JP3269035B2

JP3269035B2 - 復号装置

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Publication number: JP3269035B2
Application number: JP33664798A
Authority: JP
Inventors: 彰一郎山嵜
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1998-11-27
Filing date: 1998-11-27
Publication date: 2002-03-25
Anticipated expiration: 2018-11-27
Also published as: JP2000165260A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディジタル情報通
信システムなどに用いられる復号装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ディジタル情報通信においては、情報源
符号化と復号、通信路符号化と復号、および、変調と復
調が主要な要素技術となっている。図５に、一般的なデ
ィジタル情報通信システムの構成を示す。送信側では、
情報源符号化器１において、送信すべき情報に"0"、"1"
を組み合わせたビットパターンで構成される符号語を割
り当てる。送信すべき情報には、音声、映像、文字など
様々なものがあるが、ここでは、"０"、"１"、"２"、"
３"の4種類の整数からなる8サンプルの情報列情報列：
０１００１０３２を送信する場合を例にとって説明す
る。

【０００３】前記情報源符号化器１において、出現頻度
の高い情報には短い符号語を割り当て、出現頻度の低い
情報には長い符号語を割り当てる可変長符号化を施こ
す。ここでは一例として、"０"に"0"、"１"に"10"、"
２"に"110"、"３"に"1110"の符号語を割り当てるものと
する。したがって、情報源符号化器１から、情報源符号化ビット列；0：10：0：0：10：0：1110：11
0 が出力される。このとき、情報源符号化ビット列は全部
で１５ビットのデータとなる。なお、上記では、各情報
に対する符号語の間に、みやすくするため便宜上、タイ
ミングを示す「：」を入れているが、実際は0と1が切れ
目なく続く。上記の情報源符号化ビット列を受信側で復
号するためには、符号化ビット列の先頭位置が分からな
ければならないため、前記情報源符号化ビット列の前
に、同期パターン"11110"を付加し、結局、同期パター
ンを合わせた情報源符号化ビット列は、同期パターン＋情報源符号化ビット列；11110：0：10：
0：0：10：0：1110：110 の２０ビットデータとなる。

【０００４】次に、伝送路における雑音、干渉波、フェ
ージングなどに起因して、受信ビットで生じるビット誤
りに対して、受信側で誤りを検出したり訂正することが
できるように、上記２０ビットデータ列を通信路符号化
器２に入力し、適当な符号化規則に基づいてパリティビ
ットを加える。ここでは一例として、符号化率１／２の
組織畳み込み符号を用いるものとすると、前記２０ビッ
トの情報源符号化ビット列に２０ビットのパリティビッ
トが付加され、全部で４０ビットの通信路符号化ビット
列が生成される。

【０００５】次に、送信ビットを伝送効率、信頼度を考
慮しながら、伝送条件に合致した信号に変換するため、
変調器３に入力する。ここでは一例として、変調方式と
して２相のPhase Shift Keying（2-PSK）を用い、"１"
のビットを"+1"、"０"のビットを"-1"の信号値に割り当
てるものとする。このとき、同期パターン＋情報源符号
化ビット列に対する2-PSK信号は、 2-PSK信号；+1, +1, +1, +1, -1, -1, +1, -1, -1, -1,
+1, -1, -1, +1, +1,+1, -1, +1, +1, -1 となり、この後に、パリティビットに対する2-PSK信号
が続く。この変調器３の出力信号は伝送路に送信され
る。受信側では、伝送路を経て雑音が付加された信号を
入力し、復調器４で復調した後、通信路復号器５で前記
パリティビットを基に誤り訂正を行った後、情報源復号
器６により情報を再生する。

【０００６】ところで、前記通信路復号の方法として、
復号器の前段で、復調器から出力される実数値信号に対
して、0レベルより大きいか否かにより、信号を"１"、
あるいは"０"と判定してから復号する硬判定入力復号、
および、実数値信号をそのまま用いて復号する軟判定入
力復号が知られている。この軟判定入力復号法は、前記
硬判定入力復号よりも優れた誤り訂正特性を有すること
が知られている。さらに、この軟判定入力復号にも各種
の方式があり、その中に、復号する入力信号の信頼度を
表す入力尤度信号を加えて、軟判定入力信号を最尤復号
し、復号結果として、復号値を、復号値の信頼度を表す
出力尤度信号とともに出力する方式がある。この方式で
は、復号出力を、"１"あるいは"０"と判定してから出力
する硬判定出力復号と、実数値で出力する軟判定出力復
号が可能である。この軟判定入力／軟判定出力構成の復
号器を用いる方式に関しては、例えば次の文献に詳細に
記されている。 J.Hagenauer, E.Offer, and L.Papke, "Iterative deco
ding of binary blockand convolutional codes", IEEE
Trans. Information Theory, vol.42, No.2,pp.429-44
5, March 1996.

【０００７】ここで、上記文献における尤度の意味につ
いて、例を挙げて説明する。例えば、受信信号列の内の
ある１個の信号値が"+0.6"であったとする。これは、
（１）送信信号値が"+1.0"で、雑音値"-0.4"が付加され
て、受信信号値が"+0.6"になった場合、（２）送信信号
値が"-1.0"で、雑音値"+1.6"が付加されて、受信信号値
が"+0.6"になった場合、の２通りが有り得るが、そのど
ちらであるかは受信信号値だけからは、判定できない。
受信信号値が0よりも大きいか否かで硬判定すると、判
定値は"１"となる。もしも、上記（１）の場合であれ
ば、判定結果は正しいことになるが、逆に、上記（２）
の場合であれば、判定結果は間違っていることになる。

【０００８】上記文献に示された最尤復号に基づく通信
路復号を施すと、復号値の信頼度を表わす尤度信号が出
力される。ここで、尤度信号は、受信信号値に対して、尤度＝log（送信信号値が"+1"である確率／送信信号値
が"-1"である確率）により定義される。すなわち、送信信号値が"+1"である
確率が高い程、尤度信号は正の大きな値となり、逆に、
送信信号値が"-1"である確率が高い程、尤度信号は負の
大きな値となる。この軟判定入力、軟判定出力の最尤復
号器は、実数値の受信入力信号ブロックとともに、受信
入力信号ブロックを構成する各信号の信頼度を表す入力
尤度を入力して、復号後の各信号の信頼度を表す出力尤
度を計算して出力し、その復号出力は、復号出力＝受信
入力信号＋入力尤度＋出力尤度となる。このような復号
器を用いることにより、優れた誤り訂正特性を得ること
ができる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述したディジタル情
報通信システムにおいては、情報源復号の際、復号入力
のビット誤りがあるか無いかが、復号品質に大きな影響
を及ぼす。例えば、前述した情報を送信した場合に、同
期パターンを除いた情報源復号入力ビット列が、情報源復号入力ビット列；0 1 0 0 0 1 0 0 1 1 1 0 1
1 0 のように誤りが無いときは、正しい8サンプルの復号情
報列；０１００１０３２0を生成することができる。

【００１０】ところが、7ビット目が"0"から"1"に誤っ
て、情報源復号入力ビット列；0 1 0 0 0 1 1 0 1 1 1 0 1
1 0 のときは、前記4種類の符号語に従い、区切りを挿入す
ると、情報源復号入力ビット列；0：10：0：0：110：1110：11
0 となり、再生情報は、復号情報列；０１００２３２とな
る。すなわち、４サンプル目までの"0 1 0 0"までは正
しいが、５サンプル目以降は正しくなく、全体で７サン
プルの生成になってしまう。この場合、受信ビット列の
７ビット目が"0"から"1"に誤っていたのだが、その時点
では誤っていたのか否かは検出することは不可能で、最
後の２０ビット目まで情報源復号器に入力して復号し
て、復号情報が７サンプルしかないことを検出して初め
て、受信ビットに誤りがあって、情報源の復号に異常が
あったことが検出される。そして、復号情報列のどこま
でが信頼できるかは判定できない。

【００１１】また、８ビット目が"0"から"1"に誤って、情報源復号入力ビット列；0 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1
1 0 のときは、4種類の符号語に従い、区切りを挿入する
と、情報源復号入力ビット列；0：10：0：0：10：11111110 となり、符号語に無い"1111"というパターンがあるた
め、復号が停止し、再生情報は、復号情報列；0 1 0 0 1 で、"0 1 0 0 1"までの５サンプルまでは正しいが、６
サンプル目以降は再生されず、全体で５サンプルの生成
になってしまう。この場合、受信ビット列の８ビット目
が"0"から"1"に誤っていたが、その時点では誤っていた
のか否かは検出することは不可能で、１１ビット目で符
号語に無い"1111"というパターンが検出され、受信ビッ
トに誤りがあって、情報源の復号に異常があったことが
検出される。そして、復号情報列のどこまでが信頼でき
るかは判定できない。

【００１２】また、可変長符号化では、タイミングを再
生しながら復号するため、復号入力ビットに誤りがある
とタイミングを誤るため、符号誤りが、後の復号に波及
したり、復号不能となることも多い。このような符号誤
りによる復号品質の劣化は、一般的に圧縮率が高い程、
顕著になる。このように、情報源復号の結果、所定のサ
ンプル数が再生されない、あるいは、符号語に無いパタ
ーンが入力される、などにより、受信ビット列に誤りが
あったことは検出されるが、どのビットに誤りがあった
のかは判別不能であった。従って、復号情報列のどこま
でが信頼できるかは判別できないという問題がある。な
お、上記文献には、尤度信号に基づく通信路復号法のみ
記されていて、通信路復号と情報源復号を組み合わせた
システムについては記されていない。

【００１３】そこで、本発明は、情報源の復号において
異常を検出したときに、復号情報列のどこまでが信頼で
きるものであるのかを判定することのできる復号装置を
提供することを目的としている。また、本発明は、通信
路の復号と情報源の復号の相互の関連を強めて、より効
率的かつ高信頼の情報再生を行うことのできる復号装置
を提供することを目的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の復号装置は、情報源符号化の後に通信路符
号化が施されて伝送路に出力された送信情報を復号する
復号装置であって、前記送信情報を受信して誤り訂正の
なされた通信路復号ビット列を出力するとともに、該通
信路復号ビット列を構成する各信号の尤度信号を出力す
る通信路復号手段と、前記通信路復号ビット列の複数の
信号要素からなるブロック毎に情報信号を再生して復号
出力ブロックを出力する情報源復号手段とを有し、前記
情報源復号手段は、前記複数の信号要素からなるブロッ
ク毎に情報信号を再生する処理の途中、あるいは、終了
後に、該再生された情報信号から異常状態を検出する異
常検出手段と、該異常検出手段により異常状態が検出さ
れたときに、前記通信路復号手段からの通信路復号ビッ
ト列を構成する各信号の尤度信号のレベルを利用して前
記情報源復号手段の復号出力ブロックを構成する各信号
の尤度を判定する判定手段を有するものである。また、
前記通信路復号手段から出力される前記通信路復号ビッ
ト列を構成する各信号の尤度信号を前記判定手段の出力
に基づいて修正する修正手段を有するものである。さら
に、前記通信路復号手段は入力信号の尤度信号を入力す
る手段を有し、前記修正手段により修正された前記通信
路復号ビット列を構成する各信号の尤度信号を、前記入
力信号の尤度信号とするものである。さらにまた、前記
通信路復号手段における復号処理および前記情報源復号
手段における復号処理を反復するものである。

【００１５】さらにまた、前記修正手段は、前記通信路
復号ビット列を構成する各信号の尤度信号を前記判定手
段における尤度判定により定められる尤度値に置き換え
るものとされている。あるいは、前記修正手段は、前記
通信路復号手段の通信路復号ビット列を構成する各信号
の尤度信号を既知の同期信号パターンに対応する信号に
置き換えるものとされている。さらにまた、前記判定手
段は、当該復号出力ブロックとその周辺の復号出力ブロ
ックとの相関を検出し、該検出結果に応じて、前記情報
源復号手段の復号出力ブロックを構成する各信号の尤度
を判定するものとされている。

【００１６】

【発明の実施の形態】（本発明の第１の実施の形態）本
発明の第１の実施の形態について、図１を基に説明す
る。図１の（ａ）は送信側における構成を示し、情報源
符号化器１１、通信路符号化器１２および変調器１３
は、それぞれ、前述した図５における情報源符号化器
１、通信路符号化器２および変調器３と同様に構成され
ている。また、（ｂ）は受信側の構成を示し、復調器２
１は図５における復調器４と同様に構成されている。２
２は通信路復号器であり、前述した、軟判定出力信号と
ともに出力尤度信号を出力するようになされた軟判定入
力軟判定出力構成の復号器である。２３は、該通信路復
号器２２から出力される通信路復号出力（すなわち情報
源復号入力）を情報源復号する情報源復号器であり、こ
の情報源復号器２３も軟判定入力軟判定出力構成の復号
器とされている。２４は前記情報源復号器２３から出力
される復号情報の異常を検出する異常検出器、２５は前
記異常検出器２４および前記通信路復号器２２の出力に
基づいて情報源復号器２３から出力される復号出力信号
の尤度（信頼度）を判定する判定手段である。

【００１７】このように構成された本発明のこの実施の
形態の動作について、前述の場合と同様に、"０"、"
１"、"２"、"３"の４種類の整数からなる8サンプルの情
報列情報列；０１００１０３２を送信する場合を例にと
って説明する。前述のように、情報源符号化器１１にお
いて可変長符号化が施され同期パターンが付加されて、
同期パターン＋情報源符号化ビット列；11110：0：10：
0：0：10：0：1110：110の２０ビットデータが通信路符
号化器１２に入力される。通信路符号化方式として、符
号化率１／２の組織畳み込み符号を用いるものとする
と、前記２０ビットのデータ列に２０ビットのパリティ
ビットが付加され、全部で４０ビットの通信路符号化ビ
ット列が生成される。次に、変調器１３において、一例
として２相のPhase Sfift Keying（2-PSK）を用い、"
１"のビットを"1"、"０"のビットを"-1"の信号値に割り
当てる。このとき、同期パターン＋情報源符号化ビット
列に対する2-PSK信号は、 2-PSK信号；+1, +1, +1, +1, -1, -1, +1, -1, -1, -1,
+1, -1, -1, +1, +1,+1, -1, +1, +1, -1 となり、この後に、パリティビットに対する2-PSK信号
が続く。

【００１８】通信路を経て受信された信号は、一般的に
雑音を含んだ実数値信号である。例えば、前述した同期
パターン＋情報源符号化ビット列に対する2-PSK信号の
受信信号は、受信2-PSK信号；+0.8, +1.2, +0.6, +1.0, -0.4, -0.8,
+0.2, -0.8, -1.4, -1.0, +0.4, -1.2, -1.0, +0.6, +
0.4, +0.4, -0.2, +0.6, +1.0, -0.4 であったとする。この後に、前記２０ビットのパリティ
ビットに対する受信2-PSK信号が続く。この４０ビット
の信号に対応する2-PSK復調信号が前記復調器２１から
出力され、前記通信路復号器２２に入力される。ここ
で、この通信路復号器２２は前述のように軟判定入力軟
判定出力構成の復号器とされており、前記２０ビットの
同期パターン＋情報源符号化ビット列の信号に対応する
軟判定復号出力信号が、対応する出力尤度信号とともに
出力される。この通信路復号器２２からの通信路復号出
力は、出力尤度を考慮しているため精度の高い判定結果
となっている。

【００１９】この通信路復号器２２における判定結果の
精度を高める手法について、以下の５通りの出力尤度の
場合を例にとって説明する。上記の受信信号列の内のあ
る１個の信号値が"+0.6"であったとき、以下の５通りの
出力尤度の場合を例に示す。（１）復号値の出力尤度が"+0.8"として出力されたとす
ると、軟判定出力の復号値は"0.6＋0.8＝1.4"となり、
硬判定出力は"１"となる。（２）復号値の出力尤度が"+0.2"として出力されたとす
ると、軟判定出力の復号値は"0.6＋0.2＝0.8"となり、
この場合の硬判定出力は"１"となる。（３）復号値の出力尤度が"-0.4"として出力されたとす
ると、軟判定出力の復号値は"0.6-0.4＝0.2"となり、こ
の場合の硬判定出力は"１"となる。（４）復号値の出力尤度が"-0.8"として出力されたとす
ると、軟判定出力の復号値は"0.6-0.8＝-0.2"となり、
この場合の硬判定出力は"０"となる。（５）復号値の出力尤度が"-1.4"として出力されたとす
ると、軟判定出力の復号値は"0.6-1.4＝-0.8"となり、
この場合の硬判定出力は"０"となる。

【００２０】上記５例を比較する。（１）例１と例２は受信信号値と出力尤度の符号が等し
く、そして、受信信号値と復号値の符号も同じ場合であ
る。この場合には、受信信号値をそのまま硬判定したと
きと、復号値を硬判定したときで、判定結果の符号が同
じである。すなわち、受信信号値のそのままの判定には
誤りがないと判断して、誤り訂正を行っていない。出力
尤度情報の絶対値が大きい程、軟判定出力の復号値の絶
対値が大きくなり、すなわち、例１の方が復号値の信頼
度が高いことを意味している。（２）例３は受信信号値と出力尤度の符号が異なり、さ
らに、受信信号値と復号値の符号が同じ場合で、受信信
号値をそのまま硬判定したときと、復号値を硬判定した
ときで、判定結果の符号が同じである。この場合も、受
信信号値のそのままの判定には誤りがないと判断して、
誤り訂正を行っていない。但し、出力尤度も復号値も、
絶対値が小さいため、復号結果の信頼度が低いことを意
味している。（３）例４と例５は受信信号値と出力尤度の符号が異な
り、更に、受信信号値と復号値の符号が異なる場合で、
受信信号値をそのまま硬判定したときと、復号値を硬判
定したときで、判定結果の符号が異なっており、受信信
号値のそのままの判定には誤りがあると判断して、誤り
訂正がなされている。そして、例４は出力尤度も復号値
も、絶対値が小さいため、復号結果の信頼度が低く、誤
訂正を行った可能性があることを意味している。例５は出力尤度も復号値も、絶対値が大きく、復号結果
の信頼度が高く、正しく誤り訂正を行った可能性がある
ことを意味している。このように、本発明においては、
通信路復号器２２として、復号出力とともに尤度信号を
出力する軟判定入力軟判定出力構成の復号器を用いてい
るために、高精度の通信路復号出力を出力することが可
能となる。

【００２１】次に、このようにして前記通信路復号器２
２から出力される前記同期パターン＋情報源符号化ビッ
ト列（この例においては２０ビット）の信号に対応する
通信路復号出力を情報源復号器２３に入力する。この情
報源復号器２３も、前記通信路復号器２２と同様に軟判
定入力軟判定出力構成の復号器により構成されており、
前記通信路復号器２２の軟判定の復号信号出力ととも
に、前記通信路復号器２２から出力される出力尤度信号
が入力尤度として入力される。

【００２２】この情報源復号器２３においては、まず、
前記同期パターンの検出を行う。すなわち、同期パター
ン信号と軟判定の通信路復号信号のユークリッド距離
を、通信路復号信号を１信号ずつスライドさせて計算
し、最小のユークリッド距離の計算値から同期点を定め
る。次に、検出した同期パターンの最後の信号の次の信
号から、次の同期パターンの最初の信号の前までの信号
列（前述の例においては１５ビット分の信号列となる）
に対して、次のように情報源復号を行う。この信号ブロ
ックの情報源復号処理においては、まず、前記通信路復
号器２２からの軟判定出力の通信路復号信号を硬判定
し、該硬判定結果の情報源復号入力ビット列に対して可
変長符号の復号を行う。

【００２３】ここで、情報源復号入力ビット列が、情報源復号入力列；0 1 0 0 0 1 0 0 1 1 1 0 1 1 0 のように誤りが無いときは、正しい８サンプルの復号情報列；０１００１０３２が生成できる。一方、７ビット目が"0"から"1"に誤っ
て、情報源復号入力ビット列；0 1 0 0 0 1 1 0 1 1 1 0 1
1 0 のときは、４種類の符号語に従い、区切りを挿入する
と、情報源復号入力列；0：10：0：0：110：1110：110 となり、再生情報は、復号情報列；０１００２３２と、
７サンプルの生成になってしまう。また、一方、８ビッ
ト目が"0"から"1"に誤って、情報源復号入力列；0 1 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1 0 のときは、４種類の符号語に従い、区切りを挿入する
と、情報源復号入力列；0：10：0：0：10：1 1 1 1 1 1 1 0 となり、符号語に無い"1111"というパターンがあるた
め、復号が停止し、再生情報は、復号情報列；０１００
１の５サンプルの生成になってしまう。

【００２４】前記異常検出器２４において、このような
ビット誤りによる情報源復号の異常を以下の手順で検出
する。（１）再生すべきサンプルの数は、既知であることが多
いため、再生サンプルの数が所定の数に等しいか否か
で、情報源復号の異常を検出する。（２）符号語に定められていないパターンの検出等によ
り、情報源復号が停止するか否かで、情報源復号の異常
を検出する。（３）画像や音声などの情報は、ある情報信号とその周
辺の情報信号との相関が高いことが多い。従って、復号
情報に対して、その周辺の復号情報との相関を計算し
て、相関が高いか否かで、情報源復号の異常を検出す
る。このような手順により、情報源復号の異常を検出し
なかった場合は、そこで、この情報源復号入力ビット列
に対する情報源復号を終了する。

【００２５】一方、情報源復号の異常を検出した場合
は、判定手段２５において、以下の様にして、前記通信
路復号結果の信頼度を判定する。（１）通信路復号の際の受信信号値と出力尤度の符号と
復号値の符号が全て正の場合、出力尤度が所定の値（例
えば、+0.5）よりも大きければ、通信路復号結果の信頼
度は高いと判定する。あるいは、上記３つの信号の符号
が全て負の場合、出力尤度が所定の値（例えば、-0.5）
よりも小さければ、通信路復号結果の信頼度は高いと判
定する。（２）通信路復号の際の出力尤度が所定の値（例えば、
+0.8）よりも大きければ、通信路復号結果の信頼度は高
いと判定する。あるいは、所定の値（例えば、-0.8）よ
りも小さければ、通信路復号結果の信頼度は高いと判定
する。（３）上記（１）および（２）に当てはまらない各信号
に対しては、通信路復号結果の信頼度は低いと判定す
る。通信路復号の出力信号列が情報源復号の入力信号列とな
るが、はじめて信頼度の低い信号が現れるまでは、情報
源復号の出力の尤度、すなわち、信頼度は高いと判定さ
れる。このようにして、情報源復号の出力信号列のどこ
までが信頼できるか判定することができる。

【００２６】（本発明の第２の実施の形態）さらに、前
記判定結果に基づいて、通信路復号の出力信号列のう
ち、信頼度の低い信号の硬判定結果を順次反転して、情
報源復号を再実行し、情報源復号の異常が検出されなく
なったら、その反転は正しかったと判断して、復号を続
行することもできる。図２は、このようにした本発明の
第２の実施の形態における受信側の構成例を示す図であ
る。この図に示すように、この実施の形態においては、
前記通信路復号器２２と前記情報源復号器２３との間に
修正手段２６が設けられている。この修正手段２６は、
前記判定手段２５の判定結果に基づいて、前記通信路復
号器２２の出力の修正を行う。

【００２７】例えば、前述のように情報源復号入力列
が、８ビット目が"0"から"1"に誤っていたとすると、符
号語に無い"1111"というパターンがあるため、１１番目
の信号で、異常が検出され情報源復号が停止する。これ
は、８番目の情報源復号の入力信号、すなわち、通信路
復号の出力信号の硬判定信号が、"0"から"1"に誤ってい
たため、このような異常が生じたわけである。ここで、
８番目の通信路復号の入力信号値が"+0.8"としたとき、
出力尤度が、例えば負の"-0.7"であれば、通信路復号の
出力値は"+0.8-0.7＝+0.1"で、硬判定値が"+1"とな
り、"0"を"1"と誤ったする。これは、通信路復号の入出
力信号の符号と、出力尤度の符号が異なり、かつ、出力
尤度の絶対値が大きい場合である。このような場合に
は、通信路復号の出力の硬判定値は誤っている可能性が
高い。

【００２８】従って、このような場合には、前記判定手
段２５により、異常が検出された１１番目の入力信号か
ら、順次、それより前の情報源復号の入力信号、すなわ
ち、通信路復号の出力信号の各信号の出力尤度をさかの
ぼって判定する。そして、通信路復号の入出力信号の符
号と、出力尤度の符号が異なり、かつ、出力尤度の絶対
値が大きい信号を探し、前記修正手段２６により、この
信号の通信路復号の出力の硬判定値を反転する。これ
は、通信路復号の出力尤度の絶対値を大きくなるよう修
正することを意味する。そして、この修正された通信路
符号出力に対し、再度前記情報源復号処理を実行する。
これにより、前記８番目の信号の誤りが訂正されている
ため、情報源復号における異常が解消され、情報源復号
を続行することが可能となる。

【００２９】このように本発明によれば、通信路符号の
復号と情報源符号の復号の相互の関連を強めて復号を行
っているため、情報源復号の出力信号列のどこまでが信
頼できるかを判定することができ、さらに、情報源復号
の出力品質の改善が可能となる。

【００３０】（本発明の第３の実施の形態）次に、情報
源復号の異常を検出した場合に、通信路復号処理と情報
源復号処理を反復することにより、情報源復号の出力品
質のさらなる改善をするようにした本発明の第３の実施
の形態について説明する。図３はこの本発明の第３の実
施の形態の構成を示すブロック図である。この図におい
て、前記図１と同一の構成要素には同一の番号を付し説
明を省略する。図３に示すように、この実施の形態にお
いては、尤度修正器２７が設けられている。この実施の
形態においては、前記通信路復号器２２において、復号
する入力信号の信頼度を表す入力尤度信号を利用する。
前記異常検出器２４において情報源復号の異常を検出し
たときに、前記判定手段２５および前記尤度修正器２７
を用いて、通信路復号の際の出力尤度を修正し、該修正
した尤度を入力尤度信号として、前記通信路復号器２２
に入力尤度として入力する。そして、前記通信路復号お
よび前記情報源復号を再実行する。

【００３１】すなわち、以下のようにして、通信路復号
の際の出力尤度を修正し、該修正した尤度を前記通信路
復号器２２に入力尤度として入力して、通信路復号およ
び情報源復号を反復実行する。（１）前記検出した同期パターンの部分から、出力尤度
信号を定める。例えば、同期パターンを"11110"とした
とき、同期パターンに関する出力尤度信号を"+v, +v, +
v, +v, -v"（例えば、v＝+1.0）とする。（２）通信路復号の際の受信信号値と出力尤度信号の符
号と復号値の符号が全て正の場合、尤度信号が所定の値
（例えば、+0.5）よりも大きければ、各信号に対する出
力尤度信号を"v"とし、逆に、小さければ、出力尤度信
号を"0"とする。あるいは、上記３信号の符号が全て負
の場合、出力尤度信号が所定の値（例えば、-0.5）より
も小さければ、各信号に対する出力尤度信号を"-v"と
し、逆に、大きければ、出力尤度信号を"0"とする。（３）通信路復号の際の出力尤度信号が所定の値（例え
ば、+0.8）よりも大きければ、各信号に対する出力尤度
信号を"v"（例えば、v＝+1.0）とし、あるいは、所定の
値（例えば、-0.8）よりも小さければ、各信号に対する
出力尤度信号を"-v"とする。（４）上記２、３に当てはまらない各信号に対しては、
出力尤度信号を"0"とする。（５）上記１〜４の出力尤度信号を通信路復号の入力尤
度として、通信路復号を再び実行する。（６）情報源復号を再び実行する。

【００３２】そして、前述の情報源復号の異常を検出を
行い、異常を検出しなかった場合は、そこで、情報源復
号を終了する。情報源復号の異常を検出した場合は、上
記の通信路復号と情報源復号を反復する。なお、所定の
回数の反復の後も、情報源復号の異常が検出される場合
は、反復処理による効果が無いと判断して、処理を終え
る。この実施の形態によれば、情報源復号の情報品質を
さらに向上させることができる。

【００３３】(本発明の第４の実施の形態)上述した実施
の形態は、情報源復号の際の異常検出に基づき、通信路
復号出力の信頼度の低いと推測される信号に修正を加え
て、通信路復号と情報源復号を再び実行するという考え
方にたっている。これとは逆に、情報源復号の際の異常
検出に基づき、通信路復号出力の信頼度の高いと推測さ
れる信号に修正を加えて、通信路復号と情報源復号を再
び実行するという考え方を導入した本発明の第４の実施
の形態について図４の（ａ）〜（ｉ）を参照して説明す
る。なお、この実施の形態は前記図３に示した構成と同
一の構成により実現することができる。

【００３４】例えば、第１回目の通信路復号を（ａ）に
示すように入力尤度の無い状態で実行し、その出力信号
を情報源復号器２３に入力したとき、１００個目の信号
入力で、情報源復号で異常が検出されたとする（ｂ）。
このとき、第１の実施の形態で述べたように、通信路復
号出力の１００個目以前の信号で誤っていることが多
く、どの信号が誤っているかは特定できない。

【００３５】しかしながら、１００個目よりも前の通信
路復号出力信号ほど、信頼度が高いと仮定できる。例え
ば、１〜１０個目までの第１回の通信路復号出力信号
は、２１個目以後の信号よりも信頼度が高いといえる。
例えば、１〜１０個目までの信号値が "+0.6, -0.5, -0.9, +0.2, +0.8, +1.0, -1.5, +0.5, -
0.7, +0.3" であったとするとき、この判定値は、 "+1, -1, -1, +1, +1, +1, -1, +1, -1, +1" であるが、これは正しいと仮定できる。このとき、前記
尤度修正器２７により、前記通信路復号器２２の入力尤
度を"+v, -v, -v, +v, +v, +v, -v, +v, -v, +v"と設定
して、第２回目の通信路復号を実行する（ｃ）。ここ
で、vは実数値であり、例えば1.0に設定し、大きい程、
信頼度が高いと仮定される。通信路復号器の上記の入力
尤度により、もしも、第１回目の通信路復号結果より
も、第２回目の復号結果が改善され、誤りがより訂正さ
れていると、この第２回目の通信路復号信号を情報源復
号器に入力して２回目の復号を行うと、異常が解消され
ることがあり得て、復号特性が改善される（ｄ）。

【００３６】もしも、第１回目の通信路復号結果と比べ
て、第２回目の復号結果が改善されない場合は、上記の
第２回目の通信路復号の際の入力尤度が十分でなかった
ためである。このときは、（ｅ）に示すように、前記１
〜１０に加えて１１〜２０個までの通信路復号出力に対
して、上述と同様の操作で通信路復号の入力尤度を生成
して、第３回目の通信路復号を実行する。第２回目の通
信路復号結果よりも、第３回目の復号結果が改善され、
誤りがより訂正されていると、この第３回目の通信路復
号信号を情報源復号器に入力して３回目の復号を行う
と、異常が解消されることがあり得て、復号特性が改善
される（ｆ）。

【００３７】もしも、第２回目の通信路復号結果と比べ
て、第３回目の復号結果が改善されない場合は、上記の
第３回目の通信路復号の際の入力尤度が十分でなかった
ためである。このときは、さらに２１〜３０個までの通
信路復号出力に対して同様の処理を行う。

【００３８】逆に、第２回目の通信路復号結果と比べ
て、第３回目の復号結果が改悪された場合は、（ｇ）に
示すように、１１〜２０個目の通信路復号出力に誤りが
あると仮定できる。このときは、上記の第３回目の通信
路復号の際の入力尤度が適切でなかったためで、このと
きは、入力尤度の設定を狭めて、例えば（ｈ）のように
１〜１５個までの通信路復号出力に対して入力尤度を設
定して、第３回目の通信路復号を再実行する（ｉ）。あ
るいは、第１の実施の形態と同様に、通信路復号入力信
号、通信路復号の出力尤度の関係から、判定が誤る信号
を特定することができる。

【００３９】このように、本発明の第４の実施の形態
は、通信路復号出力の信頼度がより高いと推測される信
号から入力尤度を定めて、通信路復号と情報源復号を再
実行し徐々に特性を改善するという考え方である。本手
法は、通信路復号出力に含まれる情報源復号の際の同期
パターンも、情報源復号で正しく検出された場合、通信
路復号出力の信頼度の高いと推測される信号とみなすこ
とができ、これも上述と同様に通信路復号の入力尤度と
設定することができる。

【００４０】また、上述の説明においては、情報源符号
化として可変長符号化を用いた場合について説明した
が、これに限られることはなく、固定長符号化に基づく
情報源符号化復号の場合にも同様に適用することができ
る。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の復号装置
によれば、情報源の復号に異常があったことが検出され
たときに、復号情報列の信頼度（尤度）を判定すること
が可能となる。また、通信路の復号と情報源の復号の相
互の関連を強めて、より効率的かつ高信頼の情報再生を
行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の構成例を示す図
である。

【図２】本発明の第２の実施の形態の構成例を示す図
である。

【図３】本発明の第３の実施の形態の構成例を示す図
である。

【図４】本発明の第４の実施の形態を説明するための
図である。

【図５】従来技術を説明する図である。

【符号の説明】

１、１１情報源符号化器２、１２通信路符号化器３、１３変調器４、２１復調器５、２２通信路復号器６、２３情報源復号器２４異常検出器２５判定手段２６修正手段２７尤度修正器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平７−22668（ＪＰ，Ａ) 特公平４−50778（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H03M 13/00 H04L 1/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】情報源符号化の後に通信路符号化が施さ
れて伝送路に出力された送信情報を復号する復号装置で
あって、前記送信情報を受信して誤り訂正のなされた通信路復号
ビット列を出力するとともに、該通信路復号ビット列を
構成する各信号の尤度信号を出力する通信路復号手段
と、前記通信路復号ビット列の複数の信号要素からなるブロ
ック毎に情報信号を再生して復号出力ブロックを出力す
る情報源復号手段とを有し、前記情報源復号手段は、前記複数の信号要素からなるブ
ロック毎に情報信号を再生する処理の途中、あるいは、
終了後に、該再生された情報信号から異常状態を検出す
る異常検出手段と、該異常検出手段により異常状態が検出されたときに、前
記通信路復号手段からの通信路復号ビット列を構成する
各信号の尤度信号のレベルを利用して前記情報源復号手
段の復号出力ブロックを構成する各信号の尤度を判定す
る判定手段を有することを特徴とする復号装置。
【請求項２】前記通信路復号手段から出力される前記
通信路復号ビット列を構成する各信号の尤度信号を前記
判定手段の出力に基づいて修正する修正手段を有するこ
とを特徴とする前記請求項１記載の復号装置。
【請求項３】前記通信路復号手段は入力信号の尤度信
号を入力する手段を有し、前記修正手段により修正され
た前記通信路復号ビット列を構成する各信号の尤度信号
を、前記入力信号の尤度信号とすることを特徴とする前
記請求項２記載の復号装置。
【請求項４】前記通信路復号手段における復号処理お
よび前記情報源復号手段における復号処理を反復するこ
とを特徴とする前記請求項１〜３のいずれかに記載の復
号装置。
【請求項５】前記修正手段は、前記通信路復号ビット
列を構成する各信号の尤度信号を前記判定手段における
尤度判定により定められる尤度値に置き換えるものであ
ることを特徴とする前記請求項２あるいは３に記載の復
号装置。
【請求項６】前記修正手段は、前記通信路復号手段の
通信路復号ビット列を構成する各信号の尤度信号を既知
の同期信号パターンに対応する信号に置き換えるもので
あることを特徴とする前記請求項２あるいは３に記載の
復号装置。
【請求項７】前記判定手段は、当該復号出力ブロック
とその周辺の復号出力ブロックとの相関を検出し、該検
出結果に応じて、前記情報源復号手段の復号出力ブロッ
クを構成する各信号の尤度を判定するものであることを
特徴とする前記請求項１記載の復号装置。