JPH01293012A - 軟判定信号レベル分布測定方式 - 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】 〔目　次〕 概要 産業上の利用分野 従来の技術（第４図〜第７図） 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段（第１図） 作　用（第１図） 実施例（第２図、第３図） 発明の効果 〔概　要〕 軟判定復号化を行う際における信号レベル分布特性を測
定するための軟判定信号レベル分布測定方式に関し、 送信部と受信部とが離れていても適用することができ、
かつ回路構成が簡単で、しかも実際の通信を行いながら
信号レベル分布特性を測定することができる方式を提供
することを目的とし、送信側から入力信号に応じて所定
の変調方式で変調された信号を送信し、受信側で受信信
号を復調して入力信号を再生する通信系において、入力
信号を誤り訂正符号化する誤り訂正符号化手段を送信側
に設けるとともに、復調信号を誤り訂正復号化する誤り
訂正復号手段と、該誤り訂正復号手段の出力を送信側と
同じ誤り訂正符号化する再符号化手段と、復調信号を遅
延した信号を該再符号化手段の出力と比較してそのレベ
ルを決定する信号レベル決定手段とを受信側に設けて構
成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は軟判定復号化を行う際における信号レベル分布
特性を測定するための軟判定信号レベル分布測定方式に
関するものである。

通信システムにおいては、伝送路で生じる誤りを訂正し
て回線品質を向上させる誤り訂正技術が重要であって、
特に通信ｆｒ里までの信号伝搬距離が長く信号の減衰が
大きい衛星通信システムにおいては、不可欠の技術であ
る。

そのうちでも、受信側において復調器出力信号のレベル
の分布特性に着目して誤り訂正を行う軟判定誤り訂正復
号技術は、たたみ込み符号／ビクビ復号方式等と組み合
せることによって、誤り訂正能力を大幅に向上させるこ
とができる有効な技術である。

このような軟判定復号技術を実際の通信システムに適用
してその有効性を十分発揮させるためには、そのシステ
ムにおける信号レベル分布を予め把握しておく必要があ
る。

軟判定復号における信号分布測定方式は、送信部と受信
部が離れていても適用することができ、かつ回路構成が
簡単で、しかも実際の通信を行いながら信号レベル分布
をモニタリングすることができるものであることが要望
される。

〔従来の技術〕

第４図は従来の軟判定信号レベル分布測定方式の一例を
示したものである。

送信側において、ＰＮパターン発生回路１１ではＰＮパ
ターンからなる信号を発生し、この信号は変調器１２を
経て送信部（Ｔｘ）１３に加えられ、これによって所定
の変調方式でＰＮパターンで変調された送信信号を発生
し、この信号は伝送路を経て受信側に伝送される。

受信側において、受信部（Ｒｘ）１４はこの信号を受信
し、受信信号は復調器１５を経て復調されてもとのＰＮ
パターンを再生する。信号レベル決定回路１６は復調出
力とＰＮパターン発生回路１１から遅延回路１７を経て
伝送されたＰＮパターンとについてビットごとに比較を
行って信号レベルを決定する。従って遅延回路１７の遅
延時間は変調器１２０入力から復調器１５の出力までの
遅延時間に等しく選ばれる。

いま復調器出力レベルを０〜７の８レベルに区分し、こ
れを３ビツトの折り返し２連符号に符号化して出力する
ものとし、信号レベル決定回路１６において排他的論理
和（ＥＸ−ＯＲ）回路１６１によって、復調器１５の出
力の最上位（ＭＳＢ）を遅延回路１７を経た原信号によ
って反転する処理を行い他はそのまま出力するものとす
ると、第５図に示すような結果が得られる。

第５図から明らかなように、信号レベル決定回路１６の
出力は、変調器１２０入力がレベル０すなわち硬判定の
“０”に対応するレベルのときも、レベル０すなわち硬
判定の“ｌ”に対応するレベルのときも、復調器１５の
出力において最もレベルの変化が小さいとき“０１１”
であり、それからレベルが反対符号方向に変化した場合
の変化の程度は、信号レベル決定回路１６の出力と“０
１１”との差によって読み取られる。

デコーダ１８は、信号レベル決定回路１６の出力をデコ
ードしてパルスを発生し、出現頻度カウンタ１９はこの
パルスを一定時間計数して表示する。例えば測定パター
ンとして“Ｏｌｌ”を指定したときは、第４図の回路に
おける一定時間の測定によって、復調器１５において最
もレベル変化の少ない出力が得られた頻度を知ることが
できる。同様に測定パターン“ＯＩＯ”、“００１”、
−・を指定したときは、それぞれレベル変化がルベル、
２レベル、・−のときの出現頻度を知ることができる。

なお第４図に示された信号レベル決定回路１６の構成は
、判定出力に対して折り返し２進表現を行った場合の例
であって、符号形式が異なる場合は異なる構成を必要と
することはいうまでもない。

第６図はこのようにして得られた信号レベル分布特性の
一例を示したものである。この場合得られる信号レベル
分布特性は、送信側で“Ｏ”　（硬判定の）を入力した
ときも“１”　（硬判定の）を入力したときも同じ特性
となる。同図においては送信側で“０”を送信したとき
受信側復調器出力で測定された各レベルの出現頻度を例
示し、８レベル中の０が出現する頻度が最も大きいが、
雑音等の存在のためその他のレベルでも出現頻度はＯに
ならないことが示されている。第６図においてレベル３
以下は復調器出力で“０”と判定されるが、４以上は復
調器出力で“１”と判定されてビット誤りとなるもので
ある。

第７図は従来の軟判定信号分布測定方式の他の例を示し
たものである。

第７図において、ＰＮパターン同期回路２０はＰＮパタ
ーンを発生し、信号レベル決定回路１６はこれによって
信号レベル決定の処理を行うが、この場合のＰＮパター
ンは復調器１５出力において同期している必要がある。

このためタイミング同期回路２３はＰＮパターン出力と
ｉｌ　ｔＮ器１５出力のＭＳＢを入力されることによっ
て、復調器１５出力におけるＰＮパターンのタイミング
を検出する。遅延回路２２はタイミング同期回路詔のタ
イミング信号に応じて変化する遅延時間によって、ＰＮ
パターン発生回路２１の発生するＰＮパターンを遅延さ
せる。ＰＮパターン発生回路２１は送信側におけるＰＮ
パターン発生回路１１と同じＰＮバターツを発生するも
のであり、従って第７図の回路によって第４図の回路と
同様に信号レベル分布特性の測定を行うことができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

第４図に示された軟判定信号レベル分布測定方式では、
最も正確に信号レベル分布特性曲線を求めることができ
るが、送信側と受信側とが直接接続されていなければな
らないため、遠隔地間の通信や移動体通信に通用するこ
とが困難である。また実際の通信を行いながら信号レベ
ル分布特性の測定を行うことはできない。

第７図に示された軟判定信号分布測定方式では、送信側
と受信側とが離れている場合でも測定可能であるが、受
信側でＰＮパターンに対する同期をとる必要がある。こ
のような同期回路は回路規模が大きくなって実現困難で
ある上に、復調器出力における誤り率が大きいときは同
期をとることが困難になるため測定精度が低下したり、
測定が不可能になる場合がある。またこの方式の場合も
実際の通信を行いながら信号レベル分布特性の測定を行
うことはできない。

本発明はこのような従来技術の課題を解決しようとする
ものであって、送信部と受信部とが離れていても適用す
ることができ、かつ回路構成が簡単で、しかも実際の通
信を行いながら信号レベル分布特性を測定することがで
きる方式を提供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は第１図にその基本的構成を示されるように、送
信側から入力信号に応じて所定の変調方式で変調された
信号を送信し、受信側で受信信号を復調して入力信号を
再生する通信系において、誤り訂正符号化回路５を送信
側に設けるとともに、誤り訂正復号器２６と、再符号化
回路２７と、信号レベル決定回路１６とを、受信側に設
けてなるものである。

誤り訂正符号化回路５は、入力信号を誤り訂正符号化す
るものである。

誤り訂正復号器部は、復調信号を誤り訂正復号化するも
のである。

再符号化回路２７は、誤り訂正復号器２６の出力を送信
側と同じ誤り訂正符号に符号化するものである。

信号レベル決定回路１６は、復調信号を遅延した信号を
再符号化手段２７の出力と比較してそのレベルを決定す
るものである。

〔作　用〕

本発明の軟判定信号レベル分布測定方式は第１図に示さ
れたような基本的構成を有し、次のような動作を行うも
のなある。

送信側において、実際の送信データまたはＰＮパターン
の入力は誤り訂正符号化回路部において誤り訂正符号化
を行われ、出力信号は変ｍ器１２を経て送信部（Ｔｘ）
１３に加えられ、これによって誤り訂正符号化された信
号で所定の変調方式によって変調された送信信号を発生
し、この信号は伝送路を経て受信側に伝送される。

受信側において、受信部（Ｒｘ）１４はこの信号を受信
し、受信信号は復調器１５を経て復調されて誤り訂正符
号化された信号を再生する。誤り訂正復号器２６はこの
信号を誤り訂正復号化することによって送信側の誤り訂
正符号化回路部の入力と同一のデータからなる信号を生
じる。この信号は受信データ出力として用いられる。再
符号化回路２７は誤り訂正復号器２６の出力信号を、送
信側の誤り訂正符号化回路２５と同一の回路からなる再
符号化回路２７で再び誤り訂正符号化する。

信号レベル決定回路１６は遅延回路２８を経て入力され
た復調器１５の出力と再符号化回路２７の出力信号とに
ついて、ビットごとに比較を行って信号レベルを決定す
る。従ってこの場合における遅延回路２８の遅延時間は
、誤り訂正復号器２６と再符号化回路２７における遅延
時間に等しく選ばれる。なおデコーダ１８における測定
パターンの指定と、これに対応する信号レベル出現頻度
の計数による信号レベル分布特性の測定は、第４図また
は第７図に示された従来の場合と同様である。

第１図において、誤り訂正復号器２６の出力は誤り訂正
が行われる結果、送信側の誤り訂正符号化回路５の入力
と同一であり、これを送信側の誤り訂正符号化回路５と
同一の回路で再び符号化することによって、送信側にお
ける変調器１２の入力と同一の信号を得ることができる
ので、これを基準データとして使用することによって、
信号レベルの測定を行うことができ、これによって信号
レベル分布を求めることができる。

第１図の基本的構成における誤り訂正の方式としては、
どのような方式でも用いることができ、符号化回路の構
成についても特に制限されることはないが、誤り訂正能
力の相違によって軟判定信号分布特性の測定精度に違い
を生じる。

〔実施例〕

第２図は本発明の一実施例を示し、誤り訂正符号化およ
び誤り訂正復号化方式として、符号化率Ｒ＝１／２．　
拘束＆に＝１のたたみ込み符号／ビタビ復号方式を用い
た場合の構成を示している。

送信側において誤り訂正符号化回路５は、符号化率Ｒ＝
１／２．拘束長に＝７のたたみ込み符号化を行うもので
、７ビツトのシフトレジスタ２５１、排他的論理和（Ｅ
　Ｘ　−ＯＲ）回路２５２，２５３、並列／直列（Ｓ／
Ｐ）変換回路２５４からなり、シフトレジスタ２５．に
送信データまたはＰＮパターンを直列に入力し、シフト
レジスタ２５ｔの第１〜第４ビツトおよび第７ビツトの
出力をＥＸ−ＯＲ回路２５２に並列に入力して得られた
信号と、シフトレジスタ２５１の第１ビツト、第３．第
４ビツトおよび第６．第７ビツトの出力を並列にＥＸ−
ＯＲ回路２５３に入力して得られた信号とを並列にＰ／
Ｓ変換回路２５４に入力することによって、Ｐ／Ｓ変換
回路５．から直列信号からなるたたみ込み符号化された
出力を発生する。変調器１２は２相変調器からなってい
て、誤り訂正符号化回路部の出力によって送信部（Ｔｘ
）１３を２相変調して送信信号を発生し、この信号は伝
送路を経て受信側に伝送される。

受信側において、受信部（ＲＸ）１４はこの信号を受信
する。復調器１５は２相復調器からなり、受信信号を２
相復稠して２進折り返し符号からなる３ビツトの復調出
力を発生する。誤り訂正復号器２６は直列／並列（Ｓ／
Ｐ）変換回路２６！と符号化率Ｒ＝１／２．拘束長に＝
７のビタビ復号器２６２からなり、復調器１５の３ビツ
トの復調信号を並列信号に変換してビタビ復号器２６２
に加えることによって誤り訂正された受信データ出力を
発生する。

再符号化回路２７は誤り訂正符号化回路部と同じ回路か
らなり、７ビツトのシフトレジスタ２７Ｉ、排他的論理
和（ＥＸ−ＯＲ）回路２７２１２７３、並列／直列（Ｐ
／Ｓ）変換回路部、を備えて、誤り訂正復号器２６の出
力をたたみ込み符号化した出力を発生する。

信号レベル決定回路１６は遅延回路２８を経て入力され
た復調器１５の出力と再符号化回路２７の出力信号とに
ついて、ビットごとに比較を行って信号レベルを決定す
る。従ってこの場合における遅延回路２８の遅延時間は
、誤り訂正復号器２６と再符号化回路２７における遅延
時間に等しく選ばれる。なおデコーダ１８における測定
パターンの指定と、これに対応する信号レベル出現頻度
の計数による信号レベル分布特性の測定は、第４図また
は第７図に示された従来の場合と同様である。

第２図に示された実施例において、他の誤り訂正方式を
使用した場合も同様にして、信号レベル分布特性の測定
を行うことができる。

また第２図の実施例では２相変調器、２相復調器を用い
る場合を例示したが、４相または多相の変調器、復調器
を用いる場合でも通用できる。

第３図は本発明の他の実施例を示し、４相変調器と４相
浚調器とを用いた場合の構成を例示している。

送信側において、誤り訂正符号化回路５は、送信データ
またはＰＮパターン入力によって、直交する■チャネル
とＱチャネルの信号からなる誤り訂正符号化出力を発生
する。変調器１２は４相変調器からなり、誤り訂正符号
化回路５の直交符号信号１．　Ｑによって送信部（Ｔｘ
）１３を４相変調して送信信号を発生し、この信号は伝
送路を経て受信側に伝送される。

受信側において、受信部（ＲＸ）１４はこの信号を受信
する。復調器１５は４相復調器からなり、受信信号を４
相復調して直交符号信号Ｉ、Ｑに対応してそれぞれ２進
折り返し符号からなる３ビツトの復調出力を発生する。

誤り訂正復号器２６はこの入力を誤り訂正復号化して、
誤り訂正された受信データ出力を発生する。

再符号化回路２７は誤り訂正符号化回路部と同じ回路か
らなり、誤り訂正復号器２６の出力によって直交符号信
号１．Ｑからなる誤り訂正符号化出力を発生する。

信号レベル決定回路１６は遅延回路２８を経て入力され
た復調器１５のＩチャネルの出力と、再符号化回路２７
の出力信号における■チャネルの出力とについて、ピン
トごとに比較を行って信号レベルを決定する。従ってこ
の場合における遅延回路２８の遅延時間は、誤り訂正復
号器２Ｇと再符号化回路２７における遅延時間に等しく
選ばれる。なおデコーダ１８における測定パターンの指
定と、これに対応する信号レベル出現頻度の計数による
信号レベル分布特性の測定は、第４図または第７図に示
された従来の場合と同様である。

第３図の実施例においては、■チャネルの信号のみにつ
いて信号レベル分布特性を測定する構成を示しているが
、復調器１５のＱチャネルの信号と再符号化回路２７の
Ｑチャネルの信号とを用いて、Ｑチャネルの信号につい
て信号レベル分布特性を測定することもできる。また両
チャネルの信号に対する回路を備えることによって、両
チャネルの信号の信号レベル分布特性を測定することも
できる。

このように本発明の軟判定信号レベル分布特性測定方式
では、送信側で入力信号について誹り訂正符号化を行い
、受信側で誤り訂正復号出力を基準信号として利用して
信号レベル分布特性の測定を行うようにしている。この
場合誤り訂正復号器の復号出力は完全にエラーフリーで
はないが、伝送路で生じる誤り率や測定しようとする軟
判定分布確率に比べるとはるかに誤り率が小さいので、
測定精度は事実上劣化しない。

また実際の通信システムにおいては、誤り訂正符号化回
路および誤り訂正復号器は通常既に使用されており、従
って本発明方式の適用による回路規模の増大は殆どない
。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、送信側で入力信号
について誤り訂正符号化を行い、受信側で誤り訂正復号
出力を利用して信号レベル分布特性の測定を行うように
したので、送信部と受信部が離れていても通用すること
ができ、かつ回路構成が簡単で、しかも実際の通信を行
いながら信号レベル分布を測定することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本的構成を示す図、第２図は本発明
の一実施例を示す図、 第３図は本発明の他の実施例を示す図、第４図は従来の
軟判定信号レベル分布測定方式の一例を示す図、 第５図は復調器出力レベルと信号レベル決定回路の出力
とを示す図、 第６図は信号レベル分布特性の一例を示す図、第７図は
従来の軟判定信号レベル分布測定方式％式％ １６・・・信号レベル決定回路 １８・−・デｈ−ダ １９−出現頻度カウンタ ５−・−誤り訂正符号化回路 妬・−誤り訂正復号器 ２７−・−再符号化回路

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 送信側から入力信号に応じて所定の変調方式で変調され
   た信号を送信し、受信側で受信信号を復調して入力信号
   を再生する通信系において、入力信号を誤り訂正符号化
   する誤り訂正符号化手段（２５）を送信側に設けるとと
   もに、 復調信号を誤り訂正復号化する誤り訂正復号手段（２６
   ）と、 該誤り訂正復号手段（２６）の出力を送信側と同じ誤り
   訂正符号化する再符号化手段（２７）と、復調信号を遅
   延した信号を該再符号化手段（２７）の出力と比較して
   そのレベルを決定する信号レベル決定手段（１６）とを
   受信側に設けてなることを特徴とする軟判定信号レベル
   分布測定方式。