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DE4344811B4 - Faltungscodierer und gittercodierte Modulationsvorrichtung mit einem Faltungscodierer - Google Patents

Faltungscodierer und gittercodierte Modulationsvorrichtung mit einem Faltungscodierer Download PDF

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DE4344811B4
DE4344811B4 DE4344811A DE4344811A DE4344811B4 DE 4344811 B4 DE4344811 B4 DE 4344811B4 DE 4344811 A DE4344811 A DE 4344811A DE 4344811 A DE4344811 A DE 4344811A DE 4344811 B4 DE4344811 B4 DE 4344811B4
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Jun-Jin Gong
Tak-Hun Lee
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Samsung Electronics Co Ltd
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Samsung Electronics Co Ltd
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Abstract

Faltungscodierer, gekennzeichnet durch
eine erste Addiereinrichtung zum Ausgeben eines ersten Ausgangsbits von 3-Bit-Ausgangsbits mittels einer modulo-2 Summe eines vorliegenden Eingangsbits und eines zweimal verzögerten Eingangsbits einer oberen Stufe, eines vorliegenden Eingangsbits und eines einmal verzögerten Eingangsbits einer unteren Stufe,
eine zweite Addiereinrichtung zum Ausgeben eines zweiten Ausgangsbits mittels einer modulo-2 Summe eines einmal verzögerten Eingangsbits und eines zweimal verzögerten Eingangsbits der oberen Stufe und eines vorliegenden Eingangsbits einer unteren Stufe und
eine dritte Addiereinrichtung zum Ausgeben eines dritten Ausgangsbits mittels einer modulo-2 Summe eines vorliegenden Eingangsbits der oberen Stufe und eines einmal verzögerten Eingangsbits der unteren Stufe.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Faltungscodierer und eine trellis- oder gittercodierte Modulationsvorrichtung (TCM) mit einem Faltungscodierer, die insbesondere ein codiertes Signal erzeugen, das Fehler korrigieren kann, die während der magnetischen Aufzeichnung und Wiedergabe eines Signals erzeugt werden, und die das codierte Signal in digitale Daten mit entsprechender Amplitude und Phase umwandeln.
  • In Gottfried Ungerboeck "Trellis-coded Modulation with Redundant Signal Sets, Part I: Introduction" in IEEE Communications Magazine, Februar 1987, Seiten 5-21, ist eine TCM-Vorrichtung bereits beschrieben.
  • 15 der zugehörigen Zeichnung zeigt ein Blockschaltbild eines Codierers für einen nichtlinearen. TCM-Code mit acht Zuständen und einem 32-CROSS-Signalvorrat. Der Co dierer besteht aus einer Datenquelle 110, einem Faltungscodierer 120, einem Teilmengenwähler 130, einem Signalpunktwähler 140 und einem Modulator 150.
  • Wie es in 15 dargestellt ist, gibt der Faltungscodierer 120 3-Bit-Daten 103 aus, indem er ein redundantes Bit zu 2-Bit-Daten 102 unter den von der Datenquelle 110 übertragenen Daten addiert. Die 3-Bit-Ausgangsdaten 103 wählen eine Teilmenge in der 32-CROSS-Signalkonstellation, die in 16 dargestellt ist, unter acht Teilmengen, die nach dem Ungerboeck-Verfahren aufgeteilt sind, und gibt die gewählte Teilmenge zum Signalpunktwähler 140 aus. Die Teilmenge enthält zu diesem Zeitpunkt vier Signalpunkte. Der durch ein uncodiertes 2-Bit 101 übertragene Signalpunkt wird in der Teilmenge ausgewählt und auf den Modulator 150 übertragen. Die Ausgangsdaten des Signalpunktwählers 140 werden dadurch umgeordnet, dass jedem Zeichen durch die Teilmengenunterteilung eine Amplitude und eine Phase zugeordnet wird. Die Werte der umgeordneten Signalpunkte werden durch den Modulator 150 in Pegelwerte umgewandelt und auf Kanäle eines Datenträgers übertragen. Wenn bei einem Codierungsverfahren, das die TCM-Modulation verwendet, die Bandbreite beschränkt ist, da die Eingangsdaten zur Maximierung des euklidischen Abstandes zwischen den Zeichen in einem Signalraum codiert sind, kann ein höherer Codierungseffekt als bei bekannten Fehlerkorrekturanordnungen ohne Erhöhung der Bandbreite erzielt werden.
  • Da jedoch die Vorgänge der Wahl einer Teilmenge in der Signalkonstellation und der Wahl eines Signalpunktes in der Teilmenge voneinander getrennt sind, können die Ausführung und die Integration einer entsprechenden Schaltung weiter verbessert werden.
  • Aus der US 4788694 und der US 4601044 sind gleichfalls Faltungscodierer zur Verwendung in einer gittercodierten Modulationsvorrichtung mit einem Codefaktor 2/3 bekannt, die mit Hilfe von ID-Einrichtungen und Verzögerungselementen aus 2-bit-Eingangsdaten 3-bit-Ausgangsdaten ausgeben.
  • In der US 4520490 ist weiterhin eine gittercodierte Modulationsvorrichtung dargestellt, die einen Faltungscodierer zum Eingeben von Daten und zum Codieren von Eingangsdaten, eine Abbildungsvorrichtung zum Eingeben eines nicht faltungscodierten Restbits und eines durch den Faltungscodierer codierten Bits, die diese Bits in ein bestimmtes Bitsignal umwandelt und dessen Gleichphasen- und Quadraturphasenkomponente ausgibt, und eine Moduliereinrichtung zum Modulieren des von der Abbildungseinrichtung ausgegebenen Bitsignals aufweist.
  • Aus der EP 0348305 A2 ist es darüber hinaus bekannt, bei einer gittercodierten Modulationsvorrichtung eine Steuervorrichtung zur Synchronisation mit Hilfe eines Clocksignals vorzusehen.
  • Die der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe besteht demgegenüber darin, einen Faltungscodierer mit einem neuen Bildungspolynom sowie eine gittercodierte Modulationsvorrichtung zu schaffen, die einen derartigen Faltungscodierer verwendet.
  • Die erfindungsgemäße gittercodierte Modulationsvorrichtung soll es insbesondere erlauben, den Aufbau und die Integration der entsprechenden Schaltung zu vereinfachen.
  • Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch einen Faltungscodierer mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 oder 2 sowie eine gittercodierte Modulationsvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 3 oder 4 jeweils gelöst.
  • Bevorzugte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen gittercodierten Modulationsvorrichtung sind Gegenstand der Patentansprüche 5 bis 7.
  • Im folgenden werden anhand der zugehörigen Zeichnung besonders bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben. Es zeigen
  • 1 in einem Blockschaltbild ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen gittercodierten Modulationsvorrichtung,
  • 2 in einem Blockschaltbild ein Ausführungsbeispiel des in 1 dargestellten Faltungscodierers,
  • 3 eine Zustandstabelle, die dem Faltungscodierer in 2 entspricht,
  • 4 in einem Blockschaltbild ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Faltungscodierers,
  • 5 eine Zustandstabelle, die dem in 4 dargestellten Faltungscodierer entspricht,
  • 6 ein Ausführungsbeispiel des in 1 dargestellten Vorabbilders,
  • 7 die Signalkonstellation des in 6 dargestellten Vorabbilders,
  • 8 eine Ausgangstabelle der Signalpunktbits, die dem in 7 dargestellten Vorabbilder entspricht,
  • 9 ein Blockschaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels des in 1 dargestellten Vorabbilders,
  • 10 die Signalkonstellation des in 9 dargestellten Vorabbilders,
  • 11 in einer Tabelle die Ausgabe der Signalpunkte gemäß der Signalkonstellation von 10,
  • 12 in einem Blockschaltbild noch ein Ausführungsbeispiel des in 1 dargestellten Vorabbilders,
  • 13 die Signalkonstellation des Vorabbilders von 12,
  • 14 in einer Tabelle die Ausgabe der Signalpunkte gemäß der Signalkonstellation in 13,
  • 15 in einem Blockschaltbild eine herkömmliche gittercodierte Modulationsvorrichtung und
  • 16 die Signalkonstellation der herkömmlichen in 15 dargestellten gittercodierten Modulationsvorrichtung.
  • Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Faltungscodierers und der erfindungsgemäßen trellis- oder gittercodierten Modulationsvorrichtung (TCM) werden im folgenden anhand der zugehörigen Zeichnung beschrieben.
  • 1, die ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen TCM-Vorrichtung ist, zeigt einen Faltungscodierer 210, eine Synchronisationssteuerung 240, einen Vorabbilder 220 und einen Modulator 230.
  • Wie es in 1 dargestellt ist, gibt der Faltungscodierer 210 mit acht Zuständen und einem Codefaktor 2/3 ein 3-Bit-Zeichen 205 dadurch aus, daß er ein redundantes Bit zu 2-Bit-Daten 202 aus den von der Datenquelle 110 übertragenen Daten addiert. Der Faltungscodierer 210 liegt dabei in zwei Ausbildungsformen aufgrund der Verwendung eines neuen Bildungspolynoms vor. Der Vorabbilder 220 empfängt das nicht-codierte 2-Bit-Signal 201 und das 3-Bit-Ausgangssignal 205 vom Faltungscodierer 210 und gibt digitale Werte zweier Komponenten für die Signalpunkte entsprechend den jeweiligen Eingangsdaten, d.h. die Werte einer phasengleichen Komponente I und einer Quadraturphasenkomponente Q aus. Der Modulator 230 empfängt und moduliert die Ausgangssignale 206 und 207 vom Vorabbilder 220. Die Synchronisierungssteuerschaltung 240 steuert die Arbeit des Faltungscodierers 210 und des Vorabbilders 220 nach Maßgabe eines Synchronsignals des verwandten Systems. Das dient dazu, die Arbeitsvorgänge dadurch auszuführen, daß die gültigen Daten und die Synchronisierungsdaten unterschieden werden, wenn ein Synchronisierungssignal erzeugt wird.
  • Die erfindungsgemäße Ausbildung wird im folgenden im einzelnen beschrieben.
  • Die Ausgangssignalpunkte haben verschiedene Amplituden und Phasen je nach den jeweiligen Bitzeichen der Gleichphasen-(I) und Quadraturphasen-(Q)-Achsen. Der Vorabbilder 220 kann je nach den Signalkonstellationstypen verschieden ausgelegt sein. Gemäß der vorliegenden Erfindung werden drei Typen präsentiert und gibt es dementsprechend drei Typen des Vorabbilders. Der Faltungscodierer 210 mit acht Zuständen und einem Codefaktor 2/3, der gemäß der Erfindung verwandt wird, ist weiterhin ein nichtlinearer Faltungscodierer, der ein neues Bildungspolynom verwendet. Hierzu werden zwei Arten von Faltungscodierern vorgeschlagen.
  • Um nicht notwendige Rechenvorgänge auszuschließen und den Schaltungsaufbau zu verringern, wird bei der erfindungsgemäßen Ausbildung eine einzige logische Kombinationsschaltung, d.h. der in 1 dargestellte Vorabbilder 220 an stelle von zwei Wählschaltungen 130 und 140 verwandt, der direkt die Werte der Signalpunkte mit entsprechender Amplitude und Phase ausgibt.
  • Bei der Auslegung des Faltungscodierers 210 wird weiterhin kein sog. herkömmlicher guter Code verwandt, sondern wird ein neues Bildungspolynom verwandt. Die Funktion für das neue Bildungspolynom wurde geprüft und übernommen. Das Bildungspolynom ist für einen nichtlinearen Faltungscodierer mit einem Codefaktor von 2 zu 3 ausgelegt und wurde auf der Grundlage des Vorliegens von Charakteristiken wie beispielsweise des minimalen Hammingabstandes, der Fehlerkorrekturfähigkeit, der Vollfehlerübertragung usw. entwickelt. Die Vollfehlerübertragungscharakteristik hat dabei einen grenzenlosen oder unendlichen Fehlereinfluß auf die Ausgangsdaten eines Codierers, wobei Codes ohne diese Charakteristik sog. gute Codes sind.
  • Durch die vorliegende Erfindung werden zwei Arten von Faltungscodierern geschaffen, die in den 2 und 4 dargestellt sind.
  • Die Bildungspolynome für den in 2 dargestellten Codierer sind die folgenden:
    G(1)1 = (1 0 1)2 G(2)1 = (1 1 0)2
    G(1)2 = (0 1 1)2 G(2)2 = (1 0 0)2
    G(1)3 = (1 0 0)2 G(2)3 = (0 1 0)2
  • Die Bildungspolynome für den Codierer von 4 sind die folgenden:
    G(1)1 = (1 0 0)2 G(2)1 = (1 0 1)2
    G(1)2 = (0 1 0)2 G(2)2 = (1 0 0)2
    G(1)3 = (1 1 0)2 G(2)3 = (0 1 1)2
  • Die Zustandstabellen für diese beiden Codierer sind in den 3 und 5 jeweils dargestellt. Die entsprechenden Faltungscodierer bestehen aus drei Speicherelementen und einer modulo-2-Summenschaltung der dem Bildungspolynom entsprechenden Art. Der Vorabbilder ist auf der Grundlage einer 32-Signal-Konstellation aufgebaut und es sind gleichfalls drei Konstellationstypen gewählt. Die drei Konstellationstypen sind in den 7, 10 und 13 jeweils dargestellt. Die Mengenunterteilung erfolgt nach dem Ungerboeck-Verfahren in der 32-Signal-Konstellation und die Abbildungsfolge der Signalpunkte ist derart, daß sich im Hinblick auf die Charakteristik der Trellis- oder Gitterkarte für den Faltungscodierer eine hohe Fehlerkorrekturfähigkeit ergibt. Das heißt mit anderen Worten, daß, da bei der Betrachtung der Charakteristik eines Faltungscodierers die beim Übergang vom gegenwärtigen Zustand auf den nächsten Zustand erzeugten Ausgangswerte weitgehend auf zwei Gruppen von Zeichen aufgeteilt sind, die Wahrscheinlichkeit klein ist, daß Ausgangswerte der anderen Gruppe ausgegeben werden. Der kleinste euklidische Abstand ist daher irrelevant, allerdings muß der maximale Zwischenzeichenabstand innerhalb jeder Gruppe eingehalten werden. Auf dieser Basis ist die Abfolge der Signalpunkte ausgelegt. Drei Arten von Signalkonstellationen und Signalausgangstabellen werden im folgenden anhand der 7, 8, 10, 11, 13 und 14 beschrieben. Die logische Kombinationsschaltung eines Vorabbilders wird unter Verwendung eines Karnaugh-Diagramms auf der Grundlage einer Signalausgangstabelle vereinfacht und aus einer kleinen Anzahl von logischen Verknüpfungsgliedern gebildet. Die Ausgangsdaten des Vorabbilders werden in Gleichphasenkomponenten und Quadraturphasenkomponenten der Signalpunkte aufgeteilt und die digitalen Zeichen werden dann ausgegeben.
  • Der Modulator 230 wandelt die vom Vorabbilder kommenden digitalen Zeichen in Signalpegel um und überträgt diese auf eine Trägerwelle. Da sich die vorliegende Erfindung mit einem Codierer befaßt, der bei einer magnetischen Aufzeichnungs- und -wiedergabevorrichtung für einen digitalen Videokassettenrekorder geeignet ist, der nach dem TCM-Verfahren arbeitet, ist es im Hinblick auf die Charakteristik des digitalen Videokassettenrekordersystems notwendig, die eingegebenen gültigen Datenzeichen und die Synchronisierungssignale, die Randsignale unter den gültigen Zeichen sind, getrennt zu verarbeiten. Daher ist zusätzlich eine Synchronisierungssteuerung 240 vorgesehen, die die Arbeit des Faltungscodierers und des Vorabbilders nach Maßgabe des Synchronisierungssignals bestimmt.
  • 2 zeigt in einem Blockschaltbild ein Ausführungsbeispiel des in 1 dargestellten Faltungscodierers.
  • Wie es in 2 dargestellt ist, weist der Faltungscodierer drei Speicherelemente 310, 320 und 330 (M1, M2 und M3) und ein damit entsprechend den Bildungspolynomen verbundenes modulo-2-Summierungsglied auf. Um 2-Bit-Eingangsdaten 301 und 302 in Form von Ausgangsdaten 306, 307 und 308 auszugeben, enthält der Faltungscodierer einen Speicher 310 zum Speichern und Ausgeben von Eingangsdaten 301, einen Speicher 330 zum Speichern und Ausgeben von Eingangsdaten 302, einen Speicher 320 zum Speichern und Ausgeben der Ausgangsdaten 303 des Speichers 310, einen modulo-2 Addierer 340 zum Addieren des Ausgangssignals 304 des Speichers 320, der Ausgangssignale der Eingangsdaten 301 und 302 und des Ausgangssignals des Speichers 310 und zum Ausgeben von Ausgangsdaten 306, einen modulo-2 Addierer 350 zum Addieren des Ausgangssignals 304 des Speichers 320, des Ausgangssignals 303 des Speichers 310 und der Eingangsdaten 302 und zum Ausgeben eines Ausgangssignals 307, und einen modulo-2 Addierer 360 zum Addieren der Eingangsdaten 301 und des Aus gangssignals 305 des Speichers 330 und zum Ausgeben eines Ausgangssignals 308. Unter den 3-Bit-Ausgangssignalen ist das erste Ausgangsbit 306 ein modulo-2 addierter Wert eines vorliegenden Eingangsbits 301 und eines zweimal verzögerten Eingangsbits einer oberen Stufe, d.h. eines Bits 304 zwei Systemtaktimpulse vorher, und eines verbleibenden vorliegenden Eingangsbits 302 und eines einmal verzögerten Eingangsbits 305 einer unteren Stufe, d.h. eines Eingangsbits einen Systemtakt vorher. Ein zweites Ausgangsbit 302 ist gleichfalls ein modulo-2 addierter Wert eines einmal verzögerten Eingangsbits 303 und eines zweimal verzögerten Eingangsbits 304 einer oberen Stufe und eines vorliegenden Eingangsbits 302 einer unteren Stufe. Ein drittes Ausgangsbit 308 ist ein modulo-2 addierter Wert eines vorliegenden Eingangsbits 301 einer oberen Stufe und eines einmal verzögerten Eingangsbits 305 einer unteren Stufe.
  • 3 zeigt die Zustandstabelle, die dem in 2 dargestellten Faltungscodierer entspricht.
  • Die Signale haben eine Nichtvollfehlerübertragungscharakteristik und der Hammingabstand der Signale ist gleich drei oder mehr.
  • 4 zeigt das Blockschaltbild eines weiteren Ausführungsbeispiels des in 1 dargestellten Faltungscodierers.
  • Wie es in 4 dargestellt ist, besteht der Faltungscodierer aus einem Aufbau in Form einer modulo-2 Summierungsverknüpfung entsprechend den drei Speicherelementen 410, 420 und 430 (M1, M2 und M3) und entsprechend den Bildungspolynomen. Zum Ausgeben von 2-Bit-Eingangsdaten 401 und 402 in Form von Ausgangsdaten 406, 407 und 408 enthält der Faltungscodierer einen Speicher 410 zum Speichern und Ausgeben von Eingangsdaten 401, einen Speicher 420 zum Speichern und Ausgeben von Eingangsdaten 402, einen Speicher 430 zum Speichern und Ausgeben des Ausgangssignals 404 des Speichers 420, einen modulo-2 Addierer 440 zum Addieren der Ausgangssignale der Eingangsdaten 401 und 402 und des Ausgangssignals 405 des Speichers 430 und zum Ausgeben von Ausgangsdaten 406, einen modulo-2 Addierer 450 zum Addieren des Ausgangssignals 403 des Speichers 410 und der Eingangsdaten 401 und zum Ausgeben eines Ausgangssignals 407 sowie einen modulo-2 Addierer 460 zum Addieren der Eingangsdaten 402 und der Ausgangssignale 403, 404 und 405 der Speicher 410, 420 und 430 und zum Ausgeben eines Ausgangssignals 408. Unter den 3-Bit-Ausgangssignalen ist das erste Ausgangsbit 406 ein modulo-2 addierter Wert eines vorliegenden Eingangsbits 401 einer oberen Stufe und eines vorliegenden Eingangsbits 402 und eines zweimal verzögerten Eingangsbits 405 einer unteren Stufe, d.h. eines Eingangsbits zwei Systemtaktimpulse vorher. Ein zweites Bit 407 ist gleichfalls ein modulo-2 addierter Wert eines einmal verzögerten Eingangsbits 403 einer oberen Stufe und eines vorliegenden Eingangsbits 402 einer unteren Stufe. Ein drittes Bit 408 ist ein modulo-2 addierter Wert eines vorliegenden Eingangsbits 401 und eines einmal verzögerten Eingangsbits 403 einer oberen Stufe und eines einmal verzögerten Eingangsbits 404 und eines zweimal verzögerten Eingangsbits 405 einer unteren Stufe.
  • 5 zeigt die Zustandstabelle, die dem in 4 dargestellten Faltungscodierer entspricht.
  • Die Signale haben eine Nichtvollfehlerübertragungscharakteristik und einen Hammingabstand von drei oder mehr.
  • Die jeweiligen Faltungscodierer bestehen aus modulo-2 Summenvernetzungsstrukturen entsprechend den drei Speicherelementen und den Bildungspolynomen.
  • 6 zeigt ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels des in 1 dargestellten Vorabbilders. Wie es in 6 dargestellt ist, werden ein nicht codiertes 2-Bit- Ausgangssignal 201 und ein 3-Bit-Ausgangssignal 202 des Faltungscodierers 210 eingegeben und wird ein 8-Bit-Ausgangssignal ausgegeben.
  • 7 zeigt in einer graphischen Darstellung die I-Phasen- und Q-Phasenkomponenten von 6. In 7 sind die I-Phasen- und Q-Phasenkomponenten des über einen Vorabbilder eingegebenen Signals dargestellt.
  • 8 zeigt die Ausgangsdaten der I-Phasen- und Q-Phasenkomponenten für die Eingangsdaten des in 6 dargestellten Vorabbilders.
  • 9 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des in 1 dargestellten Vorabbilders. Am Vorabbilder in 9 liegen nichtcodierte 2-Bit-Eingangsdaten 201 und 3-Bit-Ausgangsdaten 202 des Faltungscodierers und der Vorabbilder gibt 3-Bit-I-Phasen- und -Q-Phasenkomponentendaten aus.
  • 10 zeigt in einer graphischen Darstellung die Daten der I-Phasen- und -Q-Phasenkomponenten der 6-Bit-Ausgangsdaten für 5-Bit-Eingangsdaten.
  • 11 zeigt in einer Tabelle die Beziehung zwischen den Eingangsdaten und den Ausgangsdaten des in 9 dargestellten Vorabbilders. Das heißt, daß sie die Eingangsdaten der 32 Signale und die dementsprechenden Ausgangsdaten zeigt.
  • 12 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des in 1 dargestellten Vorabbilders. In 12 ist die Anzahl der Bits der Eingangs- und Ausgangsdaten des Vorabbilders die gleiche wie bei dem in 6 dargestellten Vorabbilders, die Ausgangsdaten für die Eingangsdaten sind jedoch verschieden.
  • 13 zeigt in einer graphischen Darstellung die Daten der I-Phasen- und Q-Phasenkomponenten für die Eingangsdaten des Vorabbilders in 12.
  • 14 zeigt in einer Tabelle die Beziehung zwischen den Eingangsdaten und den Ausgangsdaten des Vorabbilders in 12. Das heißt, daß sie die Ausgangsdaten in ihrer Korrelation zu den Eingangsdaten zeigt.
  • Da der Vorabbilder gemäß der vorliegenden Erfindung eine logische Kombinationsschaltung ist, die auf der Grundlage der Signalpunktausgangstabelle ausgelegt ist, wird jeder Vorabbilder separat für jede Signal-Konstellation ausgelegt. Die Ausgangsdaten können je nach der Art der Konfiguration verschieden sein, selbst wenn die drei Vorabbilder alle die gleiche 32 Signal-Konstellation haben. Gemäß der Erfindung geben die Vorabbilder von 6 und 12 4-Bit-Zeichen aus und gibt der Vorabbilder von 9 3-Bit-Zeichen aus.
  • Dementsprechend werden die 3-Bit-Eingangszeichen am Vorabbilder, der aus einer logischen Kombinationsschaltung besteht, als entsprechende Signalpunktwerte gemäß der Ausgangstabelle der Signalpunkte ausgegeben. Die Gleichphasen- und Quadraturphasenausgangsdaten liegen an einem Modulator und werden in jeweilige Signalpegelwerte umgewandelt. Die Signalpegelwerte werden auf Trägerwellen geladen und über einen Kanal übertragen. Dabei werden 5,7 MHz Sinus- und Kosinuswellen als Trägerwellen verwandt. Die Pegelwerte der Gleichphasen- und Quadraturphasenkomponenten werden auf die Kosinuswelle und die Sinuswelle jeweils geladen, moduliert und übertragen.
  • Bei der erfindungsgemäßen TCM-Anordnung wird ein Eingangssignal zur Abbildung so codiert, daß der euklidische Abstand zwischen den Zeichen im digitalen magnetischen Aufzeichnungsraum am größten ist, wenn die Eingangsdaten in einen Signalpunkt einer speziellen Signalkonstellation umgewandelt werden. Die TCM-Anordnung liefert daher einen höheren Codierungsnutzen oder -effekt als bekannte Fehlerkorrekturanordnungen, die den Hammingabstand verwenden, ohne die Bandbreite zu erhöhen. Da darüber hinaus die Hardware des TCM-Systems verringert werden kann, ist die Schaltungsintegration problemlos. Da Speicherelemente beim Lokalisieren der Signalpunkte nicht verwandt werden, ergibt sich weiterhin eine beträchtlich höhere Verarbeitungsgeschwindigkeit.

Claims (7)

  1. Faltungscodierer, gekennzeichnet durch eine erste Addiereinrichtung zum Ausgeben eines ersten Ausgangsbits von 3-Bit-Ausgangsbits mittels einer modulo-2 Summe eines vorliegenden Eingangsbits und eines zweimal verzögerten Eingangsbits einer oberen Stufe, eines vorliegenden Eingangsbits und eines einmal verzögerten Eingangsbits einer unteren Stufe, eine zweite Addiereinrichtung zum Ausgeben eines zweiten Ausgangsbits mittels einer modulo-2 Summe eines einmal verzögerten Eingangsbits und eines zweimal verzögerten Eingangsbits der oberen Stufe und eines vorliegenden Eingangsbits einer unteren Stufe und eine dritte Addiereinrichtung zum Ausgeben eines dritten Ausgangsbits mittels einer modulo-2 Summe eines vorliegenden Eingangsbits der oberen Stufe und eines einmal verzögerten Eingangsbits der unteren Stufe.
  2. Faltungscodierer, gekennzeichnet durch eine erste Addiereinrichtung zum Ausgeben eines ersten Ausgangsbits von 3-Bit-Ausgangsbits mittels einer modulo-2 Summe eines vorliegenden Eingangsbits einer oberen Stufe und eines zweimal verzögerten Eingangsbits einer unteren Stufe und einem verbleibenden vorliegenden Eingangsbit einer unteren Stufe, eine zweite Addiereinrichtung zum Ausgeben eines zweiten Ausgangsbits mittels einer modulo-2 Summe eines einmal verzögerten Eingangsbits der oberen Stufe und eines vorliegenden Eingangsbits der unteren Stufe und eine dritte Addiereinrichtung zum Ausgeben eines dritten Ausgangsbits mittels einer modulo-2 Summe eines vorlie genden Eingangsbits und eines einmal verzögerten Eingangsbits der oberen Stufe, eines einmal verzögerten Eingangsbits der unteren Stufe und eines zweimal verzögerten Eingangsbits der unteren Stufe.
  3. Gittercodierte Modulationsvorrichtung mit einem Faltungscodierer zum Eingeben von Daten und zum Codieren der Eingangsdaten, einer Abbildungseinrichtung zum Eingeben eines nicht codierten Restbits und eines durch den Faltungscodierer codierten Bits, die dieser Bits in ein bestimmtes Bitsignal umwandelt und dessen Gleichphasen- und Quadraturphasenkomponente ausgibt, einer Moduliereinrichtung zum Modulieren des von der Abbildungseinrichtung ausgegebenen Bitsignals und einer Steuereinrichtung zum Steuern der Codiereinrichtung und der Abbildungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass der Faltungscodierer eine erste Addiereinrichtung zum Ausgeben eines ersten Ausgangsbits von 3-Bit-Ausgangsbits mittels einer modulo-2 Summe eines vorliegenden Eingangsbits und eines zweimal verzögerten Eingangsbits einer oberen Stufe, eines verbleibenden vorliegenden Eingangsbits und eines einmal verzögerten Eingangsbits einer unteren Stufe, eine zweite Addiereinrichtung zum Ausgeben eines zweiten Ausgangsbits mittels einer modulo-2 Summe eines einmal verzögerten Eingangsbits und eines zweimal verzögerten Eingangsbits der oberen Stufe und eines vorliegenden Eingangsbits der unteren Stufe und eine dritte Addiereinrichtung zum Ausgeben eines dritten Ausgangsbits mittels einer modulo-2 Summe eines vorlie genden Eingangsbits der oberen Stufe und eines einmal verzögerten Eingangsbits der unteren Stufe umfaßt.
  4. Gittercodierte Modulationsvorrichtung mit einem Faltungscodierer zum Eingeben von Daten und zum Codieren der Eingangsdaten, einer Abbildungseinrichtung zum Eingeben eines nicht codierten Restbits und eines durch den Faltungscodierer codierten Bits, die dieser Bits in ein bestimmtes Bitsignal umwandelt und dessen Gleichphasen- und Quadraturphasenkomponente ausgibt, einer Moduliereinrichtung zum Modulieren des von der Abbildungseinrichtung ausgegebenen Bitsignals und einer Steuereinrichtung zum Steuern der Codiereinrichtung und der Abbildungseinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass der Faltungscodierer eine erste Addiereinrichtung zum Ausgeben eines ersten Ausgangsbits von 3-Bit-Ausgangsbits mittels einer modulo-2 Summe eines vorliegenden Eingangsbits einer oberen Stufe und eines zweimal verzögerten Eingangsbits einer unteren Stufe und eines verbleibenden vorliegenden Eingangsbits einer unteren Stufe, eine zweite Addiereinrichtung zum Ausgeben eines zweiten Ausgangsbits mittels einer modulo-2 Summe eines einmal verzögerten Eingangsbits der oberen Stufe und eines vorliegenden Eingangsbits der unteren Stufe und eine dritte Addiereinrichtung zum Ausgeben eines dritten Ausgangsbits mittels einer modulo-2 Summe eines vorliegenden Eingangsbits und eines einmal verzögerten Eingangsbits der oberen Stufe, eines einmal verzögerten Eingangsbits der unteren Stufe und eines zweimal verzögerten Eingangsbits der unteren Stufe umfaßt.
  5. Gittercodierte Modulationsvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Abbildungseinrichtung der folgenden Eingangs/Ausgangstabelle zur Eingabe von nicht codierten 2-Bit-Daten und codierten 3-Bit-Daten und zur Ausgabe von 8-Bit-Daten genügt.
    Figure 00180001
  6. Gittercodierte Modulationsvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Abbildungseinrichtung der folgenden Eingangs/Ausgangstabelle zur Eingabe von nicht-codierten 2-Bit-Daten und codierten 3-Bit-Daten und zur Ausgabe von 8-Bit-Daten genügt.
    Figure 00190001
  7. Gittercodierte Modulationsvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Abbildungseinrichtung Einrichtungen umfaßt, die der folgenden Eingangs/Ausgangstabelle zur Eingabe von nichtcodierten 2-Bit-Daten und codierten 3-Bit-Daten und zur Ausgabe von 6-Bit-Daten genügen.
    Figure 00200001
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