JPS63240154A - 部分応答チャネル信号システム - Google Patents

部分応答チャネル信号システム

Info

Publication number
JPS63240154A
JPS63240154A JP63041783A JP4178388A JPS63240154A JP S63240154 A JPS63240154 A JP S63240154A JP 63041783 A JP63041783 A JP 63041783A JP 4178388 A JP4178388 A JP 4178388A JP S63240154 A JPS63240154 A JP S63240154A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sequence
signal
dimensional
code
signals
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP63041783A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH06103895B2 (ja
Inventor
ジー・デービッド・フォーニー・ジュニアー
ヴェダト・エム・イユボグル
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Motorola Solutions Inc
Original Assignee
Codex Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Codex Corp filed Critical Codex Corp
Publication of JPS63240154A publication Critical patent/JPS63240154A/ja
Publication of JPH06103895B2 publication Critical patent/JPH06103895B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/32Carrier systems characterised by combinations of two or more of the types covered by groups H04L27/02, H04L27/10, H04L27/18 or H04L27/26
    • H04L27/34Amplitude- and phase-modulated carrier systems, e.g. quadrature-amplitude modulated carrier systems
    • H04L27/3405Modifications of the signal space to increase the efficiency of transmission, e.g. reduction of the bit error rate, bandwidth, or average power
    • H04L27/3416Modifications of the signal space to increase the efficiency of transmission, e.g. reduction of the bit error rate, bandwidth, or average power in which the information is carried by both the individual signal points and the subset to which the individual points belong, e.g. using coset coding, lattice coding, or related schemes
    • H04L27/3427Modifications of the signal space to increase the efficiency of transmission, e.g. reduction of the bit error rate, bandwidth, or average power in which the information is carried by both the individual signal points and the subset to which the individual points belong, e.g. using coset coding, lattice coding, or related schemes in which the constellation is the n - fold Cartesian product of a single underlying two-dimensional constellation
    • H04L27/3438Modifications of the signal space to increase the efficiency of transmission, e.g. reduction of the bit error rate, bandwidth, or average power in which the information is carried by both the individual signal points and the subset to which the individual points belong, e.g. using coset coding, lattice coding, or related schemes in which the constellation is the n - fold Cartesian product of a single underlying two-dimensional constellation using an underlying generalised cross constellation
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00Baseband systems
    • H04L25/38Synchronous or start-stop systems, e.g. for Baudot code
    • H04L25/40Transmitting circuits; Receiving circuits
    • H04L25/49Transmitting circuits; Receiving circuits using code conversion at the transmitter; using predistortion; using insertion of idle bits for obtaining a desired frequency spectrum; using three or more amplitude levels ; Baseband coding techniques specific to data transmission systems
    • H04L25/497Transmitting circuits; Receiving circuits using code conversion at the transmitter; using predistortion; using insertion of idle bits for obtaining a desired frequency spectrum; using three or more amplitude levels ; Baseband coding techniques specific to data transmission systems by correlative coding, e.g. partial response coding or echo modulation coding transmitters and receivers for partial response systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)
  • Detection And Prevention Of Errors In Transmission (AREA)

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、変調コーディングおよび部分応答(パーシャ
ル・レスポンス)システムに関する。
〔従来の技術および発明が解決しようとする課題〕
変調コーディングにおいては、記号は、ある信号シーケ
ンスのみが可能であるように1つの集団から引出された
信号としてコード化される。
近年゛において、多くの種類のトレリス(trelli
s)型変調コードが開発され、高い信号対雑音比(SN
比)の音声用電話チャネルの如き・iiF域制限された
チャネルにおいて3乃至6dBのコーディング利得を実
現するため(例えば、モデムにおいて)用いられてきた
早期のトレリス・コードは、Ungerboeck(U
ngerboeck著「多重レベル/位相信号によるチ
ャネル・コーディング」(IEEE Transact
ionson Information The’or
y 、第1T−28巻、55〜67頁、1982年1月
刊))に負うものであった。記号当りnビットを送出す
るためのU口gerboeckコードは、サブセットの
シーケンスを決定するレート172またはレート273
線形2進畳み込みコードと組合される1次元の4サブセ
ツト乃至8サブセツト(RAM)あるいは二次元の(Q
AM)2°+1点信号集団に基くものである。更に別の
「コード化されない」ビットのセットが、特定のサブセ
ット内のとの信号点が実際に送出されるかを決定する。
この区切りおよびコードは、許容し得る13号点のシー
ケンス間のある最小平均二乗距j!l d”+++In
を保証するように構成される。拡張された信号集団の電
力コストに対して効果(1次元で因数4(6dB)ある
いは二次元で因数2(3dB))をもたらした後であっ
ても、最小平均二乗距離における増加は、必要に応じて
大きくし得る値nに対して、単純なコードの場合の因数
2(3dB)から最も複雑なコードの場合の因数4(6
dB)付近までの範囲のコーディング利得を生じる。
Forney等著「帯域制限チャネルにおける効率のよ
い変調4  ([EEE J、 5elecL八rea
s Com+sun。
第5AG−2巻、 632〜647頁、1984年刊)
は、レート3/4の畳み込みコードと組合される4次元
信号集団の16サブセツト区分に基く多重次元のトレリ
ス・コードを考案した。この4次元のサブセットは、1
対の二次元信号集団の点は、二次元信号の集団からの対
をなす点からなっている。単に8状態コードでは、信号
の集団の拡張による損失は略々因数2   (1,5d
B)まで減じることができ、4.5dB程度の正味コー
ド化利得をもたらすが、゛コード化されない最小平均二
乗距離の4倍のd 2+++Inを得ることができる。
類似のコードがCa1derbankおよび5loan
e (r 8状態のトレリス・コードによる4次元変調
」(八T k T Tcch、 J、第64巻、100
5〜1018頁、1985年[す、米国特許第4.58
1,601号))によって構成された。
Wei(1985年4月25日出願の米国特許出願第 
727,198号)は、レート−(n−1)/nコンボ
リューション・コードと組合される4、8および16次
元における集団の区分に基〈多数の多次元コードを考案
した。Weiの多次元集団もまた、二次元構成の集団か
らの点のシーケンスからなっている。このコードは、二
次元の集団拡張を最小限度に抑えである広い範囲にわた
って相回転に対する透過性の如き他の利点を得るように
性能(コーディング利得)対コードの幅幀性をもたらす
。にalderbankおよび5loane著「新らし
いトレリス・コードJ(IEEE Trans。
[nf、 Theory 1987年3月刊)および「
8次元トレリス・コード」(r’roc、 IEEE、
第74巻、757〜759頁、1986年[す)もまた
、略々同様な性能対幅幀性を持つもある場合には比較的
少ない状態の種々の多次元トレリス−コードを考案して
いる。
上記コードは全て、主たる減損(相回転は別にして)が
ノイズであるチャネル、特に記号間干渉がないチャネル
に対して構成されるものである。
実際のチャネルにより生じる記号間干渉が送受フィルタ
により、あるいは特に受信機における適応線形等他藩に
よって無視し得るレベルまで減じることは黙示的な前提
である。このようなシステムは、送信帯域+jJ内で著
しい減衰を生じることはなければ良好に働くことが知ら
れているが、著しい減衰(「零」もしくは「略々零」レ
ベル)の場合には、ノイズのエネルギは等他藩において
大きく増巾され得る(「ノイズの強調」)。
このような「ノイズの強調」を避けるための周知の手法
は、記号間の干渉を無くすのではなく制御された記号間
干渉をもたらす信号システムを構成することである。こ
の種の最もよく知られる方式は、「部分応答」 (パー
シャル・レスポンス)信号方式と呼ばれる( Forn
ey著「記号間干渉の存在下のディジタル・シーケンス
の最大可能性シーケンス推定法J  (IHEHTra
ns、 Inform。
Theory1第1T−18巻、32、Mが63〜37
8頁、1972年刊))。
典型的なく1次元)部分応答方式においては、受信側に
おける所要出力Ykは、Yk=Xkではなく、2つの連
続する入力Xkの差、即ち(Yb =Xm  Xk−+
 )とr、t 6ように構成サレる。遅延演算子りを用
いるサンプル化データ表記においては、このことは、所
要の出力シーケンスY (D)はX(D)ではなくX(
D)(1−D)と等しいことを意味し、このためrl−
DJ部分応答システムと呼ばれる。インパルス応答(−
1,−D)を有するS¥L時間チャネルのスペクトルが
周波数?(DC)において零となる故に、実際のチャネ
ルを有する送受フィルタの組合せは、同様にこの所要の
応答を達成するためDC零とならねばならない。DCに
おいて零あるいは略々零を有するチャネルにおいては、
所要の(1−D)応答を生じるように構成された受信等
他藩は、完全な(即ち、記号間干渉がない)応答を生じ
るように構成されたものより小さなノイズ強調を生じる
ことになろう。
部分応答信号はまた、帯域縁部付近のチャネル損失に対
する感度の減少、フィルタ要件の緩和、帯域縁部におけ
るパイロット音の許容、あるいは周波数分割多重化シス
テムにおける隣接チャネルの干渉の低減の如き他の目的
を達成するためにも用いられる。
他の形式の部分応答システムは、ナイキスト帯域縁部に
おいて零を有する(1+D)システムと、DCおよびナ
イキスト帯域縁部の両方において零を有する(1−D)
2システムとを含む。
直角(二次元)部分応答システム(QPR5)は二次元
の複合入力を持つようにモデル化することができ、(複
合)応答(1+D)は搬送波変調(QAM)バンド・パ
ス・システムにおいて上下両方の帯域縁部において零を
持つQPRSシステムを結果としてもたらす。これらの
部分応答システムは全て相互に密接に関連があり、一方
に対する方式が容易に他方に適合され、そのため(1−
D)応答のシステムを構築することができ、例えばこれ
を他のものに容易に拡張することができる。
(:alderbank、 LeeおよびMazo(r
零におけるスペクトル0を有するベースバンド・トレリ
ス・コードJ  ((EF、E Trans、 Inf
、 Theory vr稿))は、その目的は一般にや
や異なるものであるが、特に部分応答システムの設計と
関連する問題である、DCにおいてスペクトル零を有す
るトレリス・コード化シーケンスを構築する方式を提起
した。Ca1derbank等は、下記の手法によりス
ペクトル零であ乞信号シーケンスを生じるよ−う、多次
元信号集団を用いて公知の多次元トレリス・コードを適
合させた。多次元信号集団は、非部分応答の場合に必要
な数の2倍の信号点を持ち、2つの等しい大きさの互い
に素なサブセット、即ちその座標の和が0より小さいか
あるいはこれと等しい多次元信号点およびその和が0よ
り大きいかあるいはこれと等しいもののサブセットに分
けられる。最初0に設定される座標の「作動ディジタル
和J  (RDS)は、その座標の和によフてそれぞれ
選択された多次元信号点について調整される。もしその
時のRDSが負でなければ、その時の信号点は、その座
標の和が0より小さいかあるいはこれと等しい信号サブ
セットから選択され、・もしRDSが負であれば、その
時の信号点は他のサブセットから選択される。このよう
に、RDSはOに近い狭い範囲内に拘束状態に維持され
、この範囲は信号のシーケンスがDCにおいてスペクト
ル零を持つように強制することが知られている。しかし
同時に、これらの信号点は、さもなければ、非部分応答
システムにおいてそうであると同じ方法でサブセットか
ら選択され、拡張された多次元集団は適当な距離特性を
持つある数のサブセットに分けられ、レート−(n −
1) / nのコンポリューシ!1ン・コードはシーケ
ンス間の最小平均二乗距離が少なくともd 2+min
となることが保証されるようにサブセットのシーケンス
を決定する。コーディング利得は、集団の倍増(4次元
における21/2即ち1.5dBの因数、あるいは8次
元における囚azl/4即ち0.75d Bだけ)だけ
低減するが、さもなければ、類似の性能が同様なコード
の幅轢性を持つ非部分応答の場合におけるように達成さ
れる。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の一特徴は、信号Xkと信号72間の関係がYk
=Xk:tXi−b  (k= 1.2、、、;Lは整
数)となるように、あるシーケンスのディジタル信号X
kおよび(または)あるシーケンスのディジタル信号Y
k (シーケンスYkは所与の変調コードと一致する)
を生じることである。エンコーダは、5個の信号Yk(
J≧1)を選択し、(Yk、YいI % 2、Y k+
J−1)を、所与の変調コードに従フて指定される3個
゛の関連セットの代表値Ck (モジューロM)(Mは
整数)のシーケンスと一致させる。5個の記号は複数の
J次元の集団の1つから選択され、この選択は前のXk
’(k’< k)に基く。集団の少なくとも1つが、座
標の正の和を持つ点と、座標の負の和を持つ別の点との
双方を含む。エンコーダは、信号Xkが有限の分散S、
lを持つように構成される。
本発明の別の特徴は、エンコーダが、交互の関連セット
の代表値Cm  (モジューロM)のシーケンスと一致
するように信号Xkを選択することにある。但し、 Yk =Xk +Xk−Lの場合、 C’h= Ck−C”h−b (モジューロM)Yk=
Xk  Xk−Lの場合、 c ’に= c k + c ’に−L (モジューロ
M)本発明の別の一般的特徴は、信号■kが、間隔Δで
均等に文字列内で隔てられる生じ得る43号Ykの文字
列内にあること、またエンコーダがシーケンスYkに2
30より小さな分!ks。
を持たせ、またシーケンスXkに5,274 (S、−
3o ) よ’)そha大%<ない分子ILsXを持た
せ、SoはΔの間隔の文字列を持つ信号毎にnビットを
表わすのに必要な略々最小の信号電力である。
本発明の別の一般的特徴は、エンコーダが、予め定めた
範囲内の°選択された分散SxおよびSyを信号Xkお
よびYkに持たせることにある。
望ましい実施態様においては、この範囲はパラメータβ
で制御され、Sxは略々50(1−β’)、syは略々
2S0/(1+β)である。
本発明の別の一般的特徴は、コード化ビットるよびコー
ド化されないビットに基いて1次元の信号のシーケンス
を生成することにより所与のN次元の変調コードにおけ
るシーケンスを生成す払だめの装置にあり、この変調コ
ードはコードと関連するサブセットに区分けされたN次
元の集団に基いており、サブセットはそれぞれ複数のN
次元信号を表わ、し、装置は各N次元の記号毎に、記号
の各N個の座標(モジューロM)の一致種別に対応する
1組のN個のM値の1次元の関連セットの代表値Ckを
得るためのエンコーダを含み、各関連セットの代表値は
各N次元毎の存在し得る座標値の1次元の集団における
1次元の値のサブセットを表わし、シーケンスにおける
各1次元の信号はコード化されないビットに基く存在し
得る座標値から選定される。
望ましい実施態様においては、XkまたはYkのシーケ
ンスは出力として取り去ることができ、L= l、Yk
=Xk  Xk−c、であり、コードはトレリス・コー
ドまたは格子コードであり、Mは2または4、あるいは
、4または2+21の倍数でよく、Jは1または変調コ
ードにおける次元数と同じ数でよく、k’ =に−1、
Jは1であり、各集団はβXk−1(0≦β〈1、望ま
しくはβ>0)を中心とする1次元の範囲の値であり、
有限数の組の(例えば、2つの互いに素でない)J次元
の集団が存在し、YkおよびXkは実数のあるいは複素
数の値でよい。
別の一般的特徴は、シーケンスzk=Yk+nk (k
=1.2、、、)を復号されたシーケンスYkに復号す
るためのデコーダであり、ここで信号Ykのシーケンス
は、(a)シーケンスが所与の変調コードによるもので
あり、(b)作動ディジタル和Xk=Yk+Yk−、+
Y k−2y 1、が打限の分散S、lを持ち、(c)
信号■kがXk・(k’< k)に依存する予め定めた
許容範囲に入るものであり、シーケンスnkがノイズを
表わす。範囲違反モニターは、予期された作動ディジタ
ル和Xk =Yk+y、−、+、、、をfrf構成し、
復号されたシーケンスYk、を予期される作動ディジタ
ル和Xk・(k’< k)に基く予め定めた許容範囲と
比較し、■kが許容範囲の外にある時は常に表示を行な
う。
本発明の別の一般的特徴は、シーケンスZk=Yk+n
k  (k = 1.2、、、)を復号するためのデコ
ーダであり、但し、信号Ykのシーケンスは、(a)こ
のシーケンスが所与の変調コードによるものであり、こ
のコードが有限数Qの状態を持つエンコーダにより生成
することができ、(b) Yb =XkfXk−L(L
は整数)であり、但しシーケンスXkが有限の分散58
を持ち、シーケンスnl、はノイズを表わす。
該デコーダは、各シーケンスが(a)時間にまでコード
内にあり、(b)時間Kにおいて所与のある状態にある
エンコーダと対応し、(c)有限数Mの整数間隔の値(
モジューロM)の所与の1つと一致する時間ににおける
Xkの値と対応するように、ある時間にまでのMQ個の
部分的に復号されたシーケンスを、有限数Qの状態の各
組合せおよび+f+r記値の各々毎に見出すための修正
された最大可能性シーケンス評価手段を含んでいる。
本発明は、部分応答システムに使用するための公知の変
調コード、特にトレリス・コードに適合し、トレリス・
コードが非部分応答システムにおいて有すると同じ利点
である、妥当な復号の幅幀度を以て任意の大きな数nの
ビット/記号に対する実質的なコーディング利得を達成
する。本発明はまた、部分応答システムに対するトレリ
ス・コードの設計が比較的小さな人力信号エネルギS。
および比較的小さな出力エネルギSyの両者を達成する
のを可能にし、かつこれらの2つの量を相互に円滑に交
換することを可能にする。更にまた、高い次元のトレリ
ス・コードを本質的に低い次元の部分応答システムにお
いて便用1−るよう適合させることができる。
他の利点および特徴については、望ましい実施態様の以
降の記述および頭書の特許請求の範囲から明らかになる
であろう。
〔実施例〕
第1図によれば、本発明は、例えばDCにおいて0とな
る1次元の(実)1−D部分応答ベースバンド・システ
ムである部分応答チャネル10に対する入力として使用
される信号シーケンスを生成するための手法を含む。(
以降において、他の形式の部分応答システムに対するこ
のような設計を修正する方法を簡単に示す。)このよう
なシステムの各出力信号Zkは下式で与えられる。
即ち、 Zk=Yk、+nk 但し、nkシーケンス(n(D))はノイズを表わし、
Ykクシ−ンス(y (D) )は下式で定義される部
分応答コード化(PRC)シーケンスである。即ち、 Yk :Xk −Xk−1 但し、Xkクシ−ンス(X (D) )はチャネル人力
のシーケンスである。
Xk =Xi+−t +Ykである故に、Xkクシ−ン
スは値Ykの作動ディジタル和(Xkクシ−ンスの初期
値が与えられる)を形成することによりPRCシーケン
スから復元することができ、このため、Xkシーケンス
をRDSシーケンスと呼ぶ。RDSシーケンスx(D)
およびPRCシーケンスy(D)のサンプルの分散は、
それぞれSxおよびSyとして表わされる。
離散時間部分応答(1−D)(ブロック12により表わ
される)は、PRCエネルギSyに比して小さなノイズ
・エネルギP(ノイズ・シーケンスn (D)の)に対
する複合部分応答を得るため周知の方法で構°成された
送信フィルタ列、実際のチャネル、受信フィルタ、等化
量、サンプル回路等の複合応答である。このため、チャ
ネル入力当りの比較的大きなビット数nを送出すること
を必要としよう。検出器(図示せず)はX(D)(ある
いは、その間に1対1の関係があるため、同様にy(D
))を評価するために、ノイズを含むPRCシーケンス
z(D)について演算する。もし検出器が最大可能性シ
ーケンスの評価手段であり従°フて第1次に対するもの
であるならば、目的は許容されるPRCシーケンスy(
D)間の最小平均二乗距1f!I d21nを一極大化
することにある。
ある用途においては、設計の制約条件は単にRDS(人
力)シーケンスのサンプル分散Sxを最小化することに
過ぎない。他の用途においては、制約条件はSyにある
。更に他の用途においては、複合フィルタ列の中間付近
に有効エネルギの制約条件があり、そのためsxおよび
Syを小さく保持すること、実際にはその間に円滑な設
計上の葦合いをもたらすことが望ましいことになろう。
関連する問題は、スペクトル零を有するシーケンス、例
えば零の周波数(DC)におけるOの設計にある。従っ
て、目的とするところは、サンプル毎にnビットを表わ
し、スペクトル零を有し、できるだけ小さなサンプル分
散S、を持つが、存在し得るy(D)シーケンス間に大
きな最小平均、二乗距Ill d”atnを持つことが
できるシーケンスy (D)を設計することになろう。
一般的な補助的な目的は、システムの理由から同様に制
約されるy (D)シーケンスの作動ディジタル和(R
DS)の偏差を保持することである。作動ディジタル和
のシーケンスx(D)は、例えばy(D)/(1−D)
であり、そのサンプル分子lLS xはその分散の測定
値である故に、本発明はまた、スペクトル零を持つシー
ケンスの設計に対しても適合し得る。
多数の設計原理がこれら目的を達成する上で有効である
。第1の原理は、一時にN個の値をとる出力(PRC)
シーケンスy(D)が既知のN次元のトレリス・コード
により決定されるN次元集団のサブセットに帰属するN
次元の信号点のシーケンスとなるように、入力(RDS
)シーケンスx(D)を設計することである。
従って、PRCシーケンス間Q@小平均二乗距11!l
 d”mlnは、少なくともトレリス・コードで保証さ
れるd”1n以上となろう。更に、トレリス・コードに
対する最大可能性シーケンス評価手段は、このシステム
による使用に容易に適合し得、またおそらくは最適でな
くとも、非部分応答システムにおける同じトレリス・コ
ニドにおけるものと実質的に同じ復号の輻幀性に対して
同じ妥当値d 2w1nを達成することになろう。
本発明の一実施例は、11「掲の文献に記載される如き
Ungerboeckのそれと類似する公知の8状態の
二次元トレリス・コードに基くもので、(二0次元)信
号当り6ビツトを送出するため128点の二次元集団を
用いる。(これはまた、14.4 kbpsのデータ・
モデムに対するCCITT推奨仕様v、33において使
用されるコードと類似している。)第2図は、このコー
ドに対するエンコーダ20を示している。データ・ソー
ス23から送られる6ビツトの記号(シンボル)21毎
に、エンコーダ20に対する6入力ビツトの内の2つが
レート−2/3の8状態コンボリユーシヨン・エンコー
タ22に人力する。このエンコーダの3つの出力ビット
が、第3図に示される128点の18号集団の8つのサ
ブセットの1つを選択するためサブセット選択器24に
おいて使用され、各サブセットに16の点が存在する(
8つのサブセットにおける点はそれぞれA乃至Hで示さ
れる)。
残りの4つの[コード化されないビット」26(第2図
)が、送出されるべき(二次元の)信号点を選択された
サブセットから選択するため、信号点選択器28におい
て用いられる。このコードは、非コード化システムに比
して因数5(7dB)のd ’+++inにおける利得
を達成するが、64点の集団の代りに 128点を用い
ると約3dBの損失を生じ、その結果、正味コーディン
グ利得は約4dBである。
(二次元Ungerboeckコードの1次元形態)チ
ャネル上に送出される記号xhのシーケンスは、(1−
D)ベースバンドの部分応答システムにおいて1次元と
なる。従って、このことは既知のトレリス・コードを1
次元の形態に変形するために(必須ではないが)有効と
なる。この変形には2つの特質がある。即ち、第1は要
素となる1次元サブセットの成分として二次元のサブセ
ットを特徴付けること、また第2に、要素となる1次元
の集団の成分として存限の二次元の集団を特徴付けるこ
とである。ここで、事例の二次元のυngerboec
kコードに対してこのような分解がと−のようにして行
なわれるかを示し、次いでN次元のトレリス・コードの
一般的な場合においてはとのように行なわれるかを示す
第1のステップは、8つの二次元サブセットA、B1、
、、の各々が2つのより小さな二次元サブセット、例え
ばA。およびA、、BoおよびB1等の集団と見做せる
こと、この場合16の比較的小さなサブセットを下記の
如く特徴付けることができることを示すことである。(
8号点の各座標の考えられる値を4つの種別a、b、c
、dに区分することにし、次いでこの比較的小さな二次
元サブセットが各々その2つの座標が特定の対の種別に
存在する点からなるものとしよう。
もし13号点が各次元に分れた1単位となる(また、各
点の座標が半整数である)ように第3図を用意するなら
ば、°この分解における便利な数学的表現が生じ、次い
で種別a、b、c、dが等価な種別(モジューロ4)で
あり、16の組A、、A、 、B、1.の各々はその2
つの座標が所与の対(x、y)モジューロ4と一致する
点となり、ここでXおよびyはそれぞれ4つの値(a、
b、c、d)、例えば (±1/2.±372)の1つ
をとることができる。これらの4つの値は、(1次元の
)「関連セット (coset)の代表値」と呼ばれる
。第3図の集団の点は、前記の16のサブセットのあり
得る構成の1つを示すため0および1で示されている。
例えば、Goの点29はx =5/2 、 y =9/
2の座標を有し、その関連セットの代表値は(5/2.
9/2)モジューロ4即ちC−3/2. I/2)であ
る。
ここで、第2図を下記の如く修正することができる。第
4図において、エンコーダ22の3つの出力ビットおよ
び非コード化ビット30の1つがサブセット選択器32
に対する入力として用いられ、これが4つの入力ビツト
に基<16のサブセットの1つを選択し、八〇およびA
、、またはBoおよびB、を非コード化ビット30は選
択する。これに従って元の8サブセツトがエンコーダ2
2により生じた3つのコンボリューション・コード化ビ
ットにより選択される。実際に、エンコーダ22および
ビット30は8状態のレート−374のエンコーダを表
わし、存在し得る信号点のシーケンスの組が変更されな
くとも、この出力が16のサブセットの1つを選択する
。次に、1対の1次元の関連セットの代表値34により
こわらの16の比較的小さなサブセットの各々を座標毎
に表わし、ここで各関連セットの代表値C3が4つの値
の内あ1つをとることができるものとしよう。この対の
関連セットの代表値は(cI k+ 02k)で表わさ
れる。
本発明の1つの特質は、上記の良好なコードの全て、即
ちIlngerboeckコード、Gallager:
f−ド、Wet コードおよびCa1derbankお
よび5loaner−ドを同じ方法で変形することがで
きるということである。即ち、これらN次元のトレリス
・コードのいずれも4Nのサブセットの1つを選定する
エンコーダにより生成することができ、この場合サブセ
ットは各座標(モジューロ4)の一致種別と対応するN
個の4つの値の1次元の関連セットの代表値により特定
される。ある場合には、谷座標(モジューロ2)の一致
種別と対応するN個の2値の1次元の関連セットの代表
値(例えば、(±1/2))により特定される2Nのサ
ブセットを用いることだけを必要とする。
例えば、II n g c r b o e c kコ
ードの場合は、4状態の2Dコード、Gal Iage
rコード(および、類似の(:alderbankおよ
びS 1oaneコード)では8状態の4Dコード、W
ei コードでは1B状態の4Dコードおよび64状態
の8Dコード、等となる。また、多くの良好な格子形コ
ードをこのように変形することができることが観察され
、例えば、5chlaefliの格子D°4およびGo
ssetの格子E8は4個または8個の2値の1次元関
連セット代表値(モジューロ2)のシーケンスにより表
わすことができ、1larnes−Wallの格子へ1
BおよびΔ、2およびLeechの格子Δ24は、4値
の1次元の関連セットの代表値(モジューロ4)により
表わすことができる。
これらのコードの全ての一般的形態を第5図に示す。エ
ンコーダはN次元であり、チャネル上に送出されるN個
の信号毎に1回動作する。
各演算において、pビットが2進エンコーダC33へ入
り、(p+r)コード化ビットにコード化される。これ
らのコード化ビットは、N次元の信号集団2P1「の1
つを(選択器35において)選択する(N次元の格子Δ
のサブ格子Δ′の29+rの関連セットと対応するサブ
セット。
集団は、各サブセットが2°−pの点を含むように、格
子への平行移動の2n+1の点の有限数の組をなす)。
更に(n−p)個の非コード化ビットは、選択されたサ
ブセットから(選択器37において)1つの信号点を選
択する。このため、コードは2 norのN次元の信号
点Nの集団を用いて、N次元の記号1rkにnビットを
送出する。
エンコーダCおよび格子区分Δ/Δ′は、存在し得るサ
ブセットのシーケンスに帰属するどれか2つの信号点間
のある最小平均二乗距11id2n+inを保証する。
(全ての良好なコードの変形可能性について゛の)上記
の観察は、上記の良好なトレリス・コードおよび格子コ
ードの全てについての数学的考察の結果であり、4の整
数倍のN個の格子42N (およびある場合には、22
N)が格子A′のサブ格子となる。従って、ある整数q
の場合は、Δ′がこのA′における42Nの29個の関
連セットの和集合となる。このような考察の実際上の効
果は、n≧Q+Pとすれば、(p+r)個のコード化ビ
ット、および9個のコード化されないビットをΔにおけ
る2 ’I”l”rの42Hの関連セットの1つを選択
するサブセット選択器に持込むことができ、更にこれら
の関連セットはN個の4値の1次元の関連セットの代表
値(clks C2に+ 、* 、cNk)のシーケン
スで識別することができるが、ここでCJkは整数の間
隔をおいた相等の種別(モジューロ4)を表わす!この
ように、既に第5図は第6図に示されるもののように変
更することができる。
この変更においては、21打の点信号の集団が2qo灯
のサブセッ、トに均等に分かれ、各々が同数の信号点(
2”−′I−p)を含む。
例示したUngerbocckコードの実施例は、N=
2、Δ=72、Δ’=2RZ2 、p=2、p+r=3
、q=1およびn=6である一例である。
第2のステップは、前記の集団をその要素をな1)−1
次元の集団に分解することである。第3図の集団の場合
は、谷座標が、第3図の境界3Iにより示唆されるよう
に、8つの「内側の点」 (例えば、(±l/2.±3
72.±572.±7/2))あるいは4つの「外側の
点」 (例えば、(±972.±1172) )として
グループ化できる12の値の1つをとることができる。
この4つの1次元の相等種別の各々には2つの内側の点
と1つの外側の点とが存在する(例えば:これら3つの
点が+172(モジューロ4)と一致するたや、その関
連セットの代表値が+172である種別がこの2つの内
側の点+1/2および−772と外側の点9/2とを含
む。)。従って、ある関連セットの代表値が与えられれ
ば、ある点が内側の点であるかあるいは外側の点である
か、また、もし内側の点であれば2つの内側の点のどれ
がそうであるかを指示することだけが必要である。これ
は、2つのビット、例えばb +11(=内側または外
側)およびbzb(=どれが内側)で、(即ち、1つの
3値のパラメータah)で行なうことができる。
前記対(b+h、 bzk)が、下記の3つの範囲を示
す3つの値の内の1つをとるパラメータakを識別する
範囲であるということができる。
即ち、 (a)0乃至4(内側の点、正) (b)−4乃至0(内側の点、負) (c)−6乃至−4、および4乃至6(外側の点) ある実数(モジューロ4)と一致する正に1つの点を含
む合計[11が4の実線の一部に各範囲が跨がるという
事実は、範囲を識別するパラメータak、および関連セ
ットの代表値Ckがclの任意の値に対しても一義的な
信号点を指示することを意味する。
従って、第4図の信号点選択器36は下記の如く分解す
ることができる。第7図においては、3つのコード化さ
れないビット40が、6対の座標毎に範囲識別パラメー
タ選択装置42に入る。
1つのコード化されないビットが外側の点が送出される
かどうかを判定する。もしそうであれば、第2のビット
は、との座標が外側の点を含むかを判定し、第3のビッ
トが他の座標における内側の点を選択する。もしそうで
なければ、両方の座標が内側の点となり、第2および第
3のビットは各座標にとの内側の点があるかを選択する
。このように、要約すれば、素子42が3つのコード化
されない人力ビットペロを2対の出力ビット44、即ち
al = (b++、b+2)およびC2= (b21
+b22)にマツプし、関連セットの代表値の対の選択
器46により生成される対応する関連セットの代表値C
1またはC2と関連する1つの座標を決定するために用
いられる。このように、エンコーダ全体が、6座4mX
k(4B)が2ビツトがCkを表わし2ビツトがah 
= (blkl bak)を表わす4ビツトにより(座
標選択器50において)選択される形にされている。
上記のコードで一般に用いられる全ての集団はこのよう
に分解することができる。これらの原理は、弊米国特許
第4,597,090号および前掲のF o r n 
e y等の文献「、、、有効な変調」において論述され
たもの(成分となる2次元の集団からN次元の集団が構
成される)と類似しており、二次元の構成集団からの同
様な構成は前掲のWeiの米国特許出願におけるトレリ
ス・コードと関連してWeiにより用いられていた。
N次元のコードの場合のエンコーダの一般的な形態が第
8図に示されている。各N個の座標の場合は、Pビット
51がエンコーダ52へ入り、(p+r)個のコード化
ビット54が生成され、これらとq個のコード化されな
いビット56とがN個の関連セットの代表値(−b(6
0)のシーケンスを選択する選択器58に入り、残りの
(n−p−q)個のコード化されないビット62が範囲
識別パラメータak(66)のシーケンスに(選択器6
4において)変形さね、これがCkと共に(イ8号点選
択器68において)、1次元に基いて動作する信号点選
択関数f(ck、ak)によりN個の信号点の値Xk(
70)のシーケンスを決定する。一般に、範囲識別パラ
メータakが、存在し得る値cl、  (モジューロ4
)と一致する正確に1つの素子を含む巾(大きさ)4の
実線(1次元の集団)のサブセットを決定し、この関数
f(ck、ak)がこの要素を選択する。上記の全ての
コードにおいて、関連セットの代表値の文字列が4つの
整数の間隔をおいた値(モジューロ4)としてとること
ができ、あるコードの場合は、関連セットの代表値の文
字列が2つの整数間隔をおいた値(モジューロ2)とし
てとられる(この場合、範囲は「I]2となる)。
akの文字列の大きさは、Nの座標当りnビットを送出
するに必要な大きさである。この形態のエンコーダによ
り生成された信号点シーケンスは、元のコードにおける
如きものと略々同じであり、また特に、先のコードと同
じ最小平均二乗距111d”minにより分割サレル。
(関連セットの予備コーディング) 公知の良好なトレリス・コードにより生成されたN次元
の信号点シーケンスは、1次元の信号点に逐次化される
時、−・般に(記号間の干渉の故に)d2n+inの低
下なしに第1図の部分応答チャネルに対する入力として
使用することはできない。しかし、関連セット予備コー
ディングと呼ばれる手法は、これらの公知のコードをS
kの増加またはd2minの低下を生じることなく部分
応答システムに適用することを可能にする。この一般的
な手法を第9図に示す。
公知のトレリス・コードにより用いられるものと同じ、
第8図の形態を有することが望ましいコンボリューショ
ン・エンコーダ52をイ吏用する。
(p+r)コード化出力ビット54は、サブセットを直
接選択するのではなく、サブセット選択/逐次化装置7
0において(第8図に示されるように)非部分応答シス
テムにおいて選択されるサブセットと対応するN個の1
次元の関連セットの代表値c1、、、cNのシーケンス
ckに変喚される。これらの関連セットの代表値は、次
いで、別の(即ち、「予めコード化」された)関連セッ
トの代表値のシーケンスCkに(予備コード化装置72
において)「予めコード化」される。
但し、 ekl=Ck−1’+Ck  (モジューロ4)(モジ
ューロ2の関連セットの代表値を用いることが可能な場
合は、この予備コード化措置はモジューロ2で行なうこ
とができる。)このように、予めコード化された関連セ
ットの代表値のシーケンス74は、通常の関連セットの
代表値シーケンスの作動ディジタル和モジューロ4(ま
たは2)である。予めコード化された関連セットの代表
値ck・はこの時分類装置75において(信号点選択器
/逐次化装置76において)N次元のサブセットを指示
するため一時にN個ずつ分類することができ、このとき
13号点を(コード化されないビット78に基いて)通
常の方法で選択することができ、その結果生じた信号点
を部分応答チャネル上に(予めコード化されたと同じ順
序で)N個の1次元信号Xkのシーケンスx (D)と
して送出することができる。
もしckが半整数であるならば、一方が他方から172
だけずれて置かれた2組の4つの値開で値ckが交番す
る。これは単に小さな効果しかもたらさず、例えばこの
周期を許容するように交互の座標Xkを+174および
−174だけ「ディザ操作(diLhcr) Jするこ
とができる。あるいはまた、ckの文字を整数値、例え
ば(0,1,2,3)にさせることができ、次にCしは
常に同じ文字、例えば(±172.±3/2)からとら
れる。Ck・またはckのこれらのオフセットは、コー
ドのd”minに影響を及ぼさない。
もしエンコーダが第8図の形態を呈するならば、第9図
は同じブロックが同じことを行なう第1O図の形態にす
ることができる。特に、関数f (cl、 、 ak 
)をakで識別される範囲内でckと一致する一義的な
要素を選択する関数として特徴化したため、予備コーデ
ィングが文字列Ck’を文字列Ckへ変化させても問題
はなく、実際に、実施においておそらくは有用であろう
が、予備コード化装置における(モジューロ4)は原理
的には不要である。
第9図または第10図のいずれかでは、PRCシーケン
ス(Yk=Xk Xm−+ )がCh  (モジューロ
4)と一致する要素を持ち、従フて元のトレリス・コー
ドのサブセットに該当し、このため少なくとも同じd2
minを持つことを示すことができる。RDSシーケン
スXkは、もし文字列ck’が文字列Ckと同じであっ
ても、元のトレリス・コードにおけると同じ平均エネル
ギSxを持ち、もしそうでなくても、適当な等価を依然
として保持する。(実施例においては、整数間隔の信号
の場合に座標毎の平均エネルギは+0.25となる。)
もしOkが整数であるならば、Xkは独立した同じ分布
の乱数となり、このため、 (a)S、=23x (b)RDSシーケンス(Xk )のスペクトルは、そ
のナイキスト帯域内で平坦(白)であり、 (c)PRCシーケンス(Yk)のスペクトルは、部分
応答チャネルのそれと同じとなる。
例えckが整数でなくとも、これらの記述は依然として
略々妥当する。
関連セットの予備コーディングは、下記の如く他の形式
の部分応答システム用に修正することができる。(1+
D)(1次元)の部分応答システムの場合は、ck・=
Ck=Ck−1゛(モジューロ4)となるように、予備
コード化装置72において加算されるのではなくck−
1’が減算される点を除いて同じシステムを使用する。
(1−D)’システムにおいては、c 1.’=Ck−
L’+ Ck′となるように、遅延素子りを遅延素子り
しで置換する。(1+D)の二次元システムの場合は、
人力としてサブセット選択器/逐次装置からの対をなす
出力を有し、送出されるべき二次元信号点の実および虚
(同相および直角象限における)の部分を2つの出力が
決定する2つの(1+D)予備コード化装置を並列に用
いる。
(RDSフィードバック) 用途に応じて、RDSシーケンスの平均エネルギSxの
増加を犠牲にしてPRCシーケンスの平均エネルギSy
を低減することが望ましいことがある。これはまた、R
DSスペクトルの低周波数内容を増加させながらPRC
スペクトルを下らにする傾向を打する。、1uSLcs
en著[ディジタル・コードの情報の速度およびエネル
ギ・スペクトルJ  (IEE[Trans、 Inf
orm、 Theory。
第1T−28巻、 457〜472頁、1982年刊)
は、PRCスペクトルがそれより小さくかつ平坦になろ
うと′1−る「遮断周波数Jf、について紹介し、かつ
このf。が略々(S、/2Sx)f、となることを示し
ている(但し、f、はナイキスト帯域端周波数であ、る
)。
PRCシーケンスにおけるトレリス・コードのd’mi
nを維持しながらこの兼合いを実践する一般的な方法は
、下記の如く第9図または第10図のエンコーダの拡張
を行なうことである。
PRCシーケンスはRDSシーケンスから計算すること
ができ、(1−D)チャネルの場合は、各PRC信号は
丁度Y k= X k−X k−tとなる。
第11図においては、(′!i延素子82を介してXk
をフィードバックすることにより)大きなPRC値Yk
 (加算器84において計算された)が避けられるよう
に、信号点選択器80のベースをその時のPめコード化
された関連セットの代表値ck。
ならびにX k−1に、また範囲識別パラメータa。
に置くこともできる。信号Xkが依然としてCk’(モ
ジューロ4)と一致するように選択される限り、信号Y
kはCk (モジューロ4)と一致することになり、従
ってトレリス・コードのd’mi口を保存することにな
ろう。(理念はPRCの値Ykを予め計算することであ
るが、実際にフィードバックされるのは前のRDS値X
 k−1であり、その結果これをRDSフィードバック
と呼ぶ。) 実施例においては、これは下記の如くに行なうことがで
きる。既に述べたように、選択器80の通常の選択関数
f (ck、ak)は、8つの内側の点が−4乃至+4
の範囲にある8つの半整数値であるが、4つの外側の点
は−6乃至−4および+4乃至+6の範囲内にある4つ
の半整数値であるということにより特徴付けることがで
きる。前記、の内側の点の範囲が各相等種別から2つず
つ8つの信号点に跨がり、外側の点範囲は各相等種別か
ら1つずつ4つの信号点に跨がる限り、この内側の点の
範囲および外側の点の範囲をXk−1の関数として変更
することができる。
これを行なうための一般的な方法は、全ての範囲をXk
−1の関数である平行移動変数R(Xk−+)により平
行移動させることである。
即ち、実施例においては、内側の点の範囲は一4+R(
X+t−+ )から4 + R(Xk−+ )まで変更
され、また外側の点の範囲は一6+R(Xk−+ )か
ら−4+ R(Xk−t )まで、マタ4+R(Xk−
+)から6+R(Xk−+)まで修正される。
関数R(X k−+ )は、一般にYkを減少させるよ
うに略々x、−1と共に増加しなければならない。最善
の選択がR(Xk−+ ) =βX k−1であること
を示すことができた(但し、βは範囲0≦β≦1内のパ
ラメータである)。β=0の時、要素82に流れるRD
Sのフィードバックは消滅し、第11図は第1θ図にお
けるように関連セットの予備コード化動作を実施する。
この選択により、もしS。が通常の場合(β=0)にお
けるSKであるならば、下記のことは略々妥当する。即
ち、 (a)Sx=So / (1−β2) (b ) S、 = 2 So / (1+β)(−c
)RDSシーケンスのスペクトルS、(f)は、1/(
1−2β CO3θ+β2)に比例する。
但し、θ=πf/fN (d)PRCシーケンスのスペクトルS、(f)は、2
(1−CO8θ)/(1−2βcosθ+−β2)に比
例する。「遮断周波数Jfoは(1−β)fNである。
(e)もし通常のコードにおける座標の範囲が−M/2
からM/2までならば、Xkは−M/2(1+β)から
M/2 (1−β)までの範囲に限定され、Ykは−M
からMまでの範囲に限定される。
βが1に近付くと、SyはS。に接近し、S、(f)は
DCにおける急激な0を有する平坦なスペクトルに近付
く。一方、Sxは大きくなり、Sx (f)はDC付近
で有限値を維持する点を除いて1/(1−D)のスペク
トルに近付く。これがSx、S、およびS0間の最善の
兼合いであることを示すことができた。
第12図、第13図および第14図は、ck s  a
kおよびX k−1に基い゛てXkおよび(または)Y
kを生成する3つの等価な方法を示している。
第12図においては、C’ k−1= Xk−、(モジ
ューロ4)であるため、関連セットの予備コード化装置
72におけるフィードバック変数C’に−1がXk−1
に置換され、C’b(モジューロ4)の値のみが選択器
80において使用される。
R(ak)はakにより識別された範囲を示し、R(X
k−1)はRひSフィードバックにより生じた範囲平行
移動変数を表わす。Yk=Xk−X k−1ミC”k 
 Xk−+Cモジューロ4)およびc ’ @ Eic
k+Xk−+  (モジュ−ロ4 )であるため、Yk
ECb(モジューロ4)。
第13図および第14図は、もしこれらが同じ初期値X
k−1および人力(cl、ak)の同じシーケンスを持
つならば、同じ組の出力(Xk、Yb)を生じる意味に
おいて、第12図と数学的に相等である。第13図にお
いては、Ykが範囲R(at+ >+ R(Xk−、)
 −Xk−+におけるckと一致する一義的な要素とし
て選択され、XkはXk=y’;、+x、−,、従って
)(、=c’、ミcl+Xk−Y(モジューロ4)とし
てYkから決定され、またCo、(モジューロ4)と一
致する範囲R(ak) +R(Xk−+ )における一
義的な要素である。第14図においては、新らしい変数
i、が範囲R(ah )におけるC″−Eck+Xk−
+   R(Xk−+ )  (モシュ−o 4 ) 
2ニー一致する一義的な要素として選択され、またXk
はXk = iit +R(Xk−+ ) テあり、従
−)で)(、=C″に+R(Xk−+ )ECk・(モ
ジューロ4)であるため、iI4から決定され、またC
′つ(モジューロ4)と一致する範囲R(a、、 ) 
+R(x、−1)における一義的な要素である。
第12図は、予備コード化装置における遅延要素をRD
Sフィードバックのため必要な遅延要素と組合せ、もし
Xkが所要の出力でありC’kが常に同じ文字列、例え
ば(±l/2.±372)からのものであるならば、最
も有効である。
第13図は、予備コード化装置を共に取除いたもので、
もし■kが所要の出力であり、かつCkが常に同じ文字
列、例えば(±172.±372)から得られるならば
最も有効である。第14図は、選択器の外側の範囲平行
移動変数R(Xk−+)をとり、その結果ikが常に同
じ範囲(全てのR(ak)の和集合)から選択され、新
しいシーケンスi (D)は(c′にの一致制約条件に
より生じる小さな偏差を無視して)略々独立した同じ分
布の乱数ikのシーケンスであり、この副シーケンスは
、もしX(D)またはY(D)と決定的に関連する白の
(スペクトルが・ト坦な)シーケンスが要求されるなら
ば有効であり得る。
第15図、第16図、第17図は、X(D)およびY(
D)、および第12図、第13図、第14図のi (D
)シーケンスと共に用いられる3つの同じフィルタ構造
を示している。第15図においては、RDSシーケンス
X(D)は、実際のチャネル(図示せず)上に(信号s
 (t)として)送出される前に、送信フィルタHT(
f)においてフィルタされる。第16図においては、P
RCシーケーンスY(D)が送信フィルタH”r(f)
においてフィルタされ、その応答は1/(1−D)のサ
ンプル・データのフィルタおよびHT(f)のカスケー
ド結合の場合に相等し、Y(D)はDC零の値を持つた
め、(特に、もしH’r(f)もまたDC零となるなら
ば)l/(1−D)の応答がDCにおいて無限であるこ
とは問題とならない。第17図においては、新しいシー
ケンスi (D)が送出フィルタH”7(f)において
フィルタされ、その応答は1/(1−βD)のサンプル
・データ・フィルタおよびHT(f)のカスケード結合
の場合と相等であり、即ちもしR(Xk−+ ) =β
Xk−+ テあれば第15図、第16図の場合と相等で
あり、さもなければ、相等のサンプル・データ・フィル
タは略々非線形の状態におCするXk = ik+R(
Xk−+ )と対応するフィルタである。これらの相等
形態はどれでも、HT(f) 、 R(Xk−1) ニ
従ッテ、またこの実現手法が用いられるならば望ましい
ものである。
上記のRDSフィードバック・システムのある変更が実
施において望ましい。例えば、範囲R(ak)の形態を
R(Xk−+ ) = 0の時に用いられるものから変
更することが望ましい。
例えば、実施例においては、簡単に構成されるRDS形
態は上記の如くである。X k−1が正である時、もし
akが内側の点を示すならばYkは通常−4乃至4の範
囲内で選択するが、もしakが外側の点を示すならば、
Ykは−4乃至−8の範囲内でCkに一致する数とし、
X 、−、が負ならば、外側の点に対して4乃至8の範
囲を使用する。従って、 (a)RDSフィードバックが存在しない時、PRCシ
ーケンスYkの範囲は、−11乃至Itではなく −7
172乃至+71/2に限定される。
(b)PRCの分散s、は20.5から13.25まで
減少され、 1.9d Bの減少となり、S 0= 1
0.25以上では約1.1d Bとなる。
(c)もしX k−1が負ならばYkの平均は−372
となり、その結果RDSシーケンスは零の近傍に11ま
るうとする傾向がある。Sxを正確に計算することは難
しいが、E [YkXk−+ ] =S、/2およびE
 [’ykXk−11=−(3/2)E[1Xk−11
コ、即ちXkの絶対値の平均はS 、 /31.42で
あるという事実に従い、その結果RDSシーケンスXk
はかなり良く限定される。(RDSフィードバックが存
在しなければ、Xkの絶対値の平均は2.75となる)
(d)Xk−1が与えられるとYkの分散はS。=32
、Mが1であり、RDSフィードバックが存在しない場
合に生じ得る50=IO,25より約0.3d B高い
。S、 =+3.25 、so =ttの場合に存在し
得る最小SxはSx、=19.5となり、β: 0.6
6と対応する。5X=s、、+i: [IXl]”であ
るから、Sxは(4,42) 2 =19.5より大き
くなければならず、従ってこのような簡単な方法で、最
適のスペクトル調整項より小さな量を達成する。
(e)存在し得る°各Ykは一義的な対の値(ck r
 ak )と関連する。以下において更に詳細に論議す
るように、このことは、見積られたPRCシーケンスの
見積り作動ディジタル和をデコーダが追跡する必要がな
いことを意味し、またデコーダにはエラー伝播が存在し
ないことを意味する。
要約すれば、このような簡単な方法はSxとSyの間で
最善の工、ネルギのやりとりは達成しないが、S、のみ
ならずYkのピーク値をも有効に111限することなく
、RDSシーケンスXkをやや良好に拘束状態に保持し
、受イ3側におけるエラー伝播を避けるものである。
このように、これらの方法は、(i)Xkシーケンスが
相関させられず、Sxが部分応答でない場合に記号当り
nビットを送出するに必要なエネルギと同じエネルギS
0を持ち、5y=23、である拘束されない場合、およ
び(1i)Ykシーケンスが相関させられず、S、=S
、であり、S、lが非常に大きくなるほとんとの場合に
おいて、58対S、(i)のやりとりを許容する。この
ようなエネルギのやりとりは、前記のトレリス・コード
および格子コードの全てにおいて可能である。
(復号) 1−記の諸方法は公知の良好なコードに帰属するPRC
シーケンスを生成することに成功し、従って、コードの
場合と少なくとも同じd”min値を存する。
第18図においては、従フて、ノイズが受取るPRCシ
ーケンスZ (D) =Y (D) +n (D)に対
して適当な検出器は、下記の如く適応する既知の良好な
コードに対する最大可能性シーケンス評価手段(ViL
crbiアルゴリズム)である。
(a)復号の第1段階は、4つの1次元の関連セットの
代表値CJk(モジューロ4)(但し、j=1.2,3
.4)と一致する実数の4つの種別毎に、ノイズを含む
各P受信RC値Zb=Yk+nlに対して、谷種別にお
いてZkに最も近い要素YJkおよびその「距離」の値
m Jk=(YJk−2k)2 (zkからの2乗iI
I!りを見出す(ブロック92)。
(b)N次元の格子区分Δ/Δ′に基くコードにおいて
、復号の第2段階は、ΔにおけるΔ′の関連セット2 
perの各々17)に、構成要素の1次元距1ull 
m、Hの各距離を加算してこれらの和を比較することに
より、その和集合がΔ′の関連セットである42Nの関
連セット29の最良の値(最小距!!りを見出すことで
ある(ブロック94)。
(c)復号は、ステップ(b)において決定される爪片
の距離をΔ′の各関連セット毎の距離として用いて通常
の方法で進行することができる(ブロック96)。デコ
ーダが最終的にA′の関連セットのシーケンスの評価を
行ない、これを見積られた関連セットの代表値Ckのシ
ーケンスにマツプすることができ、またこの代表値は対
応に応じて元のakおよびXkが復元できる(ブロック
98)。これらの最後の段階は、評価値Ykの作動ディ
ジタル和Xk−1を追跡することを要求する。
PRCシーケンスが公知のコードに含まわるため、この
デコーダのエラー確率は、少なくとも同じ実効値d2m
inを達成する意味で、少なくとも公知コードのそれと
同程度に良いであろう。
しかし、PRCシーケンスは実際には公知のコード・シ
ーケンスのサブセットに過ぎない故に、このようなデコ
、−ダはPRCシーケンスに対する真の最大可能性シー
ケンス評価手段ではない。その結果、このデコーダは適
正なPRCシーケンスではないシーケンスに偶々復号す
るおそれがある。適正なPRCシーケンスは、−下記の
別の2つの条件を満たさねばならない。
即ち、 (a)適正な有限PRCシーケンスY(D)は(1−I
))で除ずことができねばならない、即ちその座標の和
は0でなければならない。
(b)信号点選択路により課される範囲の:bll 約
は、RDSのx、−1の再構成された値に基いて、Yk
 (あるいは、同様にXkまたはik)の全てについて
満たされね°ばならない。
もしこのデコーダが、適正な関連セットの評価がt(に
続く短期間の誤った関連セ=ト評価と対応する通常の復
号エラーを生じるならば、この対応する有限PRCエラ
ー・シーケンスは0以外の作動ディジタル和を持つこと
になる。これは、デコーダの評価された作動ディジタル
和Xk−1において一員したエラーを生じることになり
、このためRDSの評価におけるエラーが存在する限り
、例え関連セットCkが適正であっても、Yk、ak、
ひいてはXkに遡及する偶発的なマツピング・エラーを
もたらすおそれがある。
従って、デコーダは再構成されたYkおよびXkにおけ
る範囲の制約条件が満たされるかどうかを連続的に監視
(ブロック99)シなければならない。もしこの条件が
満たされなければその評価されたRDSのXk−1が正
しくないことが知られ、関連セットのシーケンスCkが
正しいことを萌提にして、範囲の制約条件が満たされる
に必要な最小量だけXk−1を調整しなければならない
。確率が1ならば、その結果として結局は適正な値に対
する評価RDSの同期が再び行なわれることになり、通
常の復号が再開できる。しかし、かなりなエラー伝播期
間が存在し得る。
(エラー伝播の回J!り 次に、受信側におけるエラーの伝播を回避する一般的な
方法について述べる。この方法は、信号の集団がNキュ
ーブ(cube)内の八における全ての点からなる時は
良好に働くが、このような場合に限定されるものではな
い。これは、コード化されたシーケンスに用いられる早
期の予備コード化形態(モジューロM)の原理の普遍化
と見做すことができる。
基本的な理念は、コードが第7図における如き1次元形
態において系統立て得る時は、存在し得る各PRC値■
kが一義的な(ck、ak)と対応しなければならない
ということであり、更に一般的には、もし第6図におけ
る如き一般的なN次元の信号点選択路が用いられるなら
ば、N個のYk値の各グループがN個のckの一義的な
シーケンスと対応する詐りでなく、コード化されないビ
ットの−・人的なセットに対しても対応しなければなら
ないことである。従って、1に号されたYkからコード
化されたおよびコード化されないビットへの逆のマツプ
が、 (a)デコーダがRDSを追跡する必要がなく、 (b)エラー伝播が生じないように、 作動ディジタル和のデコーダ側の評価とは独立している
このため、第18図において、ブロック99を取除くこ
とができる。
、第19図は、コードが図示した実施例におけるように
1次元の形態で表わすことができる場合にこれを実施で
きる方法を示している。信号点選択器は、第8図におけ
るようにckおよびakから値5k=f (cb 、a
l()を選択する。
実施例においては、skは12の値の1つ、即−ち−6
乃至6の範囲内の半整数値をとる。
一般的、skは111がMの範囲内の整数間隔の文字列
からの値の1つをとることになり、この範囲をRoで示
す。次いで、第13図におけるように、Ykを「1】M
の範囲Ro + R(X k−r ) −Xk−1にお
いてSk (モジューロM)と一致する一義的な数とし
て選択し、ここでR(Xk−t )はRDSのフィード
バック変換変数であり、Xk−1は前のRDSの信号点
である。その時(7)RD S Xkは(Yk+Xk−
+ )として計算される。
第20図および第21図は、第12図および第14図と
同様に、Yk=sk (モジューロM)であるようにシ
ーケンスS、からXkおよび(または)Ykを生成する
相等の方法である。第21図においては、多少とも白で
あり範囲R6内に均等に分布されるイノベージジン変数
ikが生成され、その結果その分散S0は略々M2/1
2となり、このため実施例においてはS。!:t12と
なり、即ちRDSフィードバックがない場合に得られる
値50=10.25における約0.7のペナルティであ
る。第12図、第13図、第14図におけるように、3
つの全シーケンスXk、Ykおよびikは同じ情報を含
み、第15図、第16図、第17図におけるように、い
ずれも送出のためスペクトルを整形するフィルタに対す
る人力として使用することができる。
新しい分故におけるペナルティは、もし元のコードの座
標が範囲R0にわたって均等に分1jEされるならば、
即ち、もし元の集団が1辺がR8のNキューブで囲まれ
るならば排除される。
第3図ではなく第22図の128点の集団の場合を除い
て、方形の集団を含む図示した実施例におけると同じ第
2図のようなニ”0次元の8状態II n g a r
 b (l a c kエンコーダを用いる。この集団
は、従来の256点(16X16)の集団からの交互の
点からなり、このため、座標は16の半整数値(±l/
2.±372 、 、 、±1572)を持つが、2つ
の座標の和は偶数の選択−即ち(0、モ゛ジューロ2)
でなければならないという制約がある。このため、信号
点間の最小平均二乗距離は!ではなく2となり、コード
のd”minは5ではなく10となる。各座標の分散は
この時10.25ではな(21,25であり、これは2
でスケール (scaling) L/た後、第3図と
関連する0、 156dBの損失となるが、これは交差
が″方形よりもむしろ円であるためである。(格子の専
門語においては、Z’ /2RZ’ではなく8様の格子
区分RZ2/4Z”を用いる) ここで8つのサブセットの各々がCt +c2 =0(
モジューロ2)となるように一義的な1対の関連セット
の代表値(cl、cz)モジューロ4と対応する。従っ
て、第2図の3つのコード化ビットは、第4図における
如きコード化されないビットの助けによらず、直接サブ
セット選択器24における1対の関連セットの代表値を
決定する。次いで、4つのコード化されないビットは、
選択されたサブセットにおける16の点の1つを選択す
る。この場合、4つの範囲、即ち−8乃至−4、−4乃
至0.0乃至4、あるいは4乃至8の1つを決定するた
め、コード化されないビットは単に一時に2つしかとれ
ない。これは、2ビツトの範囲識別パラメータ(al、
R2)にそれぞれ4つの値(±2.±6)の1つを表わ
させることにより都合よく表現され、従って、座標選択
関数は単に5k=f (ck、ak ):Ck+akと
なる。、Skに対して存在し得る値は、rl1M=16
の−8乃至8の範囲における16の半整数値となること
に注意されたい。
従って、従来の予備コード化をモジューロ16で行なう
ことができる。エンコーダ全体を第23図に示す。RD
S値Xkは和(Sk+Xk−+ )(モジューロ16)
である。この場合、Xk値は実質的に独立的な同様に分
布された(白の)無作為変数であり、Yk= X @ 
−X k−tミSk(モジューロ16)となる。
第12図、第13図、第14図におけるように、RDS
のフィードバックを介してスペクトルのやりとりを行な
うため、skを継続させてYkの所要の一致種別(モジ
ューロ1B)を表示させ、R(X+=−+)を第12図
、第13図、第14図におけるように理想的にはβX 
k−1に等しいRDSフィードバック変数とする。次い
で、第24図、第25図、第26図は、Yk =5.(
%ジューロ16)、および50=21.25としてS)
lおよびSyが所要のやりとりをするように、シーケン
スXkおよび(または)Yb=Xk−X k−1を得る
3つの等しい方法を示している。
ここで、Roは−8乃至8の範囲にある。
この場合、イノベーション変数ikは、第22図におけ
る各座標の分散と実質的に同じ分散5o==16271
2=21.3:lを有し、その結果第3図ではなく第2
2図を用いる際生じた0、16d Bを超えるペナルテ
ィは生じない。
既に述べたように、デコーダはRDSを監視する必要が
ないが、これは評価されたPRCシーケンスYk、ck
およびakを与え、最後に元の人力ビット・シーケンス
が一義的に決定されるためである。しかし、もしデコー
ダが評価されたRDSと■kが入るべき対応する範囲と
を監視するならば、復号されたYkが評価範囲から外方
にある時は常に、エラーが生じたことを検出することが
できる。例えエラーの補正のため使用されなくとも、こ
のような範囲違反の監視はデコーダのエラー率の予測を
生むことができる。
(増補されたデコーダ) 真の最大可能性シーケンス評価手段は、RDSのX k
−1の値(チャネルの状態)ならびにエンコーダCの状
態を含むことになるエンコーダおよびチャネルの全状態
を勘案することになる。
このようなデコーダはPRCシーケンスの真のd”mi
nを確保し、またエラー伝播が全くない。
しかし、X k−1は一般に大きな数の値、大体におい
ておそらくはRDSフィードバックにおける無限数をと
るため、このようなデコーダは実用的ではない。更に、
以下に更に詳細に説明するように、nが大きい時コード
/チャネルの組合せが−とてつもないものとなるため、
真のd”minを得るためには実質的に無限の復号の遅
れを要し得る。
しかし、コードの真のd”minを少なくとも確保する
ためにはデコーダを増強する価値があろう。全ての有限
数のPRCシーケンスが(1−D)で除すことができる
ため、全ての有限の加重エラー・シーケンスは偶数の加
重でなければならない。このため、真のd2minは常
に偶数である。実施例においては、真のd2minは実
際に5ではなく6である。
このような場合、デコーダにおける実効数の状態を2倍
にするだけで、真のd2a+inを達成するための一般
的な方法は下記の如くである。
デコーダをエンコーダCの各状態毎に2つ、即ち偶数の
RDSに対応するものと奇数のRDSに対応するものと
に分けてみよう。復号中、2つのシーケンスの評価され
たRDSが同じ値(モジューロ2)を持つだけで、これ
らシーケンスは同じ状態に合体する。このため、奇数の
加重エラー・シーケンスだけ穴なる2つのシーケンスが
合体することが不可能となり、その結果実効値d2mi
nは元のコードにおける最小の偶数の加重エラー・シー
ケンスの加重となる。
更に、もし前述のように一貫した評価されたRDSエラ
ーを結果として生じる復号エラーが存在するならば、こ
のエラーは少なくとも2でなければならず、これは早晩
検出される傾向を有しよう。
第18図のデコーダは、単に第27図に示される如くに
修正することで使用できる。はとんとのコードの場合、
信号集団の各サブセット(八におけるに′の関連セット
)は、その全てが偶数または奇数のいずれかである座標
の和を持つ点を含む。例えば、第3図において、8つの
サブセットの内4つが、その座標の和がO(モジューロ
2)である点を含み、4つがその座標和が1(モジュー
ロ2)である点を含む。このように、各サブセット(A
におけるΔ′の関連セット)の距離は、前のようにブロ
ック92および94において決定することができ、次い
で最大可能性シーケンス評価手段196は、(a)コー
ドに含まれ、かつ(b)0に一致する作動ディジタル和
(モジュー口2)を持つ関連セットの最善のシーケンス
を見出すように修正される。復号された関連セットのシ
ーケンスは、前のようにブロック9Bにおいて再びYk
およびXkヘマップされ、必要に応じてブロック99に
よりXk−、の調整が行なわれる(調整ば2の倍数によ
るものとする)。
しかし、この手法には、デコーダの状態スペースが倍加
することに、加えて短所がある。2つのシーケンスは、
長い0列(差がない)が後続する奇数の加重のエラー・
シーケンスだけ異なり得る。デコーダは、次に、曖昧性
を生じることなく非常に長い時間にわたってデコーダの
トレリス・コードにおける並行する対の状態に従う。
このような「準異常」挙動は、結局は、単に2つの経路
における異なるRDSパリティによる範囲違反によフて
、最大可能性シーケンスの評価手段により解決すること
ができる。このため、真のd2minを達成するため必
要な復号の遅れは非常に大きくなり得る。
この理由から、単に状態数の2倍を持つエンコーダCを
選定して、Cに対する増強されないデコーダを使用する
ことが一般に望ましい。
例えば、d2min=6である16状態の二次元のUn
gcrbocckコードがあり1例えこれが増強された
16状態のデコーダに・よる8状態のコードよりもやや
大きなエラー係数を持つ場合でさえ、実施に際しては望
ましいものである。
4状態の二次元のII n g c r b o e 
c kコードがd”m1n=4を持ち、僅かに加重4の
エラー・シーケンスが大きさ2の中、−の座標誤差であ
り、(1−D)で除し得ないため、01記IJngcr
boeckコードから取出されたPRCシーケンスもま
た6の真のd2iinを持つ。RDSのモジューロ4を
監視する16状態のデコーダがこのd”minを達成し
得る。しかし、準異常なコードである詐りでなくエラー
係数が大きな場合でも、通常の16状態の二次元のυn
gerboeckコードが望ましいように一息ねれる。
(直角変調システム) n「に述べたように、複合(即ち、直角)部分応答シス
テム(QPR5)は、複素数の値のPRCシーケンスL
工旦)=(1+D)Xユ」0即ちY k= X k+ 
X 1−1を生じるように複素数の値のRDSシーケン
ス股ユ旦)について動作する(1+0)サンプル・デー
タ・フィルタとしてモデル化することができる。ある帯
域チャネルにわたる両側波帯直角振幅変調により用いら
れる時、このようなシステムは結果として両帯域縁部、
即ちfc+fNにおいて0となるが、ここでfcは搬送
波の周波数であり、fN=1/2Tは1つのナイキスト
帯域の巾である。
前に述べた全ての良好なコードにおけるように、Nが偶
数であり、42NがA′のサブ格子である時、前と実質
的に同じ原理を用いることにより公知の良好なコードを
QPRSシステムの使用に適合させることができる。4
2′4の関連セットは、N/2個の複素数の値の関連セ
ットの代表値Ckで特定することができるが、ここで関
連セットの代表値は、それぞれ旦−の実数部とlJl、
数品に対する4つの整数間隔の値(モジューロ4)と対
応する16の存在し得る値の1つをとる。
第8図の全体図は、関連セット選択器58および範囲識
別パラメータ選択器64がN/2の複素数の値を持つ関
連セットの代表値Ciおよび見回識別パラメータaiを
選択することを除いて妥当し、信号点選択器は、直角信
号毎に1回動作して複素数の値の信号X−を出力する。
第9図における如き関連セットの予備コード化は、直角
記号毎に1回、複素数の値の予めコード化された関連セ
ット旦゛に一旦に一旦に−1(モジューロ4)を形成す
ることにより行なわれる。第11図、第12図、第13
図における如きRDSフィードバックは、42”のどれ
かの関連セットからの1つの要素と、理想的にはβX 
、、と等しい複素数の値の変換変数旦(凶に−1)とを
含む区域16の複素空間の一領域を識別する関数R(a
k)を用いることにより行なわれる。
2Z”または2RZ2がΔ′のサブ格子である場合には
、予備コード化はそれぞれモジューロ2または(2+2
i)で行なうことができ、また旦(a、)は、それぞれ
2Z2または2RZ2のいずれかの関連セットからの正
に1つの要素を含む区域4または8の一領域を識別する
ことができる。
(より高次元のシステム) 前のRDS値Xk−1の信号単位のフィードバックによ
り、N次元の記号の座標が信号(1次元または二次元)
甲−位で形成される実施例をここに示す。同種の性能が
、より高い次元に基いて信号を選択するシステムによっ
て得られる。このようなシステムにおいては、予めコー
ド化された関連セットの代表値は、適切な次元のサブセ
ットを選択するよう第9図に示される如くグループ化さ
れねばならず、従って信号点はこの次元で選択され、従
って座標もチャネル上に送出するため再び直列化される
。もし関連セットの順序が維持されるならば、このよう
なシステムは、PRCシーケンスが所与のコー、ドから
のものであり指定されたd2n+inを持つという特性
を保持する。このようなシステムにおいては、(RDS
)フィードバックを信号毎ではなくより高次元で行なう
ことがより自然である。
(N次元コード) 1次元の形態におけるコード表示が望ましいが、これは
必須ではない。木項においては、コードがとのようにN
次元で直接生成され得るかについて示す。ある形態にお
いては、N次元コードはその1次元の同等物と完全に等
価である。他の形態においては、簡素化された実施例が
得られる。
また、例示のため、第3図の二次元の128点の集団と
共に、第21’′22Iの8状態二次元のLlnger
boeck型コードを使用する。この集団においては、
各座標が−6乃至6の範囲における12の半整数値の文
字列からの値をとり、二次元の集団がこの文字列め要素
の144通りあり得る対状の組合せの内の128を使用
する。
第1のステップとして、下記の如く信号の集団を無限数
の値へ拡張する。拡張された集団は、元の(第3図の)
集団(モジューロ12)におけるある点と一致する全て
の対をなす数からなるものとする。このため、拡張され
た集団における点は対をなす半整数値からなる。
もし元の集団を12x 12の方形98で囲まれたセル
と見做すならば、拡張された集団は、第2(3図に略図
的に示されるように、このセルの2つの空間にわたる無
限の反復からなる。
各セルは144個あり得る点の内僅かに 128だけを
保持し、拡張集団には4X4個の「孔」99がある。
この拡張された集団101の主な特性は、もし12X 
12の方形を(辺を水平および垂直方向に向けて)面内
のどこかに置くならば、方形はそれぞれが元の集団にお
ける各点と一致する丁度+28の点を含むことになる。
更なる普遍化も真であり、もし水平方向のrIJ12お
よび垂直方向の高さ12を持つ菱形102(第29図参
照)を面内のどこかに置くならば、これもまたそれぞれ
が元の集団における各点と一致する 128の点を含む
ことになる。
第32、Mが0図においては、RDSフィードバックを
下記の如く二次元で構成することができる。
X k−1は現在のく二次元の)記号に先立つ全てのY
kの作動ディジタル和を表わすものとする。
ここで、この菱形の形状および位置を共にX k−1に
依存させ、R(Xk−+ )は第29図におけるように
12x 12個の菱・形と対応する面の一領域を示すも
のとする。(YOo k % yo l kや、)が、
制約条件のないコード(第2図)に従って3つのコード
化ビットおよび4つのコード化されないビットにより(
選択器+04.105において)選択される元の集団に
おける点を示すものとする。次いで、(選択器10Bに
おいて)領域R(Xk−t)内に存在しかつ(Yo、k
 、YO、に++)  (モジューロ12)と一致する
二次元の拡張された集団における一義的な点として(Y
k、Yh+t )を選択し、これらは2つの座標Ykと
なる。図示のように、Xk =Yk +Xk++ 、X
k++ =Yk++ +Xkh”)(Xk、Xk峠)を
得ることができる。
次に、この二次元のシステムが、最適な1次元RDSフ
ィードバック変数R(Xi、−+ ) =βXk−1と
して、前に示した1次元のRDSフィードバック・シス
テム(モジューロ+2)と同じ出力を生じ得ることを示
そう。第31図においては、1つの次元において、Xk
−1が与えられると、Sk (モジューロ12)と一致
する範囲(RO+βX h−+ −X k−+ )にお
ける一義的な値として■kが選択されるが、ここでSk
がYo、にと一致することを認める。従って、二次元の
システムにおいて川゛いられた菱形の1つの座標が同じ
111即ち12の範囲に存在すると考えることができる
。次いで、Xk−1および■kが与えられ、従ってまた
x+、=Yk+Xk−1が与えられると、Y k+1が
、s 1++ = Y o +1lll (モジューロ
12)と−・致する範囲R,−(1−β)Xk=Ro 
−(1−β)Yk−(1−β)Xk−+における一a的
な値として選択される。このように、Yk、、は、−(
1−β)Ykだけずれた範囲R0−(1−β)Xk−+
に(Ykと同様に)存在する。
このように、適正な菱形の選択により、二次元のシステ
ムで1次元(モジューロ12)のRDSフィードバック
・システムの性能を模倣することができる。このため、
このことは、エラー伝播およびSx、S、および30間
の最適近傍のやりとりの回避を含む同じ利点、および同
じ短所、即ちさもなければ生じ得る10.25を越える
12までのSoの顕著な増加を有することになる。
構成を更に簡素化するために、他の二次元のRDSフィ
ードバック変数(領域)を選択し、また最適に近い電力
の調整を犠牲にして他の利点を達成することができる。
例えば、もしx k−+が正である時、R(X h−+
 )が(−2、−2)を中心とする辺12の方形120
であり、またX k−1が負の時、(+2、+2)を中
心とする方形122であるとするならば、前に述べた簡
素化した1次元のシステムとほとんど同じシステムを結
果としてもたらす。このように、第32図に略図的に示
された2つの集団124.126の1つを用いる。
前の1次元のシステムにおけるように、内側の点はXk
−1とは無関係に常に同じ組から選択されるが、外側の
点は正または負の方向にYkを偏らせるように変更され
る。Ykの範囲は、−71/2乃至71/2の範囲に厳
しく限定される。実際には、このシステムは、Yk+l
がXkではなくX k−1に基いて選択される点を除い
て、以前の簡弔なシステムと同じものである。実施にお
いては、性能およびスペクトルの全ての測定は非常に類
似することになる。
別の変更例では、にaldarbank、1.e eお
よびMaxo型のシステムと同類のシステムをもたらす
CLM型のシステムは、一方がXk−1が正である時に
用いられ他方がX k−1が負である時に用いられる2
つの互いに素である集団に分割された、通常の数の信号
点の2倍の数の拡張された信号集団を用いる。例えば、
第33図は、各集団がそれぞれ16の点の8つのサブセ
ットに均等に分割するように、 128の点毎の2つの
互いに素である集団間0.112に分割された16x 
16の方形集団を示している。1つの集団は、その座標
の和が正または零でありXk−1が負である時に使用さ
れる点からなり、他の集団はその座標の和が負または零
でありX k−1が正である時に使用される点り一らな
っている。二次元においては、集団の大きさを2倍にす
るとSyが2倍になり、このため良好な電力のやりとり
を生じないが、更に高次元においては、2つの互いに素
の集団を用いることによるペナルティは比較的小さくな
る。
このような理念は、下記の如くN次元に一般化すること
ができる。もし第8図におけるような係数Mを用いるコ
ードのN次元の様式が存在す−るならば、辺MのNキュ
ーブはN次元の集団を完全に包囲し、その結果生じるセ
ルは、元のコードのシーケンス(モジューロM)と一致
するコード・シーケンス間の最小二乗距離を損なうこと
なく、N個の空間を包含するように複写することができ
る。従って、N次元のR−DSフィードバック関% R
(X b−t )を使用することができるが、この場合
全てのX k−1に対して、R(Xk−t )は、第3
0図のN次元の類似物におけるN個のベクトル(モジュ
ーロM)の各等価の種別における正に1つの点を含む容
積M′のN個の空間の領域となる。
他の実施態様は頭書の特許請求の範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
第1図は(1−D)部分応答チャネルを示すプロyり図
、第2図は8状態のUngerboeck:ff−ドに
対するエンコーダを示すブロック図、第3図は8サブセ
ツトに区分されたUngerboeckコードの信号集
団を示す図、第4図はUngerboeckコードの相
当エンコーダのブロック図、第5図は一般N次元トレリ
ス・エンコーダを示すブロック図、第6図は典型的な関
連セットに基いた第5図を修正例を示すブロック図、第
7図は相等の1次元エンコーダを示すブロック図、第8
図は一般N次元トレリス・エンコーダを示すブロック図
、第9図は関連セットの予備コーディングを行なう一般
エンコーダを示すブロック図、第1O図は第8図および
第9図を組合せたブロック図、第11図はRDSフィー
ドバックおよび関連セットの予備コーディングを行なう
エンコーダを示すブロック図、第12図、第13図、第
14図は第11図の代替実施例を示す図、第15図、第
16図、第17図は3つの相等フィルタ動作装置を示す
ブロック図、第18図は一般デコーダを示すブロック図
、第19図、第20図、第21図は代替例のエンコーダ
を示すブロック図、第22図は別の信号集団を示す図、
第23図は第22図の集団と共に使用されるエンコーダ
のブロック図、第24図、第25図、第26図は3つの
相等のエンコーダを示すブロック図−第27図は相等の
デコーダを示すブロック図、第28図は拡張信号集団を
示す概略図、第29図は第28図の集団に用いられる菱
形図、第30図は二次元のRDSフィードバック・エン
コーダのブロック図、第31図は第28図の集団に用い
られる菱形の次元を示す図、第32図は1対の集団を示
す図、および第33図は2つの互いに素である集団を示
す図である。 10−・・部分応答チャネル、20・・・エンコーダ、
22・・・レート2/38状悪コンボリユーシヨン・エ
ンコーダ、23−・・データ・ソース、24−・・選択
器、28・・・信号点選択器、33−2進エンコーダC
135,37・・・選択器、42・・・パラメータ選択
装置、52・・・エンコーダ、5a、64・・・シーケ
ンス選択器、68・・・信号点選択器、70−・・サブ
セット選択/逐次化装置。 121面の浄a(内容に変更なし) tυ IGI FIG、 10 FIG、 /8 FIG、 19 G DaDGDGD AHAHAHAH BEBEBEBE FCFCFCFC GDGDGDGD FIG、22 FIG、26 FIG、 27 Xk−を王      Xk−を勇 FIG、 32 手続補正書 1.事件の表示 昭和63年特許願第41783号 2、発明の名称 部分応答チャネル信号システム 3、補正をする者 事件との関係  特許出願人 住所 名 称  コーデックス・コーポレーション4、代理人 5、補正の対象

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、信号X_kおよび信号Y_k間の関係がY_k=X
    _k±X_k_−_L(k=1、2、、、、;Lは整数
    )であるように、ディジタル信号X_kのシーケンスお
    よび(または)ディジタル信号Y_kのシーケンスを生
    成する装置であって、前記信号Y_kが所与の変調コー
    ドにおけるシーケンスである装置において、 J(J≧1)なる関連セットの代表値c_k(モジュー
    ロM、Mは整数)のシーケンスと一致するようにJ個の
    前記信号Y_k(Y_k、Y_k_+_1、、、Y_k
    _+_J_−_1)を選択するエンコーダを設け、該関
    連セットの代表値は前記の所与の変調コードと関連して
    指定され、前記J個の記号は複数のJ次元の集団の1つ
    から選定され、該選定は前のX_k′(k′<k)に基
    いてなされ、前記集団の少なくとも1つは、座標の正の
    和を持つ1つの点と座標の負の和を持つ別の点との双方
    を含み、前記エンコーダは、前記信号X_kが有限の分
    散S_xを持つように構成されることを特徴とする装置
    。 2、信号X_kと信号Y_kとの間の関係がY_k=X
    _k±X_k_−_L(k=1、2、、、;Lは整数)
    であるように、ディジタル信号X_k(k=1、2、、
    、)のシーケンスと、ディジタル信号Y_kのシーケン
    スとを生成する装置であって、前記信号Y_kは所与の
    変調コードにおけるシーケンスである装置において、 下記の関係において交互の関連セットの代表値c_k′
    (モジューロM)のシーケンスと一致するように前記信
    号X_kを選定するエンコーダを設けることを特徴とす
    る装置。即ち、 Y_k=X_k+X_k_−_Lなる時は、c_k′=
    c_k=c^−′_k_−_L(モジューロM)、 Y_k=X_k−X_k_−_Lなる時は、c_k′=
    c_k+c′_k_−_L(モジューロM)であり、か
    つc_kは前記変調コードに従って指定される関連セッ
    トの代表値である。 3、信号X_kと信号Y_kとの間の関係が、Y_k=
    X_k±X_k_−_L(k=1、2、、、;Lは整数
    )であるように、信号当りnビットを表わすことができ
    るディジタル信号X_kのシーケンスおよび(または)
    ディジタル信号Y_kのシーケンスを生成する装置であ
    って、前記信号X_kおよびY_kが分散S_xおよび
    S_yを有し、該信号Y_kが、文字列内で間隔Δで均
    等に間隔を置かれた 存在し得る信号Y_kの文字列内にある装置において、 前記シーケンスY_kに2S_oより小さな分散S_y
    を持たせ、かつ前記シーケンスX_kにS_y^2/4
    (S_y−S_o)よりそれ程大きくない分散S_xを
    持たせるエンコーダを設け、S_oはΔ間隔の文字列で
    信号当りnビットを表わすため必要な略々最小信号電力
    であることを特徴とする装置。 4、前記シーケンスY_kが所与の変調コードにおける
    シーケンスであることを特徴とする請求項3記載の装置
    。 5、信号X_kと信号Y_kとの間の関係が、Y_k=
    X_k±X_k_−_L(k=1、2、、、;Lは整数
    )であるように、ディジタル信号X_kのシーケンスお
    よび(または)ディジタル信号Y_kのシーケンスを生
    成する装置であって、前記シーケンスX_kおよびY_
    kが分散S_xおよびS_yを持ち、前記記号Y_kは
    所与の変調コードにおけるシーケンスである装置におい
    て、 前記信号X_kおよびY_kに、予め定めた範囲内の選
    定可能な分散S_xおよびS_yを持たせるエンコーダ
    を設けることを特徴とする装置。 6、前記信号シーケンスが信号当りnビットを表わすこ
    とができ、前記信号Y_kは、量Δで均等に間隔をおい
    た存在し得る信号Y_kの文字列内にあり、範囲はパラ
    メータβにより制御され、S_xは略々S_o/(1−
    β^2)であり、S_yは略々2S_o/(1+β)で
    あり、S_oは前記コードに従ってΔ間隔の文字列で記
    号当りnビットを表わすため必要な略々最小信号電力で
    あることを特徴とする請求項5記載の装置。 7、1次元の信号のシーケンスを生成することにより所
    与のN次元の変調コードにおけるシーケンスを生成する
    装置であって、該変調コードは、該コードと関連するサ
    ブセットに区分 されたN次元の集団に基いており、該サブ セットはそれぞれN次元の信号点を含み、 前記サブセットの選定は前記信号点のコード化ビットお
    よび非コード化ビットに基く装置において、 前記N次元の記号毎に、前記のコード化 ビットおよび非コード化ビットから、N個の座標(モジ
    ューロM)の各々の一致種別と対応する1組のN個のM
    値を持つ1次元の関連セット代表値を導出するエンコー
    ダを設け、各関連セットの代表値は、前記N次元の各々
    毎に、存在し得る座標値の1次元の集団における1次元
    の値のサブセットを表わし、前記シーケンスにおける前
    記各1次元の信号は、非コード化ビットに基く前記の存
    在し得る座標値から選定されることを特徴とする装置。 8、前記シーケンスY_kが送られる出力を設けること
    を特徴とする請求項1、2、3または5記載の装置。 9、前記シーケンスX_kが送られる出力を設けること
    を特徴とする請求項1、2、3または5記載の装置。 10、Lが1であることを特徴とする請求項1、2、3
    または5記載の装置。 11、前記信号X_kと信号Y_kとの間の関係が、Y
    _k=X_k−X_k_−_L(Lは整数)であること
    を特徴とする請求項1、2、3または5記載の装置。 12、前記変調コードがトレリス・コードであることを
    特徴とする請求項1、2、3、5または7記載の装置。 13、前記変調コードが格子コードであることを特徴と
    する請求項1、2、3、5または7記載の装置。 14、Mが2であることを特徴とする請求項1、2、3
    、5または7記載の装置。 15、Mが4であることを特徴とする請求項1、2、3
    、5または7記載の装置。 16、Mが4の倍数であることを特徴とする請求項1、
    2、3、5または7記載の装置。 17、Jが1であることを特徴とする請求項1記載の装
    置。 18、Jが、前記変調コードにおける次元数Nと同じで
    あることを特徴とする請求項1記載の装置。 19、k′がk−1であることを特徴とする請求項1記
    載の装置。 20、Jが1であり、かつ前記各集団が、βX_k_−
    _1(0≦β<1)を中心とする1次元の範囲の値であ
    ることを特徴とする請求項1記載の 装置。 21、β>0であることを特徴とする請求項20記載の
    装置。 22、有限の組の前記J次元の集団が存在することを特
    徴とする請求項1記載の装置。 23、2つの前記J次元の集団が存在することを特徴と
    する請求項22記載の装置。 24、信号Y_kおよびX_kが実数値であることを特
    徴とする請求項1、2、3または5記載の装置。 25、信号Y_kおよびX_kが複素数であることを特
    徴とする請求項1、2、3または5記載の装置。 26、Mが(2+2i)であることを特徴とする請求項
    25記載の装置。 27、前記J次元の集団の少なくとも2つが互いに素で
    ないことを特徴とする請求項1、2、3または5記載の
    装置。 28、シーケンスZ_k=Y_k+n_k′(k=1、
    2、、、)を復号されたシーケンスY_kに復号するデ
    コーダにおいて、信号Y_kのシーケンスが、 (a)前記シーケンスが所与の変調コードからのもので
    あり、 (b)作動ディジタル和X_k=Y_k_−_1+Y_
    k_−_2+、、、が有限の分散S_xを持ち、 (c)前記信号Y_kが、X_k′(開始分離線;k′
    <k)に基く予め定めた許容範囲内に あり、シーケンスn_kがノイズを表わすものであり、 予期される作動ディジタル和■_k=■_k+■_k_
    −_1+、、、を再構成し、前記復号されたシーケンス
    ■_kを、前記の予期される作動ディジタル和■_k′
    (k′<k)に基く前記の予め定めた許容範囲と比較し
    、前記■_kが前記許容範囲から外れるとき表示を生成
    する範囲違反モニターを設けることを特徴とするデコー
    ダ。 29、前記予期される作動ディジタル和■_kが、■_
    kが前記の許容範囲内にあるように前記表示に基いて調
    整されることを特徴とする請求項28記載のデコーダ。 30、前記の調整が、■_kが前記の許容範囲内にある
    ような最小許容量によることを特徴とする請求項29記
    載のデコーダ。 31、シーケンスX_k=Y_k+n_k(k=1、2
    、、、)を復号するデコーダにおいて、信号Y_kのシ
    ーケンスが、 (a)前記シーケンスが所与の変調コード からのものであり、該コードが、有限数Qの状態を持つ
    エンコーダにより生成することができ、 (b)Y_k=X_k±X_k_−_L(Lは整数)で
    あり、但し、前記シーケンスX_kが有限の分散S_x
    を持ち、シーケンスn_kがノイズを表わすものであり
    、 前記各シーケンスが、 (a)ある時間Kまで前記コードに帰属し、(b)前記
    時間Kにおいて所与の前記状態にある前記エンコーダと
    対応し、 (c)有限数Mの整数間隔の値(モジューロM)の所与
    の1つと一致する前記時間KにおけるX_kの値と対応
    するように、前記有限数Qの状態の組合せ毎に、かつ前
    記整数間隔の値毎に1つずつ、前記のある時間KまでM
    Q個の部分復号シーケンスを見出すための修正された最
    大可能性シーケンス評価手段を設けることを特徴とする
    デコーダ。 32、Mが2であることを特徴とする請求項31記載の
    デコーダ。 33、Mが4であることを特徴とする請求項31記載の
    デコーダ。
JP63041783A 1987-02-24 1988-02-24 部分応答チャネル信号システム Expired - Lifetime JPH06103895B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US1834587A 1987-02-24 1987-02-24
US18345 1987-02-24

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS63240154A true JPS63240154A (ja) 1988-10-05
JPH06103895B2 JPH06103895B2 (ja) 1994-12-14

Family

ID=21787463

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63041783A Expired - Lifetime JPH06103895B2 (ja) 1987-02-24 1988-02-24 部分応答チャネル信号システム

Country Status (9)

Country Link
JP (1) JPH06103895B2 (ja)
AU (1) AU621536B2 (ja)
CA (1) CA1306543C (ja)
DE (1) DE3805582C2 (ja)
FR (1) FR2611332B1 (ja)
GB (1) GB2201567B (ja)
HK (1) HK41592A (ja)
NL (1) NL8800474A (ja)
SG (1) SG37292G (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04313983A (ja) * 1990-11-07 1992-11-05 American Teleph & Telegr Co <Att> 情報通信方法および情報通信装置

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2012914C (en) * 1989-05-12 1999-05-04 Vedat M. Eyuboglu Trellis precoding for modulation systems
CA2014867A1 (en) * 1989-05-12 1990-11-12 G. David Forney, Jr. Generalized partial response channel signaling systems
CH685525A5 (de) * 1990-03-12 1995-07-31 Ascom Radiocom Ag Verfahren zur trelliscodierten Modulation.
DE4201439A1 (de) * 1992-01-21 1993-07-22 Daimler Benz Ag Verfahren und anordnung zur uebertragung hoher datenraten fuer den digitalen rundfunk
FR2740286B1 (fr) * 1995-10-23 1998-01-02 Inst Eurecom Dispositif et procede de communication hybride numerique- analogique sur un canal telephonique

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1250924A (ja) * 1969-06-25 1971-10-27
CH609510A5 (ja) * 1976-06-18 1979-02-28 Ibm
DE2836445C2 (de) * 1978-08-19 1979-11-15 Te Ka De Felten & Guilleaume Fernmeldeanlagen Gmbh, 8500 Nuernberg Schaltungsanordnung zur Fehlererkennung in Digitalsignalen
GB2118006B (en) * 1982-03-19 1985-09-04 Gen Electric Co Plc Transmission systems
EP0178077B1 (en) * 1984-10-02 1989-11-15 Kabushiki Kaisha Toshiba Optical head apparatus for recording and reproducing data on a recording medium
NL8403366A (nl) * 1984-11-06 1986-06-02 Philips Nv Inrichting voor het bewaken van een cmi-codeomvormer.
NL8601603A (nl) * 1986-06-20 1988-01-18 Philips Nv Kanaalcoderingsinrichting.

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04313983A (ja) * 1990-11-07 1992-11-05 American Teleph & Telegr Co <Att> 情報通信方法および情報通信装置

Also Published As

Publication number Publication date
FR2611332A1 (fr) 1988-08-26
NL8800474A (nl) 1988-09-16
AU621536B2 (en) 1992-03-19
CA1306543C (en) 1992-08-18
DE3805582A1 (de) 1988-09-01
FR2611332B1 (fr) 1992-09-11
GB8804283D0 (en) 1988-03-23
SG37292G (en) 1992-05-22
JPH06103895B2 (ja) 1994-12-14
AU1204088A (en) 1988-09-08
GB2201567A (en) 1988-09-01
GB2201567B (en) 1991-09-25
HK41592A (en) 1992-06-19
DE3805582C2 (de) 2001-04-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5040191A (en) Partial response channel signaling systems
US5150381A (en) Trellis shaping for modulation systems
Honary et al. Trellis decoding of block codes: A practical approach
Calderbank The art of signaling: Fifty years of coding theory
Boutros et al. Signal space diversity: a power-and bandwidth-efficient diversity technique for the Rayleigh fading channel
US7065147B2 (en) System and method of data communication using turbo trellis coded modulation combined with constellation shaping with or without precoding
US5195107A (en) Technique for compensating for intersymbol interference
HUE027490T2 (en) Rotated multidimensional constellations for improved diversity in fading channels
CA2124376A1 (en) Method and apparatus for encoding data for transfer over a communication channel
US5446758A (en) Device and method for precoding
EP0086091B1 (en) Apparatus and method for signal processing
Gersho et al. Multidimensional signal constellations for voiceband data transmission
Al-Mashouq et al. The use of neural nets to combine equalization with decoding for severe intersymbol interference channels
EP0383632B1 (en) Mapping digital data sequences
CA1307848C (en) Signal constellations
Foschini Contrasting performance of faster binary signaling with QAM
JPS63240154A (ja) 部分応答チャネル信号システム
JP2779973B2 (ja) 変調方式用トレリスコーディング
US6421394B1 (en) Computer method and apparatus for modem point slicing
Kschischang et al. Optimal shaping properties of the truncated polydisc
US4901331A (en) Trellis codes with passband spectral nulls
JP3045171B2 (ja) 一般化された部分応答チャンネル信号化システム
US20060067447A1 (en) Receiving apparatus in communication system
Leung et al. Block-inversion-coded QAM systems
Khaliluzzaman et al. Analyzing image transmission quality using filter and C-QAM

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

R360 Written notification for declining of transfer of rights

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R360

R370 Written measure of declining of transfer procedure

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R370

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081214

Year of fee payment: 14

EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081214

Year of fee payment: 14