JPS6395737A - 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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- JPS6395737A JPS6395737A JP62248223A JP24822387A JPS6395737A JP S6395737 A JPS6395737 A JP S6395737A JP 62248223 A JP62248223 A JP 62248223A JP 24822387 A JP24822387 A JP 24822387A JP S6395737 A JPS6395737 A JP S6395737A
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- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 16
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 9
- 108091006146 Channels Proteins 0.000 description 13
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
- H04L1/004—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using forward error control
- H04L1/0056—Systems characterized by the type of code used
- H04L1/0059—Convolutional codes
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L25/00—Baseband systems
- H04L25/38—Synchronous or start-stop systems, e.g. for Baudot code
- H04L25/40—Transmitting circuits; Receiving circuits
- H04L25/49—Transmitting 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
- H04L25/4917—Transmitting 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 using multilevel codes
- H04L25/4919—Transmitting 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 using multilevel codes using balanced multilevel codes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Error Detection And Correction (AREA)
- Dc Digital 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はデータ伝送システム、より具体的には、データ
伝送システム内におけるチャネル符号化に関する。
伝送システム内におけるチャネル符号化に関する。
近年いわゆる符号化利得を実現するチャネルコードに対
して多くの関心が集められている。これらの中で特に注
意するものとしていわゆる“格子(trellis )
”コードがあるが、これに関しては、G、アンガー
ボエック(G、 Ungerboeck )の論文[多
重レベル/位相信号によるチャネル符号化(Chann
el Coding With Multilevel
/PhaseSignala ) ] 、I EEE
トランザクション オブインフォーメーション 七オリ
、I T −28(IEtEETrans、 Info
rmation Theory+ IT−28) sベ
ージ55−67 、A、R,カルダーバンク(A、 R
。
して多くの関心が集められている。これらの中で特に注
意するものとしていわゆる“格子(trellis )
”コードがあるが、これに関しては、G、アンガー
ボエック(G、 Ungerboeck )の論文[多
重レベル/位相信号によるチャネル符号化(Chann
el Coding With Multilevel
/PhaseSignala ) ] 、I EEE
トランザクション オブインフォーメーション 七オリ
、I T −28(IEtEETrans、 Info
rmation Theory+ IT−28) sベ
ージ55−67 、A、R,カルダーバンク(A、 R
。
Ca1derbank)及びN、J、A、スローン(N
、 J、 A。
、 J、 A。
5loane)の論文[ダイアル アップ音声ラインに
対する新ファミリーのコード(A New Famil
y ofCodes for Dial−Up Voi
ce Lines ) 、I E E E国際雲気通信
ム議の記事4 (Proc、 IEEE Global
Telecomm、 Conf、 ) 、1984年1
1月、ページ20.2.1−20.2.4iA、R,カ
ルダーバンク(A、 R,Ca1derbank)及び
N、J、A、スローン(N、J、 A、 5loane
)の論文[8−状態格子コードによる4−次元変調(
Four−DimensionalModulatio
n With an Eight−State Tre
llis Code)]、AT&Tテクニカル ジャー
ナル(八T & T TechnicalJourna
l ) 、Vol、 64、寛5.1985年5−6月
、ページ1005−1018 ;A、R,カルダーバン
ク(A、 R,Ca1derbank)及びN、J、A
。
対する新ファミリーのコード(A New Famil
y ofCodes for Dial−Up Voi
ce Lines ) 、I E E E国際雲気通信
ム議の記事4 (Proc、 IEEE Global
Telecomm、 Conf、 ) 、1984年1
1月、ページ20.2.1−20.2.4iA、R,カ
ルダーバンク(A、 R,Ca1derbank)及び
N、J、A、スローン(N、J、 A、 5loane
)の論文[8−状態格子コードによる4−次元変調(
Four−DimensionalModulatio
n With an Eight−State Tre
llis Code)]、AT&Tテクニカル ジャー
ナル(八T & T TechnicalJourna
l ) 、Vol、 64、寛5.1985年5−6月
、ページ1005−1018 ;A、R,カルダーバン
ク(A、 R,Ca1derbank)及びN、J、A
。
スローン(N、 J、 A、 5loane )の論文
[8−次元格子コード(An Eight−Dimen
sional Trellis Code)]、I E
EE記事録、Vol、 74、隘5.1986年、ペー
ジ757−759;及びり、F、ウェイ(L。
[8−次元格子コード(An Eight−Dimen
sional Trellis Code)]、I E
EE記事録、Vol、 74、隘5.1986年、ペー
ジ757−759;及びり、F、ウェイ(L。
F、 Wet)の論文[拡張信号空間を持つ回転的に不
変の回旋チャネル符号化−バートI:180度及びバー
ト■:非線形符号(Rotationally Inv
ariantConvolutional Chan
nel Coding With Expande
dSigal 5pace −Part I
: 180 Degrees and PartII
: Non1inear Codes ) ] 、I
EEE J、選択エリア通信(IEEE J、 5e
lect、 Areas Commun、 )、Vol
、 S A C−2,1984年9月、ページ659−
686を参照すること。これらコードの商業的使用はほ
とんどの部分が音声帯域データ ′セット及び他のキャ
リヤ データ システムに集中している。しかし、これ
らコードをベースバンド システム、例えば、ローカル
エリア ネットワーク及び電話局間の交換システムに
も使用することが要望される。しかし、格子コードのベ
ース バンド システム内での使用の障害として、従来
の格子符号化技術によって生成される符号化された信号
がdcの所にかなりの成分を持つという問題がある。こ
れは多くの観点から問題となる。例えば、多くの用途に
おいて必要とされる、あるいは少なくとも要望されるト
ランスフォーマ結合はトランスフォーマがdcをバスし
ないため使用することができない。これに加え、遠隔信
号のアース基準が正確でないと伝送エラーが発生する場
合がある。さらに、daにおいて信号パワーを含むと、
はとんどの検出器構成において信号パワーの損失が生じ
る。
変の回旋チャネル符号化−バートI:180度及びバー
ト■:非線形符号(Rotationally Inv
ariantConvolutional Chan
nel Coding With Expande
dSigal 5pace −Part I
: 180 Degrees and PartII
: Non1inear Codes ) ] 、I
EEE J、選択エリア通信(IEEE J、 5e
lect、 Areas Commun、 )、Vol
、 S A C−2,1984年9月、ページ659−
686を参照すること。これらコードの商業的使用はほ
とんどの部分が音声帯域データ ′セット及び他のキャ
リヤ データ システムに集中している。しかし、これ
らコードをベースバンド システム、例えば、ローカル
エリア ネットワーク及び電話局間の交換システムに
も使用することが要望される。しかし、格子コードのベ
ース バンド システム内での使用の障害として、従来
の格子符号化技術によって生成される符号化された信号
がdcの所にかなりの成分を持つという問題がある。こ
れは多くの観点から問題となる。例えば、多くの用途に
おいて必要とされる、あるいは少なくとも要望されるト
ランスフォーマ結合はトランスフォーマがdcをバスし
ないため使用することができない。これに加え、遠隔信
号のアース基準が正確でないと伝送エラーが発生する場
合がある。さらに、daにおいて信号パワーを含むと、
はとんどの検出器構成において信号パワーの損失が生じ
る。
本発明は多量のdc酸成分存在が問題となるようなシス
テム内での格子コードを実現するためのライン信号が、
−例として、dcにおいてスペクトル ナル(null
)を持つ格子符号化技術に関する。本発明においては、
伝送されるべき信号ポイントが少なくとも1つが格子シ
ード化された入力ビットの関数としてのみでなく、前に
伝送された信号ポイントの成分の関数であるライニング
値(running value )の関数としても決
定される。
テム内での格子コードを実現するためのライン信号が、
−例として、dcにおいてスペクトル ナル(null
)を持つ格子符号化技術に関する。本発明においては、
伝送されるべき信号ポイントが少なくとも1つが格子シ
ード化された入力ビットの関数としてのみでなく、前に
伝送された信号ポイントの成分の関数であるライニング
値(running value )の関数としても決
定される。
本発明の一例としての実施態様においては、(k+n)
−ビット入力語を表わす出力信号ポイントが生成される
。個々の入力語のnビットの値、及び前の入力語の少な
くとも1ビットの値が信号法アルファベット(sign
aling alphabet)の211個のサブセッ
トの特定の1つを同定するのに使用される。ここで、m
> nである。入力語の他のにビットは同定されたサ
ブセットの複数の信号ポイントを同定する。−例として
、この他のにビットはペアの信号ポイントを同定するが
、ここで個々のペアの1つの信号ポイントの成分の総和
はある所定の値以上であり、同一ペアの他の信号ポイン
トの成分の総和はこの所定の値以下である。任意の時点
において、上のライニング値、−例として、前に伝送さ
れた信号ポイントの成分のライニング総和(runni
ng su+w )がこの所定の値より大きな場合は、
成分総和がこの所定の値以下である同定ペアの信号ポイ
ントが生成される。逆に、ライニング総和がこの所定の
値以下である場合は、成分総和がこの所定の値と少なく
とも等しい同定ペアの信号ポイントが生成される。この
−例としての実施態様においては、この所定の値はゼロ
とされる。従って、成分総和がゼロ以上(以下)の場合
は、成分総和がゼロ以下(以上)の信号ポイントが生成
される。後に詳細に解説されるごとく、本方法はdcに
おいてスペクトル ナル(null)を持つチャネル−
コード化信号を提供する。
−ビット入力語を表わす出力信号ポイントが生成される
。個々の入力語のnビットの値、及び前の入力語の少な
くとも1ビットの値が信号法アルファベット(sign
aling alphabet)の211個のサブセッ
トの特定の1つを同定するのに使用される。ここで、m
> nである。入力語の他のにビットは同定されたサ
ブセットの複数の信号ポイントを同定する。−例として
、この他のにビットはペアの信号ポイントを同定するが
、ここで個々のペアの1つの信号ポイントの成分の総和
はある所定の値以上であり、同一ペアの他の信号ポイン
トの成分の総和はこの所定の値以下である。任意の時点
において、上のライニング値、−例として、前に伝送さ
れた信号ポイントの成分のライニング総和(runni
ng su+w )がこの所定の値より大きな場合は、
成分総和がこの所定の値以下である同定ペアの信号ポイ
ントが生成される。逆に、ライニング総和がこの所定の
値以下である場合は、成分総和がこの所定の値と少なく
とも等しい同定ペアの信号ポイントが生成される。この
−例としての実施態様においては、この所定の値はゼロ
とされる。従って、成分総和がゼロ以上(以下)の場合
は、成分総和がゼロ以下(以上)の信号ポイントが生成
される。後に詳細に解説されるごとく、本方法はdcに
おいてスペクトル ナル(null)を持つチャネル−
コード化信号を提供する。
第1図の符号器10はデータ源9からシリアルビット流
の形式にてデータを受信する。このビット流は直列/並
列(S/P)コンバータllに加えられるが、コンバー
タ11は(k+n)−ビット語のシーケンスを生成する
。−例として、k=4及びn=2と想定すると、コンバ
ータ11はこれら6ビット語を並列に1−ビット リー
ド12a−d及び13a−b上に生成する。これらビッ
トのうちの4ビットはリード12a−d上に出現し、他
の2ビットはリード13a−b上に出現する。リード1
2a−d及び13a−b上の入力語のシーケンスは後に
詳細に説明されるように処理される。ただし、現時点に
おいては、これら入力語に応答して、格子ポイント(l
attice point )発生器20は四次元ポイ
ント、つまり、奇数整数の格子からとられる4−チュー
プル(tuples)を生成することを述にとどめる。
の形式にてデータを受信する。このビット流は直列/並
列(S/P)コンバータllに加えられるが、コンバー
タ11は(k+n)−ビット語のシーケンスを生成する
。−例として、k=4及びn=2と想定すると、コンバ
ータ11はこれら6ビット語を並列に1−ビット リー
ド12a−d及び13a−b上に生成する。これらビッ
トのうちの4ビットはリード12a−d上に出現し、他
の2ビットはリード13a−b上に出現する。リード1
2a−d及び13a−b上の入力語のシーケンスは後に
詳細に説明されるように処理される。ただし、現時点に
おいては、これら入力語に応答して、格子ポイント(l
attice point )発生器20は四次元ポイ
ント、つまり、奇数整数の格子からとられる4−チュー
プル(tuples)を生成することを述にとどめる。
こうして生成された個々の格子ポイントの個々の成分は
4つの多重ビット リード’1la−dの対応する1つ
の上に出現する。リード21a−d上の個々の格子ポイ
ントは符号(sigr+)インバータ回路35に送くら
れる。回路35はライニング総和回路35の制御下にお
い゛ζ動作し、その格子ポイントを修正しないまま通過
させるか、あるいは個々の成分の符号を反転し、格子内
の異なるポイントを生成する。
4つの多重ビット リード’1la−dの対応する1つ
の上に出現する。リード21a−d上の個々の格子ポイ
ントは符号(sigr+)インバータ回路35に送くら
れる。回路35はライニング総和回路35の制御下にお
い゛ζ動作し、その格子ポイントを修正しないまま通過
させるか、あるいは個々の成分の符号を反転し、格子内
の異なるポイントを生成する。
回路35の多重ビット リード25a−d上の出力は伝
送されるべき信号ポイントを表わす。
送されるべき信号ポイントを表わす。
そこで直ちに個々が伝送されるべき信号ポイントの1つ
を表わす出力信号のシーケンスが生成され、所望の伝送
チャネルに加えられる。より具体的には、リード25a
−d上の信号ポイントは並列/直列(P/S)コンバー
タ40に加えられ、コンバータ40は符号器出力リード
45」二にシリアル ビット流を生成する。このビット
流の“Ow及び“1”は従来のベースバンド パルス発
生器50に加えられる。発生器50は伝送チャネルを通
じてこれら0”及び“1”を伝送するのに適当なベース
バンド ライン信号を生成する。
を表わす出力信号のシーケンスが生成され、所望の伝送
チャネルに加えられる。より具体的には、リード25a
−d上の信号ポイントは並列/直列(P/S)コンバー
タ40に加えられ、コンバータ40は符号器出力リード
45」二にシリアル ビット流を生成する。このビット
流の“Ow及び“1”は従来のベースバンド パルス発
生器50に加えられる。発生器50は伝送チャネルを通
じてこれら0”及び“1”を伝送するのに適当なベース
バンド ライン信号を生成する。
この実施態様における信号ポイントの4成分の各々は4
つの値、1、−、3、−3の1つの値をとる。−例とし
て、これら信号ポイントは(1,3、−3、■)及び(
−3,3,3、−3)の値をとる。従って、信号ポイン
トのアルファベットは4’=256要素を持つ。このア
ルファベットは一例として2n個のサブセットに分割さ
れる。
つの値、1、−、3、−3の1つの値をとる。−例とし
て、これら信号ポイントは(1,3、−3、■)及び(
−3,3,3、−3)の値をとる。従って、信号ポイン
トのアルファベットは4’=256要素を持つ。このア
ルファベットは一例として2n個のサブセットに分割さ
れる。
ここで、m>nである。m=3と想定すると、23=8
のサブセットが存在し、そのアルファベントは2 (k
+m+I)個の信号ポイントを持つ。
のサブセットが存在し、そのアルファベントは2 (k
+m+I)個の信号ポイントを持つ。
このサブセットにHM ’J−するために、4−チュー
プルが最初に16のバートS (el、e2、e3、e
4)に分割される。ここで、ei=Qあるいは1である
。つまり、この16パートを5(0000)、S (0
001) 、S (0010) 、etc、によって表
わす。ある特定の4チユープル(xi、x2、x3、及
びx4)はxiが(−1)”(モジュロ4)に正確に合
致する場合は、特定のバート5(el、e2、e3、e
4)に属する。つまり、例えば、ある特定の4−チュー
プルはその4−チュープルの最初の2つの要素が成分+
1及び−3を包括する(−1)o (モジュロ4)に合
致し、この4−チュープルの他の2成分が−1及び+3
を包括する(−1)l (モジュロ4)に合致する場合
は、パート5(0011)に属する。従って、5(00
11)は以下の16要素を含む。
プルが最初に16のバートS (el、e2、e3、e
4)に分割される。ここで、ei=Qあるいは1である
。つまり、この16パートを5(0000)、S (0
001) 、S (0010) 、etc、によって表
わす。ある特定の4チユープル(xi、x2、x3、及
びx4)はxiが(−1)”(モジュロ4)に正確に合
致する場合は、特定のバート5(el、e2、e3、e
4)に属する。つまり、例えば、ある特定の4−チュー
プルはその4−チュープルの最初の2つの要素が成分+
1及び−3を包括する(−1)o (モジュロ4)に合
致し、この4−チュープルの他の2成分が−1及び+3
を包括する(−1)l (モジュロ4)に合致する場合
は、パート5(0011)に属する。従って、5(00
11)は以下の16要素を含む。
(−31−1−1> (1−3−13)この16個
のパートが次に以下のようにm=8個のサブセットに分
割される。
のパートが次に以下のようにm=8個のサブセットに分
割される。
S、=S(0000)U 5(1111) 5S=S
(0001)U 5(1110)sz=s(0011)
u 5(1100) 56=S(0010)U’ 5
(1101)S、=S(1010)U 5(0101)
S、=S(0100)U S(1011)S、=S
(1001)U 5(0110) S、=S(100
0)U 5(0111)ここで、記号Uは“併合(un
ion of) ”を意味する。つまり、サブセットS
2は上にリストされたバート5(0011)の16個の
4−チュープルに加えてこのパートの個々の成分の符号
を反転することによって得られる16個の4−チュープ
ルを含む。−例として、テーブル■はサブセットS1、
S2及びS3の要素を個々のサブセットを二半分に細分
して示す。より具体的には、個々のサブセットのスーパ
スクリプト“+”にて示される片方の半分は成分の総和
が正の数となる全てのポイントを含み、スーパスクリプ
ト“−”にて示される他方の半分は成分の総和が負数に
なる全てのポイントを含む。成分の総和が零になるポイ
ントは各々任意に二半分のどちらかに割り当てられる。
(0001)U 5(1110)sz=s(0011)
u 5(1100) 56=S(0010)U’ 5
(1101)S、=S(1010)U 5(0101)
S、=S(0100)U S(1011)S、=S
(1001)U 5(0110) S、=S(100
0)U 5(0111)ここで、記号Uは“併合(un
ion of) ”を意味する。つまり、サブセットS
2は上にリストされたバート5(0011)の16個の
4−チュープルに加えてこのパートの個々の成分の符号
を反転することによって得られる16個の4−チュープ
ルを含む。−例として、テーブル■はサブセットS1、
S2及びS3の要素を個々のサブセットを二半分に細分
して示す。より具体的には、個々のサブセットのスーパ
スクリプト“+”にて示される片方の半分は成分の総和
が正の数となる全てのポイントを含み、スーパスクリプ
ト“−”にて示される他方の半分は成分の総和が負数に
なる全てのポイントを含む。成分の総和が零になるポイ
ントは各々任意に二半分のどちらかに割り当てられる。
(このテーブル内において、“−”及び“−3”はそれ
ぞれ紙面を制約する目的で“T”及び“丁”として示さ
れる。) テーブル■ 0000 (1111) (汀11) (1
111)0101 (3311) (Ω11)
(3131)S z S s+S e (!131) (3311) (3311)第
1図に再び戻どり、格子ポイント発生器20は読出し専
用メモリ (ROM)17及び格子符号器(trell
is coder ) 15を含む。リード13a−
b上の2ビットは格子符号器15に送くられ、符号器1
5は後に詳細に説明される方法にて8個のサブセットS
1から88の特定の1つを同定する。符号器15は、従
って、いわゆる速度2/3格子符号器である。個々のサ
ブセット内に2S−32個の信号ポイントが存在するも
のと仮定すると、S/Pコンバータ11は、これが従来
の格子符号器構成を持つ場合は、5ビットをROM17
に加え、これら5ビットが同定されたサブセット内の3
2個の信号ポイントの特定の1つを同定するために使用
される。
ぞれ紙面を制約する目的で“T”及び“丁”として示さ
れる。) テーブル■ 0000 (1111) (汀11) (1
111)0101 (3311) (Ω11)
(3131)S z S s+S e (!131) (3311) (3311)第
1図に再び戻どり、格子ポイント発生器20は読出し専
用メモリ (ROM)17及び格子符号器(trell
is coder ) 15を含む。リード13a−
b上の2ビットは格子符号器15に送くられ、符号器1
5は後に詳細に説明される方法にて8個のサブセットS
1から88の特定の1つを同定する。符号器15は、従
って、いわゆる速度2/3格子符号器である。個々のサ
ブセット内に2S−32個の信号ポイントが存在するも
のと仮定すると、S/Pコンバータ11は、これが従来
の格子符号器構成を持つ場合は、5ビットをROM17
に加え、これら5ビットが同定されたサブセット内の3
2個の信号ポイントの特定の1つを同定するために使用
される。
しかし、本発明によると、5ビットより少いビットを持
つ1つの入力語がこのサブセット内の複数の信号ポイン
トを同定するためにROMに加えられる。より具体的に
は、リード12a−d上の4ビットのみがROM17に
加えられ、これらビットが同定されたサブセット内のあ
る特定の信号ポイント ペアを同定するのに使用される
。(後に説明のごと(、この特定の信号ポイント ペア
はROM出力リード13a−d上にそのペアの2つの信
号ポイントの1つを生成することによって同定される。
つ1つの入力語がこのサブセット内の複数の信号ポイン
トを同定するためにROMに加えられる。より具体的に
は、リード12a−d上の4ビットのみがROM17に
加えられ、これらビットが同定されたサブセット内のあ
る特定の信号ポイント ペアを同定するのに使用される
。(後に説明のごと(、この特定の信号ポイント ペア
はROM出力リード13a−d上にそのペアの2つの信
号ポイントの1つを生成することによって同定される。
)この実施態様においては、信号ポイントは個々のサブ
セット内において、ペアの2つの信号ポイントの片方の
信号の成分の総和、つまり、成分の演算総和がペアの他
方の信号ポイントの成分総和に等しく符号が反対となる
ようにペアを組まれる。個々のペアのポイントはテーブ
ルI内に隣接して位置する。実際、本実施態様におてい
は、ペア内の個々の信号ポイントは単に個々の成分の符
号を反転することによってペアの他方から誘渾できる。
セット内において、ペアの2つの信号ポイントの片方の
信号の成分の総和、つまり、成分の演算総和がペアの他
方の信号ポイントの成分総和に等しく符号が反対となる
ようにペアを組まれる。個々のペアのポイントはテーブ
ルI内に隣接して位置する。実際、本実施態様におてい
は、ペア内の個々の信号ポイントは単に個々の成分の符
号を反転することによってペアの他方から誘渾できる。
−例として、サブセットS2は信号ポイント ペア(3
,3、−3,1)/ (−3、−3,3、−1)を含み
、これらの成分は総和するとそれぞれ4及び−4となる
。ただし、本発明のより広い面においては、個々のペア
の信号ポイントの成分総和が少なくとも所定の値Nに等
しく、当該信号ポイントの他方の成分総和がN以下であ
ることで十分である。
,3、−3,1)/ (−3、−3,3、−1)を含み
、これらの成分は総和するとそれぞれ4及び−4となる
。ただし、本発明のより広い面においては、個々のペア
の信号ポイントの成分総和が少なくとも所定の値Nに等
しく、当該信号ポイントの他方の成分総和がN以下であ
ることで十分である。
4ビット語値の信号ポイント ペアへの割り当ては個々
のサブセットに任意に割り当てることもできる。ただし
、この実施態様においては、割り当てはり一ド12a−
d上の“0”及び“1”の16個の可能な組合せの個々
が全てのサブセットを通じて、符号を無視し、“1”及
び“3”の特定のパターンに割り当てられるように遂行
される。
のサブセットに任意に割り当てることもできる。ただし
、この実施態様においては、割り当てはり一ド12a−
d上の“0”及び“1”の16個の可能な組合せの個々
が全てのサブセットを通じて、符号を無視し、“1”及
び“3”の特定のパターンに割り当てられるように遂行
される。
従って、例えば、テーブル■に示されるように、ビット
パターン0000は個々の成分が1あるいは−lであ
る全てのポイントに対応する。
パターン0000は個々の成分が1あるいは−lであ
る全てのポイントに対応する。
同定されたペアのどの信号ポイントが符号器10によっ
て出力されるべきかを決定するために、符号器によって
前に生成された信号ポイントの成分の関数であるライニ
ング値が維持される。このライニング値は一例としてラ
イニング総和とされる。時間の任意のポイントにおいて
、このライニング値がOより大きな(小さな)場合は、
符号器は同定されたペアのうちの成分総和がOよりも小
さな(大きな)信号ポイントを出力し、ライニング値を
正(負)の少い方向にする。ライニング値が零である場
合、あるいは同定されたペアの個々のポイントの成分総
和が零である場合は、符号器は同定されたペアの信号ポ
イントの任意の1つを出力する。従って、ライニング値
が既に零でない場合は、これは零の方向にドライブされ
る。(より一般的には、時間の任意のポイントにおいて
ライニング総和が少なくともNに等しいときは、符号器
は成分総和がNより大きくない信号ポイントを出力し、
一方、ライニング総和がNより大きくない場合は、符号
器は成分総和がNより小さくない信号ポイントを出力す
ると記述することができる。) 上に説明の符号化スキームは少なくとも2つの大事な特
徴を持つ。第1に、任意の良く設計された格子符号化ス
キームと同様に、いわゆる“符号化利得”を提供し、S
/N比を向上させ、結果として性能を上げる。つまり、
a)続けて伝送される信号ポイント間の最小二乗ユーク
リッド距離とb)伝送された信号ポイントの平均パワー
の比が“未符号化”系、つまり、2’=64−要素アル
ファベットにて符号化ができるが実際には符号化されな
いリード12a−d及び13a−b上の6ビット系と比
較して大きくなる。
て出力されるべきかを決定するために、符号器によって
前に生成された信号ポイントの成分の関数であるライニ
ング値が維持される。このライニング値は一例としてラ
イニング総和とされる。時間の任意のポイントにおいて
、このライニング値がOより大きな(小さな)場合は、
符号器は同定されたペアのうちの成分総和がOよりも小
さな(大きな)信号ポイントを出力し、ライニング値を
正(負)の少い方向にする。ライニング値が零である場
合、あるいは同定されたペアの個々のポイントの成分総
和が零である場合は、符号器は同定されたペアの信号ポ
イントの任意の1つを出力する。従って、ライニング値
が既に零でない場合は、これは零の方向にドライブされ
る。(より一般的には、時間の任意のポイントにおいて
ライニング総和が少なくともNに等しいときは、符号器
は成分総和がNより大きくない信号ポイントを出力し、
一方、ライニング総和がNより大きくない場合は、符号
器は成分総和がNより小さくない信号ポイントを出力す
ると記述することができる。) 上に説明の符号化スキームは少なくとも2つの大事な特
徴を持つ。第1に、任意の良く設計された格子符号化ス
キームと同様に、いわゆる“符号化利得”を提供し、S
/N比を向上させ、結果として性能を上げる。つまり、
a)続けて伝送される信号ポイント間の最小二乗ユーク
リッド距離とb)伝送された信号ポイントの平均パワー
の比が“未符号化”系、つまり、2’=64−要素アル
ファベットにて符号化ができるが実際には符号化されな
いリード12a−d及び13a−b上の6ビット系と比
較して大きくなる。
より具体的には、未符号化のケースにおいて使用される
64−要素アルファベットがa)個々の成分が+1ある
いは−1である16個の4チユープル、及びb)個々が
+1あるいは−1の3つの成分及び+3つの成分及び+
3あるいは−3の1つの成分を含む48個の4チユープ
ルから構成されるものと仮定すると、本発明による符号
化系によって提供される符号化利得は3.01dbとな
る。
64−要素アルファベットがa)個々の成分が+1ある
いは−1である16個の4チユープル、及びb)個々が
+1あるいは−1の3つの成分及び+3つの成分及び+
3あるいは−3の1つの成分を含む48個の4チユープ
ルから構成されるものと仮定すると、本発明による符号
化系によって提供される符号化利得は3.01dbとな
る。
この例の256−要素アルファベット同一の格子に基づ
いて128−要素アルファベントを使用することによっ
てさらに大きな符号化利得を達成することも考えられる
。本発明の考慮すべき事項は1つの入力語を表わすため
に2つの信号ポイントのどちらかが生成されるという事
実に起因するある程度の符号化効率の低下である。ただ
し、多少の符号化利得を“犠牲”にすることによって、
それ以上のものを得ることができる。
いて128−要素アルファベントを使用することによっ
てさらに大きな符号化利得を達成することも考えられる
。本発明の考慮すべき事項は1つの入力語を表わすため
に2つの信号ポイントのどちらかが生成されるという事
実に起因するある程度の符号化効率の低下である。ただ
し、多少の符号化利得を“犠牲”にすることによって、
それ以上のものを得ることができる。
より具体的には、上に説明のライニング総和は上限及び
下限を持つように保証されるため、つまり、12を越え
ることはなく、また−12以下となることもないため、
符号器スペクトルの出力、従って、チャネルに加えられ
るライン信号のスペクトルは、dcにおいてスペクトル
ナルを持つことが保証される。この点に関しては、例
えば、J、シャステセンU、Justesen )、[
デジタル符号の情報速度及びパワー スペクトル(In
formation Rateang Poher 5
pectra of DigitalCodeS)]、
IEEEトランザクション オプインフォーメンシッン
セオリー、IT−28(IEEB Trans、 I
nformation Theary、 IT−28)
、1982年、ベージ457−472、及びG、ピアロ
ボン(G、 Pierobon )、[零周波数での零
スペクトル密度に対するコード(Codes for
Zer。
下限を持つように保証されるため、つまり、12を越え
ることはなく、また−12以下となることもないため、
符号器スペクトルの出力、従って、チャネルに加えられ
るライン信号のスペクトルは、dcにおいてスペクトル
ナルを持つことが保証される。この点に関しては、例
えば、J、シャステセンU、Justesen )、[
デジタル符号の情報速度及びパワー スペクトル(In
formation Rateang Poher 5
pectra of DigitalCodeS)]、
IEEEトランザクション オプインフォーメンシッン
セオリー、IT−28(IEEB Trans、 I
nformation Theary、 IT−28)
、1982年、ベージ457−472、及びG、ピアロ
ボン(G、 Pierobon )、[零周波数での零
スペクトル密度に対するコード(Codes for
Zer。
5pectral Density at Zero
Frequency) ] IEEE トTheary
、 IT−30) 、1984年、ベージ435−43
9を参照すること。上に説明のごとく、dcにおいてス
ペクトル ナルを提供することは、多くのデータ伝送ア
プリケーションにおいて必須要件である。従って、本発
明は、データ伝送アプリケーションに格子コードを利用
する可能性、従って、符号化利得を確保する道を開くも
のである。
Frequency) ] IEEE トTheary
、 IT−30) 、1984年、ベージ435−43
9を参照すること。上に説明のごとく、dcにおいてス
ペクトル ナルを提供することは、多くのデータ伝送ア
プリケーションにおいて必須要件である。従って、本発
明は、データ伝送アプリケーションに格子コードを利用
する可能性、従って、符号化利得を確保する道を開くも
のである。
これらを符号器10がいかに実現するか理解するために
は、まず最初にライニング総和回路30の動作を解説す
ることが必要である。この回路のタスクは符号器出力の
所の信号ポイントの総和がライニング総和が現在負であ
る場合は正となり、総和が正である場合は負となること
を保証することである。これを達成するため、回路30
は現在のライニング総和を保持するレジスタ36を含む
。
は、まず最初にライニング総和回路30の動作を解説す
ることが必要である。この回路のタスクは符号器出力の
所の信号ポイントの総和がライニング総和が現在負であ
る場合は正となり、総和が正である場合は負となること
を保証することである。これを達成するため、回路30
は現在のライニング総和を保持するレジスタ36を含む
。
この総和の符号、つまりこの例においては、レジスタ3
6の出力リード36aの1つの上の符号ビットによって
表わされる符号が、排他的ORゲート38の1つの入力
に加えられる。ゲート38の他方の入力はり−ド21a
−d上の格子ポイントの成分総和の符号を表わす。この
人力は加算器33の符号ビット出力である。ゲート38
の出力は符号インバータ回路35内の複数の掛算器37
の個々に延びる。このビットの値によって、掛算器37
の個々はリード21a−d上の格子ポイント成分の対応
する1つを未修正のままP/Sコンバータ40にバスす
るか、あるいはその成分の符号を反転する。
6の出力リード36aの1つの上の符号ビットによって
表わされる符号が、排他的ORゲート38の1つの入力
に加えられる。ゲート38の他方の入力はり−ド21a
−d上の格子ポイントの成分総和の符号を表わす。この
人力は加算器33の符号ビット出力である。ゲート38
の出力は符号インバータ回路35内の複数の掛算器37
の個々に延びる。このビットの値によって、掛算器37
の個々はリード21a−d上の格子ポイント成分の対応
する1つを未修正のままP/Sコンバータ40にバスす
るか、あるいはその成分の符号を反転する。
動作において、従って、ライニング総和と発生器20に
よって現在出力されている信号ポイントの成分総和が両
方とも正であるあるいは両方とも負である場合は、ゲー
ト38の出力は負となり、その格子ポイントの成分の符
号は全て反転される。
よって現在出力されている信号ポイントの成分総和が両
方とも正であるあるいは両方とも負である場合は、ゲー
ト38の出力は負となり、その格子ポイントの成分の符
号は全て反転される。
出力される信号ポイントは、従って、リード21a−d
上の格子ポイントではなく選択されたサブセット内の同
一ペアの他方の信号ポイントである。
上の格子ポイントではなく選択されたサブセット内の同
一ペアの他方の信号ポイントである。
従って、ライニング総和回路30内の掛算器31によっ
て生成されたリード25a−d上の結果としての信号ポ
イントの成分総和がその後累算器39内で多重ビット
リード32上に提供される現在のライニング総和と結合
されるとき、ライニング総和は零に向けてドライブされ
る。この新たな値が次にレジスタ36内に蓄積される。
て生成されたリード25a−d上の結果としての信号ポ
イントの成分総和がその後累算器39内で多重ビット
リード32上に提供される現在のライニング総和と結合
されるとき、ライニング総和は零に向けてドライブされ
る。この新たな値が次にレジスタ36内に蓄積される。
他方、ライニング総和が正(負)であり、リード21a
−d上の現在の格子ポイントの成分総和が負(正)の場
合は、ゲート38の出力は正となる。リード21a−d
上の成分は、従って、未修正のままインバータ回路35
からP/Sコンバータ40にバスされ、この場合もライ
ニング総和が零にドライブされる。ライニング総和及び
/あるいは成分総和が任意の時間において零の場合は、
ゲート38の出力は、掛算器33及びレジスタ36によ
って零がどのように表わされるかによって“0”あるい
は“1”となるゆこうして、」二に説明のように、同定
されたペアの2つの信号ポイントの任意の1つが選択さ
れる。
−d上の現在の格子ポイントの成分総和が負(正)の場
合は、ゲート38の出力は正となる。リード21a−d
上の成分は、従って、未修正のままインバータ回路35
からP/Sコンバータ40にバスされ、この場合もライ
ニング総和が零にドライブされる。ライニング総和及び
/あるいは成分総和が任意の時間において零の場合は、
ゲート38の出力は、掛算器33及びレジスタ36によ
って零がどのように表わされるかによって“0”あるい
は“1”となるゆこうして、」二に説明のように、同定
されたペアの2つの信号ポイントの任意の1つが選択さ
れる。
(必要であれば、割2回路(図示なし)を掛算器31と
累算器39の間に挿入することもできる。
累算器39の間に挿入することもできる。
これはり一ド37上の符号ビットの値にはなんの影響も
与えないが、処理されるデータ語が1ビット小さくなる
ため、累算器39及びレジスタ36の実現を少し単純に
する効果を持つ。)零より大きな信号ポイントがいかに
具現されるか理解するためには、再度信号法アルファペ
ア)について考慮することが必要である。例えば、テー
ブルIにおいて、サブセットの任意の最初のセットが与
えられると、そのサブセットの第2のセット内の個々の
信号ポイントはその他方のサブセラI・と関連する特定
の符号パターン変化を介して誘導することができること
がわかる。従って、例えば、サブセットS2内の任意の
信号ポイントはサブセットS1内の特定の信号ポイント
から最後の2つの成分の符号を変えることによって誘導
できる。従って、信号ポイント発生器20は、a)RO
M17内にサブセットの特定の1つ、例えば、サブセッ
トS1の信号ポイントを格納する、b)これら32個の
格納された信号ポイントの特定の1つをROM17から
読み出す、及びC)出力信号ポイントを派生するべきサ
ブセットに対応する符号パターン変化を生成するように
格子符号器15を構成するように構成される。
与えないが、処理されるデータ語が1ビット小さくなる
ため、累算器39及びレジスタ36の実現を少し単純に
する効果を持つ。)零より大きな信号ポイントがいかに
具現されるか理解するためには、再度信号法アルファペ
ア)について考慮することが必要である。例えば、テー
ブルIにおいて、サブセットの任意の最初のセットが与
えられると、そのサブセットの第2のセット内の個々の
信号ポイントはその他方のサブセラI・と関連する特定
の符号パターン変化を介して誘導することができること
がわかる。従って、例えば、サブセットS2内の任意の
信号ポイントはサブセットS1内の特定の信号ポイント
から最後の2つの成分の符号を変えることによって誘導
できる。従って、信号ポイント発生器20は、a)RO
M17内にサブセットの特定の1つ、例えば、サブセッ
トS1の信号ポイントを格納する、b)これら32個の
格納された信号ポイントの特定の1つをROM17から
読み出す、及びC)出力信号ポイントを派生するべきサ
ブセットに対応する符号パターン変化を生成するように
格子符号器15を構成するように構成される。
ただし、信号ポイント発生器20は、個々のサブセット
内の個々の信号ポイント ペアの1つの信号ポイントの
みをリード21a−d上に生成すればよいという事実か
らさらに単純化できる。これは以下の説明によって理解
できる。
内の個々の信号ポイント ペアの1つの信号ポイントの
みをリード21a−d上に生成すればよいという事実か
らさらに単純化できる。これは以下の説明によって理解
できる。
例えば、ライニング総和が現在圧であり、リード21a
−d上の格子ポイントが(サブセットS3からの)ポイ
ント(−1,1,1,1)であるものと想定する。この
格子ポイントの成分総和も正であるため、回路30は掛
算器37に格子ポイント(−1,1,1,1)の全ての
成分の符号を反転するように指令し、結果として、リー
ド25a−d上に同一ペアの他方の信号ポイント、つま
り、信号ポイント(1、−1、−1、−1)が生成され
る。他方、リード21a−d上の格子ポイントがポイン
ト(1、−1、−1、−1)である場合は、回路30は
(1、−1、−1、−1)成分総和が負であるため、掛
算器37に反転するよう命令しない。従って、この場合
もポイント(1、−1、−1、−1)がP/Sコンバー
タ40に加えられる。
−d上の格子ポイントが(サブセットS3からの)ポイ
ント(−1,1,1,1)であるものと想定する。この
格子ポイントの成分総和も正であるため、回路30は掛
算器37に格子ポイント(−1,1,1,1)の全ての
成分の符号を反転するように指令し、結果として、リー
ド25a−d上に同一ペアの他方の信号ポイント、つま
り、信号ポイント(1、−1、−1、−1)が生成され
る。他方、リード21a−d上の格子ポイントがポイン
ト(1、−1、−1、−1)である場合は、回路30は
(1、−1、−1、−1)成分総和が負であるため、掛
算器37に反転するよう命令しない。従って、この場合
もポイント(1、−1、−1、−1)がP/Sコンバー
タ40に加えられる。
上記の結果、ROM17はサブセット内の個々のペアの
信号ポイントの1つのみを格納するだけで良く、格子符
号器15はROM17によって出力される4つの成分の
3つに対して1つの符号ビット パターンを提供するの
みでよい。例えば、この−例としての実施態様において
は、テーブルによって内にS+とじて示されるSlの半
分のみをROM17に格納し、格子符号器15は以下の
テーブル■に従ってリード13b−dに対して符号ビッ
トを生成する。
信号ポイントの1つのみを格納するだけで良く、格子符
号器15はROM17によって出力される4つの成分の
3つに対して1つの符号ビット パターンを提供するの
みでよい。例えば、この−例としての実施態様において
は、テーブルによって内にS+とじて示されるSlの半
分のみをROM17に格納し、格子符号器15は以下の
テーブル■に従ってリード13b−dに対して符号ビッ
トを生成する。
テーブル■
s 、 oo。
S 、 101
S a 110
S、 001
s 、 oi。
S ? 100
s、 111
ここで、“1”は“符号ビットの変更”を意味し、“0
”は“符号ビットを変更しないこと”を意味する。RO
M出力リーリードB b−a上の成分の符号ビットの実
際の変更は掛算器セット19によって遂行される。掛算
器セット19はリード16a−c上の格子符号器15の
3つの出力に応答して、第2、第3及び第4のROM出
力リードIBb−a上の成分の対応する1つの符号ビッ
トを符号器出力値に従って変更したりしなかったりする
。
”は“符号ビットを変更しないこと”を意味する。RO
M出力リーリードB b−a上の成分の符号ビットの実
際の変更は掛算器セット19によって遂行される。掛算
器セット19はリード16a−c上の格子符号器15の
3つの出力に応答して、第2、第3及び第4のROM出
力リードIBb−a上の成分の対応する1つの符号ビッ
トを符号器出力値に従って変更したりしなかったりする
。
どのサブセットからの信号ポイントを出力するかを決定
するために使用される特定の格子コードは第2図に示さ
れる格子ダイヤグラムによって表わされる。符号器は0
00.100.010.110.00、10、011及
び111と命名される8つの“状態”を持つ。格子符号
器の状態は現在の入力語の前に受信された少なくとも1
つの入力語の少なくとも1つのビットの関数として決定
される。より具体的には、この実施態様においては、符
号器の状態はa)2つの現在のビットの前に符号器に加
えられた2つのビット及びb)この前に符号器に加えら
れたビットの1つの関数として決定される。従って、例
えば、符号器が状態001にある場合、これは前に符号
器に加えられた2ビットが“1”及び“O”であり(状
態のビットは右から左に読まれる)、その前に符号器に
加えられたペアのビットの1つ、−例として、リード1
3b上のビットは、“0”であることを意味する。さら
に、リード13a−b上の現在のビット ペアが、例え
ば、11である場合は、次の状態は11である。
するために使用される特定の格子コードは第2図に示さ
れる格子ダイヤグラムによって表わされる。符号器は0
00.100.010.110.00、10、011及
び111と命名される8つの“状態”を持つ。格子符号
器の状態は現在の入力語の前に受信された少なくとも1
つの入力語の少なくとも1つのビットの関数として決定
される。より具体的には、この実施態様においては、符
号器の状態はa)2つの現在のビットの前に符号器に加
えられた2つのビット及びb)この前に符号器に加えら
れたビットの1つの関数として決定される。従って、例
えば、符号器が状態001にある場合、これは前に符号
器に加えられた2ビットが“1”及び“O”であり(状
態のビットは右から左に読まれる)、その前に符号器に
加えられたペアのビットの1つ、−例として、リード1
3b上のビットは、“0”であることを意味する。さら
に、リード13a−b上の現在のビット ペアが、例え
ば、11である場合は、次の状態は11である。
第2図内のポイントの2つの縦のラインは一連の時間間
隔において可能な8つの符号器状態を表わし、状態のさ
まざまなペアを接続する線は可能な状態遷移を示す。従
って、例えば、符号器は状so 10から状態001に
遷移することはできるが、状態100に遷移することは
できない。
隔において可能な8つの符号器状態を表わし、状態のさ
まざまなペアを接続する線は可能な状態遷移を示す。従
って、例えば、符号器は状so 10から状態001に
遷移することはできるが、状態100に遷移することは
できない。
これら接続線の各々は生成されるべき次の信号ポイント
がどのサブセットから来るかを示すラベルを持つ。上の
例では、符号器の現在の状態が001であり、S/Pコ
ンバータ11から次のビットのセットが出力されるとき
、リード13a−す上のビット ペアは“11”である
と想定する。
がどのサブセットから来るかを示すラベルを持つ。上の
例では、符号器の現在の状態が001であり、S/Pコ
ンバータ11から次のビットのセットが出力されるとき
、リード13a−す上のビット ペアは“11”である
と想定する。
これは左の列の状態001を右列内の状態111に接続
する線はS7とラベルされているため生成されるべき次
の信号ポイントはサブセットS7から来ることを意味す
る。
する線はS7とラベルされているため生成されるべき次
の信号ポイントはサブセットS7から来ることを意味す
る。
格子符号器15の回路実施態様が第3図に示される。符
号器に加えられる2つの現在のビットはリード13a−
bから加えられる。符号器に前に加えられた2ビットは
1ビット遅延要素151及び152内に保持される。こ
の前にリード13bを通じて符号器に加えられたビット
は1ビット遅延要素153内に保持されるが、要素15
3はこの入力を遅延要素152から受信する。これら3
つの遅延要素内に保持される値はり一ド13a−b上の
2つの現在ビットの値とともに2進加算器154.15
5及び156に加えられる。個々の2進加算器はその入
力ビットの偶数(奇数)が値“1″を持つときは“0”
(“1”)を出力する。
号器に加えられる2つの現在のビットはリード13a−
bから加えられる。符号器に前に加えられた2ビットは
1ビット遅延要素151及び152内に保持される。こ
の前にリード13bを通じて符号器に加えられたビット
は1ビット遅延要素153内に保持されるが、要素15
3はこの入力を遅延要素152から受信する。これら3
つの遅延要素内に保持される値はり一ド13a−b上の
2つの現在ビットの値とともに2進加算器154.15
5及び156に加えられる。個々の2進加算器はその入
力ビットの偶数(奇数)が値“1″を持つときは“0”
(“1”)を出力する。
加算器154.155及び156の出力は第2図及びテ
ーブル■の格子によって指定される適当な符号ビット
パターンを構成する。
ーブル■の格子によって指定される適当な符号ビット
パターンを構成する。
第4図の受信機は従来の設計である。より具体的には、
チャネル上のベースバンド パルス流がA/Dコンバー
タ71に加えられ、ここから従来の等化器72に送くら
れる。等化器72はチャネル内の歪みを補正し、その出
カリードア3上に伝送されたデータ ビット流を表わす
信号を提供する。
チャネル上のベースバンド パルス流がA/Dコンバー
タ71に加えられ、ここから従来の等化器72に送くら
れる。等化器72はチャネル内の歪みを補正し、その出
カリードア3上に伝送されたデータ ビット流を表わす
信号を提供する。
リード73上のビットはS/Pコンバータ74によって
多重ビット語に変換される。より具体的には、S/Pコ
ンバータ47はその多重ビット出カリードア5a−dの
個々の上に受信された信号ポイントの4つの成分の対応
する1つの値を表わす1つの多重ビット信号を提供する
。通常、これら成分値は、無数のチャネル効果及び等化
器72が補正することができなかった妨害等に起因して
、それらが伝送されたときのような完全に整数ではない
。従って、典型的には、例えば、(−1,1,3,4、
−2,8,1,0)のような値の信号ポイントが受信さ
れる。
多重ビット語に変換される。より具体的には、S/Pコ
ンバータ47はその多重ビット出カリードア5a−dの
個々の上に受信された信号ポイントの4つの成分の対応
する1つの値を表わす1つの多重ビット信号を提供する
。通常、これら成分値は、無数のチャネル効果及び等化
器72が補正することができなかった妨害等に起因して
、それらが伝送されたときのような完全に整数ではない
。従って、典型的には、例えば、(−1,1,3,4、
−2,8,1,0)のような値の信号ポイントが受信さ
れる。
伝送された信号ポイントが実際はどんなシーケンスを持
っていたかを決定するのはり一ド5a−d上に信号ポイ
ントを受信するビテルビ(Viterbi)復号器76
のタスクである。受信機の残りの部分と同様に、ビテル
ビ(Vi terbi)復号器は従来の設計を持ち、詳
細な説明は必要としない。ビテルビ(Viterht)
復号器の動作の詳細に関しては、例えば、A、J、ビテ
ルビ(A、 J、Viterbi)及びJ。
っていたかを決定するのはり一ド5a−d上に信号ポイ
ントを受信するビテルビ(Viterbi)復号器76
のタスクである。受信機の残りの部分と同様に、ビテル
ビ(Vi terbi)復号器は従来の設計を持ち、詳
細な説明は必要としない。ビテルビ(Viterht)
復号器の動作の詳細に関しては、例えば、A、J、ビテ
ルビ(A、 J、Viterbi)及びJ。
K、オオムラ(J、 K、 0nura )による著書
;1翌タル通信及び符号化のQ (Principle
s of DigitalCommunication
s arid Coding ) 、、 ニューヨーク
ヱマグロービル(McGraiy−Hill ) 、1
979年出版を参照すること。ここでは、復号器76は
第2図の格子に伝送された信号ポイントの最も可能性の
高いシーケンスがどれであったかを決定するため、及び
このプロセスによって個々の信号ポイントが生成された
ときの符号器の状態を決定するためにいわゆるビテルビ
(Viterbi)アルゴリズムを加えることだけを述
べておく。信号ポイントの推定シーケンスは多重ビット
出カリードア7a−b上に提供される。これに加え、符
号器状態のシーケンスに関しての知識を得ると、復号器
76はリード77a−b上にそれら信号ポイントの各々
が生成された時点において送信機の所でリード13a−
b」二に出現した2つのビットの値を出力することが可
能となる。
;1翌タル通信及び符号化のQ (Principle
s of DigitalCommunication
s arid Coding ) 、、 ニューヨーク
ヱマグロービル(McGraiy−Hill ) 、1
979年出版を参照すること。ここでは、復号器76は
第2図の格子に伝送された信号ポイントの最も可能性の
高いシーケンスがどれであったかを決定するため、及び
このプロセスによって個々の信号ポイントが生成された
ときの符号器の状態を決定するためにいわゆるビテルビ
(Viterbi)アルゴリズムを加えることだけを述
べておく。信号ポイントの推定シーケンスは多重ビット
出カリードア7a−b上に提供される。これに加え、符
号器状態のシーケンスに関しての知識を得ると、復号器
76はリード77a−b上にそれら信号ポイントの各々
が生成された時点において送信機の所でリード13a−
b」二に出現した2つのビットの値を出力することが可
能となる。
その時点においてリード12a−d上に出現した4つの
ビットはり一ド77a−d上の信号ポイントから回復さ
れる。上に述べたごとく、リード12a−d上の“0”
と“1”の16個の可能な組合せの各々は成分規模の同
一パターンとなる。
ビットはり一ド77a−d上の信号ポイントから回復さ
れる。上に述べたごとく、リード12a−d上の“0”
と“1”の16個の可能な組合せの各々は成分規模の同
一パターンとなる。
これら4つのビットは、従って、リード77a−d上の
信号ポイントの成分の全てを符号変換器・81内で正の
値に変換し、次にROM83内の対応する“0”及び“
1”のシーケンスを検索することによって得られる。リ
ード83a−d及び78a−d上の結果としての6−ビ
ット語のビットはP/Sコンバータ85によってシリア
ル形式に変換され、データ シンク90に加えられる。
信号ポイントの成分の全てを符号変換器・81内で正の
値に変換し、次にROM83内の対応する“0”及び“
1”のシーケンスを検索することによって得られる。リ
ード83a−d及び78a−d上の結果としての6−ビ
ット語のビットはP/Sコンバータ85によってシリア
ル形式に変換され、データ シンク90に加えられる。
上の記述は原理的に零周波数(zero freque
ncy)、つまり、dCでのスペクトル ナル(spe
ctralnull)の提供に焦点が置かれたが、本発
明の原理は他の周波数にてスペクトル ナルを提供する
ために使用することも可能である。例えば、dc及び1
/2Tの所に同時にスペクトル ナルを生成することも
可能である。ここで、Tはいわゆる信号法間隔(sig
naling 1nterval 9 を表わし、1
/Tは従って記号あるいはポー速度である。これを遂げ
る1つの方法は2進入カビット流を2つに分割し、個々
のビット流が本発明の原理を独立的に使用するコードを
生成し、次にこうして生成された信号ポイントをインク
リーブする(差し込む)方法である。この点に関しては
、例えば、J、ピアス(J、 Pierce )の論文
[デジタル伝送の幾つかの実用面(Some Prac
tical Aspects of DigitalT
ransmission)コ、IEEEスペクトラム(
113EIESpectrum) 、Vol、 5.1
968年、ベージ63−70を参照すること。
ncy)、つまり、dCでのスペクトル ナル(spe
ctralnull)の提供に焦点が置かれたが、本発
明の原理は他の周波数にてスペクトル ナルを提供する
ために使用することも可能である。例えば、dc及び1
/2Tの所に同時にスペクトル ナルを生成することも
可能である。ここで、Tはいわゆる信号法間隔(sig
naling 1nterval 9 を表わし、1
/Tは従って記号あるいはポー速度である。これを遂げ
る1つの方法は2進入カビット流を2つに分割し、個々
のビット流が本発明の原理を独立的に使用するコードを
生成し、次にこうして生成された信号ポイントをインク
リーブする(差し込む)方法である。この点に関しては
、例えば、J、ピアス(J、 Pierce )の論文
[デジタル伝送の幾つかの実用面(Some Prac
tical Aspects of DigitalT
ransmission)コ、IEEEスペクトラム(
113EIESpectrum) 、Vol、 5.1
968年、ベージ63−70を参照すること。
別の方法として、dC及び1/2Tにおけるスペクトル
ナルは個々のROM入力語を本発明の一例としての実
施態様のように、2つのみでなく個々のサブセット内の
4つの信号ポイントの1グループと関連づけることによ
っても達成できる。
ナルは個々のROM入力語を本発明の一例としての実
施態様のように、2つのみでなく個々のサブセット内の
4つの信号ポイントの1グループと関連づけることによ
っても達成できる。
M個の信号ポイントの伝送の後に、同定されたグループ
から4つの信号ポイントの中の生成されるべき特定の1
つが以下の2つのライニング値を使用して同定される。
から4つの信号ポイントの中の生成されるべき特定の1
つが以下の2つのライニング値を使用して同定される。
R,=デ°、
R1は、勿論、−例としての実施態様において使用され
たのと同一のライニング総和であり、R2は個々の伝送
された信号ポイントの第1及び第3の成分の総和からこ
の第2及び第4の成分の総和を引いたイ直である。
たのと同一のライニング総和であり、R2は個々の伝送
された信号ポイントの第1及び第3の成分の総和からこ
の第2及び第4の成分の総和を引いたイ直である。
個々のサブセットのポイントは4つのこれらグループ内
において、グループの1つのポイントが両方のライニン
グ値をより正に、例えば、ポイント(3、−1,3、−
3);グループの1つのポイントが両方のライニング値
をより負に、例えば、ポイント(−3,1、−3,1)
;グループの1つのポイントが片方のライニング値を
より正にそして他方をより負に、例えば、ポイント(−
1,3、−1,3);そしてグループの1つのポイント
が片方のライニング値をより負にそして他方をより正に
、例えば、ポイント(1、−3,1、−3)にするよう
に配列される。(この目的のためには、ライニング値の
特定の1つを変化させないポイントがそのライニング値
より正にあるいはより負にするものとみなされる。)選
択される特定のポイントは、従って、4つのなかの両方
のライニング値を零に向ってドライブするポイントであ
る。ライニング値の特定の1つが既に零であるときは、
信号ポイントの選択は他方のライニング値との関連のみ
で決定でき、また両方が零である場合は、ポイントは任
意に選択される。
において、グループの1つのポイントが両方のライニン
グ値をより正に、例えば、ポイント(3、−1,3、−
3);グループの1つのポイントが両方のライニング値
をより負に、例えば、ポイント(−3,1、−3,1)
;グループの1つのポイントが片方のライニング値を
より正にそして他方をより負に、例えば、ポイント(−
1,3、−1,3);そしてグループの1つのポイント
が片方のライニング値をより負にそして他方をより正に
、例えば、ポイント(1、−3,1、−3)にするよう
に配列される。(この目的のためには、ライニング値の
特定の1つを変化させないポイントがそのライニング値
より正にあるいはより負にするものとみなされる。)選
択される特定のポイントは、従って、4つのなかの両方
のライニング値を零に向ってドライブするポイントであ
る。ライニング値の特定の1つが既に零であるときは、
信号ポイントの選択は他方のライニング値との関連のみ
で決定でき、また両方が零である場合は、ポイントは任
意に選択される。
この方法は最初のインタリーブ法と比較してスペクトル
ナルからより緩やかに上昇するスペクトルを提供する
。これは多くの用途において要求される特性の1つであ
る。
ナルからより緩やかに上昇するスペクトルを提供する
。これは多くの用途において要求される特性の1つであ
る。
信号ポイントの大きなグループ及び対応するライニング
値の数を使用してのこのアプローチのさらに一般化され
たものを信号性周波数の他の所望の有理分周におけるス
ペクトル ナルを提供するのに採用することが可能であ
る。
値の数を使用してのこのアプローチのさらに一般化され
たものを信号性周波数の他の所望の有理分周におけるス
ペクトル ナルを提供するのに採用することが可能であ
る。
上の説明は単に本発明の原理を解説するものである。例
えば、この−例としての実施態様においては特定のアル
ファベット及び特定の格子コードが使用されたが、本発
明は任意の複数の異なる可能なアルファベント及び格子
コードを使用するシステム内において実現できることは
勿論である。
えば、この−例としての実施態様においては特定のアル
ファベット及び特定の格子コードが使用されたが、本発
明は任意の複数の異なる可能なアルファベント及び格子
コードを使用するシステム内において実現できることは
勿論である。
さらに、ここに開示のシステムはさまざまな離散電子構
築ブロック及び成分の形式にて具現されるが、本発明は
これら構築ブロック及び成分の任意の1つあるいは複数
の関数、さらにはこれらの関数の全てが、例えば、1つ
あるいは複数の適当にプログラムされたプロセッサによ
って実現されるようなシステム内においても同様に具現
できるものである。
築ブロック及び成分の形式にて具現されるが、本発明は
これら構築ブロック及び成分の任意の1つあるいは複数
の関数、さらにはこれらの関数の全てが、例えば、1つ
あるいは複数の適当にプログラムされたプロセッサによ
って実現されるようなシステム内においても同様に具現
できるものである。
従って、本発明を具備するここには明示あるいは開示さ
れない他のさまざまな構成を本発明の範囲及び精神から
逸脱することなく考案できることは等業者においては明
白である。
れない他のさまざまな構成を本発明の範囲及び精神から
逸脱することなく考案できることは等業者においては明
白である。
第1図は年の原理を具現する送信機のブロック図;
第2図は第1図の送信機内において使用される格子コー
ドを図解した: 第3図は第1図の送信機内におて使用される格子コード
のブロック図;そして 第4図は第1図の送信機によって符号化及び伝送された
データを回復するために使用される受信機のブロック図
である。 〈主要部分の符号の説明〉 データ源・・・9 符号器・・・10
ドを図解した: 第3図は第1図の送信機内におて使用される格子コード
のブロック図;そして 第4図は第1図の送信機によって符号化及び伝送された
データを回復するために使用される受信機のブロック図
である。 〈主要部分の符号の説明〉 データ源・・・9 符号器・・・10
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、(k+n)−ビット入力語のシーケンスに応答して
出力信号のシーケンスを生成するために使用されるデー
タ伝送システムにおいて、該出力信号の個々が信号ポイ
ントの所定のアルファベットの対応するポイントを表わ
し、該システムが 該入力語シーケンス内の個々の入力語のnビットの値及
び該入力語シーケンス内の1つの先行入力語の少なくと
も1ビットの値に応答して該アルファベットの2個の所
定のサブセットの1つを同定するための手段(例えば、
15)、ここでmはnより大きな整数、 該個々の入力語の他のkビットに応答して該1つのサブ
セットの複数の信号ポイントを同定するための手段(例
えば、17、19)、及び出力信号の該シーケンスの独
立した1つとして該複数の信号ポイントの選択された1
つのポイントを表わす信号を生成するための手段(例え
ば、30、35)を含み、該信号ポイントの該1つのポ
イントが該出力信号の前に生成された1つによって表わ
される信号ポイントの成分の関数として選択されること
を特徴とするシステム。 2、特許請求の範囲第1項に記載のシステムにおいて、
該信号ポイントの該1つが該出力信号の前に生成された
1つによって表わされる信号ポイントの成分のライニン
グ総和に応答して選択されることを特徴とするシステム
。 3、特許請求の範囲第2項に記載のシステムにおいて、
個々の該複数の信号ポイントがペアの信号ポイントであ
り、該ペアの信号ポイントの1つの成分の総和が少なく
ともある所定の値と等しく、該ペアの信号ポイントの他
方のポイントの成分の総和が該所定の値以下であり、該
生成手段が該ライニング総和が該所定の値より小さなと
きは該ペアの該信号ポイントの該1つを選択し該ライニ
ング総和が該所定の値より大きなときは該ペアの該信号
ポイントの該他方のポイントを選択することを特徴とす
るシステム。 4、特許請求の範囲第3項に記載のシステムにおいて、
該アルファベットの信号ポイントの成分の個々が奇数の
整数であることを特徴とするシステム。 5、特許請求の範囲第3項に記載のシステムにおいて、
該所定の値がゼロであることを特徴とするシステム。 6、特許請求の範囲第3項に記載のシステムにおいて、
該ペアの該信号ポイントの該1つの成分の個々が該ペア
の該信号ポイントの該他方のポイントの対応する成分と
同一で符号が反対の規模を持つことを特徴とするシステ
ム。 7、個々が(k+n)−ビット入力語のシーケンスの対
応する入力語を表わ信号ポイントのシーケンスを生成す
るためにデータ伝送システム内において使用される方法
において、個々の該信号ポイントが2^(^k^+^m
^+^1^)個の信号ポイントの所定のアルファベット
から選択され、k、m及びnが所定の整数であり、mは
nより大きく、該方法が 該個々の入力語のnビットの値及び該入力語シーケンス
内の1つの先行入力語の少なくとも1ビットの値に応答
して該入力語シーケンスの個々の入力語に対して該アル
ファベットの2^m個の所定のサブセットの1つを同定
するステップ、 該個々の入力語の他のkビットに応答して該1つのサブ
セットのペアの信号ポイントを同定するステップ、及び 該信号ポイントシーケンスの前の信号ポイ ントの成分の値に応答して該ペアの信号ポイントの選択
された1つを生成するステップを含むことを特徴とする
方法。 8、特許請求の範囲第7項に記載の方法において、該生
成ステップにおいて、該ペアの信号ポイントの該選択さ
れた1つが該前の信号ポイントの成分の値のライニング
総和に応答して生成されることを特徴とする方法。 9、特許請求の範囲第8項に記載の方法において、該ペ
アの信号ポイントの1つの成分の総和が少なくともある
所定の値と等しく、該ペアの信号ポイントの他方のポイ
ントの成分の総和が該所定の値以下であり、該生成ステ
ップにおいて該ライニング総和が該所定の値より小さな
ときは該ペアの該信号ポイントの片方のポイントが生成
され該ライニング総和が該所定の値より大きなときは該
ペアの該信号ポイントの該他方のポイントが生成される
ことを特徴とする方法。 10、特許請求の範囲第9項に記載の方法において、該
アルファベットの信号ポイントの各々の成分の個々が奇
数の整数であることを特徴とする方法。 11、特許請求の範囲第9項に記載の方法において、該
所定の値がゼロであることを特徴とするシステム。 12、特許請求の範囲第9項に記載の方法において、該
アルファベットが該アルファベットの信号ポイントの特
定の1つを含む個々のサブセットがまたその成分の各々
が該特定の1つの信号ポイントの対応する成分の負であ
る信号ポイントを含むように分割されることを特徴とす
る方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US914337 | 1986-10-02 | ||
US06/914,337 US4831635A (en) | 1986-10-02 | 1986-10-02 | Trellis codes with spectral nulls |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6395737A true JPS6395737A (ja) | 1988-04-26 |
JP2589709B2 JP2589709B2 (ja) | 1997-03-12 |
Family
ID=25434210
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62248223A Expired - Fee Related JP2589709B2 (ja) | 1986-10-02 | 1987-10-02 | データ伝送システム及びその方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4831635A (ja) |
EP (1) | EP0287586B1 (ja) |
JP (1) | JP2589709B2 (ja) |
DE (1) | DE3775383D1 (ja) |
WO (1) | WO1988002585A1 (ja) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4901331A (en) * | 1989-05-19 | 1990-02-13 | American Telephone And Telegraph Company | Trellis codes with passband spectral nulls |
US5351249A (en) * | 1991-07-19 | 1994-09-27 | Interdigital Technology Corporation | Trellis coded FM digital communications system and method |
US5216694A (en) * | 1991-09-12 | 1993-06-01 | At&T Bell Laboratories | Trellis coding for fractional bits |
US5450443A (en) * | 1993-09-01 | 1995-09-12 | International Business Machines Corporation | Method and apparatus for constructing asymptotically optimal second order DC-free channel codes |
KR0129577B1 (ko) * | 1994-04-30 | 1998-04-10 | 배순훈 | 32-직각진폭변조방식을 이용하는 영상수신시스템에서 개선된 메트릭 계산방법 |
US5809081A (en) * | 1996-05-20 | 1998-09-15 | Mitel Semiconductor Americas Inc. | System and method for encoding data such that after precoding the data has a pre-selected parity structure |
US5953376A (en) * | 1996-09-26 | 1999-09-14 | Lucent Technologies Inc. | Probabilistic trellis coded modulation with PCM-derived constellations |
WO2000030311A1 (en) | 1998-11-14 | 2000-05-25 | Stmicroelectronics Asia Pacific Pte Ltd | Methods of efficient implementation of trellis based spectral shaping with lookahead |
US7260155B2 (en) * | 2001-08-17 | 2007-08-21 | Synopsys, Inc. | Method and apparatus for encoding and decoding digital communications data |
TWI325725B (en) * | 2006-11-17 | 2010-06-01 | Novatek Microelectronics Corp | Method for image compression codin |
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---|---|---|---|---|
JPS57150249A (en) * | 1980-11-14 | 1982-09-17 | Plessey Overseas | Transmitter |
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FR2128131B1 (ja) * | 1971-03-05 | 1975-02-21 | Lignes Telegraph Telephon | |
CH609510A5 (ja) * | 1976-06-18 | 1979-02-28 | Ibm | |
US4457004A (en) * | 1982-02-08 | 1984-06-26 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Multidimensional channel coding |
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US4528550A (en) * | 1983-10-31 | 1985-07-09 | Northern Telecom Limited | Method and apparatus for code conversion of binary of multilevel signals |
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-
1986
- 1986-10-02 US US06/914,337 patent/US4831635A/en not_active Expired - Lifetime
-
1987
- 1987-09-04 DE DE8787906257T patent/DE3775383D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1987-09-04 WO PCT/US1987/002242 patent/WO1988002585A1/en active IP Right Grant
- 1987-09-04 EP EP87906257A patent/EP0287586B1/en not_active Expired
- 1987-10-02 JP JP62248223A patent/JP2589709B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS57150249A (en) * | 1980-11-14 | 1982-09-17 | Plessey Overseas | Transmitter |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3775383D1 (de) | 1992-01-30 |
WO1988002585A1 (en) | 1988-04-07 |
JP2589709B2 (ja) | 1997-03-12 |
EP0287586B1 (en) | 1991-12-18 |
EP0287586A1 (en) | 1988-10-26 |
US4831635A (en) | 1989-05-16 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |