JP3889286B2 - 復号方法、復号装置及びディジタル伝送システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ディジタル通信システム又はディジタル記録システムの信頼性を向上するために適用される積符号の復号方法、復号装置及びディジタル伝送システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来からディジタル通信／記録システムの信頼性を高めるためにリード・ソロモン符号などの誤り訂正符号が適用されてきたが、近年、システムの高速・大容量化に伴って、より強力な誤り訂正符号の適用が必要となっている。
一般に訂正能力の高い符号は復号複雑度が高く装置化が難しいが、連接符号や積符号の手法を用いれば、比較的容易に高性能な符号を実現することができる。特に積符号は情報データを２重に符号化するため冗長度が大きく訂正能力が高いという特長があり、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤの誤り訂正方式に応用されている。
【０００３】
図９は積符号の構成を示す説明図であり、垂直方向の符号は符号長Ｎ１、情報長Ｋ１の２元線形符号Ｃ１、水平方向の符号は符号長Ｎ２、情報長Ｋ２の２元線形符号Ｃ２である。また、図中のブロック１は情報データ、ブロック２〜４はチェック（冗長）を表している。
【０００４】
次に積符号の符号化方法について図９を参照して説明する。
まず、情報データＫ１・Ｋ２ビットは、Ｋ１行Ｋ２列の２次元配列（ブロック１）に格納される。
ここで、下記の式（１）はブロック１を表している。ただし、Ｄｉ，ｊ（ｉ＝１，２，…，Ｋ１，ｊ＝１，２，…，Ｋ２）は２進数の０または１を表している。
【数１】
【０００５】
次に、第１列から第Ｋ２列の各列にＣ１符号のチェック（Ｎ１−Ｋ１ビット）が付加されて、全体でＮ１行Ｋ２列の２次元配列が生成される（ブロック２の生成）。次に、第１行から第Ｎ１行にＣ２符号のチェック（Ｎ２−Ｋ２ビット）が付加されて、全体でＮ１行Ｎ２列の積符号が生成される（ブロック３およびブロック４の生成）。
【０００６】
図１０は例えば特開平７−２０２７２２号公報に示された従来のディジタル伝送システムを示す構成図であり、図において、１は入力された情報データを符号化して積符号を生成する符号化器、２は符号化器１により生成された積符号を通信路３に適した信号に変換する変調器、３は通信路、４は通信路３から供給される受信信号を復調して復号器５に復調データを供給する復調器、５は復調器４から供給される復調データを復号して情報データを推定する復号器である。なお、符号化器１と変調器２から送信機が構成され、復調器４と復号器５から受信機が構成されている。
【０００７】
次に動作について説明する。
入力された情報データＫ１・Ｋ２ビットは符号化器１に供給されて、前述したＮ１行Ｎ２列の積符号が生成される。下記の式（２）の行列Ｃは生成された積符号を表している。積符号Ｃの要素は２進数の０または１で表されるが、以下では２進数の０を“＋１”で表し、２進数の１を“−１”で表している。
【数２】
【０００８】
符号化器１において生成された積符号は変調器２に供給され、通信路３に適した信号に変換されて通信路３に送出される。通信路３では送信信号に加法的雑音が重畳されるものと仮定する。通信路３を介して受信された信号は受信機の復調器４に供給される。
【０００９】
復調器４では受信信号が整形されて復調データが生成される。下記の式（３）の行列Ｙは復調データを表している。ただし、行列Ｙの各成分はＹｉ，ｊ＝Ｃｉ，ｊ＋Ｎｉ，ｊ（Ｎｉ，ｊは雑音成分）と表される。復調器４で生成された復調データは復号器５に供給されて、送信された情報データの推定が行われる。
【数３】
【００１０】
以下では、行列に中括弧、ベクトルに大括弧をつけて区別する。例えば、式（３）の復調データを｛Ｙ｝（以下、入力行列と呼ぶ）のように表すものとする。また、入力行列｛Ｙ｝の第１列（Ｎ１次元ベクトル）を［Ｖｋ，１］と表し、特に下付のインデックス“ｋ”の範囲を明確にする場合は［Ｖｋ，１］（ｋ＝１，２，…，Ｎ１）のように表すものとする。
【００１１】
図１１は復号器５の動作を説明するためのフローチャートであり、図において、ＳＴ１は入力行列｛Ｙ｝の入力ステップ、ＳＴ２は訂正行列｛Ｗ｝および決定行列｛Ｄ｝に初期値をセットするステップ、ＳＴ３はカウンタｊに初期値をセットするステップ、ＳＴ４は軟入力ベクトル［Ｒｋ］（ｋ＝１，２，…，Ｎ１）を計算するステップ、ＳＴ５は軟出力ベクトル［Ｌｋ］（ｋ＝１，２，…，Ｎ１）を計算するステップ、ＳＴ６は訂正行列｛Ｗ｝を更新するステップ、ＳＴ７はカウンタｊの値を比較するステップ、ＳＴ８はカウンタｊをインクリメントするステップである。
【００１２】
また、ＳＴ９はカウンタｉに初期値をセットするステップ、ＳＴ１０は軟入力ベクトル［Ｒｋ］（ｋ＝１，２，…，Ｎ２）を計算するステップ、ＳＴ１１は軟出力ベクトル［Ｌｋ］（ｋ＝１，２，…，Ｎ２）を計算するステップ、ＳＴ１２は訂正行列｛Ｗ｝を更新するステップ、ＳＴ１３はカウンタｉの値を比較するステップ、ＳＴ１４はカウンタｉをインクリメントするステップ、ＳＴ１５は積符号の復号を繰り返すか否かを判定するステップ、ＳＴ１６は決定行列｛Ｄ｝を出力するステップである。
【００１３】
次に図１１を参照して復号器５の動作を説明する。
まず、ステップＳＴ１では、Ｎ１行Ｎ２列の入力行列｛Ｙ｝（式３）が入力される。次にステップＳＴ２では、Ｎ１行Ｎ２列の訂正行列｛Ｗ｝（式４）の全要素に初期値０が格納される。
【数４】
【００１４】
また、Ｎ１行Ｎ２列の決定行列｛Ｄ｝に初期値ｓｇｎ｛Ｙ｝が格納される。即ち、決定行列｛Ｄ｝の（ｉ，ｊ）成分Ｄｉ，ｊに、入力行列｛Ｙ｝の（ｉ，ｊ）成分Ｙｉ，ｊの符号ｓｇｎ（Ｙｉ，ｊ）が代入される。ただし、ｓｇｎは下記の式（５）で定義される関数である。
【数５】
【００１５】
ステップＳＴ３では、カウンタｊに初期値１をセットする。次にステップＳＴ４以降においてＣ１符号の復号を開始する。
ステップＳＴ４では、入力行列｛Ｙ｝の第ｊ列と訂正行列｛Ｗ｝の第ｊ列を成分毎に加算する。即ち、下記の式（６）に従って入力行列の（ｋ，ｊ）要素Ｙｋ，ｊと訂正行列の（ｋ，ｊ）要素Ｗｋ，ｊを加算して、軟入力値Ｒｋ（ｋ＝１，２，…，Ｎ１）を計算する。ただし、式（６）のαは適当な正規化定数である。
Ｒｋ←Ｙｋ，ｊ＋α・Ｗｋ，ｊ（ｋ＝１，２，…，Ｎ１） （６）
【００１６】
以下では、前述の文献に従って入力行列の第ｊ列を［Ｙｋ，ｊ］、決定行列の第ｊ列を［Ｄｋ，ｊ］、訂正行列の第ｊ列を［Ｗｋ，ｊ］と表して、それぞれ入力ベクトル、決定ベクトル、訂正ベクトルと呼ぶことにする。
ステップＳＴ５では、決定ベクトル［Ｄｋ，ｊ］を更新し、軟出力ベクトル［Ｌｋ］（ｋ＝１，２，…，Ｎ１）を計算する。ステップＳＴ５の詳細な動作については後述する。
【００１７】
ステップＳＴ６では、下記の式（７）に示すように、ステップＳＴ５で計算された軟出力ベクトルから軟入力ベクトルを減算したものを訂正行列｛Ｗ｝の第ｊ列に格納する。
Ｗｋ，ｊ←Ｌｋ−Ｒｋ（ｋ＝１，２，…，Ｎ１） （７）
【００１８】
次にステップＳＴ７において、カウンタｊの値がＮ２未満であるか否かを判定し、Ｎ２未満であれば、カウンタｊをインクリメントして（ステップＳＴ８）、ステップＳＴ４以降の処理を繰り返し実行する。一方、カウンタｊの値がＮ２であれば、ステップＳＴ９に進んでＣ２符号の復号を開始する。なお、この時点で訂正行列｛Ｗ｝の全要素の更新が完了している。
【００１９】
ステップＳＴ９では、カウンタｉに初期値１をセットしてステップＳＴ１０に進む。ステップＳＴ１０では、入力行列｛Ｙ｝の第ｉ行と訂正行列｛Ｗ｝の第ｉ行を成分毎に加算する。即ち、下記の式（８）に従って入力行列の（ｉ，ｋ）要素Ｙｉ，ｋと訂正行列の（ｉ，ｋ）要素Ｗｉ，ｋを加算して軟入力値Ｒｋ（ｋ＝１，２，…，Ｎ２）を計算する。ただし、式（８）のαは適当な正規化定数である。
Ｒｋ←Ｙｉ，ｋ＋α・Ｗｉ，ｋ（ｋ＝１，２，…，Ｎ２） （８）
【００２０】
上述したＣ１符号の復号と同様に、入力行列の第ｉ行を［Ｙｉ，ｋ］、決定行列の第ｉ行を［Ｄｉ，ｋ］、訂正行列の第ｉ行を［Ｗｉ，ｋ］と表して、それぞれ入力ベクトル、決定ベクトル、訂正ベクトルと呼ぶことにする。
ステップＳＴ１１では、決定ベクトル［Ｄｉ，ｋ］を更新し、軟出力ベクトル［Ｌｋ］（ｋ＝１，２，…，Ｎ２）の計算を行う。ステップＳＴ１１の詳細な動作については後述する。
【００２１】
ステップＳＴ１２では、下記の式（９）に示すように、ステップＳＴ１１で計算された軟出力ベクトルから軟入力ベクトルを減算したものを訂正行列｛Ｗ｝の第ｉ行に格納する。
Ｗｉ，ｋ←Ｌｋ−Ｒｋ（ｋ＝１，２，…，Ｎ２） （９）
【００２２】
次にステップＳＴ１３において、カウンタｉの値がＮ１未満であるか否かを判定し、Ｎ１未満であれば、カウンタｉをインクリメントして（ステップＳＴ１４）、ステップＳＴ１０以降の処理を繰り返し実行する。一方、カウンタｉの値がＮ１であれば、ステップＳＴ１５に進む。この時点で積符号を構成するＣ１符号およびＣ２符号のそれぞれ１回の復号が完了している。
【００２３】
ステップＳＴ１５では、もう一度Ｃ１符号の復号を繰り返すか否かを判定する。通常、所定の回数の繰り返し復号が完了した段階で復号処理を終了する。Ｃ１符号の復号を繰り返す場合はステップＳＴ３に進み、前述のＣ１符号の復号を再開する。一方、復号を繰り返さない場合はステップＳＴ１６に進み、決定行列｛Ｄ｝を出力して復号処理を終了する。
【００２４】
ステップＳＴ１６において出力された決定行列｛Ｄ｝のＫ１行Ｋ２列に格納されている成分Ｄｉ，ｊ（ｉ＝１，２，…，Ｋ１，ｊ＝１，２，…，Ｋ２）は復号により推定された情報データを表している。なお、決定行列｛Ｄ｝の成分は“±１”であるが、“＋１”は２進数の０に、“−１”は２進数の１に対応する。
【００２５】
次にステップＳＴ５におけるＣ１符号の軟入力軟出力復号について説明する。図１２はステップＳＴ５の詳細な処理内容を示すフローチャートである。
ステップＳＴ２１では、軟入力ベクトル［Ｒｋ］と決定ベクトル［Ｄｋ］が入力される。
ステップＳＴ２２では、軟入力ベクトル［Ｒｋ］の成分の中で絶対値最小のｐ個の要素を選択し、ｐ個の位置をｋ１、ｋ２、…、ｋｐとする。
【００２６】
ステップＳＴ２３では、ステップＳＴ２２で選んだｐ個の位置ｋｍ（ｍ＝１，２，…，ｐ）において、Ｔｋｍ＝０または１、それ以外の位置では、Ｔｋ＝０（ｋ≠ｋｍ）としたテストベクトル［Ｔｋ］を生成する。テストベクトルとしては、全部でｑ＝２ｐ個あるので、添字ｓを付けて［Ｔｓ］（ｓ＝１，２，…，ｑ）のように表すものとする。生成したテストベクトル［Ｔｓ］と決定ベクトル［Ｄｋ］を成分毎に加算して、Ｃ１符号の代数的復号を実行するためのワード［Ｕｓ］を生成する。下記の式（１０）では、［Ｄｋ］の成分の“＋１”は２進数の“０”に、“−１”は２進数の“１”に変換して法２の下で加算する。
［Ｕｓ］＝［Ｄｋ］＋［Ｔｓ］（ｓ＝１，２，…，ｑ） （１０）
【００２７】
ステップＳＴ２４では、ステップＳＴ２３で生成されたｑ個のワード［Ｕｓ］（ｓ＝１，２，…，ｑ）をＣ１符号の代数的復号を実行して符号語の候補を生成する。復号により生成された相異なるｒ個の符号語を［Ｃｔ］＝（Ｃｔ １，Ｃｔ ２，．．，Ｃｔ Ｎ１）（ｔ＝１，２，…，ｒ）とする。ただし、符号語の成分は実数で表し、２進数“０”を“＋１”に、２進数“１”を“−１”に変換する。
【００２８】
ステップＳＴ２５では、軟入力ベクトル［Ｒｋ］と候補符号語［Ｃｔ］（ｔ＝１，２，…，ｒ）の２乗ユークリッド距離Ｍｔを計算する。軟入力ベクトル［Ｒｋ］と候補符号語［Ｃｔ］の２乗ユークリッド距離Ｍｔは下記の式（１１）で与えられる。
【数６】
【００２９】
ステップＳＴ２６では、ステップＳＴ２５で計算されたユークリッド距離の最小値を与える符号語［Ｃｄ］、即ち、次のユークリッド距離に関する不等式であるＭｔ≧Ｍｄ（ｔ＝１，２，…，ｒ）を満たす符号語［Ｃｄ］を検出し、下記の式（１２）に示すように、決定ベクトル［Ｄ］に代入する。
［Ｄ］←［Ｃｄ］ （１２）
【００３０】
ステップＳＴ２７では、カウンタｋに初期値１をセットしてステップＳＴ２８に進む。ステップＳＴ２８では、候補符号語［Ｃｔ］（ｔ＝１，２，…，ｒ）の中でｋ番目の成分Ｃｔ ｋがステップＳＴ２６で選ばれた［Ｃｄ］のｋ番目の成分Ｃｄ ｋと異なる符号語（Ｃｔ ｋ＝−Ｃｄ ｋとなる符号語［Ｃｔ］）が存在するか否かを判定する。存在しない場合は、ステップＳＴ２９に進み、存在する場合は、ステップＳＴ３０において、そのような符号語の中でユークリッド距離が最小となる符号語（コンカレント符号語と呼び、［Ｃｃ］で表す）を選んでステップＳＴ３１に進む。ステップＳＴ２９では、下記の式（１３）に示す軟出力値を計算する。ただし、βは適当な正規化定数である。
Ｌｋ←βＣｄ ｋ （１３）
【００３１】
ステップＳＴ３１では、下記の式（１４）に示す軟出力値を計算する。ただし、Ｍｃはコンカレント符号語［Ｃｃ］と軟入力ベクトル［Ｒｋ］間の２乗ユークリッド距離を表すものとする。
Ｌｋ←（（Ｍｃ−Ｍｄ）／４）Ｃｄ ｋ （１４）
【００３２】
ステップＳＴ３２では、カウンタｋの値がＮ１に等しいか否かを判定する。等しくない場合はステップＳＴ３３に進み、カウンタｋの値をインクリメントしてステップＳＴ２８以降の処理を繰り返し実行する。一方、等しい場合はステップＳＴ３４に進んで、軟出力ベクトル［Ｌｋ］と決定ベクトル［Ｄｋ］を出力してすべての処理を終了する。
【００３３】
以上の処理により、ステップＳＴ５におけるＣ１符号の軟入力軟出力復号が完了する。なお、ステップＳＴ１１におけるＣ２符号の軟入力軟出力復号も上述のＣ１符号の軟入力軟出力復号と同様であるので説明を省略する。
式（１３）および式（１４）から分かるように、従来の軟出力値はステップＳＴ２４で生成された候補符号語のうち、高々２個の符号語を用いて計算される。
【００３４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の復号方法は以上のように構成されているので、軟出力値を計算するに際して、符号語生成ステップで見つかった多数の符号語のうち、ユークリッド距離に関して軟入力ベクトルに最も近い符号語［Ｃｄ］とコンカレント符号語［Ｃｓ］のみが反映されるだけで、その他の候補符号語の情報が全く反映されず、軟出力値を正確に計算することができない課題があった。
【００３５】
また、式（１４）に示す軟出力の計算では、軟入力ベクトル［Ｒｋ］と候補符号語［Ｃｄ］およびコンカレント符号語［Ｃｃ］の２乗ユークリッド距離Ｍｄ、Ｍｃを計算する必要があるが、２乗ユークリッド距離の計算は計算量が多く、ハードウェアで実現する場合に回路規模が大きくなる課題があった。
また、上述の復号方法は浮動小数点処理を念頭においたもので、固定小数点での処理には適していない課題があった。特に復調データが硬判定値と、その信頼度情報で表現される場合には、適用可能な復号方法や復号装置の開発が必要であった。
【００３６】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、生成された符号語の候補を効率的に活用して軟出力値を正確に計算することができるとともに、演算量を少なくして回路規模を小さくすることができる積符号の復号方法、復号装置及びディジタル伝送システムを得ることを目的とする。
【００３７】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る復号方法は、検出ステップにより検出された軟入力値の位置とシンドローム計算ステップにより計算されたシンドロームから符号語を生成して系列の誤り位置集合を生成するとともに、その系列の誤り位置集合に含まれる誤り位置における軟入力値の総和を相関不一致量として計算する符号語生成ステップを設け、その系列の誤り位置集合及び相関不一致量に基づいて訂正情報を更新するようにしたものである。
【００３８】
この発明に係る復号方法は、要素数が少ない誤り位置集合を優先的に選択して更新ステップに出力するようにしたものである。
【００３９】
この発明に係る復号方法は、２元線形符号の位置が含まれる誤り位置集合に対応する相関不一致量を順次比較して、最も相関不一致量が小さい誤り位置集合を選択し、その誤り位置集合に補正値を加算して第１の相関不一致量を計算するとともに、２元線形符号の位置が含まれない誤り位置集合に対応する相関不一致量を順次比較して、最も相関不一致量が小さい誤り位置集合を選択し、その誤り位置集合に補正値を加算して第２の相関不一致量を計算する一方、その第１の相関不一致量から第２の相関不一致量を減算して尤度を計算し、その尤度に基づいて訂正情報を更新するようにしたものである。
【００４０】
この発明に係る復号方法は、更新後の訂正情報が訂正フラグを示す硬判定値から構成されている場合、その訂正情報の硬判定値と復調データの硬判定値とを加算して２元線形符号の復号データを生成するようにしたものである。
【００４１】
この発明に係る復号装置は、１個のＣ１符号復号手段が多重化手段により多重化された訂正情報と復調データをそれぞれＮ１並列で入力して、Ｃ１符号の軟入力軟出力復号を実施することにより当該訂正情報を更新し、更新後の訂正情報と復調データから２元線形符号を復号するようにしたものである。
【００４２】
この発明に係る復号装置は、低信頼度位置検出回路から出力された軟入力値の位置とシンドローム計算回路により計算されたシンドロームから符号語を生成して系列の誤り位置集合を生成するとともに、その系列の誤り位置集合に含まれる誤り位置における軟入力値の総和を相関不一致量として計算する符号語生成回路を設け、その系列の誤り位置集合及び相関不一致量に基づいて訂正情報を更新するようにしたものである。
【００４３】
この発明に係る復号装置は、更新後の訂正情報が訂正フラグを示す硬判定値から構成されている場合、その訂正情報の硬判定値と復調データの硬判定値とを加算して２元線形符号の復号データを生成するようにしたものである。
【００４４】
この発明に係る復号装置は、Ｃ１符号復号手段から出力される更新後の訂正情報と復調データを分離手段に供給して循環的に復号するようにしたものである。
【００４５】
この発明に係る復号装置は、Ｃ１符号復号手段から出力される更新後の訂正情報と復調データを多段縦続されている同一構成の次段の復号装置に出力するようにしたものである。
【００４６】
この発明に係る復号装置は、Ｃ１符号復号手段から出力される復号データと復調データの硬判定値を比較して、誤り数を計測する誤り数計測回路を設けたものである。
【００４７】
この発明に係る復号装置は、Ｃ１符号復号手段から出力される復号データに対してＣ１符号又はＣ２符号の硬判定復号を行う硬判定復号回路を設けたものである。
【００４８】
この発明に係る復号装置は、Ｃ１符号復号手段から出力される復号データに対してＣ１符号又はＣ２符号のシンドロームを計算し、そのシンドロームに基づいて復号データの誤りを検出する誤り検出回路を設けたものである。
【００４９】
この発明に係るディジタル伝送システムは、復号装置が、多重化手段により多重化された訂正情報と復調データをそれぞれＮ１並列で入力して、Ｃ１符号の軟入力軟出力復号を実施することにより訂正情報を更新し、更新後の訂正情報と復調データから２元線形符号を復号する１個のＣ１符号復号手段を備えるようにしたものである。
また、低信頼度位置検出回路から出力された軟入力値の位置とシンドローム計算回路により計算されたシンドロームから符号語を生成して系列の誤り位置集合を生成するとともに、その系列の誤り位置集合に含まれる誤り位置における軟入力値の総和を相関不一致量として計算する符号語生成回路を設け、その系列の誤り位置集合及び相関不一致量に基づいて訂正情報を更新するようにしたものである。
【００５０】
この発明に係るディジタル伝送システムは、伝送媒体が記録媒体であるようにしたものである。
【００５１】
この発明に係るディジタル伝送システムは、Ｃ１符号復号手段から出力される復号データに対してＣ１符号又はＣ２符号のシンドロームを計算し、そのシンドロームに基づいて復号データの誤りを検出すると、送信機に対して変調信号の再送要求を出力する再送要求手段を設けたものである。
【００５２】
この発明に係るディジタル伝送システムは、復調器から出力された再送要求前の復調データと、復調器から出力される再送要求後の復調データとをダイバーシチ合成する合成手段を設けたものである。
【００５３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による積符号の復号装置を示す構成図であり、図において、１１，１２，１３は積符号の繰り返し要素復号器であり、繰り返し要素復号器１１，１２，１３の入力端子Ａは復調データを入力するための端子、入力端子Ｂは復号に用いる訂正情報を入力するための端子、出力端子Ｃは端子Ａから供給される復調データを復号後に出力するための端子、出力端子Ｄは更新された訂正情報を出力するための端子、出力端子Ｅは復号データを出力するための端子である。
【００５４】
次に動作について説明する。
ここでは、積符号を用いて説明し、Ｃ１符号、Ｃ２符号はともにハミング符号であるとし、Ｃ１符号のパリティ検査行列をＨ１、Ｃ２符号のパリティ検査行列をＨ２とする。パリティ検査行列Ｈ１は適当なガロア体の原始元αを用いて下記の式（１５）で表される。
また、同様にパリティ検査行列Ｈ２も適当なガロア体の原始元βを用いて下記の式（１６）のように表される。また、Ｎ１行Ｎ２列の積符号はＣ２符号の符号化方向に列毎に（Ｎ１ビット並列に）伝送されるものと仮定する。
【数７】
【００５５】
繰り返し要素復号器１１の入力端子Ａには、積符号の復調データが１列ずつ供給される。１送信ビットに対する復調データは、硬判定値（１ビット）と硬判定値に対する信頼度情報（ｍビット）から構成され、入力端子Ａには１列分（Ｎ１ビット）の復調データ、即ち、Ｎ１（１＋ｍ）ビットのデータが並列に供給される。
【００５６】
繰り返し要素復号器１１の入力端子Ｂには、上述の復調データに対する訂正情報の初期値が１列ずつ供給される。１送信ビットに対する訂正情報は、硬判定値（１ビット）と硬判定値に対する信頼度情報（ｎビット）から構成され、入力端子Ｂには１列分（Ｎ１ビット）の訂正情報、即ち、Ｎ１（１＋ｎ）ビットのデータが並列に供給される。ただし、訂正情報の初期値として、硬判定値は０、信頼度情報は最も信頼度の低い値（例えば０）が設定される。なお、復調データの信頼度情報のビット幅ｍと訂正情報の信頼度情報のビット幅ｎは任意に設定可能であるが、以下ではｎはｍよりも大きいものと仮定する。
【００５７】
上述の訂正情報は復調データに誤りがあるか否かを示す情報であり、訂正情報の硬判定値が１ならば、復調データの硬判定は誤っていることを示し、逆に０ならば、復調データの硬判定は正しいことを示している。また、訂正情報の信頼度情報は硬判定値に付随する信頼度であり、例えば、硬判定値が１で信頼度情報が大きければ、復調データの硬判定は高い確率で誤っていることを示している。初期段階では、訂正情報の硬判定値として０、即ち、復調データの硬判定は正しいと仮定し、その信頼度情報には最も低い値を設定する。
【００５８】
入力端子Ａに供給された積符号の復調データは、繰り返し要素復号器１１内の復号処理が完了した後に、繰り返し要素復号器１１の出力端子Ｃから入力順に１列ずつ出力され、同時に繰り返し要素復号器１１で更新された訂正情報が出力端子Ｄから復調データと平行して出力される。また、繰り返し要素復号器１１で推定された積符号の復号データが出力端子Ｅから１列ずつ出力される。
【００５９】
繰り返し要素復号器１２の入力端子Ａには、繰り返し要素復号器１１の出力端子Ｃから出力される積符号の復調データが供給され、入力端子Ｂには繰り返し要素復号器１１の出力端子Ｄから出力される訂正情報が供給される。
また、繰り返し要素復号器１２の入力端子Ａに供給された積符号の復調データ（硬判定値と信頼度情報）は、繰り返し要素復号器１２内の復号処理が完了した後に、繰り返し要素復号器１２の出力端子Ｃから入力順に１列ずつ出力され、同時に繰り返し要素復号器１２で更新された訂正情報が出力端子Ｄから１列ずつ出力される。また、繰り返し要素復号器１２で推定された復号データが出力端子Ｅから出力される。
【００６０】
以下同様にして、積符号の復調データ（硬判定値と信頼度情報）と繰り返し要素復号器で更新された訂正情報が次段の繰り返し要素復号器に供給されて、訂正情報と復号データが再び更新される。復号データは更新毎に信頼性が向上されて、最終段の繰り返し要素復号器の復号データにより送信データの推定が行われる。
【００６１】
図２は繰り返し要素復号器を示す構成図であり、図において、２１は積符号の１列分の復調データと訂正情報をそれぞれ分離して、Ｎ１個のＣ２符号の軟入力軟出力復号器２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃに復調データと訂正情報を供給するデマルチプレクサ（分離手段）、２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃはデマルチプレクサ２１により分離されたＣ２符号の復調データと訂正情報を入力して、Ｃ２符号の軟入力軟出力復号を実施することにより当該訂正情報を更新し、更新後の訂正情報と上記復調データを出力するＣ２符号の軟入力軟出力復号器（Ｃ２符号復号手段）である。
【００６２】
２３はＮ１個のＣ２符号の軟入力軟出力復号器２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃから出力されるＣ２符号の復調データと訂正情報を多重化するマルチプレクサ（多重化手段）、２４はマルチプレクサ２３により多重化された訂正情報と復調データを入力して、Ｃ１符号の軟入力軟出力復号を実施することにより当該訂正情報を更新し、更新後の訂正情報と上記復調データから２元線形符号を復号するＣ１符号の軟入力軟出力復号器（Ｃ１符号復号手段）である。
【００６３】
次に繰り返し要素復号器の動作を具体的に説明する。
繰り返し要素復号器の入力端子Ａに供給された積符号の１列分の復調データＮ１（１＋ｍ）ビットと訂正情報Ｎ１（１＋ｎ）ビットは、デマルチプレクサ２１においてＮ１個のＣ２符号の復調データ（１＋ｍ）ビットと訂正情報（１＋ｎ）ビットに分離されて、それぞれ対応するＣ２符号の軟入力軟出力復号器に供給される。したがって入力端子Ａに復調データが供給される毎にＮ１個のＣ２符号の軟入力軟出力復号器にそれぞれ復調データ（１＋ｍ）ビットと訂正情報（１＋ｎ）ビットの計（２＋ｍ＋ｎ）ビットが供給される。
【００６４】
次にＣ２符号の軟入力軟出力復号器２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃの構成および動作について説明する。Ｎ１個のＣ２符号の軟入力軟出力復号器２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃの構成および動作は同一であるので、以下では、軟入力軟出力復号器２２Ａの構成および動作について説明する。
Ｃ２符号の軟入力軟出力復号器２２Ａには、式（２）に示す積符号の第１行に対応する復調データと訂正情報が供給される。第ｋ番目（ｋ＝１，２，…，Ｎ２）の復調データの硬判定値をＹｋ（Ｙｋは０または１）、その信頼度情報をＺｋ（Ｚｋはｍビットの正の整数）、また、第ｋ番目の訂正情報の硬判定値をＶｋ（Ｖｋは０または１）、その信頼度情報をＷｋ（Ｗｋはｎビットの正の整数）で表すものとする。Ｃ２符号の軟入力軟出力復号器２２Ａには、復調データの硬判定値および信頼度情報と、訂正情報の硬判定値および信頼度情報が供給される。
【００６５】
図３はＣ２符号の軟入力軟出力復号器２２Ａを示す構成図であり、図において、３１は復調データの硬判定値（１ビット）を入力する入力端子、３２は復調データの信頼度情報（ｍビット）を入力する入力端子、３３は訂正情報の硬判定値（１ビット）を入力する入力端子、３４は訂正情報の信頼度情報（ｎビット）を入力する入力端子、３５は復調データの硬判定値を遅延するためのメモリ、３６は復調データの信頼度情報を遅延するためのメモリである。
【００６６】
３７は復調データの信頼度情報，訂正情報の硬判定値および信頼度情報から誤りパターンと軟入力値を計算する軟入力値計算回路、３８は軟入力値計算回路３７が軟入力値を計算すると、値が小さい軟入力値から順番にｐ個検出し、その軟入力値の位置を出力する低信頼度位置検出回路、３９は軟入力値計算回路３７により計算された誤りパターンと入力端子３１から供給される復調データの硬判定値を加算して系列を生成する加算器、４０は加算器３９により生成された系列のシンドロームを計算するシンドローム計算回路、４１は軟入力値計算回路３７により計算された軟入力値を遅延するためのメモリ、４２は軟入力値計算回路３７により計算された誤りパターンを遅延するためのメモリである。
【００６７】
４３は低信頼度位置検出回路３８から出力された軟入力値の位置とシンドローム計算回路４０により計算されたシンドロームから符号語を生成して上記系列の誤り位置集合を生成するとともに、その系列の誤り位置集合に含まれる誤り位置における軟入力値の総和を相関不一致量として計算するＣ２符号語候補生成回路（符号語生成回路）、４４は信頼度情報メモリ３６に格納されている復調データの信頼度情報と、軟入力メモリ４１に格納されている軟入力値と誤りパターンメモリ４２に格納されている誤りパターンから訂正情報の硬判定値および信頼度情報を更新する軟出力値計算回路である。
【００６８】
４５は復調データの硬判定値（１ビット）を出力する出力端子、４６は復調データの信頼度情報（ｍビット）を出力する出力端子、４７は軟出力値計算回路４４により計算された訂正情報の硬判定値（１ビット）を出力する出力端子、４８は軟出力値計算回路４４により計算された訂正情報の信頼度情報（ｎビット）を出力する出力端子である。
図５は軟入力値計算回路３７の動作を示すフローチャート、図６は軟出力値計算回路４４の動作を示すフローチャート、図７は軟出力値計算回路４４における訂正情報の更新方法を示すフローチャートである。
【００６９】
入力端子３１に供給された復調データの硬判定値は、加算器３９に供給されるとともに硬判定メモリ３５に格納される。また、同時に復調データの信頼度情報は軟入力値計算回路３７に供給されるとともに信頼度情報メモリ３６に格納される。
また、入力端子３３および入力端子３４に供給された訂正情報の硬判定値および信頼度情報が軟入力値計算回路３７に供給される。
【００７０】
軟入力値計算回路３７は、まず、ステップＳＴ４１において、カウンタｋに初期値１を代入し、ステップＳＴ４２に進む。ステップＳＴ４２では、下記の式（１７）に示すように、第ｋビットの信頼度情報Ｗｋを定数倍して、ステップＳＴ４３に進む。ただし、式（１７）の定数γは繰り返し復号回数や通信路の特性などに応じて適切に設定される定数である。
Ｗｋ←γ・Ｗｋ （１７）
【００７１】
次にステップＳＴ４３において、訂正情報の硬判定値Ｖｋが０ならば、ステップＳＴ４４に進み、そうでなければステップＳＴ４５に進む。
ステップＳＴ４４では、下記の式（１８），（１９）に示すように、第ｋビットの誤りパターンＥｋに０を代入し、第ｋビットの軟入力値Ｆｋに復調データの信頼度情報Ｚｋと訂正情報の信頼度情報Ｗｋの和（Ｚｋ＋Ｗｋ）を代入してステップＳＴ４８に進む。ただし、和（Ｚｋ＋Ｗｋ）がｎビットを越える場合は、ｎビット以下で表される適当な数値を設定する。
Ｅｋ←０ （１８）
Ｆｋ←Ｚｋ＋Ｗｋ （１９）
【００７２】
ステップＳＴ４５では、復調データの信頼度情報Ｚｋと訂正情報の信頼度情報Ｗｋの大小を比較し、復調データの信頼度情報Ｚｋが訂正情報の信頼度情報Ｗｋより大きければ、下記の式（２０），（２１）に示すように、第ｋビットの誤りパターンＥｋに０を代入し、軟入力値Ｆｋに復調データの信頼度情報Ｚｋから訂正情報の信頼度情報Ｗｋを差し引いたもの（Ｚｋ−Ｗｋ）を代入する（ステップＳＴ４６）。
Ｅｋ←０ （２０）
Ｆｋ←Ｚｋ−Ｗｋ （２１）
【００７３】
一方、復調データの信頼度情報Ｚｋが訂正情報の信頼度情報Ｗｋより大きくなければ、下記の式（２２），（２３）に示すように、誤りパターンＥｋに１を代入し、軟入力値Ｆｋに訂正情報の信頼度情報Ｗｋから復調データの信頼度情報Ｚｋを差し引いたもの（Ｗｋ−Ｚｋ）を代入して（ステップＳＴ４７）、ステップＳＴ４８に進む。
Ｅｋ←１ （２２）
Ｆｋ←Ｗｋ−Ｚｋ （２３）
【００７４】
ステップＳＴ４８では、カウンタｋがＮ２（Ｃ２符号の符号長）以下であるか否かが判定される。カウンタｋがＮ２以下ならば、ステップＳＴ４９において、カウンタｋをインクリメントして、ステップＳＴ４２以降の処理を繰り返し実行する。一方、カウンタｋの値がＮ２に等しい場合は終了する。
【００７５】
軟入力値計算回路３７において計算された誤りパターンＥｋ（ｋ＝１，２，…，Ｎ２）は、誤りパターンメモリ４２に格納されるとともに加算器３９に供給される。
加算器３９では、下記の式（２４）に示すように、入力端子３１から供給される復調データの硬判定値Ｙｋと誤りパターンＥｋが加算（排他的論理和）されて、系列Ｘｋが生成される。生成された系列Ｘｋはシンドローム計算回路４０に供給される。
Ｘｋ←Ｙｋ＋Ｅｋ （２４）
【００７６】
シンドローム計算回路４０では、系列ＸｋのシンドロームＳが計算される。シンドロームＳは下記の式（２５）により計算される。ただし、Ｘは行ベクトル（Ｘ１，Ｘ２，…，ＸＮ２）を転置した列ベクトルである。シンドローム計算回路４０で計算されたシンドロームＳはＣ２符号語候補生成回路４３に供給される。
Ｓ＝Ｈ２・Ｘ （２５）
【００７７】
一方、軟入力値計算回路３７において計算された軟入力値Ｆｋ（ｋ＝１，２，…，Ｎ２）は、軟入力メモリ４１に格納されるとともに低信頼度位置検出回路３８に供給される。
低信頼度位置検出回路３８では、供給された軟入力値Ｆｋ（ｋ＝１，２，…，Ｎ２）の最小値から順に値の小さいものをｐ個検出し、その位置をＣ２符号語候補生成回路４３に通知する。ここではｐ＝３とし、その位置をｌ１、ｌ２、ｌ３と仮定する。
【００７８】
Ｃ２符号語候補生成回路４３では、シンドローム計算回路４０において計算されたシンドロームＳと低信頼度位置検出回路３８において検出された位置ｌ１、ｌ２、ｌ３から修正シンドロームＳ［ｋ］（ｋ＝０，１，・・・，７）が次のように計算される。
Ｓ［０］←Ｓ
Ｓ［１］←Ｓ［０］＋βｌ１
Ｓ［２］←Ｓ［０］＋βｌ２
Ｓ［３］←Ｓ［１］＋βｌ２
Ｓ［４］←Ｓ［０］＋βｌ３
Ｓ［５］←Ｓ［１］＋βｌ３
Ｓ［６］←Ｓ［２］＋βｌ３
Ｓ［７］←Ｓ［３］＋βｌ３
【００７９】
また、計算された各修正シンドロームＳ［ｋ］（ｋ＝０，１，・・・，７）に対して誤り位置集合が次のように設定される。ただし、Φは空集合を表すものとする。
Ｅ［０］＝Φ
Ｅ［１］＝｛ｌ１｝
Ｅ［２］＝｛ｌ２｝
Ｅ［３］＝｛ｌ１，ｌ２｝
Ｅ［４］＝｛ｌ３｝
Ｅ［５］＝｛ｌ１，ｌ３｝
Ｅ［６］＝｛ｌ２，ｌ３｝
Ｅ［７］＝｛ｌ１，ｌ２，ｌ３｝
【００８０】
各修正シンドロームＳ［ｋ］（ｋ＝０，１，・・・，７）から、ガロア体上の代数的な演算処理、または、シンドロームに対する誤り位置を格納したテーブルを参照することにより誤り位置が計算される。修正シンドロームＳ［ｋ］の誤り位置を１［ｋ］とする。誤り位置１［ｋ］が誤り位置集合Ｅ［ｋ］に含まれている場合は、Ｅ［ｋ］から１［ｋ］を削除し、含まれない場合は、１［ｋ］を誤り位置集合Ｅ［ｋ］に追加する。
【００８１】
誤り位置の追加と削除により、異なるｋ１とｋ２に対して誤り位置集合Ｅ［ｋ１］とＥ［ｋ２］が等しくなる場合は一方を棄却して、以下では相異なる誤り位置集合のみを考え、その集合を再度Ｅ［ｋ］（ｋ＝１，２，・・・，Ｋ）と定義する。ただし、Ｋは相異なる誤り位置集合の個数を表している。
【００８２】
次にＣ２符号語候補生成回路４３は、計算された誤り位置集合Ｅ［ｋ］（ｋ＝１，２，・・・，Ｋ）に基づいて下記の式（２６）に示す相関不一致量ＣＭ［ｋ］を計算する。計算された各誤り位置集合Ｅ［ｋ］と相関不一致量ＣＭ［ｋ］は軟出力値計算回路４４に供給される。
【数８】
【００８３】
軟出力値計算回路４４では、軟入力メモリ４１から供給される軟入力値Ｆｋ（ｋ＝１，２，…，Ｎ２）と、誤りパターンメモリ４２から供給される誤りパターンＥｋ（ｋ＝１，２，…，Ｎ２）と、Ｃ２符号語候補生成回路４３から供給される各誤り位置集合Ｅ［ｋ］と、相関不一致量ＣＭ［ｋ］（ｋ＝０，１，・・・，Ｋ）とから誤りパターンと軟入力値を更新する。
【００８４】
以下、軟出力値計算回路４４の動作を詳述する。
軟出力値計算回路４４は、まず、ステップＳＴ５１において、カウンタｉに初期値１をセットし、ステップＳＴ５２に進む。ここで、カウンタｉはＣ２符号のビット位置１，２，…，Ｎ２を示すものである。
ステップＳＴ５２では、カウンタｋに初期値１、レジスタＬ０とＬ１に初期値Ｍをセットし、ステップＳＴ５３に進む。ただし、ＭはレジスタＬ０およびＬ１が表現できる十分大きな定数である。
【００８５】
ステップＳＴ５３では、カウンタｉの値が誤り位置集合Ｅ［ｋ］に含まれるか否かが判定される。カウンタｉの値が誤り位置集合Ｅ［ｋ］に含まれる場合はステップＳＴ５４に進み、含まれない場合はステップＳＴ５５に進む。
【００８６】
ステップＳＴ５４では、レジスタＬ０を下記の式（２７）にしたがって更新し、ステップＳＴ５６に進む。
Ｌ０←ｆ（Ｌ０，ＣＭ［ｋ］） （２７）
ただし、ｆは下記の式（２８）で定義される関数である。ここで、ｍｉｎ（Ｘ，Ｙ）はＸとＹの小さい方を選択する関数、ＴはＸとＹの差分の絶対値｜Ｘ−Ｙ｜に対して適当な値を返す関数である。なお、関数ｆが負となる場合は０で置き換えるなどの適切な処理を行う。
ｆ（Ｘ，Ｙ）＝ｍｉｎ（Ｘ，Ｙ）−Ｔ（｜Ｘ−Ｙ｜） （２８）
【００８７】
一方、ステップＳＴ５５では、レジスタＬ１を下記の式（２９）にしたがって更新し、ステップＳＴ５６に進む。ただし、式（２９）の関数ｆは式（２８）で定義されるものと同一である。
Ｌ１←ｆ（Ｌ１，ＣＭ［ｋ］） （２９）
【００８８】
ステップＳＴ５６では、カウンタｋの値がＫより小さいか否かが判定される。カウンタｋの値がＫより小さい場合はステップＳＴ５７に進み、カウンタｋをインクリメントしてステップＳＴ５３以降の処理を繰り返し実行する。一方、カウンタｋの値がＫに等しい場合はステップＳＴ５８に進む。
【００８９】
ステップＳＴ５８では、レジスタＬ０およびＬ１の値が定数Ｍより小さいか否かが判定される。レジスタＬ０とＬ１の値がともに定数Ｍより小さい場合はステップＳＴ５９に進む。
ステップＳＴ５９では、下記の式（３０）にしたがって軟入力値Ｆｋを更新し、ステップＳＴ６０に進む。
Ｆｋ←Ｌ０−Ｌ１ （３０）
【００９０】
ステップＳＴ６０では、更新された軟入力値Ｆｋが負であるか否かが判定される。軟入力値Ｆｋが負である場合はステップＳＴ６１に進み、そうでなければステップＳＴ６５に進む。
ステップＳＴ６１では、下記の式（３１），（３２）により誤りパターンＥｋと軟入力値Ｆｋが更新される。ただし、式（３１）は法２の加算であり、式（３２）は整数上の一般的な加算である。式（３２）のＣ１は適当な定数である。
Ｅｋ←Ｅｋ＋１ （３１）
Ｆｋ←−Ｆｋ＋Ｃ１ （３２）
【００９１】
一方、ステップＳＴ５８において、レジスタＬ０とＬ１のいずれかが定数Ｍに等しい場合はステップＳＴ６２に進む。
ステップＳＴ６２では、レジスタＬ０の内容が定数Ｍより小さいか否かが判定される。レジスタＬ０が定数Ｍより小さい場合は、ステップＳＴ６３に進み、そうでなければ、ステップＳＴ６４に進む。
【００９２】
ステップＳＴ６３では、下記の式（３３），（３４）により誤りパターンＥｋと軟入力値Ｆｋを更新する。ただし、式（３４）のＣ２は適当な定数である。
Ｅｋ←Ｅｋ＋１ （３３）
Ｆｋ←Ｆｋ＋Ｃ２ （３４）
【００９３】
一方、ステップＳＴ６４では，下記の式（３５）により軟入力値Ｆｋを更新する。ただし、Ｃ３は適当な定数である。なお、誤りパターンＥｋの更新は行わない。
Ｆｋ←Ｆｋ＋Ｃ３ （３５）
【００９４】
ステップＳＴ６５では、カウンタｉがＮ２より小さいか否かが判定される。カウンタｉがＮ２より小さい場合はステップＳＴ６６に進み、カウンタをインクリメントしてステップＳＴ５２以降の処理を繰り返し実行する。一方、カウンタｉがＮ２に等しい場合はすべての処理を終了する。
【００９５】
次に更新された誤りパターンＥｋと軟入力値Ｆｋ（ｋ＝１，２，…，Ｎ２）から軟出力値計算回路４４により訂正情報の硬判定値Ｖｋと信頼度情報Ｗｋが更新される。
【００９６】
軟出力値計算回路４４は、まず、ステップＳＴ７１において、カウンタｋに初期値１を設定してステップＳＴ７２に進む。
ステップＳＴ７２では、訂正情報の硬判定値Ｖｋに誤りパターンＥｋを代入し、ステップＳＴ７３において硬判定値Ｖｋが０であるか否かを判定する。硬判定値Ｖｋが０であればステップＳＴ７４に進み、そうでなければステップＳＴ７７に進む。
【００９７】
ステップＳＴ７４では、訂正情報の信頼度情報Ｗｋを下記の式（３６）により更新してステップＳＴ７５に進む。
Ｗｋ←Ｆｋ＋Ｚｋ （３６）
ステップＳＴ７５では、訂正情報の信頼度情報Ｗｋが定数Ｃ４より大きいか否かが判定される。信頼度情報ＷｋがＣ４より大きい場合はステップＳＴ７６に進み、そうでなければステップＳＴ８０に進む。ただし、Ｃ４はｎビット以下で表される適当な定数である。ステップＳＴ７６では、信頼度情報ＷｋにＣ４を設定してステップＳＴ８０に進む。
【００９８】
一方、ステップＳＴ７７では、訂正情報の信頼度情報Ｗｋを下記の式（３７）により更新してステップＳＴ７８に進む。
Ｗｋ←Ｆｋ−Ｚｋ （３７）
ステップＳＴ７８では、訂正情報の信頼度情報Ｗｋが０より小さいか否かが判定される。信頼度情報Ｗｋが０より小さい場合はステップＳＴ７９に進み、そうでなければステップＳＴ８０に進む。ステップＳＴ７９では、信頼度情報Ｗｋに０を設定してステップＳＴ８０に進む。
【００９９】
ステップＳＴ８０では、カウンタｋの内容がＮ２よりも小さいか否かが判定される。カウンタｋがＮ２よりも小さいければステップＳＴ８１に進み、カウンタｋをインクリメントしてステップＳＴ７２以降の処理を繰り返し実行する。一方、カウンタｋがＮ２に等しければすべての処理を終了する。
【０１００】
軟出力値計算回路４４において更新された訂正情報の硬判定値Ｖｋ（ｋ＝１，２，…，Ｎ２）は、出力端子４７からＣ１符号の復号の訂正情報の硬判定値としてｋ＝１から順に出力され、また、更新された信頼度情報Ｗｋ（ｋ＝１，２，…，Ｎ２）は、出力端子４８からＣ１符号の復号のための訂正情報の信頼度情報として上述の硬判定値と平行して出力される。出力された訂正情報の硬判定値と信頼度情報の（１＋ｎ）ビットは、まとめてマルチプレクサ２３に供給される。
【０１０１】
また、訂正情報（硬判定値と信頼度情報）の出力と平行して硬判定メモリ３５および信頼度情報メモリ３６から復調データの硬判定値および信頼度情報が出力される。復調データの硬判定値と信頼度情報の（１＋ｍ）ビットは、まとめてマルチプレクサ２３に供給される。
【０１０２】
マルチプレクサ２３では、各時点においてＮ１個のＣ２符号の軟入力軟出力復号器２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃから出力される復調データＮ１×（１＋ｍ）と訂正情報Ｎ１×（１＋ｎ）が多重化されて、Ｃ１符号の軟入力軟出力復号器２４に供給される。
【０１０３】
図４はＣ１符号の軟入力軟出力復号器２４を示す構成図であり、図において、図３と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
４３ａはＣ２符号語候補生成回路４３と同様にして、Ｃ１符号語の候補を生成するＣ１符号語候補生成回路（符号語生成回路）、４９は硬判定メモリ３５から供給される復調データの硬判定値と軟出力値計算回路４４から供給される訂正情報の硬判定値を加算（排他的論理和）して復号データを生成する加算器（復号回路）、５０は加算器４９により生成された復号データを出力するための出力端子である。
【０１０４】
Ｃ１符号の軟入力軟出力復号器２４の動作は、Ｃ２符号の軟入力軟出力復号器２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃとほぼ同様であるが、Ｃ１符号の軟入力軟出力復号器２４では符号（符号長Ｎ１）を一括処理する点が異なる。即ち、入力端子３１には復調データの硬判定値Ｎ１ビットが並列に供給され、入力端子３２には復調データの信頼度情報ｍ・Ｎ１ビットが並列に供給される。また、入力端子３３には訂正情報の硬判定値Ｎ１ビットが並列に供給され、入力端子３４には訂正情報の信頼度情報ｎ・Ｎ１ビットが並列に供給される。
【０１０５】
軟入力値計算回路３７では、図５に示す処理がカウンタｋに関して並列に実行されて、各ビットの誤りパターンＥｋと軟入力値Ｆｋ（ｋ＝１，２，…，Ｎ１）が同時に計算される。計算された軟入力値は、低信頼度位置検出回路３８に供給されるとともに軟入力メモリ４１に格納される。また、誤りパターンは加算器３９に供給されるとともに誤りパターンメモリ４２に格納される。
【０１０６】
加算器３９では、入力端子３１から供給される復調データの硬判定値（Ｎ１ビット）と軟入力値計算回路３７から供給される誤りパターン（Ｎ１ビット）が式（２４）と同様にして、ビット毎に加算されてＮ１ビットの系列Ｘ１，Ｘ２，…，ＸＮ１が生成される。生成された系列はシンドローム計算回路４０に供給される。
【０１０７】
シンドローム計算回路４０では、系列Ｘｋ（ｋ＝１，２，…，Ｎ１）のシンドロームＳが計算される。シンドロームＳは下記の式（３８）により計算される。ただし、Ｈ１は式（１５）で定義されるＣ１符号のパリティ検査行列であり、Ｘは行ベクトル（Ｘ１，Ｘ２，…，ＸＮ１）を転置した列ベクトルである。シンドローム計算回路４０で計算されたシンドロームＳはＣ１符号語候補生成回路４３ａに供給される。
Ｓ＝Ｈ１・Ｘ （３８）
【０１０８】
低信頼度位置検出回路３８では，供給された軟入力値Ｆｋ（ｋ＝１，２，…，Ｎ１）の最小値から順に値の小さいものをｐ個検出して、その位置をＣ１符号語候補生成回路４３ａに通知する。以下では、前述のＣ２符号の軟入力軟出力復号器の場合と同様にｐ＝３と仮定する。
【０１０９】
Ｃ１符号語候補生成回路４３ａでは、シンドローム計算回路４０において計算されたシンドロームＳと低信頼度位置検出回路３８において検出されたｐ個の位置から、Ｃ２符号語候補生成回路４３と同様にして、修正シンドロームＳ［ｋ］と誤り位置集合Ｅ［ｋ］（ｋ＝０，１，・・・，７）が計算される。
各修正シンドロームＳ［ｋ］（ｋ＝０，１，・・・，７）から、Ｃ２符号の復号と同様に、ガロア体上の演算処理、または、テーブル参照により誤り位置が計算されて、誤り位置集合Ｅ［ｋ］が再定義される。再定義後の相異なる誤り位置集合をＥ［ｋ］（ｋ＝１，２，・・・，Ｋ）で表すものとする。ここでＫは相異なる誤り位置集合の総数である。
【０１１０】
次にＣ１符号語候補生成回路４３ａは、式（２６）を用いて誤り位置集合Ｅ［ｋ］（ｋ＝１，２，・・・，Ｋ）に対応する相関不一致量ＣＭ［ｋ］を計算する。計算された各誤り位置集合Ｅ［ｋ］と相関不一致量ＣＭ［ｋ］（ｋ＝０，１，・・・，Ｋ）は軟出力値計算回路４４に供給される。
【０１１１】
軟出力値計算回路４４では、軟入力メモリ４１から供給される軟入力値Ｆｋ（ｋ＝１，２，…，Ｎ１）と、誤りパターンメモリ４２から供給される誤りパターンＥｋ（ｋ＝１，２，…，Ｎ１）と、Ｃ１符号語候補生成回路４３ａから供給される誤り位置集合Ｅ［ｋ］と相関不一致量ＣＭ［ｋ］（ｋ＝１，２，・・・，Ｋ）から図６のフローと同様にして誤りパターンと軟入力値を更新する。ただし、Ｃ１符号の復号では、図６のフローをカウンタｉに関して並列に展開して各ビットの誤りパターンＥｋと軟入力値Ｆｋを同時に更新する。
【０１１２】
次に更新された誤りパターンＥｋと軟入力値Ｆｋから図７のフローと同様にして訂正情報（硬判定値Ｖｋと信頼度情報Ｗｋ）を更新する。ただし、Ｃ１符号の復号では、図７のフローをカウンタｋに関して並列に展開して、各ビットの訂正情報（硬判定値Ｖｋと信頼度情報Ｗｋ）を同時に更新する。
【０１１３】
軟出力値計算回路４４において更新された訂正情報の硬判定値（Ｎ１ビット）は加算器４９に並列に供給されるとともに、次段の繰り返し要素復号器の訂正情報の硬判定値として出力端子４７から並列に出力され、また、信頼度情報（ｎ・Ｎ１ビット）は硬判定値に対応する信頼度情報として出力端子４８から並列に出力される。なお、訂正情報の硬判定値と信頼度情報の計（１＋ｎ）Ｎ１ビットは、繰り返し要素復号器の出力端子Ｄからまとめて出力される。
【０１１４】
また、訂正情報の出力と平行して硬判定メモリ３５および信頼度情報メモリ３６から復調データの硬判定値および信頼度情報が出力される。復調データの硬判定値（Ｎ１ビット）は加算器４９に並列に供給されるとともに出力端子４５から並列に出力され、また、信頼度情報（ｍ・Ｎ１ビット）が出力端子４６から並列に出力される。なお、復調データの硬判定値と信頼度情報の計（１＋ｍ）Ｎ１ビットは、繰り返し要素復号器の出力端子Ｃからまとめて出力される。
【０１１５】
加算器４９では、硬判定メモリ３５から供給される復調データの硬判定値（Ｎ１ビット）と軟出力値計算回路４４から供給される訂正情報の硬判定値（Ｎ１ビット）がビット毎に加算（排他的論理和）されて、積符号の復号データ（Ｎ１ビット）が１列ずつ生成される。生成された復号データは出力端子５０から並列に出力される。なお、出力端子５０は繰り返し要素復号器の出力端子Ｅに対応する。
【０１１６】
繰り返し要素復号器の出力端子Ｃから出力された復調データ（１＋ｍ）Ｎ１ビットは、次段の繰り返し要素復号器の入力端子Ａに供給され、出力端子Ｄから出力された訂正情報（１＋ｎ）Ｎ１ビットは、次段の繰り返し要素復号器の入力端子Ｂに供給される。なお、最終段の繰り返し要素復号器の出力端子Ｃと出力端子Ｄは、開放された状態であり、出力端子Ｅから復号データのみが１列ずつ出力される。
【０１１７】
以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、低信頼度位置検出回路３８から出力された軟入力値の位置とシンドローム計算回路４０により計算されたシンドロームから符号語を生成して系列の誤り位置集合を生成するとともに、その系列の誤り位置集合に含まれる誤り位置における軟入力値の総和を相関不一致量として計算する符号語候補生成回路を設け、その系列の誤り位置集合及び相関不一致量に基づいて訂正情報を更新するように構成したので、生成された符号語の候補を効率的に活用して軟出力値を正確に計算することができるとともに、演算量を少なくして回路規模を小さくすることができる効果を奏する。
【０１１８】
即ち、この実施の形態１の積符号の復号装置は、復調データが硬判定値と信頼度情報で表される場合に好都合あり、また、尤度の計算では２乗ユークリッド距離ではなく、相関不一致量を計算するので、計算量が低減されるという効果がある。特に回路規模の点で比較すると、２乗ユークリッド距離のビット幅Ｗ１は、下記の式（３９）で評価されるのに対して（ただし、ＮはＮ１またはＮ２）、この実施の形態１における相関不一致量のビット幅Ｗ２は、下記の式（４０）のようになり、ｐがＮより小さい場合にビット幅の削減が可能である。
【数９】
【０１１９】
なお、この実施の形態１では、Ｃ１符号とＣ２符号としてハミング符号を用いて説明したが、要素符号として他の符号（例えば、ＢＣＨ符号やリード・マラー符号）を用いてもよいことは言うまでもない。
【０１２０】
また、この実施の形態１では、繰り返し要素復号器を多数縦続した場合の復号装置について説明したが、繰り返し要素復号器の出力端子Ｃから出力される復調データを同じ繰り返し要素復号器の入力端子Ａに供給し、出力端子Ｄから出力される訂正情報を同じ繰り返し要素復号器の入力端子Ｂに供給して循環的に復号することも可能であり、回路規模を大幅に削減することができる。
【０１２１】
また、低信頼度位置検出回路３８において検出される信頼度の低い位置の個数が多い場合は、符号語候補生成回路において設定される修正シンドロームおよび誤り位置集合の総数が膨大となる問題があるが、この場合、要素数の少ない誤り位置集合を優先的に選択すればよい。
【０１２２】
また、この実施の形態１では、特に言及していないが、復調データの硬判定値と復号データを比較して誤り数を計測する誤り数計測回路を備えれば、通信路の状態をモニタすることができる。
【０１２３】
この実施の形態１では、復調データが硬判定値とその信頼度情報から構成されると仮定したが、復調データが硬判定値のみの場合でも、信頼度情報を適切に設定すれば、本願の復号方法や復号装置がそのまま適用することができる。
この実施の形態１における積符号の復号装置は、このように良好なディジタル伝送を確立するのに適した構成であり、積符号の符号化装置と復号装置とを伝送媒体で接続すれば、高性能なディジタル伝送システムを構成できる。なお、伝送媒体としては無線や光ファイバに限らず、光ディスクなどの記録媒体であってもよい。
【０１２４】
実施の形態２．
積符号を構成する２元線形符号、即ち、Ｃ１符号およびＣ２符号は誤り訂正符号であると同時に誤り検出符号でもある。特に誤り検出はシンドロームの計算により容易に実施できる特長がある。この特長を利用すると、上記実施の形態１で述べた積符号の復号装置の後段に要素符号（Ｃ１符号またはＣ２符号）のシンドローム計算回路を配置することにより、積符号の誤り検出を容易に実現することができる。
【０１２５】
この場合、要素符号のシンドロームがすべて０であるならば誤りなし、即ち、復号装置から出力された復号データは正しいと判定する。一方、シンドロームが０でない要素符号が１つでもあれば、復号データは誤りであると判定する。なお、誤り検出の場合は、復号データを棄却して誤り検出に止めるのがよい。
【０１２６】
また、上記実施の形態１で述べた積符号の復号装置は、軟判定を用いた軟入力軟出力復号であり、復号データの各要素成分が式（１５）または式（１６）のパリティ検査行列を満たす保証はない。
そこで、Ｃ１符号またはＣ２符号のシンドロームを計算して誤りを検出すれば、復号データの信頼性を高めることができる。また、シンドローム計算回路（誤り検出回路）ではなく、Ｃ１符号またはＣ２符号の硬判定復号器を配置して復号データをさらに硬判定復号すれば、信頼性がより向上されると共に誤り検出も同時に行えるという効果を奏する。
【０１２７】
実施の形態３．
図８はこの発明の実施の形態３によるディジタル伝送システムを示す構成図であり、図において、６１は入力された情報データを符号化して積符号を生成する符号化器、６２は符号化器６１により生成された積符号を通信路６３に適した信号に変換する変調器、６３は通信路、６４は通信路６３から供給される受信信号を復調して復号器６５に復調データを供給する復調器、６５は復調器６４から供給される復調データを復号して情報データを推定する復号器（復号装置、合成手段）、７１は再送制御器、７２は再送バッファ、７３は再送制御器（再送要求手段）、７４は受信バッファ、７５は誤り検出器である。なお、符号化器６１、再送バッファ７２、変調器６２及び再送制御器７１から送信機が構成され、復調器６４、受信バッファ７４、復号器６５、誤り検出器７５及び再送制御器７３から受信機が構成されている。
【０１２８】
以下、積符号（符号長Ｎ１、情報長Ｋ１の２元線形符号Ｃ１および符号長Ｎ２、情報長Ｋ２の２元線形符号Ｃ２から構成される積符号）を用いて、図８のディジタル伝送システムの動作を説明する。
まず、Ｋ１・Ｋ２ビットの情報データが符号化器６１に供給されて、式（２）に示す積符号Ｃが生成される。符号化器６１において生成された積符号Ｃは、再送バッファ７２に格納されるとともに変調器６２に供給され、通信路６３に適した信号に変換されて通信路６３に送出される。
【０１２９】
通信路６３を介して受信された信号は、受信機の復調器６４に供給される。復調器６４では、受信信号が整形されて式（３）の復調データＹが生成される。
生成された復調データＹは、受信バッファ７４に格納されるとともに復号器６５に供給される。復号器６５は、上記実施の形態１で述べた繰り返し復号により情報データを推定して、その復号結果を誤り検出器７５に供給する。
誤り検出器７５では、要素符号（Ｃ１符号またはＣ２符号）のシンドロームを計算して誤りを検出する。即ち、要素符号のシンドロームがすべて０であれば、誤りなしと判定し、そうでなければ誤りが残留していると判定する。
【０１３０】
誤り検出器７５において誤りなしと判定されると、その復号結果がホスト側（図示せず）に供給される。一方、誤り検出器７５において誤りが検出された場合、誤り検出器７５が再送制御器７３に復号結果に誤りが残留していることを通知する。再送制御器７３は誤り検出の通知を受け取ると、送信機に対して再送要求を出力する。
【０１３１】
送信機は再送要求を受け取ると、再送バッファ７２に格納されている積符号Ｃを再度変調器６２に供給して通信路６３に送出する。受信機では復調器６４において再送信号を復調して復調データＹ’を生成する。
ここで、復調データＹ’も式（３）と同様にＮ１行Ｎ２列の行列で表される。生成された復調データＹ’は復号器６５に供給される。また、受信バッファ７４に格納されている前の復調データＹも復号器６５に供給される。
【０１３２】
復号器６５では、復調器６４から供給される復調データＹ’と受信バッファ７４から供給される前の復調データＹを図示しないダイバーシチ合成手段において合成して再度復号を行い、その復号結果を再び誤り検出器７５に供給する。
誤り検出器７５がその復号結果の誤りを検出した場合、現在の受信データの復号化に割り当てられた時間内であれば、再送制御器７３が再度、送信機に再送要求を出力する。一方、タイムアウトになると、再送制御器７３は復号化を断念して次の受信データの処理を開始する。
【０１３３】
この実施の形態３のディジタル伝送システムは、以上のように構成されるので、積符号を用いた高信頼なディジタル伝送システムを構成することができる。なお、上記の説明では、誤りが検出された場合に積符号の符号語全体を再送するとしたが、誤りが検出された要素符号のみを再送するようにすれば、スループットを大幅に改善することができる。また、受信バッファ７４を設けたことで、再送データと前の受信データを合成することが可能となり、ダイバーシチ効果が期待できるため復号性能を大幅に改善することができる。
【０１３４】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、検出ステップにより検出された軟入力値の位置とシンドローム計算ステップにより計算されたシンドロームから符号語を生成して系列の誤り位置集合を生成するとともに、その系列の誤り位置集合に含まれる誤り位置における軟入力値の総和を相関不一致量として計算する符号語生成ステップを設け、その系列の誤り位置集合及び相関不一致量に基づいて訂正情報を更新するように構成したので、生成された符号語の候補を効率的に活用して軟出力値を正確に計算することができるとともに、演算量を少なくして回路規模を小さくすることができる効果がある。
【０１３５】
この発明によれば、要素数が少ない誤り位置集合を優先的に選択して更新ステップに出力するように構成したので、復号のための計算量を削減することができる効果がある。
【０１３６】
この発明によれば、２元線形符号の位置が含まれる誤り位置集合に対応する相関不一致量を順次比較して、最も相関不一致量が小さい誤り位置集合を選択し、その誤り位置集合に補正値を加算して第１の相関不一致量を計算するとともに、２元線形符号の位置が含まれない誤り位置集合に対応する相関不一致量を順次比較して、最も相関不一致量が小さい誤り位置集合を選択し、その誤り位置集合に補正値を加算して第２の相関不一致量を計算する一方、その第１の相関不一致量から第２の相関不一致量を減算して尤度を計算し、その尤度に基づいて訂正情報を更新するように構成したので、復号性能を改善することができる効果がある。
【０１３７】
この発明によれば、更新後の訂正情報が訂正フラグを示す硬判定値から構成されている場合、その訂正情報の硬判定値と復調データの硬判定値とを加算して２元線形符号の復号データを生成するように構成したので、積符号の復号データを簡単に計算することができる効果がある。
【０１３８】
この発明によれば、１個のＣ１符号復号手段が多重化手段により多重化された訂正情報と復調データをそれぞれＮ１並列で入力して、Ｃ１符号の軟入力軟出力復号を実施することにより当該訂正情報を更新し、更新後の訂正情報と復調データから２元線形符号を復号するように構成したので、生成された符号語の候補を効率的に活用して軟出力値を正確に計算することができるとともに、演算量を少なくして回路規模を小さくすることができる効果がある。
【０１３９】
この発明によれば、低信頼度位置検出回路から出力された軟入力値の位置とシンドローム計算回路により計算されたシンドロームから符号語を生成して系列の誤り位置集合を生成するとともに、その系列の誤り位置集合に含まれる誤り位置における軟入力値の総和を相関不一致量として計算する符号語生成回路を設け、その系列の誤り位置集合及び相関不一致量に基づいて訂正情報を更新するように構成したので、生成された符号語の候補を効率的に活用して軟出力値を正確に計算することができるとともに、演算量を少なくして回路規模を小さくすることができる効果がある。
【０１４０】
この発明によれば、更新後の訂正情報が訂正フラグを示す硬判定値から構成されている場合、その訂正情報の硬判定値と復調データの硬判定値とを加算して２元線形符号の復号データを生成するように構成したので、積符号の復号データを簡単に計算することができる効果がある。
【０１４１】
この発明によれば、Ｃ１符号復号手段から出力される更新後の訂正情報と復調データを分離手段に供給して循環的に復号するように構成したので、回路規模を削減することができる効果がある。
【０１４２】
この発明によれば、Ｃ１符号復号手段から出力される更新後の訂正情報と復調データを多段縦続されている同一構成の次段の復号装置に出力するように構成したので、高性能かつ高スループットな積符号の復号装置が得られる効果がある。
【０１４３】
この発明によれば、Ｃ１符号復号手段から出力される復号データと復調データの硬判定値を比較して、誤り数を計測する誤り数計測回路を設けるように構成したので、通信路の状態をモニタすることができる効果がある。
【０１４４】
この発明によれば、Ｃ１符号復号手段から出力される復号データに対してＣ１符号又はＣ２符号の硬判定復号を行う硬判定復号回路を設けるように構成したので、復号データの信頼性を高めることができるとともに、誤り検出も同時に行える効果がある。
【０１４５】
この発明によれば、Ｃ１符号復号手段から出力される復号データに対してＣ１符号又はＣ２符号のシンドロームを計算し、そのシンドロームに基づいて復号データの誤りを検出する誤り検出回路を設けるように構成したので、復号データの信頼性を高めることができる効果がある。
【０１４６】
この発明によれば、復号装置が、多重化手段により多重化された訂正情報と復調データをそれぞれＮ１並列で入力して、Ｃ１符号の軟入力軟出力復号を実施することにより訂正情報を更新し、更新後の訂正情報と復調データから２元線形符号を復号する１個のＣ１符号復号手段を備えるように構成したので、信頼性の高いディジタル伝送システムを構築することができる効果がある。
また、低信頼度位置検出回路から出力された軟入力値の位置とシンドローム計算回路により計算されたシンドロームから符号語を生成して系列の誤り位置集合を生成するとともに、その系列の誤り位置集合に含まれる誤り位置における軟入力値の総和を相関不一致量として計算する符号語生成回路を設け、その系列の誤り位置集合及び相関不一致量に基づいて訂正情報を更新するように構成したので、信頼性の高いディジタル伝送システムを構築することができる効果がある。
【０１４７】
この発明によれば、伝送媒体が記録媒体であるように構成したので、伝送媒体が記録媒体であっても、信頼性の高いディジタル伝送システムを構築することができる効果がある。
【０１４８】
この発明によれば、Ｃ１符号復号手段から出力される復号データに対してＣ１符号又はＣ２符号のシンドロームを計算し、そのシンドロームに基づいて復号データの誤りを検出すると、送信機に対して変調信号の再送要求を出力する再送要求手段を設けるように構成したので、信頼性の高いディジタル伝送システムを構築することができる効果がある。
【０１４９】
この発明によれば、復調器から出力された再送要求前の復調データと、復調器から出力される再送要求後の復調データとをダイバーシチ合成する合成手段を設けるように構成したので、復号性能を大幅に改善することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１による積符号の復号装置を示す構成図である。
【図２】 繰り返し要素復号器を示す構成図である。
【図３】 Ｃ２符号の軟入力軟出力復号器を示す構成図である。
【図４】 Ｃ１符号の軟入力軟出力復号器を示す構成図である。
【図５】 軟入力値計算回路の動作を示すフローチャートである。
【図６】 軟出力値計算回路の動作を示すフローチャートである。
【図７】 軟出力値計算回路における訂正情報の更新方法を示すフローチャートである。
【図８】 この発明の実施の形態３によるディジタル伝送システムを示す構成図である。
【図９】 積符号の構成を示す説明図である。
【図１０】 従来のディジタル伝送システムを示す構成図である。
【図１１】 復号器の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１２】 ステップＳＴ５の詳細な処理内容を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１１，１２，１３ 繰り返し要素復号器、２１ デマルチプレクサ（分離手段）、２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ Ｃ２符号の軟入力軟出力復号器（Ｃ２符号復号手段）、２３ マルチプレクサ（多重化手段）、２４ Ｃ１符号の軟入力軟出力復号器（Ｃ１符号復号手段）、３１ 入力端子、３２ 入力端子、３３ 入力端子、３４ 入力端子、３５ メモリ、３６ メモリ、３７ 軟入力値計算回路、３８ 低信頼度位置検出回路、３９ 加算器、４０ シンドローム計算回路、４１メモリ、４２ メモリ、４３ Ｃ２符号語候補生成回路（符号語生成回路）、４３ａ Ｃ１符号語候補生成回路（符号語生成回路）、４４ 軟出力値計算回路、４５ 出力端子、４６ 出力端子、４７ 出力端子、４８ 出力端子、４９ 加算器（復号回路）、５０ 出力端子、６１ 符号化器、６２ 変調器、６３ 通信路、６４ 復調器、６５ 復号器（復号装置、合成手段）、７１ 再送制御器、７２ 再送バッファ、７３ 再送制御器（再送要求手段）、７４ 受信バッファ、７５ 誤り検出器。
【発明の属する技術分野】
この発明は、ディジタル通信システム又はディジタル記録システムの信頼性を向上するために適用される積符号の復号方法、復号装置及びディジタル伝送システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来からディジタル通信／記録システムの信頼性を高めるためにリード・ソロモン符号などの誤り訂正符号が適用されてきたが、近年、システムの高速・大容量化に伴って、より強力な誤り訂正符号の適用が必要となっている。
一般に訂正能力の高い符号は復号複雑度が高く装置化が難しいが、連接符号や積符号の手法を用いれば、比較的容易に高性能な符号を実現することができる。特に積符号は情報データを２重に符号化するため冗長度が大きく訂正能力が高いという特長があり、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤの誤り訂正方式に応用されている。
【０００３】
図９は積符号の構成を示す説明図であり、垂直方向の符号は符号長Ｎ１、情報長Ｋ１の２元線形符号Ｃ１、水平方向の符号は符号長Ｎ２、情報長Ｋ２の２元線形符号Ｃ２である。また、図中のブロック１は情報データ、ブロック２〜４はチェック（冗長）を表している。
【０００４】
次に積符号の符号化方法について図９を参照して説明する。
まず、情報データＫ１・Ｋ２ビットは、Ｋ１行Ｋ２列の２次元配列（ブロック１）に格納される。
ここで、下記の式（１）はブロック１を表している。ただし、Ｄｉ，ｊ（ｉ＝１，２，…，Ｋ１，ｊ＝１，２，…，Ｋ２）は２進数の０または１を表している。
【数１】
次に、第１列から第Ｋ２列の各列にＣ１符号のチェック（Ｎ１−Ｋ１ビット）が付加されて、全体でＮ１行Ｋ２列の２次元配列が生成される（ブロック２の生成）。次に、第１行から第Ｎ１行にＣ２符号のチェック（Ｎ２−Ｋ２ビット）が付加されて、全体でＮ１行Ｎ２列の積符号が生成される（ブロック３およびブロック４の生成）。
【０００６】
図１０は例えば特開平７−２０２７２２号公報に示された従来のディジタル伝送システムを示す構成図であり、図において、１は入力された情報データを符号化して積符号を生成する符号化器、２は符号化器１により生成された積符号を通信路３に適した信号に変換する変調器、３は通信路、４は通信路３から供給される受信信号を復調して復号器５に復調データを供給する復調器、５は復調器４から供給される復調データを復号して情報データを推定する復号器である。なお、符号化器１と変調器２から送信機が構成され、復調器４と復号器５から受信機が構成されている。
【０００７】
次に動作について説明する。
入力された情報データＫ１・Ｋ２ビットは符号化器１に供給されて、前述したＮ１行Ｎ２列の積符号が生成される。下記の式（２）の行列Ｃは生成された積符号を表している。積符号Ｃの要素は２進数の０または１で表されるが、以下では２進数の０を“＋１”で表し、２進数の１を“−１”で表している。
【数２】
符号化器１において生成された積符号は変調器２に供給され、通信路３に適した信号に変換されて通信路３に送出される。通信路３では送信信号に加法的雑音が重畳されるものと仮定する。通信路３を介して受信された信号は受信機の復調器４に供給される。
【０００９】
復調器４では受信信号が整形されて復調データが生成される。下記の式（３）の行列Ｙは復調データを表している。ただし、行列Ｙの各成分はＹｉ，ｊ＝Ｃｉ，ｊ＋Ｎｉ，ｊ（Ｎｉ，ｊは雑音成分）と表される。復調器４で生成された復調データは復号器５に供給されて、送信された情報データの推定が行われる。
【数３】
以下では、行列に中括弧、ベクトルに大括弧をつけて区別する。例えば、式（３）の復調データを｛Ｙ｝（以下、入力行列と呼ぶ）のように表すものとする。また、入力行列｛Ｙ｝の第１列（Ｎ１次元ベクトル）を［Ｖｋ，１］と表し、特に下付のインデックス“ｋ”の範囲を明確にする場合は［Ｖｋ，１］（ｋ＝１，２，…，Ｎ１）のように表すものとする。
【００１１】
図１１は復号器５の動作を説明するためのフローチャートであり、図において、ＳＴ１は入力行列｛Ｙ｝の入力ステップ、ＳＴ２は訂正行列｛Ｗ｝および決定行列｛Ｄ｝に初期値をセットするステップ、ＳＴ３はカウンタｊに初期値をセットするステップ、ＳＴ４は軟入力ベクトル［Ｒｋ］（ｋ＝１，２，…，Ｎ１）を計算するステップ、ＳＴ５は軟出力ベクトル［Ｌｋ］（ｋ＝１，２，…，Ｎ１）を計算するステップ、ＳＴ６は訂正行列｛Ｗ｝を更新するステップ、ＳＴ７はカウンタｊの値を比較するステップ、ＳＴ８はカウンタｊをインクリメントするステップである。
【００１２】
また、ＳＴ９はカウンタｉに初期値をセットするステップ、ＳＴ１０は軟入力ベクトル［Ｒｋ］（ｋ＝１，２，…，Ｎ２）を計算するステップ、ＳＴ１１は軟出力ベクトル［Ｌｋ］（ｋ＝１，２，…，Ｎ２）を計算するステップ、ＳＴ１２は訂正行列｛Ｗ｝を更新するステップ、ＳＴ１３はカウンタｉの値を比較するステップ、ＳＴ１４はカウンタｉをインクリメントするステップ、ＳＴ１５は積符号の復号を繰り返すか否かを判定するステップ、ＳＴ１６は決定行列｛Ｄ｝を出力するステップである。
【００１３】
次に図１１を参照して復号器５の動作を説明する。
まず、ステップＳＴ１では、Ｎ１行Ｎ２列の入力行列｛Ｙ｝（式３）が入力される。次にステップＳＴ２では、Ｎ１行Ｎ２列の訂正行列｛Ｗ｝（式４）の全要素に初期値０が格納される。
【数４】
また、Ｎ１行Ｎ２列の決定行列｛Ｄ｝に初期値ｓｇｎ｛Ｙ｝が格納される。即ち、決定行列｛Ｄ｝の（ｉ，ｊ）成分Ｄｉ，ｊに、入力行列｛Ｙ｝の（ｉ，ｊ）成分Ｙｉ，ｊの符号ｓｇｎ（Ｙｉ，ｊ）が代入される。ただし、ｓｇｎは下記の式（５）で定義される関数である。
【数５】
ステップＳＴ３では、カウンタｊに初期値１をセットする。次にステップＳＴ４以降においてＣ１符号の復号を開始する。
ステップＳＴ４では、入力行列｛Ｙ｝の第ｊ列と訂正行列｛Ｗ｝の第ｊ列を成分毎に加算する。即ち、下記の式（６）に従って入力行列の（ｋ，ｊ）要素Ｙｋ，ｊと訂正行列の（ｋ，ｊ）要素Ｗｋ，ｊを加算して、軟入力値Ｒｋ（ｋ＝１，２，…，Ｎ１）を計算する。ただし、式（６）のαは適当な正規化定数である。
Ｒｋ←Ｙｋ，ｊ＋α・Ｗｋ，ｊ（ｋ＝１，２，…，Ｎ１） （６）
【００１６】
以下では、前述の文献に従って入力行列の第ｊ列を［Ｙｋ，ｊ］、決定行列の第ｊ列を［Ｄｋ，ｊ］、訂正行列の第ｊ列を［Ｗｋ，ｊ］と表して、それぞれ入力ベクトル、決定ベクトル、訂正ベクトルと呼ぶことにする。
ステップＳＴ５では、決定ベクトル［Ｄｋ，ｊ］を更新し、軟出力ベクトル［Ｌｋ］（ｋ＝１，２，…，Ｎ１）を計算する。ステップＳＴ５の詳細な動作については後述する。
【００１７】
ステップＳＴ６では、下記の式（７）に示すように、ステップＳＴ５で計算された軟出力ベクトルから軟入力ベクトルを減算したものを訂正行列｛Ｗ｝の第ｊ列に格納する。
Ｗｋ，ｊ←Ｌｋ−Ｒｋ（ｋ＝１，２，…，Ｎ１） （７）
【００１８】
次にステップＳＴ７において、カウンタｊの値がＮ２未満であるか否かを判定し、Ｎ２未満であれば、カウンタｊをインクリメントして（ステップＳＴ８）、ステップＳＴ４以降の処理を繰り返し実行する。一方、カウンタｊの値がＮ２であれば、ステップＳＴ９に進んでＣ２符号の復号を開始する。なお、この時点で訂正行列｛Ｗ｝の全要素の更新が完了している。
【００１９】
ステップＳＴ９では、カウンタｉに初期値１をセットしてステップＳＴ１０に進む。ステップＳＴ１０では、入力行列｛Ｙ｝の第ｉ行と訂正行列｛Ｗ｝の第ｉ行を成分毎に加算する。即ち、下記の式（８）に従って入力行列の（ｉ，ｋ）要素Ｙｉ，ｋと訂正行列の（ｉ，ｋ）要素Ｗｉ，ｋを加算して軟入力値Ｒｋ（ｋ＝１，２，…，Ｎ２）を計算する。ただし、式（８）のαは適当な正規化定数である。
Ｒｋ←Ｙｉ，ｋ＋α・Ｗｉ，ｋ（ｋ＝１，２，…，Ｎ２） （８）
【００２０】
上述したＣ１符号の復号と同様に、入力行列の第ｉ行を［Ｙｉ，ｋ］、決定行列の第ｉ行を［Ｄｉ，ｋ］、訂正行列の第ｉ行を［Ｗｉ，ｋ］と表して、それぞれ入力ベクトル、決定ベクトル、訂正ベクトルと呼ぶことにする。
ステップＳＴ１１では、決定ベクトル［Ｄｉ，ｋ］を更新し、軟出力ベクトル［Ｌｋ］（ｋ＝１，２，…，Ｎ２）の計算を行う。ステップＳＴ１１の詳細な動作については後述する。
【００２１】
ステップＳＴ１２では、下記の式（９）に示すように、ステップＳＴ１１で計算された軟出力ベクトルから軟入力ベクトルを減算したものを訂正行列｛Ｗ｝の第ｉ行に格納する。
Ｗｉ，ｋ←Ｌｋ−Ｒｋ（ｋ＝１，２，…，Ｎ２） （９）
【００２２】
次にステップＳＴ１３において、カウンタｉの値がＮ１未満であるか否かを判定し、Ｎ１未満であれば、カウンタｉをインクリメントして（ステップＳＴ１４）、ステップＳＴ１０以降の処理を繰り返し実行する。一方、カウンタｉの値がＮ１であれば、ステップＳＴ１５に進む。この時点で積符号を構成するＣ１符号およびＣ２符号のそれぞれ１回の復号が完了している。
【００２３】
ステップＳＴ１５では、もう一度Ｃ１符号の復号を繰り返すか否かを判定する。通常、所定の回数の繰り返し復号が完了した段階で復号処理を終了する。Ｃ１符号の復号を繰り返す場合はステップＳＴ３に進み、前述のＣ１符号の復号を再開する。一方、復号を繰り返さない場合はステップＳＴ１６に進み、決定行列｛Ｄ｝を出力して復号処理を終了する。
【００２４】
ステップＳＴ１６において出力された決定行列｛Ｄ｝のＫ１行Ｋ２列に格納されている成分Ｄｉ，ｊ（ｉ＝１，２，…，Ｋ１，ｊ＝１，２，…，Ｋ２）は復号により推定された情報データを表している。なお、決定行列｛Ｄ｝の成分は“±１”であるが、“＋１”は２進数の０に、“−１”は２進数の１に対応する。
【００２５】
次にステップＳＴ５におけるＣ１符号の軟入力軟出力復号について説明する。図１２はステップＳＴ５の詳細な処理内容を示すフローチャートである。
ステップＳＴ２１では、軟入力ベクトル［Ｒｋ］と決定ベクトル［Ｄｋ］が入力される。
ステップＳＴ２２では、軟入力ベクトル［Ｒｋ］の成分の中で絶対値最小のｐ個の要素を選択し、ｐ個の位置をｋ１、ｋ２、…、ｋｐとする。
【００２６】
ステップＳＴ２３では、ステップＳＴ２２で選んだｐ個の位置ｋｍ（ｍ＝１，２，…，ｐ）において、Ｔｋｍ＝０または１、それ以外の位置では、Ｔｋ＝０（ｋ≠ｋｍ）としたテストベクトル［Ｔｋ］を生成する。テストベクトルとしては、全部でｑ＝２ｐ個あるので、添字ｓを付けて［Ｔｓ］（ｓ＝１，２，…，ｑ）のように表すものとする。生成したテストベクトル［Ｔｓ］と決定ベクトル［Ｄｋ］を成分毎に加算して、Ｃ１符号の代数的復号を実行するためのワード［Ｕｓ］を生成する。下記の式（１０）では、［Ｄｋ］の成分の“＋１”は２進数の“０”に、“−１”は２進数の“１”に変換して法２の下で加算する。
［Ｕｓ］＝［Ｄｋ］＋［Ｔｓ］（ｓ＝１，２，…，ｑ） （１０）
【００２７】
ステップＳＴ２４では、ステップＳＴ２３で生成されたｑ個のワード［Ｕｓ］（ｓ＝１，２，…，ｑ）をＣ１符号の代数的復号を実行して符号語の候補を生成する。復号により生成された相異なるｒ個の符号語を［Ｃｔ］＝（Ｃｔ １，Ｃｔ ２，．．，Ｃｔ Ｎ１）（ｔ＝１，２，…，ｒ）とする。ただし、符号語の成分は実数で表し、２進数“０”を“＋１”に、２進数“１”を“−１”に変換する。
【００２８】
ステップＳＴ２５では、軟入力ベクトル［Ｒｋ］と候補符号語［Ｃｔ］（ｔ＝１，２，…，ｒ）の２乗ユークリッド距離Ｍｔを計算する。軟入力ベクトル［Ｒｋ］と候補符号語［Ｃｔ］の２乗ユークリッド距離Ｍｔは下記の式（１１）で与えられる。
【数６】
ステップＳＴ２６では、ステップＳＴ２５で計算されたユークリッド距離の最小値を与える符号語［Ｃｄ］、即ち、次のユークリッド距離に関する不等式であるＭｔ≧Ｍｄ（ｔ＝１，２，…，ｒ）を満たす符号語［Ｃｄ］を検出し、下記の式（１２）に示すように、決定ベクトル［Ｄ］に代入する。
［Ｄ］←［Ｃｄ］ （１２）
【００３０】
ステップＳＴ２７では、カウンタｋに初期値１をセットしてステップＳＴ２８に進む。ステップＳＴ２８では、候補符号語［Ｃｔ］（ｔ＝１，２，…，ｒ）の中でｋ番目の成分Ｃｔ ｋがステップＳＴ２６で選ばれた［Ｃｄ］のｋ番目の成分Ｃｄ ｋと異なる符号語（Ｃｔ ｋ＝−Ｃｄ ｋとなる符号語［Ｃｔ］）が存在するか否かを判定する。存在しない場合は、ステップＳＴ２９に進み、存在する場合は、ステップＳＴ３０において、そのような符号語の中でユークリッド距離が最小となる符号語（コンカレント符号語と呼び、［Ｃｃ］で表す）を選んでステップＳＴ３１に進む。ステップＳＴ２９では、下記の式（１３）に示す軟出力値を計算する。ただし、βは適当な正規化定数である。
Ｌｋ←βＣｄ ｋ （１３）
【００３１】
ステップＳＴ３１では、下記の式（１４）に示す軟出力値を計算する。ただし、Ｍｃはコンカレント符号語［Ｃｃ］と軟入力ベクトル［Ｒｋ］間の２乗ユークリッド距離を表すものとする。
Ｌｋ←（（Ｍｃ−Ｍｄ）／４）Ｃｄ ｋ （１４）
【００３２】
ステップＳＴ３２では、カウンタｋの値がＮ１に等しいか否かを判定する。等しくない場合はステップＳＴ３３に進み、カウンタｋの値をインクリメントしてステップＳＴ２８以降の処理を繰り返し実行する。一方、等しい場合はステップＳＴ３４に進んで、軟出力ベクトル［Ｌｋ］と決定ベクトル［Ｄｋ］を出力してすべての処理を終了する。
【００３３】
以上の処理により、ステップＳＴ５におけるＣ１符号の軟入力軟出力復号が完了する。なお、ステップＳＴ１１におけるＣ２符号の軟入力軟出力復号も上述のＣ１符号の軟入力軟出力復号と同様であるので説明を省略する。
式（１３）および式（１４）から分かるように、従来の軟出力値はステップＳＴ２４で生成された候補符号語のうち、高々２個の符号語を用いて計算される。
【００３４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の復号方法は以上のように構成されているので、軟出力値を計算するに際して、符号語生成ステップで見つかった多数の符号語のうち、ユークリッド距離に関して軟入力ベクトルに最も近い符号語［Ｃｄ］とコンカレント符号語［Ｃｓ］のみが反映されるだけで、その他の候補符号語の情報が全く反映されず、軟出力値を正確に計算することができない課題があった。
【００３５】
また、式（１４）に示す軟出力の計算では、軟入力ベクトル［Ｒｋ］と候補符号語［Ｃｄ］およびコンカレント符号語［Ｃｃ］の２乗ユークリッド距離Ｍｄ、Ｍｃを計算する必要があるが、２乗ユークリッド距離の計算は計算量が多く、ハードウェアで実現する場合に回路規模が大きくなる課題があった。
また、上述の復号方法は浮動小数点処理を念頭においたもので、固定小数点での処理には適していない課題があった。特に復調データが硬判定値と、その信頼度情報で表現される場合には、適用可能な復号方法や復号装置の開発が必要であった。
【００３６】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、生成された符号語の候補を効率的に活用して軟出力値を正確に計算することができるとともに、演算量を少なくして回路規模を小さくすることができる積符号の復号方法、復号装置及びディジタル伝送システムを得ることを目的とする。
【００３７】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る復号方法は、検出ステップにより検出された軟入力値の位置とシンドローム計算ステップにより計算されたシンドロームから符号語を生成して系列の誤り位置集合を生成するとともに、その系列の誤り位置集合に含まれる誤り位置における軟入力値の総和を相関不一致量として計算する符号語生成ステップを設け、その系列の誤り位置集合及び相関不一致量に基づいて訂正情報を更新するようにしたものである。
【００３８】
この発明に係る復号方法は、要素数が少ない誤り位置集合を優先的に選択して更新ステップに出力するようにしたものである。
【００３９】
この発明に係る復号方法は、２元線形符号の位置が含まれる誤り位置集合に対応する相関不一致量を順次比較して、最も相関不一致量が小さい誤り位置集合を選択し、その誤り位置集合に補正値を加算して第１の相関不一致量を計算するとともに、２元線形符号の位置が含まれない誤り位置集合に対応する相関不一致量を順次比較して、最も相関不一致量が小さい誤り位置集合を選択し、その誤り位置集合に補正値を加算して第２の相関不一致量を計算する一方、その第１の相関不一致量から第２の相関不一致量を減算して尤度を計算し、その尤度に基づいて訂正情報を更新するようにしたものである。
【００４０】
この発明に係る復号方法は、更新後の訂正情報が訂正フラグを示す硬判定値から構成されている場合、その訂正情報の硬判定値と復調データの硬判定値とを加算して２元線形符号の復号データを生成するようにしたものである。
【００４１】
この発明に係る復号装置は、１個のＣ１符号復号手段が多重化手段により多重化された訂正情報と復調データをそれぞれＮ１並列で入力して、Ｃ１符号の軟入力軟出力復号を実施することにより当該訂正情報を更新し、更新後の訂正情報と復調データから２元線形符号を復号するようにしたものである。
【００４２】
この発明に係る復号装置は、低信頼度位置検出回路から出力された軟入力値の位置とシンドローム計算回路により計算されたシンドロームから符号語を生成して系列の誤り位置集合を生成するとともに、その系列の誤り位置集合に含まれる誤り位置における軟入力値の総和を相関不一致量として計算する符号語生成回路を設け、その系列の誤り位置集合及び相関不一致量に基づいて訂正情報を更新するようにしたものである。
【００４３】
この発明に係る復号装置は、更新後の訂正情報が訂正フラグを示す硬判定値から構成されている場合、その訂正情報の硬判定値と復調データの硬判定値とを加算して２元線形符号の復号データを生成するようにしたものである。
【００４４】
この発明に係る復号装置は、Ｃ１符号復号手段から出力される更新後の訂正情報と復調データを分離手段に供給して循環的に復号するようにしたものである。
【００４５】
この発明に係る復号装置は、Ｃ１符号復号手段から出力される更新後の訂正情報と復調データを多段縦続されている同一構成の次段の復号装置に出力するようにしたものである。
【００４６】
この発明に係る復号装置は、Ｃ１符号復号手段から出力される復号データと復調データの硬判定値を比較して、誤り数を計測する誤り数計測回路を設けたものである。
【００４７】
この発明に係る復号装置は、Ｃ１符号復号手段から出力される復号データに対してＣ１符号又はＣ２符号の硬判定復号を行う硬判定復号回路を設けたものである。
【００４８】
この発明に係る復号装置は、Ｃ１符号復号手段から出力される復号データに対してＣ１符号又はＣ２符号のシンドロームを計算し、そのシンドロームに基づいて復号データの誤りを検出する誤り検出回路を設けたものである。
【００４９】
この発明に係るディジタル伝送システムは、復号装置が、多重化手段により多重化された訂正情報と復調データをそれぞれＮ１並列で入力して、Ｃ１符号の軟入力軟出力復号を実施することにより訂正情報を更新し、更新後の訂正情報と復調データから２元線形符号を復号する１個のＣ１符号復号手段を備えるようにしたものである。
また、低信頼度位置検出回路から出力された軟入力値の位置とシンドローム計算回路により計算されたシンドロームから符号語を生成して系列の誤り位置集合を生成するとともに、その系列の誤り位置集合に含まれる誤り位置における軟入力値の総和を相関不一致量として計算する符号語生成回路を設け、その系列の誤り位置集合及び相関不一致量に基づいて訂正情報を更新するようにしたものである。
【００５０】
この発明に係るディジタル伝送システムは、伝送媒体が記録媒体であるようにしたものである。
【００５１】
この発明に係るディジタル伝送システムは、Ｃ１符号復号手段から出力される復号データに対してＣ１符号又はＣ２符号のシンドロームを計算し、そのシンドロームに基づいて復号データの誤りを検出すると、送信機に対して変調信号の再送要求を出力する再送要求手段を設けたものである。
【００５２】
この発明に係るディジタル伝送システムは、復調器から出力された再送要求前の復調データと、復調器から出力される再送要求後の復調データとをダイバーシチ合成する合成手段を設けたものである。
【００５３】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による積符号の復号装置を示す構成図であり、図において、１１，１２，１３は積符号の繰り返し要素復号器であり、繰り返し要素復号器１１，１２，１３の入力端子Ａは復調データを入力するための端子、入力端子Ｂは復号に用いる訂正情報を入力するための端子、出力端子Ｃは端子Ａから供給される復調データを復号後に出力するための端子、出力端子Ｄは更新された訂正情報を出力するための端子、出力端子Ｅは復号データを出力するための端子である。
【００５４】
次に動作について説明する。
ここでは、積符号を用いて説明し、Ｃ１符号、Ｃ２符号はともにハミング符号であるとし、Ｃ１符号のパリティ検査行列をＨ１、Ｃ２符号のパリティ検査行列をＨ２とする。パリティ検査行列Ｈ１は適当なガロア体の原始元αを用いて下記の式（１５）で表される。
また、同様にパリティ検査行列Ｈ２も適当なガロア体の原始元βを用いて下記の式（１６）のように表される。また、Ｎ１行Ｎ２列の積符号はＣ２符号の符号化方向に列毎に（Ｎ１ビット並列に）伝送されるものと仮定する。
【数７】
繰り返し要素復号器１１の入力端子Ａには、積符号の復調データが１列ずつ供給される。１送信ビットに対する復調データは、硬判定値（１ビット）と硬判定値に対する信頼度情報（ｍビット）から構成され、入力端子Ａには１列分（Ｎ１ビット）の復調データ、即ち、Ｎ１（１＋ｍ）ビットのデータが並列に供給される。
【００５６】
繰り返し要素復号器１１の入力端子Ｂには、上述の復調データに対する訂正情報の初期値が１列ずつ供給される。１送信ビットに対する訂正情報は、硬判定値（１ビット）と硬判定値に対する信頼度情報（ｎビット）から構成され、入力端子Ｂには１列分（Ｎ１ビット）の訂正情報、即ち、Ｎ１（１＋ｎ）ビットのデータが並列に供給される。ただし、訂正情報の初期値として、硬判定値は０、信頼度情報は最も信頼度の低い値（例えば０）が設定される。なお、復調データの信頼度情報のビット幅ｍと訂正情報の信頼度情報のビット幅ｎは任意に設定可能であるが、以下ではｎはｍよりも大きいものと仮定する。
【００５７】
上述の訂正情報は復調データに誤りがあるか否かを示す情報であり、訂正情報の硬判定値が１ならば、復調データの硬判定は誤っていることを示し、逆に０ならば、復調データの硬判定は正しいことを示している。また、訂正情報の信頼度情報は硬判定値に付随する信頼度であり、例えば、硬判定値が１で信頼度情報が大きければ、復調データの硬判定は高い確率で誤っていることを示している。初期段階では、訂正情報の硬判定値として０、即ち、復調データの硬判定は正しいと仮定し、その信頼度情報には最も低い値を設定する。
【００５８】
入力端子Ａに供給された積符号の復調データは、繰り返し要素復号器１１内の復号処理が完了した後に、繰り返し要素復号器１１の出力端子Ｃから入力順に１列ずつ出力され、同時に繰り返し要素復号器１１で更新された訂正情報が出力端子Ｄから復調データと平行して出力される。また、繰り返し要素復号器１１で推定された積符号の復号データが出力端子Ｅから１列ずつ出力される。
【００５９】
繰り返し要素復号器１２の入力端子Ａには、繰り返し要素復号器１１の出力端子Ｃから出力される積符号の復調データが供給され、入力端子Ｂには繰り返し要素復号器１１の出力端子Ｄから出力される訂正情報が供給される。
また、繰り返し要素復号器１２の入力端子Ａに供給された積符号の復調データ（硬判定値と信頼度情報）は、繰り返し要素復号器１２内の復号処理が完了した後に、繰り返し要素復号器１２の出力端子Ｃから入力順に１列ずつ出力され、同時に繰り返し要素復号器１２で更新された訂正情報が出力端子Ｄから１列ずつ出力される。また、繰り返し要素復号器１２で推定された復号データが出力端子Ｅから出力される。
【００６０】
以下同様にして、積符号の復調データ（硬判定値と信頼度情報）と繰り返し要素復号器で更新された訂正情報が次段の繰り返し要素復号器に供給されて、訂正情報と復号データが再び更新される。復号データは更新毎に信頼性が向上されて、最終段の繰り返し要素復号器の復号データにより送信データの推定が行われる。
【００６１】
図２は繰り返し要素復号器を示す構成図であり、図において、２１は積符号の１列分の復調データと訂正情報をそれぞれ分離して、Ｎ１個のＣ２符号の軟入力軟出力復号器２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃに復調データと訂正情報を供給するデマルチプレクサ（分離手段）、２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃはデマルチプレクサ２１により分離されたＣ２符号の復調データと訂正情報を入力して、Ｃ２符号の軟入力軟出力復号を実施することにより当該訂正情報を更新し、更新後の訂正情報と上記復調データを出力するＣ２符号の軟入力軟出力復号器（Ｃ２符号復号手段）である。
【００６２】
２３はＮ１個のＣ２符号の軟入力軟出力復号器２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃから出力されるＣ２符号の復調データと訂正情報を多重化するマルチプレクサ（多重化手段）、２４はマルチプレクサ２３により多重化された訂正情報と復調データを入力して、Ｃ１符号の軟入力軟出力復号を実施することにより当該訂正情報を更新し、更新後の訂正情報と上記復調データから２元線形符号を復号するＣ１符号の軟入力軟出力復号器（Ｃ１符号復号手段）である。
【００６３】
次に繰り返し要素復号器の動作を具体的に説明する。
繰り返し要素復号器の入力端子Ａに供給された積符号の１列分の復調データＮ１（１＋ｍ）ビットと訂正情報Ｎ１（１＋ｎ）ビットは、デマルチプレクサ２１においてＮ１個のＣ２符号の復調データ（１＋ｍ）ビットと訂正情報（１＋ｎ）ビットに分離されて、それぞれ対応するＣ２符号の軟入力軟出力復号器に供給される。したがって入力端子Ａに復調データが供給される毎にＮ１個のＣ２符号の軟入力軟出力復号器にそれぞれ復調データ（１＋ｍ）ビットと訂正情報（１＋ｎ）ビットの計（２＋ｍ＋ｎ）ビットが供給される。
【００６４】
次にＣ２符号の軟入力軟出力復号器２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃの構成および動作について説明する。Ｎ１個のＣ２符号の軟入力軟出力復号器２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃの構成および動作は同一であるので、以下では、軟入力軟出力復号器２２Ａの構成および動作について説明する。
Ｃ２符号の軟入力軟出力復号器２２Ａには、式（２）に示す積符号の第１行に対応する復調データと訂正情報が供給される。第ｋ番目（ｋ＝１，２，…，Ｎ２）の復調データの硬判定値をＹｋ（Ｙｋは０または１）、その信頼度情報をＺｋ（Ｚｋはｍビットの正の整数）、また、第ｋ番目の訂正情報の硬判定値をＶｋ（Ｖｋは０または１）、その信頼度情報をＷｋ（Ｗｋはｎビットの正の整数）で表すものとする。Ｃ２符号の軟入力軟出力復号器２２Ａには、復調データの硬判定値および信頼度情報と、訂正情報の硬判定値および信頼度情報が供給される。
【００６５】
図３はＣ２符号の軟入力軟出力復号器２２Ａを示す構成図であり、図において、３１は復調データの硬判定値（１ビット）を入力する入力端子、３２は復調データの信頼度情報（ｍビット）を入力する入力端子、３３は訂正情報の硬判定値（１ビット）を入力する入力端子、３４は訂正情報の信頼度情報（ｎビット）を入力する入力端子、３５は復調データの硬判定値を遅延するためのメモリ、３６は復調データの信頼度情報を遅延するためのメモリである。
【００６６】
３７は復調データの信頼度情報，訂正情報の硬判定値および信頼度情報から誤りパターンと軟入力値を計算する軟入力値計算回路、３８は軟入力値計算回路３７が軟入力値を計算すると、値が小さい軟入力値から順番にｐ個検出し、その軟入力値の位置を出力する低信頼度位置検出回路、３９は軟入力値計算回路３７により計算された誤りパターンと入力端子３１から供給される復調データの硬判定値を加算して系列を生成する加算器、４０は加算器３９により生成された系列のシンドロームを計算するシンドローム計算回路、４１は軟入力値計算回路３７により計算された軟入力値を遅延するためのメモリ、４２は軟入力値計算回路３７により計算された誤りパターンを遅延するためのメモリである。
【００６７】
４３は低信頼度位置検出回路３８から出力された軟入力値の位置とシンドローム計算回路４０により計算されたシンドロームから符号語を生成して上記系列の誤り位置集合を生成するとともに、その系列の誤り位置集合に含まれる誤り位置における軟入力値の総和を相関不一致量として計算するＣ２符号語候補生成回路（符号語生成回路）、４４は信頼度情報メモリ３６に格納されている復調データの信頼度情報と、軟入力メモリ４１に格納されている軟入力値と誤りパターンメモリ４２に格納されている誤りパターンから訂正情報の硬判定値および信頼度情報を更新する軟出力値計算回路である。
【００６８】
４５は復調データの硬判定値（１ビット）を出力する出力端子、４６は復調データの信頼度情報（ｍビット）を出力する出力端子、４７は軟出力値計算回路４４により計算された訂正情報の硬判定値（１ビット）を出力する出力端子、４８は軟出力値計算回路４４により計算された訂正情報の信頼度情報（ｎビット）を出力する出力端子である。
図５は軟入力値計算回路３７の動作を示すフローチャート、図６は軟出力値計算回路４４の動作を示すフローチャート、図７は軟出力値計算回路４４における訂正情報の更新方法を示すフローチャートである。
【００６９】
入力端子３１に供給された復調データの硬判定値は、加算器３９に供給されるとともに硬判定メモリ３５に格納される。また、同時に復調データの信頼度情報は軟入力値計算回路３７に供給されるとともに信頼度情報メモリ３６に格納される。
また、入力端子３３および入力端子３４に供給された訂正情報の硬判定値および信頼度情報が軟入力値計算回路３７に供給される。
【００７０】
軟入力値計算回路３７は、まず、ステップＳＴ４１において、カウンタｋに初期値１を代入し、ステップＳＴ４２に進む。ステップＳＴ４２では、下記の式（１７）に示すように、第ｋビットの信頼度情報Ｗｋを定数倍して、ステップＳＴ４３に進む。ただし、式（１７）の定数γは繰り返し復号回数や通信路の特性などに応じて適切に設定される定数である。
Ｗｋ←γ・Ｗｋ （１７）
【００７１】
次にステップＳＴ４３において、訂正情報の硬判定値Ｖｋが０ならば、ステップＳＴ４４に進み、そうでなければステップＳＴ４５に進む。
ステップＳＴ４４では、下記の式（１８），（１９）に示すように、第ｋビットの誤りパターンＥｋに０を代入し、第ｋビットの軟入力値Ｆｋに復調データの信頼度情報Ｚｋと訂正情報の信頼度情報Ｗｋの和（Ｚｋ＋Ｗｋ）を代入してステップＳＴ４８に進む。ただし、和（Ｚｋ＋Ｗｋ）がｎビットを越える場合は、ｎビット以下で表される適当な数値を設定する。
Ｅｋ←０ （１８）
Ｆｋ←Ｚｋ＋Ｗｋ （１９）
【００７２】
ステップＳＴ４５では、復調データの信頼度情報Ｚｋと訂正情報の信頼度情報Ｗｋの大小を比較し、復調データの信頼度情報Ｚｋが訂正情報の信頼度情報Ｗｋより大きければ、下記の式（２０），（２１）に示すように、第ｋビットの誤りパターンＥｋに０を代入し、軟入力値Ｆｋに復調データの信頼度情報Ｚｋから訂正情報の信頼度情報Ｗｋを差し引いたもの（Ｚｋ−Ｗｋ）を代入する（ステップＳＴ４６）。
Ｅｋ←０ （２０）
Ｆｋ←Ｚｋ−Ｗｋ （２１）
【００７３】
一方、復調データの信頼度情報Ｚｋが訂正情報の信頼度情報Ｗｋより大きくなければ、下記の式（２２），（２３）に示すように、誤りパターンＥｋに１を代入し、軟入力値Ｆｋに訂正情報の信頼度情報Ｗｋから復調データの信頼度情報Ｚｋを差し引いたもの（Ｗｋ−Ｚｋ）を代入して（ステップＳＴ４７）、ステップＳＴ４８に進む。
Ｅｋ←１ （２２）
Ｆｋ←Ｗｋ−Ｚｋ （２３）
【００７４】
ステップＳＴ４８では、カウンタｋがＮ２（Ｃ２符号の符号長）以下であるか否かが判定される。カウンタｋがＮ２以下ならば、ステップＳＴ４９において、カウンタｋをインクリメントして、ステップＳＴ４２以降の処理を繰り返し実行する。一方、カウンタｋの値がＮ２に等しい場合は終了する。
【００７５】
軟入力値計算回路３７において計算された誤りパターンＥｋ（ｋ＝１，２，…，Ｎ２）は、誤りパターンメモリ４２に格納されるとともに加算器３９に供給される。
加算器３９では、下記の式（２４）に示すように、入力端子３１から供給される復調データの硬判定値Ｙｋと誤りパターンＥｋが加算（排他的論理和）されて、系列Ｘｋが生成される。生成された系列Ｘｋはシンドローム計算回路４０に供給される。
Ｘｋ←Ｙｋ＋Ｅｋ （２４）
【００７６】
シンドローム計算回路４０では、系列ＸｋのシンドロームＳが計算される。シンドロームＳは下記の式（２５）により計算される。ただし、Ｘは行ベクトル（Ｘ１，Ｘ２，…，ＸＮ２）を転置した列ベクトルである。シンドローム計算回路４０で計算されたシンドロームＳはＣ２符号語候補生成回路４３に供給される。
Ｓ＝Ｈ２・Ｘ （２５）
【００７７】
一方、軟入力値計算回路３７において計算された軟入力値Ｆｋ（ｋ＝１，２，…，Ｎ２）は、軟入力メモリ４１に格納されるとともに低信頼度位置検出回路３８に供給される。
低信頼度位置検出回路３８では、供給された軟入力値Ｆｋ（ｋ＝１，２，…，Ｎ２）の最小値から順に値の小さいものをｐ個検出し、その位置をＣ２符号語候補生成回路４３に通知する。ここではｐ＝３とし、その位置をｌ１、ｌ２、ｌ３と仮定する。
【００７８】
Ｃ２符号語候補生成回路４３では、シンドローム計算回路４０において計算されたシンドロームＳと低信頼度位置検出回路３８において検出された位置ｌ１、ｌ２、ｌ３から修正シンドロームＳ［ｋ］（ｋ＝０，１，・・・，７）が次のように計算される。
Ｓ［０］←Ｓ
Ｓ［１］←Ｓ［０］＋βｌ１
Ｓ［２］←Ｓ［０］＋βｌ２
Ｓ［３］←Ｓ［１］＋βｌ２
Ｓ［４］←Ｓ［０］＋βｌ３
Ｓ［５］←Ｓ［１］＋βｌ３
Ｓ［６］←Ｓ［２］＋βｌ３
Ｓ［７］←Ｓ［３］＋βｌ３
【００７９】
また、計算された各修正シンドロームＳ［ｋ］（ｋ＝０，１，・・・，７）に対して誤り位置集合が次のように設定される。ただし、Φは空集合を表すものとする。
Ｅ［０］＝Φ
Ｅ［１］＝｛ｌ１｝
Ｅ［２］＝｛ｌ２｝
Ｅ［３］＝｛ｌ１，ｌ２｝
Ｅ［４］＝｛ｌ３｝
Ｅ［５］＝｛ｌ１，ｌ３｝
Ｅ［６］＝｛ｌ２，ｌ３｝
Ｅ［７］＝｛ｌ１，ｌ２，ｌ３｝
【００８０】
各修正シンドロームＳ［ｋ］（ｋ＝０，１，・・・，７）から、ガロア体上の代数的な演算処理、または、シンドロームに対する誤り位置を格納したテーブルを参照することにより誤り位置が計算される。修正シンドロームＳ［ｋ］の誤り位置を１［ｋ］とする。誤り位置１［ｋ］が誤り位置集合Ｅ［ｋ］に含まれている場合は、Ｅ［ｋ］から１［ｋ］を削除し、含まれない場合は、１［ｋ］を誤り位置集合Ｅ［ｋ］に追加する。
【００８１】
誤り位置の追加と削除により、異なるｋ１とｋ２に対して誤り位置集合Ｅ［ｋ１］とＥ［ｋ２］が等しくなる場合は一方を棄却して、以下では相異なる誤り位置集合のみを考え、その集合を再度Ｅ［ｋ］（ｋ＝１，２，・・・，Ｋ）と定義する。ただし、Ｋは相異なる誤り位置集合の個数を表している。
【００８２】
次にＣ２符号語候補生成回路４３は、計算された誤り位置集合Ｅ［ｋ］（ｋ＝１，２，・・・，Ｋ）に基づいて下記の式（２６）に示す相関不一致量ＣＭ［ｋ］を計算する。計算された各誤り位置集合Ｅ［ｋ］と相関不一致量ＣＭ［ｋ］は軟出力値計算回路４４に供給される。
【数８】
軟出力値計算回路４４では、軟入力メモリ４１から供給される軟入力値Ｆｋ（ｋ＝１，２，…，Ｎ２）と、誤りパターンメモリ４２から供給される誤りパターンＥｋ（ｋ＝１，２，…，Ｎ２）と、Ｃ２符号語候補生成回路４３から供給される各誤り位置集合Ｅ［ｋ］と、相関不一致量ＣＭ［ｋ］（ｋ＝０，１，・・・，Ｋ）とから誤りパターンと軟入力値を更新する。
【００８４】
以下、軟出力値計算回路４４の動作を詳述する。
軟出力値計算回路４４は、まず、ステップＳＴ５１において、カウンタｉに初期値１をセットし、ステップＳＴ５２に進む。ここで、カウンタｉはＣ２符号のビット位置１，２，…，Ｎ２を示すものである。
ステップＳＴ５２では、カウンタｋに初期値１、レジスタＬ０とＬ１に初期値Ｍをセットし、ステップＳＴ５３に進む。ただし、ＭはレジスタＬ０およびＬ１が表現できる十分大きな定数である。
【００８５】
ステップＳＴ５３では、カウンタｉの値が誤り位置集合Ｅ［ｋ］に含まれるか否かが判定される。カウンタｉの値が誤り位置集合Ｅ［ｋ］に含まれる場合はステップＳＴ５４に進み、含まれない場合はステップＳＴ５５に進む。
【００８６】
ステップＳＴ５４では、レジスタＬ０を下記の式（２７）にしたがって更新し、ステップＳＴ５６に進む。
Ｌ０←ｆ（Ｌ０，ＣＭ［ｋ］） （２７）
ただし、ｆは下記の式（２８）で定義される関数である。ここで、ｍｉｎ（Ｘ，Ｙ）はＸとＹの小さい方を選択する関数、ＴはＸとＹの差分の絶対値｜Ｘ−Ｙ｜に対して適当な値を返す関数である。なお、関数ｆが負となる場合は０で置き換えるなどの適切な処理を行う。
ｆ（Ｘ，Ｙ）＝ｍｉｎ（Ｘ，Ｙ）−Ｔ（｜Ｘ−Ｙ｜） （２８）
【００８７】
一方、ステップＳＴ５５では、レジスタＬ１を下記の式（２９）にしたがって更新し、ステップＳＴ５６に進む。ただし、式（２９）の関数ｆは式（２８）で定義されるものと同一である。
Ｌ１←ｆ（Ｌ１，ＣＭ［ｋ］） （２９）
【００８８】
ステップＳＴ５６では、カウンタｋの値がＫより小さいか否かが判定される。カウンタｋの値がＫより小さい場合はステップＳＴ５７に進み、カウンタｋをインクリメントしてステップＳＴ５３以降の処理を繰り返し実行する。一方、カウンタｋの値がＫに等しい場合はステップＳＴ５８に進む。
【００８９】
ステップＳＴ５８では、レジスタＬ０およびＬ１の値が定数Ｍより小さいか否かが判定される。レジスタＬ０とＬ１の値がともに定数Ｍより小さい場合はステップＳＴ５９に進む。
ステップＳＴ５９では、下記の式（３０）にしたがって軟入力値Ｆｋを更新し、ステップＳＴ６０に進む。
Ｆｋ←Ｌ０−Ｌ１ （３０）
【００９０】
ステップＳＴ６０では、更新された軟入力値Ｆｋが負であるか否かが判定される。軟入力値Ｆｋが負である場合はステップＳＴ６１に進み、そうでなければステップＳＴ６５に進む。
ステップＳＴ６１では、下記の式（３１），（３２）により誤りパターンＥｋと軟入力値Ｆｋが更新される。ただし、式（３１）は法２の加算であり、式（３２）は整数上の一般的な加算である。式（３２）のＣ１は適当な定数である。
Ｅｋ←Ｅｋ＋１ （３１）
Ｆｋ←−Ｆｋ＋Ｃ１ （３２）
【００９１】
一方、ステップＳＴ５８において、レジスタＬ０とＬ１のいずれかが定数Ｍに等しい場合はステップＳＴ６２に進む。
ステップＳＴ６２では、レジスタＬ０の内容が定数Ｍより小さいか否かが判定される。レジスタＬ０が定数Ｍより小さい場合は、ステップＳＴ６３に進み、そうでなければ、ステップＳＴ６４に進む。
【００９２】
ステップＳＴ６３では、下記の式（３３），（３４）により誤りパターンＥｋと軟入力値Ｆｋを更新する。ただし、式（３４）のＣ２は適当な定数である。
Ｅｋ←Ｅｋ＋１ （３３）
Ｆｋ←Ｆｋ＋Ｃ２ （３４）
【００９３】
一方、ステップＳＴ６４では，下記の式（３５）により軟入力値Ｆｋを更新する。ただし、Ｃ３は適当な定数である。なお、誤りパターンＥｋの更新は行わない。
Ｆｋ←Ｆｋ＋Ｃ３ （３５）
【００９４】
ステップＳＴ６５では、カウンタｉがＮ２より小さいか否かが判定される。カウンタｉがＮ２より小さい場合はステップＳＴ６６に進み、カウンタをインクリメントしてステップＳＴ５２以降の処理を繰り返し実行する。一方、カウンタｉがＮ２に等しい場合はすべての処理を終了する。
【００９５】
次に更新された誤りパターンＥｋと軟入力値Ｆｋ（ｋ＝１，２，…，Ｎ２）から軟出力値計算回路４４により訂正情報の硬判定値Ｖｋと信頼度情報Ｗｋが更新される。
【００９６】
軟出力値計算回路４４は、まず、ステップＳＴ７１において、カウンタｋに初期値１を設定してステップＳＴ７２に進む。
ステップＳＴ７２では、訂正情報の硬判定値Ｖｋに誤りパターンＥｋを代入し、ステップＳＴ７３において硬判定値Ｖｋが０であるか否かを判定する。硬判定値Ｖｋが０であればステップＳＴ７４に進み、そうでなければステップＳＴ７７に進む。
【００９７】
ステップＳＴ７４では、訂正情報の信頼度情報Ｗｋを下記の式（３６）により更新してステップＳＴ７５に進む。
Ｗｋ←Ｆｋ＋Ｚｋ （３６）
ステップＳＴ７５では、訂正情報の信頼度情報Ｗｋが定数Ｃ４より大きいか否かが判定される。信頼度情報ＷｋがＣ４より大きい場合はステップＳＴ７６に進み、そうでなければステップＳＴ８０に進む。ただし、Ｃ４はｎビット以下で表される適当な定数である。ステップＳＴ７６では、信頼度情報ＷｋにＣ４を設定してステップＳＴ８０に進む。
【００９８】
一方、ステップＳＴ７７では、訂正情報の信頼度情報Ｗｋを下記の式（３７）により更新してステップＳＴ７８に進む。
Ｗｋ←Ｆｋ−Ｚｋ （３７）
ステップＳＴ７８では、訂正情報の信頼度情報Ｗｋが０より小さいか否かが判定される。信頼度情報Ｗｋが０より小さい場合はステップＳＴ７９に進み、そうでなければステップＳＴ８０に進む。ステップＳＴ７９では、信頼度情報Ｗｋに０を設定してステップＳＴ８０に進む。
【００９９】
ステップＳＴ８０では、カウンタｋの内容がＮ２よりも小さいか否かが判定される。カウンタｋがＮ２よりも小さいければステップＳＴ８１に進み、カウンタｋをインクリメントしてステップＳＴ７２以降の処理を繰り返し実行する。一方、カウンタｋがＮ２に等しければすべての処理を終了する。
【０１００】
軟出力値計算回路４４において更新された訂正情報の硬判定値Ｖｋ（ｋ＝１，２，…，Ｎ２）は、出力端子４７からＣ１符号の復号の訂正情報の硬判定値としてｋ＝１から順に出力され、また、更新された信頼度情報Ｗｋ（ｋ＝１，２，…，Ｎ２）は、出力端子４８からＣ１符号の復号のための訂正情報の信頼度情報として上述の硬判定値と平行して出力される。出力された訂正情報の硬判定値と信頼度情報の（１＋ｎ）ビットは、まとめてマルチプレクサ２３に供給される。
【０１０１】
また、訂正情報（硬判定値と信頼度情報）の出力と平行して硬判定メモリ３５および信頼度情報メモリ３６から復調データの硬判定値および信頼度情報が出力される。復調データの硬判定値と信頼度情報の（１＋ｍ）ビットは、まとめてマルチプレクサ２３に供給される。
【０１０２】
マルチプレクサ２３では、各時点においてＮ１個のＣ２符号の軟入力軟出力復号器２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃから出力される復調データＮ１×（１＋ｍ）と訂正情報Ｎ１×（１＋ｎ）が多重化されて、Ｃ１符号の軟入力軟出力復号器２４に供給される。
【０１０３】
図４はＣ１符号の軟入力軟出力復号器２４を示す構成図であり、図において、図３と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
４３ａはＣ２符号語候補生成回路４３と同様にして、Ｃ１符号語の候補を生成するＣ１符号語候補生成回路（符号語生成回路）、４９は硬判定メモリ３５から供給される復調データの硬判定値と軟出力値計算回路４４から供給される訂正情報の硬判定値を加算（排他的論理和）して復号データを生成する加算器（復号回路）、５０は加算器４９により生成された復号データを出力するための出力端子である。
【０１０４】
Ｃ１符号の軟入力軟出力復号器２４の動作は、Ｃ２符号の軟入力軟出力復号器２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃとほぼ同様であるが、Ｃ１符号の軟入力軟出力復号器２４では符号（符号長Ｎ１）を一括処理する点が異なる。即ち、入力端子３１には復調データの硬判定値Ｎ１ビットが並列に供給され、入力端子３２には復調データの信頼度情報ｍ・Ｎ１ビットが並列に供給される。また、入力端子３３には訂正情報の硬判定値Ｎ１ビットが並列に供給され、入力端子３４には訂正情報の信頼度情報ｎ・Ｎ１ビットが並列に供給される。
【０１０５】
軟入力値計算回路３７では、図５に示す処理がカウンタｋに関して並列に実行されて、各ビットの誤りパターンＥｋと軟入力値Ｆｋ（ｋ＝１，２，…，Ｎ１）が同時に計算される。計算された軟入力値は、低信頼度位置検出回路３８に供給されるとともに軟入力メモリ４１に格納される。また、誤りパターンは加算器３９に供給されるとともに誤りパターンメモリ４２に格納される。
【０１０６】
加算器３９では、入力端子３１から供給される復調データの硬判定値（Ｎ１ビット）と軟入力値計算回路３７から供給される誤りパターン（Ｎ１ビット）が式（２４）と同様にして、ビット毎に加算されてＮ１ビットの系列Ｘ１，Ｘ２，…，ＸＮ１が生成される。生成された系列はシンドローム計算回路４０に供給される。
【０１０７】
シンドローム計算回路４０では、系列Ｘｋ（ｋ＝１，２，…，Ｎ１）のシンドロームＳが計算される。シンドロームＳは下記の式（３８）により計算される。ただし、Ｈ１は式（１５）で定義されるＣ１符号のパリティ検査行列であり、Ｘは行ベクトル（Ｘ１，Ｘ２，…，ＸＮ１）を転置した列ベクトルである。シンドローム計算回路４０で計算されたシンドロームＳはＣ１符号語候補生成回路４３ａに供給される。
Ｓ＝Ｈ１・Ｘ （３８）
【０１０８】
低信頼度位置検出回路３８では，供給された軟入力値Ｆｋ（ｋ＝１，２，…，Ｎ１）の最小値から順に値の小さいものをｐ個検出して、その位置をＣ１符号語候補生成回路４３ａに通知する。以下では、前述のＣ２符号の軟入力軟出力復号器の場合と同様にｐ＝３と仮定する。
【０１０９】
Ｃ１符号語候補生成回路４３ａでは、シンドローム計算回路４０において計算されたシンドロームＳと低信頼度位置検出回路３８において検出されたｐ個の位置から、Ｃ２符号語候補生成回路４３と同様にして、修正シンドロームＳ［ｋ］と誤り位置集合Ｅ［ｋ］（ｋ＝０，１，・・・，７）が計算される。
各修正シンドロームＳ［ｋ］（ｋ＝０，１，・・・，７）から、Ｃ２符号の復号と同様に、ガロア体上の演算処理、または、テーブル参照により誤り位置が計算されて、誤り位置集合Ｅ［ｋ］が再定義される。再定義後の相異なる誤り位置集合をＥ［ｋ］（ｋ＝１，２，・・・，Ｋ）で表すものとする。ここでＫは相異なる誤り位置集合の総数である。
【０１１０】
次にＣ１符号語候補生成回路４３ａは、式（２６）を用いて誤り位置集合Ｅ［ｋ］（ｋ＝１，２，・・・，Ｋ）に対応する相関不一致量ＣＭ［ｋ］を計算する。計算された各誤り位置集合Ｅ［ｋ］と相関不一致量ＣＭ［ｋ］（ｋ＝０，１，・・・，Ｋ）は軟出力値計算回路４４に供給される。
【０１１１】
軟出力値計算回路４４では、軟入力メモリ４１から供給される軟入力値Ｆｋ（ｋ＝１，２，…，Ｎ１）と、誤りパターンメモリ４２から供給される誤りパターンＥｋ（ｋ＝１，２，…，Ｎ１）と、Ｃ１符号語候補生成回路４３ａから供給される誤り位置集合Ｅ［ｋ］と相関不一致量ＣＭ［ｋ］（ｋ＝１，２，・・・，Ｋ）から図６のフローと同様にして誤りパターンと軟入力値を更新する。ただし、Ｃ１符号の復号では、図６のフローをカウンタｉに関して並列に展開して各ビットの誤りパターンＥｋと軟入力値Ｆｋを同時に更新する。
【０１１２】
次に更新された誤りパターンＥｋと軟入力値Ｆｋから図７のフローと同様にして訂正情報（硬判定値Ｖｋと信頼度情報Ｗｋ）を更新する。ただし、Ｃ１符号の復号では、図７のフローをカウンタｋに関して並列に展開して、各ビットの訂正情報（硬判定値Ｖｋと信頼度情報Ｗｋ）を同時に更新する。
【０１１３】
軟出力値計算回路４４において更新された訂正情報の硬判定値（Ｎ１ビット）は加算器４９に並列に供給されるとともに、次段の繰り返し要素復号器の訂正情報の硬判定値として出力端子４７から並列に出力され、また、信頼度情報（ｎ・Ｎ１ビット）は硬判定値に対応する信頼度情報として出力端子４８から並列に出力される。なお、訂正情報の硬判定値と信頼度情報の計（１＋ｎ）Ｎ１ビットは、繰り返し要素復号器の出力端子Ｄからまとめて出力される。
【０１１４】
また、訂正情報の出力と平行して硬判定メモリ３５および信頼度情報メモリ３６から復調データの硬判定値および信頼度情報が出力される。復調データの硬判定値（Ｎ１ビット）は加算器４９に並列に供給されるとともに出力端子４５から並列に出力され、また、信頼度情報（ｍ・Ｎ１ビット）が出力端子４６から並列に出力される。なお、復調データの硬判定値と信頼度情報の計（１＋ｍ）Ｎ１ビットは、繰り返し要素復号器の出力端子Ｃからまとめて出力される。
【０１１５】
加算器４９では、硬判定メモリ３５から供給される復調データの硬判定値（Ｎ１ビット）と軟出力値計算回路４４から供給される訂正情報の硬判定値（Ｎ１ビット）がビット毎に加算（排他的論理和）されて、積符号の復号データ（Ｎ１ビット）が１列ずつ生成される。生成された復号データは出力端子５０から並列に出力される。なお、出力端子５０は繰り返し要素復号器の出力端子Ｅに対応する。
【０１１６】
繰り返し要素復号器の出力端子Ｃから出力された復調データ（１＋ｍ）Ｎ１ビットは、次段の繰り返し要素復号器の入力端子Ａに供給され、出力端子Ｄから出力された訂正情報（１＋ｎ）Ｎ１ビットは、次段の繰り返し要素復号器の入力端子Ｂに供給される。なお、最終段の繰り返し要素復号器の出力端子Ｃと出力端子Ｄは、開放された状態であり、出力端子Ｅから復号データのみが１列ずつ出力される。
【０１１７】
以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、低信頼度位置検出回路３８から出力された軟入力値の位置とシンドローム計算回路４０により計算されたシンドロームから符号語を生成して系列の誤り位置集合を生成するとともに、その系列の誤り位置集合に含まれる誤り位置における軟入力値の総和を相関不一致量として計算する符号語候補生成回路を設け、その系列の誤り位置集合及び相関不一致量に基づいて訂正情報を更新するように構成したので、生成された符号語の候補を効率的に活用して軟出力値を正確に計算することができるとともに、演算量を少なくして回路規模を小さくすることができる効果を奏する。
【０１１８】
即ち、この実施の形態１の積符号の復号装置は、復調データが硬判定値と信頼度情報で表される場合に好都合あり、また、尤度の計算では２乗ユークリッド距離ではなく、相関不一致量を計算するので、計算量が低減されるという効果がある。特に回路規模の点で比較すると、２乗ユークリッド距離のビット幅Ｗ１は、下記の式（３９）で評価されるのに対して（ただし、ＮはＮ１またはＮ２）、この実施の形態１における相関不一致量のビット幅Ｗ２は、下記の式（４０）のようになり、ｐがＮより小さい場合にビット幅の削減が可能である。
【数９】
なお、この実施の形態１では、Ｃ１符号とＣ２符号としてハミング符号を用いて説明したが、要素符号として他の符号（例えば、ＢＣＨ符号やリード・マラー符号）を用いてもよいことは言うまでもない。
【０１２０】
また、この実施の形態１では、繰り返し要素復号器を多数縦続した場合の復号装置について説明したが、繰り返し要素復号器の出力端子Ｃから出力される復調データを同じ繰り返し要素復号器の入力端子Ａに供給し、出力端子Ｄから出力される訂正情報を同じ繰り返し要素復号器の入力端子Ｂに供給して循環的に復号することも可能であり、回路規模を大幅に削減することができる。
【０１２１】
また、低信頼度位置検出回路３８において検出される信頼度の低い位置の個数が多い場合は、符号語候補生成回路において設定される修正シンドロームおよび誤り位置集合の総数が膨大となる問題があるが、この場合、要素数の少ない誤り位置集合を優先的に選択すればよい。
【０１２２】
また、この実施の形態１では、特に言及していないが、復調データの硬判定値と復号データを比較して誤り数を計測する誤り数計測回路を備えれば、通信路の状態をモニタすることができる。
【０１２３】
この実施の形態１では、復調データが硬判定値とその信頼度情報から構成されると仮定したが、復調データが硬判定値のみの場合でも、信頼度情報を適切に設定すれば、本願の復号方法や復号装置がそのまま適用することができる。
この実施の形態１における積符号の復号装置は、このように良好なディジタル伝送を確立するのに適した構成であり、積符号の符号化装置と復号装置とを伝送媒体で接続すれば、高性能なディジタル伝送システムを構成できる。なお、伝送媒体としては無線や光ファイバに限らず、光ディスクなどの記録媒体であってもよい。
【０１２４】
実施の形態２．
積符号を構成する２元線形符号、即ち、Ｃ１符号およびＣ２符号は誤り訂正符号であると同時に誤り検出符号でもある。特に誤り検出はシンドロームの計算により容易に実施できる特長がある。この特長を利用すると、上記実施の形態１で述べた積符号の復号装置の後段に要素符号（Ｃ１符号またはＣ２符号）のシンドローム計算回路を配置することにより、積符号の誤り検出を容易に実現することができる。
【０１２５】
この場合、要素符号のシンドロームがすべて０であるならば誤りなし、即ち、復号装置から出力された復号データは正しいと判定する。一方、シンドロームが０でない要素符号が１つでもあれば、復号データは誤りであると判定する。なお、誤り検出の場合は、復号データを棄却して誤り検出に止めるのがよい。
【０１２６】
また、上記実施の形態１で述べた積符号の復号装置は、軟判定を用いた軟入力軟出力復号であり、復号データの各要素成分が式（１５）または式（１６）のパリティ検査行列を満たす保証はない。
そこで、Ｃ１符号またはＣ２符号のシンドロームを計算して誤りを検出すれば、復号データの信頼性を高めることができる。また、シンドローム計算回路（誤り検出回路）ではなく、Ｃ１符号またはＣ２符号の硬判定復号器を配置して復号データをさらに硬判定復号すれば、信頼性がより向上されると共に誤り検出も同時に行えるという効果を奏する。
【０１２７】
実施の形態３．
図８はこの発明の実施の形態３によるディジタル伝送システムを示す構成図であり、図において、６１は入力された情報データを符号化して積符号を生成する符号化器、６２は符号化器６１により生成された積符号を通信路６３に適した信号に変換する変調器、６３は通信路、６４は通信路６３から供給される受信信号を復調して復号器６５に復調データを供給する復調器、６５は復調器６４から供給される復調データを復号して情報データを推定する復号器（復号装置、合成手段）、７１は再送制御器、７２は再送バッファ、７３は再送制御器（再送要求手段）、７４は受信バッファ、７５は誤り検出器である。なお、符号化器６１、再送バッファ７２、変調器６２及び再送制御器７１から送信機が構成され、復調器６４、受信バッファ７４、復号器６５、誤り検出器７５及び再送制御器７３から受信機が構成されている。
【０１２８】
以下、積符号（符号長Ｎ１、情報長Ｋ１の２元線形符号Ｃ１および符号長Ｎ２、情報長Ｋ２の２元線形符号Ｃ２から構成される積符号）を用いて、図８のディジタル伝送システムの動作を説明する。
まず、Ｋ１・Ｋ２ビットの情報データが符号化器６１に供給されて、式（２）に示す積符号Ｃが生成される。符号化器６１において生成された積符号Ｃは、再送バッファ７２に格納されるとともに変調器６２に供給され、通信路６３に適した信号に変換されて通信路６３に送出される。
【０１２９】
通信路６３を介して受信された信号は、受信機の復調器６４に供給される。復調器６４では、受信信号が整形されて式（３）の復調データＹが生成される。
生成された復調データＹは、受信バッファ７４に格納されるとともに復号器６５に供給される。復号器６５は、上記実施の形態１で述べた繰り返し復号により情報データを推定して、その復号結果を誤り検出器７５に供給する。
誤り検出器７５では、要素符号（Ｃ１符号またはＣ２符号）のシンドロームを計算して誤りを検出する。即ち、要素符号のシンドロームがすべて０であれば、誤りなしと判定し、そうでなければ誤りが残留していると判定する。
【０１３０】
誤り検出器７５において誤りなしと判定されると、その復号結果がホスト側（図示せず）に供給される。一方、誤り検出器７５において誤りが検出された場合、誤り検出器７５が再送制御器７３に復号結果に誤りが残留していることを通知する。再送制御器７３は誤り検出の通知を受け取ると、送信機に対して再送要求を出力する。
【０１３１】
送信機は再送要求を受け取ると、再送バッファ７２に格納されている積符号Ｃを再度変調器６２に供給して通信路６３に送出する。受信機では復調器６４において再送信号を復調して復調データＹ’を生成する。
ここで、復調データＹ’も式（３）と同様にＮ１行Ｎ２列の行列で表される。生成された復調データＹ’は復号器６５に供給される。また、受信バッファ７４に格納されている前の復調データＹも復号器６５に供給される。
【０１３２】
復号器６５では、復調器６４から供給される復調データＹ’と受信バッファ７４から供給される前の復調データＹを図示しないダイバーシチ合成手段において合成して再度復号を行い、その復号結果を再び誤り検出器７５に供給する。
誤り検出器７５がその復号結果の誤りを検出した場合、現在の受信データの復号化に割り当てられた時間内であれば、再送制御器７３が再度、送信機に再送要求を出力する。一方、タイムアウトになると、再送制御器７３は復号化を断念して次の受信データの処理を開始する。
【０１３３】
この実施の形態３のディジタル伝送システムは、以上のように構成されるので、積符号を用いた高信頼なディジタル伝送システムを構成することができる。なお、上記の説明では、誤りが検出された場合に積符号の符号語全体を再送するとしたが、誤りが検出された要素符号のみを再送するようにすれば、スループットを大幅に改善することができる。また、受信バッファ７４を設けたことで、再送データと前の受信データを合成することが可能となり、ダイバーシチ効果が期待できるため復号性能を大幅に改善することができる。
【０１３４】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、検出ステップにより検出された軟入力値の位置とシンドローム計算ステップにより計算されたシンドロームから符号語を生成して系列の誤り位置集合を生成するとともに、その系列の誤り位置集合に含まれる誤り位置における軟入力値の総和を相関不一致量として計算する符号語生成ステップを設け、その系列の誤り位置集合及び相関不一致量に基づいて訂正情報を更新するように構成したので、生成された符号語の候補を効率的に活用して軟出力値を正確に計算することができるとともに、演算量を少なくして回路規模を小さくすることができる効果がある。
【０１３５】
この発明によれば、要素数が少ない誤り位置集合を優先的に選択して更新ステップに出力するように構成したので、復号のための計算量を削減することができる効果がある。
【０１３６】
この発明によれば、２元線形符号の位置が含まれる誤り位置集合に対応する相関不一致量を順次比較して、最も相関不一致量が小さい誤り位置集合を選択し、その誤り位置集合に補正値を加算して第１の相関不一致量を計算するとともに、２元線形符号の位置が含まれない誤り位置集合に対応する相関不一致量を順次比較して、最も相関不一致量が小さい誤り位置集合を選択し、その誤り位置集合に補正値を加算して第２の相関不一致量を計算する一方、その第１の相関不一致量から第２の相関不一致量を減算して尤度を計算し、その尤度に基づいて訂正情報を更新するように構成したので、復号性能を改善することができる効果がある。
【０１３７】
この発明によれば、更新後の訂正情報が訂正フラグを示す硬判定値から構成されている場合、その訂正情報の硬判定値と復調データの硬判定値とを加算して２元線形符号の復号データを生成するように構成したので、積符号の復号データを簡単に計算することができる効果がある。
【０１３８】
この発明によれば、１個のＣ１符号復号手段が多重化手段により多重化された訂正情報と復調データをそれぞれＮ１並列で入力して、Ｃ１符号の軟入力軟出力復号を実施することにより当該訂正情報を更新し、更新後の訂正情報と復調データから２元線形符号を復号するように構成したので、生成された符号語の候補を効率的に活用して軟出力値を正確に計算することができるとともに、演算量を少なくして回路規模を小さくすることができる効果がある。
【０１３９】
この発明によれば、低信頼度位置検出回路から出力された軟入力値の位置とシンドローム計算回路により計算されたシンドロームから符号語を生成して系列の誤り位置集合を生成するとともに、その系列の誤り位置集合に含まれる誤り位置における軟入力値の総和を相関不一致量として計算する符号語生成回路を設け、その系列の誤り位置集合及び相関不一致量に基づいて訂正情報を更新するように構成したので、生成された符号語の候補を効率的に活用して軟出力値を正確に計算することができるとともに、演算量を少なくして回路規模を小さくすることができる効果がある。
【０１４０】
この発明によれば、更新後の訂正情報が訂正フラグを示す硬判定値から構成されている場合、その訂正情報の硬判定値と復調データの硬判定値とを加算して２元線形符号の復号データを生成するように構成したので、積符号の復号データを簡単に計算することができる効果がある。
【０１４１】
この発明によれば、Ｃ１符号復号手段から出力される更新後の訂正情報と復調データを分離手段に供給して循環的に復号するように構成したので、回路規模を削減することができる効果がある。
【０１４２】
この発明によれば、Ｃ１符号復号手段から出力される更新後の訂正情報と復調データを多段縦続されている同一構成の次段の復号装置に出力するように構成したので、高性能かつ高スループットな積符号の復号装置が得られる効果がある。
【０１４３】
この発明によれば、Ｃ１符号復号手段から出力される復号データと復調データの硬判定値を比較して、誤り数を計測する誤り数計測回路を設けるように構成したので、通信路の状態をモニタすることができる効果がある。
【０１４４】
この発明によれば、Ｃ１符号復号手段から出力される復号データに対してＣ１符号又はＣ２符号の硬判定復号を行う硬判定復号回路を設けるように構成したので、復号データの信頼性を高めることができるとともに、誤り検出も同時に行える効果がある。
【０１４５】
この発明によれば、Ｃ１符号復号手段から出力される復号データに対してＣ１符号又はＣ２符号のシンドロームを計算し、そのシンドロームに基づいて復号データの誤りを検出する誤り検出回路を設けるように構成したので、復号データの信頼性を高めることができる効果がある。
【０１４６】
この発明によれば、復号装置が、多重化手段により多重化された訂正情報と復調データをそれぞれＮ１並列で入力して、Ｃ１符号の軟入力軟出力復号を実施することにより訂正情報を更新し、更新後の訂正情報と復調データから２元線形符号を復号する１個のＣ１符号復号手段を備えるように構成したので、信頼性の高いディジタル伝送システムを構築することができる効果がある。
また、低信頼度位置検出回路から出力された軟入力値の位置とシンドローム計算回路により計算されたシンドロームから符号語を生成して系列の誤り位置集合を生成するとともに、その系列の誤り位置集合に含まれる誤り位置における軟入力値の総和を相関不一致量として計算する符号語生成回路を設け、その系列の誤り位置集合及び相関不一致量に基づいて訂正情報を更新するように構成したので、信頼性の高いディジタル伝送システムを構築することができる効果がある。
【０１４７】
この発明によれば、伝送媒体が記録媒体であるように構成したので、伝送媒体が記録媒体であっても、信頼性の高いディジタル伝送システムを構築することができる効果がある。
【０１４８】
この発明によれば、Ｃ１符号復号手段から出力される復号データに対してＣ１符号又はＣ２符号のシンドロームを計算し、そのシンドロームに基づいて復号データの誤りを検出すると、送信機に対して変調信号の再送要求を出力する再送要求手段を設けるように構成したので、信頼性の高いディジタル伝送システムを構築することができる効果がある。
【０１４９】
この発明によれば、復調器から出力された再送要求前の復調データと、復調器から出力される再送要求後の復調データとをダイバーシチ合成する合成手段を設けるように構成したので、復号性能を大幅に改善することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１による積符号の復号装置を示す構成図である。
【図２】 繰り返し要素復号器を示す構成図である。
【図３】 Ｃ２符号の軟入力軟出力復号器を示す構成図である。
【図４】 Ｃ１符号の軟入力軟出力復号器を示す構成図である。
【図５】 軟入力値計算回路の動作を示すフローチャートである。
【図６】 軟出力値計算回路の動作を示すフローチャートである。
【図７】 軟出力値計算回路における訂正情報の更新方法を示すフローチャートである。
【図８】 この発明の実施の形態３によるディジタル伝送システムを示す構成図である。
【図９】 積符号の構成を示す説明図である。
【図１０】 従来のディジタル伝送システムを示す構成図である。
【図１１】 復号器の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１２】 ステップＳＴ５の詳細な処理内容を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１１，１２，１３ 繰り返し要素復号器、２１ デマルチプレクサ（分離手段）、２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｃ Ｃ２符号の軟入力軟出力復号器（Ｃ２符号復号手段）、２３ マルチプレクサ（多重化手段）、２４ Ｃ１符号の軟入力軟出力復号器（Ｃ１符号復号手段）、３１ 入力端子、３２ 入力端子、３３ 入力端子、３４ 入力端子、３５ メモリ、３６ メモリ、３７ 軟入力値計算回路、３８ 低信頼度位置検出回路、３９ 加算器、４０ シンドローム計算回路、４１メモリ、４２ メモリ、４３ Ｃ２符号語候補生成回路（符号語生成回路）、４３ａ Ｃ１符号語候補生成回路（符号語生成回路）、４４ 軟出力値計算回路、４５ 出力端子、４６ 出力端子、４７ 出力端子、４８ 出力端子、４９ 加算器（復号回路）、５０ 出力端子、６１ 符号化器、６２ 変調器、６３ 通信路、６４ 復調器、６５ 復号器（復号装置、合成手段）、７１ 再送制御器、７２ 再送バッファ、７３ 再送制御器（再送要求手段）、７４ 受信バッファ、７５ 誤り検出器。
Claims (17)
- 復調データを構成する信頼度情報と訂正情報から誤りパターンと軟入力値を計算する軟入力値計算ステップと、上記軟入力値計算ステップが軟入力値を計算すると、値が小さい軟入力値から順番に所定数個検出する検出テップと、上記軟入力値計算ステップにより計算された誤りパターンと上記復調データを構成する硬判定値を加算して系列を生成し、その系列のシンドロームを計算するシンドローム計算ステップと、上記検出ステップにより検出された軟入力値の位置と上記シンドローム計算ステップにより計算されたシンドロームから符号語を生成して上記系列の誤り位置集合を生成するとともに、上記系列の誤り位置集合に含まれる誤り位置における軟入力値の総和を相関不一致量として計算する符号語生成ステップと、上記符号語生成ステップにより生成された誤り位置集合及び上記相関不一致量に基づいて上記訂正情報を更新する更新ステップと、上記更新ステップによる更新後の訂正情報と上記復調データから２元線形符号を復号する復号ステップとを備えた復号方法。
- 符号語生成ステップは、要素数が少ない誤り位置集合を優先的に選択して更新ステップに出力することを特徴とする請求項１記載の復号方法。
- 更新ステップは、２元線形符号の位置が含まれる誤り位置集合に対応する相関不一致量を順次比較して、最も相関不一致量が小さい誤り位置集合を選択し、その誤り位置集合に補正値を加算して第１の相関不一致量を計算するとともに、２元線形符号の位置が含まれない誤り位置集合に対応する相関不一致量を順次比較して、最も相関不一致量が小さい誤り位置集合を選択し、その誤り位置集合に補正値を加算して第２の相関不一致量を計算する一方、その第１の相関不一致量から第２の相関不一致量を減算して尤度を計算し、その尤度に基づいて訂正情報を更新することを特徴とする請求項１記載の復号方法。
- 復号ステップは、更新後の訂正情報が訂正フラグを示す硬判定値から構成されている場合、その訂正情報の硬判定値と復調データの硬判定値とを加算して２元線形符号の復号データを生成することを特徴とする請求項１記載の復号方法。
- 復調データと訂正情報をＮ１個のＣ２符号の復調データと訂正情報に分離する分離手段と、上記分離手段により分離されたＣ２符号の復調データと訂正情報を入力して、Ｃ２符号の軟入力軟出力復号を実施することにより当該訂正情報を更新し、更新後の訂正情報と上記復調データを出力するＮ１個のＣ２符号復号手段と、上記Ｎ１個のＣ２符号復号手段から出力された訂正情報と復調データを多重化する多重化手段と、上記多重化手段により多重化された訂正情報と復調データをそれぞれＮ１並列で入力して、Ｃ１符号の軟入力軟出力復号を実施することにより当該訂正情報を更新し、更新後の訂正情報と上記復調データから２元線形符号を復号する１個のＣ１符号復号手段とを備えた復号装置。
- Ｃ１符号復号手段は、復調データを構成する信頼度情報と訂正情報から誤りパターンと軟入力値を計算する軟入力値計算回路と、上記軟入力値計算回路が軟入力値を計算すると、値が小さい軟入力値から順番に所定数個検出し、その軟入力値の位置を出力する低信頼度位置検出回路と、上記軟入力値計算回路により計算された誤りパターンと上記復調データを構成する硬判定値を加算して系列を生成する加算器と、上記加算器により生成された系列のシンドロームを計算するシンドローム計算回路と、上記低信頼度位置検出回路から出力された軟入力値の位置と上記シンドローム計算回路により計算されたシンドロームから符号語を生成して上記系列の誤り位置集合を生成するとともに、上記系列の誤り位置集合に含まれる誤り位置における軟入力値の総和を相関不一致量として計算する符号語生成回路と、上記符号語生成回路により生成された誤り位置集合及び上記相関不一致量に基づいて上記訂正情報を更新する軟出力値計算回路と、上記軟出力値計算回路による更新後の訂正情報と上記復調データから２元線形符号を復号する復号回路とから構成されていることを特徴とする請求項５記載の復号装置。
- 復号回路は、更新後の訂正情報が訂正フラグを示す硬判定値から構成されている場合、その訂正情報の硬判定値と復調データの硬判定値とを加算して２元線形符号の復号データを生成することを特徴とする請求項６記載の復号装置。
- Ｃ１符号復号手段から出力される更新後の訂正情報と復調データを分離手段に供給して循環的に復号することを特徴とする請求項５記載の復号装置。
- Ｃ１符号復号手段から出力される更新後の訂正情報と復調データを多段縦続されている同一構成の次段の復号装置に出力することを特徴とする請求項５記載の復号装置。
- Ｃ１符号復号手段から出力される復号データと復調データの硬判定値を比較して、誤り数を計測する誤り数計測回路を設けたことを特徴とする請求項５記載の復号装置。
- Ｃ１符号復号手段から出力される復号データに対してＣ１符号又はＣ２符号の硬判定復号を行う硬判定復号回路を設けたことを特徴とする請求項５記載の復号装置。
- Ｃ１符号復号手段から出力される復号データに対してＣ１符号又はＣ２符号のシンドロームを計算し、そのシンドロームに基づいて復号データの誤りを検出する誤り検出回路を設けたことを特徴とする請求項５記載の復号装置。
- 情報データをＣ１符号とＣ２符号から構成される積符号に変換する符号化器と、上記符号化器から出力される積符号を変調する変調器とから構成された送信機と、上記送信機と伝送媒体を介して接続され、上記送信機の変調器により変調された積符号を復調する復調器と、上記復調器により復調された積符号を復号する復号装置とから構成された受信機とを備えたディジタル伝送システムにおいて、上記復号装置は、上記復調器から出力される復調データと訂正情報をＮ１個のＣ２符号の復調データと訂正情報に分離する分離手段と、上記分離手段により分離されたＣ２符号の復調データと訂正情報を入力して、Ｃ２符号の軟入力軟出力復号を実施することにより当該訂正情報を更新し、更新後の訂正情報と上記復調データを出力するＮ１個のＣ２符号復号手段と、上記Ｎ１個のＣ２符号復号手段から出力された訂正情報と復調データを多重化する多重化手段と、上記多重化手段により多重化された訂正情報と復調データをそれぞれＮ１並列で入力して、Ｃ１符号の軟入力軟出力復号を実施することにより当該訂正情報を更新し、更新後の訂正情報と上記復調データから２元線形符号を復号する１個のＣ１符号復号手段とから構成されていることを特徴とするディジタル伝送システム。
- Ｃ１符号復号手段は、復調データを構成する信頼度情報と訂正情報から誤りパターンと軟入力値を計算する軟入力値計算回路と、上記軟入力値計算回路が軟入力値を計算すると、値が小さい軟入力値から順番に所定数個検出し、その軟入力値の位置を出力する低信頼度位置検出回路と、上記軟入力値計算回路により計算された誤りパターンと上記復調データを構成する硬判定値を加算して系列を生成する加算器と、上記加算器により生成された系列のシンドロームを計算するシンドローム計算回路と、上記低信頼度位置検出回路から出力された軟入力値の位置と上記シンドローム計算回路により計算されたシンドロームから符号語を生成して上記系列の誤り位置集合を生成するとともに、上記系列の誤り位置集合に含まれる誤り位置における軟入力値の総和を相関不一致量として計算する符号語生成回路と、上記符号語生成回路により生成された誤り位置集合及び上記相関不一致量に基づいて上記訂正情報を更新する軟出力値計算回路と、上記軟出力値計算回路による更新後の訂正情報と上記復調データから２元線形符号を復号する復号回路とから構成されていることを特徴とする請求項１３記載のディジタル伝送システム。
- 伝送媒体が記録媒体であることを特徴とする請求項１３記載のディジタル伝送システム。
- Ｃ１符号復号手段から出力される復号データに対してＣ１符号又はＣ２符号のシンドロームを計算し、そのシンドロームに基づいて復号データの誤りを検出すると、上記送信機に対して変調信号の再送要求を出力する再送要求手段を設けたことを特徴とする請求項１３または請求項１５記載のディジタル伝送システム。
- 復調器から出力された再送要求前の復調データと、上記復調器から出力される再送要求後の復調データとをダイバーシチ合成する合成手段を設けたことを特徴とする請求項１６記載のディジタル伝送システム。
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