JP6103309B2 - 復号装置及び復号方法 - Google Patents

復号装置及び復号方法 Download PDF

Info

Publication number
JP6103309B2
JP6103309B2 JP2013548523A JP2013548523A JP6103309B2 JP 6103309 B2 JP6103309 B2 JP 6103309B2 JP 2013548523 A JP2013548523 A JP 2013548523A JP 2013548523 A JP2013548523 A JP 2013548523A JP 6103309 B2 JP6103309 B2 JP 6103309B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
reliability information
unit
decoding
value
absolute value
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2013548523A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2013150774A1 (ja
Inventor
剛 中仙道
剛 中仙道
日野　泰守
泰守 日野
中田　浩平
浩平 中田
高木　裕司
裕司 高木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Original Assignee
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd filed Critical Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Publication of JPWO2013150774A1 publication Critical patent/JPWO2013150774A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6103309B2 publication Critical patent/JP6103309B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F11/00—Error detection; Error correction; Monitoring
    • G06F11/07—Responding to the occurrence of a fault, e.g. fault tolerance
    • G06F11/08—Error detection or correction by redundancy in data representation, e.g. by using checking codes
    • G06F11/10—Adding special bits or symbols to the coded information, e.g. parity check, casting out 9's or 11's
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B20/00—Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
    • G11B20/10—Digital recording or reproducing
    • G11B20/10009—Improvement or modification of read or write signals
    • G11B20/10305—Improvement or modification of read or write signals signal quality assessment
    • G11B20/10361—Improvement or modification of read or write signals signal quality assessment digital demodulation process
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B20/00—Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
    • G11B20/10—Digital recording or reproducing
    • G11B20/18—Error detection or correction; Testing, e.g. of drop-outs
    • G11B20/1833—Error detection or correction; Testing, e.g. of drop-outs by adding special lists or symbols to the coded information
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M13/00—Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes
    • H03M13/29—Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes combining two or more codes or code structures, e.g. product codes, generalised product codes, concatenated codes, inner and outer codes
    • H03M13/2957—Turbo codes and decoding
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M13/00—Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes
    • H03M13/37—Decoding methods or techniques, not specific to the particular type of coding provided for in groups H03M13/03 - H03M13/35
    • H03M13/45—Soft decoding, i.e. using symbol reliability information
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M13/00—Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes
    • H03M13/63—Joint error correction and other techniques
    • H03M13/6343—Error control coding in combination with techniques for partial response channels, e.g. recording
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M13/00—Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes
    • H03M13/65—Purpose and implementation aspects
    • H03M13/6577—Representation or format of variables, register sizes or word-lengths and quantization
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M13/00—Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes
    • H03M13/03—Error detection or forward error correction by redundancy in data representation, i.e. code words containing more digits than the source words
    • H03M13/05—Error detection or forward error correction by redundancy in data representation, i.e. code words containing more digits than the source words using block codes, i.e. a predetermined number of check bits joined to a predetermined number of information bits
    • H03M13/11—Error detection or forward error correction by redundancy in data representation, i.e. code words containing more digits than the source words using block codes, i.e. a predetermined number of check bits joined to a predetermined number of information bits using multiple parity bits
    • H03M13/1102—Codes on graphs and decoding on graphs, e.g. low-density parity check [LDPC] codes
    • H03M13/1105—Decoding
    • H03M13/1111—Soft-decision decoding, e.g. by means of message passing or belief propagation algorithms

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Probability & Statistics with Applications (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Error Detection And Correction (AREA)
  • Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)

Description

本発明は、入力データに対して所定の誤り訂正符号化方式で誤り訂正符号化を行うとともに、所定の変調則で変調符号化を行うことで生成される符号化系列が通信路を経由することで得られる符号化信号を復号する復号装置及び復号方法に関するものである。
近年、通信又は放送のみならず、例えば光ディスク又は磁気ディスクに対する情報の記録又は再生においても、理論限界に迫る誤り訂正能力を有することで知られるターボ符号又はＬＤＰＣ符号（低密度パリティ検査符号）を利用するために、信頼度情報を計算した軟判定値を扱う記録再生装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
図８は、軟判定値を扱う従来の記録再生装置の構成を示す図である。図８において、記録再生装置１０１は、符号化部１０２、ＰＲ（Ｐａｒｔｉａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）通信路１０３及び復号部１０４を備える。
符号化部１０２は、誤り訂正符号化部１１１及び変調符号化部１１２を備える。誤り訂正符号化部１１１は、入力されたユーザデータ系列に対して所定の規則に基づいてパリティ系列を付与することで、誤り訂正符号系列を生成する。変調符号化部１１２は、入力された誤り訂正符号系列を所定の変調則に基づいて所定の変調符号に符号化し、所定の制限を加えた変調符号を符号化系列としてＰＲ通信路１０３へ出力する。
なお、所定の制限としては、例えば、符号の“０”及び“１”の個数を充分長い範囲で均等にするＤＣフリー制限、又は連続する“０”の個数の最小長及び最大長がそれぞれｄ及びｋとなる（ｄ、ｋ）制限などが用いられる。
ＰＲ通信路１０３は、記録再生部１１３及び等化処理部１１４を備える。ＰＲ通信路１０３は、例えば、ＰＲ２（Ｐａｒｔｉａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｃｌａｓｓ−２：パーシャルレスポンスクラス２）の記録再生チャネルでの記録処理又は再生処理を行う。
記録再生部１１３は、変調符号化部１１２から入力された符号化系列を、ＮＲＺＩ（ｎｏｎ ｒｅｔｕｒｎ ｔｏ ｚｅｒｏ Ｉｎｖｅｒｔｅｄ）符号化し、ＮＲＺＩ符号化された信号を、装着された記録媒体又は内蔵される記録媒体にマークエッジ記録（Ｍａｒｋ Ｅｄｇｅ Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ）方法を用いて記録する。
また、記録再生部１１３は、記録媒体に記録されている符号化信号をＰＲ２チャネルで読み出し、読み出した符号化信号を等化処理部１１４に供給する。
等化処理部１１４は、記録再生部１１３から供給された符号化信号に対して、所定の目標等化特性となるように、波形干渉を利用したＰＲ（Ｐａｒｔｉａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）等化処理を施して復号部１０４に供給する。
復号部１０４は、ＰＲ−ＳＩＳＯ復号部１１５、ＳＩＳＯ復調部１１６及び誤り訂正復号部１１７を備える。ＰＲ−ＳＩＳＯ復号部１１５は、等化処理部１１４から供給された符号化信号に所定の復号処理を施し軟判定値を出力する。
ここで、ＳＩＳＯは、Ｓｏｆｔ−Ｉｎｐｕｔ Ｓｏｆｔ−Ｏｕｔｐｕｔの略であり、軟判定値を入出力する処理を意味する。
ＰＲ−ＳＩＳＯ復号部１１５は、ＰＲ通信路１０３からの符号化信号から、ＮＲＺＩ符号化及びＰＲ２チャネルに基づいて毎時刻の符号化過程を表す状態遷移表を時系列に沿って展開したトレリス表現を求め、求めたトレリス表現に基づいて確率演算を行い、軟判定値として信頼度情報を算出する。
ＳＩＳＯ復調部１１６は、変調符号化部１１２の変調則に基づいたトレリスを用いて変調復号された信頼度情報を算出する。
ＰＲ−ＳＩＳＯ復号部１１５及びＳＩＳＯ復調部１１６によるトレリスを用いた信頼度情報の算出は、例えばＢＣＪＲ（Ｂａｈｌ−Ｃｏｃｋｅ−Ｊｅｉｎｅｋ−Ｒａｖｉｖ）アルゴリズムによって実行される。
誤り訂正復号部１１７は、例えばターボ復号を用いる。誤り訂正復号部１１７は、誤り訂正符号化部１１１において用いられたターボ符号に対応するターボ復号を行うことで誤り訂正を実行する。なお、特許文献１には、ＬＤＰＣ符号を用いて誤り訂正復号する例も提示されている。
なお、以下、特に記述のない限り信頼度情報とは、シンボル又は情報の最小単位の復号確率の対数比とする。情報の最小単位は、例えば２進数の符号、すなわち“０”及び“１”を表すビットであったり、多値の要素であったりする。
また、特許文献２には、ＬＤＰＣ符号による復号を実現するＳｕｍ−Ｐｒｏｄｕｃｔアルゴリズムが示されている。
また、非特許文献１には、光ディスクの信号処理においてＰＲ通信路と変調則とに基づいたトレリスによる軟判定復号の実施例が示されている。
しかしながら、光ディスク又は磁気ディスクのような記録情報のシンボルの出現パタンを制限するような変調則に基づく従来の復号方式おいて、図８で示されるＳＩＳＯ復調部１１６によって算出される信頼度情報は、通信路のノイズ分布と相関を有しないことがある。例えば、信頼度情報が広範囲に分布するような分布の偏りが起こる場合がある。
また、光通信の分野においても、光ファイバの特性によって伝送信号が帯域制限されるため、送信情報のシンボルの出現パタンを制限するような変調則が考えられる。例えば、信頼度情報が広範囲に分布するような分布の偏りが起こる場合がある。
このような分布の偏りの中には、高い信頼度を持つ誤りのビットが含まれる場合がある。これは、例えばある変調パタンが他の変調パタンとして復調されるときに、誤りが含まれているにもかかわらず、高い信頼度を持った変調パタンとしてＳＩＳＯ復調されることが原因となる。
高い信頼度を持つ誤りのビットを含む信頼度情報に対して誤り訂正が行われる場合、確率的に正しく誤り訂正できなくなり、通信路の誤り確率が十分に低い理想的な環境でも誤りが生じるエラーフロアの発生につながる。
特開２００５−１４１８８７号公報 特開２００７−２７２９７３号公報
Ｅｉｊｉ Ｙａｍａｄａ、Ｔｅｔｓｕｏ Ｉｗａｋｉ及びＴａｋｅｓｈｉ Ｙａｍａｇｕｃｈｉ、"Ｔｕｒｂｏ Ｄｅｃｏｄｉｎｇ ｗｉｔｈ Ｒｕｎ Ｌｅｎｇｔｈ Ｌｉｍｉｔｅｄ Ｃｏｄｅ ｆｏｒ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｓｔｏｒａｇｅ"、Ｊａｐａｎｅｓｅ ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ａｐｐｌｉｅｄ ｐｈｙｓｉｃｓ、Ｍａｒｃｈ ２００２、Ｖｏｌ．４１（２００２）、ｐｐ．１７５３−１７５６、Ｐａｒｔ １、Ｎｏ．３Ｂ
本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、高い信頼度を持つ誤りのビットの発生を防ぐことができ、復号性能を向上させることができる復号装置及び復号方法を提供することを目的とするものである。
本発明の一局面に係る復号装置は、入力データに対して所定の誤り訂正符号化方式で誤り訂正符号化を行うとともに、所定の変調則で変調符号化を行うことで生成される符号化系列が通信路を経由することで得られる符号化信号を復号する復号装置であって、前記通信路から得られる前記符号化信号から、前記通信路の特性及び前記所定の変調則に基づいて、少なくとも一部又は全てにおいて前記通信路のノイズ分布と非線形な関係を有する信頼度情報を算出する信頼度情報算出部と、前記信頼度情報算出部によって算出された前記信頼度情報を補正する信頼度情報補正部と、前記信頼度情報補正部によって補正された前記信頼度情報に対して誤り訂正復号を行う誤り訂正復号部とを備える。
この構成によれば、信頼度情報算出部は、通信路から得られる符号化信号から、通信路の特性及び所定の変調則に基づいて、少なくとも一部又は全てにおいて通信路のノイズ分布と非線形な関係を有する信頼度情報を算出する。信頼度情報補正部は、信頼度情報算出部によって算出された信頼度情報を補正する。誤り訂正復号部は、信頼度情報補正部によって補正された信頼度情報に対して誤り訂正復号を行う。
本発明によれば、少なくとも一部又は全てにおいて通信路のノイズ分布と非線形な関係を有する信頼度情報が補正されるので、高い信頼度を持つ誤りのビットの発生を防ぐことができ、復号性能を向上させることができる。
本発明の目的、特徴及び利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。
本発明の実施の形態１における復号装置の構成を示す図である。 本発明の実施の形態１における復号装置の復号動作を説明するためのフローチャートである。 信頼度補正部による補正処理について説明するための図である。 本発明の実施の形態２における復号装置の記録動作を説明するためのフローチャートである。 本発明の実施の形態２における復号装置の再生動作を説明するためのフローチャートである。 本発明の実施の形態５における復号装置の構成を示す図である。 本発明の実施の形態８における光通信装置の構成を示す図である。 従来の記録生成装置の構成を示す図である。
以下、適宜図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。なお、本明細書中には記載されているが、発明に対応するものとして、ここには記載されていない実施の形態があったとしても、そのことは、その実施の形態が、その発明に対応するものではないことを意味するものではない。逆に、実施の形態が発明に対応するものとしてここに記載されていたとしても、そのことは、その実施の形態が、その発明以外の発明には対応しないものであることを意味するものでもない。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における復号装置の構成を示す図である。図１に示す復号装置１は、符号化部２、ＰＲ（Ｐａｒｔｉａｌ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）通信路３及び復号部４を備える。復号装置１は、入力データに対して所定の誤り訂正符号化方式で誤り訂正符号化を行うとともに、所定の変調則で変調符号化を行うことで生成される符号化系列がＰＲ通信路３を経由することで得られる符号化信号を復号する。
符号化部２は、誤り訂正符号化部１１及び変調符号化部１２を備える。誤り訂正符号化部１１は、入力データに対して所定の誤り訂正符号化方式で誤り訂正符号化を行い、誤り訂正符号化を行った符号化系列を出力する。誤り訂正符号化部１１は、ユーザデータ系列を入力として所定の規則に基づいてパリティ系列を付与することで、誤り訂正符号系列を生成する。誤り訂正符号化部１１は、例えばＬＤＰＣ符号に基づいて符号化を行う。
変調符号化部１２は、誤り訂正符号化が行われた符号化系列に対して所定の変調則で変調符号化を行う。変調符号化部１２は、誤り訂正符号系列を入力として、所定の変調則に基づいて所定の変調符号に符号化し、所定の制限を加えた変調符号を符号化系列として、ＰＲ通信路３へ出力する。
なお、所定の制限としては、例えば、符号の“０”及び“１”の個数を充分長い範囲で均等にするＤＣフリー制限、又は連続する“０”の個数の最小長及び最大長がそれぞれｄ及びｋとなる（ｄ、ｋ）制限などが用いられる。
ＰＲ通信路３は、記録再生部１３及び等化処理部１４を備える。ＰＲ通信路３は、例えば、ＰＲ２の記録再生チャネルでの記録処理又は再生処理を行う。
記録再生部１３は、変調符号化された符号化系列を記録媒体に記録し、又は記録媒体に記録された符号化信号を再生する。記録再生部１３は、変調符号化部１２から入力された符号化系列を、ＮＲＺＩ符号化し、ＮＲＺＩ符号化された符号化信号を、装着された記録媒体又は内蔵される記録媒体にマークエッジ記録方法を用いて記録する。
また、記録再生部１３は、記録媒体に記録されている符号化信号をＰＲ２チャネルで読み出し、読み出した符号化信号を等化処理部１４に供給する。なお、記録再生部１３のパーシャルレスポンスのタイプは、例えばＰＲ１２１、ＰＲ１２２１、ＰＲ１２２２１又はＰＲ１２２２２１である。
等化処理部１４は、記録再生部１３によって再生された符号化信号に対して所定の等化処理を施す。等化処理部１４は、記録再生部１３から供給された符号化信号に対して、所定の目標等化特性となるように、波形干渉を利用したＰＲ等化処理を施して復号部４に供給する。
復号部４は、信頼度算出部５、信頼度補正部１７及び誤り訂正復号部１８を備える。
信頼度算出部５は、ＰＲ通信路３から得られる符号化信号から、ＰＲ通信路３の特性及び所定の変調則に基づいて、少なくとも一部又は全てにおいてＰＲ通信路３のノイズ分布と非線形な関係を有する信頼度情報を算出する。信頼度算出部５は、等化処理部１４によって等化処理が施された符号化信号から、ＰＲ通信路３の特性及び所定の変調則に基づいて信頼度情報を算出する。信頼度算出部５は、ＰＲ−ＳＩＳＯ復号部１５及びＳＩＳＯ復調部１６を備える。
ＰＲ−ＳＩＳＯ復号部１５は、等化処理部１４から供給された信号から、ＰＲ通信路３の特性に基づいたトレリスによって信頼度情報を算出する。ＳＩＳＯ復調部１６は、ＰＲ−ＳＩＳＯ復号部１５から供給された信頼度情報から、変調符号化部１２で変調符号化された際に用いられた変調則に基づいたトレリスによって信頼度情報を算出する。
なお、信頼度算出部５は、ＰＲ−ＳＩＳＯ復号部１５及びＳＩＳＯ復調部１６を備えているが、本発明は特にこれに限定されず、信頼度算出部５は、例えばＰＲ通信路３のＰＲ特性のトレリスと、変調則のトレリスとを合成したトレリスに基づいて信頼度情報を算出するＰＲ復調−ＳＩＳＯ復号部を備えてもよい。
信頼度算出部５は、例えば分布の広い信頼度情報を信頼度補正部１７に供給する。信頼度補正部１７は、信頼度算出部５によって算出された信頼度情報を補正する。誤り訂正復号部１８は、信頼度補正部１７によって補正された信頼度情報に対して誤り訂正復号を行う。
なお、本実施の形態１において、復号装置１が復号装置の一例に相当し、ＰＲ通信路３が通信路の一例に相当し、信頼度算出部５が信頼度情報算出部の一例に相当し、信頼度補正部１７が信頼度情報補正部の一例に相当し、誤り訂正復号部１８が誤り訂正復号部の一例に相当し、誤り訂正符号化部１１が誤り訂正符号化部の一例に相当し、変調符号化部１２が変調符号化部の一例に相当し、記録再生部１３が記録又は再生部の一例に相当し、等化処理部１４が等化処理部の一例に相当する。
ここで、復号装置１の復号動作について説明する。図２は、本発明の実施の形態１における復号装置の復号動作を説明するためのフローチャートである。
まず、ステップＳ１において、信頼度算出部５は、ＰＲ通信路３の等化処理部１４によって等化処理が施された符号化信号を取得する。
次に、ステップＳ２において、信頼度算出部５は、等化処理部１４によって等化処理が施された符号化信号から、ＰＲ通信路３の特性及び所定の変調則に基づいて信頼度情報を算出する。信頼度算出部５は、所定の変調則に基づいたトレリスを用いて符号化信号を復号する。すなわち、入力データは、情報の最小単位の集合である変調前シンボルの系列である。信頼度算出部５は、変調前シンボルに対して変調符号化を行うことで生成される変調シンボルの復号対象となる変調前シンボルの組み合わせの数が、復号対象のうち復号される確率が等しくない変調前シンボルの組み合わせの数より多い場合が存在するトレリス、又は、復号される確率が等しくない変調前シンボルの組み合わせの中で、変調前シンボルを構成する情報の最小単位の出現頻度に偏りがある場合が存在するトレリスに基づいて、信頼度情報を算出する。
具体的には、ＰＲ−ＳＩＳＯ復号部１５は、等化処理部１４から供給された符号化信号から、ＰＲ通信路３の特性に基づいたトレリスによって信頼度情報を算出する。ＳＩＳＯ復調部１６は、ＰＲ−ＳＩＳＯ復号部１５から供給された信頼度情報から、変調符号化部１２で変調符号化された際に用いられた変調則に基づいたトレリスによって信頼度情報を算出する。
次に、ステップＳ３において、信頼度補正部１７は、信頼度算出部５によって算出された信頼度情報を補正する。
ここで、本実施の形態１における信頼度補正部１７による補正処理について説明する。
図３は、信頼度補正部による補正処理について説明するための図である。なお、図３において、横軸は、信頼度補正部１７への入力値を表し、縦軸は、信頼度補正部１７から出力される補正値を表している。信頼度補正部１７は、例えば、図３に実線で表される入力値と補正値との関係の例のように、入力値に対して補正値が単調増加するとともに、入力値が原点から遠ざかるにつれて補正値の変化量が減少するように信頼度情報を補正する。これにより、値の大きい信頼度情報が誤りである場合の悪影響を防ぐことができる。
また、信頼度補正部１７は、互いに同一である正の閾値の絶対値及び負の閾値の絶対値を設定してもよい。この場合、信頼度補正部１７は、正の閾値の絶対値を越える正の入力値の絶対値を正の閾値の絶対値に置き換えるとともに、負の閾値の絶対値を越える負の入力値の絶対値を負の閾値の絶対値に置き換えるように信頼度情報を補正する。このとき、正の閾値の絶対値は、正の信頼度情報の絶対値の平均の２分の１以下であり、負の閾値の絶対値は、負の信頼度情報の絶対値の平均の２分の１以下であることが好ましい。なお、正の閾値の絶対値及び負の閾値の絶対値の下限は特に設定されない。
例えば、信頼度補正部１７は、信頼度情報の絶対値の平均の２分の１以下を閾値に設定し、閾値を越える信頼度情報が存在する場合、信頼度情報の絶対値を閾値に置き換える。
なお、信頼度補正部１７は、入力データの発生頻度に偏りがある場合などにおいて、互いに異なる正の閾値の絶対値と負の閾値の絶対値とを設定してもよい。この場合、信頼度補正部１７は、正の閾値の絶対値を越える正の入力値の絶対値を正の閾値の絶対値に置き換えるとともに、負の閾値の絶対値を越える負の入力値の絶対値を負の閾値の絶対値に置き換えるように信頼度情報を補正する。このとき、正の閾値の絶対値は、正の信頼度情報の絶対値の平均の２分の１以下であり、負の閾値の絶対値は、負の信頼度情報の絶対値の平均の２分の１以下であることが好ましい。なお、正の閾値の絶対値及び負の閾値の絶対値の下限は特に設定されない。
信頼度補正部１７は、上記の補正処理を実行した後、誤り訂正復号部１８へ補正した信頼度情報を出力する。
ここで、信頼度情報は例えばビットの復号される確率の対数比である。そのため、ＬＤＰＣ復号において、誤りかどうかが確率的に判別つかないような原点付近の信頼度情報が、復号結果に大きく貢献し、信頼度情報の値が原点から離れるほど復号結果に対する影響が小さくなる。このことは、発明者らによる信頼度情報に上限を設けたＬＤＰＣ復号シミュレーションによっても容易に確認された。
以上のことから、信頼度補正部１７によって、例えば正の信頼度情報の絶対値の平均の２分の１より大きい値が、正の閾値の絶対値に設定されるとともに、負の信頼度情報の絶対値の平均の２分の１より大きい値が、負の閾値の絶対値に設定されたとしても、復号結果に大きな影響を与えない。
さらに、これによって、通信路又は変調則の影響により高い信頼度情報を有する誤りビットが発生するのを防ぐことができる。その結果、ＬＤＰＣ復号が失敗することを回避することで、ＬＤＰＣ復号性能を高めることができる。
次に、ステップＳ４において、誤り訂正復号部１８は、信頼度補正部１７によって補正された信頼度情報を入力として、例えばＳｕｍ−ＰｒｏｄｕｃｔアルゴリズムによるＬＤＰＣ復号を実行する。
このとき、誤り訂正復号部１８に入力される信頼度情報の分布は、信頼度補正部１７の補正によって高い絶対値を有することが抑制されているため、高い信頼度情報が誤りビットに対応するのを防ぐことができる。
これによって、高い信頼度情報が誤りビットに対応していることによる誤り訂正の失敗を防ぐことができ、ＬＤＰＣ復号本来の復号性能を実現することができる。
なお、信頼度補正部１７に入力される信頼度情報は、例えば硬判定値に基づいた２種類以上の信頼度情報でもよい。
なお、本実施の形態１における復号装置１は、独立した装置であってもよいし、記録再生装置の復号処理を行うブロックであってもよいし、光通信装置の復号処理を行うブロックであってもよい。
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２における復号装置について説明する。本発明の実施の形態２における復号装置は、符号化信号を記録媒体に記録するとともに、符号化信号を記録媒体から再生し、再生した符号化信号を復号する。
なお、実施の形態２における復号装置の構成は、図１に示す実施の形態１における復号装置１の構成と同じである。そのため、図１を用いて本実施の形態２における復号装置について説明する。また、本実施の形態２において、復号装置１の詳細な説明は省略し、復号装置１の記録動作及び再生動作についてのみ説明する。
図４は、本発明の実施の形態２における復号装置の記録動作を説明するためのフローチャートである。
まず、ステップＳ１１において、誤り訂正符号化部１１は、入力データに対してＬＤＰＣ符号化方式で誤り訂正符号化を行い、誤り訂正符号化を行った符号化信号を出力する。
次に、ステップＳ１２において、変調符号化部１２は、誤り訂正符号化部１１によって誤り訂正符号化が行われた符号化信号に対して１７ＰＰ符号で変調符号化を行う。
次に、ステップＳ１３において、記録再生部１３は、変調符号化部１２によって変調符号化された符号化信号を記録媒体に記録する。記録再生部１３は、変調符号化部１２から入力された符号化信号を、ＮＲＺＩ符号化し、ＮＲＺＩ符号化された符号化信号を記録媒体に記録する。なお、記録媒体は、例えば光ディスクである。
図５は、本発明の実施の形態２における復号装置の再生動作を説明するためのフローチャートである。
まず、ステップＳ２１において、記録再生部１３は、記録媒体に記録されている符号化信号をＰＲ２チャネルで読み出し、読み出した符号化信号を等化処理部１４に供給する。
次に、ステップＳ２２において、等化処理部１４は、記録再生部１３から供給された符号化信号に対して、所定の目標等化特性となるように、波形干渉を利用したＰＲ等化処理を行う。
次に、ステップＳ２３において、ＰＲ−ＳＩＳＯ復号部１５は、等化処理部１４から供給された符号化信号から、ＰＲ通信路３の特性に基づいたトレリスによって信頼度情報を算出する。
次に、ステップＳ２４において、ＳＩＳＯ復調部１６は、ＰＲ−ＳＩＳＯ復号部１５から供給された信頼度情報から、変調符号化部１２で変調符号化された際に用いられた変調則に基づいたトレリスによって信頼度情報を算出する。
次に、ステップＳ２５において、信頼度補正部１７は、ＳＩＳＯ復調部１６から供給された信頼度情報を補正する。
次に、ステップＳ２６において、誤り訂正復号部１８は、信頼度補正部１７によって補正された信頼度情報に対してＬＤＰＣ復号を行う。
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３における復号装置について説明する。
なお、実施の形態３における復号装置では、信頼度補正部１７以外の構成は、実施の形態１又は実施の形態２における復号装置１と同一であるので、差分となる信頼度補正部１７の動作についてのみ説明する。信頼度補正部１７以外の構成は、実施の形態１又は実施の形態２と同一であるため説明を省略する。
実施の形態３における信頼度補正部１７は、入力される正の信頼度情報の絶対値の平均の２分の１以下で正の閾値の絶対値を設定し、入力される負の信頼度情報の絶対値の平均の２分の１以下で負の閾値の絶対値を設定する。信頼度補正部１７は、正の閾値と負の閾値とをそれぞれ個別に設定する。信頼度補正部１７は、入力された信頼度情報が正である場合、正の信頼度情報の絶対値を正の閾値の絶対値に置き換え、入力された信頼度情報が負である場合、負の信頼度情報の絶対値を負の閾値の絶対値に置き換える。
（実施の形態４）
本発明の実施の形態４における復号装置について説明する。
なお、実施の形態４における復号装置では、信頼度補正部１７以外の構成は、実施の形態１又は実施の形態２における復号装置１と同一であるので、差分となる信頼度補正部１７の動作についてのみ説明する。信頼度補正部１７以外の構成は、実施の形態１又は実施の形態２と同一であるため説明を省略する。
実施の形態４における信頼度補正部１７は、予め決められた閾値を設定する。信頼度補正部１７は、閾値の絶対値を越える入力値の絶対値を閾値の絶対値に置き換えるように信頼度情報を補正する。
（実施の形態５）
本発明の実施の形態５における復号装置について説明する。
図６は、本発明の実施の形態５における復号装置の構成を示す図である。図６に示す復号装置２１は、符号化部２、ＰＲ通信路３及び復号部４を備える。符号化部２は、誤り訂正符号化部１１及び変調符号化部１２を備える。ＰＲ通信路３は、記録再生部１３及び等化処理部１４を備える。復号部４は、信頼度算出部５、信頼度補正部１７１及び誤り訂正復号部１８１を備える。
実施の形態５では、信頼度補正部１７１及び誤り訂正復号部１８１以外の構成は、実施の形態１又は実施の形態２と同一であるので、差分となる信頼度補正部１７１及び誤り訂正復号部１８１の構成及び動作についてのみ説明する。信頼度補正部１７１及び誤り訂正復号部１８１以外の構成は、実施の形態１又は実施の形態２と同一であるため説明を省略する。
誤り訂正復号部１８１は、ＬＤＰＣ復号が終了した時、例えば、復号の成否、訂正前後の信頼度情報、統計量、訂正前後の信頼度情報に基づくビットエラー数、又は訂正前後の信頼度情報に基づくビットエラー率などを、ＬＤＰＣ復号結果として信頼度補正部１７１へ供給する。
信頼度補正部１７１は、誤り訂正復号部１８１による誤り訂正復号結果に基づいて、正の閾値及び負の閾値を設定する。信頼度補正部１７１は、誤り訂正復号部１８１からＬＤＰＣ復号結果が供給され、供給されたＬＤＰＣ復号結果を補正値に反映させて、次回の復号が失敗しないように信頼度情報の補正方式を変える。
例えば、前回の復号が失敗であり、かつ信頼度情報の分散が大きいというＬＤＰＣ復号結果が誤り訂正復号部１８１から供給された場合、信頼度補正部１７１は、信頼度情報を補正するための閾値をより小さく設定する。これにより、次回の誤り訂正復号部１８１に入力される信頼度情報の分散が小さくなるように補正されるので、次回のＬＤＰＣ復号が成功する可能性が高くなる。
また、例えば、訂正前の信頼度情報の平均値が大きい、又は信頼度情報の分散が大きいというＬＤＰＣ復号結果が誤り訂正復号部１８１から供給された場合、信頼度補正部１７１は、信頼度情報を補正するための閾値をより小さく設定してもよい。これにより、次回の誤り訂正復号部１８１に入力される信頼度情報が補正されるので、次回のＬＤＰＣ復号が成功する可能性が高くなる。
また、例えば、信頼度情報の平均値及び分散の少なくとも一方が、訂正前後で大きく変化していないというＬＤＰＣ復号結果が誤り訂正復号部１８１から供給された場合、信頼度補正部１７１は、信頼度情報を補正するための閾値をより小さく設定してもよい。これにより、次回の誤り訂正復号部１８１に入力される信頼度情報が補正されるので、次回のＬＤＰＣ復号が成功する可能性が高くなる。
また、例えば、訂正前後の信頼度情報に基づくビットエラー数又はビットエラー率が予め設定していた値より大きいというＬＤＰＣ復号結果が誤り訂正復号部１８１から供給された場合、信頼度補正部１７１は、信頼度情報を補正するための閾値をより小さく設定してもよい。これにより、次回の誤り訂正復号部１８１に入力される信頼度情報が補正されるので、次回のＬＤＰＣ復号が成功する可能性が高くなる。
また、例えば、訂正前後の信頼度情報に基づくビットエラー数又はビットエラー率が、以前の値より大きく変化したというＬＤＰＣ復号結果が誤り訂正復号部１８１から供給された場合、信頼度補正部１７１は、信頼度情報を補正するための閾値をより小さく設定してもよい。これにより、次回の誤り訂正復号部１８１に入力される信頼度情報が補正されるので、次回のＬＤＰＣ復号が成功する可能性が高くなる。
また、信頼度補正部１７１は、上記のように閾値をより小さく設定するのではなく、例えば、図３で表される入力値と補正値との関係の例のように、入力値に対して補正値が単調増加するとともに、入力値が原点から遠ざかるにつれて補正値の変化量が減少するように閾値を設定してもよい。
また、信頼度補正部１７１は、例えば、正の閾値の絶対値と負の閾値の絶対値とを同一の値に設定し、正の閾値の絶対値を越える正の信頼度情報の絶対値を正の閾値の絶対値に置き換え、負の閾値の絶対値を越える負の信頼度情報の絶対値を負の閾値の絶対値に置き換えてもよい。
また、信頼度補正部１７１は、例えば、信頼度情報の絶対値の平均の２分の１以下を閾値として設定し、閾値を越える信頼度情報の絶対値を閾値に置き換えてもよい。
また、信頼度補正部１７１は、例えば、正の閾値の絶対値と負の閾値の絶対値とを互いに異なる値に設定し、正の閾値の絶対値を越える正の信頼度情報の絶対値を正の閾値の絶対値に置き換え、負の閾値の絶対値を越える負の信頼度情報の絶対値を負の閾値の絶対値に置き換えてもよい。
（実施の形態６）
本発明の実施の形態６における復号装置について説明する。
なお、実施の形態６における復号装置では、信頼度補正部１７以外の構成は、実施の形態１又は実施の形態２における復号装置１と同一であるので、実施の形態６では、差分となる信頼度補正部１７の動作についてのみ説明する。信頼度補正部１７以外の構成は、実施の形態１又は実施の形態２と同一であるため説明を省略する。
実施の形態６における信頼度補正部１７は、信頼度情報が１回又は複数回入力されるごとに閾値を変化させる。信頼度補正部１７は、信頼度情報が入力されるごとに正の閾値及び負の閾値を変化させる。例えば、復号部４は、信頼度情報の入力回数に応じて予め設定された閾値の配列を記憶するメモリを備えてもよい。この場合、信頼度補正部１７は、信頼度情報の入力回数に応じた閾値をメモリから読み出して設定する。
また、例えば、復号部４は、信頼度情報の入力回数と閾値とを対応付けたテーブルを記憶するメモリを備えてもよい。この場合、信頼度補正部１７は、信頼度情報の入力回数に応じた閾値をテーブルから読み出して設定する。
また、信頼度補正部１７は、入力される信頼度情報に対して正の閾値及び負の閾値を変化させるための所定の基準を設け、入力される信頼度情報に対する所定の基準等に基づいて、正の閾値及び負の閾値を変化させてもよい。
また、復号装置１に接続される外部装置は、正の閾値及び負の閾値に関する情報を信頼度補正部１７に入力してもよい。信頼度補正部１７は、外部装置からの入力情報に基づいて、正の閾値及び負の閾値を変化させてもよい。
（実施の形態７）
本発明の実施の形態７における復号装置について説明する。
なお、実施の形態７における復号装置では、信頼度算出部５以外の構成は、実施の形態１又は実施の形態２における復号装置１と同一であるので、実施の形態７では、差分となる信頼度算出部５の動作についてのみ説明する。信頼度算出部５以外の構成は、実施の形態１又は実施の形態２と同一であるため説明を省略する。
実施の形態７における信頼度算出部５は、ビットの０及び１のそれぞれに対応した２種類の信頼度情報を出力する。
信頼度補正部１７は、信頼度算出部５から２種類の信頼度情報を受け取り、実施の形態１〜６のいずれかに示す補正方法によって、２種類の信頼度情報を補正する。
（実施の形態８）
本発明の実施の形態８における光通信装置について説明する。
図７は、本発明の実施の形態８における光通信装置の構成を示す図である。図７に示す光通信装置３１は、送信器３２、ＰＲ通信路３３及び受信器３４を備える。送信情報を送信する送信器３２は、誤り訂正符号化部１１、変調符号化部１２及び光変調部４１を備える。ＰＲ通信路３３は、光ファイバ４２を備える。受信器３４は、信頼度算出部５、信頼度補正部１７、誤り訂正復号部１８及び光復調部４３を備える。
実施の形態８では、光変調部４１、光ファイバ４２及び光復調部４３以外の構成は、実施の形態１又は実施の形態２と同一であるので、差分となる光変調部４１、光ファイバ４２及び光復調部４３の構成及び動作についてのみ説明する。光変調部４１、光ファイバ４２及び光復調部４３以外の構成は、実施の形態１又は実施の形態２と同一であるため説明を省略する。
光変調部４１は、変調符号化部１２によって生成された符号化系列に応じて、所定波長の光の強度又は位相が変調された光信号波形を生成し、光ファイバ４２へ送出する。光ファイバ４２は、送信器３２から伝送された光信号波形を受信器３４へ伝送する。光復調部４３は、光ファイバ４２によって伝送された光の強度又は位相を検出して電気信号に変換し、符号化系列を復号する。光復調部４３は、復号した符号化系列を信頼度算出部５に出力する。
なお、上述した具体的実施形態には以下の構成を有する発明が主に含まれている。
本発明の一局面に係る復号装置は、入力データに対して所定の誤り訂正符号化方式で誤り訂正符号化を行うとともに、所定の変調則で変調符号化を行うことで生成される符号化系列が通信路を経由することで得られる符号化信号を復号する復号装置であって、前記通信路から得られる前記符号化信号から、前記通信路の特性及び前記所定の変調則に基づいて、少なくとも一部又は全てにおいて前記通信路のノイズ分布と非線形な関係を有する信頼度情報を算出する信頼度情報算出部と、前記信頼度情報算出部によって算出された前記信頼度情報を補正する信頼度情報補正部と、前記信頼度情報補正部によって補正された前記信頼度情報に対して誤り訂正復号を行う誤り訂正復号部とを備える。
この構成によれば、信頼度情報算出部は、通信路から得られる符号化信号から、通信路の特性及び所定の変調則に基づいて、少なくとも一部又は全てにおいて通信路のノイズ分布と非線形な関係を有する信頼度情報を算出する。信頼度情報補正部は、信頼度情報算出部によって算出された信頼度情報を補正する。誤り訂正復号部は、信頼度情報補正部によって補正された信頼度情報に対して誤り訂正復号を行う。
したがって、少なくとも一部又は全てにおいて通信路のノイズ分布と非線形な関係を有する信頼度情報が補正されるので、高い信頼度を持つ誤りのビットの発生を防ぐことができ、復号性能を向上させることができる。
また、上記の復号装置において、前記入力データは、情報の最小単位の集合である変調前シンボルの系列であり、前記信頼度情報算出部は、前記変調前シンボルに対して変調符号化を行うことで生成される変調シンボルの復号対象となる前記変調前シンボルの組み合わせの数が、復号対象のうち復号される確率が等しくない前記変調前シンボルの組み合わせの数より多い場合が存在するトレリス、又は、前記復号される確率が等しくない前記変調前シンボルの組み合わせの中で、前記変調前シンボルを構成する情報の最小単位の出現頻度に偏りがある場合が存在するトレリスに基づいて、前記信頼度情報を算出することが好ましい。
この構成によれば、入力データは、情報の最小単位の集合である変調前シンボルの系列である。信頼度情報算出部は、変調前シンボルに対して変調符号化を行うことで生成される変調シンボルの復号対象となる変調前シンボルの組み合わせの数が、復号対象のうち復号される確率が等しくない変調前シンボルの組み合わせの数より多い場合が存在するトレリス、又は、復号される確率が等しくない変調前シンボルの組み合わせの中で、変調前シンボルを構成する情報の最小単位の出現頻度に偏りがある場合が存在するトレリスに基づいて、信頼度情報を算出する。
したがって、変調前シンボルに対して変調符号化を行うことで生成される変調シンボルの復号対象となる変調前シンボルの組み合わせの数が、復号対象のうち復号される確率が等しくない変調前シンボルの組み合わせの数より多い場合が存在するトレリスに基づいて、信頼度情報を算出することができる。また、復号される確率が等しくない変調前シンボルの組み合わせの中で、変調前シンボルを構成する情報の最小単位の出現頻度に偏りがある場合が存在するトレリスに基づいて、信頼度情報を算出することができる。
また、上記の復号装置において、前記信頼度情報補正部は、入力値に対して補正値が単調増加するとともに、前記入力値が原点から遠ざかるにつれて前記補正値の変化量が減少するように前記信頼度情報を補正することが好ましい。
この構成によれば、入力値に対して補正値が単調増加するとともに、入力値が原点から遠ざかるにつれて補正値の変化量が減少するように信頼度情報が補正されるので、値の大きい信頼度情報が誤りである場合の悪影響を防ぐことができる。
また、上記の復号装置において、前記信頼度情報補正部は、互いに同一である正の閾値の絶対値と負の閾値の絶対値とを設定し、前記正の閾値の絶対値を越える正の入力値の絶対値を前記正の閾値の絶対値に置き換えるとともに、前記負の閾値の絶対値を越える負の入力値の絶対値を前記負の閾値の絶対値に置き換えるように前記信頼度情報を補正することが好ましい。
この構成によれば、互いに同一である正の閾値の絶対値と負の閾値の絶対値とが設定される。正の閾値の絶対値を越える正の入力値の絶対値を正の閾値の絶対値に置き換えるとともに、負の閾値の絶対値を越える負の入力値の絶対値を負の閾値の絶対値に置き換えるように信頼度情報が補正される。
したがって、正の閾値の絶対値を越える正の入力値の絶対値が正の閾値の絶対値に置き換えられるとともに、負の閾値の絶対値を越える負の入力値の絶対値が負の閾値の絶対値に置き換えられるので、高い信頼度を持つ誤りのビットの発生をより確実に防ぐことができる。
また、上記の復号装置において、前記信頼度情報補正部は、互いに異なる正の閾値の絶対値と負の閾値の絶対値とを設定し、前記正の閾値の絶対値を越える正の入力値の絶対値を前記正の閾値の絶対値に置き換えるとともに、前記負の閾値の絶対値を越える負の入力値の絶対値を前記負の閾値の絶対値に置き換えるように前記信頼度情報を補正することが好ましい。
この構成によれば、互いに異なる正の閾値の絶対値と負の閾値の絶対値とが設定される。正の閾値の絶対値を越える正の入力値の絶対値を正の閾値の絶対値に置き換えるとともに、負の閾値の絶対値を越える負の入力値の絶対値を負の閾値の絶対値に置き換えるように信頼度情報が補正される。
したがって、正の閾値の絶対値を越える正の入力値の絶対値が正の閾値の絶対値に置き換えられるとともに、負の閾値の絶対値を越える負の入力値の絶対値が負の閾値の絶対値に置き換えられるので、高い信頼度を持つ誤りのビットの発生をより確実に防ぐことができる。
また、上記の復号装置において、前記正の閾値の絶対値は、正の信頼度情報の絶対値の平均の２分の１以下であり、前記負の閾値の絶対値は、負の信頼度情報の絶対値の平均の２分の１以下であることが好ましい。
この構成によれば、正の閾値の絶対値は、正の信頼度情報の絶対値の平均の２分の１以下であり、負の閾値の絶対値は、負の信頼度情報の絶対値の平均の２分の１以下であるので、高い信頼度を持つ誤りのビットの発生をより確実に防ぐことができる。
また、上記の復号装置において、前記信頼度情報補正部は、前記誤り訂正復号部による誤り訂正復号結果に基づいて、前記正の閾値及び前記負の閾値を設定することが好ましい。
この構成によれば、誤り訂正復号部による誤り訂正復号結果に基づいて、正の閾値及び負の閾値が設定される。したがって、例えば、前回の誤り訂正復号が失敗した場合に、次回の誤り訂正復号では、前回とは異なる正の閾値及び負の閾値を用いて信頼度情報が補正されるので、次回の誤り訂正復号の復号性能を向上させることができる。
また、上記の復号装置において、前記信頼度情報補正部は、前記信頼度情報が入力される毎に前記正の閾値及び前記負の閾値を変化させることが好ましい。
この構成によれば、信頼度情報が入力される毎に正の閾値及び負の閾値が変化されるので、信頼度情報の入力回数に応じて適切な補正値に変えることができ、誤り訂正復号の復号性能を向上させることができる。
また、上記の復号装置において、前記信頼度情報補正部は、予め決められた閾値を設定し、前記閾値の絶対値を越える前記入力値の絶対値を前記閾値の絶対値に置き換えるように前記信頼度情報を補正することが好ましい。
この構成によれば、予め決められた閾値が設定される。閾値の絶対値を越える入力値の絶対値を閾値の絶対値に置き換えるように信頼度情報が補正されるので、高い信頼度を持つ誤りのビットの発生をより確実に防ぐことができる。
また、上記の復号装置において、前記誤り訂正復号部は、低密度パリティ検査符号を用いて誤り訂正復号を行うことが好ましい。この構成によれば、低密度パリティ検査符号を用いて誤り訂正復号を行うことができる。
また、上記の復号装置において、前記信頼度算出部は、前記通信路のパーシャルレスポンス特性のトレリスと前記変調則のトレリスとを合成したトレリスに基づいて前記信頼度情報を算出することが好ましい。
この構成によれば、通信路のパーシャルレスポンス特性のトレリスと変調則のトレリスとを合成したトレリスに基づいて信頼度情報が算出されるので、回路構成を簡略化することができる。
また、上記の復号装置において、前記入力データに対して誤り訂正符号化を行い、誤り訂正符号化を行った符号化系列を出力する誤り訂正符号化部と、前記誤り訂正符号化が行われた前記符号化系列に対して変調符号化を行う変調符号化部と、前記変調符号化された前記符号化系列を情報記録媒体に記録し、又は前記情報記録媒体に記録された前記符号化信号を再生する記録又は再生部と、前記記録又は再生部によって再生された前記符号化信号に対して所定の等化処理を施す等化処理部とをさらに備え、前記信頼度情報算出部は、前記等化処理部によって等化処理が施された前記符号化信号から、前記通信路の特性及び前記所定の変調則に基づいて前記信頼度情報を算出することが好ましい。
この構成によれば、誤り訂正符号化部は、入力データに対して誤り訂正符号化を行い、誤り訂正符号化を行った符号化系列を出力する。変調符号化部は、誤り訂正符号化が行われた符号化系列に対して変調符号化を行う。記録又は再生部は、変調符号化された符号化系列を情報記録媒体に記録し、又は情報記録媒体に記録された符号化信号を再生する。等化処理部は、記録又は再生部によって再生された符号化信号に対して所定の等化処理を施す。信頼度情報算出部は、等化処理部によって等化処理が施された符号化信号から、通信路の特性及び所定の変調則に基づいて信頼度情報を算出する。
したがって、変調符号化された符号化系列を情報記録媒体に記録し、又は情報記録媒体に記録された符号化信号を再生する装置に復号装置を適用することができる。
本発明の他の局面に係る復号方法は、入力データに対して誤り訂正符号化を行うとともに、所定の変調則で変調符号化を行うことで生成される符号化系列が通信路を経由することで得られる符号化信号を復号する復号方法であって、前記通信路から得られる前記符号化信号から、前記通信路の特性及び前記所定の変調則に基づいて、少なくとも一部又は全てにおいて前記通信路のノイズ分布と非線形な関係を有する信頼度情報を算出する信頼度情報算出ステップと、前記信頼度情報算出ステップにおいて算出された前記信頼度情報を補正する信頼度情報補正ステップと、前記信頼度情報補正ステップにおいて補正された前記信頼度情報に対して誤り訂正復号を行う誤り訂正復号ステップとを含む。
この構成によれば、信頼度情報算出ステップにおいて、通信路から得られる符号化信号から、通信路の特性及び所定の変調則に基づいて、少なくとも一部又は全てにおいて通信路のノイズ分布と非線形な関係を有する信頼度情報が算出される。信頼度情報補正ステップにおいて、算出された信頼度情報が補正される。誤り訂正復号ステップにおいて、補正された信頼度情報に対して誤り訂正復号が行われる。
したがって、少なくとも一部又は全てにおいて通信路のノイズ分布と非線形な関係を有する信頼度情報が補正されるので、高い信頼度を持つ誤りのビットの発生を防ぐことができ、復号性能を向上させることができる。
なお、発明を実施するための形態の項においてなされた具体的な実施態様または実施例は、あくまでも、本発明の技術内容を明らかにするものであって、そのような具体例にのみ限定して狭義に解釈されるべきものではなく、本発明の精神と特許請求事項との範囲内で、種々変更して実施することができるものである。
本発明に係る復号装置及び復号方法は、高い信頼度を持つ誤りのビットの発生を防ぐことができ、復号性能を向上させることができ、入力データに対して所定の誤り訂正符号化方式で誤り訂正符号化を行うとともに、所定の変調則で変調符号化を行うことで生成される符号化系列が通信路を経由することで得られる符号化信号を復号する復号装置及び復号方法に有用である。

Claims (11)

  1. 入力データに対して所定の誤り訂正符号化方式で誤り訂正符号化を行うとともに、所定の変調則で変調符号化を行うことで生成される符号化系列が通信路を経由することで得られる符号化信号を復号する復号装置であって、
    前記通信路から得られる前記符号化信号から、前記通信路の特性及び前記所定の変調則に基づいて、少なくとも一部又は全てにおいて前記通信路のノイズ分布と非線形な関係を有する信頼度情報を算出する信頼度情報算出部と、
    前記信頼度情報算出部によって算出された前記信頼度情報を補正する信頼度情報補正部と、
    前記信頼度情報補正部によって補正された前記信頼度情報に対して誤り訂正復号を行う誤り訂正復号部とを備え、
    前記信頼度情報補正部は、入力値に対して補正値が単調増加するとともに、前記入力値が原点から遠ざかるにつれて前記補正値の変化量が減少するように前記信頼度情報を補正することを特徴とする復号装置。
  2. 前記信頼度情報補正部は、互いに同一である正の閾値の絶対値と負の閾値の絶対値とを設定し、前記正の閾値の絶対値を越える正の入力値の絶対値を前記正の閾値の絶対値に置き換えるとともに、前記負の閾値の絶対値を越える負の入力値の絶対値を前記負の閾値の絶対値に置き換えるように前記信頼度情報を補正することを特徴とする請求項１に記載の復号装置。
  3. 前記信頼度情報補正部は、互いに異なる正の閾値の絶対値と負の閾値の絶対値とを設定し、前記正の閾値の絶対値を越える正の入力値の絶対値を前記正の閾値の絶対値に置き換えるとともに、前記負の閾値の絶対値を越える負の入力値の絶対値を前記負の閾値の絶対値に置き換えるように前記信頼度情報を補正することを特徴とする請求項１に記載の復号装置。
  4. 前記正の閾値の絶対値は、正の信頼度情報の絶対値の平均の２分の１以下であり、
    前記負の閾値の絶対値は、負の信頼度情報の絶対値の平均の２分の１以下であることを特徴とする請求項２又は３に記載の復号装置。
  5. 前記信頼度情報補正部は、前記誤り訂正復号部による誤り訂正復号結果に基づいて、前記正の閾値及び前記負の閾値を設定することを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の復号装置。
  6. 前記信頼度情報補正部は、前記信頼度情報が入力される毎に前記正の閾値及び前記負の閾値を変化させることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の復号装置。
  7. 前記信頼度情報補正部は、予め決められた閾値を設定し、前記閾値の絶対値を越える前記入力値の絶対値を前記閾値の絶対値に置き換えるように前記信頼度情報を補正することを特徴とする請求項１に記載の復号装置。
  8. 前記誤り訂正復号部は、低密度パリティ検査符号を用いて誤り訂正復号を行うことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の復号装置。
  9. 前記信頼度情報算出部は、前記通信路のパーシャルレスポンス特性のトレリスと前記変調則のトレリスとを合成したトレリスに基づいて前記信頼度情報を算出することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の復号装置。
  10. 前記入力データに対して誤り訂正符号化を行い、誤り訂正符号化を行った符号化系列を出力する誤り訂正符号化部と、
    前記誤り訂正符号化が行われた前記符号化系列に対して変調符号化を行う変調符号化部と、
    前記変調符号化された前記符号化系列を情報記録媒体に記録し、又は前記情報記録媒体に記録された前記符号化信号を再生する記録又は再生部と、
    前記記録又は再生部によって再生された前記符号化信号に対して所定の等化処理を施す等化処理部とをさらに備え、
    前記信頼度情報算出部は、前記等化処理部によって等化処理が施された前記符号化信号から、前記通信路の特性及び前記所定の変調則に基づいて前記信頼度情報を算出することを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の復号装置。
  11. 入力データに対して所定の誤り訂正符号化方式で誤り訂正符号化を行うとともに、所定の変調則で変調符号化を行うことで生成される符号化系列が通信路を経由することで得られる符号化信号を復号する復号方法であって、
    前記通信路から得られる前記符号化信号から、前記通信路の特性及び前記所定の変調則に基づいて、少なくとも一部又は全てにおいて前記通信路のノイズ分布と非線形な関係を有する信頼度情報を算出する信頼度情報算出ステップと、
    前記信頼度情報算出ステップにおいて算出された前記信頼度情報を補正する信頼度情報補正ステップと、
    前記信頼度情報補正ステップにおいて補正された前記信頼度情報に対して誤り訂正復号を行う誤り訂正復号ステップとを含み、
    前記信頼度情報補正ステップは、入力値に対して補正値が単調増加するとともに、前記入力値が原点から遠ざかるにつれて前記補正値の変化量が減少するように前記信頼度情報を補正することを特徴とする復号方法。
JP2013548523A 2012-04-04 2013-04-01 復号装置及び復号方法 Active JP6103309B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012085614 2012-04-04
JP2012085614 2012-04-04
PCT/JP2013/002261 WO2013150774A1 (ja) 2012-04-04 2013-04-01 復号装置及び復号方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2013150774A1 JPWO2013150774A1 (ja) 2015-12-17
JP6103309B2 true JP6103309B2 (ja) 2017-03-29

Family

ID=49300277

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013548523A Active JP6103309B2 (ja) 2012-04-04 2013-04-01 復号装置及び復号方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9063871B2 (ja)
JP (1) JP6103309B2 (ja)
CN (1) CN103503072B (ja)
WO (1) WO2013150774A1 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015122751A1 (ko) * 2014-02-17 2015-08-20 연세대학교 원주산학협력단 연판정 값을 기초로 한 오류 검출용 토글링 시퀀스 결정 방법 및 에러 패턴 결정 방법 및 그 장치

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4998253A (en) * 1988-03-11 1991-03-05 Kokusai Denshin Denwa Co., Ltd. Syndrome sequential decoder
JP3223755B2 (ja) * 1995-05-19 2001-10-29 三菱電機株式会社 軟判定復号方式
US6145110A (en) * 1998-06-22 2000-11-07 Ericsson Inc. Digital data decoder that derives codeword estimates from soft data
US6487236B1 (en) * 1998-09-30 2002-11-26 Fujitsu Limited Method and apparatus for achieving demodulation in radio communications system using M-sequence orthogonal modulation
US6650790B1 (en) * 2000-06-09 2003-11-18 Nothshore Laboratories, Inc. Digital processing apparatus for variable image-size enlargement with high-frequency bandwidth synthesis
JP2004335000A (ja) 2003-05-09 2004-11-25 Sanyo Electric Co Ltd 反復型復号回路および情報再生装置
WO2004107639A1 (ja) * 2003-05-27 2004-12-09 Fujitsu Limited 受信装置およびハイブリッドａｒｑ通信システム
JP5046477B2 (ja) 2003-08-28 2012-10-10 ソニー株式会社 復号装置および方法、記録再生装置および方法、プログラム記録媒体、並びにプログラム
ES2384617T3 (es) * 2003-08-28 2012-07-09 Sony Corporation Descodificación reticular de códigos limitados en longitud de marcha que tienen una tabla de códigos de longitud de entrada variable
JP2005166089A (ja) * 2003-11-28 2005-06-23 Toshiba Corp ディスク記憶装置、データ再生装置及びデータ再生方法
JP2007288766A (ja) * 2006-03-24 2007-11-01 Sanyo Electric Co Ltd 復号方法ならびにそれを利用した復号装置および受信装置
JP2007272973A (ja) 2006-03-30 2007-10-18 Sharp Corp 復号装置、再生装置、復号方法、復号プログラムおよびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体
JP4652310B2 (ja) * 2006-10-31 2011-03-16 富士通株式会社 復号器及び再生装置
US20110044409A1 (en) * 2008-02-21 2011-02-24 Takashi Yoshimoto Communication device, communication system, reception method, and program
JP4645736B2 (ja) * 2008-12-22 2011-03-09 ソニー株式会社 画像処理装置、および画像処理方法、並びにプログラム
CN101807929B (zh) * 2010-03-19 2013-04-24 中国人民解放军理工大学 低密度奇偶校验码的选择退火最小和译码方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN103503072B (zh) 2016-11-02
CN103503072A (zh) 2014-01-08
US20140053044A1 (en) 2014-02-20
JPWO2013150774A1 (ja) 2015-12-17
US9063871B2 (en) 2015-06-23
WO2013150774A1 (ja) 2013-10-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8255763B1 (en) Error correction system using an iterative product code
US7805664B1 (en) Likelihood metric generation for trellis-based detection and/or decoding
US8599959B2 (en) Methods and apparatus for trellis-based modulation encoding
US20070061687A1 (en) Soft decoding method and apparatus, error correction method and apparatus, and soft output method and apparatus
JP6094928B2 (ja) 復号システム及び復号方法
JP6103309B2 (ja) 復号装置及び復号方法
JP2004342188A (ja) 記録媒体再生装置、復号方法、復号処理プログラム、および、プログラム記録媒体
EP2199912B1 (en) Method and apparatus for processing data
US20090307561A1 (en) Decoding device, decoding method, and recording and reproducing device
WO2015107571A1 (ja) 復号装置および復号方法、記録再生装置および記録再生方法
Demirkan et al. Multilevel Reed–Solomon codes for PMR channels
EP2608204B1 (en) Methods and systems for decoding data
US8493247B2 (en) Methods and systems for decoding data
Li et al. An improved bit-flipping scheme to achieve run length control in coded systems
Demirkan et al. Multilevel interleaved Reed-Solomon codes using soft information for magnetic recording channels
Cai et al. Distance-Enhancing Constrained Codes for Optical Recording Channels
Licona et al. A Multilevel, Runlength Limited Encoding Scheme for Optical Recording

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150928

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20161110

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20161115

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20161215

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170124

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170215

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6103309

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151