値は、例えば下記（２）の関係により離散
時間相関信号に基づいて簡単に決定し得ることは明かで
ある。すなわち、ビットｂ、の論理値は、 ■ の符号に等しい。ここで、５ｃ（ｋ）およびｄ、（ｋ）
は■ ｋ　＝　１．２．３．４に各々対応する時刻ｔ　＝　−
３／８Ｔ。

−１／８Ｔ、　１／ＢＴ、　３／８ＴにおけるＳｃおよ
びｄ　の閏■ 数値である。

上述した方法により、４ビツトの情報語が、転送周波数
帯域のうちの周波数成分子ｄ４　　（第４ｂ図参照）が
主に位置する高い周波数域の信頼性が低いような転送チ
ャンネルを介して転送された場合には、その周波数域内
の周波数成分によって表されるビットの転送も信頼性の
低いものとなってしまう。

しかしながら、その他のビットの転送の信頼性は、これ
らビットが一ヒ述した信頼性の低い周波数域の外側に主
に位置する周波数成分に依って表されるので、ごく僅か
な程度にしか影響されない。

最も信頼性のある情報転送を行うには、コード信号と情
報語との間の関係を、最下位ビットが最も高い周波数域
にある周波数成分子ｄ４に依って表される一方、最上位
ビットが最も低い周波数域にある周波数成分子ｄｌによ
って表されるように選択しなければならない。

第５図は、この発明による情報転送システムの一実施例
を示し、ここでは上述した様な方法により４ビツトの情
報語が転送される。この転送システムは入力バス２１を
介して供給される４ビツトの情報語をコード信号Ｓｃに
変換する送信装置３３を有している。上記コード信号Ｓ
ｃは、この送信装置３３の出力端子３４に現れる。符号
２０で示されるものは、人力バス２１を介して上記４ビ
ツト情報語を入力す劣４ビットのレジスタである。

レジスタ２０のロード動作は通常の様にクロック信号Ｃ
９に依って制御されるが、このクロック信号はクロック
発生器２２により発生されレジスタ２０のクロック入力
端子に供給される。クロック発生器２２は関数発生器２
３を制御するための第２のクロック信号ＣＱ２を発生し
、この関数発生器はクロック信号ＣＱに同期して４つの
端子からサブ信ンバータ２４とアナログマルチプレクサ
２５とにサブ信号ｄ　はインバータ２８とアナログマル
チプレクサ２９とに供給される。更に、サブ信号ｄ４は
インバータ３０とアナログマルチプレクサ３１とに供給
される。これらアナログマルチプレクサ２５．２７．２
９．３１の各制御入力端子は、レジスタ２０の出力端子
に各々接続され、これら出力端子からレジスタ２０に記
憶された情報語のビットｂ１．ｂ２．ｂ３．ｂ４を表す
論理信号が供給される。前記アナログマルチプレクサ２
５．２７．２９．３１の各出力端子は加算回路３２に接
続されている。この様にして、加算回路３２の出力端子
にサブ信号ｄ、ｄ、ｄ、ｄ　　の−次結合を含むコ一ド
信号が発生されることになるが、これら各サブ信号ｄ、
ｄ、ｄ、ｄ　　のコード信号に対する寄ｌ　　　２　　
３　４ ４度はレジスタ２０に記憶された情報語の各ピッ）　　
ｂ、ｂ、ｂ、ｂ　　の論理値に依って決まる。なお、前
記加算回路３２の出力端子はこの送信装置３３の出力端
子３４となる。コード信号Ｓｃは、転送チャンネル、す
なわち転送媒体３５、を介して受信装置４６に供給され
る。この受信装置４６は、前記（２）の関係にしたがっ
て、コード信号とサブ信号との間の相関関係の符号を決
定するような相関回路として構成されている。この目的
ため、受信装置４６は、コード信号Ｓｃの期間（−＋Ｔ
ないし＋Ｔ）内の各時点−３／８Ｔ、　−１／ＢＴ、　
１／８Ｔ、　３／８Ｔで発生されるクロック信号ＣＱ４
に応答して、コード信号の繰り返し周波数の４倍の周波
数で受信コード信号をサンプルするような入力回路３６
を有している。上記クロック信号ＣＱ４は、りａツク再
生器４０によりコード信号から既知の方法で抽出するこ
とができる。上記入力回路３６は、上記サンプル値をデ
ジタル信号に変換するためのＡ／Ｄコンバータを更に有
し、次いでこれらデジタル信号は、クロック駆動された
３個の並列人力／並列出力型のレジスタ３７．３８．３
９によって各々１／４Ｔ、　２／４Ｔ、　３／４Ｔの時
間分遅延される。上記入力回路３６、レジスタ３７．３
８．３９の各出クロック再生器４０は、更に、コード信
号Ｓｃから、連続したコード信号間の境界点を示すクロ
ツク信号Ｇ５を抽出する。

演算回路４１は、信号ｕ、ｕ　　、ｕ　　、ｕｋ　　　
　ｋ＋Ｉ　　　　Ｋ＋２　　　　Ｋ＋３の和の符号を決
定し、この符号を表す論理信号を＊ ４ビツトレジスタ４２の入力端子ｂｌ　　に印加する。

演算回路４３は、信号（−Ｕ−Ｕ　　　＋Ｕ　　　＋ｋ
　　　ｋ＋Ｉ　　　Ｋ＋２ する。演算回路４４は、信号（−Ｕ　　＋Ｕｋ　　　Ｋ
＋１ に印加する。演算回路４５は、信号（−Ｕ＋Ｕｋ　　　
　　Ｋ＋１ ＊　　　　　　　　　＊ に印加する。入力端子ｂ１　　ないしｂ４　　に印加さ
れた信号はこのレジスタ４２のクロック入力端子に印加
されるクロック信号Ｃｌ１５によって同レジスタにロー
ドされる。

クロック信号Ｇ５は連続するコード信号Ｓｃ間の境界点
に一致するから、レジスタ４２のロードネ　　　　　　
ネ 動作が行われる時点では、該入力端子ｂｌ　、　ｂ２　
。

＊　　　　＊ ｂ３　、　ｂ４　　の各信号は、受信コード信号Ｓｃと
サブ信号ｄ、ｄ、ｄ、ｄ　　との間の前記関係（２）に
基づく相関関係の符号を示すことになる。しかして、こ
れらの符号は転送されたコード信号により表される情報
語の各ピッ）ｂ　　ないしｂ　の論理値に対応するから
、レジスタ４２にはクロック信号（Ｊ５に応答して、常
に、コード信号によって転送された情報語がロードされ
ることになる。

次に、コード信号が等時間長のビットセルを有してなる
ような本発明の転送方法の他の実施例を第６ａ、　６ｂ
、　７．８ａ、　Ｂｂ図を参照して説明する。

第６ａ図は４個の直交サブ信号ｈｌ（ｔ）、　ｈ２（ｔ
）。

ｈ３（ｔ）、　ｈｑ（ｔ）の集合を示し、各サブ信号は
等時間長の４個のピットセルを有している。このような
直交信号系は、ウオルシ−ｚ　１ａｌｓｈ）関数として
知られている。

第６ｂ図は、上記各関数旧（ｔ）、　ｈ２（ｔ）、　ｈ
３（ｔ）、　ｈ４（ｔ）のフーリエ変換の絶対値を周波
数Ｆの関数として示し、各値は符号ｆｈｌ、　ｆｈ２．
　ｆｈ３．　ｆｔ１４で表されている。第６図から明ら
かなように、異なる関数ｈｌ（ｔ）、　ｈ２（ｔ）、　
ｈ３（ｔ）、　ｈ４（ｔ）は、主として異なる周波数域
の周波数成分を有している。

第７図において、信号ｘ１ないしＸ１６は等時間長の４
個の２進ビツトセルによって形成し得る全ての信号を示
している。更に、同図は、縦の欄ＣＩ、　Ｃ２，Ｃ３，
Ｃ４ニ、信号Ｘｉと信号旧、　ｈ２．　ｈ３゜ｈ４との
相関を示している。

第７図に示す信号Ｘｉから、４個の相関Ｃｔ、　Ｃ２、
Ｃ３，Ｃ４の内の３個の相関の符号が８個の異なる組み
合わせ呈するような８個の信号を選択できることが解る
。第８ａ図は、相関Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４が８個の異なる組
合せを呈するような８個の信号×１を示す。又、第８ｂ
図は、相関ＣＩ、　Ｃ２，Ｃ３が８個の異なる組合せを
呈するような８個の信号Ｘｉを示す。

また、第８ａ、８ｂ図は、信号Ｘｉと３ビツトの情報語
との関係を示し、これら情報語は縦の欄Ｓに示されてい
る。

第８ａ図において、各情報語のピッ）　　ｂｌは常に信
号Ｘ１の周波数スペクトル内の同一の周波数成分によっ
て表されている。すなわち、それらの周波数成分は、信
号ｈ２の周波数スペクトルまたは信号ｈ２の反転信号の
周波数スペクトルに対応する。同様に、ピッ）　　ｂｌ
およびｂ３は、信号ｈ３　または−ｈ３の周波数スペク
トル及び信号ｈ４または−ｈ４の周波数スペクトルに各
々対応する周波数成分に依って表される。

第８ｂ図に示すような、信号Ｘｉと欄Ｓの情報語との関
係によれば、各ピッ）　　ｂｌ、　ｂｌ、　ｂ３が信号
旧または一旧、信号ｈ２または−ｈ２．信号ｈ３または
−ｈ３の各周波数スペクトルに対応する周波数成分によ
って表される。

相関技法によって、情報語の個々のピッ）　　ｂｌ。

ｂｌ、　ｂ３は転送されたコード信号から抽出すること
が出来る。第８ｂ図に示す欄Ｓと信号×１との関係の場
合は、これを例えば次のようにして行うことができる。

すなわち、ビット　ｂｌをΣ　Ｘｌ（ｋ）　　、ｈｌ（
ｋ） ｋ＝１ の符号とする。ここで、　Ｘｌ（ｋ）およびｈｌ（ｋ）
はＸｉ　およびｈｌの、−（３／８）Ｔ、　−（１／８
）Ｔ、　（１／８）Ｔ。

（３／８）Ｔの各時点における関数値である。

上記のような相関の符号を決定する場合、　Ｘｉおよび
旧の４個以上の関数値を用いても良いことは明かである
。例えば、相関を決定するために、上記に代えて、　−
（７／１６）Ｔ、　−（５／１６）Ｔ、　−（３／１６
）Ｔ。

−（１／１６）Ｔ、　（１／１６）Ｔ、　（３／１６）
Ｔ、　（５／１６）Ｔ、　（７／１６）Ｔの各時点にお
ける×１とｈｌの関数値を用いてもよい。

第９図は、本発明により、例えばオーディオ信号の１５
ビツトの直線量子化値が転送された場合の、帯域幅によ
るＰＣＭコード信号の信号対雑音比への影響を図示して
いる。ここで、全ての雑音は量子化雑音からなり、１５
ビツトの直線量子化サンプル値は５個の３ビツト情報語
に分割されるものとする。この場合、各サンプル値の最
上位側５ビツトは上記５個の３ビツト情報語の最上位ビ
ットで表され、最下位側の５ビツトは同５個の３ビツト
情報語の最下位ビットに依って表される。

サンプル値の他の５ビツトはこれら５個の３ビツト情報
語の他のビットに依って表される。また、コード信号は
第８ｂ図に示すコード信号ｘ１で、ビット　ｂｔが最上
位ビットとなり、ビット　ｂ３が最下位ビットとなる。

第９図に於て、曲線５０は上記のような転送方法で得ら
れた信号対雑音比（ＳＮＲ）を示す。この信号対雑音比
は相対帯域幅ＢＴが減少するにつれて徐々に減少する。

比較のために、同図は、各サンプル値が一連の一定時間
長の１５個のビットセルを有するコード信号を用いて従
来の転送方法で１５ビツトの直線量子化サンプル値が転
送された場合の信号対雑音を示している。この従来の転
送方法によるＰＣＭコード信号の信号対雑音比は、符号
５１で示されている。

これら２つのシステムにおける信号対雑音比の比較結果
は、従来のシステムでは帯域幅がある閾値より狭くなる
と情報転送が急激に停止するのに対し、本発明による情
報転送では帯域幅の減少につれて情報転送の品質が徐々
に悪化するだけであることを示している。

最後に述べたような情報転送方法が用いられた場合は、
各サンプル値において信頼のおけるビットの数が帯域幅
の減少に伴って減少する。本発明により実施できるデジ
タルオーディオ信号の他の転送方法に依れば、例えばサ
ンプル値を３つのサンプル値からなるグループに分割す
ることに依って、転送されたオーディオ信号の品質が帯
域幅の減少に伴って悪化するような転送方法を実現する
ことができる。この場合、各グループの第１サンプル値
の全ビットが１５個の連続した３ビツト情報語の最上位
ピッ）　　ｂｌにより表され、第２サンプル値のビット
が１５個の連続した３ビツト情報語のビット　ｂｌによ
り表される。また、同グループの第３サンプル値のビッ
トは１５個の連続した情報語の最下位ビット　ｂ３によ
り表される。そのような情報転送方法によれば、帯域幅
が減少した場合信頼のおけるサンプル値の数が減少する
ような形で転送の品質が悪化する。

本発明による情報転送の他の利点は、情報転送システム
の周波数帯域内の最も信頼のおける部分における周波数
成分に依って表されたビットに対する付加的雑音の結果
としての検出エラーの数が、より信頼性の劣る部分にお
ける周波数成分によって表されたビットに対するものに
比べてかなり小さいことにある。

表１は、第８ｂ図に示したコード信号に対する検出エラ
ーの確率Ｐを示し、この確率Ｐは低域通過特性を持つ転
送チャンネル用の転送システムにおいて情報転送がホワ
イトノイズにより妨害されてビットが正しく検出されな
い確率である。

（以下、余白） 表１ 上記表は、比較のため、各々が４ビツトの情報語を表す
４ビツトセルのコード信号を従来の転送技法で転送した
場合のエラーの確率も示している。

同様の効果は、高域通過特性を持つ転送チャンネルを用
いた場合にも得られる。しかしながらこの場合には最も
高い周波数に依って表されるビットの検出はより雑音に
影響されにくくなる。

等時間長の一連のビットセルを有してなるコード信号に
よって情報の転送を実行する本発明に基づく情報転送シ
ステムの他の実施例を第１０図に示す。

図に示す転送システムは送信装置６０を有し、この送信
装置は人力バス６１に供給された３ビツトの情報語を４
個のビットセルを有するコード信号に変換し次いでこれ
らコード信号を出力端子６２を介して有限帯域幅の転送
チャンネル６３に供給する。上記コード信号は、転送チ
ャンネル６３を介して受信装置６４に供給され、この受
信装置はコード信号を３ビツトの情報語に再変換する。

送信装置６０は、コード変換器６５を有し、このコード
変換器は３ビツトの情報語を下記表２に従って４ビツト
のコード語に変換する。

表２ この様なコード変換器６５は、例えは、表２の内容が記
憶されたメモリを有して構成される。コード変換器６５
の出力端の４ビツトコード語は、並直変換器６６に供給
され、この並直変換器はコード語を等時間長のビットセ
ルを有する直列データの形のコード信号に変換する。こ
の場合、各ビットセルの値は、ゼロレベルに対して対称
（ＮＲＺ信号）である。３ビツト情報語とこの様にして
得られたコード信号との関係は、第８ｂ図に示した関係
に対応している。変換器６６の出力端のコード信号は、
出力端子６２と転送チャンネル６３とを介して受信装置
６４に転送される。受信装置６４は、前記関係式（３）
に基づいて、第６ａ図に示すように、その都度受信され
たコード信号とサブ信号ｈｌ、　ｈ２．　ｈ３．　ｈ４
との相関を決定しながら、転送された情報語のビットを
再生する。この目的のため、受信装置は受信されたコー
ド信号をサンプルしかつサンプル値をデジタル値に変換
する入力回路６７を有している。上記サンプルは、コー
ド信号のビットセルの中央位置に同期したクロック信号
ＣＱ７によって制御される。このクロック信号ＣＱ７は
、例えば通常のフェーズロック技術を用いたクロック再
生器６８によって受信コード信号から抽出される。上記
サンプル値のデジタル値は、クロック信号ＣＱ７により
制御される例えば並列人力／並列出力型レジスタ等の遅
延回路６９．７０．７１によって（１／４）Ｔ、　（１
／２）Ｔ、　（３／４）Ｔだけ遅延される。入力回路６
７及び遅延回路６９．７０．７１の出力端におけるデジ
タル値を、以下、各々ＶＫ、　Ｖｋ＋Ｉ、　Ｖｋ＋２、
　Ｖ　ｋ＋３と呼ぶ。

次いで、演算回路７２．７３．７４および出力レジスタ
７５により、上記デジタル値ＶＫ、　　Ｖｋ＋１、Ｖｋ
＋２、Ｖ　ｋ＋３から情報語のビット　ｂｌ、　ｂ２．
　ｂ３が再生される。

ところで、値ＶＫ、　　Ｖｋ＋１、Ｖｋ＋２、Ｖ　ｋ＋
３は４個の連続するビットセルの各中央での信号値を表
している。したがって、もし、これらの４個の連続する
ビットセルが同一のコード信号に属しているとすれば、
　（ＶＫ　＋　　Ｖｋ＋ｔ　＋Ｖｋ＋２　＋　ｖｋ＋３
）の符号を決定する演算回路７２の出力端の信号は、受
信されたコード信号と信号ｈ１との間の相関の符号を、
即ち情報語のピッ）　　ｂｌの論理値を、示すことにな
る。同様に、　（−ＶＫ−Ｖｋ＋１　＋　　Ｖｋ＋２　
＋　Ｖｋ＋３）の符号を決定する演算回路７３の出力端
の信号は、ピッ）　　ｂ２の論理値を示し、　（■に−
Ｖｋ＋１−　　Ｖｋ＋２　＋Ｖｋ＋３）　（７）符号を
決定する演算回路７４の出力端の信号は、ピッ）　　ｂ
３−３６＝ の論理値を示す。

連続するコード信号の境界に同期したクロックパルスＧ
８に応答して、演算回路７２．７３．７４の出力信号は
、出力レジスタ７５にロードされる。したがって、コー
ド信号として転送された３ビツトの情報語が出力レジス
タ７５の出力端に現れる。上記クロックパルスＣ１１８
は、受信装置６４の人力信号からクロック再生器６８に
より、通常の方法によって抽出される。

第６ａ図ないし第１０図を参照して説明した上記各実施
例は、４個のビットセル列を有するコード信号を使用し
ている。そして、転送されたコード信号から情報語を再
生る場合は、転送されたコード信号と４個のウオルシュ
関数のうちの各−個との間の相関の符号をその都度決定
する。しかしながら、同様の情報が、４のｎ乗個のビッ
トセルを有するようなコード信号によっても得られるこ
とは明かである。そのようなコード信号は、４０９乗個
の直交ウオルシュ関数系のウオルシュ関数の一次結合に
よって形成することができる。

この場合、４の２乗個のビットセルから形成し得る全て
のコード信号のうちから、転送用として、４の２乗個の
直交ウオルシュ関数系のうちの４のｎ乗個のウオルシュ
関数との相関をとる場合に２のｎ乗個の異なる相関の符
号の組合せが得られるようなコード信号を選択する。そ
のような場合には、それらのつｔルシュ関数との相関を
とることにより、常に、ｎ個の異なるビットを明確に検
出することが出来る。

他の例として、つｔルシュ関数以外の直交関数系を用い
ることが出来ることに注意すべきである。

例えば、第１１ａ図には４個の異なる３ビツトのコード
信号Ｐ３（ｔ）、　Ｐ４（ｔ）、　Ｐ５（ｔ）、　Ｐ６
（ｔ）が示されているが、これらによっても２ビツトの
情報語を転送することができる。この場合、転送後、情
報語は受信されたコード信号と３個の直交関数系ｅｌ（
ｔ）、　ｅ２（ｔ）、　ｅ３（ｔ）　　（第１１ｂ図参
照）のうちの２個の信号ｅ２（ｔ）、　ｅ３（ｔ）との
間の相関Ｃ２，Ｃ３の符号を決定することによって再生
される。

上記の場合、信号ｅ２（ｔ）の周波数スペクトルが主に
低周波領域に周波数成分を持ち、−力信号ｅ３（ｔ）の
周波数スペクトルが高周波領域に多く周波数成分を持つ
ことは明かである。

上述した全ての実施例においては、個々のビットが、転
送されたコード信号から、該コード信号と直交サブ信号
系の各サブ信号との相関をとることによって再生される
。このことは、サブ信号同志には相関がないため、異な
るビットの検出の間に相互作用が無いという利点となる
。しかしながら、検出用として、必ずしも直交サブ信号
系のサブ信号を使用する必要はないことに注意すべきで
ある。例えば、第１２ｂ図は周波数スペクトルの異なる
周波数領域に周波数成分を持つ３個の非直交関数系を示
しているが、これらも３個のビットセルを有する８個の
異なるコード信号との間で相関をとることによって相関
ＣＩ、　Ｃ２，Ｃ３の符号の８個の異なる組合せを得る
ことができる（第１２ａ図）。

また、コード信号中の異なるビットを表す周波数成分は
必ずしも相関技法によって検出する必要はない。その様
な検出がコード信号の周波数スペクトルを決定しかつそ
の結果として得られた周波数スペクトルを解析すること
によっても達成することができることは明かである。

更に、当業者にとっては、各種のコード信号を使用する
ことができることは明かである。ただ、対応するビット
位置を有するビットが常に同一の周波数領域内の周波数
成分によって表され、異なるビット位置を有するビット
が異なる周波数領域内の周波数成分によって表されるこ
とのみは、必須である。その場合、情報語とコード信号
との間の相関は、帯域幅が減少した場合に転送品質が徐
々にのみ劣化するように選択される。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は、デジタル化された情報を転送す
る従来の方法を示す概念図、 第４ａ図は、本発明による転送方法の一実施例において
用いられる４個の直交サブ信号系を示す波形図、 第４ｂ図は、第４ａ図に示したサブ信号のフーリエ変換
の絶対値を示す図、 第５図は、本発明による情報転送システムの一実施例を
示すブロック図、 第６ａ図は、本発明による転送方法において用いること
ができる直交ウオルシュ関数系のサブ信号を示す波形図
、 第６ｂ図は、第６ａ図に示したサブ信号のフーリエ変換
の絶対値を示す図、 第７図は、４個の２進ビツトセルを有する全ての有り得
るコード信号と、これらコード信号と第６ａ図に示した
サブ信号との相関Ｃとの間の関係を示す図、 第８ａ図及び第８ｂ図は、本発明による転送方法に用い
ることができるコード信号と情報語との間の関係を示す
図、 第９図は、デジタルかつＰＣＭコード化されたオーディ
オ信号の信号対雑音比を、使用できる帯域幅の関数とし
て示す特性図、 第１０図は、等時間長のビットセルを有するコ一ド信号
を用いた本発明による情報転送システムの他の実施例を
示すブロック図、 第１１ａ図は、本発明による転送方法の他の実施例にお
けるコード信号、およびこれらコード信号とサブ信号と
の相関を示す図、 第１１ｂ図は、第１１ａ図のコード信号に用いられるサ
ブ信号を示す図、 第１２ａ図は、本発明による転送方法の更に他の実施例
におけるコード信号、およびこれらコード信号とサブ信
号との相関を示す図、 第１２ｂ図は、第１２ａ図のコード信号に用いられるサ
ブ信号を示す図である。 ２・・・情報語、５・・・コード信号、８・・・転送チ
ャンネル、３３・・・送信装置、３５・・・転送チャン
ネル、４６・・・受信装置、６０・・・送信装置、６３
・・・転送チャンネル、６４・・・受信装置、ｄｉ、　
ｄ２．　ｄ３．　ｄ４・・・サブ信号、ｈｌ（ｔ）、　
ｈ２（ｔ）、　ｈ３（ｔ）、　ｈ４（ｔ）・・・直交サ
ブ信号、ＸＩ（ｔ）ないしＸ１６（ｔ）・・・コード信
号、ＣＩないしＣ４・・・相関、　ＰＩ（ｔ）ないしＰ
８（ｔ）・・・コート信＝４２＝ 号、ｅｌ（ｔ）ないしｅ３（ｔ）・・・直交関数サブ信
号、ｇｌ（ｔ）ないしｇ３（ｔ）・・・非直交関数サブ
信号。 出願人　　エヌ・ベー・フィリップス・フルーイランペ
ンファブリケン 代理人　　弁理士　沢　１）雅　男 ｈｌ（ｔｌ　　　　　　” 第６０図 第６ｂ図 ＣＩ　　　　　　Ｃ２Ｃ３［４ 第７図 Ｐｅ１ｔｌＪ−コーｏ　　１　　２　　　〇第１１０図 Ｅ’２［ｔｌ　Ｊ−′Ｌ０２ ＣＩ　　　　Ｃ２Ｃ３ Ｐｌ（ｔｌ−Ｌ」−−１＋Ｉ　　　−３Ｐｌ（１） Ｐ３（ｔｌ　　　−し−［］二」−＋１　　　　　　　
中３−１Ｐ４［ｔｌ丑　−１ｔｌ　　＋１ ．５（ｔ）−ｒＬＪ−１−１−１ 嬰　−１−３＋１ Ｐ６（ｔｌ Ｐ、ｔｔ＋　％　　”３”Ｉ　　”Ｉ ＰＢ　（ｔｌゴー−し　　ｆｌ　　−１÷３第１２ａ図 ｇｌ（１）１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、コード信号によってｎビットの情報語を転送する転
   送方法において、異なる情報語の互いに対応するビット
   位置の各ビットを上記異なる情報語に対応するコード信
   号の各周波数スペクトルの同一周波数領域に主に位置す
   る周波数成分によって各々表す一方、互いに異なるビッ
   ト位置のビットを上記各周波数スペクトルの互いに異な
   る周波数領域に主に位置する周波数成分によって表すこ
   とを特徴とする転送方法。 ２、前記コード信号の転送後、前記情報語の個々のビッ
   トを、上記転送されたコード信号から該コード信号の上
   記個々のビットを表す周波数成分を検出することによっ
   て再生することを特徴とする請求項１に記載の転送方法
   。 ３、前記周波数成分の検出を、該検出すべき周波数成分
   に対応する周波数成分を主として含む周波数スペクトル
   を有するサブ信号と受信された前記コード信号との間の
   相関を決定することによって行うことを特徴とする請求
   項２に記載の転送方法。 ４、異なる重みのビットを有する前記情報語を各帯域部
   分において転送信頼性が異なる転送帯域を持つ転送チャ
   ンネルあるいは転送媒体を介して転送する場合、他のビ
   ットよりも重みがあるビットを、上記転送帯域における
   上記他のビットを表す周波数成分が各々位置する帯域部
   分よりも転送信頼性の高い帯域部分に位置する周波数成
   分によって表すことを特徴とする請求項１ないし３のい
   ずれか１項に記載の転送方法。 ５、ｍを整数ｎに等しいかまたはそれより大なる整数と
   した場合、ｎビットの情報語を表す前記各コード信号が
   等時間長のｍ個の連続したビットセルを有してなり、全
   ての有り得るコード信号の組合せから転送用として２の
   ｎ乗個のコード信号の組合せを選択し、この選択された
   組合せが、上記各コード信号を該コード信号のｎ個の異
   なるサブ信号と相関をとる場合に相関係数の符号の異な
   る組合せの数が２のｎ乗となる要件を満たし、上記各サ
   ブ信号の周波数成分が各々異なる周波数領域に位置する
   ようにしたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれ
   か１項に記載の転送方法。 ６、前記ｎ個のサブ信号が直交信号系のｎ個の信号を有
   してなることを特徴とする請求項５に記載の転送方法。 ７、ｌを整数とし、前記ｍが４のｌ乗に等しいとした場
   合、前記ｎ個のサブ信号がｍ個のウオルシュ関数系のう
   ちのウオルシュ関数を有してなることを特徴とする請求
   項６に記載の転送方法。 ８、前記ｎ個のサブ信号が４個のウオルシュ関数系のう
   ちの３個のウオルシュ関数を有してなることを特徴とす
   る請求項７に記載の転送方法。 ９、請求項１ないし８のいずれか１項に記載の転送方法
   を実施するための情報転送システムにおいて、ｎビット
   の情報語をコード信号に変換すると共に該コード信号を
   転送チャンネルあるいは転送媒体を介して送信する送信
   装置と、上記コード信号をｎビットの情報語に再変換す
   る受信装置とを具備し、前記送信装置が、異なる情報語
   の互いに対応するビット位置の各ビットが上記異なる情
   報語に対応するコード信号の各周波数スペクトルにおけ
   る同一周波数領域内の周波数成分によって各々表される
   一方、互いに異なるビット位置のビットが上記各周波数
   スペクトルにおける異なる周波数領域内の周波数成分に
   よって表されるように前記情報語を前記コード信号に変
   換する手段を有していることを特徴とする情報転送シス
   テム。 １０、前記受信装置が、前記コード信号の前記周波数成
   分を検出する検出手段と、この検出の結果に基づいて前
   記情報語を生成する手段とを具備していることを特徴と
   する請求項９に記載の情報転送システム。 １１、前記検出手段が、受信された前記コード信号と、
   検出すべき前記周波数成分に対応する周波数成分を主に
   有するような周波数スペクトルを持つサブ信号との間の
   相関を決定する手段を具備することを特徴とする請求項
   １０に記載の情報転送システム。 １２、前記送信装置がｎビットの前記情報語を等時間長
   の連続するｍ個のビットセル列を有する前記コード信号
   に変換する情報転送システムにおいて、前記送信装置が
   上記情報語を一群のコード信号の内のコード信号に変換
   し、これらコード信号が、ｎ個の異なるサブ信号との相
   関をとられた場合に、相関係数の符号の異なる組合せの
   数が２のｎ乗となる要件を満たし、上記各サブ信号の周
   波数成分が各々異なる周波数領域に主に位置するように
   したことを特徴とする請求項９ないし１１のいずれか１
   項に記載の情報転送システム。 １３、前記情報語の各ビットの論理値を決定する前記受
   信装置が、受信された各コード信号と前記サブ信号の内
   の当該ビットを表す周波数成分を持つサブ信号との間の
   相関の符号を決定すると共に決定された符号が正か負か
   に応じて第１の論理値か第２の論理値を前記当該ビット
   に割り当てる手段と、前記各ビットに個々に割り当てら
   れた論理値から前記情報語を生成する手段と、を具備す
   ることを特徴とする請求項１２に記載の情報転送システ
   ム。 １４、異なる重みのビットを有する前記情報語を異なる
   転送信頼性の周波数領域を含むような転送帯域を持つ転
   送チャンネルを介して転送する情報転送システムにおい
   て、前記送信装置が、前記情報語のうちの他のビットよ
   りも重みがあるビットが上記転送帯域における上記他の
   ビット用の周波数領域よりも転送信頼性の高い周波数領
   域内の周波数成分によって表されるようなコード信号を
   発生することを特徴とする請求項９ないし１３のいずれ
   か１項に記載の情報転送システム。 １５、請求項９、１２または１４に記載の情報転送シス
   テムに用いられる前記送信装置。 １６、請求項１０、１１または１３に記載の情報転送シ
   ステムに用いられる前記受信装置。