JP4739266B2 - 復調装置および復調方法 - Google Patents

Description

本発明は、復調装置および復調方法に関する。

従来、ターボ符号の復号方法の一つとして、MAP（Maximum A posteriori Probability）復号が知られている。MAP復号では、２つの要素復号器のうち、後段の要素復号器から出力される外部値を事前値として前段の要素復号器に入力することで、繰り返し復号を行う。MAP復号の具体例としては、例えば、Max-Log-MAP復号やLog-MAP復号が知られている。そのMAP復号をさらに発展させた「ツインターボ復号」と呼ばれる復号方法が、非特許文献１に開示されている。ツインターボ復号では、MAP復号と同様に後段の要素復号器から出力される外部値を事前値として前段の要素復号器に入力する繰り返し復号に加え、その復号過程において、後段の要素復号器から出力される事後値をフィードバックして前段の要素復号器に入力される通信路値を更新する。さらには、前段の要素復号器から出力される事後値を用いて、後段の要素復号器に入力される通信路値を更新する。このツインターボ復号によれば、繰り返し復号に加えて、その繰り返し復号過程で得られた事後値を用いて通信路値を更新するという復調操作の繰り返し（繰り返し復調）が行われる。これにより、ターボ符号の誤り訂正能力が向上する。

図９は、ターボ符号を用いた従来の無線通信システムの構成を示すブロック図である。図９において、送信装置１０は、ターボ符号化器１１と変調器１２と無線送信機１３とアンテナ１４を有する。受信装置２０は、アンテナ２１と無線受信機２２と復調・復号器３００とビット判定器２４を有する。

図９の送信装置１０において、ターボ符号化器１１は、送信情報ビット系列１０１をターボ符号化し、符号化ビット系列１０２を作る。変調器１２は、符号化ビット系列１０２をマッピングした変調シンボル系列１０３を作る。無線送信機１３は、変調シンボル系列１０３をアンテナ１４を介して無線送信する。

図１０は、ターボ符号化器１１の構成を示すブロック図である。図１０において、要素符号器３１−１は、送信情報ビット系列１０１からパリティビット系列１１１を作る。要素符号器３１−２は、送信情報ビット系列１０１がインタリーバ３２により並べ替えられたビット系列からパリティビット系列１１２を作る。チャネルインタリーブ部３３は、所定の規則に従って、送信情報ビット系列１０１を並び替えてビット系列１１３を作る。チャネルインタリーブ部３４は、所定の規則に従って、パリティビット系列１１１とパリティビット系列１１２を並び替えるとともに多重して、ビット系列１１４を作る。パンクチャ部３５は、所定の規則に従って、ビット系列１１４からパリティビットを間引いてビット系列１１５を作る。ＭＵＸ３６は、ビット系列１１３とビット系列１１５を多重して、符号化ビット系列１０２を作る。

図９の受信装置２０において、無線受信機２２は、アンテナ２１を介して無線受信した受信シンボル系列２０１を出力する。復調・復号器３００は、受信シンボル系列２０１に対してツインターボ復号を行って事後値系列２０２を作る。ビット判定器２４は、事後値系列２０２を硬判定して受信情報ビット系列２０３を作る。

図１１は、ツインターボ復号が適用された従来の復調・復号器３００の構成を示すブロック図である。図１１において、シンボル尤度演算器４１は、受信シンボル系列２０１から各受信シンボルの尤度２１１を計算する。シンボル尤度メモリ４２は、各受信シンボルの尤度２１１を記憶する。シンボル尤度メモリ４２から読み出された尤度２１２は、通信路値更新器３０１−１，３０１−２に入力される。

通信路値更新器３０１−１は、尤度２１２および事後値（Ｘａ，Ｘｃ）２１３−１を用いて通信路値を更新し、更新後の通信路値（Ｘａ，Ｘｂ）２１４−１を作る。Ｘａは送信情報ビット系列１０１に対応したものである。Ｘｂはパリティビット系列１１１に対応したものである。Ｘｃはパリティビット系列１１２に対応したものである。なお、繰り返し復号および繰り返し復調の操作開始時点では、まだ事後値（Ｘａ，Ｘｃ）２１３−１が得られていないので、事後値（Ｘａ，Ｘｃ）の初期値として、例えば事後値「０」を用いる。

要素復号器４３−１は、図１０の要素符号器３１−１に対応するものである。要素復号器４３−１は、通信路値（Ｘａ，Ｘｂ）２１４−１および事前値（Ｘａ）を用いて、外部値（Ｘａ）および事後値（Ｘａ，Ｘｂ）２１３−２を作る。その外部値（Ｘａ）は、インタリーバ４４で並び替えられて、事前値（Ｘａ）として要素符号器４３−２に入力される。インタリーバ４４は、図１０のインタリーバ３２に対応するものである。なお、繰り返し復号および繰り返し復調の操作開始時点では、まだ事前値（Ｘａ）が得られていないので、事前値（Ｘａ）の初期値として、例えば事前値「０」を用いる。

通信路値更新器３０１−２は、尤度２１２および事後値（Ｘａ，Ｘｂ）２１３−２を用いて通信路値を更新し、通信路値（Ｘａ，Ｘｃ）２１４−２を作る。この通信路値（Ｘａ，Ｘｃ）２１４−２は、インタリーバ４５で並び替えられて、更新後の通信路値（Ｘａ，Ｘｃ）として要素符号器４３−２に入力される。インタリーバ４５は、図１０のインタリーバ３２に対応するものである。

要素復号器４３−２は、図１０の要素符号器３１−２に対応するものである。要素復号器４３−２は、更新後の通信路値（Ｘａ，Ｘｃ）および事前値（Ｘａ）を用いて、外部値（Ｘａ）および事後値（Ｘａ，Ｘｃ）を作る。その外部値（Ｘａ）は、デインタリーバ４６で並び替えられて、事前値（Ｘａ）として要素符号器４３−１に入力される。また、事後値（Ｘａ，Ｘｃ）は、デインタリーバ４７で並び替えられて、事後値（Ｘａ，Ｘｃ）２１３−１として通信路値更新器３０１−１に入力される。デインタリーバ４６，４７はインタリーバ４４，４５に対応するものである。また、事後値（Ｘａ，Ｘｃ）のうち、事後値（Ｘａ）は、事後値（Ｘａ）の系列２０２として出力される。

図１２は、従来の通信路値更新器３０１−１，３０１−２の構成を示すブロック図である。なお、図１２においては、通信路値更新器３０１−１，３０１−２を特に区別せず、通信路値更新器３０１と称して説明する。このため、通信路値更新器３０１に入力される事後値は単に事後値２１３と称し、同様に通信路値更新器３０１から出力される通信路値は単に通信路値２１４と称する。

図１２において、通信路値更新部５１は、尤度２１２および事後値２１３を用いて、通信路値を作る。この作られた通信路値から成る系列は、図１０の符号化ビット系列１０２に対応するものである。次いで、デパンクチャ部５２は、その作成された通信路値系列に対して、パリティビットの補間を行う。デパンクチャ部５２は、図１０のパンクチャ部３５に対応する所定の規則に従って、パリティビットの通信路値を挿入する。その挿入する通信路値としては、例えば尤度値「０」を用いる。尤度値「０」は、ビット値が「０」又は「１」である確率が等しいことを表す。次いで、チャネルデインタリーブ部５３は、パリティビット補間後の通信路値系列に対して、通信路値の並び替えを行う。チャネルデインタリーブ部５３は、図１０のチャネルインタリーブ部３３，３４に対応する各々の所定の規則に従って、通信路値を並び替える。この並び替えによって、通信路値２１４の系列が作られる。

図１１のシンボル尤度メモリ４２から一度に読み出される尤度の個数（読み出し単位数）は、ツインターボ復号に用いられる所定の受信シンボル数分である。また、シンボル尤度メモリ４２からは、通信路値更新器３０１−１，３０１−２における通信路値の更新の度に、その読み出し単位数分の同じ尤度が繰り返し読み出される。つまり、所定の受信シンボル数分の同じ尤度を用いて、繰り返し復号および繰り返し復調が行われ、該所定の受信シンボル数分の事後値系列２０２が作られる。なお、通信路値更新器３０１−１，３０１−２における通信路値の更新は、繰り返し復号過程における復号処理の繰り返し（要素符号器４３−２からの外部値（Ｘａ）の要素復号器４３−１へのフィードバック）の度に要素符号器４３−２からの事後値（Ｘａ，Ｘｃ）をフィードバックして行ってもよく、或いは、繰り返し復号過程における復号処理の所定の複数回数の繰り返しの度に要素符号器４３−２からの事後値（Ｘａ，Ｘｃ）をフィードバックして行ってもよい。
N. Miyazaki, Y. Hatakawa, T. Yamamoto, H. Ishikawa, T. Suzuki, "A Study on Likelihood Estimation Method Taking Account of Mutual Information in Multi-Level Symbol ~A Proposal of Twin Turbo Decoder~" Proc. PIMRC’06 Fall, TH-1 #3, Sep. 2006.

しかし、上述した従来の復調・復号器３００では、シンボル尤度メモリ４２のメモリ量が大きいという問題があった。さらに、通信路値更新器３０１の演算量が大きいという問題もある。

本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、繰り返し復調を行う際のメモリ量削減、演算量削減を図ることのできる復調装置および復調方法を提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明に係る復調装置は、繰り返し復号が可能な誤り訂正符号化された符号化ビット系列がマッピングされている変調シンボルを受信し、該受信シンボルに対して繰り返し復号および繰り返し復調を行う復調装置において、受信シンボル系列から各受信シンボルのシンボル尤度を計算するシンボル尤度演算器と、受信シンボル点からの距離が短いほうから所定数の参照シンボルに係る前記シンボル尤度のみを記憶するシンボル尤度メモリと、前記繰り返し復号の過程で得られた事後値と前記シンボル尤度メモリから読み出されたシンボル尤度とを用いて通信路値を作る通信路値更新部とを備えたことを特徴とする。

本発明に係る復調装置においては、前記通信路値更新部は、前記シンボル尤度メモリに記憶されない残りの参照シンボルに係るシンボル尤度として代替値を用いることを特徴とする。

本発明に係る復調装置においては、全ての参照シンボルに係るシンボル尤度を用いた初期通信路値更新式に対して、前記シンボル尤度メモリに記憶されない残りの参照シンボルに係るシンボル尤度の項を代替値の項に置き換え、さらに、同じ計算内容の項を一つにまとめる変形を加えた通信路値更新式を生成する通信路値更新式生成器を備え、前記通信路値更新部は、該生成された通信路値更新式を用いることを特徴とする。

本発明に係る復調装置においては、前記シンボル尤度演算器は、前記変調シンボルに係る参照シンボルの信号点配置上の領域が複数のセグメントに分割された該セグメント情報と、前記セグメント情報に基づいて、受信シンボル点がどのセグメントに属するかを判定する判定手段と、受信シンボル点が属するセグメントにより近いセグメントに属する参照シンボルに係るシンボル尤度を所定数だけ算出するシンボル尤度算出手段とを備えたことを特徴とする。

本発明に係る復調方法は、繰り返し復号が可能な誤り訂正符号化された符号化ビット系列がマッピングされている変調シンボルを受信し、該受信シンボルに対して繰り返し復号および繰り返し復調を行う復調方法であって、受信シンボル系列から各受信シンボルのシンボル尤度を計算するシンボル尤度算出過程と、受信シンボル点からの距離が短いほうから所定数の参照シンボルに係る前記シンボル尤度のみをシンボル尤度メモリに記憶する過程と、前記繰り返し復号の過程で得られた事後値と前記シンボル尤度メモリから読み出されたシンボル尤度とを用いて通信路値を作る通信路値更新過程とを含むことを特徴とする。

本発明に係る復調方法においては、前記通信路値更新過程は、前記シンボル尤度メモリに記憶されない残りの参照シンボルに係るシンボル尤度として代替値を用いることを特徴とする。

本発明に係る復調方法においては、全ての参照シンボルに係るシンボル尤度を用いた初期通信路値更新式に対して、前記シンボル尤度メモリに記憶されない残りの参照シンボルに係るシンボル尤度の項を代替値の項に置き換え、さらに、同じ計算内容の項を一つにまとめる変形を加えた通信路値更新式を生成する通信路値更新式生成過程をさらに含み、前記通信路値更新過程は、該生成された通信路値更新式を用いることを特徴とする。

本発明に係る復調方法においては、前記シンボル尤度算出過程は、前記変調シンボルに係る参照シンボルの信号点配置上の領域が複数のセグメントに分割された該セグメント情報に基づいて、受信シンボル点がどのセグメントに属するかを判定する過程と、受信シンボル点が属するセグメントにより近いセグメントに属する参照シンボルに係るシンボル尤度を所定数だけ算出する過程とを有することを特徴とする。

本発明によれば、繰り返し復調を行う際のメモリ量削減、演算量削減を図ることができる。

以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る無線通信システムの構成を示すブロック図である。図１において、図９に示した従来の無線通信システムの各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略する。図１において、受信装置２０は、本発明に係る復調装置の一実施形態としての復調・復号器２３を具備する。なお、本無線通信システムでは、SISO（Single-Input Single-Output）方式による例えば16QAM（16Quadrature Amplitude Modulation）の変調を行っている。

［第１実施形態］
図２は、本発明の第１実施形態に係る復調・復号器２３の構成を示すブロック図である。この復調・復号器２３は、ツインターボ復号が適用されたものである。図２において、図１１に示した従来の復調・復号器３００の各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略する。

図２に示す復調・復号器２３において、図１１の復調・復号器３００と異なる点は、シンボル尤度演算器４１ａおよびシンボル尤度メモリ４２ａのみであり、それ以外の構成は、図１１の復調・復号器３００と同じである。

本実施形態では、受信シンボル系列２０１から算出される受信シンボルの尤度（シンボル尤度）のうち、シンボル尤度メモリ４２ａに記憶するものを所定数Svに制限する。その制限方法は、受信シンボル点からの距離が短いほうから所定数Svの参照シンボルに係るシンボル尤度のみをシンボル尤度メモリ４２ａに記憶する。

図３は、シンボル尤度メモリ４２ａに記憶するシンボル尤度を選択する方法を説明するための説明図である。図３には、16QAMに係る１６個の参照シンボル（b1,b2,b3,b4（但し、b1,b2,b3,b4は０又は１である））の信号点配置（コンスタレーション）と、説明のための便宜上の受信シンボルの信号点とが示されている。以下の説明では、受信シンボル点と16QAMに係る参照シンボル点xxxxとの距離をL_xxxxと表す。但し、「xxxx」は「b1,b2,b3,b4」の数値列に対応する。

図３を参照して、シンボル尤度メモリ４２ａに記憶するシンボル尤度を選択する方法を説明する。
まず、シンボル尤度演算器４１ａは、受信シンボル点と全ての参照シンボル点とのそれぞれの距離（L₀₀₁₀, L₀₀₁₁, L₀₀₀₁, L₀₀₀₀, L₀₁₁₀, L₀₁₁₁, L₀₁₀₁, L₀₁₀₀, L₁₁₁₀, L₁₁₁₁, L₁₁₀₁, L₁₁₀₀, L₁₀₁₀, L₁₀₁₁, L₁₀₀₁, L₁₀₀₀）を全て計算する。受信シンボル点と参照シンボル点との距離がシンボル尤度である。つまり、シンボル尤度演算器４１ａは、受信シンボル点に係る全てのシンボル尤度を計算する。次いで、シンボル尤度演算器４１ａは、それらシンボル尤度の中から、距離が短いほうから所定数Svのシンボル尤度を選択し、選択したシンボル尤度のみをシンボル尤度メモリ４２ａに書き込む。また、シンボル尤度演算器４１ａは、その書き込んだシンボル尤度に対応する参照シンボルを示す参照シンボル情報（参照シンボルID）をシンボル尤度メモリ４２ａに書き込む。図３の例では、シンボル尤度メモリ４２ａに記憶するシンボル尤度を９個（Sv＝９）に制限するものとする。すると、図３において、受信シンボル点からの距離が短いほうから９個の参照シンボルに係る距離は、L₀₀₁₁、L₀₀₀₁、L₀₀₀₀、L₀₁₁₁、L₀₁₀₁、L₀₁₀₀、L₁₁₁₁、L₁₁₀₁、L₁₁₀₀であり、それら９個のシンボル尤度がシンボル尤度メモリ４２ａに書き込まれる。

次いで、シンボル尤度演算器４１ａは、シンボル尤度メモリ４２ａに記憶されない残りの参照シンボルに係るシンボル尤度を置き換える値として、代替値L_divをシンボル尤度メモリ４２ａに書き込む。その代替値L_divとしては、以下に示す例１〜例７が挙げられる。

（例１）シンボル尤度として非常に大きな値（例えば100など）。
（例２）シンボル尤度メモリ４２ａに書き込まれたシンボル尤度の最大値。
（例３）シンボル尤度メモリ４２ａに書き込まれたシンボル尤度の平均値。
（例４）シンボル尤度メモリ４２ａに書き込まれなかった残りのシンボル尤度の最小値。
（例５）シンボル尤度メモリ４２ａに書き込まれなかった残りのシンボル尤度の平均値。
（例６）シンボル尤度メモリ４２ａに書き込まれなかった残りのシンボル尤度の最大値。
（例７）全てのシンボル尤度の平均値。

通信路値更新器３０１は、シンボル尤度メモリ４２ａから読み出された、参照シンボル情報（参照シンボルID）に対応するシンボル尤度と、代替値L_divとを用いて通信路値の更新演算を行う。代替値L_divは、参照シンボル情報（参照シンボルID）がない参照シンボルのシンボル尤度として使用される。

上述した第１実施形態によれば、シンボル尤度メモリに記憶するシンボル尤度数が削減されるので、シンボル尤度メモリのメモリ量を減らすことができる。これにより、シンボル尤度メモリの小型化やコスト低減に寄与することができる。

［第２実施形態］
図４は、本発明の第２実施形態に係る復調・復号器２３の構成を示すブロック図である。この図４において、図２に示した復調・復号器２３の各部に対応する部分には同一の符号を付している。図４に示す復調・復号器２３において図２の復調・復号器２３と異なる点は、通信路値更新器６０−１，６０−２および新たに設けられた通信路値更新式生成器６１のみであり、それ以外の構成は、図２の復調・復号器２３と同じである。

本実施形態では、第１実施形態と同様にシンボル尤度メモリ４２ａに記憶するシンボル尤度を所定数Svに制限するとともに、さらに、通信路値の更新式を簡素化する機能を設けている。

図５は、図４に示す通信路値更新器６０−１，６０−２の構成を示すブロック図である。なお、図５においては、通信路値更新器６０−１，６０−２を特に区別せず、通信路値更新器６０と称して説明する。図５において、通信路値更新部５１ａは、シンボル尤度メモリ４２ａから読み出された尤度２１２（参照シンボル情報（参照シンボルID）に対応するシンボル尤度、及び代替値L_div）および事後値２１３を用いて、通信路値の更新演算を行う。このとき、通信路値更新部５１ａは、通信路値更新式生成器６１から通信路値更新式を受け取って使用する。

通信路値更新式生成器６１は、シンボル尤度メモリ４２ａに書き込まれた参照シンボル情報（参照シンボルID）に基づいて、通信路値更新式を生成する。

ここで、その通信路値更新式の生成方法について、図３の例を用いて説明する。従来の一般的な通信路値更新式は、全ての参照シンボルに係るシンボル尤度を用いたものである。例えば、図３の16QAMに係る変調シンボルに割り当てられた情報の一つである情報b1の通信路値を更新する通信路値更新式は［数１］で表される。一般的に、ある情報の通信路値を更新する際は、当該情報と同一成分にマッピングされている他の情報の事後値のみが使用される。例えば、情報b1の通信路値を更新する際は、当該情報b1と同一成分にマッピングされている他の情報b2の事後値のみが使用される。

但し、L_c(b₁)は情報b1の通信路値、L_p(b₂)は情報b2の事後値、N₀は雑音電力密度である。また、min{}は、カッコ{}内の最小値を表す。

本実施形態では、参照シンボル情報（参照シンボルID）がない参照シンボルに係るシンボル尤度として代替値L_divが使用される。この点は第１実施形態と同じである。このため、［数１］は、参照シンボル情報（参照シンボルID）がない９個の参照シンボルに係るシンボル尤度(L₀₀₁₀, L₀₁₁₀, L₁₁₁₀, L₁₀₁₀, L₁₀₁₁, L₁₀₀₁, L₁₀₀₀)が代替値L_divに置き換えられ、［数２］に変形される。

さらに、［数２］中の同じ計算内容[(L_div/ N₀)+(L_p(b₂)/2)]および[(L_div/ N₀)-(L_p(b₂)/2)]について計算を省略することで、［数２］は［数３］に変形される。なお、[(L_div/ N₀)-(L_p(b₂)/2)]については、［数２］中の第１および第２のmin{}の項内に一つずつしか存在しないために［数２］から変形された［数３］上では省略されていないが、［数３］の計算上は省略可能となる。

このように、通信路値更新式生成器６１は、全ての参照シンボルに係るシンボル尤度を用いた通信路値更新式（初期通信路値更新式）に対して、参照シンボル情報（参照シンボルID）がない参照シンボルに係るシンボル尤度の項を代替値L_divの項に置き換え、さらに、同じ計算内容の項を一つにまとめる変形を加える。これにより、通信路値更新部５１ａに供給される通信路値更新式が生成される。通信路値更新式は、受信シンボル毎に生成される。なお、通信路値更新式生成器６１には、変調シンボルに割り当てられる全ての情報に関して、［数１］等の初期通信路値更新式を予め保持させておく。通信路値更新式生成器６１は、その保持している初期通信路値更新式を変形して、通信路値更新部５１ａに供給する通信路値更新式を生成する。

上述した第２実施形態によれば、第１実施形態と同様にシンボル尤度メモリのメモリ量を減らすことができる。さらに、通信路値更新式が簡素化されるので、通信路値更新の演算量を削減することができる。

［第３実施形態］
図６は、本発明の第３実施形態に係る復調・復号器２３の構成を示すブロック図である。この図６において、図２に示した復調・復号器２３の各部に対応する部分には同一の符号を付している。図６に示す復調・復号器２３において図２の復調・復号器２３と異なる点は、シンボル尤度演算器４１ｂのみであり、それ以外の構成は、図２の復調・復号器２３と同じである。

本実施形態では、第１実施形態と同様にシンボル尤度メモリ４２ａに記憶するシンボル尤度を所定数Svに制限するが、そのシンボル尤度を選択する方法が異なっている。

図７は、第３実施形態に係るシンボル尤度選択方法を説明するための説明図である。図７には、図３と同様に16QAMに係る１６個の参照シンボルの信号点配置（コンスタレーション）と、説明のための便宜上の受信シンボルの信号点とが示されている。但し、コンスタレーション上の領域は、複数の区域（セグメント）に予め分割される。この分割の仕方は、複数の参照シンボル点を含むようにセグメントを区切ってもよく、或いは、唯一つの参照シンボル点を含むようにセグメントを区切ってもよい。図７の例では、一セグメントが唯一つの参照シンボル点を含むように、１６個のセグメントに分割されている。

図７を参照して、第３実施形態に係る、シンボル尤度メモリ４２ａに記憶するシンボル尤度を選択する方法を説明する。
まず、シンボル尤度演算器４１ｂは、受信シンボル点がどのセグメントに属するかを判定する。この判定処理では、セグメントの境界を閾値として予め保持しておき、受信シンボル点との閾値との値の大小比較を行うことで、受信シンボルが属するセグメントを判定する。その値の大小比較は、値を表すビット列を上位ビットから順に比較していき、異なるビットが検出されたとこころで、どちらの値が大きいのかが分かる。これにより、受信シンボル点がどのセグメントに属するかを判定する演算は、受信シンボル点と参照シンボル点との距離（シンボル尤度）を算出する演算に比べて簡単である。

図７の例では、受信シンボル点がどのセグメントに属するかを判定した結果、第１１セグメント（参照シンボル（1101）が含まれるセグメント）に受信シンボル点が属することが分かる。

次いで、シンボル尤度演算器４１ｂは、受信シンボル点が属するセグメントにより近いセグメントに属する参照シンボル点から、受信シンボル点との距離（シンボル尤度）を所定数Svだけ算出する。そのシンボル尤度を算出する対象の参照シンボル点は、次の優先順位で所定数Svだけ選ばれる。

優先順位第１位：受信シンボル点が属するセグメントに属する参照シンボル。図７の例では参照シンボル（1101）である。
優先順位第２位：受信シンボル点が属するセグメントに隣接するセグメントに属する参照シンボル。図７の例では、第６、７、８、１０、１２、１４、１５、１６セグメントにそれぞれ属する参照シンボル（0111）、（0101）、（0100）、（1111）、（1100）、（1011）、（1001）、（1000）である。
優先順位第３位：優先順位第２位で選択されたセグメントに隣接する、受信シンボル点が属するセグメントから遠い方のセグメント第１、２、３、４、５、９、１３セグメントにそれぞれ属する参照シンボル（0010）、（0011）、（0001）、（0000）、（0110）、（1110）、（1010）である。

シンボル尤度演算器４１ｂは、この優先順位に従ってシンボル尤度を算出し、所定数Sv以上のシンボル尤度が算出された段階で、シンボル尤度の算出を止める。そして、所定数Svを超えてシンボル尤度が算出された場合には、算出されたシンボル尤度の中から、尤度の高いもの（距離の短いもの）を所定数Svだけ採用する。図７の例では、所定数が６個（Sv＝６）の場合に優先順位第２位のものまで、合計１０個のシンボル尤度が算出され、その中から尤度の高いものが６個選択されている。

なお、シンボル尤度演算器４１ｂは、シンボル尤度メモリ４２ａに記憶されない残りの参照シンボルに係るシンボル尤度を置き換える値として、代替値L_divをシンボル尤度メモリ４２ａに書き込む。その代替値L_divは、第１実施形態で挙げた、（例１）シンボル尤度として非常に大きな値（例えば100など）、（例２）シンボル尤度メモリ４２ａに書き込まれたシンボル尤度の最大値、（例３）シンボル尤度メモリ４２ａに書き込まれたシンボル尤度の平均値、のいずれかを用いることができる。

上述した第３実施形態によれば、第１実施形態と同様にシンボル尤度メモリのメモリ量を減らすことができる。さらに、シンボル尤度メモリに記憶するシンボル尤度を選択する際に全てのシンボル尤度を算出せずに済むので、そのシンボル尤度選択にかかる演算量を削減することができる。

［第４実施形態］
図８は、本発明の第４実施形態に係る復調・復号器２３の構成を示すブロック図である。この図８において、図４、図６に示した復調・復号器２３の各部に対応する部分には同一の符号を付している。本実施形態では、図４の第２実施形態と図６の第３実施形態を組み合わせている。これにより、シンボル尤度メモリのメモリ量の削減、通信路値更新の演算量の削減、および、シンボル尤度メモリに記憶するシンボル尤度の選択にかかる演算量の削減を図ることができる。

上述した各実施形態によれば、性能の劣化を抑えつつ、繰り返し復調を行う際のメモリ量削減、演算量削減を図ることができる。

なお、上述の各実施形態は、複数の送信アンテナを用いるMIMO（Multiple-Input Multiple-Output）方式等の空間多重伝送を行う無線通信システムにも適用可能である。例えば、MIMO（Multiple-Input Multiple-Output）方式等のMLD（Maximum Likelihood Detection）に適用することが可能である。MIMO方式においてMLDにより復調する場合には、複数の送信アンテナから送信された信号は重畳されて受信側に到達し、受信側ではあたかも多値変調が適用されているものとして扱うことができる。このときに本発明を適用することで、メモリ量の削減や演算量の削減を図ることができる。なお、MIMO方式において、Precoding等の技術が用いられた場合にも、本発明を適用することで同様の効果を得ることができる。

以上、本発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
例えば、上述の実施形態では、繰り返し復号が可能な誤り訂正符号としてターボ符号を挙げて説明したが、繰り返し復号が可能な誤り訂正符号としては、ターボ符号以外に、例えば、低密度パリティ検査符号（Low-Density Parity-Check Codes：ＬＤＰＣ符号）が挙げられる。本発明は、繰り返し復号が可能な誤り訂正符号としてＬＤＰＣ符号を適用することができ、ターボ符号と同様の効果を得ることができる。

また、上述の実施形態では、無線通信システムを例に挙げたが、伝送形態は無線に限らず、光ファイバケーブル等の通信ケーブルを用いた有線のシステムにも同様に適用可能である。また、デジタル放送等の放送システムなど、各種のデジタル信号伝送システムに適用可能である。

本発明の一実施形態に係る無線通信システムの構成を示すブロック図である。 本発明の第１実施形態に係る復調・復号器２３の構成を示すブロック図である。 本発明の第１実施形態に係るシンボル尤度選択方法を説明するための説明図である。 本発明の第２実施形態に係る復調・復号器２３の構成を示すブロック図である。 図４に示す通信路値更新器６０−１，６０−２の構成を示すブロック図である。 本発明の第３実施形態に係る復調・復号器２３の構成を示すブロック図である。 本発明の第３実施形態に係るシンボル尤度選択方法を説明するための説明図である。 本発明の第４実施形態に係る復調・復号器２３の構成を示すブロック図である。 従来の無線通信システムの構成を示すブロック図である。 ターボ符号化器１１の構成を示すブロック図である。 従来の復調・復号器３００の構成を示すブロック図である。 従来の通信路値更新器３０１の構成を示すブロック図である。

符号の説明

２３…復調・復号器（復調装置）、４１ａ，４１ｂ…シンボル尤度演算器、４２ａ…シンボル尤度メモリ、６０，３０１−１，３０１−２…通信路値更新器、５１ａ…通信路値更新部、６１…通信路値更新式生成器

Claims (6)

1. 繰り返し復号が可能な誤り訂正符号化された符号化ビット系列がマッピングされている変調シンボルを受信し、該受信シンボルに対して繰り返し復号および繰り返し復調を行う復調装置において、
   受信シンボル系列から各受信シンボルのシンボル尤度を計算するシンボル尤度演算器と、
   受信シンボル点からの距離が短いほうから所定数の参照シンボルに係る前記シンボル尤度のみを記憶するシンボル尤度メモリと、
   前記繰り返し復号の過程で得られた事後値と前記シンボル尤度メモリから読み出されたシンボル尤度とを用いて通信路値を作る通信路値更新部と、を備え、
   前記通信路値更新部は、前記シンボル尤度メモリに記憶されない残りの参照シンボルに係るシンボル尤度として代替値を用いる、
   ことを特徴とする復調装置。
2. 全ての参照シンボルに係るシンボル尤度を用いた初期通信路値更新式に対して、前記シンボル尤度メモリに記憶されない残りの参照シンボルに係るシンボル尤度の項を代替値の項に置き換え、さらに、同じ計算内容の項を一つにまとめる変形を加えた通信路値更新式を生成する通信路値更新式生成器を備え、
   前記通信路値更新部は、該生成された通信路値更新式を用いることを特徴とする請求項１に記載の復調装置。
3. 前記シンボル尤度演算器は、
   前記変調シンボルに係る参照シンボルの信号点配置上の領域が複数のセグメントに分割された該セグメント情報と、
   前記セグメント情報に基づいて、受信シンボル点がどのセグメントに属するかを判定する判定手段と、
   受信シンボル点が属するセグメントにより近いセグメントに属する参照シンボルに係るシンボル尤度を所定数だけ算出するシンボル尤度算出手段と、
   を備えたことを特徴とする請求項１に記載の復調装置。
4. 繰り返し復号が可能な誤り訂正符号化された符号化ビット系列がマッピングされている変調シンボルを受信し、該受信シンボルに対して繰り返し復号および繰り返し復調を行う復調方法であって、
   受信シンボル系列から各受信シンボルのシンボル尤度を計算するシンボル尤度算出過程と、
   受信シンボル点からの距離が短いほうから所定数の参照シンボルに係る前記シンボル尤度のみをシンボル尤度メモリに記憶する過程と、
   前記繰り返し復号の過程で得られた事後値と前記シンボル尤度メモリから読み出されたシンボル尤度とを用いて通信路値を作る通信路値更新過程と、を含み、
   前記通信路値更新過程は、前記シンボル尤度メモリに記憶されない残りの参照シンボルに係るシンボル尤度として代替値を用いる、
   ことを特徴とする復調方法。
5. 全ての参照シンボルに係るシンボル尤度を用いた初期通信路値更新式に対して、前記シンボル尤度メモリに記憶されない残りの参照シンボルに係るシンボル尤度の項を代替値の項に置き換え、さらに、同じ計算内容の項を一つにまとめる変形を加えた通信路値更新式を生成する通信路値更新式生成過程をさらに含み、
   前記通信路値更新過程は、該生成された通信路値更新式を用いることを特徴とする請求項４に記載の復調方法。
6. 前記シンボル尤度算出過程は、
   前記変調シンボルに係る参照シンボルの信号点配置上の領域が複数のセグメントに分割された該セグメント情報に基づいて、受信シンボル点がどのセグメントに属するかを判定する過程と、
   受信シンボル点が属するセグメントにより近いセグメントに属する参照シンボルに係るシンボル尤度を所定数だけ算出する過程と、
   を有することを特徴とする請求項４に記載の復調方法。

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