JPH03274933A

JPH03274933A - インターリーブ同期回路

Info

Publication number: JPH03274933A
Application number: JP2075968A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Aikawa; 聡相河; Yasuhisa Nakamura; 康久中村
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 1990-03-26
Filing date: 1990-03-26
Publication date: 1991-12-05

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、ランダム誤りに対して誤り訂正能力が高い符
号化変調方式と、バースト誤りに対して誤り訂正能力を
高めることができるインターリーブ方式とを併用するデ
ィジタル通信において、受信側でインターリーブフレー
ム同期位相を検出するインターリーブ同期回路に関する
。〔従来の技術〕従来から強力な誤り訂正方式として、符号化変調方式が
検討されている（　Ｇ、　Ｕｎｇｅｒｂｏｅｃｋ、“Ｃ
ｈａｎｎｅｌｃｏｄｉｎｇ　ｗｉｔｈ　５ｕｌｔｉｌｅ
ｖｅｌ／ｐｈａｓｅ　ｓｉｇｎａｌｓ”、　ＩＥＥＥＴ
ｒａｎ、　ＩＴ、　ｖｏｌ、ＩＴ−２８，ｐＩ）５５−
６７．１９８２）。一方、多値変調方式では、絶対位相の伝送が不可能な場
合に差動論理変換を用いて位相不確定性の問題を解決し
ているが、符号化変調方式に差動論理変換を用いる場合
には、符号をトランスペアレントにする必要がある。な
お、現在トランスペアレント符号の探索が行われている
（Ｌ、Ｗｅｉ、“ＲＯｔａｔｉｏｎａｌｌｙ　１ｎｖａ
ｒｉａｎｔ　Ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎａｌ　ｃｈａｎｎ
ｅｌｃｏｄｉｎｇ　ｗｉｔｈ　ｅｘｐａｎｄｅｄ　ｓｉ
ｇｎａｌ　５ｐａｃｅ　ｐａｒｔ２”、ＩＥＥＥＪ−Ｓ
ＡＣｖｏｌ、５Ａｃ−２，Ｎｏ５．ｐｐ６７２−６８６
．Ｓｅｐ、１９８４）が、拘束長の大きい符号では十分
な符号化利得が得られる符号は発見されていない。したがって、現状では、符号化変調方式の冗長性を利用
して、位相不確定性を除去する解決方法（高架、相河、
中村、“符号化変調に適した基準搬送波位相不確定性除
去回路”、電子情報通信学会レター８２分冊８９年１２
月）が有効である。〔発明が解決しようとする課題〕ところで、ディジタルマイクロ波通信では、符号化利得
の大きい符号化変調方式の適用が検討されている（Ａ、
Ｃｈｏｕｌｙ　ａｎｄ　Ｈ，５ａｒｉ、　’　Ａｐｐｌ
ｉｃａｔｉｏｎｏｆ　Ｔｒｅｌｌｉｓ　ｃｏｄｉｎｇ　
ｔｏ　ｄｉｇｉｔａｌ　ｍｉｃｒｏｗａｖｅ　ｒａｄｉ
。ＩＥＥＥ　ＩＣＣ８８，１５−１，Ｊｕｎｅ　１９８８
）が、符号化変調方式はランダム誤り訂正符号に属し、
バースト誤りに対しては大きな改善効果は期待できない
。しかし、ディジタルマイクロ波通信では、熱雑音、フェ
ージングその他による誤りのみならず、レーダ干渉その
他によるバースト誤り対策が重要な課題になっており、
その解決手段の一つとしてバースト誤りをランダム化す
ることにより、誤り訂正能力を向上させるインターリー
ブ方式が提案されている。なお、インターリーブが適用される場合には、一定のイ
ンターリーブサイズのインターリーブフレームごとにメ
モリに記憶し、読み出し順序を変えて送信する処理が行
われる。したがって、受信側では、信号の順序を元に戻
すデインターリーブを行う必要がある。このためには、
受信側でインターリーブフレームの同期を確立すること
が不可欠であるが、それには送信側で同期用パルスを挿
入し、受信側でこれを検出して同期を確立する方法が一
般的である。ところで、符号化変調方式にインターリーブ方式を併用
した場合において、同期用パルスを抽出するためには、
位相不確定性が除去されている必要がある。しかし、こ
のために差動論理変換を用いる方法は、上述したように
符号化利得の面で得策ではない。また、符号化変調方式の冗長性を利用する場合には、位
相不確定性除去回路の入力段ですでにデインターリーブ
されている必要があり、従来の方法では実現されていな
かった。本発明は、符号化変調方式とインターリーブ方式とを併
用する場合に、十分に大きな符号化利得が得られる符号
を用いても、位相不確定性除去とインターリーブ同期と
を可能にするインターリーブ同期回路を提供することを
目的とする。〔課題を解決するための手段〕第１図は、本発明回路の原理構成を示すブロック図であ
る。請求項１に記載の本発明は、送信データ列の符量化ビッ
トおよび非符号化ピントを所定の信号空間上にマツピン
グしインターリーブして送信され、その受信信号をデイ
ンターリーブした後に対応する復号処理を行う符号化変
調とインターリーブとを併用したディジタル通信方式の
インターリーブ同期回路において、送信データ列にイン
ターリーブフレーム同期用パルスが挿入される構成であ
り、所定の信号空間上に配置された受信信号をデマツピ
ングし、インターリーブフレーム同期用パルスに対応す
る情報ビットを抽出するデマツピング手段と、情報ビッ
ト出力を等価的に位相回転させ、得られた複数の引込位
相からインターリーブフレーム同期位相を探し、その絶
対位相を判別してインターリーブフレーム同期確立し、
位相不確定性を除去して受信信号のデインターリーブ処
理に供するインターリーブフレーム同期確立手段とを備
えて構成する。請求項２に記載の発明は、送信データ列の符号化ビット
および非符号化ビットを所定の信号空間上にマツピング
しインターリーブして送信され、その受信信号をデイン
ターリーブした後に対応する復号処理を行う符号化変調
とインターリーブとを併用したディジタル通信方式にお
いて、送信データ列の非符号化ビットを回転対称に配置
し、その非符号化ビット系列にインターリーブフレーム
同期用パルスが挿入される構成であり、受信信号から非
符号化ビットをデマツピングするデマツピング手段と、
デマツピング手段の出力に応じてインターリーブフレー
ム同期確立し、受信信号のデインターリーブ処理に供す
るインターリーブフレーム同期確立手段とを備えて構成
する。（作　用〕請求項１に記載の本発明は、位相不確定性のある受信信
号をデマツピング手段に取り込み、インターリーブフレ
ーム同期用パルスに対応する情報ビットを抽出し、さら
にインターリーブフレーム同期確立手段で、複数の引込
位相に等価的に変換し、それぞれの位相でインターリー
ブフレーム同期位相を探す。ここで、各引込位相のうち１つは絶対位相であり、その
絶対位相においてのみインターリーブフレーム同期位相
が見つかることにより、インターリーブフレーム同期を
確立し、その絶対位相の検出により位相不確定性を除去
することができる。請求項２に記載の発明は、インターリーブフレーム同期
用パルスが回転対称に配置される非符号化ビットに挿入
されるので、その非符号化ビットを受信側でデマツピン
グしても位相不確定性はなく、インターリーブフレーム
同期を確立することができる。〔実施例〕以下、図面に基づいて本発明の実施例について詳細に説
明する。第２図は、符号器およびマツピング回路の構成例を示す
ブロック図である。なお、本実施例では、符号化１６ＱＡＭで符号化率１／
２の符号器を用いた例を示す。第２図において、符号器２１には符号化される１ピント
が入力され、２ビツトの符号化ビットが出力される。こ
の２ピントの符号化ビットと、符号化されない２ビツト
の非符号化ビットは、マツピング回路２３に入力され、
対応する信号点に配置される。符号器２１は、１ビツトのデータ列χの入力に対して、
そのままの出力ｙと検査系列Ｚから構成される符号化ビ
ットを出力する。一般に符号は、符号器出力のうち情報
データ部分は入力データと同一のものとなる（ｙ＝ｘ）
組織符号と、それらが異なる（ｙ−ｓ−ｘ）非組織符号
に分類されるが、ここでは組織符号を形成する例である
。すなわち、符号化率１／２の組織符号の場合には、■
ピントは符号器入力をそのまま出力し、他の１ピントは
−ｇにシフトレジスタ２５および排他的論理和回路２７
で構成される回路から出力される。第３図は、マツピング回路２３におけるマツピング配置
例を示す図である。図において、２ビツトの符号化ビットをＣ０１Ｃ１とし
、２ビツトの非符号化ビットをＵＯ１Ｕ１とし、各信号
点に対応するマツピング回路の出力データ列を（Ｃｏ　
　ＣＩ　　ＵＯＵｌ）で示す。本実施例では、第３図に示すように、符号化ビットは同
一の符号化ビットの信号点ができるだけ遠くあるように
配置したセットパーティション（ｓｅｔ　ｐａｒｔｉｔ
ｉｏｎ）法に従い、非符号化ビットは回転対称とする。すなわち、非符号化ビットが

〔００〕となる中央位置の
４つの信号点を基準にすると、非符号化ビットが〔１１
〕のものは４スミに位置し、〔１０〕および〔０１〕が
隣合う位置にきて回転対称になっている。第４図は、インターリーブフレームの構成を示す図であ
る。図において、縦に並ぶ４ビツトはマツピング回路２３の
出力データ列に相当し、第３図においては（Ｃｏ　　Ｃ
Ｉ　　ＵＯＵｌ）に対応する。また、横幅はセグメンｌ
−ｋに対応し、Ｆ１〜Ｆ４は挿入されるインターリーブ
フレーム同期用パルス（以下「同期用パルス」という）
を示す。第４図（ａ）は、符号化ビット（ＣＯ，ＣＩ）および非
符号化ピッｌ−（ＵＯ，Ｕｌ）の双方に、同期用パルス
（Ｆｌ〜Ｆ４）が挿入される例である。第４図（ｂ）は、符号化ビットに同期用パルス（Ｆｌ〜
Ｆ２）が挿入される例である。第４図（Ｃ）は、非符号
化ビットに同期用パルス（Ｆｌ〜Ｆ２）が挿入される例
である。なお、符号化ビットに同期用パルスが挿入される場合に
は、そのビットも符号器で符号化されるために、１ビツ
トの挿入であっても符号化されて２ビツトになる。第５図は、本発明回路で用いるインターリーブのフォー
マットを示す図である。図において、横方向をセグメン）ｋ、縦方向をインター
リーブの深さｄとする。すなわち、インターリーブサイ
ズｎはｋＸｄである。また、各長方形はアレイ状に並ぶメモリであり、送信側
のインターリーバでは各データ列とも独立して横方向に
書き込み、縦方向に読み取る構成である。本実施例では
、４系列のデータ列を処理する構成であるので、アレイ
状のメモリが４つ重ねである。なお、それは、各タイム
スロットの４ビツトの関係を保ったままインターリーブ
を施すことを意味している。したがって、そのためにはセグメントの同期を確立した
後に、その同期用パルスの周期性からインターリーブフ
レーム同期を確立することが必要となる。第６図は、本発明を適用した符号化変調モデムの構成例
を示すブロック図である。なお、第６図（ａ）は変調部の構成であり、第６図（ロ
）は復調部の構成である。第６図（ａ）において、入力データ列は、同期用パルス
挿入回路５１を介して、符号器２１およびマツピング回
路２３で構成される符号化変調部５２に入力され、その
出力は同期用パルス挿入回路５１に同期がとられるイン
ターリーバ５３を介して１６ＱＡＭ変調器５４に入力さ
れ、変調されて送信される。第６図（ｂ）において、受信信号が入力される１６ＱＡ
ＭＩ調器６１は、復調信号をデマツピング簡易復号器６
２およびデインターリーバ６３に送出する。デマツピン
グ簡易復号器６２の出力は、そのまま、９０°移相器６
４１．１８０°移相器６４２．２７０°移相器６４３を
介して、それぞれ同期回路６５、〜６５３に入力され、
さらにその各出力は位相不確定性除去回路６６に入力さ
れてインターリーブフレーム同期がとられる。位相不確
定性除去回路６６の出力は、デインターリーバ６３およ
び主信号移相器６７に送出される。デインターリーバ６
３の出力は、主信号移相器６７を介して復号器６８に入
力され、復号化データが出力される。以下、各部の入出力データの様子を示す第７図を参照し
て、符号化変調モデムの動作について説明する。第７図（ａ）に示す３系列のデータ列が入力される同期
用パルス挿入回路５１では、第４図に示すような同期用
パルスが挿入される（第７図う））。同期用パルス挿入
回路５１の出力ビットの３系列目は符号器２１で符号化
され、４系列のデータ列に変換されてマツピング回路２
３に入力される（第７図（Ｃ））。すなわち、検査列に
相当する４系列目の同期用パルスは、３系列目の同期用
パルスから生成されたものである。また、同期用パルス
は、第４図で説明したように、符号化ビットおよび非符
号化ビットの双方に挿入される場合と、符号化ピントあ
るいは非符号化ビットのみに挿入される場合がある。マツピング回路２３では、所定のマツピング処理が行わ
れ、その出力データ列はインターリーバ５３で、４系列
のデータ列が４ビツトの関係を保ったままインターリー
ブされる（第７図（ｄ））。受信側で、１６ＱＡＭ復調器６１から得られる復調信号
は、第７図（ｅ）に示すように、位相不確定性のある信
号である。デマツピング簡易復号器６２では、この復調
信号をデマツピングして簡易復号した後（第７図げ））
に、各移相器６４．〜６４゜で９０°、１８０°、２７
０°の移相を施す（第７図（（２））。同期回路６５゜〜６５３では、移相処理をしない信号も
含めてそれぞれについてインターリーブフレーム同期位
相を探す。インターリーブフレーム同期位相は、４つの同期回路６
５．〜６５３のうちの一つに必ず見つかり、位相不確定
性除去回路６６ではその一つの引込位相でインターリー
ブフレーム同期が確立したかを検出することにより、位
相不確定性が除去される（第７図（社））。得られた結
果は、それぞれデインターリーバ６３および主信号移相
器６７に送られる。主信号は、同期確立および位相不確定性除去後にデイン
ターリーブされ、主信号移相器６７で絶対移相に移相さ
れ、復号器６８において復号される。なお、移相器は、同期検波用キャリアの位相を移相する
機能を受動的に実現するものであり、移相点に応じて４
系列のデータ列の対応するビットを反転させる構成であ
る。第８図は、移相器の一構成例を示す図である。図において、９０°移相器６４１はＩチャネルを反転さ
せる反転回路８１で構成され、１８０°移相器６４□は
■チャネルおよびＱチャネルをともに反転させる反転回
路８２．８３で構成され、２７０゜移相器６４３はＱチ
ャネルを反転させる反転回路８４で構成され、ディジタ
ル信号処理で等価的な移相が行われる。第９図は、デマツピング簡易復号器の一構成例を示すブ
ロック図である。なお、第９図（ａ）は符号化ビットのデマツピング回路
の構成例であり、第９図（ｂ）は簡易復号器の構成例で
ある。デマツピング回路は、第３図に示した符号の場合には、
Ｃ０＝Ｑ１、ＣＩ＝１１となるので、Ｑｌおよび１１の
ビットをそのままＣ０１Ｃ１に引き出す構成である。簡易復号器は、第２図に示した符号器２１で符号化され
る組織符号を用いた場合には、符号化ビットのうち１ピ
ッｌ−（Ｃｏ）が符号化前と一致するので、そのピント
をそのまま引き出す構成である。このように、本実施例では、位相不確定性のある受信信
号を各引込位相に等価的に変換し、各引込位相のうち１
つは絶対位相であり、その絶対位相においてのみインタ
ーリーブフレーム同期位相が見つかることにより、イン
ターリーブフレーム同期を確立し、その絶対位相の検出
により位相不確定性を除去するものであるが、同期用パ
ルスを符号化ビットのみに挿入することにより、受信側
のデマツピング簡易復号器６２を簡単化することが可能
である。すなわち、デマツピング簡易復号器６２のデマツピング
回路は、送信側のマツピング回路の逆の操作を行う回路
であり、信号空間上に配置された受信信号を符号化変調
用のマツピング配置（符号化ビットはセットパーティシ
ョン法、非符号化ビットは回転対称）に従って変換する
構成である。したがって、符号化２ＬＱＡＭの場合には、Ｌビット入
力Ｌビット出力のメモリあるいはロジック回路が必要で
あるが、符号化ピントのみに同期用パルスを挿入する場
合（第４図（ｂ））には、デマツピング回路は符号化ビ
ットのみについて必要となる。一方、符号化ピントのデ
マツピング回路は、セットパーティション法の周期性か
ら簡単な構成で実現可能であり、デマツピング簡易復号
器６２を簡単化することができる。ところで、符号化変調方式におけるマツピング方法は、
符号化ビットについてはセットパーティション法によっ
て決定されるが、非符号化ビットについは特に決められ
た方法はない。そこで、同期用パルスを符号化変調の非符号化ビット系
列に挿入しく第４図（Ｃ））、かつ非符号化ビットを回
転対称に配置すると、受信側でデマツピングした後に、
非符号化ビットについて同期用パルスを検出し、インタ
ーリーブフレーム同期を確立することが可能である。す
なわち、非符号化ビットは回転対称であるので位相不確
定性はなく、位相不確定性除去回路の前段でインターリ
ーブフレーム同期が確立でき、その後にデインターリー
ブを行い、続いて別途位相不確定性除去を行う。第１０図は、このような方法に対応する符号化変調モデ
ムの他の構成例を示すブロック図である。なお、第１０図（ａ）は変調部の構成であり、第１０図
［有］）は復調部の構成である。第１０図（ａ）において、同期用パルスは、同期用パル
ス挿入回路５１′で非符号化ビットに挿入される。変調
部の他の構成は、第６図（ａ）に示すものと同様である
。第１０図（ｂ）において、非符号化ピットデマツピング
回路９１は、非符号化ビットについてデマツピングして
同期回路９３に送出する。同期回路９３ではインターリ
ーブフレーム同期位相を探すが、非符号化ビットが回転
対称であるので位相不確定性を除去しないでインターリ
ーブフレーム同期が確立できる。デインターリーバ６３
′では、同期回路９３の出力に応じて主信号のデインタ
ーリーブを行い、別に設けた位相不確定性除去回路９５
によって位相不確定性を除去し、復号器６８で復号処理
が行われる。〔発明の効果〕上述したように、本発明は、受信側でインターリーブフ
レーム同期用パルスに対応する情報ビットのみを抽出し
、複数の引込位相から一つの絶対位相を判定してインタ
ーリーブフレーム同期をとることにより、符号化変調方
式におけるインターリーブが可能となる。すなわち、符
号化変調方式において、トランスペアレント符号を用い
た差動論理変換によらなくても位相不確定性除去が可能
となる。したがって、差動論理変換では不可能である十分に大き
な符号化利得が得られる符号を用いて、インターリーブ
フレーム同期と位相不確定性除去を行うことができ、ラ
ンダム誤りに強い符号化変調方式において、さらにバー
スト誤りに強力な誤り訂正能力を発揮できるインターリ
ーブの適用が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理構成を示すブロック図。第２図は符号器およびマツピング回路の構成例を示すブ
ロック図。第３図はマツピング回路におけるマツピング配置例を示
す図。第４図はインターリーブフレームの構成を示す図。第５図は本発明回路で用いるインターリーブのフォーマ
ットを示す図。第６図は本発明を適用した符号化変調モデムの構成例を
示すブロック図。第７図は実施例各部の入出力データの様子を示す図。第８図は移相器の一構成例を示す図。第９図はデマツピング簡易復号器の一構成例を示す図。第１０図は符号化変調モデムの他の構成例を示すブロッ
ク図。２１・・・符号器、２３・・・マツピング回路、５１・
・・同期用パルス挿入回路、５２・・・符号化変調部、
５３・・・インターリーバ、５４・・・１６ＱＡＭ変調
器、６１・・・１６ＱＡＭ復調器、６２・・・デマツピ
ング簡易復号器、６３・・・デインターリーバ、６４・
・・移相器、６５・・・同期回路、６６・・・位相不確
定性除去回路、６７・・・主信号移相器、６８・・・復号器、８１〜８・・・反転回路、 ■・・・非符号化ピントデマツピング回路、９３・・・同期回路、９５・・・位相不確定性除去回路。第図第図第図セグメントｋ（ａ）（ｂ）（Ｃ）第図第５図（ａ）（ｂ）第図（ａ）（ｂ）第図１２３４５６７８９１０１２３４５６７８９１０１＋１２３４５６７８９１０１１１４７１０２５８１１３６９１４７１０２５８１１３６９１４７１０２５８１１３６９（位相不確定性のある信号）（デマツピングされた信号
）（ａ）（ｂ）第０図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）送信データ列の符号化ビットおよび非符号化ビッ
トを所定の信号空間上にマッピングし、インターリーブ
して送信され、その受信信号をデインターリーブした後
に対応する復号処理を行う符号化変調とインターリーブ
とを併用したディジタル通信方式において、送信データ列にインターリーブフレーム同期用パルスが
挿入される構成であり、前記所定の信号空間上に配置された受信信号をデマッピ
ングし、前記インターリーブフレーム同期用パルスに対
応する情報ビットを抽出するデマッピング手段と、前記情報ビット出力を等価的に位相回転させ、得られた
複数の引込位相からインターリーブフレーム同期位相を
探し、その絶対位相を判別してインターリーブフレーム
同期確立し、位相不確定性を除去して受信信号のデイン
ターリーブ処理に供するインターリーブフレーム同期確
立手段とを備えたことを特徴とするインターリーブ同期
回路。
（２）送信データ列の符号化ビットおよび非符号化ビッ
トを所定の信号空間上にマッピングしインターリーブし
て送信され、その受信信号をデインターリーブした後に
対応する復号処理を行う符号化変調とインターリーブと
を併用したディジタル通信方式において、前記送信データ列の前記非符号化ビットを回転対称に配
置し、その非符号化ビット系列にインターリーブフレー
ム同期用パルスが挿入される構成であり、受信信号から前記非符号化ビットをデマッピングするデ
マッピング手段と、前記デマッピング手段の出力に応じてインターリーブフ
レーム同期確立し、受信信号のデインターリーブ処理に
供するインターリーブフレーム同期確立手段とを備えたことを特徴とするインターリーブ同期回路。