Способ передачи данных, способ приема данных, устройство модуляции данных, устройство демодуляции данных

Способ передачи данных, способ приема данных, устройство модуляции данных, устройство демодуляции данных

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Настоящее изобретение относится к способу передачи данных, способу приема данных, устройству модуляции данных, устройству демодуляции данных, которые используют схему модуляции и демодуляции, к которой был применен код с исправлением ошибок, а более конкретно к способу передачи данных, способу приема данных, устройству модуляции данных и устройству демодуляции данных, соответствующим образом используемым в схеме QAM (квадратурной амплитудной модуляции), в которых многозначное число имеет значение 2^m (m - целое число, равное или большее чем 5).

Уровень техники

Традиционно, схема модуляции и демодуляции 2^m QAM (m - положительное целое число), такая как 64 QAM, 128 QAM или 256 QAM, использовалась в различных системах связи, таких как система цифровой (сверхвысокочастотной) СВЧ-связи. В схеме модуляции и демодуляции 2^m QAM, связь выполняется посредством процедуры битового отображения, в которой всего 2^m m-битных комбинаций данных назначаются 2^m сигнальным точкам.

Для того чтобы защищать данные от шумов, которые должны формироваться при связи, добавляется код с исправлением ошибок, который является избыточными данными, которые должны быть добавлены к данным связи для увеличения устойчивости к ошибкам. Применение кода с исправлением ошибок обычно значительно улучшает частоту появления ошибок. Однако известно, что эффективность кодирования с исправлением ошибок отличается в зависимости от того, каким образом комбинировать код с исправлением ошибок с отображением сигнальных точек (например, смотрите NPL 1 и 2). В частности, посредством изменения распределения избыточных битов кода с исправлением ошибок, принимая во внимание зависимость между расстоянием между сигнальными точками и расстоянием Хемминга между m-битными комбинациями данных, отображенными в соответственные сигнальные точки, эффективность кодирования с исправлением ошибок может быть увеличена. Это также делает возможным в канале связи с ограниченной шириной полосы пропускания сдерживать расширение полосы вследствие добавления избыточных битов без ухудшения частоты появления ошибок.

В дальнейшем, чтобы проводить различие между расстоянием между сигнальными точками и расстоянием Хемминга, которое является расстоянием между битовыми последовательностями, первое указывается ссылкой как «евклидово расстояние».

Каждая из фиг. 1 и 2 иллюстрируют пример предшествующего уровня техники, в котором код с исправлением ошибок, такой как код Рида-Соломона (RS-код) или код с контролем четности низкой плотности (код LDPC) применяется к схеме модуляции 16 QAM, с тем чтобы выполнять передачу данных.

Фиг. 1 иллюстрирует применение отображения Грея, в котором 4 бита отображаются в 16 сигнальных точках таким образом, что расстояние Хемминга между битовыми последовательностями смежных сигнальных точек имеет значение 1. Передающая сторона разделяет данные, которые были подвергнуты кодированию с исправлением ошибок устройством 11 кодирования, на 4-битные сегменты, вычисляет соответствующую сигнальную точку благодаря устройству 12 отображения Грея и передает сигнал передачи. Приемная сторона выбирает, из сигнала приема, сигнальную точку, ближайшую к рассчитанной сигнальной точке в показателях евклидова расстояния, и выполняет, с использованием устройства 14 декодирования, декодирование кода с исправлением ошибок для битовой строки, полученной посредством устройства 13 обратного отображения, которое приводит к 4 битам, соответствующим выбранной сигнальной точке.

Однако может возникать случай, когда сигнальная точка, выбранная приемной стороной, отличается от переданной сигнальной точки вследствие шума в канале связи. В этом случае ошибочный бит возникает в результате обратного отображения. Основным фактором возникновения ошибки в системе связи является тепловой шум, чья амплитуда подчиняется нормальному распределению, и сигнальная точка, которая находится ближе к переданной сигнальной точке в показателях евклидова расстояния, имеет более высокую вероятность выбора приемной стороной. Поэтому в случае, когда расстояние Хемминга между смежными сигнальными точками, которые вероятно должны ошибочно выбираться вследствие теплового шума, велико, частота появления ошибочных битов по отношению к одному и тому же уровню шумов становится более высокой. Отображение Грея, в котором расстояние Хемминга между всеми смежными сигнальными точками имеет значение 1, является оптимальной схемой в этом смысле. Однако, с точки зрения эффективного применения кода с исправлением ошибок, не всегда нужно, чтобы кодирование с исправлением ошибок равным образом применялось ко всем 4 битам, которые были отображены в сигнальную точку, но тот же самый эффект может получаться посредством применения кодирования с исправлением ошибок только к части 4 битов.

Фиг. 2 иллюстрирует схему передачи данных, в которой 4-битное отображение в 16 сигнальных точек 16 QAM модифицировано. То есть в этой схеме код с исправлением ошибок применяется только к младшим 2 битам.

При этом битовом отображении, хотя расстояние Хемминга между смежными сигнальными точками не обязательно имеет значение 1, расстояние Хемминга между смежными сигнальными точками имеет значение 1 в показателях только младших 2 битов, и евклидово расстояние между сигнальными точками, в которых порции из младших 2 битов, назначенные на них, совпадают друг с другом, является наибольшим.

На передающей стороне, устройство 21 кодирования назначает битовую строку, которая была подвергнута кодированию с исправлением ошибок, на младшие 2 бита, вычисляет соответствующую сигнальную точку посредством устройства 22 двойного отображения Грея, как проиллюстрировано на фиг. 2, и передает сигнал передачи. На приемной стороне первое устройство 23 обратного отображения выбирает из сигнала приема сигнальную точку, ближайшую к вычисленной сигнальной точке, в показателях евклидова расстояния, и устройство 24 декодирования выполняет декодирование кода с исправлением ошибок для младших 2 битов из 4 битов, соответствующих выбранной сигнальной точке. Затем второе устройство 25 отображения используется для выбора, из четырех сигнальных точек, в которых 2 бита, полученных благодаря кодированию с исправлением ошибок, и порции из младших 2 битов, назначенные для них, совпадают друг с другом, одной, которая является ближайшей к принятой сигнальной точке в показателях евклидова расстояния, с тем чтобы определять неопределенные старшие 2 бита.

Вследствие основного свойства, что сигнальная точка, которая находится ближе к переданной сигнальной точке в показателях евклидова расстояния, имеет более высокую вероятность выбора приемной стороной при условии, что младшие 2 бита надлежащим образом исправляются благодаря кодированию с исправлением ошибок, и того факта, что евклидово расстояние между сигнальными точками, в которых порции из младших 2 битов, назначенные на них, совпадают друг с другом, велико, вероятность, что возникает ошибка в старших 2 битах, становится в значительной степени низкой. Таким образом, может быть упомянуто, что отсутствие кодирования с исправлением ошибок для старших 2 битов не наносит по существу никакого вреда. В частности, в канале связи, увеличение ширины полосы пропускания которого ограничено вследствие применения кодирования с исправлением ошибок, эквивалентная частота появления ошибок может достигаться с меньшим количеством избыточных битов по сравнению со способом, проиллюстрированным на фиг. 1, что является очень эффективным. Способ по фиг. 2 может быть упомянут тем, что битовое отображение придумано для разделения 4 битов, соответствующих каждой из сигнальных точек, на порцию битов, для которой вероятность ошибочного бита низка, и оставшуюся порцию битов, для которой вероятность ошибочного бита высока, с тем чтобы применять кодирование с исправлением ошибок только к порции битов, для которой высока вероятность ошибочного бита.

Пример способа отображения, проиллюстрированный на фиг. 2, назван «двойным отображением Грея» (NPL 3). Этот способ, который независимо применяет отображение Грея к порции из старших битов, к которой не применяется кодирование с исправлением ошибок, и порции из младших битов, к которой кодирование с исправлением ошибок применяется, может применяться к случаю, когда сигнальное созвездие (сигнальная совокупность) является прямоугольным, но не может применяться к модуляции 2²ⁿ⁺¹ QAM и схеме модуляции, в которой индекс является нечетным, или случаю (NPL 4), когда сигнальное созвездие не является прямоугольным, даже если индекс четный.

Кроме того, к тому же, в отображении Грея, проиллюстрированном на фиг. 1, в котором некодированная порция не включена в состав, но код с исправлением ошибок применяется ко всем битам, в случае, когда сигнальное созвездие не является прямоугольным, вообще невозможно заставить расстояние Хемминга между битовыми последовательностями, назначенными на смежные сигнальные точки, быть равными 1. Что касается случая, когда сигнальное созвездие является крестообразным в 2²ⁿ⁺¹ QAM, в котором индекс является нечетным, способ по PTL 1 известен в качестве способа отображения, в котором расстояние Хемминга между смежными сигнальными точками становится минимальным.

Разбиение множества известно в качестве способа битового отображения для сигнальных созвездий в разных формах, и схема TCM (NPL 2), которая кодирует порцию из младших битов решетчатым кодом, известна в качестве подхода разбиения множества. В подходе разбиения множества, хотя евклидово расстояние между сигнальными точками, в которых порции из младших битов, назначенные на них, которые должны подвергаться кодированию, совпадают друг с другом, является максимальным, среднее расстояние Хемминга между смежными сигнальными точками не принимается во внимание, так что частота появления ошибочных битов порции из младших битов высока. Отсюда вытекает, что это разбиение множества может упоминаться способом отображения, который является не отвечающим требованиям для применения к коду с исправлением ошибок (например, RS-кода или кода LDPC), иного чем решетчатый код, поддерживающий применяемое разбиение множества.

{Список цитируемых материалов}

{Патентная литература}

{PTL 1} Проспект № WO 2007/046558 международных публикаций

{Непатентная литература}

{NPL 1} G. Ungerboeck, Channel Coding with Multilevel/phase signals, IEEE Transactions on Information Theory, Jan. 1, 1982, pp 55-67 (Г. Унгербоек, Канальное кодирование многоуровневыми/фазными сигналами, Труды по теории информации IEEE, 1 января 1982 года, стр. 55-67)

{NPL 2} H. Imai & S. Hirakawa, A New Multilevel Coding Method using Error-Correcting Codes, IEEE Transactions on Information Theory, May 1, 1977, pp 371-377 (Х. Имаи и С Хиракава, Новый способ многоуровневого кодирования с использованием кодов с исправлением ошибок, Труды по теории информации, 1 мая 1977 года, стр. 371-377)

{NPL 3} E. Eleftheriou & S.Olcer, "Low-Density Parity-Check Codes for Digital Subscriber Lines", IEEE International Conference on Communications, April 28, 2002, pp 1753-1757 (Е. Элефтерио и С. Олцер, «Коды с контролем четности низкой плотности для цифровых абонентских линий», Международная конференция по системам связи IEEE, 28 апреля 2002 года, стр. 1753-1757)

{NPL 4} H. Tahara, T. Deguchi, S. Mizoguchi, Y. Yoshida, 6 GHz 140 Mbps Digital Radio System with 256-SSQAM Modulation, IEEE Global Communications Conference, Nov. 15, 1987, pp 1495-1500 (Х. Тахара, Т. Дегучи, С. Мизогучи, И. Йошида, Система цифровой радиосвязи 140 Мбит/с 6 ГГц с модуляцией 256-SSQAM, Всемирная конференция по системам связи IEEE, 15 ноября 1987 года, стр. 1495-1500)

Сущность изобретения

Техническая проблема

Что касается сигнального созвездия, в котором среднее значение расстояния Хемминга между смежными сигнальными точками в показателях порции младших s битов (s-положительное целое число, меньшее, чем m) является малым, и порции младших s битов смежных сигнальных точек совпадают друг с другом в схеме 2^m QAM, которая использует сигнальные точки, скомпонованные в произвольной форме, для передачи m-битных данных, можно предусмотреть способ передачи данных, способный к сдерживанию увеличения ширины полосы пропускания передачи и превосходный по характеристикам частоты появления ошибок посредством выполнения битового отображения, посредством которого евклидово расстояние между сигнальными точками доводится до максимума, особенно, посредством применения кода с исправлением ошибок к порции из младших s битов. Однако, как описано в «Предшествующем уровне техники», такой способ отображения еще не был предложен, за исключением случая, когда сигнальные точки скомпонованы в прямоугольной форме. Способ битового отображения, основанный на разбиении множества, является битовым отображением, в котором евклидово расстояние между сигнальными точками, в которых порции из младших s битов, назначенные на них, совпадают друг с другом, становится максимальным. Однако, поскольку среднее расстояние Хемминга между смежными сигнальными точками в показателях порции из младших s битов не является малым, требования не удовлетворены.

(Цель изобретения)

Настоящее изобретение было сделано ввиду вышеприведенных технических проблем, и примерная цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы предоставить способ битового отображения, в котором среднее значение расстояния Хемминга между смежными сигнальными точками в показателях порции из младших битов мало и в котором евклидово расстояние между сигнальными точками, в которых порции из младших битов, назначенные на них, совпадают друг с другом, велико, в случаях, где сигнальное созвездие является крестообразным, и где сигнальное созвездие является круглым, полученным перекомпоновкой части сигнальных точек, скомпонованных в прямоугольной форме или крестообразной форме, для того чтобы поднимать среднюю мощность и пиковую мощность, и предоставить способ передачи данных, использующий вышеприведенный способ битового отображения. Круговая компоновка сигнального созвездия может уменьшать пиковую энергию по сравнению с прямоугольной компоновкой и соответственно предоставляет возможность достигаться способу, превосходному по характеристикам нелинейных искажений.

{Решение для проблемы}

Согласно первому примерному способу передачи данных по настоящему изобретению предложен способ передачи данных схемы модуляции 2²ⁿ (n - положительное целое число) QAM, в которой 2²ⁿ сигнальных точек, скомпонованных в круговой форме, используются для передачи 2n-битных данных, причем 2²ⁿ сигнальных точек получаются перекомпоновкой части 2²ⁿ сигнальных точек, скомпонованных в прямоугольной форме, причем способ содержит:

первый этап по соотнесению 2n-битной комбинации, чьи младшие 2t (t -положительное целое число, меньшее, чем n) битов и старшие 2(n-t) битов были независимо подвергнуты коду Грея, с каждой из сигнальных точек, совпадающих с прямоугольной компоновкой; и

второй этап по соотнесению 2n-битной комбинации с каждой из сигнальных точек, перекомпонованных в круговую форму таким образом, чтобы среднее расстояние Хемминга между смежными сигнальными точками в показателях порции младших 2t битов было минимальным, а евклидово расстояние между сигнальными точками, в которых порции младших 2t битов, назначенные на них, совпадают друг с другом, было максимальным, 2n-битная комбинация находится среди всех 2n-битных комбинаций, исключая 2n-битные комбинации, назначенные на сигнальные точки, соответствующие прямоугольной компоновке,

сигнальная точка, которая определена посредством второго этапа, передается соответствующей 2n-битным данным, которые должны быть переданы.

Согласно второму примерному способу передачи данных по настоящему изобретению предложен способ передачи данных схемы модуляции 2²ⁿ (n - положительное целое число) QAM, в которой 2²ⁿ сигнальных точек, скомпонованных в круговой форме, используются для передачи 2n-битных данных, причем 2²ⁿ сигнальных точек получаются перекомпоновкой части 2²ⁿ сигнальных точек, скомпонованных в прямоугольной форме, причем способ содержит:

предоставление n типов таблиц отображения областей для каждого разделения сигнальной области, включающей в себя 2²ⁿ сигнальных точек, на множество областей, каждого назначения 2 битов на каждую разделенную область, включенную в прямоугольную компоновку, посредством применения кода Грея, чтобы расстояние Хемминга между смежными областями отличалось на 1, и каждого назначения 2 битов на каждую разделенную область, не включенную в прямоугольную компоновку таким образом, чтобы среднее расстояние Хемминга между смежными областями становилось минимальным; и

разделение 2n-битных данных на n 2-битных данных и расположение сигнальной точки для 2n-битных данных в общую порцию среди n сигнальных областей, полученных посредством обращения, в отношении каждых из n 2-битных данных, в n таблиц отображения областей, среди которых разделенные области отличаются по форме.

Согласно третьему примерному способу передачи данных по настоящему изобретению предоставлен способ передачи данных схемы модуляции 2²ⁿ⁺¹ (n - положительное целое число) QAM, в которой 2²ⁿ⁺¹ сигнальных точек, скомпонованных в крестообразной форме, используются для передачи 2n+1-битных данных, причем способ содержит:

предоставление первой таблицы отображения, которая разделяет сигнальную область, включающую в себя 2²ⁿ⁺¹ сигнальных точек, на множество областей и назначает 2 бита на каждую разделенную область таким образом, чтобы битовые значения отличались друг от друга между смежными областями, и второй таблицы отображения областей, которая разделяет сигнальную область, включающую в себя 2²ⁿ⁺¹ сигнальных точек, на множество областей и назначает 1 бит на каждую разделенную область таким образом, чтобы битовое значение отличалось друг от друга между смежными областями; и

разделение 2n+1-битных данных на n 2-битных данных и одни 1-битные данные, и расположение сигнальных точек для 2n+1-битных данных в общую порцию между общей порцией среди n сигнальных областей, полученных посредством обращения, в отношении каждых из n 2-битных данных, в n первых таблиц отображения областей, среди которых разделенные области отличаются по форме, и областью, определенной посредством второй таблицы отображения областей в соответствии с 1-битными данными.

Согласно четвертому примерному способу передачи данных по настоящему изобретению есть способ передачи данных схемы модуляции 2²ⁿ⁺¹ (n - положительное целое число) QAM, в которой 2²ⁿ⁺¹ сигнальных точек, скомпонованных в круговой форме, используются для передачи 2n+1-битных данных, причем 2²ⁿ⁺¹ сигнальных точек получаются перекомпоновкой части 2²ⁿ⁺¹ сигнальных точек, скомпонованных в крестообразной форме, причем способ содержит:

предоставление первой таблицы отображения областей, которая разделяет сигнальную область, включающую в себя 2²ⁿ⁺¹ сигнальных точек, на множество областей и назначает 2 бита на каждую разделенную область таким образом, чтобы битовые значения отличались друг от друга между смежными областями, и второй таблицы отображения областей, которая разделяет сигнальную область, включающую в себя 2²ⁿ⁺¹ сигнальных точек, на множество областей и назначает 1 бит на каждую разделенную область таким образом, чтобы битовое значение отличалось друг от друга между смежными областями; и

разделение 2n+1-битных данных на n 2-битных данных и одни 1-битные данные, и расположение сигнальных точек для 2n+1 данных в общую порцию между общей порцией среди n сигнальных областей, полученных посредством обращения, в отношении каждых из n 2-битных данных, в n первых таблиц отображения областей, среди которых разделенные области отличаются по форме, и областью, определенной посредством второй таблицы отображения областей в соответствии с 1-битными данными.

Согласно первому примерному способу приема данных по настоящему изобретению, есть способ приема данных, который использует схему модуляции 2²ⁿ (n - положительное целое число) QAM, в которой 2²ⁿ сигнальных точек, скомпонованных в круговой форме, используются для передачи 2n-битных данных, определяет соответствие между 2n-битными данными, которые должны быть переданы, и 2²ⁿ сигнальными точками посредством способа передачи данных, определенного способом по пункту 2 формулы изобретения, и вычисляет, из принятой сигнальной точки, 2n-битные данные, соответствующие переданной сигнальной точке, ближайшей к принятой сигнальной точке, причем способ содержит:

получение n 2-битных данных посредством обращения к n таблицам отображения областей, идентичным n таблицам отображения областей по пункту 2 формулы изобретения, в соответствии с областью, включающей в себя принятую сигнальную точку.

Согласно второму примерному способу приема данных по настоящему изобретению есть способ приема данных, который использует схему модуляции 2²ⁿ⁺¹ (n - положительное целое число) QAM, в которой 2²ⁿ⁺¹ сигнальных точек, скомпонованных в крестообразной форме, используются для передачи 2n+1-битных данных, определяет соответствие между 2n+1-битными данными, которые должны быть переданы, и 2²ⁿ⁺¹ сигнальными точками посредством способа передачи данных, определенного способом по пункту 11 формулы изобретения, и вычисляет, из принятой сигнальной точки, 2n+1-битные данные, соответствующие переданной сигнальной точке, ближайшей к принятой сигнальной точке, причем способ содержит:

получение n 2-битных данных посредством обращения к n таблицам отображения 2-битных областей по пункту 11 формулы изобретения в соответствии с областью, включающей в себя принятую сигнальную точку, и 1 бит посредством обращения к таблице отображения 1-битных областей.

Согласно третьему примерному способу приема данных по настоящему изобретению есть способ приема данных, который использует схему модуляции 2²ⁿ⁺¹ (n - положительное целое число) QAM, в которой 2²ⁿ⁺¹ сигнальных точек, скомпонованных в круговой форме, используются для передачи 2n+1-битных данных, 2²ⁿ⁺¹ сигнальных точек получаются перекомпоновкой части 2²ⁿ⁺¹ сигнальных точек, скомпонованных в крестообразной форме, определяет соответствие между 2n+1-битными данными, которые должны быть переданы, и 2²ⁿ⁺¹ сигнальными точками посредством способа передачи данных, определенного способом по пункту 14 формулы изобретения, и вычисляет, из принятой сигнальной точки, 2n+1-битные данные, соответствующие переданной сигнальной точке, ближайшей к принятой сигнальной точке, причем способ содержит:

получение n 2-битных данных посредством обращения к n таблицам отображения 2-битных областей по пункту 14 формулы изобретения в соответствии с областью, включающей в себя принятую сигнальную точку, и 1 бит посредством обращения к таблице отображения 1-битной области.

Согласно первому примерному устройству модуляции по настоящему изобретению есть устройство модуляции схемы модуляции 2²ⁿ (n - положительное целое число) QAM, в которой 2²ⁿ сигнальных точек, скомпонованных в круговой форме, используются для передачи 2n-битных данных, причем 2²ⁿ сигнальных точек получаются перекомпоновкой части 2²ⁿ сигнальных точек, скомпонованных в прямоугольной форме, причем устройство содержит:

первую секцию соотнесения, которая соотносит 2n-битную комбинацию, чьи младшие 2t (t - положительное целое число, меньшее, чем n) битов и старшие 2(n-t) битов были независимо подвергнуты коду Грея, с сигнальными точками, совпадающими с прямоугольной компоновкой; и

вторую секцию соотнесения, которая соотносит 2n-битную комбинацию с каждой из сигнальных точек, перекомпонованных в круговую форму таким образом, чтобы среднее расстояние Хемминга между смежными сигнальными точками в показателях порции младших 2t битов было минимальным, а евклидово расстояние между сигнальными точками, в которых порции младших 2t битов, назначенные на них, совпадают друг с другом, было максимальным, 2n-битная комбинация находится среди всех 2n-битных комбинаций, исключая 2n-битные комбинации, назначенные на сигнальные точки, совпадающие с прямоугольной компоновкой,

Согласно второму примерному устройству модуляции по настоящему изобретению есть устройство модуляции схемы модуляции 2²ⁿ (n - положительное целое число) QAM, в которой 2²ⁿ сигнальных точек, скомпонованных в круговой форме, используются для передачи 2n-битных данных, причем 2²ⁿ сигнальных точек получаются перекомпоновкой части 2²ⁿ сигнальных точек, скомпонованных в прямоугольной форме, причем устройство содержит:

n типов таблиц отображения областей для каждого разделения сигнальной области, включающей в себя 2²ⁿ сигнальных точек, на множество областей, каждого назначения 2 битов на каждую разделенную область, включенную в прямоугольную компоновку, посредством применения кода Грея, чтобы расстояние Хемминга между смежными областями отличалось на 1, и каждого назначения 2 битов на каждую разделенную область, не включенную в прямоугольную компоновку таким образом, чтобы среднее расстояние Хемминга между смежными областями становилось минимальным; и

секцию настройки, которая разделяет 2n-битные данные на n 2-битных данных и располагает сигнальную точку для 2n-битных данных в общую порцию среди n сигнальных областей, полученных посредством обращения, в отношении каждых из n 2-битных данных, в n таблиц отображения областей, среди которых разделенные области отличаются по форме.

Согласно третьему примерному устройству модуляции по настоящему изобретению есть устройство модуляции схемы модуляции 2²ⁿ⁺¹ (n - положительное целое число) QAM, в которой 2²ⁿ⁺¹ сигнальных точек, скомпонованных в крестообразной форме, используются для передачи 2ⁿ⁺¹-битных данных, причем устройство содержит:

первую таблицу отображения областей, которая разделяет сигнальную область, включающую в себя 2²ⁿ⁺¹ сигнальных точек, на множество областей и назначает 2 бита на каждую разделенную область таким образом, чтобы битовые значения отличались друг от друга между смежными областями, и вторую таблицу отображения областей, которая разделяет сигнальную область, включающую в себя 2²ⁿ⁺¹ сигнальных точек, на множество областей и назначает 1 бит на каждую разделенную область таким образом, чтобы битовое значение отличалось друг от друга между смежными областями; и

секцию настройки, которая разделяет 2n+1-битные данные на n 2-битных данных и одни 1-битные данные, и располагает сигнальные точки для 2n+1-битных данных в общую порцию между общей порцией среди n сигнальных областей, полученных посредством обращения, в отношении каждых из n 2-битных данных, в n первых таблиц отображения областей, среди которых разделенные области отличаются по форме, и областью, определенной посредством второй таблицы отображения областей в соответствии с 1-битными данными.

Согласно четвертому примерному устройству модуляции по настоящему изобретению есть устройство модуляции схемы модуляции 2²ⁿ⁺¹ (n - положительное целое число) QAM, в которой 2²ⁿ⁺¹ сигнальных точек, скомпонованных в круговой форме, используются для передачи 2n+1-битных данных, причем 2²ⁿ⁺¹ сигнальных точек получаются перекомпоновкой части 2²ⁿ⁺¹ сигнальных точек, скомпонованных в крестообразной форме, причем устройство содержит:

первую таблицу отображения областей, которая разделяет сигнальную область, включающую в себя 2²ⁿ⁺¹ сигнальных точек, на множество областей и назначает 2 бита на каждую разделенную область таким образом, чтобы битовые значения отличались друг от друга между смежными областями, и вторую таблицу отображения областей, которая разделяет сигнальную область, включающую в себя 2²ⁿ⁺¹ сигнальных точек, на множество областей и назначает 1 бит на каждую разделенную область таким образом, чтобы битовое значение отличалось друг от друга между смежными областями; и

секцию настройки, которая разделяет 2n+1-битные данные на n 2-битных данных и одни 1-битные данные и располагает сигнальные точки для 2n+1 данных в общую порцию между общей порцией среди n сигнальных областей, полученных посредством обращения, в отношении каждых из n 2-битных данных, в n первых таблиц отображения областей, среди которых разделенные области отличаются по форме, и областью, определенной посредством второй таблицы отображения областей в соответствии с 1-битными данными.

Согласно первому примерному устройству демодуляции по настоящему изобретению есть устройство демодуляции, которое использует схему модуляции 2²ⁿ (n - положительное целое число) QAM, в которой 2²ⁿ сигнальных точек, скомпонованных в круговой форме, используются для передачи 2n-битных данных, причем устройство содержит:

секцию расчета, которая определяет соответствие между 2n-битными данными, которые должны быть переданы, и 2²ⁿ сигнальными точками посредством способа передачи данных, определенного способом по пункту 2 формулы изобретения, и вычисляет, из принятой сигнальной точки, 2n-битные данные, соответствующие переданной сигнальной точке, ближайшей к принятой сигнальной точке; и

секцию получения, которая получает n 2-битных данных посредством обращения к n таблицам отображения областей, идентичным n таблицам отображения областей по пункту 2 формулы изобретения, в соответствии с областью, включающей в себя принятую сигнальную точку.

Согласно второму примерному устройству демодуляции по настоящему изобретению есть устройство демодуляции, которое использует схему модуляции 2²ⁿ⁺¹ (n - положительное целое число) QAM, в которой 2²ⁿ⁺¹ сигнальных точек, скомпонованных в крестообразной форме, используются для передачи 2n+1-битных данных, причем устройство содержит:

секцию расчета, которая определяет соответствие между 2n+1-битными данными, которые должны быть переданы, и 2²ⁿ⁺¹ сигнальными точками посредством способа передачи данных, определенного способом по пункту 11 формулы изобретения, и вычисляет, из принятой сигнальной точки, 2n+1-битные данные, соответствующие переданной сигнальной точке, ближайшей к принятой сигнальной точке, и

секцию получения, которая получает n 2-битных данных посредством обращения к n таблицам отображения 2-битных областей по пункту 11 формулы изобретения в соответствии с областью, включающей в себя принятую сигнальную точку, и 1 бит посредством обращения к таблице отображения 1-битной области.

Согласно третьему примерному устройству демодуляции по настоящему изобретению есть устройство демодуляции, которое использует схему модуляции 2²ⁿ⁺¹ (n - положительное целое число) QAM, в которой 2²ⁿ⁺¹ сигнальных точек, скомпонованных в круговой форме, используются для передачи 2n+1-битных данных, причем 2²ⁿ⁺¹ сигнальных точек получаются перекомпоновкой части 2²ⁿ⁺¹ сигнальных точек, скомпонованных в крестообразной форме, причем устройство содержит:

секцию расчета, которая определяет соответствие между 2n+1-битными данными, которые должны быть переданы, и 2²ⁿ⁺¹ сигнальными точками посредством способа передачи данных, определенного способом по пункту 14 формулы изобретения, и вычисляет, из принятой сигнальной точки, 2n+1-битные данные, соответствующие переданной сигнальной точке, ближайшей к принятой сигнальной точке, и

секцию получения, которая получает n 2-битных данных посредством обращения к n таблицам отображения 2-битных областей по пункту 14 формулы изобретения в соответствии с областью, включающей в себя принятую сигнальную точку, и 1 бит посредством обращения к таблице отображения 1-битной области.

{Полезные результаты изобретения}

Согласно настоящему изобретению может быть предложен способ передачи многозначных данных, превосходный по характеристикам частоты появления ошибочных битов и характеристикам нелинейного искажения.

{Краткое описание чертежей}

Фиг. 1 - изображение для пояснения предшествующего уровня техники (кодирования для всех битов) касательно передачи данных 16 QAM.

Фиг. 2 - изображение для пояснения еще одного предшествующего уровня техники (отсутствия кодирования для старших двух битов) касательно передачи данных 16 QAM.

Фиг. 3 - изображение для пояснения разделения (разделения на 32) пространства сигнальных созвездий.

Фиг. 4 - изображение для пояснения разделения (разделения на 256) пространства сигнальных созвездий.

Фиг. 5 - изображение для пояснения разделения (разделения на 512) пространства сигнальных созвездий.

Фиг. 6 - изображение для пояснения разделения областей и назначения битов (старших 2 битов).

Фиг. 7 - изображение для пояснения разделения областей и назначения битов (третьего бита, четвертого и пятого битов).

Фиг. 8 - изображение для пояснения разделения областей и назначения битов (третьего бита, четвертого и пятого битов).

Фиг. 9 - изображение для пояснения разделения областей и назначения битов (первого и второго битов, третьего и четвертого битов).

Фиг. 10 - изображение для пояснения разделения областей и назначения битов (пятого и шестого битов, седьмого и восьмого битов).

Фиг. 11 - изображение для пояснения разделения областей и назначения битов (первого и второго битов, третьего и четвертого битов).

Фиг. 12 - изображение для пояснения разделения областей и назначения битов (пятого и шестого битов).

Фиг. 13 - изображение для пояснения разделения областей и назначения битов (первого и второго битов, третьего бита).

Фиг. 14 - изображение для пояснения разделения областей и назначения битов (четвертого и пятого битов, шестого и седьмого битов).

Фиг. 15 - изображение для пояснения разделения областей и назначения битов (восьмого и девятого битов).

Фиг. 16 - изображение для пояснения разделения областей и назначения битов (третьего бита, четвертого и пятого битов).

Фиг. 17 - изображение, иллюстрирующее зависимость между осями I и Q и сигнальными точками в схеме 32 QAM.

Фиг. 18A и 18B - изображения для пояснения схемы (кодирования) 2²ⁿ⁺¹ QAM.

Фиг. 19A и 19B - изображения для пояснения схемы (кодирования) 2²ⁿ⁺¹ QAM.

Фиг. 20 - изображение для пояснения схемы (кодирования; n≥4) 2²ⁿ QAM.

Фиг. 21 - изображение для пояснения схемы (декодирования; n≥4) 2²ⁿ QAM.

Фиг. 22 - изображение для пояснения схемы (кодирования; n≥4) 2²ⁿ⁺¹ QAM.

Фиг. 23 - изображение для пояснения схемы (декодирования; n≥4) 2²ⁿ⁺¹ QAM.

Фиг. 24 - изображение для пояснения разделения (разделения на 1024) пространства сигнальных созвездий.

Фиг. 25 - изображение для пояснения разделения областей и назначения битов (первого и второго битов).

Фиг. 26 - изображение для пояснения разделения областей и назначения битов (третьего и четвертого битов).

Фиг. 27 - изображение для пояснения разделения областей и назначения битов (пятого и шестого битов).

Фиг. 28 - изображение для пояснения разделения областей и назначения битов (седьмого и восьмого битов).

Фиг. 29 - изображение для пояснения разделения областей и назначения битов (девятого и десятого битов).

Фиг. 30 - изображение для пояснения разделения областей и назначения битов (первого и второго битов).

Фиг. 31 - изображение для пояснения разделения областей и назначения битов (третьего и четвертого битов).

Фиг. 32 - изображение для пояснения разделения областей и назначения битов (пятого и шестого битов).

Фиг. 33 - структурная схема, иллюстрирующая пример конфигурации устройства модуляции по схеме модуляции 2²ⁿ (n - положительное целое число) QAM, в которой 2²ⁿ сигнальных точек с круговой компоновкой, полученных перекомпоновкой части 2²ⁿ сигнальных точек, скомпонованных в прямоугольной форме, используются для передачи 2n-битных данных.

Фиг. 34 - структурная схема, иллюстрирующая еще один пример конфигурации устройства модуляции по схеме модуляции 2²ⁿ (n - положительное целое число) QAM, в которой 2²ⁿ сигнальных точек с круговой компоновкой, полученных перекомпоновкой части 2²ⁿ сигнальных точек, скомпонованных в прямоугольной форме, используются для передачи 2n-битных данных.

Фиг. 35 - структурная схема, иллюстрирующая пример конфигурации устройства формирования адресов по фиг. 18B.

Фиг. 36 - структурная схема, иллюстрирующая пример конфигурации устройства модуляции по схеме модуляции 2²ⁿ⁺¹ QAM, в которой 2²ⁿ сигнальных то