JPH02113754A - 符号化変復調回路 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は符号化変復調回路、特に多次元符号を用いた符
号化変復調回路に関するものである。

（従来の技術） 従来、多次元符号化変調方式ではｍビット（ｍ］、２．
、、、）の人力は畳み込み符号回路によりｎビットの（
ｎ　＝　１．２．、、、）冗長ビットが付加され（ｍａ
ｎ）ビットに増加し、符号速度を変えずに２　ｍａｎの
多値数の変調方式を用いていた（例えば、文献、山中、
海上：高速音声帯域モデムにおける多次元トレリスコー
デング装置化の検討、ＩＴ　８７−２３　、電子情報通
信学会情報理論研究会、ｐｐ９７１０２）。この従来の
多次元符号化変調のブロック図を第２図に示す。この図
で、１は多次元符号化回路、２は信号空間への配置回路
、３は変調回路、４は復調回路、５は復号回路、６はク
ロックｉＴＧ生回路である。−例として、８次元トレリ
ス符号化用のたたみ込み符号化回路（状態数１６、符号
化率３／４）の構成例を第３図に示す。

符号化変調方式は誤り訂正ど変復調技術を融合すること
により信号空間上のユークリッド距離が最大になるよう
にシンボル単位で符号化することにより、従来のハミン
ク距離が最大になるようにイ計号毎に符号化する誤り訂
正よりも大きな符号化利得を得ることができる。

（発明が解決しようとする課題） しかし第４図の信号空間を示したｍ＝３．ｎ＝１の例の
ように、１６ＱＡＭから、符３化３２ＱＡＭに多値数が
増加し、信号点間隔が約１７２になり所要Ｃ／Ｎの３ｄ
Ｂ程度の劣化につながり、符号化利得がその分たり減少
していた。また、多値数の増加にともない高精度のハー
ドウェアが要求されモデムの設計が困難になるという欠
点もあった。

本発明の目的は、上述の多値数の増加にともなう符号化
利得の減少、ハードウェア実現の困難を解決し、大きな
符号化利得を得ることにある。

（課題を解決するための手段） 前記目的を達成するための本発明の特徴は、ｍｂｉｔ／
ｓ（ｍは自然数）の伝送８星をイ１し、符号語間の信号
空間上でのユークリッド距離が最大になるようにシンボ
ル単位で符号化する多次元符号化変復調回路において、
送信側は、ｍビット系列（ｍ　＝　１．２、．．．）か
らなる符号速度ｉ／Ｔの信号を人力とし、（ｍ−ｎ）ピ
ッｌ−系列（ｎは自然数）て符号速度１／Ｔ’　（Ｔ’
　−（ｍ　−ｎ　）　／ｍ・Ｔ）の信号を出力とするス
ピード変換回路と、（ｍ−ｎ）ビット系列の該スピード
変換回路出力をクロック速度１／Ｔ゛で符号化されたｍ
ピッ］・系列の信号を出力する多次元符号化回路と、該
符号化回路出力を符号語間の信号空間上でのユークリッ
ド距離が最大となるように配置する回路を有し、受信側
は、ｍビット系列の信号を人力してクロック速度１／Ｔ
゛で動作し（ｍ−ｎ　）ピッ［・系列の復号信号を出力
する復号回路と、該復号出力である符号速度Ｔ°の（ｍ
−ｎ）ビット信号系列を符号速度１／Ｔのｍヒツト信号
系列へ変換するスピード変換回路を有する符号化変復調
回路にある。

（作用） 本発明は、多次元符号化変復調器において、変調多値数
を増大しないことにより信号点間隔の減少を防ぎ、その
結果として大きな符号化利得を得ることを特徴とする。

本符号化変調回路においては、符号化を行なうことによ
り付加される冗長ビットによる必要伝送速度の増加を、
多値数の増加ではなく伝送速度をトげることによって補
う。従来技術ではこれを多値数の増加によって補ってい
たため、信号点間隔が挟まり所要ＣＺＮ値が増大してい
た。

本発明によると伝送速度の増加にともない雑音帯域幅こ
そ拡大するが、それによる所要Ｃ７Ｎ値の劣化はごくわ
ずかであり、多値数を上げることによる劣化量より小さ
く結果として大きな符号化利得を得るものである。

（実施例） 第１図は本発明の実施例であフて１はスピード変換回路
、２は多次元畳み込み符号化回路、３は信号空間への配
置回路、４は変調回路、５は復調回路、６は復号回路、
７はスピード変換回路、８．９はスピード変換にともな
い必要になるクロック速度変換回路、１０はクロック再
生回路である。例えばこの実施例において２５６ＱＡＭ
の変調回路を用いてｍ＝８、ｎ＝１としたとき、同図中
のＴとＴ′はＴ’＝７／８Ｔの関係がある。符号器に多
次元畳み込み符号器、復号器にビタビ復号器を用いると
きの例を考える。まず、送信側において８ビツト／Ｔを
７ビツト／Ｔ’　にスピード変換する（Ｔ’　−（ｍ−
ｎ）／ｍ−Ｔ）。この信号系列は多次元畳み込み符号回
路により、冗長ビットが付加され８ピッｌ−／Ｔ’の出
力になる。この後２５６ＱＡＭの信号空間へユークリッ
ド距離と符号の関係を考慮したＳｅｔ、−ｐａｒｔｉｔ
ｉｏｎとよばれる最適配置回路を通り、変調される。な
お、５ｅｔ−ｐａｒｔｉｔｉｏｎは文献’Ｇ、Ｉ］ｎｇ
ｅｒｂｏｅｃｋ、　”（：ｈａｎｎｅｊ　（：ｏｄｉｎ
ｇ　ｗｉｔｈＭｕｌｔｊｌｅｖｅｌ／Ｐｈａｓｅ　Ｓｉ
ｇｎａｌｓ”　、ＩＥＥＥ　ＩＴ、　、ｊａｎ１９８２
　ｐｐ　５５−５７」による。受信側ては２復調回路の
出力をヒタヒ復駕回路を通し、７ヒツト／Ｔ’の信号系
列を得る。これをスピード変換回路を通し８ヒツト／Ｔ
の復調化−号系列を得る。このようにこの実施例では８
ヒツト／Ｔの信号系列にトレリス符号化を施しても２５
６ＱＡＭ変調を用いて伝送できる。

（発明の効果） 以１説明したように本発明により変復調の多値数を増大
させずに符号化変復調か行なえるので、信号点間の距離
が減少しない。これはｎ＝１のとき３ｄＢの利得に相当
し、帯域拡大による劣化を考えても従来の符号化変調よ
り大きな符号化利得を得ることができる。またハードウ
ェアの実現も容易になる。

例として、ｍ＝８．ｎ＝１の場合を考える。

この場合、信号空間配置は本発明によれば２５６ＱＡＭ
であるが、従来の符号化変調によれば２””　ＱへＭ５
１２０ＡＭとなる。この両者の符号化利得の比較（シミ
ュレーシＥｌン計算結果）を表１に示す。

表１　符号化利得の比較 ８次元、１６ＳＴＡＴＥ、３／４畳み込み符号この表で
、従来の符号化５］２ＱＡＭではビタビ復号による利得
６．３ｄＢに対し、信号点間隔の半減による劣化量３ｄ
Ｂにより、結局トータルで３．３ｄＢ（ＢＥＲ＝　１０
−’点）の利得となる。

−力木発明では伝送速度が８７７倍になるため雑音帯域
拡大による劣化量０．６ｄＢは生じるものの、信号点間
隔の減少による劣化が無いため、結局５．７ｄＢの利得
が得られる。この結果、従来の符号化５］２ＱＡＭ方式
に比べ２．４ｄＢ大きな利得が得られる。

なお、以上説明した符号化利得効果は、符号化に必要な
冗長ビット・を変調信号点を増加することではなく、伝
送速度を上昇することによって得られるものてあり、変
調信号点の大小（絶対値）や信号空間配置の其体的な形
状には依存しないことはいうまでもない。

したがって本技術は、−数的に２　’−ＱＡＭ（ｋ：整
数）はもちろん、２　ｋ−ＦＳＸや、いわゆるＳＳ−Ｑ
ＡＭ（Ｓｔｅｐｐｅｄ　Ｓｑｕａｒｅ−ＱＡＭ　：文献
Ｔ、Ｒｙｕ、ｅｔ　ａｌ、、　　Ａｓｔｅｐｐｅｄ　５
ｑｕａｒｅ　２５６ＱＡＭ　ｆｏｒ　ｄｉｇｉｔａｌ　
ｒａｄｉ。

ｓｙｓｔｅｍ、　　、ＩＣＣ８６，ｐｐ４６．６．１−
４６．６．５．Ｊｕｎｅ　１９８６．）等の信号空間配
置を有するすべての多次元符号化変調方式に拡張して使
用できることは、いうまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による符号化変復調回路のブロック図、
第２図は従来の多次元符号化変調のブロック図、第３図
は多次元畳み込み符号器の構成例、第４図は変調信号空
間配置図で、従来の符号化変調を施したときに信号点の
間隔が減少することを示した図（非符号化＋６０ＡＭと
符号化３２ＱＡＭ）である。 Ｉ；スピード変換回路、　　　２；符号化回路、３：信
号空間への配置回路、４；変調回路、５：復調回路、　
　　　　　６：復号回路、７：スピード変換回路、 ８．９：クロック速度変換回路、 １０；クロック再生回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｍｂｉｔ／ｓ（ｍは自然数）の伝送容量を有し、符号語
   間の信号空間上でのユークリッド距離が最大になるよう
   にシンボル単位で符号化する多次元符号化変復調回路に
   おいて、 送信側は、ｍビット系列（ｍ＝１、２、．．．）からな
   る符号速度１／Ｔの信号を入力とし、（ｍ−ｎ）ビット
   系列（ｎは自然数）で符号速度１／Ｔ′（Ｔ′＝（ｍ−
   ｎ）／ｍ・Ｔ）の信号を出力とするスピード変換回路と
   、（ｍ−ｎ）ビット系列の該スピード変換回路出力をク
   ロック速度１／Ｔ′で符号化されたｍビット系列の信号
   を出力する多次元符号化回路と、該符号化回路出力を符
   号語間の信号空間上でのユークリッド距離が最大となる
   ように配置する回路を有し、 受信側は、ｍビット系列の信号を入力してクロック速度
   １／Ｔ′で動作し（ｍ−ｎ）ビット系列の復号信号を出
   力する復号回路と、該復号出力である符号速度Ｔ′の（
   ｍ−ｎ）ビット信号系列を符号速度１／Ｔのｍビット信
   号系列へ変換するスピード変換回路を有することを特徴
   とする符号化変復調回路。