CN103503072A - 解码装置以及解码方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种解码装置(1)，具备：可信度计算部(5)，根据从PR通信路(3)得到的编码信号，基于PR通信路(3)的特性和规定的调制规则，计算至少一部分或全部与PR通信路(3)的杂讯分布具有非线性的关系的可信度信息；可信度修正部(17)，对由可信度计算部(5)计算出的可信度信息进行修正；以及纠错解码部(18)，对由可信度修正部(17)修正后的可信度信息进行纠错解码。

Description

解码装置以及解码方法
技术领域
本发明涉及一种解码装置以及解码方法，该解码装置以规定的纠错编码方式对输入数据进行纠错编码、并且对以规定的调制规则进行调制编码而生成的编码序列经由通信路而得到的编码信号进行解码。
背景技术
近年来，不仅在通信或广播中，而且还在例如对光盘或磁盘的信息记录或再生中，提出了一种记录再生装置，为了利用因具有临近理论限度的纠错能力而为公知的Turbo码或LDPC码(低密度奇偶校验码)，对计算可信度信息所得到的软判定值进行处理(例如参照专利文献1)。
图8是表示处理软判定值的以往的记录再生装置的结构的图。在图8中，记录再生装置101具备编码部102、PR(Partial Response、部分响应)通信路103以及解码部104。
编码部102具备纠错编码部111和调制编码部112。纠错编码部111通过基于规定的规则对所输入的用户数据序列赋予奇偶序列(parity sequence)，生成纠错码序列。调制编码部112基于规定的调制规则将所输入的纠错码序列编码为规定的调制码，并将施以规定的限制的调制码作为编码序列输出到PR通信路103。
此外，作为规定的限制，例如利用使码的“0”和“1”的个数在充分长的范围内均等的DC自由限制、或连续的“0”的个数的最小长度和最大长度分别为d和k的(d、k)限制等。
PR通信路103具备记录再生部113和均衡处理部114。PR通信路103例如进行PR2(Partial Response class-2：部分响应阶2)的记录再生信道中的记录处理或再生处理。
记录再生部113对从调制编码部112输入的编码序列进行NRZI(non return to zeroInverted：不归零反相)编码，利用坑缘记录(Mark Edge Recording)方法将NRZI编码后的信号记录到所安装的记录介质或内置的记录介质。
另外，记录再生部113通过PR2信道读出记录在记录介质中的编码信号，将读出的编码信号提供给均衡处理部114。
均衡处理部114对从记录再生部113提供的编码信号施加利用波形干扰的PR(PartialResponse)均衡处理以使其成为规定的目标均衡特性，并提供给解码部104。
解码部104具备PR-SISO解码部115、SISO解调部116以及纠错解码部117。PR-SISO解码部115对从均衡处理部114提供的编码信号实施规定的解码处理并输出软判定值。
在此，SISO是Soft-Input Soft-Output的简称，是指输入输出软判定值的处理。
PR-SISO解码部115从来自PR通信路103的编码信号，求出基于NRZI编码和PR2信道将表示每个时刻的编码过程的状态转移表沿时间序列展开的网格(trellis)表现，基于求出的网格表现进行概率运算，计算可信度信息作为软判定值。
SISO解调部116计算利用基于调制编码部112的调制规则的网格而被调制解码的可信度信息。
由PR-SISO解码部115和SISO解调部116利用网格进行的可信度信息的计算是通过例如BCJR(Bahl-Cocke-Jeinek-Raviv)算法执行的。
纠错解码部117例如使用Turbo解码。纠错解码部117通过进行与在纠错编码部111中所利用的Turbo码对应的Turbo解码来执行纠错。此外，在专利文献1中还提示了利用LDPC码进行纠错解码的例子。
此外，下面，只要没有特别的描述，假设可信度信息为码元或信息的最小单位的解码概率的对数比。信息的最小单位例如是2进制码、即表示“0”和“1”的比特，或者是多值的要素。
另外，在专利文献2中示出实现基于LDPC码的解码的Sum-Product算法(和积算法)。
另外，在非专利文献1中示出在光盘的信号处理中利用基于PR通信路和调制规则的网格进行软判定解码的实施例。
然而，在基于限制光盘或磁盘的记录信息的码元的出现图案的调制规则的以往的解码方式中，由图8所示的SISO解调部116计算的可信度信息有时与通信路的杂讯分布不相关。例如，有时引起如可信度信息分布于广范围那样的分布的偏倚。
另外，在光通信的领域中，由于光纤的特性使传输信号的带宽受到限制，因此也考虑限制发送信息的码元的出现图案的调制规则。例如有时引起如可信度信息分布于广范围那样的分布的偏倚。
在这种分布的偏倚中，有时包含具有高可信度的错误的比特。这会引起，例如在某一调制图案作为其它调制图案被解调时，尽管包含有错误，但也作为具有高可信度的调制图案被SISO解调。
在对包含具有高可信度的错误的比特的可信度信息进行纠错的情况下，无法概率性地正确地进行纠错，导致产生即使在通信路的错误概率充分低的理想环境下也发生错误的错误层(error floor)。
以往技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利公开公报特开2005-141887号
专利文献2：日本专利公开公报特开2007-272973号
非专利文献
非专利文献1：Eiji Yamada、Tetsuo Iwaki以及Takeshi Yamaguchi、“TurboDecodingwith Run Length Limited Code for Optical Storage”、Japanese journal ofapplied physics、March2002、Vol.41(2002)、pp.1753-1756、Part1、No.3B。
发明内容
本发明是为了解决上述问题，其目的在于提供一种能够防止具有高可信度的错误的比特产生从而能够提高解码性能的解码装置以及解码方法。
本发明的一方面所涉及的解码装置以规定的纠错编码方式对输入数据进行纠错编码，并且对以规定的调制规则进行调制编码而生成的编码序列经由通信路而得到的编码信号进行解码，该解码装置包括：可信度信息计算部，根据从所述通信路得到的所述编码信号，基于所述通信路的特性和所述规定的调制规则，计算至少一部分或全部与所述通信路的杂讯分布具有非线性的关系的可信度信息；可信度信息修正部，对由所述可信度信息计算部计算出的所述可信度信息进行修正；以及纠错解码部，对由所述可信度信息修正部修正后的所述可信度信息进行纠错解码。
根据该结构，可信度信息计算部根据从通信路得到的编码信号，基于通信路的特性和规定的调制规则，计算至少一部分或全部与通信路的杂讯分布具有非线性的关系的可信度信息。可信度信息修正部对由可信度信息计算部计算出的可信度信息进行修正。纠错解码部对由可信度信息修正部修正后的可信度信息进行纠错解码。
根据本发明，由于至少一部分或全部与通信路的杂讯分布具有非线性的关系的可信度信息被修正，因此能够防止具有高可信度的错误的比特的产生，从而能够提高解码性能。
本发明的目的、特征以及优点通过以下的说明和附图会变得更清楚。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1中的解码装置的结构的图。
图2是用于说明本发明的实施方式1中的解码装置的解码动作的流程图。
图3是用于说明可信度修正部的修正处理的图。
图4是用于说明本发明的实施方式2中的解码装置的记录动作的流程图。
图5是用于说明本发明的实施方式2中的解码装置的再生动作的流程图。
图6是表示本发明的实施方式5中的解码装置的结构的图。
图7是表示本发明的实施方式8中的光通信装置的结构的图。
图8是表示以往的记录生成装置的结构的图。
具体实施方式
下面，适当参照附图来说明本发明的实施方式。此外，即使存在虽然记载在本说明书中、但是没有作为对应发明的实施方式而记载于此处的实施方式，这也不意味着该实施方式不对应于该发明。相反地，即使实施方式作为对应于发明的实施方式而被记载于此，这也不意味着该实施方式不对应于该发明以外的发明。
(实施方式1)
图1是表示本发明的实施方式1中的解码装置的结构的图。图1所示的解码装置1具备编码部2、PR(Partial Response)通信路3以及解码部4。解码装置1以规定的纠错编码方式对输入数据进行纠错编码，并且对以规定的调制规则进行调制编码而生成的编码序列经由PR通信路3而得到的编码信号进行解码。
编码部2具备纠错编码部11和调制编码部12。纠错编码部11以规定的纠错编码方式对输入数据进行纠错编码，并输出经过纠错编码的编码序列。纠错编码部11通过将用户数据序列作为输入，基于规定的规则赋予奇偶序列，生成纠错码序列。纠错编码部11例如基于LDPC码进行编码。
调制编码部12以规定的调制规则对经过纠错编码的编码序列进行调制编码。调制编码部12以纠错码序列作为输入，基于规定的调制规则将其编码为规定的调制码，并将施以规定的限制的调制码作为编码序列输出到PR通信路3。
此外，作为规定的限制，例如利用使码的“0”和“1”的个数在充分长的范围内均等的DC自由限制、或连续的“0”的个数的最小长度和最大长度分别为d和k的(d、k)限制等。
PR通信路3具备记录再生部13和均衡处理部14。PR通信路3例如进行PR2的记录再生信道中的记录处理或再生处理。
记录再生部13将经过调制编码后的编码序列记录到记录介质，或再生记录在记录介质中的编码信号。记录再生部13对从调制编码部12输入的编码序列进行NRZI编码，用坑缘记录方法将经过NRZI编码后的编码信号记录到所安装的记录介质或内置的记录介质。
另外，记录再生部13通过PR2信道读出记录在记录介质中的编码信号，将读出的编码信号提供给均衡处理部14。此外，记录再生部13的部分响应的类型例如是PR121、PR1221、PR12221或PR122221。
均衡处理部14对由记录再生部13再生的编码信号施加规定的均衡处理。均衡处理部14对从记录再生部13提供的编码信号施加利用波形干扰的PR均衡处理使其成为规定的目标均衡特性并提供给解码部4。
解码部4具备可信度计算部5、可信度修正部17以及纠错解码部18。
可信度计算部5根据从PR通信路3得到的编码信号，基于PR通信路3的特性和规定的调制规则，计算至少一部分或全部与PR通信路3的杂讯分布具有非线性的关系的可信度信息。可信度计算部5根据由均衡处理部14施加了均衡处理后的编码信号，基于PR通信路3的特性和规定的调制规则计算可信度信息。可信度计算部5具备PR-SISO解码部15和SISO解调部16。
PR-SISO解码部15根据从均衡处理部14提供的信号，利用基于PR通信路3的特性的网格(trellis)计算可信度信息。SISO解调部16根据从PR-SISO解码部15提供的可信度信息，利用基于由调制编码部12进行调制编码时使用的调制规则的网格计算可信度信息。
此外，可信度计算部5具备PR-SISO解码部15和SISO解调部16，但是本发明并不特别限定于此，可信度计算部5例如也可以具备PR解调-SISO解码部，该PR解调-SISO解码部基于将PR通信路3的PR特性的网格与调制规则的网格合成后的网格计算可信度信息。
可信度计算部5将例如分布广的可信度信息提供给可信度修正部17。可信度修正部17对由可信度计算部5计算出的可信度信息进行修正。纠错解码部18对由可信度修正部17修正后的可信度信息进行纠错解码。
此外，在本实施方式1中，解码装置1相当于解码装置的一例，PR通信路3相当于通信路的一例，可信度计算部5相当于可信度信息计算部的一例，可信度修正部17相当于可信度信息修正部的一例，纠错解码部18相当于纠错解码部的一例，纠错编码部11相当于纠错编码部的一例，调制编码部12相当于调制编码部的一例，记录再生部13相当于记录或再生部的一例，均衡处理部14相当于均衡处理部的一例。
在此，说明解码装置1的解码动作。图2是用于说明本发明的实施方式1中的解码装置的解码动作的流程图。
首先，在步骤S1中，可信度计算部5获取由PR通信路3的均衡处理部14实施均衡处理后的编码信号。
接着，在步骤S2中，可信度计算部5根据由均衡处理部14实施均衡处理后的编码信号，基于PR通信路3的特性和规定的调制规则计算可信度信息。可信度计算部5利用基于规定的调制规则的网格(trellis)对编码信号进行解码。即，输入数据是作为信息的最小单位的集合的调制前码元(symbols)的序列。可信度计算部5基于存在作为通过对调制前码元进行调制编码而生成的调制码元的解码对象的调制前码元的组合的数比解码对象中被解码的概率不相等的调制前码元的组合的数多的情况下的网格、或者存在在被解码的概率不相等的调制前码元的组合中构成调制前码元的信息的最小单位的出现频度发生偏倚(bias)的情况下的网格，计算可信度信息。
具体而言，PR-SISO解码部15根据从均衡处理部14提供的编码信号，利用基于PR通信路3的特性的网格计算可信度信息。SISO解调部16根据从PR-SISO解码部15提供的可信度信息，利用基于由调制编码部12进行调制编码时使用的调制规则的网格计算可信度信息。
接着，在步骤S3中，可信度修正部17对由可信度计算部5计算出的可信度信息进行修正。
在此，说明本实施方式1中的可信度修正部17的修正处理。
图3是用于说明可信度修正部的修正处理的图。此外，在图3中，横轴表示向可信度修正部17输入的输入值，纵轴表示从可信度修正部17输出的修正值。可信度修正部17修正可信度信息，使例如图3中用实线表示的输入值与修正值的关系的例子所示，修正值相对于输入值单调增加，并且修正值的变化量随着输入值远离原点而减少。由此，能够防止数值大的可信度信息是错误的情况下的恶劣影响。
另外，可信度修正部17可以设定互为相同的正阈值的绝对值和负阈值的绝对值。在该情况下，可信度修正部17以将超过正阈值的绝对值的正输入值的绝对值置换为正阈值的绝对值，并且将超过负阈值的绝对值的负输入值的绝对值置换为负阈值的绝对值的方式对可信度信息进行修正。此时，优选，正阈值的绝对值是正的可信度信息的绝对值的平均的2分之1以下，负阈值的绝对值是负的可信度信息的绝对值的平均的2分之1以下。此外，不特别设定正阈值的绝对值和负阈值的绝对值的下限。
例如，可信度修正部17将可信度信息的绝对值的平均的2分之1以下设定为阈值，在存在超过阈值的可信度信息的情况下，将可信度信息的绝对值置换为阈值。
此外，可信度修正部17在输入数据的产生频度发生偏倚的情况等下，也可以设定互不相同的正阈值的绝对值和负阈值的绝对值。在该情况下，可信度修正部17以将超过正阈值的绝对值的正输入值的绝对值置换为正阈值的绝对值，并且将超过负阈值的绝对值的负输入值的绝对值置换为负阈值的绝对值的方式对可信度信息进行修正。此时，优选，正阈值的绝对值是正的可信度信息的绝对值的平均的2分之1以下，负阈值的绝对值是负的可信度信息的绝对值的平均的2分之1以下。此外，不特别设定正阈值的绝对值和负阈值的绝对值的下限。
可信度修正部17在执行了上述的修正处理之后向纠错解码部18输出修正后的可信度信息。
在此，可信度信息例如是比特的被解码的概率的对数比。因此，在LDPC解码中，无法被概率性地判别是否错误的原点附近的可信度信息对解码结果有很大贡献，可信度信息的值越远离原点对解码结果的影响越小。这一点通过发明人对可信度信息设置了上限的LDPC解码仿真也容易地得到了确认。
从以上可知，即使通过可信度修正部17例如将大于正的可信度信息的绝对值的平均的2分之1的值设定为正阈值的绝对值、并且将大于负的可信度信息的绝对值的平均的2分之1的值设定为负阈值的绝对值，也不会对解码结果带来大的影响。
并且，由此能够防止由于通信路或调制规则的影响而产生具有高可信度信息的错误比特。其结果，通过避免LDPC解码失败，能够提高LDPC解码性能。
接着，在步骤S4中，纠错解码部18以由可信度修正部17修正后的可信度信息为输入，执行基于例如Sum-Product算法的LDPC解码。
此时，由于输入到纠错解码部18的可信度信息的分布通过可信度修正部17的修正而被抑制具有高的绝对值，因此能够防止高可信度信息与错误比特相对应。
由此，能够防止由于高可信度信息与错误比特相对应而引起的纠错的失败，从而能够实现LDPC解码本来的解码性能。
此外，输入到可信度修正部17的可信度信息也可以是基于例如硬判定值的两种以上的可信度信息。
此外，本实施方式1中的解码装置1可以是独立的装置，也可以是进行记录再生装置的解码处理的模块，还可以是进行光通信装置的解码处理的模块。
(实施方式2)
说明本发明的实施方式2中的解码装置。本发明的实施方式2中的解码装置将编码信号记录到记录介质，并且从记录介质再生编码信号，对所再生的编码信号进行解码。
此外，实施方式2中的解码装置的结构与图1所示的实施方式1中的解码装置1的结构相同。因此，参照图1说明本实施方式2中的解码装置。另外，在本实施方式2中，省略解码装置1的详细的说明，仅说明解码装置1的记录动作和再生动作。
图4是用于说明本发明的实施方式2中的解码装置的记录动作的流程图。
首先，在步骤S11中，纠错编码部11以LDPC编码方式对输入数据进行纠错编码，输出经过纠错编码的编码信号。
接着，在步骤S12中，调制编码部12以17PP码对由纠错编码部11进行了纠错编码的编码信号进行调制编码。
接着，在步骤S13中，记录再生部13将通过调制编码部12而被调制编码的编码信号记录到记录介质。记录再生部13对从调制编码部12输入的编码信号进行NRZI编码，将经过NRZI编码的编码信号记录到记录介质。此外，记录介质例如是光盘。
图5是用于说明本发明的实施方式2中的解码装置的再生动作的流程图。
首先，在步骤S21中，记录再生部13通过PR2信道读出记录在记录介质中的编码信号，将读出的编码信号提供给均衡处理部14。
接着，在步骤S22中，均衡处理部14对从记录再生部13提供的编码信号进行利用波形干扰的PR均衡处理使其成为规定的目标均衡特性。
接着，在步骤S23中，PR-SISO解码部15根据从均衡处理部14提供的编码信号，利用基于PR通信路3的特性的网格计算可信度信息。
接着，在步骤S24中，SISO解调部16根据从PR-SISO解码部15提供的可信度信息，利用基于由调制编码部12进行调制编码时使用的调制规则的网格计算可信度信息。
接着，在步骤S25中，可信度修正部17对从SISO解调部16提供的可信度信息进行修正。
接着，在步骤S26中，纠错解码部18对由可信度修正部17修正后的可信度信息进行LDPC解码。
(实施方式3)
说明本发明的实施方式3中的解码装置。
此外，在实施方式3的解码装置中，可信度修正部17以外的结构与实施方式1或实施方式2中的解码装置1相同，因此仅说明成为差异的可信度修正部17的动作。可信度修正部17以外的结构与实施方式1或实施方式2相同，因此省略说明。
实施方式3中的可信度修正部17将所输入的正的可信度信息的绝对值的平均的2分之1以下设定为正阈值的绝对值，将所输入的负的可信度信息的绝对值的平均的2分之1以下设定为负阈值的绝对值。可信度修正部17分别独立设定正阈值和负阈值。可信度修正部17在所输入的可信度信息为正的情况下，将正的可信度信息的绝对值置换为正阈值的绝对值，在所输入的可信度信息为负的情况下，将负的可信度信息的绝对值置换为负阈值的绝对值。
(实施方式4)
说明本发明的实施方式4中的解码装置。
此外，在实施方式4的解码装置中，可信度修正部17以外的结构与实施方式1或实施方式2中的解码装置1相同，因此仅说明成为差异的可信度修正部17的动作。可信度修正部17以外的结构与实施方式1或实施方式2相同，因此省略说明。
实施方式4中的可信度修正部17设定预先决定的阈值。可信度修正部17以将超过阈值的绝对值的输入值的绝对值置换为阈值的绝对值的方式对可信度信息进行修正。
(实施方式5)
说明本发明的实施方式5中的解码装置。
图6是表示本发明的实施方式5中的解码装置的结构的图。图6所示的解码装置21具备编码部2、PR通信路3以及解码部4。编码部2具备纠错编码部11和调制编码部12。PR通信路3具备记录再生部13和均衡处理部14。解码部4具备可信度计算部5、可信度修正部171以及纠错解码部181。
在实施方式5中，可信度修正部171和纠错解码部181以外的结构与实施方式1或实施方式2相同，因此仅说明成为差异的可信度修正部171和纠错解码部181的结构以及动作。可信度修正部171和纠错解码部181以外的结构与实施方式1或实施方式2相同，因此省略说明。
纠错解码部181在LDPC解码结束时，例如将解码的成功与否、订正前后的可信度信息、统计量、基于订正前后的可信度信息的比特错误数、或基于订正前后的可信度信息的比特错误率等作为LDPC解码结果提供给可信度修正部171。
可信度修正部171基于纠错解码部181的纠错解码结果设定正阈值和负阈值。可信度修正部171从纠错解码部181被提供LDPC解码结果，使所提供的LDPC解码结果反映到修正值，改变可信度信息的修正方式以避免下一次的解码失败。
例如，在从纠错解码部181提供了前次的解码失败、且可信度信息的分散大这样的LDPC解码结果的情况下，可信度修正部171将用于修正可信度信息的阈值设定得更小。由此，进行修正使下一次输入到纠错解码部181的可信度信息的分散变小，因此下一次的LDPC解码成功的可能性变高。
另外，例如在从纠错解码部181提供了订正前的可信度信息的平均值大、或可信度信息的分散大这样的LDPC解码结果的情况下，可信度修正部171也可以将用于修正可信度信息的阈值设定得更小。由此，下一次输入到纠错解码部181的可信度信息被修正，因此下一次的LDPC解码成功的可能性变高。
另外，例如在从纠错解码部181提供了可信度信息的平均值和分散的至少其中之一在订正前后没有大幅变化的LDPC解码结果的情况下，可信度修正部171也可以将用于修正可信度信息的阈值设定得更小。由此，下一次输入到纠错解码部181的可信度信息被修正，因此下一次的LDPC解码成功的可能性变高。
另外，例如在从纠错解码部181提供了基于订正前后的可信度信息的比特错误数或比特错误率大于预先设定的值这样的LDPC解码结果的情况下，可信度修正部171也可以将用于修正可信度信息的阈值设定得更小。由此，下一次输入到纠错解码部181的可信度信息被修正，因此下一次的LDPC解码成功的可能性变高。
另外，例如在从纠错解码部181提供了基于订正前后的可信度信息的比特错误数或比特错误率相比于以前的值大幅变化这样的LDPC解码结果的情况下，可信度修正部171也可以将用于修正可信度信息的阈值设定得更小。由此，下一次输入到纠错解码部181的可信度信息被修正，因此下一次的LDPC解码成功的可能性变高。
另外，可信度修正部171也可以不像如上所述那样将阈值设定得更小，而是以像例如图3所示的输入值与修正值的关系的例子那样，使修正值相对于输入值单调增加并且修正值的变化量随着输入值远离原点而减少的方式设定阈值。
另外，可信度修正部171例如也可以将正阈值的绝对值与负阈值的绝对值设定为相同的值，将超过正阈值的绝对值的正的可信度信息的绝对值置换为正阈值的绝对值，将超过负阈值的绝对值的负的可信度信息的绝对值置换为负阈值的绝对值。
另外，可信度修正部171例如也可以将可信度信息的绝对值的平均的2分之1以下设定为阈值，将超过阈值的可信度信息的绝对值置换为阈值。
另外，可信度修正部171例如也可以将正阈值的绝对值与负阈值的绝对值设定为互不相同的值，将超过正阈值的绝对值的正的可信度信息的绝对值置换为正阈值的绝对值，将超过负阈值的绝对值的负的可信度信息的绝对值置换为负阈值的绝对值。
(实施方式6)
说明本发明的实施方式6中的解码装置。
此外，在实施方式6的解码装置中，可信度修正部17以外的结构与实施方式1或实施方式2的解码装置1相同，因此在实施方式6中仅说明成为差异的可信度修正部17的动作。可信度修正部17以外的结构与实施方式1或实施方式2相同，因此省略说明。
实施方式6中的可信度修正部17每1次或多次被输入可信度信息时改变阈值。可信度修正部17每次被输入可信度信息时改变正阈值和负阈值。例如，解码部4可以具备存储与按照可信度信息的输入次数预先设定的阈值的排列的存储器。在该情况下，可信度修正部17从存储器读出与可信度信息的输入次数相对应的阈值进行设定。
另外，例如，解码部4也可以具备存储将可信度信息的输入次数与阈值对应起来的表的存储器。在该情况下，可信度修正部17从表中读出与可信度信息的输入次数相对应的阈值进行设定。
另外，可信度修正部17也可以针对所输入的可信度信息设置用于改变正阈值和负阈值的规定基准，基于针对所输入的可信度信息的规定基准等改变正阈值和负阈值。
另外，连接于解码装置1的外部装置也可以将与正阈值和负阈值有关的信息输入到可信度修正部17。可信度修正部17可以基于来自外部装置的输入信息改变正阈值和负阈值。
(实施方式7)
说明本发明的实施方式7中的解码装置。
此外，在实施方式7的解码装置中，可信度计算部5以外的结构与实施方式1或实施方式2中的解码装置1相同，因此在实施方式7中仅说明成为差异的可信度计算部5的动作。可信度计算部5以外的结构与实施方式1或实施方式2相同，因此省略说明。
实施方式7中的可信度计算部5输出与比特的0和1分别对应的两种可信度信息。
可信度修正部17从可信度计算部5接收两种可信度信息，通过实施方式1至6中的任一个所示的修正方法修正两种可信度信息。
(实施方式8)
说明本发明的实施方式8中的光通信装置。
图7是表示本发明的实施方式8中的光通信装置的结构的图。图7所示的光通信装置31具备发送器32、PR通信路33以及接收器34。发送发送信息的发送器32具备纠错编码部11、调制编码部12以及光调制部41。PR通信路33具备光纤42。接收器34具备可信度计算部5、可信度修正部17、纠错解码部18以及光解调部43。
在实施方式8中，光调制部41、光纤42以及光解调部43以外的结构与实施方式1或实施方式2相同，因此仅说明成为差异的光调制部41、光纤42以及光解调部43的结构以及动作。光调制部41、光纤42以及光解调部43以外的结构与实施方式1或实施方式2相同，因此省略说明。
光调制部41基于由调制编码部12生成的编码序列，生成规定波长的光的强度或相位被调制的光信号波形，并传送至光纤42。光纤42将从发送器32传输的光信号波形向接收器34传输。光解调部43检测通过光纤42传输的光的强度或相位并转换为电信号，对编码序列进行解码。光解调部43将解码后的编码序列输出到可信度计算部5。
上述的具体实施方式主要包含具有以下结构的发明。
本发明的一方面所涉及的解码装置是以规定的纠错编码方式对输入数据进行纠错编码，并且对以规定的调制规则进行调制编码而生成的编码序列经由通信路而得到的编码信号进行解码的解码装置，该解码装置具备：可信度信息计算部，根据从所述通信路得到的所述编码信号，基于所述通信路的特性和所述规定的调制规则，计算至少一部分或全部与所述通信路的杂讯分布具有非线性的关系的可信度信息；可信度信息修正部，对由所述可信度信息计算部计算出的所述可信度信息进行修正；以及纠错解码部，对由所述可信度信息修正部修正后的所述可信度信息进行纠错解码。
根据此结构，可信度信息计算部根据从通信路得到的编码信号，基于通信路的特性和规定的调制规则，计算至少一部分或全部与通信路的杂讯分布具有非线性的关系的可信度信息。可信度信息修正部对由可信度信息计算部计算出的可信度信息进行修正。纠错解码部对由可信度信息修正部修正后的可信度信息进行纠错解码。
因此，因为至少一部分或全部与通信路的杂讯分布具有非线性的关系的可信度信息被修正，所以能够防止具有高可信度的错误的比特的产生，从而能够提高解码性能。
另外，在上述的解码装置中，优选所述输入数据是作为信息的最小单位的集合的调制前码元的序列，所述可信度信息计算部基于存在作为通过对所述调制前码元进行调制编码而生成的调制码元的解码对象的所述调制前码元的组合的数比解码对象中被解码的概率不相等的所述调制前码元的组合的数多的情况下的网格、或者存在在所述被解码的概率不相等的所述调制前码元的组合中构成所述调制前码元的信息的最小单位的出现频度发生偏倚的情况下的网格，计算可信度信息。
根据此结构，输入数据是作为信息的最小单位的集合的调制前码元的序列。可信度信息计算部基于存在作为通过对调制前码元进行调制编码而生成的调制码元的解码对象的调制前码元的组合的数比解码对象中被解码的概率不相等的调制前码元的组合的数多的情况下的网格、或者，存在在被解码的概率不相等的调制前码元的组合中构成调制前码元的信息的最小单位的出现频度发生偏倚的情况下的网格，计算可信度信息。
因此，基于存在作为通过对调制前码元进行调制编码而生成的调制码元的解码对象的调制前码元的组合的数比解码对象中被解码的概率不相等的调制前码元的组合的数多的情况的网格，可以计算可信度信息。另外，基于存在在被解码的概率不相等的调制前码元的组合中构成调制前码元的信息的最小单位的出现频度发生偏倚的情况的网格，可以计算可信度信息。
另外，在上述的解码装置中，优选所述可信度信息修正部以使修正值相对于输入值单调增加并且所述修正值的变化量随着所述输入值远离原点而减少的方式对所述可信度信息进行修正。
根据此结构，由于以使修正值相对于输入值单调增加并且修正值的变化量随着输入值远离原点而减少的方式对可信度信息进行修正，因此可以防止大值可信度信息是错误时的坏影响。
另外，在上述的解码装置中，优选所述可信度信息修正部设定互为相同的正阈值的绝对值和负阈值的绝对值，以将超过所述正阈值的绝对值的正输入值的绝对值置换为所述正阈值的绝对值，并且将超过所述负阈值的绝对值的负输入值的绝对值置换为所述负阈值的绝对值的方式对所述可信度信息进行修正。
根据此结构，互为相同的正阈值的绝对值和负阈值的绝对值被设定。以将超过正阈值的绝对值的正输入值的绝对值置换为正阈值的绝对值，并且将超过负阈值的绝对值的负输入值的绝对值置换为负阈值的绝对值的方式对可信度信息进行修正。
因此，因为将超过正阈值的绝对值的正输入值的绝对值置换为正阈值的绝对值，并且将超过负阈值的绝对值的负输入值的绝对值置换为负阈值的绝对值，所以能够更可靠地防止具有高可信度的错误的比特的产生。
另外，在上述的解码装置中，优选所述可信度信息修正部设定互不相同的正阈值的绝对值和负阈值的绝对值，以将超过所述正阈值的绝对值的正输入值的绝对值置换为所述正阈值的绝对值，并且将超过所述负阈值的绝对值的负输入值的绝对值置换为所述负阈值的绝对值的方式对所述可信度信息进行修正。
根据此结构，互不相同的正阈值的绝对值和负阈值的绝对值被设定。以将超过正阈值的绝对值的正输入值的绝对值置换为正阈值的绝对值，并且将超过负阈值的绝对值的负输入值的绝对值置换为负阈值的绝对值的方式对可信度信息进行修正。
因此，因为超过正阈值的绝对值的正输入值的绝对值被置换为正阈值的绝对值，并且超过负阈值的绝对值的负输入值的绝对值被置换为负阈值的绝对值，所以能够更可靠地防止具有高可信度的错误的比特的产生。
另外，在上述的解码装置中，优选所述正阈值的绝对值是正的可信度信息的绝对值的平均的2分之1以下，所述负阈值的绝对值是负的可信度信息的绝对值的平均的2分之1以下。
根据此结构，因为正阈值的绝对值是正的可信度信息的绝对值的平均的2分之1以下，负阈值的绝对值是负的可信度信息的绝对值的平均的2分之1以下，所以能够更可靠地防止具有高可信度的错误的比特的产生。
另外，在上述的解码装置中，优选所述可信度信息修正部基于所述纠错解码部的纠错解码结果设定所述正阈值和所述负阈值。
根据此结构，基于纠错解码部的纠错解码结果，正阈值和负阈值被设定。因此，例如，上一次的纠错解码失败时，可以在下一次的纠错解码时用与上一次不同的正阈值和负阈值修正可信度信息，从而提高下一次的纠错解码的解码性能。
另外，在上述的解码装置中，优选所述可信度信息修正部每次被输入所述可信度信息时改变所述正阈值和所述负阈值。
根据此结构，由于可信度信息每次被输入时正阈值和负阈值都被改变，因此可以对应于可信度信息的输入次数改变到适当的修正值，可以提高纠错解码的解码性能。
另外，在上述的解码装置中，优选所述可信度信息修正部设定预先决定的阈值，以将超过所述阈值的绝对值的所述输入值的绝对值置换为所述阈值的绝对值的方式对所述可信度信息进行修正。
根据此结构，预先决定的阈值被设定。由于以将超过阈值的绝对值的输入值的绝对值置换为阈值的绝对值的方式对可信度信息进行修正，因此能够更可靠地防止具有高可信度的错误的比特的产生。
另外，在上述的解码装置中，优选所述纠错解码利使用低密度奇偶校验码进行纠错解码。根据此结构，可以利用低密度奇偶校验码进行纠错解码。
另外，在上述的解码装置中，优选所述可信度计算部基于将所述通信路的部分响应特性的网格与所述调制规则的网格合成所得的网格计算所述可信度信息。
根据此结构，由于基于将通信路的部分响应特性的网格与调制规则的网格合成所得的网格可信度信息被计算，因此可以简化电路结构。
另外，优选上述的解码装置还具备：纠错编码部，对所述输入数据进行纠错编码，输出经过纠错编码的编码序列；调制编码部，对经过所述纠错编码的所述编码序列进行调制编码；记录或再生部，将经过所述调制编码后的所述编码序列记录到信息记录介质，或者再生记录于所述信息记录介质的所述编码信号；以及均衡处理部，对由所述记录或再生部再生的所述编码信号实施规定的均衡处理，其中，所述可信度信息计算部根据由所述均衡处理部实施均衡处理后的所述编码信号，基于所述通信路的特性和所述规定的调制规则计算所述可信度信息。
根据此结构，纠错编码部对输入数据进行纠错编码，输出经过纠错编码的编码序列。调制编码部对经过纠错编码的编码序列进行调制编码。记录或再生部，将经过调制编码后的编码序列记录到信息记录介质，或者再生记录在信息记录介质中的编码信号。均衡处理部对由记录或再生部再生的编码信号实施规定的均衡处理。可信度信息计算部根据由均衡处理部实施均衡处理后的编码信号，基于通信路的特性和规定的调制规则计算可信度信息。
因此，可以将解码装置应用于将经过调制编码后的编码序列记录到信息记录介质、或者再生记录于信息记录介质中的编码信号的装置。
本发明的其他方面所涉及的解码方法，用于以规定的纠错编码方式对输入数据进行纠错编码，并且对以规定的调制规则进行调制编码而生成的编码序列经由通信路而得到的编码信号进行解码，该解码方法包括：可信度信息计算步骤，根据从所述通信路得到的所述编码信号，基于所述通信路的特性和所述规定的调制规则，计算至少一部分或全部与所述通信路的杂讯分布具有非线性的关系的可信度信息；可信度信息修正步骤，对在所述可信度信息计算步骤中计算出的所述可信度信息进行修正；以及纠错解码步骤，对在所述可信度信息修正步骤中被修正后的所述可信度信息进行纠错解码。
根据此结构，在可信度信息计算步骤，根据从通信路得到的编码信号，基于通信路的特性和规定的调制规则，至少一部分或全部与通信路的杂讯分布具有非线性的关系的可信度信息被计算。在可信度信息修正步骤，计算出的可信度信息被修正。在纠错解码步骤，对被修正后的可信度信息进行纠错解码。
因此，由于至少一部分或全部与通信路的杂讯分布具有非线性的关系的可信度信息被修正，因此可以防止具有高可信度的错误的比特的产生，从而提高解码性能。
另外，用于实施发明的实施例的各项中所体现的具体的实施方式或实施例，只不过是使本发明的技术内容明确起见，并不意味着仅限于其具体的实施例而狭义地解释，在本发明的实质和权利要求的范围内可以进行各种变化来实施。
产业上的可利用性
本发明所涉及的解码装置以及解码方法对于能够防止具有高可信度的错误的比特的产生，能够提高解码性能，以规定的纠错编码方式对输入数据进行纠错编码，并且对以规定的调制规则进行调制编码而生成的编码序列经由通信路而得到的编码信号进行解码的解码装置和解码方法极为有用。

Claims (13)

1.一种解码装置，以规定的纠错编码方式对输入数据进行纠错编码，并且对以规定的调制规则进行调制编码而生成的编码序列经由通信路而得到的编码信号进行解码，其特征在于包括：
可信度信息计算部，根据从所述通信路得到的所述编码信号，基于所述通信路的特性和所述规定的调制规则，计算可信度信息，所述可信度信息的至少一部分或全部与所述通信路的杂讯分布具有非线性的关系；
可信度信息修正部，对由所述可信度信息计算部计算出的所述可信度信息进行修正；以及
纠错解码部，对由所述可信度信息修正部修正后的所述可信度信息进行纠错解码。
2.根据权利要求1所述的解码装置，其特征在于，
所述输入数据，是作为信息的最小单位的集合的调制前码元的序列，
所述可信度信息计算部，基于存在作为调制码元的解码对象的所述调制前码元的组合的数比解码对象中被解码的概率不相等的所述调制前码元的组合的数多的情况下的网格，或者，存在在所述被解码的概率不相等的所述调制前码元的组合中构成所述调制前码元的信息的最小单位的出现频度发生偏倚的情况下的网格，计算所述可信度信息，其中，所述调制码元通过对所述调制前码元进行调制编码而生成。
3.根据权利要求1或2所述的解码装置，其特征在于，
所述可信度信息修正部，以使修正值相对于输入值单调增加并且所述修正值的变化量随着所述输入值远离原点而减少的方式对所述可信度信息进行修正。
4.根据权利要求3所述的解码装置，其特征在于，
所述可信度信息修正部，设定互为相同的正阈值的绝对值和负阈值的绝对值，以将超过所述正阈值的绝对值的正输入值的绝对值置换为所述正阈值的绝对值，并且将超过所述负阈值的绝对值的负输入值的绝对值置换为所述负阈值的绝对值的方式，对所述可信度信息进行修正。
5.根据权利要求3所述的解码装置，其特征在于，
所述可信度信息修正部，设定互不相同的正阈值的绝对值和负阈值的绝对值，以将超过所述正阈值的绝对值的正输入值的绝对值置换为所述正阈值的绝对值，并且将超过所述负阈值的绝对值的负输入值的绝对值置换为所述负阈值的绝对值的方式，对所述可信度信息进行修正。
6.根据权利要求4或5所述的解码装置，其特征在于，
所述正阈值的绝对值是正的可信度信息的绝对值的平均的2分之1以下，
所述负阈值的绝对值是负的可信度信息的绝对值的平均的2分之1以下。
7.根据权利要求4至6中的任一项所述的解码装置，其特征在于，
所述可信度信息修正部，基于所述纠错解码部的纠错解码结果设定所述正阈值和所述负阈值。
8.根据权利要求4至6中的任一项所述的解码装置，其特征在于，
所述可信度信息修正部，每次被输入所述可信度信息时改变所述正阈值和所述负阈值。
9.根据权利要求3所述的解码装置，其特征在于，
所述可信度信息修正部，设定预先决定的阈值，以将超过所述阈值的绝对值的所述输入值的绝对值置换为所述阈值的绝对值的方式对所述可信度信息进行修正。
10.根据权利要求1至9中的任一项所述的解码装置，其特征在于，
所述纠错解码部利用低密度奇偶校验码进行纠错解码。
11.根据权利要求1至10中的任一项所述的解码装置，其特征在于，
所述可信度计算部，基于将所述通信路的部分响应特性的网格与所述调制规则的网格合成所得的网格计算所述可信度信息。
12.根据权利要求1至11中的任一项所述的解码装置，其特征在于还包括：
纠错编码部，对所述输入数据进行纠错编码，输出经过纠错编码的编码序列；
调制编码部，对经过所述纠错编码的所述编码序列进行调制编码；
记录或再生部，将经过所述调制编码的所述编码序列记录到信息记录介质，或者再生记录于所述信息记录介质的所述编码信号；以及
均衡处理部，对由所述记录或再生部再生的所述编码信号实施规定的均衡处理，其中，
所述可信度信息计算部，根据由所述均衡处理部实施均衡处理后的所述编码信号，基于所述通信路的特性和所述规定的调制规则计算所述可信度信息。
13.一种解码方法，用于以规定的纠错编码方式对输入数据进行纠错编码，并且对以规定的调制规则进行调制编码而生成的编码序列经由通信路而得到的编码信号进行解码，其特征在于包括：
可信度信息计算步骤，根据从所述通信路得到的所述编码信号，基于所述通信路的特性和所述规定的调制规则计算可信度信息，所述可信度信息的至少一部分或全部与所述通信路的杂讯分布具有非线性的关系；
可信度信息修正步骤，对在所述可信度信息计算步骤中计算出的所述可信度信息进行修正；以及
纠错解码步骤，对在所述可信度信息修正步骤中被修正后的所述可信度信息进行纠错解码。
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