KR0141873B1 - Convolutional encoder in trellis encoder - Google Patents
Convolutional encoder in trellis encoderInfo
- Publication number
- KR0141873B1 KR0141873B1 KR1019940031482A KR19940031482A KR0141873B1 KR 0141873 B1 KR0141873 B1 KR 0141873B1 KR 1019940031482 A KR1019940031482 A KR 1019940031482A KR 19940031482 A KR19940031482 A KR 19940031482A KR 0141873 B1 KR0141873 B1 KR 0141873B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- encoder
- memory
- signal
- convolutional
- input
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M13/00—Coding, 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
- H03M13/03—Error detection or forward error correction by redundancy in data representation, i.e. code words containing more digits than the source words
- H03M13/23—Error detection or forward error correction by redundancy in data representation, i.e. code words containing more digits than the source words using convolutional codes, e.g. unit memory codes
- H03M13/235—Encoding of convolutional codes, e.g. methods or arrangements for parallel or block-wise encoding
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M13/00—Coding, 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
- H03M13/25—Error detection or forward error correction by signal space coding, i.e. adding redundancy in the signal constellation, e.g. Trellis Coded Modulation [TCM]
- H03M13/256—Error detection or forward error correction by signal space coding, i.e. adding redundancy in the signal constellation, e.g. Trellis Coded Modulation [TCM] with trellis coding, e.g. with convolutional codes and TCM
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Probability & Statistics with Applications (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)
- Error Detection And Correction (AREA)
Abstract
본 발명에 따른 길쌈부호화장치에서는 그 생설계열을 g(1)=58=1022, g(2)=78=1112로 설정함으로써, HDTV GA 전송시스템이 제안한 사양인 코드율(R)=1/2, 메모리수(m)=2를 만족할 수 있을 뿐 아니라 높은 부호화이득을 얻을 수 있는데, 상기 길쌈부호화장치가 코드율(R)=1/2, 메모리수(m)=2를 만족하도록 하기 위해서, 상기 트렐리스 부호기의 입력단에 연결되며, 최대비트로 구성된 제1 메모리와, 상기 제1 메모리에 연결되며, 최소비트로 구성된 제2 메모리와, 상기 트렐리스 부호기의 입력단에서의 신호와 상기 제2 메모리의 출력신호를 가산하기 위한 제1 가산기와, 상기 트렐리스 부호기의 입력단에서의 신호와 상기 제1 및 제2 메모리의 출력신호를 가산하기 위한 제2 가산기를 포함한다.In the convolutional encoding apparatus according to the present invention, the bioengineering sequence is set to g (1) = 5 8 = 102 2 and g (2) = 7 8 = 111 2 , so that the code rate (R) proposed by the HDTV GA transmission system is specified. ) = 1/2, the number of memories (m) = 2 can be satisfied, and a high coding gain can be obtained, and the convolutional encoding apparatus has a code rate (R) = 1/2 and the number of memories (m) = 2 In order to be satisfied, a first memory connected to an input of the trellis encoder, a first memory having a maximum bit, a second memory connected to the first memory and a minimum bit, and a signal at an input of the trellis encoder And a first adder for adding an output signal of the second memory, and a second adder for adding a signal at an input terminal of the trellis encoder and an output signal of the first and second memories.
Description
제1도는 HDTV GA 전송시스템에 적용되는 트렐리스 부호기 및 복호기의 개략적인 블럭도1 is a schematic block diagram of a trellis encoder and decoder applied to an HDTV GA transmission system.
제2도는 제1도에 있어서 본 발명에 의한 길쌈부호화장치의 상세한 블럭도2 is a detailed block diagram of the convolutional encoding apparatus according to the present invention in FIG.
제3도는 제2도에서 도시된 길쌈부호화장치의 상태전이도3 is a state transition diagram of the convolutional encoding apparatus shown in FIG.
제4도는 제2도에 도시된 길쌈부호화장치의 트렐리스도4 is a trellis diagram of the convolutional encoding apparatus shown in FIG.
제5도는 HDTV GA 전송시스템이 제안한 변조신호 및 본 발명에서 제안한 변조방식에 따른 부호를 나타낸 도면5 is a diagram showing a modulated signal proposed by the HDTV GA transmission system and a code according to the proposed modulation scheme
제6도는 제5도에 있어서 각 변조신호에 대응하는 부호가 결정되는 방법을 설명하기 위한 도면FIG. 6 is a diagram for explaining how a code corresponding to each modulation signal is determined in FIG.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings
11:길쌈부호화장치12:맵퍼11: Woven encoding device 12: Mapper
13:변조기14:복조기13: Modulator 14: Demodulator
15:디맵퍼16:비터비 디코더15: demapper 16: Viterbi decoder
21:제1 메모리22:제2 메모리21: first memory 22: second memory
23:제1 가산시24:제2 가산기23: first addition time 24: second adder
본 발명은 길쌈부호화장차(convolutional encoder)에 관한 것으로, 특히 HDTV GA(Grand Alliance) 전송시스템에 적용되는 트렐리스(Trellis) 부호기에 있어서 부호화이득을 높이기 위한 길쌈 부호화장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a convolutional encoder, and more particularly, to a convolutional encoder for increasing coding gain in a Trellis encoder applied to an HDTV GA (Trend Alliance) transmission system.
제1도는 HDTV GA 전송시스템에 적용되는 트렐리스 부호기 및 복호기의 개략적인 블럭도이다.1 is a schematic block diagram of a trellis encoder and decoder applied to an HDTV GA transmission system.
제1도를 참조하면, 입력되는 데이타 비트 중 일부 비트는 부호화하지 않고, 나머지 비트는 길쌈부호화장치(11)에서 부호화하나 후, 맵퍼(12)에서 신호배열도에 따라 맵핑된다. 여기서, 길쌈부호화장치(11)에서 사용되는 길쌈부호는 비블럭 부호로서, 이전의 데이타가 현재의 데이타에 영향을 주며 버스트에러 정정능력이 우수하다. 이 길쌈부호화장치(11)를 맵퍼(12)와 함께 사용함으로써 마치 블럭부호화같이 사용되어진다. 변조기(13)에서는 마치 디지탈신호를 캐리어신호를 이용하여 직교진폭 및 위상변조하여 채널을 통해 송신한다.Referring to FIG. 1, some of the input data bits are not encoded, and the remaining bits are encoded by the convolutional encoding apparatus 11 and then mapped by the mapper 12 according to the signal arrangement. Here, the convolutional code used in the convolutional encoding apparatus 11 is a non-block code, and the previous data affects the current data and has excellent burst error correction capability. By using this convolutional encoding device 11 together with the mapper 12, it is used as if it is a block encoding. The modulator 13 transmits a digital signal through a channel by performing quadrature amplitude and phase modulation using a carrier signal.
한편, 복조기(14)에서는 채널을 통해 전송된 변조신호를 캐리어신호를 이용하여 복조한 후, 디맵퍼(15)에서 맵핑 이전의 신호로 디맵핑한 후 일부 데이타는 그대로 출력되고, 나머지 길쌈 부호화된, I, Q채널 데이타는 비터비 디코더(16)에서 비터비 복호화된 후 원래의 디지탈 데이타로 출력된다.Meanwhile, the demodulator 14 demodulates a modulated signal transmitted through a channel using a carrier signal, and then demapper 15 demaps the signal before mapping to output some data as it is, and rest convolutionally coded. The I, Q channel data is output as original digital data after being Viterbi decoded by the Viterbi decoder 16.
옹거백(Ungerboeck)에 의해 제안된 채널 부호화기법인 TCM(Trellis Coded Modulation)은 부호화시 신호간의 유클리드 거리(Euclidean distance)를 최대로 함으로써 복호화시 비터비 디코더의 검출에러를 줄여서 부호화이득을 높이기 위한 것이다. 이 TCM은 대역폭이 제한된 전송로에서 높은 부호화이득을 얻기 위한 것으로서, 특히 모뎀 등과 같이 대역이 제한된 채널에서의 응용을 목적으로 많이 연구되고 있다. 이 TCM의 특징으로는 변조기법과 부호화기법을 결합한 것이므로 부호화기법을 포함하지 않은 기존의 변조기법에 비하여 대역폭을 변화시키지 않고도 전력상의 상당한 이득을 얻을 수 있다는 것이다.The channel coding technique TCM (Trellis Coded Modulation) proposed by Ungerboeck is to increase the encoding gain by reducing the detection error of the Viterbi decoder during decoding by maximizing the Euclidean distance between signals during encoding. This TCM is for obtaining high coding gain in a bandwidth-limited transmission path, and has been studied for the purpose of application in a band-limited channel such as a modem. The characteristic of this TCM is that it combines a modulation technique and an encoding technique, and thus, a considerable power gain can be obtained without changing the bandwidth compared to the existing modulation technique that does not include an encoding technique.
현재 알려진 바에 의하면 4개의 상태를 가지는 TCM은 부호화기법을 포함하지 않은 변조기법과 비교하여 덧셈성 백색 가우시안 잡음(Additive White Gaussian Noise)이 존재하는 환경에서 약 3dB정도의 전력이득을 얻을 수 있으며, 이러한 전력이득은 대역폭의 확장이나 에러정정부호의 경우와 같이 유효정보율을 감소시킴으로써 얻어지는 것이 아니라는데 그 장점이 있다.It is known that the TCM with four states can obtain about 3dB of power gain in the presence of Additive White Gaussian Noise, compared to the modulation method without the coding method. The gain is not obtained by reducing the effective information rate as in the case of bandwidth expansion or error correcting code.
통상적으로 TCM은 길쌈부호화장치(convolutional encoder)와 변조기를 결합하여 구현할 수 있다. TCM의 원리를 알아보기 위해서 코드율(R)이 k/n(여기서 k은 입력된 정보비트, n은 부호화된 출력비트)인 길쌈부호화장치를 가정하면, 이 길쌈부호화장치는 p(=n-k)개의 잉여 비트를 가지고 실제 전송에는 2n개의 신호를 갖는 변조기법을 요구한다. 한편 길쌈부호화장치를 사용하지 않는 경우에는 2k개의 신호를 필요로 하므로 길쌈부호로 인한 신호확장은 2k에서 2k+p가 된다. 즉, 길쌈부호화장치를 적용함으로써 신호확장이 발생하나 이것이 전송대역폭의 증가를 초래하지는 않는다. 또한, 신호확장의 결과로 인접하는 신호간의 유클리드 거리는 좁아지나 길쌈부호화장치의 잉여율로 인해 실제 신호 검출시의 오류 증가를 초래하지는 않는다. 그 이유는 길쌈부호화의 역장용인 비터비 복호화(Viterbi decoding)는 신호 사이의 유클리드 거리를 바탕으로 신호를 구분하는 방법 대신, 코드 부호열 중 분기했다가 다시 합쳐지는 경로들간의 최소거리인 최소자유거리(minimun free distance)를 이용하기 때문이다.Typically, the TCM may be implemented by combining a convolutional encoder and a modulator. In order to understand the principle of TCM, suppose a convolutional encoder whose code rate R is k / n (where k is input information bits and n is encoded output bits), this convolutional encoder is p (= nk). In the real transmission with two redundant bits, a modulation technique having 2 n signals is required. On the other hand, when the convolutional encoding device is not used, since 2k signals are required, the signal extension due to the convolutional code is 2k to 2k + p . That is, the signal extension occurs by applying the convolutional encoding device, but this does not cause an increase in the transmission bandwidth. Also, as a result of signal expansion, the Euclidean distance between adjacent signals is narrowed, but the surplus rate of the convolutional encoding apparatus does not cause an error increase in actual signal detection. The reason is that Viterbi decoding, which is a force field of convolutional coding, uses a minimum free distance, which is the minimum distance between paths branched and rejoined in a code sequence, instead of distinguishing signals based on Euclidean distance between signals. (minimun free distance).
그러나, 현재 HDTV GA 전송시스템에 적용되는 트렐리스 부호기에는 길쌈부호화장치의 기준사양과 부호를 전송신호로 대응시키는 변조기법이 제시되어 있지 않다.However, the trellis encoder currently applied to the HDTV GA transmission system does not provide a modulation scheme for mapping the reference specification of the convolutional encoding apparatus and the code to the transmission signal.
따라서, 본 발명의 목적은 트렐리스 부호기에 있어서 HDTV GA 전송시스템에서 제시한 사양을 만족하면서, 부호화이득을 높이기 위한 길쌈부호화장치를 제공하는 데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a convolutional encoding apparatus for increasing the coding gain while satisfying the specification proposed by the HDTV GA transmission system in a trellis encoder.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 길쌈부호화 장치는 입력되는 데이타비트 중 일부 비트는 부호화하지 않고 그대로 전송하기 위한 버퍼와, 상기 입력되는 데이타비트 중 나머지 비트에 대해 길쌈 부호화하기 위한 길쌈부호화장치와, 상기 버퍼와 길쌈부호화장치의 출력신호를 신호배열도에 따라 맵핑하기 위한 맵퍼와, 상기 맵퍼의 출력신호를 소정의 방식으로 변조하기 위한 변조기를 구비한 트렐리스 부호기에 있어서, 상기 길쌈부호화장치가 코드율(R)=1/2, 메모리수(m)=2를 만족하도록 하기 위해서, 상기 트렐리스 부호기의 입력단에 연결되며, 최대비트로 구성된 제1 메모리, 상기 제1 메모리에 연결되며, 최소비트로 구성된 제2 메모리, 상기 트렐리스 부호기의 입력단에서의 신호와 상기 제2 메모리의 출력신호를 가산하기 위한 제1 가산기, 및 상기 트렐리스 부호기의 입력단에서의 신호와 상기 제1 및 제2 메모리의 출력신호를 가산하기 위한 제2 가산기를 포함하며, 상기 제1 및 제2 가산기의 생성계열을 g(1)=58=1012, g(2)=78=1112로 하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a convolutional encoding apparatus according to the present invention includes a buffer for transmitting some bits of data bits without being encoded, and a convolutional encoding device for convolutional encoding of the remaining bits of the input data bits. And a trellis encoder having a mapper for mapping the output signals of the buffer and the convolutional encoder according to a signal arrangement and a modulator for modulating the output signal of the mapper in a predetermined manner. Is connected to an input of the trellis encoder, to a code rate (R) = 1/2, and to the number of memories (m) = 2, the first memory having a maximum bit, and connected to the first memory, A second memory composed of least bits, a first adder for adding a signal at an input of the trellis encoder and an output signal of the second memory And a second adder for adding a signal at an input of the trellis encoder and an output signal of the first and second memories, wherein the generation sequence of the first and second adders is equal to g (1) ; 5 8 = 101 2 , g (2) = 7 8 = 111 2 .
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail with respect to the present invention.
제2도는 본 발명에 따른 길쌈부호화장치의 상세한 블럭도로서, 트렐리스 부호기의 입력단에 연결되며, 최대비트로 구성된 제1 메모리(21)와, 제1 메모리(21)에 연결되며, 최소비트로 구성된 제2 메모리(22)와, 트렐리스 부호기의 입력단에서의 신호와 상기 제2 메모리(22)의 출력신호를 가산하기 위한 제1 가산기(23)와 트렐리스 부호기의 입력단에서의 신호와 제1 및 제2 메모리(21, 22)의 출력신호를 가산하기 위한 제2 가산기(24)로 구성된다.2 is a detailed block diagram of a convolutional encoding apparatus according to the present invention, which is connected to an input terminal of a trellis encoder and comprises a first memory 21 having a maximum bit, a first memory 21, and a minimum bit. A first adder 23 and a signal at an input of a trellis encoder and a signal at an input of a second memory 22, a trellis encoder and an output signal of the second memory 22 And a second adder 24 for adding the output signals of the first and second memories 21 and 22.
제2도에 의하면, HDTV GA 전송시스템이 제안한 코드율(R)=1/2, 메모리수(m)=2를 만족하기 위해서, 다음과 같은 생성계열을 제안한다.According to FIG. 2, in order to satisfy the code rate (R) = 1/2 and the number of memories (m) = 2 proposed by the HDTV GA transmission system, the following generation sequence is proposed.
g(1)=58=1012 g (1) = 5 8 = 101 2
g(2)=78=1112 g (2) = 7 8 = 111 2
이때, 최소자유거리는 5이고, 부호화이득은 0.97dB이다.In this case, the minimum free distance is 5 and the coding gain is 0.97 dB.
이 길쌈부호화장치에서 제1 메모리(21)를 최대비트로 하고, 제2 메모리(22)를 최소비트로 했을 때, 길쌈부호화장치가 가질 수 있는 상태는 S0(00), S1(01), S2(10), S3(11) 4가지이다.When the first memory 21 is the maximum bit and the second memory 22 is the minimum bit in the convolutional encoding apparatus, the convolutional encoding apparatus may have states S0 (00), S1 (01), and S2 (10). ), Four types of S3 (11).
제3도는 본 발명에 의한 길쌈부호화장치의 상태전이도(state diagram)를 나타내고 있다. 여기서, 각 브랜치 위에 표시되어 있는 비트는 'in/out' 구조로 되어 있다.3 shows a state diagram of the convolutional encoding apparatus according to the present invention. Here, the bits displayed on each branch have an 'in / out' structure.
제4도는 본 발명에 의한 길쌈부호화장치는 트렐리스도를 나타낸 것으로서, 현재 상태에서 다음 상태로의 브랜치는 병렬천이되는 것이 4개씩 있다.4 shows the trellis degree according to the present invention, and the branch from the current state to the next state is four in parallel transition.
제5도는 HDTV GA전송시스템에서 제안한 변조신호이고, 괄호안에 있는 부호는 본 발명에서 제안한 방식에 따른 부호이다.5 is a modulation signal proposed by the HDTV GA transmission system, and the code in parentheses is a code according to the scheme proposed by the present invention.
제6도는 제5도에 있어서 각 변호신호에 대응하는 부호가 결정되는 방법을 설명하기 위한 것으로서, 웅거백의 신호집합분열 방법에 의한 것이다.FIG. 6 is a diagram for explaining a method in which a code corresponding to each coded signal is determined in FIG.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 길쌈부호화장치에서는 그 생성계열을 g(1)=58=1012, g(2)=78=1112로 설정함으로써, HDTV GA 전송 시스템이 제안한 사양인 코드율(R)=1/2, 메모리수(m)=2를 만족할 수 있을 뿐 아니라 높은 부호화이득을 얻을 수 있다.As described above, in the convolutional encoding apparatus according to the present invention, the generation sequence is set to g (1) = 5 8 = 101 2 and g (2) = 7 8 = 111 2 , so that the code which is a specification proposed by the HDTV GA transmission system Not only can the ratio R = 1/2, the number of memories m = 2, but also a high coding gain can be obtained.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019940031482A KR0141873B1 (en) | 1994-11-28 | 1994-11-28 | Convolutional encoder in trellis encoder |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019940031482A KR0141873B1 (en) | 1994-11-28 | 1994-11-28 | Convolutional encoder in trellis encoder |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR960020487A KR960020487A (en) | 1996-06-17 |
| KR0141873B1 true KR0141873B1 (en) | 1998-06-15 |
Family
ID=19399224
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019940031482A KR0141873B1 (en) | 1994-11-28 | 1994-11-28 | Convolutional encoder in trellis encoder |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR0141873B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11215306B2 (en) | 2017-04-19 | 2022-01-04 | Mueller International, Llc | Joint restraint device |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100339855B1 (en) * | 2000-04-25 | 2002-06-05 | 오성근 | A coded modulation system based on convolutional coding and constellation control and the coded modulation method |
-
1994
- 1994-11-28 KR KR1019940031482A patent/KR0141873B1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11215306B2 (en) | 2017-04-19 | 2022-01-04 | Mueller International, Llc | Joint restraint device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR960020487A (en) | 1996-06-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Imai et al. | A new multilevel coding method using error-correcting codes | |
| US7613246B2 (en) | VSB transmission system | |
| KR100247373B1 (en) | Means and method of improving multiplexed transmission and reception by coding and modulating divided digital signals | |
| AU679591B2 (en) | Method and apparatus for communicating multilevel modulated data using concatenated coding | |
| US5408502A (en) | Apparatus and method for communicating digital data using trellis coded QAM with punctured convolutional codes | |
| US5263051A (en) | Device and method of interleaving for a trellis precoding system | |
| US5909454A (en) | Intermediate rate applications of punctured convolutional codes for 8PSK trellis modulation over satellite channels | |
| EP0525641A2 (en) | Communication system using trellis coded QAM | |
| US5633881A (en) | Trellis encoder and decoder based upon punctured rate 1/2 convolutional codes | |
| JPH0630055A (en) | Data encoding method as well as method and apparatus for processing of data transfer signal | |
| US5537430A (en) | Trellis-coded modulation system | |
| US6618450B1 (en) | Receiving apparatus and receiving method | |
| US5850403A (en) | Process of selectively protecting information bits against transmission errors | |
| KR0141873B1 (en) | Convolutional encoder in trellis encoder | |
| EP0986180B1 (en) | Turbo-code decoder | |
| US7107513B1 (en) | Method and apparatus for decoding received data in a communications system | |
| Dubey et al. | Performance evaluation of pragmatic TCM codes through band-limited nonlinear satellite channel. a computer simulation approach | |
| JP2518355B2 (en) | Coding modem circuit | |
| KR0171383B1 (en) | Decoding method of rotary convulutional code | |
| Rasmussen et al. | A performance analysis of trellis coded hybrid-ARQ protocols in a fading environment | |
| Ajibodu et al. | Reduction of white noise in a communication channel | |
| JPS60142627A (en) | Decoding device | |
| JP3313400B2 (en) | Coded multi-level modulator | |
| Herzberg et al. | Coding for a channel with quantization in the presence of an estimable interference | |
| Umeda et al. | Trellis coded modulation for mobile‐satellite communication using space diversity |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20110302 Year of fee payment: 14 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |