JP3512916B2 - データ伝送システム - Google Patents
データ伝送システムInfo
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば衛星・地上
通信・放送システムに用いられ、特に畳み込み符号化・
最尤復号化処理による誤り訂正機能を付加したデータ伝
送システムに関する。
通信・放送システムに用いられ、特に畳み込み符号化・
最尤復号化処理による誤り訂正機能を付加したデータ伝
送システムに関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、衛星放送等の通信システムに
あっては、データ伝送方式として、QPSK(4相位相
変調)方式が採用されている。但し、誤り訂正を含まな
い一般的なQPSK方式では、降雨で受信信号の減衰が
起こるとエラーが発生しやすいため、通常、畳み込み符
号化/最尤復号化によって3〜5dBの誤り率の向上を
図った上で使用されている。
あっては、データ伝送方式として、QPSK(4相位相
変調)方式が採用されている。但し、誤り訂正を含まな
い一般的なQPSK方式では、降雨で受信信号の減衰が
起こるとエラーが発生しやすいため、通常、畳み込み符
号化/最尤復号化によって3〜5dBの誤り率の向上を
図った上で使用されている。
【0003】図3に、従来のQPSK方式に符号化率1
/2の畳み込み符号化/最尤復号化処理を組み合わせた
データ伝送システムの構成を示す。図3において、送信
装置では、端子1に入力されるデータを符号化率1/2
の畳み込み符号化器2に入力して誤り訂正符号を畳み込
み符号化することで1ビット入力を2ビットの符号に変
換し、QPSK変調器(MOD)3で位相変調して送出
する。受信装置では、送信装置からのQPSK受信波を
QPSK復調器(DEM)4で2ビットの復調ベースバ
ンドデータに変換し、最尤復号化器5により誤り訂正を
施して、端子6より復号出力データを得る。
/2の畳み込み符号化/最尤復号化処理を組み合わせた
データ伝送システムの構成を示す。図3において、送信
装置では、端子1に入力されるデータを符号化率1/2
の畳み込み符号化器2に入力して誤り訂正符号を畳み込
み符号化することで1ビット入力を2ビットの符号に変
換し、QPSK変調器(MOD)3で位相変調して送出
する。受信装置では、送信装置からのQPSK受信波を
QPSK復調器(DEM)4で2ビットの復調ベースバ
ンドデータに変換し、最尤復号化器5により誤り訂正を
施して、端子6より復号出力データを得る。
【0004】しかしながら、上記のような従来のデータ
伝送システムでは、伝送帯域幅が誤り訂正のないQPS
Kと同じ場合、誤り訂正によって半分の情報しか送れな
くなってしまっている。
伝送システムでは、伝送帯域幅が誤り訂正のないQPS
Kと同じ場合、誤り訂正によって半分の情報しか送れな
くなってしまっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】以上述べたように従来
の畳み込み符号化/最尤復号化処理を利用したデータ伝
送システムでは、誤り訂正機能を付加によって、本来伝
送可能なデータ量の半分しかデータを送れなくなってし
まっている。本発明の課題は、上記の問題を解決し、伝
送帯域幅を広くすることなく、伝送データ容量を増大す
ることのできるデータ伝送システムを提供することにあ
る。
の畳み込み符号化/最尤復号化処理を利用したデータ伝
送システムでは、誤り訂正機能を付加によって、本来伝
送可能なデータ量の半分しかデータを送れなくなってし
まっている。本発明の課題は、上記の問題を解決し、伝
送帯域幅を広くすることなく、伝送データ容量を増大す
ることのできるデータ伝送システムを提供することにあ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明は、入力データに誤り訂正符号を付加し、畳み込み符
号化処理して複数ビットのベースバンドデータに変換す
る畳み込み符号化器、この畳み込み符号化器の複数ビッ
トのデータを多重化して変調出力する変調手段を備える
送信装置と、この送信装置からの変調データを復調する
復調手段、この復調手段の復調データに対して最尤復号
化を施して復号データの誤り訂正を行う最尤復号化器を
備える受信装置とで構成されるデータ伝送システムにお
いて、前記送信装置は、同期データを発生する同期デー
タ発生器と、この同期データ発生器から出力される同期
データと追加データとを多重して前記畳み込み符号化器
の出力ビット数分に分配出力する多重化器と、この多重
化器の各ビット出力を前記畳み込み符号化器の対応する
ビット出力に時分割多重する時分割多重化手段とを具備
し、前記受信装置は、前記復調手段の復調出力から同期
データを検出する同期データ検出器と、この同期データ
検出器の検出タイミングからデータ分離タイミングを決
定するタイミング発生器と、このタイミング発生器で決
定されたデータ分離タイミングに基づいて前記復調デー
タから追加データを分離するデータ分離器と、前記復調
データに対して追加データに代わってダミーデータを付
加して前記最尤復号化器に供給するダミーデータ交換手
段とを具備して構成される。
明は、入力データに誤り訂正符号を付加し、畳み込み符
号化処理して複数ビットのベースバンドデータに変換す
る畳み込み符号化器、この畳み込み符号化器の複数ビッ
トのデータを多重化して変調出力する変調手段を備える
送信装置と、この送信装置からの変調データを復調する
復調手段、この復調手段の復調データに対して最尤復号
化を施して復号データの誤り訂正を行う最尤復号化器を
備える受信装置とで構成されるデータ伝送システムにお
いて、前記送信装置は、同期データを発生する同期デー
タ発生器と、この同期データ発生器から出力される同期
データと追加データとを多重して前記畳み込み符号化器
の出力ビット数分に分配出力する多重化器と、この多重
化器の各ビット出力を前記畳み込み符号化器の対応する
ビット出力に時分割多重する時分割多重化手段とを具備
し、前記受信装置は、前記復調手段の復調出力から同期
データを検出する同期データ検出器と、この同期データ
検出器の検出タイミングからデータ分離タイミングを決
定するタイミング発生器と、このタイミング発生器で決
定されたデータ分離タイミングに基づいて前記復調デー
タから追加データを分離するデータ分離器と、前記復調
データに対して追加データに代わってダミーデータを付
加して前記最尤復号化器に供給するダミーデータ交換手
段とを具備して構成される。
【0007】すなわち、上記構成によるデータ伝送シス
テムでは、送信装置において、追加データを同期データ
と共に多重した後、畳み込み符号化データと時分割多重
して変調出力する。
テムでは、送信装置において、追加データを同期データ
と共に多重した後、畳み込み符号化データと時分割多重
して変調出力する。
【0008】一方、受信装置において、同期データ検出
器により送信側で付加された同期データのみを検出し、
タイミング発生器にて、同期データの検出タイミングを
追加データの位置を決定する基準タイミングとし、この
基準タイミングから実際の分離タイミングを決定してデ
ータ分離器を制御する。これによってデータ分離器か
ら、復調データから送信側で入力されたであろう追加デ
ータを分離出力することができる。
器により送信側で付加された同期データのみを検出し、
タイミング発生器にて、同期データの検出タイミングを
追加データの位置を決定する基準タイミングとし、この
基準タイミングから実際の分離タイミングを決定してデ
ータ分離器を制御する。これによってデータ分離器か
ら、復調データから送信側で入力されたであろう追加デ
ータを分離出力することができる。
【0009】一方、送信側で追加されたデータは、最尤
復号化器にとって不要であるため、追加データに代わっ
てダミーデータを付加する。これにより、最尤復号化器
の本来のデータ復号に際して特性劣化を少なくすること
ができる。
復号化器にとって不要であるため、追加データに代わっ
てダミーデータを付加する。これにより、最尤復号化器
の本来のデータ復号に際して特性劣化を少なくすること
ができる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、図1及び図2を参照して本
発明の実施形態について詳細に説明する。図1は本発明
に係る実施形態のデータ伝送システムの構成を示すもの
である。尚、送信装置の畳み込み符号化器2及びQPS
K変調器3、受信装置のQPSK復調器4及び最尤復号
化器5は、図3に示した従来方式と同じ機能を持つ回路
である。本実施形態では、畳み込み符号化器2とQPS
K変調器3との間及びQPSK復調器4と最尤復号化器
5の間に以下に示す回路を付加することに特徴がある。
発明の実施形態について詳細に説明する。図1は本発明
に係る実施形態のデータ伝送システムの構成を示すもの
である。尚、送信装置の畳み込み符号化器2及びQPS
K変調器3、受信装置のQPSK復調器4及び最尤復号
化器5は、図3に示した従来方式と同じ機能を持つ回路
である。本実施形態では、畳み込み符号化器2とQPS
K変調器3との間及びQPSK復調器4と最尤復号化器
5の間に以下に示す回路を付加することに特徴がある。
【0011】まず、送信装置において、端子11には端
子1の入力データとは独立した追加データが供給され
る。この追加データは、タイミング信号に基づいて同期
データ発生器12で発生される同期データと共に多重化
回路13に供給される。この多重化器13は追加データ
と同期データとをタイミング信号に基づき多重して2系
統に分配出力する。各分配出力はそれぞれスイッチ回路
14,15の一方の入力端に供給される。
子1の入力データとは独立した追加データが供給され
る。この追加データは、タイミング信号に基づいて同期
データ発生器12で発生される同期データと共に多重化
回路13に供給される。この多重化器13は追加データ
と同期データとをタイミング信号に基づき多重して2系
統に分配出力する。各分配出力はそれぞれスイッチ回路
14,15の一方の入力端に供給される。
【0012】上記スイッチ回路14,15は他方の入力
端に畳み込み符号化器2の出力データを入力し、タイミ
ング信号に応じていずれか一方の入力データを選択的に
QPSK変調器3に導出する。上記同期データ発生器1
2、多重化器13、スイッチ回路14,15に供給され
るタイミング信号はタイミング発生器16にて生成され
る。
端に畳み込み符号化器2の出力データを入力し、タイミ
ング信号に応じていずれか一方の入力データを選択的に
QPSK変調器3に導出する。上記同期データ発生器1
2、多重化器13、スイッチ回路14,15に供給され
るタイミング信号はタイミング発生器16にて生成され
る。
【0013】一方、受信装置において、QPSK復調器
4で得られた2系統の復調データは共に同期データ検出
器17、データ分離器18に供給され、それぞれスイッ
チ回路19,20の一方の入力端に供給される。各スイ
ッチ回路19,20はそれぞれ他方の入力端にダミーデ
ータ発生器21から出力されるダミーデータを入力し、
タイミング信号に応じていずれか一方の入力データを選
択的に最尤復号化器5に導出する。
4で得られた2系統の復調データは共に同期データ検出
器17、データ分離器18に供給され、それぞれスイッ
チ回路19,20の一方の入力端に供給される。各スイ
ッチ回路19,20はそれぞれ他方の入力端にダミーデ
ータ発生器21から出力されるダミーデータを入力し、
タイミング信号に応じていずれか一方の入力データを選
択的に最尤復号化器5に導出する。
【0014】上記同期データ検出器17はQPSK復調
器4の2系統の復調データからそれぞれ同期データを検
出するもので、検出された同期データはタイミング発生
器22に供給される。このタイミング発生器22は同期
データからデータ分離のためのタイミング信号、スイッ
チ切り替えのためのタイミング信号を生成するものであ
る。
器4の2系統の復調データからそれぞれ同期データを検
出するもので、検出された同期データはタイミング発生
器22に供給される。このタイミング発生器22は同期
データからデータ分離のためのタイミング信号、スイッ
チ切り替えのためのタイミング信号を生成するものであ
る。
【0015】上記データ分離器18はタイミング信号に
応じてQPSK復調器4の2系統の復調データから追加
データを分離抽出するもので、ここで得られた追加デー
タは端子23より出力される。
応じてQPSK復調器4の2系統の復調データから追加
データを分離抽出するもので、ここで得られた追加デー
タは端子23より出力される。
【0016】上記構成において、以下にその動作を説明
する。まず、送信装置において、追加入力データは同期
データと共に多重化器13で多重され、スイッチ回路1
4,15により畳み込み符号化データと時分割多重され
てQPSK変調器3に送られる。このため、QPSK変
調器3からは、畳み込み符号化データと共に追加入力デ
ータ及び同期データがQPSK変調されて送出される。
する。まず、送信装置において、追加入力データは同期
データと共に多重化器13で多重され、スイッチ回路1
4,15により畳み込み符号化データと時分割多重され
てQPSK変調器3に送られる。このため、QPSK変
調器3からは、畳み込み符号化データと共に追加入力デ
ータ及び同期データがQPSK変調されて送出される。
【0017】一方、受信装置において、QPSK復調器
4で復調された復調ベースバンドデータはスイッチ1
9,20を介して最尤復号化器5に送られるが、このと
き同期データ検出器17により送信側で付加された同期
データのみが検出されてタイミング発生器22に供給さ
れる。
4で復調された復調ベースバンドデータはスイッチ1
9,20を介して最尤復号化器5に送られるが、このと
き同期データ検出器17により送信側で付加された同期
データのみが検出されてタイミング発生器22に供給さ
れる。
【0018】このタイミング発生器22は、同期データ
の検出タイミングを追加データの位置を決定する基準タ
イミングとし、この基準タイミングから実際の分離タイ
ミングを決定してデータ分離器18に送出する。これに
よってデータ分離器18は、復調ベースバンドデータか
ら送信側で入力されたであろう追加データを分離する。
分離された追加データは端子23より出力される。
の検出タイミングを追加データの位置を決定する基準タ
イミングとし、この基準タイミングから実際の分離タイ
ミングを決定してデータ分離器18に送出する。これに
よってデータ分離器18は、復調ベースバンドデータか
ら送信側で入力されたであろう追加データを分離する。
分離された追加データは端子23より出力される。
【0019】一方、送信側で追加されたデータは、最尤
復号化器5にとって不要である。そこで、スイッチ1
9,20によって追加データに代わってダミーデータを
付加することで、最尤復号化器5の本来のデータ復号に
際して特性劣化を少なくする。
復号化器5にとって不要である。そこで、スイッチ1
9,20によって追加データに代わってダミーデータを
付加することで、最尤復号化器5の本来のデータ復号に
際して特性劣化を少なくする。
【0020】したがって、上記構成によるデータ伝送シ
ステムは、帯域幅を増加させることなく、伝送データ容
量を増大させることができる。また、追加データの情報
量の比率を小さく設定すれば、図3の従来システムで
も、本線データは問題なく再生可能であることから、従
来システムに後から追加し、本実施形態と従来システム
を混在させることが可能となる。
ステムは、帯域幅を増加させることなく、伝送データ容
量を増大させることができる。また、追加データの情報
量の比率を小さく設定すれば、図3の従来システムで
も、本線データは問題なく再生可能であることから、従
来システムに後から追加し、本実施形態と従来システム
を混在させることが可能となる。
【0021】尚、上記実施形態では符号化率1/2の畳
み込み符号化/最尤復号化によるQPSK伝送システム
の場合について説明したが、図2に示すように符号化率
2/3の畳み込み符号化/最尤復号化による8相PSK
伝送システムにも適用可能である。
み込み符号化/最尤復号化によるQPSK伝送システム
の場合について説明したが、図2に示すように符号化率
2/3の畳み込み符号化/最尤復号化による8相PSK
伝送システムにも適用可能である。
【0022】図2において、送信装置では、端子31
a,31bに入力されるデータを畳み込み符号化器32
に入力して誤り訂正符号を畳み込み符号化することで2
ビット入力を3ビットの符号に変換し、8相PSK変調
器(MOD)33で位相変調して送出する。受信装置で
は、送信装置からの8相PSK受信波を8相PSK復調
器(DEM)34で3ビットの復調ベースバンドデータ
に変換し、最尤復号器35により誤り訂正を施して、端
子36a,36bより復号出力データを得る。
a,31bに入力されるデータを畳み込み符号化器32
に入力して誤り訂正符号を畳み込み符号化することで2
ビット入力を3ビットの符号に変換し、8相PSK変調
器(MOD)33で位相変調して送出する。受信装置で
は、送信装置からの8相PSK受信波を8相PSK復調
器(DEM)34で3ビットの復調ベースバンドデータ
に変換し、最尤復号器35により誤り訂正を施して、端
子36a,36bより復号出力データを得る。
【0023】このシステムの場合、送信装置において、
タイミング発生器47で生成されるタイミング信号に基
づいて、端子41に供給される追加入力データを同期デ
ータ発生器42で発生される同期データと多重化器43
にて多重化し、3系統に分配して、スイッチ回路44,
45,46により畳み込み符号化データと時分割多重し
て8相PSK変調器33に送る。このため、8相PSK
変調器33からは、畳み込み符号化データと共に追加入
力データ及び同期データが8相PSK変調されて送出さ
れる。
タイミング発生器47で生成されるタイミング信号に基
づいて、端子41に供給される追加入力データを同期デ
ータ発生器42で発生される同期データと多重化器43
にて多重化し、3系統に分配して、スイッチ回路44,
45,46により畳み込み符号化データと時分割多重し
て8相PSK変調器33に送る。このため、8相PSK
変調器33からは、畳み込み符号化データと共に追加入
力データ及び同期データが8相PSK変調されて送出さ
れる。
【0024】一方、受信装置において、8相PSK復調
器34で復調された3ビットの復調ベースバンドデータ
はスイッチ50,51,52を介して最尤復号化器35
に送られるが、このとき同期データ検出器48により送
信側で付加された同期データのみが検出されてタイミン
グ発生器54に供給される。
器34で復調された3ビットの復調ベースバンドデータ
はスイッチ50,51,52を介して最尤復号化器35
に送られるが、このとき同期データ検出器48により送
信側で付加された同期データのみが検出されてタイミン
グ発生器54に供給される。
【0025】このタイミング発生器54は、同期データ
の検出タイミングを追加データの位置を決定する基準タ
イミングとし、この基準タイミングから実際の分離タイ
ミングを決定してデータ分離器49に送出する。これに
よってデータ分離器49は、復調ベースバンドデータか
ら送信側で入力されたであろう追加データを分離する。
分離された追加データは端子55より出力される。
の検出タイミングを追加データの位置を決定する基準タ
イミングとし、この基準タイミングから実際の分離タイ
ミングを決定してデータ分離器49に送出する。これに
よってデータ分離器49は、復調ベースバンドデータか
ら送信側で入力されたであろう追加データを分離する。
分離された追加データは端子55より出力される。
【0026】一方、送信側で追加されたデータは、最尤
復号化器35にとって不要である。そこで、スイッチ5
0,51,52によって追加データに代わってダミーデ
ータ発生器53で発生されるダミーデータを付加するこ
とで、最尤復号化器35の本来のデータ復号に際して特
性劣化を少なくする。復号データは端子36a,36b
より出力される。
復号化器35にとって不要である。そこで、スイッチ5
0,51,52によって追加データに代わってダミーデ
ータ発生器53で発生されるダミーデータを付加するこ
とで、最尤復号化器35の本来のデータ復号に際して特
性劣化を少なくする。復号データは端子36a,36b
より出力される。
【0027】したがって、上記構成によるデータ伝送シ
ステムでも、帯域幅を増加させることなく、データ伝送
容量を増大させることができる。さらに多相PSK伝送
システム、あるいは他のデータ多重伝送方式によるシス
テムにも適用可能であることはいうまでもない。
ステムでも、帯域幅を増加させることなく、データ伝送
容量を増大させることができる。さらに多相PSK伝送
システム、あるいは他のデータ多重伝送方式によるシス
テムにも適用可能であることはいうまでもない。
【0028】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、伝送帯域
幅を広くすることなく、データ伝送容量を増大させるこ
とができる。
幅を広くすることなく、データ伝送容量を増大させるこ
とができる。
【図1】本発明に係る一実施形態として、符号化率1/
2の畳み込み符号化/最尤復号化によるQPSK伝送シ
ステムの構成を示すブロック図。
2の畳み込み符号化/最尤復号化によるQPSK伝送シ
ステムの構成を示すブロック図。
【図2】本発明に係る他の実施形態として、符号化率2
/3の畳み込み符号化/最尤復号化による8相PSK伝
送システムの構成を示すブロック図。
/3の畳み込み符号化/最尤復号化による8相PSK伝
送システムの構成を示すブロック図。
【図3】従来の符号化率1/2の畳み込み符号化/最尤
復号化によるQPSK伝送システムの構成を示すブロッ
ク図。
復号化によるQPSK伝送システムの構成を示すブロッ
ク図。
1…データ入力端子
2…符号化率1/2畳み込み符号化器
3…QPSK変調器
4…QPSK復調器
5…最尤復号化器
6…データ出力端子
11…追加データ入力端子、
12…同期データ発生器
13…多重化器
14,15…スイッチ回路
16…タイミング発生器
17…同期データ検出器
18…データ分離器
19,20…スイッチ回路
21…ダミーデータ発生器
22…タイミング発生器
23…追加データ出力端子
31a,31b…データ入力端子
32…符号化率2/3畳み込み符号化器
33…8相PSK変調器
34…8相PSK復調器
35…最尤復号化器
36…データ出力端子
41…追加データ入力端子
42…同期データ発生器
43…多重化器
44,45,46…スイッチ回路
47…タイミング発生器
48…同期データ検出器
49…データ分離器
50,51,52…スイッチ回路
53…ダミーデータ発生器
54…タイミング発生器
55…追加データ出力端子
Claims (5)
- 【請求項1】 入力データに誤り訂止符号を付加し、畳
み込み符号化処理して複数ビットのベースバンドデータ
に変換する畳み込み符号化器、この畳み込み符号化器の
複数ビットのデータを多重化して変調出力する変調手段
を備える送信装置と、 この送信装置からの変調データを復調する復調手段、こ
の復調手段の復調データに対して最尤復号化を施して復
号データの誤り訂正を行う最尤復号化器を備える受信装
置とで構成されるデータ伝送システムにおいて、 前記送信装置は、同期データを発生する同期データ発生
器と、この同期データ発生器から出力される同期データ
と追加データとを多重して前記畳み込み符号化器の出力
ビット数分に分配出力する多重化器と、この多重化器の
各ビット出力を前記畳み込み符号化器の対応するビット
出力に時分割多重する時分割多重化手段とを具備し、 前記受信装置は、前記復調手段の復調出力から同期デー
タを検出する同期データ検出器と、この同期データ検出
器の検出タイミングからデータ分離タイミングを決定す
るタイミング発生器と、このタイミング発生器で決定さ
れたデータ分離タイミングに基づいて前記復調データか
ら追加データを分離するデータ分離器と、前記復調デー
タに対して追加データに代わってダミーデータを付加し
て前記最尤復号化器に供給するデータ差し替え手段とを
具備することを特徴とするデータ伝送システム。 - 【請求項2】 前記変調手段及び復調手段は、多相位相
変調方式を用いることを特徴とする請求項1記載のデー
タ転送システム。 - 【請求項3】 前記変調手段及び復調手段は4相位相変
調方式を用いることを特徴とする請求項1記載のデータ
伝送システム。 - 【請求項4】 前記変調手段及び復調手段は8相位相変
調方式を用いることを特徴とする請求項1記載のデータ
伝送システム。 - 【請求項5】 送信側で、入力データに誤り訂止符号を
付加し、畳み込み符号化処理して複数ビットのベースバ
ンドデータに変換し、前記複数ビットのデータを多重化
して変調出力する際に、同期データを発生し、この同期
データと追加データとを多重して前記畳み込み符号化の
出力ビット数分に分配出力し、各ビット出力を前記畳み
込み符号化の対応するビット出力に時分割多重するデー
タ伝送システムであって、 前記送信側からの変調データを復調する復調手段と、 この復調手段の復調データに対して最尤復号化を施して
復号データの誤り訂正を行う最尤復号化器と、 前記復調手段の復調出力から同期データを検出する同期
データ検出器と、 この同期データ検出器の検出タイミングからデータ分離
タイミングを決定するタイミング発生器と、 このタイミング発生器で決定されたデータ分離タイミン
グに基づいて前記復調データから追加データを分離する
データ分離器と、 前記復調データに対して追加データに代わってダミーデ
ータを付加して前記最尤復号化器に供給するデータ差し
替え手段とを具備することを特徴とするデータ伝送シス
テムの受信装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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