JP2014230284A - 符号のワードの拡大スペクトル解析による、訂正符号、例えばターボ符号の復号法 - Google Patents

Abstract

【課題】符号のワードの拡大スペクトル解析による、訂正符号、例えばターボ符号の復号法を提供する。【解決手段】 本発明は、同じスペクトル効率を保持しながら、すなわち符号化された流れの有用なスループットの減少無しに、ターボ符号若しくはＬＤＰＣ符号のエラーフロアの問題、又はより一般的に「ターボライク符号」のファミリーからの訂正符号の問題解決を可能にする、改善された復号法に関する。この結果は、ビットであってエラーがそれに対して強い影響を有するビットの、復号器の入力における識別と、復号器の収束を改善するための、これらのビットに対応する尤度の変更とを通じて得られる。【選択図】 図３

Description

本発明は、符号のワードのスペクトル解析による訂正符号の復号法に関し、有利にはターボ符号ファミリーからの訂正符号に適用される。

ターボ符号ファミリーからの訂正符号を復号するための、既知のアルゴリズムは、高い信号対雑音比における、復号後のビットエラー率の性能の観点からの限界を呈する。実際に、信号対雑音比のしきい値を超えては、ターボ符号の復号後のビットエラー率は、標準的なアルゴリズムで改善され得ないことが知られている。この現象は、それ未満では性能の改善ができない、ビットエラー率の最小レベルを特徴付ける用語「エラーフロア」によって知られる。

当該技術分野では良く知られているこの現象は、一定の符号ワードが最小距離、すなわち最も近い符号ワードに対する、短い距離を示すという事実に関係している。ここで、最小距離は、符号訂正力に対して直接的な影響を有する。受信された符号ワードが送信された符号ワードから、最小距離よりも近い距離にある場合、復号器は確実に正しい符号ワードに収束する。反対に、受信された符号ワードと送信された符号ワードとの間の距離が大きいほど、復号器の収束はより困難となる。

ターボ符号ファミリーからの訂正符号のエラーフロア問題を解決するために、幾つかの方法が知られている。

第一の解決策は、連結された配置を形成するために、外部符号、例えばＢＣＨ符号又はリード・ソロモン（Ｒｅｅｄ−Ｓｏｌｏｍｏｎ）符号を加えることを含む。この技術はエラーフロア現象を取り除くことにより、復号性能を改善することを可能にするが、しかしスペクトル効率、或いは送信の有用なスループット（処理能力）を低下させるという欠点を示す。実際、２つの連結された符号の全体的速度は、ターボ符号単独の速度よりも低い。

（非特許文献１）内で提案されている第二の解決策は、符号のフレーム内で最も保護されていないビットを特定するために、符号ワードのスペクトルを解析することを含む。実際、これらの符号において、全てのビットが公平な方法で保護されている訳ではないことが知られている。それゆえ、所与のビットに対するエラーの影響は、隣接するビットに対するエラーの影響と同じではない。一旦これらのビットの集合Ωが決定されると、ターボ符号器は既知のビットを集合Ωによって表わされる位置に挿入する。その結果、復号の間に、集合Ω及び挿入されたビットの値が知られ、その性能を改善するため、ターボ復号器の入力に対して大きな信頼性が宣言される。挿入されたビットは、情報フレームを検索するために、出力に際してターボ復号器からその後に除去される。

この解決策はまた、ビットが符号器により加えられるため、符号の有効速度を低下させ、それによって、与えられた情報フレームのサイズに対する有効ビットの数を低下させる欠点も示す。

（非特許文献２）内で提案されている第三の解決策は、フレーム内での所与の位置においてパルスを導入することを含む。これらの位置は、復号器への入力におけるビットの尤度に関する情報の項目に基づいて決定される。これらの情報項目は、それらの大きさのみの関数として仕分けられ、パルスは最も信頼性の低い尤度から始まって１つずつ導入される。

この解決策は、非常に複雑であるという欠点を有する。実際、それは多数の位置のみに対して有効であり、フレーム内の全てのビットが同じ有意性を持つという原理に依存するように思われるが、これはターボ符号に対して当てはまらない。

Ｍ．Ｏｂｅｒｇ＆Ｐ．Ｓｉｅｇｅｌ，"Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｄｉｓｔａｎｃｅ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ａｎａｌｙｓｉｓ ｔｏ ｔｕｒｂｏ ｃｏｄｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ"，Ｐｒｏｃ．３５ｔｈ Ａｎｎｕ．Ｃｏｎｆ．Ｃｏｍｍｕｎ，Ｃｏｎｔｒｏｌ ａｎｄ Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ）ｐｐ ７０１−７１０，１９９７年９月 Ｙ．Ｏｕｌｄ−Ｃｈｅｉｋｈ−Ｍｏｕｈａｍｅｄｏｕ，"Ａ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｌｏｗｅｒｉｎｇ Ｔｕｒｂｏ Ｃｏｄｅ Ｅｒｒｏｒ Ｆｌａｒｅ ｕｓｉｎｇ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ Ｉｍｐｕｌｓｅｓ ａｎｄ Ｒｅｐｅａｔｅｄ Ｄｅｃｏｄｉｎｇ"，６ｔｈ ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ＩＴＧ−Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ｓｏｕｒｃｅ ａｎｄ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｃｏｄｉｎｇ（Ｔｕｒｂｏｃｏｄｉｎｇ），２００６ ４ｔｈ ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ ｏｎ Ｃ．Ｂｅｒｒｏｕ ａｎｄ Ｓ．Ｖａｔｏｎ，Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ ｔｈｅ ｍｉｎｉｍｕｍ ｄｉｓｔａｎｃｅ ｏｆ ｌｉｎｅａｒ ｃｏｄｅｓ ｂｙ ｔｈｅ ｅｒｒｏｒ ｉｍｐｕｌｓｅ ｍｅｔｈｏｄ，ｐｒｏｃ．ｏｆ ＩＥＥＥ ＩＳＩＴ，２００２ Ｓ．Ｃｒｏｚｉｅｒ ｅｔ ａｌ，Ｅｓｔｉｍａｔｉｎｇ ｔｈｅ Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｄｉｓｔａｎｃｅ ｏｆ Ｔｕｒｂｏ−Ｃｏｄｅｓ ｕｓｉｎｇ ｄｏｕｂｌｅ ａｎｄ Ｔｒｉｐｌｅ Ｉｍｐｕｌｓｅ Ｍｅｔｈｏｄｓ，ＩＥＥＥ Ｃｏｍｍ．Ｌｅｔｔｅｒｓ，２００５ Ｒ．Ｇａｒｅｌｌｏ ａｎｄ Ａ．Ｖｉｌａ，Ｔｈｅ Ａｌｌ−ｚｅｒｏ ｉｔｅｒａｔｉｖｅ ｄｅｃｏｄｉｎｇ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｆｏｒ ｔｕｒｂｏ ｃｏｄｅ ｍｉｎｉｍｕｍ ｄｉｓｔａｎｃｅ ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎ，ｉｎ ｐｒｏｃ ｏｆ ＩＥＥＥ ＩＣＣ，２００４ Ｊ．Ｈａｇｅｎａｕｅｒ，Ｔｈｅ Ｅｘｉｔ Ｃｈａｒｔ−Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｔｏ Ｅｘｔｒｉｎｓｉｃ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ ｉｎ ｉｔｅｒａｔｉｖｅ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，ｉｎ Ｐｒｏｃ．ｏｆ １２ｔｈ Ｅｕｒｏｐ．Ｓｉｇｎａｌ．Ｐｒｏｃ．（ＥＵＳＩＰＣＯ），２００４

本発明は、同じスペクトル効率を保持しながら、すなわち符号化された流れの有用なスループットの減少無しに、ターボ符号若しくはＬＤＰＣ符号のエラーフロアの問題、又はより一般的に「ターボライク符号」のファミリーからの訂正符号の問題解決を可能にする、改善された復号法を提案する。この結果は、エラーがそれに対して強い影響を有するビットの、復号器の入力における識別と、復号器の収束を改善するための、これらのビットに対応する尤度の変更とを通じて得られる。

本発明の主題は、訂正符号から受け取った符号ワードを復号する反復法であって、前記符号ワードは、それが構成される各ビットの局所尤度に関する情報の項目によって表わされる反復法において、以下のステップ：
− 符号ワードの各ビットに対して、前記符号ワードと、ビットの値がそれに関して誤りである前記符号ワードを復号し、次に再符号化することによって得られる符号ワードとの間の距離に関する情報の項目を含むテーブルを生成するための、符号ワードの拡大スペクトルを解析するステップと、
− 受信された符号ワードのビットの部分集合の、インデックスｉを有する各ビットに関して、以下のステップ：
・受信された前記符号ワードを復号するステップと、
・復号された符号ワードの総合的尤度ＩＭ（ｉ）に関する情報の項目を計算するステップと、
・現在の反復において計算されている総合的尤度ＩＭ（ｉ）に関する情報の項目を、前の反復において計算された総合的尤度ＩＭ（ｉ−１）に関する情報の項目と比較するステップと、
・受信された前記符号ワードのインデックスｉのビットの、局所尤度ＬＬＲ（ｉ）に関する情報項目の振幅及び符号を変更するステップであって、選択されたインデックスｉが、前の反復において選択されなかったインデックスの中からの、テーブル中の最小距離に関係する、前記テーブルのそのインデックスに対応するステップと、
・現在の反復において計算されている総合的尤度ＩＭ（ｉ）に関する情報の項目が、前の反復において計算された総合的尤度ＩＭ（ｉ−１）に関する情報の項目よりも小さい場合、受信された前記符号ワードのインデックスｉ−１の前記ビットの局所尤度ＬＬＲ（ｉ−１）に関して、前の反復において変更された情報の項目を再度初期化するステップ、を反復的な方法で実行するステップと
を含むことを特徴とする反復法である。

特定の実施形態によれば、本発明による方法は、その方法の停止をテストするステップを更に含む。

復号ステップが反復的である場合、停止テストは復号ステップの繰り返し数に対するテストであり得る。

停止テストはまた、復号ステップの収束のテストでもあり得る。

収束テストは、例えばエラー検出符号（ＣＲＣ）の適用による、復号ステップの結果中のエラーの検出を含む。

収束テストは、例えば総合的尤度ＩＭ（ｉ）に関する情報の項目と、所定のしきい値との比較を含む。

総合的尤度ＩＭ（ｉ）に関する情報の項目は、例えば相互情報量の項目であり、又は復号され次に再符号化された符号ワードと、受信された符号ワードとの間のユークリッド距離の逆数に等しい。

本発明の特定の態様によれば、受信された符号ワードのビットの前記部分集合は、受信された符号ワードのビット全体に、又はその局所尤度ＬＬＲが所定のしきい値未満の絶対値を示すビットから成る部分集合に等しい。

本発明の特定の態様によれば、拡大スペクトルを解析するステップは、以下のサブステップ：
− 符号ワードを選択するステップと、
− 前記符号ワードの各ビットに対して、反復的な方法で下記ステップ：
・前記ビットの値を変更するステップと、
・変更された符号ワードを復号するステップと、
・復号の結果を符号化するステップと、
・符号化の結果と変更された符号ワードとの間の距離を計算するステップ、
を実行するステップと
を含む。

本発明の特定の態様によれば、訂正符号はターボ符号又はＬＤＰＣ符号である。

本発明の主題はまた、プログラムがプロセッサにより実行されるとき、本発明による復号の反復法の実行に関する指令を含むコンピュータプログラムと、プログラムがプロセッサにより実行されるとき、本発明による復号の反復法の実行に関する指令を含むプログラムがそこに記録されている、プロセッサによって読み取り可能な記録媒体と、そして本発明による方法のステップを実行するのに適合した手段を備える装置とである。

本発明のその他の特徴及び利点は、添付図に関連して以下の説明を読むことで、より明らかになるであろう。

標準の復号手順の限界を説明する、信号対雑音比に依存したエラー率に関する、ターボ符号のファミリーからの訂正符号の理論的性能のグラフである。 訂正符号の最小距離の概念を説明する略図である。 本発明による復号法を実施するステップを説明するフローチャートである。 例示的実施形態において、符号ワードの拡大スペクトル解析のステップを実施する、サブステップを詳細に説明するフローチャートである。

本発明はとりわけ、ターボ符号又は同じファミリーの符号を復号する標準的方法の性能の改善を目的とする。

図１は、ターボ符号のファミリーからの訂正符号の理論的性能のグラフを表わす。横座標ＳＮＲは、デシベルで表わされる信号対雑音比に対応し、縦座標ＢＥＲは、ビットエラー率に対応する。

ターボ符号のビットエラー率の特性曲線は、当該技術分野で良く知られているように、信号対雑音比の関数として識別可能な３つの領域１、２、３を含む。第一の領域１は、信号対雑音比が低すぎるために、ビットエラー率が最大値で飽和する領域である。第二の領域２は、信号対雑音比の増加と共にビットエラー率が急速に減少する領域である。第三の領域３は、それを超えると復号器がビットエラー率の限界に到達し、それ未満では復号を改善する事にもはや成功しない、最大の信号対雑音比に対応する、いわゆる「フロア」領域である。

本発明の目的の１つは、スペクトルの効率に影響を及ぼすことなく、ターボ符号の「フロア」領域の影響を解消することである。

信号対雑音比の大きなフロア領域の問題は、本質的に低次の符号ワード、すなわち他の符号ワードから近い距離ｄにある符号ワードに関連する。

図２は、幾つかの符号ワード間の距離の概念を説明している。図２の例において、符号ワードＭＣ１は、その最小距離、すなわち他の符号ワードへの最小距離のために符号ワードＭＣ２よりも低次であり、符号ワードＭＣ２からの他の符号ワードへの最小距離よりも小さい。

図３はフローチャートにおいて、本発明による復号法の実施のステップを説明している。

本発明による方法は、ターボ符号のファミリーからの訂正符号により、少なくとも１つの符号ワードの復号を行なうことを含む。本発明はまた、ＬＤＰＣ（低密度パリティ検査）符号、又は「ターボライク符号」のファミリーに由来すると考えられる任意の符号、言い換えればグラフに基づいて構成され、反復的な方法で復号される訂正符号にも適用される。

符号ワードは、受信されたビット又は記号を含むサイズＮの第一ベクトルと、以下でＬＬＲと称される、受信されたビット又は記号の信頼性或いは尤度についての情報項目を含む、同じサイズＮの第二ベクトルによって定義される。例えば、この情報項目は、受信されたビットの信頼性についての表示を与える、フレキシブルな（すなわちバイナリーでない）情報項目を構成する、尤度比又は「対数尤度比」によって定義され得る。例えば、ＬＬＲの値の規模が大きい程、対応するビット内にエラーが無い確率は高い。ＬＬＲの値の符号は、選ばれた変調の集まりに従って、対応するビット（０又は１）を定義する。

本発明による復号法への符号ワード入力は、例えば受信されたビット及び尤度情報ＬＬＲにおいてエラーを生じる、送信チャンネルの不完全性に関連する妨害を受けていることがある。

本発明の目的の１つは、標準の復号手順に関して復号後のエラー率を改善することである。

本方法の第一ステップ１０１は復号の前のステップであり、復号自体とは別に実行され得る。それは訂正符号のワードの拡大スペクトルの解析を行なうことを含む。

訂正符号のスペクトル解析は、符号ワードの分布を、別の符号ワードからのそれらの距離の関数として決定することを含む。符号ワードの最小距離は、この符号ワードと、考えられている訂正符号のアルファベットの別の符号ワードとの間の最も小さい距離である。最も一般に用いられる距離は、ハミング距離（Ｈａｍｍｉｎｇ ｄｉｓｔａｎｃｅ）、言い換えれば２つの符号ワードの間で異なるビットの数である。

訂正符号のスペクトル解析を行なうために様々な技術が知られており、そのうちいくつかは（非特許文献３）、（非特許文献４）及び（非特許文献５）に記載されているものである。

本方法の第一ステップ１０１は、訂正符号の拡大スペクトルを決定することを含む。より正確には、各符号ワードに関して、これはワードのビット内の１つを誤った値に設定し、そしてこの符号ワードと、復号され次に再符号化された、変更後の同じ符号ワードとの間の距離を計算することを伴う。

言い換えれば、サイズＮの符号ワードに対して、拡大スペクトルの分析はＮ個の距離の生成をもたらし、各々は同じ符号ワードに対応するが、そこでビット内の１つは誤りである。距離は符号ワードの復号後に計算され、その中の１つのビットは、獲得され次に再符号化された復号ワードと、当初の符号ワードとの間のハミング距離を計算することにより、意図的に不正確な値とされる。

図４は例示的実施形態によって、符号ワードの拡大スペクトルを解析するステップ１０１のサブステップを詳細に説明している。

図４のフローチャートは、所与の符号ワード用の拡大スペクトルの解析に必要なサブステップを図式的に示す。表わされているステップは、符号ワードの集合全体又はこの集合の部分集合に対して繰り返されなければならない。

ステップ１０１のサブステップは、とりわけ符号ワード４０１を選択する第一ステップを含む。有利には、選ばれた符号ワード４０１はその全てのビットが０から成る符号ワードである。しかし選ばれた符号ワード４０１は、符号のワードのいずれであっても良い。使用される訂正符号は線形符号であって、その結果として符号ワードの特性は同一であり、１つの符号ワードから別の符号ワードに置き換え可能であるため、拡大スペクトルの解析は、この単一の符号ワード４０１に対してのみ行われ得る。それゆえ、図４に記述されているステップを幾つかの異なる符号ワード４０１に対して適用する必要はない。

符号ワード４０１は、その後にそのビット内の１つの変更４０２を経験し、言い換えれば、このビットの値は反転される。

変更された符号ワード４０３は、その後に本発明による復号法によって使用されるものと同じ復号器を好適には用いて４０４で復号される。復号されたワード４０５はこのようにして得られ、それはその後に新たな符号ワード４０７を得るため、再び４０６で符号化される。この新たな符号ワード４０７は、その後に当初の符号ワード４０１との間のハミング距離４０８を計算することにより、当初の符号ワード４０１と比較され、それはファイル４０９又はメモリに保存される。

ステップ４０２〜４０８は、各々のビット・インデックスに関して、対応するビットが誤りであるときに得られた符号ワードと、正しい符号ワードとの間のハミング距離を示す配列４０９を最終的に得るために、符号ワード４０１のビットの各々を１つずつ変更しながら繰り返される。このハミング距離は、誤りであるビットの関数としての、符号ワードに対するエラーの影響についての情報の項目である。

１つの変形実施形態において、必要とされる計算時間を制限するため、拡大スペクトルの解析が符号ワード４０１のビットの部分集合に対して行われ、当初のワード４０１から離れている所定のしきい値の距離である復号されたワード４０７を、エラーがその中で生じさせるビットのみを探す。

拡大スペクトルを解析するステップ１０１の実施は、本発明による復号を行なうために用いられるものと同じ反復的な復号アルゴリズムを使用して、一回のみ行われ得る。

ステップ１０１は最終的にテーブル４０９の生成となり、それは符号ワードの各ビット・インデックスに対して関連した距離を含む、例えばファイル又はデータベース内に記憶され得る。

図３に説明されるものなどの、本発明による復号法のステップの説明が、以下に続く。

本発明による復号法は、入力として、受信されたビットのベクトルと、受信されたビットの尤度に関する情報の項目を含む関連するベクトルとを受け取り、出力として、復号されたベクトルと、復号されたビットの尤度に関する情報の項目を同様に含む関連するベクトルとを生み出す、反復的方法である。

最初の反復において、例えば反復的復号である、標準の復号１０３が適用される。

ステップ１０４において、復号１０３が収束したとき、又は複雑さを限定するように収束の前に、停止テストが復号１０３を停止させるために行われる。

この停止テストは次の手順の内の少なくとも１つを介して行うことも、組み合わされたこれらの手順の幾つかを用いて行うこともできる。

最初の停止テストは、符号化前にデータを保護するためのＣＲＣ（周期的冗長検査：Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ）タイプの、エラー検出符号を用いることを含む。得られた符号ワードが正しいかどうかを確かめるために、復号１０３の後に検出テストが行われる。復号１０３は、復号器の収束をテストするため、ＣＲＣの復号がプラスでない限り反復される。

第二の停止テストは、反復回数の関数として復号器１０３において停止の基準を固定すること、言い換えれば、それを超えると復号１０３が停止される最大の反復数を固定することを含む。

第三の停止テストは、復号出力の総合的尤度基準１０３を計算すること、及びこの基準をしきい値と比較することを含む。総合的尤度基準は、符号ワードに対する復号の信頼性の１つの指標である。例えば、それは０〜１の間にある値を伴う可能性があり、値０は（５０％のエラー率を有する）完全に誤った復号に相当し、値１は（０％のエラー率を有する）正しい復号に相当する。例示的な総合的尤度計算は、（非特許文献６）［６］において記述されているものなどの、相互情報量の基準を計算することにある。第三の停止テストは、総合的尤度基準がしきい値よりも大きい場合、例えば０．９に等しい値の場合に復号１０３を停止させることを含み得る。

一般的に、とりわけ復号１０３の収束の検出、すなわち復号がそれ以上その決定を変えないときに復号を停止させるような復号における変化の停止に基づく、他の停止テストも可能である。

収束テスト１０４がプラスの場合、言い換えれば復号１０３が或る決定へと収束した場合、この決定は最終決定１０５であると考えられ、それは復号された２値ベクトルと、各々の復号されたビットの局所尤度に関する情報の項目を含む第二のベクトルとから成る。

復号の出力における局所尤度に関する情報項目の生成は、（情報の２値項目とは対照的に）情報のフレキシブルな項目を入力として受け取ることができ、そして情報のフレキシブルな項目を出力として生成することが可能な復号器の使用を必要とし、そのような復号器は、訂正符号の分野において用語ＳＩＳＯ（軟入力軟出力：Ｓｏｆｔ Ｉｎｐｕｔ Ｓｏｆｔ Ｏｕｔｐｕｔ）復号器によって知られている。

収束テスト１０４がマイナスの場合、例えば復号１０３が安定した決定へと収束しない場合、本発明による方法の新たな反復が引き起こされる。

ステップ１０６において、総合的尤度基準ＩＭ（ｉ）が復号されたビットの局所尤度に関する情報項目のベクトルに基づいて計算される。この基準は（非特許文献６）に示されているような相互情報量の項目であり得るが、均等な手段によって計算することもできる。特に、総合的尤度基準は又、復号され次に再符号化されたベクトルと、復号法へのベクトル入力との間のユークリッド距離の計算の逆数に等しくなり得る。例えば、このユークリッド距離の計算は、次の関係：

を用いて行うことができ、ここでＮは符号ワードのサイズ、Ｒ_ｉは反復的復号１０３への入力に際して生み出される符号ワードのビットと関係する局所尤度、そしてＸ_ｉは反復的復号１０３からの出力として得られる、ベクトルを再符号化することによって得られる符号ワードのビットである。

テストステップ１０７において、現在の反復ｉに対して計算される総合的尤度基準ＩＭ（ｉ）は、前の反復ｉ−１に対して計算された総合的尤度基準ＩＭ（ｉ−１）と比較される。勿論、このテストは第二の反復（ｉ＝２）以降にのみ適用される。

現在の反復に対して計算される総合的尤度基準ＩＭ（ｉ）が、前の反復ｉ−１に対して計算された総合的尤度基準ＩＭ（ｉ−１）よりも大きい場合、又は反復が最初（ｉ＝１）である場合、局所尤度に関する情報項目の入力ベクトルを変更するステップ１０９が行われる。

この変更ステップ１０９に従って、入力ベクトルのインデックスが選択され、そしてこのインデックスに対応する値は、初期値と反対の符号の値及び、考慮されている訂正符号の最小距離に少なくとも等しい振幅の値によって変更される。

選択されるべきインデックスを決定するため、最も小さいハミング距離に対応するインデックスに関する探査が、拡大スペクトル解析ステップ１０１の完了の状態で生成されるテーブル４０９において行われる。このインデックスは、それが誤りである場合、復号器にとって修正が最も困難であろうビットに対応する。実際、エラーフロアの領域において、反復的復号器によって作り出されるエラーはしばしば、いわゆる低次の符号ワード、言い換えれば元の符号ワードに対して少数の異なったビットを含む符号ワードに起因することに注意されたい。符号の実際構造によってもともと最も保護されていないビットの値を（パルスの助けによって）変更することにより、エラーフロア現象の回避に成功することが従って可能である。このインデックスが本方法の前の反復の間に、既に使用されている場合、それはもはや適格ではなく、選択されるインデックスは次に、依然として適格なインデックスの中から最も小さい距離に関連するものとなる。

現在の反復に対して計算される総合的尤度基準ＩＭ（ｉ）が、前の反復ｉ−１に対して計算された総合的尤度基準ＩＭ（ｉ−１）以下の場合で、反復が最初とは異なる（ｉ≠１）場合、追加的ステップ１０８において、前のステップｉ−１における入力ベクトル内で変更された値は、その元の値へと再度初期化される。

ステップ１０６、１０７、１０８、１０９は１１０で反復され、入力ベクトルの値の全体がステップ１０９により変更されていることを確かめるために、テスト１０２が適用され、その場合に復号法は、最後の反復の間に得られる決定１０５で終了する。

本発明の１つの変形実施形態において、停止テスト１０４がマイナスで、総合的尤度計算ステップ１０６に先立つ場合、追加的ステップ１１１が実行される。この追加的ステップ１１１は、復号器の入力ベクトルＬＬＲの値の部分集合を選択することを含みこの部分集合は、最も誤りとなる傾向のあるビットに対応する、最も低い局所な尤度値から成る。

入力ベクトルＬＬＲのインデックスに対する反復は、その後にアルゴリズムの複雑さ並びにその実行時間を制限する目的を持って、この部分集合のみに対して行われる。

本発明による復号法は、ハードウェア要素及び／又はソフトウェア要素に基づいて実施され得る。それはとりわけ、その実行のための指示を含むコンピュータプログラムの名の下に実施され得る。コンピュータプログラムはプロセッサによって読み取り可能な記録媒体上に記録され得る。

それは送信機と受信機の間の符号化されたデータ・ストリームの送信との関連で使用されることができ、本発明による方法は受信機内で実施される。

それは又、符号化され記憶装置内に記憶されるデータ・ストリームに基づいて実行され得る。

本発明による方法の様々なステップは又、プロセッサ及びメモリを備える装置によっても実行され得る。プロセッサは一般的なプロセッサ、特定のプロセッサ、アプリケーション専用の集積回路（ＡＳＩＣ）、又はその場のプログラマブル・ゲートのアレイ（「フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ」を表わすＦＰＧＡ）であり得る。

１〜３ 領域
１０１ 拡大スペクトル解析ステップ
１０２ テストステップ
１０３ 復号ステップ
１０４ 停止テストステップ
１０５ 最終決定
１０６ 総合的尤度計算ステップ
１０７ テストステップ
１０８ 追加的ステップ
１０９ 変更ステップ
１１０ 反復ステップ
１１１ 追加的ステップ
４０１ 符号ワード
４０２ 変更ステップ
４０３ 変更された符号ワード
４０４ 復号ステップ
４０５ 復号されたワード
４０６ 符号化ステップ
４０７ 新たな符号ワード
４０８ ハミング距離
４０９ テーブル

Claims (14)

1. 訂正符号から受け取った符号ワードを復号する反復法であって、前記符号ワードは、それが構成される各ビットの局所尤度（ＬＬＲ）に関する情報の項目によって表わされる反復法において、以下のステップ：
   − 符号ワードの各ビットに対して、前記符号ワードと、ビットの値がそれに関して誤りである前記符号ワードを復号し、次に再符号化することによって得られる前記符号ワードとの間の距離に関する情報の項目を含むテーブル（４０９）を生成するための、前記符号ワードの拡大スペクトルを解析するステップ（１０１）と、
   − 受信された前記符号ワードのビットの部分集合の、インデックスｉを有する各ビットに関して、以下のステップ：
   ・受信された前記符号ワードを復号するステップ（１０３）と、
   ・前記復号された符号ワードの総合的尤度ＩＭ（ｉ）に関する情報の項目を計算するステップ（１０６）と、
   ・現在の反復において計算されている総合的尤度ＩＭ（ｉ）に関する情報の項目を、二番目の反復（ｉ＝２）以降、前の反復において計算された総合的尤度ＩＭ（ｉ−１）に関する情報の項目と比較するステップ（１０７）と、
   ・受信された前記符号ワードのインデックスｉのビットの、局所尤度ＬＬＲ（ｉ）に関する情報項目の振幅及び符号を変更するステップ（１０９）であって、選択されたインデックスｉが、前の反復において選択されなかったインデックスの中からの、テーブル中の最小距離に関係する、前記テーブル（４０９）のそのインデックスに対応するステップ（１０９）と、
   ・二番目の反復（ｉ＝２）以降、前記現在の反復において計算されている総合的尤度ＩＭ（ｉ）に関する情報の項目が、前記前の反復において計算された総合的尤度ＩＭ（ｉ−１）に関する情報の項目よりも小さい場合、受信された前記符号ワードのインデックスｉ−１の前記ビットの局所尤度ＬＬＲ（ｉ−１）に関して、前記前の反復において変更された情報の項目を再度初期化するステップ（１０８）と、を反復的な方法で実行するステップ（１０２）と
   を含むことを特徴とする反復法。
2. 前記方法の停止をテストするステップ（１０４）を更に含む、請求項１に記載の復号の反復法。
3. 前記復号ステップ（１０３）が反復的であり、前記停止テスト（１０４）が前記復号ステップ（１０３）の繰り返し数に対するテストである、請求項２に記載の復号の反復法。
4. 前記停止テスト（１０４）が、前記復号ステップ（１０３）の収束のテストである、請求項２に記載の復号の反復法。
5. 前記収束テストが、エラー検出符号（ＣＲＣ）の適用による、前記復号ステップ（１０３）の結果中のエラーの検出を含む、請求項４に記載の復号の反復法。
6. 前記収束テストが、前記総合的尤度ＩＭ（ｉ）に関する情報の項目と、所定のしきい値との比較を含む、請求項４に記載の復号の反復法。
7. 前記総合的尤度ＩＭ（ｉ）に関する情報の項目が相互情報量の項目である、請求項１〜６のいずれか一項に記載の復号の反復法。
8. 前記総合的尤度ＩＭ（ｉ）に関する情報の項目が、復号され次に再符号化された符号ワードと、受信された符号ワードとの間のユークリッド距離の逆数に等しい、請求項１〜６のいずれか一項に記載の復号の反復法。
9. 前記受信された符号ワードのビットの前記部分集合が、前記受信された符号ワードのビット全体に、又はその局所尤度ＬＬＲが所定のしきい値未満の絶対値を示すビットから成る部分集合に等しい、請求項１〜８のいずれか一項に記載の復号の反復法。
10. 前記拡大スペクトルを解析するステップ（１０１）が、以下のサブステップ：
    − 符号ワードを選択するステップ（４０１）と、
    − 前記符号ワードの各ビットに対して、反復的な方法で下記ステップ：
    ・前記ビットの値を変更するステップ（４０２）と、
    ・変更された符号ワード（４０３）を復号するステップ（４０４）と、
    ・復号（４０４）の結果を符号化するステップ（４０５）と、
    ・前記符号化（４０５）の結果と前記変更された符号ワード（４０３）との間の距離を計算するステップ、を実行するステップと
    を含む請求項１〜９のいずれか一項に記載の復号の反復法。
11. 前記訂正符号がターボ符号又はＬＤＰＣ符号である、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の復号の反復法。
12. プログラムがプロセッサにより実行されるとき、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の復号の反復法の実行に関する指令を含むコンピュータプログラム。
13. プログラムがプロセッサにより実行されるとき、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の復号の反復法の実行に関する指令を含むプログラムがそこに記録されている、プロセッサによって読み取り可能な記録媒体。
14. 請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法のステップを実行するのに適合した手段を備える装置。

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