JPH06232921A

JPH06232921A - ビタビ復号方法およびその装置

Info

Publication number: JPH06232921A
Application number: JP5016242A
Authority: JP
Inventors: Yasunari Ikeda; 康成池田; Tamotsu Ikeda; 保池田
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1993-02-03
Filing date: 1993-02-03
Publication date: 1994-08-19

Abstract

(57)【要約】【目的】受信機が自動的に送信機の符号変調化方式に
対応したデータの復号を行うことが可能であり、また、
再生搬送波信号の位相を一致させることが可能なビタビ
復号方法およびその装置を提供することを目的とする。【構成】移相回路２００は制御回路２０７からの制御
に従ってＩ信号およびＱ信号の位相を移相する。ユーク
リッド距離計算回路２０１は受信信号について、仮定さ
れた符号化方式に基づいたブランチメトリックを算出す
る。ＡＣＳ回路２０２は、入力されたブランチメトリッ
クに基づいて最尤パス計算を行う。パスメモリ２０３は
ＡＣＳ回路２０２によって制御され、選択されたパスを
所定の段数分記憶する。パスメトリック累積回路２０６
は、ＡＣＳ回路２０２で算出された最小ステートメトリ
ックを一定数累加算してその結果を算出する。制御回路
２０７は累加算結果に基づいて移相回路２００およびユ
ークリッド距離計算回路２０１を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はトレリス符号化変調され
た受信信号ついて、その変調方法に自動的に追従し、再
生搬送波信号の位相不確定性を除去するビタビ復号方法
およびその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電力制限の厳しい通信路に用いられる通
信システムにおいては、一般的に誤り訂正符号を用いて
符号化利得を得て電力の低減が図られる。このような通
信システムにおいては送信側で畳み込み符号化が行わ
れ、受信機でビタビ復号が行なわれることが一般的であ
る。特に、変調方式と符号化方式を融合したトレリス符
号化変調方式が注目されている。以下、従来から使用さ
れているトレリス符号化によるデータの送受信について
説明する。

【０００３】トレリス符号化変調方式は、送信側で入力
デ−タを畳み込み符号化するとともに、この畳み込み符
号化された信号（畳み込み符号）をユ−クリッド距離が
最大になるように変調信号点に割り当てる方式である。
具体的なトレリス変調方式としては、例えば符号化８Ｐ
ＳＫ、符号化１６ＱＡＭ、符号化３２ＱＡＭ、あるいは
符号化６４ＱＡＭ等がある。

【０００４】図２は、トレリス符号化方式でデータの伝
送を行う一般的な送信機５の構成を示す図である。送信
機５は、入力されるデータで搬送波を１６ＱＡＭ変調
し、その被変調出力信号を受信機１に送出する。

【０００５】図３は、トレリス符号化により符号化され
たデータを復号する受信機１の構成を示す図である。受
信機１は、１６ＱＡＭ復調回路１４とビタビ復号回路２
２から構成されている。１６ＱＡＭ復調回路１４は、送
信機５からの被変調出力信号を復調し、ディジタル形式
のＩ信号およびＱ信号としてビタビ復号回路２２に入力
する。

【０００６】図７は、従来のビタビ復号回路２２の構成
を示す図である。ビタビ復号回路２２は、１６ＱＡＭ復
調回路１４から入力されるＩ（ｃｏｓ軸信号）信号およ
びＱ信号（ｓｉｎ軸信号）に基づいて誤り訂正を行い、
データを復号する。ユークリッド距離計算回路２０１
は、入力されたディジタル形式のＩ信号およびＱ信号に
基づいて受信機１および送信機５で使用される変調方式
の信号方式の各信号点とのユークリッド距離を求め、い
わゆるブランチメトリックとしてＡＣＳ回路２０２に入
力する。

【０００７】ＡＣＳ回路２０２は、入力されたブランチ
メトリックに基づいて最尤パス計算を行い、最も尤度の
高いブランチを算出してパスメモリ２０３を制御し、こ
のブランチメトリックに、既に記憶されているステート
メトリックを加算し、この加算値から前記ステートメト
リックの最小値を減算して正規化した値を新たなステー
トメトリックとして記憶させる。

【０００８】パスメモリ２０３は、ＡＣＳ回路２０２か
らの制御に基づいて選択されたパスを所定の段数分記憶
する。Ｐ／Ｓ変換回路２０４は、パスメモリ２０３から
の出力であるパラレル形式の最尤パス出力をパラレル／
シリアル変換して直列データの形式で出力する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】以上述べた従来のトレ
リス符号化を用いたデータの送受信においては、送信機
と受信機の符号化方式が一致していることが前提条件と
なっている。つまり、上記のシステムの受信機で正しい
デ−タを復号するには、受信機で復号を行うために前提
としている変調方式が送信機の変調方式と完全に一致し
ている必要がある。

【００１０】送信機の変調方式が一定である場合、受信
機ではその変調方式に対応した復号を行えばよいため、
送信機と変調方式と受信機の復号方式の不一致によるデ
ータ誤りが発生するという問題はない。しかし、送信機
が種々の変調方式、例えば１６ＱＡＭ、３２ＱＡＭ、お
よび６４ＱＡＭのいずれをもとり得る場合は、送信機と
変調方式と受信機の復号方式の不一致によるデータ誤り
が発生するという問題点がある。また、送信機の変調方
式が一定でない場合においても、受信機側で自動的に送
信機の符号化方式に対応した復号を行い、送信機の符号
化方式の変更にかかわらず常に正しい復号データを得た
いという要請がある。

【００１１】また受信機で前提としている送信機の変調
方式が送信機の変調方式と一致している場合において
も、正しい復号デ−タを得るためには受信機における再
生搬送波信号の周波数と位相が、送信側の搬送波信号の
周波数と移相と一致している必要がある。しかし、一般
に受信機においては周波数のみが正確に再生可能であ
り、通常搬送波再生回路を用いても位相の再生には不確
定性が残ってしまう。

【００１２】例えば、送信機の符号化方式が１６ＱＡＭ
の場合は、不確定状態として０°、９０°、１８０°、
および２７０°の位相状態があり、これらの移相状態を
識別できない。従来はこの位相の不確定性を解消するた
めに、にいわゆる差動符号を用いている、しかし、差動
符号を用いた符号化及び復号化のためには複雑な処理回
路が必要となるため送信機および受信機の構成が複雑に
なるという問題点があった。

【００１３】本発明は以上に述べた従来技術の問題点に
鑑みてなされたものであり、送信機の符号化方式が変更
された場合にも、受信機が自動的に送信機の符号化方式
に対応したデータの復号を行うことが可能であり、ま
た、差動符号を用いずに受信機の再生搬送波信号の位相
を送信機における搬送波信号に一致させることが可能で
あり、しかも送信機および受信機の構成の複雑化を防ぐ
ことが可能なビタビ復号方法およびその装置を提供する
ことを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のビタビ復号方法およびその装置は、トレリス
符号化により符号化された受信信号について、仮定され
た符号化変調方法に基づいて所定の回数の最小のステー
トメトリックの累加算値を算出し、前記最小のステート
メトリックの累加算値が所定の規準値以上である場合、
再生された搬送波信号と入力される前記受信信号の位相
関係を順次変更し、前記累加算値が前記所定の規準値以
上でない場合、前記受信信号のデータの復号を行う。

【００１５】また、前記仮定された符号化方法に対応す
る前記位相関係の全てにおいて前記最小のステートメト
リックの累加算値が前記規準値以上である場合、前記仮
定された符号化変調方法を順次変更することを特徴とす
る。

【００１６】また、前記最小のステートメトリックの累
加算値が前記所定の規準値以下になるまで前記位相関係
の変更、および、前記仮定された符号化変調方法の変更
を行うことを特徴とする。

【００１７】また、前記規準値は前記仮定された符号化
変調方法ごとに設定されることを特徴とする。

【００１８】また、再生搬送波信号と受信信号の位相関
係を変更する移相手段と、仮定された符号化変調方式に
基づいて前記受信信号の最小のステートメトリックの累
加算値を算出する最小ステートメトリック累加算値算出
手段と、前記最小のステ−トメトリックの累加算値が所
定の基準値よりも大きい場合には順次前記移相手段を制
御して前記位相関係を変更する移相制御手段とを有す
る。

【００１９】また、前記移相制御手段は、前記仮定され
た符号化方式に対応する前記位相関係の全てにおいて前
記最小のステートメトリックの累加算値が前記規準値以
上である場合、前記仮定された符号化変調方式を順次変
更することを特徴とする。

【００２０】また、前記移相制御手段は、前記最小のス
テートメトリックの累加算値が前記所定の規準値以下に
なるまで前記位相関係の変更、および、前記仮定された
符号化変調方法の変更を行うことを特徴とする。

【００２１】また、前記規準値は前記仮定された符号化
変調方法ごとに設定されることを特徴とする。

【００２２】前記移相制御手段はマイクロコンピュータ
から構成されていることを特徴とする。

【００２３】

【作用】仮定した符号化変調方式、および再生搬送波信
号の位相に基づいて受信した信号について最小のステー
トメトリックを算出し、その所定回数の累加算値をそれ
ぞれの符号化方式に対応した規準値と比較することによ
り符号化方式の一致、および再生搬送波信号の位相の一
致を判定する。符号化方法、および再生搬送波信号の位
相が一致していない場合は、ビタビ復号回路に入力され
るＩ信号およびＱ信号の移相量を所定の値ずつ変更し、
さらに仮定された符号化方式に対応する全ての移相量に
おいて前記累加算結果が規準値以下にならない場合、符
号化変調方式を変更して、その符号化変調方式における
パスメトリックの累加算値の判断と移相量の変更を行
う。このような操作により、送信機側の符号化方式に受
信機側で自動的に追従可能であり、また、移相不確定状
態を除去することが可能となる。

【００２４】

【実施例】以下、本発明のビタビ復号方法およびその装
置の実施例の説明を行う。本発明のビタビ復号方法およ
びその装置は、受信機１が、送信機５においてトレリス
符号化されて送られてきたデータの最小ステートメトリ
ックの累加算値を算出し、このステートメトリックの最
小値の累加算値が所定の値以下になるまでビタビ復号回
路２２に入力されるＩ信号（ｃｏｓ軸信号）およびＱ信
号（ｓｉｎ軸信号）の位相を順次変化させる。

【００２５】このようにして受信機１側で送信機５の変
調方式（変調方法）を見出し、また送信機５の搬送波信
号の位相と受信機１の再生搬送波信号の位相を一致さ
せ、正しいデータの復号を行うものである。

【００２６】図１は、本発明のビタビ復号回路２２の構
成を示す図である。移相回路２００は、制御回路２０７
からの制御に従って、後述するＱＡＭ復調回路１４から
入力されるＩ信号およびＱ信号の位相をそれぞれ移相す
る。ユークリッド距離計算回路２０１は、入力されたデ
ィジタル形式のＩ信号およびＱ信号に基づいて、受信機
１において仮定された変調方式（符号化方式）の信号方
式の各信号点とのユークリッド距離を求め、いわゆるブ
ランチメトリックとしてＡＣＳ回路２０２に入力する。

【００２７】ＡＣＳ回路２０２は、入力されたブランチ
メトリックに基づいて最尤パス計算を行い、最も尤度の
高いブランチを算出し、パスメモリ２０３を制御し、こ
のブランチメトリックに既に記憶されているステートメ
トリックを加算し、この加算値から前記ステートメトリ
ックの最小値を減算して正規化した値を新たなステート
メトリックとしている。

【００２８】パスメモリ２０３は、ＡＣＳ回路２０２か
らの制御に基づいて選択されたパスを所定の段数分記憶
する。Ｐ／Ｓ変換回路２０４は、パスメモリ２０３から
の出力であるパラレル形式の最尤パス出力をパラレル／
シリアル変換して直列データの形式で出力する。

【００２９】パスメトリック累積回路２０６は、ＡＣＳ
回路２０２で算出された最小ステートメトリックを一定
数累加算して、その最小値を算出する。制御回路２０７
は、パスメトリック累積回路２０６の累加算結果に基づ
いて変調制御信号および位相制御信号を発生し、移相回
路２００およびユークリッド距離計算回路２０１を制御
する。なお、本発明のビタビ復号回路２２の各部分は、
従来技術として図７に示したビタビ復号回路と同一符号
を付した部分に相当する。

【００３０】次に、送信機５および受信機１の構成につ
いて説明する。図２は、トレリス符号化方式でデータの
伝送を行う一般的な送信機５の構成を示す図である。本
実施例においては従来技術として示したものと異なり、
送信機５は１６ＱＡＭのみで変調を行うのではなく、例
えば外部からの設定により８ＰＳＫ、１６ＱＡＭ、３２
ＱＡＭ、あるいは６４ＱＡＭのいずれかの変調方式によ
り入力されるデータについて符号化を行い、受信機１に
送出する。

【００３１】図２において、畳み込み符号器５１は、外
部から設定された符号化変調方式に対応したレートで伝
送の対象となるデータ入力について並列畳み込み符号化
を行い、信号割当回路５２に入力する。

【００３２】以下、畳み込み符号器５１における畳み込
み符号化、および信号割当回路５２における信号割当を
８ＰＳＫを例にして説明する。図４は、８ＰＳＫの信号
間のユークリッド距離を示す図である。図４に示すよう
に、ユークリッド距離Δ₀＝Δ₂ｓｉｎ（π／８）≒０．３
８２７Δ₂ ユークリッド距離Δ₁＝Δ₂／√２ ≒０．７
０７１Δ₂ ユークリッド距離Δ₀＝Δ₂ｃｏｓ（π／８）≒０．９
２３９Δ₂ という関係になる。

【００３３】図５は、拘束長３、レジスタ数νが２の場
合の畳み込み符号器５１のトレリス表現の例を示す図で
ある。畳み込み符号器５１は、２ビットの入力信号（ｘ
₁，ｘ₀）に対して３ビットの出力信号（ｙ₂，ｙ₁，
ｙ₀）を出力する。この出力信号（ｙ₂，ｙ₁，ｙ₀）
を図４の各信号Ｓ₀〜Ｓ₇に対応させる。

【００３４】図５において、レジスタ状態（０，０，
０）から３番目のタイムスロットで再び（０，０，０）
に再合流するパス（０−０−０）、およびパス（６−７
−６）の２つのパスについて信号間距離を求める。ここ
で、パス（６−７−６）のユークリッド距離は、図４を
参照して、第一のブランチでは一方の信号点はＳ₀であ
り、他方の信号点はＳ₆であるからこのユークリッド距
離はΔ₁となる。

【００３５】同様に第二のブランチのユークリッド距離
はΔ₀、第二のブランチのユークリッド距離はΔ₁とな
る。よって、パス（６−７−６）のユークリッド距離の
２乗和は、ｄ₀ ²＝Δ₂（６−√２）／２となる。

【００３６】このパス（６−７−６）の他に、レジスタ
状態（０，０，０）から３タイムスロット後にレジスタ
状態（０，０，０）に至るパスはパス（０−０−０）、
パス（６−５−２）、パス（４−１−２）、およびパス
（４−３−６）があるが、これらのパスのユークリッド
距離の２乗和はいずれもｄ₀ ²より大きくなる。このよ
うにして得られる最小ユークリッド距離の２乗和の最小
値が最大になるように図４の各信号点に割り当てて符号
化を行う。

【００３７】信号割当回路５２は、畳み込み符号器５１
の並列畳み込み符号出力について信号割当を行い、Ｉ信
号およびＱ信号としてＱＡＭ変調回路６に入力する。局
部発振回路５４は、搬送波信号を生成し、ハイブリッド
回路５６およびミキサ５３ａに入力する。ハイブリッド
回路５６は、局部発振回路５４で発生された搬送波信号
の位相を９０°遅らせ、ミキサ５３ｂに入力する。

【００３８】ミキサ５３ａ、５３ｂがそれぞれＩ信号と
搬送波信号の乗算、および、Ｑ信号とハイブリッド回路
５６で９０°遅延移相された搬送波信号の乗算を行う。
加算回路５５は、ミキサ５３ａ、５３ｂの出力信号を加
算してＢＰＦ５７に入力する。ＢＰＦ５７は、加算回路
５５の出力信号の所定の周波数成分をフィルタリングし
て被変調出力信号とする。

【００３９】図３は、トレリス符号化により符号化され
たデータを復号する受信機１の構成を示す図である。受
信機１は、ＱＡＭ復調回路１４とビタビ復号回路２２か
ら構成されている。このＱＡＭ復調回路１４は、従来の
技術として述べたものと同一の構成となっているが、ビ
タビ復号回路２２は図１に示した構成となっている。

【００４０】ＱＡＭ復調回路１４において、搬送波再生
回路１６は、Ａ／Ｄ変換回路１９ａ、１９ｂの出力信号
に基づいて搬送波信号の再生を行い、ミキサ１５ａおよ
びハイブリッド回路１７に入力する。ハイブリッド回路
１７は、搬送波再生回路１６で再生された搬送波信号を
９０°移相してミキサ１５ｂに入力する。

【００４１】ミキサ１５ａ、１５ｂはそれぞれ搬送波再
生回路１６で再生された搬送波信号と送信機５の被変調
出力信号の乗算を行ってＬＰＦ１８ａに入力し、ハイブ
リッド回路１７で９０°移相された再生搬送波信号と送
信機５の被変調出力信号の乗算を行って基底帯域に変換
し、ＬＰＦ１８ｂに入力する。

【００４２】ＬＰＦ１８ａ、１８ｂは、それぞれミキサ
１５ａ、１５ｂの出力信号の所定の高域遮断周波数以下
の周波数成分をフィルタリングし、Ａ／Ｄ変換回路１９
ａ、１９ｂに入力する。Ａ／Ｄ変換回路１９ａ、１９ｂ
は、それぞれＬＰＦ１８ａ、１８ｂの出力信号をアナロ
グ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変換して、ディジタル形式の
Ｉ信号、Ｑ信号としてビタビ復号回路２２に入力する。

【００４３】以下、送信機５および受信機１の動作を説
明する。送信機５は外部から設定された符号化方式、例
えば８ＰＳＫ、１６ＱＡＭ、３２ＱＡＭ、あるいは６４
ＱＡＭのいすれかに対応したレートでデータ入力につい
て畳み込み符号器５１で畳み込み符号化を行い、この畳
み込み符号化されたデータについて信号割当回路５２で
その信号間の最小ユークリッド距離が最大になるように
設定された符号化方式に対応した信号割当を行い、Ｉ信
号およびＱ信号としてＱＡＭ変調回路６に入力する。

【００４４】さらに、ＱＡＭ変調回路６は信号割当回路
５２から入力されるＩ信号およびＱ信号を符号化して受
信機１に送出する。ＱＡＭ変調回路６において、局部発
振回路５４は、搬送波信号を生成する。この搬送波信号
はそのままミキサ５１ａおよびハイブリッド回路５６に
入力される。

【００４５】ハイブリッド回路５６に入力された搬送波
信号は９０°移相され、ミキサ５１ｂに入力される。ミ
キサ５１ａ、５１ｂは、それぞれ移相の異なる搬送波信
号と信号割当回路５２から出力されるＩ信号およびＱ信
号を乗算する。

【００４６】この２つの乗算結果は加算回路５５で加算
され、ＢＰＦ５７でのフィルタリングにより帯域制限さ
れ、受信機１に送出される。ここで、送信機５が用いる
符号化変調方式は、通信を行うたびに変更され得るよう
になっており、特に送信機５から受信機１に対して事前
にその通信に使用する符号化方式を通知することはな
い。

【００４７】送信機５からの信号を受けた受信機１は、
ミキサ１５ａ、１５ｂにより、搬送波再生回路１６で再
生された搬送波信号、およびこの搬送波信号をハイブリ
ッド回路１７で９０°移相した信号とそれぞれ乗算す
る。この乗算結果はそれぞれＬＰＦ１８ａ、１８ｂによ
りフィルタリングされ、さらに、Ａ／Ｄ変換回路１９
ａ、１９ｂによりＡ／Ｄ変換される。このＡ／Ｄ変換回
路１９ａ、１９ｂの出力信号はそれぞれＩ信号、および
Ｑ信号としてビタビ復号回路２２に入力される。

【００４８】以下、ビタビ復号回路２２の動作について
説明する。制御回路２０７は、符号化方式と再生搬送波
信号の位相を仮定して、それぞれ変調制御信号および移
相制御信号によりユ−クリッド距離計算回路２０１と移
相回路２００を制御し、初期設定を行う。例えばこの初
期設定は、送信機５の符号化変調方式として１６ＱＡＭ
を仮定し、これに対応する復号を行うようにユークリッ
ド距離計算回路２０１を設定し、その時点の再生搬送波
信号の移相がデータの復号のために最適な状態であると
仮定し、再生搬送波信号の移相量を０°とするように移
相回路２００を設定する。

【００４９】まず、以上のような移相回路２００および
ユークリッド距離計算回路２０１の初期状態において、
データの復号を行う。移相回路２００は、入力されたＱ
ＡＭ復調回路１４からのＩ信号およびＱ信号の位相を０
°移相し、つまり位相的に素通しユークリッド距離計算
回路２０１に入力する。

【００５０】この状態でユークリッド距離計算回路２０
１は入力されたディジタル形式のＩ信号およびＱ信号に
基づいて、仮定された１６ＱＡＭ符号化方式に対応した
演算を行い、いわゆるブランチメトリックを算出する。
ＡＣＳ回路２０２は、ユークリッド距離計算回路２０１
で算出されたブランチメトリックに基づいて最尤パスを
計算し、最小のステートメトリックをパスメトリックと
して算出する。

【００５１】パスメトリック累積回路２０６では、ＡＣ
Ｓ回路２０２で算出されたパスメトリックを一定数累加
算する。制御回路２０７では、パスメトリック累積回路
２０６で算出された累加算結果が１６ＱＡＭ符号化方式
に対応して予め設定されている基準値と比較して小さい
場合、その時点で制御回路２０７で仮定している符号化
方式、および再生搬送波信号の位相が共に正しいとして
移相制御信号および変調制御信号の状態を保持する。

【００５２】反対に、パスメトリック累積回路２０６で
算出された累加算結果が１６ＱＡＭ符号化方式に対応し
て予め設定されている基準値と比較して大きい場合、そ
の時点で制御回路２０７で仮定している符号化方式、お
よび再生搬送波信号の位相が間違っているとして移相制
御信号の状態を更新する。つまり、ＱＡＭ復調回路１４
から入力されるＩ信号、およびＱ信号に移相回路２００
で与える移相量の設定を、例えばΔθ＝９０°増やす。

【００５３】この段階では移相回路２００においてＩ信
号およびＱ信号に与える移相量のみを変更し、符号化方
式の設定は変更しない。このように、順次移相量の変更
を行い、その移相量においてパスメトリック累積回路２
０６で得られるパスメトリックの累積値を判定する。こ
のパスメトリックの累積値が１６ＱＡＭ符号化方式に対
応した規準値以下となるまで移相量の変更を続ける。

【００５４】その時点で仮定している符号化方式に対す
る再生搬送波信号の不確定数は予め判っているので、い
ずれの移相量においてもパスメトリックの累積値が１６
ＱＡＭの規準値以上である場合、すなわち同期しないと
判定される場合、その時点で仮定している符号化方式が
誤っていると判断することができる。

【００５５】ここで、計算機シュミレーション結果によ
れば、符号化方式が送信機５と受信機１で不一致の場
合、あるいは再生搬送波信号の位相が回転している場
合、パスメトリックの累加算値は符号化方式が一致し、
かつ再生搬送波信号の位相が一致した場合に比べて約２
倍程度の値となる。よって、累加算回数と各符号化方式
に対応したパスメトリックの累加算値の規準値を適切に
設定することにより、容易に同期がとれているか否かの
判定が可能である。

【００５６】よって、制御回路２０７はこのような場
合、送信機５が１６ＱＡＭ符号化を行っていないと判断
し、次の符号化方式として３２ＱＡＭ符号化方式を仮定
し、この仮定に基づいて変調制御信号を介してユークリ
ッド距離計算回路２０１を設定し、また移相制御信号も
初期値に変更して再び１６ＱＡＭでの場合と同様にパス
メトリックの累加算値の判断と移相量の変更を順次行
い、パスメトリックの累加算値が３２ＱＡＭについて予
め設定された規準値以下になるまで続ける。

【００５７】３２ＱＡＭ符号化方式に対応する移相量全
てについてパスメトリックの累加算値が３２ＱＡＭの規
準値以下にならなかった場合、符号化方式を６４ＱＡＭ
と仮定し、１６ＱＡＭ符号化方式、および３２ＱＡＭ符
号化方式での場合と同様にパスメトリックの累加算値の
判断と移相量の変更を順次行い、パスメトリックの累加
算値が６４ＱＡＭについて予め設定された規準値以下に
なるまで続ける。また、６４ＱＡＭ符号化方式において
もパスメトリックの累加算値が規準値以下にならなかっ
た場合、さらに８ＰＳＫ符号化方式についても上記のよ
うな処理を行う。ただし、８ＰＳＫ符号化方式において
は、Δθ＝４５°とする。

【００５８】以上述べたような操作を行うことにより、
送信機５が１６ＱＡＭ、３２ＱＡＭ、または６４ＱＡＭ
のいずれかの符号化方式でデータの符号化を行っている
場合、受信機１側の処理によって送信機５の符号化方式
に自動的に追従することが可能であり、また、再生搬送
波の位相不確定を自動的に除去可能となる。

【００５９】以上のように送信機５の符号化方式および
再生搬送波信号の位相の確定した後は、受信機１はこの
符号化方式および再生搬送波信号の位相に基づいてデー
タの復号を行う。すなわち、移相回路２００は確定後の
位相量をＩ信号およびＱ信号に与る。ユークリッド距離
計算回路２０１は確定した符号化方式に基づいて、移相
回路２００により移相されたＩ信号およびＱ信号につい
てブランチメトリックを算出する。

【００６０】このブランチメトリックに基づいて、ＡＣ
Ｓ回路２０２は最尤ブランチを算出してパスメモリ２０
３の出力ををパラレル形式の復号データとする。この出
力データはＰ／Ｓ変換回路２０４でシリアルデータに変
換され、受信機１から復号データ出力として出力され
る。

【００６１】本実施例では受信機１において、符号化方
式として１６ＱＡＭ、３２ＱＡＭ、および６４ＱＡＭを
仮定する場合について説明したが、符号方式はこれに限
らず、例えば１２８ＱＡＭ等であってもよい。また、符
号化方式の数は３つに限らない。また、位相量変更の刻
み（Δθ）は本実施例で示した値に限らない。

【００６２】また、図１に示した本発明のビタビ復号回
路２２の各部分は、各部分ごとに独立したハードウェア
で構成するか、あるいはソフトウェア的な処理に適する
全ての部分、または、一部を共通に同一の計算機（マイ
クロコンピュータ）上でソフトウェア的に構成するかを
問わない。ビタビ復号回路２２の各部分をソフトウェア
的に構成することにより、受信機１の装置の規模を縮小
することが可能である。また、パスメトリックの累加算
値を適宜正規化するように構成してもよい。

【００６３】以下、以上述べた制御回路２０７等の処理
をフローチャートを参照して説明する。図６は、本発明
のビタビ復号回路２２の各部分の処理を示すフロ−チャ
−トである。図６において、ステップ０１（Ｓ０１）に
おいて、制御回路２０７は符号化方式、および位相の初
期値を仮定して移相回路２００およびユークリッド距離
計算回路２０１の設定を行う。

【００６４】ステップ０２（Ｓ０２）において、ユーク
リッド距離計算回路２０１は制御回路２０７はＱＡＭ復
調回路１４から入力されるＩ信号およびＱ信号につい
て、仮定された符号化方式に対する受信信号とのユ−ク
リッド距離の２乗（ブランチメトリック）を計算する。
ステップ０３（Ｓ０３）において、ＡＣＳ回路２０２は
最小のステートメトリックであるパスメトリックを計算
する。

【００６５】ステップ０４（Ｓ０４）において、パスメ
トリック累積回路２０６でパスメトリックの累加算値を
計算する。ステップ０５（Ｓ０５）において、制御回路
２０７はパスメトリック累積回路２０６が所定の回数パ
スメトリックの累加算を行ったか否かを判断する。所定
の回数行った場合、Ｓ０６の処理に進み、行わなかった
場合Ｓ０２の処理に進む。

【００６６】Ｓ０５での判断は、パスメトリックの累加
算が所定の回数行われたかどうかを判断するために行わ
れる。この累加算回数が所定の回数に満たない場合、次
の受信信号に対してもブランチメトリックを計算し、更
にＡＣＳ回路２０２でパスメトリックを計算し、さらに
累加算を行う。累加算が所定回数以上である場合にはパ
スメトリックの累加算値に関する判断を行い、この値に
応じた処理が行われる。

【００６７】ステップ０６（Ｓ０６）において、制御回
路２０７はパスメトリックの累加算値が仮定された符号
化方式に対応する規準値以下であるか否かを判断する。
規準値以下である場合、Ｓ０７の処理に進み、規準値以
下でない場合、Ｓ０９の処理に進む。Ｓ０６の判断では
パスメトリックの累加算値により、現在仮定している変
調方式とＩ信号およびＱ信号がが同期しているか否かを
判断している。すなわち、同期している場合は累加算値
は規準値以下になっている。一方、同期していない場
合、累加算値はこの規定値より大きな数になる。

【００６８】ステップ０７（Ｓ０７）において、制御回
路２０７はパスメトリック累積回路２０６で算出された
パスメトリックの累加算値をリセットする。

【００６９】ステップ０９（Ｓ０９）において、制御回
路２０７はパスメトリック累積回路２０６で算出された
パスメトリックの累加算値をリセットする。ステップ１
０（Ｓ１０）において、仮定された符号化方式に対応し
た移相量全てにおいてパスメトリックの累加算値のチェ
ックを行ったか否かを判断する。全てについて行った場
合、Ｓ１２の処理に進み、全てについて行っていない場
合、Ｓ１１の処理に進む。

【００７０】Ｓ１０の判断では同期のとれない原因が再
生搬送波の位相が送信側と異なっているためなのか、仮
定した符号化方式が異なっているためなのかを判断して
いる。例えば６４ＱＡＭの場合、再生搬送波の位相不確
定は４状態ある。よって、位相を順次シフトしてこの４
状態を全て調べることにより、符号化方式が一致してい
る場合、４回以内にパスメトリックの累加算値が規準値
以下となり、同期がとれたと判定可能である。

【００７１】ステップ１１（Ｓ１１）において、制御回
路２０７は移相回路２００を制御して、ＱＡＭ復調回路
１４から入力されるＩ信号およびＱ信号の移相量を変更
する（位相シフトを行う）。ステップ１２（Ｓ１２）に
おいて、制御回路２０７は次の符号化変調方式を仮定
し、その符号化変調方式に対応した設定を移相回路２０
０およびユークリッド距離計算回路２０１に設定する。

【００７２】なお、本実施例の説明においては、送信機
５の符号化方式が受信機１で予定しているいずれにもあ
てはまらなかった場合等の例外処理は省略してある。本
発明のビタビ復号方法およびその装置は以上述べた構成
の他、例えば変形例として示したように種々の構成をと
ることができる。以上述べた実施例は例示である。

【００７３】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、送信
機の符号化変調方式が変更された場合にも、受信機が自
動的に送信機の符号化方式に対応したデータの復号を行
うことが可能であり、また、差動符号を用いずに受信機
の再生搬送波信号の位相を送信機における搬送波信号に
一致させることが可能であり、しかも送信機および受信
機の構成の複雑化を防ぐことが可能なビタビ復号方法お
よびその装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のビタビ復号回路の構成を示す図であ
る。

【図２】トレリス符号化方式でデータの伝送を行う一般
的な送信機の構成を示す図である。

【図３】トレリス符号化により符号化されたデータを復
号する受信機の構成を示す図である。

【図４】８ＰＳＫの信号間のユークリッド距離を示す図
である。

【図５】拘束長３、レジスタ数νが２の場合の畳み込み
符号器のトレリス表現の例を示す図である。

【図６】本発明のビタビ復号回路の各部分の処理を示す
フロ−チャ−トである。

【図７】従来のビタビ復号回路の構成を示す図である。

【符号の説明】

１・・・受信機１４・・・ＱＡＭ復調回路１５・・・ミキサ１６・・・搬送波再生回路１７・・・ハイブリッド回路１８・・・ＬＰＦ１９・・・Ａ／Ｄ変換回路２２・・・ビタビ復号回路２００・・・移相回路２０１・・・ユークリッド距離計算回路２０２・・・ＡＣＳ回路２０３・・・パスメモリ２０４・・・Ｐ／Ｓ変換回路２０６・・・パスメトリック累積回路２０７・・・制御回路５・・・送信機５１・・・畳み込み符号器５２・・・信号割当回路６・・・ＱＡＭ変調回路５３・・・ミキサ５４・・・局部発振回路５５・・・加算回路５６・・・ハイブリッド回路５７・・・ＢＰＦ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０４Ｌ 27/22 Ａ 9297−5Ｋ // Ｈ０３Ｍ 13/12 8730−5Ｊ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トレリス符号化により符号化された受信信
号について、仮定された符号化変調方法に基づいて所定
の回数の最小のステートメトリックの累加算値を算出
し、前記最小のステートメトリックの累加算値が所定の規準
値以上である場合、再生された搬送波信号と入力される
前記受信信号の位相関係を順次変更し、前記累加算値が前記所定の規準値以上でない場合、前記
受信信号のデータの復号を行うビタビ復号方法。
【請求項２】前記仮定された符号化方法に対応する前記
位相関係の全てにおいて前記最小のステートメトリック
の累加算値が前記規準値以上である場合、前記仮定され
た符号化変調方法を順次変更することを特徴とする請求
項１に記載のビタビ復号方法。
【請求項３】前記最小のステートメトリックの累加算値
が前記所定の規準値以下になるまで前記位相関係の変
更、および、前記仮定された符号化変調方法の変更を行
うことを特徴とする請求項２に記載のビタビ復号方法。
【請求項４】前記規準値は前記仮定された符号化変調方
法ごとに設定されることを特徴とする請求項１〜３のい
ずれかに記載のビタビ復号方法。
【請求項５】再生搬送波信号と受信信号の位相関係を変
更する移相手段と、仮定された符号化変調方式に基づいて前記受信信号の最
小のステートメトリックの累加算値を算出する最小ステ
ートメトリック累加算値算出手段と、前記最小のステ−トメトリックの累加算値が所定の基準
値よりも大きい場合には順次前記移相手段を制御して前
記位相関係を変更する移相制御手段とを有するビタビ復
号装置。
【請求項６】前記移相制御手段は、前記仮定された符号
化方式に対応する前記位相関係の全てにおいて前記最小
のステートメトリックの累加算値が前記規準値以上であ
る場合、前記仮定された符号化変調方式を順次変更する
ことを特徴とする請求項５に記載のビタビ復号装置。
【請求項７】前記移相制御手段は、前記最小のステート
メトリックの累加算値が前記所定の規準値以下になるま
で前記位相関係の変更、および、前記仮定された符号化
変調方法の変更を行うことを特徴とする請求項６に記載
のビタビ復号方法。
【請求項８】前記規準値は前記仮定された符号化変調方
法ごとに設定されることを特徴とする請求項５〜７のい
ずれかに記載のビタビ復号装置。
【請求項９】前記移相制御手段はマイクロコンピュータ
から構成されていることを特徴とする請求項５〜８のい
ずれかに記載のビタビ復号装置。