JP3928311B2 - ターボ符号の誤り訂正復号装置およびターボ符号の誤り訂正復号方法 - Google Patents
ターボ符号の誤り訂正復号装置およびターボ符号の誤り訂正復号方法 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、無線通信装置などの通信分野におけるターボ符号の誤り訂正復号方法および装置、特に、軟判定情報の計算を高速におこなうことができるターボ符号の誤り訂正復号方法および装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１０は、ＴＤＡ Ｐｒｏｇｒｅｓｓ ＲｅｐｏｒｔのＰ．６３〜Ｐ．８７に記載された"Ｓｏｆｔ−Ｏｕｔｐｕｔ Ｄｅｃｏｄｉｎｇ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ ｉｎ Ｉｎｔｅｒａｔｉｖｅ Ｄｅｃｏｄｉｎｇ ｏｆ Ｔｕｒｂｏ Ｃｏｄｅｓ"（Ｄ．Ｄｉｖｓａｌａｒ ａｎｄ Ｆ．Ｐｏｌｌａｒａ １９９６年２月１５日）で示された、従来のターボ符号の誤り訂正復号装置の構成を示すブロック図である。
【０００３】
図１０中、１００は、ターボ符号の誤り訂正復号装置である。１０１は、受信ビットの信頼度情報（軟判定情報の絶対値）の平均値および分散値を計算し、その値から軟判定情報を変換するための値を計算し、各軟判定情報に掛け合わせる演算手段である。１０２は、演算手段１０１の出力結果と、前回の軟判定出力結果とを加算する第１の加算手段である。１０３は、第１の加算手段１０２の結果を記憶するための第１の記憶手段である。１０４は、演算手段１０１の出力と第１の加算手段１０２の出力から軟判定情報を計算する第１の軟判定情報計算手段である。１０５は、第１の記憶手段１０３に記憶された第１の加算手段１０２の結果と、第１の軟判定情報計算手段１０４で算出された軟判定情報との差分である軟判定出力結果を計算するための第１の減算手段である。
【０００４】
１０６は、演算手段１０１の出力結果と、第１の減算手段１０５の出力結果とを加算する第２の加算手段である。１０７は、第２の加算手段１０６の結果を記憶するための第２の記憶手段である。１０８は、順序の並べ替えを行うインタリーバである。１０９は、インタリーバ１０８の出力と演算手段１０１の出力から軟判定情報を計算する第２の軟判定情報計算手段である。１１０は、インタリーバ１０８で並び替えられた順序を元に戻すデインタリーバである。１１１は、第２の記憶手段１０７に記憶された第２の加算手段１０６の結果と、第２の軟判定情報計算手段１０９で算出された軟判定情報との差分である軟判定出力結果を計算するための第２の減算手段である。１１２は、硬判定情報を生成するための硬判定生成手段である。
【０００５】
次に、一般的なターボ符号の符号化装置の構成について説明する。
図１１は、従来のターボ符号の符号化装置を示すブロック図であり、第１系列、第２系列、第３系列を定義するものである。
図１１中、１２０は、ターボ符号の符号化装置である。１２１および１２２は、符号化系列を生成するための第１の帰還型畳込み符号化器および第２の帰還型畳込み符号化器である。１２３は、インタリーバである。なお、以下の説明では、情報ビット系列をそのまま出力したものおよびその受信系列を第１系列、第１の帰還型畳込み符号化器１２１によって生成された系列およびその受信系列を第２系列、第２の帰還型畳込み符号化器１２２およびインタリーバ１２３において生成された系列およびその受信系列を第３系列と呼ぶことにする。
【０００６】
次に、ターボ符号の符号化装置１２０で符号化された送信ビットを受信した場合の、ターボ符号の誤り訂正復号装置１００の動作について、図１０に基づき説明する。
まず、ターボ符号の符号化装置１２０から、回線や無線等を通じて第１系列・第２系列・第３系列からなる送信系列ビットが送られ、ターボ符号の誤り訂正復号装置１００で受信する。
【０００７】
復号装置１００では、演算手段１０１において、第１系列、第２系列、および第３系列の受信ビットが入力されるとその信頼度情報の平均値Ａおよび分散値σ2が計算される。この値をもとに２Ａ/σ2の計算を行い、演算手段１０１においてその値を各々の入力される軟判定情報に掛け合わせる。
【０００８】
次に、演算装置１０１での演算結果は第１の加算手段１０２に送られ、演算手段１０１において計算された軟判定情報のうち第１系列と、第２の減算手段１１１の軟判定出力結果とが加算される。なお、最初の復号のときは第２の減算手段１１１から出力される軟判定出力結果は０であるから、第１の加算手段１０２からは演算手段１０１の結果がそのまま出力される。
【０００９】
第１の加算手段１０２における加算結果は第１の記憶手段１０３に送られ記憶される。また、この加算結果は第１の軟出力情報計算手段１０４に入力され、演算手段１０１において補正された第２系列の信頼度情報とともにＭＡＰ復号あるいはｌｏｇ−ＭＡＰ復号などの軟判定復号アルゴリズムを用いて、第１系列の復号後の軟判定情報を計算し出力する。
【００１０】
次に、減算手段１０５において、第１の軟判定情報計算手段１０４からの軟判定情報から第１の記憶手段１０３に記憶されている値を引いて差分値を軟判定出力結果として出力する。
【００１１】
次に、演算装置１０１での演算結果は第２の加算手段１０６に送られ、演算手段１０１において計算された第１系列の軟判定情報は、第１の減算手段１０５からの軟判定出力結果と加算される。
【００１２】
第２の加算手段１０６における加算結果は第２の記憶手段１０７に送られ、記憶される。また、第２の加算手段１０６における加算結果は、インタリーバ１０８にも送られ、順序の変更が行われる。その後、インタリーバ１０８からの出力は、第２の軟判定情報計算手段１０９に入力され、演算手段１０１において補正された第３系列の軟判定情報とともにＭＡＰ復号あるいはｌｏｇ−ＭＡＰ復号などの軟判定復号アルゴリズムを用いて第１系列の復号後の軟判定情報を計算し出力する。
【００１３】
次に、デインタリーバ１１０において、順序が元に戻される。その後、第２の減算手段１１１において、デインタリーバ１１０から出力された順序が元に戻った軟判定情報から第２の記憶手段１０７に記憶されている値を引いて、差分値である軟判定出力結果を計算する。
【００１４】
以下、上記の操作を繰り返し行い、あらかじめ定められた繰り返し回数の操作を行った結果、デインタリーバ１１０から出力された値を硬判定手段１１２において０か１の硬判定の判定を行い、それを復号結果として出力する。なお、繰り返し回数のカウント、および硬判定手段１１２への値への入力制御は、制御手段（図示せず）にて行なわれている。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来のターボ符号の誤り訂正復号装置においては、いかなる受信状態に対しても復号性能を上げるために、受信後の信頼度の平均値と分散値を用いて軟判定情報の補正を行う必要がある。しかし、このためには信頼度の平均と分散値とを計算する必要があり、この計算は非常に複雑であるために、処理速度が遅延したり、回路が複雑になるという問題があった。
【００１６】
この発明は、上述の問題を解決するためになされたものであり、各受信ビットの軟判定情報の補正を少ない演算量で行うことにより、処理速度を高速化できるターボ符号の誤り訂正復号方法、および、回路規模を小さくしたターボ符号の誤り訂正復号装置を提供することを目的としている。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
この発明にかかるターボ符号の誤り訂正復号装置においては、信頼度について、１つの平均値を計算する平均値計算手段と、受信ビットの軟判定情報と平均値との比から信頼度を補正した軟判定情報を求める復号用軟判定情報計算手段とを備え、復号用軟判定情報計算手段は、受信ビットの軟判定情報と平均値との比を求める除算手段と、除算手段で求めた比を、予め記憶された変換テーブルを用いて変換することで信頼度を補正した軟判定情報を求めるテーブル変換手段とを有するものとした。
【００１９】
さらに、復号用軟判定情報計算手段は、受信ビットの軟判定情報と平均値との比を求める除算手段と、除算手段で求めた比に予め記憶された定数を乗算することで信頼度を補正した軟判定情報を求める乗算手段とを有するものとした。
【００２０】
また、この発明にかかるターボ符号の誤り訂正復号装置においては、信頼度についての平均値を計算する平均値計算手段と、平均値からビットシフト量を求めるビットシフト量計算手段と、受信ビットの信頼度情報をビットシフト量でビットシフトすることで信頼度を補正した軟判定情報を求めるビットシフト演算手段とを有するものとした。
【００２１】
また、この発明にかかるターボ符号の誤り訂正復号方法においては、信頼度について、１つの平均値を計算するステップと、受信ビットの軟判定情報と平均値との比を求め、この比を予め記憶された変換テーブルを用いて変換することで信頼度を補正した軟判定情報を求めるステップとを有するものとした。
【００２２】
また、この発明にかかるターボ符号の誤り訂正復号方法においては、信頼度について、１つの平均値を計算するステップと、受信ビットの軟判定情報と平均値との比を求め、この比に予め記憶された定数を乗算することで信頼度を補正した軟判定情報を求めるステップとを有するものとした。
【００２３】
また、この発明にかかるターボ符号の誤り訂正復号方法においては、信頼度について、１つの平均値を計算するステップと、平均値からビットシフト量を求め、受信ビットの信頼度情報をビットシフト量でビットシフトすることで信頼度を補正した軟判定情報を求めるステップとを有するものとした。
【００２４】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１におけるターボ符号の誤り訂正復号装置の構成を示すブロック図である。
図１中、１はターボ符号の誤り訂正復号装置である。２は、受信ビットの特定ビットの信頼度（軟判定情報の絶対値）について平均値を計算する平均値計算手段である。３は、第１系列を記憶するための第１の記憶手段である。４は、第２系列を記憶するための第２の記憶手段である。５は、第３系列を記憶するための第３の記憶手段である。６は、軟判定情報の計算を行う検査ビットとして、第２の記憶手段４と第３の記憶手段５に記憶されているいずれかの系列を選択する選択手段である。７は、第１の記憶手段３に記憶されている第１系列の軟判定情報の値を、平均値計算手段１において計算された平均値で除算する第１の除算手段である。
【００２５】
８は、第２の記憶手段４または第３の記憶手段５に記憶されている各系列の軟判定情報を、平均値計算手段１において計算された平均値で除算する第２の除算手段である。９は、第１の除算手段７で計算された値を復号に用いる軟判定情報に変換するための第１のテーブル変換手段である。１０は、第２の除算手段８で計算された値を復号に用いる軟判定情報に変換するための第２のテーブル変換手段である。なお、第１のテーブル変換手段９および第２のテーブル変換手段１０は、受信ビットの軟判定情報を信頼度の平均値で除算した値をアドレスとした変換テーブルを有しており、この変換テーブルで、復号に用いる信頼度を補正した軟判定情報への変換を行っている。
【００２６】
１１は、前段の第１系列の軟判定出力結果に対して、入力の軟判定情報の差分を取った値を記憶するための第４の記憶手段である。１２は、第１系列の復号後の軟判定情報を計算するための軟判定情報計算手段である。１３は、軟判定情報計算手段１２に入力される第１系列の各ビットの軟判定情報を加算するための加算手段である。１４は、軟判定情報計算手段１２の出力と加算手段１３からの出力との差分を計算する減算手段である。１５は、軟判定情報計算手段１２の出力から硬判定出力結果を計算する硬判定手段である。なお、第１の除算手段７および第１のテーブル変換手段９で、第１の復号用軟判定情報計算手段１６が構成され、第２の除算手段８および第２のテーブル変換手段１０で、第２の復号用軟判定情報計算手段１７が構成されている。
【００２７】
次に、ターボ符号の符号化装置から送信ビットを受信し、硬判定情報を出力するまでの動作を、図１、および図２のターボ符号の誤り訂正復号方法を示すフローチャートを用いて説明する。
【００２８】
まず、回線等を通じて送信ビットが送られたことを検出し、内部の繰り返し復号回数を示すカウンタ（図示せず）を初期状態にする（ステップ（以降、「Ｓ」とする）１）。また、受信ビットの軟判定情報が第１系列、第２系列、第３系列に対してそれぞれ、ｘ1i,ｘ2i,ｘ3i (i=0,1,・・,N-1)として入力され、それぞれ第１の記憶手段３、第２の記憶手段４、第３の記憶手段５に記憶される。さらに、平均値計算手段２では、あらかじめ定まっているビットの信頼度、例えば軟判定情報の絶対値について平均値Ａを計算する（Ｓ２）。
【００２９】
次に、くり返し復号回数を示すカウンタが予め定められた値Ｋになったかが判断される（Ｓ３）。Ｓ３で、Ｋになっていない場合には、まず、平均値計算手段２から第１の除算手段７および第２の除算手段８に平均値Ａが送られる。さらに、第１の記憶手段３から第１系列の軟判定情報が第１の除算手段７に送られ、選択手段６が第２の記憶手段４と第２の除算手段８との経路を設定することにより、第２の記憶手段４から第２系列の軟判定情報が第２の除算手段８に送られる。
第１の除算手段７では、
【００３０】
Ｂji＝ｘji／Ａ(j=1,2,3) …（数１）
【００３１】
により（ここではj=1である）、第１系列の各軟判定情報と平均値Ａとの間での比を計算する。
この比Ｂ1iは、第１のテーブル変換手段９に送られ、内部に記憶された変換テーブルを用いた変換により、ｙ1i＝σ（Ｂ1i）とされ、軟判定情報の信頼度が補正される。
なお、同様の動作は、第２系列の軟判定情報に対しても、第２の除算手段８でＢ2iが計算され、第２のテーブル変換手段１０でｙ2iが計算される（Ｓ４）。
【００３２】
次に、第１のテーブル変換手段９から信頼度の補正がなされた第１系列ｙ1iが、第２のテーブル変換手段１０から信頼度の補正がなされた第２系列ｙ2iが、第４の記憶手段１１から前段の軟判定出力結果ｑiが軟判定情報計算手段１２に送られ、ＭＡＰ復号やｌｏｇ−ＭＡＰ復号といった軟判定アルゴリズムにより第１系列の軟判定情報ｚ1iを計算する（Ｓ５）。なお、１回目の軟判定情報生成の時には、第４の記憶手段１１には０が記憶されている。
【００３３】
次に、加算手段１３では、第１のテーブル変換手段９から送られた補正された第１系列の軟判定情報ｙ1iと、第４の記憶手段１１から送られた第１系列の軟判定情報の和ｑiとの和を求め、減算手段１４にて、軟判定情報計算手段１２から送られた軟判定情報から加算手段１３から送られた値を減算し、軟判定出力結果ｐiを得る。この軟判定出力結果ｐiを先頭から順に第４の記憶手段１１に記憶させる（Ｓ６）。
【００３４】
次に、平均値計算手段２から第２の除算手段８に平均値Ａが送られる。さらに、選択手段６が第３の記憶手段５と第２の除算手段８との経路を設定することにより、第３の記憶手段５から第３系列の軟判定情報が第２の除算手段８に送られる。第３の除算手段８では、Ｓ４と同様に、Ｂ3iが計算され、第２のテーブル変換手段１０では、ｙ3i＝σ（Ｂ3i）とされ、信頼度が補正される（Ｓ７）。
【００３５】
次に、第２のテーブル変換手段１０から信頼度の補正がなされた第３系列ｙ3iが、第４の記憶手段１１から前段の軟判定出力結果π(ｐi)が、第１のテーブル変換手段９から軟判定情報の補正がなされた第１系列π(ｙ1i)が、軟判定情報計算手段１２に送られ、ＭＡＰ復号やｌｏｇ−ＭＡＰ復号といった軟判定アルゴリズムにより第１系列の軟判定情報π(ｚ2i)を生成する（Ｓ８）。
【００３６】
次に、加算手段１３では、第１のテーブル変換手段９から送られた信頼度が補正された第１系列π(ｙ1i)と、第４の記憶手段１１から送られた第１系列の軟判情報π(ｐi)との和を求め、減算手段１４にて、軟判定情報計算手段１２から送られた軟判定情報π(ｚ2i)から加算手段１３から送られ和を減算し、軟判定出力結果π(ｑi)を得る。なお、この軟判定出力結果はインタリーブ順に第４の記憶手段１１に記憶させる（Ｓ９）。従って、ｑiが記憶されたことになる。
【００３７】
次に、くり返し復号回数を示すカウンタをインクリメントし（Ｓ１０）、Ｓ３に移動する。
この様な操作を、ｍはＫになるまで繰り返す。
Ｓ３で、ｍがＫになった時には、硬判定手段１５で、軟判定情報計算手段１２で生成された軟判定情報π(ｚ2i)に対して、硬判定情報を計算し、０あるいは１の判断を行い、その結果を先頭から順に並べて、最終的な復号結果としてｚ2iを出力する（Ｓ１１）。なお、これはデインタリーバπ-1に指定される順に順序変更をして出力することに相当する。
【００３８】
このような方法では、特定の受信ビットの信頼度について平均を計算し、その平均値により変換テーブルを用いて各受信ビットの信頼度を補正するようにしたので、複雑な計算が必要なくなり処理速度を向上させることができる。
【００３９】
また同時に、複雑な計算をする必要がない分、回路構成を簡単にし、回路規模を小さくすることができる。
【００４０】
なお、この実施の形態１では、第１および第２系列の軟判定情報から変換テーブルを用いて復号に用いる信頼度が補正された軟判定情報を求める変換と、第３系列の軟判定情報から変換テーブルを用いて復号に用いる信頼度が補正された軟判定情報を求める変換とを異なるステップで行う構成にしているが、この処理を１度に、すなはち、第１・第２・第３系列の軟判定情報から変換テーブルを用いて復号に用いる軟判定情報を求める変換を最初に実施してバッファに保存し、それを利用して、その後の処理を実施してもよい。
【００４１】
これは、図２のフローチャートで、Ｓ４およびＳ７を１つとし、Ｓ２とＳ３の間にこのステップを挿入するようにするものであり、図３に示したフローチャートの様な方法になる。なお、図３では、Ｓ１２が、Ｓ４およびＳ７に相当する処理を実行している。
【００４２】
これにより、復号に用いる軟判定情報の計算は、１度実行すればよいことになり、処理速度をさらに早めることができる。
【００４３】
実施の形態２．
図４は、この発明の実施の形態２におけるターボ符号の誤り訂正復号装置の構成を示すブロック図であり、図１のターボ符号の誤り訂正復号装置において、第１の除算手段および第２の除算手段で計算された値を、復号に用いる信頼度を補正した軟判定情報に変換する際に、予め定められた定数を乗算する方式としたものである。
【００４４】
図４中、２０は、第１の除算手段で計算された値を、予め定められた定数を乗算することで復号に用いる信頼度を補正した軟判定情報に変換するための第１の定数乗算手段である。２１は、第２の除算手段で計算された値を、予め定められた定数を乗算することで復号に用いる信頼度を補正した軟判定情報に変換するための第２の定数乗算手段である。なお、第１の除算手段７および第１の定数乗算手段２０で、第１の復号用軟判定情報計算手段２２が構成され、第２の除算手段８および第２の定数乗算手段２１で、第２の復号用軟判定情報計算手段２３が構成されている。
【００４５】
次に、ターボ符号の符号化装置から送信ビットを受信し、硬判定情報を出力するまでの動作を、図４、および図５のターボ符号の誤り訂正復号方法を示すフローチャートを用いて説明する。
【００４６】
まず、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３が実行される。
【００４７】
Ｓ３で、ｍがＫになっていない場合には、まず、平均値計算手段２から第１の除算手段７および第２の除算手段８に平均値Ａが送られる。さらに、第１の記憶手段３から第１系列の軟判定情報が第１の除算手段７に送られ、選択手段６が第２の記憶手段４と第２の除算手段８との経路を設定することにより、第２の記憶手段４から第２系列の軟判定情報が第２の除算手段８に送られる。
第１の除算手段７では、数式１を用いて第１系列の各軟判定情報と平均値Ａとの間での比Ｂ1iを計算する。
この比Ｂ1iは、第１の定数乗算手段２０に送られ、
【００４８】
ｙji＝Ｍ・Ｂji（＝Ｍ・ｘji／Ａ）(j=1,2,3) …（数２）
【００４９】
の計算（ここでは、j=1である）がなされて、軟判定情報の信頼度が補正される。なお、ここでＭは予め定めた乗数であり、０．２から０．４程度の値とするのが好ましい。
なお、同様の動作は、第２系列の軟判定情報に対しても、第２の除算手段８でＢ2iが計算され、第２の定数乗算手段２１でｙ2iが計算される、（Ｓ２０）
【００５０】
次に、Ｓ５、Ｓ６が実行される。
【００５１】
次に、平均値計算手段２から第２の除算手段８に平均値Ａが送られる。さらに、選択手段６が第３の記憶手段５と第２の除算手段８との経路を設定することにより、第３の記憶手段５から第３系列の軟判定情報が第２の除算手段８に送られる。第３の除算手段８では、Ｓ２０と同様に、Ｂ3iが計算され、第２の定数乗算手段２１で、ｙ3i＝Ｍ・Ｂ3iとされ、信頼度が補正される（Ｓ２１）。
【００５２】
次に、Ｓ８、Ｓ９、Ｓ１０が実行される。
【００５３】
Ｓ３で、ｍがＫになった時には、Ｓ１１を実行する。
なお、図５のフローチャートにおけるＳ１・Ｓ２・Ｓ３・Ｓ５・Ｓ６・Ｓ８・Ｓ９・Ｓ１０・Ｓ１１の動作は、図２のフローチャートのものと同様である。
【００５４】
このような方法では、特定の受信ビットの信頼度について平均を計算し、その平均値に乗数Ｍを乗算することによって各受信ビットを補正した軟判定情報を得る構成にしたので、テーブル変換をするのに比較して処理速度を向上させることができる。
【００５５】
また同時に、このような装置では、変換テーブルを持つ必要がなくなるので回路規模をさらに小さくすることができる。
【００５６】
なお、この実施の形態２では、第１および第２系列の軟判定情報から復号で用いる軟判定情報を計算する処理と、第３系列の軟判定情報から復号で用いる軟判定情報を計算する処理とを異なるステップで行う構成にしているが、この処理を１度に、すなはち、第１・第２・第３系列の軟判定情報から復号で用いる軟判定情報を計算する処理を最初に実施してバッファに保存しておき、それを利用して、その後の処理を実施してもよい。
【００５７】
これは、図５のフローチャートで、Ｓ２０およびＳ２１を１つとし、Ｓ２とＳ３の間にこのステップを挿入するようにしたものであり、図６に示したフローチャートの様になる。なお、図６では、Ｓ２２がＳ２０およびＳ２１に相当する処理を実行している。
【００５８】
これにより、復号に用いる軟判定情報の計算は、１度実行すればよいことになり、処理速度をさらに早めることができる。
【００５９】
実施の形態３．
図７は、この発明の実施の形態３におけるターボ符号の誤り訂正復号装置の構成を示すブロック図であり、図１のターボ符号の誤り訂正復号装置において、第１の記憶手段・第２の記憶手段・第３の記憶手段に記憶された軟判定情報を、平均値計算手段で用いた平均値を使用し、ビットシフトをすることで復号に用いる信頼度を補正した軟判定情報に変換する方式にしたものである。
【００６０】
図７中、３０は、平均値計算手段２により計算された平均値に基づいて、受信ビットの信頼度情報のビットシフト量を計算するビットシフト量計算手段である。３１は、第１系列の信頼度情報についてビットシフトを行う第１のビットシフト演算手段、３２は、第２系列または第３系列の信頼度情報についてビットシフトを行う第２のビットシフト演算手段である。
【００６１】
次に、ターボ符号の符号化装置から送信ビットを受信し、硬判定情報を出力するまでの動作を、図７、および図８のターボ符号の誤り訂正復号方法を示すフローチャートを用いて説明する。
【００６２】
まず、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３が実行される。
【００６３】
Ｓ３で、ｍがＫになっていない場合には、まず、平均値計算手段２からビットシフト量計算手段３０に平均値Ａが送られる。ビットシフト量計算手段３０では、この平均値から最適なビットシフト量を計算する。なお、最適なビットシフト量とは、平均値を予め定められた値に一番近くなるようなビットシフト量のことであり、これにより信頼度の平均のばらつきを無くすことになる。さらに、このビットシフト量は、ビットシフト量計算手段３０から第１のビットシフト演算手段３１に送られ、さらに第１の記憶手段３から第１系列の軟判定情報がビットシフト演算手段３１に送られる。第１のビットシフト演算手段３１では、ビットシフト量に従って、第１系列の信頼度情報をビットシフトし、信頼度が補正された、復号で用いる軟判定情報ｙ1iが求まる。
なお、第１のビットシフト演算手段３１と同様の動作は、第２系列の軟判定情報に対しても、第２のビットシフト演算手段３２でビットシフトが行なわれ、復号で用いる軟判定情報がｙ2iが求まる（Ｓ３０）。
【００６４】
次に、Ｓ５、Ｓ６が実行される。
【００６５】
次に、平均値計算手段２から送られた平均値に基づき、ビットシフト量計算手段３０でビットシフト量が求められ、このビットシフト量がビットシフト量計算手段３０から第２のビットシフト演算手段３２に送られる。さらに、選択手段６が第３の記憶手段５と第２のビットシフト演算手段３２との経路を設定することにより、第３の記憶手段５から第３系列の軟判定情報が第２のビットシフト演算手段３２に送られる。第２のビットシフト演算手段３２では、Ｓ３０と同様に、ビットシフトが行なわれ、復号で用いる軟判定情報ｙ3iが求まる（Ｓ３１）。
【００６６】
次に、Ｓ８、Ｓ９、Ｓ１０が実行される。
【００６７】
Ｓ３で、ｍがＫになった時には、Ｓ１１を実行する。
なお、図８のフローチャートにおけるＳ１・Ｓ２・Ｓ３・Ｓ５・Ｓ６・Ｓ８・Ｓ９・Ｓ１０・Ｓ１１の動作は、図２のフローチャートのものと同様である。
【００６８】
このような方法では、乗算をすることなく、単純なビットシフトのみで復号に用いる軟判定情報を求めることができるので、処理速度をさらに向上させることができる。
【００６９】
また同時に、このような装置では、復号に用いる軟判定情報を求めるのに計算回路ではなくビットシフト回路を用いることができ、回路規模をさらに小さくすることができる。
【００７０】
なお、この実施の形態３では、第１および第２系列の軟判定情報からビットシフトで復号で用いる軟判定情報を計算する処理と、第３系列の軟判定情報からビットシフトで復号で用いる軟判定情報を計算する処理とを異なるステップで行う構成にしているが、この処理を１度に、すなはち、第１・第２・第３系列の軟判定情報からビットシフトで復号で用いる軟判定情報を計算する処理を最初に実施し、それをバッファに保存しておいて、それを利用しれその後の軟判定情報の補正処理を実施してもよい。
【００７１】
これは、図８のフローチャートで、Ｓ３０およびＳ３１を１つとし、Ｓ２とＳ３の間にこのステップを挿入するようにするものであり、図９に示したフローチャートの様になる。なお、図９では、Ｓ３２がＳ３０およびＳ３１に相当する処理を実行している。
【００７２】
これにより、復号に用いる軟判定情報の計算は、１度実行すればよいことになり、処理速度をさらに早めることができる。
【００７３】
【発明の効果】
この発明にかかるターボ符号の誤り訂正復号装置においては、信頼度について、１つの平均値を計算する平均値計算手段と、受信ビットの軟判定情報と平均値との比から信頼度を補正した軟判定情報を求める復号用軟判定情報計算手段とを備え、復号用軟判定情報計算手段は、受信ビットの軟判定情報と平均値との比を求める除算手段と、除算手段で求めた比を、予め記憶された変換テーブルを用いて変換することで信頼度を補正した軟判定情報を求めるテーブル変換手段とを有するものとした。
【００７５】
これにより、複雑な計算をする必要がなくなり、回路構成を簡単にし、回路規模を小さくすることができる。
【００７６】
さらに、復号用軟判定情報計算手段は、受信ビットの軟判定情報と平均値との比を求める除算手段と、除算手段で求めた比に予め記憶された定数を乗算することで信頼度を補正した軟判定情報を求める乗算手段とを有するものとした。
【００７７】
これにより、変換テーブルを持つ必要もなくなるので回路規模をさらに小さくすることができる。
【００７８】
また、この発明にかかるターボ符号の誤り訂正復号装置においては、信頼度について、１つの平均値を計算する平均値計算手段と、平均値からビットシフト量を求めるビットシフト量計算手段と、受信ビットの信頼度情報をビットシフト量でビットシフトすることで信頼度を補正した軟判定情報を求めるビットシフト演算手段とを有するものとした。
【００７９】
これにより、計算回路ではなくビットシフト回路を用いることができ、回路規模をさらに小さくすることができる。
【００８０】
また、この発明にかかるターボ符号の誤り訂正復号方法においては、信頼度について、１つの平均値を計算するステップと、受信ビットの軟判定情報と平均値との比を求め、この比を予め記憶された変換テーブルを用いて変換することで信頼度を補正した軟判定情報を求めるステップとを有するものとした。
【００８１】
これにより、複雑な計算が必要なくなり処理速度を向上させることができる。
【００８２】
また、この発明にかかるターボ符号の誤り訂正復号方法においては、信頼度について、１つの平均値を計算するステップと、受信ビットの軟判定情報と平均値との比を求め、この比に予め記憶された定数を乗算することで信頼度を補正した軟判定情報を求めるステップとを有するものとした。
【００８３】
これにより、テーブル変換をするのに比較して処理速度を向上させることができる。
【００８４】
また、この発明にかかるターボ符号の誤り訂正復号方法においては、信頼度について、１つの平均値を計算するステップと、平均値からビットシフト量を求め、受信ビットの信頼度情報をビットシフト量でビットシフトすることで信頼度を補正した軟判定情報を求めるステップとを有するものとした。
【００８５】
これにより、乗算をすることなく、単純なビットシフトのみで復号に用いる軟判定情報を求めることができるので、処理速度をさらに向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１におけるターボ符号の誤り訂正復号装置を示すブロック図である。
【図２】 この発明の実施の形態１におけるターボ符号の誤り訂正復号方法を示すフローチャートである。
【図３】 この発明の実施の形態１における、他のターボ符号の誤り訂正復号方法を示すフローチャートである。
【図４】 この発明の実施の形態２におけるターボ符号の誤り訂正復号装置を示すブロック図である。
【図５】 この発明の実施の形態２におけるターボ符号の誤り訂正復号方法を示すフローチャートである。
【図６】 この発明の実施の形態２における、他のターボ符号の誤り訂正復号方法を示すフローチャートである。
【図７】 この発明の実施の形態３におけるターボ符号の誤り訂正復号装置を示すブロック図である。
【図８】 この発明の実施の形態３におけるターボ符号の誤り訂正復号方法を示すフローチャートである。
【図９】 この発明の実施の形態３における、他のターボ符号の誤り訂正復号方法を示すフローチャートである。
【図１０】 従来のターボ符号の誤り訂正復号装置を示すブロック図である。
【図１１】 従来のターボ符号の符号化装置を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ ターボ符号の誤り訂正復号装置、 ２ 平均値計算手段、
３ 第１の記憶手段、 ４ 第２の記憶手段、 ５ 第３の記憶手段、
６ 選択手段、 ７ 第１の除算手段、 ８ 第２の除算手段、
９ 第１のテーブル変換手段、 １０ 第２のテーブル変換手段、
１１ 第４の記憶手段、 １２ 軟判定情報計算手段、 １３ 加算手段、
１４ 減算手段、 １５ 硬判定手段、
１６ 第１の復号用軟判定情報計算手段、
１７ 第２の復号用軟判定情報計算手段、 ２０ 第１の定数乗算手段、
２１ 第２の定数乗算手段、 ２２ 第１の復号用軟判定情報計算手段、
２３ 第２の復号用軟判定情報計算手段、 ３０ ビットシフト手段、
３１ 第１のビットシフト演算手段、 ３２ 第２のビットシフト演算手段
【発明の属する技術分野】
この発明は、無線通信装置などの通信分野におけるターボ符号の誤り訂正復号方法および装置、特に、軟判定情報の計算を高速におこなうことができるターボ符号の誤り訂正復号方法および装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１０は、ＴＤＡ Ｐｒｏｇｒｅｓｓ ＲｅｐｏｒｔのＰ．６３〜Ｐ．８７に記載された"Ｓｏｆｔ−Ｏｕｔｐｕｔ Ｄｅｃｏｄｉｎｇ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ ｉｎ Ｉｎｔｅｒａｔｉｖｅ Ｄｅｃｏｄｉｎｇ ｏｆ Ｔｕｒｂｏ Ｃｏｄｅｓ"（Ｄ．Ｄｉｖｓａｌａｒ ａｎｄ Ｆ．Ｐｏｌｌａｒａ １９９６年２月１５日）で示された、従来のターボ符号の誤り訂正復号装置の構成を示すブロック図である。
【０００３】
図１０中、１００は、ターボ符号の誤り訂正復号装置である。１０１は、受信ビットの信頼度情報（軟判定情報の絶対値）の平均値および分散値を計算し、その値から軟判定情報を変換するための値を計算し、各軟判定情報に掛け合わせる演算手段である。１０２は、演算手段１０１の出力結果と、前回の軟判定出力結果とを加算する第１の加算手段である。１０３は、第１の加算手段１０２の結果を記憶するための第１の記憶手段である。１０４は、演算手段１０１の出力と第１の加算手段１０２の出力から軟判定情報を計算する第１の軟判定情報計算手段である。１０５は、第１の記憶手段１０３に記憶された第１の加算手段１０２の結果と、第１の軟判定情報計算手段１０４で算出された軟判定情報との差分である軟判定出力結果を計算するための第１の減算手段である。
【０００４】
１０６は、演算手段１０１の出力結果と、第１の減算手段１０５の出力結果とを加算する第２の加算手段である。１０７は、第２の加算手段１０６の結果を記憶するための第２の記憶手段である。１０８は、順序の並べ替えを行うインタリーバである。１０９は、インタリーバ１０８の出力と演算手段１０１の出力から軟判定情報を計算する第２の軟判定情報計算手段である。１１０は、インタリーバ１０８で並び替えられた順序を元に戻すデインタリーバである。１１１は、第２の記憶手段１０７に記憶された第２の加算手段１０６の結果と、第２の軟判定情報計算手段１０９で算出された軟判定情報との差分である軟判定出力結果を計算するための第２の減算手段である。１１２は、硬判定情報を生成するための硬判定生成手段である。
【０００５】
次に、一般的なターボ符号の符号化装置の構成について説明する。
図１１は、従来のターボ符号の符号化装置を示すブロック図であり、第１系列、第２系列、第３系列を定義するものである。
図１１中、１２０は、ターボ符号の符号化装置である。１２１および１２２は、符号化系列を生成するための第１の帰還型畳込み符号化器および第２の帰還型畳込み符号化器である。１２３は、インタリーバである。なお、以下の説明では、情報ビット系列をそのまま出力したものおよびその受信系列を第１系列、第１の帰還型畳込み符号化器１２１によって生成された系列およびその受信系列を第２系列、第２の帰還型畳込み符号化器１２２およびインタリーバ１２３において生成された系列およびその受信系列を第３系列と呼ぶことにする。
【０００６】
次に、ターボ符号の符号化装置１２０で符号化された送信ビットを受信した場合の、ターボ符号の誤り訂正復号装置１００の動作について、図１０に基づき説明する。
まず、ターボ符号の符号化装置１２０から、回線や無線等を通じて第１系列・第２系列・第３系列からなる送信系列ビットが送られ、ターボ符号の誤り訂正復号装置１００で受信する。
【０００７】
復号装置１００では、演算手段１０１において、第１系列、第２系列、および第３系列の受信ビットが入力されるとその信頼度情報の平均値Ａおよび分散値σ2が計算される。この値をもとに２Ａ/σ2の計算を行い、演算手段１０１においてその値を各々の入力される軟判定情報に掛け合わせる。
【０００８】
次に、演算装置１０１での演算結果は第１の加算手段１０２に送られ、演算手段１０１において計算された軟判定情報のうち第１系列と、第２の減算手段１１１の軟判定出力結果とが加算される。なお、最初の復号のときは第２の減算手段１１１から出力される軟判定出力結果は０であるから、第１の加算手段１０２からは演算手段１０１の結果がそのまま出力される。
【０００９】
第１の加算手段１０２における加算結果は第１の記憶手段１０３に送られ記憶される。また、この加算結果は第１の軟出力情報計算手段１０４に入力され、演算手段１０１において補正された第２系列の信頼度情報とともにＭＡＰ復号あるいはｌｏｇ−ＭＡＰ復号などの軟判定復号アルゴリズムを用いて、第１系列の復号後の軟判定情報を計算し出力する。
【００１０】
次に、減算手段１０５において、第１の軟判定情報計算手段１０４からの軟判定情報から第１の記憶手段１０３に記憶されている値を引いて差分値を軟判定出力結果として出力する。
【００１１】
次に、演算装置１０１での演算結果は第２の加算手段１０６に送られ、演算手段１０１において計算された第１系列の軟判定情報は、第１の減算手段１０５からの軟判定出力結果と加算される。
【００１２】
第２の加算手段１０６における加算結果は第２の記憶手段１０７に送られ、記憶される。また、第２の加算手段１０６における加算結果は、インタリーバ１０８にも送られ、順序の変更が行われる。その後、インタリーバ１０８からの出力は、第２の軟判定情報計算手段１０９に入力され、演算手段１０１において補正された第３系列の軟判定情報とともにＭＡＰ復号あるいはｌｏｇ−ＭＡＰ復号などの軟判定復号アルゴリズムを用いて第１系列の復号後の軟判定情報を計算し出力する。
【００１３】
次に、デインタリーバ１１０において、順序が元に戻される。その後、第２の減算手段１１１において、デインタリーバ１１０から出力された順序が元に戻った軟判定情報から第２の記憶手段１０７に記憶されている値を引いて、差分値である軟判定出力結果を計算する。
【００１４】
以下、上記の操作を繰り返し行い、あらかじめ定められた繰り返し回数の操作を行った結果、デインタリーバ１１０から出力された値を硬判定手段１１２において０か１の硬判定の判定を行い、それを復号結果として出力する。なお、繰り返し回数のカウント、および硬判定手段１１２への値への入力制御は、制御手段（図示せず）にて行なわれている。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来のターボ符号の誤り訂正復号装置においては、いかなる受信状態に対しても復号性能を上げるために、受信後の信頼度の平均値と分散値を用いて軟判定情報の補正を行う必要がある。しかし、このためには信頼度の平均と分散値とを計算する必要があり、この計算は非常に複雑であるために、処理速度が遅延したり、回路が複雑になるという問題があった。
【００１６】
この発明は、上述の問題を解決するためになされたものであり、各受信ビットの軟判定情報の補正を少ない演算量で行うことにより、処理速度を高速化できるターボ符号の誤り訂正復号方法、および、回路規模を小さくしたターボ符号の誤り訂正復号装置を提供することを目的としている。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
この発明にかかるターボ符号の誤り訂正復号装置においては、信頼度について、１つの平均値を計算する平均値計算手段と、受信ビットの軟判定情報と平均値との比から信頼度を補正した軟判定情報を求める復号用軟判定情報計算手段とを備え、復号用軟判定情報計算手段は、受信ビットの軟判定情報と平均値との比を求める除算手段と、除算手段で求めた比を、予め記憶された変換テーブルを用いて変換することで信頼度を補正した軟判定情報を求めるテーブル変換手段とを有するものとした。
【００１９】
さらに、復号用軟判定情報計算手段は、受信ビットの軟判定情報と平均値との比を求める除算手段と、除算手段で求めた比に予め記憶された定数を乗算することで信頼度を補正した軟判定情報を求める乗算手段とを有するものとした。
【００２０】
また、この発明にかかるターボ符号の誤り訂正復号装置においては、信頼度についての平均値を計算する平均値計算手段と、平均値からビットシフト量を求めるビットシフト量計算手段と、受信ビットの信頼度情報をビットシフト量でビットシフトすることで信頼度を補正した軟判定情報を求めるビットシフト演算手段とを有するものとした。
【００２１】
また、この発明にかかるターボ符号の誤り訂正復号方法においては、信頼度について、１つの平均値を計算するステップと、受信ビットの軟判定情報と平均値との比を求め、この比を予め記憶された変換テーブルを用いて変換することで信頼度を補正した軟判定情報を求めるステップとを有するものとした。
【００２２】
また、この発明にかかるターボ符号の誤り訂正復号方法においては、信頼度について、１つの平均値を計算するステップと、受信ビットの軟判定情報と平均値との比を求め、この比に予め記憶された定数を乗算することで信頼度を補正した軟判定情報を求めるステップとを有するものとした。
【００２３】
また、この発明にかかるターボ符号の誤り訂正復号方法においては、信頼度について、１つの平均値を計算するステップと、平均値からビットシフト量を求め、受信ビットの信頼度情報をビットシフト量でビットシフトすることで信頼度を補正した軟判定情報を求めるステップとを有するものとした。
【００２４】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１におけるターボ符号の誤り訂正復号装置の構成を示すブロック図である。
図１中、１はターボ符号の誤り訂正復号装置である。２は、受信ビットの特定ビットの信頼度（軟判定情報の絶対値）について平均値を計算する平均値計算手段である。３は、第１系列を記憶するための第１の記憶手段である。４は、第２系列を記憶するための第２の記憶手段である。５は、第３系列を記憶するための第３の記憶手段である。６は、軟判定情報の計算を行う検査ビットとして、第２の記憶手段４と第３の記憶手段５に記憶されているいずれかの系列を選択する選択手段である。７は、第１の記憶手段３に記憶されている第１系列の軟判定情報の値を、平均値計算手段１において計算された平均値で除算する第１の除算手段である。
【００２５】
８は、第２の記憶手段４または第３の記憶手段５に記憶されている各系列の軟判定情報を、平均値計算手段１において計算された平均値で除算する第２の除算手段である。９は、第１の除算手段７で計算された値を復号に用いる軟判定情報に変換するための第１のテーブル変換手段である。１０は、第２の除算手段８で計算された値を復号に用いる軟判定情報に変換するための第２のテーブル変換手段である。なお、第１のテーブル変換手段９および第２のテーブル変換手段１０は、受信ビットの軟判定情報を信頼度の平均値で除算した値をアドレスとした変換テーブルを有しており、この変換テーブルで、復号に用いる信頼度を補正した軟判定情報への変換を行っている。
【００２６】
１１は、前段の第１系列の軟判定出力結果に対して、入力の軟判定情報の差分を取った値を記憶するための第４の記憶手段である。１２は、第１系列の復号後の軟判定情報を計算するための軟判定情報計算手段である。１３は、軟判定情報計算手段１２に入力される第１系列の各ビットの軟判定情報を加算するための加算手段である。１４は、軟判定情報計算手段１２の出力と加算手段１３からの出力との差分を計算する減算手段である。１５は、軟判定情報計算手段１２の出力から硬判定出力結果を計算する硬判定手段である。なお、第１の除算手段７および第１のテーブル変換手段９で、第１の復号用軟判定情報計算手段１６が構成され、第２の除算手段８および第２のテーブル変換手段１０で、第２の復号用軟判定情報計算手段１７が構成されている。
【００２７】
次に、ターボ符号の符号化装置から送信ビットを受信し、硬判定情報を出力するまでの動作を、図１、および図２のターボ符号の誤り訂正復号方法を示すフローチャートを用いて説明する。
【００２８】
まず、回線等を通じて送信ビットが送られたことを検出し、内部の繰り返し復号回数を示すカウンタ（図示せず）を初期状態にする（ステップ（以降、「Ｓ」とする）１）。また、受信ビットの軟判定情報が第１系列、第２系列、第３系列に対してそれぞれ、ｘ1i,ｘ2i,ｘ3i (i=0,1,・・,N-1)として入力され、それぞれ第１の記憶手段３、第２の記憶手段４、第３の記憶手段５に記憶される。さらに、平均値計算手段２では、あらかじめ定まっているビットの信頼度、例えば軟判定情報の絶対値について平均値Ａを計算する（Ｓ２）。
【００２９】
次に、くり返し復号回数を示すカウンタが予め定められた値Ｋになったかが判断される（Ｓ３）。Ｓ３で、Ｋになっていない場合には、まず、平均値計算手段２から第１の除算手段７および第２の除算手段８に平均値Ａが送られる。さらに、第１の記憶手段３から第１系列の軟判定情報が第１の除算手段７に送られ、選択手段６が第２の記憶手段４と第２の除算手段８との経路を設定することにより、第２の記憶手段４から第２系列の軟判定情報が第２の除算手段８に送られる。
第１の除算手段７では、
【００３０】
Ｂji＝ｘji／Ａ(j=1,2,3) …（数１）
【００３１】
により（ここではj=1である）、第１系列の各軟判定情報と平均値Ａとの間での比を計算する。
この比Ｂ1iは、第１のテーブル変換手段９に送られ、内部に記憶された変換テーブルを用いた変換により、ｙ1i＝σ（Ｂ1i）とされ、軟判定情報の信頼度が補正される。
なお、同様の動作は、第２系列の軟判定情報に対しても、第２の除算手段８でＢ2iが計算され、第２のテーブル変換手段１０でｙ2iが計算される（Ｓ４）。
【００３２】
次に、第１のテーブル変換手段９から信頼度の補正がなされた第１系列ｙ1iが、第２のテーブル変換手段１０から信頼度の補正がなされた第２系列ｙ2iが、第４の記憶手段１１から前段の軟判定出力結果ｑiが軟判定情報計算手段１２に送られ、ＭＡＰ復号やｌｏｇ−ＭＡＰ復号といった軟判定アルゴリズムにより第１系列の軟判定情報ｚ1iを計算する（Ｓ５）。なお、１回目の軟判定情報生成の時には、第４の記憶手段１１には０が記憶されている。
【００３３】
次に、加算手段１３では、第１のテーブル変換手段９から送られた補正された第１系列の軟判定情報ｙ1iと、第４の記憶手段１１から送られた第１系列の軟判定情報の和ｑiとの和を求め、減算手段１４にて、軟判定情報計算手段１２から送られた軟判定情報から加算手段１３から送られた値を減算し、軟判定出力結果ｐiを得る。この軟判定出力結果ｐiを先頭から順に第４の記憶手段１１に記憶させる（Ｓ６）。
【００３４】
次に、平均値計算手段２から第２の除算手段８に平均値Ａが送られる。さらに、選択手段６が第３の記憶手段５と第２の除算手段８との経路を設定することにより、第３の記憶手段５から第３系列の軟判定情報が第２の除算手段８に送られる。第３の除算手段８では、Ｓ４と同様に、Ｂ3iが計算され、第２のテーブル変換手段１０では、ｙ3i＝σ（Ｂ3i）とされ、信頼度が補正される（Ｓ７）。
【００３５】
次に、第２のテーブル変換手段１０から信頼度の補正がなされた第３系列ｙ3iが、第４の記憶手段１１から前段の軟判定出力結果π(ｐi)が、第１のテーブル変換手段９から軟判定情報の補正がなされた第１系列π(ｙ1i)が、軟判定情報計算手段１２に送られ、ＭＡＰ復号やｌｏｇ−ＭＡＰ復号といった軟判定アルゴリズムにより第１系列の軟判定情報π(ｚ2i)を生成する（Ｓ８）。
【００３６】
次に、加算手段１３では、第１のテーブル変換手段９から送られた信頼度が補正された第１系列π(ｙ1i)と、第４の記憶手段１１から送られた第１系列の軟判情報π(ｐi)との和を求め、減算手段１４にて、軟判定情報計算手段１２から送られた軟判定情報π(ｚ2i)から加算手段１３から送られ和を減算し、軟判定出力結果π(ｑi)を得る。なお、この軟判定出力結果はインタリーブ順に第４の記憶手段１１に記憶させる（Ｓ９）。従って、ｑiが記憶されたことになる。
【００３７】
次に、くり返し復号回数を示すカウンタをインクリメントし（Ｓ１０）、Ｓ３に移動する。
この様な操作を、ｍはＫになるまで繰り返す。
Ｓ３で、ｍがＫになった時には、硬判定手段１５で、軟判定情報計算手段１２で生成された軟判定情報π(ｚ2i)に対して、硬判定情報を計算し、０あるいは１の判断を行い、その結果を先頭から順に並べて、最終的な復号結果としてｚ2iを出力する（Ｓ１１）。なお、これはデインタリーバπ-1に指定される順に順序変更をして出力することに相当する。
【００３８】
このような方法では、特定の受信ビットの信頼度について平均を計算し、その平均値により変換テーブルを用いて各受信ビットの信頼度を補正するようにしたので、複雑な計算が必要なくなり処理速度を向上させることができる。
【００３９】
また同時に、複雑な計算をする必要がない分、回路構成を簡単にし、回路規模を小さくすることができる。
【００４０】
なお、この実施の形態１では、第１および第２系列の軟判定情報から変換テーブルを用いて復号に用いる信頼度が補正された軟判定情報を求める変換と、第３系列の軟判定情報から変換テーブルを用いて復号に用いる信頼度が補正された軟判定情報を求める変換とを異なるステップで行う構成にしているが、この処理を１度に、すなはち、第１・第２・第３系列の軟判定情報から変換テーブルを用いて復号に用いる軟判定情報を求める変換を最初に実施してバッファに保存し、それを利用して、その後の処理を実施してもよい。
【００４１】
これは、図２のフローチャートで、Ｓ４およびＳ７を１つとし、Ｓ２とＳ３の間にこのステップを挿入するようにするものであり、図３に示したフローチャートの様な方法になる。なお、図３では、Ｓ１２が、Ｓ４およびＳ７に相当する処理を実行している。
【００４２】
これにより、復号に用いる軟判定情報の計算は、１度実行すればよいことになり、処理速度をさらに早めることができる。
【００４３】
実施の形態２．
図４は、この発明の実施の形態２におけるターボ符号の誤り訂正復号装置の構成を示すブロック図であり、図１のターボ符号の誤り訂正復号装置において、第１の除算手段および第２の除算手段で計算された値を、復号に用いる信頼度を補正した軟判定情報に変換する際に、予め定められた定数を乗算する方式としたものである。
【００４４】
図４中、２０は、第１の除算手段で計算された値を、予め定められた定数を乗算することで復号に用いる信頼度を補正した軟判定情報に変換するための第１の定数乗算手段である。２１は、第２の除算手段で計算された値を、予め定められた定数を乗算することで復号に用いる信頼度を補正した軟判定情報に変換するための第２の定数乗算手段である。なお、第１の除算手段７および第１の定数乗算手段２０で、第１の復号用軟判定情報計算手段２２が構成され、第２の除算手段８および第２の定数乗算手段２１で、第２の復号用軟判定情報計算手段２３が構成されている。
【００４５】
次に、ターボ符号の符号化装置から送信ビットを受信し、硬判定情報を出力するまでの動作を、図４、および図５のターボ符号の誤り訂正復号方法を示すフローチャートを用いて説明する。
【００４６】
まず、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３が実行される。
【００４７】
Ｓ３で、ｍがＫになっていない場合には、まず、平均値計算手段２から第１の除算手段７および第２の除算手段８に平均値Ａが送られる。さらに、第１の記憶手段３から第１系列の軟判定情報が第１の除算手段７に送られ、選択手段６が第２の記憶手段４と第２の除算手段８との経路を設定することにより、第２の記憶手段４から第２系列の軟判定情報が第２の除算手段８に送られる。
第１の除算手段７では、数式１を用いて第１系列の各軟判定情報と平均値Ａとの間での比Ｂ1iを計算する。
この比Ｂ1iは、第１の定数乗算手段２０に送られ、
【００４８】
ｙji＝Ｍ・Ｂji（＝Ｍ・ｘji／Ａ）(j=1,2,3) …（数２）
【００４９】
の計算（ここでは、j=1である）がなされて、軟判定情報の信頼度が補正される。なお、ここでＭは予め定めた乗数であり、０．２から０．４程度の値とするのが好ましい。
なお、同様の動作は、第２系列の軟判定情報に対しても、第２の除算手段８でＢ2iが計算され、第２の定数乗算手段２１でｙ2iが計算される、（Ｓ２０）
【００５０】
次に、Ｓ５、Ｓ６が実行される。
【００５１】
次に、平均値計算手段２から第２の除算手段８に平均値Ａが送られる。さらに、選択手段６が第３の記憶手段５と第２の除算手段８との経路を設定することにより、第３の記憶手段５から第３系列の軟判定情報が第２の除算手段８に送られる。第３の除算手段８では、Ｓ２０と同様に、Ｂ3iが計算され、第２の定数乗算手段２１で、ｙ3i＝Ｍ・Ｂ3iとされ、信頼度が補正される（Ｓ２１）。
【００５２】
次に、Ｓ８、Ｓ９、Ｓ１０が実行される。
【００５３】
Ｓ３で、ｍがＫになった時には、Ｓ１１を実行する。
なお、図５のフローチャートにおけるＳ１・Ｓ２・Ｓ３・Ｓ５・Ｓ６・Ｓ８・Ｓ９・Ｓ１０・Ｓ１１の動作は、図２のフローチャートのものと同様である。
【００５４】
このような方法では、特定の受信ビットの信頼度について平均を計算し、その平均値に乗数Ｍを乗算することによって各受信ビットを補正した軟判定情報を得る構成にしたので、テーブル変換をするのに比較して処理速度を向上させることができる。
【００５５】
また同時に、このような装置では、変換テーブルを持つ必要がなくなるので回路規模をさらに小さくすることができる。
【００５６】
なお、この実施の形態２では、第１および第２系列の軟判定情報から復号で用いる軟判定情報を計算する処理と、第３系列の軟判定情報から復号で用いる軟判定情報を計算する処理とを異なるステップで行う構成にしているが、この処理を１度に、すなはち、第１・第２・第３系列の軟判定情報から復号で用いる軟判定情報を計算する処理を最初に実施してバッファに保存しておき、それを利用して、その後の処理を実施してもよい。
【００５７】
これは、図５のフローチャートで、Ｓ２０およびＳ２１を１つとし、Ｓ２とＳ３の間にこのステップを挿入するようにしたものであり、図６に示したフローチャートの様になる。なお、図６では、Ｓ２２がＳ２０およびＳ２１に相当する処理を実行している。
【００５８】
これにより、復号に用いる軟判定情報の計算は、１度実行すればよいことになり、処理速度をさらに早めることができる。
【００５９】
実施の形態３．
図７は、この発明の実施の形態３におけるターボ符号の誤り訂正復号装置の構成を示すブロック図であり、図１のターボ符号の誤り訂正復号装置において、第１の記憶手段・第２の記憶手段・第３の記憶手段に記憶された軟判定情報を、平均値計算手段で用いた平均値を使用し、ビットシフトをすることで復号に用いる信頼度を補正した軟判定情報に変換する方式にしたものである。
【００６０】
図７中、３０は、平均値計算手段２により計算された平均値に基づいて、受信ビットの信頼度情報のビットシフト量を計算するビットシフト量計算手段である。３１は、第１系列の信頼度情報についてビットシフトを行う第１のビットシフト演算手段、３２は、第２系列または第３系列の信頼度情報についてビットシフトを行う第２のビットシフト演算手段である。
【００６１】
次に、ターボ符号の符号化装置から送信ビットを受信し、硬判定情報を出力するまでの動作を、図７、および図８のターボ符号の誤り訂正復号方法を示すフローチャートを用いて説明する。
【００６２】
まず、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３が実行される。
【００６３】
Ｓ３で、ｍがＫになっていない場合には、まず、平均値計算手段２からビットシフト量計算手段３０に平均値Ａが送られる。ビットシフト量計算手段３０では、この平均値から最適なビットシフト量を計算する。なお、最適なビットシフト量とは、平均値を予め定められた値に一番近くなるようなビットシフト量のことであり、これにより信頼度の平均のばらつきを無くすことになる。さらに、このビットシフト量は、ビットシフト量計算手段３０から第１のビットシフト演算手段３１に送られ、さらに第１の記憶手段３から第１系列の軟判定情報がビットシフト演算手段３１に送られる。第１のビットシフト演算手段３１では、ビットシフト量に従って、第１系列の信頼度情報をビットシフトし、信頼度が補正された、復号で用いる軟判定情報ｙ1iが求まる。
なお、第１のビットシフト演算手段３１と同様の動作は、第２系列の軟判定情報に対しても、第２のビットシフト演算手段３２でビットシフトが行なわれ、復号で用いる軟判定情報がｙ2iが求まる（Ｓ３０）。
【００６４】
次に、Ｓ５、Ｓ６が実行される。
【００６５】
次に、平均値計算手段２から送られた平均値に基づき、ビットシフト量計算手段３０でビットシフト量が求められ、このビットシフト量がビットシフト量計算手段３０から第２のビットシフト演算手段３２に送られる。さらに、選択手段６が第３の記憶手段５と第２のビットシフト演算手段３２との経路を設定することにより、第３の記憶手段５から第３系列の軟判定情報が第２のビットシフト演算手段３２に送られる。第２のビットシフト演算手段３２では、Ｓ３０と同様に、ビットシフトが行なわれ、復号で用いる軟判定情報ｙ3iが求まる（Ｓ３１）。
【００６６】
次に、Ｓ８、Ｓ９、Ｓ１０が実行される。
【００６７】
Ｓ３で、ｍがＫになった時には、Ｓ１１を実行する。
なお、図８のフローチャートにおけるＳ１・Ｓ２・Ｓ３・Ｓ５・Ｓ６・Ｓ８・Ｓ９・Ｓ１０・Ｓ１１の動作は、図２のフローチャートのものと同様である。
【００６８】
このような方法では、乗算をすることなく、単純なビットシフトのみで復号に用いる軟判定情報を求めることができるので、処理速度をさらに向上させることができる。
【００６９】
また同時に、このような装置では、復号に用いる軟判定情報を求めるのに計算回路ではなくビットシフト回路を用いることができ、回路規模をさらに小さくすることができる。
【００７０】
なお、この実施の形態３では、第１および第２系列の軟判定情報からビットシフトで復号で用いる軟判定情報を計算する処理と、第３系列の軟判定情報からビットシフトで復号で用いる軟判定情報を計算する処理とを異なるステップで行う構成にしているが、この処理を１度に、すなはち、第１・第２・第３系列の軟判定情報からビットシフトで復号で用いる軟判定情報を計算する処理を最初に実施し、それをバッファに保存しておいて、それを利用しれその後の軟判定情報の補正処理を実施してもよい。
【００７１】
これは、図８のフローチャートで、Ｓ３０およびＳ３１を１つとし、Ｓ２とＳ３の間にこのステップを挿入するようにするものであり、図９に示したフローチャートの様になる。なお、図９では、Ｓ３２がＳ３０およびＳ３１に相当する処理を実行している。
【００７２】
これにより、復号に用いる軟判定情報の計算は、１度実行すればよいことになり、処理速度をさらに早めることができる。
【００７３】
【発明の効果】
この発明にかかるターボ符号の誤り訂正復号装置においては、信頼度について、１つの平均値を計算する平均値計算手段と、受信ビットの軟判定情報と平均値との比から信頼度を補正した軟判定情報を求める復号用軟判定情報計算手段とを備え、復号用軟判定情報計算手段は、受信ビットの軟判定情報と平均値との比を求める除算手段と、除算手段で求めた比を、予め記憶された変換テーブルを用いて変換することで信頼度を補正した軟判定情報を求めるテーブル変換手段とを有するものとした。
【００７５】
これにより、複雑な計算をする必要がなくなり、回路構成を簡単にし、回路規模を小さくすることができる。
【００７６】
さらに、復号用軟判定情報計算手段は、受信ビットの軟判定情報と平均値との比を求める除算手段と、除算手段で求めた比に予め記憶された定数を乗算することで信頼度を補正した軟判定情報を求める乗算手段とを有するものとした。
【００７７】
これにより、変換テーブルを持つ必要もなくなるので回路規模をさらに小さくすることができる。
【００７８】
また、この発明にかかるターボ符号の誤り訂正復号装置においては、信頼度について、１つの平均値を計算する平均値計算手段と、平均値からビットシフト量を求めるビットシフト量計算手段と、受信ビットの信頼度情報をビットシフト量でビットシフトすることで信頼度を補正した軟判定情報を求めるビットシフト演算手段とを有するものとした。
【００７９】
これにより、計算回路ではなくビットシフト回路を用いることができ、回路規模をさらに小さくすることができる。
【００８０】
また、この発明にかかるターボ符号の誤り訂正復号方法においては、信頼度について、１つの平均値を計算するステップと、受信ビットの軟判定情報と平均値との比を求め、この比を予め記憶された変換テーブルを用いて変換することで信頼度を補正した軟判定情報を求めるステップとを有するものとした。
【００８１】
これにより、複雑な計算が必要なくなり処理速度を向上させることができる。
【００８２】
また、この発明にかかるターボ符号の誤り訂正復号方法においては、信頼度について、１つの平均値を計算するステップと、受信ビットの軟判定情報と平均値との比を求め、この比に予め記憶された定数を乗算することで信頼度を補正した軟判定情報を求めるステップとを有するものとした。
【００８３】
これにより、テーブル変換をするのに比較して処理速度を向上させることができる。
【００８４】
また、この発明にかかるターボ符号の誤り訂正復号方法においては、信頼度について、１つの平均値を計算するステップと、平均値からビットシフト量を求め、受信ビットの信頼度情報をビットシフト量でビットシフトすることで信頼度を補正した軟判定情報を求めるステップとを有するものとした。
【００８５】
これにより、乗算をすることなく、単純なビットシフトのみで復号に用いる軟判定情報を求めることができるので、処理速度をさらに向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１におけるターボ符号の誤り訂正復号装置を示すブロック図である。
【図２】 この発明の実施の形態１におけるターボ符号の誤り訂正復号方法を示すフローチャートである。
【図３】 この発明の実施の形態１における、他のターボ符号の誤り訂正復号方法を示すフローチャートである。
【図４】 この発明の実施の形態２におけるターボ符号の誤り訂正復号装置を示すブロック図である。
【図５】 この発明の実施の形態２におけるターボ符号の誤り訂正復号方法を示すフローチャートである。
【図６】 この発明の実施の形態２における、他のターボ符号の誤り訂正復号方法を示すフローチャートである。
【図７】 この発明の実施の形態３におけるターボ符号の誤り訂正復号装置を示すブロック図である。
【図８】 この発明の実施の形態３におけるターボ符号の誤り訂正復号方法を示すフローチャートである。
【図９】 この発明の実施の形態３における、他のターボ符号の誤り訂正復号方法を示すフローチャートである。
【図１０】 従来のターボ符号の誤り訂正復号装置を示すブロック図である。
【図１１】 従来のターボ符号の符号化装置を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ ターボ符号の誤り訂正復号装置、 ２ 平均値計算手段、
３ 第１の記憶手段、 ４ 第２の記憶手段、 ５ 第３の記憶手段、
６ 選択手段、 ７ 第１の除算手段、 ８ 第２の除算手段、
９ 第１のテーブル変換手段、 １０ 第２のテーブル変換手段、
１１ 第４の記憶手段、 １２ 軟判定情報計算手段、 １３ 加算手段、
１４ 減算手段、 １５ 硬判定手段、
１６ 第１の復号用軟判定情報計算手段、
１７ 第２の復号用軟判定情報計算手段、 ２０ 第１の定数乗算手段、
２１ 第２の定数乗算手段、 ２２ 第１の復号用軟判定情報計算手段、
２３ 第２の復号用軟判定情報計算手段、 ３０ ビットシフト手段、
３１ 第１のビットシフト演算手段、 ３２ 第２のビットシフト演算手段
Claims (4)
- ターボ符号の符号化装置から送られた送信ビットを受信し、受信ビットから信頼度を補正した軟判定情報を求め、前記補正した軟判定情報を用いて硬判定情報を求めるターボ符号の誤り訂正復号装置において、前記信頼度について、１つの平均値を計算する平均値計算手段と、前記受信ビットの軟判定情報と前記平均値との比から前記信頼度を補正した軟判定情報を求める復号用軟判定情報計算手段とを備え、前記復号用軟判定情報計算手段は、前記受信ビットの軟判定情報と前記平均値との比を求める除算手段と、前記除算手段で求めた比を、予め記憶された変換テーブルを用いて変換することで前記信頼度を補正した軟判定情報を求めるテーブル変換手段とを有していることを特徴とするターボ符号の誤り訂正復号装置。
- ターボ符号の符号化装置から送られた送信ビットを受信し、受信ビットから信頼度を補正した軟判定情報を求め、前記補正した軟判定情報を用いて硬判定情報を求めるターボ符号の誤り訂正復号装置において、前記信頼度について、１つの平均値を計算する平均値計算手段と、前記平均値からビットシフト量を求めるビットシフト量計算手段と、前記受信ビットの信頼度情報を前記ビットシフト量でビットシフトすることで前記信頼度を補正した軟判定情報を求めるビットシフト演算手段とを有していることを特徴とするターボ符号の誤り訂正復号装置。
- ターボ符号の符号化装置から送られた送信ビットを受信し、受信ビットから信頼度を補正した軟判定情報を求め、前記補正した軟判定情報を用いて硬判定情報を求めるターボ符号の誤り訂正復号方法において、前記信頼度について、１つの平均値を計算するステップと、前記受信ビットの軟判定情報と前記平均値との比を求め、この比を予め記憶された変換テーブルを用いて変換することで前記信頼度を補正した軟判定情報を求めるステップとを有していることを特徴とするターボ符号の誤り訂正復号方法。
- ターボ符号の符号化装置から送られた送信ビットを受信し、受信ビットから信頼度を補正した軟判定情報を求め、前記補正した軟判定情報を用いて硬判定情報を求めるターボ符号の誤り訂正復号方法において、前記信頼度について、１つの平均値を計算するステップと、前記平均値からビットシフト量を求め、前記受信ビットの軟判定情報を前記ビットシフト量でビットシフトすることで前記信頼度を補正した軟判定情報を求めるステップとを有していることを特徴とするターボ符号の誤り訂正復号方法。
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