专利名称：数据传输系统、收信装置及记录媒体的制作方法
技术领域：
本发明涉及传输文字或图象等各种数字数据用的数据传输系统、收信机及记录媒体，特别是涉及利用汽车电话等无线传输线路进行数据传输、改善数据错误率的数据传输系统、收信机及记录媒体。
图18是表示“Digital communications(2nd edition)”、(John G．Proakis、McGraw-Hill、1989)中记载的现有的收信装置的收信数据取出部的方框图。在图18中，201是根据收信信号进行信号判断、输出硬判断值或软判断值的解调电路，202是使解调电路201的输出返回到原来的数据的排列中的反交错电路，203是进行从反交错电路202输出的编码数据的译码的译码电路。另外，上述收信数据取出部通过例如无线传输线路、天线、带通滤波器及AD变换器等，接收上述发信信号。
具有这样的收信数据取出部的现有的收信装置与图19所示的具有发信信号生成部的发信装置相组合，能作为数据传输系统利用。在图19中，211是对发信数据进行编码的编码电路，212是使由编码电路211输出的编码数据重新排列的交错电路，213是生成用重新排列的数据调制的发信信号的调制电路。
其次说明工作情况。
在发信装置中，由编码电路211对发信数据进行编码，由交错电路212对该编码数据进行重新排列，由调制电路213对该重新排列的数据进行调制后，作为发信信号发送。
另一方面，在收信装置中，解调电路201根据收信信号进行信号的判断，输出硬判断数据或软判断数据，反交错电路202使解调电路201的输出数据回到原来的数据排列中，译码电路203进行从反交错电路202输出的编码数据的译码，输出收信数据。
另外，上述所谓编码处理是在收信装置一侧进行错误修正用的数据的冗余化处理。所谓硬判断处理是判断发信数据如何的处理，是进行了判断的发信数据本身作为判断数据输出的处理。因此，在发信数据由1或-1的双值信号构成的情况下，输出由1或-1的双值信号构成的数据。另一方面，所谓软判断处理是与硬判断数据一起判断该判断的可靠性数据的处理。因此，在发信数据由1或-1的双值信号构成的情况下，输出由+30(在+1的准确性高的情况下)、+O．9(在+1的准确性低的情况下)、-0．4(在-1的准确性低的情况下)、-50(在-1的准确性高的情况下)等构成的数据。另外，在该例中，软判断值的符号表示硬判断值(+时为1，-时为-1)，软判断值的绝对值表示可信度(绝对值越大，可信度越高)。
另外，已知通常情况下，与硬判断处理相比，利用软判断处理者的译码数据的错误率小。
另外，作为上述解调电路201，在无线传输线路中，在发生符号间干扰的情况下，能适当地利用“Maxmum-likelihood sequenceestimation of digital sequence in presence ofintersymbol interference”(G．D．Forney，Jr．、IEEE Trans．Information Theory，vol．IT-18，pp．363-378，May 1972)中记载的最佳系列推断器，或“Optimum and sub-optimumdetection of coded data disturbed by time-varyingintersymbol interference、W．Koch、IEEE GLOBECOM”(90，San Diego，pp．1679-1685，Dec．1990)中记载的软判断输出等化器等。另外，在解调电路201中，还能使用在“A MLSE receiverfor the GSM digital cellular system”(S．Ono、IEEE44th、VTC，Stockholm，pp．230-233，June 1994)中记载的数据解调方式。该最后记载的数据方式是根据最佳系列推断器输出的硬判断数据，计算软判断数据，进行解调。
由于现有的数据传输系统如上构成，所以在利用容易发生脉冲串错误的汽车电话等无线传输线路构成的情况下，数据错误率较高，因此存在难以获得良好的通信环境的课题。
本发明就是为了解决上述课题而完成的，其目的在于获得一种即使在利用汽车电话等无线传输线路的情况下，也能将收信数据的错误率抑制得较低的数据传输系统、收信机及记录媒体。
本发明的数据传输系统是这样一种系统，即收信装置接收从发信装置传输的发信信号，对所获得的收信信号进行错误修正，取出临时收信数据，根据该临时收信数据，生成模拟发信信号，为了使该模拟发信信号近似于实际上从发信装置发送的上述发信信号，修正上述临时收信数据，将该修正数据作为上述收信数据。
本发明的收信装置有接收与可以进行错误修正的经过编码处理的数据对应的发信信号，并作为收信信号输出的收信部；根据上述收信信号进行错误修正，而且译码后取出临时收信数据的临时收信数据取出部；对该临时收信数据进行与发信装置一侧同样的以上述编码处理为依据的运算处理，生成模拟发信信号的模拟信号生成部；以及根据该模拟发信信号、上述收信信号及传输上述发信信号的传输线路的传输线路特性，修正上述临时收信数据的临时收信数据修正部；将该修正后的数据作为收信数据。
本发明的收信装置有接收与可以进行错误修正的经过编码处理的发信数据对应的发信信号，输出收信信号的收信部；根据传输上述发信信号的传输线路的传输线路特性，从收信信号取出临时判断数据的临时判断装置；根据该临时判断数据，进行伴随修正错误的译码处理，输出临时收信数据的译码装置；对该临时收信数据进行上述编码处理的再编码装置；输出以模拟发信信号、上述收信信号及上述传输线路特性为依据的软判断数据的软判断装置；以及代替上述临时判断数据而将该软判断数据输入上述译码装置的切换装置；至少将上述软判断数据输入上述译码装置一次以上，将从该译码装置最后输出的临时收信数据作为收信数据输出。
本发明的收信装置的临时判断装置由根据收信信号推断传输线路特性的传输线路特性推断电路；以及根据该推断传输线路的特性，从收信信号波形取出临时判断数据的临时判断电路构成。
本发明的收信装置的软判断装置有根据模拟发信信号和上述收信信号，更新传输线路特性的传输线路特性更新电路；以及根据该更新传输线路特性、上述模拟发信信号及上述收信信号，输出软判断数据的软判断电路。
本发明的收信装置的译码装置由对临时判断数据进行反交错的反交错电路；以及根据该反交错处理过的临时判断数据，进行伴随修正错误的译码处理的译码电路构成，再编码装置由对从上述译码装置输出的临时收信数据进行与在发信装置一侧进行的编码处理相同的编码处理的再编码电路；以及对再编码过的临时收信数据进行与在发信装置一侧进行的交错处理相同的交错处理的交错电路构成。
本发明的收信装置的再编码电路进行卷积编码处理，译码电路进行维托毕译码处理。
本发明的收信装置附加了错误数检测电路和循环数控制电路，上述错误数检测电路对输入到译码装置中的判断数据和从再编码装置输出的再编码数据进行比较，将这两者的数据的不同位数作为错误数进行计数并输出，上述循环数控制电路根据上述错误数，控制临时收信数据的修正处理的继续／停止。
本发明的收信装置附加了错误数检测电路和循环数控制电路，上述错误数检测电路对输入到交错电路(interleaver)中的数据和从反交错电路(deinterleaver)输出的数据进行比较，将这些数据的不同位数作为错误数进行计数并输出，上述循环数控制电路根据上述错误数进行控制，以使临时收信数据的修正处理继续进行或停止。
本发明的收信装置的收信部由配置在不同位置、接收收信信号波形的多个收信装置构成，它根据上述多个收信装置接收的收信信号，输出临时收信数据。
本发明的记录媒体是这样一种记录媒体，即在该记录媒体上记录着执行以下各种功能用的程序根据发送发信信号的传输线路的传输线路特性，从所接收的收信信号取出临时判断数据的临时判断功能；根据该临时判断数据，进行伴随修正错误的译码处理，输出临时收信数据的译码功能；对该临时收信数据进行上述编码处理的再编码功能；根据该模拟发信信号、上述收信信号及传输线路特性，输出软判断数据的软判断功能；代替上述临时判断数据，而将该软判断数据输入上述译码装置的切换功能；以及至少将上述软判断数据输入上述译码装置一次以上，将从该译码装置最后输出的临时收信数据作为收信数据输出的循环控制功能，能用计算机读取该记录媒体。
图1是表示本发明的实施例1的数据传输系统的框图。
图2是表示图1所示的发信信号(收信信号r(n))的数据排列的发信数据结构图。
图3是表示图1所示的收信数据取出部的详细结构的框图。
图4是表示图3所示的软判断电路的详细结构的框图。
图5是表示图4所示的推断误差计算电路的详细结构的框图。
图6是表示图4所示的信号功率计算电路的详细结构的框图。
图7是表示图4所示的软判断值计算电路的详细结构的框图。
图8是表示本发明的实施例1的收信装置的收信数据的位错误率BER的发生率，以及利用现有的MLSE方式的收信装置中的位错误率BER的发生率的说明图。
图9是表示在本发明的实施例1的收信装置中，按照数据修正循环进行的收信数据的错误修正经过的示意图。
图10是表示本发明的实施例2的收信装置内的收信数据取出部的结构的框图。
图11是表示图10所示的软判断电路的详细结构的框图。
图12是表示图11所示的推断CIR更新电路的详细结构的框图。
图13是表示本发明的实施例3的收信装置内的收信数据取出部的详细结构的框图。
图14是表示本发明的实施例4的收信装置内的收信数据取出部的详细结构的框图。
图15是表示本发明的实施例5的收信装置内的收信数据取出部的详细结构的框图。
图16是表示本发明的实施例6的收信装置内的收信部及收信数据取出部的详细结构的框图。
图17是表示本发明的实施例7的装在收信装置内工作的收信数据取出程序的流程图。
图18是表示现有的收信装置的收信数据取出部的框图。
图19是表示现有的发信装置的发信信号生成部的框图。
以下，说明本发明的实施例。
实施例1图1是表示本发明的实施例1的数据传输系统的框图。图中，1是输出发信数据的发信侧数据处理部，2是能修正错误地对该发信数据进行编码的发信侧编码电路，3是重新排列被编码数据的顺序、输出发发信信号的发信侧交错电路，4是无线发送该发信信号的发信部，发信装置8由上述各部分1、2、3、4构成。5是接收从发信装置8发送的发信信号、输出收信信号r(n)的收信部，6是根据该收信信号r(n)，取出收信数据R(d)的收信数据取出部，7是根据该收信数据R(d)，进行规定的处理的收信侧数据处理部，收信装置9由上述的各部分5、6、7构成。另外，收信装置9内的收信部5利用带通滤波器或AD变换器等对由天线接收的信号进行处理，获得收信信号。
图2是表示从发信装置8发送的发信信号的数据排列的发信数据结构图。图中，21是收信装置9判断传输线路特性时使用的练习系列，22是发信数据被编码后的数据系列，23是考虑到代码之间的干扰而附加的尾部。练习系列21及尾部23的数据在收信装置9中是已知数据。另外，在以下的说明中，上述尾部23是由L符号以上的数据构成的。
图3是表示收信装置9内的收信数据取出部6的详细结构的框图。图中，11是根据收信信号r(n)内的练习系列21，推断与无线传输线路等的特性对应的信道脉冲特性曲线(Channel Impulseresponse，以下简称CIR)g(0)，…，g(L)的CIR推断电路(传输线路特性推断电路)。12是根据推断CRg(0)，…，g(L)，判断收信信号r(n)的数据系列22，输出临时判断数据y(0，n)的临时判断电路。14是使临时判断数据y(0，n)的数据排列回到原来的排列中的反交错电路。15是对该已重新排列的临时判断数据进行译码、将该译码数据作为临时收信数据(c)输出的译码电路。16是通过与发信侧编码电路2同样的编码处理，对该临时收信数据(c)再次编码，输出再编码数据(f)的再编码电路。17是通过与发信侧交错电路3同样的重新排列处理，从再编码数据(f)输出已重新排列的再编码数据(d)J(0、n)的交错电路。18是根据该已重新排列的再编码数据J(0、n)和上述推断CIRg(0)，…，g(L)，生成模拟收信信号波形，同时对该模拟收信信号波形的上述收信信号r(n)进行误差推断，然后输出将该推断误差e(m、n)加权的新的软判断数据y(m+1、n)的软判断电路。13是用该软判断数据y(m+1、n)代替上述的临时判断数据y(0，n)，输入反交错电路14中，形成数据修正循环的切换器。
图4是表示软判断电路18的详细结构的框图。图中，32是根据再编码数据J(m、n)和推断CIRg(0)，…，g(L)，再次生成模拟收信信号波形，同时输出对该模拟收信信号波形的收信信号r(n)的推断误差e(m、n)的推断误差计算电路。31是根据推断CIRg(0)，…，g(L)，计算收信信号r(n)的信号功率s信号功率计算电路。33是根据推断误差e(m、n)、推断CIRg(0)，…，g(L)、上述再编码数据J(m、n)和信号功率s，输出新的软判断数据y(m+1、n)的软判断值计算电路。
图5是表示推断误差计算电路32的详细结构的框图。图中，51是存储从(n-1)到(n-L)的再编码数据J(m、n-1)、…、J(m、n-L)的移位寄存器，从521到52L是对存储在上述移位寄存器51中的各再编码数据J(m、n-1)、…、J(m、n-L)及输入的再编码数据J(m、n)和推断CIRg(0)，…，g(L)进行乘法计算的乘法器。53是将这些(L+1)个乘得的值相加的总和电路，由它们构成模拟波形运算电路55。另外，上述总和电路53的输出就成为模拟收信信号。
54是对该模拟收信信号的收信信号r(n)进行误差运算的减法器，该减得的结果就成为推断误差e(m、n)。
图6是表示信号功率计算电路31的详细结构的框图。图中，从411到41L是计算上述推断CIRg(0)，…，g(L)的各乘方值的乘方电路。42是将这些(L+1)个乘方值相加的总和电路，该总和值被作为信号功率s输出。
图7是表示软判断值计算电路33的结构框图。图中，61是存储从(n-1)到(n-L)的推断误差e(m、n-1)、…、e(m、n-L)的移位寄存器，从621到62L是计算上述推断CIRg(0)，…，g(L)的复数共轭电路，从631到63L是对该复数共轭推断CIRg(0)*，…，g(L)*和上述推断误差e(m、n)～e(m、n-L)进行乘法运算的乘法器。64是将这些(L+1)个乘得的值相加的总和电路。65是只使再编码数据延迟L个符号的L符号延迟电路。66是将该再编码数据J(m、n-L)乘以信号功率s的乘法器。67是将总和电路64的输出值和乘法电路66的输出值相加的加法器，该加法器67的输出数据成为新的软判断数据y(m+1、n-1)。
其次，说明工作情况。
首先，如果相当于练习系列21的收信信号被输入收信数据取出部6，则CIR推断电路11便用已知的练习系列I(n)，计算推断CIRg(0)，…，g(L)。在实施例1中，利用LMS(Least Mean Square)算法，计算推断CIRg(0，n)、g(1，n)、…、g(L，n)，其计算式如下。
式中，i=0、…、L，n=L+1、…、N1，∑(西格玛)表示在j=0、…、L的范围内进行计算，I(n-i)*表示复数I(n-i)的复数共轭。另外，α表示LMS算法的阶距，推断CIRg的初始值g(0，L)、g(1，L)、…、g(L，L)设定为任意值。另外，n表示各脉冲串的时刻，N1是练习系列的最后符号的时刻，n=N1时的推断CRg(0，N1)、g(1，N1)、…、g(L，N1)成为从CIR推断电路11输出的推断CIRg(0)、g(1)、…、g(L)。另外，除了LMS算法以外，还可以通过应用RLS(Recursive LeastSquares)算法等的适合算法、或利用相当于练习系列的收信信号和练习系列的相关关系的方法等，来求上述推断CIR。
其次，临时判断电路12根据从CIR推断电路11输出的推断CIRg(0)、g(1)、…、g(L)及收信信号r(n)，进行收信信号的判断，输出临时判断数据y。另外，作为临时判断电路12，可以利用线性等化器、最佳系列推断器、软判断输出等化器、判断反馈型等化器及判断反馈系列推断器等，可以是硬判断也可以是软判断。
用上述方法获得的临时判断数据y(o，n)通过切换器13，被输入反交错电路14内。反交错电路14对临时判断数据y(0，n)进行返回原数据排列中的处理。
这样重新排列后的临时判断数据y(0，n)被输入译码电路15内。该译码电路15对从反交错电路14输出的重新排列的临时判断数据一边修正错误，一边译码，生成临时收信数据。在该实施例1中，发信侧编码电路2为了进行卷积编码处理，而进行维托毕译码。该维托毕译码能修正数据的位错误。
这样生成的临时收信数据被输入再编码电路16内。该再编码电路16进行与发信侧编码电路2同样的卷积编码处理。另外，该进行了卷积编码的临时收信数据被输入交错电路17。该交错电路17进行与发信侧交错电路3同样的重新排列。因此，在临时收信数据与发信数据一致的情况下，从交错电路17输出的再编码数据就成为与由发信装置生成的发信信号相同的信号。
这样的再编码数据被输入软判断电路18内。在软判断电路18中，首先计算推断CIR和再编码数据的卷积，生成模拟收信信号。在推断CIR与实际的传输线路的CIR特性一致的情况下，该模拟收信信号便与用与收信信号相同的传输电路发送再编码数据时的收信信号一致(忽视噪声的情况)。
其次，每个时刻n都对模拟收信信号和收信信号进行比较，推断模拟收信信号对上述收信信号r(n)的推断误差e(0，n)。最后，通过将上述推断误差e(0，n)和推断CIRg(L))、…、g(0)的卷积加在上述再编码数据J(0，n)和上述发信功率s的乘积上，获得软判断数据y(1，n-L)。
另外，软判断电路18中的处理可以用下式(2)、(3)、(4)表示。
各式中的总和∑在i=0，…，L的范围内计算，ABS(a)表示复数a的绝对值。另外，s表示信号功率，N1表示练习系列的最后符号的时刻，N2表示数据系列的最后符号的时刻。另外，在n≤N1及n＞N2的情况下，硬判断值J(0，n)变为J(0，n)=I(n)。另外，I(n)(当n≤N1时)是练习系列，I(n)(当n＞N2时)是尾部。
这样的软判断数据y(1，n)通过切换器13被输入反交错电路14及译码电路15，于是输出修正后的临时收信数据。
这样，利用由再编码电路16、交错电路17、软判断电路18、切换器13、反交错电路14及译码电路15构成的数据修正循环，根据临时收信数据，生成模拟收信信号，同时根据该模拟收信信号和收信信号的差异，修正临时收信数据，临时收信数据就这样逐渐地被修正为接近于发信数据，能减少该数据的错误位数。
图8是表示使用该实施例1的收信装置9，利用数据修正循环，对临时收信数据进行了一次修正的情况下(Pror(M=1))的收信数据的位错误率(BER)、以及利用数据修正循环，对临时收信数据进行了两次修正的情况下(Pror(M=2))的收信数据的BER的说明图。另外，在图8中还示出了与利用现有的MLSE的收信装置的BER进行对照。由图8可知，该实施例1的收信装置9与现有的收信装置相比，能获得BER特别低的收信数据。另外，在图8中，横轴表示载波功率C和噪声功率N的平均比率(dB)。该实施例1的收信装置9具有低BER已得到解释。
如上所述，如果采用本发明的实施例1，则由于利用数据修正循环，修正由译码电路15输出的具有改善了的错误率的临时收信数据，并反复进行该修正，所以能获得具有低数据错误率的收信数据。因此，利用汽车电话等无线传输线路，而且即使在由于移动使得传输线路特性发生变化的情况下，也能有效地取出收信数据，所以能改善数据错误率。
另外，通过由数据修正循环反复进行修正处理，能用简单的结构减少收信数据的错误位数。
图9是表示在该实施例1的收信装置9中，利用数据修正循环修正临时收信数据的错误的过程的说明图。图9中的参照符号(a)～(f)与图3所示的各信号线用的参照符号(a)～(f)相对应。如果将图9中的(c)m=0的数据和(c)m=1的数据加以比较就能明白，错误的数据部位通过数据修正循环进行处理而被变换成更正确的数据。
另外，虽然用图8和图9说明了脉冲串错误，但数据修正循环不仅能改善脉冲串错误，而且对于位错误或帧错误，也具有能改善错误率的效果。例如，用不具备交错电路17及反交错电路14的数据修正循环，能改善位错误等。另外，作为交错的方法，可以是对每一个脉冲串(图2所示的数据排列)进行交错的方法，也可以是对多个脉冲串进行交错的方法。
实施例2图10是表示本发明的实施例2的收信装置内的收信数据取出部的结构的框图。图中，60是收信数据取出部，78是收信数据取出部60内的软判断电路。该软判断电路78在利用重新排列过的再编码数据J(m，n)更新推断CIR后，根据该更新CIR和重新排列过的再编码数据J(m，n)，生成模拟收信信号，根据重新排列过的再编码数据J(m，n)和推断CIR，生成模拟收信信号，对该模拟收信信号的上述收信信号r(n)推断误差，然后输出将该推断误差e(m，n)和更新CIR加权的新的软判断数据y(m+1，n)。
除此以外的构成部分与实施例1的收信装置9内的收信数据取出部6的构成部分相同，使用相同的参照符号，它们的说明从略。
图11是表示软判断电路78的详细结构的框图。图中，84是根据重新排列过的再编码数据J(m，n)、推断CIR及推断误差e(m，n)，计算更新CIR，输出更新CIR的推断CIR更新电路。该更新CIR代替推断CIR，被输入软判断值计算电路83、推断误差计算电路82及信号功率计算电路81。推断误差计算电路82、信号功率计算电路81及软判断值计算电路83的结构与实施例1的收信装置9内的推断误差计算电路32、信号功率计算电路31及软判断值计算电路33相同，所以这里省略它们的说明。
图12是表示推断CIR更新电路84的详细结构的框图。图中91是计算再编码数据J(m，n)的复数共轭的复数共轭电路，92是存储从(n-1)到(n-L)的再编码数据共轭值J(m，n)*的移位寄存器，93是设定与推断误差e(m，n)对应的CIR的修正率α的乘法电路。从941到94L是根据再编码数据共轭值J(m，n)*，求与CIR的修正率α对应的CIR修正量的乘法器。从961到96L是选择并输出推断CIR或更新CIR的切换器。从971到97L是保存前一次输出的CIR的延迟电路。从951到95L是将CIR修正量加到前一次输出的CIR上的加法器。详细地说，切换器961～96L除了在时刻n=N1+1以外，将由加法器951～95L输出的加得的值作为时刻n+1的推断CIRg(0，m，n+1)、g(1，m，n+1)、…、g(L，m，n+1)输出，另一方面，在时刻n=N1+1，将由CIR推断电路11输出的推断CIRg(0)、g(1)、…、g(L)作为时刻n=N1+1的推断CIRg(0，m，N1+1)、g(1，m，N1+1)、…、g(L，m，N1+1)输出。
其次，说明工作情况。
另外，除了软判断电路78以外，由于与实施例1的收信装置9中的各部分的工作相同，所以这里只对实施例2的收信装置内的软判断电路78的工作说明如下。
首先，软判断电路78的推断CIR更新电路84直接输出推断CIR，计算该推断CIR和再编码数据的卷积，生成模拟收信信号。其次，推断误差计算电路82对该模拟收信信号和收信信号进行比较，推断对模拟收信信号的收信信号r(n)的推断误差e(m，n)。最后，软判断值计算电路83将推断误差e(0，n)和从推断CIR更新电路84输出的更新CIRg(L，0，n)、…、g(0，0，n)的卷积加在从信号功率计算电路81输出的发信功率s(m，n)和再编码数据J(0，n)的乘积上，获得软判断数据y(1，n-L)。另外，信号功率计算电路81、推断误差计算电路82、软判断值计算电路83及推断CIR更新电路84对n=N1+1～N2+L反复进行上述的处理。
该软判断电路78的处理可以用下式(5)、(6)、(7)表示。
各式中的总和∑在i=0，…，L的范围内计算。s(m，n)表示信号功率，e(m，n)表示推断误差。另外，在n≤N1及n＞N2的情况下，硬判断值J(m，n)成为J(m，n)=I(n)。另外，I(n)(当n≤N1时)是练习系列，I(n)(当n＞N2时)是尾部。
如上所述，如果采用本发明的实施例2，则由于利用数据修正循环(由图10所示的再编码电路16、交错电路17、软判断电路78、切换器13、反交错电路14及译码电路15构成的数据修正循环)，修正由译码电路15输出的具有改善了的错误率的临时收信数据，并反复进行该修正，所以能获得具有低数据错误率的收信数据。因此，利用汽车电话等无线传输线路，而且即使在由于移动中通信使得传输线路特性随时间发生变化的情况下，能一边维持传输线路特性，一边取出收信数据，所以能获得改善数据错误率的效果。
另外，通过由数据修正循环反复进行修正处理，能用简单的结构减少收信数据的错误率。
另外，本发明的实施例2的收信装置内的软判断电路78也可以利用下式所示的处理来实现。这时，通过改变这些式(10)、(11)、(12)、(13)、(14)，软判断电路78的框图可以变形为用等效的其它框图表示的结构。g(i，N1)=g(i) ……(10)e(m，n)=r(n)-∑g(i，m，n-1)·J(m，n-i)……(11)g(i，m，n)=g(i，m，n-1)+α·e(m，n)·J(m，n-i)*i=0、…、L……(12)s(m，n)=∑ABS(g(i，m，n))2……(13)y(m+1，n-L)=∑e(m，n-L+i)·g(i，m，n)*+J(m，n-L)·s(m，n) ……(14)实施例3图13是表示本发明的实施例3的收信装置内的收信数据取出部600的结构的框图。图中，111是对临时判断数据或软判断数据y(m，n)和再编码数据进行比较，将不同位的数作为错误数进行计数的错误数检测电路，102是当该错误数达到规定值以下时，使由再编码电路16、交错电路17、软判断电路18、切换器13、反交错电路14及译码电路15构成的数据修正循环停止，将最后的临时收信数据作为收信数据输出的循环数控制电路。除此以外的结构与实施例1的收信装置9内的收信数据取出部6的构成部分相同，所以这里将它们的说明省略。
其次，说明工作情况。
错误数检测电路111对临时判断电路12或软判断电路18输出的软判断数据y(m，n)和交错电路17输出的再编码数据进行比较，将代码不同的位的总数作为错误数输出。循环数控制电路102在达到了规定的循环次数M时，或者由错误数检测电路101输出的上述错误数比规定的阈值小时，停止反交错电路14、译码电路15、再编码电路16、交错电路17及软判断电路18的处理，将该时刻的译码电路15的输出作为收信数据输出。
另外，除此以外的工作与实施例1的收信装置9内的收信数据取出部6的工作相同，所以这里将它们的说明省略。
如上所述，如果采用本发明的实施例3，则由于在收信装置内的收信数据取出部600中，在达到规定的循环处理次数之前，判断软判断数据y(m，n)和再编码数据的位的不同数，在不能获得一定程度以上的错误率的改善效果的情况下，将循环处理中断，所以除了实施例1的收信装置9所具有的效果外，还能降低译码数据的错误率，而且能获得降低平均循环处理次数的效果。
另外，本发明的实施例3的收信装置的收信数据取出部600内的错误数检测电路111及循环数控制电路102即使在与实施例2的收信装置内的收信数据取出部60组合使用的情况下，也能获得同样的效果。
实施例4图14是表示本发明的实施例4的收信装置内的收信数据取出部700的详细结构的框图。图中，101是对原重新排列的临时判断数据或软判断数据和由交错电路17重新排列前的再编码数据进行比较，将不同位的数作为错误数进行计数的错误数检测电路，102是当该错误数达到规定值以下时，使由再编码电路16、交错电路17、软判断电路18、切换器13、反交错电路14及译码电路15构成的数据修正循环停止，将最后的临时收信数据作为收信数据输出的循环数控制电路。除此以外的构成部分与实施例1的收信装置9内的收信数据取出部6的构成部分相同，所以这里将它们的说明省略。
其次，说明工作情况。
收信数据取出部700内的错误数检测电路101对重新排列过的软判断数据y(m，n)和被输入交错电路17的重新排列前的再编码数据进行比较，将代码不同的位的总数作为错误数输出。循环数控制电路102在达到了规定的循环次数M时，或者由错误数检测电路101输出的上述错误数比规定的阈值小时，使反交错电路14、译码电路15、再编码电路16、交错电路17及软判断电路18的处理停止，将该时刻的译码电路15的输出作为收信数据输出。
另外，除此以外的工作与实施例1的收信装置9内的收信数据取出部6的工作相同，所以这里将它们的说明省略。
如上所述，如果采用本发明的实施例4，则由于在收信数据取出部700中，在达到规定的循环处理次数之前，判断重新排列过的软判断数据和重新排列前的再编码数据的位的不同数，在不能获得一定程度以上的错误率的改善效果的情况下，将循环处理中断，所以除了实施例1的收信装置9所具有的效果外，还能降低译码数据的错误率，而且能获得降低平均循环处理次数的效果。
另外，本发明的实施例4的收信装置的收信数据取出部700内的错误数检测电路101及循环数控制电路102即使在与实施例2的收信装置内的收信数据取出部60组合使用的情况下，也能获得同样的效果。
实施例5图15是表示本发明的实施例5的收信装置内的收信数据取出部800的详细结构的框图。图中，125是在修正数据的错误后并进行译码时，根据利用循环码或法耳码等的已知的错误检测技术进行错误检测，输出临时收信数据(译码数据)和错误检测结果的译码电路，122是根据该错误检测结果，使由再编码电路16、交错电路17、软判断电路18、切换器13、反交错电路14及译码电路125构成的数据修正循环的工作停止，将最后的临时收信数据作为收信数据输出的循环数控制电路。除此以外的结构与实施例1的收信装置9内的收信数据取出部6的结构相同，所以这里将说明省略。
其次，说明工作情况。
译码电路125在修正数据的错误后进行译码时，根据利用循环码或法耳码等的已知的错误检测技术，进行错误检测，输出临时收信数据(译码数据)和错误检测结果。循环数控制电路122在达到了规定的循环次数M的情况下，或者由译码电路125输出的错误检测结果没有错误的情况下，将反交错电路14、译码电路125、再编码电路16、交错电路17及软判断电路18的处理停止。另外，在该时刻由译码电路125输出的译码数据成为收信装置的输出。除此以外的工作与实施例1的收信装置9内的收信数据取出部6的工作相同，所以这里将说明省略。
如上所述，如果采用本发明的实施例5，则由于在收信装置内的收信数据取出部800中，在达到规定的循环处理次数之前，如果译码时没有错误，便将循环处理中断，所以除了实施例1的效果以外，还能降低译码数据的错误率，而且能获得降低平均循环处理次数的效果。
另外，本发明的实施例5的收信装置的收信数据取出部800内的译码电路125及循环数控制电路122在与实施例2的收信装置内的收信数据取出部60组合使用的情况下，也能获得同样的效果。
实施例6图16是表示本发明的实施例6的收信装置的收信部和收信数据取出部900的详细结构的框图。图中，134、134、…是在不同位置接收同一发信信号的多个收信装置。131是分别根据这些收信信号，推断CIR的CIR推断电路。132是根据多个收信信号，输出临时判断数据的临时判断电路。138是根据各收信信号进行软判断的软判断电路。除此以外的构成部分与实施例1的收信装置的构成部分相同，所以将它们的说明省略。
其次说明工作情况。
首先，CIR推断电路131根据各收信信号的练习系列21，推断各收信装置134的推断CIR。作为该处理之一例，用下面的式(15)表示采用LMS(Least Mean Square)算法时的计算式。
g(i，n，p)=g(i，n-1，p)+α·｛r(n，p)-∑g(j，n-1，p)·I(n-j)｝·I(n-i)*i=0、…、Lp=0、…、Pn=L+1、…、N1……(15)式中，总和∑在j=0、…、L的范围内进行计算。a*表示复数a的复数共轭。另外，α表示LMS算法的阶距，推断CIR的初始值g(0，L，p)、g(1，L，p)、…、g(L，L，p)(p=1，…，P)设定为任意值。另外，N1是相当于练习系列的最后符号的时刻，n=N1的推断CIR的初始值(0，N1，p)、g(1，N1，p)、…、g(L，N1，p)(p=1，…，P)成为CIR推断电路131输出的推断CIRg(0，p)、g(1，p)、…、g(L，p)(p=1，…，P)。另外，还输入相当于练习系列的P个收信信号r(n，p)(p=1，…，P)，作为计算推断CIR的方法，除了使用已知的练习系列I(n)，根据已知的技术以外，还有应用RLS(Recursive Least Squares)算法等适用的算法的方法、或利用收信信号与练习系列的相关关系的方法等。
其次，临时判断电路132根据对该每个收信信号求得的推断CIR，临时判断各收信信号的数据系列。另外，作为这样的临时判断电路132，可以利用线性等化器、最佳系列推断器、软判断输出等化器、判断反馈型等化器及判断反馈系列推断器等。而且，该各收信信号的临时判断数据由反交错电路14及再编码电路16进行处理，分别成为临时收信数据。
软判断电路138输入从交错电路17输出的多个再编码数据J(m，n)(硬判断数据)、各收信信号r(n，p)(p=1，…，P)、以及推断CIRg(0，p)、g(1，p)、…、g(L，p)(p=1，…，P)，用下式计算软判断值y(1，n)。
式(16)及式(18)中外侧的总和∑对p=1，…，P进行计算，内侧的总和∑在i=0，…，L的范围内进行计算。另外，ABS(a)表示复数a的绝对值，s表示信号功率，e(m，n，p)(p=1，…，P)表示推断误差，N1表示练习系列的最后符号，N2表示数据系列的最后符号。另外，在n≤N1及n＞N2的情况下，硬判断值J(m，n)变为J(m，n)=I(n)。另外，I(n)(当n≤N1时)是练习系列，I(n)(当n＞N2时)是尾部。
然后，将从译码电路15最后输出的临时收信数据作为收信数据输出。另外，切换器13、反交错电路14、译码电路15、再编码电路16、交错电路17及软判断电路138也可以反复进行M次与上述的工作同样的处理，计算软判断数据y(M，n)。但是，反交错电路14通过切换器13，输入由软判断电路138输出的软判断值y(m，n)(m=1，…，M)。
如上所述，如果采用本发明的实施例6，则由于除了实施例1的效果以外，还能进行使用多个收信装置134接收同一发信信号的分集收信，所以能使最后译码的收信数据的错误率更低。
另外，本发明的实施例6的软判断电路138也可以是通过将式(15)～(17)变形后获得的另一结构。另外，也可以将本发明的实施例6和从上述的实施例2至实施例5适当地组合。
图17是表示由本发明的实施例7的收信装置执行的收信数据取出程序的流程图。图17所示的流程是对收信信号进行取样，再对取样数据进行处理的流程。图中，步骤ST1是将循环修正处理次数计数器m复位的复位步骤。步骤ST2是根据练习系列的取样数据，推断传输线路等的CIR的CIR推断步骤。步骤ST3是根据在步骤ST2中获得的推断CIR，判断收信信号的数据系列的取样数据，输出临时判断数据的临时判断步骤。步骤ST4是进行将在步骤ST3中获得的临时判断数据的排列恢复到原来的排列用的重新排列处理的反交错步骤。步骤ST5是对在步骤ST4中获得的经过重新排列的临时判断数据进行译码，将该译码数据作为临时收信数据输出的译码步骤。步骤ST6是判断是否达到了规定的循环处理次数M的循环判断步骤。
然后，在循环判断步骤ST6中，如果m=M成立，便将在译码步骤ST5中获得的临时收信数据作为收信数据输出，将处理结束。
另一方面，在循环判断步骤ST6中，在m＜M的情况下，处理流程进入步骤ST7。步骤ST7是通过与发信侧编码电路同样的编码处理，将该临时收信数据再编码，输出再编码数据的再编码步骤。步骤ST8是通过与发信侧交错电路同样的重新排列处理，根据在步骤ST7中获得的再编码数据，输出重新排列过的再编码数据J(m，n)的交错步骤。步骤ST9是根据在步骤ST8中获得的重新排列过的再编码数据J(m，n)和在步骤ST2中获得的推断CIR，生成模拟收信信号，推断所生成的模拟收信信号相对于收信信号的误差，然后输出将该推断误差e(m，n)加权后的新的软判断数据y(m+1，n)的软判断步骤。步骤ST10是将循环修正处理次数计数器m的值加1的循环计数步骤，在循环判断步骤ST6的判断处理中，反复进行从反交错步骤ST4到循环计数步骤ST10的一系列循环处理，直至满足m=M时为止。
如果将记录了这样的程序的记录媒体装入载有计算机(图中未示出)的实施例7的收信装置中，则与实施例1的收信装置9一样，能获得数据的错误率低的收信数据。因此，利用汽车电话等无线传输线路，而且即使在由于移动等使得传输线路特性发生变化的情况下，也能根据最可靠的某些传输线路特性取出收信数据，所以能获得能改善数据错误率的效果。
如上所述，如果采用本发明，则由于收信装置接收从发信装置发送的发信信号，从所获得的收信信号取出修正了错误的临时收信数据，根据该临时收信数据，生成模拟发信信号，为了使该模拟发信信号近似于实际发送的上述发信信号，修正上述临时收信数据，将该修正数据作为上述收信数据，所以能将收信数据修正成近似于发信数据的数据。因此，即使利用汽车电话等无线传输线路，也能提高收信数据的可靠性，具有比现有的数据传输系统更能降低收信数据的错误率的效果。
如果采用本发明，则由于具有接收与可以进行错误修正的经过编码处理的数据对应的发信信号，输出所获得的收信数据的收信部；根据上述收信信号进行错误修正，而且译码后取出临时收信数据的临时收信数据取出部；对该临时收信数据进行与发信装置一侧同样的以上述编码处理为依据的运算处理，生成模拟发信信号的模拟信号生成部；以及根据该模拟发信信号、上述收信信号及传输上述发信信号的传输线路的传输线路特性，修正上述临时收信数据的临时收信数据修正部；将该修正后的数据作为收信数据，所以能将收信数据修正成近似于发信数据的数据。因此，即使利用汽车电话等无线传输线路，也能提高收信数据的可靠性，在与现有的收信装置相比的情况下，具有能降低收信数据的错误率的效果。
如果采用本发明，则由于具有接收与可以进行错误修正的经过编码处理的数据对应的发信信号，输出收信信号的收信部；根据传输上述发信信号的传输线路的传输线路特性，从收信信号取出临时判断数据的临时判断装置；根据该临时判断数据，进行伴随修正错误的译码处理，输出临时收信数据的译码装置；对该临时收信数据进行上述编码处理的再编码装置；根据模拟发信信号、上述收信信号及上述传输线路特性，输出软判断数据的软判断装置；以及代替上述临时判断数据而将该软判断数据输入上述译码装置的切换装置；至少将上述软判断数据输入上述译码装置一次以上，将从该译码装置最后输出的临时收信数据作为收信数据输出，所以利用由译码装置、再编码装置、软判断装置及切换装置等构成的循环，通过反复进行渐近化处理，既能提高临时收信数据(收信数据)的准确性，又具有能简化装置的结构的效果。
如果采用本发明，则由于临时判断装置由根据收信信号推断传输线路特性的传输线路特性推断电路；以及根据该推断传输线路特性，从收信信号波形取出临时判断数据的临时判断电路构成，所以即使在利用汽车电话等无线传输线路的情况下，也能根据相应于传输线路的状况判断的传输线路特性，使收信数据再生，所以即使传输线路特性发生了变化，也能根据最准确的传输线路特性，取出收信数据，具有能改善数据的错误率的效果。
如果采用本发明，则由于软判断装置有根据模拟发信信号和上述收信信号，更新传输线路特性的传输线路特性更新电路；以及根据该更新传输线路特性、上述模拟发信信号及上述收信信号，输出软判断数据的软判断电路，所以即使在利用汽车电话等移动体无线传输线路的情况下，以及即使在传输线路特性与时间一起发生变化的情况下，也能根据相应于该变化的传输线路特性，使最后的临时收信数据(收信数据)再生。因此，即使在传输线路特性与时间一起发生变化的情况下，也能根据最准确的传输线路特性，取出收信数据，具有能改善数据的错误率的效果。
如果采用本发明，则由于译码装置由对临时判断数据进行反交错的反交错电路；以及根据该反交错处理过的临时判断数据，进行伴随修正错误的译码处理的译码电路构成，再编码装置由对从上述译码装置输出的临时收信数据进行与发信侧同样的编码处理的再编码电路；以及对再编码过的临时收信数据进行与发信侧同样的交错处理的交错电路构成，所以能使脉冲串错误分散，并变换成位错误后进行译码处理，具有能提高脉冲串错误的修正能力的效果。
如果采用本发明，则由于再编码电路进行卷积编码处理，译码电路进行维托毕译码处理，所以能将卷积编码后的收信数据的脉冲串错误变换成各码的位错误后，进行维托毕译码，所以能降低由脉冲串错误引起的数据的错误率。另外，由于利用维托毕译码，所以具有还能降低由位错误造成的数据的错误率。
如果采用本发明，则由于附加了错误数检测电路和循环数控制电路，上述错误数检测电路对输入到译码装置中的判断数据和从再编码装置输出的再编码数据进行比较，将这两者的数据的不同位数作为错误数进行计数并输出，上述循环数控制电路根据上述错误数，控制临时收信数据的修正处理继续进行、或者停止，所以在不能获得一定程度以上的错误改善效果的情况下，能将处理中止后输出收信数据，所以能减少不需要的循环处理，能获得一定程度以下的错误数(错误率)的收信数据。其结果，具有能减少平均循环处理次数的效果。
如果采用本发明，则由于附加了错误数检测电路和循环数控制电路，上述错误数检测电路对输入到交错电路中的数据和从反交错电路输出的数据进行比较，将这两者数据的不同位数作为错误数进行计数并输出，上述循环数控制电路根据上述错误数进行控制，以使临时收信数据的修正处理继续进行或停止，所以如果不能获得一定程度以上的错误改善效果，能将处理中止后输出收信数据，能减少不需要的循环处理，能获得一定程度以下的错误数(错误率)的收信数据。其结果，具有能减少平均循环处理次数的效果。
如果采用本发明，则由于收信部备有分别配置在不同位置的多个收信装置，由该多个收信装置接收收信信号，根据上述多个收信信号，输出临时收信数据，所以能将可以认为是数据错误率最低的数据作为收信数据。因此，即使在利用汽车电话等移动体无线传输线路的情况下，也具有能在各个时刻的传输线路的状况下获得可以认为是最好的收信数据的效果。
如果采用本发明，则由于记录媒体是这样一种记录媒体，即在该记录媒体上记录着执行以下各种功能用的程序根据传输线路特性，从收信信号波形取出临时判断数据的临时判断功能；根据该临时判断数据，进行伴随修正错误的译码处理，输出临时收信数据的译码功能；对该临时收信数据进行上述编码处理的再编码功能；根据该模拟发信信号、上述收信信号及传输线路特性，输出软判断数据的软判断功能；代替上述临时判断数据，而将该软判断数据输入上述译码装置的切换功能；以及至少将上述软判断数据输入上述译码装置一次以上，将从该译码装置最后输出的临时收信数据作为收信数据输出的循环控制功能，所以在利用了能读取该程序的计算机的收信装置中，能将收信数据修正成接近于发信数据的数据。因此，即使利用汽车电话等无线传输线路，也能提高收信数据的准确性，在与现有的收信装置相比较的情况下，具有能使收信数据的错误率更低的效果。
权利要求
1．一种数据传输系统，其特征在于备有通过可进行错误修正的编码处理、生成发信数据后，输出与上述发信数据对应的发信信号的发信装置；以及接收上述发信信号，对所获得的收信信号进行错误修正处理，取出临时收信数据，根据上述临时收信数据生成模拟发信信号，修正上述临时收信数据，以便使上述模拟发信信号逐渐接近于从上述发信装置实际发送的上述发信信号，将修正后的上述临时收信数据作为上述收信数据使用的收信装置。
2．一种收信装置，其特征在于备有接收与可以进行错误修正的经过编码处理的数据对应的发信信号，输出收信信号的收信部；根据上述收信信号进行错误修正，而且译码后取出临时收信数据的临时收信数据取出部；对上述临时收信数据进行与发信侧同样的以上述编码处理为依据的运算处理，生成模拟发信信号的模拟信号生成部；以及根据上述模拟发信信号、上述收信信号及传输上述发信信号的传输线路的传输线路特性，修正上述临时收信数据的临时收信数据修正部；将所获得的修正后的临时收信数据作为收信数据使用。
3．一种收信装置，其特征在于备有接收与可以进行错误修正的经过编码处理的数据对应的发信信号，输出收信信号的收信部；根据传输上述发信信号的传输线路的传输线路特性，从收信信号取出临时判断数据的临时判断装置；根据上述临时判断数据，进行伴随修正错误的译码处理，输出临时收信数据的译码装置；对上述临时收信数据进行上述编码处理的再编码装置；输出以模拟发信信号、上述收信信号及上述传输线路特性为依据的软判断数据的软判断装置；以及代替上述临时判断数据而将上述软判断数据输入上述译码装置的切换装置；至少将上述软判断数据输入上述译码装置一次，将从上述译码装置最后输出的临时收信数据作为收信数据输出。
4．根据权利要求3所述的收信装置，其特征在于临时判断装置由根据收信信号推断传输线路特性的传输线路特性推断电路；以及根据上述推断的传输线路特性，从收信信号波形取出临时判断数据的临时判断电路构成。
5．根据权利要求3所述的收信装置，其特征在于软判断装置有根据模拟发信信号和上述收信信号，更新传输线路特性的传输线路特性更新电路；以及根据上述更新传输线路特性、上述模拟发信信号及上述收信信号，输出软判断数据的软判断电路。
6．根据权利要求3所述的收信装置，其特征在于译码装置备有对临时判断数据进行反交错(deinterleave)的反交错电路；以及根据反交错处理过的上述临时判断数据，进行伴随修正错误的译码处理的译码电路，再编码装置备有对从上述译码装置输出的临时收信数据进行与发信侧同样的编码处理的再编码电路；以及对再编码过的临时收信数据进行与发信侧同样的交错(interleave)处理的交错电路。
7．根据权利要求6所述的收信装置，其特征在于再编码电路进行卷积编码，译码电路进行维托毕译码。
8．根据权利要求3所述的收信装置，其特征在于附加了错误数检测电路和循环数控制电路，上述错误数检测电路对输入到译码装置中的判断数据和从再编码装置输出的再编码数据进行比较，将这两者数据的不同位数作为错误数进行计数并输出，上述循环数控制电路根据上述错误数，控制临时收信数据的修正处理的继续／停止的处理。
9．根据权利要求6所述的收信装置，其特征在于附加了错误数检测电路和循环数控制电路，上述错误数检测电路对输入到交错电路的数据和从反交错电路输出的数据进行比较，将这些数据的不同位数作为错误数进行计数并输出，上述循环数控制电路根据上述错误数进行控制，以使临时收信数据的修正处理继续进行或停止。
10．根据权利要求3所述的收信装置，其特征在于收信部有配置在不同位置、接收发信信号，获得收信信号的多个收信装置，根据由上述多个收信装置获得的多个收信信号，输出临时收信数据。
11．一种记录媒体，在该记录媒体上记录着计算机可以读取的执行以下各种功能用的程序根据传输线路特性，从收信信号波形取出临时判断数据的临时判断功能；根据上述临时判断数据，进行伴随修正错误的译码处理，输出临时收信数据的译码功能；对上述临时收信数据进行上述编码处理的再编码功能；输出以模拟发信信号、上述收信信号及传输线路特性为依据的软判断数据的软判断功能；代替上述临时判断数据，而使上述软判断数据进入上述译码功能的处理的切换功能；以及至少使上述软判断数据进入上述译码功能的处理一次，将由上述译码功能的处理最后输出的临时收信数据作为收信数据输出的循环控制功能。
全文摘要
在现有的数据发送系统中,由于直接使用从收信信号取出的收信数据,所以数据错误率高。提供一种收信装置、数据发送系统及记录媒体。使从临时判断电路(12)输出的临时判断数据复原,译码电路(15)生成临时收信数据后,由再编码电路(16)根据该临时收信数据作成模拟发信信号,由软判断电路(18)输出软判断数据,以便使模拟发信信号和收信信号无误差,使该软判断数据复原,生成收信数据。
文档编号H04B1/00GK1206249SQ9811492
公开日1999年1月27日 申请日期1998年6月19日 优先权日1997年6月26日
发明者永易孝幸, 村上圭司 申请人:三菱电机株式会社