JP2002190744A

JP2002190744A - 復号装置及び復号方法

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Publication number: JP2002190744A
Application number: JP2000386052A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Miyauchi; 俊之宮内; Mineshi Yokogawa; 峰志横川; Kohei Yamamoto; 耕平山本
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2000-12-19
Filing date: 2000-12-19
Publication date: 2002-07-05

Abstract

(57)【要約】【課題】ＴＴＣＭによる符号を繰り返し復号する際の
事前確率情報の初期値の算出を省略し、性能の劣化なし
に回路規模の削減を図る。【解決手段】復号装置３は、２つのスイッチ１１
０_１，１１０_２と、２つの軟出力復号回路１２０，１５
０と、２つのインターリーバ１３０，１４０と、２つの
デインターリーバ１６０，１７０と、２値化回路１８０
とを備える。スイッチ１１０_１，１１０_２は、それぞ
れ、繰り返し復号における最初の復号動作の際には、端
子ｃ，ｄと連結し、軟出力復号回路１２０に入力すべき
事前確率情報として、設定されたとり得る任意の固定値
ＡＰＰ_１，ＡＰＰ_２を選択し、それ以外の復号動作の際
には、端子ｅ，ｆと連結し、デインターリーバ１６０か
ら供給された事前確率情報Ｄ３５，Ｄ３６を選択する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、繰り返し復号を行
う復号装置及び復号方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、例えば、移動体通信や深宇宙通信
といった通信分野、地上波又は衛星ディジタル放送とい
った放送分野、及び記録媒体に対する記録及び／又は再
生を行う磁気、光又は光磁気記録分野の研究が著しく進
められているが、それにともない、誤り訂正符号化及び
復号の効率化を目的として符号理論の研究も盛んに行わ
れている。

【０００３】符号性能の理論的限界としては、いわゆる
シャノンの通信路符号化定理によって与えられるシャノ
ン限界が知られている。シャノンの通信路符号化定理と
は、「通信路容量Ｃ（ビット／シンボル）の通信路を用
いて伝送速度Ｒ（ビット／シンボル）で情報を伝送する
場合に、Ｒ≦Ｃであるならば、誤り確率を限りなく
“０”に近づけることができる符号化方法が存在する」
という定理であり、シャノン限界とは、誤りなしに送信
可能な伝送速度の理論上の限界である。

【０００４】このシャノン限界に近い性能を示す符号化
方法として、C. BerrouらによるU.S. Patent #5,446,74
7号公報に記載され、ターボ符号と呼ばれる並列連接畳
み込み符号（Parallel Concatenated Convolutional Co
des；以下、ＰＣＣＣと記す。）による符号化が知られ
ており、この符号の復号方法として、いわゆる繰り返し
復号が知られている。

【０００５】このＰＣＣＣによる符号化は、並列に連接
した２つの畳み込み符号化器の間にインターリーバ設け
て構成される装置によって行われる。そして、ＰＣＣＣ
の復号は、軟出力（soft-output）を出力する２つの復
号回路によって構成される装置による繰り返し復号によ
って行われ、２つの復号回路の間で情報をやり取りし、
最終的な復号結果が得られる。

【０００６】また、「Patrick Robertson and Thomas W
orz, “Bandwidth-Efficient TurboTrellis-Coded Modu
lation Using Punctured Component Codes”, IEEE Jou
rnal On Selected Areas In Communications, vol. 16,
no. 2, pp. 206-218, February 1998」に記載されてい
るように、ＰＣＣＣを応用して多値変調と組み合わせ、
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
慮するターボ符号化変調（Turbo Trellis Coded Modula
tion；以下、ＴＴＣＭと記す。）も知られている。

【０００７】このＴＴＣＭによる符号化は、ＰＣＣＣと
同様に、並列に連接した２つの畳み込み符号化器の間に
インターリーバを設け、さらに、２つの畳み込み符号化
器のそれぞれの後段に、所定の変調方式に基づいて信号
点のマッピングを行う変調器を設けるとともに、インタ
ーリーバに対応するデインターリーバを設けて構成され
る装置によって行われる。そして、ＴＴＣＭの復号は、
ＰＣＣＣと同様に、軟出力を出力する２つの復号回路に
よって構成される装置による繰り返し復号によって行わ
れ、２つの復号回路の間で情報をやり取りし、最終的な
復号結果が得られる。

【０００８】以下、ＴＴＣＭによる符号化を行う符号化
装置、及びＴＴＣＭの復号を行う復号装置について説明
する。なお、以下の説明においては、図５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３０１によってＴＴＣＭによる符号化を行い、そ
の出力を雑音のある無記憶通信路３０２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３０３によって復号し、観測する場合を考える。

【０００９】ＴＴＣＭによる符号化を行う符号化装置３
０１は、例えば図６に示すように、畳み込み演算を行う
２つの畳み込み符号化器３１０，３３０と、入力したデ
ータの順序を並べ替えるインターリーバ３２０と、所定
の変調方式に基づいて信号点のマッピングを行う２つの
マッピング器３４０，３５０と、入力したデータの順序
を元に戻すデインターリーバ３６０と、択一的にデータ
を選択するセレクタ３７０とを備える。

【００１０】畳み込み符号化器３１０は、入力データＤ
３０１を入力すると、この入力データＤ３０１に対して
畳み込み演算を行い、演算結果を符号化データＤ３０２
として後段のマッピング器３４０に供給する。

【００１１】インターリーバ３２０は、入力データＤ３
０１を入力し、この入力データＤ３０１を構成する各ビ
ット又は各シンボルの順序を並べ替え、生成したインタ
ーリーブデータＤ３０３を後段の畳み込み符号化器３３
０及びマッピング器３５０に供給する。

【００１２】畳み込み符号化器３３０は、インターリー
バ３２０から供給されたインターリーブデータＤ３０３
を入力すると、このインターリーブデータＤ３０３に対
して畳み込み演算を行い、演算結果を符号化データＤ３
０４として後段のマッピング器３５０に供給する。

【００１３】マッピング器３４０は、組織成分として入
力された入力データＤ３０１と、畳み込み符号化器３１
０から供給された符号化データＤ３０２とを、クロック
に同期させて、例えば８ＰＳＫ（8-Phase Shift Keyin
g）変調方式の伝送シンボルＤ３０５にマッピングす
る。マッピング器３４０は、生成した伝送シンボルＤ３
０５を端子ａａに供給する。

【００１４】マッピング器３５０は、組織成分としてイ
ンターリーバ３２０から供給されたインターリーブデー
タＤ３０３と、畳み込み符号化器３３０から供給された
符号化データＤ３０４とを、クロックに同期させて、例
えば８ＰＳＫ変調方式の伝送シンボルＤ３０６にマッピ
ングする。マッピング器３５０は、生成した伝送シンボ
ルＤ３０６を後段のデインターリーバ３６０に供給す
る。

【００１５】デインターリーバ３６０は、インターリー
バ３２０によってインターリーブされたインターリーブ
データＤ３０３のビット配列又はシンボル配列を、それ
ぞれ、元の入力データＤ３０１のビット配列又はシンボ
ル配列に戻すように、マッピング器３５０から供給され
た伝送シンボルＤ３０６にデインターリーブを施す。デ
インターリーバ３６０は、デインターリーブして得られ
た伝送シンボルＤ３０７を端子ｂｂに供給する。

【００１６】セレクタ３７０は、マッピング器３４０か
ら端子ａａに供給された伝送シンボルＤ３０５と、デイ
ンターリーバ３６０から端子ｂｂに供給された伝送シン
ボルＤ３０７とを、択一的に選択する。すなわち、符号
化装置３０１は、このセレクタ３７０を備えることによ
ってパンクチャ符号化を行う。セレクタ３７０は、選択
した伝送シンボルＤ３０８を外部に出力する。

【００１７】このような符号化装置３０１は、入力デー
タＤ３０１を入力すると、この入力データＤ３０１を組
織成分のデータとしてマッピング器３４０に供給すると
ともに、畳み込み符号化器３１０による入力データＤ３
０１の畳み込み演算の結果得られる符号化データＤ３０
２をマッピング器３４０に供給する。また、符号化装置
３０１は、インターリーバ３２０によるインターリーブ
の結果得られるインターリーブデータＤ３０３をマッピ
ング器３５０に供給するとともに、畳み込み符号化器３
３０によるインターリーブデータＤ３０３の畳み込み演
算の結果得られる符号化データＤ３０４をマッピング器
３５０に供給する。そして、符号化装置３０１は、マッ
ピング器３４０によってマッピングされた伝送シンボル
Ｄ３０５と、マッピング器３５０によってマッピングさ
れた伝送シンボルＤ３０６をデインターリーバ３６０に
よってデインターリーブして得られた伝送シンボルＤ３
０７とを、セレクタ３７０によって択一的に選択して外
部に出力することにより、ＴＴＣＭによる符号化を行
う。この符号化装置３０１によって符号化されたデータ
は、無記憶通信路３０２を介して受信装置に出力され
る。

【００１８】一方、符号化装置３０１によるＴＴＣＭの
復号を行う復号装置３０３は、例えば図７に示すよう
に、軟入力（soft-input）の情報ビット又は情報シンボ
ルに対する事前確率情報（a priori probability infor
mation）の初期値を算出する初期事前確率情報算出回路
４１０と、後段へと供給するデータを切り替えるスイッ
チ４２０と、軟出力復号を行う２つの軟出力復号回路４
３０，４６０と、入力したデータの順序を並べ替える２
つのインターリーバ４４０，４５０と、入力したデータ
の順序を元に戻す２つのデインターリーバ４７０，４８
０とを備える。

【００１９】なお、後述するが、軟出力復号回路４３
０，４６０は、それぞれ、確率を直接値として保持して
演算を行う「Bahl, Cocke, Jelinek and Raviv, “Opti
mal decoding of linear codes for minimizing symbol
error rate”, IEEE Trans. Inf. Theory, vol. IT-2
0, pp. 284-287, Mar. 1974」に記載されているＢＣＪ
Ｒアルゴリズムを改良したアルゴリズムであって、確率
を自然対数を用いて対数尤度（log likelihood）の形式
で対数表記した対数尤度を用いて演算を行う「Robertso
n, Villebrun and Hoeher, “A comparison of optimal
and sub-optimal MAP decoding algorithms operating
in the domain”, IEEE Int. Conf. on Communication
s, pp. 1009-1013, June 1995」に記載されているＭａ
ｘ−Ｌｏｇ−ＭＡＰ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 A Posteriori probabili
ty；以下、ＭＡＰと記す。）復号を行うものとして説明
する。

【００２０】初期事前確率情報算出回路４１０は、無記
憶通信路３０２上で発生したノイズの影響によって軟入
力とされる受信値Ｄ４０１に基づいて、繰り返し復号に
おける最初の復号動作において軟出力復号回路４３０に
入力すべき事前確率情報の初期値を算出する。具体的に
は、初期事前確率情報算出回路４１０は、符号化装置３
０１においてマッピングされた全ての送信信号点につい
て、受信値Ｄ４０１と送信信号点との内積を求め、さら
に、送信信号点のうち、符号化装置３０１における組織
成分が同一の送信信号点同士の内積を変数として次式
（１）に示す演算を行う。なお、次式（１）に示すｍａ
ｘ（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。

【００２１】

【数１】

【００２２】なお、上式（１）における左辺に示す演算
をｌｏｇ−ｓｕｍ演算と称するものとする。また、上式
（１）は、負値として算出される対数尤度をそのまま負
値として扱う系におけるｌｏｇ−ｓｕｍ演算を示してい
る。ここで、ハードウェアを用いて演算を行う場合に
は、ビット数の削減を目的として、算出される負値の正
負識別符号を反転して正値として扱う方が望ましい。そ
こで、負値として算出される対数尤度を符号反転して正
値として扱う系における上式（１）に相当する演算は、
次式（２）に示すようになる。なお、次式（２）に示す
ｍｉｎ（ｘ，ｙ）は、ｘ，ｙのうち小さい値を有するも
のを選択する関数である。

【００２３】

【数２】

【００２４】初期事前確率情報算出回路４１０は、受信
値Ｄ４０１に基づいてこのような演算を行って得られた
情報を、事前確率情報Ｄ４０２として端子ｃｃに供給す
る。

【００２５】スイッチ４２０は、繰り返し復号における
最初の復号動作の際には、端子ｃｃと連結し、後述する
軟出力復号回路４３０に入力すべき事前確率情報とし
て、初期事前確率情報算出回路４１０から供給された事
前確率情報Ｄ４０２を選択する。また、スイッチ４２０
は、繰り返し復号における最初の復号動作以外の復号動
作の際には、端子ｄｄと連結し、後述するデインターリ
ーバ４７０から端子ｄｄに供給された事前確率情報Ｄ４
１０を選択する。このスイッチ４２０によって選択され
た事前確率情報は、情報ビット又は情報シンボルに対す
る事前確率情報Ｄ４０３として軟出力復号回路４３０に
供給される。

【００２６】軟出力復号回路４３０は、符号化装置３０
１における畳み込み符号化器３１０に対応して備えられ
るものであり、上述したように、Ｍａｘ−Ｌｏｇ−ＢＣ
ＪＲアルゴリズム又はＬｏｇ−ＢＣＪＲアルゴリズムに
基づくＭＡＰ復号を行うものである。具体的には、軟出
力復号回路４３０は、ＭＡＰ復号を行うＭＡＰ復号器４
３１と、差分器４３２とを有する。

【００２７】ＭＡＰ復号器４３１は、軟入力である受信
値Ｄ４０１と、スイッチ４２０から供給された軟入力で
ある情報ビット又は情報シンボルに対する事前確率情報
Ｄ４０３とを入力し、Ｍａｘ−Ｌｏｇ−ＢＣＪＲアルゴ
リズム又はＬｏｇ−ＢＣＪＲアルゴリズムに基づくＭＡ
Ｐ復号を行い、受信値Ｄ４０１をもとに情報ビット又は
情報シンボルに対する事後確率情報（a posteriori pro
bability information）Ｄ４０４を生成する。ＭＡＰ復
号器４３１は、生成した事後確率情報Ｄ４０４を差分器
４３２に供給する。

【００２８】差分器４３２は、軟入力とされる事後確率
情報Ｄ４０４と、軟入力とされる事前確率情報Ｄ４０３
との差分値を求め、この差分値を符号の拘束条件によっ
て求められる情報ビット又は情報シンボルに対する外部
情報（extrinsic information）Ｄ４０５として後段の
インターリーバ４５０に軟出力として出力する。

【００２９】このような軟出力復号回路４３０は、軟入
力である受信値Ｄ４０１を入力するとともに、スイッチ
４２０から供給された軟入力である情報ビット又は情報
シンボルに対する事前確率情報Ｄ４０３を入力し、これ
らの受信値Ｄ４０１と事前確率情報Ｄ４０３とを用いて
軟出力復号を行う。そして、軟出力復号回路４３０は、
符号の拘束条件によって求められる情報ビット又は情報
シンボルに対する外部情報Ｄ４０５を生成し、この外部
情報Ｄ４０５を後段のインターリーバ４５０に軟出力と
して出力する。

【００３０】インターリーバ４４０は、軟入力である受
信値Ｄ４０１に対して、符号化装置３０１におけるイン
ターリーバ３２０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４４０は、インター
リーブして得られたデータを後段の軟出力復号回路４６
０における符号ビット又は符号シンボルに対する事前確
率情報Ｄ４０６として、軟出力復号回路４６０に供給す
る。

【００３１】インターリーバ４５０は、軟出力復号回路
４３０から供給された軟入力である情報ビット又は情報
シンボルに対する外部情報Ｄ４０５に対して、符号化装
置３０１におけるインターリーバ３２０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４５０は、インターリーブして得られたデータを後段
の軟出力復号回路４６０における情報ビット又は情報シ
ンボルに対する事前確率情報Ｄ４０７として、軟出力復
号回路４６０に供給する。

【００３２】軟出力復号回路４６０は、符号化装置３０
１における畳み込み符号化器３３０に対応して備えられ
るものであり、軟出力復号回路４３０と同様に、Ｍａｘ
−Ｌｏｇ−ＢＣＪＲアルゴリズム又はＬｏｇ−ＢＣＪＲ
アルゴリズムに基づくＭＡＰ復号を行うものである。具
体的には、軟出力復号回路４６０は、ＭＡＰ復号を行う
ＭＡＰ復号器４６１と、差分器４６２とを有する。

【００３３】ＭＡＰ復号器４６１は、インターリーバ４
４０から供給された軟入力である符号ビット又は符号シ
ンボルに対する事前確率情報Ｄ４０６と、インターリー
バ４５０から供給された軟入力である情報ビット又は情
報シンボルに対する事前確率情報Ｄ４０７とを入力し、
Ｍａｘ−Ｌｏｇ−ＢＣＪＲアルゴリズム又はＬｏｇ−Ｂ
ＣＪＲアルゴリズムに基づくＭＡＰ復号を行い、事前確
率情報Ｄ４０６をもとに情報ビット又は情報シンボルに
対する事後確率情報Ｄ４０８を生成する。ＭＡＰ復号器
４６１は、生成した事後確率情報Ｄ４０８を差分器４６
２及び後段のデインターリーバ４８０に供給する。

【００３４】差分器４６２は、軟入力とされる事後確率
情報Ｄ４０８と、軟入力とされる事前確率情報Ｄ４０７
との差分値を求め、この差分値を符号の拘束条件によっ
て求められる情報ビット又は情報シンボルに対する外部
情報Ｄ４０９として後段のデインターリーバ４７０に軟
出力として出力する。

【００３５】このような軟出力復号回路４６０は、イン
ターリーバ４４０から供給された軟入力である符号ビッ
ト又は符号シンボルに対する事前確率情報Ｄ４０６を入
力するとともに、インターリーバ４５０から供給された
軟入力である情報ビット又は情報シンボルに対する事前
確率情報Ｄ４０７を入力し、これらの事前確率情報Ｄ４
０７，Ｄ４０８を用いて軟出力復号を行う。そして、軟
出力復号回路４６０は、符号の拘束条件によって求めら
れる情報ビット又は情報シンボルに対する外部情報Ｄ４
０９を生成し、この外部情報Ｄ４０９を後段のデインタ
ーリーバ４７０に軟出力として出力する。

【００３６】デインターリーバ４７０は、符号化装置３
０１におけるインターリーバ３２０によってインターリ
ーブされたインターリーブデータＤ３０３のビット配列
又はシンボル配列を、それぞれ、元の入力データＤ３０
１のビット配列又はシンボル配列に戻すように、軟出力
復号回路４６０から供給された軟入力である外部情報Ｄ
４０９にデインターリーブを施す。デインターリーバ４
７０は、デインターリーブして得られたデータを軟出力
復号回路４３０における情報ビット又は情報シンボルに
対する事前確率情報Ｄ４１０として、端子ｄｄに供給す
る。

【００３７】デインターリーバ４８０は、符号化装置３
０１におけるインターリーバ３２０によってインターリ
ーブされたインターリーブデータＤ３０３のビット配列
又はシンボル配列を、それぞれ、元の入力データＤ３０
１のビット配列又はシンボル配列に戻すように、繰り返
し復号における最後の復号動作の後、軟出力復号回路４
６０から供給された軟入力である事後確率情報Ｄ４０８
にデインターリーブを施す。このデインターリーバ４８
０によってデインターリーブされて得られたデータは、
必要に応じて、図示しない２値化回路によって２値化さ
れ、硬出力（hard-output）の復号データＤ４１１とし
て外部に出力される。

【００３８】このような復号装置３０３は、受信値Ｄ４
０１を受信すると、軟出力復号回路４３０乃至軟出力復
号回路４６０の復号動作を例えば数回乃至数十回といっ
た所定の回数だけ反復して行い、受信値Ｄ４０１から符
号化装置３０１における入力データＤ３０１を推定し、
復号データＤ４１１として出力する。

【００３９】以上のように、符号化装置３０１と復号装
置３０３とによって構成されるシステムにおいては、Ｔ
ＴＣＭによる符号化及びＴＴＣＭの復号を行うことが可
能となる。

【００４０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の復号装置３０３においては、繰り返し復号における
最初の復号動作において軟出力復号回路４３０に入力す
べき事前確率情報の初期値を算出する初期事前確率情報
算出回路４１０を備えることが必須である。復号装置３
０３においては、初期事前確率情報算出回路４１０を備
えない場合には、最初の復号動作によって得られる事後
確率情報Ｄ４０８が非常に的を外れた結果となることが
多い。その結果、復号装置３０３においては、収束する
までの時間が長くなる、すなわち、繰り返し復号におけ
る繰り返し回数が大きくなることになる。そのため、復
号装置３０３においては、初期事前確率情報算出回路４
１０を備え、収束時間の短縮化を図っている。

【００４１】しかしながら、復号装置３０３において
は、初期事前確率情報算出回路４１０が、上述したよう
に、内積演算やｌｏｇ−ｓｕｍ演算を行うものであるこ
とから、回路規模が膨大となり、演算に要する時間も長
いといった問題があった。

【００４２】本発明は、このような実情に鑑みてなされ
たものであり、性能の劣化なしに回路規模の削減を図る
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。

【００４３】

【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、ターボ符号化変調された符
号を繰り返し復号する復号装置であって、入力された軟
入力である受信値と、入力された軟入力である情報ビッ
トに対する事前確率情報とを用いて軟出力復号を行う第
１の軟出力復号手段と、ターボ符号化変調を行う符号化
装置において並列に連接された複数の要素符号間に備え
られるインターリーバと同一の置換位置情報に基づい
て、第１の軟出力復号手段から供給された軟入力である
情報ビットに対する外部情報を構成する各ビットの順序
を置換して並べ替えるインターリーブ手段と、入力され
た軟入力である受信値と、インターリーブ手段から供給
された軟入力である情報ビットに対する事前確率情報と
を用いて軟出力復号を行う第２の軟出力復号手段と、イ
ンターリーバによって並べ替えられたデータのビット配
列を、元のデータのビット配列に戻すように、第２の軟
出力復号手段から供給された軟入力である情報ビットに
対する外部情報を構成する各ビットの順序を並べ替える
第１のデインターリーブ手段と、インターリーバによっ
て並べ替えられたデータのビット配列を、元のデータの
ビット配列に戻すように、第２の軟出力復号手段から供
給された軟入力である情報ビットに対する事後確率情報
を構成する各ビットの順序を並べ替える第２のデインタ
ーリーブ手段と、繰り返し復号における最初の復号動作
の際には、第１の軟出力復号手段に入力すべき情報ビッ
トに対する事前確率情報として、設定されたとり得る任
意の固定値を選択し、繰り返し復号における最初の復号
動作以外の復号動作の際には、第１の軟出力復号手段に
入力すべき情報ビットに対する事前確率情報として、第
１のデインターリーブ手段によって並べ替えられて得ら
れた軟入力である事前確率情報を選択するように、第１
の軟出力復号手段に対して情報ビットに対する事前確率
情報として入力すべきデータを切り替える切り替え手段
とを備えることを特徴としている。

【００４４】このような本発明にかかる復号装置は、切
り替え手段により、繰り返し復号における最初の復号動
作の際には、設定されたとり得る任意の固定値を選択
し、情報ビットに対する事前確率情報として第１の軟出
力復号手段に供給し、繰り返し復号における最初の復号
動作以外の復号動作の際には、第１のデインターリーブ
手段によって並べ替えられて得られた軟入力である事前
確率情報を選択し、情報ビットに対する事前確率情報と
して第１の軟出力復号手段に供給する。

【００４５】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、ターボ符号化変調された符号を繰り返
し復号する復号方法であって、入力された軟入力である
受信値と、入力された軟入力である情報ビットに対する
事前確率情報とを用いて軟出力復号を行う第１の軟出力
復号工程と、ターボ符号化変調を行う符号化方法におい
て並列に連接された複数の要素符号工程間に備えられる
インターリーブ工程と同一の置換位置情報に基づいて、
第１の軟出力復号工程にて生成された軟入力である情報
ビットに対する外部情報を構成する各ビットの順序を置
換して並べ替える第１のインターリーブ工程と、入力さ
れた軟入力である受信値と、第１のインターリーブ工程
にて並べ替えられた軟入力である情報ビットに対する事
前確率情報とを用いて軟出力復号を行う第２の軟出力復
号工程と、符号化方法におけるインターリーブ工程にて
並べ替えられたデータのビット配列を、元のデータのビ
ット配列に戻すように、第２の軟出力復号工程にて生成
された軟入力である情報ビットに対する外部情報を構成
する各ビットの順序を並べ替える第１のデインターリー
ブ工程と、符号化方法におけるインターリーブ工程にて
並べ替えられたデータのビット配列を、元のデータのビ
ット配列に戻すように、第２の軟出力復号工程にて生成
された軟入力である情報ビットに対する事後確率情報を
構成する各ビットの順序を並べ替える第２のデインター
リーブ工程とを備え、繰り返し復号における最初の復号
動作の際には、第１の軟出力復号工程にて入力すべき情
報ビットに対する事前確率情報として、設定されたとり
得る任意の固定値を選択し、繰り返し復号における最初
の復号動作以外の復号動作の際には、第１の軟出力復号
工程にて入力すべき情報ビットに対する事前確率情報と
して、第１のデインターリーブ工程にて並べ替えられて
得られた軟入力である事前確率情報を選択するように、
第１の軟出力復号工程に対して情報ビットに対する事前
確率情報として入力すべきデータを切り替えることを特
徴としている。

【００４６】このような本発明にかかる復号方法は、繰
り返し復号における最初の復号動作の際には、設定され
たとり得る任意の固定値を選択し、情報ビットに対する
事前確率情報として第１の軟出力復号工程にて用い、繰
り返し復号における最初の復号動作以外の復号動作の際
には、第１のデインターリーブ手段によって並べ替えら
れて得られた軟入力である事前確率情報を選択し、情報
ビットに対する事前確率情報として第１の軟出力復号工
程にて用いる。

【００４７】

【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。

【００４８】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によって符号化し、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によって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。

【００４９】このデータ送受信システムにおいて、符号
化装置１は、畳み込み符号等のトレリス符号を要素符号
とするターボ符号化変調（Turbo Trellis Coded Modula
tion；以下、ＴＴＣＭと記す。）による符号化を行うも
のとして構成される。

【００５０】一方、復号装置３は、符号化装置１によっ
て符号化がなされた符号の復号をいわゆる繰り返し復号
によって行うものであって、「Bahl, Cocke, Jelinek a
nd Raviv, “Optimal decoding of linear codes for m
inimizing symbol error rate”, IEEE Trans. Inf. Th
eory, vol. IT-20, pp. 284-287, Mar. 1974」に記載さ
れているＢＣＪＲアルゴリズムを改良したアルゴリズム
であって、確率を自然対数を用いて対数尤度（log like
lihood）の形式で対数表記した対数尤度を用いて演算を
行う「Robertson, Villebrun and Hoeher, “A compari
son of optimaland sub-optimal MAP decoding algorit
hms operating in the domain”, IEEEInt. Conf. on C
ommunications, pp. 1009-1013, June 1995」に記載さ
れているＭａｘ−Ｌｏｇ−ＭＡＰアルゴリズム又はＬｏ
ｇ−ＭＡＰアルゴリズム（以下、Ｍａｘ−Ｌｏｇ−ＢＣ
ＪＲ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 A Posterio
ri probability；以下、ＭＡＰと記す。）復号を行うも
のとして構成される。特に、復号装置３は、繰り返し復
号における最初の復号動作において必要となる事前確率
情報（a priori probability information）の初期値の
算出を省略し、とり得る任意の固定値を事前確率情報の
初期値として用いるものである。

【００５１】符号化装置１は、例えば図２に示すよう
に、畳み込み演算を行う２つの畳み込み符号化器１０，
３０と、入力したデータの順序を並べ替えるインターリ
ーバ２０と、所定の変調方式に基づいて信号点のマッピ
ングを行う２つのマッピング器４０，５０と、入力した
データの順序を元に戻すデインターリーバ６０と、択一
的にデータを選択するセレクタ７０とを備える。この符
号化装置１は、入力した２ビットの入力データＤ１，Ｄ
２に対して、符号化率が“２／６”の並列連接畳み込み
演算を行い、６ビットの符号化データＤ３，Ｄ４，Ｄ
５，Ｄ８，Ｄ９，Ｄ１０に変換し、例えば８ＰＳＫ（8-
Phase Shift Keying）変調方式の伝送シンボルにマッピ
ングし、さらに、パンクチャを施して３ビットの１つの
符号化伝送シンボルＤ１４として出力する。

【００５２】畳み込み符号化器１０としては、２つの排
他的論理和回路１１，１３と、３つのシフトレジスタ１
２，１４，１５とを有するいわゆるマッシィ型のものが
考えられる。

【００５３】排他的論理和回路１１は、２ビットの入力
データＤ１，Ｄ２のうちの１ビットの入力データＤ１
と、シフトレジスタ１５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に供給する。

【００５４】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１
３に新たに供給する。

【００５５】排他的論理和回路１３は、２ビットの入力
データＤ１，Ｄ２のうちの１ビットの入力データＤ２
と、シフトレジスタ１２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
１４に供給する。

【００５６】シフトレジスタ１４は、保持している１ビ
ットのデータをシフトレジスタ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、
排他的論理和回路１３から供給される１ビットのデータ
を新たに保持し、このデータをシフトレジスタ１５に新
たに供給する。また、シフトレジスタ１４は、シフトレ
ジスタ１５に供給する１ビットのデータを符号化データ
Ｄ５として後段のマッピング器４０に供給する。

【００５７】シフトレジスタ１５は、保持している１ビ
ットのデータを排他的論理和回路１１に供給し続ける。
そして、シフトレジスタ１５は、クロックに同期させ
て、シフトレジスタ１４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１１
に新たに供給する。

【００５８】このような畳み込み符号化器１０は、２ビ
ットの入力データＤ１，Ｄ２を入力すると、これらの入
力データＤ１，Ｄ２をそのまま組織成分の符号化データ
Ｄ３，Ｄ４として後段のマッピング器４０に供給すると
ともに、これらの入力データＤ１，Ｄ２に対して畳み込
み演算を行い、演算結果を１ビットの符号化データＤ５
として後段のマッピング器４０に供給する。すなわち、
畳み込み符号化器１０は、入力した２ビットの入力デー
タＤ１，Ｄ２に対して、符号化率が“２／３”の畳み込
み演算を行い、３ビットの符号化データＤ３，Ｄ４，Ｄ
５を生成する。

【００５９】インターリーバ２０は、２つのビット系列
からなる入力データＤ１，Ｄ２を入力し、これらの入力
データＤ１，Ｄ２を構成する各ビットの順序を予め格納
している置換位置情報に基づいて並べ替え、２つのビッ
ト系列からなるインターリーブデータＤ６，Ｄ７を生成
する。インターリーバ２０は、入力データＤ１，Ｄ２に
対していかなる置換を施してもよいが、例えば、２ビッ
トの入力データＤ１，Ｄ２を１シンボルとし、このシン
ボル単位で置換を行い、且つ、奇数位置のシンボルを奇
数位置に、偶数位置のシンボルを偶数位置に置換するよ
うなものが考えられる。インターリーバ２０は、生成し
たインターリーブデータＤ６，Ｄ７を後段の畳み込み符
号化器３０に供給する。

【００６０】畳み込み符号化器３０としては、上述した
畳み込み符号化器１０と同様に、２つの排他的論理和回
路３１，３３と、３つのシフトレジスタ３２，３４，３
５とを有するマッシィ型のものが考えられる。

【００６１】排他的論理和回路３１は、２ビットのイン
ターリーブデータＤ６，Ｄ７のうちの１ビットのインタ
ーリーブデータＤ６と、シフトレジスタ３５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３２に供給する。

【００６２】シフトレジスタ３２は、保持している１ビ
ットのデータを排他的論理和回路３３に供給し続ける。
そして、シフトレジスタ３２は、クロックに同期させ
て、排他的論理和回路３１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３
３に新たに供給する。

【００６３】排他的論理和回路３３は、２ビットのイン
ターリーブデータＤ６，Ｄ７のうちの１ビットの入力デ
ータＤ７と、シフトレジスタ３２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３４に供給する。

【００６４】シフトレジスタ３４は、保持している１ビ
ットのデータをシフトレジスタ３５に供給し続ける。そ
して、シフトレジスタ３４は、クロックに同期させて、
排他的論理和回路３３から供給される１ビットのデータ
を新たに保持し、このデータをシフトレジスタ３５に新
たに供給する。また、シフトレジスタ３４は、シフトレ
ジスタ３５に供給する１ビットのデータを符号化データ
Ｄ１０として後段のマッピング器５０に供給する。

【００６５】シフトレジスタ３５は、保持している１ビ
ットのデータを排他的論理和回路３１に供給し続ける。
そして、シフトレジスタ３５は、クロックに同期させ
て、シフトレジスタ３４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３１
に新たに供給する。

【００６６】このような畳み込み符号化器３０は、２ビ
ットのインターリーブデータＤ６，Ｄ７を入力すると、
これらのインターリーブデータＤ６，Ｄ７をそのまま組
織成分の符号化データＤ８，Ｄ９として後段のマッピン
グ器５０に供給するとともに、これらのインターリーブ
データＤ６，Ｄ７に対して畳み込み演算を行い、演算結
果を１ビットの符号化データＤ１０として後段のマッピ
ング器５０に供給する。すなわち、畳み込み符号化器３
０は、入力した２ビットのインターリーブデータＤ６，
Ｄ７に対して、符号化率が“２／３”の畳み込み演算を
行い、３ビットの符号化データＤ８，Ｄ９，Ｄ１０を生
成する。

【００６７】マッピング器４０は、畳み込み符号化器１
０から供給された符号化データＤ３，Ｄ４，Ｄ５を、ク
ロックに同期させて、例えば８ＰＳＫ変調方式の伝送シ
ンボルにマッピングする。すなわち、マッピング器４０
は、畳み込み符号化器１０から供給された３ビットの符
号化データＤ３，Ｄ４，Ｄ５を１つの伝送シンボルとし
てマッピングし、１つの符号化伝送シンボルＤ１１を生
成する。マッピング器４０は、生成した符号化伝送シン
ボルＤ１１を端子ａに供給する。

【００６８】マッピング器５０は、畳み込み符号化器３
０から供給された符号化データＤ８，Ｄ９，Ｄ１０を、
クロックに同期させて、例えば８ＰＳＫ変調方式の伝送
シンボルにマッピングする。すなわち、マッピング器５
０は、畳み込み符号化器３０から供給された３ビットの
符号化データＤ８，Ｄ９，Ｄ１０を１つの伝送シンボル
としてマッピングし、１つの符号化伝送シンボルＤ１２
を生成する。マッピング器５０は、生成した符号化伝送
シンボルＤ１２を後段のデインターリーバ６０に供給す
る。

【００６９】デインターリーバ６０は、インターリーバ
２０によってインターリーブされたインターリーブデー
タＤ６，Ｄ７のビット配列を、それぞれ、元の入力デー
タＤ１，Ｄ２のビット配列に戻すように、マッピング器
５０から供給された符号化伝送シンボルＤ１２にデイン
ターリーブを施す。例えば、デインターリーバ６０は、
インターリーバ２０が、上述したように、シンボル単位
で置換を行うものであった場合には、シンボル単位で置
換を行う。デインターリーバ６０は、デインターリーブ
して得られたデータを１つの符号化伝送シンボルＤ１３
として端子ｂに供給する。

【００７０】セレクタ７０は、マッピング器４０から端
子ａに供給された符号化伝送シンボルＤ１１と、デイン
ターリーバ６０から端子ｂに供給された符号化伝送シン
ボルＤ１２とを、択一的に選択する。すなわち、符号化
装置１は、このセレクタ７０を備えることによってパン
クチャ符号化を行う。例えば、セレクタ７０は、符号化
伝送シンボルＤ１１と、符号化伝送シンボルＤ１２と
を、クロック毎に交互に選択する。セレクタ７０は、選
択した符号化伝送シンボルＤ１４を外部に出力する。

【００７１】このような符号化装置１は、畳み込み符号
化器１０によって符号化率が“２／３”の畳み込み演算
を行い、符号化データＤ３，Ｄ４，Ｄ５を生成して出力
するとともに、畳み込み符号化器３０によって符号化率
が“２／３”の畳み込み演算を行い、符号化データＤ
８，Ｄ９，Ｄ１０を生成して出力することにより、並列
連接畳み込み演算を行う。そして、符号化装置１は、マ
ッピング器４０によって符号化データＤ３，Ｄ４，Ｄ５
に対して信号点のマッピングを行うとともに、マッピン
グ器５０によって符号化データＤ８，Ｄ９，Ｄ１０に対
して信号点のマッピングを行い、さらに、デインターリ
ーバ６０によって符号化伝送シンボルＤ１２に対してデ
インターリーブを施し、得られた２つの符号化伝送シン
ボルＤ１１，Ｄ１３をセレクタ７０によって択一的に選
択して外部に出力することにより、ＴＴＣＭによる符号
化を行う。この符号化装置１によって符号化され且つ変
調されたデータは、無記憶通信路２を介して受信装置に
出力される。

【００７２】一方、復号装置３は、図３に示すように、
後段へと供給するデータを切り替える切り替え手段であ
る２つのスイッチ１１０_１，１１０_２と、軟出力（soft
-output）復号を行う第１の軟出力復号手段及び第２の
軟出力復号手段である２つの軟出力復号回路１２０，１
５０と、入力したデータの順序を並べ替えるインターリ
ーバ１３０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１４０と、入力し
たデータの順序を元に戻す第１のデインターリーブ手段
及び第２のデインターリーブ手段である２つのデインタ
ーリーバ１６０，１７０と、入力したデータを２値化す
る２値化手段である２値化回路１８０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
響によって軟入力（soft-input）とされる受信値Ｄ２１
から符号化装置１における入力データＤ１，Ｄ２を推定
し、復号データＤ３９，Ｄ４０として出力する。

【００７３】スイッチ１１０_１は、繰り返し復号におけ
る最初の復号動作の際には、端子ｃと連結し、後述する
軟出力復号回路１２０に入力すべき事前確率情報とし
て、後述するように、設定されたとり得る任意の固定値
ＡＰＰ_１を選択する。また、スイッチ１１０_１は、繰り
返し復号における最初の復号動作以外の復号動作の際に
は、端子ｅと連結し、後述するデインターリーバ１６０
から端子ｅに供給された事前確率情報Ｄ３５を選択す
る。このスイッチ１１０_１によって選択された事前確率
情報は、情報ビットに対する事前確率情報（a posterio
ri probability information）Ｄ２２として軟出力復号
回路１２０に供給される。

【００７４】スイッチ１１０_２は、繰り返し復号におけ
る最初の復号動作の際には、端子ｄと連結し、軟出力復
号回路１２０に入力すべき事前確率情報として、後述す
るように、設定されたとり得る任意の固定値ＡＰＰ_２を
選択する。また、スイッチ１１０_２は、繰り返し復号に
おける最初の復号動作以外の復号動作の際には、端子ｆ
と連結し、デインターリーバ１６０から端子ｆに供給さ
れた事前確率情報Ｄ３６を選択する。このスイッチ１１
０_２によって選択された事前確率情報は、情報ビットに
対する事前確率情報Ｄ２３として軟出力復号回路１２０
に供給される。

【００７５】軟出力復号回路１２０は、符号化装置１に
おける畳み込み符号化器１０に対応して備えられるもの
である。軟出力復号回路１２０は、Ｍａｘ−Ｌｏｇ−Ｂ
ＣＪＲアルゴリズム又はＬｏｇ−ＢＣＪＲアルゴリズム
に基づくＭＡＰ復号を行うＭＡＰ復号器１２１と、２つ
の差分器１２２，１２３とを有する。

【００７６】ＭＡＰ復号器１２１は、符号化装置１から
出力された３ビットからなる符号化伝送シンボルＤ１４
に対応する軟入力である受信値Ｄ２１と、軟入力である
２ビットの情報ビットに対する事前確率情報Ｄ２２，Ｄ
２３とを入力し、Ｍａｘ−Ｌｏｇ−ＢＣＪＲアルゴリズ
ム又はＬｏｇ−ＢＣＪＲアルゴリズムに基づくＭＡＰ復
号を行い、受信値Ｄ２１をもとに２ビットの情報ビット
に対する事後確率情報Ｄ２４，Ｄ２５を生成する。ＭＡ
Ｐ復号器１２１は、生成した事後確率情報Ｄ２４を差分
器１２２に供給するとともに、生成した事後確率情報Ｄ
２５を差分器１２３に供給する。

【００７７】差分器１２２は、軟入力とされる事後確率
情報Ｄ２４と軟入力とされる事前確率情報Ｄ２２との差
分値を求め、この差分値を符号の拘束条件によって求め
られる２ビットの情報ビットに対する外部情報（extrin
sic information）Ｄ２６，Ｄ２７のうちの１ビットの
外部情報Ｄ２６として後段のインターリーバ１４０に軟
出力として出力する。

【００７８】差分器１２３は、軟入力とされる事後確率
情報Ｄ２５と軟入力とされる事前確率情報Ｄ２３との差
分値を求め、この差分値を２ビットの情報ビットに対す
る外部情報Ｄ２６，Ｄ２７のうちの１ビットの外部情報
Ｄ２７として後段のインターリーバ１４０に軟出力とし
て出力する。

【００７９】このような軟出力復号回路１２０は、受信
装置によって受信された軟入力である受信値Ｄ２１を入
力するとともに、軟入力である情報ビットに対する事前
確率情報Ｄ２２，Ｄ２３を入力し、これらの受信値Ｄ２
１と事前確率情報Ｄ２２，Ｄ２３とを用いて軟出力復号
を行う。そして、軟出力復号回路１２０は、符号の拘束
条件によって求められる外部情報Ｄ２６，Ｄ２７を生成
し、これらの外部情報Ｄ２６，Ｄ２７を後段のインター
リーバ１４０に軟出力として出力する。

【００８０】具体的に説明するために、情報ビットをｕ
_１，ｕ_２、受信値Ｄ２１をｙとすると、軟出力復号回路
１２０は、ＭＡＰ復号器１２１に対して、受信値Ｄ２１
（ｙ）とともに、次式（３）で表される事前確率情報Ｄ
２２（Ｌ（ｕ_１））と、次式（４）で表される事前確率
情報Ｄ２３（Ｌ（ｕ_２））とを入力する。

【００８１】

【数３】

【００８２】

【数４】

【００８３】すなわち、軟出力復号回路１２０は、ＭＡ
Ｐ復号器１２１に対して、受信値Ｄ２１（ｙ）と、情報
ビットｕ_１が“１”である確率Ｐｒ｛ｕ_１＝１｝と情報
ビットｕ_１が“０”である確率Ｐｒ｛ｕ_１＝０｝との比
の自然対数で表される符号の拘束条件がない事前確率情
報Ｄ２２（Ｌ（ｕ_１））と、情報ビットｕ_２が“１”で
ある確率Ｐｒ｛ｕ_２＝１｝と情報ビットｕ_２が“０”で
ある確率Ｐｒ｛ｕ_２＝０｝との比の自然対数で表される
符号の拘束条件がない事前確率情報Ｄ２３（Ｌ
（ｕ_２））とを入力する。

【００８４】続いて、軟出力復号回路１２０は、ＭＡＰ
復号器１２１により、Ｍａｘ−Ｌｏｇ−ＢＣＪＲアルゴ
リズム又はＬｏｇ−ＢＣＪＲアルゴリズムに基づくＭＡ
Ｐ復号を行い、次式（５）で表される事後確率情報Ｄ２
４（Ｌ^＊（ｕ_１））と、次式（６）で表される事後確率
情報Ｄ２５（Ｌ^＊（ｕ_２））とを生成する。

【００８５】

【数５】

【００８６】

【数６】

【００８７】すなわち、軟出力復号回路１２０は、ＭＡ
Ｐ復号器１２１により、受信値Ｄ２１（ｙ）を受信した
際に情報ビットｕ_１が“１”である確率Ｐｒ｛ｕ_１＝１
｜ｙ｝と、受信値Ｄ２１（ｙ）を受信した際に情報ビッ
トｕ_１が“０”である確率Ｐｒ｛ｕ_１＝０｜ｙ｝との比
の自然対数で表される符号の拘束条件に基づく事後確率
情報Ｄ２４（Ｌ^＊（ｕ_１））を生成するとともに、受信
値Ｄ２１（ｙ）を受信した際に情報ビットｕ_２が“１”
である確率Ｐｒ｛ｕ_２＝１｜ｙ｝と、受信値Ｄ２１
（ｙ）を受信した際に情報ビットｕ_２が“０”である確
率Ｐｒ｛ｕ_２＝０｜ｙ｝との比の自然対数で表される符
号の拘束条件に基づく事後確率情報Ｄ２５（Ｌ
^＊（ｕ_２））を生成する。

【００８８】そして、軟出力復号回路１２０は、差分器
１２２により、次式（７）で表されるように、事後確率
情報Ｄ２４（Ｌ^＊（ｕ_１））と事前確率情報Ｄ２２（Ｌ
（ｕ _１））との差分値である外部情報Ｄ２６（Ｌ_ｅ（ｕ
_１））を求めるとともに、差分器１２３により、次式
（８）で表されるように、事後確率情報Ｄ２５（Ｌ
^＊（ｕ_２））と事前確率情報Ｄ２３（Ｌ（ｕ_２））との
差分値である外部情報Ｄ２７（Ｌ_ｅ（ｕ_２））を求め
る。

【００８９】

【数７】

【００９０】

【数８】

【００９１】軟出力復号回路１２０は、このようにして
外部情報Ｄ２６，Ｄ２７を生成し、これらの外部情報Ｄ
２６，Ｄ２７を後段のインターリーバ１４０に軟出力と
して出力する。なお、事後確率情報Ｄ２４，Ｄ２５は、
それぞれ、符号化装置１におけるインターリーバ２０に
よってインターリーブされたインターリーブデータＤ
６，Ｄ７に対応するものである。

【００９２】なお、上述した事前確率情報Ｄ２２，Ｄ２
３（Ｌ（ｕ_１），Ｌ（ｕ_２））のように、２つの確率の
比の自然対数は、対数尤度比（log likelihood ratio）
と呼ばれる形式である。軟出力復号回路１２０は、事前
確率情報Ｄ２２，Ｄ２３をそれぞれ対数尤度比の形式で
入力するのではなく、確率の自然対数、すなわち、対数
尤度の形式で入力してもよい。この場合、軟出力復号回
路１２０には、確率Ｐｒ｛ｕ＝１｝と確率Ｐｒ｛ｕ＝
０｝との和が“１”であることを考慮して、事前確率情
報Ｄ２２として、確率Ｐｒ｛ｕ_１＝１｝の自然対数値又
は確率Ｐｒ｛ｕ_１＝０｝の自然対数値のいずれかが与え
られ、事前確率情報Ｄ２３として、確率Ｐｒ｛ｕ_２＝
１｝の自然対数値又は確率Ｐｒ｛ｕ_２＝０｝の自然対数
値のいずれかが与えられる。勿論、この場合には、軟出
力復号回路１２０は、事後確率情報Ｄ２４，Ｄ２５を対
数尤度の形式で求めることになる。

【００９３】インターリーバ１３０は、軟入力である受
信値Ｄ２１に対して、符号化装置１におけるインターリ
ーバ２０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１３０は、インターリーブし
て得られたデータを後段の軟出力復号回路１５０におけ
る符号ビットに対する事前確率情報Ｄ２８として、軟出
力復号回路１５０に供給する。

【００９４】インターリーバ１４０は、軟出力復号回路
１２０から供給された軟入力である情報ビットに対する
外部情報Ｄ２６，Ｄ２７に対して、符号化装置１におけ
るインターリーバ２０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１４０は、イン
ターリーブして得られたデータを後段の軟出力復号回路
１５０における情報ビットに対する事前確率情報Ｄ２
９，Ｄ３０として、軟出力復号回路１５０に供給する。

【００９５】軟出力復号回路１５０は、符号化装置１に
おける畳み込み符号化器３０に対応して備えられるもの
である。軟出力復号回路１５０は、Ｍａｘ−Ｌｏｇ−Ｂ
ＣＪＲアルゴリズム又はＬｏｇ−ＢＣＪＲアルゴリズム
に基づくＭＡＰ復号を行うＭＡＰ復号器１５１と、２つ
の差分器１５２，１５３とを有する。

【００９６】ＭＡＰ復号器１５１は、インターリーバ１
３０から供給された軟入力である符号ビットに対する事
前確率情報Ｄ２８と、インターリーバ１４０から供給さ
れた軟入力である２ビットの情報ビットに対する事前確
率情報Ｄ２９，Ｄ３０とを入力し、Ｍａｘ−Ｌｏｇ−Ｂ
ＣＪＲアルゴリズム又はＬｏｇ−ＢＣＪＲアルゴリズム
に基づくＭＡＰ復号を行い、事前確率情報Ｄ２８をもと
に２ビットの情報ビットに対する事後確率情報Ｄ３１，
Ｄ３２を生成する。ＭＡＰ復号器１５１は、生成した事
後確率情報Ｄ３１を差分器１５２に供給するとともに、
生成した事後確率情報Ｄ３２を差分器１５３及び後段の
デインターリーバ１７０に供給する。

【００９７】差分器１５２は、軟入力とされる事後確率
情報Ｄ３１と軟入力とされる事前確率情報Ｄ２９との差
分値を求め、この差分値を符号の拘束条件によって求め
られる２ビットの情報ビットに対する外部情報Ｄ３３，
Ｄ３４のうちの１ビットの外部情報Ｄ３３として後段の
デインターリーバ１６０に軟出力として出力する。

【００９８】差分器１５３は、軟入力とされる事後確率
情報Ｄ３２と軟入力とされる事前確率情報Ｄ３０との差
分値を求め、この差分値を２ビットの情報ビットに対す
る外部情報Ｄ３３，Ｄ３４のうちの１ビットの外部情報
Ｄ３４として後段のデインターリーバ１６０に軟出力と
して出力する。

【００９９】このような軟出力復号回路１５０は、イン
ターリーバ１３０から供給された軟入力である符号ビッ
トに対する事前確率情報Ｄ２８を入力するとともに、イ
ンターリーバ１４０から供給された軟入力である２ビッ
トの情報ビットに対する事前確率情報Ｄ２９，Ｄ３０を
入力し、これらの事前確率情報Ｄ２８，Ｄ２９，Ｄ３１
を用いて軟出力復号を行う。そして、軟出力復号回路１
５０は、符号の拘束条件によって求められる外部情報Ｄ
３３，Ｄ３４を生成し、これらの外部情報Ｄ３３，Ｄ３
４を後段のデインターリーバ１６０に軟出力として出力
する。

【０１００】具体的に説明するために、情報ビットをｕ
_３，ｕ_４、事前確率情報Ｄ２８をｙとすると、軟出力復
号回路１５０は、ＭＡＰ復号器１５１に対して、事前確
率情報Ｄ２８（ｙ）とともに、次式（９）で表される事
前確率情報Ｄ２９（Ｌ（ｕ_３））と、次式（１０）で表
される事前確率情報Ｄ３０（Ｌ（ｕ_４））とを入力す
る。

【０１０１】

【数９】

【０１０２】

【数１０】

【０１０３】すなわち、軟出力復号回路１５０は、ＭＡ
Ｐ復号器１５１に対して、事前確率情報Ｄ２８（ｙ）
と、情報ビットｕ_３が“１”である確率Ｐｒ｛ｕ_３＝
１｝と情報ビットｕ_３が“０”である確率Ｐｒ｛ｕ_３＝
０｝との比の自然対数で表される符号の拘束条件に基づ
く事前確率情報Ｄ２９（Ｌ（ｕ_３））と、情報ビットｕ
_４が“１”である確率Ｐｒ｛ｕ_４＝１｝と情報ビットｕ
_４が“０”である確率Ｐｒ｛ｕ_４＝０｝との比の自然対
数で表される符号の拘束条件に基づく事前確率情報Ｄ３
０（Ｌ（ｕ_４））とを入力する。なお、上式（９）及び
上式（１０）における右辺に記されるべき符号の拘束条
件は、ここでは省略している。

【０１０４】続いて、軟出力復号回路１５０は、ＭＡＰ
復号器１５１により、Ｍａｘ−Ｌｏｇ−ＢＣＪＲアルゴ
リズム又はＬｏｇ−ＢＣＪＲアルゴリズムに基づくＭＡ
Ｐ復号を行い、次式（１１）で表される事後確率情報Ｄ
３１（Ｌ^＊（ｕ_３））と、次式（１２）で表される事後
確率情報Ｄ３２（Ｌ^＊（ｕ_４））とを生成する。

【０１０５】

【数１１】

【０１０６】

【数１２】

【０１０７】すなわち、軟出力復号回路１５０は、ＭＡ
Ｐ復号器１５１により、情報ビットｕ_３が“１”である
確率Ｐｒ｛ｕ_３＝１｝と、情報ビットｕ_３が“０”であ
る確率Ｐｒ｛ｕ_３＝０｝との比の自然対数で表される符
号の拘束条件に基づく事後確率情報Ｄ３１（Ｌ
^＊（ｕ_３））を生成するとともに、情報ビットｕ_４が
“１”である確率Ｐｒ｛ｕ_４＝１｝と、情報ビットｕ_４
が“０”である確率Ｐｒ｛ｕ_４＝０｝との比の自然対数
で表される符号の拘束条件に基づく事後確率情報Ｄ３２
（Ｌ^＊（ｕ_４））を生成する。なお、上式（１１）及び
上式（１２）における右辺に記されるべき符号の拘束条
件は、ここでは省略している。

【０１０８】そして、軟出力復号回路１５０は、差分器
１５２により、次式（１３）で表されるように、事後確
率情報Ｄ３１（Ｌ^＊（ｕ_３））と事前確率情報Ｄ２９
（Ｌ（ｕ_３））との差分値である外部情報Ｄ３３（Ｌ_ｅ
（ｕ_３））を求めるとともに、差分器１５３により、次
式（１４）で表されるように、事後確率情報Ｄ３２（Ｌ
^＊（ｕ_４））と事前確率情報Ｄ３０（Ｌ（ｕ_４））との
差分値である外部情報Ｄ３４（Ｌ_ｅ（ｕ_４））を求め
る。

【０１０９】

【数１３】

【０１１０】

【数１４】

【０１１１】軟出力復号回路１５０は、このようにして
外部情報Ｄ３３，Ｄ３４を生成し、これらの外部情報Ｄ
３３，Ｄ３４を後段のデインターリーバ１６０に軟出力
として出力する。また、軟出力復号回路１５０は、事後
確率情報Ｄ３１，Ｄ３２を後段のデインターリーバ１７
０に軟出力として出力する。なお、事後確率情報Ｄ３
１，Ｄ３２は、それぞれ、符号化装置１における入力デ
ータＤ１，Ｄ２に対応するものである。

【０１１２】なお、軟出力復号回路１５０は、軟出力復
号回路１２０が対数尤度の形式で情報を入力する場合に
は、事前確率情報Ｄ２９として、確率Ｐｒ｛ｕ_３＝１｝
の自然対数値又は確率Ｐｒ｛ｕ_３＝０｝の自然対数値の
いずれかが与えられ、事前確率情報Ｄ３０として、確率
Ｐｒ｛ｕ_４＝１｝の自然対数値又は確率Ｐｒ｛ｕ_４＝
０｝の自然対数値のいずれかが与えられる。勿論、この
場合には、軟出力復号回路１５０は、事後確率情報Ｄ３
１，Ｄ３２を対数尤度の形式で求めることになる。

【０１１３】デインターリーバ１６０は、符号化装置１
におけるインターリーバ２０によってインターリーブさ
れたインターリーブデータＤ６，Ｄ７のビット配列を、
それぞれ、元の入力データＤ１，Ｄ２のビット配列に戻
すように、軟出力復号回路１５０から供給された軟入力
である外部情報Ｄ３３，Ｄ３４にデインターリーブを施
す。デインターリーバ１６０は、デインターリーブして
得られたデータを後段の軟出力復号回路１２０における
情報ビットに対する事前確率情報Ｄ３５，Ｄ３６とし
て、それぞれ、端子ｅ，ｆに供給する。

【０１１４】デインターリーバ１７０は、符号化装置１
におけるインターリーバ２０によってインターリーブさ
れたインターリーブデータＤ６，Ｄ７のビット配列を、
それぞれ、元の入力データＤ１，Ｄ２のビット配列に戻
すように、繰り返し復号における最後の復号動作の後、
軟出力復号回路１５０から供給された軟入力である事後
確率情報Ｄ３１，Ｄ３２にデインターリーブを施す。デ
インターリーバ１７０は、デインターリーブして得られ
たデータＤ３７，Ｄ３８を後段の２値化回路１８０に供
給する。

【０１１５】２値化回路１８０は、デインターリーバ１
７０から供給されたデータＤ３７，Ｄ３８を２値化し、
硬出力（hard-output）の復号データＤ３９，Ｄ４０と
して出力する。

【０１１６】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１０，３０のそれぞれに対応す
る軟出力復号回路１２０，１５０を備えることにより、
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１２０，１５０の間の相互作用によって
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Ｄ２１を入力すると、軟出力復号回路１２０
乃至軟出力復号回路１５０の復号動作を例えば数回乃至
数十回といった所定の回数だけ反復して行い、所定の回
数の復号動作の結果得られた軟出力の事後確率情報Ｄ３
１，Ｄ３２に基づいて、復号データＤ３９，Ｄ４０を出
力する。

【０１１７】さて、復号装置３は、繰り返し復号におけ
る最初の復号動作において軟出力復号回路１２０に入力
すべき事前確率情報Ｄ２２，Ｄ２３の初期値として、と
り得る任意の固定値ＡＰＰ_１，ＡＰＰ_２を設定する。す
なわち、復号装置３は、受信値Ｄ２１に基づいて事前確
率情報Ｄ２２，Ｄ２３の初期値を算出することなく、固
定値ＡＰＰ_１，ＡＰＰ_２を入力する。

【０１１８】この固定値ＡＰＰ_１，ＡＰＰ_２としては、
事前確率情報Ｄ２２，Ｄ２３が上式（３）及び上式
（４）を用いて表される場合には、“０”を設定するこ
とが望ましい。すなわち、固定値ＡＰＰ_１，ＡＰＰ_２と
しては、Ｐｒ｛ｕ_１＝１｝／Ｐｒ｛ｕ_１＝０｝と、Ｐｒ
｛ｕ_２＝１｝／Ｐｒ｛ｕ_２＝０｝とが、ともに“１”と
なる条件を満たす任意の定数を設定することが望まし
い。さらに換言すれば、復号装置３は、固定値ＡＰ
Ｐ_１，ＡＰＰ_２として、確率Ｐｒ｛ｕ_１＝１｝と確率Ｐ
ｒ｛ｕ_１＝０｝とが等しくなるとともに、確率Ｐｒ｛ｕ
_２＝１｝と確率Ｐｒ｛ｕ_２＝０｝とが等しくなる条件、
すなわち、情報ビットｕ_１，ｕ_２がそれぞれ“１”又は
“０”である確率が“１／２”であるという条件のもと
に、繰り返し復号における最初の復号動作を行う。

【０１１９】なお、復号装置３が“∞”を正確に処理で
きる系であった場合、すなわち、任意の数値ｘに対して
∞＋ｘ＝∞且つ∞−ｘ＝∞となる系であった場合には、
固定値ＡＰＰ_１，ＡＰＰ_２として“∞”を設定すること
は望ましくない。これは、事前確率情報Ｄ２２，Ｄ２３
の初期値を“∞”とすると、繰り返し復号を行っても初
期値から離れられなくなる可能性があるためである。

【０１２０】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は、
復号装置３において、事前確率情報Ｄ２２，Ｄ２３の初
期値として、とり得る任意の固定値ＡＰＰ_１，ＡＰＰ_２
を設定することにより、受信値Ｄ２１に基づいて事前確
率情報Ｄ２２，Ｄ２３の初期値を算出するための回路を
備える必要がなく、性能の劣化なしに回路規模の削減を
図ることができる。

【０１２１】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
性能且つ小さい回路規模での繰り返し復号を実現するも
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。

【０１２２】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、固定値ＡＰＰは、事前
確率情報の表記形式に応じて、条件に沿ったとり得る任
意の値とすることができる。

【０１２３】例えば、「Patrick Robertson and Thomas
Worz, “Bandwidth-Efficient Turbo Trellis-Coded M
odulation Using Punctured Component Codes”, IEEE
Journal On Selected Areas In Communications, vol.
16, no. 2, pp. 206-218, February 1998」に記載され
ているＴＴＣＭの復号を行う復号装置においては、符号
化装置における要素符号が２入力３出力であることを利
用して、次式（１５）に示す４組の事前確率情報を求め
ているが、このような場合には、固定値ＡＰＰとして
は、次式（１６）に示す条件を満たす任意の定数を設定
するのが望ましい。なお、次式（１５）及び次式（１
６）においては、２ビットの情報ビットをｕ _１，ｕ_２と
している。

【０１２４】

【数１５】

【０１２５】

【数１６】

【０１２６】また、上述した実施の形態では、符号化装
置として、畳み込み符号を要素符号とするＴＴＣＭを行
うものとして説明したが、本発明は、ＴＴＣＭによる符
号化を行うものであれば、要素符号としては畳み込み符
号以外であってもよく、いかなる符号化率の符号化を行
うものであっても適用することができる。

【０１２７】さらに、上述した実施の形態では、復号装
置における軟出力復号回路として、Ｍａｘ−Ｌｏｇ−Ｂ
ＣＪＲアルゴリズム又はＬｏｇ−ＢＣＪＲアルゴリズム
に基づくＭＡＰ復号を行うものについて説明したが、本
発明は、上述したＢＣＪＲアルゴリズムに基づくＭＡＰ
復号を行い、確率を直接値として扱う場合にも適用可能
である。

【０１２８】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（Read Only Memory）又はＭＯ（Magneto Optica
l）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、復号装置によって復号されて再
生される。

【０１２９】また、上述した実施の形態では、符号化装
置及び復号装置ともハードウェアによって構成された装
置であるものとして説明したが、これらの符号化装置及
び復号装置とも、例えばワークステーションやパーソナ
ルコンピュータといったコンピュータ装置において実行
可能なソフトウェアとして実現することが可能である。
以下、この例について、図４を参照して説明する。

【０１３０】コンピュータ装置２００は、同図に示すよ
うに、各部を統括して制御するＣＰＵ（Central Proces
sing Unit）２０１と、各種プログラムを含む情報を格
納する読みとり専用のＲＯＭ２０２と、ワークエリアと
して機能するＲＡＭ（RandomAccess Memory）２０３
と、各種プログラムやデータ等の記録及び／又は再生を
行うＨＤＤ（Hard Disk Drive）２０４と、これらのＣ
ＰＵ２０１、ＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３及びＨＤＤ２
０４を接続するバス２０５と、ＣＰＵ２０１、ＲＯＭ２
０２、ＲＡＭ２０３及びＨＤＤ２０４と後述する表示部
２０７、入力部２０８、通信部２０９及びドライブ２１
０との間でデータの入出力を行うための入出力インター
フェース２０６と、各種情報を表示する表示部２０７
と、ユーザによる操作を受け付ける入力部２０８と、外
部との通信を行うための通信部２０９と、着脱自在とさ
れる記録媒体２２０に対する各種情報の記録及び／又は
再生を行うドライブ２１０とを備える。

【０１３１】ＣＰＵ２０１は、バス２０５を介してＲＯ
Ｍ２０２、ＲＡＭ２０３及びＨＤＤ２０４と接続してお
り、これらのＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３及びＨＤＤ２
０４を制御する。また、ＣＰＵ２０１は、バス２０５を
介して入出力インターフェース２０６に接続しており、
この入出力インターフェース２０６に接続されている表
示部２０７、入力部２０８、通信部２０９及びドライブ
２１０を制御する。さらに、ＣＰＵ２０１は、ＲＯＭ２
０２、ＨＤＤ２０４又はドライブ２１０に装着された記
録媒体２２０に記録されている各種プログラムを実行す
る。

【０１３２】ＲＯＭ２０２は、各種プログラムを含む情
報を格納している。このＲＯＭ２０２に格納されている
情報は、ＣＰＵ２０１の制御の下に読み出される。

【０１３３】ＲＡＭ２０３は、ＣＰＵ２０１が各種プロ
グラムを実行する際のワークエリアとして機能し、ＣＰ
Ｕ２０１の制御の下に、各種データを一時記憶する。

【０１３４】ＨＤＤ２０４は、ＣＰＵ２０１の制御の下
に、ハードディスクに対して各種プログラムやデータ等
の記録及び／又は再生を行う。

【０１３５】バス２０５は、ＣＰＵ２０１の制御の下
に、ＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３及びＨＤＤ２０４から
読み出された各種データ等を伝送するとともに、ＲＡＭ
２０３及びＨＤＤ２０４に記録する各種データ等を伝送
する。

【０１３６】入出力インターフェース２０６は、ＣＰＵ
２０１の制御の下に表示部２０７に各種情報を表示する
ためのインターフェースと、ユーザによって入力部２０
８を介して操作された内容を示す制御信号をＣＰＵ２０
１に対して伝送するためのインターフェースと、ＣＰＵ
２０１の制御の下に通信部２０９を介して外部との間で
データを入出力するためのインターフェースと、ドライ
ブ２１０に装着された記録媒体２２０に対して各種情報
の記録及び／又は再生を行うためのインターフェースと
を有し、ＣＰＵ２０１、ＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３及
びＨＤＤ２０４からのデータを表示部２０７、入力部２
０８、通信部２０９及びドライブ２１０に対して出力し
たり、表示部２０７、入力部２０８、通信部２０９及び
ドライブ２１０からのデータをＣＰＵ２０１、ＲＯＭ２
０２、ＲＡＭ２０３及びＨＤＤ２０４に対して入力す
る。

【０１３７】表示部２０７は、例えばＬＣＤ（Liquid C
rystal Display）からなり、ＣＰＵ２０１の制御の下
に、例えばＨＤＤ２０４に記録されていたデータ等の各
種情報を表示する。

【０１３８】入力部２０８は、例えばユーザによるキー
ボードやマウスの操作を受け付け、操作内容を示す制御
信号をＣＰＵ２０１に対して出力する。

【０１３９】通信部２０９は、ＣＰＵ２０１の制御の下
に、例えばネットワーク回線や衛星回線等によって外部
との通信を行うインターフェースとして機能する。

【０１４０】ドライブ２１０は、例えばフロッピーディ
スク、ＣＤ−ＲＯＭ又はＭＯといった磁気、光又は光磁
気ディスク等の記録媒体２２０を着脱し、ＣＰＵ２０１
の制御の下に、装着された記録媒体２２０に対する各種
情報の記録及び／又は再生を行う。

【０１４１】このようなコンピュータ装置２００は、Ｃ
ＰＵ２０１により、上述した符号化装置１における符号
化処理及び／又は復号装置３における復号処理をプログ
ラムを実行することによって実現する。

【０１４２】まず、コンピュータ装置２００における符
号化処理について説明する。コンピュータ装置２００
は、例えばユーザが符号化プログラムを実行するための
所定の操作を行うと、入力部２０８により、操作内容を
示す制御信号をＣＰＵ２０１に対して供給する。これに
応じて、コンピュータ装置２００は、ＣＰＵ２０１によ
り、符号化プログラムをＲＡＭ２０３にロードして実行
し、符号化して得られた符号化伝送シンボルを通信部２
０９を介して外部へと出力するとともに、必要に応じ
て、表示部２０７に処理結果等を表示する。

【０１４３】ここで、符号化プログラムは、例えば記録
媒体２２０によって提供されるものであって、ＣＰＵ２
０１の制御の下に、この記録媒体２２０から直接読み出
されてもよく、ハードディスクに１度記録されたものが
読み出されてもよい。また、符号化プログラムは、ＲＯ
Ｍ２０２に予め格納されていてもよい。さらに、符号化
の対象とするデータは、ここではハードディスクに記録
されているものとする。なお、このデータは、上述した
入力データＤ１，Ｄ２に対応するものである。

【０１４４】具体的には、コンピュータ装置２００は、
ＣＰＵ２０１によって符号化プログラムを実行すると、
ＣＰＵ２０１の制御の下に、ハードディスクに記録され
ている所望のデータを読み出し、このデータに対して畳
み込み演算を行い、上述した符号化データＤ３，Ｄ４，
Ｄ５に対応する符号化データを生成する。また、コンピ
ュータ装置２００は、ＣＰＵ２０１の制御の下に、ハー
ドディスクから読み出したデータに対してインターリー
ブを施し、上述したインターリーブデータＤ６，Ｄ７に
対応するインターリーブデータを生成した後、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、上述し
た符号化データＤ８，Ｄ９，Ｄ１０に対応する符号化デ
ータを生成する。

【０１４５】続いて、コンピュータ装置２００は、ＣＰ
Ｕ２０１の制御の下に、生成した符号化データを例えば
８ＰＳＫ変調方式の伝送シンボルにマッピングし、上述
した符号化伝送シンボルＤ１１，Ｄ１２に対応する符号
化伝送シンボルを生成する。さらに、コンピュータ装置
２００は、ＣＰＵ２０１の制御の下に、符号化伝送シン
ボルＤ１２に対応する符号化伝送シンボルに対してデイ
ンターリーブを施し、上述した符号化伝送シンボルＤ１
３に対応する符号化伝送シンボルを生成する。

【０１４６】コンピュータ装置２００は、ＣＰＵ２０１
の制御の下に、生成した符号化伝送シンボルを１度ハー
ドディスク等に記録した後、所望のタイミングで符号化
伝送シンボルを読み出し、上述した符号化伝送シンボル
Ｄ１４に対応する符号化伝送シンボルとして、通信部２
０９を介して外部へと出力するとともに、必要に応じ
て、表示部２０７に処理結果等を表示する。なお、生成
した符号化伝送シンボルは、記録媒体２２０等に記録さ
れてもよい。

【０１４７】このように、コンピュータ装置２００は、
上述した符号化装置１における符号化処理を符号化プロ
グラムを実行することによって実現することができる。

【０１４８】つぎに、コンピュータ装置２００における
復号処理について説明する。コンピュータ装置２００
は、例えばユーザが復号プログラムを実行するための所
定の操作を行うと、入力部２０８により、操作内容を示
す制御信号をＣＰＵ２０１に対して供給する。これに応
じて、コンピュータ装置２００は、ＣＰＵ２０１によ
り、復号プログラムをＲＡＭ２０３にロードして実行
し、通信部２０９を介して外部から受信し、上述した受
信値Ｄ２１に対応するものでありハードディスク等に記
録されている受信値を復号するとともに、必要に応じ
て、表示部２０７に処理結果等を表示する。

【０１４９】なお、復号プログラムも、符号化プログラ
ムと同様に、例えば記録媒体２２０によって提供される
ものであって、ＣＰＵ２０１の制御の下に、この記録媒
体２２０から直接読み出されてもよく、ハードディスク
に１度記録されたものが読み出されてもよい。また、復
号プログラムは、ＲＯＭ２０２に予め格納されていても
よい。

【０１５０】具体的には、コンピュータ装置２００は、
ＣＰＵ２０１によって復号プログラムを実行すると、Ｃ
ＰＵ２０１の制御の下に、ハードディスクから読み出し
た受信値、若しくは通信部２０９を介して受信した受信
値に対して例えばＭａｘ−Ｌｏｇ−ＢＣＪＲアルゴリズ
ム又はＬｏｇ−ＢＣＪＲアルゴリズムに基づくＭＡＰ復
号を行うことにより、軟出力復号を行い、上述した外部
情報Ｄ２６，Ｄ２７に対応する外部情報を生成する。こ
のとき、コンピュータ装置２００は、上述した事前確率
情報Ｄ２２，Ｄ２３に対応する事前確率情報として、設
定された固定値ＡＰＰ_１，ＡＰＰ_２を入力する。

【０１５１】続いて、コンピュータ装置２００は、ＣＰ
Ｕ２０１の制御の下に、受信値に対してインターリーブ
を施し、上述した事前確率情報Ｄ２８に対応する事前確
率情報を生成する。また、コンピュータ装置２００は、
ＣＰＵ２０１の制御の下に、生成した外部情報に対して
インターリーブを施し、上述した事前確率情報Ｄ２９，
Ｄ３０に対応する事前確率情報を生成する。

【０１５２】続いて、コンピュータ装置２００は、ＣＰ
Ｕ２０１の制御の下に、生成した事前確率情報に対して
例えばＭａｘ−Ｌｏｇ−ＢＣＪＲアルゴリズム又はＬｏ
ｇ−ＢＣＪＲアルゴリズムに基づくＭＡＰ復号を行うこ
とにより、軟出力復号を行い、上述した外部情報Ｄ３
３，Ｄ３４に対応する外部情報を生成し、この外部情報
に対してデインターリーブを施し、上述した事前確率情
報Ｄ３５，Ｄ３６に対応する事前確率情報を生成する。

【０１５３】以後、コンピュータ装置２００は、ＣＰＵ
２０１の制御の下に、上述した事前確率情報Ｄ２２，Ｄ
２３に対応する事前確率情報として、上述した事前確率
情報Ｄ３５，Ｄ３６に対応する事前確率情報を用い、上
述した処理と同様の復号動作を例えば数回乃至数十回と
いった所定の回数だけ反復して行う。

【０１５４】そして、コンピュータ装置２００は、ＣＰ
Ｕ２０１の制御の下に、上述した事後確率情報Ｄ３１，
Ｄ３２に対応する所定の回数の復号動作の結果得られた
軟出力の事後確率情報に対してデインターリーブを施
し、上述したデータＤ３７，Ｄ３８に対応するデータを
生成した後、上述した復号データＤ３９，Ｄ４０に対応
する硬出力の復号データを出力する。

【０１５５】コンピュータ装置２００は、ＣＰＵ２０１
の制御の下に、得られた復号データをハードディスク等
に記録し、必要に応じて、表示部２０７に処理結果等を
表示する。なお、得られた復号データは、記録媒体２２
０等に記録されてもよい。

【０１５６】このように、コンピュータ装置２００は、
上述した復号装置３における復号処理を復号プログラム
を実行することによって実現することができる。

【０１５７】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。

【０１５８】

【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、ターボ符号化変調された符号を繰り返
し復号する復号装置であって、入力された軟入力である
受信値と、入力された軟入力である情報ビットに対する
事前確率情報とを用いて軟出力復号を行う第１の軟出力
復号手段と、ターボ符号化変調を行う符号化装置におい
て並列に連接された複数の要素符号間に備えられるイン
ターリーバと同一の置換位置情報に基づいて、第１の軟
出力復号手段から供給された軟入力である情報ビットに
対する外部情報を構成する各ビットの順序を置換して並
べ替えるインターリーブ手段と、入力された軟入力であ
る受信値と、インターリーブ手段から供給された軟入力
である情報ビットに対する事前確率情報とを用いて軟出
力復号を行う第２の軟出力復号手段と、インターリーバ
によって並べ替えられたデータのビット配列を、元のデ
ータのビット配列に戻すように、第２の軟出力復号手段
から供給された軟入力である情報ビットに対する外部情
報を構成する各ビットの順序を並べ替える第１のデイン
ターリーブ手段と、インターリーバによって並べ替えら
れたデータのビット配列を、元のデータのビット配列に
戻すように、第２の軟出力復号手段から供給された軟入
力である情報ビットに対する事後確率情報を構成する各
ビットの順序を並べ替える第２のデインターリーブ手段
と、繰り返し復号における最初の復号動作の際には、第
１の軟出力復号手段に入力すべき情報ビットに対する事
前確率情報として、設定されたとり得る任意の固定値を
選択し、繰り返し復号における最初の復号動作以外の復
号動作の際には、第１の軟出力復号手段に入力すべき情
報ビットに対する事前確率情報として、第１のデインタ
ーリーブ手段によって並べ替えられて得られた軟入力で
ある事前確率情報を選択するように、第１の軟出力復号
手段に対して情報ビットに対する事前確率情報として入
力すべきデータを切り替える切り替え手段とを備える。

【０１５９】したがって、本発明にかかる復号装置は、
切り替え手段により、繰り返し復号における最初の復号
動作の際には、設定されたとり得る任意の固定値を選択
し、情報ビットに対する事前確率情報として第１の軟出
力復号手段に供給し、繰り返し復号における最初の復号
動作以外の復号動作の際には、第１のデインターリーブ
手段によって並べ替えられて得られた軟入力である事前
確率情報を選択し、情報ビットに対する事前確率情報と
して第１の軟出力復号手段に供給することにより、受信
値に基づいて事前確率情報の初期値を算出するための回
路を備える必要がなく、性能の劣化なしに回路規模の削
減を図ることができる。

【０１６０】また、本発明にかかる復号方法は、ターボ
符号化変調された符号を繰り返し復号する復号方法であ
って、入力された軟入力である受信値と、入力された軟
入力である情報ビットに対する事前確率情報とを用いて
軟出力復号を行う第１の軟出力復号工程と、ターボ符号
化変調を行う符号化方法において並列に連接された複数
の要素符号工程間に備えられるインターリーブ工程と同
一の置換位置情報に基づいて、第１の軟出力復号工程に
て生成された軟入力である情報ビットに対する外部情報
を構成する各ビットの順序を置換して並べ替える第１の
インターリーブ工程と、入力された軟入力である受信値
と、第１のインターリーブ工程にて並べ替えられた軟入
力である情報ビットに対する事前確率情報とを用いて軟
出力復号を行う第２の軟出力復号工程と、符号化方法に
おけるインターリーブ工程にて並べ替えられたデータの
ビット配列を、元のデータのビット配列に戻すように、
第２の軟出力復号工程にて生成された軟入力である情報
ビットに対する外部情報を構成する各ビットの順序を並
べ替える第１のデインターリーブ工程と、符号化方法に
おけるインターリーブ工程にて並べ替えられたデータの
ビット配列を、元のデータのビット配列に戻すように、
第２の軟出力復号工程にて生成された軟入力である情報
ビットに対する事後確率情報を構成する各ビットの順序
を並べ替える第２のデインターリーブ工程とを備え、繰
り返し復号における最初の復号動作の際には、第１の軟
出力復号工程にて入力すべき情報ビットに対する事前確
率情報として、設定されたとり得る任意の固定値を選択
し、繰り返し復号における最初の復号動作以外の復号動
作の際には、第１の軟出力復号工程にて入力すべき情報
ビットに対する事前確率情報として、第１のデインター
リーブ工程にて並べ替えられて得られた軟入力である事
前確率情報を選択するように、第１の軟出力復号工程に
対して情報ビットに対する事前確率情報として入力すべ
きデータを切り替える。

【０１６１】したがって、本発明にかかる復号方法は、
繰り返し復号における最初の復号動作の際には、設定さ
れたとり得る任意の固定値を選択し、情報ビットに対す
る事前確率情報として第１の軟出力復号工程にて用い、
繰り返し復号における最初の復号動作以外の復号動作の
際には、第１のデインターリーブ手段によって並べ替え
られて得られた軟入力である事前確率情報を選択し、情
報ビットに対する事前確率情報として第１の軟出力復号
工程にて用いることにより、受信値に基づいて事前確率
情報の初期値を算出する必要がなく、性能の劣化なしに
回路規模の削減を図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の
構成を説明するブロック図である。

【図３】同データ送受信システムにおける復号装置の構
成を説明するブロック図である。

【図４】コンピュータ装置の構成を説明するブロック図
である。

【図５】通信モデルの構成を説明するブロック図であ
る。

【図６】従来の符号化装置の構成を説明するブロック図
である。

【図７】従来の復号装置の構成を説明するブロック図で
ある。

【符号の説明】

１符号化装置、３復号装置、１１０_１，１１０
_２スイッチ、１２０，１５０軟出力復号回路、
１２１，１５１ＭＡＰ復号器、１２２，１２３，１
５２，１５３差分器、１３０，１４０インターリ
ーバ、１６０，１７０デインターリーバ、１８０
２値化回路、ＡＰＰ_１，ＡＰＰ_２固定値

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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Ｆターム(参考） 5B001 AA13 AC05 AD06 5J065 AA01 AB01 AC02 AD10 AE06 AF01 AF03 AG06 AH09 AH21

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ターボ符号化変調された符号を繰り返し
復号する復号装置であって、入力された軟入力である受信値と、入力された軟入力で
ある情報ビットに対する事前確率情報とを用いて軟出力
復号を行う第１の軟出力復号手段と、上記ターボ符号化変調を行う符号化装置において並列に
連接された複数の要素符号間に備えられるインターリー
バと同一の置換位置情報に基づいて、上記第１の軟出力
復号手段から供給された軟入力である情報ビットに対す
る外部情報を構成する各ビットの順序を置換して並べ替
えるインターリーブ手段と、入力された軟入力である受信値と、上記インターリーブ
手段から供給された軟入力である情報ビットに対する事
前確率情報とを用いて軟出力復号を行う第２の軟出力復
号手段と、上記インターリーバによって並べ替えられたデータのビ
ット配列を、元のデータのビット配列に戻すように、上
記第２の軟出力復号手段から供給された軟入力である情
報ビットに対する外部情報を構成する各ビットの順序を
並べ替える第１のデインターリーブ手段と、上記インターリーバによって並べ替えられたデータのビ
ット配列を、元のデータのビット配列に戻すように、上
記第２の軟出力復号手段から供給された軟入力である情
報ビットに対する事後確率情報を構成する各ビットの順
序を並べ替える第２のデインターリーブ手段と、繰り返し復号における最初の復号動作の際には、上記第
１の軟出力復号手段に入力すべき上記情報ビットに対す
る事前確率情報として、設定されたとり得る任意の固定
値を選択し、繰り返し復号における上記最初の復号動作
以外の復号動作の際には、上記第１の軟出力復号手段に
入力すべき上記情報ビットに対する事前確率情報とし
て、上記第１のデインターリーブ手段によって並べ替え
られて得られた軟入力である事前確率情報を選択するよ
うに、上記第１の軟出力復号手段に対して上記情報ビッ
トに対する事前確率情報として入力すべきデータを切り
替える切り替え手段とを備えることを特徴とする復号装
置。
【請求項２】上記固定値としては、情報ビットが１又
は０である確率が１／２であるという条件を満たす任意
の定数が設定されることを特徴とする請求項１記載の復
号装置。
【請求項３】上記第２のデインターリーブ手段から供
給された軟入力であるデータを２値化し、硬出力の復号
データとして出力する２値化手段を備えることを特徴と
する請求項１記載の復号装置。
【請求項４】上記第１の軟出力復号手段及び上記第２
の軟出力復号手段は、それぞれ、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５】上記符号化装置は、上記要素符号とし
て、畳み込み符号を用い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６】ターボ符号化変調された符号を繰り返し
復号する復号方法であって、入力された軟入力である受信値と、入力された軟入力で
ある情報ビットに対する事前確率情報とを用いて軟出力
復号を行う第１の軟出力復号工程と、上記ターボ符号化変調を行う符号化方法において並列に
連接された複数の要素符号工程間に備えられるインター
リーブ工程と同一の置換位置情報に基づいて、上記第１
の軟出力復号工程にて生成された軟入力である情報ビッ
トに対する外部情報を構成する各ビットの順序を置換し
て並べ替える第１のインターリーブ工程と、入力された軟入力である受信値と、上記第１のインター
リーブ工程にて並べ替えられた軟入力である情報ビット
に対する事前確率情報とを用いて軟出力復号を行う第２
の軟出力復号工程と、上記符号化方法における上記インターリーブ工程にて並
べ替えられたデータのビット配列を、元のデータのビッ
ト配列に戻すように、上記第２の軟出力復号工程にて生
成された軟入力である情報ビットに対する外部情報を構
成する各ビットの順序を並べ替える第１のデインターリ
ーブ工程と、上記符号化方法における上記インターリーブ工程にて並
べ替えられたデータのビット配列を、元のデータのビッ
ト配列に戻すように、上記第２の軟出力復号工程にて生
成された軟入力である情報ビットに対する事後確率情報
を構成する各ビットの順序を並べ替える第２のデインタ
ーリーブ工程とを備え、繰り返し復号における最初の復号動作の際には、上記第
１の軟出力復号工程にて入力すべき上記情報ビットに対
する事前確率情報として、設定されたとり得る任意の固
定値を選択し、繰り返し復号における上記最初の復号動
作以外の復号動作の際には、上記第１の軟出力復号工程
にて入力すべき上記情報ビットに対する事前確率情報と
して、上記第１のデインターリーブ工程にて並べ替えら
れて得られた軟入力である事前確率情報を選択するよう
に、上記第１の軟出力復号工程に対して上記情報ビット
に対する事前確率情報として入力すべきデータを切り替
えることを特徴とする復号方法。
【請求項７】上記固定値としては、情報ビットが１又
は０である確率が１／２であるという条件を満たす任意
の定数が設定されることを特徴とする請求項６記載の復
号方法。
【請求項８】上記第２のデインターリーブ工程にて並
べ替えられた軟入力であるデータを２値化し、硬出力の
復号データとして出力する２値化工程を備えることを特
徴とする請求項６記載の復号方法。
【請求項９】上記第１の軟出力復号工程及び上記第２
の軟出力復号工程では、それぞれ、ＢＣＪＲアルゴリズ
ムに基づく最大事後確率復号が行われることを特徴とす
る請求項６記載の復号方法。
【請求項１０】上記符号化方法では、上記要素符号と
して、畳み込み符号が用いられていることを特徴とする
請求項６記載の復号方法。