JP2000165260A - Decoder - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ディジタル情報通
信システムなどに用いられる復号装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a decoding device used for a digital information communication system or the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】ディジタル情報通信においては、情報源
符号化と復号、通信路符号化と復号、および、変調と復
調が主要な要素技術となっている。図5に、一般的なデ
ィジタル情報通信システムの構成を示す。送信側では、
情報源符号化器1において、送信すべき情報に"0"、"1"
を組み合わせたビットパターンで構成される符号語を割
り当てる。送信すべき情報には、音声、映像、文字など
様々なものがあるが、ここでは、"0"、"1"、"2"、"
3"の4種類の整数からなる8サンプルの情報列情報列:
01001032を送信する場合を例にとって説明す
る。2. Description of the Related Art In digital information communication, information source coding and decoding, channel coding and decoding, and modulation and demodulation are main elemental technologies. FIG. 5 shows a configuration of a general digital information communication system. On the sending side,
In the information source coder 1, "0", "1"
Is assigned. There are various types of information to be transmitted, such as audio, video, text, etc. Here, "0", "1", "2", "
An information sequence of 8 samples consisting of 4 types of integers of 3 ":
The case where 01001032 is transmitted will be described as an example.
【0003】前記情報源符号化器1において、出現頻度
の高い情報には短い符号語を割り当て、出現頻度の低い
情報には長い符号語を割り当てる可変長符号化を施こ
す。ここでは一例として、"0"に"0"、"1"に"10"、"
2"に"110"、"3"に"1110"の符号語を割り当てるものと
する。したがって、情報源符号化器1から、 情報源符号化ビット列;0:10:0:0:10:0:1110:11
0 が出力される。このとき、情報源符号化ビット列は全部
で15ビットのデータとなる。なお、上記では、各情報
に対する符号語の間に、みやすくするため便宜上、タイ
ミングを示す「:」を入れているが、実際は0と1が切れ
目なく続く。上記の情報源符号化ビット列を受信側で復
号するためには、符号化ビット列の先頭位置が分からな
ければならないため、前記情報源符号化ビット列の前
に、同期パターン"11110"を付加し、結局、同期パター
ンを合わせた情報源符号化ビット列は、 同期パターン+情報源符号化ビット列;11110:0:10:
0:0:10:0:1110:110 の20ビットデータとなる。[0003] In the information source encoder 1, variable code length is assigned to assign a short code word to information with a high appearance frequency and assign a long code word to information with a low appearance frequency. Here, as an example, "0" is "0", "1" is "10", "
It is assumed that a codeword of “110” is assigned to “2” and a codeword of “1110” is assigned to “3.” Therefore, from the information source encoder 1, an information source encoded bit string; 0: 10: 0: 0: 0: 10: 0 : 1110 : 11
0 is output. At this time, the information source coded bit string becomes data of 15 bits in total. In the above description, “:” indicating the timing is inserted between the codewords for each information for the sake of simplicity for the sake of simplicity. In order to decode the above-mentioned information source coded bit string on the receiving side, it is necessary to know the head position of the coded bit string. Therefore, a synchronization pattern "11110" is added before the information source coded bit string, and , The information source coded bit string with the synchronized pattern is: sync pattern + information source coded bit string; 11110: 0: 10:
This becomes 20-bit data of 0: 0: 10: 0: 01110: 110.
【0004】次に、伝送路における雑音、干渉波、フェ
ージングなどに起因して、受信ビットで生じるビット誤
りに対して、受信側で誤りを検出したり訂正することが
できるように、上記20ビットデータ列を通信路符号化
器2に入力し、適当な符号化規則に基づいてパリティビ
ットを加える。ここでは一例として、符号化率1/2の
組織畳み込み符号を用いるものとすると、前記20ビッ
トの情報源符号化ビット列に20ビットのパリティビッ
トが付加され、全部で40ビットの通信路符号化ビット
列が生成される。[0004] Next, in order to detect or correct an error on a receiving bit due to a noise, an interference wave, fading, or the like in a transmission path, the 20-bit signal is used. The data sequence is input to the channel encoder 2, and a parity bit is added based on an appropriate encoding rule. Here, as an example, assuming that a systematic convolutional code having a coding rate of 1/2 is used, a 20-bit parity bit is added to the 20-bit information source coding bit sequence, and a communication channel coding bit sequence of 40 bits in total. Is generated.
【0005】次に、送信ビットを伝送効率、信頼度を考
慮しながら、伝送条件に合致した信号に変換するため、
変調器3に入力する。ここでは一例として、変調方式と
して2相のPhase Shift Keying(2-PSK)を用い、"1"
のビットを"+1"、"0"のビットを"-1"の信号値に割り当
てるものとする。このとき、同期パターン+情報源符号
化ビット列に対する2-PSK信号は、 2-PSK信号;+1, +1, +1, +1, -1, -1, +1, -1, -1, -1,
+1, -1, -1, +1, +1,+1, -1, +1, +1, -1 となり、この後に、パリティビットに対する2-PSK信号
が続く。この変調器3の出力信号は伝送路に送信され
る。受信側では、伝送路を経て雑音が付加された信号を
入力し、復調器4で復調した後、通信路復号器5で前記
パリティビットを基に誤り訂正を行った後、情報源復号
器6により情報を再生する。Next, in order to convert a transmission bit into a signal that meets transmission conditions while considering transmission efficiency and reliability,
Input to modulator 3. Here, as an example, two-phase Phase Shift Keying (2-PSK) is used as a modulation method, and "1" is used.
Are assigned to a signal value of "+1" and a bit of "0" is assigned to a signal value of "-1". At this time, the 2-PSK signal for the synchronization pattern + information source coding bit string is a 2-PSK signal; +1, +1, +1, +1, -1, -1, +1, -1, -1, -1 -1,
+1 -1, -1, -1, +1, +1, +1, -1, +1, +1, -1, followed by a 2-PSK signal for the parity bit. The output signal of the modulator 3 is transmitted to a transmission path. On the receiving side, a signal to which noise is added via a transmission path is input, demodulated by a demodulator 4, error-corrected by a channel decoder 5 based on the parity bits, and then decoded by an information source decoder 6. To reproduce information.
【0006】ところで、前記通信路復号の方法として、
復号器の前段で、復調器から出力される実数値信号に対
して、0レベルより大きいか否かにより、信号を"1"、
あるいは"0"と判定してから復号する硬判定入力復号、
および、実数値信号をそのまま用いて復号する軟判定入
力復号が知られている。この軟判定入力復号法は、前記
硬判定入力復号よりも優れた誤り訂正特性を有すること
が知られている。さらに、この軟判定入力復号にも各種
の方式があり、その中に、復号する入力信号の信頼度を
表す入力尤度信号を加えて、軟判定入力信号を最尤復号
し、復号結果として、復号値を、復号値の信頼度を表す
出力尤度信号とともに出力する方式がある。この方式で
は、復号出力を、"1"あるいは"0"と判定してから出力
する硬判定出力復号と、実数値で出力する軟判定出力復
号が可能である。この軟判定入力/軟判定出力構成の復
号器を用いる方式に関しては、例えば次の文献に詳細に
記されている。 J.Hagenauer, E.Offer, and L.Papke, "Iterative deco
ding of binary blockand convolutional codes", IEEE
Trans. Information Theory, vol.42, No.2,pp.429-44
5, March 1996.By the way, as a method of the above-mentioned channel decoding,
At the previous stage of the decoder, the signal is set to "1" depending on whether or not the real-valued signal output from the demodulator is greater than 0 level.
Or hard-decision input decoding that decodes after determining "0",
Also, soft-decision input decoding for decoding using a real-valued signal as it is is known. This soft-decision input decoding method is known to have better error correction characteristics than the hard-decision input decoding. Furthermore, there are various types of soft-decision input decoding. Among them, an input likelihood signal indicating the reliability of the input signal to be decoded is added, and the soft-decision input signal is subjected to maximum likelihood decoding. There is a method of outputting a decoded value together with an output likelihood signal indicating the reliability of the decoded value. In this system, it is possible to perform hard-decision output decoding that outputs the decoded output after determining it as "1" or "0", and soft-decision output decoding that outputs the decoded value as a real value. The method using the decoder having the soft-decision input / soft-decision output configuration is described in detail in, for example, the following document. J. Hagenauer, E. Offer, and L. Papke, "Iterative deco
ding of binary blockand convolutional codes ", IEEE
Trans. Information Theory, vol.42, No.2, pp.429-44
5, March 1996.
【0007】ここで、上記文献における尤度の意味につ
いて、例を挙げて説明する。例えば、受信信号列の内の
ある1個の信号値が"+0.6"であったとする。これは、
(1)送信信号値が"+1.0"で、雑音値"-0.4"が付加され
て、受信信号値が"+0.6"になった場合、(2)送信信号
値が"-1.0"で、雑音値"+1.6"が付加されて、受信信号値
が"+0.6"になった場合、の2通りが有り得るが、そのど
ちらであるかは受信信号値だけからは、判定できない。
受信信号値が0よりも大きいか否かで硬判定すると、判
定値は"1"となる。もしも、上記(1)の場合であれ
ば、判定結果は正しいことになるが、逆に、上記(2)
の場合であれば、判定結果は間違っていることになる。Here, the meaning of the likelihood in the above-mentioned document will be described with reference to an example. For example, it is assumed that one signal value in the received signal sequence is “+0.6”. this is,
(1) When the transmission signal value is "+1.0" and the noise value "-0.4" is added and the reception signal value becomes "+0.6", (2) When the transmission signal value is "-1.0", When the noise value “+1.6” is added and the received signal value becomes “+0.6”, there are two possible cases, but it is not possible to determine which one is from the received signal value alone.
If a hard decision is made based on whether the received signal value is greater than 0, the decision value is "1". In the case of the above (1), the judgment result is correct, but conversely, in the above (2)
In the case of, the judgment result is wrong.
【0008】上記文献に示された最尤復号に基づく通信
路復号を施すと、復号値の信頼度を表わす尤度信号が出
力される。ここで、尤度信号は、受信信号値に対して、 尤度=log(送信信号値が"+1"である確率/送信信号値
が"-1"である確率) により定義される。すなわち、送信信号値が"+1"である
確率が高い程、尤度信号は正の大きな値となり、逆に、
送信信号値が"-1"である確率が高い程、尤度信号は負の
大きな値となる。この軟判定入力、軟判定出力の最尤復
号器は、実数値の受信入力信号ブロックとともに、受信
入力信号ブロックを構成する各信号の信頼度を表す入力
尤度を入力して、復号後の各信号の信頼度を表す出力尤
度を計算して出力し、その復号出力は、復号出力=受信
入力信号+入力尤度+出力尤度となる。このような復号
器を用いることにより、優れた誤り訂正特性を得ること
ができる。When channel decoding is performed based on the maximum likelihood decoding shown in the above document, a likelihood signal indicating the reliability of the decoded value is output. Here, the likelihood signal is defined by a likelihood = log (probability that the transmission signal value is “+1” / probability that the transmission signal value is “−1”) with respect to the reception signal value. That is, the higher the probability that the transmission signal value is “+1”, the larger the likelihood signal becomes, the larger the positive value.
The higher the probability that the transmission signal value is "-1", the larger the likelihood signal becomes. This soft-decision input, soft-decision output maximum likelihood decoder inputs an input likelihood representing the reliability of each signal constituting the received input signal block together with the real-valued received input signal block, An output likelihood representing the reliability of the signal is calculated and output, and the decoded output is: decoded output = received input signal + input likelihood + output likelihood. By using such a decoder, excellent error correction characteristics can be obtained.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】上述したディジタル情
報通信システムにおいては、情報源復号の際、復号入力
のビット誤りがあるか無いかが、復号品質に大きな影響
を及ぼす。例えば、前述した情報を送信した場合に、同
期パターンを除いた情報源復号入力ビット列が、 情報源復号入力ビット列;0 1 0 0 0 1 0 0 1 1 1 0 1
1 0 のように誤りが無いときは、正しい8サンプルの復号情
報列;010010320を生成することができる。In the digital information communication system described above, whether or not there is a bit error in the decoded input at the time of decoding the information source has a great influence on the decoding quality. For example, when the above information is transmitted, the information source decoded input bit sequence excluding the synchronization pattern is the information source decoded input bit sequence: 0 1 0 0 0 1 0 0 1 1 1 0 1
When there is no error, such as 10, it is possible to generate a decoded information sequence;
【0010】ところが、7ビット目が"0"から"1"に誤っ
て、 情報源復号入力ビット列;0 1 0 0 0 1 1 0 1 1 1 0 1
1 0 のときは、前記4種類の符号語に従い、区切りを挿入す
ると、 情報源復号入力ビット列;0:10:0:0:110:1110:11
0 となり、再生情報は、復号情報列;0100232とな
る。すなわち、4サンプル目までの"0 1 0 0"までは正
しいが、5サンプル目以降は正しくなく、全体で7サン
プルの生成になってしまう。この場合、受信ビット列の
7ビット目が"0"から"1"に誤っていたのだが、その時点
では誤っていたのか否かは検出することは不可能で、最
後の20ビット目まで情報源復号器に入力して復号し
て、復号情報が7サンプルしかないことを検出して初め
て、受信ビットに誤りがあって、情報源の復号に異常が
あったことが検出される。そして、復号情報列のどこま
でが信頼できるかは判定できない。However, the seventh bit erroneously changes from “0” to “1”, and the information source decoding input bit string; 0 1 0 0 0 1 1 0 1 1 1 0 1
In the case of 10, when a delimiter is inserted according to the above four types of codewords, an information source decoding input bit string; 0: 10: 0: 0: 110: 1110: 11
0, and the reproduction information is a decoded information sequence; That is, up to “0 1 0 0” up to the fourth sample is correct, but not after the fifth sample, and seven samples are generated in total. In this case, the seventh bit of the received bit string was erroneous from “0” to “1”, but at that time it was impossible to detect whether or not the error was incorrect. Only when it is input to the decoder and decoded to detect that there are only 7 samples of decoded information, it is detected that there is an error in the received bit and that the decoding of the information source is abnormal. Then, it cannot be determined how far the decoded information sequence is reliable.
【0011】また、8ビット目が"0"から"1"に誤って、 情報源復号入力ビット列;0 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1
1 0 のときは、4種類の符号語に従い、区切りを挿入する
と、 情報源復号入力ビット列;0:10:0:0:10:11111110 となり、符号語に無い"1111"というパターンがあるた
め、復号が停止し、再生情報は、 復号情報列;0 1 0 0 1 で、"0 1 0 0 1"までの5サンプルまでは正しいが、6
サンプル目以降は再生されず、全体で5サンプルの生成
になってしまう。この場合、受信ビット列の8ビット目
が"0"から"1"に誤っていたが、その時点では誤っていた
のか否かは検出することは不可能で、11ビット目で符
号語に無い"1111"というパターンが検出され、受信ビッ
トに誤りがあって、情報源の復号に異常があったことが
検出される。そして、復号情報列のどこまでが信頼でき
るかは判定できない。Also, the 8th bit is erroneously changed from “0” to “1”, and the information source decoding input bit sequence: 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1
In the case of 10, according to the four types of codewords, if a delimiter is inserted, the input source decoding input bit string will be 0: 10: 0: 0: 0: 10: 11111110, and there is a pattern “1111” that is not in the codeword Decoding is stopped, and the reproduction information is a decoded information sequence; 0 1 0 1, which is correct up to 5 samples up to “0 1 0 0 1”, but 6
After the sample is not reproduced, five samples are generated in total. In this case, the 8th bit of the received bit string was erroneous from “0” to “1”, but at that time, it was impossible to detect whether the error was erroneous, and the 11th bit was not included in the code word. ” The pattern "1111" is detected, and it is detected that there is an error in the received bit and that the decoding of the information source is abnormal. Then, it cannot be determined how far the decoded information sequence is reliable.
【0012】また、可変長符号化では、タイミングを再
生しながら復号するため、復号入力ビットに誤りがある
とタイミングを誤るため、符号誤りが、後の復号に波及
したり、復号不能となることも多い。このような符号誤
りによる復号品質の劣化は、一般的に圧縮率が高い程、
顕著になる。このように、情報源復号の結果、所定のサ
ンプル数が再生されない、あるいは、符号語に無いパタ
ーンが入力される、などにより、受信ビット列に誤りが
あったことは検出されるが、どのビットに誤りがあった
のかは判別不能であった。従って、復号情報列のどこま
でが信頼できるかは判別できないという問題がある。な
お、上記文献には、尤度信号に基づく通信路復号法のみ
記されていて、通信路復号と情報源復号を組み合わせた
システムについては記されていない。In variable-length coding, decoding is performed while reproducing the timing. Therefore, if there is an error in the decoded input bit, the timing is erroneous, and the code error may spread to subsequent decoding or become impossible to decode. There are many. Deterioration of decoding quality due to such a code error generally indicates that the higher the compression ratio is,
Become noticeable. As described above, as a result of the information source decoding, a predetermined number of samples are not reproduced, or a pattern that is not included in the code word is input. It was not possible to determine whether there was an error. Therefore, there is a problem that it is impossible to determine how reliable the decoded information sequence is. The above document describes only a channel decoding method based on likelihood signals, and does not describe a system combining channel decoding and information source decoding.
【0013】そこで、本発明は、情報源の復号において
異常を検出したときに、復号情報列のどこまでが信頼で
きるものであるのかを判定することのできる復号装置を
提供することを目的としている。また、本発明は、通信
路の復号と情報源の復号の相互の関連を強めて、より効
率的かつ高信頼の情報再生を行うことのできる復号装置
を提供することを目的としている。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a decoding apparatus which can determine the reliability of a decoded information sequence when an abnormality is detected in decoding an information source. Another object of the present invention is to provide a decoding device capable of performing more efficient and highly reliable information reproduction by strengthening the mutual relation between the decoding of the communication path and the decoding of the information source.
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の復号装置は、情報源符号化の後に通信路符
号化が施された情報を復号する復号装置であって、通信
路復号手段および情報源復号手段を有し、前記通信路復
号手段は、前記通信路復号手段の復号出力ブロックを構
成する信号の尤度信号を出力する手段を有し、前記情報
源復号手段は、前記情報源復号手段の復号出力ブロック
を構成する信号の異常検出信号を出力する手段を有し、
前記情報源復号手段は、前記通信路復号手段の前記復号
出力ブロックを構成する信号の尤度信号と、前記情報源
復号手段の前記復号出力ブロックを構成する信号の異常
検出信号の一方あるいは両方に基づいて、前記情報源復
号手段の復号出力ブロックを構成する信号の尤度を判定
する手段を有するものである。また、前記通信路復号手
段の復号出力ブロックを構成する信号の尤度信号を修正
する手段を有するものである。さらに、前記通信路復号
手段は、前記通信路復号手段の復号入力ブロックを構成
する信号の尤度信号を入力する手段を有し、前記通信路
復号手段の復号出力ブロックを構成する信号の修正され
た尤度信号を、前記通信路復号手段の復号入力ブロック
を構成する信号の尤度信号とするものである。In order to achieve the above object, a decoding apparatus according to the present invention is a decoding apparatus for decoding information which has been subjected to channel coding after information source coding, and comprising: Decoding means and information source decoding means, the communication path decoding means having means for outputting a likelihood signal of a signal constituting a decoding output block of the communication path decoding means, and the information source decoding means, Means for outputting an abnormality detection signal of a signal constituting a decoding output block of the information source decoding means,
The information source decoding means may include one or both of a likelihood signal of a signal forming the decoded output block of the communication path decoding means and an abnormality detection signal of a signal forming the decoded output block of the information source decoding means. A means for determining a likelihood of a signal constituting a decoded output block of the information source decoding means based on the information. Further, the communication path decoding means includes means for correcting a likelihood signal of a signal constituting a decoded output block of the communication path decoding means. Further, the channel decoding means has means for inputting a likelihood signal of a signal constituting a decoding input block of the channel decoding means, and correcting a signal constituting a decoding output block of the channel decoding means. The likelihood signal is used as a likelihood signal of a signal constituting a decoded input block of the channel decoding means.
【0015】さらにまた、前記通信路復号手段における
復号処理および前記情報源復号手段における復号処理を
反復するものである。さらにまた、前記通信路復号手段
の復号出力ブロックを構成する信号の尤度信号を修正す
る手段は、前記通信路復号手段の復号出力ブロックを構
成する信号の尤度信号を、前記情報源復号手段の復号出
力ブロックを構成する信号の尤度判定結果から定められ
る尤度値に置き換えるものである。さらにまた、前記通
信路復号手段の復号出力ブロックを構成する信号の尤度
信号を修正する手段は、前記通信路復号手段の復号出力
ブロックを構成する信号の尤度信号を、前記情報源復号
手段の復号入力ブロックに含まれる既知の同期信号パタ
ーンに対応する信号に置き換える手段とされている。さ
らにまた、前記情報源復号手段の復号出力ブロックを構
成する信号の尤度を判定する手段は、当該復号出力ブロ
ックとその周辺の復号出力ブロックとの相関を検出し、
該検出結果に応じて、前記情報源復号手段の復号出力ブ
ロックを構成する信号の尤度を判定するものとされてい
る。Further, the decoding process in the communication channel decoding unit and the decoding process in the information source decoding unit are repeated. Further, the means for correcting the likelihood signal of the signal constituting the decoded output block of the channel decoding means comprises: converting the likelihood signal of the signal constituting the decoded output block of the channel decoding means to the information source decoding means. Is replaced with a likelihood value determined from the likelihood determination result of the signal constituting the decoded output block. Further, the means for correcting the likelihood signal of the signal constituting the decoded output block of the channel decoding means comprises: converting the likelihood signal of the signal constituting the decoded output block of the channel decoding means to the information source decoding means. Is replaced by a signal corresponding to a known synchronization signal pattern included in the decoded input block. Further, the means for determining the likelihood of a signal constituting a decoded output block of the information source decoding means detects a correlation between the decoded output block and a decoded output block in the vicinity thereof,
According to the detection result, the likelihood of a signal constituting a decoded output block of the information source decoding means is determined.
【0016】[0016]
【発明の実施の形態】(本発明の第1の実施の形態)本
発明の第1の実施の形態について、図1を基に説明す
る。図1の(a)は送信側における構成を示し、情報源
符号化器11、通信路符号化器12および変調器13
は、それぞれ、前述した図5における情報源符号化器
1、通信路符号化器2および変調器3と同様に構成され
ている。また、(b)は受信側の構成を示し、復調器2
1は図5における復調器4と同様に構成されている。2
2は通信路復号器であり、前述した、軟判定出力信号と
ともに出力尤度信号を出力するようになされた軟判定入
力軟判定出力構成の復号器である。23は、該通信路復
号器22から出力される通信路復号出力(すなわち情報
源復号入力)を情報源復号する情報源復号器であり、こ
の情報源復号器23も軟判定入力軟判定出力構成の復号
器とされている。24は前記情報源復号器23から出力
される復号情報の異常を検出する異常検出器、25は前
記異常検出器24および前記通信路復号器22の出力に
基づいて情報源復号器23から出力される復号出力信号
の尤度(信頼度)を判定する判定手段である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (First Embodiment of the Present Invention) A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1A shows a configuration on the transmission side, where an information source coder 11, a channel coder 12, and a modulator 13 are provided.
Have the same configuration as the information source coder 1, the communication channel coder 2, and the modulator 3 in FIG. (B) shows the configuration of the receiving side, and the demodulator 2
1 has the same configuration as the demodulator 4 in FIG. 2
Reference numeral 2 denotes a channel decoder, which is a decoder having a soft-decision-input soft-decision output configuration configured to output the output likelihood signal together with the soft-decision output signal. Reference numeral 23 denotes an information source decoder for decoding the channel decoding output (that is, the information source decoding input) output from the channel decoder 22 as an information source. This information source decoder 23 also has a soft decision input soft decision output configuration. And the decoder. Reference numeral 24 denotes an abnormality detector for detecting an abnormality in the decoded information output from the information source decoder 23. Reference numeral 25 denotes an abnormality output from the information source decoder 23 based on the outputs of the abnormality detector 24 and the channel decoder 22. It is a determining means for determining the likelihood (reliability) of the decoded output signal.
【0017】このように構成された本発明のこの実施の
形態の動作について、前述の場合と同様に、"0"、"
1"、"2"、"3"の4種類の整数からなる8サンプルの情
報列情報列;01001032を送信する場合を例にと
って説明する。前述のように、情報源符号化器11にお
いて可変長符号化が施され同期パターンが付加されて、
同期パターン+情報源符号化ビット列;11110:0:10:
0:0:10:0:1110:110の20ビットデータが通信路符
号化器12に入力される。通信路符号化方式として、符
号化率1/2の組織畳み込み符号を用いるものとする
と、前記20ビットのデータ列に20ビットのパリティ
ビットが付加され、全部で40ビットの通信路符号化ビ
ット列が生成される。次に、変調器13において、一例
として2相のPhase Sfift Keying(2-PSK)を用い、"
1"のビットを"1"、"0"のビットを"-1"の信号値に割り
当てる。このとき、同期パターン+情報源符号化ビット
列に対する2-PSK信号は、 2-PSK信号;+1, +1, +1, +1, -1, -1, +1, -1, -1, -1,
+1, -1, -1, +1, +1,+1, -1, +1, +1, -1 となり、この後に、パリティビットに対する2-PSK信号
が続く。Regarding the operation of the embodiment of the present invention thus configured, "0", "0", as in the case described above.
An example in which an information sequence information sequence of eight samples consisting of four types of integers of 1 "," 2 ", and" 3 "; 01001032 will be described as described above. Encoding is applied and a synchronization pattern is added,
Synchronization pattern + source coding bit string; 11110: 0: 10:
20-bit data of 0: 0: 10: 0: 1110: 110 is input to the channel encoder 12. Assuming that a systematic convolutional code having a coding rate of 1/2 is used as a channel coding method, a 20-bit parity bit is added to the 20-bit data sequence, and a total of 40-bit channel coding bit sequences are obtained. Generated. Next, in the modulator 13, two-phase phase shift keying (2-PSK) is used as an example.
The bit of 1 is assigned to the signal value of “1” and the bit of “0” is assigned to the signal value of “−1.” At this time, the 2-PSK signal for the synchronization pattern + information source coding bit sequence is a 2-PSK signal; , +1, +1, +1, -1, -1, +1, -1, -1, -1,
+1 -1, -1, -1, +1, +1, +1, -1, +1, +1, -1, followed by a 2-PSK signal for the parity bit.
【0018】通信路を経て受信された信号は、一般的に
雑音を含んだ実数値信号である。例えば、前述した同期
パターン+情報源符号化ビット列に対する2-PSK信号の
受信信号は、 受信2-PSK信号;+0.8, +1.2, +0.6, +1.0, -0.4, -0.8,
+0.2, -0.8, -1.4, -1.0, +0.4, -1.2, -1.0, +0.6, +
0.4, +0.4, -0.2, +0.6, +1.0, -0.4 であったとする。この後に、前記20ビットのパリティ
ビットに対する受信2-PSK信号が続く。この40ビット
の信号に対応する2-PSK復調信号が前記復調器21から
出力され、前記通信路復号器22に入力される。ここ
で、この通信路復号器22は前述のように軟判定入力軟
判定出力構成の復号器とされており、前記20ビットの
同期パターン+情報源符号化ビット列の信号に対応する
軟判定復号出力信号が、対応する出力尤度信号とともに
出力される。この通信路復号器22からの通信路復号出
力は、出力尤度を考慮しているため精度の高い判定結果
となっている。Signals received via a communication path are generally real-valued signals containing noise. For example, the received signal of the 2-PSK signal corresponding to the above-mentioned synchronization pattern + information source coded bit string is a received 2-PSK signal; +0.8, +1.2, +0.6, +1.0, -0.4, -0.8,
+0.2, -0.8, -1.4, -1.0, +0.4, -1.2, -1.0, +0.6, +
Suppose they were 0.4, +0.4, -0.2, +0.6, +1.0, -0.4. This is followed by the received 2-PSK signal for the 20 parity bits. A 2-PSK demodulated signal corresponding to the 40-bit signal is output from the demodulator 21 and input to the channel decoder 22. Here, the channel decoder 22 is a decoder having a soft-decision input / soft-decision output configuration, as described above, and outputs a soft-decision decoded output corresponding to the signal of the 20-bit synchronization pattern + information source coded bit string. A signal is output with a corresponding output likelihood signal. The channel decoding output from the channel decoder 22 is a highly accurate determination result because the output likelihood is considered.
【0019】この通信路復号器22における判定結果の
精度を高める手法について、以下の5通りの出力尤度の
場合を例にとって説明する。上記の受信信号列の内のあ
る1個の信号値が"+0.6"であったとき、以下の5通りの
出力尤度の場合を例に示す。 (1)復号値の出力尤度が"+0.8"として出力されたとす
ると、軟判定出力の復号値は"0.6+0.8=1.4"となり、
硬判定出力は"1"となる。 (2)復号値の出力尤度が"+0.2"として出力されたとす
ると、軟判定出力の復号値は"0.6+0.2=0.8"となり、
この場合の硬判定出力は"1"となる。 (3)復号値の出力尤度が"-0.4"として出力されたとす
ると、軟判定出力の復号値は"0.6-0.4=0.2"となり、こ
の場合の硬判定出力は"1"となる。 (4)復号値の出力尤度が"-0.8"として出力されたとす
ると、軟判定出力の復号値は"0.6-0.8=-0.2"となり、
この場合の硬判定出力は"0"となる。 (5)復号値の出力尤度が"-1.4"として出力されたとす
ると、軟判定出力の復号値は"0.6-1.4=-0.8"となり、
この場合の硬判定出力は"0"となる。A method for improving the accuracy of the decision result in the channel decoder 22 will be described with reference to the following five cases of output likelihood. When one signal value in the above-described received signal sequence is “+0.6”, the following five cases of output likelihood are shown as examples. (1) Assuming that the output likelihood of the decoded value is output as “+0.8”, the decoded value of the soft decision output is “0.6 + 0.8 = 1.4”, and
The hard decision output is “1”. (2) If the output likelihood of the decoded value is output as “+0.2”, the decoded value of the soft decision output is “0.6 + 0.2 = 0.8”, and
In this case, the hard decision output is “1”. (3) If the output likelihood of the decoded value is output as "-0.4", the decoded value of the soft decision output is "0.6-0.4 = 0.2", and the hard decision output in this case is "1". (4) If the output likelihood of the decoded value is output as “−0.8”, the decoded value of the soft decision output is “0.6−0.8 = −0.2”, and
The hard decision output in this case is “0”. (5) Assuming that the output likelihood of the decoded value is output as "-1.4", the decoded value of the soft decision output is "0.6-1.4 = -0.8", and
The hard decision output in this case is “0”.
【0020】上記5例を比較する。 (1)例1と例2は受信信号値と出力尤度の符号が等し
く、そして、受信信号値と復号値の符号も同じ場合であ
る。この場合には、受信信号値をそのまま硬判定したと
きと、復号値を硬判定したときで、判定結果の符号が同
じである。すなわち、受信信号値のそのままの判定には
誤りがないと判断して、誤り訂正を行っていない。出力
尤度情報の絶対値が大きい程、軟判定出力の復号値の絶
対値が大きくなり、すなわち、例1の方が復号値の信頼
度が高いことを意味している。 (2)例3は受信信号値と出力尤度の符号が異なり、さ
らに、受信信号値と復号値の符号が同じ場合で、受信信
号値をそのまま硬判定したときと、復号値を硬判定した
ときで、判定結果の符号が同じである。この場合も、受
信信号値のそのままの判定には誤りがないと判断して、
誤り訂正を行っていない。但し、出力尤度も復号値も、
絶対値が小さいため、復号結果の信頼度が低いことを意
味している。 (3)例4と例5は受信信号値と出力尤度の符号が異な
り、更に、受信信号値と復号値の符号が異なる場合で、
受信信号値をそのまま硬判定したときと、復号値を硬判
定したときで、判定結果の符号が異なっており、受信信
号値のそのままの判定には誤りがあると判断して、誤り
訂正がなされている。そして、例4は出力尤度も復号値
も、絶対値が小さいため、復号結果の信頼度が低く、誤
訂正を行った可能性があることを意味している。 例5は出力尤度も復号値も、絶対値が大きく、復号結果
の信頼度が高く、正しく誤り訂正を行った可能性がある
ことを意味している。このように、本発明においては、
通信路復号器22として、復号出力とともに尤度信号を
出力する軟判定入力軟判定出力構成の復号器を用いてい
るために、高精度の通信路復号出力を出力することが可
能となる。The above five examples will be compared. (1) Example 1 and Example 2 are cases where the received signal value and the sign of the output likelihood are equal, and the received signal value and the sign of the decoded value are also the same. In this case, the sign of the determination result is the same between when the received signal value is hard-decided as it is and when the decoded value is hard-decided. That is, it is determined that there is no error in the determination of the received signal value as it is, and no error correction is performed. The larger the absolute value of the output likelihood information is, the larger the absolute value of the decoded value of the soft decision output is, that is, the higher the reliability of the decoded value is in Example 1. (2) In Example 3, when the received signal value and the sign of the output likelihood are different and the sign of the received signal value and the decoded value are the same, the hard decision of the received signal value as it is and the hard decision of the decoded value are performed. Sometimes, the sign of the determination result is the same. Also in this case, it is determined that there is no error in the determination of the received signal value as it is,
Error correction has not been performed. However, both the output likelihood and the decoded value are
Since the absolute value is small, it means that the reliability of the decoding result is low. (3) Example 4 is different from Example 5 in that the received signal value and the sign of the output likelihood are different, and the received signal value and the decoded value are different in sign.
The sign of the determination result is different between the hard decision of the received signal value as it is and the hard decision of the decoded value, and it is determined that there is an error in the decision of the received signal value as it is, and error correction is performed. ing. In Example 4, since the absolute value of both the output likelihood and the decoded value is small, the reliability of the decoded result is low, which means that erroneous correction may have been performed. Example 5 indicates that both the output likelihood and the decoded value have a large absolute value, the reliability of the decoded result is high, and there is a possibility that error correction has been performed correctly. Thus, in the present invention,
Since a decoder having a soft-decision input and soft-decision output configuration that outputs a likelihood signal together with a decoded output is used as the channel decoder 22, it is possible to output a highly accurate channel decoded output.
【0021】次に、このようにして前記通信路復号器2
2から出力される前記同期パターン+情報源符号化ビッ
ト列(この例においては20ビット)の信号に対応する
通信路復号出力を情報源復号器23に入力する。この情
報源復号器23も、前記通信路復号器22と同様に軟判
定入力軟判定出力構成の復号器により構成されており、
前記通信路復号器22の軟判定の復号信号出力ととも
に、前記通信路復号器22から出力される出力尤度信号
が入力尤度として入力される。Next, the communication path decoder 2
The channel decoding output corresponding to the signal of the synchronization pattern + the information source encoded bit string (20 bits in this example) output from 2 is input to the information source decoder 23. This information source decoder 23 is also configured by a decoder having a soft-decision input / soft-decision output configuration like the channel decoder 22.
The output likelihood signal output from the channel decoder 22 is input as the input likelihood together with the soft-decision decoded signal output of the channel decoder 22.
【0022】この情報源復号器23においては、まず、
前記同期パターンの検出を行う。すなわち、同期パター
ン信号と軟判定の通信路復号信号のユークリッド距離
を、通信路復号信号を1信号ずつスライドさせて計算
し、最小のユークリッド距離の計算値から同期点を定め
る。次に、検出した同期パターンの最後の信号の次の信
号から、次の同期パターンの最初の信号の前までの信号
列(前述の例においては15ビット分の信号列となる)
に対して、次のように情報源復号を行う。この信号ブロ
ックの情報源復号処理においては、まず、前記通信路復
号器22からの軟判定出力の通信路復号信号を硬判定
し、該硬判定結果の情報源復号入力ビット列に対して可
変長符号の復号を行う。In the information source decoder 23, first,
The synchronization pattern is detected. That is, the Euclidean distance between the synchronization pattern signal and the soft-decision channel decoded signal is calculated by sliding the channel decoded signal one signal at a time, and the synchronization point is determined from the minimum Euclidean distance calculation value. Next, a signal sequence from the signal following the last signal of the detected synchronization pattern to before the first signal of the next synchronization pattern (in the above-described example, a signal sequence of 15 bits).
Is subjected to information source decoding as follows. In the information source decoding process of this signal block, first, a hard-decision of the soft-decision output channel decoding signal from the channel decoder 22 is performed, and a variable-length code Is decrypted.
【0023】ここで、情報源復号入力ビット列が、 情報源復号入力列;0 1 0 0 0 1 0 0 1 1 1 0 1 1 0 のように誤りが無いときは、正しい8サンプルの 復号情報列;01001032 が生成できる。一方、7ビット目が"0"から"1"に誤っ
て、 情報源復号入力ビット列;0 1 0 0 0 1 1 0 1 1 1 0 1
1 0 のときは、4種類の符号語に従い、区切りを挿入する
と、 情報源復号入力列;0:10:0:0:110:1110:110 となり、再生情報は、復号情報列;0100232と、
7サンプルの生成になってしまう。また、一方、8ビッ
ト目が"0"から"1"に誤って、 情報源復号入力列;0 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1 0 のときは、4種類の符号語に従い、区切りを挿入する
と、 情報源復号入力列;0:10:0:0:10:1 1 1 1 1 1 1 0 となり、符号語に無い"1111"というパターンがあるた
め、復号が停止し、再生情報は、復号情報列;0100
1の5サンプルの生成になってしまう。Here, when the information source decoding input bit string is free of errors such as: information source decoding input string; 0 1 0 0 0 1 0 0 1 1 1 0 1 1 0 01001032 can be generated. On the other hand, the 7th bit is incorrectly changed from “0” to “1”, and the information source decoding input bit string; 0 1 0 0 0 1 1 0 1 1 1 0 1
In the case of 10, according to four kinds of codewords, if a delimiter is inserted, it becomes an information source decoding input sequence; 0: 10: 0: 0: 0: 110: 1110: 110, and the reproduction information is a decoding information sequence;
7 samples will be generated. On the other hand, when the 8th bit is erroneously changed from “0” to “1” and is the source decoding input sequence; 0 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1 0, it follows four types of codewords. , Insert a delimiter, then the source decoding input string; 0: 10: 0: 0: 0: 10: 1 1 1 1 1 1 1 1 0, and there is a pattern "1111" that is not in the codeword, so decoding stops, The reproduction information is a decoding information sequence;
This results in the generation of 5 samples of 1.
【0024】前記異常検出器24において、このような
ビット誤りによる情報源復号の異常を以下の手順で検出
する。 (1)再生すべきサンプルの数は、既知であることが多
いため、再生サンプルの数が所定の数に等しいか否か
で、情報源復号の異常を検出する。 (2)符号語に定められていないパターンの検出等によ
り、情報源復号が停止するか否かで、情報源復号の異常
を検出する。 (3)画像や音声などの情報は、ある情報信号とその周
辺の情報信号との相関が高いことが多い。従って、復号
情報に対して、その周辺の復号情報との相関を計算し
て、相関が高いか否かで、情報源復号の異常を検出す
る。このような手順により、情報源復号の異常を検出し
なかった場合は、そこで、この情報源復号入力ビット列
に対する情報源復号を終了する。The abnormality detector 24 detects an abnormality in information source decoding due to such a bit error in the following procedure. (1) Since the number of samples to be reproduced is often known, an abnormality in information source decoding is detected based on whether the number of reproduced samples is equal to a predetermined number. (2) An abnormality in information source decoding is detected based on whether or not the information source decoding is stopped due to detection of a pattern not defined in the codeword. (3) Information such as images and sounds often has a high correlation between an information signal and information signals around the information signal. Therefore, a correlation between the decoded information and the surrounding decoded information is calculated, and an abnormality in the information source decoding is detected based on whether or not the correlation is high. If no abnormality in the information source decoding is detected by such a procedure, the information source decoding for this information source decoding input bit sequence is terminated.
【0025】一方、情報源復号の異常を検出した場合
は、判定手段25において、以下の様にして、前記通信
路復号結果の信頼度を判定する。 (1)通信路復号の際の受信信号値と出力尤度の符号と
復号値の符号が全て正の場合、出力尤度が所定の値(例
えば、+0.5)よりも大きければ、通信路復号結果の信頼
度は高いと判定する。あるいは、上記3つの信号の符号
が全て負の場合、出力尤度が所定の値(例えば、-0.5)
よりも小さければ、通信路復号結果の信頼度は高いと判
定する。 (2)通信路復号の際の出力尤度が所定の値(例えば、
+0.8)よりも大きければ、通信路復号結果の信頼度は高
いと判定する。あるいは、所定の値(例えば、-0.8)よ
りも小さければ、通信路復号結果の信頼度は高いと判定
する。 (3)上記(1)および(2)に当てはまらない各信号
に対しては、通信路復号結果の信頼度は低いと判定す
る。 通信路復号の出力信号列が情報源復号の入力信号列とな
るが、はじめて信頼度の低い信号が現れるまでは、情報
源復号の出力の尤度、すなわち、信頼度は高いと判定さ
れる。このようにして、情報源復号の出力信号列のどこ
までが信頼できるか判定することができる。On the other hand, when an abnormality in information source decoding is detected, the judging means 25 judges the reliability of the communication channel decoding result as follows. (1) When the received signal value, the code of the output likelihood and the code of the decoded value are all positive in the channel decoding, if the output likelihood is larger than a predetermined value (for example, +0.5), the channel decoding is performed. The reliability of the result is determined to be high. Alternatively, when the signs of the above three signals are all negative, the output likelihood is a predetermined value (eg, -0.5)
If it is smaller than this, it is determined that the reliability of the channel decoding result is high. (2) The output likelihood at the time of channel decoding is a predetermined value (for example,
If it is larger than (+0.8), it is determined that the reliability of the channel decoding result is high. Alternatively, if it is smaller than a predetermined value (for example, -0.8), it is determined that the reliability of the channel decoding result is high. (3) For each signal that does not apply to (1) and (2) above, it is determined that the reliability of the channel decoding result is low. Although the output signal sequence of the channel decoding becomes the input signal sequence of the information source decoding, the likelihood of the output of the information source decoding, that is, the reliability is determined to be high until a signal of low reliability appears for the first time. In this way, it is possible to determine how much of the output signal sequence of the information source decoding is reliable.
【0026】(本発明の第2の実施の形態)さらに、前
記判定結果に基づいて、通信路復号の出力信号列のう
ち、信頼度の低い信号の硬判定結果を順次反転して、情
報源復号を再実行し、情報源復号の異常が検出されなく
なったら、その反転は正しかったと判断して、復号を続
行することもできる。図2は、このようにした本発明の
第2の実施の形態における受信側の構成例を示す図であ
る。この図に示すように、この実施の形態においては、
前記通信路復号器22と前記情報源復号器23との間に
修正手段26が設けられている。この修正手段26は、
前記判定手段25の判定結果に基づいて、前記通信路復
号器22の出力の修正を行う。(Second Embodiment of the Present Invention) Further, based on the above-mentioned determination result, the hard-decision result of a signal with low reliability in the output signal sequence of the channel decoding is sequentially inverted, and If the decoding is re-executed and the abnormality of the information source decoding is no longer detected, the inversion is determined to be correct, and the decoding can be continued. FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the receiving side according to the second embodiment of the present invention as described above. As shown in this figure, in this embodiment,
Correction means 26 is provided between the channel decoder 22 and the information source decoder 23. This correction means 26
The output of the channel decoder 22 is corrected based on the determination result of the determination unit 25.
【0027】例えば、前述のように情報源復号入力列
が、8ビット目が"0"から"1"に誤っていたとすると、符
号語に無い"1111"というパターンがあるため、11番目
の信号で、異常が検出され情報源復号が停止する。これ
は、8番目の情報源復号の入力信号、すなわち、通信路
復号の出力信号の硬判定信号が、"0"から"1"に誤ってい
たため、このような異常が生じたわけである。ここで、
8番目の通信路復号の入力信号値が"+0.8"としたとき、
出力尤度が、例えば負の"-0.7"であれば、通信路復号の
出力値は"+0.8-0.7=+0.1"で、硬判定値が"+1"とな
り、"0"を"1"と誤ったする。これは、通信路復号の入出
力信号の符号と、出力尤度の符号が異なり、かつ、出力
尤度の絶対値が大きい場合である。このような場合に
は、通信路復号の出力の硬判定値は誤っている可能性が
高い。For example, if the 8th bit of the information source decoding input string is erroneous from "0" to "1" as described above, there is a pattern "1111" which is not in the code word. Then, the abnormality is detected and the information source decoding stops. This is because such anomaly occurred because the input signal of the eighth information source decoding, that is, the hard decision signal of the output signal of the channel decoding was incorrect from "0" to "1". here,
When the input signal value of the eighth channel decoding is “+0.8”,
If the output likelihood is, for example, negative “−0.7”, the output value of channel decoding is “+ 0.8−0.7 = + 0.1”, the hard decision value is “+1”, and “0” is changed to “1”. " This is the case where the sign of the input / output signal for channel decoding and the sign of the output likelihood are different, and the absolute value of the output likelihood is large. In such a case, there is a high possibility that the hard decision value of the output of the channel decoding is incorrect.
【0028】従って、このような場合には、前記判定手
段25により、異常が検出された11番目の入力信号か
ら、順次、それより前の情報源復号の入力信号、すなわ
ち、通信路復号の出力信号の各信号の出力尤度をさかの
ぼって判定する。そして、通信路復号の入出力信号の符
号と、出力尤度の符号が異なり、かつ、出力尤度の絶対
値が大きい信号を探し、前記修正手段26により、この
信号の通信路復号の出力の硬判定値を反転する。これ
は、通信路復号の出力尤度の絶対値を大きくなるよう修
正することを意味する。そして、この修正された通信路
符号出力に対し、再度前記情報源復号処理を実行する。
これにより、前記8番目の信号の誤りが訂正されている
ため、情報源復号における異常が解消され、情報源復号
を続行することが可能となる。Therefore, in such a case, the judging means 25 sequentially starts from the eleventh input signal in which the abnormality is detected, the input signal of the preceding information source decoding, that is, the output of the channel decoding. The output likelihood of each signal is determined retroactively. Then, the signal of the input / output signal of the channel decoding and the code of the output likelihood are different, and a signal having a large absolute value of the output likelihood is searched for. Invert the hard decision value. This means that the absolute value of the output likelihood of channel decoding is corrected to be large. Then, the information source decoding process is executed again on the corrected channel code output.
Thereby, since the error of the eighth signal has been corrected, the abnormality in the information source decoding is resolved, and the information source decoding can be continued.
【0029】このように本発明によれば、通信路符号の
復号と情報源符号の復号の相互の関連を強めて復号を行
っているため、情報源復号の出力信号列のどこまでが信
頼できるかを判定することができ、さらに、情報源復号
の出力品質の改善が可能となる。As described above, according to the present invention, the decoding is performed while strengthening the mutual relation between the decoding of the channel code and the decoding of the information source code. Can be determined, and the output quality of the information source decoding can be improved.
【0030】(本発明の第3の実施の形態)次に、情報
源復号の異常を検出した場合に、通信路復号処理と情報
源復号処理を反復することにより、情報源復号の出力品
質のさらなる改善をするようにした本発明の第3の実施
の形態について説明する。図3はこの本発明の第3の実
施の形態の構成を示すブロック図である。この図におい
て、前記図1と同一の構成要素には同一の番号を付し説
明を省略する。図3に示すように、この実施の形態にお
いては、尤度修正器27が設けられている。この実施の
形態においては、前記通信路復号器22において、復号
する入力信号の信頼度を表す入力尤度信号を利用する。
前記異常検出器24において情報源復号の異常を検出し
たときに、前記判定手段25および前記尤度修正器27
を用いて、通信路復号の際の出力尤度を修正し、該修正
した尤度を入力尤度信号として、前記通信路復号器22
に入力尤度として入力する。そして、前記通信路復号お
よび前記情報源復号を再実行する。(Third Embodiment of the Present Invention) When an abnormality in information source decoding is detected, the output quality of information source decoding is repeated by repeating the channel decoding process and the information source decoding process. A third embodiment of the present invention for further improvement will be described. FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the third embodiment of the present invention. In this figure, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. As shown in FIG. 3, in this embodiment, a likelihood corrector 27 is provided. In this embodiment, the channel decoder 22 uses an input likelihood signal indicating the reliability of an input signal to be decoded.
When the abnormality detector 24 detects an abnormality in information source decoding, the determination unit 25 and the likelihood corrector 27
Is used to correct the output likelihood at the time of channel decoding, and the corrected likelihood is used as an input likelihood signal as the channel decoder 22.
As the input likelihood. Then, the communication path decoding and the information source decoding are performed again.
【0031】すなわち、以下のようにして、通信路復号
の際の出力尤度を修正し、該修正した尤度を前記通信路
復号器22に入力尤度として入力して、通信路復号およ
び情報源復号を反復実行する。 (1)前記検出した同期パターンの部分から、出力尤度
信号を定める。例えば、同期パターンを"11110"とした
とき、同期パターンに関する出力尤度信号を"+v, +v, +
v, +v, -v"(例えば、v=+1.0)とする。 (2)通信路復号の際の受信信号値と出力尤度信号の符
号と復号値の符号が全て正の場合、尤度信号が所定の値
(例えば、+0.5)よりも大きければ、各信号に対する出
力尤度信号を"v"とし、逆に、小さければ、出力尤度信
号を"0"とする。あるいは、上記3信号の符号が全て負
の場合、出力尤度信号が所定の値(例えば、-0.5)より
も小さければ、各信号に対する出力尤度信号を"-v"と
し、逆に、大きければ、出力尤度信号を"0"とする。 (3)通信路復号の際の出力尤度信号が所定の値(例え
ば、+0.8)よりも大きければ、各信号に対する出力尤度
信号を"v"(例えば、v=+1.0)とし、あるいは、所定の
値(例えば、-0.8)よりも小さければ、各信号に対する
出力尤度信号を"-v"とする。 (4)上記2、3に当てはまらない各信号に対しては、
出力尤度信号を"0"とする。 (5)上記1〜4の出力尤度信号を通信路復号の入力尤
度として、通信路復号を再び実行する。 (6)情報源復号を再び実行する。That is, the output likelihood at the time of channel decoding is corrected as follows, and the corrected likelihood is input to the channel decoder 22 as the input likelihood, and the channel decoding and information decoding are performed. Perform source decoding iteratively. (1) An output likelihood signal is determined from the detected synchronization pattern. For example, when the synchronization pattern is “11110”, the output likelihood signal related to the synchronization pattern is “+ v, + v, +
v, + v, -v "(for example, v = + 1.0). (2) If the sign of the received signal value, the code of the output likelihood signal, and the sign of the decoded value in channel decoding are all positive, the likelihood If the degree signal is larger than a predetermined value (for example, +0.5), the output likelihood signal for each signal is set to “v”, and if smaller, the output likelihood signal is set to “0”. When the sign of all three signals is negative, if the output likelihood signal is smaller than a predetermined value (for example, -0.5), the output likelihood signal for each signal is set to "-v". The likelihood signal is set to “0.” (3) If the output likelihood signal at the time of channel decoding is larger than a predetermined value (for example, +0.8), the output likelihood signal for each signal is set to “v” ( For example, if v = + 1.0) or smaller than a predetermined value (for example, -0.8), the output likelihood signal for each signal is set to "-v". Ma For not each signal,
The output likelihood signal is set to "0". (5) The channel decoding is executed again using the output likelihood signals 1 to 4 as input likelihoods for channel decoding. (6) Perform information source decoding again.
【0032】そして、前述の情報源復号の異常を検出を
行い、異常を検出しなかった場合は、そこで、情報源復
号を終了する。情報源復号の異常を検出した場合は、上
記の通信路復号と情報源復号を反復する。なお、所定の
回数の反復の後も、情報源復号の異常が検出される場合
は、反復処理による効果が無いと判断して、処理を終え
る。この実施の形態によれば、情報源復号の情報品質を
さらに向上させることができる。Then, the abnormality of the information source decoding described above is detected, and if no abnormality is detected, the information source decoding is terminated there. If an abnormality in the information source decoding is detected, the above-described channel decoding and information source decoding are repeated. If an abnormality in information source decoding is detected even after the predetermined number of repetitions, it is determined that there is no effect due to the repetition processing, and the processing ends. According to this embodiment, the information quality of the information source decoding can be further improved.
【0033】(本発明の第4の実施の形態)上述した実施
の形態は、情報源復号の際の異常検出に基づき、通信路
復号出力の信頼度の低いと推測される信号に修正を加え
て、通信路復号と情報源復号を再び実行するという考え
方にたっている。これとは逆に、情報源復号の際の異常
検出に基づき、通信路復号出力の信頼度の高いと推測さ
れる信号に修正を加えて、通信路復号と情報源復号を再
び実行するという考え方を導入した本発明の第4の実施
の形態について図4の(a)〜(i)を参照して説明す
る。なお、この実施の形態は前記図3に示した構成と同
一の構成により実現することができる。(Fourth Embodiment of the Present Invention) In the above-described embodiment, based on the detection of an abnormality at the time of decoding the information source, a signal which is estimated to have low reliability of the channel decoding output is modified. Thus, the idea is to execute the channel decoding and the information source decoding again. Conversely, based on the abnormality detection at the time of decoding the information source, the concept of correcting the signal which is estimated to have high reliability of the channel decoding output, and performing the channel decoding and the information source decoding again. A fourth embodiment of the present invention, in which is introduced, will be described with reference to FIGS. This embodiment can be realized by the same configuration as the configuration shown in FIG.
【0034】例えば、第1回目の通信路復号を(a)に
示すように入力尤度の無い状態で実行し、その出力信号
を情報源復号器23に入力したとき、100個目の信号
入力で、情報源復号で異常が検出されたとする(b)。
このとき、第1の実施の形態で述べたように、通信路復
号出力の100個目以前の信号で誤っていることが多
く、どの信号が誤っているかは特定できない。For example, as shown in (a), the first communication channel decoding is executed in a state where there is no input likelihood, and when the output signal is input to the information source decoder 23, the 100th signal input Then, it is assumed that an abnormality is detected in the information source decoding (b).
At this time, as described in the first embodiment, the signal of the 100th or less output of the channel decoding output is often erroneous, and it is not possible to specify which signal is erroneous.
【0035】しかしながら、100個目よりも前の通信
路復号出力信号ほど、信頼度が高いと仮定できる。例え
ば、1〜10個目までの第1回の通信路復号出力信号
は、21個目以後の信号よりも信頼度が高いといえる。
例えば、1〜10個目までの信号値が "+0.6, -0.5, -0.9, +0.2, +0.8, +1.0, -1.5, +0.5, -
0.7, +0.3" であったとするとき、この判定値は、 "+1, -1, -1, +1, +1, +1, -1, +1, -1, +1" であるが、これは正しいと仮定できる。このとき、前記
尤度修正器27により、前記通信路復号器22の入力尤
度を"+v, -v, -v, +v, +v, +v, -v, +v, -v, +v"と設定
して、第2回目の通信路復号を実行する(c)。ここ
で、vは実数値であり、例えば1.0に設定し、大きい程、
信頼度が高いと仮定される。通信路復号器の上記の入力
尤度により、もしも、第1回目の通信路復号結果より
も、第2回目の復号結果が改善され、誤りがより訂正さ
れていると、この第2回目の通信路復号信号を情報源復
号器に入力して2回目の復号を行うと、異常が解消され
ることがあり得て、復号特性が改善される(d)。However, it can be assumed that the channel decoded output signals before the 100th one have higher reliability. For example, it can be said that the first to tenth channel decoded output signals have higher reliability than the 21st and subsequent signals.
For example, if the signal values of the first to tenth signals are "+0.6, -0.5, -0.9, +0.2, +0.8, +1.0, -1.5, +0.5,-
0.7, +0.3 ", the judgment value is" +1, -1, -1, +1, +1, +1, -1, +1, -1, +1 " At this time, the likelihood corrector 27 sets the input likelihood of the channel decoder 22 to "+ v, -v, -v, + v, + v, + v,-. v, + v, -v, + v "and perform the second channel decoding (c). Here, v is a real value, for example, set to 1.0.
It is assumed that the reliability is high. Due to the above input likelihood of the channel decoder, if the second decoding result is improved and the error is more corrected than the first channel decoding result, the second communication When the path decoding signal is input to the information source decoder and the second decoding is performed, the abnormality may be eliminated, and the decoding characteristics are improved (d).
【0036】もしも、第1回目の通信路復号結果と比べ
て、第2回目の復号結果が改善されない場合は、上記の
第2回目の通信路復号の際の入力尤度が十分でなかった
ためである。このときは、(e)に示すように、前記1
〜10に加えて11〜20個までの通信路復号出力に対
して、上述と同様の操作で通信路復号の入力尤度を生成
して、第3回目の通信路復号を実行する。第2回目の通
信路復号結果よりも、第3回目の復号結果が改善され、
誤りがより訂正されていると、この第3回目の通信路復
号信号を情報源復号器に入力して3回目の復号を行う
と、異常が解消されることがあり得て、復号特性が改善
される(f)。If the result of the second decoding is not improved as compared with the result of the first decoding of the channel, the input likelihood at the time of the second decoding of the channel is not sufficient. is there. At this time, as shown in FIG.
The input likelihood of channel decoding is generated by the same operation as described above with respect to 11 to 20 channel decoding outputs in addition to 10 to 10, and the third channel decoding is executed. The third decoding result is improved over the second channel decoding result,
If the error is more corrected, the third decoding of the channel is input to the information source decoder and the third decoding is performed. (F).
【0037】もしも、第2回目の通信路復号結果と比べ
て、第3回目の復号結果が改善されない場合は、上記の
第3回目の通信路復号の際の入力尤度が十分でなかった
ためである。このときは、さらに21〜30個までの通
信路復号出力に対して同様の処理を行う。If the result of the third decoding is not improved compared with the result of the second decoding of the channel, the input likelihood at the time of the third decoding of the channel is not sufficient. is there. In this case, the same processing is further performed on up to 21 to 30 communication path decoded outputs.
【0038】逆に、第2回目の通信路復号結果と比べ
て、第3回目の復号結果が改悪された場合は、(g)に
示すように、11〜20個目の通信路復号出力に誤りが
あると仮定できる。このときは、上記の第3回目の通信
路復号の際の入力尤度が適切でなかったためで、このと
きは、入力尤度の設定を狭めて、例えば(h)のように
1〜15個までの通信路復号出力に対して入力尤度を設
定して、第3回目の通信路復号を再実行する(i)。あ
るいは、第1の実施の形態と同様に、通信路復号入力信
号、通信路復号の出力尤度の関係から、判定が誤る信号
を特定することができる。Conversely, if the result of the third decoding is degraded compared to the result of the second decoding of the channel, as shown in FIG. It can be assumed that there is an error. At this time, the input likelihood at the time of the third communication channel decoding was not appropriate. In this case, the setting of the input likelihood was narrowed, and for example, 1 to 15 input The input likelihood is set for the channel decoding output up to and the third channel decoding is executed again (i). Alternatively, similarly to the first embodiment, it is possible to specify a signal for which a determination error is made from the relationship between the channel decoding input signal and the channel decoding output likelihood.
【0039】このように、本発明の第4の実施の形態
は、通信路復号出力の信頼度がより高いと推測される信
号から入力尤度を定めて、通信路復号と情報源復号を再
実行し徐々に特性を改善するという考え方である。本手
法は、通信路復号出力に含まれる情報源復号の際の同期
パターンも、情報源復号で正しく検出された場合、通信
路復号出力の信頼度の高いと推測される信号とみなすこ
とができ、これも上述と同様に通信路復号の入力尤度と
設定することができる。As described above, according to the fourth embodiment of the present invention, the input likelihood is determined from a signal estimated to have a higher reliability of the channel decoding output, and the channel decoding and the information source decoding are performed again. The idea is to implement and gradually improve the characteristics. In this method, the synchronization pattern at the time of information source decoding included in the channel decoding output can also be regarded as a signal estimated to be highly reliable in the channel decoding output when correctly detected by the information source decoding. This can also be set as the input likelihood of channel decoding in the same manner as described above.
【0040】また、上述の説明においては、情報源符号
化として可変長符号化を用いた場合について説明した
が、これに限られることはなく、固定長符号化に基づく
情報源符号化復号の場合にも同様に適用することができ
る。In the above description, the case where variable-length coding is used as information source coding has been described. However, the present invention is not limited to this, and the case of information source coding / decoding based on fixed-length coding is used. The same can be applied to.
【0041】[0041]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の復号装置
によれば、情報源の復号に異常があったことが検出され
たときに、復号情報列の信頼度(尤度)を判定すること
が可能となる。また、通信路の復号と情報源の復号の相
互の関連を強めて、より効率的かつ高信頼の情報再生を
行うことが可能となる。As described above, according to the decoding apparatus of the present invention, the reliability (likelihood) of the decoded information sequence is determined when it is detected that the decoding of the information source is abnormal. It becomes possible. Further, the mutual relation between the decoding of the communication channel and the decoding of the information source is strengthened, and more efficient and highly reliable information reproduction can be performed.
【図1】 本発明の第1の実施の形態の構成例を示す図
である。FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a first embodiment of the present invention.
【図2】 本発明の第2の実施の形態の構成例を示す図
である。FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of a second embodiment of the present invention.
【図3】 本発明の第3の実施の形態の構成例を示す図
である。FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of a third embodiment of the present invention.
【図4】 本発明の第4の実施の形態を説明するための
図である。FIG. 4 is a diagram for explaining a fourth embodiment of the present invention.
【図5】 従来技術を説明する図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a conventional technique.
1、11 情報源符号化器 2、12 通信路符号化器 3、13 変調器 4、21 復調器 5、22 通信路復号器 6、23 情報源復号器 24 異常検出器 25 判定手段 26 修正手段 27 尤度修正器 1, 11 Information source encoder 2, 12 Communication channel encoder 3, 13 Modulator 4, 21 Demodulator 5, 22 Communication channel decoder 6, 23 Information source decoder 24 Abnormality detector 25 Judgment means 26 Correction means 27 Likelihood Corrector
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5J065 AB01 AC02 AD10 AE02 AF02 AG05 AH21 5K014 AA01 BA10 EA01 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5J065 AB01 AC02 AD10 AE02 AF02 AG05 AH21 5K014 AA01 BA10 EA01
Claims (7)
れた情報を復号する復号装置であって、 通信路復号手段および情報源復号手段を有し、 前記通信路復号手段は、前記通信路復号手段の復号出力
ブロックを構成する信号の尤度信号を出力する手段を有
し、 前記情報源復号手段は、前記情報源復号手段の復号出力
ブロックを構成する信号の異常検出信号を出力する手段
を有し、 前記情報源復号手段は、前記通信路復号手段の前記復号
出力ブロックを構成する信号の尤度信号と、前記情報源
復号手段の前記復号出力ブロックを構成する信号の異常
検出信号の一方あるいは両方に基づいて、前記情報源復
号手段の復号出力ブロックを構成する信号の尤度を判定
する手段を有することを特徴とする復号装置。1. A decoding device for decoding information on which channel coding has been performed after information source coding, comprising: a channel decoding unit and an information source decoding unit. Means for outputting a likelihood signal of a signal constituting a decoded output block of the communication path decoding means, wherein the information source decoding means outputs an abnormality detection signal of a signal constituting the decoded output block of the information source decoding means The information source decoding means comprises: a likelihood signal of a signal constituting the decoded output block of the communication path decoding means; and an abnormality detection of a signal constituting the decoded output block of the information source decoding means. A decoding device, comprising: means for determining the likelihood of a signal constituting a decoded output block of the information source decoding means based on one or both of the signals.
を構成する信号の尤度信号を修正する手段を有すること
を特徴とする前記請求項1記載の復号装置。2. The decoding device according to claim 1, further comprising means for correcting a likelihood signal of a signal forming a decoded output block of said channel decoding means.
手段の復号入力ブロックを構成する信号の尤度信号を入
力する手段を有し、 前記通信路復号手段の復号出力ブロックを構成する信号
の修正された尤度信号を、前記通信路復号手段の復号入
力ブロックを構成する信号の尤度信号とすることを特徴
とする前記請求項2に記載の復号装置。3. The channel decoding means has means for inputting a likelihood signal of a signal constituting a decoding input block of the channel decoding means, and a signal constituting a decoding output block of the channel decoding means. 3. The decoding apparatus according to claim 2, wherein the corrected likelihood signal is used as a likelihood signal of a signal constituting a decoded input block of the channel decoding unit.
よび前記情報源復号手段における復号処理を反復するこ
とを特徴とする前記請求項1〜3のいずれかに記載の復
号装置。4. The decoding apparatus according to claim 1, wherein a decoding process in said channel decoding unit and a decoding process in said information source decoding unit are repeated.
を構成する信号の尤度信号を修正する手段は、前記通信
路復号手段の復号出力ブロックを構成する信号の尤度信
号を、前記情報源復号手段の復号出力ブロックを構成す
る信号の尤度判定結果から定められる尤度値に置き換え
るものであることを特徴とする前記請求項2あるいは3
に記載の復号装置。5. A means for modifying a likelihood signal of a signal constituting a decoded output block of said channel decoding means, said likelihood signal of a signal constituting a decoded output block of said channel decoding means being said information source. 4. The method as claimed in claim 2, wherein a likelihood value determined from a likelihood determination result of a signal constituting a decoded output block of the decoding means is replaced.
3. The decoding device according to claim 1.
を構成する信号の尤度信号を修正する手段は、前記通信
路復号手段の復号出力ブロックを構成する信号の尤度信
号を、前記情報源復号手段の復号入力ブロックに含まれ
る既知の同期信号パターンに対応する信号に置き換える
手段であることを特徴とする前記請求項2あるいは3に
記載の復号装置。6. A means for modifying a likelihood signal of a signal constituting a decoded output block of said channel decoding means, said likelihood signal of a signal constituting a decoded output block of said channel decoding means being said information source. 4. The decoding device according to claim 2, wherein the decoding device replaces a signal corresponding to a known synchronization signal pattern included in a decoding input block of the decoding device.
を構成する信号の尤度を判定する手段は、当該復号出力
ブロックとその周辺の復号出力ブロックとの相関を検出
し、該検出結果に応じて、前記情報源復号手段の復号出
力ブロックを構成する信号の尤度を判定するものである
ことを特徴とする前記請求項1記載の復号装置。7. A means for judging the likelihood of a signal constituting a decoded output block of the information source decoding means detects a correlation between the decoded output block and decoded output blocks in the vicinity thereof, and according to the detection result. 2. The decoding device according to claim 1, wherein the likelihood of a signal constituting a decoded output block of the information source decoding means is determined.
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