(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の複数のチャネルのデータの所定の演算結果の値よりなる訂正チャネルを含む複数のチャネルのデータよりなる信号を所定の媒体を経由させて得られた信号から元の所定の複数のチャネルのデータ及び所定の訂正チャネルのデータを判定する判定手段と、
当該判定された所定の複数のチャネルのデータと所定の訂正チャネルのデータとに対して所定の演算を施す演算手段と、
前記判定手段によるデータ判定に供された信号の信号品質を各チャネル毎に検出する信号品質検出手段と、
前記演算手段による演算の結果が所定の値以外であった場合に前記信号品質検出手段による検出の結果が最悪のチャネルの判定データを、それ以外のチャネルの判定データから推定される値で置き換える訂正手段とよりなり、
前記信号品質検出手段は、平均信号品質と瞬時信号品質とを演算し、前記訂正手段は前記平均信号品質と瞬時信号品質とを参照して最悪信号品質を有するチャネルを判断する構成のデータ処理装置。
【請求項２】
前記所定の演算の各々は、排他的論理和演算よりなる請求の範囲第１項に記載のデータ処理装置。
【請求項３】
前記訂正チャネルのデータは、前記所定の複数のチャネルのデータの排他的論理和演算結果よりなり、前記訂正手段は前記演算手段による排他的論理和演算結果が０以外の際に、最悪信号品質を有するチャネルの判定データを、他のチャネルのデータの判定データの排他的論理和演算結果で置き換える構成の請求の範囲第２項に記載のデータ処理装置。
【請求項４】
前記訂正手段は、前記信号品質検出手段による平均信号品質と瞬時信号品質のうち、より大きい信号品質の劣化度合を示す方を当該チャネルの信号品質として採用し、前記演算手段の演算結果が所定の値以外の場合にはそのようにして採用された各チャネルの信号品質のうちの最も大きい劣化度合いを示す信号品質のチャネルの判定データを他のチャネルの判定データから推定されるデータで置き換える請求の範囲第１乃至３項のうちのいずれか一項に記載のデータ処理装置。
【請求項５】
更に複数のチャネルの多値変調データを復調する復調手段よりなり、
前記判定手段は上記復調手段によって復調された信号の値を多値変調の各基準値と比較することによって元のデータを判定し、
前記信号品質検出手段は上記の如く判定手段によって判定されたデータと該当する基準値との差異を信号品質として得る構成とされた、所定の媒体を介して伝送された信号を受信して伝送前の元のデータを得るための請求の範囲第１乃至４項のうちのいずれかに一項に記載のデータ処理装置。
【請求項６】
所定の複数のチャネルのデータの所定の演算結果の値よりなる訂正チャネルを含む複数のチャネルのデータよりなる信号を所定の媒体を経由させて得られた信号から元の所定の複数のチャネルのデータ及び所定の訂正チャネルのデータを判定する判定段階と、
当該判定された所定の複数のチャネルのデータと所定の訂正チャネルのデータとに対して所定の演算を施す演算段階と、
前記判定段階においてデータ判定に供された信号の信号品質を各チャネル毎に検出する信号品質検出段階と、
前記演算手段における演算の結果が所定の値以外であった場合に前記信号品質検出段階における検出の結果が最悪のチャネルの判定データを、それ以外のチャネルの値から推定される値で置き換える訂正段階とよりなり、
前記信号品質検出段階では、時間平均信号品質と瞬時信号品質とを演算し、
前記訂正段階では前記平均信号品質と瞬時信号品質とを参照して最悪信号品質を有するチャネルを判断する構成のデータ処理方法。
【請求項７】
前記所定の演算の各々は、排他的論理和演算よりなる請求の範囲第６項に記載のデータ処理方法。
【請求項８】
前記訂正チャネルのデータは、前記所定の複数のチャネルのデータの排他的論理和演算結果よりなり、
前記訂正段階では前記演算段階における排他的論理和演算結果が０以外の際に、最悪信号品質を有するチャネルの判定データを、他のチャネルのデータの判定データの排他的論理和演算結果で置き換える構成の請求の範囲第７項に記載のデータ処理方法。
【請求項９】
前記訂正段階では、前記信号品質検出段階における平均信号品質と瞬時信号品質のうちの、より大きい信号品質の劣化度合いを示す方を当該チャネルの信号品質として採用し、前記演算段階での演算結果が所定の値以外の場合にはそのようにして採用された各チャネルの信号品質のうちの最も大きい信号品質の劣化度合いを示す信号品質のチャネルの判定データを他のチャネルの判定データから推定されるデータで置き換える構成の請求の範囲第６乃至８項のうちのいずれか一項に記載のデータ処理方法。
【請求項１０】
更に複数のチャネルの多値変調データを復調する復調段階よりなり、
前記判定段階では上記復調段階において復調された信号の値を多値変調の各基準値と比較することによって元のデータを判定し、
前記信号品質検出段階では上記の如く判定段階によって判断されたデータと該当する基準値との差異を信号品質として得る構成とされた、所定の媒体を介して伝送された信号を受信して伝送前の元のデータを得るための請求の範囲第６乃至９項のうちのいずれかに一項に記載のデータ処理方法。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、データ処理装置及びデータ処理方法に係り、特に複数チャネルのデータが所定の媒体を経由する際に発生するデータエラーを訂正する機能を有するデータ処理装置及びそのためのデータ処理方法に関する。
背景技術
データ処理、特に所定の媒体を介して所定のデータを伝送、記録・再生等処理する分野において、当該データを、使用する媒体に応じた所定のデータ形式に一旦変換した上で当該媒体に入力し、その後当該媒体から出力後に元にデータに復元することが行なわれる。このようなデータ処理の例は以下の通りである。
即ち、音声、画像等を含む多種多様な情報を電力線を介して搬送する場合の他、電話線を媒体とする場合、ＡＤＳＬやＸＤＳＬ方式を適用してメタリック線を媒体としてデータ伝送する場合、ブルートゥースや無線ＬＡＮを適用して２．４ＧＨｚ帯の無線を介してデータ伝送する場合、ＣＡＴＶを適用してＣＡＴＶ用同軸ケーブルを介してデータ伝送する場合、ホームＰＮＡを適用して家庭内電話線を利用する場合、光ファイバーを媒体として使用する場合、携帯電話機やＰＨＳ電話機を使用する際に８００ＭＨｚや１．９ＧＨｚ帯の無線を介する場合等である。又、データの記録・再生の分野では磁気ディスク、光ディスク等を利用する場合が含まれる。更に、所定のデジタルデータをバーコードに変換して印刷し、これをレーザー、ＣＣＤ等を使用して読み取った後に元のデータに復元する場合等も本発明の適用範囲に含まれる。
これらのデータ処理において、所定のデータを、使用する媒体に応じた所定のデータ形式に一旦変換又は変調し、その後当該媒体から出力後に元のデータに復元する処理を行う装置を広い意味でモデムと考えることが出来る。以下、説明の便宜上電力線搬送のモデムを例に説明するが、本発明の適用範囲としては、電力線搬送のモデムに限定されるものではなく、上記の如くの様々な分野に適用可能である。
図１は、この電力線搬送通信システムを示す。図中、１０１は配電変電所、１０２はアクセスノード、１０３は高圧配電線、１０４は柱上変圧器、１０５は低圧配電線、１０６は引込線、１０７は屋内配線を示す。
当該システムでは、配電変電所１０１から高圧配電線１０３を介して各柱上変圧器１０４に、例えば、６６ｋＶの高圧交流電圧が給電され、柱上変圧器１０４により、各家庭等の需要家に給電される１００Ｖ又は２００Ｖに降圧され、低圧配電線１０５と引込線１０６とを介して需要家の屋内配線１０７に給電され、この屋内配線１０７に接続された各種電気機器又はコンセントに差込んだ各種電気機器が駆動動作されることになる。
更に又、配電変電所１０１に配置したアクセスノード１０２と、柱上変圧器１０４に配置したモデム（図示せず）との間は光ファイバ伝送路（図示せず）で接続される。この光ファイバ伝送路は、高圧配電線１０３に沿って布設される場合が一般的である。そして、柱上変圧器１０４に配置されたモデムにおいて、光信号と電気信号との相互変換がなされ、低圧配電線１０５と引込線１０６と屋内配線１０７とが有線のデータ伝送路として利用され、屋内配線１０７に接続されたコンセントに端末装置を接続するだけで、アクセスノード１０２と、その端末装置との間でデータ伝送が可能な、「ラストワンマイル」と称される電力線搬送通信システムを構成することが出来る。
このような電力線搬送通信システムは、柱上変圧器１０４に配置したモデムから見た低圧配電線１０５は誘導性インピーダンスを呈し、引込線１０６及び屋内配線１０７は容量性インピーダンスを呈するものであり、又屋内配線１０７に接続された各種の電気機器は、雑音防止用のコンデンサを接続した構成が一般的であるから、柱上変圧器１０４に配置したモデムから低圧配電線側を見たインピーダンスは、比較的大きなインダクタンスと大きな容量とを有するものとなる。
その結果、柱上変圧器１０４に配置したモデムから低圧配電線１０５側を見ると、低域通過型のフィルタに相当し、屋内配線１０７に接続されたモデムにおける受信信号は、高域成分が大きく減衰されるため、受信信号の広域成分は雑音に埋もれた状態となる恐れがある。又受信信号の低域成分は、高域成分程の減衰はしないが、各種の電気機器のスイッチング電源やインバータ回路からのランダム雑音による影響が無視出来なくなる。
発明の開示
本発明は上記状況に鑑み、上記広い意味でのモデムにおいて、所定の媒体を経由することによって生ずるデータエラーを効果的に訂正することが可能なデータ処理装置及びデータ処理方法を提供することを目的とする。
上記達成の解決のため本発明では、所定の複数のチャネルのデータの所定の演算の結果よりなる所定の訂正チャネルを含む複数のチャネルのデータによる信号が所定の媒体を経由されることによって得られた信号から元の所定の複数のチャネルのデータ及び所定の訂正チャネルのデータを判定する判定手段と、当該判定された所定の複数のチャネルのデータと所定の訂正チャネルのデータに対して所定の演算を施す演算手段と、判定手段によるデータ判定に供された信号の信号品質を各チャネル毎に検出する信号品質検出手段と、前記演算手段による演算の結果が所定の値以外であった場合に前記信号品質検出手段による検出の結果が最悪のチャネルの判定データを、それ以外のチャネルの判定データから推定される値で置き換える訂正手段とよりなり、前記信号品質検出手段は、平均信号品質と瞬時信号品質とを求め、前記訂正手段は前記平均信号品質と瞬時信号品質とを参照して最悪信号品質を有するチャネルを判断する構成とした。
このような構成とすることにより、定常的雑音に加えて瞬時の雑音も無視できないような媒体の状況においても、これら雑音によるデータエラーを効果的に訂正し得るデータ処理方式を提供可能である。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明を適用可能な電力線搬送システムの概要を説明するための図である。
図２は、図１の電力線搬送システムで使用され得る、本発明の一実施例によるデータ伝送装置の概要を説明するためのブロック図である。
図３は、本発明の一実施例に適用可能な４値変調伝送方式における受信信号判定原理を説明するための図である。
図４は、図２に示されるエラー訂正データ生成部の機能を説明するための図である。
図５は、図２に示されるエラー訂正部の機能を説明するための図である。
図６は、図５に示される信号品質検出回路のチャネル毎の構成を説明するための図である。
図７は、図６の構成によって得られる平均信号品質値と瞬時信号品質値の変動の様子の一例を示す図である。
図８は、図５に示される判定処理部の動作を説明するためのフローチャートである。
発明を実施するための最良の形態
以下、図面と共に本発明の実施例について詳細に説明する。
図２は、本発明の一実施例によるデータ処理装置としてのモデムの構成を説明するためのブロック図である。このモデムは、図１と共に説明した電力線搬送通信システムにおける屋内配線に接続してデータを送受信するモデムとして使用可能である。同図中、符号変換部１１は、ＳＣＲ（スクランブラ）、Ｓ／Ｐ（直並列変換）、Ｇ／Ｎ（グレーコード・ナチュラルコード変換）、和分演算等の機能を有する。更に同モデムは、エラーデータ訂正データ生成部１０、及び信号点発生部１２を含む。又、同モデムは、ガードタイムＧＴ追加機能を有する逆ＦＦＴ部１３、ゼロ点挿入部１４、ロールオフフィルタ１５、変調部１６、ＤＡ変換器１７、ローパスフィルタ１８、送信クロック発生部１９をも含む。又、図中、ＴＸ−ｌｉｎｅは送信回線、ＲＸ−ｌｉｎｅは受信回線を夫々示す。
更に同モデムは、バンドパスフィルタ２０、ＡＤ変換器２１、復調部２２、ロールオブフィルタ２３、受信クロック分配部２４、タイミング抽出部２５、電圧制御水晶発振器を含む位相同期ループ回路２６、雑音除去部２７、ガードタイム（ＧＴ）削除機能を有するＦＦＴ部２８、信号判定部２９、符号変換部３０を含む。ここで符号変換部３０は、差分演算、Ｎ／Ｇ（ナチュラルコード・グレーコード変換）、並直列変換（Ｐ／Ｓ）、ＤＳＣＲ（デスクランブラ）等の機能を有するものである。又図中、ＳＤは送信信号、ＲＤは受信信号を夫々示す。
同モデムでは、送信クロック発生部１９により発生したクロック信号を各部に供給し、ゼロ点挿入部１４にはゼロ点挿入のタイミング信号として加える。送信信号ＳＤは符号変換部１１において、スクランブル処理、キャリア数に対応した並列変換処理、グレーコードからナチュラルコードへの変換処理、受信側で差分演算できるように行なわれる和分演算等の処理が施された後、エラー訂正データ生成部１０を介して信号点発生部１２に送られる。信号点発生部１２では受信信号からナイキスト間隔の信号点が発生され、逆ＦＦＴ部１３によりガードタイムＧＴの付加及び逆ＦＦＴ処理が施され、ゼロ点挿入部１４において、上記ゼロ点挿入のタイミング信号に従ってレベル０を示すゼロ点の挿入がなされ、ロールオフフィルタ１５により波形整形が施され、変調部１６において所定のディジタル変調が施され、ＤＡ変換器１７においてアナログ信号に変換され、ローパスフィルタ１８により例えば１０〜４５０ｋＨｚの伝送帯域の信号とされた後に送信回線ＴＸ−ｌｉｎｅに送出される。尚この場合、同モデムは、送信回線ＴＸ−ｌｉｎｅと受信回線ＲＸ−ｌｉｎｅとは、屋内配線と結合フィルタ等を介して接続される。
又、受信クロック分配部２４は、位相同期ルーフ回路２６からのクロック信号に基づいたクロック信号を各部に分配する。受信回線ＲＸ−ｌｉｎｅを介して受信された信号は、バンドパスフィルタ２０により例えば１０ｋＨｚ〜４５０ｋＨｚの帯域の信号とされ、ＡＤ変換器２１によりディジタル信号に変換され、復調部２２により復調処理され、ロールオフフィルタ２３により波形整形処理され、雑音除去部２７において、受信クロック分配部２４からのクロック信号を基に、ゼロ点位置に重畳された雑音レベルが求められ、補間処理により信号点の雑音レベルが求められて、信号点に重畳されている雑音が除去される。そして、ＦＦＴ部２３によりガードタイムＧＴの削除及び周波数領域への変換処理がなされ、信号点判定部２９により信号判定がなされ、符号変換部３０において並直列変換，テクスランブル、差分演算、ナチュラルコードからグレーコードへの変換等の処理が施されて受信信号ＲＤとされる。
尚、上記データ処理の内容は、例えば本出願人の出願による特願２００１−１８６２７４号（２００１年６月２０日出願）、特願２００２−０２３３２５号（２００２年１月３１日出願）等にて提案されているデータ伝送装置／システムにおけるものと基本的に同様なものであり、ここでの更に詳細な説明は省略する。
上記の如く、ゼロ点挿入部１４によるゼロ点挿入により、そのゼロ点位置に重畳された雑音を抽出し、この雑音を基に、信号点に重畳された雑音を相殺する手法を適用することにより、雑音の影響を低減して高速伝送を可能とする。しかし、一般に雑音の分布は複数帯域にわたって比較的大きなレベルで分散し、且つ時間的にそのレベルや帯域が変化する場合が多い。従って、雑音成分を確実に除去することが出来ない恐れがある。又多値変調を適用した場合、受信信号の変調信号点が雑音の影響によって大きく変化することにより、データの判定エラーが発生することが予測される。
本発明の実施例では、データを複数チャネルとして高速伝送する際、エラー訂正用に少なくとも１チャネル分を用いることにより、有効にエラー訂正を行うものである。尚、同様の内容が、やはり本出願人の出願による特願２００１−３２９４８１号（２００１年１０月２６日出願）によって提案されているが、本発明では更に効果的に雑音の影響を除去可能な構成を提案するものである。
即ち、本発明の実施例では、上述の機能に加え、更に後述するエラー訂正部３１と信号品質検出部３２の機能によってエラー訂正を実施する。又上記エラー訂正データ生成部１０は、例えば、伝送チャネル２１チャネルの中の１チャネルをエラー訂正チャネルとし、残りの２０チャネルの送信データの排他的論理和（ＸＯＲ）の結果、又はモジュロ加算の結果を、エラー訂正チャネルの送信データとし、或いは、それを反転した結果を送信データとして信号点発生部１２に入力し、送信データに対応した多値変調の信号点を割当てる。
又受信信号ＲＤについては、信号判定部２９における判定結果と受信信号とを信号品質検出部３２に入力し、各チャネル対応の信号品質を求める。又エラー訂正部３１は、信号判定部２９による判定結果について夫々チャネル間の排他的論理和（ＸＯＲ）又はモジュロ加算の処理を行う。信号品質検出部３２は、後述する如く、例えば、受信信号と判定結果との差を示す誤差信号をスカラ値に変換し、このスカラ値の積分結果と誤差率に関連した基準値との差を求め、信号品質値を出力する。このような信号品質値の算出方法としては、例えば特公昭５８−５４６８６号公報又は特開昭５７−１０７６４６号公報に開示されたものがある。しかしながら、同開示方法では、信号品質を平均によって求めている。
エラー訂正部３１における判定結果のデータについての排他的論理和又はモジュロ加算の処理結果は、送信側でエラー訂正チャネル以外のチャネルの送信データの排他的論理和又はモジュロ加算の結果をエラー訂正チャネルの送信データとした場合、エラー無しの場合は“０″となる。又は送信側で排他的論理和又はモジュロ加算の結果を反転してエラー訂正チャネルの送信データとした場合、エラー無しの場合は“１″となる。これは予め定めることが出来る特定の値であり、エラー無しの場合には判定結果の２０チャネル分のデータをそのまま符号変換部３０に転送すればよい。
他方、排他的論理和の結果が“０″等の上記所定の特定の値でない場合、何れかのチャネルのデータにエラーが発生したと判断されるため、信号品質検出部３２により求めた品質劣化の最悪のチャネルのデータをそのチャネルを除くチャネルのデータについての排他的論理知又はモジュロ加算の結果と入れ換えることによってエラー訂正を行なう。
図３は図２に示すエラー訂正データ生成部１０の説明図であり、排他的論理和部３５は、逐次的に各チャネルのデータの排他的論理和をとる構成を有する。この排他的論理和部３５は、順次並列的に排他的論理和をとる論理ゲート回路又はソフト的に排他的論理和をとる構成とすることが出来る。又各チャネルのデータをモジュロ加算を行うこととしても等価な結果を得ることが可能である。従って、本実施例における排他的論理和部３５は、モジュロ加算部を含むものとしても良い。
この排他的論理和部３５により、０ＣＨ（０チャネル）〜１９ＣＨ（１９チャネル）（以下、ＣＨを「チャネル」の略称として必要に応じて使用するものとする）のデータの排他的論理和を求めて、エラー訂正ＣＨ（エラー訂正チャネル）の送信データとする。従って、この段階ではこのエラー訂正ＣＨの送信データと、他の０ＣＨ〜１９ＣＨの送信データとの排他的論理和演算結果は“０”となる。ここで、例えば、０ＣＨ，１ＣＨをデータ用とし、２ＣＨをエラー訂正用として、排他的論理和演算を簡単に説明する。この排他的論理和演算は、２つのビットが異なる論理値を有する時“１”、同一の論理値の時“０”となる演算であり、モジュロ加算と同一となる。従って、上記例の場合、０ＣＨのデータを“１”、１ＣＨのデータを“１１”とすると、排他的論理和の結果は、“１０”となり、これをエラー訂正ＣＨのデータとする。そして、０ＣＨと１ＣＨとにエラー訂正ＣＨを加えた計３ＣＨのデータの排他的論理和の結果は、“０１”、“１１”、“１０”の順次の排他的論理和（又はモジュロ加算）の結果、“００”となる。この排他的論理和部３５からのエラー訂正ＣＨのデータと、０ＣＨ〜１９ＣＨのデータとを信号点発生部１２に入力して変調信号点を示すデータとし、図２における逆ＦＦＴ部１３に入力するものとする。
ここで、図２におけるエラー訂正部３１及び信号品質検出部３２の構成を説明する前に、上記多値変調が４値変調方式の場合のエラー発生に伴う判定誤差について図３と共に説明する。４値変調方式で変調された信号の復調の場合、図示の如く、受信信号値が第１乃至第４象限の内のいずれかに位置するかによってデータを判定する。
このような変調データを伝送する場合、雑音がホワイトノイズ等の定常的な劣化要因による場合、各象限の判定座標、即ち基準座標に対し、所定の範囲内（ハッチング部）に受信信号値の座標位置が集中するようになる。従って、この所定範囲より多少広い範囲を許容範囲として設定することにより、雑音の影響を完全に除去可能である。
他方、例えば瞬間的に大きな擾乱が発生し、その結果、図３中、Ｂの信号値の座標位置が象限を越えて、信号値Ａの象限内に移動してＢ′の位置となった場合、元の信号値Ｂが信号値Ａと判定されるため、誤判定となってしまう。
例えば上記先願の特開昭５７−１０７６４６号公報に開示されたＳＱＤの手法によれば、各チャネルの受信データの過去の平均を取り、その平均値と所定の基準値との差異によって当該チャネルの受信品質を求めている。その結果、上記の如くの瞬時の擾乱による受信信号値の短時間の変動は、それ以外の時刻における受信信号値が基準値に近ければ平均化されるため、検出結果としては許容範囲内に収まる可能性が高い。その場合、当該チャネルの受信品質は良好と判定されるため、実際の瞬時の擾乱による上記の如くのデータの誤判定がそのまま訂正されずに見過ごされて出力されることとなり、しがたって受信データの信頼性が低下することとなる。
図２におけるエラー訂正部３１及び信号品質検出部３２の構成によれば、後述の如く、上記問題点を解決可能である。
図５は上記エラー訂正部３１の構成について、関連する判定部２９と信号品質検出部３２との関係を含めて説明するためのブロック図である。図中、信号判定部２９からの０ＣＨ（０チャネル）〜１９ＣＨ（１９チャネル）の判定データが、エラー訂正部３１の判定処理部３９と排他的論理和部３７とに入力され、エラー訂正ＣＨの判定データが排他的論理和部３７に入力される。この排他的論理和部３７も、前述の図４に示す排他的論理和部３５と同様な構成とすることが出来る。又０ＣＨ〜１９ＣＨ及びエラー訂正ＣＨの各々に関する受信信号と、データ判定の基準値とが信号品質検出部３２に入力される。排他的論理和部３７は、０ＣＨ〜１９ＣＨとエラー訂正ＣＨとについて、判定データの排他的論理和を求め、演算結果を判定処理部３９に入力する。又、図２における信号品質検出部３２は、チャネル毎に信号品質を求め、これを判定処理部３９に入力する。
判定処理部３９は、送信側で０ＣＨ〜１９ＣＨのデータの排他的論理和の結果をそのままエラー訂正ＣＨの送信データとした場合、排他的論理和部３７における各チャネルの判定データの排他的論理和の結果が“０”でない場合、即ち、ＸＯＲ結果≠０の場合、信号品質検出部３２からの各チャネル毎の信号品質検出結果ＳＱＤを基に、最悪ＳＱＤを有するチャネルに関する判定結果、即ち、最悪信号晶質のチャネルの判定データを、そのチャネルの判定データを除く他のチャネルの判定データの排他的論理和演算結果と置換して該当する受信データとして出力する。他方、排他的論理和の結果が“０”の場合、即ち、ＸＯＲの結果＝０の場合、各ＣＨの判定結果をそのまま出力、即ち、０ＣＨ〜１９ＣＨの判定データをそのまま受信データとする。
即ち、例えば、判定処理部３９は、排他的論理和ＸＯＲの結果≠０の場合、最悪信号品質のデータチャネルが２ＣＨであったとすると、この２ＣＨを除く、０〜１ＣＨ，３〜１９ＣＨ並びにエラー訂正ＣＨのデータの排他的論理和演算結果を、２ＣＨのデータと入れ換えて受信データとする。このようにエラー訂正チャネルを用いることにより、複数チャネルの中の１チャネル分のデータを訂正することが出来る。
以下に、信号品質検出部３２の構成と、信号品質検出回路３２の出力を受けて行なわれる判定処理部３９による判定動作について具体的に説明する。
図６は信号品質検出部３２の各チャネル毎の構成を説明するための回路図である。同検出部３２は、各チャネルの信号について、その誤差信号と所定の基準値との差をとり、その差、即ち誤差の時間平均値であるＳＱＤ１及びその瞬時値であるＳＱＤ２を出力するための構成を有する。そして、判定処理部３９では、平均値であるＳＱＤ１が瞬時値であるＳＱＤ２より大きい場合、即ち瞬間的な擾乱があったと判断される場合、当該ＳＱＤ２を該当するチャネルの最終的ＳＱＤとして採用する。尚、ここで、ＳＱＤ１，ＳＱＤ２を含むＳＱＤの値は大きいほど信号品質が良く、逆に小さいほど悪いことを意味する指標である。又判定処理部３９では逆に平均値であるＳＱＤ１が瞬時値であるＳＱＤ２以下であった場合、即ち瞬間的な擾乱が無かった判断し、当該ＳＱＤ１を該当するチャネルの最終的ＳＱＤとして採用する。そして、排他論理和回路３７の演算結果がゼロ以外の場合、即ちデータエラーが発生したと判断される場合、このようにして決定されたＳＱＤのうち、最悪、即ち最小の値を有するチャネルをエラーチャネルと判定し、上記の如く、当該チャネルの判定結果をそれ以外のチャネルの判定結果の排他論理和演算結果で置き換えることによってエラー訂正を行なう。
以下に図６に示す信号品質検出部３２の機能について詳しく説明する。同検出部３２は、判定誤差抽出部５１、平均化部５３及び瞬時ＳＱＤ抽出部５２よりなる。判定誤差抽出部５１では、判定回路２９からの、当該チャネルに関する受信信号を等化して得た信号ベクトル値ＳＲ（実数部），ＳＩ（虚数部）を、夫々に対する判定基準値Ｒｅｆｘ、Ｒｅｆｙから、夫々加算器６１，６２によって差し引き、誤差信号ベクトル値ＥＲＲ（実数部），ＥＲＩ（虚数部）を得る。ここで、上記信号ベクトル値ＳＲ，ＳＩとは、実際に得られた受信信号の値に対応し、受信信号中の位相誤差成分及び振幅誤差成分を含む。他方、基準値Ｒｅｆｘ，Ｒｅｆｙとは、例えば図３に示される判定座標に相当する値である。即ち、ここで、受信信号値と基準値との差よりなる誤差ベクトル値ＥＲＲ，ＥＲＩとは、例えば図３に示す４値変調の場合、受信信号値の座標がＢ’で判定データが判定座標（基準座標）Ａであったとすると、これらの座標Ｂ’，Ａ間を結ぶベクトルに対応する。従って、ここでは実際の信号値の判定基準値からのズレ量が得られる。次に、絶対値算出器６３，６４によってこれら誤差信号ベクトル値の夫々の絶対値を求め、更に加算器６５でその和をとり、スカラー値に変換する。
次に平均化部５３では、上記判定誤差抽出部５１によってスカラー値に変換された判定誤差出力が加算器７４によって基準値Ｂ０から差し引かれ、乗算器７５にて積分時定数を決定するための制御力定数τ０が乗算された後、加算器７６と帰還利得回路Ｇとより成る積分回路にて積分される。その結果、判定誤差出力が上記基準値Ｂ０より小さい状態が持続すると、平均化部５３の出力であるＳＱＤ１は＋側に加算されてゆき、他方Ｂ０より大きい場合は−側に加算されることになる。そして結果的に演算限界範囲−２〜＋２内のＳＱＤ１値を得る。平均化部５３では更に乗算器７３にて上記積分出力に制御力定数τ１を乗じ、加算器７２にて基準値Ｃ０との和をとった後、判定誤差出力の帰還点７１に帰還される。
以下に、当該平均化部５３の各演算器の定数値について説明する。
まず、加算器７４で信号誤差出力値から差し引く基準値は
Ｂ０＝０．０７８１２５
とされ、この値は、ＳＱＤ１＝０となる時、即ち、平均信号品質値が基準値となる際の信号誤差出力値と等しい。この値は、当該データ伝送方式における多値化率に合わせて調整して決定される。
次に、乗算器７５で乗算される制御力定数は
τ０＝０．１２５
とされ、以降の積分回路７６，７７における、ＳＱＤ１値の積分の際の制御力を決定するための値であり、通常積分値が１秒間程度で一定値に落ち着くような値として決定される。
次に乗算器７３にて乗算される制御力定数τ１、加算器７２にて加算される基準値Ｃ０は夫々
Ｃ０＝１．０
τ１＝０．５
とされる。これらは、ＳＱＤ１＝０のとき（即ち判定誤差量が基準値）に判定誤差量に対する帰還量が１となり、ＳＱＤ１＞０（即ち判定誤差量が基準値より小）となるにつれて帰還量大となり、逆にＳＱＤ１＜０（判定誤差量が基準値より大）となるにつれて帰還量小となるような値に決定される。即ち、信号品質値が基準値の場合には帰還点の乗算器７１では“１”が乗算されるため、帰還量は“１”となる。他方、信号品質値が基準値より小さい場合、即ち品質劣化の際には正の帰還量が小さくなって大きな判定誤差との積を小さくするよう作用し、逆に信号品質値が基準値より大きい際には正の帰還量が大きくなって小さな判定誤差との積を大きくするように作用する。従って、平均化部５３の出力である平均信号品質値ＳＱＤ１の値を平均化するように作用することになる。
他方、瞬時ＳＱＤ抽出部５２では、乗算器７８にて判定誤差抽出部７１の判定誤差出力を極性反転し、加算器７９にて基準値Ｄ０と加算し、乗算器８０にて定数αを乗算してＳＱＤ２を得る。ここで、基準値Ｄ０は通常上記平均化部５３における基準値Ｃ０と同じ値で例えば１．０とし、上記定数αは平均化部５３の出力であるＳＱＤ１値との間でスケールを合わせるための値である。具体的には、
α＝２．０
とされ、この値は、例えば、判定誤差量＝０（基準値）の場合、瞬時ＳＱＤ抽出部５２の出力が
ＳＱＤ２＝＋２
となり、判定誤差量＝２（演算限界）の場合、瞬時ＳＱＤ抽出部５２の出力が
ＳＱＤ２＝−２
となるための値である。この定数αは、データ伝送の多値化率が上がれば、それに対応して増加させて調整する。これは、多値化率の増大に伴って信号点間の距離が小さくなり、検出誤差量に対するＳＱＤ１の変化が大きくなるためである。
図７は、このようにして求められた平均信号品質値ＳＱＤ１及び瞬時信号品質値ＳＱＤ２の値の変動例を比較して示す。同図に示される如く、ＳＱＤ１は、動作開始から一定時間後に略一定の定常値に達する。又、瞬間的な擾乱の発生時にもその値は殆ど変化しない。他方、ＳＱＤ２は、通常は平均値であるＳＱＤ１の周辺の値をとるが、瞬間的な擾乱発生時には当該擾乱を反映して瞬間的にその値が変動する。即ち、瞬間的に大きく負の方向に振れた値を有する。このような場合には図５における判定処理部３９においてＳＱＤ１＞ＳＱＤ２となり、ＳＱＤ２が当該チャネルのＳＱＤとして採用されることとなり、その値が他のチャネルのＳＱＤより小さかった場合、即ち最悪であった場合、当該チャネルの値をエラーと判定してエラー訂正することが可能となる。したがって、本発明の実施例により、瞬間的な擾乱によるデータエラーをも確実に検出して訂正可能となる。
図８は、上記判定処理部３９におけるエラー訂正動作を説明するためのフローチャートである。同図に示す如く、ステップＳ１にて各チャネルのデータについて、上記平均信号品質値ＳＱＤ１が瞬時信号品質値ＳＱＤ２より大きいか否か、即ち瞬間的擾乱の有無を判定する。その結果がＹｅｓの場合、即ち瞬間的擾乱を検出した場合、ステップＳ３にてＳＱＤ２を当該チャネルのＳＱＤとして採用する。他方、ステップＳ１の結果がＮｏの場合、ＳＱＤ１を当該チャネルのＳＱＤとして採用する（ステップＳ２）。
次にステップＳ４にて判定回路２９による各チャネルの判定結果の排他的論理和ＸＯＲを排他的論理和部３７にて算出する。そして、その演算結果が０か否かを判定し（ステップＳ５）、“０”なら判定回路２９から得られた各チャネルの判定結果をそのまま該当するチャネルの受信データとして出力する（ステップＳ６）。他方、ステップＳ５の判定が“０”以外なら、ステップＳ７にて、上述の如く、ステップＳ２，Ｓ３にて得られた各チャネルのＳＱＤのうちの最悪、即ち最小の値を有するチャネルに関する判定回路２９から得られた判定値をエラーと判断し、当該チャネルを除く他のチャネルの排他的論理和を演算し、当該演算値を当該チャネルの受信データとして出力し、他のチャネルについては、そのまま判定回路２９の出力値をそのまま受信データとして出力する。
尚、上記説明において、３以上の値の間の「排他的論理和」演算は、図４、図５に示す如く、まずそのうちの２つの値の間の排他的論理和を演算し、その演算結果と残りの一つの値との排他論理和演算を行い、更にその演算結果と更に残った一つの値との排他論理和演算を行なう、という手順により順次２値間の排他論理和演算を行なうことによって最終的な演算結果を求める演算である。
このように、本発明によれば、訂正チャネルを設けてデータチャネルの所定の演算値を当て嵌めて多チャネルデータを構成するため、あるチャネルにおいてエラー発生時にそのエラー発生を容易に検出可能であり且つ当該チャネルの正しい値を容易に推定可能である。又、チャネル毎に信号値とデータ判定基準値との差異から信号品質を求め、最悪信号品質のチャネルをエラー発生チャネルと判定するため、効果的にエラー発生チャネルを決定可能である。更に、当該信号品質を求める際、平均値と瞬時値とを求め、両者を参照して最悪信号品質チャネルを決定するため、定常的雑音に加えて瞬時的雑音も無視出来ないような状況においても効果的にデータエラーを訂正可能である。
尚、本発明の実施例は上記例に限られず、本発明の基本思想を実現する範囲内において様々な変形例を導出可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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