(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
伝送路を介して信号を送受信する送信装置及び受信装置を備える通信システムにおいて、
前記送信装置は、
送信二値信号をｎ（ｎは１を超える整数）値送信系列及び三値情報系列に変換する二値多値変換手段と、
前記三値情報系列を基に非二元誤り訂正符号より成る三値送信系列を生成する符号化手段と、
前記三値送信系列のパリティを生成する送信側パリティ演算手段と、
前記ｎ値送信系列、前記三値送信系列及び前記送信側パリティ演算手段により生成された前記パリティを３ｎ値信号に変調して前記受信装置に送信する変調手段と、
を備え、
前記受信装置は、
前記送信装置からの３ｎ値の受信信号を復調してｎ値受信系列、三値受信系列及び受信パリティを得る復調手段と、
前記三値受信系列のパリティを生成する受信側パリティ演算手段と、
前記受信側パリティ演算手段により生成された前記パリティと前記受信パリティを比較してパリティ差を求めるパリティ比較手段と、
前記パリティ差を用いつつ前記三値受信系列を非二元誤り訂正符号の復号方法により復号して三値復号系列を得る第１の復号化手段と、
前記第１の復号手段による前記三値受信系列の訂正内容に応じて前記ｎ値受信系列を訂正してｎ値復号系列を得る第２の復号化手段と、
前記ｎ値復号系列と前記三値復号系列より受信二値信号を得る多値二値変換手段と、
を備えることを特徴とする通信システム。
【請求項２】
請求項１に記載の通信システムにおいて、
前記送信装置は、前記送信側パリティ演算手段により生成された前記パリティを前記ｎ値送信系列に挿入する手段を更に備え、
前記送信側パリティ演算手段により生成された前記パリティは前記ｎ値送信系列に含まれ、
前記受信装置は、前記ｎ値受信系列から前記受信パリティを分離するパリティ分離手段を更に備えることを特徴とする通信システム。
【請求項３】
請求項１に記載の通信システムにおいて、
前記送信装置は、前記送信側パリティ演算手段により生成された前記パリティを前記三値送信系列に挿入する手段を更に備え、
前記送信側パリティ演算手段により生成された前記パリティは前記三値送信系列に含まれ、
前記受信装置は、前記三値受信系列から前記受信パリティを分離するパリティ分離手段を更に備えることを特徴とする通信システム。
【請求項４】
請求項１に記載の通信システムにおいて、
前記変調手段は位相変調器であり、前記復調手段は位相復調器であることを特徴とする通信システム。
【請求項５】
請求項１に記載の通信システムにおいて、
前記第２の復号化手段は、前記三値受信系列のうちの２から０又は０から２に訂正されたシンボルに対応する前記ｎ値受信系列のシンボルの値を訂正することを特徴とする通信システム。
【請求項６】
送信二値信号をｎ（ｎは１を超える整数）値送信系列及び三値情報系列に変換する二値多値変換手段と、
前記三値情報系列を基に非二元誤り訂正符号より成る三値送信系列を生成する符号化手段と、
前記三値送信系列のパリティを生成するパリティ演算手段と、
前記ｎ値送信系列、前記三値送信系列及び前記パリティ演算手段により生成された前記パリティを３ｎ値信号に変調して送信する変調手段と、
を備えることを特徴とする送信装置。
【請求項７】
請求項６に記載の送信装置において、
前記パリティ演算手段により生成された前記パリティを前記ｎ値送信系列に挿入する手段を更に備え、前記送信側パリティ演算手段により生成された前記パリティは前記ｎ値送信系列に含まれることを特徴とする送信装置。
【請求項８】
請求項６に記載の送信装置において、
前記パリティ演算手段により生成された前記パリティを前記三値送信系列に挿入する手段を更に備え、前記送信側パリティ演算手段により生成された前記パリティは前記三値送信系列に含まれることを特徴とする送信装置。
【請求項９】
請求項６に記載の送信装置において、
前記変調手段は位相変調器であることを特徴とする送信装置。
【請求項１０】
３ｎ（ｎは１を超える整数）値の受信信号を復調してｎ値受信系列、三値受信系列及び受信パリティを得る復調手段と、
前記三値受信系列のパリティを生成するパリティ演算手段と、
前記パリティ演算手段により生成された前記パリティと前記受信パリティを比較してパリティ差を求めるパリティ比較手段と、
前記パリティ差を用いつつ前記三値受信系列を非二元誤り訂正符号の復号方法により復号して三値復号系列を得る第１の復号化手段と、
前記第１の復号手段による前記三値受信系列の訂正内容に応じて前記ｎ値受信系列を訂正してｎ値復号系列を得る第２の復号化手段と、
前記ｎ値復号系列と前記三値復号系列より受信二値信号を得る多値二値変換手段と、
を備えることを特徴とする受信装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の受信装置において、
前記復調により得られた前記パリティは前記ｎ値受信系列に含まれ、
前記ｎ値受信系列から前記受信パリティを分離するパリティ分離手段を更に備えることを特徴とする受信装置。
【請求項１２】
請求項１０に記載の受信装置において、
前記復調により得られた前記パリティは前記三値受信系列に含まれ、
前記三値受信系列から前記受信パリティを分離するパリティ分離手段を更に備えることを特徴とする受信装置。
【請求項１３】
請求項１０に記載の受信装置において、
前記復調手段は位相復調器であることを特徴とする受信装置。
【請求項１４】
請求項１０に記載の受信装置において、
前記第２の復号化手段は、前記三値受信系列のうちの２から０又は０から２に訂正されたシンボルに対応する前記ｎ値受信系列のシンボルの値を訂正することを特徴とする受信装置。
【請求項１５】
伝送路を介して信号を送受信する通信方法において、
送信装置が、送信二値信号をｎ（ｎは１を超える整数）値送信系列及び三値情報系列に変換するステップと、
前記送信装置が、前記三値情報系列を基に非二元誤り訂正符号より成る三値送信系列を生成するステップと、
前記送信装置が、前記三値送信系列のパリティを生成するステップと、
前記送信装置が、前記ｎ値送信系列、前記三値送信系列及び前記パリティを３ｎ値信号に変調して受信装置に送信するステップと、
前記受信装置が、前記送信装置からの３ｎ値の受信信号を復調してｎ値受信系列、三値受信系列及び受信パリティを得るステップと、
前記受信装置が、前記三値受信系列のパリティを生成するステップと、
前記受信装置が、前記三値受信系列より生成された前記パリティと前記受信パリティを比較してパリティ差を求めるステップと、
前記受信装置が、前記パリティ差を用いつつ前記三値受信系列を非二元誤り訂正符号の復号方法により復号して三値復号系列を得るステップと、
前記受信装置が、前記三値受信系列の訂正内容に応じて前記ｎ値受信系列を訂正してｎ値復号系列を得るステップと、
前記受信装置が、前記ｎ値復号系列と前記三値復号系列より受信二値信号を得るステップと、
を有することを特徴とする通信方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載の通信方法において、
前記送信装置が、前記三値送信系列より生成された前記パリティを前記ｎ値送信系列に挿入するステップを更に有し、
前記三値送信系列より生成された前記パリティは前記ｎ値送信系列に含まれ、
前記受信装置が、前記ｎ値受信系列から前記受信パリティを分離するステップを更に有することを特徴とする通信方法。
【請求項１７】
請求項１５に記載の通信方法において、
前記送信装置が、前記三値送信系列より生成された前記パリティを前記三値送信系列に挿入するステップを更に有し、
前記三値送信系列より生成された前記パリティは前記三値送信系列に含まれ、
前記受信装置が、前記三値受信系列から前記受信パリティを分離するステップを更に有することを特徴とする通信方法。
【請求項１８】
請求項１５に記載の通信方法において、
前記変調は位相変調であり、前記復調は位相復調であることを特徴とする通信方法。
【請求項１９】
請求項１５に記載の通信方法において、
前記ｎ値受信系列の訂正ステップでは、前記三値受信系列のうちの２から０又は０から２に訂正されたシンボルに対応する前記ｎ値受信系列のシンボルの値を訂正することを特徴とする通信方法。
【請求項２０】
送信二値信号をｎ（ｎは１を超える整数）値送信系列及び三値情報系列に変換するステップと、
前記三値情報系列を基に非二元誤り訂正符号より成る三値送信系列を生成するステップと、
前記三値送信系列のパリティを生成するステップと、
前記ｎ値送信系列、前記三値送信系列及び前記パリティを３ｎ値信号に変調して送信するステップと、
を有することを特徴とする送信方法。
【請求項２１】
請求項２０に記載の送信方法において、
前記三値送信系列より生成された前記パリティを前記ｎ値送信系列に挿入するステップを更に有し、前記三値送信系列より生成された前記パリティは前記ｎ値送信系列に含まれることを特徴とする送信方法。
【請求項２２】
請求項２０に記載の送信方法において、
前記三値送信系列より生成された前記パリティを前記三値送信系列に挿入するステップを更に有し、前記三値送信系列より生成された前記パリティは前記三値送信系列に含まれることを特徴とする送信方法。
【請求項２３】
請求項２０に記載の送信方法において、
前記変調は位相変調であることを特徴とする送信方法。
【請求項２４】
３ｎ（ｎは１を超える整数）値の受信信号を復調してｎ値受信系列、三値受信系列及び受信パリティを得るステップと、
前記三値受信系列のパリティを生成するステップと、
前記三値受信系列より生成された前記パリティと前記受信パリティを比較してパリティ差を求めるステップと、
前記パリティ差を用いつつ前記三値受信系列を非二元誤り訂正符号の復号方法により復号して三値復号系列を得るステップと、
前記三値受信系列の訂正内容に応じて前記ｎ値受信系列を訂正してｎ値復号系列を得るステップと、
前記ｎ値復号系列と前記三値復号系列より受信二値信号を得るステップと、
を有することを特徴とする受信方法。
【請求項２５】
請求項２４に記載の受信方法において、
前記復調により得られた前記パリティは前記ｎ値送信系列に含まれ、
前記ｎ値受信系列から前記受信パリティを分離するステップを更に有することを特徴とする受信方法。
【請求項２６】
請求項２４に記載の受信方法において、
前記復調により得られた前記パリティは前記三値送信系列に含まれ、
前記三値受信系列から前記受信パリティを分離するステップを更に有することを特徴とする受信方法。
【請求項２７】
請求項２４に記載の受信方法において、
前記復調は位相復調であることを特徴とする受信方法。
【請求項２８】
請求項２４に記載の受信方法において、
前記ｎ値受信系列の訂正ステップでは、前記三値受信系列のうちの２から０又は０から２に訂正されたシンボルに対応する前記ｎ値受信系列のシンボルの値を訂正することを特徴とする受信方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、伝送路を介して信号を送受信する通信システム及び通信方法に関し、特に、多値変調方式を用いた通信システム及び通信方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
多値変調方式は、特にデジタルマイクロ波通信等で用いられ、従来は多値変調においては４ＱＡＭ、１６ＱＡＭ、３２ＱＡＭ、６４ＱＡＭ、１２８ＱＡＭ、２５６ＱＡＭ、・・・等の２nＱＡＭが用いられてきた。
【０００３】
このような、デジタルマイクロ波通信等では、一般的に回路の簡便さから４ＱＡＭ、１６ＱＡＭ、３２ＱＡＭ、６４ＱＡＭ、１２８ＱＡＭ、２５６ＱＡＭ、・・・等用いられてきたが、近年の集積回路技術の進歩により回路の複雑さによる実現の困難さは軽減されつつある。更に、周波数の有効利用、送信電力の有効利用に対する要求が強くなりつつある。
【０００４】
この要請に応えるために、多値数を必ずしも２nとしない多値変調方式の構成法が提案されている。例えば、特開平０４−１９６９４５号公報の「多値変復調通信方法及びそのシステム」、特願２００１−２４６８９１の「多値変復調装置と多値変復調通信システムおよびその変復調プログラムならびに変復調方法」（本願出願時未公開）、特願２００１−２４６８９０の「多値変復調装置と多値変復調通信システムおよびその変復調プログラムならびに変復調方法」（本願出願時未公開）等がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記の提案は多値変調の構成法についてのものであり、多値の誤り訂正方式についてのものではない。伝送路でのエラー発生を考えると、情報系列を符号化して送信系列にして、伝送路でエラーが加わった受信系列を復号して復号系列を得ることが必須となるので、多値変調方式に対応した誤り訂正方式が必要となる。
【０００６】
図１６の構成は、当業者にとって一般的と考えられる六値変調方式に対応した訂正方式である。図１６を参照すると、従来例による送信装置９０１は、二元誤り訂正符号化回路９０２、二値六値変換回路９０３及び六相位相変調器９０４を備え、従来例による受信装置９２１は、六相位相復調器９２２、六値二値変換回路９２３及び二元誤り訂正復号化回路９２４を備える。従来例による送信装置９０１及び受信装置９２１においては、非二元誤り訂正符号に基づく非二元誤り訂正方式を採用しておらず、送信装置９０１において、二値六値変換器９０３の前に二値信号に基づいて誤り訂正符号を生成する二元誤り訂正符号化回路９０２を置き、受信装置９２１において、六値二値変換器９２３の後に二値信号に基づいて誤り訂正を行う二元誤り訂正復号化回路９２４を置いている。
【０００７】
しかし、図１６の構成では、多値伝送に即した効率的な誤り訂正方式が実現できていない。すなわち、同一の符号長を得るための冗長度が、非二元誤り訂正符号を適用する場合に比べて大きくなっている。
【０００８】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、多相位相変調信号を伝送すると共に多相位相変調信号に適した効率的な誤り訂正方式を含む通信システム及びその方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の観点によれば、伝送路を介して信号を送受信する送信装置及び受信装置を備える通信システムにおいて、前記送信装置は、送信二値信号をｎ（ｎは１を超える整数）値送信系列及び三値情報系列に変換する二値多値変換手段と、前記三値情報系列を基に非二元誤り訂正符号より成る三値送信系列を生成する符号化手段と、前記三値送信系列のパリティを生成する送信側パリティ演算手段と、前記ｎ値送信系列、前記三値送信系列及び前記送信側パリティ演算手段により生成された前記パリティを３ｎ値信号に変調して前記受信装置に送信する変調手段と、を備え、前記受信装置は、前記送信装置からの３ｎ値の受信信号を復調してｎ値受信系列、三値受信系列及び受信パリティを得る復調手段と、前記三値受信系列のパリティを生成する受信側パリティ演算手段と、前記受信側パリティ演算手段により生成された前記パリティと前記受信パリティを比較してパリティ差を求めるパリティ比較手段と、前記パリティ差を用いつつ前記三値受信系列を非二元誤り訂正符号の復号方法により復号して三値復号系列を得る第１の復号化手段と、前記第１の復号手段による前記三値受信系列の訂正内容に応じて前記ｎ値受信系列を訂正してｎ値復号系列を得る第２の復号化手段と、前記ｎ値復号系列と前記三値復号系列より受信二値信号を得る多値二値変換手段と、を備えることを特徴とする通信システムが提供される。
【００１０】
上記の通信システムにおいて、前記送信装置は、前記送信側パリティ演算手段により生成された前記パリティを前記ｎ値送信系列に挿入する手段を更に備えていてもよく、この場合、前記送信側パリティ演算手段により生成された前記パリティは前記ｎ値送信系列に含まれ、前記受信装置は、前記ｎ値受信系列から前記受信パリティを分離するパリティ分離手段を更に備えていてもよい。
【００１１】
上記の通信システムにおいて、前記送信装置は、前記送信側パリティ演算手段により生成された前記パリティを前記三値送信系列に挿入する手段を更に備えていてもよく、この場合、前記送信側パリティ演算手段により生成された前記パリティは前記三値送信系列に含まれ、前記受信装置は、前記三値受信系列から前記受信パリティを分離するパリティ分離手段を更に備えていてもよい。
【００１２】
上記の通信システムにおいて、前記変調手段は位相変調器であってもよく、前記復調手段は位相復調器であってもよい。
【００１３】
上記の通信システムにおいて、前記第２の復号化手段は、前記三値受信系列のうちの２から０又は０から２に訂正されたシンボルに対応する前記ｎ値受信系列のシンボルの値を訂正してもよい。
【００１４】
本発明の第２の観点によれば、送信二値信号をｎ（ｎは１を超える整数）値送信系列及び三値情報系列に変換する二値多値変換手段と、前記三値情報系列を基に非二元誤り訂正符号より成る三値送信系列を生成する符号化手段と、前記三値送信系列のパリティを生成するパリティ演算手段と、前記ｎ値送信系列、前記三値送信系列及び前記パリティ演算手段により生成された前記パリティを３ｎ値信号に変調して送信する変調手段と、を備えることを特徴とする送信装置が提供される。
【００１５】
上記の送信装置は、前記パリティ演算手段により生成された前記パリティを前記ｎ値送信系列に挿入する手段を更に備えてもよく、この場合、前記送信側パリティ演算手段により生成された前記パリティは前記ｎ値送信系列に含まれる。
【００１６】
上記の送信装置は、前記パリティ演算手段により生成された前記パリティを前記三値送信系列に挿入する手段を更に備えていてもよく、この場合、前記送信側パリティ演算手段により生成された前記パリティは前記三値送信系列に含まれる。
【００１７】
上記の送信装置において、前記変調手段は位相変調器であってもよい。
【００１８】
本発明の第３の観点によれば、３ｎ（ｎは１を超える整数）値の受信信号を復調してｎ値受信系列、三値受信系列及び受信パリティを得る復調手段と、前記三値受信系列のパリティを生成するパリティ演算手段と、前記パリティ演算手段により生成された前記パリティと前記受信パリティを比較してパリティ差を求めるパリティ比較手段と、前記パリティ差を用いつつ前記三値受信系列を非二元誤り訂正符号の復号方法により復号して三値復号系列を得る第１の復号化手段と、前記第１の復号手段による前記三値受信系列の訂正内容に応じて前記ｎ値受信系列を訂正してｎ値復号系列を得る第２の復号化手段と、前記ｎ値復号系列と前記三値復号系列より受信二値信号を得る多値二値変換手段と、を備えることを特徴とする受信装置が提供される。
【００１９】
前記復調により得られた前記パリティは前記ｎ値受信系列に含まれ、上記の受信装置は、前記ｎ値受信系列から前記受信パリティを分離するパリティ分離手段を更に備えていてもよい。
【００２０】
前記復調により得られた前記パリティは前記三値受信系列に含まれ、上記の受信装置は、前記三値受信系列から前記受信パリティを分離するパリティ分離手段を更に備えていてもよい。
【００２１】
上記の受信装置において、前記復調手段は位相復調器であってもよい。
【００２２】
上記の受信装置において、前記第２の復号化手段は、前記三値受信系列のうちの２から０又は０から２に訂正されたシンボルに対応する前記ｎ値受信系列のシンボルの値を訂正してもよい。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。
【００２４】
［実施形態１］
図１に本発明の実施形態による通信システムの構成を示す。図１を参照すると、送信装置１０１においては、送信二値信号１３１は二値六値変換器１０２に供給される。二値六値変換器１０２は、二値の入力信号を六値の信号に変換する。六値の信号は三値の下位信号と二値の上位信号より構成され、三値の下位信号は三値情報系列１３２として三元誤り訂正符号化回路１０３に供給され、二値の上位信号は二値送信系列１３３として遅延回路１０４に供給される。三元誤り訂正符号化回路１０３は、三値情報系列１３２を基に三元誤り訂正符号に基づく三元誤り訂正符号化を行い、三値送信系列１３４を生成する。三値送信系列１３４は、六相位相変調器１０５に供給されるとともにパリティ演算回路１０５に供給される。パリティ演算回路１０５は、三値送信系列１３４のパリティを計算する。一方、二元送信系列１３３は遅延回路１０４で三値送信系列１３２が三元誤り訂正符号化回路１０３で遅延される時間と同じ時間遅延され、遅延された二値送信系列１３６は、パリティ挿入回路１０６に供給される。パリティ挿入回路１０６は、遅延された二値送信系列１３６の空きスロットにパリティ演算回路１０５で生成されたパリティ１３５を挿入する。パリティ１３５が挿入された二値送信系列１３７は六相位相変調器１０７に供給される。六相位相変調器１０７は、三値送信系列１３４と二値送信系列１３７を合わせた六値送信系列を六相位相変調して、変調信号１３８を伝送路を介して受信装置１２１に送信する。
【００２５】
受信装置１２１においては、六相位相復調器１２２は、伝送路を介して送信装置１０１から受信した信号１３８を六相位相復調して、三値受信系列１３９と二値受信系列１４０を出力する。三値受信系列１３７は、シンドローム計算回路１２３に供給される。シンドローム計算回路１２３は、三元誤り訂正符号化回路１０３に対応した三元誤り訂正復号化回路の一部を構成し、三値受信系列１３９からシンドローム１４１を生成する。また、三値受信系列１３９はパリティ演算回路１２５にも供給される。パリティ演算回路１２５は、三値受信系列１３９のパリティ１４２を計算して、計算したパリティ１４２をパリティ比較回路１２７に供給する。一方、二値受信系列１４０は、パリティ演算回路１２５で算出したパリティ１４２とパリティ分離回路１２６で分離した受信パリティ１４３のタイミングが合うように、遅延され、遅延された二値受信系列１４４は、パリティ分離回路１２６及び上位桁訂正回路１２９に供給される。パリティ分離回路１２６は二値受信系列１４４に挿入されている受信パリティ１４３を分離して、受信パリティ１４３をパリティ比較回路１２７に出力する。パリティ比較回路１２７は、計算されたパリティ１４２と受信パリティ１４３を比較し、両者の差を求め、パリティ差１４５を下位桁訂正回路１２８に出力する。パリティ差１４５は三値受信系列１３９に１シンボルの誤りであって大きさが１のものがあった場合に、その誤りの方向（プラス又はマイナス）を示す。下位桁訂正回路１２８は、三元誤り訂正符号化回路１０３に対応した三元誤り訂正復号化回路の残りの一部を構成し、シンドローム１４１とパリティ差１４５を用いて三値受信系列１３９の誤りを訂正し、三値復号系列１４７を六値二値変換回路１３０に供給する。上位桁訂正回路１２９は、下位桁訂正回路１２８から供給される三値受信系列１４６−１と三値復号系列１４６−２に基づいて、遅延された二値受信系列１４４の誤りを訂正して二値復号系列１４８を生成し、六値二値変換回路１３０に供給する。六値二値変換回路１３０は、入力した三値復号系列１４７と二値復号系列１４８を受信二値信号１４９に変換し、出力する。
【００２６】
次に、三元誤り訂正符号について説明する。まず、三元誤り訂正符号の一例として、三元ＢＣＨ(Bose-Chaudhuri-Hocquenghem)符号の符号パラメータについて説明する。三元ＢＣＨ符号は、係数を０、１、２の三元とする以下のｐ次の生成多項式ｐ（ｘ）を元に形成される。
【００２７】
【数１】
0003804773.tif 000002
【００２８】
符号長ｎは、プラス１及びマイナス１（これは、ガロア体ＧＦ（３）では２に相当する。）の両方向の訂正を行う場合には、誤りの方向が未知であれば（３p−１）／２となるが、誤りの方向が既知であれば３p−１となる。一般に、誤りの方向が未知であっても既知であっても、符号長をｎとすると、情報長ｋはｔ重誤り訂正の場合にはｋ＝ｎ―ｔ・ｐ、冗長度は（ｎ−ｋ）／ｎとなる。従って、誤りの方向が既知である場合には、誤りの方向が既知でない場合に比べ、冗長度が少ない。
【００２９】
一重誤り訂正三元ＢＣＨ符号の場合には、例えば、生成多項式は、以下の三次の生成多項式となる。
【００３０】
【数２】
0003804773.tif 000003
【００３１】
双方向の誤り訂正を考慮すると、誤りの方向が既知ならば、例えば、符号長２６、情報長２３となり、検査行列はＨは、以下のようになる。
【００３２】
【数３】
0003804773.tif 000004
【００３３】
尚、非二元のＢＣＨ符号、Reed-Solomon符号等の誤り訂正符号については、Arnold M. Michelson、 Allen H. Levesque著、「ERROR-CONTROL TECHNIQUES FOR DIGITAL COMMUNICATION」、 john Wiley & Sons、 1985 の第六章「Nonbinary BCH Codes and Reed-Solomon Codes」に詳しく述べられている。また、非二元ＢＣＨ符号のパラメータに関しては、宮川洋、岩垂好裕、今井秀樹、「符号理論」、昭晃堂、昭和４８年の付録ＩＩ「Ｇ（ｐ）（ｐ：素数）の上の既約多項式表」に示されている。
【００３４】
二値六値変換回路１０２の具体的な構成例について説明する。六値信号の情報長をｋとすると、三値情報系列と二値情報系列（二値送信系列と同一である。）を合わせた六値情報系列のとりうる値の数は、６kとなる。２進数でこの数を表すと２lとなる。従って、ｌ≦ｋ×ｌｏｇ2６＝２．５８５ｋを満たすできるだけ大きな値のビット数ｌの二値信号をアドレスとして入力し、各アドレスに対応する六元のシンボル列である情報系列を出力するＲＯＭを用いれば、二値六値変換回路１０２を実現することができる。ＲＯＭの入出力信号を図２に示す。なお、各シンボルのとりうる値は、（上位桁（二進数）、下位桁（三進数））であらわすと、
（０、０）、（０、１）、（０、２）、（１、０）、（１、１）及び（１、２）
の６種類ある。ＲＯＭは二値回路であるので、図２に示すように、各シンボルの上位桁は１ビットで表され、下位桁は２ビットで表される。上位桁は遅延回路１０４に供給され、下位桁は三元誤り訂正符号化回路１０３に供給される。
【００３５】
三元誤り訂正符号化回路１０３の具体的な構成について説明する。三元誤り訂正符号化回路１０３は、よく知られている図３に示す構成を有する。ここで、加算器、乗算器は、それぞれ、ガロア体ＧＦ（３）上の加算、乗算を行う。ガロア体ＧＦ（３）上での加算、乗算の規則は下表に示す通りである。
【００３６】
【表１】
0003804773.tif 000005
【００３７】
式（２）を生成多項式とした場合の３元誤り訂正符号化回路１０３は、図４（ａ）に示すようになる。また、図４（ａ）の回路は、図４（ｂ）に示すタイミングで動作する。
【００３８】
パリティ演算回路１０５について説明する。パリティ演算回路１０５は、三値送信系列１３４の総シンボルについてモデュロ３の加算を行い、その和とパリティ１３５とのモデュロ３の和がゼロとなるようにパリティ１３５を生成する。三値送信系列１３４の符号長が２６である場合のこの演算規則を下式に示す。
【００３９】
【数４】
0003804773.tif 000006
【００４０】
ただし、ｄiは、三値送信系列の各シンボル（情報シンボル又は検査シンボル）を示す。
【００４１】
パリティ挿入回路１０６について説明する。図５を参照すると、下位桁の検査シンボルに対応する上位桁の３スロットが空いているので、パリティ挿入回路１０６は、このうちの２スロットにパリティ１３５を挿入する。なお、パリティ１３５に冗長性を持たせ、３ビットで表現し、この３ビットを３つの空きスロットに挿入しても良い。
【００４２】
六相位相変調器１０７の具体的な構成について説明する。六相位相変調器１０７は、シンボル値から位相平面上の情報点へマッピングを行えばよい。このマッピングを図６に示す。なお、図６においては、シンボルの値を上記のように（上位桁（二進数）、下位桁（三進数））で表現した。従って、六相位相変調器１０７は、例えば、図７に示すような構成をとる。
【００４３】
六相位相復調器１２２の具体的な構成について説明する。六相位相復調器１２２は、位相平面上の情報点からシンボル値へのマッピングを行えばよい。従って、六相位相復調器１２２は、例えば、図８に示すような構成をとる。
【００４４】
シンドローム計算部１２３について説明する。シンドローム計算部１２３は、三値受信系列をベクトルｙ＝｛ｙ１、ｙ２、・・・、ｙ２６｝、検査行列をＨとすると、シンドロームｓ＝｛ｓ１、ｓ２、ｓ３｝を、ｓ＝ｙＨTの演算により求める。
【００４５】
パリティ演算回路１２５について説明する。パリティ演算回路１０５は、三値受信系列１３９の総シンボルについてモデュロ３の加算を行い、その和とパリティ１４２とのモデュロ３の和がゼロとなるようにパリティ１４２を生成する。三値受信系列１３９の符号長が２６である場合のこの演算規則を下式に示す。
【００４６】
【数５】
0003804773.tif 000007
【００４７】
ただし、ｙiは、三値受信系列１３９の各シンボルを示す。また、ｙiは、
ｙi＝ｄi＋ｅi  ｍｏｄ３
である。ただし、ｄiは、上記の送信系列のシンボルであり、また、ｅｉはエラーであり、−１、０又は１の値をとる。
【００４８】
パリティ分離回路１２６について説明する。パリティ分離回路１２６は、二値受信系列１４４から空きスロットに挿入されている受信パリティ１４３を分離する。
【００４９】
パリティ比較回路１２７について説明する。パリティ比較回路１２７は、パリティ演算回路１２５で算出されたパリティ１４２とパリティ分離回路１２６で分離された受信パリティ１４３との間の減算を行い、この減算の結果をパリティ差１４５として下位桁訂正回路１２８に出力する。この減算の規則を下表に示す。
【００５０】
【表２】
0003804773.tif 000008
【００５１】
下位桁訂正回路１２８について説明する。下位桁訂正回路１２８は、シンドローム１４１とパリティ差１４５に基づいて、三値受信系列１３９の誤りを訂正して、三値復号系列１４７を生成し、出力する。シンドロームの値とパリティ差の値との組み合わせと、誤り位置と誤り値との組み合わせの関係は、下表に示すとおりとなる。
【００５２】
【表３】
0003804773.tif 000009
【００５３】
上表より明らかなように、ｉ番目のシンボルに値が１の誤りが発生した場合のシンドロームと（ｉ＋１３）ｍｏｄ１３番目のシンボルに値が−１の誤りが発生した場合のシンドロームは同一であるので、パリティ差の値が不明である場合には、これらの誤りを区別することができない。従って、パリティ差の値の情報が下位桁訂正回路１２８に与えられていない従来技術では、符号長を１３として、２種類の誤りに対して同一のシンドロームが発生しないようにする。しかし、本発明によれば、パリティ差の値の情報が下位桁訂正回路１２８に与えられるので、これらの誤りを区別することができる。従って、本発明によれば、符号長を２６にすることができる。検査シンボルの数はどちらの場合も３であるので、本発明によれば、従来技術に比べ、冗長度を削減することができる。
【００５４】
下位桁訂正回路１２８は、具体的には、図９に示すように、エラーパターン生成部１２８−１とエラー減算部１２８−２より構成される。エラーパターン生成部１２８−１は、上表のシンドロームの値とパリティ差の値との組み合わせから、誤り位置と誤り値へのマッピングを行い、誤り位置と誤り値よりエラーパターンを生成し、エラー減算部１２８−２は、三値受信系列１３９からエラーパターンを減算して、三値復号系列１４７を生成する。なお、減算を行う前の三値受信系列１３９及び減算を行った後の三値復号系列１４７は、それぞれ、三値受信系列１４６−１、三値復号系列１４６−２として上位桁訂正回路１２９に供給される。
【００５５】
上位桁訂正回路１２９について説明する。位相平面上で値が１又は−１のエラーが発生する確率は値が２のエラーが発生する確率よりも遙かに高いことを考慮すると、エラーが発生した場合には、エラー値は常に１又は−１であると仮定すると最も良い誤り訂正結果が得られる。上桁訂正回路１２９は、この仮定の下で図６の位相平面に基づいて以下のように受信シンボルの下位桁の訂正内容に応じて上位桁を訂正する。
（１）受信シンボルが（０、０）であり、下位桁訂正回路１２８による下位桁の訂正がないときには、エラーが発生していないと推定して、上位桁も訂正しない。この結果、復号シンボルは（０、０）となる。
（２）受信シンボルが（０、０）であり、下位桁訂正回路１２８により受信シンボルの下位桁が０から１に訂正された場合には、値が−１のエラーが発生していると推定して上位桁を訂正しない。この結果、復号シンボルは（０、１）となる。
（３）受信シンボルが（０、０）であり、下位桁訂正回路１２８により受信シンボルの下位桁が０から２に訂正された場合には、値が１のエラーが発生していると推定して上位桁を０から１に訂正する。すなわち、図１０を参照すると、下位桁を０から２に訂正して、上位桁を訂正しないと、２つ値が異なるシンボルに移動してしまうが、下位桁を０から２に訂正して、上位桁を０から１に訂正することにより、１つ値が異なるシンボルに移動する。この結果、復号シンボルは（１、２）となる。
（４）受信シンボルが（０、１）であり、下位桁訂正回路１２８による下位桁の訂正がないときには、エラーが発生していないと推定して、上位桁も訂正しない。この結果、復号シンボルは（０、１）となる。
（５）受信シンボルが（０、１）であり、下位桁訂正回路１２８により受信シンボルの下位桁が１から０に訂正された場合には、値が１のエラーが発生していると推定して上位桁を訂正しない。この結果、復号シンボルは（０、０）となる。
（６）受信シンボルが（０、１）であり、下位桁訂正回路１２８により受信シンボルの下位桁が１から２に訂正された場合には、値が−１のエラーが発生していると推定して上位桁を訂正しない。この結果、復号シンボルは（０、２）となる。
（７）受信シンボルが（０、２）であり、下位桁訂正回路１２８による下位桁の訂正がないときには、エラーが発生していないと推定して、上位桁も訂正しない。この結果、復号シンボルは（０、２）となる。
（８）受信シンボルが（０、２）であり、下位桁訂正回路１２８により受信シンボルの下位桁が２から０に訂正された場合には、値が−１のエラーが発生していると推定して上位桁を０から１に訂正する。この結果、復号シンボルは（１、０）となる。
（９）受信シンボルが（０、２）であり、下位桁訂正回路１２８により受信シンボルの下位桁が２から１に訂正された場合には、値が１のエラーが発生していると推定して上位桁を訂正しない。この結果、復号シンボルは（０、１）となる。
（１０）受信シンボルが（１、０）であり、下位桁訂正回路１２８による下位桁の訂正がないときには、エラーが発生していないと推定して、上位桁も訂正しない。この結果、復号シンボルは（１、０）となる。
（１１）受信シンボルが（１、０）であり、下位桁訂正回路１２８により受信シンボルの下位桁が０から１に訂正された場合には、値が−１のエラーが発生していると推定して上位桁を訂正しない。この結果、復号シンボルは（１、１）となる。
（１２）受信シンボルが（１、０）であり、下位桁訂正回路１２８により受信シンボルの下位桁が０から２に訂正された場合には、値が１のエラーが発生していると推定して上位桁を１から０に訂正する。この結果、復号シンボルは（０、２）となる。
（１３）受信シンボルが（１、１）であり、下位桁訂正回路１２８による下位桁の訂正がないときには、エラーが発生していないと推定して、上位桁も訂正しない。この結果、復号シンボルは（１、１）となる。
（１４）受信シンボルが（１、１）であり、下位桁訂正回路１２８により受信シンボルの下位桁が１から０に訂正された場合には、値が１のエラーが発生していると推定して上位桁を訂正しない。この結果、復号シンボルは（１、０）となる。
（１５）受信シンボルが（１、１）であり、下位桁訂正回路１２８により受信シンボルの下位桁が１から２に訂正された場合には、値が−１のエラーが発生していると推定して上位桁を訂正しない。この結果、復号シンボルは（１、２）となる。
（１６）受信シンボルが（１、２）であり、下位桁訂正回路１２８による下位桁の訂正がないときには、エラーが発生していないと推定して、上位桁も訂正しない。この結果、復号シンボルは（１、２）となる。
（１７）受信シンボルが（１、２）であり、下位桁訂正回路１２８により受信シンボルの下位桁が２から０に訂正された場合には、値が−１のエラーが発生していると推定して上位桁を１から０に訂正する。この結果、復号シンボルは（０、０）となる。
（１８）受信シンボルが（１、２）であり、下位桁訂正回路１２８により受信シンボルの下位桁が２から１に訂正された場合には、値が１のエラーが発生していると推定して上位桁を訂正しない。この結果、復号シンボルは（１、１）となる。
【００５６】
上記の訂正内容をまとめると、下表のようになる。
【００５７】
【表４】
0003804773.tif 000010
【００５８】
この表から明らかなように、上位桁訂正回路１２９は、下位桁訂正回路１２８によりある受信シンボルの下位が２から０へ、又は０から２へ訂正された場合には、その受信シンボルの上位を反転し、それ以外の場合には、その受信シンボルの上位桁を反転しない。上位桁訂正回路１２９は、下位桁が２と０との間で訂正された否かの情報を得るために、三値受信系列１４６−１と三値復号系列１４６−２を下位桁訂正回路１２８から入力する。
【００５９】
六値二値変換回路１３０の具体的な構成について説明する。六値信号の情報長をｋとすると、三値復号系列と二値復号系列を合わせた六値復号系列のとりうる値の数は、６kとなる。２進数でこの数を表すと２lとなる。従って、ｋ個のシンボルより成る六値復号系列をアドレスとして入力し、ｌ≦ｋ×ｌｏｇ2６＝２．５８５ｋビットを満たすできるだけ大きな値のビット数ｌの二値信号をデータとして出力するＲＯＭを用いれば、六値二値変換回路１３０を実現することができる。ＲＯＭの入出力信号を図１１に示す。
【００６０】
なお、上述したように、パリティ演算回路１０５で算出する３種類のパリティを３ビットの二値信号で表現してパリティ挿入回路１０６で上位二値信号に挿入しても良い。これにより、各パリティ値の間に２以上の距離を設けられる。これに対応してパリティ分離回路１２６で分離したパリティをパリティ演算回路１２５で算出したパリティと比較する前に、パリティ分離回路１２６で分離したパリティの誤りを検出したり、訂正したりするようにしてもよい。
【００６１】
［実施形態２］
図５に示すようにＢＣＨ符号に対するパリティを上位桁の空きスロットに挿入する代わりに、図１２に示すようにＢＣＨ符号に対するパリティのためのスロットを下位桁に挿入しても良い。この場合の送信装置、受信装置の構成を図１３に示す。
【００６２】
図１３に示す送信装置１０１Ｂの図１に示す送信装置１０１との相違点は、パリティ挿入回路１０６が削除され、その代わりにパリティ挿入回路１０６Ｂが三元誤り訂正符号化回路１０３と六相位相変調器１０７の間に設けられていることである。
【００６３】
図１３に示す受信装置１２１Ｂの図１に示す受信装置１２１との相違点は、パリティ分離回路１２６が削除され、その代わりに三値受信系列１３９から受信パリティを分離するパリティ分離回路１２６Ｂが六相位相復調器１２２とパリティ比較回路１２７との間に設けられていることである。
【００６４】
［他の実施の形態］
上記の実施形態では、上位桁が二値であり、下位桁が三値である六値信号を六相位相変調する場合について説明したが、上位桁の値の数が異なっていても良い。
【００６５】
例えば、図１４に示すように、上位桁を四値、下位桁を三値としてもよい。この場合、受信シンボル、訂正後下位桁及び復号シンボルの関係は下表に示すようになる。
【００６６】
【表５】
0003804773.tif 000011
【００６７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、六相位相変調において、三元誤り訂正符号を適用する場合に、誤りの方向をパリティ差から得ていることで、次の効果が得られている。三元ＢＣＨ符号は、係数を０、１、２の三元とするｐ次の生成多項式を元に形成される。符号長は、プラス及びマイナスの誤りの方向が分からない場合には、（３p−１）／２となる。一方、誤りの方向が分かっている場合には、３p−１となる。これら二つの場合ともに、一般に、情報長ｋはｔ重誤り訂正の場合にはｋ＝ｎ―ｔ・ｐ、冗長度は（ｎ−ｋ）／ｎとなる。つまり、前者の場合には後者の場合に対して冗長度は二倍となる。帯域制限通信路では冗長度は低い方が望ましい。例えば、（式２）に示す生成多項式より生成される一重誤り訂正三元ＢＣＨ符号の場合は、符号長２６、情報長２３となり、検査行列Ｈは（式３）に示すようになる。
【００６８】
更に、三元誤り訂正符号を適用しているので、二元誤り訂正符号を適用した場合には得られなかった特徴が得られる。つまり、図１５の二元、三元、五元のＢＣＨ符号の符号長と冗長度をプロットした図を参照すると、非二元誤り訂正符号の方がほぼ同等の冗長度に於いて符号長が短いことが分かる。同等の冗長度で符号長が短いと言うことは、同等の冗長度において非二元誤り訂正符号の方が二元誤り訂正符号を適用した場合に比べ訂正能力に優れている事となる。一般に、一重誤り訂正においては、シンボルの誤り率ｐの時、誤り訂正後のシンボルの誤り率は、符号長の逆数に対して誤り率が十分に小さい時、ほぼ（３／２）×（ｎ−１）×ｐ2となる。従って、符号長が短いほど誤り率で優れている事となる。
【００６９】
また、六相位相変調に関しては、十のマイナス六乗の誤り率を実現する所要Ｃ／Ｎで、ＱＰＳＫ、６ＰＳＫ、８ＰＳＫで夫々、１３．７ｄＢ、１６．７ｄＢ、１９．０ｄＢとなる。また、所要帯域は、ＱＰＳＫ、６ＰＳＫ、８ＰＳＫで夫々、相対値で、１．０、０．８、０．６６である。従来、ＱＰＳＫより周波数利用効率の良い変調方式として８ＰＳＫが用いられてきたが、所要周波数帯域を、１から．０．６６まで効率化していたが、所要Ｃ／Ｎは５．３（＝１９．０−１３．７）ｄＢだけ余分に必要としていた。しかし、六相位相変調の技術を適用する事により、所要周波数帯域を、１．０から．０．８まで効率化出来て、所要Ｃ／Ｎは３．０（＝１６．７−１３．７）ｄＢだけ余分に必要とするだけで実現できる。本発明を適用する事により、更に、２〜３ｄＢの符号化利得が得られるので、ＱＰＳＫに比べて、１ｄＢ弱の所要Ｃ／Ｎの増加で周波数帯域を約２０％効率化することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１による通信システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態による二値六値変換回路の構成例を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態による三元誤り訂正符号化回路の構成例を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施形態による三元誤り訂正符号化回路の構成例を示すブロック図である。
【図５】本発明の実施形態１による送信系列の構成を示す図である。
【図６】六相位相値変調のシンボル値から位相平面上の情報点へのマッピングを示す位相平面図である。
【図７】本発明の実施形態による六相位相変調器の構成例を示すブロック図である。
【図８】本発明の実施形態による六相位相復調器の構成例を示すブロック図である。
【図９】本発明の実施形態による下位桁訂正回路１２８の具体的な構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の実施形態によるシンボル誤り訂正方法を説明するための位相平面図である。
【図１１】本発明の実施形態による六値二値変換回路の構成例を示すブロック図である。
【図１２】本発明の実施形態２による送信系列の構成を示す図である。
【図１３】本発明の実施形態２による通信システムの構成を示すブロック図である。
【図１４】本発明の他の実施の形態による位相変調方式を説明するための位相平面図である。
【図１５】本発明の効果を説明するためのグラフであって、各ＢＣＨ符号における符号長と冗長度の関係を示すものである。
【図１６】従来例による通信システムの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０１  送信装置
１０２  二値六値変換回路
１０３  三元誤り訂正符号化回路
１０４  遅延回路
１０５  パリティ演算回路
１０６  パリティ挿入回路
１０７  六相位相変調器
１２１  受信装置
１２２  六相位相復調器
１２３  シンドローム計算回路
１２４  遅延回路
１２５  パリティ演算回路
１２６  パリティ分離回路
１２７  パリティ比較回路
１２８  下位桁訂正回路
１２９  上位桁訂正回路
１３０  六値二値変換回路
【図１】
0003804773.tif 000012
【図２】
0003804773.tif 000013
【図３】
0003804773.tif 000014
【図４】
0003804773.tif 000015
【図５】
0003804773.tif 000016
【図６】
0003804773.tif 000017
【図７】
0003804773.tif 000018
【図８】
0003804773.tif 000019
【図９】
0003804773.tif 000020
【図１０】
0003804773.tif 000021
【図１１】
0003804773.tif 000022
【図１２】
0003804773.tif 000023
【図１３】
0003804773.tif 000024
【図１４】
0003804773.tif 000025
【図１５】
0003804773.tif 000026
【図１６】
0003804773.tif 000027