JP2006280010A

JP2006280010A - 復号装置及び復号方法

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Publication number: JP2006280010A
Application number: JP2006192785A
Authority: JP
Inventors: Masao Orio; 正雄織尾
Original assignee: NEC Electronics Corp
Current assignee: NEC Electronics Corp
Priority date: 2006-07-13
Filing date: 2006-07-13
Publication date: 2006-10-12

Abstract

【課題】復号処理の時間を短縮できる復号装置及び復号方法を提供すること。
【解決手段】本発明にかかる復号装置は、第１の要素符号Ｅと外部情報ＬＥ２とに基づいて第１の復号を行なうことにより外部情報ＬＥ１を生成する第１の復号化器１１と、第２の要素符号Ｅ'と外部情報ＬＥ１'とに基づいて第２の復号を行なうことにより外部情報ＬＥ２'を生成する第２の復号化器１２と、対数尤度比Ｌを硬判定することにより復号系列Ｄを出力する硬判定部１５と、を備えるものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、復号装置及び復号方法に関し、特に、第１の符号データと第２の符号データを繰り返し復号する復号装置及び復号方法に関する。

デジタル通信システムでは、伝送路において生じる符号誤りを訂正する誤り訂正符号が用いられている。特に、移動通信システムでは、フェージングの影響により、電波の強度が激しく変動するため符号誤りが生じ易いため、誤り訂正符号は、高い訂正能力が要求される。誤り訂正符号の一例であるターボ符号は、シャノン限界に近い誤り訂正能力を有する符号として注目されており、例えば、第３世代の移動通信方式であるＷ−ＣＤＭＡ（ＷｉｄｅｂａｎｄＣｏｄｅＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ）やＣＤＭＡ−２０００で使用されている。

図８のブロック図は、ターボ符号を生成するための一般的な符号化装置の構成を示している。この符号化装置８０は、例えば、通信システムの送信側に設けられ、符号化前データである情報系列Ｕを、並列連接畳込み符号（ＰＣＣＣｓ：ＰａｒａｌｌｅｌＣｏｎｃａｔｅｎａｔｅｄＣｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎａｌＣｏｄｅｓ）のターボ符号に符号化し、伝送路等の外部へ出力する。

符号化装置８０は、図に示されるように、組織的畳み込み符号化器である第１の符号化器８１及び第２の符号化器８２と、データをインタリーブする（並び替える）インタリーバ８３とを備えている。

第１の符号化器８１は、入力された情報系列（組織部）Ｕを符号化して冗長ビットＰを生成し、この冗長ビットＰを外部へ出力する。インタリーバ８３は、入力された組織部Ｕの各ビットを所定のインタリーブパターンに並べ替えて組織部Ｕ'を生成し、この組織部Ｕ'を第２の符号化器８２へ出力する。第２の符号化器８２は、組織部Ｕ'を符号化して冗長ビットＰ'を生成し、この冗長ビットＰ'を外部へ出力する。

したがって、符号化装置８０からは、組織部Ｕ、冗長ビットＰ、組織部Ｕ'、冗長ビットＰ'が外部へ出力される。組織部Ｕと冗長ビットＰの組（Ｕ，Ｐ）を第１の要素符号（符号データ）Ｅといい、組織部Ｕ'と冗長ビットＰ'の組（Ｕ'，Ｐ'）を第２の要素符号Ｅ'という。尚、本明細書において、「'」が付されていないデータは、第１の要素符号もしくはインタリーブされていないデータに関するデータを示し、「'」が付されているデータは、第２の要素符号もしくはインタリーブされているデータに関するデータを示している。

このように符号化されたターボ符号を復号することをターボ復号という。ターボ復号では、第１の要素符号Ｅを復号する復号器と第２の要素符号Ｅ'を復号する復号器との間で外部情報を交換しながら繰り返し復号が行われる。例えば、ターボ復号に用いられる従来の復号器として特許文献１のものが知られている。

図９のブロック図は、ターボ復号を行う従来の復号装置の構成を示している。この従来の復号装置９０は、図８の符号化装置８０から出力された第１の要素符号Ｅ及び第２の要素符号Ｅ'を復号する。従来の復号装置９０は、図に示されるように、第１の要素符号Ｅを復号する第１の復号化器９１と、第２の要素符号を復号する第２の復号化器９２と、データをインタリーブするインタリーバ９３と、データをデインタリーブする（インタリーブパターンを元のパターンに並び替える）デインタリーバ９４，９５、軟出力データを硬判定する硬判定部９６を備えている。

第１の復号化器９１及び第２の復号化器９２は、軟入力軟出力復号法により復号を行う。軟入力軟出力復号法には、ＳＯＶＡ（Ｓｏｆｔ−ＯｕｔｐｕｔＶｉｔｅｒｂｉＡｌｇｏｒｉｔｈｍ）や、ＭＡＰ（ＭａｘｉｍｕｍＡＰｏｓｔｅｒｉｏｒｉ）が知られている。例えば、第１の復号化器９１及び第２の復号化器９２は、ＭＡＰの一例であるＭａｘ−Ｌｏｇ−ＭＡＰアルゴリズムにより復号を行う。

Ｍａｘ−Ｌｏｇ−ＭＡＰアルゴリズムでは、トレリス線図と呼ばれる状態遷移図に基づいてビタビ復号を行う。トレリス線図で各時点の各状態を結ぶパスが復号すべき符号系列に対応しており、とりうるパスに対する尤度（パスメトリック）を計算し、最も尤度の高いパスを生き残りパスとして復号する。

図１０は、Ｍａｘ−Ｌｏｇ−ＭＡＰアルゴリズムで用いられるトレリス線図の一例を示している。Ｍａｘ−Ｌｏｇ−ＭＡＰアルゴリズムでは、Ａ時点のデータを復号する場合、Ａ時点より前の第２の位置（図の始点）からのパスメトリックと、Ａ時点より後の第１の位置（図の終点）からのパスメトリックを求める。トレリス線図上の始点から終点へ向かう方向（後方向）にビタビ復号を行ってパスメトリックを算出する処理をフォワード処理といい、フォワード処理で算出されるパスメトリックをαパスメトリックという。また、フォワード処理とは逆方向（終点から始点へ向かう方向：前方向）にビタビ復号を行ってパスメトリックを算出する処理をバックワード処理といい、バックワード処理で算出されるパスメトリックをβパスメトリックという。

さらに、Ｍａｘ−Ｌｏｇ−ＭＡＰアルゴリズムでは、フォワード処理とバックワード処理の後、αパスメトリックとβパスメトリックを結ぶ枝の尤度（ブランチメトリック）を求め、αパスメトリック、βパスメトリック及びブランチメトリックから対数尤度比（ＬｏｇＬｉｋｅｌｉｈｏｏｄＲａｔｉｏ：ＬＬＲ）を算出し、さらに外部情報（ＥｘｔｒｉｎｓｉｃＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）を算出する。尚、対数尤度比や外部情報は、軟入力軟出力復号の復号結果である軟出力データ（信頼度）であり、その算出式が特許文献１に記載されている。

図１１は、ターボ復号を行う従来の復号方法を示す模式図である。この従来の復号方法は、図９の従来の復号装置において行われる方法である。この従来の復号方法では、まず、第１の要素符号Ｅの復号（１１０１）の後、第２の要素符号Ｅ'の復号（１１０２）を行う。例えば、第１の復号化器９１は、入力される第１の要素符号Ｅと、デインタリーバ９４によってデインタリーブされた外部情報ＬＥ２とを用いて復号を行い、外部情報ＬＥ１をインタリーバ９３へ出力する。次いで、第２の復号化器９２は、入力される第２の要素符号Ｅ'と、インタリーバ９３によってインタリーブされた外部情報ＬＥ１'を用いて復号を行い、外部情報ＬＥ２'をデインタリーバ９４へ出力する。

また、第１の要素符号Ｅの復号では、フォワード処理（１１０３）を行った後、バックワード処理（１１０４）が行われる。同様に、第２の要素符号Ｅの復号でも、フォワード処理（１１０５）を行った後、バックワード処理（１１０６）が行われる。そして、第１の要素符号Ｅの復号と第２の要素符号Ｅ'の復号を１回として、この復号をＮ回繰り返す（１１０７）。

Ｎ回繰り返した後、デインタリーブ処理（１１０８）し、硬判定を行って復号系列Ｄを出力する（１１０９）。例えば、デインタリーバ９５は、第２の復号化器９２が算出した対数尤度比Ｌ'をデインタリーブし、硬判定部９６は、デインタリーブされた対数尤度比Ｌを硬判定して、復号系列Ｄを出力する。

しかしながら、従来の復号装置９０では、Ｎ回繰り返し復号を行った後、第２の復号化器９２がインタリーブされた対数尤度比Ｌ'を出力するため、これをデインタリーブし、硬判定を行わなければならないという問題がある。また、第２の復号化器９２では、フォワード処理の後にバックワード処理が行われているため、対数尤度比Ｌ'は、データの最後から先頭へ順に出力されてしまい、これを先頭から逆順に並び替えなければならない。

一方、ターボ復号では、第１の要素符号Ｅの復号と第２の要素符号Ｅ'の復号の繰り返し回数を制御（繰り返し制御）する方法が知られている。図１２のブロック図は、繰り返し制御を行う従来の復号装置の構成を示している。この従来の復号装置１２０は、図に示されるように、図９の従来の復号装置９０の構成に加えて、繰り返し制御のためのＣＲＣ（ＣｙｃｌｉｃＲｅｄｕｎｄａｎｃｙＣｈｅｃｋ）判定部９７を有している。

図１３は、繰り返し制御を行う従来の復号方法を示す模式図である。この従来の復号方法は、図１２の従来の復号装置１２０において行われる方法である。この従来の復号方法は、図１１の復号方法に加えて、ＣＲＣ判定処理をさらに行う。

図に示されるように、第１の要素符号Ｅの復号におけるフォワード処理（１１０３）と同様のタイミングでＣＲＣ判定を行う（１１１０）。例えば、硬判定部９６は、デインタリーバ９４によってデインタリーブされた外部情報ＬＥ２を硬判定し、ＣＲＣ判定部９７は、硬判定の結果である復号系列ＤをＣＲＣ判定する。ＣＲＣ判定の結果、誤りが検出された場合は、さらに復号の繰り返しが行われる。そして、Ｎ回繰り返しが行われた場合は、図１１と同様に、対数尤度比Ｌ'をデインタリーブし、対数尤度比Ｌを硬判定した後、再度ＣＲＣ判定が行われる（１１１１）。

復号の繰り返しの途中で、ＣＲＣ判定の結果に誤りが検出されなければ、復号の繰り返しを終了する。そして、そのＣＲＣ判定に用いた外部情報ＬＥ２について、デインタリーブし、硬判定した復号系列Ｄを出力する。

しかしながら、従来の復号装置１２０では、ＣＲＣ判定により繰り返し制御を行う場合、デインタリーバ９４によってデインタリーブされた外部情報ＬＥ２を硬判定した結果についてＣＲＣ判定している。一般に、外部情報は、硬判定し復号系列を得るためのデータではないため、繰り返し制御の精度が低いという問題がある。外部情報ＬＥ２のかわりに対数尤度比Ｌを用いると、対数尤度比Ｌを一時的に格納するためのメモリが必要になり、メモリ量が増大してしまう。

また、ＣＲＣ判定に用いた外部情報ＬＥ２は、実際には前回の繰返し復号における第２の要素符号Ｅ'の復号の出力であるが、この外部情報ＬＥ２をＣＲＣ判定する為には、外部情報ＬＥ２のデインタリーブが必要となり、このデインタリーブ処理の分（復号の繰り返し１回に対して０．５回分）、無駄に時間がかかってしまう。
特開２００４−８０５０８号公報

このように、従来の復号装置９０では、Ｎ回繰り返し復号を行った後、インタリーブされた対数尤度比Ｌ'をデインタリーブしたり逆順に並び替えて、硬判定を行わなければならない。このため、デインタリーブ処理や並び替えに時間がかかり、復号処理の時間が長いという問題がある。

本発明にかかる復号装置は、符号化前データを符号化した第１の符号データと第２の軟出力データとに基づいて第１の復号を行なうことにより第１の軟出力データを生成する第１の復号器と、前記符号化前データをインタリーブして符号化した第２の符号データと前記第１の軟出力データとに基づいて第２の復号を行なうことにより前記第２の軟出力データを生成する第２の復号器と、前記第１の軟出力データを硬判定することにより復号データを出力する硬判定部と、を備えるものである。これにより、デインタリーブや並び替えの処理が不要になり、復号処理の時間を短縮することができる。

本発明にかかる復号装置は、符号化前データを符号化した第１の符号データに基づいて復号を行なうことにより第１の軟出力データを生成する第１の復号器と、前記符号化前データをインタリーブして符号化した第２の符号データに基づいて復号を行なうことにより前記第２の軟出力データを生成する第２の復号器と、前記第１の軟出力データを硬判定することにより復号データを出力する硬判定部と、を備えるものである。これにより、デインタリーブや並び替えの処理が不要になり、復号処理の時間を短縮することができる。

本発明にかかる復号方法は、符号化前データを符号化した第１の符号データと第２の軟出力データとに基づいて第１の復号を行なうことにより第１の軟出力データを生成し、前記符号化前データをインタリーブして符号化した第２の符号データと前記第１の軟出力データとに基づいて第２の復号を行なうことにより前記第２の軟出力データを生成し、前記第１の軟出力データを硬判定することにより復号データを出力するものである。これにより、デインタリーブや並び替えの処理が不要になり復号処理の時間を短縮することができる。

本発明によれば、復号処理の時間を短縮できる復号装置及び復号方法を提供することができる。

発明の実施の形態１．
まず、図１乃至図３を用いて、本発明の実施の形態１にかかる復号装置及び復号方法について説明する。本実施形態にかかる復号装置及び復号方法は、第２の要素符号Ｅ'の復号、第１の要素符号Ｅの復号の順に復号処理を繰り返し、第１の要素符号Ｅの復号におけるフォワード処理で復号の繰り返しを終了することを特徴としている。

ここで、図１を用いて、本実施形態にかかる復号装置の構成について説明する。この復号装置１は、ターボ復号を行う復号器であり、例えば、図８に示した符号化装置８０から出力される第１の要素符号Ｅ及び第２の要素符合Ｅ'を復号する。すなわち、復号装置１には、情報系列Ｕ（符号化前データ）を符号化した第１の要素符号Ｅ（第１の符号データ）と、情報系列Ｕをインタリーブして符号化した第２の要素符号Ｅ'（第２の符号データ）とが入力される。第１の要素符号Ｅ及び第２の要素符号Ｅ'は、伝送路を介して復号装置１へ入力され、この伝送路においてノイズがのるため、符号誤りが発生している。復号装置１は、第１の要素符号Ｅ及び第２の要素符号Ｅ'をターボ復号し、高い訂正能力によって、この符号誤りを訂正する。

図に示されるように、復号装置１は、第１の復号化器１１、第２の復号化器１２、インタリーバ１３、デインタリーバ１４、硬判定部１５を備えている。

第１の復号化器１１は、符号化装置８０の第１の符号化器８１に対応して設けられており、第１の要素符号Ｅを復号する。第１の復号化器１１は、軟入力軟出力復号器であり、ＳＯＶＡやＭＡＰ等による復号が可能である。第１の復号化器１１は、例えば、Ｍａｘ−Ｌｏｇ−ＭＡＰアルゴリズムを用いて復号を行う。この復号では、軟出力データが生成される。軟出力データは、信頼度を示すデータであり、「０」もしくは「１」の確からしさを示す。例えば、軟出力データが正に大きい値であれば、より「０」らしく、軟出力データが負に大きい値であれば、より「１」らしい。Ｍａｘ−Ｌｏｇ−ＭＡＰアルゴリズムでは、軟出力データとして、外部情報や対数尤度比を生成する。外部情報は、繰り返し復号において、第１の復号化器１１と第２の復号化器１２との間で交換されるデータである。対数尤度比は、硬判定されて復号系列を生成するためのデータである。

また、第１の復号化器１１は、入力される第１の要素符号Ｅと、デインタリーバ１４によってデインタリーブされた外部情報ＬＥ２とを用いて復号を行い、復号により算出された外部情報ＬＥ１を出力する。さらに、第１の復号化器１１は、第２の復号化器１２とともに復号を所定の回数繰り返した後、復号により算出された対数尤度比Ｌを硬判定部１５へ出力する。この復号の繰り返しは、第２の復号化器１２の復号の後に、第１の復号化器１１の復号を行い、これをＮ回繰り返す。

第２の復号化器１２は、符号化装置８０の第２の符号化器８２に対応して設けられており、第２の要素符号Ｅ'を復号する。第２の復号化器１２は、第１の復号化器１１と同様の軟入力軟出力復号器である。また、第２の復号化器１２は、入力される第２の要素符号Ｅ'と、インタリーバ１３によってインタリーブされた外部情報ＬＥ１'とを用いて復号を行い、復号により算出された外部情報ＬＥ２'を出力する。

インタリーバ１３は、データを所定のインタリーブパターンにインタリーブする。例えば、インタリーバ１３は、メモリを有しており、このメモリに対する書き込み処理や読み出し処理によって、インタリーブを行うことができる。メモリに書き込む際に、インタリーブパターンに従ってデータを並び替えて書き込み、メモリを読み出す際に、データを先頭から順に読み出してもよい。また、メモリに書き込む際に、データを先頭から順に書き込み、メモリを読み出す際に、インタリーブパターンに従ってデータを読み出してもよい。また、インタリーバ１３は、第１の復号化器１１から出力される外部情報ＬＥ１をインタリーブして、外部情報ＬＥ１'を第２の復号化器１２へ出力する。

デインタリーバ１４は、インタリーブされているデータを元の並びのデータにデインタリーブする。デインタリーバ１４は、インタリーバ１３と同様に、メモリに対する書き込み処理や読み出し処理によって、デインタリーブを行うことができる。メモリに書き込む際に、インタリーブパターンと逆のデインタリーブパターンに従ってデータを並び替えて書き込み、メモリを読み出す際に、データを先頭から順に読み出してもよい。また、メモリに書き込む際に、データを先頭から順に書き込み、メモリを読み出す際に、デインタリーブパターンに従ってデータを読み出してもよい。また、デインタリーバ１４は、第２の復号化器１２から出力される外部情報ＬＥ２'をデインタリーブして、外部情報ＬＥ２を第１の復号化器１１へ出力する。

硬判定部１５は、軟出力データを硬判定し復号系列を生成する。硬判定では、軟出力データのように任意の値をとるデータにもとづいて、「０」や「１」等の所定のデータを選択する。例えば、軟出力データが少しでも「０」らしければ「０」と決定し、少しでも「１」らしければ「１」と決定する。

また、硬判定部１５は、繰り返し復号が行われた後、第１の復号化器１１から出力される対数尤度比Ｌを硬判定し、硬判定した結果を復号系列Ｄとして出力する。本実施形態では、第２の復号化器１２ではなく第１の復号化器１１が出力する対数尤度比Ｌをそのまま硬判定するため、デインタリーブにより対数尤度比Ｌを並び替える必要がない。

次に、図２を用いて、本実施形態にかかる復号化器の構成について説明する。図２（ａ）は第１の復号化器１１の構成を示し、図２（ｂ）は第２の復号化器１２の構成を示している。

図２（ａ）に示されるように、第１の復号化器１１は、フォワード処理部２１、バックワード処理部２２、メモリ２３、外部情報算出部２４を備えている。メモリ２３は、フォワード処理部２１、バックワード処理部２２、外部情報算出部２４の処理に必要な情報を記憶する。

バックワード処理部２２は、入力された第１の要素符号Ｅと、デインタリーバ１４によってデインタリーブされた外部情報ＬＥ２とを用いてバックワード処理を行う。バックワード処理部２２は、外部情報ＬＥ２と第１の要素符号Ｅを復号する位置よりも後の位置（終点）から前方向へ参照していき、トレリス線図における終点からのβパスメトリックを求める。そして、バックワード処理部２２は、バックワード処理に用いた第１の要素符号Ｅ及び外部情報ＬＥ２と、バックワード処理により算出されたβパスメトリックとをメモリ２３へ格納する。

フォワード処理部２１は、バックワード処理部２２によってメモリ２３に格納された第１の要素符号Ｅ及び外部情報ＬＥ２を用いてフォワード処理を行う。フォワード処理部２１は、外部情報ＬＥ２と第１の要素符号Ｅを復号する位置よりも前の位置（始点）から後方向へ参照していき、トレリス線図における始点からのαパスメトリックを求める。そして、フォワード処理部２１は、フォワード処理により算出されたαパスメトリックをメモリ２３へ格納する。

外部情報算出部２４は、バックワード処理部２２及びフォワード処理部２１によってメモリ２３に格納されたαパスメトリック及びβパスメトリックを用いて対数尤度比Ｌを算出するとともに外部情報ＬＥ１を算出する。例えば、外部情報算出部２４は、αパスメトリックとβパスメトリックを結ぶブランチメトリックを求め、αパスメトリック、βパスメトリック及びブランチメトリックから対数尤度比Ｌを算出し、この対数尤度比Ｌから外部情報ＬＥ１を算出する。そして、外部情報算出部２４は、算出した対数尤度比Ｌもしくは外部情報ＬＥ１を出力する。

例えば、外部情報算出部２４は、αパスメトリックとβパスメトリックの両方が生成される順に、対数尤度比Ｌ及び外部情報ＬＥ１を求め、この生成順に対数尤度比Ｌもしくは外部情報ＬＥ１を出力する。第１の復号化器１１は、バックワード処理部２２のバックワード処理の後、フォワード処理部２１のフォワード処理を行うため、全てのβパスメトリックが生成された後、αパスメトリックがトレリス線図の始点から後方向の順に生成される。そうすると、この始点から後方向の順に、対数尤度比Ｌ及び外部情報ＬＥ１が求められ、この順に対数尤度比Ｌもしくは外部情報ＬＥ１が出力される。したがって、対数尤度比Ｌがデータの先頭から順に出力されるため、データを並び替えることなく、そのままの順に硬判定することができる。

図２（ｂ）に示されるように、第２の復号化器１２は、フォワード処理部２１'、バックワード処理部２２'、メモリ２３'、外部情報算出部２４'を備えている。尚、第２の復号化器１２の各構成要素は、第１の復号化器１１の各構成要素と同様のものである。ただし、第２の復号化器１２は、フォワード処理部２１とバックワード処理部２２におけるデータの入出力関係、すなわち、フォワード処理とバックワード処理の順序が異なる。

フォワード処理部２１'は、入力される第２の要素符号Ｅ'と外部情報ＬＥ１'を始点から後方向へ参照して、αパスメトリックを求め、第２の要素符号Ｅ'、外部情報ＬＥ１'及びαパスメトリックをメモリ２３'へ格納する。バックワード処理部２２'は、フォワード処理部２１'によってメモリ２３'に格納された外部情報ＬＥ１'と第２の要素符号Ｅ'を終点から前方向へ参照して、βパスメトリックを求め、メモリ２３'にβパスメトリックを格納する。外部情報算出部２４'は、外部情報算出部２４と同様に外部情報ＬＥ２'を算出する。

第２の復号化器１２は、フォワード処理部２１'のフォワード処理の後、バックワード処理部２２'のバックワード処理を行うため、全てのαパスメトリックが生成された後、βパスメトリックがトレリス線図の終点から前方向の順に生成される。したがって、この終点から前方向の順に、外部情報ＬＥ２'が求められ、この順に外部情報ＬＥ２'が出力される。

次に、図３を用いて、本実施形態にかかる復号方法について説明する。この復号方法は、図１の復号装置１によって行われる方法である。すなわち、この復号方法は、ターボ符号化された第１の要素符号Ｅ及び第２の要素符号Ｅ'を繰り返し復号する方法である。

この復号方法では、まず、第２の要素符号Ｅ'の復号を行う（３０１）。この復号では、フォワード処理（３０３）の後、バックワード処理（３０４）を行う。例えば、第２の復号化器１２に、第２の要素符号Ｅ'と外部情報ＬＥ１'が入力されると、フォワード処理部２１'によってフォワード処理を行った後、バックワード処理部２２'によってバックワード処理を行う。そして、外部情報算出部２４'によって、フォワード処理とバックワード処理で求めたパスメトリックに基づいて、対数尤度比Ｌ及び外部情報ＬＥ２'を算出する尚、第２の要素符号Ｅ'の復号の処理の順番は、これに限らず、バックワード処理の後にフォワード処理を行ってもよい。

また、第２の要素符号Ｅ'の復号が１回目の復号の場合、外部情報ＬＥ１'は算出されていないため、初期値が用いられ、２回目以降の復号の場合、第１の復号化器１１によって算出された外部情報ＬＥ１'が用いられる。

次いで、第１の要素符号Ｅの復号を行う（３０２）。この復号では、バックワード処理（３０５）の後、フォワード処理（３０６）を行う。例えば、第１の復号化器１１に、第１の要素符号Ｅと外部情報ＬＥ２が入力されると、バックワード処理部２２によってバックワード処理を行った後、フォワード処理部２１によってフォワード処理を行う。そして、外部情報算出部２４によって、バックワード処理とフォワード処理で求めたパスメトリックに基づいて、対数尤度比Ｌ及び外部情報ＬＥ１を算出する。

次いで、第２の要素符号Ｅ'の復号と第１の要素符号Ｅの復号を１回として、この復号をＮ回繰り返す（３０７）。この復号を繰り返す度に符号訂正能力が向上するが、繰り返す回数は、例えば、８回〜１０回である。

次いで、復号をＮ回繰り返した後、硬判定を行う（３０８）。例えば、第１の復号化器１１は、第１の要素符号Ｅの復号回数をカウントし、このカウント値がＮに達した場合、そのときの対数尤度比Ｌを硬判定部１５へ出力する。硬判定部１５は、第１の復号化器１１から出力される対数尤度比Ｌを硬判定し、復号系列Ｄを出力する。

このように、本実施形態では、復号の繰り返し処理の後、第１の復号化器から対数尤度比を出力するため、対数尤度比を並び替えずにそのまま硬判定することができる。すなわち、第２の復号化器から出力される対数尤度比と異なり、デインタリーブ処理が必要ない。また、第１の復号化器では、バックワード処理の後にフォワード処理を行って対数尤度比を出力するため、対数尤度比を逆順に並び替える必要もない。したがって、デインタリーブや並び替え処理が不要なため、復号処理の時間を短縮することができ、さらに、消費電力を低減することができる。特に、携帯電話等の低消費電力化が望まれる電子機器では、より有効である。

例えば、デインタリーブ処理には、復号の繰り返し１回に対して０．５回分の処理時間が必要であるが、本実施形態では、この処理が不要である。復号処理の繰り返し回数を８回とすると、従来例（図９）では、繰り返し回数８．５回分の処理時間が必要であったが、本実施形態（図１）では繰り返し回数８回分の処理時間となり、繰り返し０．５回分（約６％）の処理時間を削減することができる。

発明の実施の形態２．
次に、図４乃至図７を用いて、本発明の実施の形態２にかかる復号装置及び復号方法について説明する。本実施形態にかかる復号装置及び復号方法は、第１の要素符号Ｅの復号結果を硬判定したものをＣＲＣ判定し、繰り返し制御することを特徴としている。

ここで、図４を用いて、本実施形態にかかる復号装置の構成について説明する。尚、図４において、図１と同一の符号を付されたものは同様の要素であり、それらの説明を省略する。

図に示されるように、この復号装置１は、図１の構成に加えて、ＣＲＣ判定部１６を備えている。ＣＲＣ判定部１６は、復号系列ＤをＣＲＣ判定し誤り検出を行う。

次に、図５を用いて、本実施形態にかかる復号方法について説明する。この復号方法は、図４の復号装置１によって行われる方法である。また、この復号方法は、図３の復号方法に加えて、ＣＲＣ判定処理をさらに行う。ＣＲＣ判定処理以外については、図３と同様のため、簡単に説明する。

この復号方法では、図３と同様に、第２の要素符号Ｅ'の復号（３０１）、第１の要素符号Ｅの復号（３０２）を行い、この復号をＮ回繰り返す（３０７）。そして、本実施形態では、復号の繰り返し毎に、第１の要素符号Ｅの復号結果に基づいてＣＲＣ判定を行う（３０９）。例えば、第１の復号化器１１は、復号の度に、バックワード処理（３０５）及びフォワード処理（３０６）を行い、外部情報ＬＥ１をインタリーバ１３へ出力するとともに、対数尤度比Ｌを硬判定部１５へ出力する。硬判定部１５が対数尤度比Ｌを硬判定し、復号系列ＤをＣＲＣ判定部１６へ出力する。そして、ＣＲＣ判定部１６は、復号系列ＤについてＣＲＣ演算し誤り検出を行う。

ＣＲＣ判定の結果、誤りが検出されない場合は、復号の繰り返しを行わずに復号系列Ｄを出力し、ＣＲＣ判定の結果、誤りが検出された場合は、さらに復号の繰り返しを続ける。例えば、ＣＲＣ判定部１６は、ＣＲＣ演算値と復号系列Ｄに含まれるＣＲＣ値とが一致する場合は、誤り無しとして、復号系列Ｄを出力する。ＣＲＣ演算値とＣＲＣ値が不一致の場合は、誤り検出したことを第１の復号化器１１へ出力する。そうすると、第１の復号化器１１と第２の復号化器１２は、誤りが検出されている間、さらに復号を繰り返す。

次いで、復号をＮ回繰り返した後は、図３と同様に、第１の復号化器１１が出力する対数尤度比Ｌについて硬判定を行い、復号系列ＤをＣＲＣ判定して、復号系列Ｄを出力する。

このように、本実施形態では、第１の復号化器における第１の要素符号Ｅの復号により出力される対数尤度比Ｌを硬判定しＣＲＣ判定することにより、従来のように外部情報を硬判定しＣＲＣ判定する場合と比べて、繰り返し制御の精度が向上する。すなわち、実際に復号系列を得るための対数尤度比Ｌに基づいてＣＲＣ判定するため、ＣＲＣ判定による誤り検出の信頼性が高くなり、より正確に復号の繰り返し回数を低減できる。したがって、復号処理の時間を短縮でき、消費電力を低減することができる。

また、第１の復号化器が出力する対数尤度比Ｌをそのまま硬判定しＣＲＣ判定することから、デインタリーブ処理が不要であり、復号処理の時間をさらに短縮できる。特に、繰り返し制御におけるＣＲＣ判定は、繰り返す度に行われるため、繰り返し回数が多いほど、時間短縮の効果も大きい。

ここで、図６及び図７を用いて、本実施形態にかかる復号装置及び復号方法のシミュレーション結果について説明する。

図６は、復号装置の符号誤り率特性を示している。図６の横軸はＥｂ／Ｎ０を示している。Ｅｂ／Ｎ０は、信号対雑音比（ＳＮＲ：ＳｉｇｎａｌｔｏＮｏｉｓｅＲａｔｉｏ）であり、１ビット当たりの信号エネルギーＥｂと帯域当たりの白色雑音電力密度Ｎ０の比である。Ｅｂ／Ｎ０が小さい値のとき、ノイズ成分がより大きく、Ｅｂ／Ｎ０が大きい値のとき、ノイズ成分がより小さい。図６の縦軸は、ビット単位の誤り率である（ＢｉｔＥｒｒｏｒＲａｔｅ：ビット誤り率）と複数のビットを含むブロック単位の誤り率であるＢＬＥＲ（ＢＬｏｃｋＥｒｒｏｒＲａｔｅ）を示している。

図６において、（ａ−１）は、従来例１（図９及び図１１）のＢＥＲ特性、つまり、繰り返し回数を固定した場合のＢＥＲ特性である。（ｂ−１）は、従来例２（図１２及び図１３）のＢＥＲ特性、（ｃ−１）は、本実施形態（図４及び図５）のＢＥＲ特性である。また、（ａ−２）は従来例１のＢＬＥＲ特性、（ｂ−２）は従来例２のＢＬＥＲ特性、（ｃ−２）は本実施形態のＢＬＥＲ特性である。

図に示されるように、従来例１、従来例２及び本実施形態では、ＢＥＲ特性及びＢＬＥＲ特性は、ほぼ同様の特性を示している。これは、復号を繰り返す度に誤り率特性が向上するため、ある程度復号を繰り返すと、どの例も同様の特性を示すこととなる。

図７は、図６の符号誤り率特性における復号処理の繰り返し回数を示している。つまり、各Ｅｂ／Ｎ０における繰り返し回数である。図７において、（ａ）は従来例１の繰り返し回数、（ｂ）は従来例２の繰り返し回数、（ｃ）は本実施形態の繰り返し回数を示している。

図６では、どの例も同様の特性を示していたが、図７に示すように、各例で復号の繰り返し回数が異なる。図７に示されるように、従来例１は、どのＥｂ／Ｎ０でも繰り返し回数が８回固定である。従来例２は、従来例１より繰り返し回数が少なく、Ｅｂ／Ｎ０が大きくなるに従って、繰り返し８回程度から４．５回程度に減少する。本実施形態は、最も繰り返し回数が少なく、Ｅｂ／Ｎ０が大きくなるに従って、繰り返し７．５回程度から３．５回程度に減少する。例えば、ＢＬＥＲ＝１０^−２を基準とすると、図６より、このときのＥｂ／Ｎ０は０．８である。図７より、Ｅｂ／Ｎ０＝０．８ｄＢの繰り返し回数は、従来例２が約５．５回であるのに対し、本実施形態は約４回である。すなわち、平均１．５回分（約２７％）の復号処理を削減できることがわかる。

その他の発明の実施の形態．
尚、上述の例では、第２の要素符号Ｅ'の復号と第１の要素符号Ｅの復号を繰り返す例について説明したが、これに限らず、第１の復号化器から出力される対数尤度比を硬判定する構成であればよい。

また、上述の例では、２つの復号化器で繰り返し復号する例について説明したが、これに限らず、任意の数の復号化器で繰り返し復号してもよい。

このほか、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形、実施が可能である。

本発明にかかる復号装置の構成を示すブロック図である。本発明にかかる復号化器の構成を示すブロック図である。本発明にかかる復号方法を説明するための図である。本発明にかかる復号装置の構成を示すブロック図である。本発明にかかる復号方法を説明するための図である。本発明にかかる復号装置のシミュレーション結果を示すグラフである。本発明にかかる復号装置のシミュレーション結果を示すグラフである。一般的な符号化装置の構成を示すブロック図である。従来の復号装置の構成を示すブロック図である。一般的な復号化器で用いられるトレリス線図の一例を示す図である。従来の復号方法を説明するための図である。従来の復号装置の構成を示すブロック図である。従来の復号方法を説明するための図である。

符号の説明

１復号装置
１１第１の復号化器
１２第２の復号化器
１３インタリーバ
１４デインタリーバ
１５硬判定部
１６ＣＲＣ判定部
２１，２１' フォワード処理部
２２，２２' バックワード処理部
２３，２３' メモリ
２４，２４' 外部情報算出部

Claims

α及びβパスメトリックを計算することで第１の復号を行い、
α及びβパスメトリックを計算することで第２の復号を行い、
前記第１の復号及び前記第２の復号を交互に繰り返して行う復号方法であって、
前記第１の復号では、βパスメトリックを計算した後に、αパスメトリックは計算され、
前記第２の復号では、βパスメトリックを計算する前に、αパスメトリックは計算される、復号方法。
前記第１の復号によって生成された軟出力データに基づいて硬判定を行うことを特徴とする請求項１記載の復号方法。
前記第１の復号では、情報系列を符号化して得た第１の要素符号が復号され、
前記第２の復号では、符号化される前記情報系列をインタリーブして得た第２の要素符号が復号されることを特徴とする請求項２記載の復号方法。