JP2006238127A - 復号装置および方法、並びにプログラム - Google Patents

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Abstract

【課題】より高い復号性能を得ることができるようにする。
【解決手段】 既知情報付ABP復号装置31の既知情報設定部42は、復号処理を開始する前に、入力部41を介して取得した情報に基づいて既知シンボルの信頼度に関する既知情報を設定し、それを既知情報保持部43に保持させる。受信語保持部51が受信語を保持すると、既知情報付加部52は、既知情報保持部43より既知情報を取得し、受信語保持部51が保持する受信語にその既知情報を付加する。既知情報付ABP復号装置31の各部は、その既知情報が付加された受信語に対してABPを用いた繰り返し復号を行い、復号語を得る。本発明は、誤り訂正システムに適用することができる。
【選択図】図4

Description

本発明は、復号装置および方法、並びにプログラムに関し、特に、代数的手法を用いた誤り訂正符号技術において復号性能を向上させることができるようにする復号装置および方法、並びにプログラムに関する。

従来、代数幾何符号、例えばリードソロモン(Reed-Solomon)符号やその部分体部分符号としてのBCH(Bose-Chaudhuri-Hocquenghem)符号に対する復号方法として、その代数的性質を利用した、性能コストおよび計算コストが共に良い方法が知られている。

例えば、符号長n、情報長k、定義体GF(q)(q=pm,p:素数)、最小距離d=n-kのリードソロモン符号をRS(n,k)とすると、硬判定受信語をハミング(Hamming)距離が最小の符号語に復号する限界距離復号方法は、t<d/2を満たすt個の誤りシンボルの訂正を保証するものとして良く知られている方法である。また、Guruswami-Sudanによるリスト復号(以下、G-Sリスト復号と称する)方法は、T<√nkを満たすt個の誤りシンボルの訂正を保証している(例えば、非特許文献1参照)。

このG-Sリスト復号の拡張版として軟判定受信語を用いたKoetter-Vardyによるリスト復号(以下、K-Vリスト復号と称する)方法は、G-Sリスト復号の場合と同様に、受信情報から各シンボルの信頼性の算出、信頼性から2変数多項式補間条件の抽出、2変数多項式の補間、並びに、補間多項式の因数分解による復号語リスト作成の4つの手順により構成され、硬判定復号時に比べてより高い性能を持つことが知られている(非特許文献2参照)。また、再符号化(Re-encode)により、その計算コストも現実的な範囲まで削減する方法も知られている(非特許文献3参照)。

一方、線形符号としては、確率伝播(belief propagation)を用いた繰り返し復号により限界性能に近い高性能を得られる低密度パリティ検査符号(LDPC(Low Density Parity-check Code)が昨今注目されている(非特許文献4参照)。

このLDPC符号に用いられる確率伝播は、一般に低密度なパリティ検査行列を持つ線形符号にしか有効でないことが理論的に知られており、また、リードソロモン符号やBCH符号のパリティ検査行列を低密度化することはNP-hard問題として知られている(非特許文献5)。
以上のようなことから、リードソロモン符号やBCH符号に確率伝播を用いた復号方法を適用することは困難であるとされてきた。

しかしながら、2004年、ナラヤナン(Narayanan)等により、受信語の信頼性に応じて対角化を行ったパリティ検査行列を用いることにより、確率伝播を用いた復号方法を、リードソロモン符号、BCH符号、および、その他の低密度でないパリティ検査行列を持つ線形符号に対して効果的に適用することができることが示された(非特許文献6)。以下、そのABP(Adaptive Belief Propagation)復号方法について説明する。

例えば、符号長nを6とし、情報長kを3とし、符号化率rを1/2とする符号で、以下の式(1)に示される3×6行列Hをパリティ検査行列として持つような線形符号Cを考える。

このとき、符号空間Cは、以下の式(2)により示される。

ある符号語があるチャネル、例えばBPSK(Binary Phase Shift Keying)変調後に、AWGN(Adaptive White Gaussian Noise)チャネルを通った後、以下の式(3)に示されるような受信語として受信器に受け取られたとする。

このような場合に受信器の復号装置により実行される復号処理の流れを図1のフローチャートを参照して説明する。

最初に、ステップS1において、復号装置は受信語の信頼性順を探索する。復号装置は、受信された受信語より、各受信シンボル(式(3)の右辺の各項)の絶対値の大きさを各受信シンボルの信頼性の高さとし、各受信シンボルについて順位付けを行う。つまり、復号装置は、例えば以下の式(4)の丸で囲まれた数字の様に、各受信シンボルに対して、信頼性の低い順に番号をつける。

次に、復号装置は、ステップS2において、この順位付けされた各受信シンボルを所定の規則に従って並び替え、シンボルの優先順位の順序を変換する。この規則は、後述するように、互いに異なる規則が外側繰り返し回数分予め用意されており、その外側繰り返しの度に異なる方法が選択される。

順序を変換すると復号装置は、次にステップS3において、その順序に応じてパリティ検査行列Hの対角化を行う。例えば、順序の変換により、各受信シンボルに対してその信頼性の低い順に優先順位を付した場合、復号装置は、パリティ検査行列Hに対して、その信頼性の低いシンボルに対応する列より順に対角化を行う。

例えば、各受信シンボルの信頼性順が上述した式(4)に示されるような場合、パリティ検査行列Hの、信頼性の最も低いシンボルに対応する列は第3列であり、次に信頼性の低いシンボルに対応する列は第5列であり、その次に信頼性の低いシンボルに対応する列は第1列であり、さらにその次に信頼性の低いシンボルに対応する列は第4列または第6列であり、最も信頼性の高いシンボルに対応する列は第2列となる。復号装置は、その優先順位に従ってパリティ検査行列Hの対角化を行う。

すなわち、復号装置は、まず、パリティ検査行列Hに対して第3列を要に基本変形を行う。具体的には、復号装置は、第3列を「100」とするように、第1行と第3行の排他的論理和を第3行とし、パリティ検査行列Hを以下の式(5)のように変換する。

次に、復号装置は、パリティ検査行列Hに対して第5列を要に基本変形を行う。具体的には、復号装置は、第5列を「010」とするように、第2行と第3行を入れ替え、パリティ検査行列Hを以下の式(6)のように変換する。

次に、復号装置は、パリティ検査行列Hに対して第1列を要に基本変形を行う。具体的には、復号装置は、第1列を「001」とするように、第1行と第3行の排他的論理和を第1行に代入し、第2行と第3行の排他的論理和を第2行に代入し、パリティ検査行列Hを以下の式(7)に示されるようなパリティ検査行列Hnewに変換する。

なお、対角化を試みた列がそれ以前に対角化した列と線形従属であった場合、復号装置は、その列をそのまま残し次の順位の列で対角化を試みる。この様にして、復号装置は、パリティ検査行列Hのランク分対角化を行い、新たなパリティ検査行列Hnewを得る。そして、復号装置は、ステップS4において、その得られたパリティ検査行列Hnewを用いて確率伝播による信頼性の更新を行う。

図2は式(7)に示されるパリティ検査行列Hnewに対応するタナーグラフである。確率伝播(belief propagation)はタナーグラフのエッジに沿ってメッセージを行き来させることによって実現される。図2において、バリアブルノード(variable node)11乃至バリアブルノード16は、行列(図2の場合パリティ検査行列Hnew)の各列に対応するノードである。チェックノード(check node)21乃至チェックノード23は、行列(図2の場合パリティ検査行列Hnew)の各行に対応するノードである。

以下において、iおよびjを自然数とし、第i番目のバリアブルノードから第j番目のチェックノードへのメッセージをRi,jと称し、第j番目のチェックノードから第i番目のバリアブルノードへのメッセージをQi,jと称し、第i番目のバリアブルノードに連接するチェックノードのインデックス集合をJ(i)と称し、第j番目のチェックノードに連接するバリアブルノードのインデックス集合をI(j)と称する。

このとき、メッセージRi,jおよびメッセージQi,jの更新式はそれぞれ以下の式(8)および式(9)の様になる。

式(9)において、係数θはVertical Step Damping Factorと呼ばれる収束係数であり、その値は0<θ≦1である。メッセージQi,jの初期値としては受信シンボルyjが設定され、外部情報(Extrinsic Information)

の更新は、以下の式(10)により行われる。

つまり、復号装置は、図1のステップS5において、各符号シンボルの対数尤度比(LLR:LogLikelihood Ratio)Λqを以下の式(11)のように算出する。

式(11)において、係数α1はAdaptive Belief Propagation Damping Factorと呼ばれる収束係数であり、その値は0<α≦1である。

LLRを算出した復号装置は、ステップS6に処理を進め、算出したLLRの信頼性順を探索する。すなわち、復号装置は、算出したLLRの絶対値の大きさを信頼性とし、その順序を探索する。後述するようにLLRの更新は、所定の条件を満たすまで繰り返し行われる。この信頼性順の探索は、次回の更新(パリティ検査行列Hの対角化)のために行われる。

復号装置は、次にステップS7において、以上のように算出(更新)されたLLRを復号し、復号語を得る。この復号方法としては、例えば、硬判定復号、限界距離復号、または、K-Vリスト復号等がある。そして、復号装置は、ステップS8において、予め定められた所定の条件である、内側繰り返し復号停止条件SC1を満たすか否かを判定する。

この確率伝播(belief propagation)によるLLRの更新は事前に用意された繰り返し停止条件SCを満たすまで繰り返される。復号装置は、確率伝播によって更新されたLLRの信頼性を用いて、再度LLRの更新を行う。つまり、復号装置は、得られたLLRの絶対値の大きさを信頼性とし、その信頼性の低いシンボルに対応する列順にパリティ検査行列の対角化を再度行うことにより、新たな確率伝播によるLLRの更新を行うことができる。そして復号装置はLLRを更新する度に、その得られたLLRを用いて復号を行う(繰り返し復号を行う)。これを内側繰り返し復号と称する。復号装置は、この内側繰り返し復号を、事前に用意された内側繰り返し復号停止条件SC1を満たすまで繰り返す。

すなわち、復号装置は、図1のステップS8において、内側繰り返し復号停止条件SC1を満たしていないと判定した場合、処理をステップS3に戻し、それ以降の処理を繰り返す。また、復号装置は、ステップS8において、内側繰り返し復号停止条件SC1を満たしたと判定した場合、処理をステップS9に進める。

ステップS9において、復号装置は、外側繰り返し復号停止条件SC2を満たすか否かを判定し、満たさないと判定した場合、処理をステップS2に戻し、それ以降の処理を繰り返す。

つまり、復号装置は、パリティ検査行列Hの列の対角化優先順位の初期値として、受信値の信頼性順以外の順位付け方法(互いに異なる方法)を予め複数用意する。そして復号装置は、その複数の方法を用いて、シリアルもしくはパラレルに、上述した内側繰り返し復号を複数回行う(内側繰り返し復号を繰り返し行う)。これを外側繰り返し復号と称する。復号装置は、この外側繰り返し復号を、事前に用意された外側繰り返し復号停止条件SC2を満たすまで繰り返す。

例えば、対象となる線形符号がリードソロモン符号である場合の繰り返し復号停止条件SCの例について説明する。

例えば、予め定められた最大繰り返し回数をN回とし、Λqの硬判定結果をd=(d1,d2,・・・,d6)とする。ここで、硬判定結果diは、以下の式(12)のように表される。

このとき、復号装置は、例えば、パリティ検査行列Hと硬判定結果dの積の値が0(H・d==0)であるか、または、繰り返し数tが最大繰り返し回数N以上(t≧N)であること(少なくともいずれか一方を満たすこと)を繰り返し復号停止条件SC(内側繰り返し復号停止条件SC1または外側繰り返し復号停止条件SC2)とすることができる。

また、復号装置は、これ以外にも、例えば、限界距離復号が成功したか、または、繰り返し数tが最大繰り返し回数N以上(t≧N)であること(少なくともいずれか一方を満たすこと)を繰り返し復号停止条件SC(内側繰り返し復号停止条件SC1または外側繰り返し復号停止条件SC2)とすることもできるし、K-Vリスト復号が成功したか、または、繰り返し数tが最大繰り返し回数N以上(t≧N)であること(少なくともいずれか一方を満たすこと)を繰り返し復号停止条件SC(内側繰り返し復号停止条件SC1または外側繰り返し復号停止条件SC2)とすることもできるし、さらに、単に、繰り返し数tが最大繰り返し回数N以上(t≧N)であることのみを繰り返し復号停止条件SC(内側繰り返し復号停止条件SC1または外側繰り返し復号停止条件SC2)とすることもできる。

以上のような外側繰り返し復号が行われた後、ステップS9において、外側繰り返し復号停止条件SC2を満たしたと判定した場合、復号装置は、復号処理を終了する。
V.Guruswami,M.Sudan, Improved decoding of Reed-Solomon and Algebraic-Geometry codes, IEEE Transactions on Information Theory,vol.45,pp1757-1767,1999 R.Koetter,A.Vardy, Algebraic soft-decision decoding of Reed-Solomon codes, IEEE Transactions on Information Theory,2001 R.Koetter,J.Ma,A.Vardy,A.Ahmed, Efficient Interpolation and Factorization in Algebraic Soft-Decision Decoding of Reed-Solomon codes, Proceedings of ISIT2003 D.MacKay, Good Error-Correcting Codes Based on Very Sparse Matrices, IEEE Transactions on Information Theory,1999 Berlekamp,R.McEliece,H.van Tilborg, On the inherent intractability of certain coding problems, IEEE Transactions on Information Theory,vol.24,pp.384-386,May,1978 Jing Jiang,K.R.Narayanan, Soft Decision Decoding of RS Codes Using Adaptibe Parity Check Matrices. Proceedings of IEEE Internationnal Symposium on Information Theory 2004

例えば、通信等の規格として採用される誤り訂正システムにおけるリードソロモン符号は、その符号長が実際に通信する必要のある情報の情報長に対して設定されたものであり、2nの符号長で符号化する原始的なリードソロモン符号の短縮符号が用いられることが多い。

しかしながら、以上のような、従来のAdaptive Belief Propagationを用いた手法は、受信語のみの信頼性を用いて復号を行う手法であり、受信されないシンボルを持つ短縮符号の短縮部分の扱いには対応しておらず、また、符号語のある部分のシンボルが既知であったとしても、その既知情報を利用することはしていない。

このような誤り訂正システムにおいて、エラーの生起を低減させる、より高性能な復号方法が求められているという課題があった。

本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、短縮された符号語を受信語として受信し、Adaptive Belief Propagationによって更新された信頼性を用いて繰り返し復号を行う際に、デコーダエラー生起確率が抑制され、より高い復号性能を得ることができるようにするものである。

本発明の復号装置は、一部のシンボルが省略されることにより符号長が短縮化された符号語を取得して保持する符号語保持手段と、符号語保持手段により保持される符号語に対して、短縮された一部のシンボルであり、既知の値により構成される既知シンボルの信頼度を、既知情報として付加する既知情報付加手段と、既知情報付加手段により既知情報が付加される符号語に対して、確率伝播を用いた繰り返し復号を行う繰り返し復号手段とを備えることを特徴とする。

前記既知情報を設定する既知情報設定手段をさらに備え、既知情報付加手段は、既知情報設定手段により設定された既知情報を符号語に対して付加するようにすることができる。

前記既知情報設定手段は、既知シンボルに対して十分に高い信頼度を割り当てるようにすることができる。

前記既知情報設定手段により設定される既知情報を保持する既知情報保持手段をさらに備え、既知情報付加手段は、既知情報保持手段により保持された既知情報を符号語に対して付加するようにすることができる。

前記信頼度は対数尤度比であるようにすることができる。

前記繰り返し復号手段は、既知情報付加手段により既知情報が付加される、符号語保持手段に保持される符号語の各シンボルの値の信頼性の高さの順を探索する第1の信頼性順探索手段と、第1の信頼性順探索手段により探索される信頼性順に関する情報に基づいて、パリティ検査行列の対角化を行う対角化手段と、対角化手段により対角化されたパリティ検査行列を用いて確率伝播を行いメッセージを更新する確率伝播手段と、符号語の各シンボルとして、確立伝播手段により行われた確率伝播によって更新されたメッセージを用いて対数尤度比を算出する対数尤度比算出手段と、対数尤度比算出手段により算出された対数尤度比の信頼性順を探索する第2の信頼性順探索手段と、対数尤度比算出手段により算出された対数尤度比を用いて復号を行う復号手段と、繰り返し復号を停止するための第1の条件を満たすか否かを判定する第1の判定手段と、繰り返し復号を停止するための第2の条件を満たすか否かを判定する第2の判定手段と、第1の判定手段による第1の判定結果および第2の判定手段による第2の判定結果に基づいて、第1の信頼性順探索手段による各シンボルの値の信頼性の高さ順の探索、対角化手段によるパリティ検査行列の対角化、確立伝播手段による確率伝播、対数尤度比算出手段による対数尤度比の算出、第2の信頼性順探索手段による信頼性の高さ順の探索、および復号手段による復号を所定の停止条件を満たすまで繰り返させるように制御する復号制御手段とを備えるようにすることができる。

前記対角化手段は、パリティ検査行列の、信頼性順の最も低い受信シンボルに対応する列から順に優先的に対角化を行うようにすることができる。

前記対角化手段は、パリティ検査行列の各列を、各列が対応する受信シンボルの信頼性順の低い順に並べ、さらにその順番の一部を所定の方法で並び替え、その並び替えられた順番にパリティ検査行列の各列の対角化を行うようにすることができる。

前記対角化手段は、パリティ検査行列の対角化を行う列の優先順位の初期値の決定方法を複数種類予め用意しており、優先順位を初期化する度に決定方法を変更するようにすることができる。

前記復号手段は、対数尤度比算出手段により算出された対数尤度比を用いて硬判定復号を行うようにすることができる。

前記復号手段は、線形符号として有限体Fq(q=pm,p;素数)上代数幾何符号もしくはその同型を用い、複数回の更新により得られた信頼性を入力として復号を行うようにすることができる。

前記代数幾何符号としてのリードソロモン符号、BCH符号、若しくはそれらの同型に対して、復号手段は、複数回の更新により得られた信頼性を入力としてSudan,Grusuwami-Sudan,若しくは、その他のアルゴリズムによる硬判定リスト復号を行うようにすることができる。

前記代数幾何符号としてのリードソロモン符号、BCH符号、若しくはそれらの同型に対して、復号手段は、複数回の更新により得られた信頼性を入力としてKoetter-Vardy,若しくは、その他のアルゴリズムによる重複度設定および難判定リスト復号を行うようにすることができる。

本発明の復号方法は、一部のシンボルが省略されることにより符号長が短縮化された符号語を取得して保持部に保持させる保持ステップと、保持ステップの処理により保持部に保持される符号語に対して、短縮された一部のシンボルであり、既知の値により構成される既知シンボルの信頼度を、既知情報として付加する既知情報付加ステップと、既知情報付加ステップの処理により既知情報が付加される符号語に対して、確率伝播を用いた繰り返し復号を行う繰り返し復号ステップとを含むことを特徴とする。

本発明のプログラムは、一部のシンボルが省略されることにより符号長が短縮化された符号語を取得して保持部に保持させる保持ステップと、保持ステップの処理により保持部に保持される符号語に対して、短縮された一部のシンボルであり、既知の値により構成される既知シンボルの信頼度を、既知情報として付加する既知情報付加ステップと、既知情報付加ステップの処理により既知情報が付加される符号語に対して、確率伝播を用いた繰り返し復号を行う繰り返し復号ステップとを含むことを特徴とする。

本発明の復号装置および方法、並びにプログラムにおいては、一部のシンボルが省略されることにより符号長が短縮化された符号語が取得されて保持され、その保持される符号語に対して、短縮された一部のシンボルであり、既知の値により構成される既知シンボルの信頼度が、既知情報として付加され、その既知情報が付加される符号語に対して、確率伝播を用いた繰り返し復号が行われる。

本発明によれば、代数的手法を用いた誤り訂正符号技術を実現することができる。特に、デコーダエラー生起確率が抑制されるようにすることができ、より高い復号性能を得ることができる。

以下に本発明の実施の形態を説明するが、本明細書に記載の発明と、発明の実施の形態との対応関係を例示すると、次のようになる。この記載は、請求項に記載されている発明をサポートする実施の形態が本明細書に記載されていることを確認するためのものである。従って、発明の実施の形態中には記載されているが、発明に対応するものとして、ここには記載されていない実施の形態があったとしても、そのことは、その実施の形態が、その発明に対応するものではないことを意味するものではない。逆に、実施の形態が発明に対応するものとしてここに記載されていたとしても、そのことは、その実施の形態が、その発明以外の発明には対応しないものであることを意味するものでもない。

さらに、この記載は、本明細書に記載されている発明の全てを意味するものではない。換言すれば、この記載は、本明細書に記載されている発明であって、この出願では請求されていない発明の存在、すなわち、将来、分割出願されたり、補正により追加されたりする発明の存在を否定するものではない。

本発明においては、環R上線形符号に対する復号処理を行う復号装置(例えば、図3の既知情報付ABP復号装置)が提供される。この復号装置では、一部のシンボルが省略されることにより符号長が短縮化された符号語を取得して保持する符号語保持手段(例えば、図3の受信語保持部)と、符号語保持手段により保持される符号語に対して、短縮された一部のシンボルであり、既知の値により構成される既知シンボルの信頼度を、既知情報として付加する既知情報付加手段(例えば、図3の既知情報付加部)と、既知情報付加手段により既知情報が付加される符号語に対して、確率伝播を用いた繰り返し復号を行う繰り返し復号手段(例えば、図3の信頼性順探索部乃至外側繰り返し復号停止判定部)とを備える。

前記既知情報を設定する既知情報設定手段(例えば、図3の既知情報設定部)をさらに備え、既知情報付加手段は、既知情報設定手段により設定された既知情報を符号語に対して付加するようにすることができる。

前記既知情報設定手段は、既知シンボルに対して十分に高い信頼度を割り当てるようにすることができる。

前記既知情報設定手段により設定される既知情報を保持する既知情報保持手段(例えば、図3の既知情報保持部)をさらに備え、既知情報付加手段は、既知情報保持手段により保持された既知情報を符号語に対して付加するようにすることができる。

前記信頼度は対数尤度比であるようにすることができる。

前記繰り返し復号手段は、既知情報付加手段により既知情報が付加される、符号語保持手段に保持される符号語の各シンボルの値の信頼性の高さの順を探索する第1の信頼性順探索手段(例えば、図3の信頼性探索部)と、第1の信頼性順探索手段により探索される信頼性順に関する情報に基づいて、パリティ検査行列の対角化を行う対角化手段(例えば、図3のパリティ検査行列対角化部)と、対角化手段により対角化されたパリティ検査行列を用いて確率伝播を行い、メッセージを更新する確率伝播手段(例えば、図3の確率伝播部)と、符号語の各シンボルとして、確立伝播手段により行われた確率伝播によって更新されたメッセージを用いて対数尤度比を算出する対数尤度比算出手段(例えば、図3のLLR算出部)と、対数尤度比算出手段により算出された対数尤度比の信頼性順を探索する第2の信頼性順探索手段(例えば、図3のLLR信頼性順探索部)と、対数尤度比算出手段により算出された対数尤度比を用いて復号を行う復号手段(例えば、図3の復号部)と、繰り返し復号を停止するための第1の条件を満たすか否かを判定する第1の判定手段(例えば、図3の内側繰り返し復号停止判定部)と、繰り返し復号を停止するための第2の条件を満たすか否かを判定する第2の判定手段(例えば、図3の外側繰り返し復号停止判定部)と、第1の判定手段による第1の判定結果および第2の判定手段による第2の判定結果に基づいて、第1の信頼性順探索手段による各シンボルの値の信頼性の高さ順の探索、対角化手段によるパリティ検査行列の対角化、確立伝播手段による確率伝播、対数尤度比算出手段による対数尤度比の算出、第2の信頼性順探索手段による信頼性の高さ順の探索、および復号手段による復号を所定の停止条件を満たすまで繰り返させるように制御する復号制御手段(例えば、図3の復号制御部)とを備えるようにすることができる。

前記対角化手段は、パリティ検査行列の、信頼性順の最も低い受信シンボルに対応する列から順に優先的に対角化を行う(例えば、図6のステップS44)ようにすることができる。

前記対角化手段は、パリティ検査行列の各列を、各列が対応する受信シンボルの信頼性順の低い順に並べ、さらにその順番の一部を所定の方法で並び替え、その並び替えられた順番にパリティ検査行列の各列の対角化を行う(例えば、図6のステップS43)ようにすることができる。

前記対角化手段は、パリティ検査行列の対角化を行う列の優先順位の初期値の決定方法を複数種類予め用意しており、優先順位を初期化する度に決定方法を変更する(例えば、図6のステップS43)ようにすることができる。

前記復号手段は、対数尤度比算出手段により算出された対数尤度比を用いて硬判定復号を行う(例えば、図6のステップS48)ようにすることができる。

前記復号手段は、線形符号として有限体Fq(q=pm,p;素数)上代数幾何符号もしくはその同型を用い、複数回の更新により得られた信頼性を入力として復号を行う(例えば、図6のステップS48)ようにすることができる。

前記代数幾何符号としてのリードソロモン符号、BCH符号、若しくはそれらの同型に対して、復号手段は、複数回の更新により得られた信頼性を入力としてSudan,Grusuwami-Sudan,若しくは、その他のアルゴリズムによる硬判定リスト復号を行う(例えば、図6のステップS48)ようにすることができる。

前記代数幾何符号としてのリードソロモン符号、BCH符号、若しくはそれらの同型に対して、復号手段は、複数回の更新により得られた信頼性を入力としてKoetter-Vardy,若しくは、その他のアルゴリズムによる重複度設定および難判定リスト復号を行う(例えば、図6のステップS48)ようにすることができる。

本発明においては、環R上線形符号に対する復号処理を行う復号装置の復号方法が提供される。この復号方法においては、一部のシンボルが省略されることにより符号長が短縮化された符号語を取得して保持部に保持させる保持ステップ(例えば、図5のステップS24)と、保持ステップの処理により保持部に保持される符号語に対して、短縮された一部のシンボルであり、既知の値により構成される既知シンボルの信頼度を、既知情報として付加する既知情報付加ステップ(例えば、図6のステップS41)と、既知情報付加ステップの処理により既知情報が付加される符号語に対して、確率伝播を用いた繰り返し復号を行う繰り返し復号ステップ(例えば、図6のステップS43乃至ステップS50)とを含む。

本発明のプログラムにおいても、各ステップが対応する実施の形態(但し一例)は、本発明の復号方法と同様である。

以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。

図3は、本発明を適用した復号装置の構成例を示すブロック図である。

図3に示される既知情報付ABP(Adaptive Belief Propagation)復号装置31は、短縮された符号語が送信される誤り訂正システムの復号装置であり、その短縮された符号語(送信されたシンボル)を受信語として受信し、その受信語に、符号語の短縮された部分(未送信のシンボル)を付加し、それ(符号語全体)をAdaptive Belief Propagationを用いた手法で復号する装置である。詳細については後述するが、既知情報付ABP復号装置31は、供給(受信)された受信語(送信されたシンボルの受信値(信頼度))に、短縮された部分(未送信のシンボル)の信頼度を付加して、その全体についてAdaptive Belief Propagationを用いた手法で復号する。

このとき、受信語の各シンボルの正しい値(送信前の値)は未知の値である。これに対して、その受信語に付加される未送信のシンボルは、例えば「0」等の所定の値により構成される。つまり、この未送信のシンボルの正しい値(送信前の値)は既知である。従って、以下において、受信語のシンボルを未知シンボルと称し、受信語に付加する未送信のシンボルを既知シンボルと称することもある。また、この既知シンボルの信頼度(受信語に付加する情報)を既知情報と称することもある。

なお、受信語の各未知シンボルの値の絶対値の大きさは、その信頼性の高さ(信頼度)を表すことになる。つまり、値が正の場合、絶対値が大きいほど「より『1』らしい」ということになり、値が負の場合、絶対値が大きいほど「より『0』らしい」ということになる。これに対して、既知シンボルはその正しい値が既知であるので、その信頼度は基本的に十分に高い値に設定される。

既知情報付ABP復号装置31は、図3に示されるように、入力部41、既知情報設定部42、既知情報保持部43、受信語保持部51、既知情報付加部52、信頼性探索部53、順序変換部54、パリティ検査行列対角化部55、確率伝搬部56、LLR(LogLikelihood Ratio:対数尤度比)算出部57、LLR信頼性順探索部58、復号部59、内側繰り返し復号停止判定部60、復号制御部61、および外側繰り返し復号停止判定部62を有している。

入力部41は、例えば、キーボード等の入力デバイスや外部入力端子等よりなり、復号処理が開始される前に、外部より供給される、既知シンボルに関する情報を入力情報として受け付け、その入力情報を既知情報設定部42に供給する。つまり、入力部41は、既知シンボルのビット数や各既知シンボルに割り当てる信頼度の値やその割り当て方法等の情報を外部より受け付け、それらの情報を既知情報設定部42に供給する。なお、入力部41の代わりに、半導体メモリ等の記録媒体よりなる記憶部を設け、その記憶部に上述したような既知シンボルに関する情報を予め記憶させ、必要に応じてその情報を既知情報設定部42に供給させるようにしてもよい。

既知情報設定部42は、入力部41より供給される情報(既知シンボルに関する情報)に基づいて、受信語に付加する既知情報を設定し、それを既知情報保持部43に供給する。既知情報保持部43は、半導体メモリ等の記録媒体を有しており、既知情報設定部42より供給される既知情報を一時的に保持し、要求に応じて、その既知情報を既知情報付加部52に供給する。

受信語保持部51は、既知情報付ABP復号装置31の外部より供給される受信語(未知シンボル)を取得し、一時的に保持する。また、受信語保持部51は、既知情報付加部52により、保持している受信語に対して既知情報が付加されると、その既知情報が付加された受信語を一時的に保持する。また、受信語保持部51は、信頼性順探索部53により、その既知情報が付加された受信語の各シンボルに対して信頼性の高さ(受信値の絶対値の大きさ)に応じた所定の方法で優先順位付けが行われると、各シンボルに対応させてその優先順位の情報を保持する。さらに、受信語保持部51は、LLR信頼性順探索部58より、更新された各シンボルの信頼度(LLR)やその信頼性順(優先順位)の情報が供給されると、それらの情報を保持する(保持する情報を更新する)。受信語保持部51は、そのように保持されている各シンボルの優先順位の情報を順序変換部54またはパリティ検査行列対角化部55に供給する。

既知情報付加部52は、既知情報保持部43に保持されている既知情報を取得すると、それを受信語保持部51に保持されている受信語に付加し、それを受信語保持部52に保持させる。

信頼性順探索部53は、受信語保持部51に保持されている、既知情報が付加された受信語の各シンボルに対して、その絶対値の大きさに応じて所定の方法で信頼性の順位付けを行う。例えば、信頼性順探索部52は、絶対値が大きいシンボルほどより信頼性が高いシンボルとし、信頼性の低い方から順に(絶対値が小さい方から順に)各シンボルに優先順位を付ける。

順序変換部54は、復号制御部61に制御され、受信語保持部51より供給される、既知情報が付加された受信語(の各シンボル)の優先順位の情報を、所定のアルゴリズムで変換し、並び替えを行う。つまり、順序変換部54は、予め複数用意された所定の方法の内、復号制御部61により選択された方法で、受信語(各受信シンボル)の優先順位を変換し、その変換した情報をパリティ検査行列対角化部55に供給する。

パリティ検査行列対角化部55は、復号制御部61に制御され、順序変換部54より供給された優先順序変換後の各シンボルの優先順位の情報、または、受信語保持部51より供給される、既知情報が付加された受信語の各シンボルの優先順位の情報のいずれか一方に基づいて、パリティ検査行列Hの列の対角化を行う。パリティ検査行列対角化部55は、その対角化後のパリティ検査行列Hnewを確率伝播部56に供給する。

確率伝播部56は、パリティ検査行列対角化部55より供給されるパリティ検査行列Hnewを用いて確率伝播を行い、メッセージを更新し、それをLLR算出部57に供給する。LLR算出部57は、供給されたメッセージに基づいてLLRを算出し、LLRの更新を行う。LLR算出部57は、その更新されたLLRをLLR信頼性順探索部58に供給する。LLR信頼性順探索部58は、LLR算出部57において更新されたLLRの信頼性順を探索し、その情報(更新済みのLLRやその信頼性順に関する情報)を受信語保持部52および復号部59に供給する。

復号部59は、供給されたLLRを復号する。なお、復号部59による復号方法は、例えば、限界距離復号、硬判定復号、またはK-Vリスト復号等であってもよく、それ以外のどのような方法であってもよい。復号部59は、復号を1回行う度に、そのこと(復号結果)を内側繰り返し復号停止判定部60に通知する。そして、内側繰り返し復号停止条件SC1および外側繰り返し復号停止条件SC2の両方を満たすと、復号部59は、繰り返し復号を終了し、最後の復号により得られた復号語を既知情報付ABP復号装置31の外部に出力する。

内側繰り返し復号停止判定部60は、復号部59により繰り返し行われる内側繰り返し復号を停止するか否かを判定する処理を行う。内側繰り返し復号停止判定部60は、その内部に半導体メモリ等の記録媒体を有しており、予め定められた所定の内側繰り返し復号停止条件SC1を記憶している。また、内側繰り返し復号停止判定部60は、内部にカウンタを有しており、復号部59による内側繰り返し復号の回数をカウントする。内側繰り返し復号停止判定部60は、さらに、そのカウント値(これまでに行われた内側繰り返し復号の回数に関する情報)や、復号部59の復号により得られた復号語の値等に基づいて、内部に記憶している内側繰り返し復号停止条件SC1が満たされたか否か(内側繰り返し復号を停止するか否か)を判定し、その判定結果を復号制御部61に供給する。内側繰り返し復号を停止する場合、内側繰り返し復号停止判定部60は、復号制御部61に制御され、内部のカウンタのカウント値をリセットする。

復号制御部61は、既知情報付ABP復号部31の各部を制御し、既知情報が付加された受信語に対してAdaptive Belief Propagationを用いた繰り返し復号を繰り返し実行するように制御する。

例えば、復号制御部61は、内側繰り返し復号停止判定部60より供給される判定結果に基づいて、順序変換部54、パリティ検査行列体格化部55、内側繰り返し復号停止判定部60、または外側繰り返し復号停止判定部62等を制御する。

より具体的に説明すると、例えば、内側繰り返し復号停止判定部60により、内側繰り返し復号を停止しないと判定された場合、復号制御部61は、パリティ検査行列対角化部55を制御し、受信語保持部51より各シンボルの優先順位の情報を取得させ、パリティ検査行列の対角化に関する処理を実行させる。

また、例えば、内側繰り返し復号停止判定部60により、内側繰り返し復号を停止すると判定された場合、復号制御部61は、順序変換部54を制御し、受信語保持部51より各シンボルの優先順位の情報を取得させ、その優先順位の情報を変換させ、それをパリティ検査行列対角化部55に供給させる。また、復号制御部61は、パリティ検査行列対角化部55に、その順序変換部54より供給される優先順位の情報に基づいてパリティ検査行列の対角化に関する処理を実行させる。さらに、復号制御部61は、内側繰り返し復号停止判定部60を制御し、その内部のカウンタのカウント値をリセットさせる。また、復号制御部61は、外側繰り返し復号停止判定部62を制御し、外側繰り返し復号の回数をカウントさせるとともに、その外側繰り返し復号を停止するか否かを判定させる。

また、それ以外にも、復号制御部61は、例えば、外側繰り返し復号停止判定部62より供給される判定結果に基づいて、外側繰り返し復号停止判定部62等を制御する。

より具体的に説明すると、例えば、外側繰り返し復号停止判定部62により、外側繰り返し復号を停止すると判定された場合、復号制御部61は、外側繰り返し復号停止判定部62を制御し、その内部のカウンタのカウント値をリセットさせるとともに、復号部59への通知処理を行わせる。そして、復号制御部61は、既知情報付ABP復号装置31の各部を制御し、その受信語に対する復号処理を終了させる。

外側繰り返し復号停止判定部62は、復号部59により繰り返し行われる外側繰り返し復号を停止するか否かを判定する処理を行う。外側繰り返し復号停止判定部62は、その内部に半導体メモリ等の記録媒体を有しており、予め定められた所定の外側繰り返し復号停止条件SC2を記憶している。また、外側繰り返し復号停止判定部62は、内部にカウンタを有しており、復号部59による外側繰り返し復号の回数をカウントする。外側繰り返し復号停止判定部62は、さらに、そのカウント値(これまでに行われた内側繰り返し復号の回数に関する情報)や、復号部59の復号により得られた復号語の値等に基づいて、内部に記憶している外側繰り返し復号停止条件SC2が満たされたか否か(外側繰り返し復号を停止するか否か)を判定し、その判定結果を復号制御部61に供給する。

例えば、外側繰り返し復号停止判定部62は、内側繰り返し復号が停止される度に、復号制御部61に制御され、内部のカウンタのカウント値をインクリメントし(外側繰り返し復号の回数をカウントし)、外側繰り返し復号停止条件SC2が満たされるか否かを判定し、その判定結果を復号制御部61に供給する。外側繰り返し復号を停止する場合、外側繰り返し復号停止判定部62は、復号制御部61に制御され、内部のカウンタのカウント値をリセットするとともに、復号部59に、内側繰り返し復号停止条件SC1および外側繰り返し復号停止条件SC2が満たされることを通知し、復号語を出力させる。

つまり、既知情報付ABP復号装置31は、受信語の各シンボルの受信値に、既知シンボルの信頼度からなる既知情報を付加してその全体について復号処理を行う。従って、例えば、23=8個のシンボルが6個のシンボルに短縮リードソロモン符号化された符号語が受信語として受信される場合、既知情報付ABP復号装置31の既知情報付加部52は、2個の既知シンボルの信頼度を既知情報として受信語に付加する。

このときのタナーグラフは、図2のタナーグラフに対して、図4に示されるようになる。つまり受信語に対するバリアブルノード(variable node)11乃至バリアブルノード16に既知情報に対するバリアブルノード71およびバリアブルノード72が付加される。すなわち、受信語に既知情報を付加するためにパリティ検査行列の列数も変更され、新たな列が付加される。

これにより、タナーグラフには、点線で示される図2と同様のエッジに加えて、実線で示されるバリアブルノード71およびバリアブルノード72に対するエッジが追加される。確率伝播部56は、これらの新たなエッジを含む全てのエッジに沿ってメッセージを行き来させる。

次に、以上のような既知情報付ABP復号装置による処理の流れについて説明する。

最初に、復号処理の前に行われる既知情報設定処理について図5のフローチャートを参照して説明する。

例えば、ユーザの指示等に基づいて既知情報設定処理が開始されると、最初に入力部41は、ステップS21において、受信する符号語における短縮されるシンボルに関する情報を取得する。入力部41は、符号化装置より伝送路を介して取得する受信語に含まれない符号語(短縮され伝送されない部分)、すなわち、既知シンボルに関する情報の入力を受け付け、それを取得する。例えば、入力部41には、既知シンボルのシンボル数(ビット数)や、各既知シンボルの値等の情報が、外部の装置より供給されたり、またはユーザにより入力されたりする。入力部41は、それらを受け付け、取得する。

また、ステップS22において、入力部41は、ステップS21の場合と同様に供給される、既知シンボルに対する信頼度の割り当て方法に関する情報を取得する。例えば、入力部41は、どの既知シンボルにどのような値の信頼度を割り当てるかを決定する、信頼度の割り当て方法(その割り当てる値も含む)に関する情報を取得する。

ステップS23において、既知情報設定部42は、ステップS21およびステップS22の処理により、入力部41により取得された既知シンボルに関する情報および既知シンボルに対する信頼度の割り当て方法に関する情報に基づいて、短縮される各シンボル(各既知シンボル)に対して信頼度を割り当てる。ステップS24において既知情報保持部24は、その割り当てられた信頼度の情報を既知情報として保持し、既知情報設定処理を終了する。

次に、以上のように設定された既知情報を用いて復号処理を行う復号処理について、図6のフローチャートを参照して説明する。

受信語が既知情報付ABP復号装置31に供給され、受信語保持部51がその受信語を保持すると、復号処理が開始される。復号処理が開始されると、最初に、位置情報付加部52は、ステップS41において、既知情報保持部43に保持されている既知情報を取得し、それを受信語保持部51に保持されている受信語に付加する。

受信語に既知情報が付加されると、既知情報付ABP復号装置31の各部は、その既知情報が付加された受信語に対して、図1のフローチャートの場合と同様の復号処理を行う。すなわち、既知情報付ABP復号装置31の各部は、図1のステップS1乃至ステップS9のそれぞれにおいて、受信語に対して行う処理と同様に、既知情報が付加された受信語に対して図6のステップS42乃至ステップS50の処理を行う。

つまり、受信語に既知情報が付加されると、信頼性順探索部52は、ステップS42において、受信語保持部42に保持されているその既知情報が付加された受信語(すなわちLLR)に対して各シンボルの信頼性順を探索する。

ステップS43において、順序変換部54は、その信頼性順(パリティ検査行列における各シンボルに対応する列に割り当てられる対角化の優先順位、すなわち、対角化を行う順序)を変換する。パリティ検査行列対角化部55は、ステップS44において、各シンボルに割り当てられた信頼性順(対角化の優先順位)に応じてパリティ検査行列の対角化を行う。

ステップS45において、確率伝播部56は、その対角化が行われたパリティ検査行列を用いて確率伝播を行ってメッセージを更新し、ステップS46において、LLR算出部57は、その更新されたメッセージに基づいて、各シンボルの新たなLLRを算出する(LLRを更新する)。ステップS47において、LLR信頼性順探索部58は、その新たなLLRの信頼性順を探索し、受信語保持部51に保持される情報を更新する。

ステップS48において、復号部59は、LLR算出部57により求められた新たなLLRを復号し、復号語を得る。ステップS49において、内側繰り返し復号停止判定部60は、内側繰り返し復号停止条件SC1を満たすか否かを判定することにより、内側繰り返し復号を停止するか否かを判定する。そして、内側繰り返し復号停止条件SC1を満たさない(内側繰り返し復号を停止しない)と判定した場合、内側繰り返し復号停止判定部60は、復号制御部61に制御され、処理をステップS44に戻し、それ以降の処理を繰り返す。つまり、既知情報付ABP復号装置31は、ステップS44乃至ステップS49の処理を繰り返すことにより、内側繰り返し復号を行う。

ステップS49において、内側繰り返し復号停止条件SC1を満たす(内側繰り返し復号を停止する)と判定した場合、内側繰り返し復号停止判定部60は、復号制御部61に制御され、内側繰り返し復号を停止し、カウンタをリセットする等した後、処理をステップS50に進める。

ステップS50において、外側繰り返し復号停止判定部62は、外側繰り返し復号停止条件SC2を満たすか否かを判定することにより、外側繰り返し復号を停止するか否かを判定する。そして、外側繰り返し復号停止条件SC2を満たさない(外側繰り返し復号を停止しない)と判定した場合、外側繰り返し復号停止判定部62は、復号制御部61に制御され、処理をステップS43に戻し、それ以降の処理を繰り返す。つまり、既知情報付ABP復号装置31は、ステップS43乃至ステップS50の処理を繰り返すことにより、外側繰り返し復号を行う。

ステップS50において、外側繰り返し復号停止条件SC2を満たす(外側繰り返し復号を停止する)と判定した場合、外側繰り返し復号停止判定部62は、復号制御部61に制御され、外側繰り返し復号を停止し、カウンタをリセットしたり、復号部59において得られた復号語を出力させたり等した後、復号処理を終了する。既知情報付ABP復号装置31は、以上のような復号処理を受信した各受信語に対して行う。

次に以上の処理を具体的な例を用いて説明する。例えば、有限体

上における線形符号cとして符号長204、情報長188のリードソロモン符号であるRS(204,188)に対する復号処理を行う場合について説明する。このときの、符号の生成多項式を以下の式(13)のようにする。

また、情報語は以下の式(14)のようにする。

さらに、情報多項式を以下の式(15)のようにする。

このとき、組織的符号化による符号語を以下の式(16)のように表す。

この符号語に対応する符号多項式は以下の式(17)で与えられる。

なお、式(17)において、関数q(x)はそれぞれ関数f(x)x16を関数g(x)で割ったときの商であり、関数p(x)はそのときの余りである。

このようなRS(204,188)は、原始的なリードソロモン符号のRS(255,239)の51シンボルに値「0」を充当した符号語と情報語のリードソロモン符号とみなすことができる。すなわち、情報語は以下の式(18)のように表すことができる。

この場合、後半の第189番目のシンボルf188から第239番目のシンボルf238までの51シンボルに値「0」が充当されている。また、符号語は、以下の式(19)のように表すことができる。

この場合、後半の第205番目のシンボルc204から第255番目のシンボルc254までの51シンボルに値「0」が充当されている。つまり、RS(255,239)の情報語の一部のシンボルに値「0」を充当して符号化を行うことにより、以下の式(20)に示されるような188シンボルの実質的な情報語を符号長204の符号語に符号化する(短縮符号化する)場合と等価になる。

つまり、以上のような短縮符号化の結果として、式(20)に示される情報語が符号化された、以下の式(21)に示される符号長204の符号語が得られる。

このように短縮符号化を実現する符号化装置は、値「0」を充当した51シンボルについては送信せずに、この式(21)で示される符号語(短縮符号化された204シンボル分)のみを、伝送路を介して復号装置に送信する。

この短縮化された符号語(式(21))は、ガロア体GF(28)をガロア体GF(2)上の8次元ベクトル空間とし、各シンボルを8ビットに展開することができる。すなわち、式(21)で示される符号語は、以下の式(22)に示される1632ビットの列に展開される。

符号化装置が、この式(22)のγをBPSK(Binary Phase Shift Keying)変調後、分散σのAWGN(Adaptive White Gaussian Noise)チャネル上に送信した場合、復号装置(例えば、既知情報付ABP復号装置31)において受信される受信語yは、以下の式(23)に示される。

この受信語から算出される各符号シンボルの対数尤度比(LLR)Λは、以下の式(24)のように表される。

既知情報付ABP復号装置31は、以上の受信語だけでなく、短縮部分についてもAdaptive Belief Propagationを行う。短縮された51シンボル分は以下の式(25)で示される。

この式(25)の短縮部分の各シンボルを上述した受信語の場合と同様にそれぞれ8ビットに展開すると、以下の式(26)に示されるような列が得られる。

式(26)の各シンボルの値は全て「0」である(「0」であることは既知である)。従って、既知情報付ABP復号装置31の既知情報設定部42は、この式(26)に示される短縮部分(既知シンボル)に対応する信頼性Λを、例えば、十分に大きな実数Mを用いて、以下の式(27)のように設定する(図5のステップS23の処理)。

既知情報付ABP復号装置31の既知情報付加部52は、このような式(27)で示される既知情報(短縮部分に対応する408ビット分の信頼性)を受信語に対応する1632ビット分の信頼性に付加し、合計2040ビット分の信頼性とする(図6のステップS41)。既知情報付ABP復号装置31の各部は、図6のステップS42以降の処理を実行することにより、この2040ビットの線形符号に対する信頼性についてAdaptive Belief Propagation復号を行う。

図7は、以上のように短縮リードソロモン符号RS(204,188)を従来のABP復号方法(Adaptive Belief PropagationとK-Vリスト復号の組み合わせ)で復号する場合の復号性能と、上述した本発明を適用したABP復号方法(受信語に短縮部分の情報を付加してからAdaptive Belief PropagationとK-Vリスト復号の組み合わせにより復号を行う方法)により復号する場合の復号性能の比較を示すグラフである。

図7において、曲線81で示されるグラフが、従来のABP復号方法を用いた場合の復号性能を示しており、曲線82で示されるグラフが、本発明を適用したABP復号方法を用いた場合の復号性能を示している。図7に示されるように、本発明を適用したABP復号方法の場合(曲線82)、従来のABP復号方法の場合(曲線81)に対して縦軸で示されるフレームエラー率(FER)が低下しており、エラー訂正能力が向上していることがわかる。なお、この短縮化のサイズを大きくするほど(短縮部分のビット数を増やすほど)、より復号性能は向上する。

以上のように、既知情報付ABP復号装置31は、短縮された既知シンボルについて十分に大きな信頼度を割り当て、その信頼度を既知情報として、受信語の信頼度に付加し、その全体についてABPを用いた復号処理を行うことにより、エラー生起確率が抑制されるようにすることができ、より高い復号性能を得ることができる。

なお、短縮部分に充当するLLR(受信語に付加する既知シンボルのLLR)は、全て同じ値である必要はなく、例えば、シンボル毎に互いに異なる値(信頼度)を割り当てるようにしてもよい。また、一部のシンボルにのみ異なる信頼度を割り当てるようにしてもよい。

また、短縮前の符号語内において、短縮部分のシンボル列が連続的に分布していなくてもよく、どのシンボルが短縮化されるようにしても良い。また、符号化処理毎にその短縮化される位置が異なるようにしてもよく、毎回任意の箇所で短縮化される(任意のシンボルが短縮化される)ようにしてもよい。ただし、その短縮化されたシンボルの位置に関する情報は、復号装置において既知である必要がある。例えば、既知情報付ABP復号装置31は、受信語を受信する前にその既知シンボルの位置に関する情報を、入力部41を介して取得するようにする。既知情報付加部52は、この情報に基づいて各既知シンボルを付加する位置を特定する。このようにすることにより、既知情報付加部52は、短縮前の符号語の任意の位置が短縮された場合であっても、各既知シンボルを受信語の正しい位置(元のシンボル位置)に付加することができる。

さらに、既知情報付ABP復号装置31は、Adaptive Belief Propagationを用いて繰り返し復号を行い、LLRを更新する度に、既知シンボルの信頼度を十分大きな値に再設定するようにしてもよい。つまり、繰り返し復号におけるLLRの更新による既知シンボルの低下を抑制するようにしてもよい。

また、復号部59は、繰り返し復号において、LLR算出部57において算出された新たなLLRを用いて復号を行うが、その際、受信語のシンボルに対応するLLRだけでなく、既知シンボルに対応するLLRも含めて復号処理を行うようにしてもよい。さらに、その復号の際に、得られた復号語と既知情報との整合性を調査し、その調査結果に基づいて復号の成否を判定するようにしてもよい。例えば、短縮部分に既知シンボルとして値「0」を設定したにも関わらず、復号結果としてその既知シンボルの値が「0」以外のものになった場合、それを復号語候補から外すようにしてもよい。

さらに、送信側の符号化方法が例えば符号位置符号化であっても、既知情報付ABP復号装置31は、上述した復号方法により、符号語を復号することができる。また、符号化方法がリードソロモン符号でなくてもよく、符号位置符号化されたリードソロモン符号とn×nの対角正則行列で写り合う様な符号化方法であれば、既知情報付ABP復号装置31は、上述した復号方法により、符号語を復号することができる。

次に、以上のような既知情報付ABP復号の誤り訂正システムへの適用方法の具体的な例について説明する。図8は、本発明の既知情報付ABP復号を誤り訂正システムに適用する場合の例について説明する図である。図8において、誤り訂正システム100は、符号化装置101、チャネル102、および復号装置103により構成されるテレビジョン放送等に利用されるデジタル信号送受信システムである。

符号化装置101は、例えば放送局等のような、デジタル信号であるテレビジョン信号を送信する送信装置として構成される。符号化装置101は、リードソロモン符号化部(RS符号化部)111、インタリーバ112、および畳み込み符号化部113を有し、情報語を短縮符号化し、それを、チャネル102を介して複合装置103に送信する。

RS符号化部111は、入力された情報語を、リードソロモン符号を用いて短縮符号化し、所定のシンボル数の符号語を出力する。インタリーバ112は、入力された符号語の並べ替えを行い、それを出力する。畳み込み符号化部113は、入力された符号語に対して畳み込み符号を行って出力する。

符号化装置101の外部より供給された送信用のデジタル情報は、符号化装置101のRS符号化部111において、リードソロモン符号化された後、インタリーバ112に供給される。インタリーバ112は、主に通信路であるチャネル102において発生するバースト的誤りを拡散させるために、情報の並べ替え(インタリービング)を行う。リードソロモン符号は、複数ビットを1シンボルとする誤り訂正を行うので、インタリーバ112は、シンボル単位でバースト的誤りを拡散するシンボルインタリービングを行う。

並べ替えが行われた送信用のデジタル情報は、さらに、畳み込み符号化部113において、複数の情報ブロックに基づいて逐次的に符号系列が定まる畳み込み符号が行われる。例えば、拘束長Kの畳み込み符号化部113は、インタリーバ112よりデジタル情報がkビットの情報ブロック毎に供給されると、今回供給された情報ブロックだけでなく、過去に供給された情報ブロックも含めたK個の情報ブロックに基づいて、nビットの符号ブロックに符号化する。

そして、畳み込み符号化されたデジタル情報は、図示せぬ通信部を介して、送信可能なデータ形式に変換され、送信語として、チャネル102上に送出される。つまり、符号化装置101は、供給されたテレビジョン信号を符号化して送信(放送)する。その送信された送信語は、チャネル102を介して復号装置103に供給される。すなわち、チャネル102は、このテレビジョン信号が伝送される有線または無線の伝送路である。

復号装置103は、例えば、放送局(符号化装置101)より送信(放送)されるテレビジョン信号を受信する受信装置(デジタルテレビジョン受像機等)として構成される。復号装置103は、畳み込み復号部121、デインタリーバ122、および既知情報付ABP復号部131を有している。

畳み込み復号部121は、入力に対して、例えばBCJR(Bahl, Cocke, Jelinek, and Raviv)アルゴリズムやSOVA(Soft Output Viterbi Algorithm)による復号等に代表される、畳み込み符号の軟判定復号を行い、得られた復号語を出力する。デインタリーバ122は、並べ替えられた情報を元の順序に戻す。既知情報付ABP復号部131は、図3に示される既知情報付ABP復号装置31を誤り訂正システム100に適応させたものであり、基本的に既知情報付ABP復号装置31と同様の構成を有しており、同様の処理を行う。従って、既知情報付ABP復号部131の構成および処理内容は、上述した既知情報付ABP復号装置31の説明を適用することができるので、その詳細な説明を省略するが、既知情報付ABP復号部131は、デインタリーバ122より供給された情報(並べ替えられた軟判定復号結果)に対して既知情報を付加し、ABP繰り返し復号処理を行い、得られた復号語を出力する。

復号装置103は、受信したテレビジョン信号を復号する。すなわち、復号装置103は、図示せぬ通信部を介して、チャネル102上を伝送された送信語を受信する。受信された送信語(すなわち、受信語)は、畳み込み復号部121に供給され、畳み込み符号の軟判定復号が行われる。デインタリーバ122は、その畳み込み復号された受信語を取得すると、符号化装置101のインタリーバ112において行われたインタリービングに対応した方法で情報の並び替えを行い、並び替えられた情報を元の順序に戻す処理(デインタリービング)を行う。既知情報付ABP復号部131は、上述した方法で、元の順序に戻されたデジタル情報に対して、既知情報を付加し、ABP繰り返し復号を行い、ABPによる信頼性の更新後、硬判定後限界距離復号、リスト復号、もしくは、軟値をそのまま入力として軟判定リスト復号を行う。そして、既知情報付ABP復号部131は、得られた復号語(符号化装置101において符号化される前のデジタル情報を再現したもの)を、復号装置103の外部に出力する。

以上のようにして、図6の誤り訂正システム100において、復号装置103は、受信語に既知情報を付加してから繰り返し復号を行うことにより、容易に、性能の良い復号処理を行うことができ、より正確な通信を行うことができる。

なお、誤り訂正システム100において、リードソロモン符号を用いるように説明したが、これに限らず、例えば、BCH符号を適用するようにしてもよいし、それ以外の符号化方法を適用するようにしてもよい。

図9は、本発明の既知情報付ABP復号を誤り訂正システムに適用する場合の他の例について説明する図である。図9において、誤り訂正システム150は、符号化装置151、チャネル152、および復号装置153により構成されるシステムであり、例えば、ディジタルテレビ等のデジタル通信システムに用いられるシステムである。

符号化装置151は、図8の符号化装置101と同様の装置であり、符号化装置101と基本的に同様の構成を有し、同様の処理を行う。すなわち、符号化装置151は、短縮リードソロモン符号化を行うRS符号化部111、順番を並び替えるインタリーバ112、および畳み込み符号化を行う畳み込み符号化部113を有する。それらについての説明は符号化装置101の場合と同様であるので省略する。

チャネル152は、図8のチャネル102と同様であり、テレビジョン信号が伝送される有線または無線の伝送路である。

復号装置153は、畳み込み復号部161、デインタリーバ122、既知情報付ABP復号部131、およびインタリーバ112を有している。畳み込み復号部161は、図示せぬ通信部を介して受信した受信語(符号化装置151より送信され、チャネル152を介して伝送された送信語)を取得すると、その受信語に対して、例えば、BCJRアルゴリズムやSOVA等を用いて、軟判定復号を行う。そして、畳み込み復号部161は、この軟判定復号された受信語をデインタリーバ122に供給する。また、畳み込み復号部161には、インタリーバ112より、既知情報付ABP復号部131において既知情報付ABP繰り返し復号が行われた復号語が再度並び替えられて符号語として供給される。畳み込み復号部131は、この符号語に対しても、図示せぬ通信部より供給された受信語の場合と同様に、例えば、BCJRアルゴリズムやSOVA等を用いて、軟判定復号を行い、デインタリーバ122に供給する。

デインタリーバ122は、図6の復号装置103の場合と同様に動作し、畳み込み復号部161より供給される軟判定復号結果の並べ替えを行い、その並べ替え結果を既知情報付ABP復号部131に供給する。

既知情報付ABP復号部131は、図6の復号装置103の場合と同様に動作し、デインタリーバ122より供給される情報(並べ替えられた軟判定復号結果)に対して既知情報を付加し、既知情報付ABP繰り返し復号処理を行い、得られた復号語を出力する。また、既知情報付ABP復号部131は、その得られた復号語をインタリーバ112に供給する。

インタリーバ112は、符号化装置151の場合と同様に動作し、既知情報付ABP復号部131より供給される情報(復号語)を所定の順番に並び替える。このインタリーバ112による並べ替えのパターンは、符号化装置151の場合と同様である。このようにして並べ替えられたデジタル情報は、再び畳み込み復号部161に供給される。

以上のように、復号装置153は、図示せぬ通信部において取得した受信語に対して、デインタリーバ122とインタリーバ112を介しながら、畳み込み復号部161による軟判定復号と、既知情報付ABP復号部131による既知情報付繰り返し復号とを繰り返し行い、復号処理における復号誤り確率を小さくしていく。なお、この復号装置153全体の復号の繰り返し回数は、予め定められていてもよいし、例えば、誤り訂正する箇所の数等のような所定の条件に基づいて、繰り返しを中止するか否かが判定されるようにしてもよい。

このように図9の誤り訂正システム150において、復号装置153は、容易に、性能の良い復号処理を行うことができ、より正確な通信を行うことができる。

なお、誤り訂正システム150において、リードソロモン符号を用いるように説明したが、これに限らず、例えば、BCH符号を適用するようにしてもよいし、それ以外の符号化方法を適用するようにしてもよい。

図10は、本発明の既知情報付ABP復号を誤り訂正システムに適用する場合の、さらに他の例について説明する図である。図10において、誤り訂正システム200は、符号化装置201、チャネル202、および復号装置203により構成されるシステムであり、例えば、DVD(Digital Versatile Disc)レコードプレーヤ等のデジタル記録媒体記録再生装置に用いられるシステムである。

すなわち、記録再生装置(誤り訂正システム200)は、外部より供給されたデジタル情報を、符号化処理部(符号化装置201)において短縮符号化し、図示せぬ記録再生処理部において記録媒体(チャネル202)に記録する。また、記録再生装置(誤り訂正システム200)は、記録媒体(チャネル202)に記録されているデジタル情報を、記録再生処理部において再生し、復号処理部(復号装置203)において復号処理を行って元のデジタル情報を取得し、その情報を外部に出力する。

符号化装置201は、デジタル情報に互いに異なる次元に関して短縮化リードソロモン符号を行うリードソロモン符号化部(RS符号化部)211−1乃至リードソロモン符号化部(RS符号化部)211−n(nは自然数)からなる。

例えば、符号化装置201の外部より供給されたデジタル情報は、RS符号化部211−1において1次元目に関して、所定のシンボル数に短縮化された短縮化リードソロモン符号化が行われる。続いて、デジタル情報は、RS符号化部211−2乃至RS符号化部211−nの各部において、2次元目乃至n次元目までの各次元目に関して、所定のシンボル数に短縮化された短縮化リードソロモン符号が順に行われる。RS符号化部211−nによる符号化が終了すると、符号化装置201は、短縮符号化されたデジタル情報を記録再生処理部(図示せず)に供給する。

記録再生処理部は、符号化装置201より供給された情報をNRZI(Non Return to Zero Invert)変換(NRZI符号化)するなどして記録媒体(チャネル202)に記録する。また、記録再生処理部は、記録媒体(チャネル202)に記録されているデジタル情報(リードソロモン符号化されたデジタル情報)を再生し、そのデジタル情報に施されたNRZI変換を元に戻し(復号し)、そのデジタル情報を復号装置203に供給する。

復号装置203は、符号化装置201に対応する復号器であり、デジタル情報に互いに異なる次元に関して、既知情報付ABP繰り返し復号処理を行うn個の既知情報付ABP復号部(既知情報付ABP復号部231−1乃至既知情報付ABP復号部231−n)を有している。

既知情報付ABP復号部231−1乃至既知情報付ABP復号部231−nは、それぞれ、符号化装置201のRS符号化部211−1乃至RS符号化部211−nに対応し、各次元に関する短縮化リードソロモン符号に対して、既知情報の付加や、ABPを用いた繰り返し復号処理を行う。既知情報付ABP復号部231−1乃至既知情報付ABP復号部231−nは、それぞれ、図3に示される既知情報付ABP復号装置31と基本的に同様の構成であり、基本的に同様の動作を行う。従って、復号装置203の各既知情報付ABP復号部は、それぞれ、図8や図9の既知情報付ABP復号部131の場合と同様に、図3のブロック図、並びに、図5および図6に示されるフローチャートを適用することができる。

すなわち、復号装置203は、各既知情報付ABP復号部(既知情報付ABP復号部231−1乃至既知情報付ABP復号部231−nの各部)において、上述したように、既知情報の付加と繰り返し復号処理等を行う。その際、復号装置203は、図10に示されるように、符号化装置201の場合と逆に、まず、既知情報付ABP復号部231−nにおいて第n次元目に関する復号処理から行い、続いて、直列に接続される各既知情報付ABP復号部において、それぞれ、n−1次元目、n−2次元目と順に次元数を下げるように復号処理を行い、最後に既知情報付ABP復号部231−1において第1次元目に関する復号処理を行う。復号装置203は、このようにして復元した元のデジタル情報を記録再生装置(誤り訂正システム200)の外部に出力する。

このようにすることにより、誤り訂正システム200の復号装置203は、容易に性能の良い復号処理を行うことができる。つまり、記録再生装置としての誤り訂正システム200は、より正確にデジタル情報の記録および再生を行うことができる。

なお、誤り訂正システム200において、リードソロモン符号を用いるように説明したが、これに限らず、例えば、BCH符号を適用するようにしてもよいし、それ以外の符号化方法を適用するようにしてもよい。

図11は、本発明の既知情報付ABP復号を誤り訂正システムに適用する場合の、さらに他の例について説明する図である。図11において、誤り訂正システム250は、符号化装置251、チャネル252、および復号装置253により構成されるシステムであり、例えば、DVDレコードプレーヤ等のデジタル記録媒体記録再生装置に用いられるシステムである。

すなわち、図10の場合と同様に、記録再生装置(誤り訂正システム250)は、外部より供給されたデジタル情報を、符号化処理部(符号化装置251)において所定のシンボル数で短縮符号化し、図示せぬ記録再生処理部において記録媒体(チャネル252)に記録する。また、記録再生装置(誤り訂正システム250)は、記録媒体(チャネル252)に記録されているデジタル情報を、記録再生処理部において再生し、復号処理部(復号装置253)において復号処理を行って元のデジタル情報を取得し、その情報を外部に出力する。

符号化装置251は、図10の符号化装置201と同様の符号化装置であり、符号化装置201と同様の構成を有し、同様の処理を行う。すなわち、例えば、符号化装置251の外部より供給されたデジタル情報は、RS符号化部211−1において1次元目に関する短縮化リードソロモン符号化が行われる。続いて、デジタル情報は、RS符号化部211−2乃至RS符号化部211−nの各部において、2次元目乃至n次元目までの各次元目に関する短縮化リードソロモン符号が順に行われる。RS符号化部211−nによる短縮符号化が終了すると、符号化装置251は、短縮符号化されたデジタル情報を記録再生処理部(図示せず)に供給する。

記録再生処理部は、符号化装置251より供給された情報をNRZI(Non Return to Zero Invert)変換(NRZI符号化)するなどして記録媒体(チャネル252)に記録する。また、記録再生処理部は、記録媒体(チャネル252)に記録されているデジタル情報(リードソロモン符号化されたデジタル情報)を再生し、そのデジタル情報に施されたNRZI変換を元に戻し(復号し)、そのデジタル情報を復号装置253に供給する。

復号装置253は、符号化装置251に対応する復号器であり、それぞれが、図10に示される復号装置203と同様の構成であり、同様の復号処理を行う、直列に接続されたm個の復号部である復号部261−1乃至復号部261−mを有している。

復号部261−1乃至復号部261−mは、それぞれ、図10の復号装置203と同様に、符号化装置251のRS符号化部211−1乃至RS符号化部211−nに対応し、各次元に関する短縮化リードソロモン符号に対して、受信語への既知情報の付加や、ABPを用いた繰り返し復号を行う、直列に接続されたn個の復号部である既知情報付ABP復号部231−1乃至既知情報付ABP復号部231−nを有している。

復号装置253は、まず、記録再生処理部(図示せず)より供給されたデジタル情報(チャネル252を介して供給されたデジタル情報)に対して、復号部261−1の既知情報付ABP復号部231−1乃至既知情報付ABP復号部231−nの各部において、受信語への既知情報の付加や、ABPを用いた繰り返し復号処理を行う。

その際、復号部261−1は、符号化装置251の場合と逆に、まず、既知情報付ABP復号部231−nにおいて第n次元目に関する復号処理から行い、続いて、直列に接続される各既知情報付ABP復号部において、それぞれ、n−1次元目、n−2次元目と順に次元数を下げるように復号処理を行い、最後に既知情報付ABP復号部231−1において第1次元目に関する復号処理を行う。

復号処理が終了すると、復号部261−1は、復号されたデジタル情報を復号部261−2に供給する。復号部261−2は、復号部261−1の場合と同様に、既知情報付ABP復号部231−1乃至既知情報付ABP復号部231−nを用いて、次元数を1つずつ下げるような順番で各次元に関して、既知情報を付加し、ABPを用いた繰り返し復号処理を行い、復号されたデジタル情報を次の復号部に供給する。このようにして、順にm番目の復号部261−mまで復号処理が続けられる。復号部261−mにおける復号処理が完了すると、復号装置253は、その復号されたデジタル情報を記録再生装置(誤り訂正システム250)の外部に出力する。

このようにすることにより、復号装置253は、容易に性能の良い復号処理を行うことができ、記録再生装置としての誤り訂正システム250は、より正確にデジタル情報の記録および再生を行うことができる。

なお、誤り訂正システム250において、リードソロモン符号を用いるように説明したが、これに限らず、例えば、BCH符号を適用するようにしてもよいし、それ以外の符号化方法を適用するようにしてもよい。

上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行させることもできるし、ソフトウエアにより実行させることもできる。この場合、例えば、上述した復号装置や誤り訂正システムは、それぞれ、図12に示されるようなパーソナルコンピュータとして構成されるようにしてもよい。

図12において、パーソナルコンピュータ300のCPU(Central Processing Unit)301は、ROM(Read Only Memory)302に記憶されているプログラム、または記憶部313からRAM(Random Access Memory)303にロードされたプログラムに従って各種の処理を実行する。RAM303にはまた、CPU301が各種の処理を実行する上において必要なデータなども適宜記憶される。

CPU301、ROM302、およびRAM303は、バス304を介して相互に接続されている。このバス304にはまた、入出力インタフェース310も接続されている。

入出力インタフェース310には、キーボード、マウスなどよりなる入力部311、CRT(Cathode Ray Tube)、LCD(Liquid Crystal Display)などよりなるディスプレイ、並びにスピーカなどよりなる出力部312、ハードディスクなどより構成される記憶部313、モデムなどより構成される通信部314が接続されている。通信部314は、インターネットを含むネットワークを介しての通信処理を行う。

入出力インタフェース310にはまた、必要に応じてドライブ315が接続され、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、或いは半導体メモリなどのリムーバブルメディア321が適宜装着され、それらから読み出されたコンピュータプログラムが、必要に応じて記憶部313にインストールされる。

上述した一連の処理をソフトウエアにより実行させる場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、ネットワークや記録媒体からインストールされる。

この記録媒体は、例えば、図12に示されるように、装置本体とは別に、ユーザにプログラムを配信するために配布される、プログラムが記録されている磁気ディスク(フレキシブルディスクを含む)、光ディスク(CD-ROM(Compact Disk-Read Only Memory),DVD(Digital Versatile Disk)を含む)、光磁気ディスク(MD(Mini-Disk)(登録商標)を含む)、もしくは半導体メモリなどよりなるリムーバブルメディア321により構成されるだけでなく、装置本体に予め組み込まれた状態でユーザに配信される、プログラムが記録されているROM302や、記憶部313に含まれるハードディスクなどで構成される。

なお、本明細書において、記録媒体に記録されるプログラムを記述するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。

また、本明細書において、システムとは、複数のデバイス(装置)により構成される装置全体を表すものである。なお、以上において、1つの装置として説明した構成を分割し、複数の装置として構成するようにしてもよい。逆に、以上において複数の装置として説明した構成をまとめて1つの装置として構成されるようにしてもよい。また、各装置の構成に上述した以外の構成を付加するようにしてももちろんよい。さらに、システム全体としての構成や動作が実質的に同じであれば、ある装置の構成の一部を他の装置の構成に含めるようにしてもよい。

従来の復号処理の流れを説明するフローチャートである。 従来の復号処理に対応するタナーグラフの例を示す図である。 本発明の一実施形態を適用した復号装置の構成例を示すブロック図である。 本発明の一実施形態を適用した復号処理に対応するタナーグラフの例を示す図である。 図3の復号装置により実行される既知情報設定処理の流れを説明するフローチャートである。 図3の復号装置により実行される復号処理の流れを説明するフローチャートである。 従来の復号処理と本発明の一実施形態を適用した復号処理とでフレームエラー率を比較するための図である。 本発明の一実施形態を適用した誤り訂正システムの構成例を示すブロック図である。 本発明の一実施形態を適用した誤り訂正システムの他の構成例を示すブロック図である。 本発明の一実施形態を適用した誤り訂正システムの、さらに他の構成例を示すブロック図である。 本発明の一実施形態を適用した誤り訂正システムの、さらに他の構成例を示すブロック図である。 本発明の一実施形態を適用したパーソナルコンピュータの構成例を示す図である。

符号の説明

31 既知情報付ABP復号装置, 41 入力部, 42 既知情報設定部, 43 既知情報保持部, 51 受信語保持部, 52 既知情報付加部, 53 信頼性順探索部, 54 順序変換部, 55 パリティ検査行列対角化部, 56 確率伝播部, 57 LLR算出部, 58 LLR信頼性順探索部, 59 復号部, 60 内側繰り返し復号停止判定部, 61 復号制御部, 62 外側繰り返し復号停止判定部, 100 誤り訂正システム, 101 符号化装置, 102 チャネル, 103 復号装置, 111 RS符号化部, 112 インタリーバ, 113 畳み込み符号化部, 121 畳み込み復号部, 122 デインタリーバ, 131 既知情報付ABP復号部, 150 誤り訂正システム, 151 符号化装置, 152 チャネル, 153 復号装置, 161 畳み込み復号部, 200 誤り訂正システム, 201 符号化装置, 202 チャネル, 203 復号装置, 211−1乃至211−n RS符号化部, 231−1乃至231−n 既知情報付ABP復号部, 250 誤り訂正システム, 251 符号化装置, 252 チャネル, 253 復号装置, 261−1乃至261−m 復号部, 300 パーソナルコンピュータ

Claims (15)

  1. 環R上線形符号に対する復号処理を行う復号装置であって、
    一部のシンボルが省略されることにより符号長が短縮化された符号語を取得して保持する符号語保持手段と、
    前記符号語保持手段により保持される前記符号語に対して、短縮された前記一部のシンボルであり、既知の値により構成される既知シンボルの信頼度を、既知情報として付加する既知情報付加手段と、
    前記既知情報付加手段により前記既知情報が付加される前記符号語に対して、確率伝播を用いた繰り返し復号を行う繰り返し復号手段と
    を備えることを特徴とする復号装置。
  2. 前記既知情報を設定する既知情報設定手段をさらに備え、
    前記既知情報付加手段は、前記既知情報設定手段により設定された前記既知情報を前記符号語に対して付加する
    ことを特徴とする請求項1に記載の復号装置。
  3. 前記既知情報設定手段は、前記既知シンボルに対して十分に高い信頼度を割り当てる
    ことを特徴とする請求項2に記載の復号装置。
  4. 前記既知情報設定手段により設定される前記既知情報を保持する既知情報保持手段をさらに備え、
    前記既知情報付加手段は、前記既知情報保持手段により保持された前記既知情報を前記符号語に対して付加する
    ことを特徴とする請求項2に記載の復号装置。
  5. 前記信頼度は対数尤度比である
    ことを特徴とする請求項1に記載の復号装置。
  6. 前記繰り返し復号手段は、
    前記既知情報付加手段により前記既知情報が付加される、前記符号語保持手段に保持される前記符号語の各シンボルの値の信頼性の高さの順を探索する第1の信頼性順探索手段と、
    前記第1の信頼性順探索手段により探索される前記信頼性順に関する情報に基づいて、パリティ検査行列の対角化を行う対角化手段と、
    前記対角化手段により対角化された前記パリティ検査行列を用いて確率伝播を行いメッセージを更新する確率伝播手段と、
    前記符号語の各シンボルとして、前記確立伝播手段により行われた確率伝播によって更新された前記メッセージを用いて対数尤度比を算出する対数尤度比算出手段と、
    前記対数尤度比算出手段により算出された前記対数尤度比の信頼性順を探索する第2の信頼性順探索手段と、
    前記対数尤度比算出手段により算出された前記対数尤度比を用いて復号を行う復号手段と、
    前記繰り返し復号を停止するための第1の条件を満たすか否かを判定する第1の判定手段と、
    前記繰り返し復号を停止するための第2の条件を満たすか否かを判定する第2の判定手段と、
    前記第1の判定手段による第1の判定結果および前記第2の判定手段による第2の判定結果に基づいて、前記第1の信頼性順探索手段による各シンボルの値の信頼性の高さ順の探索、前記対角化手段によるパリティ検査行列の対角化、前記確立伝播手段による確率伝播、前記対数尤度比算出手段による前記対数尤度比の算出、前記第2の信頼性順探索手段による前記信頼性の高さ順の探索、および前記復号手段による復号を所定の停止条件を満たすまで繰り返させるように制御する復号制御手段と
    を備えることを特徴とする請求項1に記載の復号装置。
  7. 前記対角化手段は、前記パリティ検査行列の、前記信頼性順の最も低い受信シンボルに対応する列から順に優先的に対角化を行う
    ことを特徴とする請求項6に記載の復号装置。
  8. 前記対角化手段は、前記パリティ検査行列の各列を、各列が対応する受信シンボルの信頼性順の低い順に並べ、さらにその順番の一部を所定の方法で並び替え、その並び替えられた順番に前記パリティ検査行列の各列の対角化を行う
    ことを特徴とする請求項6に記載の復号装置。
  9. 前記対角化手段は、前記パリティ検査行列の対角化を行う列の優先順位の初期値の決定方法を複数種類予め用意しており、前記優先順位を初期化する度に前記決定方法を変更する
    ことを特徴とする請求項6に記載の復号装置。
  10. 前記復号手段は、前記対数尤度比算出手段により算出された前記対数尤度比を用いて硬判定復号を行う
    ことを特徴とする請求項6に記載の復号装置。
  11. 前記復号手段は、線形符号として有限体Fq(q=pm,p;素数)上代数幾何符号もしくはその同型を用い、複数回の更新により得られた前記信頼性を入力として復号を行う
    ことを特徴とする請求項6に記載の復号装置。
  12. 前記代数幾何符号としてのリードソロモン符号、BCH符号、若しくはそれらの同型に対して、前記復号手段は、複数回の更新により得られた前記信頼性を入力としてSudan,Grusuwami-Sudan,若しくは、その他のアルゴリズムによる硬判定リスト復号を行う
    ことを特徴とする請求項11に記載の復号装置。
  13. 前記代数幾何符号としてのリードソロモン符号、BCH符号、若しくはそれらの同型に対して、前記復号手段は、複数回の更新により得られた前記信頼性を入力としてKoetter-Vardy,若しくは、その他のアルゴリズムによる重複度設定および難判定リスト復号を行う
    ことを特徴とする請求項11に記載の復号装置。
  14. 環R上線形符号に対する復号処理を行う復号装置の復号方法であって、
    一部のシンボルが省略されることにより符号長が短縮化された符号語を取得して保持部に保持させる保持ステップと、
    前記保持ステップの処理により前記保持部に保持される前記符号語に対して、短縮された前記一部のシンボルであり、既知の値により構成される既知シンボルの信頼度を、既知情報として付加する既知情報付加ステップと、
    前記既知情報付加ステップの処理により前記既知情報が付加される前記符号語に対して、確率伝播を用いた繰り返し復号を行う繰り返し復号ステップと
    を含むことを特徴とする復号方法。
  15. 環R上線形符号に対する復号処理をコンピュータに行わせるプログラムであって、
    一部のシンボルが省略されることにより符号長が短縮化された符号語を取得して保持部に保持させる保持ステップと、
    前記保持ステップの処理により前記保持部に保持される前記符号語に対して、短縮された前記一部のシンボルであり、既知の値により構成される既知シンボルの信頼度を、既知情報として付加する既知情報付加ステップと、
    前記既知情報付加ステップの処理により前記既知情報が付加される前記符号語に対して、確率伝播を用いた繰り返し復号を行う繰り返し復号ステップと
    を含むことを特徴とするプログラム。
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