JP2010232992A - 受信装置及び受信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】無線通信システムにおいて、大きく誤った尤度が演算されたビットの誤りを訂正する。
【解決手段】ターボ符号を用いた誤り訂正を行う受信装置であって、受信データの各ビットの尤度を演算する尤度演算部と、尤度を含む受信データのビット系列である第１のビット系列をターボ復号化するターボ復号化部と、前記ターボ復号化部が復号化したデータをターボ符号化し、第２のビット系列を生成するターボ符号化部と、第１のビット系列の各ビットの尤度の符号と第２のビット系列の各ビットの符号とを比較する符号比較部と、を有する。
【選択図】図３

Description

本発明は、ターボ符号を用いた誤り訂正を行う受信装置、及び受信方法に関する。

移動体通信システムなどの無線通信システムでは、伝送路において生じる誤りを検出する誤り検出符号や、誤りを訂正する誤り訂正符号が用いられている。このような無線通信システムの送信装置は、送信信号の誤り検出符号を付加した後、誤り訂正符号化を行い、その結果を所定の変調方式で変調し、伝送路を介して受信装置に送信する。受信装置は、受信信号を復調した後、誤り訂正復号化を行い、その後、誤り検出を行う。そして、誤り訂正復号化を行っても訂正できない誤りが存在する場合は、受信装置は送信装置に対して再送要求信号を送り、送信装置から再送される送信信号を受信する。

誤り検出符号としては、例えば、巡回冗長検査（ＣＲＣ：Cyclic Redundancy Check）符号が用いられている。ＣＲＣ符号は、送信装置のデータにＣＲＣ符号を付加したデータが所定の生成多項式で割り切れるように、決定される。送信側では、このＣＲＣ符号を送信対象のデータに付加して送信する。受信側では、受信データを生成多項式により除算を行い、剰余が０である場合は誤りなし、それ以外の場合には誤りありとして、誤り検出を行う。

無線通信システムでは、フェージングの影響により電波強度が変動して誤りが生じやすいため、誤り訂正符号には高い誤り訂正能力が要求される。誤り訂正符号の中で、シャノン限界に近い誤り訂正能力を有する符号として、ターボ符号が知られている。ターボ符号を用いる場合、受信装置にはターボ復号化部が設けられる。ターボ復号化部は、２つの復号化器を備え、一方の復号化器において、受信データに含まれる符号化データの対数尤度比（尤度）が演算される。演算された対数尤度比は、他方の復号化器にフィードバックされ、設定された回数まで復号化処理が繰り返される。

近年の無線通信システムでは、送信される情報量の増加に伴い、送信されるパケットの大きさが増大している。送信パケットにＣＲＣ符号を１つだけ付加する方法では、送信されたパケットの一部のみが誤っている場合でも、パケット内でビット誤りが発生した部分を特定することができないため、パケット全体を再送する必要がある。そのため、パケットの再送時において、送信効率が低下する。
これに対し、送信パケットを複数のブロックに分割し、分割されたブロック毎にＣＲＣ符号を付加し、より小さい単位でビット誤りが発生した部分を特定する方法が知られている。しかし、この方法では、送信パケット内に複数のＣＲＣ符号を常に付加する必要があるため、再送が生じない状況においては、送信効率が低下する。
そこで、受信データを復号する際に導出される対数尤度比の大きさに基づいて、パケットの再送制御を行う方法が提案されている（特許文献１参照）。

特開２００８−１７２９０号公報

ところで、受信装置内の雑音や伝搬路でのフェージングの影響によりビット誤りが発生した場合、受信データ中ビット誤りが発生したビットの対数尤度比が小さければ、復号処理への影響は少なく、誤り訂正復号化によって訂正できる可能性が高い。
しかしながら、瞬時的な大きい雑音やフェージングによる希望信号の電力の低下が発生すると、ビット誤りが発生したビットに大きく誤った尤度が演算される場合がある。この場合、従来の技術では、このような大きく誤った尤度が演算されたビットを特定することができなかった。そのため、大きく誤った尤度に基づいて誤り訂正復号化を行うこととなり、十分な復号利得が得られない場合があった。

よって、大きく誤った尤度が演算されたビットを特定することができる受信装置、及び受信方法を提供することが課題である。

第１の観点では、ターボ符号を用いた誤り訂正を行う受信装置が提供される。この受信装置は、受信データの各ビットの尤度を演算する尤度演算部と、尤度を含む受信データのビット系列である第１のビット系列をターボ復号化するターボ復号化部と、前記ターボ復号化部が復号化したデータをターボ符号化し、第２のビット系列を生成するターボ符号化部と、第１のビット系列の各ビットの尤度の符号と第２のビット系列の各ビットの符号とを比較する符号比較部と、を有する。

また、第２の観点では、ターボ符号を用いた誤り訂正を行う受信方法が提供される。この受信方法は、受信データの各ビットの尤度を演算する工程と、尤度を含む受信データのビット系列である第１のビット系列をターボ復号化する工程と、ターボ復号化されたデータをターボ符号化し、第２のビット系列を生成する工程と、第１のビット系列の各ビットの尤度の符号と第２のビット系列の各ビットの尤度の符号とを比較する工程と、を有する。

この受信装置、及び受信方法によれば、大きく誤った尤度が演算されたビットを特定することができる。

本発明に係る送信装置と受信装置の一例を示す図である。 図１に示す誤り訂正符号化部の一例を示す図である。 図１に示す誤り訂正復号化部の一例を示す図である。 （ａ）は、変調方式がＱＰＳＫである場合、尤度演算部が演算する尤度の一例を示す図である。（ｂ）は、変調方式が１６ＱＡＭである場合、尤度演算部が演算する尤度の一例を示す図である。 （ａ）は、受信データの一例を示す図である。（ｂ）は、受信データを分割した符号化ブロックの一例を示す図である。（ｃ）は、符号化ブロックとメモリのアドレスの対応関係の一例を示す図である。 図３に示すターボ復号化部の一例を示す図である。 （ａ）は、図３に示す尤度調整部が尤度を１回目に調整する方法の一例を示す図である。（ｂ）は、尤度調整部が尤度を２回目に調整する方法の一例を示す図である。 誤り訂正の処理フローを示すフローチャートである。

以下、本発明の受信装置及び受信方法を、一実施形態に基づいて、詳細に説明する。

＜無線通信システムの概略構成＞
まず、図１を参照して、本実施形態の無線通信システムの構成を説明する。図１は、本実施形態の無線通信システムで用いられる送信装置１００と受信装置２００の一例を示すものである。送信装置１００から送信される送信データは、伝送路を介して受信装置２００によって受信される。
本実施形態では、伝送方式として、搬送波を互いに直交した複数のサブキャリアに分割し、データ信号をそれぞれのサブキャリアに分散させて送信するＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）方式を用いる。なお、ＯＦＤＭ方式は一例であり、他の通信方式を用いてもよい。
図１に示すように、送信装置１００は、ＣＲＣ付加部１１０と、誤り訂正符号化部１２０と、ＯＦＤＭ変調部１４０と、ＤＡＣ（Ｄ／Ａ変換部）１５０と、ＲＦ部１５２と、アンテナ１５４と、を備える。受信装置２００は、アンテナ２０２と、ＲＦ部２０４と、ＡＤＣ（Ａ／Ｄ変換部）２１０と、ＯＦＤＭ復調部２２０と、誤り訂正復号化部２３０と、ＣＲＣチェック部２９０と、を備える。本実施形態では、誤り訂正符号としてターボ符号を用いる。
以下、送信装置１００と受信装置２００の構成を詳細に説明する。

（送信装置）
ＣＲＣ付加部１１０は、誤り検出符号としてＣＲＣ符号を送信データに付加する。このＣＲＣ符号は、受信装置２００のＣＲＣチェック部２９０において、誤り検出を行う際に用いられる。

ＣＲＣ付加部１１０でＣＲＣ符号を付加された送信データは、誤り訂正符号化部１２０で誤り訂正符号化される。本実施形態では、誤り訂正符号としてターボ符号を用いるため、誤り訂正符号化部１２０は、送信データをターボ符号化する。
ここで、誤り訂正符号化部１２０の構成について、図２を参照して説明する。誤り訂正符号化部１２０の構成の一例を図２に示す。図２に示すように、誤り訂正符号化部１２０は、符号化器１２２，１２４と、インタリーバ１２６と、マルチプレクサ１２８と、を備える。符号化器１２２，１２４には、再帰的組織畳み込み符号器（ＲＳＣ：Recursive Systematic Convolutional Encoder）が用いられる。
図２において、符号化器１２２は、入力された送信データのビット系列である情報ビット系列に対して、再帰的組織畳み込み符号化を行い、第１パリティビット系列を出力する。インタリーバ１２６は、情報ビット系列の順番をランダムに並び替えて、符号化器１２４に入力する。符号化器１２４は、インタリーバ１２６によって順番を並び替えられた情報ビット系列に対して、再帰的組織畳み込み符号化を行い、第２パリティビット系列を出力する。
マルチプレクサ１２８は、符号化器１２２から出力された第１パリティビット系列と、符号化器１２４から出力された第２パリティビット系列とを、符号化率に応じて、単純に多重化、又はパンクチャしながら多重化する。そして、マルチプレクサ１２８は、第１パリティビット系列と第２パリティビット系列とを多重化したパリティビット系列と、情報ビット系列とを多重化して、ターボ符号化されたビット系列としてＯＦＤＭ変調部１４０に出力する。

図１に戻り、ＯＦＤＭ変調部１４０は、入力されたビット系列にシンボルマッピングを施す。シンボルマッピングは、ＢＰＳＫ（Binary Phase Shift Keying）、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）、１６ＱＡＭ（16 Quadrature Amplitude Modulation）などの変調方式により異なる。変調後のシンボルは、各サブキャリアにマッピングされ、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）により時系列信号に変換されてから多重化される。ＯＦＤＭ変調部１４０で生成されたベースバンドのＯＦＤＭ変調信号は、ＤＡＣ１５０に出力される。

ＤＡＣ１５０は、送信データをアナログ信号に変換する。ＤＡＣ１５０によりアナログ信号に変換された送信データは、ＲＦ部１５２によりベースバンドから無線周波数帯にアップコンバートされ、送信アンテナ１５４から伝送路に送信される。

（受信装置）
送信アンテナ１５４から送信された信号は、伝送路を介して受信アンテナ２０２に到達する。受信した信号は、ＲＦ部２０４により無線周波数帯からベースバンドへダウンコンバートされ、ＡＤＣ２１０に出力される。ＡＤＣ２１０は、受信した信号をデジタルのＯＦＤＭ変調信号に変換する。

ＡＤＣ２１０によりデジタル信号に変換された受信データは、ＯＦＤＭ復調部２２０で、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）され、サブキャリア毎の周波数領域の受信シンボルに変換される。そして、ＯＦＤＭ復調部２２０は、受信シンボルを復調し、復調により得られた受信データ（符号化データ）を、誤り訂正復号化部２３０に出力する。

誤り訂正復号化部２３０は、ＯＦＤＭ復調部２２０から出力された符号化データを、誤り訂正復号化する。そして、誤り訂正復号化部２３０は、誤り訂正復号化したデータを、誤り訂正結果としてＣＲＣチェック部２９０に出力する。
ＣＲＣチェック部２９０は、誤り訂正復号化部２３０から出力された誤り訂正結果に対して、誤り検出を行う。

＜誤り訂正復号化部の詳細＞
ここで、誤り訂正復号化部２３０の構成について、図３を参照して説明する。誤り訂正復号化部２３０の一例を図３に示す。図３に示すように、誤り訂正復号化部２３０は、尤度演算部２３２と、セレクタ２３４と、メモリ２３６と、ターボ復号化部２４０と、切替部２６０と、ターボ符号化部２７０と、制御部２８０と、を備える。

まず、誤り訂正復号化部２３０の概略構成を説明する。尤度演算部２３２は、ＯＦＤＭ復調部２２０からの符号化データの各ビットに対して、尤度を演算する。この尤度を付与されたビット系列は、セレクタ２３４に出力された後、メモリ２３６に書き込まれる。ターボ復号化部２４０は、ターボ復号化するビット系列をメモリ２３６から読み出し、ターボ復号化を行う。以下の説明では、ターボ復号化部２４０によりターボ復号化される、尤度を含む受信データのビット系列を第１のビット系列とする。
ターボ復号化されたビット系列は、切替部２６０に入力された後、ＣＲＣチェック部２９０、又はターボ符号化部２７０に出力される。ターボ符号化部２７０に入力されたビット系列は、ターボ符号化され、制御部２８０に出力される。以下の説明では、ターボ符号化部２７０でターボ符号化されたビット系列を第２のビット系列とする。
制御部２８０は、メモリ２３６から第１のビット系列を読み出し、第２のビット系列と、各ビットの符号を比較する。そして、制御部２８０は、各ビットの符号を比較した結果に応じて、第１のビット系列の尤度を調整する。尤度を調整された第１のビット系列は、セレクタ２３４に出力された後、メモリ２３６に書き込まれ、以下、ターボ復号化とターボ符号化の処理が繰り返される。

次に、誤り訂正復号化部２３０の構成について、より詳細に説明する。
尤度演算部２３２は、ＯＦＤＭ復調部２２０からの符号化データの各ビットに対して、ＩＱ平面におけるＩ，Ｑの値に基づき、尤度を演算する。本実施形態では、尤度として対数尤度比を演算する。ここで、対数尤度比を演算する方法の一例を、図４を参照して説明する。
図４（ａ）は、ガウス雑音環境下において変調方式がＱＰＳＫである場合に、対数尤度比を演算する方法を示す図である。横軸はＩＱ平面のＩ軸を、縦軸は対数尤度比を示している。ＱＰＳＫでは、１シンボルに２ビットがマッピングされるため、ＩＱ平面上では、Ｉ，Ｑそれぞれ１ビットからなる。そのため、Ｉ軸の値が０のとき対数尤度比が０となり、対数尤度比はＩ軸の値に比例する。Ｑ軸方向についても、同様にして対数尤度比を演算することができる。
図４（ｂ）は、ガウス雑音環境下において変調方式が１６ＱＡＭである場合に、対数尤度比を演算する方法を示す図である。１６ＱＡＭでは、１シンボルに４ビットがマッピングされるため、ＩＱ平面上では、Ｉ，Ｑそれぞれ２ビットからなる。図４（ｂ）の実線は、Ｉ軸方向の１つのビットの対数尤度比を示し、破線は他のビットの対数尤度比を示す。図４（ｂ）の実線に対応するビットは、Ｉ軸の値が０のとき対数尤度比が０となり、対数尤度比はＩ軸の値に応じて単調増加する。図４（ｂ）の破線に対応するビットは、Ｉ軸の値が正と負の所定値（図に示すａと−ａ）のとき、対数尤度比が０となる。

尤度を付与された受信データは、図３に示すセレクタ２３４に出力される。セレクタ２３４は、尤度演算部２３２から出力されるビット系列、又は制御部２８０から出力されるビット系列のいずれかのビット系列を選択する。セレクタ２３４により選択されたビット系列は、メモリ２３６に書き込まれる。
ここで、制御部２８０は、尤度を付与された受信データを尤度演算部２３２が出力するタイミングを制御する。また、制御部２８０は、尤度演算部２３２から出力されるビット系列、又は制御部２８０から出力されるビット系列のいずれかのビット系列をセレクタ２３４が選択するかを制御する。制御部２８０による具体的な制御方法については、後述する。

次に、メモリ２３６に書き込まれるビット系列、メモリ２３６から読み出されるビット系列について、図５を参照して説明する。図５に示す例では、送信装置１００が送信する送信データのサイズを１２００ビットとする。その場合、受信装置２００が受信する受信データのサイズは、送信データのサイズと同じ１２００ビットとなる。このとき、受信データは、図５（ａ）に示すような１２００ビットのビット系列となる。また、送信装置１００の誤り訂正符号化部１２０は、１２００ビットの送信データを分割した符号化ブロックの単位で、誤り訂正符号化を行う。本実施形態では、例えば、符号化ブロックのサイズを４００ビットとする。すなわち、受信装置２００は、図５（ｂ）に示すように、サイズを４００ビットとする３つの符号化ブロックに対して、誤り訂正を行う。
尤度演算部２３２により尤度を付与された１２００ビットのビット系列は、図５（ｃ）に示すように、メモリ２３６のアドレスＡ，Ｂ，Ｃ，…の順番に書き込まれる。この際、符号化ブロックの単位でメモリ２３６の異なるアドレスに、ビット系列が書き込まれる。そのため、後述するターボ復号化とターボ符号化の繰り返し処理を行う際に、アドレスを指定して符号化ブロックの単位で、ビット系列の読み出しや書き込みを行うことが可能となる。

次に、ターボ復号化部２４０の構成について、図６を参照して説明する。ターボ復号化部２４０は、メモリ２３６から１つの符号化ブロックのビット系列（第１のビット系列）を読み出し、ターボ復号化を行う。ターボ復号化部２４０の一例を図６に示す。図６に示すように、ターボ復号化部２４０は、デマルチプレクサ２４２と、復号化器２４４，２４６と、インタリーバ２４８，２５０と、デインタリーバ２５２，２５４と、を備える。復号化器２４４，２４６は、ＳＯＶＡ（Soft output Viterbi algorithm）、ＭＡＰ（Maximum A Posteriori）などのアルゴリズムにより復号を行う。ターボ復号化部２４０は、復号化器２４４、２４６の間で、復号化器２４４、２４６の復号結果の信頼度を示す外部情報を交換しながら復号化を繰り返すことで、高い誤り訂正能力を有する。

図６において、メモリ２３６から読み出された第１のビット系列は、デマルチプレクサ２４２により、情報ビット系列と、第１パリティビット系列と、第２パリティビット系列とに分離される。

まず、デマルチプレクサ２４２により分離された情報ビット系列と第１パリティビット系列が復号化器２４４に入力されるとともに、デインタリーバ２５２から出力される復号化器２４６からの出力である外部情報も復号化器２４４に入力される。初めは、復号化器２４６からの外部情報を０とする。また、インタリーバ２５０でインタリーブされた情報ビット系列と、第２パリティビット系列が復号化器２４６に入力されるとともに、インタリーバ２４８から出力される復号化器２４４からの出力である外部情報も復号化器２４６に入力される。そして、復号化器２４６が出力する外部情報は、デインタリーバ２５２でデインタリーブされ、復号化器２４４に入力される。
以後、復号化器２４４での復号化と復号化器２４６での復号化を所定回数繰り返す。そして、復号化器２４６で最後に復号化したデータは、デインタリーバ２５４でデインタリーブした後に硬判定を行い、その結果をターボ復号化部２４０から出力する。このようにして、ターボ復号化部２４０は、尤度を含む受信データのビット系列である第１のビット系列をターボ復号化する。ターボ復号化部２４０から出力されたビット系列は、図３に示す切替部（スイッチ）２６０に入力される。

図３に戻り、切替部２６０は、入力されたビット系列を、誤り訂正結果として図１に示すＣＲＣチェック部２９０に出力するか、ターボ符号化部２７０に出力するかを切り替える。切替部２６０の出力先の切り替えは、制御部２８０により制御される。
切替部２６０により、ターボ復号化部２４０でターボ復号化されたビット系列に対し、後述する、ターボ符号化とターボ復号化の繰り返し処理を行うことが可能となる。

切替部２６０からターボ符号化部２７０に入力されたデータは、ターボ符号化される。ターボ符号化部２７０の構成は、図２に例示した誤り訂正符号化部１２０の構成と同じである。ターボ符号化部２７０で生成された第２のビット系列は、制御部２８０に入力される。

制御部２８０は、図３に示すように、符号比較部２８２と、尤度調整部２８４と、切替制御部２８６と、を備える。制御部２８０は、ターボ復号化部２４０がメモリ２３６から読み出した第１のビット系列を、メモリ２３６から読み出す。符号比較部２８２は、第１のビット系列の各ビットの尤度の符号と第２のビット系列の各ビットの符号を、ビット毎に比較する。切替制御部２８６は、切替部２６０の出力を制御する。
制御部２８０に入力される第１のビット系列と第２のビット系列の一例を図７（ａ）に示す。第１のビット系列は軟判定のビット系列であるため、任意の値をとり得る。これに対し、第２のビット系列は硬判定のビット系列であるため、＋１と−１のいずれかの値をとる。

符号比較部２８２は、第１のビット系列の各ビットの尤度の符号と第２のビット系列の各ビットの符号を、ビット毎に比較する。図７（ａ）に示す例では、左から４ビット目と６ビット目の符号が一致していない。そのため、これらのビットでは誤った尤度が演算されたと推定することができる。

尤度調整部２８４は、第１のビット系列の各ビットの尤度の符号と第２のビット系列の各ビットの符号とが一致しない場合、第２のビット系列と符号が異なる第１のビット系列のビットの尤度が低下するように、第１のビット系列の各ビットの尤度を調整する。本実施形態では、尤度調整部２８４は、符号が一致しない第１のビット系列の尤度に対して、０より大きく１より小さい尤度調整係数を乗じる。以下、尤度調整係数を０．９とする例を用いて説明するが、他の値を用いてもよいし、ＳＮＲ（Signal to Noise Ratio）に応じて尤度調整係数を可変としてもよい。

このように、符号が一致しない第１のビット系列の尤度に対して、０より大きく１より小さい尤度調整係数を乗じることにより、誤った尤度が演算されたと推定されるビットの尤度は小さくなる。
特に、誤った尤度が演算されたと推定されるビットの尤度が大きいビット（左から４ビット目）は、尤度が小さいビット（左から６ビット目）よりも、尤度の調整幅が大きくなる。そのため、大きく誤った尤度が演算されたビットの尤度が大きく調整され、ターボ復号化部２４０で誤り訂正される可能性が高くなる。

制御部２８０は、尤度を調整されたビット系列をセレクタ２３４に出力する。また、制御部２８０は、尤度を付与された受信データを、尤度演算部２３２が出力するタイミングを制御する。
そして、制御部２８０は、尤度を付与された受信データを、尤度演算部２３２が出力するタイミングにおいて、セレクタ２３４が尤度演算部２３２からの出力を選択するように、セレクタ２３４によるビット系列の選択を制御する。一方、制御部２８０は、尤度を付与された受信データを、尤度演算部２３２が出力するタイミング以外は、セレクタ２３４が制御部２８０からの出力を選択するように、セレクタ２３４によるビット系列の選択を制御する。

なお、メモリ２３６に書き込まれたすべてのビット系列が、誤り訂正結果としてＣＲＣチェック部２９０に出力されるまで、尤度演算部２３２からセレクタ２３４にビット系列が出力されることがないように、尤度演算部２３２は制御部２８０により制御されている。そのため、尤度演算部２３２からの出力と制御部２８０からの出力とが同時にセレクタ２３４に入力されることはない。

そのため、制御部２８０からセレクタ２３４に出力されたビット系列は、セレクタ２３４により選択され、メモリ２３６に書き込まれる。このとき、メモリ２３６のビット系列は、処理対象の符号化ブロックのアドレスを指定し、符号化ブロックの単位で、上書きして更新される。

以後、ターボ復号化部２４０によるターボ復号化と、ターボ符号化部２７０によるターボ符号化を繰り返し、その都度、尤度調整部２８４は、第２のビット系列と符号が異なる第１のビット系列のビットの尤度が低下するように、第１のビット系列の各ビットの尤度を調整する。

ターボ復号化とターボ符号化の処理を繰り返し、メモリ２３６のビット系列が上書きして更新される例を、再度、図７を参照して説明する。まず、１回目のターボ復号化とターボ符号化の処理を行った結果、制御部２８０から出力されるビット系列の一例を、図７（ａ）に示す。制御部２８０から出力されるビット系列により、メモリ２３６のビット系列は上書きして更新される。
続いて、２回目のターボ復号化とターボ符号化の処理を行った結果、制御部２８０から出力されるビット系列の一例を図７（ｂ）に示す。１回目の処理により、メモリ２３６がビット系列を上書きして更新されたため、２回目の処理における第１のビット系列は、１回目の処理により上書きして更新されたビット系列となっている。図７（ｂ）に示す例では、左から４ビット目と６ビット目の符号が一致していない。そのため、尤度調整部２８４は、符号が一致しない第１のビット系列の尤度に対して、再度、尤度調整係数を乗じて、尤度を調整する。制御部２８０から出力されるビット系列により、メモリ２３６のビット系列は、再度、処理対象の符号化ブロックのアドレスを指定し、符号化ブロックの単位で、上書きして更新される。

このように、符号が一致しない第１のビット系列の尤度に対して、繰り返し、尤度調整部２８４が尤度の調整を行うことにより、より確からしい尤度がターボ復号化部２４０に入力されることになるので、ターボ復号化部２４０による誤りが訂正される可能性を高めることができる。

＜処理フロー＞
続いて、本実施形態の受信装置２００によりターボ符号を用いた誤り訂正を行う処理フローを、図８に示すフローチャートを用いて説明する。図８は、尤度演算部２３２で演算された尤度を付与された受信データがセレクタ２３４に入力されてから、誤り訂正復号化部２３０により誤り訂正結果が出力されるまでのフローを示すものである。
初期状態では、切替制御部２８６は、切替部２６０の出力先がターボ符号化部２７０となるように、切替部２８６の出力先を制御しておく。

まず、尤度演算部２３２からのビット系列をメモリ２３６に書き込む（ステップＳ１０１）。
次に、ターボ復号化部２４０は、尤度を含む受信データのビット系列である第１のビット系列のデータを、メモリ２３６から読み出す。そして、ターボ復号化２４０は、メモリ２３４から読み出した第１のビット系列をターボ復号化する（ステップＳ１０２）。
ターボ復号化部２４０でターボ復号化されたデータは、初期状態では、切替部２６０を介してターボ符号化部２７０に出力され、ターボ符号化される（ステップＳ１０３）。

ターボ符号化部２７０で生成された第２のビット系列は、制御部２８０に入力される。また、制御部２８０は、メモリ２３６から第１のビット系列を読み出す。そして、符号比較部２８２は、第１のビット系列の各ビットの尤度の符号と第２のビット系列の各ビットの符号を比較する（ステップＳ１０４）。
符号比較部２８２が比較した結果、符号が一致しないビットの尤度が低下するように、尤度調整部２８４は、第１のビット系列の各ビットの尤度を調整する。そして、制御部２８０から出力されたビット系列は、セレクタ２３４により選択され、メモリ２３６に書き込まれる（ステップＳ１０５）。このようにして、メモリ２３６のビット系列は、処理対象の符号化ブロックのアドレスを指定し、符号化ブロックの単位で、上書き更新される。

また、制御部２８０は、符号比較を終了するための条件（符号比較終了条件）を満たすか否か、判断する（ステップＳ１０６）。符号比較終了条件については、後述する。
符号比較終了条件を満たさない場合、ステップＳ１０２に戻り、符号比較終了条件を満たすまで、ステップＳ１０２からステップＳ１０６までの処理を繰り返す。
ステップＳ１０６において符号比較終了条件を満たす場合、切替制御部２８６は、切替部２６０の出力先をＣＲＣチェック部２９０に設定する。そして、ターボ復号化部２４０は、第１のビット系列をメモリ２３６から読み出し、ターボ復号化する（ステップＳ１０７）。
ターボ復号化部２４０でターボ復号化されたデータは、切替部２６０を介して、誤り訂正結果としてＣＲＣチェック部２９０に出力される（ステップＳ１０８）。これにより、１つの符号化ブロックに対する処理が終了する。
そして、制御部２８０は、全ての符号化ブロックに対する処理が終了したか否か判断する（ステップＳ１０９）。全ての符号化ブロックに対する処理が終了していない場合、ステップＳ１０２に戻り、他の符号化ブロックに対して、同様の処理を繰り返す。新たな符号化ブロックを処理する場合、初期状態では、切替部２６０の出力先がターボ符号化部２７０となるように、切替制御部２８６は切替部２８６の出力先を制御する。一方、全ての符号化ブロックに対する処理が終了した場合、制御部２８０は、セレクタ２３４が尤度演算部２３２からの出力を選択するように、セレクタ２３４によるビット系列の選択を制御する。

ここで、ステップＳ１０６の符号比較終了条件について説明する。ステップＳ１０６では、以下の３つの条件のすべてを満たさない場合、符号比較終了条件を満たさないと判断する。一方、以下の３つの条件の少なくとも１つを満たす場合、符号比較終了条件を満たすと判断する。
１つ目の条件は、符号比較部２８２が第１のビット系列の各ビットの尤度の符号と第２のビット系列の各ビットの符号とを比較した結果、すべてのビットの符号が一致することである。これは、ターボ復号化部２４０が復号化したビット系列に誤りがないことを意味する。そのため、ターボ復号化、ターボ符号化の処理をそれ以上繰り返す必要がなく、切替部２６０の出力先をＣＲＣチェック部２９０とし、誤り訂正結果を出力する。
２つ目の条件は、符号比較部２８２が第１のビット系列の各ビットの尤度の符号と第２のビット系列の各ビットの符号とを比較した結果、符号が一致しないビット数が所定値（処理終了不一致数）以上であることである。これは、受信データのＳＮＲが低く、ターボ復号化による誤り訂正の効果が得られにくいことを意味する。この場合、ターボ復号化、ターボ符号化の処理を繰り返しても、ターボ復号化の利得は向上しないため、切替部２６０の出力先をＣＲＣチェック部２９０とし、誤り訂正結果を出力する。
３つ目の条件は、符号比較部２８２が第１のビット系列の各ビットの尤度の符号と第２のビット系列の各ビットの符号とを比較した回数が所定の回数（最大処理回数）に達することである。これは、ターボ復号化とターボ符号化の繰り返し処理を所定の回数（最大処理回数）行っても、上記１つ目の条件、上記２つ目の条件のいずれも満たさないことを意味する。この場合、ターボ復号化とターボ符号化の繰り返し処理が無限回数続かないようにするため、切替部２６０の出力先をＣＲＣチェック部２９０とし、誤り訂正結果を出力する。

以上説明したように、本実施形態に示した誤り訂正復号化部２３０は、ターボ復号化部２４０が復号化したデータをターボ符号化部２７０でターボ符号化し、第１のビット系列の各ビットの尤度の符号と第２のビット系列の各ビットの符号とを比較することにより、大きく誤った尤度が演算されたビットを特定することができる。
そして、誤り訂正復号化部２３０は、特定された大きく誤った尤度が演算された第１のビット系列のビットの尤度が低下するように、第１のビット系列のビットの尤度を調整することにより、ビット誤りがターボ復号化部２４０で誤り訂正される可能性を高めることができる。よって、瞬時的な大きい雑音やフェージングによる希望信号の電力の低下が発生し、受信データ中ビット誤りが発生したビットに大きく誤った尤度が演算される状況であっても、ビット誤りがターボ復号化部２４０で誤り訂正される可能性を高めることができる。すなわち、十分な復号利得が得られるようになる。

（付記）なお、本実施形態は、以下の付記に記載されるように構成することができる。

（付記１）
ターボ符号を用いた誤り訂正を行う受信装置であって、
受信データの各ビットの尤度を演算する尤度演算部と、
尤度を含む受信データのビット系列である第１のビット系列をターボ復号化するターボ復号化部と、
前記ターボ復号化部が復号化したデータをターボ符号化し、第２のビット系列を生成するターボ符号化部と、
第１のビット系列の各ビットの尤度の符号と第２のビット系列の各ビットの符号とを比較する符号比較部と、
を有することを特徴とする受信装置。

（付記２）
前記符号比較部が比較した結果、第２のビット系列と符号が異なる第１のビット系列のビットの尤度が低下するように、第１のビット系列の各ビットの尤度を調整する尤度調整部を有することを特徴とする付記１に記載の受信装置。

（付記３）
前記ターボ復号化部が復号化したデータを誤り訂正結果として出力するか、前記ターボ符号化部に入力するか、を切り替える切替部と、
前記符号比較部が比較した結果に応じて、前記切替部を制御する切替制御部と、
を有することを特徴とする付記１又は２に記載の受信装置。

（付記４）
前記符号比較部が比較した結果、第１のビット系列の各ビットの尤度の符号と第２のビット系列の各ビットの符号がすべて一致した場合、前記ターボ復号化部が復号化したデータを誤り訂正結果として出力するように、前記切替制御部は前記切替部を制御することを特徴とする付記３に記載の受信装置。

（付記５）
前記符号比較部が比較した結果、第１のビット系列の各ビットの尤度の符号と第２のビット系列の各ビットの符号が一致しないビット数が所定値以上である場合、前記ターボ復号化部が復号化したデータを誤り訂正結果として出力するように、前記切替制御部は前記切替部を制御することを特徴とする付記３又は４に記載の受信装置。

（付記６）
前記符号比較部が、第１のビット系列の各ビットの尤度の符号と第２のビット系列の各ビットの符号とを比較する回数が所定の回数に達した場合、前記ターボ復号化部が復号化したデータを誤り訂正結果として出力するように、前記切替制御部は前記切替部を制御することを特徴とする付記３乃至５のいずれかに記載の受信装置。

（付記７）
ターボ符号を用いた誤り訂正を行う受信方法であって、
受信データの各ビットの尤度を演算する工程と、
尤度を含む受信データのビット系列である第１のビット系列をターボ復号化する工程と、
ターボ復号化されたデータをターボ符号化し、第２のビット系列を生成する工程と、
第１のビット系列の各ビットの尤度の符号と第２のビット系列の各ビットの尤度の符号とを比較する工程と、
を有することを特徴とする受信方法。

（付記８）
第１のビット系列の各ビットの尤度の符号と第２のビット系列の各ビットの尤度の符号とを比較した結果、第２のビット系列と符号が異なる第１のビット系列のビットの尤度が低下するように、第１のビット系列の各ビットの尤度を調整する工程を有することを特徴とする付記７に記載の受信方法。

（付記９）
第１のビット系列の各ビットの尤度の符号と第２のビット系列の各ビットの尤度の符号とを比較した結果に応じて、ターボ復号化されたデータを誤り訂正結果として出力するか、ターボ符号化するか、を切り替えることを特徴とする付記７又は８に記載の受信方法。

（付記１０）
第１のビット系列の各ビットの尤度の符号と第２のビット系列の各ビットの尤度の符号がすべて一致した場合、ターボ復号化されたデータを誤り訂正結果として出力することを特徴とする付記９に記載の受信方法。

（付記１１）
第１のビット系列の各ビットの尤度の符号と第２のビット系列の各ビットの尤度の符号が一致しないビット数が所定値以上である場合、ターボ復号化されたデータを誤り訂正結果として出力することを特徴とする付記９又は１０に記載の受信方法。

（付記１２）
第１のビット系列の各ビットの尤度の符号と第２のビット系列の各ビットの尤度の符号とを比較する回数が所定の回数に達した場合、ターボ復号化されたデータを誤り訂正結果として出力することを特徴とする付記９乃至１１のいずれかに記載の受信方法。

１００ 送信装置
１１０ ＣＲＣ付加部
１２０ 誤り訂正符号化部
１２２，１２４ 符号化器
１２６ インタリーバ
１２８ マルチプレクサ
１４０ ＯＦＤＭ変調部
１５０ ＤＡＣ
１５２ ＲＦ部
１５４ 送信アンテナ
２００ 受信装置
２０２ 受信アンテナ
２０４ ＲＦ部
２１０ ＡＤＣ
２２０ ＯＦＤＭ復調部
２３０ 誤り訂正復号化部
２３２ 尤度演算部
２３４ セレクタ
２３６ メモリ
２４０ ターボ復号化部
２４２ デマルチプレクサ
２４４，２４６ 復号化器
２４８，２５０ インタリーバ
２５２，２５４ デインタリーバ
２６０ 切替部
２７０ ターボ符号化部
２８０ 制御部
２８２ 符号比較部
２８４ 尤度調整部
２８６ 切替制御部
２９０ ＣＲＣチェック部

Claims (7)

1. ターボ符号を用いた誤り訂正を行う受信装置であって、
   受信データの各ビットの尤度を演算する尤度演算部と、
   尤度を含む受信データのビット系列である第１のビット系列をターボ復号化するターボ復号化部と、
   前記ターボ復号化部が復号化したデータをターボ符号化し、第２のビット系列を生成するターボ符号化部と、
   第１のビット系列の各ビットの尤度の符号と第２のビット系列の各ビットの符号とを比較する符号比較部と、
   を有することを特徴とする受信装置。
2. 前記符号比較部が比較した結果、第２のビット系列と符号が異なる第１のビット系列のビットの尤度が低下するように、第１のビット系列の各ビットの尤度を調整する尤度調整部を有することを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
3. 前記ターボ復号化部が復号化したデータを誤り訂正結果として出力するか、前記ターボ符号化部に入力するか、を切り替える切替部と、
   前記符号比較部が比較した結果に応じて、前記切替部を制御する切替制御部と、
   を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の受信装置。
4. 前記符号比較部が比較した結果、第１のビット系列の各ビットの尤度の符号と第２のビット系列の各ビットの符号がすべて一致した場合、前記ターボ復号化部が復号化したデータを誤り訂正結果として出力するように、前記切替制御部は前記切替部を制御することを特徴とする請求項３に記載の受信装置。
5. 前記符号比較部が比較した結果、第１のビット系列の各ビットの尤度の符号と第２のビット系列の各ビットの符号が一致しないビット数が所定値以上である場合、前記ターボ復号化部が復号化したデータを誤り訂正結果として出力するように、前記切替制御部は前記切替部を制御することを特徴とする請求項３又は４に記載の受信装置。
6. 前記符号比較部が、第１のビット系列の各ビットの尤度の符号と第２のビット系列の各ビットの符号とを比較する回数が所定の回数に達した場合、前記ターボ復号化部が復号化したデータを誤り訂正結果として出力するように、前記切替制御部は前記切替部を制御することを特徴とする請求項３乃至５のいずれかに記載の受信装置。
7. ターボ符号を用いた誤り訂正を行う受信方法であって、
   受信データの各ビットの尤度を演算する工程と、
   尤度を含む受信データのビット系列である第１のビット系列をターボ復号化する工程と、
   ターボ復号化されたデータをターボ符号化し、第２のビット系列を生成する工程と、
   第１のビット系列の各ビットの尤度の符号と第２のビット系列の各ビットの尤度の符号とを比較する工程と、
   を有することを特徴とする受信方法。