JP2003204272A

JP2003204272A - 軟出力復号装置及び軟出力復号方法、並びに復号装置及び復号方法

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Publication number: JP2003204272A
Application number: JP2002001844A
Authority: JP
Inventors: Mineshi Yokogawa; 峰志横川; Toshiyuki Miyauchi; 俊之宮内
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2002-01-08
Filing date: 2002-01-08
Publication date: 2003-07-18
Anticipated expiration: 2022-01-08
Also published as: JP3820583B2

Abstract

(57)【要約】【課題】回路規模の増大化を招来することなく、且
つ、性能を劣化させない最適な量子化を行う。【解決手段】軟出力復号を行う軟出力復号回路におけ
るｌｏｇ−ｓｕｍ演算回路１００は、各ステートに到達
した複数のパスに対応する複数のデータの中から最も尤
度の高いパスである最尤パスに対応するデータを選択す
る選択回路１０４と、補正項を算出する補正項算出回路
１０５と、選択回路１０４によって選択されたデータと
補正項算出回路１０５によって算出された補正項とを加
算する加算器１０６とを有する。ｌｏｇ−ｓｕｍ演算回
路１００は、軟出力復号装置内部での演算の際に必要と
される量子化刻み幅Δ＝ｄとされる対数尤度を用いてｌ
ｏｇ−ｓｕｍ演算を行い、この演算結果を量子化刻み幅
Δ＝ｄよりも粗い外部とのデータの入出力の際に必要と
される量子化刻み幅Δ＝２^ｎｄに変更して出力する。

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
軟出力復号装置及び軟出力復号方法、並びにこれらの軟
出力復号装置及び軟出力復号方法を適用して繰り返し復
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、及び地上波又は衛星ディジタル放送
といった放送分野の研究が著しく進められているが、そ
れに伴い、誤り訂正符号化及び復号の効率化を目的とし
て符号理論に関する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（C. E. Shannon）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。

【０００４】符号理論に関する研究は、このシャノン限
界に近い性能を示す符号を開発することを目的として行
われている。近年では、シャノン限界に近い性能を示す
符号化方法として、例えば、いわゆるターボ符号と称さ
れる並列連接畳み込み符号（Parallel Concatenated Co
nvolutional Codes；以下、ＰＣＣＣという。）や縦列
連接畳み込み符号（Serially Concatenated Convolutio
nal Codes；以下、ＳＣＣＣという。）が開発されてい
る。

【０００５】一方、近年では、これらの符号に対する復
号方法についても研究が盛んに行われている。具体的に
は、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、それに適した復号方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、「Bah
l, Cocke, Jelinek and Raviv, "Optimal decoding of
linear codes for minimizing symbol error rate", IE
EE Trans. Inf. Theory, vol. IT-20, pp. 284-287, Ma
r. 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（so
ft-output）と呼ばれる。

【０００６】以下、このＢＣＪＲ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１７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によって畳み込み符号化し、その出力
を雑音のある無記憶通信路２０２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２０
３によって復号し、観測する場合を考える。

【０００７】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Ｉ_１ ^Ｔ＝（ｉ_１，ｉ_２，・・・，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），ｉ_２（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Ｘ_１ ^Ｔ＝（ｘ_１，ｘ_２，・
・・，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），ｘ
_２（ｍ'，ｍ），・・・，ｘ_ｎ（ｍ'，ｍ））で表す。

【０００８】符号化装置２０１による畳み込み符号化
は、ステートＳ_０＝０から始まり、Ｘ _１ ^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）によって定義す
る。

【０００９】

【数１】

【００１０】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。

【００１１】

【数２】

【００１２】雑音のある無記憶通信路２０２は、Ｘ_１ ^Ｔ
を入力とし、Ｙ_１ ^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、Ｙ_１ ^Ｔ＝（ｙ_１，ｙ_２，・・・，
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。

【００１３】

【数３】

【００１４】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、Ｙ_１ ^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。

【００１５】

【数４】

【００１６】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，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。

【００１７】

【数５】

【００１８】

【数６】

【００１９】

【数７】

【００２０】ここで、これらの確率α_ｔ，β_ｔ，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１８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Ｓ_０＝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。

【００２１】これらの確率α_ｔ，β_ｔ，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。

【００２２】

【数８】

【００２３】ところで、ｔ＝１，２，・・・，Ｔについ
て、次式（９）が成立する。

【００２４】

【数９】

【００２５】同様に、ｔ＝１，２，・・・，Ｔについ
て、次式（１０）が成立する。

【００２６】

【数１０】

【００２７】さらに、γ_ｔについて、次式（１１）が成
立する。

【００２８】

【数１１】

【００２９】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１９に示す一連の工程を経る
ことによって軟出力λ_ｔを求める。

【００３０】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），γ _ｔ（ｍ'，ｍ）を算出する。

【００３１】続いて、復号装置２０３は、ステップＳ２
０２において、系列Ｙ_１ ^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。

【００３２】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，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。

【００３３】復号装置２０３は、このような一連の処理
を経ることにより、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。

【００３４】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 of
optimal and sub-optimal MAP decoding algorithms o
perating in the domain", IEEE Int. Conf. on Commun
ications, 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−Ｍ
ＡＰアルゴリズム（以下、Ｍａｘ−Ｌｏｇ−ＢＣＪＲア
ルゴリズム及びＬｏｇ−ＢＣＪＲアルゴリズムとい
う。）がある。

【００３５】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，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。

【００３６】

【数１２】

【００３７】

【数１３】

【００３８】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，Ｉ
β_ｔ，Ｉγ_ｔ，Ｉλ_ｔと表すものとする。なお、次式
（１４）に示すｓｇｎは、正負を識別する符号を示す定
数、すなわち、"＋１"又は"−１"のいずれかである。

【００３９】

【数１４】

【００４０】このような定数ｓｇｎを与える理由として
は、主に、確率α_ｔ，β_ｔ，γ_ｔが０乃至１の値をとる
ことから、一般に算出される対数尤度（log likelihoo
d）Ｉα_ｔ，Ｉβ_ｔ，Ｉγ_ｔが負値をとることにある。

【００４１】例えば、復号装置２０３がソフトウェアと
して構成される場合には、正負いずれの値をも処理可能
であるため、定数ｓｇｎは"＋１"又は"−１"のいずれで
あってもよいが、復号装置２０３がハードウェアとして
構成される場合には、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。

【００４２】すなわち、定数ｓｇｎは、復号装置２０３
が対数尤度として負値のみを扱う系として構成される場
合には、"＋１"をとり、復号装置２０３が対数尤度とし
て正値のみを扱う系として構成される場合には、"−１"
をとる。以下では、このような定数ｓｇｎを考慮したア
ルゴリズムの説明を行うものとする。

【００４３】Ｍａｘ−Ｌｏｇ−ＢＣＪＲアルゴリズムに
おいては、これらの対数尤度Ｉα_ｔ，Ｉβ_ｔ，Ｉγ
_ｔを、それぞれ、次式（１５）乃至次式（１７）に示す
ように近似する。ここで、次式（１５）及び次式（１
６）に示すｍｓｇｎ（ｘ，ｙ）は、定数ｓｇｎが"＋１"
の場合には、ｘ，ｙのうち大きい値を有するものを選択
する関数ｍａｘ（ｘ，ｙ）を示し、定数ｓｇｎが"−１"
の場合には、ｘ，ｙのうち小さい値を有するものを選択
する関数ｍｉｎ（ｘ，ｙ）を示すものである。次式（１
５）における右辺のステートｍ'における関数ｍｓｇｎ
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'における関数ｍｓｇｎ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。

【００４４】

【数１５】

【００４５】

【数１６】

【００４６】

【数１７】

【００４７】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項の関数ｍｓｇｎ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項の関数ｍｓｇｎ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。

【００４８】

【数１８】

【００４９】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２０に示す
一連の工程を経ることによって軟出力λ_ｔを求める。

【００５０】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。

【００５１】続いて、復号装置２０３は、ステップＳ２
１２において、系列Ｙ_１ ^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。

【００５２】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，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。

【００５３】復号装置２０３は、このような一連の処理
を経ることにより、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。

【００５４】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。

【００５５】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。

【００５６】

【数１９】

【００５７】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, "Impl
ementation and performance of a turbo/MAP decode
r", Int. J. Satellite Commun., vol. 16, pp. 23-46,
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。

【００５８】

【数２０】

【００５９】なお、上式（１９）及び上式（２０）は、
上述した定数ｓｇｎが"＋１"の場合を示している。定数
ｓｇｎが"−１"の場合には、上式（１９）及び上式（２
０）に相当する演算は、それぞれ、次式（２１）及び次
式（２２）に示すようになる。

【００６０】

【数２１】

【００６１】

【数２２】

【００６２】さらに、ｌｏｇ−ｓｕｍ演算の累積加算演
算の演算子を、次式（２３）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。

【００６３】

【数２３】

【００６４】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（２４）乃至次式
（２６）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。

【００６５】

【数２４】

【００６６】

【数２５】

【００６７】

【数２６】

【００６８】なお、上式（２４）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（２５）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（２６）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。

【００６９】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２０に示した一
連の工程を経ることによって軟出力λ_ｔを求めることが
できる。

【００７０】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受信する毎に、上
式（２４）及び上式（１７）を用いて、対数尤度Ｉα_ｔ
（ｍ），Ｉγ_ｔ（ｍ'，ｍ）を算出する。

【００７１】続いて、復号装置２０３は、ステップＳ２
１２において、系列Ｙ_１ ^Ｔの全てを受信した後に、上式
（２５）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。

【００７２】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，Ｉγ_ｔを上
式（２６）に代入し、各時刻ｔにおける対数軟出力Ｉλ
_ｔを算出する。

【００７３】復号装置２０３は、このような一連の処理
を経ることにより、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（１
９）及び上式（２１）において、右辺第２項に示す補正
項は、図２１に示すように、変数｜ｘ−ｙ｜に対する関
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 Only Memory）等にルックアップ
テーブルとして予め記憶させておくことにより、正確な
確率計算を行うことができる。

【００７４】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。

【００７５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したＢ
ＣＪＲアルゴリズム、Ｍａｘ−Ｌｏｇ−ＢＣＪＲアルゴ
リズム又はＬｏｇ−ＢＣＪＲアルゴリズムは、畳み込み
符号等のトレリス符号の復号を可能とするアルゴリズム
であるが、このトレリス符号を要素符号とし、複数の要
素符号化器をインターリーバを介して連接することによ
って生成される符号の復号にも適用することができる。
すなわち、ＢＣＪＲアルゴリズム、Ｍａｘ−Ｌｏｇ−Ｂ
ＣＪＲアルゴリズム又はＬｏｇ−ＢＣＪＲアルゴリズム
は、上述したＰＣＣＣ又はＳＣＣＣや、これらのＰＣＣ
Ｃ又はＳＣＣＣ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 Modulatio
n；以下、ＴＴＣＭという。）又は縦列連接符号化変調
（Serial Concatenated Trellis Coded Modulation；以
下、ＳＣＴＣＭという。）の復号に適用することができ
る。

【００７６】これらのＰＣＣＣ、ＳＣＣＣ、ＴＴＣＭ又
はＳＣＴＣＭを復号する復号装置は、ＢＣＪＲアルゴリ
ズム、Ｍａｘ−Ｌｏｇ−ＢＣＪＲアルゴリズム又はＬｏ
ｇ−ＢＣＪＲアルゴリズムに基づく最大事後確率（Maxi
mum A Posteriori probability；以下、ＭＡＰとい
う。）復号を行う複数の復号器を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ことになる。

【００７７】復号器としては、通常、大規模集積回路
（Large Scale Integrated circuit；以下、ＬＳＩとい
う。）として各部を単一半導体基板に集積させ、１チッ
プとして構成される。ここで、ＭＡＰ復号においては、
復号器内部での演算の際に必要とされる量子化刻み幅に
ついては、性能の観点から、ある程度細かいものを用い
る必要があるが、復号器に対する外部とのデータの入出
力の際に必要とされる量子化刻み幅については、内部の
ものよりも粗いものを用いても、下位ビットが切り捨て
られるだけであることから、性能に影響が与えられない
ことがわかっている。したがって、復号器は、いわゆる
事後確率情報（a posteriori probabilityinformatio
n）に対応する対数軟出力及び／又は次段の復号器に入
力されるいわゆる外部情報（extrinsic information）
を出力する際には、回路規模削減の観点から、これらの
対数軟出力及び／又は外部情報を四捨五入することによ
って下位ビットを丸めて出力するのが通常である。

【００７８】ここで、復号器として、復号損失の小さい
ものを実現するためには、Ｌｏｇ−ＢＣＪＲアルゴリズ
ムに基づくＭＡＰ復号を行うのが望ましい。したがっ
て、Ｌｏｇ−ＢＣＪＲアルゴリズムに基づくＭＡＰ復号
を行う復号器は、尤度の算出の際に行う上述したｌｏｇ
−ｓｕｍ演算を少なくとも１回以上行う必要がある。

【００７９】具体的には、この復号器におけるｌｏｇ−
ｓｕｍ演算を行う回路は、図２２に示すように構成され
る。ここでは、説明の便宜上、上式（１９）に示したよ
うに、変数をｘ，ｙとした次式（２７）に示すｌｏｇ−
ｓｕｍ演算を行うものとする。すなわち、変数ｘは、最
も尤度の高いパスである最尤パスに対応するデータの値
を示すものであり、変数ｙは、２番目に尤度の高いパス
である準最尤パスに対応するデータの値を示すものであ
る。

【００８０】

【数２７】

【００８１】すなわち、このｌｏｇ−ｓｕｍ演算回路３
００は、同図に示すように、入力されたｘで表されるデ
ータＤ３０１とｙで表されるデータＤ３０２との差分を
とる差分器３０１と、データＤ３０１の値ｘとデータＤ
３０２の値ｙとの大小関係を比較する比較回路３０２
と、差分器３０１によって得られた差分値ｘ−ｙを示す
データＤ３０３をクリップ（clip）して絶対値｜ｘ−ｙ
｜を算出するクリップ及び絶対値算出回路３０３と、比
較回路３０２による比較結果を示す比較結果情報Ｄ３０
５に基づいてデータＤ３０１，Ｄ３０２のうち値が大き
いものを選択する選択回路３０４と、絶対値算出回路３
０３によって算出された絶対値｜ｘ−ｙ｜を示すデータ
Ｄ３０４を用いて補正項を算出する補正項算出回路３０
５と、選択回路３０４によって選択された関数値ｍａｘ
（ｘ，ｙ）を示すデータＤ３０６と補正項算出回路３０
５によって算出された補正項ｌｏｇ（１＋ｅ
^{−｜ｘ−ｙ｜}）を示すデータＤ３０７とを加算する加算
器３０６とを有する。

【００８２】差分器３０１は、入力されたｘで表される
データＤ３０１とｙで表されるデータＤ３０２との差分
をとり、得られた差分値ｘ−ｙを示すデータＤ３０３を
クリップ及び絶対値算出回路３０３に供給する。

【００８３】比較回路３０２は、入力されたｘで表され
るデータＤ３０１とｙで表されるデータＤ３０２との大
小関係を比較し、比較結果情報Ｄ３０５を選択回路３０
４に供給する。

【００８４】クリップ及び絶対値算出回路３０３は、差
分器３０１によって得られたデータＤ３０３の振幅を調
整し且つ所定のダイナミックレンジにクリップするとと
もに、絶対値｜ｘ−ｙ｜を算出する。クリップ及び絶対
値算出回路３０３は、算出した絶対値｜ｘ−ｙ｜を示す
データＤ３０４を補正項算出回路３０５に供給する。

【００８５】選択回路３０４は、比較回路３０２から供
給された比較結果情報Ｄ３０５に基づいて、入力された
ｘで表されるデータＤ３０１とｙで表されるデータＤ３
０２とのうち、値が大きいもの、すなわち、確率が高い
ものを選択する。選択回路３０４は、選択した関数値ｍ
ａｘ（ｘ，ｙ）を示すデータＤ３０６を加算器３０６に
供給する。

【００８６】補正項算出回路３０５は、クリップ及び絶
対値算出回路３０３によって得られたデータＤ３０４を
用いて、上式（２７）における右辺第２項の値ｌｏｇ
（１＋ｅ^{−｜ｘ−ｙ｜}）を補正項として算出する。具体
的には、補正項算出回路３０５は、上述したように、補
正項が変数｜ｘ−ｙ｜に対する関数で表されることか
ら、入力される変数｜ｘ−ｙ｜と補正項ｌｏｇ（１＋ｅ
^{−｜ｘ−ｙ｜}）とを対応付けたルックアップテーブルを
参照することにより、補正項を算出する。補正項算出回
路３０５は、算出した補正項ｌｏｇ（１＋ｅ
^{−｜ｘ−ｙ｜}）を示すデータＤ３０７を加算器３０６に
供給する。

【００８７】加算器３０６は、選択回路３０４によって
選択されたデータＤ３０６と補正項算出回路３０５によ
って算出されたデータＤ３０７とを加算し、ｌｏｇ−ｓ
ｕｍ演算の結果ｌｏｇ（ｅ^ｘ＋ｅ^ｙ）を示すデータＤ３
０８を出力する。

【００８８】このようなｌｏｇ−ｓｕｍ演算回路３００
は、復号器内部での演算の際に必要とされる量子化刻み
幅Δが"ｄ"とされるデータＤ３０１，Ｄ３０２を入力
し、最終的に加算器３０６から出力するデータＤ３０８
についても、同じ量子化刻み幅Δ＝ｄで出力する。特
に、ｌｏｇ−ｓｕｍ演算回路３００においては、図２３
に示すように、補正項算出回路３０５の入出力について
も、量子化刻み幅Δが"ｄ"とされるデータＤ３０４が入
力され、量子化刻み幅Δが"ｄ"とされるデータＤ３０７
が出力される。すなわち、補正項は、入力がどのような
ものであっても本来であればアナログ値として出力され
るべきものであるが、補正項算出回路３０５は、例えば
量子化刻み幅Δが"ｄ＝０．５"であった場合には、補正
項として"０．３"が算出された場合であってもこれを量
子化し、"０．５"として出力する。

【００８９】また、復号器は、このようなｌｏｇ−ｓｕ
ｍ演算回路３００を用いて対数軟出力を算出する際に
は、トレリス上の各枝の入力に応じたｌｏｇ−ｓｕｍ演
算の累積加算演算を行い、入力が"０"の枝に応じたｌｏ
ｇ−ｓｕｍ演算の累積加算演算結果と、入力が"１"の枝
に応じたｌｏｇ−ｓｕｍ演算の累積加算演算結果との差
分をとる必要がある。そこで、復号器は、各ステートに
到達した複数のパスに対応する複数のデータの中から選
択した２つのパスに対応するデータの組み合わせの全て
について尤度の大小を比較することにより、複数のデー
タの中から、最も尤度の高いパスである最尤パスに対応
するデータを選択する。より具体的には、復号器は、複
数のデータについて、いわば勝ち抜き戦に喩えられる動
作を行うことにより、各データの値の大小を比較して最
尤パスに対応するデータを選択し、ｌｏｇ−ｓｕｍ演算
の累積加算演算を用いた対数軟出力の算出を実現する。

【００９０】具体的には、復号器におけるｌｏｇ−ｓｕ
ｍ演算の累積加算演算を行って対数軟出力を算出する回
路は、図２４に示すように構成される。ここでは、説明
の便宜上、各ステートに８本のパスが到達する場合につ
いて説明する。

【００９１】すなわち、この軟出力算出回路３５０は、
同図に示すように、７つのｌｏｇ−ｓｕｍ演算回路３５
１_１，３５１_２，３５１_３，３５１_４，３５１_５，３５
１_６，３５１_７を有する。

【００９２】軟出力算出回路３５０は、１回戦として、
４個のｌｏｇ−ｓｕｍ演算回路３５１_１，３５１_２，３
５１_３，３５１_４のそれぞれにより、選択された８系統
のデータＤ３５１，Ｄ３５２，Ｄ３５３，Ｄ３５４，Ｄ
３５５，Ｄ３５６，Ｄ３５７，Ｄ３５８を用いたｌｏｇ
−ｓｕｍ演算を行う。また、軟出力算出回路３５０は、
２回戦として、２つのｌｏｇ−ｓｕｍ演算回路３５
１_５，３５１_６のそれぞれにより、４個のｌｏｇ−ｓｕ
ｍ演算回路３５１_１，３５１_２，３５１_３，３５１ _４の
それぞれから出力された４系統のデータＤ３５９，Ｄ３
６０，Ｄ３６１，Ｄ３６２を用いたｌｏｇ−ｓｕｍ演算
を行う。そして、軟出力算出回路３５０は、ｌｏｇ−ｓ
ｕｍ演算回路３５１_７により、２つのｌｏｇ−ｓｕｍ演
算回路３５１ _５，３５１_６のそれぞれから出力された２
系統のデータＤ３６３，Ｄ３６４を用いたｌｏｇ−ｓｕ
ｍ演算を行い、最終的に対数軟出力を示すデータＤ３６
５として出力する。

【００９３】軟出力算出回路３５０は、このような処理
を、入力が"０"又は"１"の場合のそれぞれについて行
う。

【００９４】このような軟出力算出回路３５０は、復号
器内部での演算の際に必要とされる量子化刻み幅Δが"
ｄ"とされるデータＤ３５１，Ｄ３５２，Ｄ３５３，Ｄ
３５４，Ｄ３５５，Ｄ３５６，Ｄ３５７，Ｄ３５８を入
力し、最終的にｌｏｇ−ｓｕｍ演算回路３５１_７から出
力するデータＤ３６５についても、同じ量子化刻み幅Δ
＝ｄで出力する。

【００９５】さらに、復号器は、このような軟出力算出
回路３５０によって算出した対数軟出力及び／又は次段
の復号器における事前確率情報として入力される外部情
報を外部へと出力する。

【００９６】具体的には、復号器における対数軟出力及
び／又は外部情報を出力する要部の回路は、図２５に示
すように構成される。

【００９７】すなわち、復号器は、同図に示すように、
対数軟出力を示すデータＤ３７１と事前確率情報を示す
データＤ３７２とを用いて外部情報を算出する外部情報
算出回路３６０と、対数軟出力を示すデータＤ３７１の
量子化刻み幅を外部へと出力するのに適したものへと変
更するために再度量子化する再量子化回路３７０と、外
部情報算出回路３６０によって算出された外部情報を示
すデータＤ３７４と再量子化回路３７０によって得られ
た対数軟出力を示すデータＤ３７５とを択一的に選択す
る選択回路３７１とを有する。

【００９８】外部情報算出回路３６０は、差分器３６１
と、再量子化回路３６２とを有する。外部情報算出回路
３６０は、差分器３６１によって入力された対数軟出力
を示すデータＤ３７１と事前確率情報を示すデータＤ３
７２との差分をとり、得られた差分値からなる外部情報
を示すデータＤ３７３の下位ビットを丸めるべく再量子
化回路３６２によって四捨五入して再度量子化し、量子
化刻み幅を外部へと出力するのに適したものへと変更す
る。外部情報算出回路３６０は、得られた外部情報を示
すデータＤ３７４を選択回路３７１に供給する。

【００９９】再量子化回路３７０は、外部情報算出回路
３６０における再量子化回路３６２と同様のものであっ
て、入力された対数軟出力を示すデータＤ３７１の下位
ビットを丸めるべく四捨五入して再度量子化し、量子化
刻み幅を外部へと出力するのに適したものへと変更す
る。再量子化回路３７０は、得られた対数軟出力を示す
データＤ３７５を選択回路３７１に供給する。

【０１００】選択回路３７１は、外部情報算出回路３６
０によって算出された外部情報を示すデータＤ３７４と
再量子化回路３７０によって得られた対数軟出力を示す
データＤ３７５とを択一的に選択する。すなわち、選択
回路３７１は、当該復号器が繰り返し復号における最終
段として設けられるものである場合には、最終的な復号
結果としての対数軟出力を示すデータＤ３７５を選択
し、データＤ３７６として外部に出力する一方、当該復
号器が繰り返し復号における最終段以外として設けられ
るものである場合には、外部情報を示すデータＤ３７４
を選択し、次段の復号器における事前確率情報を示すデ
ータＤ３７６として外部に出力する。

【０１０１】このような復号器は、内部での演算の際に
必要とされる量子化刻み幅Δ＝ｄとされて軟出力算出回
路３５０から供給されるデータＤ３７１を入力するとと
もに、外部とのデータの入出力の際に必要とされる量子
化刻み幅Δ＝２^ｎｄとされるデータＤ３７２を入力す
る。そして、復号器は、データＤ３７６として外部へと
データを出力する直前、すなわち、選択回路３７１の前
段にて、外部情報を示すデータＤ３７３及び対数軟出力
を示すデータＤ３７１のそれぞれを再量子化回路３６
２，３７０によって再量子化し、選択回路３７１によっ
て選択された一方のデータを量子化刻み幅Δ＝２^ｎｄの
データＤ３７６として出力する。

【０１０２】さて、このように、復号器は、対数軟出力
及び／又は外部情報を出力する直前で、これらの対数軟
出力及び／又は外部情報を再量子化する。しかしなが
ら、復号器においては、既に量子化されているものを再
度量子化することから、性能の劣化を招来するといった
問題があった。

【０１０３】例えば、内部での演算の際に必要とされる
量子化刻み幅Δを"ｄ＝０．５"とし、外部とのデータの
入出力の際に必要とされる量子化刻み幅Δを"２^ｎｄ＝
１．０"とした場合に、上述した軟出力算出回路３５０
における最終段のｌｏｇ−ｓｕｍ演算回路３５１_７によ
って対数軟出力として"０．３"が算出された場合を考え
る。この場合、 "０．３"という値を有する対数軟出力
は、本来であれば、外部とのデータの入出力の際に必要
とされる量子化刻み幅で考えると、"０．０"として量子
化されるべき値である。しかしながら、実際に対数軟出
力回路３５０から出力される対数軟出力は、"０．３"と
いう値が量子化された"０．５"として出力された後、さ
らに、再量子化回路３７０によって再度量子化され、最
終的には"１．０"として出力されることになる。

【０１０４】このように、復号器は、既に量子化されて
いる対数軟出力及び／又は外部情報を出力する際に、量
子化刻み幅を粗くして再度量子化することから、この量
子化刻み幅内に属する値が多数出現することになり、特
にこれらの値の分布に偏りがある場合には、これらの値
を結果的には不適切に量子化してしまう事態を招来し、
性能を劣化させていた。一方、復号器においては、この
事態を回避するために再量子化を行わないものとする
と、回路規模の増大化を招来することになり、望ましく
ない。

【０１０５】本発明は、このような実情に鑑みてなされ
たものであり、回路規模の増大化を招来することなく、
性能劣化が生じないように、内部での演算の際に必要と
される量子化刻み幅を外部とのデータの入出力の際に必
要とされる量子化刻み幅へと変更することができる軟出
力復号装置及び軟出力復号方法、並びにこれらの軟出力
復号装置及び軟出力復号方法を適用して繰り返し復号を
行う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。

【０１０６】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
本発明にかかる軟出力復号装置は、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表記
した対数尤度を求め、この対数尤度を用いて軟出力復号
を行う軟出力復号装置であって、受信値と、当該軟出力
復号装置内部での演算の際に必要とされる第１の量子化
刻み幅よりも粗い外部とのデータの入出力の際に必要と
される第２の量子化刻み幅とされる事前確率情報とを入
力し、対数尤度を与えるために追加される補正項であっ
て対数尤度の差分の絶対値の関数で表される補正項を追
加することで確率の和演算を変形し、当該和演算の正確
な対数値を求める所定演算を少なくとも行うことによっ
て軟出力復号を行い、各時刻における軟出力を対数表記
した第２の量子化刻み幅とされる対数軟出力を生成する
軟出力復号手段を備え、この軟出力復号手段は、第１の
量子化刻み幅とされる対数尤度を用いた対数軟出力の算
出の際に行う所定演算の演算結果を第２の量子化刻み幅
に変更して出力することを特徴としている。

【０１０７】このような本発明にかかる軟出力復号装置
は、第１の量子化刻み幅とされる対数尤度を用いた軟出
力復号手段による対数軟出力の算出の際に行う所定演算
の演算結果を第２の量子化刻み幅に変更して出力する。

【０１０８】また、上述した目的を達成する本発明にか
かる軟出力復号方法は、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表記した対数尤
度を求め、この対数尤度を用いて軟出力復号を行う軟出
力復号方法であって、受信値と、軟出力復号を行う軟出
力復号装置内部での演算の際に必要とされる第１の量子
化刻み幅よりも粗い外部とのデータの入出力の際に必要
とされる第２の量子化刻み幅とされる事前確率情報とを
入力し、対数尤度を与えるために追加される補正項であ
って対数尤度の差分の絶対値の関数で表される補正項を
追加することで確率の和演算を変形し、当該和演算の正
確な対数値を求める所定演算を少なくとも行うことによ
って軟出力復号を行い、各時刻における軟出力を対数表
記した第２の量子化刻み幅とされる対数軟出力を生成す
る軟出力復号工程を備え、この軟出力復号工程では、第
１の量子化刻み幅とされる対数尤度を用いた対数軟出力
の算出の際に行う所定演算の演算結果が第２の量子化刻
み幅に変更されて出力されることを特徴としている。

【０１０９】このような本発明にかかる軟出力復号方法
は、第１の量子化刻み幅とされる対数尤度を用いた対数
軟出力の算出の際に行う所定演算の演算結果を第２の量
子化刻み幅に変更して出力する。

【０１１０】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、複数の要素符号をインタ
ーリーブ処理を介して並列又は縦列に連接して生成され
た符号を繰り返し復号する復号装置であって、複数の要
素符号に対応して設けられ、受信値と、当該軟出力復号
装置内部での演算の際に必要とされる第１の量子化刻み
幅よりも粗い外部とのデータの入出力の際に必要とされ
る第２の量子化刻み幅とされる事前確率情報とを入力
し、対数尤度を与えるために追加される補正項であって
対数尤度の差分の絶対値の関数で表される補正項を追加
することで確率の和演算を変形し、当該和演算の正確な
対数値を求める所定演算を少なくとも行うことによって
軟出力復号を行い、各時刻における軟出力を対数表記し
た第２の量子化刻み幅とされる対数軟出力及び／又は外
部情報を生成する複数の軟出力復号手段と、この軟出力
復号手段によって生成された外部情報を入力し、符号化
におけるインターリーブ処理と同一の置換位置情報に基
づいて、外部情報の順序を所定のアドレスにしたがって
置換して並べ替えるインターリーブ処理、又は符号化に
おけるインターリーブ処理によって並べ替えられた情報
の配列を元に戻すように、外部情報の順序を所定のアド
レスにしたがって置換して並べ替えるデインターリーブ
処理を行うインターリーブ手段とを備え、軟出力復号手
段は、第１の量子化刻み幅とされる対数尤度を用いた対
数軟出力の算出の際に行う所定演算の演算結果を第２の
量子化刻み幅に変更して出力することを特徴としてい
る。

【０１１１】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、第１の量子化刻み幅とされる対
数尤度を用いた軟出力復号手段による対数軟出力の算出
の際に行う所定演算の演算結果を第２の量子化刻み幅に
変更して出力する。

【０１１２】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、複数の要素符号をイ
ンターリーブ処理を介して並列又は縦列に連接して生成
された符号を繰り返し復号する復号方法であって、複数
の要素符号に対応して設けられ、受信値と、軟出力復号
を行う軟出力復号装置内部での演算の際に必要とされる
第１の量子化刻み幅よりも粗い外部とのデータの入出力
の際に必要とされる第２の量子化刻み幅とされる事前確
率情報とを入力し、対数尤度を与えるために追加される
補正項であって対数尤度の差分の絶対値の関数で表され
る補正項を追加することで確率の和演算を変形し、当該
和演算の正確な対数値を求める所定演算を少なくとも行
うことによって軟出力復号を行い、各時刻における軟出
力を対数表記した第２の量子化刻み幅とされる対数軟出
力及び／又は外部情報を生成する複数の軟出力復号工程
と、この軟出力復号工程にて生成された外部情報を入力
し、符号化におけるインターリーブ処理と同一の置換位
置情報に基づいて、外部情報の順序を所定のアドレスに
したがって置換して並べ替えるインターリーブ処理、又
は符号化におけるインターリーブ処理によって並べ替え
られた情報の配列を元に戻すように、外部情報の順序を
所定のアドレスにしたがって置換して並べ替えるデイン
ターリーブ処理を行うインターリーブ工程とを備え、軟
出力復号工程では、第１の量子化刻み幅とされる対数尤
度を用いた対数軟出力の算出の際に行う所定演算の演算
結果が第２の量子化刻み幅に変更されて出力されること
を特徴としている。

【０１１３】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、第１の量子化刻み幅とされる対
数尤度を用いた対数軟出力の算出の際に行う所定演算の
演算結果を第２の量子化刻み幅に変更して出力する。

【０１１４】

【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。

【０１１５】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。

【０１１６】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
とする並列連接畳み込み符号（Parallel Concatenated
Convolutional Codes；以下、ＰＣＣＣという。）又は
縦列連接畳み込み符号（Serially Concatenated Convol
utional Codes；以下、ＳＣＣＣという。）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（Turbo Trellis Coded Modulati
on；以下、ＴＴＣＭという。）又は縦列連接符号化変調
（Serial Concatenated Trellis Coded Modulation；以
下、ＳＣＴＣＭという。）を行うものとして構成され
る。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って、符号
化装置１は、複数の要素符号化器と、入力されたデータ
を並べ替えるインターリーバとを連接することにより、
ターボ符号化を行うものとして構成される。

【０１１７】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行うものであって、
「Bahl, Cocke, Jelinek and Raviv, "Optimal decodin
g of linear codes for minimizing symbol error rat
e", IEEE Trans. Inf. Theory,vol. IT-20, pp. 284-28
7, 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、「Robertson, Ville
brun and Hoeher, "A comparison of optimal and sub-
optimal MAP decoding algorithms operating inthe do
main", IEEE Int. Conf. on Communications, pp. 1009
-1013, June 1995」に記載されているＬｏｇ−ＭＡＰア
ルゴリズム（以下、Ｌｏｇ−ＢＣＪＲアルゴリズムとい
う。）に基づく最大事後確率（Maximum A Posteriori p
robability；以下、ＭＡＰという。）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
（log likelihood）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 po
steriori probability information）に対応する対数軟
出力Ｉλ_ｔ及び／又はいわゆる外部情報（extrinsic in
formation）ＥＸ_ｔを求める複数の軟出力復号回路と、
入力されたデータを並べ替えるインターリーバとを連接
することにより、繰り返し復号を行うものとして構成さ
れる。

【０１１８】特に、復号装置３における軟出力復号回路
は、それぞれ、大規模集積回路（Large Scale Integrat
ed circuit；以下、ＬＳＩという。）として各部を単一
半導体基板に集積させ、１チップとして構成されるもの
であり、回路規模を増大させることなく、且つ性能劣化
を生じさせることなく、内部での演算の際に必要とされ
る第１の量子化刻み幅を外部とのデータの入出力の際に
必要とされる第２の量子化刻み幅へと変更することがで
きるものである。

【０１１９】まず、本発明の外延をより明確にするため
に、本発明の詳細な説明に先立って、図２及び図３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４及び図５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。これらの符号化装置１'，１''は、
符号化装置１の例として位置付けられるものであり、復
号装置３'，３''は、復号装置３の例として位置付けら
れるものである。

【０１２０】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'とについて説明する。

【０１２１】符号化装置１'としては、図２に示すよう
に、入力されたデータを遅延させる遅延器１１と、畳み
込み演算を行う２つの畳み込み符号化器１２，１４と、
入力されたデータの順序を並べ替えるインターリーバ１
３とを備えるものがある。この符号化装置１'は、入力
された１ビットの入力データＤ１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Ｄ４，Ｄ５，Ｄ６を生成し、例えば２相位相
（Binary Phase Shift Keying；以下、ＢＰＳＫとい
う。）変調方式や４相位相（Quadrature Phase Shift K
eying；以下、ＱＰＳＫという。）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。

【０１２２】遅延器１１は、３ビットの出力データＤ
４，Ｄ５，Ｄ６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り、１ビットの入力データＤ１を
入力すると、この入力データＤ１をインターリーバ１３
が要する処理時間と同時間だけ遅延させる。遅延器１１
は、遅延させて得られた遅延データＤ２を、出力データ
Ｄ４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１２に供給する。

【０１２３】畳み込み符号化器１２は、遅延器１１から
出力された１ビットの遅延データＤ２を入力すると、こ
の遅延データＤ２に対して畳み込み演算を行い、演算結
果を出力データＤ５として外部に出力する。

【０１２４】インターリーバ１３は、１つのビット系列
からなる入力データＤ１を入力し、この入力データＤ１
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Ｄ３を後段の畳み込み符号化器１４に供
給する。

【０１２５】畳み込み符号化器１４は、インターリーバ
１３から供給される１ビットのインターリーブデータＤ
３を入力すると、このインターリーブデータＤ３に対し
て畳み込み演算を行い、演算結果を出力データＤ６とし
て外部に出力する。

【０１２６】このような符号化装置１'は、１ビットの
入力データＤ１を入力すると、この入力データＤ１を組
織成分の出力データＤ４として、遅延器１１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１２
による遅延データＤ２の畳み込み演算の結果得られる出
力データＤ５と、畳み込み符号化器１４によるインター
リーブデータＤ３の畳み込み演算の結果得られる出力デ
ータＤ６とを外部に出力することにより、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'によって符号化されたデータは、図示
しない変調器によって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。

【０１２７】一方、符号化装置１'による符号の復号を
行う復号装置３'としては、図３に示すように、軟出力
復号を行う２つの軟出力復号回路１５，１７と、入力さ
れたデータの順序を並べ替えるインターリーバ１６と、
入力されたデータの順序を元に戻す２つのデインターリ
ーバ１８，２０と、２つのデータを加算する加算器１９
とを備えるものがある。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Ｄ７から符号化装置１'におけ
る入力データＤ１を推定し、復号データＤ１３として出
力する。

【０１２８】軟出力復号回路１５は、符号化装置１'に
おける畳み込み符号化器１２に対応して備えられるもの
であり、上述したＬｏｇ−ＢＣＪＲアルゴリズムに基づ
くＭＡＰ復号を行う。すなわち、軟出力復号回路１５
は、軟入力の受信値Ｄ７を入力するとともに、デインタ
ーリーバ１８から出力された軟入力の情報ビットに対す
る事前確率情報（a priori probability information）
Ｄ８を入力し、これらの受信値Ｄ７と事前確率情報Ｄ８
とを用いて、軟出力復号を行う。そして、軟出力復号回
路１５は、符号の拘束条件によって求められる情報ビッ
トに対する外部情報Ｄ９を生成し、この外部情報Ｄ９を
後段のインターリーバ１６に軟出力として出力する。

【０１２９】インターリーバ１６は、軟出力復号回路１
５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Ｄ９に対して、符号化装置１'におけるインターリ
ーバ１３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１６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１７における情
報ビットに対する事前確率情報Ｄ１０として出力すると
ともに、後段の加算器１９に出力する。

【０１３０】軟出力復号回路１７は、符号化装置１'に
おける畳み込み符号化器１４に対応して備えられるもの
であり、軟出力復号回路１５と同様に、Ｌｏｇ−ＢＣＪ
Ｒアルゴリズムに基づくＭＡＰ復号を行う。すなわち、
軟出力復号回路１７は、軟入力の受信値Ｄ７を入力する
とともに、インターリーバ１６から出力された軟入力の
情報ビットに対する事前確率情報Ｄ１０を入力し、これ
らの受信値Ｄ７と事前確率情報Ｄ１０とを用いて、軟出
力復号を行う。そして、軟出力復号回路１７は、符号の
拘束条件によって求められる情報ビットに対する外部情
報Ｄ１１を生成し、この外部情報Ｄ１１をデインターリ
ーバ１８に軟出力として出力するとともに、加算器１９
に出力する。

【０１３１】デインターリーバ１８は、符号化装置１'
におけるインターリーバ１３によってインターリーブさ
れたインターリーブデータＤ３のビット配列を、元の入
力データＤ１のビット配列に戻すように、軟出力復号回
路１７から出力される軟入力の外部情報Ｄ１１にデイン
ターリーブを施す。デインターリーバ１８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１５にお
ける情報ビットに対する事前確率情報Ｄ８として出力す
る。

【０１３２】加算器１９は、インターリーバ１６から出
力された軟入力の情報ビットに対する事前確率情報Ｄ１
０と、軟出力復号回路１７から出力された情報ビットに
対する外部情報Ｄ１１とを加算する。加算器１９は、得
られたデータＤ１２を後段のデインターリーバ２０に軟
出力として出力する。

【０１３３】デインターリーバ２０は、符号化装置１'
におけるインターリーバ１３によってインターリーブさ
れたインターリーブデータＤ３のビット配列を、元の入
力データＤ１のビット配列に戻すように、加算器１９か
ら出力される軟出力のデータＤ１２にデインターリーブ
を施す。デインターリーバ２０は、デインターリーブし
て得られたデータを復号データＤ１３として外部に出力
する。

【０１３４】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１２，１４のそれぞれに対応
する軟出力復号回路１５，１７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１５，１７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Ｄ７を受信すると、所定の繰り返し回数での繰り返
し復号を行い、この復号動作の結果得られた軟出力の外
部情報に基づいて、復号データＤ１３を出力する。

【０１３５】なお、ＴＴＣＭによる符号化を行う符号化
装置は、符号化装置１'の最終段に、例えば８相位相（8
-Phase Shift Keying；以下、８ＰＳＫという。）変調
方式による変調を行う変調器を備えることによって実現
することができる。また、ＴＴＣＭによる符号の復号を
行う復号装置は、復号装置３'と同様の構成で実現する
ことができ、受信値として、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。

【０１３６】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''とについて説明する。

【０１３７】符号化装置１''としては、図４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３１と、入力されたデータの順序を並べ替えるイン
ターリーバ３２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３３とを備えるものがある。この符
号化装置１''は、入力された１ビットの入力データＤ２
１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Ｄ２６，Ｄ２７，Ｄ２
８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。

【０１３８】畳み込み符号化器３１は、１ビットの入力
データＤ２１を入力すると、この入力データＤ２１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Ｄ２２，Ｄ２３として後段のインターリーバ３２
に供給する。すなわち、畳み込み符号化器３１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Ｄ２２，Ｄ２３を後段のイ
ンターリーバ３２に供給する。

【０１３９】インターリーバ３２は、畳み込み符号化器
３１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Ｄ２２，Ｄ２３を入力し、これらの符号化データＤ
２２，Ｄ２３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
Ｄ２４，Ｄ２５を後段の畳み込み符号化器３３に供給す
る。

【０１４０】畳み込み符号化器３３は、インターリーバ
３２から供給される２ビットのインターリーブデータＤ
２４，Ｄ２５を入力すると、これらのインターリーブデ
ータＤ２４，Ｄ２５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Ｄ２６，Ｄ２７，Ｄ２８と
して外部に出力する。すなわち、畳み込み符号化器３３
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Ｄ２６，Ｄ２７，Ｄ２８を外
部に出力する。

【０１４１】このような符号化装置１''は、畳み込み符
号化器３１によって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３３
によって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り、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''によって符号化され
たデータは、図示しない変調器によって所定の変調方式
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''としては、図５に示すように、軟出力
復号を行う２つの軟出力復号回路３４，３６と、入力さ
れたデータの順序を元に戻すデインターリーバ３５と、
入力されたデータの順序を並べ替えるインターリーバ３
７とを備えるものがある。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とさ
れる受信値Ｄ２９から符号化装置１''における入力デー
タＤ２１を推定し、復号データＤ３６として出力する。

【０１４３】軟出力復号回路３４は、符号化装置１''に
おける畳み込み符号化器３３に対応して備えられるもの
であり、Ｌｏｇ−ＢＣＪＲアルゴリズムに基づくＭＡＰ
復号を行う。すなわち、軟出力復号回路３４は、軟入力
の受信値Ｄ２９を入力するとともに、インターリーバ３
７から出力された軟入力の情報ビットに対する事前確率
情報Ｄ３０を入力し、これらの受信値Ｄ２９と事前確率
情報Ｄ３０とを用いて、Ｌｏｇ−ＢＣＪＲアルゴリズム
に基づくＭＡＰ復号を行い、内符号の軟出力復号を行
う。そして、軟出力復号回路３４は、符号の拘束条件に
よって求められる情報ビットに対する外部情報Ｄ３１を
生成し、この外部情報Ｄ３１を後段のデインターリーバ
３５に軟出力として出力する。なお、この外部情報Ｄ３
１は、符号化装置１''におけるインターリーバ３２によ
ってインターリーブされたインターリーブデータＤ２
４，Ｄ２５に対応するものである。

【０１４４】デインターリーバ３５は、符号化装置１''
におけるインターリーバ３２によってインターリーブさ
れたインターリーブデータＤ２４，Ｄ２５のビット配列
を、それぞれ、元の符号化データＤ２２，Ｄ２３のビッ
ト配列に戻すように、軟出力復号回路３４から出力され
る軟入力の外部情報Ｄ３１にデインターリーブを施す。
デインターリーバ３５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３６における符号ビッ
トに対する事前確率情報Ｄ３２として出力する。

【０１４５】軟出力復号回路３６は、符号化装置１''に
おける畳み込み符号化器３１に対応して備えられるもの
であり、軟出力復号回路３４と同様に、Ｌｏｇ−ＢＣＪ
Ｒアルゴリズムに基づくＭＡＰ復号を行う。すなわち、
軟出力復号回路３６は、デインターリーバ３５から出力
された軟入力の符号ビットに対する事前確率情報Ｄ３２
を入力するとともに、値が"０"である情報ビットに対す
る事前確率情報Ｄ３３を入力し、これらの事前確率情報
Ｄ３２，Ｄ３３を用いて、Ｌｏｇ−ＢＣＪＲアルゴリズ
ムに基づくＭＡＰ復号を行い、外符号の軟出力復号を行
う。軟出力復号回路３６は、符号の拘束条件によって求
められる外部情報Ｄ３４，Ｄ３５を生成し、外部情報Ｄ
３４を復号データＤ３６として外部に出力するととも
に、外部情報Ｄ３５をインターリーバ３７に軟出力とし
て出力する。

【０１４６】インターリーバ３７は、軟出力復号回路３
６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Ｄ３５に対して、符号化装置１''におけるインター
リーバ３２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３７は、インターリーブし
て得られたデータを軟出力復号回路３４における情報ビ
ットに対する事前確率情報Ｄ３０として出力する。

【０１４７】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３１，３３のそれぞれに
対応する軟出力復号回路３６，３４を備えることによ
り、復号装置３'と同様に、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３４，３６
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Ｄ２９を受信する
と、所定の繰り返し回数で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に基づいて、
復号データＤ３６を出力する。

【０１４８】なお、ＳＣＴＣＭによる符号化を行う符号
化装置は、符号化装置１''の最終段に、例えば８ＰＳＫ
変調方式による変調を行う変調器を備えることによって
実現することができる。また、ＳＣＴＣＭによる符号の
復号を行う復号装置は、復号装置３''と同様の構成で実
現することができ、受信値として、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。

【０１４９】さて、以下では、復号装置３に備えられる
軟出力復号回路について説明する。軟出力復号回路は、
上述したように、回路規模を増大させることなく、且つ
性能劣化を生じさせることなく、内部での演算の際に必
要とされる量子化刻み幅を外部とのデータの入出力の際
に必要とされる量子化刻み幅へと変更することができる
ものである。

【０１５０】なお、以下では、符号化装置１における畳
み込み符号化器が有す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Ｉ_１ ^Ｔ＝（ｉ_１，
ｉ_２，・・・，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），ｉ_２（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Ｘ_１ ^Ｔ＝（ｘ_１，ｘ_２，・・・，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），ｘ_２（ｍ'，ｍ），・・・，ｘ_ｎ
（ｍ'，ｍ））で表す。さらにまた、無記憶通信路２
は、Ｘ_１ ^Ｔを入力とし、Ｙ_１ ^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、Ｙ_１ ^Ｔ＝（ｙ
_１，ｙ_２，・・・，ｙ_Ｔ）で表す。

【０１５１】ここでは説明の簡略化ために、畳み込み符
号化器の一例として、差し当たって図６に示すように、
３つの排他的論理和回路４１，４３，４５と、２つのシ
フトレジスタ４２，４４とを有し、拘束長が"３"の畳み
込み演算を行う畳み込み符号化器４０を採用して説明す
る。

【０１５２】排他的論理和回路４１は、１ビットの入力
データｉ_ｔ１と、排他的論理和回路４３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４２及び排他的論理和回路４５に供給す
る。

【０１５３】シフトレジスタ４２は、保持している１ビ
ットのデータを排他的論理和回路４３及びシフトレジス
タ４４に供給し続ける。そして、シフトレジスタ４２
は、クロックに同期させて、排他的論理和回路４１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４３及びシフトレジスタ４４に新
たに供給する。

【０１５４】排他的論理和回路４３は、シフトレジスタ
４２，４４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４１に供給す
る。

【０１５５】シフトレジスタ４４は、保持している１ビ
ットのデータを排他的論理和回路４３，４５に供給し続
ける。そして、シフトレジスタ４４は、クロックに同期
させて、シフトレジスタ４２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
４３，４５に新たに供給する。

【０１５６】排他的論理和回路４５は、排他的論理和回
路４１から供給されるデータと、シフトレジスタ４４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。

【０１５７】このような畳み込み符号化器４０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、畳み込み符号化器４０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。

【０１５８】この畳み込み符号化器４０におけるトレリ
スを記述すると、図７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４２の内容とシフトレ
ジスタ４４の内容とを順次並べたものであり、"０
０"、"１０"、"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、畳み込み符号化器４０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。なお、
以下の説明では、各ステート番号に対応するステートを
指示する場合には、それぞれ、ステート０、ステート
１、ステート２、ステート３と称するものとする。

【０１５９】一方、図８に示すように、軟出力復号回路
の一例であり、畳み込み符号化器４０に対応した復号を
行う軟出力復号回路５０は、各部を制御するコントロー
ラ５１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５２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５３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５４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５５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５６と、出
力するデータを択一的に選択する選択回路５７とを有す
る。この軟出力復号回路５０は、無記憶通信路２上で発
生したノイズの影響によってアナログ値をとり軟入力と
される受信値ｙ_ｔから対数軟出力Ｉλ_ｔを求めることに
より、畳み込み符号化器４０における入力データｉ_ｔ１
を推定するものである。

【０１６０】コントローラ５１は、Ｉγ算出・記憶回路
５２、Ｉα算出・記憶回路５３、Ｉβ算出・記憶回路５
４及び選択回路５７に対して、それぞれ、コントロール
信号ＳＣγ，ＳＣα，ＳＣβ，ＳＣを供給し、各部の動
作を制御する。

【０１６１】Ｉγ算出・記憶回路５２は、コントローラ
５１から供給されたコントロール信号ＳＣγによる制御
のもとに、受信値ｙ_ｔと、量子化刻み幅Δが内部での演
算の際に必要とされる量子化刻み幅Δ＝ｄよりも粗い外
部とのデータの入出力の際に必要とされる量子化刻み幅
Δ＝２^ｎｄとされる事前確率情報ＡＰＰ_ｔとを用いて、
受信値ｙ_ｔ毎に、次式（２８）に示す演算を行い、各時
刻ｔにおける対数尤度Ｉγ_ｔを算出して記憶する。な
お、次式（２８）に示すｓｇｎは、正負を識別する符号
を示す定数、すなわち、"＋１"又は"−１"のいずれかで
ある。この定数ｓｇｎは、軟出力復号回路５０が負値の
みを扱う系として構成される場合には、"＋１"をとり、
軟出力復号回路５０が正値のみを扱う系として構成され
る場合には、"−１"をとる。また、受信値ｙ_ｔの量子化
刻み幅は、特に限定はなく、例えばΔ＝ｄであってもよ
くΔ＝２^ｎｄであってもよい。

【０１６２】

【数２８】

【０１６３】なお、事前確率情報ＡＰＰ_ｔは、次式（２
９）に示すように、入力データｉ_ｔ _１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（log likelihood ratio）として与えられるものと
する。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。

【０１６４】

【数２９】

【０１６５】Ｉγ算出・記憶回路５２は、受信値ｙ_ｔ毎
に、符号の出力パターンと受信値によって決定される確
率γを対数表記した対数尤度Ｉγ又は確率γを対数表記
して正負識別符号を反転した対数尤度Ｉγを算出する。
このとき、Ｉγ算出・記憶回路５２は、内部での演算の
際に必要とされる量子化刻み幅Δ＝ｄで対数尤度Ｉγを
算出する。そして、Ｉγ算出・記憶回路５２は、記憶し
た対数尤度Ｉγ_ｔをＩα算出・記憶回路５３、Ｉβ算出
・記憶回路５４及び軟出力算出回路５５に供給する。こ
のとき、Ｉγ算出・記憶回路５２は、Ｉα算出・記憶回
路５３、Ｉβ算出・記憶回路５４及び軟出力算出回路５
５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５２からＩα算出・記憶回路５３に供給される対数
尤度Ｉγ_ｔをＩγ（α）と表し、Ｉγ算出・記憶回路５
２からＩβ算出・記憶回路５４に供給される対数尤度Ｉ
γ _ｔをＩγ（β１），Ｉγ（β２）と表し、Ｉγ算出・
記憶回路５２から軟出力算出回路５５に供給される対数
尤度Ｉγ_ｔをＩγ（λ）と表すものとする。

【０１６６】Ｉα算出・記憶回路５３は、コントローラ
５１から供給されたコントロール信号ＳＣαによる制御
のもとに、Ｉγ算出・記憶回路５２から供給された量子
化刻み幅Δが"ｄ"とされる対数尤度Ｉγ（α）を用い
て、次式（３０）に示す演算を行い、各時刻ｔにおける
対数尤度Ｉα_ｔを算出して記憶する。なお、次式（３
０）における演算子"＃"は、所定演算であるいわゆるｌ
ｏｇ−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ｌｏｇ−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５
３は、定数ｓｇｎが"＋１"の場合には、次式（３１）に
示す演算を行うことにより、一方、定数ｓｇｎが"−１"
の場合には、次式（３２）に示す演算を行うことによ
り、各時刻ｔにおける対数尤度Ｉα_ｔを算出する。すな
わち、Ｉα算出・記憶回路５３は、対数尤度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Ｉ
α又は確率αを対数表記して正負識別符号を反転した対
数尤度Ｉαを算出する。このとき、Ｉα算出・記憶回路
５３は、量子化刻み幅Δ＝ｄで対数尤度Ｉαを算出す
る。そして、Ｉα算出・記憶回路５３は、記憶した対数
尤度Ｉα_ｔを軟出力算出回路５５に供給する。このと
き、Ｉα算出・記憶回路５３は、軟出力算出回路５５に
おける処理に適した順序で対数尤度Ｉα_ｔを供給する。
なお、以下の説明では、Ｉα算出・記憶回路５３から軟
出力算出回路５５に供給される対数尤度Ｉα_ｔをＩα
（λ）と表すものとする。

【０１６７】

【数３０】

【０１６８】

【数３１】

【０１６９】

【数３２】

【０１７０】Ｉβ算出・記憶回路５４は、コントローラ
５１から供給されたコントロール信号ＳＣβによる制御
のもとに、Ｉγ算出・記憶回路５２から供給された量子
化刻み幅Δが"ｄ"とされる対数尤度Ｉγ（β１），Ｉγ
（β２）を用いて、次式（３３）に示す演算を行い、各
時刻における２系統の対数尤度Ｉβ_ｔを並列的に算出し
て記憶する。なお、次式（３３）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
ｌｏｇ−ｓｕｍ演算を示すものである。より具体的に
は、Ｉβ算出・記憶回路５４は、定数ｓｇｎが"＋１"の
場合には、次式（３４）に示す演算を行うことにより、
一方、定数ｓｇｎが"−１"の場合には、次式（３５）に
示す演算を行うことにより、各時刻ｔにおける対数尤度
Ｉβ_ｔを算出する。すなわち、Ｉβ算出・記憶回路５４
は、対数尤度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又は確率βを対数表記して
正負識別符号を反転した対数尤度Ｉβを算出する。この
とき、Ｉβ算出・記憶回路５４は、量子化刻み幅Δ＝ｄ
で対数尤度Ｉβを算出する。そして、Ｉβ算出・記憶回
路５４は、記憶した対数尤度Ｉβ_ｔのうち、１系統の対
数尤度Ｉβ_ｔを軟出力算出回路５５に供給する。このと
き、Ｉβ算出・記憶回路５４は、軟出力算出回路５５に
おける処理に適した順序で対数尤度Ｉβ_ｔを供給する。
なお、以下の説明では、Ｉβ算出・記憶回路５４から軟
出力算出回路５５に供給される対数尤度Ｉβ_ｔをＩβ
（λ）と表すものとする。

【０１７１】

【数３３】

【０１７２】

【数３４】

【０１７３】

【数３５】

【０１７４】軟出力算出回路５５は、Ｉγ算出・記憶回
路５２から供給された量子化刻み幅Δが"ｄ"とされる対
数尤度Ｉγ（λ）と、Ｉα算出・記憶回路５３から供給
された対数尤度Ｉα（λ）と、Ｉβ算出・記憶回路５４
から供給された対数尤度Ｉβ（λ）とを用いて、次式
（３６）に示す演算を行い、各時刻ｔにおける対数軟出
力Ｉλ_ｔを算出して記憶する。このとき、軟出力算出回
路５５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Ｉλ_Ｃｔとを算
出して記憶する。そして、軟出力算出回路５５は、記憶
した対数軟出力Ｉλ_Ｉｔ及び／又は対数軟出力Ｉλ_Ｃｔ
を時系列順に並べ替えた後、外部情報算出回路５６又は
選択回路５７に供給する。なお、次式（３６）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。

【０１７５】

【数３６】

【０１７６】なお、軟出力算出回路５５は、出力する対
数軟出力Ｉλの量子化刻み幅Δを"２^ｎｄ"として対数軟
出力Ｉλを出力する。これについては、後に詳述する。

【０１７７】外部情報算出回路５６は、軟出力算出回路
５５から供給された量子化刻み幅Δが"２^ｎｄ"とされる
対数軟出力Ｉλ_ｔと、外部から入力された量子化刻み幅
Δが"２^ｎｄ"とされる事前確率情報ＡＰＰ_ｔとを用い
て、量子化刻み幅Δが"２^ｎｄ"とされる外部情報ＥＸ_ｔ
を算出する。具体的には、外部情報算出回路５６は、軟
出力算出回路５５から供給された対数軟出力Ｉλ_ｔと、
外部から入力された事前確率情報ＡＰＰ_ｔとの差分値を
外部情報ＥＸ_ｔとして算出する。このとき、外部情報算
出回路５６は、必要に応じて、情報ビットに対する外部
情報ＥＸ_Ｉｔと、符号ビットに対する外部情報ＥＸ_Ｃｔ
とを算出する。外部情報算出回路５６は、算出した外部
情報ＥＸ_ｔを選択回路５７に供給する。

【０１７８】選択回路５７は、軟出力算出回路５５から
供給された対数軟出力Ｉλ_ｔと、外部情報算出回路５６
から供給された外部情報ＥＸ_ｔとを択一的に選択する。
すなわち、選択回路５７は、当該軟出力復号回路５０が
繰り返し復号における最終段として設けられるものであ
る場合には、最終的な復号結果としての対数軟出力Ｉλ
_ｔを選択して出力データＯＤ_ｔとして外部に出力する一
方、当該軟出力復号回路５０が繰り返し復号における最
終段以外として設けられるものである場合には、外部情
報ＥＸ_ｔを選択して次段の軟出力復号回路における事前
確率情報を示す出力データＯＤ_ｔとして外部に出力す
る。

【０１７９】このような軟出力復号回路５０は、軟入力
の受信値ｙ_ｔを入力すると、Ｉγ算出・記憶回路５２に
より、受信値ｙ_ｔを受信する毎に、対数尤度Ｉγ
_ｔ（ｍ'，ｍ）を算出し、Ｉα算出・記憶回路５３によ
り、対数尤度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５４により、全
ての時刻ｔにおける各ステートｍについて、対数尤度Ｉ
β_ｔ（ｍ）を算出する。そして、軟出力復号回路５０
は、軟出力算出回路５５により、算出した対数尤度Ｉα
_ｔ，Ｉβ_ｔ及びＩγ_ｔを用いて、各時刻ｔにおける対数
軟出力Ｉλ_ｔを算出し、この対数軟出力Ｉλ_ｔを選択回
路５７を介して外部に出力するか、若しくは、外部情報
算出回路５６に供給する。また、軟出力復号回路５０
は、外部情報算出回路５６により、各時刻ｔにおける外
部情報ＥＸ_ｔを算出し、選択回路５７を介して外部に出
力する。このように、軟出力復号回路５０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。なお、軟出力復号回路５０としては、繰り返
し復号に適用しない場合には、外部情報算出回路５６及
び選択回路５７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Ｉλ_Ｃｔを算出す
る必要もない。

【０１８０】さて、このような軟出力復号回路５０は、
上述したように、回路規模を増大させることなく、且つ
性能劣化を生じさせることなく、内部での演算の際に必
要とされる量子化刻み幅を、この量子化刻み幅よりも粗
い外部とのデータの入出力の際に必要とされる量子化刻
み幅へと変更するために、対数軟出力Ｉλ_ｔ又外部情報
ＥＸ_ｔの出力の際に量子化刻み幅を変更するのではな
く、軟出力算出回路５５における最終的な尤度の算出の
際に行う上述したｌｏｇ−ｓｕｍ演算の演算結果の出力
の段階で量子化刻み幅を変更する。

【０１８１】具体的には、軟出力算出回路５５における
最終的な尤度の算出の際に行うｌｏｇ−ｓｕｍ演算の演
算結果の出力の段階で量子化刻み幅を変更することがで
きる回路は、図９に示すように構成される。以下では、
説明の便宜上、変数をｘ，ｙとした次式（３７）に示す
ｌｏｇ−ｓｕｍ演算を行うものとする。すなわち、変数
ｘは、最も尤度の高いパスである最尤パスに対応するデ
ータの値を示すものであり、変数ｙは、２番目に尤度の
高いパスである準最尤パスに対応するデータの値を示す
ものである。

【０１８２】

【数３７】

【０１８３】すなわち、この演算手段であるｌｏｇ−ｓ
ｕｍ演算回路１００は、同図に示すように、入力された
ｘで表されるデータＤ１０１とｙで表されるデータＤ１
０２との差分をとる差分器１０１と、データＤ１０１の
値ｘとデータＤ１０２の値ｙとの大小関係を比較する比
較回路１０２と、差分器１０１によって得られた差分値
ｘ−ｙを示すデータＤ１０３をクリップ（clip）して絶
対値｜ｘ−ｙ｜を算出する絶対値算出手段であるクリッ
プ及び絶対値算出回路１０３と、比較回路１０２による
比較結果を示す比較結果情報Ｄ１０５に基づいてデータ
Ｄ１０１，Ｄ１０２のうち値が大きいものを選択する選
択手段である選択回路１０４と、絶対値算出回路１０３
によって算出された絶対値｜ｘ−ｙ｜を示すデータＤ１
０４と後述する選択回路１０５から供給された関数値ｍ
ａｘ（ｘ，ｙ）の下位ｎビットの値ｒを示すデータＤ１
０７とを用いて補正項を算出する補正項算出手段である
補正項算出回路１０５と、選択回路１０４によって選択
された関数値ｍａｘ（ｘ，ｙ）のうち下位ｎビットの値
ｒを差し引いた上位ビットの値ｍａｘ（ｘ，ｙ）−ｒを
示すデータＤ１０６と補正項算出回路１０５によって算
出された補正項ｌｏｇ（１＋ｅ^{−｜ｘ−ｙ｜}）＋ｒを示
すデータＤ１０８とを加算する加算手段である加算器１
０６とを有する。

【０１８４】差分器１０１は、量子化刻み幅Δが"ｄ"と
されて入力されたｘで表されるデータＤ１０１とｙで表
されるデータＤ１０２との差分をとり、得られた量子化
刻み幅Δが"ｄ"とされる差分値ｘ−ｙを示すデータＤ１
０３をクリップ及び絶対値算出回路１０３に供給する。

【０１８５】比較回路１０２は、量子化刻み幅Δが"ｄ"
とされて入力されたｘで表されるデータＤ１０１とｙで
表されるデータＤ１０２との大小関係を比較し、比較結
果情報Ｄ１０５を選択回路１０４に供給する。

【０１８６】クリップ及び絶対値算出回路１０３は、差
分器１０１によって得られた量子化刻み幅Δが"ｄ"とさ
れるデータＤ１０３の振幅を調整し且つ所定のダイナミ
ックレンジにクリップするとともに、絶対値｜ｘ−ｙ｜
を算出する。クリップ及び絶対値算出回路１０３は、算
出した量子化刻み幅Δが"ｄ"とされる絶対値｜ｘ−ｙ｜
を示すデータＤ１０４を補正項算出回路１０５に供給す
る。

【０１８７】選択回路１０４は、比較回路１０２から供
給された比較結果情報Ｄ１０５に基づいて、量子化刻み
幅Δが"ｄ"とされて入力されたｘで表されるデータＤ１
０１とｙで表されるデータＤ１０２とのうち、値が大き
いもの、すなわち、確率が高いものを選択する。選択回
路１０４は、選択した関数値ｍａｘ（ｘ，ｙ）のうち、
量子化刻み幅Δが"２^ｎｄ"以下の下位ｎビットの値ｒを
差し引いた残りの上位ビットの値ｍａｘ（ｘ，ｙ）−ｒ
を示すデータＤ１０６を量子化刻み幅Δを"２ ^ｎｄ"とし
て加算器１０６に供給するとともに、下位ｎビットの値
ｒを示すデータＤ１０７を量子化刻み幅Δを"ｄ"として
補正項算出回路１０５に供給する。

【０１８８】補正項算出回路１０５は、クリップ及び絶
対値算出回路１０３によって得られた量子化刻み幅Δ
が"ｄ"とされるデータＤ１０４と、選択回路１０５から
供給された量子化刻み幅Δが"ｄ"とされるデータＤ１０
７とを用いて、上式（３７）における右辺第２項の値ｌ
ｏｇ（１＋ｅ^{−｜ｘ−ｙ｜}）で表される真の補正項に対
して下位ｎビットの値ｒを加算した値ｌｏｇ（１＋ｅ
^{−｜ｘ−ｙ｜}）＋ｒを補正項として算出する。具体的に
は、補正項算出回路１０５は、図１０に示すように、入
力される変数｜ｘ−ｙ｜と、真の補正項ｌｏｇ（１＋ｅ
^{−｜ｘ−ｙ｜}）に対して下位ｎビットの値ｒを加算した
値とを対応付けた２^ｎ通りのパターンを記憶したルック
アップテーブルを参照し、このルックアップテーブルか
ら下位ｎビットの値ｒに応じた出力を取り出すことによ
り、補正項を算出する。補正項算出回路１０５は、算出
した補正項ｌｏｇ（１＋ｅ^{−｜ｘ−ｙ｜}）＋ｒを示すデ
ータＤ１０８を量子化刻み幅Δを"２^ｎｄ"として加算器
１０６に供給する。なお、同図におけるｑ［ｘ］は、ｘ
の値を量子化刻み幅Δ＝２^ｎｄに再量子化したものを示
すものである。

【０１８９】加算器１０６は、選択回路１０４から供給
された量子化刻み幅Δが"２^ｎｄ"とされるデータＤ１０
６と補正項算出回路１０５によって算出された量子化刻
み幅Δが"２^ｎｄ"とされるデータＤ１０８とを加算し、
ｌｏｇ−ｓｕｍ演算の結果ｑ［ｍａｘ（ｘ，ｙ）−ｒ］
＋ｑ［ｌｏｇ（１＋ｅ^{−｜ｘ−ｙ｜}）＋ｒ］＝ｑ［ｍａ
ｘ（ｘ，ｙ）＋（ｌｏｇ（１＋ｅ^{−｜ｘ−ｙ｜}））＝ｑ
［ｌｏｇ（ｅ^ｘ＋ｅ^ｙ）］を示すデータＤ１０９を出力
する。

【０１９０】このようなｌｏｇ−ｓｕｍ演算回路１００
は、軟出力復号回路５０の内部での演算の際に必要とさ
れる量子化刻み幅Δが"ｄ"とされるデータＤ１０１，Ｄ
１０２を入力すると、図１１に示すように、絶対値｜ｘ
−ｙ｜を示す量子化刻み幅Δが"ｄ"とされるデータＤ１
０４と、選択回路１０４によって選択された関数値ｍａ
ｘ（ｘ，ｙ）のうち、量子化刻み幅Δが"２^ｎｄ"以下の
下位ｎビットの値ｒを示す量子化刻み幅Δが"ｄ"とされ
るデータＤ１０７とを補正項算出回路１０５に供給す
る。そして、ｌｏｇ−ｓｕｍ演算回路１００は、真の補
正項ｌｏｇ（１＋ｅ^{−｜ｘ−ｙ｜}）に対して下位ｎビッ
トの値ｒを加算した値ｌｏｇ（１＋ｅ^−｜ ^ｘ−ｙ｜）＋
ｒを補正項として算出し、この補正項ｌｏｇ（１＋ｅ
^{−｜ｘ−ｙ｜}）＋ｒを量子化刻み幅Δを"２^ｎｄ"に再量
子化して値ｑ［ｌｏｇ（１＋ｅ^−｜ｘ ^−ｙ｜）＋ｒ］と
して加算器１０６に供給する。したがって、ｌｏｇ−ｓ
ｕｍ演算回路１００は、最終的に加算器１０６から出力
するデータＤ１０９について、量子化刻み幅Δ＝２^ｎｄ
で出力する。

【０１９１】このようにすることにより、ｌｏｇ−ｓｕ
ｍ演算回路１００は、最適な量子化が施された値を出力
することができる。例えば、内部での演算の際に必要と
される量子化刻み幅Δを"ｄ＝０．５"とし、外部とのデ
ータの入出力の際に必要とされる量子化刻み幅Δを"２
^ｎｄ＝１．０"とした場合に、補正項算出回路１０５
は、真の補正項として"０．３"を算出し、且つ下位ｎビ
ットｒが"０．０"であった場合には、"０．３＋０．０
＝０．３"という値を量子化刻み幅Δが"２^ｎｄ＝１．
０"で量子化し、"０．０"として出力することになる。
すなわち、この場合には、ｌｏｇ−ｓｕｍ演算回路１０
０は、補正項として"０．０"が反映された結果を加算器
１０６から出力することになる。

【０１９２】また、ｌｏｇ−ｓｕｍ演算回路としては、
図１２に示すように構成することもできる。すなわち、
上述したｌｏｇ−ｓｕｍ演算回路１００は、関数値ｍａ
ｘ（ｘ，ｙ）の下位ｎビットの値、すなわち、端数を真
の補正項に対して加算した補正項を算出するものであっ
たが、同図に示す演算手段であるｌｏｇ−ｓｕｍ演算回
路１００'は、関数値ｍａｘ（ｘ，ｙ）の下位ｎビット
の値が予め既知である場合に、この値を差し引いた値を
補正項として算出するものである。

【０１９３】すなわち、このｌｏｇ−ｓｕｍ演算回路１
００'は、同図に示すように、ｌｏｇ−ｓｕｍ演算回路
１００における上述した差分器１０１、比較回路１０
２、クリップ及び絶対値算出回路１０３の他、選択回路
１０４'と、補正項算出回路１０５'と、加算器１０６'
とを有する。

【０１９４】選択回路１０４'は、上述した選択回路１
０４と同様に、比較回路１０２から供給された比較結果
情報Ｄ１０５に基づいて、量子化刻み幅Δが"ｄ"とされ
て入力されたｘで表されるデータＤ１０１とｙで表され
るデータＤ１０２とのうち、値が大きいもの、すなわ
ち、確率が高いものを選択する。選択回路１０４'は、
選択した関数値ｍａｘ（ｘ，ｙ）を示すデータＤ１１１
を量子化刻み幅Δを"ｄ"として加算器１０６'に供給す
るとともに、関数値ｍａｘ（ｘ，ｙ）のうち、量子化刻
み幅Δが"２^ｎｄ"以下の下位ｎビットの値ｒを示すデー
タＤ１１２を量子化刻み幅Δを"ｄ"として補正項算出回
路１０５'に供給する。

【０１９５】補正項算出回路１０５'は、クリップ及び
絶対値算出回路１０３によって得られた量子化刻み幅Δ
が"ｄ"とされるデータＤ１０４と、選択回路１０５'か
ら供給された量子化刻み幅Δが"ｄ"とされるデータＤ１
１２とを用いて、上式（３７）における右辺第２項の値
ｌｏｇ（１＋ｅ^{−｜ｘ−ｙ｜}）で表される真の補正項に
対して下位ｎビットの値ｒを加算した値ｌｏｇ（１＋ｅ
^{−｜ｘ−ｙ｜}）＋ｒを量子化刻み幅Δ＝２^ｎｄで量子化
した値ｑ［ｌｏｇ（１＋ｅ^{−｜ｘ−ｙ｜}）＋ｒ］から、
下位ｎビットの値ｒを差し引いた値ｑ［ｌｏｇ（１＋ｅ
^{−｜ｘ−ｙ｜}）＋ｒ］−ｒを、補正項として算出する。
具体的には、補正項算出回路１０５'は、図１３に示す
ように、入力される変数｜ｘ−ｙ｜と、真の補正項ｌｏ
ｇ（１＋ｅ^{−｜ｘ−ｙ｜}）に対して下位ｎビットの値ｒ
を加算した値を量子化刻み幅Δ＝２^ｎｄで量子化した値
から、下位ｎビットの値ｒを差し引いた値とを対応付け
た２^ｎ通りのパターンを記憶したルックアップテーブル
を参照し、このルックアップテーブルから下位ｎビット
の値ｒに応じた出力を取り出すことにより、補正項を算
出する。補正項算出回路１０５'は、算出した補正項ｑ
［ｌｏｇ（１＋ｅ⁻ ^{｜ｘ−ｙ｜}）＋ｒ］−ｒを示すデー
タＤ１１３を量子化刻み幅Δを"ｄ"として加算器１０
６'に供給する。なお、同図におけるｑ［ｘ］は、ｘの
値を量子化刻み幅Δ＝２^ｎｄに再量子化したものを示す
ものである。

【０１９６】加算器１０６'は、選択回路１０４'から供
給された量子化刻み幅Δが"ｄ"とされるデータＤ１１１
と補正項算出回路１０５'によって算出された量子化刻
み幅Δが"ｄ"とされるデータＤ１１３とを加算し、この
値を量子化刻み幅Δを"２^ｎｄ"とすることにより、ｌｏ
ｇ−ｓｕｍ演算の結果ｍａｘ（ｘ，ｙ）＋ｑ［ｌｏｇ
（１＋ｅ^{−｜ｘ−ｙ｜}）＋ｒ］−ｒ＝ｑ［ｍａｘ（ｘ，
ｙ）＋（ｌｏｇ（１＋ｅ^{−｜ｘ−ｙ｜}））＝ｑ［ｌｏｇ
（ｅ^ｘ＋ｅ^ｙ）］を示すデータＤ１０９を出力する。

【０１９７】このようなｌｏｇ−ｓｕｍ演算回路１０
０'は、軟出力復号回路５０の内部での演算の際に必要
とされる量子化刻み幅Δが"ｄ"とされるデータＤ１０
１，Ｄ１０２を入力すると、図１４に示すように、絶対
値｜ｘ−ｙ｜を示す量子化刻み幅Δが"ｄ"とされるデー
タＤ１０４と、選択回路１０４'によって選択された関
数値ｍａｘ（ｘ，ｙ）のうち、下位ｎビットの値ｒを示
す量子化刻み幅Δが"ｄ"とされるデータＤ１１２とを補
正項算出回路１０５'に供給する。また、ｌｏｇ−ｓｕ
ｍ演算回路１００'は、真の補正項ｌｏｇ（１＋ｅ
^{−｜ｘ−ｙ｜}）に対して下位ｎビットの値ｒを加算した
値ｌｏｇ（１＋ｅ^{−｜ｘ−ｙ｜}）＋ｒを量子化刻み幅Δ
＝２^ｎｄで量子化した値ｑ［ｌｏｇ（１＋ｅ
^{−｜ｘ−ｙ｜}）＋ｒ］から、下位ｎビットの値ｒを差し
引いた値ｑ［ｌｏｇ（１＋ｅ^{−｜ｘ−ｙ｜}）＋ｒ］−ｒ
を、補正項として算出し、この補正項ｑ［ｌｏｇ（１＋
ｅ^{−｜ｘ−ｙ｜}）＋ｒ］−ｒを量子化刻み幅Δを"ｄ"で
加算器１０６'に供給する。そして、ｌｏｇ−ｓｕｍ演
算回路１００'は、最終的に加算器１０６'から出力する
データＤ１０９について、量子化刻み幅Δ＝２^ｎｄ以下
のビットが全て零値となる値として出力する。

【０１９８】このようにすることにより、ｌｏｇ−ｓｕ
ｍ演算回路１００'は、ｌｏｇ−ｓｕｍ演算回路１００
と同様に、下位ビットを切り捨てるのみで量子化刻み幅
Δが"２^ｎｄ"とすることができ、最適な量子化が施され
た値を出力することができる。例えば、内部での演算の
際に必要とされる量子化刻み幅Δを"ｄ＝０．５"とし、
外部とのデータの入出力の際に必要とされる量子化刻み
幅Δを"２^ｎｄ＝１．０"とした場合に、補正項算出回路
１０５'は、下位ｎビットｒが"０．３"であり、且つ量
子化刻み幅Δを"２^ｎｄ＝１．０"として算出した値ｑ
［ｌｏｇ（１＋ｅ ^{−｜ｘ−ｙ｜}）＋ｒ］が"０．０"であ
った場合には、"０．０−０．３＝−０．３"という値を
量子化刻み幅Δが"ｄ＝０．５"で加算器１０６'に供給
することになる。したがって、ｌｏｇ−ｓｕｍ演算回路
１００'は、この値"−０．３"を加算器１０６'によって
量子化刻み幅Δを"２^ｎｄ＝１．０"とすることから、補
正項として"０．０"が反映された結果を加算器１０６'
から出力することになる。

【０１９９】このように、ｌｏｇ−ｓｕｍ演算回路１０
０又はｌｏｇ−ｓｕｍ演算回路１００'は、それぞれ、
最適な量子化が施された値を出力することができる。

【０２００】このようなｌｏｇ−ｓｕｍ演算回路１００
又はｌｏｇ−ｓｕｍ演算回路１００'を上述した軟出力
算出回路５５に適用すると、図１５に示すようになる。
この軟出力算出回路５５は、トレリス上の各枝の入力に
応じたｌｏｇ−ｓｕｍ演算の累積加算演算を行い、入力
が"０"の枝に応じたｌｏｇ−ｓｕｍ演算の累積加算演算
結果と、入力が"１"の枝に応じたｌｏｇ−ｓｕｍ演算の
累積加算演算結果との差分をとるものであるが、これを
実現するために、各ステートに到達した複数のパスに対
応する複数のデータの中から選択した２つのパスに対応
するデータの組み合わせの全てについて尤度の大小を比
較することにより、複数のデータの中から、最も尤度の
高いパスである最尤パスに対応するデータを選択するも
のである。より具体的には、軟出力算出回路５５は、複
数のデータについて、いわば勝ち抜き戦に喩えられる動
作を行うことにより、各データの値の大小を比較して最
尤パスに対応するデータを選択し、ｌｏｇ−ｓｕｍ演算
の累積加算演算を用いた対数軟出力Ｉλの算出を実現す
る。

【０２０１】具体的には、軟出力算出回路５５は、同図
に示すように、７つのｌｏｇ−ｓｕｍ演算回路１５
１_１，１５１_２，１５１_３，１５１_４，１５１_５，１５
１_６，１６１を有する。なお、ここでは、説明の便宜
上、各ステートに８本のパスが到達する場合について説
明する。

【０２０２】ｌｏｇ−ｓｕｍ演算回路１５１_１，１５１
_２，１５１_３，１５１_４，１５１_５，１５１_６として
は、それぞれ、上述したｌｏｇ−ｓｕｍ演算回路１００
又はｌｏｇ−ｓｕｍ演算回路１００'とは異なり、従来
のものが適用される。すなわち、ｌｏｇ−ｓｕｍ演算回
路１５１_１，１５１_２，１５１_３，１５１_４，１５
１_５，１５１_６は、それぞれ、内部での演算の際に必要
とされる量子化刻み幅Δが"ｄ"とされるデータを入力
し、最終的に図示しない加算器から出力するデータにつ
いても、同じ量子化刻み幅Δ＝ｄで出力する。特に、ｌ
ｏｇ−ｓｕｍ演算回路１５１_１，１５１_２，１５１_３，
１５１_４，１５１_５，１５１_６においては、それぞれ、
図示しない補正項算出回路の入出力についても、量子化
刻み幅Δが"ｄ"とされるデータが入力され、量子化刻み
幅Δが"ｄ"とされるデータが出力される。

【０２０３】一方、ｌｏｇ−ｓｕｍ演算回路１６１は、
上述したｌｏｇ−ｓｕｍ演算回路１００又はｌｏｇ−ｓ
ｕｍ演算回路１００'として構成されるものである。す
なわち、ｌｏｇ−ｓｕｍ演算回路１６１は、内部での演
算の際に必要とされる量子化刻み幅Δが"ｄ"とされるデ
ータを入力し、最終的に上述した加算器１０６又は加算
器１０６'から出力するデータについては、外部とのデ
ータの入出力の際に必要とされる量子化刻み幅Δ＝２^ｎ
ｄで出力する。

【０２０４】このような軟出力算出回路５５は、１回戦
として、４個のｌｏｇ−ｓｕｍ演算回路１５１_１，１５
１_２，１５１_３，１５１_４のそれぞれにより、量子化刻
み幅Δが"ｄ"とされる選択された８系統のデータＤ１５
１，Ｄ１５２，Ｄ１５３，Ｄ１５４，Ｄ１５５，Ｄ１５
６，Ｄ１５７，Ｄ１５８を用いたｌｏｇ−ｓｕｍ演算を
行う。また、軟出力算出回路５５は、２回戦として、２
つのｌｏｇ−ｓｕｍ演算回路１５１_５，１５１_６のそれ
ぞれにより、４個のｌｏｇ−ｓｕｍ演算回路１５１_１，
１５１_２，１５１_３，１５１_４のそれぞれから出力され
た量子化刻み幅Δが"ｄ"とされる４系統のデータＤ１５
９，Ｄ１６０，Ｄ１６１，Ｄ１６２を用いたｌｏｇ−ｓ
ｕｍ演算を行う。そして、軟出力算出回路５５は、ｌｏ
ｇ−ｓｕｍ演算回路１６１により、２つのｌｏｇ−ｓｕ
ｍ演算回路１５１_５，１５１_６のそれぞれから出力され
た量子化刻み幅Δが"ｄ"とされる２系統のデータＤ１６
３，Ｄ１６４を用いたｌｏｇ−ｓｕｍ演算を行い、最終
的に量子化刻み幅Δが"２ ^ｎｄ"とされる対数軟出力Ｉλ
_ｔを示すデータＤ１６５として出力する。

【０２０５】軟出力算出回路５５は、このような処理
を、入力が"０"又は"１"の場合のそれぞれについて行
う。

【０２０６】このように、軟出力算出回路５５は、内部
での演算の際に必要とされる量子化刻み幅Δが"ｄ"とさ
れるデータＤ１５１，Ｄ１５２，Ｄ１５３，Ｄ１５４，
Ｄ１５５，Ｄ１５６，Ｄ１５７，Ｄ１５８を入力し、最
終的にｌｏｇ−ｓｕｍ演算回路１６１から出力するデー
タＤ１６５については、外部とのデータの入出力の際に
必要とされる量子化刻み幅Δ＝２^ｎｄで出力する。

【０２０７】このような軟出力算出回路５５によって算
出された対数軟出力Ｉλ_ｔ及び／又はこの対数軟出力Ｉ
λ_ｔに基づいて上述した外部情報算出回路５６によって
算出される外部情報ＥＸ_ｔは、図１６に要部を示す構成
を用いて軟出力復号回路５０の外部に出力される。

【０２０８】すなわち、軟出力復号回路５０において
は、同図に示すように、軟出力算出回路５５によって算
出された量子化刻み幅Δが"２^ｎｄ"とされる対数軟出力
Ｉλ_ｔを示すデータＤ１７１と事前確率情報ＡＰＰ_ｔを
示すデータＤ１７２とが、外部情報算出回路５６に入力
される。

【０２０９】外部情報算出回路５６は、差分器１７１を
有するものとして構成される。軟出力復号回路５０は、
この差分器１７１によって入力された対数軟出力Ｉλ_ｔ
を示すデータＤ１７１と事前確率情報ＡＰＰ_ｔを示すデ
ータＤ１７２との差分をとり、得られた量子化刻み幅Δ
が"２^ｎｄ"とされる差分値からなる外部情報ＥＸ_ｔを示
すデータＤ１７３を上述した選択回路５７に供給する。

【０２１０】そして、軟出力復号回路５０は、選択回路
５７によって軟出力算出回路５５から供給された量子化
刻み幅Δが"２^ｎｄ"とされる対数軟出力Ｉλ_ｔと、外部
情報算出回路５６から供給された量子化刻み幅Δが"２
^ｎｄ"とされる外部情報ＥＸ_ｔとを択一的に選択し、量
子化刻み幅Δが"２^ｎｄ"とされる出力データＯＤ_ｔを示
すデータＤ１７４として出力する。

【０２１１】このように、軟出力復号回路５０は、内部
での演算の際に必要とされる量子化刻み幅Δ＝ｄを、こ
の量子化刻み幅よりも粗い外部とのデータの入出力の際
に必要とされる量子化刻み幅Δ＝２^ｎｄへと変更するた
めに、対数軟出力Ｉλ_ｔ及び／又は外部情報ＥＸ_ｔを出
力する直前で、これらの対数軟出力Ｉλ_ｔ及び／又は外
部情報ＥＸ_ｔを再量子化するのではなく、軟出力算出回
路５５における最終的な尤度の算出の際に行うｌｏｇ−
ｓｕｍ演算の演算結果の出力の段階で量子化刻み幅を変
更する。

【０２１２】例えば、内部での演算の際に必要とされる
量子化刻み幅Δを"ｄ＝０．５"とし、外部とのデータの
入出力の際に必要とされる量子化刻み幅Δを"２^ｎｄ＝
１．０"とした場合に、上述した軟出力算出回路５５に
おける最終段のｌｏｇ−ｓｕｍ演算回路１６１によって
対数軟出力Ｉλ_ｔとして"０．３"が算出された場合を考
えると、"０．３"という値を有する対数軟出力Ｉλ
_ｔは、最終的に"０．０"という値で出力されることにな
る。

【０２１３】このように、軟出力復号回路５０は、従来
のように、既に量子化されているものを再度量子化して
誤った値を出力することがなく、最適な量子化を行うこ
とができる。

【０２１４】以上説明したように、データ送受信システ
ムにおいては、復号装置３は、既に量子化されている対
数軟出力Ｉλ_ｔ及び／又は外部情報ＥＸ_ｔを出力する際
に、量子化刻み幅を粗くして再度量子化するのではな
く、軟出力算出回路５５における最終的な尤度の算出の
際に行うｌｏｇ−ｓｕｍ演算の演算結果の出力の段階で
量子化刻み幅を変更することにより、細かい量子化刻み
幅で対数軟出力Ｉλ_ｔ及び／又は外部情報ＥＸ_ｔを出力
することによる回路規模の増大化を招来することなく、
且つ、性能を劣化させない最適な量子化を行うことがで
きる。

【０２１５】したがって、データ送受信システムは、回
路規模の削減を図りつつ復号性能の向上を図ることがで
き、優れた利便を提供することができるものである。

【０２１６】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。

【０２１７】また、上述した実施の形態では、軟出力復
号回路５５のみがＬＳＩとして構成されるものとして説
明したが、本発明は、少なくとも軟出力復号回路５５が
ＬＳＩとして構成されていればよく、インターリーバや
デインターリーバに対して入出力されるデータの量子化
刻み幅Δが"２^ｎｄ"となるものであれば、これらのイン
ターリーバやデインターリーバを含めてＬＳＩとして構
成するものであってもよい。

【０２１８】さらに、上述した実施の形態では、符号化
装置１及び復号装置３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、記録装置に備えられる符号化装置によ
って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、再生装置に備えられる復号装置
によって復号されて再生される。

【０２１９】このように、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。

【０２２０】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明にか
かる軟出力復号装置は、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表記した対数尤
度を求め、この対数尤度を用いて軟出力復号を行う軟出
力復号装置であって、受信値と、当該軟出力復号装置内
部での演算の際に必要とされる第１の量子化刻み幅より
も粗い外部とのデータの入出力の際に必要とされる第２
の量子化刻み幅とされる事前確率情報とを入力し、対数
尤度を与えるために追加される補正項であって対数尤度
の差分の絶対値の関数で表される補正項を追加すること
で確率の和演算を変形し、当該和演算の正確な対数値を
求める所定演算を少なくとも行うことによって軟出力復
号を行い、各時刻における軟出力を対数表記した第２の
量子化刻み幅とされる対数軟出力を生成する軟出力復号
手段を備え、この軟出力復号手段は、第１の量子化刻み
幅とされる対数尤度を用いた対数軟出力の算出の際に行
う所定演算の演算結果を第２の量子化刻み幅に変更して
出力する。

【０２２１】したがって、本発明にかかる軟出力復号装
置は、第１の量子化刻み幅とされる対数尤度を用いた軟
出力復号手段による対数軟出力の算出の際に行う所定演
算の演算結果を第２の量子化刻み幅に変更して出力する
ことにより、既に量子化されている対数軟出力を出力す
る際に、量子化刻み幅を粗くして再度量子化する必要が
なく、細かい第１の量子化刻み幅で対数軟出力を出力す
ることによる回路規模の増大化を招来することなく、且
つ、性能を劣化させない最適な量子化を行うことができ
る。

【０２２２】また、本発明にかかる軟出力復号方法は、
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
する確率を対数表記した対数尤度を求め、この対数尤度
を用いて軟出力復号を行う軟出力復号方法であって、受
信値と、軟出力復号を行う軟出力復号装置内部での演算
の際に必要とされる第１の量子化刻み幅よりも粗い外部
とのデータの入出力の際に必要とされる第２の量子化刻
み幅とされる事前確率情報とを入力し、対数尤度を与え
るために追加される補正項であって対数尤度の差分の絶
対値の関数で表される補正項を追加することで確率の和
演算を変形し、当該和演算の正確な対数値を求める所定
演算を少なくとも行うことによって軟出力復号を行い、
各時刻における軟出力を対数表記した第２の量子化刻み
幅とされる対数軟出力を生成する軟出力復号工程を備
え、この軟出力復号工程では、第１の量子化刻み幅とさ
れる対数尤度を用いた対数軟出力の算出の際に行う所定
演算の演算結果が第２の量子化刻み幅に変更されて出力
される。

【０２２３】したがって、本発明にかかる軟出力復号方
法は、第１の量子化刻み幅とされる対数尤度を用いた対
数軟出力の算出の際に行う所定演算の演算結果を第２の
量子化刻み幅に変更して出力することにより、既に量子
化されている対数軟出力を出力する際に、量子化刻み幅
を粗くして再度量子化する必要がなく、細かい第１の量
子化刻み幅で対数軟出力を出力することによる回路規模
の増大化を招来することなく、且つ、性能を劣化させな
い最適な量子化を行うことが可能となる。

【０２２４】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、複数の要素符号をインターリーブ処理を介して並
列又は縦列に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、複数の要素符号に対応して設けら
れ、受信値と、当該軟出力復号装置内部での演算の際に
必要とされる第１の量子化刻み幅よりも粗い外部とのデ
ータの入出力の際に必要とされる第２の量子化刻み幅と
される事前確率情報とを入力し、対数尤度を与えるため
に追加される補正項であって対数尤度の差分の絶対値の
関数で表される補正項を追加することで確率の和演算を
変形し、当該和演算の正確な対数値を求める所定演算を
少なくとも行うことによって軟出力復号を行い、各時刻
における軟出力を対数表記した第２の量子化刻み幅とさ
れる対数軟出力及び／又は外部情報を生成する複数の軟
出力復号手段と、この軟出力復号手段によって生成され
た外部情報を入力し、符号化におけるインターリーブ処
理と同一の置換位置情報に基づいて、外部情報の順序を
所定のアドレスにしたがって置換して並べ替えるインタ
ーリーブ処理、又は符号化におけるインターリーブ処理
によって並べ替えられた情報の配列を元に戻すように、
外部情報の順序を所定のアドレスにしたがって置換して
並べ替えるデインターリーブ処理を行うインターリーブ
手段とを備え、軟出力復号手段は、第１の量子化刻み幅
とされる対数尤度を用いた対数軟出力の算出の際に行う
所定演算の演算結果を第２の量子化刻み幅に変更して出
力する。

【０２２５】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、第１の量子化刻み幅とされる
対数尤度を用いた軟出力復号手段による対数軟出力の算
出の際に行う所定演算の演算結果を第２の量子化刻み幅
に変更して出力することにより、既に量子化されている
対数軟出力及び／又は外部情報を出力する際に、量子化
刻み幅を粗くして再度量子化する必要がなく、細かい第
１の量子化刻み幅で対数軟出力及び／又は外部情報を出
力することによる回路規模の増大化を招来することな
く、且つ、性能を劣化させない最適な量子化を行うこと
ができる。

【０２２６】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、複数の要素符号をインターリーブ処理を介し
て並列又は縦列に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、複数の要素符号に対応して設
けられ、受信値と、軟出力復号を行う軟出力復号装置内
部での演算の際に必要とされる第１の量子化刻み幅より
も粗い外部とのデータの入出力の際に必要とされる第２
の量子化刻み幅とされる事前確率情報とを入力し、対数
尤度を与えるために追加される補正項であって対数尤度
の差分の絶対値の関数で表される補正項を追加すること
で確率の和演算を変形し、当該和演算の正確な対数値を
求める所定演算を少なくとも行うことによって軟出力復
号を行い、各時刻における軟出力を対数表記した第２の
量子化刻み幅とされる対数軟出力及び／又は外部情報を
生成する複数の軟出力復号工程と、この軟出力復号工程
にて生成された外部情報を入力し、符号化におけるイン
ターリーブ処理と同一の置換位置情報に基づいて、外部
情報の順序を所定のアドレスにしたがって置換して並べ
替えるインターリーブ処理、又は符号化におけるインタ
ーリーブ処理によって並べ替えられた情報の配列を元に
戻すように、外部情報の順序を所定のアドレスにしたが
って置換して並べ替えるデインターリーブ処理を行うイ
ンターリーブ工程とを備え、軟出力復号工程では、第１
の量子化刻み幅とされる対数尤度を用いた対数軟出力の
算出の際に行う所定演算の演算結果が第２の量子化刻み
幅に変更されて出力される。

【０２２７】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、第１の量子化刻み幅とされる
対数尤度を用いた対数軟出力の算出の際に行う所定演算
の演算結果を第２の量子化刻み幅に変更して出力するこ
とにより、既に量子化されている対数軟出力及び／又は
外部情報を出力する際に、量子化刻み幅を粗くして再度
量子化する必要がなく、細かい第１の量子化刻み幅で対
数軟出力及び／又は外部情報を出力することによる回路
規模の増大化を招来することなく、且つ、性能を劣化さ
せない最適な量子化を行うことが可能となる。

【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
一例の構成を説明するブロック図であって、ＰＣＣＣに
よる符号化を行う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一
例の構成を説明するブロック図であって、図２に示す符
号化装置による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４】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って、ＳＣＣＣに
よる符号化を行う符号化装置の構成を説明するブロック
図である。

【図５】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４に示す符
号化装置による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６】同符号化装置における畳み込み符号化器の一例
の構成を説明するブロック図である。

【図７】図６に示す畳み込み符号化器におけるトレリス
を説明する図である。

【図８】同復号装置における軟出力復号回路の一例の構
成を説明するブロック図であって、図６に示す畳み込み
符号化器に対応して設けられる軟出力復号回路の構成を
説明するブロック図である。

【図９】同軟出力復号回路が有するｌｏｇ−ｓｕｍ演算
回路の構成を説明するブロック図である。

【図１０】図９に示すｌｏｇ−ｓｕｍ演算回路が有する
補正項算出回路によって算出される補正項を説明する図
である。

【図１１】同補正項算出回路の動作を説明するための図
であって、同補正項算出回路に対して入出力されるデー
タを説明するための図である。

【図１２】同軟出力復号回路が有する他のｌｏｇ−ｓｕ
ｍ演算回路の構成を説明するブロック図である。

【図１３】図１２に示すｌｏｇ−ｓｕｍ演算回路が有す
る補正項算出回路によって算出される補正項を説明する
図である。

【図１４】同補正項算出回路の動作を説明するための図
であって、同補正項算出回路に対して入出力されるデー
タを説明するための図である。

【図１５】同軟出力復号回路が有する軟出力算出回路の
構成を説明するブロック図である。

【図１６】同軟出力復号回路の要部構成を説明するブロ
ック図であって、外部情報算出回路と選択回路との構成
を説明するブロック図である。

【図１７】通信モデルの構成を説明するブロック図であ
る。

【図１８】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，β及びγの内容を説明するため
の図である。

【図１９】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２０】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２１】Ｌｏｇ−ＢＣＪＲアルゴリズムにおいて算出
される補正項を説明する図である。

【図２２】Ｌｏｇ−ＢＣＪＲアルゴリズムに基づくＭＡ
Ｐ復号を行う復号器におけるｌｏｇ−ｓｕｍ演算を行う
ｌｏｇ−ｓｕｍ演算回路の構成を説明するブロック図で
ある。

【図２３】同ｌｏｇ−ｓｕｍ演算回路が有する補正項算
出回路の動作を説明するための図であって、同補正項算
出回路に対して入出力されるデータを説明するための図
である。

【図２４】同復号器が有する軟出力算出回路の構成を説
明するブロック図である。

【図２５】同復号器の要部構成を説明するブロック図で
あって、外部情報算出回路と再量子化回路と選択回路と
の構成を説明するブロック図である。

【符号の説明】

１，１'，１'' 符号化装置、３，３'，３'' 復号装
置、１１遅延器、１２，１４，３１，３３，４０
畳み込み符号化器、１３，１６，３２，３７インタ
ーリーバ、１５，１７，３４，３６，５０軟出力復
号回路、１８，２０，３５，デインターリーバ、
５１コントローラ、５２Ｉγ算出・記憶回路、
５３Ｉα算出・記憶回路、５４Ｉβ算出・記憶回
路、５５軟出力算出回路、５６外部情報算出回
路、５７，１０４，１０４'選択回路、１００，１
００'，１５１_１，１５１_２，１５１_３，１５１_４，１
５１_５，１５１_６，１６１ｌｏｇ−ｓｕｍ演算回路、
１０１，１７１差分器、１０２比較回路、１
０３クリップ及び絶対値算出回路、１０５，１０
５' 補正項算出回路、１０６，１０６' 加算器

フロントページの続きＦターム(参考） 5B001 AA10 AB05 AC05 AD06 AE07 5J065 AA01 AB01 AC02 AD10 AE07 AF03 AG06 AH02 AH05 AH15 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表記した対数尤度を求
め、上記対数尤度を用いて軟出力復号を行う軟出力復号
装置であって、上記受信値と、当該軟出力復号装置内部での演算の際に
必要とされる第１の量子化刻み幅よりも粗い外部とのデ
ータの入出力の際に必要とされる第２の量子化刻み幅と
される事前確率情報とを入力し、上記対数尤度を与える
ために追加される補正項であって対数尤度の差分の絶対
値の関数で表される補正項を追加することで上記確率の
和演算を変形し、当該和演算の正確な対数値を求める所
定演算を少なくとも行うことによって軟出力復号を行
い、各時刻における軟出力を対数表記した上記第２の量
子化刻み幅とされる対数軟出力を生成する軟出力復号手
段を備え、上記軟出力復号手段は、上記第１の量子化刻み幅とされ
る上記対数尤度を用いた上記対数軟出力の算出の際に行
う上記所定演算の演算結果を上記第２の量子化刻み幅に
変更して出力することを特徴とする軟出力復号装置。
【請求項２】上記軟出力復号手段は、上記所定演算を
複数回行うことによって上記対数軟出力を算出するもの
であり、最終的に上記対数軟出力を出力するための上記
所定演算の演算結果のみを上記第２の量子化刻み幅に変
更して出力することを特徴とする請求項１記載の軟出力
復号装置。
【請求項３】上記軟出力復号手段は、上記所定演算を
行う演算手段を有することを特徴とする請求項１記載の
軟出力復号装置。
【請求項４】上記演算手段は、各ステートに到達した複数のパスに対応する複数のデー
タの中から選択した２つのパスに対応するデータの組み
合わせの全てについて尤度の大小を比較して、複数のデ
ータの中から、最も尤度の高いパスである最尤パスに対
応するデータを選択する選択手段と、上記補正項を算出する補正項算出手段と、上記選択手段によって選択されたデータと上記補正項算
出手段によって算出された上記補正項とを加算する加算
手段とを有し、上記補正項算出手段は、上記選択手段によって選択され
たデータのうち、上記第２の量子化刻み幅以下の下位ビ
ットの値を示す上記第１の量子化刻み幅とされるデータ
を真の補正項に対して加算した値を上記補正項として算
出し、上記加算手段は、上記選択手段によって選択されたデー
タのうち、上記下位ビットの値を差し引いた残りの上位
ビットの値を示す上記第２の量子化刻み幅とされるデー
タと、上記補正項算出手段によって算出された上記第２
の量子化刻み幅とされる上記補正項とを加算し、上記第
２の量子化刻み幅とされる上記所定演算の演算結果を出
力することを特徴とする請求項３記載の軟出力復号装
置。
【請求項５】上記演算手段は、上記最尤パスに対応するデータと２番目に尤度の高いパ
スである準最尤パスに対応するデータとの差分値の絶対
値を算出する絶対値算出手段を有することを特徴とする
請求項４記載の軟出力復号装置。
【請求項６】上記演算手段は、各ステートに到達した複数のパスに対応する複数のデー
タの中から選択した２つのパスに対応するデータの組み
合わせの全てについて尤度の大小を比較して、複数のデ
ータの中から、最も尤度の高いパスである最尤パスに対
応するデータを選択する選択手段と、上記補正項を算出する補正項算出手段と、上記選択手段によって選択されたデータと上記補正項算
出手段によって算出された上記補正項とを加算する加算
手段とを有し、上記補正項算出手段は、上記選択手段によって選択され
たデータのうち、上記第２の量子化刻み幅以下の下位ビ
ットの値を示す上記第１の量子化刻み幅とされるデータ
を真の補正項に対して加算した値を上記第２の量子化刻
み幅で量子化した値から、上記下位ビットの値を差し引
いた値を、上記補正項として算出し、上記加算手段は、上記選択手段によって選択された上記
第１の量子化刻み幅とされるデータと、上記補正項算出
手段によって算出された上記第１の量子化刻み幅とされ
る上記補正項とを加算し、上記第２の量子化刻み幅以下
のビットが全て零値となる上記所定演算の演算結果を出
力することを特徴とする請求項３記載の軟出力復号装
置。
【請求項７】上記演算手段は、上記最尤パスに対応するデータと２番目に尤度の高いパ
スである準最尤パスに対応するデータとの差分値の絶対
値を算出する絶対値算出手段を有することを特徴とする
請求項６記載の軟出力復号装置。
【請求項８】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
って決定される第１の確率を対数表記した上記第１の量
子化刻み幅とされる第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上記第１の量子化刻み幅とされる第
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上記第１の量子化刻み幅とされる
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、上記演算手段による上記所定
演算を少なくとも行い、上記第２の量子化刻み幅とされ
る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３記載の軟出力復号装置。
【請求項９】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、上記第２の量子化刻み幅とされる外部情
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８記載の軟出力復号装置。
【請求項１０】上記軟出力算出手段は、各ステートに
到達した複数のパスに対応する複数のデータの中から選
択した２つのパスに対応するデータの組み合わせの全て
について尤度の大小を比較して、複数のデータの中か
ら、最も尤度の高いパスである最尤パスに対応するデー
タを選択することにより、トレリス上の各枝の入力に応
じた上記所定演算の累積加算演算を行うことを特徴とす
る請求項８記載の軟出力復号装置。
【請求項１１】上記対数尤度は、上記確率の積演算を
対数の和演算に置き換えた計算を行うとともに、上記確
率の和演算を対数の最大値演算と上記関数の演算とを行
うことで求められることを特徴とする請求項１記載の軟
出力復号装置。
【請求項１２】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１１
記載の軟出力復号装置。
【請求項１３】上記対数尤度は、上記確率を自然対数
を用いて対数表記したものであることを特徴とする請求
項１記載の軟出力復号装置。
【請求項１４】上記対数軟出力は、上記軟出力を自然
対数を用いて対数表記したものであることを特徴とする
請求項１記載の軟出力復号装置。
【請求項１５】畳み込み符号の復号を行うことを特徴
とする請求項１記載の軟出力復号装置。
【請求項１６】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表記した対数尤度を求
め、上記対数尤度を用いて軟出力復号を行う軟出力復号
方法であって、上記受信値と、軟出力復号を行う軟出力復号装置内部で
の演算の際に必要とされる第１の量子化刻み幅よりも粗
い外部とのデータの入出力の際に必要とされる第２の量
子化刻み幅とされる事前確率情報とを入力し、上記対数
尤度を与えるために追加される補正項であって対数尤度
の差分の絶対値の関数で表される補正項を追加すること
で上記確率の和演算を変形し、当該和演算の正確な対数
値を求める所定演算を少なくとも行うことによって軟出
力復号を行い、各時刻における軟出力を対数表記した上
記第２の量子化刻み幅とされる対数軟出力を生成する軟
出力復号工程を備え、上記軟出力復号工程では、上記第１の量子化刻み幅とさ
れる上記対数尤度を用いた上記対数軟出力の算出の際に
行う上記所定演算の演算結果が上記第２の量子化刻み幅
に変更されて出力されることを特徴とする軟出力復号方
法。
【請求項１７】上記軟出力復号工程は、上記所定演算
を複数回行うことによって上記対数軟出力を算出するも
のであり、上記軟出力復号工程では、最終的に上記対数軟出力を出
力するための上記所定演算の演算結果のみが上記第２の
量子化刻み幅に変更されて出力されることを特徴とする
請求項１６記載の軟出力復号方法。
【請求項１８】上記軟出力復号工程は、上記所定演算
を行う演算工程を有することを特徴とする請求項１６記
載の軟出力復号方法。
【請求項１９】上記演算工程は、各ステートに到達した複数のパスに対応する複数のデー
タの中から選択した２つのパスに対応するデータの組み
合わせの全てについて尤度の大小を比較して、複数のデ
ータの中から、最も尤度の高いパスである最尤パスに対
応するデータを選択する選択工程と、上記補正項を算出する補正項算出工程と、上記選択工程にて選択されたデータと上記補正項算出工
程にて算出された上記補正項とを加算する加算工程とを
有し、上記補正項算出工程では、上記選択工程にて選択された
データのうち、上記第２の量子化刻み幅以下の下位ビッ
トの値を示す上記第１の量子化刻み幅とされるデータを
真の補正項に対して加算した値が上記補正項として算出
され、上記加算工程では、上記選択工程にて選択されたデータ
のうち、上記下位ビットの値を差し引いた残りの上位ビ
ットの値を示す上記第２の量子化刻み幅とされるデータ
と、上記補正項算出工程にて算出された上記第２の量子
化刻み幅とされる上記補正項とが加算され、上記第２の
量子化刻み幅とされる上記所定演算の演算結果が出力さ
れることを特徴とする請求項１８記載の軟出力復号方
法。
【請求項２０】上記演算工程は、上記最尤パスに対応するデータと２番目に尤度の高いパ
スである準最尤パスに対応するデータとの差分値の絶対
値を算出する絶対値算出工程を有することを特徴とする
請求項１９記載の軟出力復号方法。
【請求項２１】上記演算工程は、各ステートに到達した複数のパスに対応する複数のデー
タの中から選択した２つのパスに対応するデータの組み
合わせの全てについて尤度の大小を比較して、複数のデ
ータの中から、最も尤度の高いパスである最尤パスに対
応するデータを選択する選択工程と、上記補正項を算出する補正項算出工程と、上記選択工程にて選択されたデータと上記補正項算出工
程にて算出された上記補正項とを加算する加算工程とを
有し、上記補正項算出工程では、上記選択工程にて選択された
データのうち、上記第２の量子化刻み幅以下の下位ビッ
トの値を示す上記第１の量子化刻み幅とされるデータを
真の補正項に対して加算した値を上記第２の量子化刻み
幅で量子化した値から、上記下位ビットの値を差し引い
た値が、上記補正項として算出され、上記加算工程では、上記選択工程にて選択された上記第
１の量子化刻み幅とされるデータと、上記補正項算出工
程にて算出された上記第１の量子化刻み幅とされる上記
補正項とが加算され、上記第２の量子化刻み幅以下のビ
ットが全て零値となる上記所定演算の演算結果が出力さ
れることを特徴とする請求項１８記載の軟出力復号方
法。
【請求項２２】上記演算工程は、上記最尤パスに対応するデータと２番目に尤度の高いパ
スである準最尤パスに対応するデータとの差分値の絶対
値を算出する絶対値算出工程を有することを特徴とする
請求項２１記載の軟出力復号方法。
【請求項２３】上記軟出力復号工程は、上記受信値毎に、符号の出力パターンと上記受信値によ
って決定される第１の確率を対数表記した上記第１の量
子化刻み幅とされる第１の対数尤度を算出する第１の確
率算出工程と、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上記第１の量子化刻み幅とされる第
２の対数尤度を算出する第２の確率算出工程と、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上記第１の量子化刻み幅とされる
第３の対数尤度を算出する第３の確率算出工程と、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、上記演算工程による上記所定
演算を少なくとも行い、上記第２の量子化刻み幅とされ
る上記対数軟出力を算出する軟出力算出工程とを有する
ことを特徴とする請求項１８記載の軟出力復号方法。
【請求項２４】上記軟出力復号工程は、上記軟出力算
出工程にて得られた上記対数軟出力と、上記事前確率情
報とを用いて、上記第２の量子化刻み幅とされる外部情
報を算出する外部情報算出工程を有することを特徴とす
る請求項２３記載の軟出力復号方法。
【請求項２５】上記軟出力算出工程では、各ステート
に到達した複数のパスに対応する複数のデータの中から
選択した２つのパスに対応するデータの組み合わせの全
てについて尤度の大小が比較されて、複数のデータの中
から、最も尤度の高いパスである最尤パスに対応するデ
ータが選択されることにより、トレリス上の各枝の入力
に応じた上記所定演算の累積加算演算が行われることを
特徴とする請求項２３記載の軟出力復号方法。
【請求項２６】上記対数尤度は、上記確率の積演算を
対数の和演算に置き換えた計算を行うとともに、上記確
率の和演算を対数の最大値演算と上記関数の演算とを行
うことで求められることを特徴とする請求項１６記載の
軟出力復号方法。
【請求項２７】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２６
記載の軟出力復号方法。
【請求項２８】上記対数尤度は、上記確率を自然対数
を用いて対数表記したものであることを特徴とする請求
項１６記載の軟出力復号方法。
【請求項２９】上記対数軟出力は、上記軟出力を自然
対数を用いて対数表記したものであることを特徴とする
請求項１６記載の軟出力復号方法。
【請求項３０】畳み込み符号の復号を行うことを特徴
とする請求項１６記載の軟出力復号方法。
【請求項３１】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、複数の要素符号をインター
リーブ処理を介して並列又は縦列に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、複数の上記要素符号に対応して設けられ、上記受信値
と、当該軟出力復号装置内部での演算の際に必要とされ
る第１の量子化刻み幅よりも粗い外部とのデータの入出
力の際に必要とされる第２の量子化刻み幅とされる事前
確率情報とを入力し、上記対数尤度を与えるために追加
される補正項であって対数尤度の差分の絶対値の関数で
表される補正項を追加することで上記確率の和演算を変
形し、当該和演算の正確な対数値を求める所定演算を少
なくとも行うことによって軟出力復号を行い、各時刻に
おける軟出力を対数表記した上記第２の量子化刻み幅と
される対数軟出力及び／又は外部情報を生成する複数の
軟出力復号手段と、上記軟出力復号手段によって生成された上記外部情報を
入力し、符号化における上記インターリーブ処理と同一
の置換位置情報に基づいて、上記外部情報の順序を所定
のアドレスにしたがって置換して並べ替えるインターリ
ーブ処理、又は符号化における上記インターリーブ処理
によって並べ替えられた情報の配列を元に戻すように、
上記外部情報の順序を所定のアドレスにしたがって置換
して並べ替えるデインターリーブ処理を行うインターリ
ーブ手段とを備え、上記軟出力復号手段は、上記第１の量子化刻み幅とされ
る上記対数尤度を用いた上記対数軟出力の算出の際に行
う上記所定演算の演算結果を上記第２の量子化刻み幅に
変更して出力することを特徴とする復号装置。
【請求項３２】上記軟出力復号手段は、上記所定演算
を複数回行うことによって上記対数軟出力を算出するも
のであり、最終的に上記対数軟出力を出力するための上
記所定演算の演算結果のみを上記第２の量子化刻み幅に
変更して出力することを特徴とする請求項３１記載の復
号装置。
【請求項３３】上記軟出力復号手段は、上記所定演算
を行う演算手段を有することを特徴とする請求項３１記
載の復号装置。
【請求項３４】上記演算手段は、各ステートに到達した複数のパスに対応する複数のデー
タの中から選択した２つのパスに対応するデータの組み
合わせの全てについて尤度の大小を比較して、複数のデ
ータの中から、最も尤度の高いパスである最尤パスに対
応するデータを選択する選択手段と、上記補正項を算出する補正項算出手段と、上記選択手段によって選択されたデータと上記補正項算
出手段によって算出された上記補正項とを加算する加算
手段とを有し、上記補正項算出手段は、上記選択手段によって選択され
たデータのうち、上記第２の量子化刻み幅以下の下位ビ
ットの値を示す上記第１の量子化刻み幅とされるデータ
を真の補正項に対して加算した値を上記補正項として算
出し、上記加算手段は、上記選択手段によって選択されたデー
タのうち、上記下位ビットの値を差し引いた残りの上位
ビットの値を示す上記第２の量子化刻み幅とされるデー
タと、上記補正項算出手段によって算出された上記第２
の量子化刻み幅とされる上記補正項とを加算し、上記第
２の量子化刻み幅とされる上記所定演算の演算結果を出
力することを特徴とする請求項３３記載の復号装置。
【請求項３５】上記演算手段は、上記最尤パスに対応するデータと２番目に尤度の高いパ
スである準最尤パスに対応するデータとの差分値の絶対
値を算出する絶対値算出手段を有することを特徴とする
請求項３４記載の復号装置。
【請求項３６】上記演算手段は、各ステートに到達した複数のパスに対応する複数のデー
タの中から選択した２つのパスに対応するデータの組み
合わせの全てについて尤度の大小を比較して、複数のデ
ータの中から、最も尤度の高いパスである最尤パスに対
応するデータを選択する選択手段と、上記補正項を算出する補正項算出手段と、上記選択手段によって選択されたデータと上記補正項算
出手段によって算出された上記補正項とを加算する加算
手段とを有し、上記補正項算出手段は、上記選択手段によって選択され
たデータのうち、上記第２の量子化刻み幅以下の下位ビ
ットの値を示す上記第１の量子化刻み幅とされるデータ
を真の補正項に対して加算した値を上記第２の量子化刻
み幅で量子化した値から、上記下位ビットの値を差し引
いた値を、上記補正項として算出し、上記加算手段は、上記選択手段によって選択された上記
第１の量子化刻み幅とされるデータと、上記補正項算出
手段によって算出された上記第１の量子化刻み幅とされ
る上記補正項とを加算し、上記第２の量子化刻み幅以下
のビットが全て零値となる上記所定演算の演算結果を出
力することを特徴とする請求項３３記載の復号装置。
【請求項３７】上記演算手段は、上記最尤パスに対応するデータと２番目に尤度の高いパ
スである準最尤パスに対応するデータとの差分値の絶対
値を算出する絶対値算出手段を有することを特徴とする
請求項３６記載の復号装置。
【請求項３８】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
って決定される第１の確率を対数表記した上記第１の量
子化刻み幅とされる第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上記第１の量子化刻み幅とされる第
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上記第１の量子化刻み幅とされる
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、上記演算手段による上記所定
演算を少なくとも行い、上記第２の量子化刻み幅とされ
る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３３記載の復号装置。
【請求項３９】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、上記第２の量子化刻み幅とされる上記
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３８記載の復号装置。
【請求項４０】上記軟出力算出手段は、各ステートに
到達した複数のパスに対応する複数のデータの中から選
択した２つのパスに対応するデータの組み合わせの全て
について尤度の大小を比較して、複数のデータの中か
ら、最も尤度の高いパスである最尤パスに対応するデー
タを選択することにより、トレリス上の各枝の入力に応
じた上記所定演算の累積加算演算を行うことを特徴とす
る請求項３８記載の復号装置。
【請求項４１】上記対数尤度は、上記確率の積演算を
対数の和演算に置き換えた計算を行うとともに、上記確
率の和演算を対数の最大値演算と上記関数の演算とを行
うことで求められることを特徴とする請求項３１記載の
復号装置。
【請求項４２】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４１
記載の復号装置。
【請求項４３】上記対数尤度は、上記確率を自然対数
を用いて対数表記したものであることを特徴とする請求
項３１記載の復号装置。
【請求項４４】上記対数軟出力は、上記軟出力を自然
対数を用いて対数表記したものであることを特徴とする
請求項３１記載の復号装置。
【請求項４５】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３１記載の
復号装置。
【請求項４６】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３１記載
の復号装置。
【請求項４７】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４６記載の復号装置。
【請求項４８】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、複数の要素符号をインター
リーブ処理を介して並列又は縦列に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、複数の上記要素符号に対応して設けられ、上記受信値
と、軟出力復号を行う軟出力復号装置内部での演算の際
に必要とされる第１の量子化刻み幅よりも粗い外部との
データの入出力の際に必要とされる第２の量子化刻み幅
とされる事前確率情報とを入力し、上記対数尤度を与え
るために追加される補正項であって対数尤度の差分の絶
対値の関数で表される補正項を追加することで上記確率
の和演算を変形し、当該和演算の正確な対数値を求める
所定演算を少なくとも行うことによって軟出力復号を行
い、各時刻における軟出力を対数表記した上記第２の量
子化刻み幅とされる対数軟出力及び／又は外部情報を生
成する複数の軟出力復号工程と、上記軟出力復号工程にて生成された上記外部情報を入力
し、符号化における上記インターリーブ処理と同一の置
換位置情報に基づいて、上記外部情報の順序を所定のア
ドレスにしたがって置換して並べ替えるインターリーブ
処理、又は符号化における上記インターリーブ処理によ
って並べ替えられた情報の配列を元に戻すように、上記
外部情報の順序を所定のアドレスにしたがって置換して
並べ替えるデインターリーブ処理を行うインターリーブ
工程とを備え、上記軟出力復号工程では、上記第１の量子化刻み幅とさ
れる上記対数尤度を用いた上記対数軟出力の算出の際に
行う上記所定演算の演算結果が上記第２の量子化刻み幅
に変更されて出力されることを特徴とする復号方法。
【請求項４９】上記軟出力復号工程は、上記所定演算
を複数回行うことによって上記対数軟出力を算出するも
のであり、上記軟出力復号工程では、最終的に上記対数軟出力を出
力するための上記所定演算の演算結果のみが上記第２の
量子化刻み幅に変更されて出力されることを特徴とする
請求項４８記載の復号方法。
【請求項５０】上記軟出力復号工程は、上記所定演算
を行う演算工程を有することを特徴とする請求項４８記
載の復号方法。
【請求項５１】上記演算工程は、各ステートに到達した複数のパスに対応する複数のデー
タの中から選択した２つのパスに対応するデータの組み
合わせの全てについて尤度の大小を比較して、複数のデ
ータの中から、最も尤度の高いパスである最尤パスに対
応するデータを選択する選択工程と、上記補正項を算出する補正項算出工程と、上記選択工程にて選択されたデータと上記補正項算出工
程にて算出された上記補正項とを加算する加算工程とを
有し、上記補正項算出工程では、上記選択工程にて選択された
データのうち、上記第２の量子化刻み幅以下の下位ビッ
トの値を示す上記第１の量子化刻み幅とされるデータを
真の補正項に対して加算した値が上記補正項として算出
され、上記加算工程では、上記選択工程にて選択されたデータ
のうち、上記下位ビットの値を差し引いた残りの上位ビ
ットの値を示す上記第２の量子化刻み幅とされるデータ
と、上記補正項算出工程にて算出された上記第２の量子
化刻み幅とされる上記補正項とが加算され、上記第２の
量子化刻み幅とされる上記所定演算の演算結果が出力さ
れることを特徴とする請求項５０記載の復号方法。
【請求項５２】上記演算工程は、上記最尤パスに対応するデータと２番目に尤度の高いパ
スである準最尤パスに対応するデータとの差分値の絶対
値を算出する絶対値算出工程を有することを特徴とする
請求項５１記載の復号方法。
【請求項５３】上記演算工程は、各ステートに到達した複数のパスに対応する複数のデー
タの中から選択した２つのパスに対応するデータの組み
合わせの全てについて尤度の大小を比較して、複数のデ
ータの中から、最も尤度の高いパスである最尤パスに対
応するデータを選択する選択工程と、上記補正項を算出する補正項算出工程と、上記選択工程にて選択されたデータと上記補正項算出工
程にて算出された上記補正項とを加算する加算工程とを
有し、上記補正項算出工程では、上記選択工程にて選択された
データのうち、上記第２の量子化刻み幅以下の下位ビッ
トの値を示す上記第１の量子化刻み幅とされるデータを
真の補正項に対して加算した値を上記第２の量子化刻み
幅で量子化した値から、上記下位ビットの値を差し引い
た値が、上記補正項として算出され、上記加算工程では、上記選択工程にて選択された上記第
１の量子化刻み幅とされるデータと、上記補正項算出工
程にて算出された上記第１の量子化刻み幅とされる上記
補正項とが加算され、上記第２の量子化刻み幅以下のビ
ットが全て零値となる上記所定演算の演算結果が出力さ
れることを特徴とする請求項５０記載の復号方法。
【請求項５４】上記演算工程は、上記最尤パスに対応するデータと２番目に尤度の高いパ
スである準最尤パスに対応するデータとの差分値の絶対
値を算出する絶対値算出工程を有することを特徴とする
請求項５３記載の復号方法。
【請求項５５】上記軟出力復号工程は、上記受信値毎に、符号の出力パターンと上記受信値によ
って決定される第１の確率を対数表記した上記第１の量
子化刻み幅とされる第１の対数尤度を算出する第１の確
率算出工程と、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上記第１の量子化刻み幅とされる第
２の対数尤度を算出する第２の確率算出工程と、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上記第１の量子化刻み幅とされる
第３の対数尤度を算出する第３の確率算出工程と、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、上記演算工程による上記所定
演算を少なくとも行い、上記第２の量子化刻み幅とされ
る上記対数軟出力を算出する軟出力算出工程とを有する
ことを特徴とする請求項５０記載の復号方法。
【請求項５６】上記軟出力復号工程は、上記軟出力算
出工程にて得られた上記対数軟出力と、上記事前確率情
報とを用いて、上記第２の量子化刻み幅とされる上記外
部情報を算出する外部情報算出工程を有することを特徴
とする請求項５５記載の復号方法。
【請求項５７】上記軟出力算出工程では、各ステート
に到達した複数のパスに対応する複数のデータの中から
選択した２つのパスに対応するデータの組み合わせの全
てについて尤度の大小が比較されて、複数のデータの中
から、最も尤度の高いパスである最尤パスに対応するデ
ータが選択されることにより、トレリス上の各枝の入力
に応じた上記所定演算の累積加算演算が行われることを
特徴とする請求項５５記載の復号方法。
【請求項５８】上記対数尤度は、上記確率の積演算を
対数の和演算に置き換えた計算を行うとともに、上記確
率の和演算を対数の最大値演算と上記関数の演算とを行
うことで求められることを特徴とする請求項４８記載の
復号方法。
【請求項５９】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５８
記載の復号方法。
【請求項６０】上記対数尤度は、上記確率を自然対数
を用いて対数表記したものであることを特徴とする請求
項４８記載の復号方法。
【請求項６１】上記対数軟出力は、上記軟出力を自然
対数を用いて対数表記したものであることを特徴とする
請求項４８記載の復号方法。
【請求項６２】上記軟出力復号工程は、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
る数だけ行われることを特徴とする請求項４８記載の復
号方法。
【請求項６３】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４８記載
の復号方法。
【請求項６４】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６３記載の復号方法。