JPH05308291A - コード化方法及びデータ転送装置 - Google Patents

コード化方法及びデータ転送装置

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JPH05308291A
JPH05308291A JP4329283A JP32928392A JPH05308291A JP H05308291 A JPH05308291 A JP H05308291A JP 4329283 A JP4329283 A JP 4329283A JP 32928392 A JP32928392 A JP 32928392A JP H05308291 A JPH05308291 A JP H05308291A
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  • Transmission Systems Not Characterized By The Medium Used For Transmission (AREA)
  • Reduction Or Emphasis Of Bandwidth Of Signals (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 冗長方式を使用して、信号の振幅のピークを
制限したチヤネル中のデータのフーリエ変換コード化処
理を行なう装置及び方法を与える。 【構成】 本発明は、転送されるデータを、2Nの連続
した長さを有する連続ブロツクに区分する装置及び方法
である。各ブロツクは周波数領域中にコード化され、そ
して、各コード化されたブロツクに対して、逆離散フー
リエ変換(Inverse Discrete Fourier Transform-IDF
T)が計算される。IDFTのブロツクは、クリツピン
グ・エラー値を取り出すために、予め決められたピーク
値、±Pにクリツプされる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、信号の振幅のピークが
制限されているチヤネル中の信号を処理すること、より
詳細に言えば、信号の振幅のピークが制限されているチ
ヤネルにおいて、冗長方式を使用してフーリエ変換によ
るコード化装置及び方法に関する。
【0002】
【従来の技術】本発明は、信号の振幅のピークが制限さ
れているデータ・チヤネルの問題解決に向けられてい
る。従来の多くのコード化方式は、周波数領域中で分離
されている多数のチヤネルの重ね合せ(superpositio
n)を提案しているけれども、それらのすべての方式
は、重ね合せがチヤネルを過負荷にするような重大な問
題を生じないものと仮定している。重複されたチヤネル
の数が比較的に少ない場合には、上述の過負荷の問題
は、多くのアプリケーシヨンには事実上生じない。幾つ
かの通常のシステムは、チヤネル毎に数千の重ね合せと
は言わないまでも、数百の重ね合せを考えている。従つ
て、チヤネルの過負荷は重大な問題となる。
【0003】また、本発明は、この分野で共通に使用さ
れるようになつた信号の重ね合せの特定の方法、即ちフ
ーリエ変換方法に対する過負荷の問題を取り扱つてい
る。これに関しては、例えば、米国特許第467922
7号を参照されたい。この米国特許は256のチヤネル
を重ね合せたモデムを開示している。然しながら、この
米国特許は信号の振幅のピークを制限する問題(例え
ば、過負荷の問題)を無視している。QAMのような従
来の信号発生方法は、過負荷をすべて回避すると言う事
実に基づいて、この問題は、通常、動作原理の分野でも
無視されている。
【0004】フーリエ変換のコード化(Fourier Transf
orm Coding-FTC)は、データを連続したブロツクに
分け、「周波数領域」中にコード化し、「独立したフー
リエ変換(Discrete Fourier Transform−DFT)」コ
ードに変換し、そして、連続した信号を転送する。この
場合、ナイキスト速度において、上述の連続した信号を
サンプルした値がDFTコードの出力信号である。これ
に関しては、1971年10月の通信技術に関するIE
EE会報の第COM−19巻、第5号のワインスタイン
(Weinstein)等の「Data Transmission by Frequency-
Division Multiplexing Using the Discrete Fourier T
ransform」と題する文献を参照されたい。また、FTC
コーデイング及びデコーデイングの実用的な方法は、1
988年6月のイタリーのパシタノ(Pasitano)のエル
ゾ(Paul Erzo)の75才の誕生日の記念行事に係る先
進技術の国際専門家会議(Advanced International Wor
kshop)において報告されたフエイグ(Feig)等による
「Sequence Transmission:Coding in the Frequency Do
main」を参照されたい。
【0005】フーリエ変換のコード化のための簡略化さ
れた計算方法及び適用可能な等化方法は、1980年4
月のデンバー市で開催された「音響、言語及び信号処
理」に関するIEEE国際会議の会報の964頁乃至9
67頁のペレド(Peled)等による「Frequency Domain
Data Transmission Using Reduced Computational Comp
lexity Algorithms」と題する刊行物に記載されてい
る。また、ピークの振幅値において、クリツプ動作によ
つてエラーがどのように発生するかに関しては、198
9年の磁気に関するIEEE会報第25巻、第3号のエ
フライム(Ephraim)による「Linear Methods for High
-Density Magnetic Recording of Data」と題する刊行
物を参照されたい。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】信号の振幅のピークを
制限されたチヤネルは、大きなインパルスを何時でも受
け取ることができないので、FTCコードで処理された
信号は、チヤネルの直線性を維持するために、所定のピ
ーク値、±Pにクリツプされなければならない非常に大
きな振幅のセグメントを持つことがある。(これについ
ては、1988年のIBM社の刊行物RC1988の
「The Performance of Fourier Transform Division Mu
ltiplexing Schemes on Peak Limited Channels」と題
するフエイグ(Feig)等による記載と、1989年2月
IBM社の刊行物RC14440の「Digital Implemen
tation of Frequency Division Multiplexing on Peak-
LimitedChannels」と題するフエイグ(Feig)等による
記載と、1988年の通信、制御及び計算に関するアラ
ートン(Allerton)の第26回年次総会におけるフエイ
グの「Fourier Transform Coding for Peak Limited Ch
annels」と題する刊行物とを参照されたい。)通常のシ
ステムにおいて、オリジナルのDFT出力は、低域瀘波
器を通過してクリツプされ、一連の出力信号にされた後
のデータが転送される。この技術は、クリツプされた信
号に対応する情報を、明らかに無視している。従つて、
信号振幅のピークを制限したチヤネルにおいて、クリツ
プされた信号及びエラー信号の両方を転送する必要があ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の装置及び方法
は、転送される情報の各ブロツクに対するクリツピング
・エラーの大きさを、例えばクリツピング・エラー値の
二乗を合計した値のような大きさに計算することに関す
る。若し、上述の合計値、または他の測定値が或る大き
さの閾値、θを越えたならば、各回の転送毎に通常の転
送パワーよりも小さいパワーを使用したブロツクがX
回、転送される。
【0008】各ブロツクは、複数のチヤネル、即ちビン
で構成される。各ブロツク中の特別のビンは、ブロツク
が反復ブロツクか否かをエンコードするために保存され
る。この特別のビンは、この特別のビン中のエラーの確
率が無視されるように、かけ離れた(ユークリツド距離
において)幾つかの可能性ある複素数の1つを受け取
る。
【0009】エンコーダにおいて、逆DFTが遂行され
た後、特別のビンの値がチエツクされる。ブロツクが反
復ブロツクであることを、特別のビンが表示した時に
は、そのブロツクからの各ビンの値は、ビンに対応する
加算値に組み込まれるが、多くの場合、情報は加算され
ない。残りのデコード処理はFTC方式の標準的な方法
で処理される。
【0010】更に、本発明は、転送される信号の振幅に
ついて制限を受けるチヤネル中のデータ・ブロツクをエ
ンコードする信号を転送する装置及び方法に関する。デ
ータのフーリエ変換コード・ブロツクからの信号の場
合、信号の平均パワーが比較的低くても、信号の瞬間的
なセグメントが、振幅の大きなピークを持つことがあ
る。本発明は、転送の開始前に、加算した量の大きさを
得るために、信号を処理することを含んでおり、これに
より、信号の絶対値が、チヤネルの所定のピーク振幅値
を越えるのを許容する。この測定に含まれる特定の選択
値は、絶対値のピーク振幅値を越えた信号のサンプルさ
れた値の絶対値と、ピーク振幅値それ自身との間の差を
二乗した値を合計した値である。若し、この大きさが予
め決められた閾値、Θを越えたならば、その信号は、通
常の転送パワーの1/Xに減衰された信号によりX回、
転送される。制御データは、信号が繰り返されるか否か
を特定するために、各信号によつて転送される。
【0011】
【実施例】図1に示したブロツク図を参照して、本発明
のデータ転送システムの良好な実施例を以下に説明す
る。最初に、転送されるデータは「入力データ・ストレ
ージ」102にストアされる。データ転送システム10
0は、入力データの各データ・ブロツクを、1つ、また
はそれ以上の出力信号ブロツクに変換する。1つのデー
タ・ブロツクを転送するために、複数の出力信号ブロツ
クが用いられた場合、後続する出力信号ブロツク、つま
り、最初の出力信号ブロツクの後に続く出力信号ブロツ
クは、付加される制御データの態様によつて、最初の出
力信号ブロツクとは厳密には同一ではないけれども、後
続する信号ブロツクは、「反復信号ブロツク」と呼ばれ
る。また、後続するブロツクの数は「反復カウント」と
呼ばれる。
【0012】データのブロツクを転送するために、何個
の出力信号ブロツクを使用するかを決定する論理回路
は、出力信号ブロツクを発生するための時間的間隔の始
期を決定する「反復ブロツク制御」ユニツト104の中
に設けられている。ブロツク_開始信号106は基本的
なタイミングの機構を与える。ブロツク_開始信号10
6は、次の出力信号ブロツクが決定される時間的間隔の
開始時を表示する。
【0013】また、「反復ブロツク制御」ユニツト10
4は、「入力データ・バツフア」108にデータ・ブロ
ツクを転送するか、または転送しないかを決定する。若
し、データの新しいブロツクが「入力データ・バツフ
ア」108に転送されなければ、前のデータ・ブロツク
は再処理される。
【0014】「入力データ・バツフア」108からの種
々のデータ・コンポーネント(一連のビツト)は、種々
のデータ・コンポーネントを信号コンステレーシヨン
(配列)にマツプするN個の「エンコーダ」、即ち、エ
ンコーダ1乃至エンコーダN(全体として参照数字11
0で示してある)を通して転送される。各エンコーダ1
10は、従来のFTCエンコーダの態様として当業者に
知られているようなエンコーダ自身の信号コンステレー
シヨンを持つている。
【0015】エンコーダRのような1つのエンコーダ
は、他の信号ブロツクがデータ・ブロツクの転送を完結
するのに使用されるか否かを表示する「反復信号」をエ
ンコードするために使用される。大部分の信号ブロツク
は、1つの出力信号ブロツクを必要とするものと予測さ
れるけれども、以下に説明するように、若し、エラー値
の二乗の値の合計が或る閾値を越えるならば、クリツプ
された信号の組は、1つ以上の出力信号ブロツクに割り
当てられる。また、反復の回数は、クリツピング・エラ
ー値に従つて「反復ブロツク制御」ユニツト104によ
つて制御され、可変であつてもよく、あるいは、固定さ
れてもよい。反復の数は、以下の「反復ブロツク制御」
ユニツトの項で更に説明する。
【0016】次に、一連のコンステレーシヨンの値(複
素数)の出力は、対称的にされ、そして、通常の逆高速
フーリエ変換(Inverse Fast Fourier Transform-IF
FT)を遂行する「2NポイントIFFT」ユニツト1
12を通して転送される。「2NポイントIFFT」ユ
ニツト112の出力は、「出力信号バツフア」116に
転送される2N個の一連の実数値(参照数字114を参
照)であり、そして、「出力バツフア」116からは、
この一連の実数値が「反復ブロツク制御」ユニツト10
4と、「出力ライン・バツフア」118とに差し向けら
れる(参照数字115及び117を参照)。
【0017】「反復ブロツク制御」ユニツト104は、
「出力信号バツフア」116からの信号(参照数字11
4)を受け取り、そして、「反復」転送が必要であるか
否かを決定する。次に、「反復ブロツク制御」ユニツト
104は、この決定を「読み取りデータ制御」ユニツト
122に信号を送り、そして、この決定を表示する数字
(参照数字124)を「エンコーダR」に送る。「反復
ブロツク制御」ユニツト104は、減衰率を「利得」パ
ラメータ・ユニツト126に設定する。「利得」パラメ
ータ・ユニツト126は、出力信号ブロツクの振幅を調
節するための信号を乗算ユニツト128へ出力する。
「反復ブロツク制御」ユニツト104の動作は、図2を
参照して後述する。
【0018】「出力ライン・バツフア」118からの出
力信号は、「利得」パラメータ・ユニツト126の減衰
率を乗算され、そして、転送する前に「クリツプ」ユニ
ツト130においてクリツプされる。この信号が「出力
ライン・バツフア」により受け取られる時間と、それら
の信号が「出力ライン・バツフア」から出力される時間
との間には、約1つの信号ブロツクの間隔の遅延があ
る。
【0019】「反復ブロツク制御」ユニツト 「反復ブロツク制御」ユニツト104は、コード化され
たブロツク信号の標準的なクリツプ動作に起因するエラ
ーを測定し、そして、現在のデータ・ブロツクを転送す
るために付加的な信号ブロツクを使用するか否か、そし
て、どんな減衰率を用いるかを決定する。また、「反復
ブロツク制御」ユニツト104は、既知数、CRとし
て、「エンコーダR」(図1及び図2)に「反復」情報
を与える。「反復ブロツク制御」ユニツト104の動作
は、図3の流れ図に示されている。
【0020】「出力信号バツフア」116から「反復ブ
ロツク制御」ユニツト104に到着した信号は、図3の
ステツプ250で示したように、図2の「クリツプ」ユ
ニツト202に先ず通過される。クリツプ・エラーの値
は「二乗」ユニツト203で二乗演算され、そして、
「加算器」204で加算される(ステツプ252)。ブ
ロツク間隔の開始時において、加算器204の内容は
「計算反復_カウント」ユニツト208に転送され、加
算器204の内容は0にリセツトされる。ブロツク間隔
の開始は、「ブロツク_開始」信号106の到着によつ
て表示される。この信号の到着は図3のステツプ254
で示されており、加算器の内容の転送と、0へのリセツ
トとは、図3のステツプ256で示されている。
【0021】「計算反復_カウント」ユニツト208
は、ブロツク間隔の開始時において、クリツプ・エラー
値を二乗した値の合計を受け取り、そして、転送中のブ
ロツクを「繰り返す」か否かを決定する。前のデータ・
ブロツクの転送を完了するために必要な信号ブロツクの
合計数が処理されたか否かを決定するために、「カウン
ト・レジスタ」214の内容がチエツクされる。この状
態は、カウント・レジスタが0であるか否かをテストす
ることによつてチエツクされる。若し、カウント・レジ
スタの内容が0であれば、「計算反復_カウント」ユニ
ツト208の結果は「反復_カウント・レジスタ」21
2中にストアされる(ステツプ262)。この「計算反
復_カウント」ユニツト208の結果は「反復カウン
ト」と呼ばれる
【0022】反復カウントの値は、予め決められた1
つ、または、それ以上のレベルの閾値に基づいている。
閾値Θは、所望のエラー確率を満足するための設計パラ
メータとして、FTCのコードにより同時に選択され
る。これに関しては後述する。従つて、反復カウント
は、「加算器」204によつて決められたクリツピング
・エラー値の二乗を合計した値に従つて変化する。「反
復_カウント・レジスタ」212の内容は、現在のデー
タ・ブロツクを転送するために必要とされる信号ブロツ
クの合計数を表示しており、「カウント・レジスタ」2
14の中にストアされる(ステツプ264)。
【0023】「利得パラメータ」ユニツト126の値
は、「利得計算」ユニツト220を用いて「反復_カウ
ント・レジスタ」の内容から決定され、そして、乗算器
128に送られる(図3のステツプ266)。
【0024】「カウント・レジスタ」214の内容は、
ブロツク間隔が開始した後のD秒間の各ブロツク間隔の
間で1度だけ更新される。この更新動作は、出力が「遅
延D」ユニツト218によつて遅延される「カウント計
算」ユニツト216によつて行なわれる。若し、更新の
時点で、「カウント・レジスタ」214の内容が0では
なければ、「カウント・レジスタ」214の内容は1だ
け減少される(図3のステツプ268参照)。
【0025】既知数(またはフラグ)CRは、「CR計
算」ユニツト222を用いて決定される。CRの値は、
「反復_カウント・レジスタ」212の内容と「カウン
ト・レジスタ」214の内容の両方からの情報に基づい
て決定される(図3のステツプ270を参照)。
【0026】既知数CRは、送られ、または受け取られ
る1つのデータ・ブロツクで構成された信号ブロツクの
数を決定するために、受信装置によつて用いられる「エ
ンコーダR」によつてエンコードされた表示である。与
えられたデータ・ブロツクを含む各信号ブロツクは、受
信装置における減衰率を計算することによつて振幅を減
少される。次に、信号ブロツクは、元のデータ・ブロツ
クを発生するために加算される。
【0027】また、新しいデータ・ブロツクがカウント
=0の時に読み取られたか(図3のステツプ272参
照)、または、カウント≠0の時に読み取られなかつた
時に、「読み取りデータ制御」ユニツト122に信号を
与えるために、「カウント・レジスタ」214の内容が
使用される。カウント≠0の時には、入力データ・バツ
フア中のデータ・ブロツクは、次の信号ブロツクを発生
するために、再度使用される。
【0028】1つのデータ・ブロツクを転送するため
に、K個の信号ブロツクを必要とする場合の例を考えて
見る。これは、K−1の「反復_カウント」を必要とす
る。すべての信号ブロツクに対する「利得」の値は、1
/Kの値である。最初の信号ブロツクのCRの値、カウ
ント=反復_カウント>0は、それが「エンコーダR」
によりエンコードされた時にコンステレーシヨン・ポイ
ント1.0のためのインデツクスの値に取られる。転送
の前に、この値、1.0は、送信装置において、減衰
率、1/Kで乗算される。これは、1.0/Kの転送さ
れた値を生じる。受信装置により受け取られた時に、こ
の値は1.0/Kの値として認識される。受信装置にお
けるこの値の検出は、現在のデータ・ブロツクのすべて
の信号ブロツクが受け取られていないことを表示する。
【0029】次の信号ブロツクのCRの値、反復_カウ
ント>0は、値0.0(ゼロ)のコンステレーシヨン・
ポイントのためのインデツクスである。転送の前に、こ
の値0.0は、送信装置において、減衰率1/Kで乗算
される。これは、0.0の転送値を生じる。この値が受
信装置により受け取られた時、この値は、1.0/Kの
加算値を形成するために、前の結果値、1.0/Kに加
算される。受信装置におけるこの値の検出は、現在のデ
ータ・ブロツクのためのすべての信号ブロツクが受け取
られていないことを再度表示する。
【0030】最後の信号ブロツクのCR値、カウント=
0は、コンステレーシヨン・ポイントK−1.0に対す
るインデツクスである。送信装置は、この値K−1.0
に対して、減衰率1/Kを乗算する。この値が受信装置
によつて受け取られた時、この値は、1.0の加算値を
形成するために、前の結果値、1.0/Kに加算され
る。受信装置におけるこの値の検出は、現在のデータ・
ブロツクのためのすべての信号ブロツクが受け取られた
ことを表示する。「CR計算」ユニツト及び「反復ブロ
ツク制御」ユニツトの多くの変形は、この道の専門家に
は自明である。
【0031】本発明のFTC受信装置 本発明に従つたFTC受信装置が図4に示されている。
これは、図1に示した送信装置を実質的に逆にしたもの
である。本発明に従つたこのFTC受信装置の目的は、
データ・ブロツクに関連付けられ、受け取つた信号ブロ
ツクからの信号をポイント的に加算することと、これら
の付加された信号ブロツクを、転送されたデータ・ブロ
ツクに近似したデータ・ブロツクに変換することであ
る。
【0032】データ・ブロツクを転送するのに必要とさ
れる信号ブロツクの数から1を引いた数は、「反復カウ
ント」として表示される。信号ブロツクが転送するのに
使用されるこれらの状態の検出は、「反復制御論理」ユ
ニツト302の責任であり、これに関しては図6を参照
して後述する。
【0033】本発明を説明するための目的で、受け取つ
た信号ブロツクは、「入力信号バツフア」304の中
に、既にストアされているものと仮定する。本発明は特
定のハードウエアのシステム及び転送媒体によつて制限
されないことは注意を要する。本発明は、信号の振幅の
ピークを制限したチヤネルの任意のシステムに適用可能
である。例えば、磁気ストレージ媒体のチヤネルや、電
話ラインなどは、そのようなシステムの1例である。
【0034】本発明のFTC受信装置300(図4)の
ブロツク間隔の開始時における動作に戻つて説明を続け
ると、信号のブロツクは、「入力信号バツフア」304
からコピーされ、加算器308の第2の入力306に加
えられ、そして、「FFT入力バツフア」310にスト
アされる。データ・ブロツクは、通常、転送するための
ただ1つの信号ブロツクを必要とする。この場合、第2
入力は0である。幾つかの信号ブロツクが1つのデータ
・ブロツクに関与する場合において、最初の信号ブロツ
クのための第2の入力は0であり、そして、後続する信
号ブロツクのための第2の入力は、加算された信号ブロ
ツクであり、それは、「FFT入力バツフア」310中
にストアされる。適当な第2の入力信号を加算器に与え
ることは、「反復制御論理」ユニツト302の1つの機
能である。
【0035】「FFT入力バツフア」310の内容は2
NポイントFFTユニツト312に入力される。FFT
312の各出力314は「デコーダ」316に転送され
る。送信装置によつて送られたビツト順序を決定するこ
とは「デコーダ」316の機能である。「デコーダ」3
16の機能の細部は図5を参照して説明する。「反復表
示」を含む特別な情報は、「デコーダR」によつて決定
され、この情報は「反復制御論理」ユニツト302に与
えられる(参照数字318を参照)。
【0036】デコードされたデータ320は、FFT出
力データ・バツフア322中で加算される。若し、この
データ・ブロツクの転送を完了するために、他の信号ブ
ロツクが必要なければ、デコードされたデータは、「出
力データ・ストレージ」324中にコピーされる。「反
復制御論理」ユニツト302は、反復が発生する時を表
示するために、「出力データ・ストレージ」324に信
号を送る(参照数字326を参照)。
【0037】本発明のFTC受信装置中のデコーダ 各N個のデコーダ316を動作する信号及びパラメータ
は異なつていることを除けば、N個のデコーダ316の
各々の動作は同じである。デコーダTの動作は、図5を
参照して説明するが、この場合、Tは、デコーダを説明
するための1つのインデツクスである。
【0038】「デコーダT」は、図4に示した2Nポイ
ントFFTユニツト312から複素数入力XT Kを受け取
り、乗算器404において、その値に対して、例えば減
衰率GT K(402)を乗算する。この出力は複素数WT K
である。次に、選択ユニツト406は、最良の相手候補
である「コンステレーシヨン」中の複素数CT SK(即ち
ポイント{CT S}の組)を選択する。この相手のインデ
ツクス、SKはデコーダの出力である。減衰率GT Kは、
チヤネルの減衰及び移送歪を保証するために選ばれた複
素数であることには注意を払う必要がある。
【0039】通常、このデコーダは、受け取られた各ブ
ロツクが「利得更新」ユニツト408を使用した後、減
衰率を更新する。更新された減衰率GT K+1が、前の減衰
率GT K、受け取られたデータXT K及び選択されたコンス
テレーシヨン・ポイントCT SKの関数として決定され
る。このデコーダの動作は標準のフーリエ変換コード化
の処理と同様である。
【0040】受信装置の反復制御論理ユニツト 「受信装置の反復制御論理」ユニツト302は、図6に
細部が示されている。「受信装置の反復制御論理」ユニ
ツト302は、他の入力(例えば受け取られた)信号ブ
ロツクが、データ・ブロツクの転送を完了するために必
要とされるか否かを決定する。このユニツト302は、
加算器308に第2の入力306を与え、そして、それ
は、FFT出力データ・バツフア322からの信号を受
け取つたか、または、受け取らなかつたかのいずれかを
表示する信号を発生する。
【0041】「デコーダR」から、整数が受け取られ
る。この数字の値に従つて、「反復制御論理」ユニツト
302は、データ・ブロツクの転送を完了するために、
他の信号ブロツクを必要とするか否かを決定する。この
決定は、「開始_ブロツク」信号が受け取られた時に
「セツト反復_フラグ」ユニツト502によつて行なわ
れる。次に、「セツト反復_フラグ」ユニツト502は
「出力データ・ストレージ」324に与える「反復_フ
ラグ」信号を出力する。
【0042】また、「反復_フラグ 」信号は「加算器
入力選択」ユニツト504によつて使用される。「加算
器入力選択」ユニツト504は、加算器が「FFT入力
バツフア」310からの前に加算した信号、または、0
信号を、加算器の第2の入力として受け取つたか否かを
決定する。
【0043】本発明のシステム及び方法は、従来のFT
C技術を使用して、当業者によつてソフトウエアで容易
に実施することができる。また、代案として、ハードウ
エアのシステムは、当業者にはすでに公知のように、2
NポイントFFTユニツトの音響波装置を利用すること
ができる。
【0044】閾値Θ及び反復パラメータXの選択 閾値Θは、エラーの確率を満足させるデザイン・パラメ
ータとしてFTCコードと一緒に選択される。Θの最適
な選択は、ブロツク全体のデザイン・ポイントのノイズ
・パワーである。従つて、若し、受信装置におけるT番
目のチヤネルの信号及びノイズのパワーが、夫々、ST 2
及びNTとすれば、Θは以下の数式により与えられる。
【0045】
【数1】
【0046】クリツピング・エラー値の二乗の合計値、
θが、θ<Θである場合、T番目のチヤネルにおける信
号対ノイズ比は次式で与えられる。
【0047】
【数2】
【0048】上式において、dTは、T番目のチヤネル
に割り当てられたコードに対するコンステレーシヨンの
任意の2つのメンバの間の最小ユークリツド距離(所
謂、ニアレスト・ネイバーズ(nearest neighbors)間
の距離)である。従つて、T番目のチヤネルにおけるエ
ラーの確率は次式で与えられる。下式において、C
Tは、T番目のチヤネルに割り当てられたコンステレー
シヨンにおけるニアレスト・ネイバーズの数である。
【0049】
【数3】
【0050】次式は補数的累積確率関数(complementar
y cumulative provability function)である。
【0051】
【数4】
【0052】反復パラメータXは、例えば2のような一
定値として選ばれる。減衰された信号のクリツピング・
エラーの二乗値の合計(1/Xにより減衰されたパワ
ー)が無視される程小さい値になるように、コードが指
定される。
【0053】代案として、若し、クリツピング・エラー
の二乗値の合計がYであるとすれば、クリツピング・エ
ラーの二乗値の合計が最大でΘである信号を、1/Yに
よる信号パワーの減衰が発生するように、Xを選ぶこと
ができる。このようなYの値を決めるための1つの方法
は、エンコーダにおいて繰り返す方法である。
【0054】
【発明の効果】本発明は、冗長方式を使用して、信号の
振幅のピークを制限したチヤネル中のデータのフーリエ
変換のコード化処理を行なう装置及び方法を与える。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に従つたデータ転送システムを示したブ
ロツク図である。
【図2】図1のデータ転送システムの反復ブロツク制御
サブシステムのブロツク図である。
【図3】図2の反復ブロツク制御サブシステムの動作を
説明するための流れ図である。
【図4】本発明に従つたFTC受信装置のブロツク図で
ある。
【図5】図3の受信装置のT番目のデコーダのブロツク
図である。
【図6】図3の受信装置の反復ブロツク制御サブシステ
ムのブロツク図である。
【符号の説明】
100 データ転送システム 102 入力データ・ストレージ 104 反復ブロツク制御ユニツト 108 入力データ・バツフア 110 エンコーダ 112 2NポイントIFFTユニツト 116 出力信号バツフア 118 出力ライン・バツフア 122 読み取りデータ制御ユニツト 126 利得パラメータ・ユニツト 128 乗算器 130、202 クリツプ・ユニツト 203 二乗ユニツト 204、308 加算器 208 計算反復_カウント・ユニツト 212 反復_カウント・レジスタ 214 カウント・レジスタ 216 カウント計算ユニツト 218 遅延Dユニツト 220 利得計算ユニツト 222 CR計算ユニツト 300 本発明のFTC受信装置 302 反復制御論理ユニツト 304 入力信号バツフア 310 FFT入力バツフア 312 2NポイントFFT 316 デコーダ 322 FFT出力データ・バツフア 324 出力データ・ストレージ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フレデリック・シー・ミンツェル アメリカ合衆国ニューヨーク州、シュラ ブ・オーク、オリオール・コート 3798

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 冗長方式を使用して、信号の振幅のピー
    クを制限されているチヤネル中のデータをフーリエ変換
    によりコード化処理をするための方法において、 (a) 2Nの連続した長さを有する連続ブロツクにデー
    タを区分するステツプと、 (b) 周波数領域中に各ブロツクをコード化するステツ
    プと、 (c) 各コード化されたブロツクの逆離散フーリエ変換
    (IDFT)処理を計算するステツプと、 (d) クリツピング・エラー値を取り出すために、各転
    送されるブロツクを予め決められたピーク値、±Pにク
    リツプするステツプと、 (e) 上記クリツピング・エラー値の大きさを決定する
    ステツプと、 (f) 各ブロツクのクリツピング・エラー値の二乗の値
    を合計するステツプとを含み、 (g) 若し、上記合計した値が、与えられたブロツクに
    対する閾値、Θを越えているならば、 (i) 上記転送するための所定のパワーよりも小さなパ
    ワーを、毎回の転送に使用して、上記ブロツクをX回に
    分割して転送し、Θを越えなければ、 (ii) ナイキスト速度における連続信号のサンプル値
    が、その特定のブロツクに対するIDFTのクリツプさ
    れた値であるような連続信号を転送することを特徴とす
    るコード化方法。
  2. 【請求項2】 上記Xの値は2であることを特徴とする
    請求項1に記載のコード化方法。
  3. 【請求項3】 上記の分割転送は、通常の転送のための
    所定のパワーの1/Xの値を使用して転送されることを
    特徴とする請求項1に記載のコード化方法。
  4. 【請求項4】 上記閾値、Θは可変数であることを特徴
    とする請求項1に記載のコード化方法。
  5. 【請求項5】 ブロツクが冗長であるか否かを表示する
    ために、各ブロツクにフラグを割り当てるステツプを含
    むことを特徴とする請求項1に記載のコード化方法。
  6. 【請求項6】 独立したフーリエ変換(DFT)を行な
    うことによつて上記データをデコードするステツプと、 各ブロツクに対して上記フラグの値をチエツクするステ
    ツプと、 ブロツクが冗長であることを、上記フラグが表示したな
    らば、連続したブロツクを加算するステツプとを含むこ
    とを特徴とする請求項2に記載のコード化方法。
  7. 【請求項7】 冗長方式を使用して、信号の振幅のピー
    クを制限されているチヤネル中のデータをフーリエ変換
    によりコード化する装置において、 (a) 2Nの連続した長さを有する連続ブロツクにデー
    タを区分する手段と、 (b) 周波数領域中に各ブロツクをコード化する手段
    と、 (c) 各コード化されたブロツクの逆離散フーリエ変換
    (IDFT)処理を計算する手段と、 (d) クリツピング・エラー値を取り出すために、各転
    送されるブロツクを予め決められたピーク値、±Pにク
    リツプする手段と、 (e) 上記クリツピング・エラー値の大きさを決定する
    手段と、 (f) 各ブロツクのクリツピング・エラー値の二乗の値
    を合計する手段と、 (g) 若し、上記合計した値が、与えられたブロツクに
    対する閾値、Θを越えているならば、上記転送するため
    の所定のパワーの1/Xのパワーを、毎回の転送に使用
    して、上記ブロツクをX回以下に分割して転送し、若
    し、Θを越えなければ、ナイキスト速度における連続信
    号のサンプル値が、その特定のブロツクに対するIDF
    Tのクリツプされた値であるような連続信号を転送する
    手段とを含むコード化装置。
  8. 【請求項8】 上記Xの値は2であることを特徴とする
    請求項7に記載のコード化装置。
  9. 【請求項9】 上記分割転送は、通常の転送のための所
    定のパワーの1/Xの値を使用して転送されることを特
    徴とする請求項7に記載のコード化装置。
  10. 【請求項10】 上記閾値、Θは可変数であることを特
    徴とする請求項7に記載のコード化装置。
  11. 【請求項11】 ブロツクが冗長であるか否かを表示す
    るために、各ブロツクにフラグを割り当てる手段を含む
    ことを特徴とする請求項7に記載のコード化装置。
  12. 【請求項12】 独立したフーリエ変換(DFT)を行
    なうことによつて上記データをデコードする手段と、 各ブロツクに対して上記フラグの値をチエツクする手段
    と、 ブロツクが冗長であることを、上記フラグが表示したな
    らば、連続したブロツクを加算する手段とを含むことを
    特徴とする請求項7に記載のコード化装置。
  13. 【請求項13】 冗長方式を使用して、信号の振幅のピ
    ークを制限されているチヤネル中のデータをフーリエ変
    換によりコード化するための転送装置において、 データをストアするための入力データ・ストレージと、 上記入力データ・ストレージからデータ・ブロツクを受
    け取り、かつ、上記データ・ブロツクを入力データ・バ
    ツフア中に順次にストアする読み取りデータ制御ユニツ
    トと、 上記データ・ブロツクのサブチヤネルを信号コンステレ
    ーシヨンにマツプするためのN個のエンコーダと、 後続の信号ブロツクが与えられたデータ・ブロツクの転
    送を完了するために使用されるか否かを表示する反復信
    号を信号コンステレーシヨンにマツプする専用のエンコ
    ーダRと、 上記コンステレーシヨンの独立フーリエ変換を遂行し、
    かつ、出力信号バツフア中に結果をストアするための2
    Nポイント逆高速フーリエ変換エンコーダとからなり、 (i) 上記入力データ源からデータ・ブロツクを受け取
    り、かつ、ブロツク開始信号を受け取つた時に上記入力
    データ・バツフア中に上記データ・ブロツクのコピーを
    ストアするために、上記読み取り制御ユニツトに信号を
    送ることにより、上記データ・ブロツクが上記出力信号
    バツフア中にマツプされ、エンコードされ、 (ii) 上記データ・ブロツクを予め決められたピーク
    値、±Pにクリツプすることにより、クリツピング・エ
    ラー値を取り出し、 (iii) 上記データ・ブロツクに対するクリツピング・
    エラー値の二乗の値を合計し、 (iv) 若し、上記合計した値が上記与えられたブロツク
    のための閾値、Θを越えたならば、上記転送の所定のパ
    ワーよりも小さなパワーを、毎回の転送に使用してX回
    の転送により上記データ・ブロツクを転送するか、また
    は、若し、上記閾値、Θを越えないならば、ナイキスト
    速度で連続信号のサンプル値が上記データ・ブロツクの
    ための逆離散フーリエ変換のクリツプ値であるような連
    続信号を転送するかを決定する反復制御ブロツク・ユニ
    ツトを具備することを特徴とするデータ転送装置。
JP4329283A 1992-01-21 1992-12-09 コード化方法及びデータ転送装置 Expired - Lifetime JPH0714146B2 (ja)

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