JP2002064385A

JP2002064385A - 復号装置及び復号方法

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Publication number: JP2002064385A
Application number: JP2000248673A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Miyauchi; 俊之宮内; Masayuki Hattori; 雅之服部; Kohei Yamamoto; 耕平山本; Mineshi Yokogawa; 峰志横川
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2000-08-18
Filing date: 2000-08-18
Publication date: 2002-02-28
Also published as: US7051270B2; EP1311070A1; WO2002017499A1; US20030088823A1; EP1311070A4

Abstract

(57)【要約】【課題】固定されたビット数での入力を要する場合に
も、最適なダイナミックレンジと量子化刻み幅、及び、
内部演算に必要な量子化刻み幅を設定する。【解決手段】復号装置３’は、受信値ｙ_tと所定の係
数ＡＭＰとを乗算して得られる通信路値を、受信値ｙ_t
の振幅を調整するための第１の付加係数Ｃ_Rで除算して
得られた確率情報ＡＭＰ／Ｃ_R×ｙ_tと、事前確率情報Ａ
ＰＰ_tの振幅を調整するための第２の付加係数Ｃ_Aの逆数
である１／Ｃ_Aを、事前確率情報ＡＰＰ_tに対して乗算し
て得られた確率情報１／Ｃ_A×ＡＰＰ_tとを、大規模集積
回路として単一半導体基板に集積させて構成される軟出
力復号回路２３に入力する。軟出力復号回路２３は、第
１の付加係数Ｃ_R、第２の付加係数Ｃ_A、及び、当該軟出
力復号回路２３の内部における演算時の振幅を調整する
ための第３の付加係数Ｃ_Iを用いて、対数軟出力Ｃ_I×Ｉ
λ_t及び／又は外部情報１／Ｃ_A×ＥＸ_tを生成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、軟出力復号を行う
復号装置及び復号方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、連接符号における内符号の復号出
力や繰り返し復号法における各繰り返し復号動作の出力
を軟出力とすることで、シンボル誤り率を小さくする研
究がなされており、それに適した復号法に関する研究が
盛んに行われている。例えば畳み込み符号等の所定の符
号を復号した際のシンボル誤り率を最小にする方法とし
ては、「Bahl, Cocke, Jelinek and Raviv, “Optimal
decoding of linear codes for minimizing symbol err
or rate”, IEEE Trans. Inf. Theory, vol. IT-20, p
p. 284-287, Mar. 1974」に記載されているＢＣＪＲア
ルゴリズムが知られている。このＢＣＪＲアルゴリズム
においては、復号結果として各シンボルを出力するので
はなく、各シンボルの尤度を出力する。このような出力
は、軟出力（soft-output）と呼ばれる。以下、このＢ
ＣＪＲアルゴリズムの内容について説明する。なお、以
下の説明では、図２１に示すように、ディジタル情報を
図示しない送信装置が備える符号化装置２０１により畳
み込み符号化し、その出力を雑音のある無記憶通信路２
０２を介して図示しない受信装置に入力して、この受信
装置が備える復号装置２０３により復号し、観測する場
合を考える。

【０００３】まず、符号化装置２０１が備えるシフトレ
ジスタの内容を表すＭ個のステート（遷移状態）をｍ
（０，１，・・・，Ｍ−１）で表し、時刻ｔのステート
をＳ_tで表す。また、１タイムスロットにｋビットの情
報が入力されるものとすると、時刻ｔにおける入力をｉ
_t＝（ｉ_t1，ｉ_t2，・・・，ｉ_tk）で表し、入力系統を
Ｉ₁ ^T＝（ｉ₁，ｉ₂，・・・，ｉ_T）で表す。このとき、
ステートｍ’からステートｍへの遷移がある場合には、
その遷移に対応する情報ビットをｉ（ｍ’，ｍ）＝（ｉ
₁（ｍ’，ｍ），ｉ₂（ｍ’，ｍ），・・・，ｉ
_k（ｍ’，ｍ））で表す。さらに、１タイムスロットに
ｎビットの符号が出力されるものとすると、時刻ｔにお
ける出力をｘ_t＝（ｘ_t1，ｘ_t2，・・・，ｘ_tn）で表
し、出力系統をＸ₁ ^T＝（ｘ₁，ｘ₂，・・・，ｘ_T）で表
す。このとき、ステートｍ’からステートｍへの遷移が
ある場合には、その遷移に対応する符号ビットをｘ
（ｍ’，ｍ）＝（ｘ ₁（ｍ’，ｍ），ｘ₂（ｍ’，ｍ），
・・・，ｘ_n（ｍ’，ｍ））で表す。

【０００４】符号化装置２０１による畳み込み符号化
は、ステートＳ₀＝０から始まり、Ｘ₁ ^Tを出力してＳ_T＝
０で終了するものとする。ここで、各ステート間の遷移
確率Ｐ _t（ｍ｜ｍ’）を次式（１）により定義する。

【０００５】

【数１】

【０００６】なお、上式（１）における右辺に示すＰｒ
｛Ａ｜Ｂ｝は、Ｂが生じた条件の下でのＡが生じる条件
付き確率である。この遷移確率Ｐ_t（ｍ｜ｍ’）は、次
式（２）に示すように、入力ｉでステートｍ’からステ
ートｍへと遷移するときに、時刻ｔでの入力ｉ_tがｉで
ある確率Ｐｒ｛ｉ_t＝ｉ｝と等しいものである。

【０００７】

【数２】

【０００８】雑音のある無記憶通信路２０２は、Ｘ₁ ^Tを
入力とし、Ｙ₁ ^Tを出力する。ここで、１タイムスロット
にｎビットの受信値が出力されるものとすると、時刻ｔ
における出力をｙ_t＝（ｙ_t1，ｙ_t2，・・・，ｙ_tn）で
表し、Ｙ₁ ^T＝（ｙ₁，ｙ₂，・・・，ｙ_T）で表す。雑音
のある無記憶通信路２０２の遷移確率は、全てのｔ（１
≦ｔ≦Ｔ）について、次式（３）に示すように、各シン
ボルの遷移確率Ｐｒ｛ｙ_j｜ｘ_j｝を用いて定義すること
ができる。

【０００９】

【数３】

【００１０】ここで、次式（４）のようにλ_tjを定義す
る。この次式（４）に示すλ_tjは、Ｙ₁ ^Tを受信した際の
時刻ｔでの入力情報の尤度を表し、本来求めるべき軟出
力である。

【００１１】

【数４】

【００１２】ＢＣＪＲアルゴリズムにおいては、次式
（５）乃至次式（７）に示すような確率α_t，β_t及びγ
_tを定義する。なお、Ｐｒ｛Ａ；Ｂ｝は、ＡとＢとがと
もに生じる確率を表すものとする。

【００１３】

【数５】

【００１４】

【数６】

【００１５】

【数７】

【００１６】ここで、これらの確率α_t，β_t及びγ_tの
内容について、符号化装置２０１における状態遷移図で
あるトレリスを図２２を用いて説明する。同図におい
て、α _t-1は、符号化開始ステートＳ₀＝０から受信値を
もとに時系列順に算出した時刻ｔ−１における各ステー
トの通過確率に対応する。また、β_tは、符号化終了ス
テートＳ_T＝０から受信値をもとに時系列の逆順に算出
した時刻ｔにおける各ステートの通過確率に対応する。
さらに、γ_tは、時刻ｔにおける受信値と入力確率とを
もとに算出した時刻ｔにステート間を遷移する各枝の出
力の受信確率に対応する。

【００１７】これらの確率α_t，β_t及びγ_tを用いる
と、軟出力λ_tjは、次式（８）のように表すことができ
る。

【００１８】

【数８】

【００１９】ところで、ｔ＝１，２，・・・，Ｔについ
て、次式（９）が成立する。

【００２０】

【数９】

【００２１】同様に、ｔ＝１，２，・・・，Ｔについ
て、次式（１０）が成立する。

【００２２】

【数１０】

【００２３】さらに、γ_tについて、次式（１１）が成
立する。

【００２４】

【数１１】

【００２５】したがって、復号装置２０３は、ＢＣＪＲ
アルゴリズムを適用して軟出力復号を行う場合には、こ
れらの関係に基づいて、図２３に示す一連の工程を経る
ことにより軟出力λ_tを求める。

【００２６】まず、復号装置２０３は、同図に示すよう
に、ステップＳ２０１において、ｙ _tを受信する毎に、
上式（９）及び上式（１１）を用いて、確率α_t（ｍ）
及びγ _t（ｍ’，ｍ）を算出する。

【００２７】続いて、復号装置２０３は、ステップＳ２
０２において、系列Ｙ₁ ^Tの全てを受信した後に、上式
（１０）を用いて、全ての時刻ｔにおける各ステートｍ
について、確率β_t（ｍ）を算出する。

【００２８】そして、復号装置２０３は、ステップＳ２
０３において、ステップＳ２０１及びステップＳ２０２
において算出した確率α_t，β_t及びγ_tを上式（８）に
代入し、各時刻ｔにおける軟出力λ_tを算出する。

【００２９】復号装置２０３は、このような一連の処理
を経ることによって、ＢＣＪＲアルゴリズムを適用した
軟出力復号を行うことができる。

【００３０】ところで、このようなＢＣＪＲアルゴリズ
ムにおいては、確率を直接値として保持して演算を行う
必要があり、積演算を含むために演算量が大きいという
問題があった。そこで、演算量を削減する手法として、
「Robertson, Villebrun andHoeher, “A comparison o
f optimal and sub-optimal MAP decoding algorithms
operating in the domain”, IEEE Int. Conf. on Comm
unications, pp. 1009-1013, June 1995」に記載されて
いるＭａｘ−Ｌｏｇ−ＭＡＰアルゴリズム及びＬｏｇ−
ＭＡＰアルゴリズム（以下、Ｍａｘ−Ｌｏｇ−ＢＣＪＲ
アルゴリズム及びＬｏｇ−ＢＣＪＲアルゴリズムと称す
る。）がある。

【００３１】まず、Ｍａｘ−Ｌｏｇ−ＢＣＪＲアルゴリ
ズムについて説明する。Ｍａｘ−Ｌｏｇ−ＢＣＪＲアル
ゴリズムは、確率α_t，β_t並びにγ_t、及び軟出力λ_tを
自然対数を用いて対数表記し、次式（１２）に示すよう
に、確率の積演算を対数の和演算に置き換えるととも
に、次式（１３）に示すように、確率の和演算を対数の
最大値演算で近似するものである。なお、次式（１３）
に示すｍａｘ（ｘ，ｙ）は、ｘ，ｙのうち大きい値を有
するものを選択する関数である。

【００３２】

【数１２】

【００３３】

【数１３】

【００３４】ここで、記載を簡略化するため、自然対数
をＩと略記し、α_t，β_t，γ_t，λ_tの自然対数値を、そ
れぞれ、次式（１４）に示すように、Ｉα_t，Ｉβ_t，Ｉ
γ_t，Ｉλ_tと表すものとする。

【００３５】

【数１４】

【００３６】Ｍａｘ−Ｌｏｇ−ＢＣＪＲアルゴリズムに
おいては、これらの対数尤度（loglikelihood）Ｉα_t，
Ｉβ_t，Ｉγ_tを、それぞれ、次式（１５）乃至次式（１
７）に示すように近似する。ここで、次式（１５）にお
ける右辺のステートｍ’における最大値ｍａｘは、ステ
ートｍへの遷移が存在するステートｍ’の中で求めるも
のとし、次式（１６）における右辺のステートｍ’にお
ける最大値ｍａｘは、ステートｍからの遷移が存在する
ステートｍ’の中で求めるものとする。

【００３７】

【数１５】

【００３８】

【数１６】

【００３９】

【数１７】

【００４０】また、Ｍａｘ−Ｌｏｇ−ＢＣＪＲアルゴリ
ズムにおいては、対数軟出力Ｉλ_tについても同様に、
次式（１８）に示すように近似する。ここで、次式（１
８）における右辺第１項の最大値ｍａｘは、入力が
“１”のときにステートｍへの遷移が存在するステート
ｍ’の中で求め、第２項の最大値ｍａｘは、入力が
“０”のときにステートｍへの遷移が存在するステート
ｍ’の中で求めるものとする。

【００４１】

【数１８】

【００４２】したがって、復号装置２０３は、Ｍａｘ−
Ｌｏｇ−ＢＣＪＲアルゴリズムを適用して軟出力復号を
行う場合には、これらの関係に基づいて、図２４に示す
一連の工程を経ることにより軟出力λ_tを求める。

【００４３】まず、復号装置２０３は、同図に示すよう
に、ステップＳ２１１において、ｙ _tを受信する毎に、
上式（１５）及び上式（１７）を用いて、対数尤度Ｉα
_t（ｍ）及びＩγ_t（ｍ’，ｍ）を算出する。

【００４４】続いて、復号装置２０３は、ステップＳ２
１２において、系列Ｙ₁ ^Tの全てを受信した後に、上式
（１６）を用いて、全ての時刻ｔにおける各ステートｍ
について、対数尤度Ｉβ_t（ｍ）を算出する。

【００４５】そして、復号装置２０３は、ステップＳ２
１３において、ステップＳ２１１及びステップＳ２１２
において算出した対数尤度Ｉα_t，Ｉβ_t及びＩγ_tを上
式（１８）に代入し、各時刻ｔにおける対数軟出力Ｉλ
_tを算出する。

【００４６】復号装置２０３は、このような一連の処理
を経ることによって、Ｍａｘ−Ｌｏｇ−ＢＣＪＲアルゴ
リズムを適用した軟出力復号を行うことができる。

【００４７】このように、Ｍａｘ−Ｌｏｇ−ＢＣＪＲア
ルゴリズムは、積演算が含まれないことから、ＢＣＪＲ
アルゴリズムと比較して、演算量を大幅に削減すること
ができる。

【００４８】つぎに、Ｌｏｇ−ＢＣＪＲアルゴリズムに
ついて説明する。Ｌｏｇ−ＢＣＪＲアルゴリズムは、Ｍ
ａｘ−Ｌｏｇ−ＢＣＪＲアルゴリズムによる近似の精度
をより向上させたものである。具体的には、Ｌｏｇ−Ｂ
ＣＪＲアルゴリズムは、上式（１３）に示した確率の和
演算を次式（１９）に示すように補正項を追加すること
で変形し、和演算の正確な対数値を求めるものである。
ここでは、このような補正をｌｏｇ−ｓｕｍ補正と称す
るものとする。

【００４９】

【数１９】

【００５０】ここで、上式（１９）における左辺に示す
演算をｌｏｇ−ｓｕｍ演算と称するものとし、このｌｏ
ｇ−ｓｕｍ演算の演算子を、「S. S. Pietrobon, “Imp
lemntation and performance of a turbo/MAP decode
r”, Int. J. Satellite Commun., vol. 16, pp. 23-4
6, Jan.-Feb. 1998」に記載されている記数法を踏襲
し、次式（２０）に示すように、便宜上“＃”（ただ
し、同論文中では、“Ｅ”。）と表すものとする。さら
に、ｌｏｇ−ｓｕｍ演算の累積加算演算の演算子を、次
式（２１）に示すように、“＃Σ”（ただし、同論文中
では、“Ｅ”。）と表すものとする。

【００５１】

【数２０】

【００５２】

【数２１】

【００５３】これらの演算子を用いると、Ｌｏｇ−ＢＣ
ＪＲアルゴリズムにおける対数尤度Ｉα_t，Ｉβ_t及び対
数軟出力Ｉλ_tは、それぞれ、次式（２２）乃至次式
（２４）に示すように表すことができる。なお、対数尤
度Ｉγ_tは、上式（１７）で表されるため、ここでは、
その記述を省略する。

【００５４】

【数２２】

【００５５】

【数２３】

【００５６】

【数２４】

【００５７】なお、上式（２２）における右辺のステー
トｍ’におけるｌｏｇ−ｓｕｍ演算の累積加算演算は、
ステートｍへの遷移が存在するステートｍ’の中で求め
るものとし、上式（２３）における右辺のステートｍ’
におけるｌｏｇ−ｓｕｍ演算の累積加算演算は、ステー
トｍからの遷移が存在するステートｍ’の中で求めるも
のとする。また、上式（２４）における右辺第１項のｌ
ｏｇ−ｓｕｍ演算の累積加算演算は、入力が“１”のと
きにステートｍへの遷移が存在するステートｍ’の中で
求め、第２項のｌｏｇ−ｓｕｍ演算の累積加算演算は、
入力が“０”のときにステートｍへの遷移が存在するス
テートｍ’の中で求めるものとする。

【００５８】したがって、復号装置２０３は、Ｌｏｇ−
ＢＣＪＲアルゴリズムを適用して軟出力復号を行う場合
には、これらの関係に基づいて、先に図２４に示した一
連の工程を経ることにより軟出力λ_tを求めることがで
きる。

【００５９】まず、復号装置２０３は、同図に示すよう
に、ステップＳ２１１において、ｙ _tを受信する毎に、
上式（２２）及び上式（１７）を用いて、対数尤度Ｉα
_t（ｍ）及びＩγ_t（ｍ’，ｍ）を算出する。

【００６０】続いて、復号装置２０３は、ステップＳ２
１２において、系列Ｙ₁ ^Tの全てを受信した後に、上式
（２３）を用いて、全ての時刻ｔにおける各ステートｍ
について、対数尤度Ｉβ_t（ｍ）を算出する。

【００６１】そして、復号装置２０３は、ステップＳ２
１３において、ステップＳ２１１及びステップＳ２１２
において算出した対数尤度Ｉα_t，Ｉβ_t及びＩγ_tを上
式（２４）に代入し、各時刻ｔにおける対数軟出力Ｉλ
_tを算出する。

【００６２】復号装置２０３は、このような一連の処理
を経ることによって、Ｌｏｇ−ＢＣＪＲアルゴリズムを
適用した軟出力復号を行うことができる。なお、上式
（１９）において、右辺第２項に示す補正項は、変数｜
ｘ−ｙ｜に対する１次元の関数で表されることから、復
号装置２０３は、この値を図示しないＲＯＭ（Read Onl
y Memory）等にテーブルとして予め記憶させておくこと
によって、正確な確率計算を行うことができる。

【００６３】このようなＬｏｇ−ＢＣＪＲアルゴリズム
は、Ｍａｘ−Ｌｏｇ−ＢＣＪＲアルゴリズムと比較する
と演算量は増えるものの積演算を含むものではなく、そ
の出力は、量子化誤差を除けば、ＢＣＪＲアルゴリズム
の軟出力の対数値そのものに他ならない。

【００６４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した対
数尤度Ｉγ_tは、上式（１７）における右辺第１項に示
す事前確率情報（a priori probability information）
と、第２項に示す受信値ｙ_tから得られる確率情報（以
下、通信路値（channel value）と記す。）とから構成
される。

【００６５】Ｍａｘ−Ｌｏｇ−ＢＣＪＲアルゴリズムや
Ｌｏｇ−ＢＣＪＲアルゴリズムにおいては、２つの確率
の比の自然対数値である対数尤度比（log likelihood r
atio）の形式で扱うこともできる。この場合、対数尤度
Ｉγ_tは、次式（２５）で表すことができる。すなわ
ち、対数尤度Ｉγ_tは、確率Ｐｒ｛ｉ_tj＝１｝と確率Ｐ
ｒ｛ｉ_tj＝０｝との比の自然対数値である対数尤度比
と、入力ｉ_j（ｍ’，ｍ）との積の累積和を事前確率情
報とし、確率Ｐｒ｛ｙ_tj｜ｘ_tj＝１｝と確率Ｐｒ｛ｙ_tj
｜ｘ_tj＝０｝との比の自然対数値と、出力ｘ_j（ｍ’，
ｍ）との積の累積和を通信路値として表現することがで
きる。

【００６６】

【数２５】

【００６７】ここで、符号化装置２０１からの出力ｘ_tj
に、無記憶通信路２０２により加法的白色ガウス雑音
（Additive White Gaussian Noise；ＡＷＧＮ）が加え
られるものと仮定すると、上式（２５）における右辺第
２項は、次式（２６）のように展開される。ただし、次
式（２６）における“Ａ”は、図２５に示すように、確
率Ｐｒ｛ｙ_tj｜ｘ_tj＝１｝が最大となる受信値ｙ_tj、す
なわち、受信値ｙ_tjを変数とする確率密度関数がしたが
う正規分布の平均値を示し、“σ²”は、その正規分布
の分散を示している。なお、この場合には、確率Ｐｒ
｛ｙ_tj｜ｘ_tj＝０｝が最大となる受信値ｙ_tjは、“−
Ａ”で表される。実際には、これらの“Ａ”，“−Ａ”
は、それぞれ、符号化装置２０１からの出力ｘ_tj＝１，
０の送信振幅である。

【００６８】

【数２６】

【００６９】したがって、復号装置２０３は、無記憶通
信路２０２の特性を知ることによって、受信値ｙ_tを用
いて通信路値を直接求めることができることになる。よ
り具体的には、復号装置２０３は、図２６に示すよう
に、対数尤度Ｉγ_tを算出するＩγ算出回路を実質的に
は加算器のみで構成することができる。すなわち、復号
装置２０３は、受信値ｙ_tjに所定の係数ＡＭＰを乗算す
ることによって、通信路値を求めることができ、この通
信路値と事前確率情報（図中ではＡＰＰ。以下、事前確
率情報ＡＰＰと記す。）とをＩγ算出回路により加算す
ることによって、対数尤度Ｉγ_tを求めることができ
る。さらに換言すれば、復号装置２０３は、対数尤度Ｉ
γ_tを求める際には、受信値ｙ_tjに対して適切な係数Ａ
ＭＰを乗算する必要がある。

【００７０】しかしながら、実際に復号装置２０３をハ
ードウェアとして実装する場合には、量子化範囲が制限
されることから、図２６に示した構成により対数尤度Ｉ
γ_tを求めるのは困難である。

【００７１】具体的には、係数ＡＭＰは、通常、０．５
乃至１０程度の値をとることから、受信値ｙ_tjに係数Ａ
ＭＰを乗算して得られた通信路値の分布は、事前確率情
報ＡＰＰのダイナミックレンジに対して大きく変化する
ことになる。例えば、係数ＡＭＰとして０．５乃至８を
設定した場合には、図２７に示すように、事前確率情報
ＡＰＰのダイナミックレンジに対して、受信値ｙ_tjに係
数ＡＭＰを乗算して得られた通信路値の分布は、最大で
１６倍もの違いが生じることになる。

【００７２】このように、復号装置２０３は、受信値に
関する情報を表現するダイナミックレンジを十分に確保
することができず、対数尤度Ｉγ_tを高精度に求めるこ
とは困難となる。

【００７３】ここで、符号化装置２０１として、例え
ば、複数の畳み込み符号化器をインターリーバを介して
並列又は縦列に連接し、並列連接畳み込み符号（Parall
el Concatenated Convolutional Codes；以下、ＰＣＣ
Ｃと記す。）又は縦列連接畳み込み符号（Serially Con
catenated Convolutional Codes；以下、ＳＣＣＣと記
す。）を行うものや、これらのＰＣＣＣ又はＳＣＣＣを
応用して多値変調と組み合わせたターボ符号化変調（Tu
rbo Trellis Coded Modulation；ＴＴＣＭ）又は縦列連
接符号化変調（Serial Concatenated Trellis Coded Mo
dulation；ＳＣＴＣＭ）を行うものを採用した場合を考
える。この場合、復号装置２０３は、上述したアルゴリ
ズムに基づく最大事後確率（Maximum A Posteriori pro
bability；ＭＡＰ）復号を行う複数の軟出力復号回路を
インターリーバやデインターリーバを介して連接し、い
わゆる繰り返し復号を行うものとして構成される。

【００７４】この繰り返し復号時における事前確率情報
ＡＰＰとしては、上述した軟出力又は対数軟出力に対応
する事後確率情報（a posteriori probability informa
tion）と事前確率情報ＡＰＰとの差分値である外部情報
（extrinsic information）が用いられる。すなわち、
事前確率情報ＡＰＰは、受信値ｙ_tjの積み重ねであるも
のと換言することができる。このことを考慮すると、復
号装置２０３においては、事前確率情報ＡＰＰのダイナ
ミックレンジに対する受信値ｙ_tjの分布が変化すること
は望ましいとはいえないと考えられる。

【００７５】そこで、復号装置２０３としては、事前確
率情報ＡＰＰのダイナミックレンジと受信値ｙ_tjの信号
点との割合を一定に保ちつつ、信号対雑音比（Signal t
o Noise ratio；Ｓ／Ｎ）に応じて、事前確率情報ＡＰ
Ｐの解像度、すなわち、事前確率情報ＡＰＰの量子化刻
み幅を変化させるものが考えられる。

【００７６】このような復号装置２０３は、対数尤度Ｉ
γ_tを算出するＩγ算出回路として、実質的には図２８
に示すような構成により実現することができる。すなわ
ち、復号装置２０３は、事前確率情報ＡＰＰを上述した
係数ＡＭＰにより除算したものを、Ｉγ算出回路により
受信値ｙ_tjと加算することによって、対数尤度Ｉγ_tを
求めることができる。このようにすることによって、復
号装置２０３は、図２９に示すように、係数ＡＭＰに依
存せず、受信値ｙ_tjのダイナミックレンジを一定にする
ことができる。

【００７７】しかしながら、例えば、係数ＡＭＰとして
“０．５”を設定した場合には、受信値ｙ_tjの量子化範
囲の上限値（Ｍａｘ）及び下限値（−Ｍａｘ）に対し
て、事前確率情報ＡＰＰを表現する範囲が−２×Ｍａｘ
乃至２×Ｍａｘとなり、係数ＡＭＰとして“８”を設定
した場合には、事前確率情報ＡＰＰを表現する範囲が
（−１／８）×Ｍａｘ乃至（１／８）×Ｍａｘとなると
いったように、事前確率情報ＡＰＰを表現する範囲が変
化することになる。また、この場合、事前確率情報ＡＰ
Ｐの量子化刻み幅も変化することになる。したがって、
事前確率情報ＡＰＰが細かくなり、量子化範囲を超えて
しまう場合には、当該事前確率情報ＡＰＰを表現するこ
とが不可能となる。

【００７８】このように、復号装置２０３は、事前確率
情報ＡＰＰの解像度を変化させた場合には、受信値ｙ_tj
のダイナミックレンジを確保することができるものの、
事前確率情報ＡＰＰを表現することができなくなる場合
が生じ、対数尤度Ｉγ_tを高精度に求めることができな
くなる場合がある。

【００７９】本発明は、このような実情に鑑みてなされ
たものであり、固定されたビット数での入力を要する場
合にも、最適なダイナミックレンジと量子化刻み幅とを
設定することができる復号装置及び復号方法を提供する
ことを目的とする。

【００８０】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
本発明にかかる復号装置は、軟入力とされる受信値に基
づいて任意のステートを通過する確率を対数尤度比の形
式で対数表記した対数尤度を求め、この対数尤度を用い
て復号を行う復号装置であって、受信値と所定の係数と
を乗算して得られる通信路値を、受信値のみに乗算して
当該受信値の振幅を調整するための第１の付加係数で除
算して得られた第１の確率情報と、事前確率情報のみに
乗算して当該事前確率情報の振幅を調整するための第２
の付加係数の逆数を、事前確率情報に対して乗算して得
られた第２の確率情報とを入力し、軟出力復号を行う軟
出力復号手段を備え、軟出力復号手段は、第１の付加係
数、第２の付加係数、及び、当該軟出力復号手段の内部
における演算時の振幅を調整するための第３の付加係数
を用いて、各時刻における軟出力を対数表記した対数軟
出力及び／又は外部情報を生成することを特徴としてい
る。

【００８１】このような本発明にかかる復号装置は、受
信値の振幅を調整して得られた第１の確率情報と、事前
確率情報の振幅を調整して得られた第２の確率情報とを
軟出力復号手段に入力し、この軟出力復号手段によっ
て、第１の付加係数、第２の付加係数及び第３の付加係
数を用いて、対数軟出力及び／又は外部情報を生成す
る。

【００８２】また、上述した目的を達成する本発明にか
かる復号方法は、軟入力とされる受信値に基づいて任意
のステートを通過する確率を対数尤度比の形式で対数表
記した対数尤度を求め、この対数尤度を用いて復号を行
う復号方法であって、受信値と所定の係数とを乗算して
得られる通信路値を、受信値のみに乗算して当該受信値
の振幅を調整するための第１の付加係数で除算して得ら
れた第１の確率情報と、事前確率情報のみに乗算して当
該事前確率情報の振幅を調整するための第２の付加係数
の逆数を、事前確率情報に対して乗算して得られた第２
の確率情報とを入力し、第１の付加係数、第２の付加係
数、及び、内部における演算時の振幅を調整するための
第３の付加係数を用いて、各時刻における軟出力を対数
表記した対数軟出力及び／又は外部情報を生成する軟出
力復号工程を備えることを特徴としている。

【００８３】このような本発明にかかる復号方法は、軟
出力復号工程にて、受信値の振幅を調整して得られた第
１の確率情報と、事前確率情報の振幅を調整して得られ
た第２の確率情報とを入力し、第１の付加係数、第２の
付加係数及び第３の付加係数を用いて、対数軟出力及び
／又は外部情報を生成する。

【００８４】さらに、上述した目的を達成する本発明に
かかる復号装置は、軟入力とされる受信値に基づいて任
意のステートを通過する確率を対数尤度比の形式で対数
表記した対数尤度を求め、この対数尤度を用いて、複数
の要素符号を連接して生成された符号を繰り返し復号す
る復号装置であって、受信値と所定の係数とを乗算して
得られる通信路値を、受信値のみに乗算して当該受信値
の振幅を調整するための第１の付加係数で除算して得ら
れた第１の確率情報と、事前確率情報のみに乗算して当
該事前確率情報の振幅を調整するための第２の付加係数
の逆数を、事前確率情報に対して乗算して得られた第２
の確率情報とを入力し、軟出力復号を行う軟出力復号手
段を複数連接して備え、軟出力復号手段は、第１の付加
係数、第２の付加係数、及び、当該軟出力復号手段の内
部における演算時の振幅を調整するための第３の付加係
数を用いて、各時刻における軟出力を対数表記した対数
軟出力及び／又は外部情報を生成し、生成した外部情報
を次段の軟出力復号手段における事前確率情報として出
力することを特徴としている。

【００８５】このような本発明にかかる復号装置は、繰
り返し復号を行う際に、受信値の振幅を調整して得られ
た第１の確率情報と、事前確率情報の振幅を調整して得
られた第２の確率情報とを軟出力復号手段に入力し、こ
の軟出力復号手段によって、第１の付加係数、第２の付
加係数及び第３の付加係数を用いて、対数軟出力及び／
又は外部情報を生成し、外部情報を次段の軟出力復号手
段における事前確率情報として出力する。

【００８６】さらにまた、上述した目的を達成する本発
明にかかる復号方法は、軟入力とされる受信値に基づい
て任意のステートを通過する確率を対数尤度比の形式で
対数表記した対数尤度を求め、この対数尤度を用いて、
複数の要素符号を連接して生成された符号を繰り返し復
号する復号方法であって、受信値と所定の係数とを乗算
して得られる通信路値を、受信値のみに乗算して当該受
信値の振幅を調整するための第１の付加係数で除算して
得られた第１の確率情報と、事前確率情報のみに乗算し
て当該事前確率情報の振幅を調整するための第２の付加
係数の逆数を、事前確率情報に対して乗算して得られた
第２の確率情報とを入力し、第１の付加係数、第２の付
加係数、及び、内部における演算時の振幅を調整するた
めの第３の付加係数を用いて、各時刻における軟出力を
対数表記した対数軟出力及び／又は外部情報を生成する
軟出力復号工程を複数回連続して行い、軟出力復号工程
では、生成された外部情報が次回の軟出力復号工程にお
ける事前確率情報として出力されることを特徴としてい
る。

【００８７】このような本発明にかかる復号方法は、繰
り返し復号を行う際に、軟出力復号工程にて、受信値の
振幅を調整して得られた第１の確率情報と、事前確率情
報の振幅を調整して得られた第２の確率情報とを入力
し、第１の付加係数、第２の付加係数及び第３の付加係
数を用いて、対数軟出力及び／又は外部情報を生成し、
外部情報を次回の軟出力復号工程における事前確率情報
として出力する。

【００８８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を適用した具体的な
実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明す
る。

【００８９】この実施の形態は、図１に示すように、デ
ィジタル情報を図示しない送信装置が備える符号化装置
１により符号化し、その出力を雑音のある無記憶通信路
２を介して図示しない受信装置に入力して、この受信装
置が備える復号装置３により復号する通信モデルに適用
したデータ送受信システムである。

【００９０】このデータ送受信システムにおいて、復号
装置３は、符号化装置１により符号化がなされた符号の
復号を行うものであって、「Robertson, Villebrun and
Hoeher, “A comparison of optimal and sub-optimal
MAP decoding algorithms operating in the domai
n”, IEEE Int. Conf. on Communications, pp. 1009-1
013, June 1995」に記載されているＭａｘ−Ｌｏｇ−Ｍ
ＡＰアルゴリズム又はＬｏｇ−ＭＡＰアルゴリズム（以
下、Ｍａｘ−Ｌｏｇ−ＢＣＪＲアルゴリズム又はＬｏｇ
−ＢＣＪＲアルゴリズムと称する。）に基づく最大事後
確率（Maximum APosteriori probability；以下、ＭＡ
Ｐと記す。）復号を行うものとして構成され、いわゆる
確率α_t，β_t，γ_t、及び軟出力（soft-output）λ_tを
自然対数を用いて対数尤度比（log likelihood ratio）
の形式で対数表記した対数尤度Ｉα _t，Ｉβ_t，Ｉγ_t、
及びいわゆる事後確率情報（a posteriori probability
information）に対応する対数軟出力Ｉλ_tを求めるも
のである。特に、復号装置３は、固定されたビット数で
入力する必要がある受信値及びいわゆる事前確率情報
（a priori probability information）の最適なダイナ
ミックレンジと量子化刻み幅、及び、外部情報（extrin
sic information）を生成するための内部演算に必要な
最適な量子化刻み幅を設定することができるものであ
る。

【００９１】なお、以下では、復号装置３は、Ｌｏｇ−
ＢＣＪＲアルゴリズムに基づくＭＡＰ復号を行うものと
して説明する。また、以下では、符号化装置１が備える
シフトレジスタの内容を表すＭ個のステート（遷移状
態）をｍ（０，１，・・・，Ｍ−１）で表し、時刻ｔの
ステートをＳ_tで表す。さらに、１タイムスロットにｋ
ビットの情報が入力されるものとすると、時刻ｔにおけ
る入力をｉ_t＝（ｉ_t1，ｉ_t2，・・・，ｉ_tk）で表し、
入力系統をＩ₁ ^T＝（ｉ₁，ｉ₂，・・・，ｉ_T）で表す。
このとき、ステートｍ’からステートｍへの遷移がある
場合には、その遷移に対応する情報ビットをｉ（ｍ’，
ｍ）＝（ｉ₁（ｍ’，ｍ），ｉ₂（ｍ’，ｍ），・・・，
ｉ_k（ｍ’，ｍ））で表す。さらにまた、１タイムスロ
ットにｎビットの符号が出力されるものとすると、時刻
ｔにおける出力をｘ_t＝（ｘ_t1，ｘ_t ₂，・・・，ｘ_tn）
で表し、出力系統をＸ₁ ^T＝（ｘ₁，ｘ₂，・・・，ｘ_T）
で表す。このとき、ステートｍ’からステートｍへの遷
移がある場合には、その遷移に対応する符号ビットをｘ
（ｍ’，ｍ）＝（ｘ₁（ｍ’，ｍ），ｘ₂（ｍ’，ｍ），
・・・，ｘ_n（ｍ’，ｍ））で表す。また、無記憶通信
路２は、Ｘ₁ ^Tを入力とし、Ｙ₁ ^Tを出力するものとする。
ここで、１タイムスロットにｎビットの受信値が出力さ
れるものとすると、時刻ｔにおける出力をｙ_t＝
（ｙ_t1，ｙ_t2，・・・，ｙ_tn）で表し、Ｙ₁ ^T＝（ｙ₁，
ｙ₂，・・・，ｙ_T）で表す。

【００９２】符号化装置１は、例えば、畳み込み符号、
並列連接畳み込み符号（Parallel Concatenated Convol
utional Codes；以下、ＰＣＣＣと記す。）又は縦列連
接畳み込み符号（Serially Concatenated Convolutiona
l Codes；以下、ＳＣＣＣと記す。）等を、図２に信号
点の配置例を示す２相位相（Binary Phase Shift Keyin
g；以下、ＢＰＳＫと記す。）変調方式や図３に信号点
の配置例を示す４相位相（Quadrature Phase Shift Key
ing；以下、ＱＰＳＫと記す。）変調方式といったよう
に、受信値のビット毎の分布が得られる信号点の配置を
行う変調方式により変調するものとして構成される。ま
た、符号化装置１は、例えば、畳み込み符号を、図４に
信号点の配置例を示す８相位相（8-Phase Shift Keyin
g；以下、８ＰＳＫと記す。）変調方式といったよう
に、受信値のビット毎の分布が得られない信号点の配置
を行う変調方式により変調することで、信号点の配置と
誤り訂正符号の復号特性とを統括して考慮する符号化変
調（Trellis Coded Modulation；以下、ＴＣＭと記
す。）を行うものとして構成される。勿論、符号化装置
１としては、ＰＣＣＣ又はＳＣＣＣを応用して多値変調
と組み合わせたターボ符号化変調（Turbo Trellis Code
d Modulation；以下、ＴＴＣＭと記す。）又は縦列連接
符号化変調（Serial Concatenated Trellis Coded Modu
lation；以下、ＳＣＴＣＭと記す。）を行うものも適用
可能である。なお、これらの符号化は、いわゆるターボ
符号化（Turbo coding）の一種として知られているもの
である。

【００９３】ここでは説明の簡略化ために、符号化装置
１の一例として、差し当たって図５に示すように、３つ
の排他的論理和回路１１，１３，１５と、２つのシフト
レジスタ１２，１４とを有し、拘束長が“３”の畳み込
み演算を行う符号化装置１’を採用し、図示しない変調
器による変調方式の種別は問わないものとして説明す
る。

【００９４】排他的論理和回路１１は、１ビットの入力
データｉ_t1と、排他的論理和回路１３から供給されるデ
ータとを用いて排他的論理和演算を行い、演算結果をシ
フトレジスタ１２及び排他的論理和回路１５に供給す
る。

【００９５】シフトレジスタ１２は、保持している１ビ
ットのデータを排他的論理和回路１３及びシフトレジス
タ１４に供給し続ける。そして、シフトレジスタ１２
は、クロックに同期させて、排他的論理和回路１１から
供給される１ビットのデータを新たに保持し、このデー
タを排他的論理和回路１３及びシフトレジスタ１４に新
たに供給する。

【００９６】排他的論理和回路１３は、シフトレジスタ
１２，１４から供給されるデータを用いて排他的論理和
演算を行い、演算結果を排他的論理和回路１１に供給す
る。

【００９７】シフトレジスタ１４は、保持している１ビ
ットのデータを排他的論理和回路１３，１５に供給し続
ける。そして、シフトレジスタ１４は、クロックに同期
させて、シフトレジスタ１２から供給される１ビットの
データを新たに保持し、このデータを排他的論理和回路
１３，１５に新たに供給する。

【００９８】排他的論理和回路１５は、排他的論理和回
路１１から供給されるデータと、シフトレジスタ１４か
ら供給されるデータとを用いて排他的論理和演算を行
い、演算結果を２ビットの出力データｘ_tのうちの１ビ
ットの出力データｘ_t2として外部に出力する。

【００９９】このような符号化装置１’は、１ビットの
入力データｉ_t1を入力すると、この入力データｉ_t1を、
２ビットの出力データｘ_tのうちの組織成分の１ビット
の出力データｘ_t1として、そのまま外部に出力するとと
もに、入力データｉ_t1に対して再帰的畳み込み演算を行
い、演算結果を２ビットの出力データｘ_tのうちの他方
の１ビットの出力データｘ_t2として外部に出力する。す
なわち、符号化装置１’は、符号化率が“１／２”の再
帰的組織畳み込み演算を行い、出力データｘ_tを外部に
出力する。

【０１００】この符号化装置１’におけるトレリスを記
述すると、図６に示すようになる。同図において、破線
で示すパスは、入力データｉ_t1が“０”の場合を示し、
実線で示すパスは、入力データｉ_t1が“１”の場合を示
している。また、各パスに付与されているラベルは、２
ビットの出力データｘ_tを示している。ここでは、ステ
ートは、シフトレジスタ１２の内容とシフトレジスタ１
４の内容とを順次並べたものであり、“００”、“１
０”、“０１”、“１１”のステート番号を、それぞ
れ、“０”、“１”、“２”、“３”と表している。こ
のように、符号化装置１におけるステート数Ｍは４とな
り、トレリスは、各ステートから次時刻におけるステー
トへと２本のパスが到達する構造を有する。

【０１０１】このような符号化装置１’により符号化さ
れた出力データｘ_tは、図示しない変調器により所定の
変調方式による変調が施され、無記憶通信路２を介して
受信装置に出力される。

【０１０２】一方、復号装置３の一例であり、符号化装
置１’により符号化がなされた符号の復号を行う復号装
置３’は、図７に示すように、２つの乗算器２１，２２
と、軟出力復号を行う軟出力復号手段である軟出力復号
回路２３とを備える。この復号装置３’は、無記憶通信
路２上で発生したノイズの影響により軟入力（soft-inp
ut）とされる受信値ｙ_tから対数軟出力Ｉλ_tを求めるこ
とによって、符号化装置１’における入力データｉ_t1を
推定するものである。

【０１０３】乗算器２１は、無記憶通信路２により加法
的白色ガウス雑音（Additive WhiteGaussian Noise；以
下、ＡＷＧＮと記す。）が加えられるものと仮定した場
合に受信値ｙ_tに乗算すべき所定の係数ＡＭＰを、受信
値ｙ_tのみに乗算して受信値ｙ_tの振幅を調整するための
第１の付加係数Ｃ_Rで除算した値ＡＭＰ／Ｃ_Rと、受信値
ｙ_tとを乗算する。すなわち、乗算器２１は、受信値ｙ_t
と係数ＡＭＰとを乗算することにより受信値ｙ_tjから得
られる確率情報（以下、通信路値（channelvalue）と記
す。）ＡＭＰ×ｙ_tjを、第１の付加係数Ｃ_Rで除算して
得られる第１の確率情報である確率情報ＡＭＰ／Ｃ_R×
ｙ_tを生成する。乗算器２１は、乗算して得られた確率
情報ＡＭＰ／Ｃ_R×ｙ_tを軟出力復号回路２３に供給す
る。

【０１０４】乗算器２２は、事前確率情報ＡＰＰ_tのみ
に乗算して事前確率情報ＡＰＰ_tの振幅を調整するため
の第２の付加係数Ｃ_Aの逆数である１／Ｃ_Aを、事前確率
情報ＡＰＰ_tに対して乗算する。乗算器２２は、乗算し
て得られた第２の確率情報である確率情報１／Ｃ_A×Ａ
ＰＰ_tを軟出力復号回路２３に供給する。なお、事前確
率情報ＡＰＰ_tは、次式（２７）に示すように、入力デ
ータｉ_t1が“１”である確率Ｐｒ｛ｉ_t1＝１｝と入力デ
ータｉ_t1が“０”である確率Ｐｒ｛ｉ_t1＝０｝との比の
自然対数値である対数尤度比として与えられる。また、
事前確率情報ＡＰＰ _tは、確率Ｐｒ｛ｉ_t1＝１｝又は確
率Ｐｒ｛ｉ_t1＝０｝として与えられ、確率Ｐｒ｛ｉ_t1＝
１｝と確率Ｐｒ｛ｉ_t1＝０｝との和が“１”であること
を考慮して、確率Ｐｒ｛ｉ_t1＝１｝の自然対数値と確率
Ｐｒ｛ｉ_t1＝０｝の自然対数値との差分値として求めら
れてもよい。

【０１０５】

【数２７】

【０１０６】軟出力復号回路２３は、大規模集積回路
（Large‐Scale Integrated circuit；以下、ＬＳＩと
記す。）として各部を単一半導体基板に集積させて構成
される。軟出力復号回路２３は、各部を制御するコント
ローラ２４と、第１の対数尤度である対数尤度Ｉγを算
出して記憶する第１の確率算出手段であるＩγ算出・記
憶回路２５と、第２の対数尤度である対数尤度Ｉαを算
出して記憶する第２の確率算出手段であるＩα算出・記
憶回路２６と、第３の対数尤度である対数尤度Ｉβを算
出して記憶する第３の確率算出手段であるＩβ算出・記
憶回路２７と、対数軟出力Ｉλ_tを算出する軟出力算出
手段である軟出力算出回路２８と、外部情報ＥＸ_tを算
出する外部情報算出手段である外部情報算出回路２９と
を備える。

【０１０７】コントローラ２４は、Ｉγ算出・記憶回路
２５、Ｉα算出・記憶回路２６及びＩβ算出・記憶回路
２７に対して、それぞれ、コントロール信号ＳＣγ，Ｓ
Ｃα及びＳＣβを供給し、各部の動作を制御する。

【０１０８】Ｉγ算出・記憶回路２５は、コントローラ
２４から供給されたコントロール信号ＳＣγによる制御
の下に、乗算器２１から供給された確率情報ＡＭＰ／Ｃ
_R×ｙ_tjと、乗算器２２から供給された確率情報１／Ｃ_A
×ＡＰＰ_tと、第１の付加係数Ｃ_Rと、第２の付加係数Ｃ
_Aと、受信値ｙ_t及び事前確率情報ＡＰＰ_tの両者に乗算
して軟出力復号回路２３の内部における演算時の振幅を
調整するための第３の付加係数Ｃ_Iとを用いて、受信値
ｙ_t毎に、次式（２８）に示す演算を行い、振幅を調整
した各時刻ｔにおける対数尤度Ｃ_I×Ｉγ_tを算出して記
憶する。すなわち、Ｉγ算出・記憶回路２５は、受信値
ｙ_t毎に、符号の出力パターンと受信値により決定され
る確率γを対数表記した対数尤度Ｉγの振幅を調整した
対数尤度Ｃ _I×Ｉγを算出する。

【０１０９】

【数２８】

【０１１０】具体的には、Ｉγ算出・記憶回路２５は、
図８に示すように、実質的には、第１の乗算手段及び第
２の乗算手段である２つの乗算器３１，３２と、加算手
段である１つの加算器３３とを有するものとして実装さ
れる。

【０１１１】Ｉγ算出・記憶回路２５は、乗算器３１に
よって、乗算器２１から供給された確率情報ＡＭＰ／Ｃ
_R×ｙ_tjに対して、第１の付加係数Ｃ_Rと第３の付加係数
Ｃ_Iとの積Ｃ_R×Ｃ_Iを乗算し、得られた結果を加算器３
３に供給する。これと同時に、Ｉγ算出・記憶回路２５
は、乗算器３２によって、乗算器２２から供給された確
率情報１／Ｃ_A×ＡＰＰ_tに対して、第２の付加係数Ｃ_A
と第３の付加係数Ｃ_Iとの積Ｃ_A×Ｃ_Iを乗算し、得られ
た結果を加算器３３に供給する。さらに、Ｉγ算出・記
憶回路２５は、加算器３３によって、乗算器３１，３２
のそれぞれから供給された情報を加算し、対数尤度Ｃ_I
×Ｉγ_tを算出する。すなわち、Ｉγ算出・記憶回路２
５は、Ｃ_I×（ＡＰＰ_t＋ＡＭＰ×ｙ_tj）で表される対数
尤度Ｃ_I×Ｉγ_tを算出する。そして、Ｉγ算出・記憶回
路２５は、図示しない記憶部に算出した対数尤度Ｃ_I×
Ｉγ_tを記憶する。なお、Ｉγ算出・記憶回路２５は、
図示しないが、実際にはステート数分、この場合は４つ
の加算器３３を有する。

【０１１２】このようなＩγ算出・記憶回路２５は、記
憶した対数尤度Ｃ_I×Ｉγ_tをＩα算出・記憶回路２６、
Ｉβ算出・記憶回路２７及び軟出力算出回路２８に供給
する。このとき、Ｉγ算出・記憶回路２５は、Ｉα算出
・記憶回路２６、Ｉβ算出・記憶回路２７及び軟出力算
出回路２８のそれぞれにおける処理に適した順序で対数
尤度Ｉγ_tを供給する。なお、以下の説明では、Ｉγ算
出・記憶回路２５からＩα算出・記憶回路２６に供給さ
れる対数尤度Ｃ_I×Ｉγ_tをＣ_I×Ｉγ（α）と表し、Ｉ
γ算出・記憶回路２５からＩβ算出・記憶回路２７に供
給される対数尤度Ｃ_I×Ｉγ_tをＣ_I×Ｉγ（β１），Ｃ_I
×Ｉγ（β２）と表し、Ｉγ算出・記憶回路２５から軟
出力算出回路２８に供給される対数尤度Ｃ_I×Ｉγ_tをＣ
_I×Ｉγ（λ）と表すものとする。

【０１１３】Ｉα算出・記憶回路２６は、コントローラ
２４から供給されたコントロール信号ＳＣαによる制御
の下に、Ｉγ算出・記憶回路２５から供給された対数尤
度Ｃ _I×Ｉγ（α）を用いて、次式（２９）に示す演算
を行い、各時刻ｔにおける対数尤度Ｃ_I×Ｉα_tを算出し
て記憶する。なお、次式（２９）における演算子“＃”
は、いわゆるｌｏｇ−ｓｕｍ演算を示すものであり、入
力“０”でステートｍ’からステートｍへと遷移すると
きにおける対数尤度と、入力“１”でステートｍ’’か
らステートｍへと遷移するときにおける対数尤度とのｌ
ｏｇ−ｓｕｍ演算を示すものである。より具体的には、
Ｉα算出・記憶回路２６は、次式（３０）に示す演算を
行うことによって、各時刻ｔにおける対数尤度Ｃ_I×Ｉ
α_tを算出する。すなわち、Ｉα算出・記憶回路２６
は、対数尤度Ｃ_I×Ｉγに基づいて、受信値ｙ_t毎に、符
号化開始ステートから時系列順に各ステートに至る確率
αを対数表記した対数尤度Ｉαの振幅を調整した対数尤
度Ｃ_I×Ｉαを算出する。そして、Ｉα算出・記憶回路
２６は、記憶した対数尤度Ｃ_I×Ｉα_tを軟出力算出回路
２８に供給する。このとき、Ｉα算出・記憶回路２６
は、軟出力算出回路２８における処理に適した順序で対
数尤度Ｃ_I×Ｉα_tを供給する。なお、以下の説明では、
Ｉα算出・記憶回路２６から軟出力算出回路２８に供給
される対数尤度Ｃ _I×Ｉα_tをＣ_I×Ｉα（λ）と表すも
のとする。

【０１１４】

【数２９】

【０１１５】

【数３０】

【０１１６】Ｉβ算出・記憶回路２７は、コントローラ
２４から供給されたコントロール信号ＳＣβによる制御
の下に、Ｉγ算出・記憶回路２５から供給された対数尤
度Ｃ _I×Ｉγ（β１），Ｃ_I×Ｉγ（β２）を用いて、次
式（３１）に示す演算を行い、各時刻における２系統の
対数尤度Ｃ_I×Ｉβ_tを並列的に算出して記憶する。な
お、次式（３１）における演算子“＃”は、上述したよ
うに、ｌｏｇ−ｓｕｍ演算を示すものであり、入力
“０”でステートｍ’からステートｍへと遷移するとき
における対数尤度と、入力“１”でステートｍ’’から
ステートｍへと遷移するときにおける対数尤度とのｌｏ
ｇ−ｓｕｍ演算を示すものである。より具体的には、Ｉ
β算出・記憶回路２７は、次式（３２）に示す演算を行
うことによって、各時刻ｔにおける対数尤度Ｃ_I×Ｉβ_t
を算出する。すなわち、Ｉβ算出・記憶回路２７は、対
数尤度Ｃ_I×Ｉγに基づいて、受信値ｙ_t毎に、打ち切り
ステートから時系列の逆順に各ステートに至る確率βを
対数表記した対数尤度Ｉβの振幅を調整した対数尤度Ｃ
_I×Ｉβを算出する。そして、Ｉβ算出・記憶回路２７
は、記憶した対数尤度Ｃ_I×Ｉβ_tのうち、１系統の対数
尤度Ｃ_I×Ｉβ_tを軟出力算出回路２８に供給する。この
とき、Ｉβ算出・記憶回路２７は、軟出力算出回路２８
における処理に適した順序で対数尤度Ｃ_I×Ｉβ_tを供給
する。なお、以下の説明では、Ｉβ算出・記憶回路２７
から軟出力算出回路２８に供給される対数尤度Ｃ_I×Ｉ
β_tをＣ_I×Ｉβ（λ）と表すものとする。

【０１１７】

【数３１】

【０１１８】

【数３２】

【０１１９】軟出力算出回路２８は、Ｉγ算出・記憶回
路２５から供給された対数尤度Ｃ_I×Ｉγ（λ）と、Ｉ
α算出・記憶回路２６から供給された対数尤度Ｃ_I×Ｉ
α（λ）と、Ｉβ算出・記憶回路２７から供給された対
数尤度Ｃ_I×Ｉβ（λ）とを用いて、次式（３３）に示
す演算を行い、各時刻ｔにおける対数軟出力Ｉλ_tの振
幅を調整した対数軟出力Ｃ_I×Ｉλ_tを算出して記憶す
る。このとき、軟出力算出回路２８は、必要に応じて、
情報ビットに対する事後確率情報に対応する対数軟出力
Ｃ_I×Ｉλ_Itと、符号ビットに対する事後確率情報に対
応する対数軟出力Ｃ_I×Ｉλ_Ctとを算出して記憶する。
そして、軟出力算出回路２８は、記憶した対数軟出力Ｃ
_I×Ｉλ_It及び／又は対数軟出力Ｃ_I×Ｉλ_Ctを時系列順
に並べ替えた後、外部情報算出回路２９に供給するか、
若しくは、外部に出力する。なお、次式（３３）におけ
る演算子“＃Σ”は、上述した演算子“＃”で表される
ｌｏｇ−ｓｕｍ演算の累積加算演算を示すものである。

【０１２０】

【数３３】

【０１２１】外部情報算出回路２９は、軟出力算出回路
２８から供給された対数軟出力Ｃ_I×Ｉλ_tと、乗算器２
２から供給された確率情報１／Ｃ_A×ＡＰＰ_tと、第２の
付加係数Ｃ_Aと、第３の付加係数Ｃ_Iとを用いて、外部情
報１／Ｃ_A×ＥＸ_tを算出する。このとき、外部情報算出
回路２９は、必要に応じて、情報ビットに対する外部情
報１／Ｃ_A×ＥＸ_Itと、符号ビットに対する外部情報１
／Ｃ_A×ＥＸ_Ctとを算出する。

【０１２２】具体的には、外部情報算出回路２９は、図
９に示すように、実質的には、第３の乗算手段である１
つの乗算器３４と、差分手段である１つの差分器３５と
を有するものとして実装される。

【０１２３】外部情報算出回路２９は、乗算器３４によ
って、軟出力算出回路２８から供給された対数軟出力Ｃ
_I×Ｉλ_tに対して、第２の付加係数Ｃ_Aと第３の付加係
数Ｃ_Iとの積の逆数である１／（Ｃ_A×Ｃ_I）を乗算し、
得られた結果を差分器３５に供給する。そして、外部情
報算出回路２９は、差分器３５によって、乗算器３４か
ら供給された情報１／Ｃ_A×Ｉλ_tと乗算器２２から供給
された確率情報１／Ｃ_A×ＡＰＰ_tとの差分値を算出し、
この差分値を外部情報ＥＸ_tの振幅を調整した外部情報
１／Ｃ_A×ＥＸ_tとして外部に出力する。なお、外部情報
算出回路２９は、図示しないが、実際には、情報ビット
に対する外部情報１／Ｃ_A×ＥＸ_Itのビット数分、この
場合は１つの差分器３５、及び／又は、符号ビットに対
する外部情報１／Ｃ_A×ＥＸ_Ctのビット数分、この場合
は２つの差分器３５を有する。

【０１２４】このような復号装置３’は、受信装置によ
り受信された軟入力の受信値ｙ_tを入力すると、軟出力
復号回路２３におけるＩγ算出・記憶回路２５によっ
て、受信値ｙ_tを受信する毎に、対数尤度Ｃ_I×Ｉγ
_t（ｍ’，ｍ）を算出し、Ｉα算出・記憶回路２６によ
って、対数尤度Ｃ_I×Ｉα_t（ｍ）を算出した後、全ての
受信値ｙ_tを受信すると、Ｉβ算出・記憶回路２７によ
って、全ての時刻ｔにおける各ステートｍについて、対
数尤度Ｃ_I×Ｉβ_t（ｍ）を算出する。そして、復号装置
３’は、軟出力算出回路２８によって、算出した対数尤
度Ｃ_I×Ｉα_t，Ｃ_I×Ｉβ_t及びＣ_I×Ｉγ_tを用いて、各
時刻ｔにおける対数軟出力Ｃ_I×Ｉλ_tを算出し、この対
数軟出力Ｃ_I×Ｉλ_tを外部に出力するか、若しくは、外
部情報算出回路２９に供給する。また、復号装置３’
は、外部情報算出回路２９によって、各時刻ｔにおける
外部情報１／Ｃ_A×ＥＸ_tを算出する。このように、復号
装置３’は、Ｌｏｇ−ＢＣＪＲアルゴリズムを適用した
軟出力復号を行うことができる。

【０１２５】特に、復号装置３’は、第１の付加係数Ｃ
_R、第２の付加係数Ｃ_A及び第３の付加係数Ｃ_Iを設定す
ることによって、軟出力復号回路２３に入力される通信
路値ＡＭＰ×ｙ_tj及び事前確率情報ＡＰＰ_tの振幅を調
整することができ、軟出力復号回路２３に入力する際の
最適なダイナミックレンジ及び量子化刻み幅を設定する
ことができるとともに、対数軟出力Ｉλ_t及び／又は外
部情報ＥＸ_tを生成するために行われる軟出力復号回路
２３の内部における演算に必要な最適な量子化刻み幅を
設定することができる。

【０１２６】例えば、軟出力復号回路２３に入力可能な
ビット数が７ビット以下である場合、すなわち、−１２
７乃至＋１２７の階調での入力が可能である場合に、８
ビット、すなわち、−２５５乃至＋２５５の階調で表現
されている通信路値ＡＭＰ×ｙ_tjを入力する場合を考え
る。

【０１２７】この場合、復号装置３’は、例えば、第１
の付加係数Ｃ_R及び第２の付加係数Ｃ_Aの両者を“２”に
設定するとともに、第３の付加係数Ｃ_Iを“１／２”に
設定する。すなわち、復号装置３’は、軟出力復号回路
２３に入力される通信路値ＡＭＰ×ｙ_tj及び事前確率情
報ＡＰＰ_tを１／２倍する。したがって、復号装置３’
は、軟出力復号回路２３に入力される通信路値ＡＭＰ×
ｙ_tj及び事前確率情報ＡＰＰ_tを、ともに、−１２７乃
至＋１２７の階調で表現されたものとすることができ、
これらの通信路値ＡＭＰ×ｙ_tj及び事前確率情報ＡＰＰ
_tを不用意にクリップ（clip）することなく、軟出力復
号回路２３に入力することができる。

【０１２８】このように、復号装置３’は、第１の付加
係数Ｃ_R、第２の付加係数Ｃ_A及び第３の付加係数Ｃ_Iを
設定することによって、受信値ｙ_tjに乗算すべき係数Ａ
ＭＰに応じて、固定されたビット数での入力を要する軟
出力復号回路２３に入力される通信路値ＡＭＰ×ｙ_tj及
び事前確率情報ＡＰＰ_tに対する最適なダイナミックレ
ンジ及び量子化刻み幅を設定することができ、軟出力復
号回路２３における内部演算に必要な最適な量子化刻み
幅を設定することができる。

【０１２９】この際、復号装置３’は、第１の付加係数
Ｃ_R、第２の付加係数Ｃ_A及び第３の付加係数Ｃ_Iとし
て、２のべき乗で表現される値を設定することによっ
て、上述した乗算器２２，３１，３２，３４として、実
際の乗算器を用いなくとも、ビットシフトにより乗算処
理を実現することができ、処理の高速化及び回路規模の
削減を図ることができる。

【０１３０】なお、復号装置３’は、第１の付加係数Ｃ
_R、第２の付加係数Ｃ_A及び第３の付加係数Ｃ_Iを所定の
一定値として設定するようにしてもよい。特に、復号装
置３’は、Ｌｏｇ−ＢＣＪＲアルゴリズムを適用した場
合には、第３の付加係数Ｃ_Iを所定の一定値とすること
によって、対数尤度Ｉα_t，Ｉβ_tを算出するためにｌｏ
ｇ−ｓｕｍ演算を行う際に必要となる補正項、すなわ
ち、上式（３０）及び上式（３２）における右辺第２項
を求める際に調整を行う必要がなくなる。

【０１３１】また、復号装置３’は、第３の付加係数Ｃ
_Iを例えば“１”よりも大きい値に設定することによっ
て、軟出力復号回路２３の外部における情報の量子化刻
み幅よりも内部演算時における情報の量子化刻み幅を相
対的に細かくすることができる。このようにすることに
よって、復号装置３’は、性能を向上させることができ
る。これについては、シミュレーションにより実証済み
である。

【０１３２】なお、復号装置３’としては、軟出力復号
回路２３のみを有するものであってもよく、この場合に
は、上述した乗算器２１，２２は、前段に設けられる図
示しない復調器に備えられることになる。また、復号装
置３’としては、対数軟出力Ｃ_I×Ｉλ_tを外部に出力す
るのではなく、対数軟出力Ｃ_I×Ｉλ_tに第３の付加係数
Ｃ_Iの逆数である１／Ｃ_Iを乗じて対数軟出力Ｉλ_tを外
部に出力するようにしてもよい。このとき、対数軟出力
Ｃ_I×Ｉλ_tに第３の付加係数Ｃ_Iの逆数である１／Ｃ_Iを
乗算するのは、軟出力復号回路２３の内部であってもよ
く、外部であってもよい。さらに、復号装置３’として
は、後述する繰り返し復号に適用しない場合には、外部
情報算出回路２９を設ける必要はなく、符号ビットに対
する事前確率情報に対応する対数軟出力Ｃ_I×Ｉλ_Ctを
算出する必要もない。

【０１３３】つぎに、復号装置３がいわゆる繰り返し復
号を行うものとして構成される場合について説明する。
この場合、復号装置３は、上述した復号装置３’を応用
して構成される。

【０１３４】上述したように、符号化装置１としては、
畳み込み符号以外にも、ＰＣＣＣやＳＣＣＣ等を、ＢＰ
ＳＫ変調方式やＱＰＳＫ変調方式といった変調方式によ
り変調するものや、ＴＴＣＭ方式やＳＣＴＣＭ方式を行
うものとしても適用可能である。この場合、復号装置３
としては、上述したアルゴリズムに基づくＭＡＰ復号を
行う複数の軟出力復号回路をインターリーバやデインタ
ーリーバを介して連接することによって、繰り返し復号
を行うものとして構成される。ここでは、図１０及び図
１１に示すＰＣＣＣによる符号化・復号を行う符号化装
置１’’及び復号装置３’’と、図１２及び図１３に示
すＳＣＣＣによる符号化・復号を行う符号化装置
１’’’及び復号装置３’’’とについて説明する。

【０１３５】まず、ＰＣＣＣによる符号化を行う符号化
装置１’’と、この符号化装置１’’による符号の復号
を行う復号装置３’’について説明する。

【０１３６】符号化装置１’’としては、図１０に示す
ように、入力したデータを遅延させる遅延器４１と、畳
み込み演算を行う２つの畳み込み符号化器４２，４４
と、入力したデータの順序を並べ替えるインターリーバ
４３とを備えるものがある。この符号化装置１’’は、
入力した１ビットの入力データｉ_t1に対して、符号化率
が“１／３”の並列連接畳み込み演算を行い、３ビット
の出力データｘ_t1，ｘ_t2，ｘ_t3を生成し、例えばＢＰＳ
Ｋ変調方式やＱＰＳＫ変調方式による変調を行う図示し
ない変調器を介して外部に出力する。

【０１３７】遅延器４１は、３ビットの出力データ
ｘ_t1，ｘ_t2，ｘ_t3が出力されるタイミングを合わせるた
めに備えられるものであって、１ビットの入力データｉ
_t1を入力すると、この入力データｉ_t1をインターリーバ
４３が要する処理時間と同時間だけ遅延させる。遅延器
４１は、遅延させて得られた遅延データを、３ビットの
出力データｘ_tのうちの１ビットの出力データｘ_t1とし
て外部に出力するとともに、後段の畳み込み符号化器４
２に供給する。

【０１３８】畳み込み符号化器４２は、遅延器４１から
出力された１ビットの遅延データを入力すると、この遅
延データに対して畳み込み演算を行い、演算結果を３ビ
ットの出力データｘ_tのうちの１ビットの出力データｘ
_t2として外部に出力する。

【０１３９】インターリーバ４３は、１つのビット系列
からなる入力データｉ_t1を入力し、この入力データｉ_t1
を構成する各ビットの順序を並べ替え、生成したインタ
ーリーブデータを後段の畳み込み符号化器４４に供給す
る。

【０１４０】畳み込み符号化器４４は、インターリーバ
４３から供給される１ビットのインターリーブデータを
入力すると、このインターリーブデータに対して畳み込
み演算を行い、演算結果を３ビットの出力データｘ_tの
うちの１ビットの出力データｘ_t3として外部に出力す
る。

【０１４１】このような符号化装置１’’は、１ビット
の入力データｉ_t1を入力すると、この入力データｉ_t1を
組織成分の出力データｘ_t1として、遅延器４１を介して
そのまま外部に出力するとともに、畳み込み符号化器４
２による遅延データの畳み込み演算の結果得られる出力
データｘ_t2と、畳み込み符号化器４４によるインターリ
ーブデータの畳み込み演算の結果得られる出力データｘ
_t3とを外部に出力することによって、全体として、符号
化率が“１／３”の並列連接畳み込み演算を行う。この
符号化装置１’’により符号化されたデータは、図示し
ない変調器により所定の変調方式に基づいて信号点のマ
ッピングが行われ、無記憶通信路２を介して受信装置に
出力される。

【０１４２】一方、符号化装置１’’による符号の復号
を行う復号装置３’’は、図１１に示すように、２つの
乗算器５１，５２と、符号化装置１’’における要素符
号化器である畳み込み符号化器４２，４４に対応した復
号処理を行う、要素符号の数と繰り返し復号の繰り返し
回数Ｍとの積、すなわち、２×Ｍ個の処理回路５３₁₁，
５３₁₂，・・・，５３_M1，５３_M2とを備える。この復号
装置３’’は、無記憶通信路２上で発生したノイズの影
響により軟入力とされる受信値ｙ_tから繰り返し復号に
より復号データＤＥＣ_tを求めることによって、符号化
装置１’’における入力データｉ_t1を推定するものであ
る。

【０１４３】乗算器５１は、上述した復号装置３’にお
ける乗算器２１と同様に、受信値ｙ _tと、係数ＡＭＰを
第１の付加係数Ｃ_Rで除算した値ＡＭＰ／Ｃ_Rとを乗算す
る。乗算器５１は、乗算して得られた確率情報ＡＭＰ／
Ｃ_R×ｙ_tを処理回路５３₁₁に供給する。

【０１４４】乗算器５２は、上述した復号装置３’にお
ける乗算器２２と同様に、事前確率情報ＡＰＰ_tと、第
２の付加係数Ｃ_Aの逆数である１／Ｃ_Aとを乗算する。乗
算器５２は、乗算して得られた確率情報１／Ｃ_A×ＡＰ
Ｐ_tを処理回路５３₁₁に供給する。

【０１４５】処理回路５３₁₁，５３₁₂，・・・，５
３_M1，５３_M2は、それぞれ、略同一のＬＳＩとして各部
を単一半導体基板に集積させて構成される。処理回路５
３₁₁，５３₁₂，・・・，５３_M1，５３_M2のうち、処理回
路５３_i1で表されるものは、符号化装置１’’における
畳み込み符号化器４２に対応して備えられ、且つ、繰り
返し回数ｉ回目の復号処理を行うものを示し、処理回路
５３_i2で表されるものは、符号化装置１’’における畳
み込み符号化器４４に対応して備えられ、且つ、繰り返
し回数ｉ回目の復号処理を行うものを示している。

【０１４６】具体的には、処理回路５３₁₁は、入力した
データを遅延させる遅延手段である遅延器５４₁₁と、軟
出力復号を行う軟出力復号手段である軟出力復号回路５
５₁₁と、入力したデータの順序を並べ替えるインターリ
ーブ手段であるインターリーバ５６₁₁とを有する。

【０１４７】遅延器５４₁₁は、インターリーバ５６₁₁か
ら出力される確率情報１／Ｃ_A×ＡＰＰ_t12と、次段の処
理回路５３₁₂に入力される確率情報ＡＭＰ／Ｃ_R×ｙ_tと
が出力されるタイミングを合わせるために備えられるも
のであって、乗算器５１から供給された確率情報ＡＭＰ
／Ｃ_R×ｙ_tを入力すると、この確率情報ＡＭＰ／Ｃ _R×
ｙ_tを軟出力回路５５₁₁及びインターリーバ５６₁₁が要
する処理時間と同時間だけ遅延させる。遅延器５４
₁₁は、遅延させた確率情報ＡＭＰ／Ｃ_R×ｙ_tを、次段の
処理回路５３₁₂に供給する。

【０１４８】軟出力復号回路５５₁₁は、符号化装置
１’’における畳み込み符号化器４２に対応して備えら
れるものであり、図示しないが、上述した復号装置３’
における軟出力復号回路２３と同様の構成からなる。軟
出力復号回路５５₁₁は、乗算器５１から供給された確率
情報ＡＭＰ／Ｃ_R×ｙ_tと、乗算器５２から供給された確
率情報１／Ｃ_A×ＡＰＰ_tと、第１の付加係数Ｃ_Rと、第
２の付加係数Ｃ_Aと、第３の付加係数Ｃ_Iとを用いて、軟
出力復号回路２３と同様の処理による軟出力復号を行
う。軟出力復号回路５５₁₁は、符号の拘束条件により求
められる情報ビットに対する外部情報１／Ｃ_A×ＥＸ_t11
を算出し、この外部情報１／Ｃ_A×ＥＸ_t11を後段のイン
ターリーバ５６₁₁に軟出力として供給する。なお、軟出
力復号回路５５ ₁₁は、上述した軟出力復号回路２３のよ
うに、情報ビットに対する対数軟出力を出力する必要は
なく、符号ビットに対する対数軟出力及び外部情報を算
出する必要もない。

【０１４９】インターリーバ５６₁₁は、軟出力復号回路
５５₁₁から出力された軟入力である情報ビットに対する
外部情報１／Ｃ_A×ＥＸ_t11に対して、符号化装置１’’
におけるインターリーバ４３と同一の置換位置情報に基
づいたインターリーブを施す。インターリーバ５６
₁₁は、インターリーブして得られた外部情報を、次段の
処理回路５３₁₂における情報ビットに対する事前確率情
報の振幅を調整した確率情報１／Ｃ_A×ＡＰＰ_t12とし
て、次段の処理回路５３₁₂に供給する。

【０１５０】また、処理回路５３₁₂は、入力したデータ
を遅延させる遅延手段である遅延器５４₁₂と、軟出力復
号を行う軟出力復号手段である軟出力復号回路５５
₁₂と、入力したデータの順序を元に戻すデインターリー
ブ手段であるデインターリーバ５６₁₂とを有する。

【０１５１】遅延器５４₁₂は、デインターリーバ５６₁₂
から出力される確率情報１／Ｃ_A×ＡＰＰ_t21と、図示し
ない次段の処理回路５３₂₁に入力される確率情報ＡＭＰ
／Ｃ_R×ｙ_tとが出力されるタイミングを合わせるために
備えられるものであって、処理回路５３₁₁から供給され
た確率情報ＡＭＰ／Ｃ_R×ｙ_tを入力すると、この確率情
報ＡＭＰ／Ｃ_R×ｙ_tを軟出力回路５５₁₂及びデインター
リーバ５６₁₂が要する処理時間と同時間だけ遅延させ
る。遅延器５４₁₂は、遅延させた確率情報ＡＭＰ／Ｃ_R
×ｙ_tを、図示しない次段の処理回路５３₂₁に供給す
る。

【０１５２】軟出力復号回路５５₁₂は、符号化装置
１’’における畳み込み符号化器４４に対応して備えら
れるものであり、図示しないが、上述した復号装置３’
における軟出力復号回路２３と同様の構成からなる。軟
出力復号回路５５₁₂は、処理回路５３₁₁から供給された
確率情報ＡＭＰ／Ｃ_R×ｙ_t，１／Ｃ_A×ＡＰＰ_t12と、第
１の付加係数Ｃ_Rと、第２の付加係数Ｃ_Aと、第３の付加
係数Ｃ_Iとを用いて、軟出力復号回路２３と同様の処理
による軟出力復号を行う。軟出力復号回路５５₁₂は、符
号の拘束条件により求められる情報ビットに対する外部
情報１／Ｃ_A×ＥＸ_t ₁₂を算出し、この外部情報１／Ｃ_A
×ＥＸ_t12を後段のデインターリーバ５６₁₂に軟出力と
して供給する。なお、軟出力復号回路５５₁₂は、上述し
た軟出力復号回路２３のように、情報ビットに対する対
数軟出力を出力する必要はなく、符号ビットに対する対
数軟出力及び外部情報を算出する必要もない。

【０１５３】デインターリーバ５６₁₂は、符号化装置
１’’におけるインターリーバ４３によりインターリー
ブされたインターリーブデータのビット配列を、それぞ
れ、元の入力データｉ_t1のビット配列に戻すように、軟
出力復号回路５５₁₂から出力された軟入力である情報ビ
ットに対する外部情報１／Ｃ_A×ＥＸ_t12にデインターリ
ーブを施す。デインターリーバ５６₁₂は、デインターリ
ーブして得られた外部情報を、図示しない次段の処理回
路５３₂₁における情報ビットに対する事前確率情報の振
幅を調整した確率情報１／Ｃ_A×ＡＰＰ_t21として、図示
しない次段の処理回路５３₂₁に供給する。

【０１５４】さらに、処理回路５３_M1は、処理回路５３
₁₁と同様に、入力したデータを遅延させる遅延手段であ
る遅延器５４_M1と、軟出力復号を行う軟出力復号手段で
ある軟出力復号回路５５_M1と、入力したデータの順序を
並べ替えるインターリーブ手段であるインターリーバ５
６_M1とを有する。処理回路５３_M1は、図示しない処理回
路５３_M-11から供給された確率情報ＡＭＰ／Ｃ_R×ｙ_t，
１／Ｃ_A×ＡＰＰ_tM1と、第１の付加係数Ｃ_Rと、第２の
付加係数Ｃ_Aと、第３の付加係数Ｃ_Iとを用いて、処理回
路５３₁₁と同様の処理を行い、得られた外部情報を、次
段の処理回路５３_M2における情報ビットに対する事前確
率情報の振幅を調整した確率情報１／Ｃ _A×ＡＰＰ_tM2と
して、最終段の処理回路５３_M2に供給する。

【０１５５】最終段の処理回路５３_M2は、処理回路５３
₁₂と同様に、入力したデータを遅延させる遅延手段であ
る遅延器５４_M2と、軟出力復号を行う軟出力復号手段で
ある軟出力復号回路５５_M2と、入力したデータの順序を
元に戻すデインターリーブ手段であるデインターリーバ
５６_M2とを有する他、２つのデータを加算する加算器５
７_M2を有する。処理回路５３_M2は、処理回路５３_M1から
供給されて遅延器５４ _M2により遅延させた確率情報ＡＭ
Ｐ／Ｃ_R×ｙ_tを出力しないか、若しくは、処理回路５３
_M1から供給された確率情報ＡＭＰ／Ｃ_R×ｙ_tを遅延器５
４_M2に入力させない。また、処理回路５３_M2は、処理回
路５３₁₂における軟出力復号回路５５₁₂と同様の処理に
より得られた情報ビットに対する外部情報ＥＸ_tM2の振
幅を調整した外部情報１／Ｃ_A×ＥＸ_tM2と、振幅が調整
された情報ビットに対する事前確率情報として処理回路
５３_M1から供給された確率情報１／Ｃ_A×ＡＰＰ_tM2とを
加算器５７_M2により加算し、さらにデインターリーバ５
６_M2によりデインターリーブが施して得られた復号デー
タＤＥＣ_tの振幅を調整した復号データ１／Ｃ_A×ＤＥＣ
_tを外部に出力する。

【０１５６】このような復号装置３’’は、符号化装置
１’’における畳み込み符号化器４２，４４のそれぞれ
に対応する軟出力復号回路５５_i1，５５_i2を備えること
によって、復号複雑度が高い符号を複雑度の小さい要素
に分解し、軟出力復号回路５５_i1，５５_i2の間の相互作
用により特性を逐次的に向上させることができる。復号
装置３’’は、受信値ｙ_tを受信すると、２×Ｍ個の処
理回路５３₁₁，５３₁₂，・・・，５３_M1，５３_M2によっ
て、繰り返し回数がＭの繰り返し復号を行い、この復号
動作の結果得られた軟出力の外部情報１／Ｃ_A×ＥＸ_tM2
に基づいて、復号データ１／Ｃ_A×ＤＥＣ_tを出力する。
復号装置３’’は、第１の付加係数Ｃ_R、第２の付加係
数Ｃ_A及び第３の付加係数Ｃ_Iを設定することによって、
復号装置３’と同様に、処理回路５３₁₁，５３₁₂，・・
・，５３_M1，５３_M2のそれぞれに入力される通信路値Ａ
ＭＰ×ｙ_t及び事前確率情報ＡＰＰ_tの振幅を調整するこ
とができ、処理回路５３₁₁，５３₁₂，・・・，５３_M1，
５３_M2に入力する際の最適なダイナミックレンジ及び量
子化刻み幅を設定することができるとともに、処理回路
５３₁₁，５３₁₂，・・・，５３_M1，５３_M2のそれぞれに
おける内部演算に必要な最適な量子化刻み幅を設定する
ことができる。

【０１５７】なお、復号装置３’’としては、復号デー
タ１／Ｃ_A×ＤＥＣ_tを外部に出力するのではなく、復号
データ１／Ｃ_A×ＤＥＣ_tに第２の付加係数Ｃ_Aを乗じて
復号データＤＥＣ_tを外部に出力するようにしてもよ
い。このとき、復号データ１／Ｃ_A×ＤＥＣ_tに第２の付
加係数Ｃ_Aを乗算するのは、処理回路５３_M2の内部であ
ってもよく、外部であってもよい。また、復号装置
３’’としては、処理回路５３₁₁，５３₁₂，・・・，５
３_M1，５３_M2の構成を同一としてもよい。この場合、処
理回路５３₁₁，５３₁₂，・・・，５３_M1は、処理回路５
３_M2と同様に、加算器を有することになるが、これらの
加算器を機能させない旨の制御信号により機能を切り替
えればよい。

【０１５８】つぎに、ＳＣＣＣによる符号化を行う符号
化装置１’’’と、この符号化装置１’’’による符号
の復号を行う復号装置３’’’について説明する。

【０１５９】符号化装置１’’’としては、図１２に示
すように、外符号と呼ばれる符号の符号化を行う畳み込
み符号化器６１と、入力したデータの順序を並べ替える
インターリーバ６２と、内符号と呼ばれる符号の符号化
を行う畳み込み符号化器６３とを備えるものがある。こ
の符号化装置１’’’は、入力した１ビットの入力デー
タｉ_t1に対して、符号化率が“１／３”の縦列連接畳み
込み演算を行い、３ビットの出力データｘ_t1，ｘ_t2，ｘ
_t3を生成し、例えばＢＰＳＫ変調方式やＱＰＳＫ変調方
式による変調を行う図示しない変調器を介して外部に出
力する。

【０１６０】畳み込み符号化器６１は、１ビットの入力
データｉ_t1を入力すると、この入力データｉ_t1に対して
畳み込み演算を行い、演算結果を２ビットの符号化デー
タとして後段のインターリーバ６２に供給する。すなわ
ち、畳み込み符号化器６１は、外符号の符号化として符
号化率が“１／２”の畳み込み演算を行い、生成した符
号化データを後段のインターリーバ６２に供給する。

【０１６１】インターリーバ６２は、畳み込み符号化器
６１から供給された２つのビット系列からなる符号化デ
ータを入力し、これらの符号化データを構成する各ビッ
トの順序を並べ替え、生成した２つのビット系列からな
るインターリーブデータを後段の畳み込み符号化器６３
に供給する。

【０１６２】畳み込み符号化器６３は、インターリーバ
６２から供給される２ビットのインターリーブデータを
入力すると、これらのインターリーブデータに対して畳
み込み演算を行い、演算結果を３ビットの出力データｘ
_t1，ｘ_t2，ｘ_t3として外部に出力する。すなわち、畳み
込み符号化器６３は、内符号の符号化として符号化率が
“２／３”の畳み込み演算を行い、出力データｘ_tを外
部に出力する。

【０１６３】このような符号化装置１’’’は、畳み込
み符号化器６１により外符号の符号化として符号化率が
“１／２”の畳み込み演算を行い、畳み込み符号化器６
３により内符号の符号化として符号化率が“２／３”の
畳み込み演算を行うことによって、全体として、符号化
率が“（１／２）×（２／３）＝１／３”の縦列連接畳
み込み演算を行う。この符号化装置１’’’により符号
化されたデータは、図示しない変調器により所定の変調
方式に基づいて信号点のマッピングが行われ、無記憶通
信路２を介して受信装置に出力される。

【０１６４】一方、符号化装置１’’’による符号の復
号を行う復号装置３’’’は、図１３に示すように、２
つの乗算器７１，７２と、符号化装置１’’’における
要素符号化器である畳み込み符号化器６１，６３に対応
した復号処理を行う、要素符号の数と繰り返し復号の繰
り返し回数Ｍとの積、すなわち、２×Ｍ個の処理回路７
３₁₁，７３₁₂，・・・，７３_M1，７３_M2とを備える。こ
の復号装置３’’’は、無記憶通信路２上で発生したノ
イズの影響により軟入力とされる受信値ｙ_tから繰り返
し復号により復号データＤＥＣ_tを求めることによっ
て、符号化装置１’’’における入力データｉ_t1を推定
するものである。

【０１６５】乗算器７１は、上述した復号装置３’にお
ける乗算器２１と同様に、受信値ｙ _tと、係数ＡＭＰを
第１の付加係数Ｃ_Rで除算した値ＡＭＰ／Ｃ_Rとを乗算す
る。乗算器７１は、乗算して得られた確率情報ＡＭＰ／
Ｃ_R×ｙ_tを処理回路７３₁₁に供給する。

【０１６６】乗算器７２は、上述した復号装置３’にお
ける乗算器２２と同様に、事前確率情報ＡＰＰ_tと、第
２の付加係数Ｃ_Aの逆数である１／Ｃ_Aとを乗算する。乗
算器７２は、乗算して得られた確率情報１／Ｃ_A×ＡＰ
Ｐ_tを処理回路７３₁₁に供給する。

【０１６７】処理回路７３₁₁，７３₁₂，・・・，７
３_M1，７３_M2は、それぞれ、上述した復号装置３’’に
おける処理回路５３₁₁，５３₁₂，・・・，５３_M1，５３
_M2と同様に、略同一のＬＳＩとして各部を単一半導体基
板に集積させて構成される。処理回路７３₁₁，７３₁₂，
・・・，７３_M1，７３_M2のうち、処理回路７３_i1で表さ
れるものは、符号化装置１’’’における内符号の符号
化を行う畳み込み符号化器６３に対応して備えられ、且
つ、繰り返し回数ｉ回目の復号処理を行うものを示し、
処理回路７３_i2で表されるものは、符号化装置１’’’
における外符号の符号化を行う畳み込み符号化器６１に
対応して備えられ、且つ、繰り返し回数ｉ回目の復号処
理を行うものを示している。

【０１６８】具体的には、処理回路７３₁₁は、入力した
データを遅延させる遅延手段である遅延器７４₁₁と、軟
出力復号を行う軟出力復号手段である軟出力復号回路７
５₁₁と、入力したデータの順序を元に戻すデインターリ
ーブ手段であるデインターリーバ７６₁₁とを有する。

【０１６９】遅延器７４₁₁は、デインターリーバ７６₁₁
から出力される確率情報１／Ｃ_A×ＡＰＰ_t12と、次段の
処理回路７３₁₂に入力される確率情報ＡＭＰ／Ｃ_R×ｙ_t
とが出力されるタイミングを合わせるために備えられる
ものであって、乗算器７１から供給された確率情報ＡＭ
Ｐ／Ｃ_R×ｙ_tを入力すると、この確率情報ＡＭＰ／Ｃ_R
×ｙ_tを軟出力回路７５₁₁及びデインターリーバ７６₁₁
が要する処理時間と同時間だけ遅延させる。遅延器７４
₁₁は、遅延させた確率情報ＡＭＰ／Ｃ_R×ｙ_tを、次段の
処理回路７３₁₂に供給する。

【０１７０】軟出力復号回路７５₁₁は、符号化装置
１’’’における畳み込み符号化器６３に対応して備え
られるものであり、図示しないが、上述した復号装置
３’における軟出力復号回路２３と同様の構成からな
る。軟出力復号回路７５₁₁は、乗算器７１から供給され
た確率情報ＡＭＰ／Ｃ_R×ｙ_tと、乗算器７２から供給さ
れた確率情報１／Ｃ_A×ＡＰＰ_tと、第１の付加係数Ｃ_R
と、第２の付加係数Ｃ_Aと、第３の付加係数Ｃ_Iとを用い
て、軟出力復号回路２３と同様の処理による内符号の軟
出力復号を行う。軟出力復号回路７５₁₁は、符号の拘束
条件により求められる情報ビットに対する外部情報１／
Ｃ_A×ＥＸ_t11を算出し、この外部情報１／Ｃ_A×ＥＸ_t11
を後段のデインターリーバ７６₁₁に軟出力として供給す
る。この外部情報１／Ｃ_A×ＥＸ_t11は、符号化装置
１’’’におけるインターリーバ６２によりインターリ
ーブされたインターリーブデータに対応するものであ
る。なお、軟出力復号回路７５₁₁は、上述した軟出力復
号回路２３のように、情報ビットに対する対数軟出力を
出力する必要はなく、符号ビットに対する対数軟出力及
び外部情報を算出する必要もない。

【０１７１】デインターリーバ７６₁₁は、符号化装置
１’’’におけるインターリーバ６２によりインターリ
ーブされたインターリーブデータのビット配列を、それ
ぞれ、元の入力データｉ_t1のビット配列に戻すように、
軟出力復号回路７５₁₁から出力された軟入力である情報
ビットに対する外部情報１／Ｃ_A×ＥＸ_t11にデインター
リーブを施す。デインターリーバ７６₁₁は、デインター
リーブして得られた外部情報を、次段の処理回路７３₁₂
における符号ビットに対する事前確率情報の振幅を調整
した確率情報１／Ｃ_A×ＡＰＰ_t12として、次段の処理回
路７３₁₂に供給する。

【０１７２】また、処理回路７３₁₂は、入力したデータ
を遅延させる遅延手段である遅延器７４₁₂と、軟出力復
号を行う軟出力復号手段である軟出力復号回路７５
₁₂と、入力したデータの順序を並べ替えるインターリー
ブ手段であるインターリーバ７６ ₁₂とを有する。

【０１７３】遅延器７４₁₂は、インターリーバ７６₁₂か
ら出力される確率情報１／Ｃ_A×ＡＰＰ_t21と、図示しな
い次段の処理回路７３₂₁に入力される確率情報ＡＭＰ／
Ｃ_R×ｙ_tとが出力されるタイミングを合わせるために備
えられるものであって、処理回路７３₁₁から供給された
確率情報ＡＭＰ／Ｃ_R×ｙ_tを入力すると、この確率情報
ＡＭＰ／Ｃ_R×ｙ_tを軟出力回路７５₁₂及びインターリー
バ７６₁₂が要する処理時間と同時間だけ遅延させる。遅
延器７４₁₂は、遅延させた確率情報ＡＭＰ／Ｃ_R×ｙ
_tを、図示しない次段の処理回路７３₂₁に供給する。

【０１７４】軟出力復号回路７５₁₂は、符号化装置
１’’’における畳み込み符号化器６１に対応して備え
られるものであり、図示しないが、上述した復号装置
３’における軟出力復号回路２３と同様の構成からな
る。軟出力復号回路７５₁₂は、処理回路７３₁₁から供給
された確率情報１／Ｃ_A×ＡＰＰ_t12と、値が“０”であ
る情報ビットに対する事前確率情報と、任意の係数Ｃ
と、第２の付加係数Ｃ_Aと、第３の付加係数Ｃ_Iとを用い
て、軟出力復号回路２３と同様の処理による外符号の軟
出力復号を行う。このとき、軟出力復号回路７５₁₂に
は、第１の係数Ｃ_Rを入力すべき端子に、軟出力復号回
路７５₁₁に与えられた第２の係数Ｃ_Aと同一のものが入
力され、第２の係数Ｃ_Aを入力すべき端子に、任意の値
を有する係数Ｃが入力される。ここで、第２の係数Ｃ_A
を入力すべき端子に、任意の値を有する係数Ｃが入力さ
れるのは、当該係数Ｃが乗算される情報ビットに対する
事前確率情報の値が“０”であるからに他ならない。軟
出力復号回路７５₁₂は、符号の拘束条件により求められ
る符号ビットに対する外部情報１／Ｃ_A×ＥＸ_t12を算出
し、この外部情報１／Ｃ_A×ＥＸ_t12を後段のインターリ
ーバ７６₁₂に軟出力として供給する。なお、軟出力復号
回路７５₁₂は、上述した軟出力復号回路２３のように、
符号ビットに対する対数軟出力を出力する必要はなく、
情報ビットに対する対数軟出力及び外部情報を算出する
必要もない。

【０１７５】インターリーバ７６₁₂は、軟出力復号回路
７５₁₂から出力された軟入力である符号ビットに対する
外部情報１／Ｃ_A×ＥＸ_t12に対して、符号化装置
１’’’におけるインターリーバ６２と同一の置換位置
情報に基づいたインターリーブを施す。インターリーバ
７６₁₂は、インターリーブして得られた外部情報を、図
示しない次段の処理回路７３₂₁における情報ビットに対
する事前確率情報の振幅を調整した確率情報１／Ｃ_A×
ＡＰＰ_t21として、図示しない次段の処理回路７３₂₁に
供給する。

【０１７６】さらに、処理回路７３_M1は、処理回路７３
₁₁と同様に、入力したデータを遅延させる遅延手段であ
る遅延器７４_M1と、軟出力復号を行う軟出力復号手段で
ある軟出力復号回路７５_M1と、入力したデータの順序を
元に戻すデインターリーブ手段であるデインターリーバ
７６_M1とを有する。処理回路７３_M1は、図示しない処理
回路７３_M-11から供給された確率情報ＡＭＰ／Ｃ_R×
ｙ_t，１／Ｃ_A×ＡＰＰ_tM1と、第１の付加係数Ｃ_Rと、第
２の付加係数Ｃ_Aと、第３の付加係数Ｃ_Iとを用いて、処
理回路７３₁₁と同様の処理を行い、得られた外部情報
を、次段の処理回路７３_M2における符号ビットに対する
事前確率情報の振幅を調整した確率情報１／Ｃ_A×ＡＰ
Ｐ_tM2として、最終段の処理回路７３_M2に供給する。な
お、処理回路７３_M1は、図示しない処理回路７３_M-11か
ら供給されて遅延器７４_M1により遅延させた確率情報Ａ
ＭＰ／Ｃ_R×ｙ_tを次段の処理回路７３_M2に供給しない
か、若しくは、処理回路７３_M-11から供給された確率情
報ＡＭＰ／Ｃ_R×ｙ_tを遅延器７４_M1に入力させなくても
よい。

【０１７７】最終段の処理回路７３_M2は、処理回路７３
₁₂と同様に、入力したデータを遅延させる遅延手段であ
る遅延器７４_M2と、軟出力復号を行う軟出力復号手段で
ある軟出力復号回路７５_M2と、入力したデータの順序を
並べ替えるインターリーブ手段であるインターリーバ７
６_M2とを有する。処理回路７３_M2は、処理回路７３_M1か
ら供給されて遅延器７４_M2により遅延させた確率情報Ａ
ＭＰ／Ｃ_R×ｙ_tを出力しないか、若しくは、処理回路７
３_M1から供給された確率情報ＡＭＰ／Ｃ_R×ｙ_tを遅延器
７４_M2に入力させない。また、処理回路７３_M2は、処理
回路７３₁₂における軟出力復号回路７５₁₂のように、符
号ビットに対する外部情報を算出して出力する必要はな
い。さらに、軟出力復号回路７５_M2には、第１の係数Ｃ
_Rを入力すべき端子に、軟出力復号回路７５_M1に与えら
れた第２の係数Ｃ_Aと同一のものが入力され、第２の係
数Ｃ_Aを入力すべき端子に、任意の値を有する係数Ｃが
入力される。ここで、第２の係数Ｃ_Aを入力すべき端子
に、任意の値を有する係数Ｃが入力されるのは、当該係
数Ｃが乗算される情報ビットに対する事前確率情報の値
が“０”であるからに他ならない。処理回路７３_M2は、
情報ビットに対する外部情報ＥＸ_tM2の振幅を調整した
外部情報１／Ｃ_A×ＥＸ_tM2を算出し、この外部情報１／
Ｃ_A×ＥＸ_tM2を、復号データＤＥＣ_tの振幅を調整した
復号データ１／Ｃ_A×ＤＥＣ_tとして外部に出力する。

【０１７８】このような復号装置３’’’は、上述した
復号装置３’’と同様に、符号化装置１’’’における
畳み込み符号化器６３，６１のそれぞれに対応する軟出
力復号回路７５_i1，７５_i2を備えることによって、復号
複雑度が高い符号を複雑度の小さい要素に分解し、軟出
力復号回路７５_i1，７５_i2の間の相互作用により特性を
逐次的に向上させることができる。復号装置３’’’
は、受信値ｙ_tを受信すると、２×Ｍ個の処理回路７３
₁₁，７３₁₂，・・・，７３_M1，７３_M2によって、繰り返
し回数がＭの繰り返し復号を行い、この復号動作の結果
得られた軟出力の外部情報１／Ｃ_A×ＥＸ_tM2に基づい
て、復号データ１／Ｃ_A×ＤＥＣ_tを出力する。復号装置
３’’’は、第１の付加係数Ｃ_R、第２の付加係数Ｃ_A及
び第３の付加係数Ｃ_Iを設定することによって、復号装
置３’，３’’と同様に、処理回路７３₁₁，７３₁₂，・
・・，７３_M1，７３_M2のそれぞれに入力される通信路値
ＡＭＰ×ｙ_t及び事前確率情報ＡＰＰ_tの振幅を調整する
ことができ、処理回路７３₁₁，７３₁₂，・・・，７
３_M1，７３_M2に入力する際の最適なダイナミックレンジ
及び量子化刻み幅を設定することができるとともに、処
理回路７３₁₁，７３₁₂，・・・，７３_M1，７３_M2のそれ
ぞれにおける内部演算に必要な最適な量子化刻み幅を設
定することができる。

【０１７９】なお、復号装置３’’’としては、復号デ
ータ１／Ｃ_A×ＤＥＣ_tを外部に出力するのではなく、復
号データ１／Ｃ_A×ＤＥＣ_tに第２の付加係数Ｃ_Aを乗じ
て復号データＤＥＣ_tを外部に出力するようにしてもよ
い。このとき、復号データ１／Ｃ_A×ＤＥＣ_tに第２の付
加係数Ｃ_Aを乗算するのは、処理回路５３_M2の内部であ
ってもよく、外部であってもよい。また、復号装置
３’’’としては、情報ビットに対する外部情報ＥＸ
_tM2は、情報ビットに対する対数軟出力Ｉλ_tM2と等しい
ことから、外部情報１／Ｃ_A×ＥＸ_tM2を復号データ１／
Ｃ_A×ＤＥＣ_tとして出力するのではなく、対数軟出力Ｃ
_I×Ｉλ_tM2を復号データＣ_I×ＤＥＣ_tとして出力するよ
うにしてもよい。

【０１８０】さらにまた、ＴＴＣＭ方式による符号の復
号を行う復号装置は、上述した復号装置３’’と同様の
構成で実現することができ、受信値ｙ_tとして、同相成
分及び直交成分のシンボルを直接入力する。また、ＳＣ
ＴＣＭ方式による符号の復号を行う復号装置について
は、上述した復号装置３’’’と同様の構成で実現する
ことができ、この場合も、受信値ｙ_tとして、同相成分
及び直交成分のシンボルを直接入力することになる。

【０１８１】さて、以下では、第１の付加係数Ｃ_R、第
２の付加係数Ｃ_A及び第３の付加係数Ｃ_Iの具体的な設定
の方法について説明する。

【０１８２】まず、符号化装置１が、上述したように、
例えばＢＰＳＫ変調方式やＱＰＳＫ変調方式といった受
信値のビット毎の分布が得られる信号点の配置を行う変
調方式による変調を行うものとして構成される場合にお
ける第１の付加係数Ｃ_Rの最適な設定方法について説明
する。

【０１８３】各種符号における受信値、及び、受信値と
係数ＡＭＰとの積で表される通信路値のダイナミックレ
ンジを変化させて復号した場合の符号化損失をシミュレ
ーションにより求めた。このシミュレーションでは、生
成する外部情報のダイナミックレンジを“３２”といっ
た十分大きな値としている。符号としては、ＣＣＳＤＳ
（Consultative Committee for Space Data Systems）
においていわゆるターボ符号として勧告された符号化率
が“１／６”、“１／３”のＰＣＣＣ、及び、このＣＣ
ＳＤＳにおいて勧告されたターボ符号に基づいて適宜パ
ンクチャすることにより生成した符号化率が“３／４”
のＰＣＣＣと、符号化率が“１／３”のＳＣＣＣとを用
い、ＢＰＳＫ変調方式を施している。このシミュレーシ
ョンによれば、符号化損失が生じないダイナミックレン
ジは、受信値及び通信路値の両者とも、符号により異な
ることが確かめられている。また、符号化損失が生じな
いダイナミックレンジは、受信値又は通信路値の間で異
なることも確かめられている。

【０１８４】なお、１ビットあたりの信号対雑音電力比
（以下、Ｅ_b／Ｎ₀と記す。）における係数ＡＭＰの値を
各符号に応じて求めると、次表１に示すようになる。

【０１８５】

【表１】

【０１８６】これらの受信値又は通信路値のダイナミッ
クレンジと符号化損失との関係は、それぞれ、図１４及
び図１５に示すようになる。なお、同図において、曲線
Ｃ₁は、符号化率が“１／６”のＰＣＣＣの場合を示
し、曲線Ｃ₂は、符号化率が“１／３”のＰＣＣＣの場
合を示し、曲線Ｃ₃は、符号化率が“３／４”のＰＣＣ
Ｃの場合を示し、曲線Ｃ₄は、符号化率が“１／３”の
ＳＣＣＣの場合を示している。

【０１８７】図１４からわかるように、符号化損失が
“０”となる受信値のダイナミックレンジは、符号化率
が“１／６”のＰＣＣＣの場合には“４”近傍となり、
符号化率が“１／３”のＰＣＣＣの場合には“３”近傍
となり、符号化率が“３／４”のＰＣＣＣの場合には
“１．５”近傍となり、符号化率が“１／３”のＳＣＣ
Ｃの場合には“２．５”近傍となる。

【０１８８】また、図１５からわかるように、符号化損
失が“０”となる通信路値のダイナミックレンジは、符
号化率が“１／６”のＰＣＣＣの場合には“２．５”近
傍となり、符号化率が“１／３”のＰＣＣＣの場合及び
符号化率が“１／３”のＳＣＣＣの場合には“３．５”
近傍となり、符号化率が“３／４”のＰＣＣＣの場合に
は“７”近傍となる。

【０１８９】ここで、無記憶通信路２によりＡＷＧＮが
加えられていることから、受信値又は通信路値の分布は
正規分布となり、この正規分布は、平均値と分散を変化
させることにより同等の分布を生成することができるこ
とに着目する。具体的には、図１６（Ａ）に示すよう
に、受信値又は通信路値の分布において、平均値が“±
１”であり且つ分散が“σ²”である場合には、同図
（Ｂ）に示すように、平均値を“±１／σ”とすること
によって、正規化することができる。

【０１９０】このように、受信値又は通信路値の分布を
正規化した後の正規化後分布に対して、いわゆるビタビ
復号時における最適量子化を適用する。ビタビ復号にお
いては、例えば受信値を４ビットに量子化する場合、分
散が“１”の受信値の分布に対して、量子化刻み幅を
“０．３”として均等量子化した場合の特性がよくなる
ことが知られている。このとき、正規化後分布の平均値
は、“約２．１”となる。この結果は、符号の違いに依
存しないことも確かめられている。この結果を受信値又
は通信路値の分布を正規化した後の正規化後分布に対し
て適用し、受信値又は通信路値の平均値が“±２乃至±
２．５”となるときのダイナミックレンジを求めると、
図１４及び図１５中横軸に付した範囲となる。

【０１９１】すなわち、受信値の平均値が“±２乃至±
２．５”となるのは、符号化率が“１／６”のＰＣＣＣ
の場合には、受信値のダイナミックレンジが“約３．７
乃至約４．５”であり、符号化率が“１／３”のＰＣＣ
Ｃの場合には、受信値のダイナミックレンジが“約２．
４乃至約３．１”であり、符号化率が“３／４”のＰＣ
ＣＣの場合には、受信値のダイナミックレンジが“約
１．３乃至約１．７”であり、符号化率が“１／３”の
ＳＣＣＣの場合には、受信値のダイナミックレンジが
“約２．３乃至約２．９”である。

【０１９２】また、通信路値の平均値が“±２乃至±
２．５”となるのは、符号化率が“１／６”のＰＣＣＣ
の場合には、通信路値のダイナミックレンジが“約２．
２乃至約２．７”であり、符号化率が“１／３”のＰＣ
ＣＣの場合には、通信路値のダイナミックレンジが“約
３．３乃至約４．２”であり、符号化率が“３／４”の
ＰＣＣＣの場合には、通信路値のダイナミックレンジが
“約６．２乃至約７．７”であり、符号化率が“１／
３”のＳＣＣＣの場合には、通信路値のダイナミックレ
ンジが“約３．５乃至約４．５”である。

【０１９３】この結果から、受信値又は通信路値の分布
を正規化した後の正規化後分布における受信値又は通信
路値の平均値が“±２乃至±２．５”とした場合には、
符号化損失を“０”に近づけることができ、復号精度が
向上することが考えられる。

【０１９４】実際に、上述した条件の下にシミュレーシ
ョンを行った結果、受信値の分布を正規化した後の正規
化後分布における受信値のダイナミックレンジと符号化
損失との関係は、図１７に示すようになった。すなわ
ち、符号化損失が“０”となる受信値のダイナミックレ
ンジは、全ての符号において“２乃至２．５”となるこ
とが確かめられた。

【０１９５】そこで、復号装置３は、ＬＳＩに入力され
る確率情報ＡＭＰ／Ｃ_R（＝（２／σ²）×（１／
Ｃ_R））のダイナミックレンジが、確率情報の分布を正
規化した後の正規化後分布において“±２乃至±２．
５”となるように、第１の付加係数Ｃ _Rの設定を行う。
例えば、上述した復号装置３’，３’’，３’’’の場
合には、それぞれ、乗算器２１，５１，７１から出力さ
れる確率情報ＡＭＰ／Ｃ_R（＝（２／σ²）×（１／
Ｃ_R））のダイナミックレンジが、確率情報の分布を正
規化した後の正規化後分布において“±２乃至±２．
５”となるように、第１の付加係数Ｃ_Rの設定を行うこ
とになる。理想的には、復号装置３は、受信値ｙ_tに乗
算する値ＡＭＰ／Ｃ_Rが“１／σ”となるように、すな
わち、第１の付加係数Ｃ_Rを“２／σ”に設定するのが
望ましい。

【０１９６】実際に、受信値の分布を正規化した後の正
規化後分布における受信値の平均値が“±２．５以内”
の範囲に含まれる受信値の割合、すなわち、クリップ範
囲に含まれる受信値の割合を求めると、次表２に示すよ
うになる。なお、次表２は、各Ｅ_b／Ｎ₀における実際の
受信値の範囲も併せて示している。

【０１９７】

【表２】

【０１９８】すなわち、クリップ範囲に含まれる受信値
の割合は、符号化率が“１／６”のＰＣＣＣの場合に
は、“約９７．４％”であり、符号化率が“１／３”の
ＰＣＣＣの場合には、“約９５．６％”であり、符号化
率が“３／４”のＰＣＣＣの場合には、“約８５．９
％”であり、符号化率が“１／３”のＳＣＣＣの場合に
は、“約９２．８％”である。

【０１９９】この結果から、クリップ範囲を超過する受
信値の割合が増加した場合であっても、Ｅ_b／Ｎ₀が大き
い場合には、性能劣化が少ないことがわかる。

【０２００】このように、復号装置３は、符号化装置１
が、受信値のビット毎の分布が得られる信号点の配置を
行う変調方式により変調するものとして構成される場合
には、ＬＳＩに入力される確率情報の分布を正規化した
後の正規化後分布における確率情報の平均値が“±２乃
至±２．５”となるように第１の付加係数Ｃ_Rを設定す
ることによって、ＬＳＩに入力される通信路値ＡＭＰ×
ｙ_tjに対する最適なダイナミックレンジ及び量子化刻み
幅を設定することができ、高精度の復号を行うことがで
きる。

【０２０１】なお、上述したシミュレーションでは、Ｂ
ＰＳＫ変調方式を施したものとして説明したが、ＱＰＳ
Ｋ変調方式を施した場合でも、同様の結果が得られるこ
とは実証済みである。

【０２０２】つぎに、符号化装置１が、上述したよう
に、例えば８ＰＳＫ変調方式といった受信値のビット毎
の分布が得られない信号点の配置を行う変調方式により
変調してＴＣＭを行うものとして構成される場合におけ
る第１の付加係数Ｃ_Rの最適な設定方法について説明す
る。

【０２０３】符号化装置１がＴＣＭを行う場合には、復
号装置３は、上述した復号装置３’におけるＩγ算出・
記憶回路２５のように、対数尤度Ｉγを算出して記憶す
る回路にて入力した確率情報の内積を算出することによ
って、Ｉ／Ｑ平面上でのユークリッド距離を求め、この
ユークリッド距離を尤度として用いる。このとき、内積
を算出する前段における量子化範囲が信号点範囲よりも
小さい場合には、次のような不都合を生じる。

【０２０４】すなわち、符号化を行う側が８ＰＳＫ変調
方式による変調を行う場合には、復号する側は、受信値
から得られる確率情報をＩ／Ｑ平面上におけるＩ軸とＱ
軸とのそれぞれに対してクリップして量子化することか
ら、当該確率情報は、図１８中“○”に示すように、２
次元的にクリップされることになる。そのため、量子化
範囲は、通常、信号点範囲よりも小さくなる。ここで、
例えば同図中“△”に示した信号点を量子化することを
考える。この信号点は、Ｉ／Ｑ平面上における位相が
“０°”の信号点に最も近い位置にあるものである。こ
のような場合、この信号点は、同図中“×”に示すよう
に量子化されることになり、Ｉ／Ｑ平面上における位相
が“４５°”の信号点に最も近いものとして誤って扱わ
れることになる。

【０２０５】そこで、復号装置３は、例えば図１９に示
すように、信号点範囲を包含する量子化範囲とするよう
に、第１の付加係数Ｃ_Rの設定を行う。特に、量子化範
囲としては、符号化装置１による送信振幅の２倍程度に
なるように、第１の付加係数Ｃ_Rを設定するのが望まし
く、この場合、復号精度が最良となることがシミュレー
ションにより実証済みである。

【０２０６】そして、復号装置３は、ＬＳＩに入力した
確率情報ＡＭＰ／Ｃ_R×ｙ_tjの内積を対数尤度Ｉγを算
出して記憶する回路により算出し、この内積の算出後
に、第１の付加係数Ｃ_Rと第３の付加係数Ｃ_Iとの積Ｃ_R
×Ｃ_Iを乗算する。例えば、上述した復号装置３’の場
合には、軟出力復号回路２３に入力した確率情報ＡＭＰ
／Ｃ_R×ｙ_tjの内積をＩγ算出・記憶回路２５により算
出し、この内積の算出後に、乗算器３１により第１の付
加係数Ｃ_Rと第３の付加係数Ｃ_Iとの積Ｃ_R×Ｃ_Iを乗算す
ることになる。

【０２０７】また、復号装置３としては、算出した内積
の分布の偏りを是正するための正規化を行う場合には、
正規化後に第１の付加係数Ｃ_Rと第３の付加係数Ｃ_Iとの
積Ｃ _R×Ｃ_Iを乗算するのが望ましく、性能の向上を図る
ことができる。

【０２０８】これらのことを考慮すると、対数尤度Ｉγ
を算出して記憶する回路は、次のように実装することが
できる。

【０２０９】例えば、復号装置３’の場合には、Ｉγ算
出・記憶回路２５は、図２０に示すように、上述した第
１の乗算手段及び第２の乗算手段である２つの乗算器３
１，３２と、加算手段である１つの加算器３３との他
に、内積を算出する内積算出手段である内積算出回路３
６と、この内積算出回路３６により算出された内積の正
規化を行う正規化手段である正規化回路３７と、所定の
ダイナミックレンジにクリップするクリップ手段である
クリップ回路３８とを有するものとして実装される。

【０２１０】すなわち、Ｉγ算出・記憶回路２５は、内
積算出回路３６によって、乗算器２１から供給された確
率情報ＡＭＰ／Ｃ_R×ｙ_tjの内積を算出し、この結果得
られたメトリックを正規化回路３７に供給する。続い
て、Ｉγ算出・記憶回路２５は、正規化回路３７によっ
て、例えばメトリックの最小値を“０”とするような正
規化を行うことにより当該メトリックの分布の偏りを是
正すると、乗算器３１によって、正規化されたメトリッ
クに対して、第１の付加係数Ｃ_Rと第３の付加係数Ｃ_Iと
の積Ｃ_R×Ｃ_Iを乗算し、さらにクリップ回路３８によっ
て、得られた結果をクリップし、加算器３３に供給す
る。これと同時に、Ｉγ算出・記憶回路２５は、乗算器
３２によって、乗算器２２から供給された確率情報１／
Ｃ_A×ＡＰＰ_tに対して、第２の付加係数Ｃ_Aと第３の付
加係数Ｃ_Iとの積Ｃ_A×Ｃ_Iを乗算し、得られた結果を加
算器３３に供給する。そして、Ｉγ算出・記憶回路２５
は、加算器３３によって、乗算器３２及びクリップ回路
３８のそれぞれから供給された情報を加算して対数尤度
Ｃ_I×Ｉγ_tを算出し、この対数尤度Ｃ_I×Ｉγ_tを図示し
ない記憶部に記憶する。

【０２１１】このように、復号装置３は、符号化装置１
が、受信値のビット毎の分布が得られない信号点の配置
を行う変調方式により変調してＴＣＭを行うものとして
構成される場合には、信号点範囲を包含する量子化範囲
とするように第１の付加係数Ｃ_Rを設定し、ＬＳＩの内
部における内積の算出後に第１の付加係数Ｃ_Rを乗算す
ることによって、ＬＳＩに入力される通信路値ＡＭＰ×
ｙ_tjに対する最適なダイナミックレンジ及び量子化刻み
幅を設定することができ、高精度の復号を行うことがで
きる。また、復号装置３は、算出した内積の正規化を行
う場合には、正規化後に第１の付加係数Ｃ_Rを乗算する
ことによって、より高精度の復号を行うことができる。

【０２１２】つぎに、第２の付加係数Ｃ_A及び第３の付
加係数Ｃ_Iの最適な設定方法について説明する。

【０２１３】復号装置３は、ＬＳＩに入力された確率情
報１／Ｃ_A×ＡＰＰ_tに対して乗算する第２の付加係数Ｃ
_Aと第３の付加係数Ｃ_Iとの積Ｃ_A×Ｃ_Iが“２”以上の値
となるように、第２の付加係数Ｃ_A及び第３の付加係数
Ｃ_Iの設定を行う。すなわち、復号装置３は、生成する
外部情報１／Ｃ_A×ＥＸ_tを表現する量子化刻み幅よりも
細かい量子化刻み幅でＬＳＩにおける内部演算を行うよ
うに、第２の付加係数Ｃ _A及び第３の付加係数Ｃ_Iを設定
する。例えば、復号装置３’の場合には、乗算器３２に
より確率情報１／Ｃ_A×ＡＰＰ_tに対して乗算する第２の
付加係数Ｃ_Aと第３の付加係数Ｃ_Iとの積Ｃ_A×Ｃ_Iが
“２”以上の値となるように、第２の付加係数Ｃ_A及び
第３の付加係数Ｃ_Iの設定を行うことになる。

【０２１４】このようにすることによって、復号装置３
は、性能を劣化させることなく、外部情報１／Ｃ_A×Ｅ
Ｘ_tを表現するビット数を削減することができ、回路規
模の削減に寄与することができる。このことは、復号装
置３が、ＬＳＩにおける内部演算を細かい量子化刻み幅
で行う場合には、外部情報１／Ｃ_A×ＥＸ_tを表現する量
子化刻み幅を粗くしても性能の劣化を招くことがないと
換言することもできる。これについては、シミュレーシ
ョンにより実証済みである。

【０２１５】このように、復号装置３においては、第２
の付加係数Ｃ_Aと第３の付加係数Ｃ_Iとの積Ｃ_A×Ｃ_Iが
“２”以上の値となるように第２の付加係数Ｃ_A及び第
３の付加係数Ｃ_Iを設定することによって、回路規模の
削減を図ることができるとともに、高精度の復号を行う
ことができる。

【０２１６】勿論、この設定方法は、復号装置３とし
て、上述した復号装置３’’，３’’’や、ＴＴＣＭ方
式又はＳＣＴＣＭ方式による符号の復号を行う復号装置
にも適用可能である。

【０２１７】さて、これまでは、第１の付加係数Ｃ_R、
第２の付加係数Ｃ_A及び第３の付加係数Ｃ_Iの最適な設定
方法について述べてきたが、これらの付加係数のうち、
第１の付加係数Ｃ_Rは、繰り返し復号時における収束の
加速係数として用いることもできる。

【０２１８】繰り返し復号時に第１の付加係数Ｃ_Rを収
束の加速係数として用いる場合には、繰り返し回数Ｍの
復号動作のうち、所定回数の復号動作よりも後段の復号
動作、例えば収束の初期段階において、第１の付加係数
Ｃ_Rを“１”未満の値に設定する。

【０２１９】具体的に説明するために、復号装置
３’’，３’’’の場合について説明する。

【０２２０】復号装置３’’における処理回路５３₁₁，
５３₁₂，・・・，５３_M1，５３_M2のそれぞれに入力され
る第１の付加係数Ｃ_Rを、Ｃ_R11，Ｃ_R12，・・・，
Ｃ_RM1，Ｃ _RM2とする。復号装置３’’は、例えば、処理
回路５３₁₁から任意の２×ｉ番目の処理回路５３_i2に対
して入力される第１の付加係数Ｃ_R11，Ｃ_R12，・・・，
Ｃ _Ri2として、“Ｃ_R11＝Ｃ_R12＝・・・＝Ｃ_Ri2≧１”を
設定するとともに、処理回路５３_i2の次段の処理回路５
３_i+11から最終段の処理回路５３_M2に対して入力される
第１の付加係数Ｃ_Ri+11，Ｃ_Ri+12，・・・，Ｃ_RM2とし
て、“Ｃ_Ri+11＝Ｃ_Ri ₊₁₂＝・・・＝Ｃ_RM2＜１”を設定
する。

【０２２１】一方、復号装置３’’’の場合には、第１
の付加係数Ｃ_Rが入力される処理回路は、符号化装置
１’’’による内符号の復号を行うものに限られる。そ
こで、復号装置３’’’は、処理回路７３₁₁，７３₂₁，
・・・，７３_M-11，７３_M1のそれぞれに入力される第１
の付加係数Ｃ_Rを、Ｃ_R11，Ｃ_R21，・・・，Ｃ_RM-11，Ｃ
_RM1とすると、例えば、処理回路５３₁₁から任意の２×
ｉ−１番目の処理回路５３_i1に対して入力される第１の
付加係数Ｃ_R11，Ｃ_R21，・・・，Ｃ_Ri1として、“Ｃ_R11
＝Ｃ_R21＝・・・＝Ｃ_Ri1≧１”を設定するとともに、処
理回路５３_i2の次段の処理回路５３_i+11から処理回路５
３_M1に対して入力される第１の付加係数Ｃ_Ri+11，Ｃ
_Ri+21，・・・，Ｃ_RM1として、“Ｃ_Ri+11＝Ｃ_Ri+21＝・
・・＝Ｃ_RM1＜１”を設定する。

【０２２２】すなわち、復号装置３は、繰り返し復号時
には、複数の処理回路のうち、軟出力復号回路に確率情
報ＡＭＰ／Ｃ_R×ｙ_tjが入力される処理回路であり、所
定個数の処理回路よりも後段の処理回路に入力される第
１の付加係数Ｃ_Rを、“１”未満の値に設定し、繰り返
し復号の途中において第１の付加係数Ｃ_Rを変更するこ
とによって、第１の付加係数Ｃ_Rと第２の付加係数Ｃ_Aと
の関係を変化させて復号を行う。

【０２２３】このようにすることによって、復号装置３
を適用した繰り返し復号においては、各復号動作により
生成される外部情報に対する受信値の影響度を低減させ
ることができる。そのため、復号装置３は、結果として
収束を速めることができることから、繰り返し回数を低
減させることができる。

【０２２４】このように、復号装置３においては、第１
の付加係数Ｃ_RをＬＳＩに入力される通信路値ＡＭＰ×
ｙ_tjに対する最適なダイナミックレンジ及び量子化刻み
幅を設定するために用いるのではなく、繰り返し復号時
における収束の加速係数として用いることによって、処
理の高速化を図ることも可能となる。

【０２２５】なお、ＴＴＣＭ方式による符号を繰り返し
復号する場合には、復号装置３’’の場合と同様に第１
の付加係数Ｃ_Rを設定し、ＳＣＴＣＭ方式による符号を
繰り返し復号する場合には、復号装置３’’’の場合と
同様に第１の付加係数Ｃ_Rを設定することになる。

【０２２６】以上説明したように、符号化装置１と復号
装置３とを用いて構成されるデータ送受信システムにお
いて、復号装置３は、第１の付加係数Ｃ_R、第２の付加
係数Ｃ_A及び第３の付加係数Ｃ_Iを設定することによっ
て、受信値ｙ_tjに乗算すべき係数ＡＭＰに応じて、固定
されたビット数での入力を要するＬＳＩに入力される通
信路値ＡＭＰ×ｙ_tj及び事前確率情報ＡＰＰ_tに対する
最適なダイナミックレンジ及び量子化刻み幅を設定する
ことができ、ＬＳＩの内部演算に必要な最適な量子化刻
み幅を設定することができる。

【０２２７】より具体的には、復号装置３は、符号化装
置１が、受信値のビット毎の分布が得られる信号点の配
置を行う変調方式により変調するものとして構成される
場合には、ＬＳＩに入力される確率情報の分布を正規化
した後の正規化後分布における確率情報の平均値が“±
２乃至±２．５”となるように第１の付加係数Ｃ_Rを設
定する。また、復号装置３は、符号化装置１が、受信値
のビット毎の分布が得られない信号点の配置を行う変調
方式により変調してＴＣＭを行うものとして構成される
場合には、信号点範囲を包含する量子化範囲とするよう
に第１の付加係数Ｃ_Rを設定し、ＬＳＩの内部における
内積の算出後に第１の付加係数Ｃ_Rを乗算し、さらに算
出した内積の正規化を行う場合には、正規化後に第１の
付加係数Ｃ _Rを乗算する。このように第１の付加係数Ｃ_R
を設定することによって、復号装置３は、ＬＳＩに入力
される通信路値ＡＭＰ×ｙ_tjに対する最適なダイナミッ
クレンジ及び量子化刻み幅を設定することができ、高精
度の復号を行うことができる。

【０２２８】また、復号装置３は、第２の付加係数Ｃ_A
と第３の付加係数Ｃ_Iとの積Ｃ_A×Ｃ_Iが“２”以上の値
となるように第２の付加係数Ｃ_A及び第３の付加係数Ｃ_I
を設定する。このように第２の付加係数Ｃ_A及び第３の
付加係数Ｃ_Iを設定することによって、復号装置３は、
回路規模の削減を図ることができるとともに、高精度の
復号を行うことができる。

【０２２９】さらに、復号装置３は、第１の付加係数Ｃ
_Rを繰り返し復号時における収束の加速係数として用い
ることもでき、処理の高速化を図ることも可能である。

【０２３０】すなわち、これらの符号化装置１と復号装
置３とを用いて構成されるデータ送受信システムは、高
性能、高速且つ小さい回路規模での復号を実現するもの
であり、ユーザに高い信頼性及び利便性を提供すること
ができるものである。

【０２３１】なお、本発明は、上述した実施の形態に限
定されるものではなく、例えば、符号化装置としては、
畳み込み演算を行うものでなくてもよく、また、いかな
る符号化率の符号化を行うものであってもよい。

【０２３２】また、上述した実施の形態では、ＰＣＣＣ
の復号を行う復号装置３’’における処理回路５３₁₁，
５３₁₂，・・・，５３_M1，５３_M2及びＳＣＣＣの復号を
行う復号装置３’’’における処理回路７３₁₁，７
３₁₂，・・・，７３_M1，７３_M2が、遅延器、軟出力復号
回路及びインターリーバ若しくはデインターリーバ、さ
らには必要に応じて加算器をＬＳＩとして集積させて構
成されるものとして説明したが、少なくとも軟出力復号
回路がＬＳＩとして構成されればよい。すなわち、本発
明は、少なくとも軟出力復号回路がＬＳＩとして構成さ
れていれば、繰り返し復号にも適用できるものである。

【０２３３】さらに、上述した実施の形態では、復号装
置として、Ｌｏｇ−ＢＣＪＲアルゴリズムに基づくＭＡ
Ｐ復号を行うものとして説明したが、本発明は、Ｍａｘ
−Ｌｏｇ−ＢＣＪＲアルゴリズムに基づくＭＡＰ復号を
行う復号装置であっても適用可能である。

【０２３４】さらにまた、上述した実施の形態では、符
号化装置及び復号装置をデータ送受信システムにおける
送信装置及び受信装置に適用して説明したが、本発明
は、例えばフロッピー（登録商標）ディスク、ＣＤ−Ｒ
ＯＭ又はＭＯ（Magneto Optical）といった磁気、光又
は光磁気ディスク等の記録媒体に対する記録及び／又は
再生を行う記録及び／又は再生装置に適用することもで
きる。この場合、符号化装置により符号化されたデータ
は、無記憶通信路に等価とされる記録媒体に記録され、
復号装置により復号されて再生される。

【０２３５】以上のように、本発明は、その趣旨を逸脱
しない範囲で適宜変更が可能であることはいうまでもな
い。

【０２３６】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明にか
かる復号装置は、軟入力とされる受信値に基づいて任意
のステートを通過する確率を対数尤度比の形式で対数表
記した対数尤度を求め、この対数尤度を用いて復号を行
う復号装置であって、受信値と所定の係数とを乗算して
得られる通信路値を、受信値のみに乗算して当該受信値
の振幅を調整するための第１の付加係数で除算して得ら
れた第１の確率情報と、事前確率情報のみに乗算して当
該事前確率情報の振幅を調整するための第２の付加係数
の逆数を、事前確率情報に対して乗算して得られた第２
の確率情報とを入力し、軟出力復号を行う軟出力復号手
段を備え、軟出力復号手段は、第１の付加係数、第２の
付加係数、及び、当該軟出力復号手段の内部における演
算時の振幅を調整するための第３の付加係数を用いて、
各時刻における軟出力を対数表記した対数軟出力及び／
又は外部情報を生成する。

【０２３７】したがって、本発明にかかる復号装置は、
受信値の振幅を調整して得られた第１の確率情報と、事
前確率情報の振幅を調整して得られた第２の確率情報と
を軟出力復号手段に入力し、この軟出力復号手段によっ
て、第１の付加係数、第２の付加係数及び第３の付加係
数を用いて、対数軟出力及び／又は外部情報を生成する
ことによって、固定されたビット数での入力を要する軟
出力復号手段に入力する情報に対して最適なダイナミッ
クレンジと量子化刻み幅、及び、外部情報を生成するた
めに行われる軟出力復号手段の内部演算に必要な最適な
量子化刻み幅を設定することができる。

【０２３８】また、本発明にかかる復号方法は、軟入力
とされる受信値に基づいて任意のステートを通過する確
率を対数尤度比の形式で対数表記した対数尤度を求め、
この対数尤度を用いて復号を行う復号方法であって、受
信値と所定の係数とを乗算して得られる通信路値を、受
信値のみに乗算して当該受信値の振幅を調整するための
第１の付加係数で除算して得られた第１の確率情報と、
事前確率情報のみに乗算して当該事前確率情報の振幅を
調整するための第２の付加係数の逆数を、事前確率情報
に対して乗算して得られた第２の確率情報とを入力し、
第１の付加係数、第２の付加係数、及び、内部における
演算時の振幅を調整するための第３の付加係数を用い
て、各時刻における軟出力を対数表記した対数軟出力及
び／又は外部情報を生成する軟出力復号工程を備える。

【０２３９】したがって、本発明にかかる復号方法は、
軟出力復号工程にて、受信値の振幅を調整して得られた
第１の確率情報と、事前確率情報の振幅を調整して得ら
れた第２の確率情報とを入力し、第１の付加係数、第２
の付加係数及び第３の付加係数を用いて、対数軟出力及
び／又は外部情報を生成することによって、固定された
ビット数での入力を要する軟出力復号工程にて入力する
情報に対して最適なダイナミックレンジと量子化刻み
幅、及び、外部情報を生成するために行われる軟出力復
号工程における内部演算に必要な最適な量子化刻み幅を
設定することを可能とする。

【０２４０】さらに、本発明にかかる復号装置は、軟入
力とされる受信値に基づいて任意のステートを通過する
確率を対数尤度比の形式で対数表記した対数尤度を求
め、この対数尤度を用いて、複数の要素符号を連接して
生成された符号を繰り返し復号する復号装置であって、
受信値と所定の係数とを乗算して得られる通信路値を、
受信値のみに乗算して当該受信値の振幅を調整するため
の第１の付加係数で除算して得られた第１の確率情報
と、事前確率情報のみに乗算して当該事前確率情報の振
幅を調整するための第２の付加係数の逆数を、事前確率
情報に対して乗算して得られた第２の確率情報とを入力
し、軟出力復号を行う軟出力復号手段を複数連接して備
え、軟出力復号手段は、第１の付加係数、第２の付加係
数、及び、当該軟出力復号手段の内部における演算時の
振幅を調整するための第３の付加係数を用いて、各時刻
における軟出力を対数表記した対数軟出力及び／又は外
部情報を生成し、生成した外部情報を次段の軟出力復号
手段における事前確率情報として出力する。

【０２４１】したがって、本発明にかかる復号装置は、
繰り返し復号を行う際に、受信値の振幅を調整して得ら
れた第１の確率情報と、事前確率情報の振幅を調整して
得られた第２の確率情報とを軟出力復号手段に入力し、
この軟出力復号手段によって、第１の付加係数、第２の
付加係数及び第３の付加係数を用いて、対数軟出力及び
／又は外部情報を生成し、外部情報を次段の軟出力復号
手段における事前確率情報として出力することによっ
て、固定されたビット数での入力を要する軟出力復号手
段に入力する情報に対して最適なダイナミックレンジと
量子化刻み幅、及び、外部情報を生成するために行われ
る軟出力復号手段の内部演算に必要な最適な量子化刻み
幅を設定することができる。

【０２４２】さらにまた、本発明にかかる復号方法は、
軟入力とされる受信値に基づいて任意のステートを通過
する確率を対数尤度比の形式で対数表記した対数尤度を
求め、この対数尤度を用いて、複数の要素符号を連接し
て生成された符号を繰り返し復号する復号方法であっ
て、受信値と所定の係数とを乗算して得られる通信路値
を、受信値のみに乗算して当該受信値の振幅を調整する
ための第１の付加係数で除算して得られた第１の確率情
報と、事前確率情報のみに乗算して当該事前確率情報の
振幅を調整するための第２の付加係数の逆数を、事前確
率情報に対して乗算して得られた第２の確率情報とを入
力し、第１の付加係数、第２の付加係数、及び、内部に
おける演算時の振幅を調整するための第３の付加係数を
用いて、各時刻における軟出力を対数表記した対数軟出
力及び／又は外部情報を生成する軟出力復号工程を複数
回連続して行い、軟出力復号工程では、生成された外部
情報が次回の軟出力復号工程における事前確率情報とし
て出力される。

【０２４３】したがって、本発明にかかる復号方法は、
繰り返し復号を行う際に、軟出力復号工程にて、受信値
の振幅を調整して得られた第１の確率情報と、事前確率
情報の振幅を調整して得られた第２の確率情報とを入力
し、第１の付加係数、第２の付加係数及び第３の付加係
数を用いて、対数軟出力及び／又は外部情報を生成し、
外部情報を次回の軟出力復号工程における事前確率情報
として出力することによって、固定されたビット数での
入力を要する軟出力復号工程にて入力する情報に対して
最適なダイナミックレンジと量子化刻み幅、及び、外部
情報を生成するために行われる軟出力復号工程における
内部演算に必要な最適な量子化刻み幅を設定することを
可能とする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態として示すデータ送受信シ
ステムを適用する通信モデルの構成を説明するブロック
図である。

【図２】同データ送受信システムにおける符号化装置に
よる信号点の配置例を示す図であって、ＢＰＳＫ変調方
式による信号点の配置例を示す図である。

【図３】同データ送受信システムにおける符号化装置に
よる信号点の配置例を示す図であって、ＱＰＳＫ変調方
式による信号点の配置例を示す図である。

【図４】同データ送受信システムにおける符号化装置に
よる信号点の配置例を示す図であって、８ＰＳＫ変調方
式による信号点の配置例を示す図である。

【図５】同データ送受信システムにおける符号化装置の
一例の構成を説明するブロック図である。

【図６】図５に示す符号化装置におけるトレリスを説明
する図である。

【図７】同データ送受信システムにおける復号装置の一
例の構成を説明するブロック図であって、図５に示す符
号化装置により符号化がなされた符号の復号を行う復号
装置の構成を説明するブロック図である。

【図８】図７に示す復号装置が有するＩγ算出・記憶回
路の実質的な構成を説明するブロック図である。

【図９】図７に示す復号装置が有する外部情報算出回路
の実質的な構成を説明するブロック図である。

【図１０】ＰＣＣＣによる符号化を行う符号化装置の一
例の構成を説明するブロック図である。

【図１１】図１０に示す符号化装置により符号化がなさ
れた符号の復号を行う復号装置の構成を説明するブロッ
ク図である。

【図１２】ＳＣＣＣによる符号化を行う符号化装置の一
例の構成を説明するブロック図である。

【図１３】図１２に示す符号化装置により符号化がなさ
れた符号の復号を行う復号装置の構成を説明するブロッ
ク図である。

【図１４】受信値のダイナミックレンジと符号化損失と
の関係を説明する図である。

【図１５】通信路値のダイナミックレンジと符号化損失
との関係を説明する図である。

【図１６】受信値又は通信路値の分布の正規化を説明す
るための図であって、（Ａ）は、平均値が“±１”であ
り且つ分散が“σ²”である正規化前の正規分布を示
し、（Ｂ）は、正規化後の正規分布を示す図である。

【図１７】正規化後分布における受信値のダイナミック
レンジと符号化損失との関係を説明する図である。

【図１８】信号点範囲に対する量子化範囲の通常の例を
示す図である。

【図１９】信号点範囲に対する量子化範囲の例を示す図
であって、信号点範囲を包含する量子化範囲を示す図で
ある。

【図２０】図５に示す符号化装置がＴＣＭを行うものと
して構成される場合における図７に示す復号装置が有す
るＩγ算出・記憶回路の構成を説明するブロック図であ
る。

【図２１】通信モデルの構成を説明するブロック図であ
る。

【図２２】従来の符号化装置におけるトレリスを説明す
る図であって、確率α_t，β_t及びγ_tの内容を説明する
ための図である。

【図２３】従来の復号装置において、ＢＣＪＲアルゴリ
ズムを適用して軟出力復号を行う際の一連の工程を説明
するフローチャートである。

【図２４】従来の復号装置において、Ｍａｘ−Ｌｏｇ−
ＢＣＪＲアルゴリズムを適用して軟出力復号を行う際の
一連の工程を説明するフローチャートである。

【図２５】受信値の分布を説明する図であって、受信値
を変数とする確率密度関数がしたがう正規分布の平均値
が“±Ａ”であり且つ分散が“σ²”である正規分布を
示す図である。

【図２６】従来の復号装置が有するＩγ算出回路の実質
的な構成を説明するブロック図である。

【図２７】受信値に係数ＡＭＰを乗算して得られた通信
路値の分布を説明する図であって、係数ＡＭＰとして
０．５乃至８を設定した場合の通信路値の分布を説明す
る図である。

【図２８】事前確率情報の量子化刻み幅を変化させる場
合の従来の復号装置が有するＩγ算出回路の実質的な構
成を説明するブロック図である。

【図２９】図２８に示すＩγ算出回路を有する従来の復
号装置における受信値の分布を説明する図である。

【符号の説明】

１，１’，１’’，１’’’ 符号化装置、３，
３’，３’’，３’’’復号装置、２１，２２，３
１，３２，３４，５１，５２，７１，７２乗算器、
２３，５５₁₁，５５₁₂，・・・，５５_M1，５５_M2，７５
₁₁，７５₁₂，・・・，７５_M1，７５_M2 軟出力復号回
路、２５Ｉγ算出・記憶回路、２６Ｉα算出・
記憶回路、２７Ｉβ算出・記憶回路、２８軟出
力算出回路、２９外部情報算出回路、３３加算
器、３５差分器、３６内積算出回路、３７
正規化回路、３８クリップ回路、４１，５４₁₁，
５４₁₂，・・・，５４_M1，５４_M2，７４₁₁，７４₁₂，・
・・，７４_M1，７４_M2 遅延器、４２，４４，６１，６
３畳み込み符号化器、４３，５６₁₁，・・・，５６
_M1，６２，７６₁₂，・・・，７６_M2 インターリーバ、
５３₁₁，５３₁₂，・・・，５３_M1，５３_M2，７３₁₁，
７３₁₂，・・・，７３_M1，７３_M2 処理回路、５６₁₂，
・・・，５６_M2，７６₁₁，・・・，７６_M1 デインター
リーバ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０３Ｍ 13/29 Ｈ０３Ｍ 13/29 13/41 13/41 (72)発明者山本耕平東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内 (72)発明者横川峰志東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内Ｆターム(参考） 5B001 AA10 AA13 AB02 AC05 AD06 AE02 5J065 AA01 AB01 AC02 AD10 AE06 AF03 AG05 AG06 AH19 AH21

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】軟入力とされる受信値に基づいて任意の
ステートを通過する確率を対数尤度比の形式で対数表記
した対数尤度を求め、上記対数尤度を用いて復号を行う
復号装置であって、上記受信値と所定の係数とを乗算して得られる通信路値
を、上記受信値のみに乗算して当該受信値の振幅を調整
するための第１の付加係数で除算して得られた第１の確
率情報と、事前確率情報のみに乗算して当該事前確率情
報の振幅を調整するための第２の付加係数の逆数を、上
記事前確率情報に対して乗算して得られた第２の確率情
報とを入力し、軟出力復号を行う軟出力復号手段を備
え、上記軟出力復号手段は、上記第１の付加係数、上記第２
の付加係数、及び、当該軟出力復号手段の内部における
演算時の振幅を調整するための第３の付加係数を用い
て、各時刻における軟出力を対数表記した対数軟出力及
び／又は外部情報を生成することを特徴とする復号装
置。
【請求項２】上記軟出力復号手段は、上記受信値毎に、符号の出力パターンと上記受信値によ
り決定される第１の確率を対数表記した第１の対数尤度
を算出する第１の確率算出手段と、上記第１の対数尤度に基づいて、上記受信値毎に、符号
化開始ステートから時系列順に各ステートに至る第２の
確率を対数表記した第２の対数尤度を算出する第２の確
率算出手段と、上記第１の対数尤度に基づいて、上記受信値毎に、打ち
切りステートから時系列の逆順に各ステートに至る第３
の確率を対数表記した第３の対数尤度を算出する第３の
確率算出手段と、上記第１の対数尤度と、上記第２の対数尤度と、上記第
３の対数尤度とを用いて、上記対数軟出力を算出する軟
出力算出手段とを有することを特徴とする請求項１記載
の復号装置。
【請求項３】上記軟出力復号手段は、上記軟出力算出
手段から供給された上記対数軟出力と、上記事前確率情
報とを用いて、上記外部情報を算出する外部情報算出手
段を有することを特徴とする請求項２記載の復号装置。
【請求項４】上記第１の確率算出手段は、上記第１の
確率情報及び上記第２の確率情報と、上記第１の付加係
数、上記第２の付加係数及び上記第３の付加係数とを用
いて、上記第１の対数尤度の振幅を調整することを特徴
とする請求項２記載の復号装置。
【請求項５】上記第１の確率算出手段は、上記第１の確率情報に対して、上記第１の付加係数と上
記第３の付加係数との積を乗算する第１の乗算手段と、上記第２の確率情報に対して、上記第２の付加係数と上
記第３の付加係数との積を乗算する第２の乗算手段と、上記第１の乗算手段及び上記第２の乗算手段のそれぞれ
から供給された情報を加算する加算手段とを有し、上記第１の対数尤度と上記第３の付加係数との積を出力
することを特徴とする請求項４記載の復号装置。
【請求項６】上記第２の確率算出手段は、振幅が調整
された第１の対数尤度に基づいて、上記第２の対数尤度
と上記第３の付加係数との積を出力することを特徴とす
る請求項４記載の復号装置。
【請求項７】上記第３の確率算出手段は、振幅が調整
された第１の対数尤度に基づいて、上記第３の対数尤度
と上記第３の付加係数との積を出力することを特徴とす
る請求項４記載の復号装置。
【請求項８】上記軟出力算出手段は、上記対数軟出力
と上記第３の付加係数との積を出力することを特徴とす
る請求項４記載の復号装置。
【請求項９】上記外部情報算出手段は、上記対数軟出
力と、上記第２の確率情報と、上記第２の付加係数及び
上記第３の付加係数とを用いて、上記外部情報の振幅を
調整することを特徴とする請求項３記載の復号装置。
【請求項１０】上記外部情報算出手段は、上記対数軟出力と上記第３の付加係数との積に対して、
上記第２の付加係数と上記第３の付加係数との積の逆数
を乗算する第３の乗算手段と、上記第３の乗算手段からの情報と上記第２の確率情報と
の差分値を算出する差分手段とを有し、上記外部情報と上記第２の付加係数の逆数との積を出力
することを特徴とする請求項９記載の復号装置。
【請求項１１】上記第１の付加係数、上記第２の付加
係数及び上記第３の付加係数は、それぞれ、２のべき乗
で表現される値であることを特徴とする請求項１記載の
復号装置。
【請求項１２】上記第３の付加係数は、一定値である
ことを特徴とする請求項１記載の復号装置。
【請求項１３】上記第３の付加係数は、１以上の値で
あることを特徴とする請求項１記載の復号装置。
【請求項１４】符号化機器が、上記受信値のビット毎
の分布が得られる信号点の配置を行う変調方式による変
調を行うものである場合には、上記第１の確率情報の分
布を正規化した後の正規化後分布における平均値が±２
乃至±２．５となるように、上記第１の付加係数を設定
することを特徴とする請求項１記載の復号装置。
【請求項１５】上記第１の付加係数は、上記受信値の
分布における分散σ²を用いて、２／σで表される値で
あることを特徴とする請求項１４記載の復号装置。
【請求項１６】符号化機器が、上記受信値のビット毎
の分布が得られない信号点の配置を行う変調方式による
変調を行うものである場合には、信号点範囲を包含する
量子化範囲とするように、上記第１の付加係数を設定す
ることを特徴とする請求項１記載の復号装置。
【請求項１７】上記第１の付加係数は、上記量子化範
囲が上記符号化機器による送信振幅の２倍になるように
設定されることを特徴とする請求項１６記載の復号装
置。
【請求項１８】上記軟出力復号手段は、上記第１の確率情報の内積を算出する内積算出手段と、上記内積算出手段による内積の算出の結果得られたメト
リックに対して、上記第１の付加係数と上記第３の付加
係数との積を乗算する第１の乗算手段とを有することを
特徴とする請求項１６記載の復号装置。
【請求項１９】上記軟出力復号手段は、上記内積算出手段により算出された内積の分布の偏りを
是正するための正規化を行う正規化手段を有し、上記第１の乗算手段は、上記正規化手段により正規化さ
れて得られたメトリックに対して、上記第１の付加係数
と上記第３の付加係数との積を乗算することを特徴とす
る請求項１８記載の復号装置。
【請求項２０】上記軟出力復号手段は、上記第１の乗
算手段から供給された情報を所定のダイナミックレンジ
にクリップするクリップ手段を有することを特徴とする
請求項１８記載の復号装置。
【請求項２１】上記軟出力復号手段は、上記第２の確率情報に対して、上記第２の付加係数と上
記第３の付加係数との積を乗算する第２の乗算手段と、上記第１の乗算手段及び上記第２の乗算手段のそれぞれ
から供給された情報を加算する加算手段とを有し、符号の出力パターンと上記受信値により決定される第１
の確率を対数表記した第１の対数尤度と上記第３の付加
係数との積を出力することを特徴とする請求項１８記載
の復号装置。
【請求項２２】上記第２の付加係数と上記第３の付加
係数との積が２以上の値となるように、上記第２の付加
係数及び上記第３の付加係数Ｃ_Iを設定することを特徴
とする請求項１記載の復号装置。
【請求項２３】上記軟出力復号手段は、上記外部情報
を表現する量子化刻み幅よりも細かい量子化刻み幅で内
部演算を行うことを特徴とする請求項２２記載の復号装
置。
【請求項２４】半導体基板に集積させて構成されてい
ることを特徴とする請求項１記載の復号装置。
【請求項２５】畳み込み符号の復号を行うことを特徴
とする請求項１記載の復号装置。
【請求項２６】Ｍａｘ−Ｌｏｇ−ＢＣＪＲアルゴリズ
ム又はＬｏｇ−ＢＣＪＲアルゴリズムに基づく最大事後
確率復号を行うことを特徴とする請求項１記載の復号装
置。
【請求項２７】軟入力とされる受信値に基づいて任意
のステートを通過する確率を対数尤度比の形式で対数表
記した対数尤度を求め、上記対数尤度を用いて復号を行
う復号方法であって、上記受信値と所定の係数とを乗算して得られる通信路値
を、上記受信値のみに乗算して当該受信値の振幅を調整
するための第１の付加係数で除算して得られた第１の確
率情報と、事前確率情報のみに乗算して当該事前確率情
報の振幅を調整するための第２の付加係数の逆数を、上
記事前確率情報に対して乗算して得られた第２の確率情
報とを入力し、上記第１の付加係数、上記第２の付加係
数、及び、内部における演算時の振幅を調整するための
第３の付加係数を用いて、各時刻における軟出力を対数
表記した対数軟出力及び／又は外部情報を生成する軟出
力復号工程を備えることを特徴とする復号方法。
【請求項２８】軟入力とされる受信値に基づいて任意
のステートを通過する確率を対数尤度比の形式で対数表
記した対数尤度を求め、上記対数尤度を用いて、複数の
要素符号を連接して生成された符号を繰り返し復号する
復号装置であって、上記受信値と所定の係数とを乗算して得られる通信路値
を、上記受信値のみに乗算して当該受信値の振幅を調整
するための第１の付加係数で除算して得られた第１の確
率情報と、事前確率情報のみに乗算して当該事前確率情
報の振幅を調整するための第２の付加係数の逆数を、上
記事前確率情報に対して乗算して得られた第２の確率情
報とを入力し、軟出力復号を行う軟出力復号手段を複数
連接して備え、上記軟出力復号手段は、上記第１の付加係数、上記第２
の付加係数、及び、当該軟出力復号手段の内部における
演算時の振幅を調整するための第３の付加係数を用い
て、各時刻における軟出力を対数表記した対数軟出力及
び／又は外部情報を生成し、生成した上記外部情報を次
段の軟出力復号手段における事前確率情報として出力す
ることを特徴とする復号装置。
【請求項２９】上記軟出力復号手段は、上記要素符号
の数と上記繰り返し復号の繰り返し回数との積で表され
る数だけ備えられることを特徴とする請求項２８記載の
復号装置。
【請求項３０】上記軟出力復号手段は、上記受信値毎に、符号の出力パターンと上記受信値によ
り決定される第１の確率を対数表記した第１の対数尤度
を算出する第１の確率算出手段と、上記第１の対数尤度に基づいて、上記受信値毎に、符号
化開始ステートから時系列順に各ステートに至る第２の
確率を対数表記した第２の対数尤度を算出する第２の確
率算出手段と、上記第１の対数尤度に基づいて、上記受信値毎に、打ち
切りステートから時系列の逆順に各ステートに至る第３
の確率を対数表記した第３の対数尤度を算出する第３の
確率算出手段と、上記第１の対数尤度と、上記第２の対数尤度と、上記第
３の対数尤度とを用いて、上記対数軟出力を算出する軟
出力算出手段とを有することを特徴とする請求項２８記
載の復号装置。
【請求項３１】上記軟出力復号手段は、上記軟出力算
出手段から供給された上記対数軟出力と、上記事前確率
情報とを用いて、上記外部情報を算出する外部情報算出
手段を有することを特徴とする請求項３０記載の復号装
置。
【請求項３２】上記第１の確率算出手段は、上記第１
の確率情報及び／又は上記第２の確率情報と、上記第１
の付加係数、上記第２の付加係数及び上記第３の付加係
数とを用いて、上記第１の対数尤度の振幅を調整するこ
とを特徴とする請求項３０記載の復号装置。
【請求項３３】上記第１の確率算出手段は、上記第１の確率情報に対して、上記第１の付加係数と上
記第３の付加係数との積を乗算する第１の乗算手段と、上記第２の確率情報に対して、上記第２の付加係数と上
記第３の付加係数との積を乗算する第２の乗算手段と、上記第１の乗算手段及び上記第２の乗算手段のそれぞれ
から供給された情報を加算する加算手段とを有し、上記第１の対数尤度と上記第３の付加係数との積を出力
することを特徴とする請求項３２記載の復号装置。
【請求項３４】上記第２の確率算出手段は、振幅が調
整された第１の対数尤度に基づいて、上記第２の対数尤
度と上記第３の付加係数との積を出力することを特徴と
する請求項３２記載の復号装置。
【請求項３５】上記第３の確率算出手段は、振幅が調
整された第１の対数尤度に基づいて、上記第３の対数尤
度と上記第３の付加係数との積を出力することを特徴と
する請求項３２記載の復号装置。
【請求項３６】上記軟出力算出手段は、上記対数軟出
力と上記第３の付加係数との積を出力することを特徴と
する請求項３２記載の復号装置。
【請求項３７】上記外部情報算出手段は、上記対数軟
出力と、上記第２の確率情報と、上記第２の付加係数及
び上記第３の付加係数とを用いて、上記外部情報の振幅
を調整することを特徴とする請求項３１記載の復号装
置。
【請求項３８】上記外部情報算出手段は、上記対数軟出力と上記第３の付加係数との積に対して、
上記第２の付加係数と上記第３の付加係数との積の逆数
を乗算する第３の乗算手段と、上記第３の乗算手段からの情報と上記第２の確率情報と
の差分値を算出する差分手段とを有し、上記外部情報と上記第２の付加係数の逆数との積を出力
することを特徴とする請求項３７記載の復号装置。
【請求項３９】上記第１の付加係数、上記第２の付加
係数及び上記第３の付加係数は、それぞれ、２のべき乗
で表現される値であることを特徴とする請求項２８記載
の復号装置。
【請求項４０】上記第３の付加係数は、一定値である
ことを特徴とする請求項２８記載の復号装置。
【請求項４１】上記第３の付加係数は、１以上の値で
あることを特徴とする請求項２８記載の復号装置。
【請求項４２】符号化機器が、上記受信値のビット毎
の分布が得られる信号点の配置を行う変調方式による変
調を行うものである場合には、上記第１の確率情報の分
布を正規化した後の正規化後分布における平均値が±２
乃至±２．５となるように、上記第１の付加係数を設定
することを特徴とする請求項２８記載の復号装置。
【請求項４３】上記第１の付加係数は、上記受信値の
分布における分散σ²を用いて、２／σで表される値で
あることを特徴とする請求項４２記載の復号装置。
【請求項４４】符号化機器が、上記受信値のビット毎
の分布が得られない信号点の配置を行う変調方式による
変調を行うものである場合には、信号点範囲を包含する
量子化範囲とするように、上記第１の付加係数を設定す
ることを特徴とする請求項２８記載の復号装置。
【請求項４５】上記第１の付加係数は、上記量子化範
囲が上記符号化機器による送信振幅の２倍になるように
設定されることを特徴とする請求項４４記載の復号装
置。
【請求項４６】上記軟出力復号手段は、上記第１の確率情報の内積を算出する内積算出手段と、上記内積算出手段による内積の算出の結果得られたメト
リックに対して、上記第１の付加係数と上記第３の付加
係数との積を乗算する第１の乗算手段とを有することを
特徴とする請求項４４記載の復号装置。
【請求項４７】上記軟出力復号手段は、上記内積算出手段により算出された内積の分布の偏りを
是正するための正規化を行う正規化手段を有し、上記第１の乗算手段は、上記正規化手段により正規化さ
れて得られたメトリックに対して、上記第１の付加係数
と上記第３の付加係数との積を乗算することを特徴とす
る請求項４６記載の復号装置。
【請求項４８】上記軟出力復号手段は、上記第１の乗
算手段から供給された情報を所定のダイナミックレンジ
にクリップするクリップ手段を有することを特徴とする
請求項４６記載の復号装置。
【請求項４９】上記軟出力復号手段は、上記第２の確率情報に対して、上記第２の付加係数と上
記第３の付加係数との積を乗算する第２の乗算手段と、上記第１の乗算手段及び上記第２の乗算手段のそれぞれ
から供給された情報を加算する加算手段とを有し、符号の出力パターンと上記受信値により決定される第１
の確率を対数表記した第１の対数尤度と上記第３の付加
係数との積を出力することを特徴とする請求項４６記載
の復号装置。
【請求項５０】上記第２の付加係数と上記第３の付加
係数との積が２以上の値となるように、上記第２の付加
係数及び上記第３の付加係数Ｃ_Iを設定することを特徴
とする請求項２８記載の復号装置。
【請求項５１】上記軟出力復号手段は、上記外部情報
を表現する量子化刻み幅よりも細かい量子化刻み幅で内
部演算を行うことを特徴とする請求項５０記載の復号装
置。
【請求項５２】上記複数の軟出力復号手段のうち、上
記第１の確率情報が入力される軟出力復号手段であり、
所定個数の軟出力復号手段よりも後段の軟出力復号手段
に入力される上記第１の付加係数を、１未満の値に設定
することを特徴とする請求項２８記載の復号装置。
【請求項５３】上記軟出力復号手段により生成された
外部情報にインターリーブを施すインターリーブ手段又
は上記軟出力復号手段により生成された外部情報にデイ
ンターリーブを施すデインターリーブ手段と、上記第１の確率情報を、上記軟出力復号手段、及び、イ
ンターリーブ手段若しくはデインターリーブ手段が要す
る処理時間と同時間遅延させる遅延手段とを備えること
を特徴とする請求項２８記載の復号装置。
【請求項５４】上記軟出力復号手段は、半導体基板に
集積させて構成されていることを特徴とする請求項２８
記載の復号装置。
【請求項５５】並列連接符号化、縦列連接符号化、並
列連接符号化変調又は縦列連接符号化変調がなされた符
号を繰り返し復号することを特徴とする請求項２８記載
の復号装置。
【請求項５６】上記要素符号は、畳み込み符号である
ことを特徴とする請求項５５記載の復号装置。
【請求項５７】Ｍａｘ−Ｌｏｇ−ＢＣＪＲアルゴリズ
ム又はＬｏｇ−ＢＣＪＲアルゴリズムに基づく最大事後
確率復号を行うことを特徴とする請求項２８記載の復号
装置。
【請求項５８】軟入力とされる受信値に基づいて任意
のステートを通過する確率を対数尤度比の形式で対数表
記した対数尤度を求め、上記対数尤度を用いて、複数の
要素符号を連接して生成された符号を繰り返し復号する
復号方法であって、上記受信値と所定の係数とを乗算して得られる通信路値
を、上記受信値のみに乗算して当該受信値の振幅を調整
するための第１の付加係数で除算して得られた第１の確
率情報と、事前確率情報のみに乗算して当該事前確率情
報の振幅を調整するための第２の付加係数の逆数を、上
記事前確率情報に対して乗算して得られた第２の確率情
報とを入力し、上記第１の付加係数、上記第２の付加係
数、及び、内部における演算時の振幅を調整するための
第３の付加係数を用いて、各時刻における軟出力を対数
表記した対数軟出力及び／又は外部情報を生成する軟出
力復号工程を複数回連続して行い、上記軟出力復号工程では、生成された上記外部情報が次
回の軟出力復号工程における事前確率情報として出力さ
れることを特徴とする復号方法。