JP2010068083A - 復号装置、および復号方法 - Google Patents

Abstract

【課題】演算量を削減できる。
【解決手段】等化処理する等化手段２０と、Ｓｕｍ−Ｐｒｏｄｕｃｔ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ（ＳＰＡ）によって復号する手段３１と、ＳＰＡによった復号結果を再度等化するかを判定する判定手段３４と、繰り返し等化したビット列をＯｒｄｅｒｅｄ Ｓｔａｔｓｔｉｃ Ｄｅｃｏｄｉｎｇ（ＯＳＤ）によって復号する手段３３とを備える。
【選択図】 図２

Description

本発明は、復号装置、および復号方法に関するものである。

ＬＤＰＣ（Ｌｏｗ Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｐａｒｉｔｙ Ｃｈｅｃｋ）符号によって、符号化されたデータを復号する方法の１つとして、ＯＳＤ（Ｏｒｄｅｒｅｄ Ｓｔａｔｉｓｔｉｃ Ｄｅｃｏｄｉｎｇ）が知られている（例えば、非特許文献１など）。ＯＳＤは、ＬＤＰＣ符号のみならず、一般的な２元線形符号に適用できる。

ＯＳＤは、各シンボル（ビット）の信頼度情報（各シンボル（ビット）がある値を取る確率（尤度情報））を入力とする。ＯＳＤは、信頼度が高い順に抽出されたシンボルのみに対して、ＬＤＰＣ符号化を再度行うことによって復号する。

ＯＳＤは、予め定義された複数の符号語（ＬＤＰＣの符号語）のうちのいずれかを復号結果とするため、フレーム誤り率（Ｆｒａｍｅ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ：ＦＥＲ）特性に優れる。ＯＳＤによる復号結果は硬判定ビット列であり、各シンボルに対する信頼度情報は生成されない。

ＰＲ（Ｐａｒｔｉａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）方式では、各シンボル間の干渉を許容する。各シンボルを干渉させ、ＰＲ方式によって単位時間当たりに送信するデータの量を増加させることで、高速通信が実現できる。

ＰＲ方式を用いるシステムとしては、ＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）におけるＭＳＫ（Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）方式や、磁気記録システムにおけるＰＲ−ＭＬ（Ｐａｒｔｉａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ―Ｍａｘｉｍｕｍ Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ）方式などがある。

ＰＲ方式では各シンボル間の干渉が許容されるため、送信信号と受信信号との信号点が異なる。ＰＲ方式によって送信された互いに干渉する各シンボルを受信する場合、受信側は、干渉の無い信号を得るために、等化処理を行う。

ビタビ等化は、ＰＲ方式で送信された互いに干渉するシンボル列から、干渉の無いシンボル列を得るために行われる等化方式として用いられる。ビタビ等化は、畳込み符号を復号する際にも用いられる。

ビタビ等化の出力（各シンボル）の信頼度情報を取得する方法として、ＳＯＶＡ（Ｓｏｆｔ Ｏｕｔｐｕｔ Ｖｉｔｅｒｂｉ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）や、ＭＡＰ（Ｍａｘｉｍｕｍ ａ−ｐｏｓｔｅｒｉｏｒｉ Ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ）アルゴリズムがある。

ＳＯＶＡなどで等化されたシンボル列と、そのシンボル列の信頼度情報とに対して、再度、等化処理を行う繰り返し等化手法は、誤り率の特性を改善することができる手法として良く知られている。繰り返し等化手法は、例えば、ＰＲ方式におけるビタビ等化器とＬＤＰＣ符号との連接や、畳込み符号とＬＤＰＣ符号の連接符号などにおいて用いられる。

しかしながら、ＬＤＰＣ符号とＳＯＶＡとによる繰り返し等化手法を行う場合には、ＬＤＰＣ符号の復号において、各シンボルの信頼度情報を得る必要がある。
Ｍ．Ｐ．Ｃ．Ｆｏｓｓｏｒｉｏｒ，"Ｉｔｅｒａｔｉｖｅ Ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ−Ｂａｓｅｄ Ｄｅｃｏｄｉｎｇ ｏｆ Ｌｏｗ−Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｐａｒｉｔｙ Ｃｈｅｃｋ Ｃｏｄｅｓ，"ＩＥＥＥ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｎ Ｓｅｌｅｃｔｅｄ Ａｒｅａｓ ｉｎ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ， Ｖｏｌ．１９， Ｎｏ．５， Ｍａｙ ２００１．

ＦＥＲ特性を向上させるべく、ＬＤＰＣ符号をＯＳＤによって復号すると、その復号結果は硬判定ビット列であって、各シンボルの信頼度情報を出力することはできない。そのため、ＬＤＰＣ符号をＯＳＤによって復号してしまうと、繰り返し等化手法を用いることができず、誤り率の特性を改善することができないという問題がある。

また、ＬＤＰＣ符号をビタビ等化によって等化し、その等化結果をＯＳＤによって復号するものとすると、特に、ＬＤＰＣ符号の符号長が長い場合、信頼度情報の最も高い（最尤の）符号語を探索するための演算量が膨大であるという問題がある。

本発明は、上記を鑑みてなされたものであって、演算量を削減できる復号装置、および復号方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の一実施形態に係る復号装置は、符号化されたビット列を復号する復号装置であって、第１ビット列を、前記第１ビット列の各ビットの信頼度情報を用いて等化する等化手段と、前記等化手段によって得られた第２ビット列を、前記第２ビット列の各ビットの信頼度情報を用いて、Ｓｕｍ−Ｐｒｏｄｕｃｔ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ（ＳＰＡ）によって復号する第１復号手段と、前記第１復号手段によって得られた第３ビット列と、前記第３ビット列の各ビットの信頼度情報とを、再度、前記等化手段へ入力するか否かを制御する制御手段と、前記第１ビット列に対して前記等化手段による等化処理と前記第１復号手段による復号処理とを複数回行って得られる第３ビット列を、Ｏｒｄｅｒｅｄ Ｓｔａｔｓｔｉｃ Ｄｅｃｏｄｉｎｇ（ＯＳＤ）によって復号する第２復号手段とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、演算量を削減できる。

以下、本発明の実施形態について説明する。

（第１の実施形態）
図１（ａ）は、ＧＳＭ方式による通信システムを示すブロック図である。送信側の端末１０００ａは、ビット列を、ＬＤＰＣ符号によって符号化し、ＭＳＫ変調して送信する。受信側の端末１００ａは、受信信号を検波し、ビタビ等化処理を行って、更にＬＤＰＣ符号を復号することでビット列を受信する。

図１（ｂ）は、干渉のある通信路による通信システムを示すブロック図である。送信側の端末１０００ｂは、ビット列を、ＬＤＰＣ符号によって符号化し、変調して送信する。受信側の端末１００ｂは、受信信号を検波し、ビタビ等化処理を行って、ＬＤＰＣ符号を復号することでビット列を受信する。

図１（ｃ）は、ＬＤＰＣ符号と畳込み符号を連接して利用する通信システムを示すブロック図である。送信側の端末１０００ｃは、ビット列を、ＬＤＰＣ符号によって符号化し、畳込み符号によって符号化した上で、変調して送信する。受信側の端末１００ｃは、受信信号を検波し、ビタビ等化処理を行って、ＬＤＰＣ符号を復号することでビット列を受信する。

図１（ａ）〜図１（ｃ）に示すように、様々な場面で、ＬＤＰＣ復号器は利用される。ビタビ等化器２０ａ〜２０ｃは、等化結果と、等化結果の信頼度情報とを出力する。ＬＤＰＣ復号器３０ａ〜３０ｃには、等化結果と、等化結果の信頼度情報とが入力される。信頼度情報（尤度情報）とは、等化結果（ビット列）の各ビットがある値（例えば、“１”あるいは“０”）を取る確率である。ビタビ等化器２０ａ〜２０ｃは、ＳＯＶＡやＭＡＰアルゴリズムなどによって、等化結果の信頼度情報を算出する。

受信側の端末１００ａ〜１００ｃは、ＬＤＰＣ復号器３０ａ〜３０ｃとビタビ等化器２０ａ〜２０ｃとによって、繰り返し等化を行う。ＬＤＰＣ復号器３０ａ〜３０ｃは、復号結果と、復号結果（ビット列）の信頼度情報と出力する。繰り返し等化が行われる場合、ビタビ等化器２０ａ〜２０ｃには、ＬＤＰＣ復号器から復号結果と、復号結果の信頼度情報とが入力される。受信側の端末１００ａ〜１００ｃが繰り返し等化を行う場合、ＬＤＰＣ復号器３０ａ〜３０ｃは、復号結果と、復号結果の信頼度情報とを出力することが必要である。

例えば、ＬＤＰＣ復号器がＯＳＤを行うものとすると、ＬＤＰＣ復号器は、復号結果を硬判定ビット列として出力することとなり、復号結果の信頼度情報を出力することができない。

例えば、ＬＤＰＣ復号器がＳＰＡ（Ｓｕｍ−Ｐｒｏｄｕｃｔ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）によって復号するものとすると、ＳＰＡは軟入力−軟出力のＬＤＰＣの復号アルゴリズムであるため、ＬＤＰＣ復号器は、復号結果と、復号結果の信頼度情報とを出力することができる。

ＳＰＡとは、ビット列と、その信頼度情報とを入力とし、ＬＤＰＣ符号で定義されるタナーグラフ上で信頼度情報を繰り返し伝搬させることで、最も可能性の高い復号結果と、信頼度情報とを出力するアルゴリズムである。

しかしながら、ＳＰＡによる復号結果は、必ずしもＬＤＰＣ符号で予め定義された符号語となるわけではないため、ＯＳＤによる復号結果と比較して、ＢＥＲ特性は優れるものの、ＦＥＲ特性は劣化することが多い。

フレーム（ビット列）の一部にも誤りが含まれることが許容されない通信システムの場合は、ＳＰＡよりも、ＯＳＤの方が、ＦＥＲ特性を向上させることができる。

以上の検討のように、受信側の端末がＯＳＤを行うとともに繰り返し等化をも行うことで、ＦＥＲ特性を向上させることができる。

図２は、第１の実施形態に係る受信端末１００の構成を示すブロック図である。

受信端末１００は、検波器１０と、ビタビ等化器２０と、ＬＤＰＣ復号器３０とを備える。ＬＤＰＣ復号器３０は、ＳＰＡ復号器３１と、バッファ３２と、ＯＳＤ復号器３３と、繰り返し制御器３４とを備える。

図３は、第１の実施形態に係る受信端末１００の動作を示すフローチャートである。

まず、受信端末１００は、受信信号を受信する。受信信号は、検波器１０に入力される（ステップＳ１０１）。

次に、検波器１０は、受信信号を検波（復調）する。検波器１０は、検波結果（ビット列）と、検波結果の信頼度情報と（受信値）をビタビ等化器２０に出力する（ステップＳ１０２）。

次に、ビタビ等化器２０は、検波結果に対して等化処理を行う（ステップＳ１０３）。ビタビ等化器２０は、ＳＯＶＡやＭＡＰアルゴリズムなどによって、等化結果と、その等化結果の信頼度情報を算出する。ビタビ等化器２０は、等化結果と、等化結果の信頼度情報とをＬＤＰＣ復号器３０（ＳＰＡ復号器３１）へ出力する。

次に、ＳＰＡ復号器３１は、等化結果に対して、ＳＰＡに従い、ＬＤＰＣ符号の復号を行う（ステップＳ１０４）。

次に、ＳＰＡ復号器３１は、復号結果から、復号が完了したか否かを判定する（ステップＳ１０５）。ＳＰＡ復号器３１は、ＬＤＰＣのシンドロームチェックにより、復号が完了したか否かを判定する。具体的には、ＳＰＡ復号器３１は、復号結果がＬＤＰＣ符号で予め定められた符号語と一致する場合に復号が完了したと判定し、復号結果がＬＤＰＣ符号で予め定められた符号語と一致しない場合に復号が完了していないと判定する。そして、ＳＰＡ復号器３１は、復号結果と、復号結果の信頼度情報とをバッファ３２に書き込む。

ＳＰＡ復号器３１によって復号が完了したと判定された場合（ステップＳ１０５の“はい”）、ＳＰＡ復号器３１は、復号が完了した旨を繰り返し制御器３４へ通知する。繰り返し制御器３４は、復号が完了した旨の通知を受けると、バッファ３２に記憶されている復号結果を、ＬＤＰＣ復号器３０の復号結果（ビット列）として出力する（ステップＳ１０８）。

一方、ＳＰＡ復号器３１によって復号が完了していないと判定された場合（ステップＳ１０５の“いいえ”）、ＳＰＡ復号器３１は、復号が完了していない旨を繰り返し制御器３４へ通知する。

次に、繰り返し制御器３４は、復号が完了していない旨の通知を受けると、繰り返し等化を行うか否かを判定する（ステップＳ１０６）。繰り返し制御器３４は、繰り返し等化を行う最大回数を記憶しておき、繰り返し等化を行った回数が最大回数未満の場合に繰り返し等化を行うと判定し、繰り返し等化を行った回数が最大回数となった場合に繰り返し等化を行うと判定する。

繰り返し制御器３４による繰り返し等化を行うか否かを判定方法は、上記に限られるものではなく、例えば下記方法であっても良い。繰り返し制御器３４は、ビタビ等化器２０の等化結果（ビット列）、ＳＰＡ復号器３１の復号結果（ビット列）とを比較して、値の異なるビットの数が閾値以下の場合、繰り返し等化を行わないと判定する。繰り返し制御器３４は、ビタビ等化器２０の等化結果（ビット列）、ＳＰＡ復号器３１の復号結果（ビット列）とを比較して、値の異なるビットの数が閾値より大きい場合、繰り返し等化を行うと判定する。

繰り返し制御器３４によって繰り返し等化を行うと判定された場合（ステップＳ１０６の“はい”）、繰り返し制御器３４は、バッファ３２に記憶されている復号結果と復号結果の信頼度情報とを、ビタビ等化器２０に再度入力させる。そして、ＳＰＡ復号器３１の復号結果と、その復号結果の信頼度情報とを入力として、受信端末１００は、再度、ステップＳ１０３〜ステップＳ１０５の処理が行われる。

一方、繰り返し制御器３４によって繰り返し等化を行わないと判定された場合（ステップＳ１０６の“いいえ”）、繰り返し制御器３４は、バッファ３２に記憶されている復号結果と復号結果の信頼度情報とを、ＯＳＤ復号器３３に入力させる。

次に、ＯＳＤ復号器３３は、バッファ３２に記憶されている復号結果と復号結果の信頼度情報とに対して、ＯＳＤ復号を行う（ステップＳ１０７）。ＯＳＤ復号器３３は、硬判定ビット列である復号結果を、ＬＤＰＣ復号器３０の復号結果として出力する（ステップＳ１０８）。

このように、第１の実施形態に係る受信端末１００によれば、繰り返し等化を行うとともに、ＯＳＤ復号をも行うことで、ＦＥＲ特性を向上させることができる。ＳＰＡ復号ならびに繰り返し等化を行った後にＯＳＤ復号を行うことで、ＯＳＤ復号において、信頼度情報の最も高い（最尤の）符号語を探索するための演算量を削減することができるため、ＬＤＰＣ復号処理に要する演算量を削減することができる。

（第２の実施形態）
図４は、ＬＤＰＣ符号に加え、誤り検出符号を利用したシステムを示す図である。誤り検出符号器４０ｄは、単純パリティ検査やＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ）符号などによって、誤り検出の符号化を行う。誤り検出復号器４０ｄは、ＬＤＰＣ復号器３０の復号結果に対して、誤り検出を行う。

このようにすることで、ＬＤＰＣ符号器３０ｄによる復号結果に誤りが含まれていたとしても、誤り検出復号器４０ｄによって、ＬＤＰＣの復号結果の誤りを検出することができ、ＦＥＲ特性を向上させることができる。

ＯＳＤ復号器３３による復号結果は、必ず予め定められた符号語のいずれかとなるため、ＬＤＰＣ符号のシンドロームチェックによって誤りを検出することができない。しかしながら、図４に示すように、誤り検出符号を利用することで、ＯＳＤによる復号結果に誤りがあるかどうかの判定をすることができる。そのため、ＯＳＤ復号の復号結果を利用して、繰り返し等化を行うか否かの判定を行うことができる。

図５は、第２の実施形態に係る受信端末１０１の構成を示すブロック図である。

第２の実施形態に係る受信端末１０１は、第１の実施形態に係る受信端末１０１と比較して、誤り検出復号器４０をさらに備える点で相異する。なお、第１の実施形態に係る受信端末１００と同一の構成については、同一の番号を付してその説明を省略する。

図６は、第２の実施形態に係る受信端末１０１の動作を示すフローチャートである。なお、第１の実施形態に係る受信端末１０１の動作と同様である箇所は、説明を省略する。

まず、受信端末１０１は、受信信号を受信する（ステップＳ２０１）。

次に、検波器１０は、受信信号を検波する（ステップＳ２０２）。

次に、ビタビ等化器２０は、検波結果と、その信頼度情報とに対して、等化処理を行う（ステップＳ２０３）。

次に、ＳＰＡ復号器３１は、等化結果と、等化結果の信頼度情報とに対して、ＳＰＡによる復号を行う（ステップＳ２０４）。

次に、ＳＰＡ復号器３１は、ＬＤＰＣ符号のシンドロームチェックによって、復号が完了したか否かを判定する（ステップＳ２０５）。ＳＰＡ復号器３１は、復号結果と、その復号結果の信頼度情報とをバッファ３２に書き込む。

ＳＰＡ復号器３１によって復号が完了したと判定された場合（ステップＳ２０５の“はい”）、繰り返し制御器１３４は、バッファ３２に記憶されている復号結果を、最終的な復号結果として出力する（ステップＳ２０９）。

一方、ＳＰＡ復号器３１によって復号が完了していないと判定された場合（ステップＳ２０５の“いいえ”）、繰り返し制御器１３４は、バッファ３２に記憶されている復号結果とその復号結果の信頼度情報とを、ＯＳＤ復号器３３へ出力する。

次に、ＯＳＤ復号器３３は、バッファ３２に記憶されている復号結果とその復号結果の信頼度情報とに対して、ＯＳＤを行い、硬判定ビット列である復号結果を誤り検出復号器４０へ出力する（ステップＳ２０６）。

次に、誤り検出復号器４０は、硬判定ビット列である復号結果に対して、誤り検出を行う（ステップＳ２０７）。誤り検出復号器４０は、単純パリティ検査やＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ）符号などを利用して、誤り検出を行う。

硬判定ビット列である復号結果に誤りが検出されなかった場合（ステップＳ２０８の“いいえ”）、誤り検出復号器４０は、硬判定ビット列である復号結果を、最終的な復号結果として出力する（ステップＳ２０９）。

一方、硬判定ビット列である復号結果に誤りが検出された場合（ステップＳ２０８の“いいえ”）、誤り検出復号器４０は、硬判定ビット列である復号結果に誤りが検出された旨を、繰り返し制御器１３４へ通知する。繰り返し制御器１３４は、硬判定ビット列である復号結果に誤りが検出された旨を受けると、さらに繰り返し等化を行うと判定する。即ち、繰り返し制御器１３４は、バッファ３２に記憶されているＳＰＡ復号器３１の復号結果とその復号結果の信頼度情報とを、ビタビ等化器２０へ再度入力させる。そして、ＳＰＡ復号器３１の復号結果と、その復号結果の信頼度情報とを入力として、受信端末１０１は、再度、ステップＳ２０３〜ステップＳ２０８の処理を行う。

繰り返し制御部１３４は、誤り検出復号器４０が硬判定ビット列である復号結果に対して誤り検出（ステップＳ２０７）が完了する前に、バッファ３２に記憶されているＳＰＡ復号器３１の復号結果とその復号結果の信頼度情報とを、ビタビ等化器２０へ再度入力させることができる。このようにすることで、硬判定ビット列である復号結果に誤りが検出された場合（ステップＳ２０８の“はい”）に、先んじて、ビタビ等化器２０が等化処理を行うことができるため、最終的な復号結果をえるまでの時間を短縮化することができる。

このように、第２の実施形態に係る受信端末１０１によれば、ＳＰＡ復号器３１によるＬＤＰＣ符号のシンドロームチェックのみならず、ＯＳＤによる復号結果を利用して、繰り返し等化処理を行うか否かを判定する。そのため、より信頼性の高いＯＳＤの復号結果によって、繰り返し等化を行うことができるため、ＦＥＲ特性を向上させるとともに、無駄に、ビタビ等化処理やＳＰＡ復号処理を繰り返すことを防止できるため、ＬＤＰＣ復号処理に要する演算量を削減することができる。

上記のように、ＯＳＤによる誤り訂正能力を有効に活用することで、ＳＰＡ復号で復号が完了していなくても、その後段でＯＳＤを行うことで復号が完了することがありえ、そのような場合、繰り返し等化を行う回数を削減でき、演算量の削減と、復号の高速化を実現できる。

上記、第２の実施形態に係る受信端末１０１では、ＳＰＡ復号器３１が復号を完了したと判定した場合は、そのＳＰＡ復号結果が最終的な復号結果となるものとして説明した。しかし、ＳＰＡ復号器３１が復号を完了したと判定した場合であっても、誤り検出復号器４０は、ＳＰＡ復号結果に対して、誤り検出を行っても良い。

図７は、第２の実施形態の変形例に係る受信端末１０２の構成を示すブロック図である。

ＳＰＡ復号結果に誤りが検出された場合は、誤り検出復号器４０は、ＳＰＡ復号結果に誤りが検出された旨を繰り返し制御器２３４に通知する。この場合、繰り返し制御器２３４は、図６のステップＳ２０５で、ＳＰＡ復号器３１によって復号が完了していないと判定された場合と同様に、以下、ステップＳ２０６以降の処理を進める。

このようにすることで、ＳＰＡ復号器３１によって復号が完了したと判定された場合であっても、そのＳＰＡ復号結果によって得られた復号結果に対しても誤り検出が行われるため、ＦＥＲ特性をさらに向上することができる。

また、上記、第２の実施形態に係る受信端末１０１では、図６のステップＳ２０８で、繰り返し制御器１３４は、ＯＳＤ復号器３３による復号結果に誤りが検出されるか否かによって、繰り返し等化が行われるか否かを判定するものとした。

しかし、繰り返し制御器１３４は、図６のステップＳ２０８で、ＯＳＤ復号器３３による復号結果に誤りが検出された場合であって、かつ、繰り返し等化回数が最大未満である場合にのみ、繰り返し等化を行うものと判定しても良い。

さらに、繰り返し制御器１３４は、図６のステップＳ２０８で、ＯＳＤ復号器３３による復号結果に誤りが検出された場合であって、かつ、繰り返し等化回数が最大である場合に、ＯＳＤ復号器３３の復号結果ではなく、バッファ３２に記憶されているＳＰＡ復号器３１の復号結果を、最終的な復号結果とする。このようにすることで、ＢＥＲ特性を向上することができる。

また、繰り返し制御器１３４は、図６のステップＳ２０８で、ＯＳＤ復号器３３による復号結果に誤りが検出された場合であって、かつ、ビタビ等化器２０の等化結果とＳＰＡ復号器３１の等化結果とで値の異なるビットの数が閾値以上の場合にのみ、繰り返し等化を行うものと判定しても良い。

（第３の実施形態）
ＬＤＰＣ符号と、ＰＲ等化もしくは畳込み符号が連接される場合に、ＯＳＤの効率性を向上させることを検討する。

ＬＤＰＣ符号を含む二元線形符号をＯＳＤによって復号する場合、予め定められた符号語のいずれかが復号結果となるため、ＦＥＲ特性に優れる。しかし、ＯＳＤによる復号結果では、ＬＤＰＣのシンドロームチェックによって誤りの存在を検出することができない。そのため、ＯＳＤによる復号結果が、本来のビット列とまったく異なったビット列に復号される場合がある。

そこで、ＯＳＤによる復号結果（ビット列）と、ビタビ等化器２０による等化結果（ビット列）とのビットラベルに比較によって、最尤系列を検出することを考える。

図８は、第３の実施形態に係る受信端末１０３である。なお、第１、２の実施形態に係る受信端末１０１が備えるＯＳＤ復号器３３を、第３の実施形態に係る受信端末１０３が備えるＯＳＤ復号器３３’によって構成することができる。

第３の実施形態に係る受信端末１０３は、検波器１０と、ビタビ等化器２０と、ＯＳＤ復号器３３’とを備える。ＯＳＤ復号器３３’は、ＯＳＤ復号部３３Ａと、ビット比較器３３ｂと、最尤候補選択器３３ｃとを備える。なお、第１の実施形態に係る受信端末１０１と同一の構成については、同一の番号を付してその説明を省略する。

図９は、第３の実施形態に係る受信端末１０３の動作を示すフローチャートである。

まず、受信端末１０３は、受信信号を受信する（ステップＳ３０１）。

次に、検波器１０は、受信信号を検波する（ステップＳ３０２）。

次に、ビタビ等化器２０は、等化処理を行う（ステップＳ３０３）。ビタビ等化器２０は、等化結果と、その等化結果の信頼度情報とを、ＯＳＤ復号器３３’（ＯＳＤ復号部３３ａ）へ出力する。ビタビ等化器２０は、等化結果をビット比較器３３ｂへ出力する。

次に、ＯＳＤ復号部３３ａは、ＯＳＤを行う（ステップＳ３０４）。ＯＳＤ復号部３３ａは、入力されたビット列そのものに対して、ＯＳＤを行う。ＯＳＤ復号部３３ａは、入力されたビット列のうち信頼度の低いＭビット（Ｍは２以上の整数）のいずれかのビットを反転させたＭ個のビット列に対して、ＯＳＤを行う。ＯＳＤ復号部３３ａは、入力されたビット列のうち信頼度の低いＭビット（Ｍは２以上の整数）の２つのビットを反転させた_ＭＣ_２個のビット列に対して、ＯＳＤを行う。そして、ＯＳＤ復号部３３ａは、_ＭＣ_２個のＯＳＤによる復号結果を、ビット比較器３３ｂと、最尤候補選択器３３ｃとに順次出力する。

次に、ビット比較器３３ｂは、ＯＳＤ復号部３３ａから出力された復号結果と、ビタビ等化器２０による等化結果とを比較して、値の異なるビットの数を、順次、最尤候補選択器３３ｃへ出力する（ステップＳ３０５）。

次に、最尤候補選択器３３ｃは、（_ＭＣ_２）個のＯＳＤによる復号結果のうち、ビタビ等化器２０による等化結果と比較して値の異なるビットの数が最小である復号結果を、最尤候補と選択し、最終的な復号結果として出力する（ステップＳ３０６）。

このように、ＯＳＤ復号部３３ａによる複数の復号結果と、ビタビ等化器２０による等化結果とを比較して、値の異なるビットの数が最小であるＯＳＤの復号結果を最終的な復号結果として出力することで、特に、ビタビ等化のビット誤り率特性が比較的良い環境では、演算量を削減しつつ、ＦＥＲ特性を向上させることができる。

例えば、検波器１０の出力結果と、ＯＳＤ復号器３３による複数の復号結果の変調結果との波形比較を行う場合に比較して、受信端末１０３は、変調器、多くの量子化ビット数を必要とする波形比較器を備える必要がなく、ＯＳＤ復号に要する演算量を削減することができる。

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

本発明の第１の実施形態に係る受信端末を適用しうる通信システムを示す図。 本発明の第１の実施形態に係る受信端末の構成を示すブロック図。 本発明の第１の実施形態に係る受信端末の動作を示すフローチャート。 本発明の第２の実施形態に係る受信端末を適用しうる通信システムを示す図。 本発明の第２の実施形態に係る受信端末の構成を示すブロック図。 本発明の第２の実施形態に係る受信端末の動作を示すフローチャート。 本発明の第２の実施形態の変形例に係る受信端末の構成を示すブロック図。 本発明の第３の実施形態に係る受信端末の構成を示すブロック図。 本発明の第３の実施形態に係る受信端末の動作を示すフローチャート。

符号の説明

１０、１０ａ〜１０ｄ・・・検波器
２０、２０ａ〜２０ｄ・・・ビタビ等化器
３０、１３０、２３０、３０ａ〜３０ｄ・・・ＬＤＰＣ復号器
３１・・・ＳＰＡ復号器
３２・・・バッファ
３３、３３’・・・ＯＳＤ復号器
３３ａ・・・ＯＳＤ復号部
３３ｂ・・・ビット比較器
３３ｃ・・・最尤候補選択器
３４、１３４、２３４・・・繰り返し制御器
４０、４０ｄ・・・誤り検出復号器
１００、１０１、１０２、１０３、１００ａ〜１００ｄ・・・受信側の端末
１０００ａ〜１０００ｄ・・・送信側の端末
１０１０ａ、１０１０ｂ、１０１０ｃ、１０２０ｄ・・・ＬＤＰＣ符号器
１０２０ａ・・・ＭＳＫ変調器
１０２０ｂ、１０３０ｃ、１０３０ｄ・・・変調器
１０２０ｃ・・・畳込み符号器
１０１０ｄ・・・誤り検出符号器

Claims (17)

1. 符号化されたビット列を復号する復号装置であって、
   第１ビット列を、前記第１ビット列の各ビットの信頼度情報を用いて等化する等化手段と、
   前記等化手段によって得られた第２ビット列を、前記第２ビット列の各ビットの信頼度情報を用いて、Ｓｕｍ−Ｐｒｏｄｕｃｔ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ（ＳＰＡ）によって復号する第１復号手段と、
   前記第１復号手段によって得られた第３ビット列と、前記第３ビット列の各ビットの信頼度情報とを、再度、前記等化手段へ入力するか否かを制御する制御手段と、
   前記第１ビット列に対して前記等化手段による等化処理と前記第１復号手段による復号処理とを複数回行って得られる第３ビット列を、Ｏｒｄｅｒｅｄ Ｓｔａｔｓｔｉｃ Ｄｅｃｏｄｉｎｇ（ＯＳＤ）によって復号する第２復号手段とを備えることを特徴とする復号装置。
2. 前記制御手段は、前記第２ビット列と前記第３ビット列とを比較して、値の異なるビットの数が閾値以下の場合に、前記第１復号手段の復号結果である第３ビット列と前記第３ビット列の各ビットの信頼度情報とを再度前記等化手段へ入力しないことを特徴とする請求項１に記載の復号装置。
3. 前記制御手段は、前記第１ビット列に対して行った前記等化手段による等化処理と前記第１復号手段による復号処理の回数が既定回数を超えた場合に、前記第１復号手段の復号結果である第３ビット列と前記第３ビット列の各ビットの信頼度情報とを再度前記等化手段へ入力しないことを特徴とする請求項１に記載の復号装置。
4. 前記第１復号手段の復号結果である第３ビット列と、前記第３ビット列の各ビットの信頼度情報とを記憶するバッファをさらに備え、
   前記制御手段は、前記第３ビット列と前記第３ビット列の各ビットの信頼度情報とを再度前記等化手段へ入力する場合に、前記バッファに記憶されている前記第３ビット列と前記第３ビット列の各ビットの信頼度情報とを前記等化手段へ再度入力することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の復号装置。
5. 誤り検出するため第１符号によって符号化され、かつ第２符号によって符号化されたビット列を復号する復号装置であって、
   第１ビット列を、前記第１ビット列の各ビットの信頼度情報を用いて等化する等化手段と、
   前記等化手段によって得られた第２ビット列を、前記第２ビット列の各ビットの信頼度情報を用いて、Ｓｕｍ−Ｐｒｏｄｕｃｔ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ（ＳＰＡ）によって復号する第１復号手段と、
   前記第１復号手段によって得られた第３ビット列と、前記第３ビット列の各ビットの信頼度情報とを、Ｏｒｄｅｒｅｄ Ｓｔａｔｓｔｉｃ Ｄｅｃｏｄｉｎｇ（ＯＳＤ）を行う第２復号手段と、
   前記第１符号を用いて、前記第２復号手段によって得られた第４ビット列から誤りを検出する検出手段と、
   前記検出手段によって前記第４ビット列に誤りが検出された場合に、前記第３ビット列と、前記第３ビット列の各ビットの信頼度情報とを、再度、前記等化手段へ入力する制御手段とを備えることを特徴とする復号装置。
6. 前記制御手段は、前記検出手段によって前記第４ビット列に誤りが検出されなかった場合に、前記第４ビット列を最終的な復号結果として出力することを特徴とする請求項５に記載の復号装置。
7. 前記制御手段は、前記検出手段によって前記第４ビット列に誤りが検出された場合であって、前記第２ビット列と前記第３ビット列とを比較して、値の異なるビットの数が閾値以上の場合に、前記第１復号手段の復号結果である第３ビット列と前記第３ビット列の各ビットの信頼度情報とを再度前記等化手段へ入力することを特徴とする請求項５または請求項６に記載の復号装置。
8. 前記制御手段は、前記検出手段によって前記第４ビット列に誤りが検出された場合であって、前記第１ビット列に対して行った前記等化手段による等化処理と前記第１復号手段による復号処理の回数が既定回数未満である場合に、前記第１復号手段の復号結果である第３ビット列と前記第３ビット列の各ビットの信頼度情報とを再度前記等化手段へ入力することを特徴とする請求項５または請求項６に記載の復号装置。
9. 前記制御手段は、前記検出手段によって前記第４ビット列に誤りが検出された場合であって、前記第１ビット列に対して行った前記等化手段による等化処理と前記第１復号手段による復号処理の回数が既定回数以上である場合に、前記第１復号手段の復号結果である第３ビット列を最終的な復号結果として出力することを特徴とする請求項８に記載の復号装置。
10. 前記第３ビット列と前記第３ビット列の各ビットの信頼度情報とを記憶するバッファをさらに備え、
    前記検出手段によって前記第４ビット列に誤りが検出された場合に、前記制御手段は、前記バッファに記憶されている前記第３ビット列と前記第３ビット列の各ビットの信頼度情報とを前記等化手段へ再度入力することを特徴とする請求項５乃至請求項９のいずれか１項に記載の復号装置。
11. 前記第３ビット列と前記第３ビット列の各ビットの信頼度情報とを記憶するバッファをさらに備え、
    前記バッファに記憶されている前記第３ビット列と前記第３ビット列の各ビットの信頼度情報とに対して、前記第２復号手段がＯＳＤの処理を行う期間と、前記等化手段が等化処理を行う期間とが、少なくとも一部重複することを特徴とする請求項５乃至請求項９のいずれか１項に記載の復号装置。
12. 前記制御手段は、前記第３ビット列が予め定義された符号語である場合に、前記第３ビット列を最終的な復号結果として出力することを特徴とする請求項１乃至請求項１１のいずれか１項に記載の復号装置。
13. 前記第２復号手段は、
    入力されるビット列、および入力されるビット列のうち少なくとも１つのビットを反転させて得られるビット列に対して、ＯＳＤを行う第３復号手段と、
    前記第３復号手段から出力される複数の復号結果を、それぞれ前記等化手段にから出力される等化結果と比較する比較手段と、
    前記復号手段から出力される複数の復号結果のうち、前記等化手段にから出力される等化結果と値の異なるビットの数が最も少ない復号結果を、最終的な復号結果として出力する出力手段とを備えることを特徴とする請求項１乃至請求項１２に記載の復号装置。
14. 第１ビット列を、前記第１ビット列の各ビットの信頼度情報を用いて等化する等化手段と、
    前記等化手段によって得られた第２ビット列、および前記第２ビット列のうち少なくとも１つのビットを反転させて得られる第３ビット列に対して、Ｏｒｄｅｒｅｄ Ｓｔａｔｓｔｉｃ Ｄｅｃｏｄｉｎｇ（ＯＳＤ）を行う復号手段と、
    前記復号手段から出力される複数の復号結果と、それぞれ前記第２ビット列とを比較する比較手段と、
    前記復号手段から出力される複数の復号結果のうち、前記第２ビット列と値の異なるビットの数が最も少ない復号結果を、最終的な復号結果として出力する出力手段とを備えることを特徴とする復号装置。
15. 符号化されたビット列を復号する復号装置の復号方法であって、
    第１ビット列を、前記第１ビット列の各ビットの信頼度情報を用いて等化処理し
    前記等化処理の結果である第２ビット列を、前記第２ビット列の各ビットの信頼度情報を用いて、Ｓｕｍ−Ｐｒｏｄｕｃｔ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ（ＳＰＡ）によって復号し、
    前記ＳＰＡによる復号結果である第３ビット列と、前記第３ビット列の各ビットの信頼度情報とを、再度、前記等化処理する否かを制御し、
    前記第１ビット列に対して前記等化処理と前記ＳＰＡによる復号処理とを複数回行って得られる第３ビット列を、Ｏｒｄｅｒｅｄ Ｓｔａｔｓｔｉｃ Ｄｅｃｏｄｉｎｇ（ＯＳＤ）によって復号することを特徴とする復号装置の復号方法。
16. 誤り検出するため第１符号によって符号化され、かつ第２符号によって符号化されたビット列を復号する復号装置の復号方法であって、
    第１ビット列を、前記第１ビット列の各ビットの信頼度情報を用いて等化処理し、
    前記等化処理の結果である第２ビット列を、前記第２ビット列の各ビットの信頼度情報を用いて、Ｓｕｍ−Ｐｒｏｄｕｃｔ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ（ＳＰＡ）によって復号し、
    前記ＳＰＡによる復号結果である第３ビット列と、前記第３ビット列の各ビットの信頼度情報とを、Ｏｒｄｅｒｅｄ Ｓｔａｔｓｔｉｃ Ｄｅｃｏｄｉｎｇ（ＯＳＤ）を行い、
    前記第１符号によって、ＯＳＤによる復号結果である第４ビット列から誤りを検出し、
    前記第４ビット列に誤りが検出された場合に、前記第３ビット列と、前記第３ビット列の各ビットの信頼度情報とを更に用いて、再度、前記等化処理することを特徴とする復号装置の復号方法。
17. 第１ビット列を、前記第１ビット列の各ビットの信頼度情報を用いて等化処理し、
    前記等化処理の結果である第２ビット列、および前記第２ビット列のうち少なくとも１つのビットを反転させて得られる第３ビット列に対して、Ｏｒｄｅｒｅｄ Ｓｔａｔｓｔｉｃ Ｄｅｃｏｄｉｎｇ（ＯＳＤ）を行い、
    ＯＳＤによって得られる複数の復号結果を、それぞれ前記第２ビット列と比較する比較手段と、
    前記復号手段から出力される複数の復号結果のうち、前記第２ビット列と値の異なるビットの数が最も少ない復号結果を、最終的な復号結果として出力することを特徴とする復号装置の復号方法。

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