JP3514213B2 - 直接連接畳込み符号器、及び、直接連接畳込み符号化方法 - Google Patents
直接連接畳込み符号器、及び、直接連接畳込み符号化方法Info
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- JP3514213B2 JP3514213B2 JP2000144697A JP2000144697A JP3514213B2 JP 3514213 B2 JP3514213 B2 JP 3514213B2 JP 2000144697 A JP2000144697 A JP 2000144697A JP 2000144697 A JP2000144697 A JP 2000144697A JP 3514213 B2 JP3514213 B2 JP 3514213B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、直接連接畳込み符
号器、及び、直接連接畳込み符号化方法に関し、特に、
伝送媒体中で生じるデジタル通信信号の誤りを誤り訂正
符号により訂正する直接連接畳込み符号器、及び、直接
連接畳込み符号化方法に関する。
号器、及び、直接連接畳込み符号化方法に関し、特に、
伝送媒体中で生じるデジタル通信信号の誤りを誤り訂正
符号により訂正する直接連接畳込み符号器、及び、直接
連接畳込み符号化方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】デジタル伝送システムは、その所要電力
の低減化が求められる。その所要電力の低減化のため
に、高い符号利得を有する誤り訂正符号又は高能率音声
符号によりデジタル信号を符号化する技術が用いられ
る。特に、ＣＤＭＡのように直接系列スプクトル拡散が
利用されるデジタル無線通信システムは、他の利用者に
対する干渉の低減に直接に繋がる所要電力の低減化が求
められている。所要電力の低減化は、通信容量の拡大を
促進する。通信距離が非常に長く再送制御が困難である
深宇宙通信では、誤り訂正符号による誤り訂正を行うこ
とが重要になる。
の低減化が求められる。その所要電力の低減化のため
に、高い符号利得を有する誤り訂正符号又は高能率音声
符号によりデジタル信号を符号化する技術が用いられ
る。特に、ＣＤＭＡのように直接系列スプクトル拡散が
利用されるデジタル無線通信システムは、他の利用者に
対する干渉の低減に直接に繋がる所要電力の低減化が求
められている。所要電力の低減化は、通信容量の拡大を
促進する。通信距離が非常に長く再送制御が困難である
深宇宙通信では、誤り訂正符号による誤り訂正を行うこ
とが重要になる。
【０００３】従来、低Ｓ／Ｎ条件下でビット誤りを大幅
に低減させることができる誤り訂正符号として、外符号
にはリード・ソロモン符号が用いられ内符号には畳込み
符号が用いられる連接符号が多く用いられてきた。その
一方で、低Ｓ／Ｎ条件下でビット誤りを大幅に低減させ
ることができる他の誤り訂正符号として、並列連接畳込
み符号と直列連接畳込み符号が提案されている。このよ
うな符号化を実行する符号化器は、共通に特徴的に、信
号列を並べ換えるインタリーバを持ち、符号全体のトレ
リスを描くことには、その計算量とメモリ容量との点で
制約があって困難であり、このため、ビタビアルゴリズ
ムを適用することにより最尤復号を行うことは困難であ
る。
に低減させることができる誤り訂正符号として、外符号
にはリード・ソロモン符号が用いられ内符号には畳込み
符号が用いられる連接符号が多く用いられてきた。その
一方で、低Ｓ／Ｎ条件下でビット誤りを大幅に低減させ
ることができる他の誤り訂正符号として、並列連接畳込
み符号と直列連接畳込み符号が提案されている。このよ
うな符号化を実行する符号化器は、共通に特徴的に、信
号列を並べ換えるインタリーバを持ち、符号全体のトレ
リスを描くことには、その計算量とメモリ容量との点で
制約があって困難であり、このため、ビタビアルゴリズ
ムを適用することにより最尤復号を行うことは困難であ
る。
【０００４】最尤復号ではない復号として、繰返復号が
提案された。繰返復号は、装置の複雑化に代わる復号の
繰返化により復号誤りを減少させる復号方法である。繰
返復号器は、それの中に存在する再帰的畳込み復号につ
いて片方の復号器により軟出力復号を行った結果として
得られる軟出力をもう一方の復号器に外部情報として入
力し、このような出力と入力を相互に繰り返して、その
繰り返し回数が規定回数に達したときに判定器により硬
判定を行うことにより、繰返復号器としての出力を得
る。
提案された。繰返復号は、装置の複雑化に代わる復号の
繰返化により復号誤りを減少させる復号方法である。繰
返復号器は、それの中に存在する再帰的畳込み復号につ
いて片方の復号器により軟出力復号を行った結果として
得られる軟出力をもう一方の復号器に外部情報として入
力し、このような出力と入力を相互に繰り返して、その
繰り返し回数が規定回数に達したときに判定器により硬
判定を行うことにより、繰返復号器としての出力を得
る。
【０００５】直列連接畳込符号による繰返復号器は、図
３に示されるように、内符号の復号を行う第１軟入力軟
出力復号器１０１と、外符号の復号を行う第２軟入力軟
出力復号器１０２と、符号器と同じ並び替えパターン持
つインタリーバ１０３と、インタリーバ１０３に対応す
る逆インタリーバ１０４と、判定器とにより構成されて
いる。復調器から得られた受信系列は、内符号に対応す
る第１軟入力軟出力復号器１０１に入力して、内符号に
関して復号化される。第１軟入力軟出力復号器１０１の
事前尤度は、繰り返しが１回目である場合には、零であ
る。第１軟入力軟出力復号器１０１から得られた軟出力
系列は、逆インタリーバ１０４に入力して逆インターリ
ーブされた後、外符号に対応する第２軟入力軟出力復号
器１０２に受信系列として入力して、外符号に関して復
号化される。第２軟入力軟出力復号器１０２では、その
尤度は繰り返し回数に関係なく零である。このようにし
て得られた外部情報尤度の系列は、インタリーブされた
後、再び、内符号の第１軟入力軟出力復号器１０１に事
前尤度としてフィードバックされる。軟入力軟出力復号
器１０１は、繰り返し回数が２以上であれば、事前尤度
として外符号に対応する第２軟入力軟出力復号器１０２
により得られた値が入力され、受信系列として復調器に
よる得られた系列が入力される。このような繰り返しが
規定回数に達すれば、判定器により硬判定が行われて、
繰り返し復号器としての信号系列が出力される。図４に
示されるように、既述の外部情報尤度の系列は、その事
前尤度としてフィードバックされて軟入力軟出力復号器
に入力される。
３に示されるように、内符号の復号を行う第１軟入力軟
出力復号器１０１と、外符号の復号を行う第２軟入力軟
出力復号器１０２と、符号器と同じ並び替えパターン持
つインタリーバ１０３と、インタリーバ１０３に対応す
る逆インタリーバ１０４と、判定器とにより構成されて
いる。復調器から得られた受信系列は、内符号に対応す
る第１軟入力軟出力復号器１０１に入力して、内符号に
関して復号化される。第１軟入力軟出力復号器１０１の
事前尤度は、繰り返しが１回目である場合には、零であ
る。第１軟入力軟出力復号器１０１から得られた軟出力
系列は、逆インタリーバ１０４に入力して逆インターリ
ーブされた後、外符号に対応する第２軟入力軟出力復号
器１０２に受信系列として入力して、外符号に関して復
号化される。第２軟入力軟出力復号器１０２では、その
尤度は繰り返し回数に関係なく零である。このようにし
て得られた外部情報尤度の系列は、インタリーブされた
後、再び、内符号の第１軟入力軟出力復号器１０１に事
前尤度としてフィードバックされる。軟入力軟出力復号
器１０１は、繰り返し回数が２以上であれば、事前尤度
として外符号に対応する第２軟入力軟出力復号器１０２
により得られた値が入力され、受信系列として復調器に
よる得られた系列が入力される。このような繰り返しが
規定回数に達すれば、判定器により硬判定が行われて、
繰り返し復号器としての信号系列が出力される。図４に
示されるように、既述の外部情報尤度の系列は、その事
前尤度としてフィードバックされて軟入力軟出力復号器
に入力される。
【０００６】直列連接畳込符号に対してこのように繰返
復号化方法を適用することにより、低Ｓ／Ｎ条件下で、
大きな符号化利得が得られるが、直接連接畳込符号によ
り大きな符号利得を得るためには、符号器の内部のイン
タリーバのサイズが大きくなって、計算量が多い復号の
繰り返しによる復号遅延が大きくなってしまう。復号遅
延を小さくしなければならない通信システムでは、直列
連接畳込符号を適用することには、復号遅延の問題が残
存している。インターリーブサイズの大小とは関係な
く、復号遅延を大きくせずに直接連接畳込符号化方法を
確立することが望まれる。
復号化方法を適用することにより、低Ｓ／Ｎ条件下で、
大きな符号化利得が得られるが、直接連接畳込符号によ
り大きな符号利得を得るためには、符号器の内部のイン
タリーバのサイズが大きくなって、計算量が多い復号の
繰り返しによる復号遅延が大きくなってしまう。復号遅
延を小さくしなければならない通信システムでは、直列
連接畳込符号を適用することには、復号遅延の問題が残
存している。インターリーブサイズの大小とは関係な
く、復号遅延を大きくせずに直接連接畳込符号化方法を
確立することが望まれる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、イン
ターリーブサイズの大小とは関係なく復号遅延が小さい
直接連接畳込み符号器、及び、直接連接畳込み符号化方
法を提供することにある。
ターリーブサイズの大小とは関係なく復号遅延が小さい
直接連接畳込み符号器、及び、直接連接畳込み符号化方
法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】その課題を解決するため
の手段が、下記のように表現される。その表現中に現れ
る技術的事項には、括弧（）つきで、番号、記号等が添
記されている。その番号、記号等は、本発明の実施の複
数・形態又は複数の実施例のうちの少なくとも１つの実
施の形態又は複数の実施例を構成する技術的事項、特
に、その実施の形態又は実施例に対応する図面に表現さ
れている技術的事項に付せられている参照番号、参照記
号等に一致している。このような参照番号、参照記号
は、請求項記載の技術的事項と実施の形態又は実施例の
技術的事項との対応・橋渡しを明確にしている。このよ
うな対応・橋渡しは、請求項記載の技術的事項が実施の
形態又は実施例の技術的事項に限定されて解釈されるこ
とを意味しない。
の手段が、下記のように表現される。その表現中に現れ
る技術的事項には、括弧（）つきで、番号、記号等が添
記されている。その番号、記号等は、本発明の実施の複
数・形態又は複数の実施例のうちの少なくとも１つの実
施の形態又は複数の実施例を構成する技術的事項、特
に、その実施の形態又は実施例に対応する図面に表現さ
れている技術的事項に付せられている参照番号、参照記
号等に一致している。このような参照番号、参照記号
は、請求項記載の技術的事項と実施の形態又は実施例の
技術的事項との対応・橋渡しを明確にしている。このよ
うな対応・橋渡しは、請求項記載の技術的事項が実施の
形態又は実施例の技術的事項に限定されて解釈されるこ
とを意味しない。
【０００９】本発明による直接連接畳込み符号器は、デ
ータ信号系列（２，ｕ（ｔ））が入力される再帰的畳込
み符号器（５）を含み、再帰的畳込み外符号器（５）は
第１内部状態（Ｓ（ｔ，０））を有し、再帰的畳込み外
符号器（５）に、第１内部状態を制限する第１既知信号
（３）が入力される。このような状態遷移の制限は、畳
込み符号を復号する際に、復号器（１０１）で予測され
る状態遷移の制限に対応し、その制限は、サーチするパ
スの制限を結果して、復号器（１０１）で受信する信号
の信頼度が低い場合に、既知情報ビットを付加しない公
知の符号化との比較で、サーチするパスがより限定され
ることになり、生き残りパスの信頼度が高くなる。
ータ信号系列（２，ｕ（ｔ））が入力される再帰的畳込
み符号器（５）を含み、再帰的畳込み外符号器（５）は
第１内部状態（Ｓ（ｔ，０））を有し、再帰的畳込み外
符号器（５）に、第１内部状態を制限する第１既知信号
（３）が入力される。このような状態遷移の制限は、畳
込み符号を復号する際に、復号器（１０１）で予測され
る状態遷移の制限に対応し、その制限は、サーチするパ
スの制限を結果して、復号器（１０１）で受信する信号
の信頼度が低い場合に、既知情報ビットを付加しない公
知の符号化との比較で、サーチするパスがより限定され
ることになり、生き残りパスの信頼度が高くなる。
【００１０】第１インタリーバ（９）が更に含まれる。
第１インタリーバ（９）は、再帰的畳込み外符号器
（５）から出力する第１出力系列（８）をインタリーブ
する。第１パンクチャは、再帰的畳込み外符号器（５）
と第１インタリーバ（９）との間に介設され、第１出力
系列（８）の冗長ビットと第１既知信号（３）に対応す
る信号部分を間引きする。第１既知信号（３）を間引く
ことにより、第１既知信号（３）の挿入による符号化率
の低下を防止することができる。第１インタリーバ
（９）によりインタリーブされた第２信号系列（１２）
が入力される再帰的畳込み内符号器（１４）は第２内部
状態を有し、再帰的畳込み内符号器（１３）に、第２内
部状態を制限する第２既知信号（１１）が入力される。
第１インタリーバ（９）は、再帰的畳込み外符号器
（５）から出力する第１出力系列（８）をインタリーブ
する。第１パンクチャは、再帰的畳込み外符号器（５）
と第１インタリーバ（９）との間に介設され、第１出力
系列（８）の冗長ビットと第１既知信号（３）に対応す
る信号部分を間引きする。第１既知信号（３）を間引く
ことにより、第１既知信号（３）の挿入による符号化率
の低下を防止することができる。第１インタリーバ
（９）によりインタリーブされた第２信号系列（１２）
が入力される再帰的畳込み内符号器（１４）は第２内部
状態を有し、再帰的畳込み内符号器（１３）に、第２内
部状態を制限する第２既知信号（１１）が入力される。
【００１１】第２パンクチャ（１６）が更に設けられ、
第２パンクチャ（１６）に、再帰的畳込み内符号器（１
４）から出力する第２信号系列（１５）が入力し、第２
パンクチャ（１６）は、第２信号系列（１５）の冗長ビ
ットと第２既知信号（１１）に対応する信号部分を間引
きする。第１既知信号（３）は、データ信号系列（２）
に対して一定間隔で挿入されることは好ましい。再帰的
畳込み外符号器（５）から出力する第１出力系列（６）
を受信側で繰り返し復号により復号する復号器が更に設
けられている。
第２パンクチャ（１６）に、再帰的畳込み内符号器（１
４）から出力する第２信号系列（１５）が入力し、第２
パンクチャ（１６）は、第２信号系列（１５）の冗長ビ
ットと第２既知信号（１１）に対応する信号部分を間引
きする。第１既知信号（３）は、データ信号系列（２）
に対して一定間隔で挿入されることは好ましい。再帰的
畳込み外符号器（５）から出力する第１出力系列（６）
を受信側で繰り返し復号により復号する復号器が更に設
けられている。
【００１２】本発明による直接連接畳込み符号化方法
は、データ信号系列（２）を第１再帰的畳込みにより外
符号化することと、外符号化することの前にデータ信号
系列（２）に第１既知信号（３）を挿入することと、外
符号化することにより外符号化された外符号化信号系列
（１７）を送信することとを含んでいる。外符号化信号
系列（６）はインタリーブされている。外符号化信号系
列（６）は、第１既知信号（３）に関してパンクチャさ
れている。外符号化することによりデータ信号系列
（２）が外符号化された外符号化信号系列（１０）を第
２再帰的畳込みにより内符号化することと、内符号化す
ることにより内符号化された外符号化信号系列を送信す
ることとが更に含まれている。内符号化することの前に
外符号化信号系列（１０）に第２既知信号（１１）が挿
入される。内符号化することにより内符号化された外符
号化信号系列は、インタリーブされている。内符号化す
ることにより内符号化された外符号化信号系列（１７）
は、第２既知信号（１１）に関してパンクチャされてい
る。外符号化信号系列（１７）は、受信側で繰返し復号
化される。
は、データ信号系列（２）を第１再帰的畳込みにより外
符号化することと、外符号化することの前にデータ信号
系列（２）に第１既知信号（３）を挿入することと、外
符号化することにより外符号化された外符号化信号系列
（１７）を送信することとを含んでいる。外符号化信号
系列（６）はインタリーブされている。外符号化信号系
列（６）は、第１既知信号（３）に関してパンクチャさ
れている。外符号化することによりデータ信号系列
（２）が外符号化された外符号化信号系列（１０）を第
２再帰的畳込みにより内符号化することと、内符号化す
ることにより内符号化された外符号化信号系列を送信す
ることとが更に含まれている。内符号化することの前に
外符号化信号系列（１０）に第２既知信号（１１）が挿
入される。内符号化することにより内符号化された外符
号化信号系列は、インタリーブされている。内符号化す
ることにより内符号化された外符号化信号系列（１７）
は、第２既知信号（１１）に関してパンクチャされてい
る。外符号化信号系列（１７）は、受信側で繰返し復号
化される。
【００１３】
【発明の実施の形態】図に一致対応して、本発明による
直接連接畳込み符号器の実施の形態は、直接連接符号に
よる誤り訂正符号化のための回路列が設けられている。
その回路列は、外符号器とともに内符号器を備えてい
る。その外符号器１には、送信側入力信号データ列２が
入力される。送信側入力信号列２には、送信側入力信号
データ列２に対して規定間隔、特に、一定間隔ごとに第
１既知ビット３が挿入される。第１既知ビット３は、受
信側で既知である。送信側入力信号データ列２に既知ビ
ット３が挿入された第１ビット挿入信号列４が、外側符
号器１に入力する。
直接連接畳込み符号器の実施の形態は、直接連接符号に
よる誤り訂正符号化のための回路列が設けられている。
その回路列は、外符号器とともに内符号器を備えてい
る。その外符号器１には、送信側入力信号データ列２が
入力される。送信側入力信号列２には、送信側入力信号
データ列２に対して規定間隔、特に、一定間隔ごとに第
１既知ビット３が挿入される。第１既知ビット３は、受
信側で既知である。送信側入力信号データ列２に既知ビ
ット３が挿入された第１ビット挿入信号列４が、外側符
号器１に入力する。
【００１４】外符号器１は、第１再帰的畳込み符号器５
を内蔵する。第１ビット挿入信号列４は、第１再帰的畳
込み符号器５の外符号器１により畳込符号化される。外
符号器１から出力する第１畳込符号化信号列６は、第１
パンクチャ装置７に入力する。第１パンクチャ装置７
は、符号化を行う際に送信する第１畳込符号化信号列６
の冗長ビットを間引いて、それの符号化率を変換する。
第１パンクチャ装置７は、冗長ビットを間引く際に、第
１既知ビット３も間引く。第１既知ビット３を間引くこ
とにより、第１既知ビット３の挿入による符号化率（入
力ビット数に対して出力されるビット数の比）の低下を
防止することができる。
を内蔵する。第１ビット挿入信号列４は、第１再帰的畳
込み符号器５の外符号器１により畳込符号化される。外
符号器１から出力する第１畳込符号化信号列６は、第１
パンクチャ装置７に入力する。第１パンクチャ装置７
は、符号化を行う際に送信する第１畳込符号化信号列６
の冗長ビットを間引いて、それの符号化率を変換する。
第１パンクチャ装置７は、冗長ビットを間引く際に、第
１既知ビット３も間引く。第１既知ビット３を間引くこ
とにより、第１既知ビット３の挿入による符号化率（入
力ビット数に対して出力されるビット数の比）の低下を
防止することができる。
【００１５】第１パンクチャ装置７は、間引後信号列８
を出力する。間引後信号列８は、インタリーバ９に入力
する。インタリーバとは、ビット列をメモリの中に蓄積
し、そのメモリに蓄積されたビット数が一定値になれ
ば、入力の際の順番と異なる順番でそのビット列を出力
することである。インタリーバ９は、間引後信号列８の
間引き後信号列８を並べ換えて、並換後信号列１０を出
力する。並換後信号列１０に、並換後信号列１０に対し
て規定間隔、特に、一定間隔ごとに第２既知ビット１１
が挿入される。第２既知ビット１１は、受信側で既知で
ある。並換後信号列１０に第２既知ビット１１が挿入さ
れた第２ビット挿入信号列１２が、内符号器１３に入力
する。
を出力する。間引後信号列８は、インタリーバ９に入力
する。インタリーバとは、ビット列をメモリの中に蓄積
し、そのメモリに蓄積されたビット数が一定値になれ
ば、入力の際の順番と異なる順番でそのビット列を出力
することである。インタリーバ９は、間引後信号列８の
間引き後信号列８を並べ換えて、並換後信号列１０を出
力する。並換後信号列１０に、並換後信号列１０に対し
て規定間隔、特に、一定間隔ごとに第２既知ビット１１
が挿入される。第２既知ビット１１は、受信側で既知で
ある。並換後信号列１０に第２既知ビット１１が挿入さ
れた第２ビット挿入信号列１２が、内符号器１３に入力
する。
【００１６】内符号器１３は、第２再帰的畳込み符号器
１４を内蔵する。第２再帰的畳込み符号器１４は、第１
再帰的畳込み符号器５に同一である必要はない。第２ビ
ット挿入信号列１２は、内符号器１３の第２再帰的畳込
み符号器１４により畳込符号化される。内符号器１３か
ら出力する第２畳込符号化信号列１５は、第２パンクチ
ャ装置１６に入力する。第２パンクチャ装置１６は、第
２畳込符号化信号列１５の冗長ビットを間引いて、それ
の符号化率を変換する。第２パンクチャ装置１６は、冗
長ビットを間引く際に、内符号器１３も間引く。内符号
器１３を間引くことにより、内符号器１３の挿入による
符号化率の低下を防止することができる。
１４を内蔵する。第２再帰的畳込み符号器１４は、第１
再帰的畳込み符号器５に同一である必要はない。第２ビ
ット挿入信号列１２は、内符号器１３の第２再帰的畳込
み符号器１４により畳込符号化される。内符号器１３か
ら出力する第２畳込符号化信号列１５は、第２パンクチ
ャ装置１６に入力する。第２パンクチャ装置１６は、第
２畳込符号化信号列１５の冗長ビットを間引いて、それ
の符号化率を変換する。第２パンクチャ装置１６は、冗
長ビットを間引く際に、内符号器１３も間引く。内符号
器１３を間引くことにより、内符号器１３の挿入による
符号化率の低下を防止することができる。
【００１７】図２は、第１再帰的畳込み符号器５と第１
再帰的畳込み符号器５に同じである第２再帰的畳込み符
号器１４を示している。第１ビット挿入信号列４又は第
２ビット挿入信号列１２は、信号列ｕ（ｔ）で示されて
いる。以下、ｕ（ｔ）は、第１ビット挿入信号列４とし
て記述される。ここで、ｔは時系列化されている時刻を
示す。図２に示される第１ビット挿入信号列４は、符号
化率が１／２である。信号列ｕ（ｔ）は、第１加算器２
１を介して第１メモリ２２に入力する。第１メモリ２２
が保持する値は、状態０と言われＳ（ｔ，０）で表され
ている。状態０は、第１メモリ２２で保持されそのまま
第１メモリ２２から出力されて第２メモリ２３に入力す
る。第２メモリ２３が保持する値は、状態１と言われ、
Ｓ（ｔ，１）で表されている。
再帰的畳込み符号器５に同じである第２再帰的畳込み符
号器１４を示している。第１ビット挿入信号列４又は第
２ビット挿入信号列１２は、信号列ｕ（ｔ）で示されて
いる。以下、ｕ（ｔ）は、第１ビット挿入信号列４とし
て記述される。ここで、ｔは時系列化されている時刻を
示す。図２に示される第１ビット挿入信号列４は、符号
化率が１／２である。信号列ｕ（ｔ）は、第１加算器２
１を介して第１メモリ２２に入力する。第１メモリ２２
が保持する値は、状態０と言われＳ（ｔ，０）で表され
ている。状態０は、第１メモリ２２で保持されそのまま
第１メモリ２２から出力されて第２メモリ２３に入力す
る。第２メモリ２３が保持する値は、状態１と言われ、
Ｓ（ｔ，１）で表されている。
【００１８】状態１は、第２メモリ２３で保持されその
まま第２メモリ２３から出力されて、第２加算器２４に
入力する。状態０は、第１メモリ２２で保持されそのま
ま第１メモリ２２から出力されて、第２加算器２４に入
力する。第２加算器２４で、状態０であるＳ（ｔ，０）
と状態１であるＳ（ｔ，１）とが加算される。第２加算
器２４は、状態０であるＳ（ｔ，０）と状態１であるＳ
（ｔ，１）との第１加算値２５を出力する。第１加算値
２５は、第１加算器２１に入力される。第１加算器２１
は、第１加算値２５にｕ（ｔ）を加算して第２加算値２
６を出力する。
まま第２メモリ２３から出力されて、第２加算器２４に
入力する。状態０は、第１メモリ２２で保持されそのま
ま第１メモリ２２から出力されて、第２加算器２４に入
力する。第２加算器２４で、状態０であるＳ（ｔ，０）
と状態１であるＳ（ｔ，１）とが加算される。第２加算
器２４は、状態０であるＳ（ｔ，０）と状態１であるＳ
（ｔ，１）との第１加算値２５を出力する。第１加算値
２５は、第１加算器２１に入力される。第１加算器２１
は、第１加算値２５にｕ（ｔ）を加算して第２加算値２
６を出力する。
【００１９】第２メモリ２３から出力されるＳ（ｔ，
１）と第１加算器２１から出力される第２加算値２６と
は、第３加算器２７に入力する。第３加算器２７は、Ｓ
（ｔ，１）と第２加算値２６とを加算して第３加算値２
８を出力する。外符号器１は、ｗ（ｔ，０）又はｗ
（ｔ，１）を出力する。 ｗ（ｔ，０）＝ｕ（ｔ） ｗ（ｔ，１）＝ｓ（ｔ，０）＋ｓ（ｔ，１）＋ｕ（ｔ）＋ｓ（ｔ，１） ＝ｓ（ｔ，０）＋ｕ（ｔ） この加算は、排他的加算として実行されている。
１）と第１加算器２１から出力される第２加算値２６と
は、第３加算器２７に入力する。第３加算器２７は、Ｓ
（ｔ，１）と第２加算値２６とを加算して第３加算値２
８を出力する。外符号器１は、ｗ（ｔ，０）又はｗ
（ｔ，１）を出力する。 ｗ（ｔ，０）＝ｕ（ｔ） ｗ（ｔ，１）＝ｓ（ｔ，０）＋ｓ（ｔ，１）＋ｕ（ｔ）＋ｓ（ｔ，１） ＝ｓ（ｔ，０）＋ｕ（ｔ） この加算は、排他的加算として実行されている。
【００２０】時刻（ｔ＋１）では、第１メモリ２２と第
２メモリ２３の状態は、次の通りである。 ｓ（ｔ＋１，１）＝ｓ（ｔ，０） ｓ（ｔ＋１，０）＝ｓ（ｔ，０）＋ｓ（ｔ，１）＋ｕ
（ｔ）
２メモリ２３の状態は、次の通りである。 ｓ（ｔ＋１，１）＝ｓ（ｔ，０） ｓ（ｔ＋１，０）＝ｓ（ｔ，０）＋ｓ（ｔ，１）＋ｕ
（ｔ）
【００２１】このように畳込み符号化は、状態ｓ（ｔ，
０）と状態ｓ（ｔ，１）に基づきこれらの状態に依存し
て、符号化出力ｗ（ｔ，０）とｗ（ｔ，１）の値が決ま
る。第１メモリ２２と第２メモリ２３の数に１を加算し
た値は、拘束長といわれる。
０）と状態ｓ（ｔ，１）に基づきこれらの状態に依存し
て、符号化出力ｗ（ｔ，０）とｗ（ｔ，１）の値が決ま
る。第１メモリ２２と第２メモリ２３の数に１を加算し
た値は、拘束長といわれる。
【００２２】符号化率が小さい程、誤り訂正符号は誤り
訂正特性に優れていることが一般的である。一方で、符
号化率が小さければ、伝送効率が悪くなる。誤り訂正能
力と伝送効率とのバランスを適正にするために、パンク
チャが実行される。特に、連接畳込み符号から冗長ビッ
トをパンクチャすることにより、特性の劣化を抑制する
ことができる。図２に示される再帰的畳込み符号器で
は、符号化率が１／２である符号が生成されるが、２ビ
ットに１回の割合で冗長ビットを送信しないことによ
り、符号化率は２／３になる。パンクチャ装置７，１６
は、冗長ビットだけでなく、挿入される既知ビットを除
去して、符号化率を高くすることができる。
訂正特性に優れていることが一般的である。一方で、符
号化率が小さければ、伝送効率が悪くなる。誤り訂正能
力と伝送効率とのバランスを適正にするために、パンク
チャが実行される。特に、連接畳込み符号から冗長ビッ
トをパンクチャすることにより、特性の劣化を抑制する
ことができる。図２に示される再帰的畳込み符号器で
は、符号化率が１／２である符号が生成されるが、２ビ
ットに１回の割合で冗長ビットを送信しないことによ
り、符号化率は２／３になる。パンクチャ装置７，１６
は、冗長ビットだけでなく、挿入される既知ビットを除
去して、符号化率を高くすることができる。
【００２３】直列連接符号により誤り訂正符号化された
出力系列１７は、これが無線システム特にＣＤＭＡに適
用される場合、必要に応じて、再度インタリーブされ適
正な変調を行ってから、受信側に送信される。出力系列
１７は、公知装置に関して述べられたように、図３に示
される受信側の第１軟入力軟出力復号器１０１に復調さ
れて入力する。出力系列１７の復号化は、図３に示され
る既述の公知の復号器により繰返し復号が実行される。
出力系列１７は、これが無線システム特にＣＤＭＡに適
用される場合、必要に応じて、再度インタリーブされ適
正な変調を行ってから、受信側に送信される。出力系列
１７は、公知装置に関して述べられたように、図３に示
される受信側の第１軟入力軟出力復号器１０１に復調さ
れて入力する。出力系列１７の復号化は、図３に示され
る既述の公知の復号器により繰返し復号が実行される。
【００２４】第１再帰的畳込み符号器５に第１既知ビッ
ト３が挿入されて符号化され、第１再帰的畳込み符号器
５の内部状態ｓ（ｔ，０）とｓ（ｔ，１）との状態遷移
が制限されている。このような状態遷移の制限は、畳込
み符号を復号する際に、復号器で予測される状態遷移の
制限に対応する。この制限は、サーチするパスの制限を
結果する。このため、復号器で受信する信号の信頼度が
低い場合に、既知情報ビットを付加しない公知の符号化
との比較で、サーチするパスが限定されることになっ
て、生き残りパスの信頼度が高くなる。ここで、生き残
りパスは、受信側で推定した情報ビット列とその信頼度
に対応している。
ト３が挿入されて符号化され、第１再帰的畳込み符号器
５の内部状態ｓ（ｔ，０）とｓ（ｔ，１）との状態遷移
が制限されている。このような状態遷移の制限は、畳込
み符号を復号する際に、復号器で予測される状態遷移の
制限に対応する。この制限は、サーチするパスの制限を
結果する。このため、復号器で受信する信号の信頼度が
低い場合に、既知情報ビットを付加しない公知の符号化
との比較で、サーチするパスが限定されることになっ
て、生き残りパスの信頼度が高くなる。ここで、生き残
りパスは、受信側で推定した情報ビット列とその信頼度
に対応している。
【００２５】以上に述べたことから理解されるように、
直列連接畳込み符号化する際に、外符号器、内符号器の
前に既知ビットを挿入することにより、繰返し復号する
際の繰返回数が小さい場合の復号出力の信頼度が高くな
っており、次の繰り返し復号の入力の信頼度が高くな
る。このため、繰り返し復号を行う際の繰返回数が少な
い場合にも、既知ビットを挿入しない公知符号・復号方
法に比べて、ビット誤り率を低減することが可能であ
る。
直列連接畳込み符号化する際に、外符号器、内符号器の
前に既知ビットを挿入することにより、繰返し復号する
際の繰返回数が小さい場合の復号出力の信頼度が高くな
っており、次の繰り返し復号の入力の信頼度が高くな
る。このため、繰り返し復号を行う際の繰返回数が少な
い場合にも、既知ビットを挿入しない公知符号・復号方
法に比べて、ビット誤り率を低減することが可能であ
る。
【００２６】再帰的畳込み符号化に用いる多項式は、既
述のものに限られない。インタリーバの並換えパターン
は、自由に採択され得る。符号化率も、自由に採択され
得る。内符号器１３に入力される第２既知ビット１１
は、必ずしも必要ではない。
述のものに限られない。インタリーバの並換えパターン
は、自由に採択され得る。符号化率も、自由に採択され
得る。内符号器１３に入力される第２既知ビット１１
は、必ずしも必要ではない。
【００２７】
【発明の効果】本発明による直接連接畳込み符号器、及
び、直接連接畳込み符号化方法は、繰り返し復号の回数
が低減され、繰り返し復号による遅延を抑制することが
できる。
び、直接連接畳込み符号化方法は、繰り返し復号の回数
が低減され、繰り返し復号による遅延を抑制することが
できる。
【図１】図１は、本発明による直接連接畳込み符号器の
実施の形態を示す回路ブロック図である。
実施の形態を示す回路ブロック図である。
【図２】図２は、畳込み符号化を実行する回路図であ
る。
る。
【図３】図３は、本発明に適用される公知の繰り返し復
号器を示す回路図である。
号器を示す回路図である。
【図４】図４は、公知装置の送受信信号列を示す回路図
である。
である。
２，ｕ（ｔ）…データ信号系列
３…第１既知信号
５…再帰的畳込み外符号器
６…第１出力系列
９…第１インタリーバ
８…第１出力系列
１０…外符号化信号系列
１１…第２既知信号
１２…第２信号系列
１３…再帰的畳込み内符号器
１４…再帰的畳込み内符号器
１５…第２信号系列
１６…第２パンクチャ
１７…外符号化信号系列
１０１…復号器
Ｓ（ｔ，０）…第１内部状態
Ｓ（ｔ，１）…第２内部状態
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開2000−353965（ＪＰ，Ａ)
特表2001−512914（ＪＰ，Ａ)
特表2002−527981（ＪＰ，Ａ)
特表2002−534895（ＪＰ，Ａ)
国際公開99／007076（ＷＯ，Ａ１)
国際公開00／022739（ＷＯ，Ａ１)
国際公開00／041316（ＷＯ，Ａ１)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H03M 13/00 - 13/53
Claims (15)
- 【請求項１】データ信号系列が入力される再帰的畳込み
符号器を含み、 前記再帰的畳込み外符号器は第１内部状態を有し、 前記再帰的畳込み外符号器に、前記第１内部状態を制限
する第１既知信号が入力される直接連接畳込み符号器。 - 【請求項２】第１インタリーバを更に含み、 前記第１インタリーバは、前記再帰的畳込み外符号器か
ら出力する第１出力系列をインタリーブする請求項１の
直接連接畳込み符号器。 - 【請求項３】第１パンクチャを更に含み、 前記第１パンクチャは、前記再帰的畳込み外符号器と前
記第１インタリーバとの間に介設され、 前記第１パンクチャは、前記第１出力系列の冗長ビット
と前記第１既知信号に対応する信号部分を間引きする請
求項２の直接連接畳込み符号器。 - 【請求項４】前記第１インタリーバによりインタリーブ
された第２信号系列が入力される再帰的畳込み内符号器
を更に含み、 前記再帰的畳込み内符号器は第２内部状態を有し、 前記再帰的畳込み内符号器に、前記第２内部状態を制限
する第２既知信号が入力される請求項３の直接連接畳込
み符号器。 - 【請求項５】第２パンクチャを更に含み、 前記第２パンクチャに、前記再帰的畳込み内符号器から
出力する第２信号系列が入力し、 前記第２パンクチャ
は、前記第２信号系列の冗長ビットと前記第２既知信号
に対応する信号部分を間引きする請求項４の直接連接畳
込み符号器。 - 【請求項６】前記第１既知信号は、前記データ信号系列
に対して一定間隔で挿入される請求項１〜５から選択さ
れる１請求項の直接連接畳込み符号器。 - 【請求項７】前記再帰的畳込み外符号器から出力する第
１出力系列を受信側で繰り返し復号により復号する復号
器を更に含む請求項１〜６から選択される１請求項の直
接連接畳込み符号器。 - 【請求項８】データ信号系列を第１再帰的畳込みにより
外符号化することと、 前記外符号化することの前に前記データ信号系列に第１
既知信号を挿入することと、 前記外符号化することにより外符号化された外符号化信
号系列を送信することとを含む直接連接畳込み符化方
法。 - 【請求項９】前記外符号化信号系列はインタリーブされ
ている請求項８の直接連接畳込み符号化方法。 - 【請求項１０】前記外符号化信号系列は前記第１既知信
号に関してパンクチャされている請求項８又は請求項９
の直接連接畳込み符号化方法。 - 【請求項１１】前記外符号化することにより前記データ
信号系列が外符号化された外符号化信号系列を第２再帰
的畳込みにより内符号化することと、前記内符号化する
ことにより内符号化された前記外符号化信号系列を送信
することとを更に含む請求項８の直接連接畳込み符号化
方法。 - 【請求項１２】前記内符号化することの前に前記外符号
化信号系列に第２既知信号を挿入することを更に含む請
求項１１の直接連接畳込み符号化方法。 - 【請求項１３】前記内符号化することにより内符号化さ
れた前記外符号化信号系列は、 インタリーブされている請求項１２の直接連接畳込み符
号化方法。 - 【請求項１４】前記内符号化することにより内符号化さ
れた前記外符号化信号系列は、 前記第２既知信号に関してパンクチャされている請求項
１２の直接連接畳込み符号化方法。 - 【請求項１５】前記外符号化信号系列を受信側で繰返し
復号化することを更に含む請求項８〜１４から選択され
る１請求項の直接連接畳込み符号化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000144697A JP3514213B2 (ja) | 2000-05-17 | 2000-05-17 | 直接連接畳込み符号器、及び、直接連接畳込み符号化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000144697A JP3514213B2 (ja) | 2000-05-17 | 2000-05-17 | 直接連接畳込み符号器、及び、直接連接畳込み符号化方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001326577A JP2001326577A (ja) | 2001-11-22 |
| JP3514213B2 true JP3514213B2 (ja) | 2004-03-31 |
Family
ID=18651316
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000144697A Expired - Fee Related JP3514213B2 (ja) | 2000-05-17 | 2000-05-17 | 直接連接畳込み符号器、及び、直接連接畳込み符号化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3514213B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4922242B2 (ja) * | 2008-06-05 | 2012-04-25 | パナソニック株式会社 | 符号化装置、符号化方法、及びビタビ復号装置 |
-
2000
- 2000-05-17 JP JP2000144697A patent/JP3514213B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001326577A (ja) | 2001-11-22 |
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