(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
畳み込み符号化され、Ｍ値ＦＳＫ方式で変調された状態の受信データを復号する復号装置であって、
Ｍ個の搬送波それぞれについて検波処理を行い、Ｍ個の検波結果を出力する検波手段と、
受信信号に適用されている変調多値数Ｍおよび符号化率Ｒに基づいて変形した変形後トレリス線図として、１ブランチあたりの符号化データのビット数がｌｏｇ2Ｍと１／Ｒの公倍数Ｃとなるように変形したトレリス線図を使用し、前記Ｍ個の検波結果に基づいて当該変形後トレリス線図の各ブランチのブランチメトリックを算出し、当該算出したブランチメトリックに基づいて生き残りパスを特定する生き残りパス特定手段と、
を備えることを特徴とする復号装置。
【請求項２】
畳み込み符号化され、Ｍ−ａｒｙ／ＳＳ方式で変調された状態の受信データを復号する復号装置であって、
受信信号とＭ個の既知系列それぞれとの相関値をとり、Ｍ個の相関値を出力する検波手段と、
受信信号に適用されている変調多値数Ｍおよび符号化率Ｒに基づいて変形した変形後トレリス線図として、１ブランチあたりの符号化データのビット数がｌｏｇ2Ｍと１／Ｒの公倍数Ｃとなるように変形したトレリス線図を使用し、前記Ｍ個の相関値に基づいて当該変形後トレリス線図の各ブランチのブランチメトリックを算出し、当該算出したブランチメトリックに基づいて生き残りパスを特定する生き残りパス特定手段と、
を備えることを特徴とする復号装置。
【請求項３】
前記変形後トレリス線図は、変形前のトレリス線図の連続するＣ×Ｒ回の状態遷移を１つにまとめたものを１回の状態遷移とする変形を実施して作成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の復号装置。
【請求項４】
前記生き残りパス特定手段は、
前記Ｃ×Ｒ回の状態遷移にそれぞれ対応するシンボルの尤度の和を前記ブランチメトリックとして算出するブランチメトリック算出手段と、
前記ブランチメトリック算出手段により算出されたブランチメトリックに基づいて所定の第１の状態から第２の状態への生き残りパスを特定するとともに当該生き残りパスのパスメトリックを算出するパス特定手段と、
を備えることを特徴とする請求項３に記載の復号装置。
【請求項５】
前記変形後トレリス線図において、前記第２の状態の直前の状態から前記第２の状態へ遷移するブランチが複数存在する場合、
前記パス特定手段は、前記複数存在しているブランチのうち、ブランチメトリックが最大のブランチを選択し、このブランチを通るパスを前記第２の状態への生き残りパスとして取り扱うとともに、前記第１の状態から前記第２の状態の直前の状態への生き残りパスのパスメトリックに対して前記選択したブランチのブランチメトリックを加算して前記第２の状態への生き残りパスのパスメトリックを算出することを特徴とする請求項４に記載の復号装置。
【請求項６】
前記Ｃをｌｏｇ2Ｍと１／Ｒの最小公倍数とすることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の復号装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信装置（受信機）において畳み込み符号化されたデータを復号する復号装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
畳み込み符号はｋビットの情報ビットに対してｎビットの符号語が出力される符号である。畳み込み符号器は遅延素子を持ち、ｎビットの符号語はＫ×ｋビットの過去の情報ビットの影響を受けて生成される。このとき、Ｋを拘束長、ｋ／ｎを符号化率Ｒと呼ぶ。また、畳み込み符号化されたデータの復号には、一般的にビタビ復号がよく使われ、ビタビ復号では、畳み込み符号の内部状態の遷移とそのときの入出力を表したトレリス線図が用いられる。
【０００３】
Ｋ＝３，Ｒ＝１／２とした場合の畳み込み符号器の構成例を図８に示す。また、図８の符号器で作られる畳み込み符号をビタビ復号する際に用いられるトレリス線図を図９に示す。トレリス線図において、四角は状態を表し、状態を結ぶ線をブランチと呼ぶ。また、ブランチを結んでできる経路をパスと呼ぶ。また、各ブランチには対応する「情報ビット／符号語ビット」が示されている。図では情報ビットが０のブランチを実線，１のブランチを点線で示している。一般に各ブランチの情報ビットは１ビット、符号語ビットは１／Ｒビットである。
【０００４】
ビタビ復号時は、まず受信データの復調結果を用いてブランチメトリックを求める。得られたブランチメトリックは、そのブランチの始点となる状態の生き残りパスメトリックと足し合わされ、ブランチの終点となる状態では、その状態に終端するパスの中から最も尤度の高いパスが新たな生き残りパスとして選択される。これを繰り返し、最後に残った生き残りパスにより、受信データの復号結果が得られる。
【０００５】
ここで、ブランチメトリックを求める際は、受信データの尤度を用いてブランチメトリックを計算する。ビタビ復号（拘束長Ｋ，符号化率Ｒ）でのブランチメトリックを求める際には、各ブランチに対応する１／Ｒビットの符号語ビットに対する尤度が必要となる。
【０００６】
しかし、受信データを復調することで得られるのは、信号の変調多値数をＭとすると、１シンボル（すなわちｌｏｇ2Ｍビット）のデータに対応したＭ通りの尤度である。一方、ビタビ復号には１／Ｒビットの尤度が必要であるため、以下の計算が必要となる。
【０００７】
(1)復調により１シンボル（すなわちｌｏｇ2Ｍビット）の尤度を得る。
(2)１シンボルの尤度から１ビット当たりの尤度を求める。
(3)１ビット当たりの尤度から１／Ｒビット当たりの尤度を求める。
例えば変調方式としてＦＳＫを用いる場合の(2)の計算方法が、非特許文献１に提案されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】Daisuke  Nojima,  Yuhei  Nagao,  Masayuki  Kurosaki,  Hiroshi  Ochi,  "Soft  Decision  Viterbi  Decoder  for  FSK  Demodulation  Under  Fast  Fading  Channel",  The  Third  International  Conference  on  Communications  and  Electronics  (ICCE  2010),  Aug.,  2010.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述の通り、ビタビ復号を行うためには、１シンボルの尤度から１ビット当たりの尤度を求める必要がある。しかし、この１ビット当たりの尤度を求める演算は複雑であり、演算量が大きい問題がある。
【００１０】
また、ＦＳＫのような一部の変調方式においては、１シンボルに対する尤度から１ビットの尤度を正確に計算する方法が存在しない。このような場合には、あくまで近似値が得られるのみである。よって、得られる１ビット当たりの尤度には誤差が存在する。このため、例えば低Ｃ／Ｎの領域では軟判定利得が次第に低下し、ＢＥＲ特性などの誤り率特性が劣化する問題が生じる。
【００１１】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、復号処理にかかる演算量を従来よりも低く抑えた復号装置を得ることを目的とする。また、性能を向上させた復号装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、畳み込み符号化された受信データを復号する復号装置であって、受信信号に適用されている変調多値数Ｍおよび符号化率Ｒに基づいて変形した変形後トレリス線図として、１ブランチあたりの符号化データのビット数がｌｏｇ2Ｍと１／Ｒの公倍数Ｃとなるように変形したトレリス線図を使用し、受信信号の復調結果に基づいて当該変形後トレリス線図の各ブランチのブランチメトリックを算出し、当該算出したブランチメトリックに基づいて生き残りパスを特定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、復号処理において１ビット当たりの尤度を求める必要が無くなり、復号処理にかかる演算量を従来よりも低く抑えた復号装置を実現できる、という効果を奏する。また、１ビット当たりの尤度を正確に求められない変調方式の場合には、誤り率特性を改善できる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明にかかる復号装置の構成例を示す図である。
【図２】図２は、トレリス線図の一例を示す図である。
【図３】図３は、変形後のトレリス線図の一例を示す図である。
【図４】図４は、変形後のトレリス線図の一例を示す図である。
【図５】図５は、パスメトリック値の一例を示す図である。
【図６】図６は、ブランチメトリック値の一例を示す図である。
【図７】図７は、変形後のトレリス線図に含まれている状態ＳｉとＳｊの間のブランチとブランチメトリックを例示した図である。
【図８】図８は、畳み込み符号器の構成例を示す図である。
【図９】図９は、トレリス線図の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、本発明にかかる復号装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１６】
実施の形態．
図１は、本発明にかかる復号装置の構成例を示す図である。この復号装置は、復調部１１、復調結果メモリ１２、ブランチメトリック演算部１３、ＡＣＳ演算部１４およびパスメモリ１５を備え、復号方法としてはビタビ復号法を用いる。
【００１７】
図１に示した復号装置において、復調部１１は、受信信号を復調する。復調結果メモリ１２は、復調部１１から復調結果を受け取って記憶する。ブランチメトリック演算部１３は、復調結果メモリ１２で記憶されている復調結果に基づいてブランチメトリックを算出する。ＡＣＳ演算部１４は、ＡＣＳ演算（詳細は後述する）を行う。パスメモリ１５は、パスメトリックを記憶する。
【００１８】
まず、本実施の形態におけるビタビ復号法について例を挙げて説明する。本実施の形態では、変調多値数をＭとするとき、１ビットに対する尤度を求めずに復調部にて得られる１シンボルｌｏｇ2Ｍビットに対する尤度そのものを用いてビタビ復号を行う。
【００１９】
簡単化のため、変調多値数Ｍを８、つまり１変調シンボル当たり３ビット（＝ｌｏｇ2８）伝送を行い、畳み込み符号として、符号化率Ｒ＝１／２，拘束長Ｋ＝３で生成多項式がＧ１(Ｄ)＝１＋Ｄ2，Ｇ２(Ｄ)＝１＋Ｄ＋Ｄ2の符号を用いる場合を例に説明する。この符号の符号器は図８に示した構成となる。トレリス線図を図２に示す。図９のトレリス線図と同様に、四角は状態を表し、情報ビットが０のブランチを実線，１のブランチを点線で示している。
【００２０】
符号化率Ｒ＝１／２であるため、各ブランチには２ビットの符号化データが対応する。一方、復調結果より符号化データ３ビットに対する尤度が求まる。従来のビタビ復号では２ビットの尤度が必要となるため、復調により得られる３ビットの尤度から、各ビットの尤度を求め、各ブランチに対応する２ビットの尤度の和を計算し、それをそのブランチのメトリックとする。ここで、もしトレリス線図の各ブランチに対応する符号化データのビット数が３×Ａ（Ａ：自然数）であれば、対応するＡ個のシンボルの尤度の和を計算すると、それが３×Ａビットの尤度となるため、それをブランチメトリックとすることが可能である。よって、ビット毎の尤度を計算する必要はなくなる。したがって、そのようにトレリス線図を変形することを考える。
【００２１】
トレリス線図の１回の状態遷移に対しては２ビットの符号化データが対応するため、連続する３回の状態遷移に対しては２×３＝６ビットの符号化データが一意に対応する。従って、この連続する３回の状態遷移を１回の状態遷移にまとめるようにトレリス線図を変形すると、変形後のトレリス線図の各ブランチには６ビットの符号化データが一意に対応する。このようにトレリス線図を変形できれば（方法は後述する）、ブランチメトリックは符号化データ６ビット、つまりシンボル２個の尤度とできるため、対応するシンボル２個の尤度の和をブランチメトリックとすればよい。つまり、ビット当たりの尤度を求めることなくブランチメトリックを求めることができる。
【００２２】
以下、図２のトレリス線図を変形する方法の具体例を示す。図２に示した連続する３回の状態遷移を１回の状態遷移にまとめると図３のようなトレリス線図となる。なお、図３は簡単化のため、状態“00”から出る８本のブランチのみを記載している。実際には他の状態からも８本のブランチが出ている。
【００２３】
図２において、例えば３回の状態遷移を経て状態00から状態00へ至るパス（ブランチを結んでできる経路）は図に太字で示した以下の２本である。
（パス＃１）状態00→状態00→状態00→状態00（ブランチＡ，Ｂ，Ｃ）
（パス＃２）状態00→状態10→状態01→状態00（ブランチａ，ｂ，ｃ）
【００２４】
パス＃１の３回の00→00の状態遷移には各々符号化データ“00”および情報データ“0”が対応する。従って、状態00から状態00へのパス＃１よる状態遷移には符号化データ“000000”，情報データ“000”が対応する。また、パス＃２の１回目の00→10の状態遷移には符号化データ“11”および情報データ“1”、２回目の10→01の状態遷移には符号化データ“01” および情報データ“0”、３回目の01→00の状態遷移には符号化データ“11”および情報データ“0”が対応する。従って、状態00から状態00へのパス＃２による状態遷移には符号化データ“110111”，情報データ“100”が対応する。
【００２５】
同様に、左端の各状態から右端の各状態に至る全ての状態遷移に対応する符号化データ，情報データを決定することができる。このようにして、連続する３回の状態遷移を１回にまとめ、まとめた後の各状態遷移に対応する６ビットの符号化データをまとめることにより図３に示すトレリス線図が得られる。
【００２６】
このようにして作成したトレリス線図では各ブランチが６ビットの符号化データ、つまり２シンボルに対応している。６ビットの尤度は連続する対応する２シンボルの尤度の和により求めることができ、これをそのままブランチメトリックとすることができる。例えば図３の00→00の状態遷移に対応するブランチは２個（パス＃１，パス＃２）あり、１番目のブランチ（パス＃１）に対応する符号化データは“000000”、２番目のブランチ（パス＃２）に対応する符号化データは“110111”である。１番目のブランチのメトリックとしては、１シンボル目が000の場合の尤度と２シンボル目が000の場合の尤度の和を用いればよい。２番目のブランチのメトリックとしては、１シンボル目が110の場合の尤度と２シンボル目が111の場合の尤度の和を用いればよい。他の状態遷移のブランチについても、同様に計算可能である。
【００２７】
この図３のトレリス線図を用いるビタビ復号は、符号化率１／２の符号を符号化率３／６の符号とみなして復号することと等価である。
【００２８】
この方法は、従来のトレリス線図における１ブランチ当たりの符号化データのビット数２とシンボル１個あたりのビット数３の公倍数のうちの１つである６（この場合は、最小公倍数）に着目し、１ブランチ当たりの符号化データのビット数が６となるようにトレリス線図をまとめることで実現している。
【００２９】
この処理を一般化すると次のようになる。変調多値数がＭ、つまり１変調シンボルでｌｏｇ2Ｍビットの伝送を行い、符号化率Ｒの畳み込み符号を用いる場合を考える。ｌｏｇ2Ｍと１／Ｒの公倍数の１つをＣとすると、１ブランチ当たりの符号化データのビット数がＣとなるようにトレリス線図を変形する。これは、従来のトレリス線図の連続するＣ×Ｒ回の状態遷移を１回の状態遷移にまとめることで実現する。そして、このトレリス線図を用いて復号を行う。
【００３０】
従来のトレリス線図では、各ブランチに対応する情報データのビット数は１，符号化データのビット数は１／Ｒ，各状態に入力されるブランチ数、および各状態から出力されるブランチ数は共に２である。一方、本実施の形態で用いる連続するＣ×Ｒ回の状態遷移を１回の状態遷移にまとめたトレリス線図（図３）では、各ブランチに対応する情報データのビット数はＣ×Ｒ、符号化データのビット数はＣ、各状態に入力されるブランチ数、および各状態から出力されるブランチ数は共に２C×Rとなる。
【００３１】
ビタビ復号時には、連続するＣ／ｌｏｇ2Ｍシンボルの尤度の和をブランチメトリックとして用いる。なお、Ｃとしてはｌｏｇ2Ｍと１／Ｒの公倍数であれば何でも良い。どの値にするかによらずＢＥＲ特性などの誤り率特性は同じである。ただし、Ｃが小さいほどビタビ復号に要する演算量は小さくなる。したがって、演算量を小さくするためにはＣはｌｏｇ2Ｍと１／Ｒの最小公倍数とすることが望ましい。
【００３２】
以上を踏まえ、本実施の形態の復号装置における処理の流れについて、図１を用いて説明する。復調部１１では受信信号の復調を行い、各シンボルに対するＭ個の尤度を得る。そして、それらの値は復調結果メモリ１２に入力され記憶される。ブランチメトリック演算部１３は復調結果メモリ１２で記憶されている尤度を用いてトレリス線図におけるブランチメトリックを計算する。具体的には、各ブランチに対応した連続するＣ／ｌｏｇ2Ｍシンボルの尤度の和を計算し、これをブランチメトリックとする。
【００３３】
ＡＣＳ演算部１４は、トレリス線図における各状態について以下のＡＣＳ演算を行う。ここでＡＣＳ演算とは、Ａｄｄ（加算），Ｃｏｍｐａｒｅ（比較），Ｓｅｌｅｃｔ（選択）の処理を意味する。
＜ステップ＃１＞
まず、ある状態への２C×R個のすべてのパスについて、ブランチメトリック演算部１３により算出されたブランチメトリックと、そのブランチの始点となる状態への生き残りパスのパスメトリック（パスメモリ１５に格納されている）とを加算する（Ａｄｄ）。
＜ステップ＃２＞
次に、加算後のパスメトリックを比較して（Ｃｏｍｐａｒｅ）、２C×R個のパスの中から最も尤度の大きいパスを生き残りパスとして選択する（Ｓｅｌｅｃｔ）。この場合は、パスメトリックが最大のパスを最も尤度の大きいパスとすればよい。
＜ステップ＃３＞
次に、選択した生き残りパスとそのパスメトリックを、パスメモリ１５に格納する。
【００３４】
ＡＣＳ演算部１４は、上記のステップ＃１〜＃３の処理をトレリス線図における状態毎に行う。トレリス線図の最後まで到達し、ビタビ復号が終了すると、パスメモリ１５に格納された生き残りパスにより、元の情報データを得る。これを復号結果として出力する。
【００３５】
ここで、ＡＣＳ演算部１４の処理について、具体例を挙げて説明する。変調多値数Ｍ＝１６、つまり１シンボルで４ビットの伝送を行うとする。また拘束長Ｋ＝３，符号化率Ｒ＝１／２の畳み込み符号を使用し、符号化器は図８に示すものを用いる。このときの従来のトレリス線図は図９の通りとなる。Ｃの値は、ｌｏｇ2Ｍ＝４と１／Ｒ＝２の最小公倍数４とする。このとき、１ブランチ当たりの符号化データのビット数が４となるように、つまり従来のトレリス線図の２回の状態遷移を１回にまとめた図４に示すトレリス線図を用いて復号を行う。１ブランチは符号化データ４ビットに対応するが、これは１シンボルのビット数と同じである。よって、復調により得られる１シンボルの尤度をそのままブランチメトリックとして用いる。
【００３６】
いま、パスメモリ１５に格納されている各状態までの生き残りパスのパスメトリックが図５のようであったとする。また、ブランチメトリック演算部１３にて得られるブランチメトリック（１シンボルの尤度）が図６のようであったとする。まず、状態00へ入力されるパスについて処理を行う。上記ステップ＃１の動作を実行することにより、状態00へ入力される４本のパスのパスメトリックは以下のように求められる。
【００３７】
(ａ)状態00までの生き残りパスのメトリック＋符号化データ0000に対応するブランチメトリック＝３０＋８＝３８
(ｂ)状態01までの生き残りパスのメトリック＋符号化データ1100に対応するブランチメトリック＝３１＋１８＝４９
(ｃ)状態10までの生き残りパスのメトリック＋符号化データ0111に対応するブランチメトリック＝４０＋１７＝５７
(ｄ)状態11までの生き残りパスのメトリック＋符号化データ1011に対応するブランチメトリック＝４９＋１２＝６１
【００３８】
次に、上記ステップ＃２の動作において、上記で求めた４個のパスメトリックを比較し、それが最大の(ｄ)を選択する。そして上記ステップ＃３の動作にて、状態11から状態00へ遷移するパスの情報と、対応するパスメトリック値（＝６１）をパスメモリ１５に格納する。
【００３９】
このようなステップ＃１〜＃３の処理を状態01，状態10，状態11へ入力されるパスについても同様に行う。
【００４０】
以上が、ＡＣＳ演算部１４の処理となる。ここで、本実施の形態の復号装置が用いるトレリス線図の特徴的な点として、ある状態からある状態へ遷移するブランチが複数存在する場合があることが挙げられる。例えば図３のトレリス線図においては、ある状態からある別の状態へ遷移するブランチが２本ずつ存在する。この場合、上記のステップ＃１にて、この複数のブランチのうち最も尤度の大きいブランチを通るパスのパスメトリックのみを計算するようにすることで、演算量を削減できる。
【００４１】
演算量を削減できる理由について、図７を用いて説明する。図７では状態Ｓｉから状態Ｓｊに遷移するブランチがＮ本存在し、各々のブランチメトリックをｂｍ(０)，ｂｍ(１)，…，ｂｍ(Ｎ−１)としている。パスメモリ１５に格納されている状態Ｓｉでの生き残りパスのパスメトリックをｐｍ＿ｐｒｅｖ(Ｓｉ)とした場合、上記のステップ＃１で算出するパスメトリック、すなわち状態ＳｉからＳｊに遷移するＮ本のブランチを通るＮ本のパスのパスメトリックの各々は、以下の式（１）のようになる。
【００４２】
１番目のパスメトリック＝ｐｍ＿ｐｒｅｖ(Ｓｉ)＋ｂｍ(０)
２番目のパスメトリック＝ｐｍ＿ｐｒｅｖ(Ｓｉ)＋ｂｍ(１)
・
・
・
Ｎ番目のパスメトリック＝ｐｍ＿ｐｒｅｖ(Ｓｉ)＋ｂｍ(Ｎ−１)
…（１）
【００４３】
また、上記のステップ＃２では、上記Ｎ本のパスを含む状態Ｓｊへの全てのパスの中から最も尤度（パスメトリック）が大きいパスを選択する。
【００４４】
ここで、ｂｍ(０)〜ｂｍ(Ｎ−１)の中で最大のものをｂｍ(ｋ)とする（0≦k＜N）と、上記の式（１）で示した各パスメトリックのうち、ｋ＋１番目のパスメトリック「ｐｍ＿ｐｒｅｖ(Ｓｉ)＋ｂｍ(ｋ)」が最大となり、残りのＮ−１個のパスがステップ＃２で選択されることはない。よって、ステップ＃１では、ステップ＃２で選択されないＮ−１個のパスのパスメトリックは最初から計算する必要がない。つまり、本実施の形態の復号装置のＡＣＳ演算部１４は、ステップ＃１においてはｂｍ(０)〜ｂｍ(Ｎ−１）を比較し、これらＮ個の中からブランチメトリックが最大のものを選択し、選択したブランチメトリックを用いて対応するパスのパスメトリックを求める。Ｓｉ以外の状態からＳｊへ至るブランチについても同様とする。このようにすることで、ＡＣＳ演算におけるａｄｄ演算の回数を削減することができる。
【００４５】
以上が本実施の形態におけるビタビ復号方法である。なお、変調方式にはＡＳＫ，ＰＳＫ，ＱＡＭ，ＡＰＳＫ，ＦＳＫなどが存在するが、いずれの方式に対しても本実施の形態のビタビ復号方法を適用可能である。また、Ｍ−ａｒｙ／ＳＳのような方式に対しても適用可能である。
【００４６】
本実施の形態のビタビ復号方法を用いることで、１ビットの尤度を求める演算が不要となり、演算量の削減が可能となる。さらに変形後のトレリス線図においてある状態からある状態へ遷移するブランチが複数存在する場合は、ＡＣＳ演算の中の加算処理の回数を削減可能である。また、ＦＳＫやＭ−ａｒｙ／ＳＳなどのように１シンボルの尤度から１ビットの尤度を正確に計算できない変調方式の場合には、本実施の形態のビタビ復号方法を用いることで、誤り率特性の改善が可能である。
【００４７】
次に、例としてＭ値ＦＳＫ方式を用いる場合およびＭ−ａｒｙ／ＳＳ方式を用いる場合において、１シンボルに対応するＭ通りの尤度を求める方法をそれぞれ示す。
【００４８】
まず、Ｍ値ＦＳＫを用いる場合について説明する。この場合、送信機からはＭ個の搬送波のうちの１個が選択され、送信されてくる。受信機での復調の際は、Ｍ個の搬送波各々について同期検波または包絡線検波を行い、その結果、Ｍ個の搬送波に対応するＭ個の値を得る。そして、そのＭ個の値の中で最大のものに対応する搬送波が送信側より送られてきたと見なされる。このときのＭ個の値を１シンボルに対応するＭ通りの尤度として使用すればよい。
【００４９】
また、送信機におけるＭ値ＦＳＫ信号の特別な生成方法として逆離散フーリエ変換を用いる方法が考えられる。逆離散フーリエ変換のポイント数をＮとすると、Ｍ値ＦＳＫにより変調する場合は、ＮポイントのうちのＭポイントを使用して変調信号が生成される。即ち送信するデータに応じてＭポイントのうちのいずれか１つを非０の値とし、残りのＮ−１ポイントを全て０として、逆離散フーリエ変換を行うことで、Ｍ値ＦＳＫ信号を生成する。
【００５０】
このような場合、受信機の復調部では受信信号を離散フーリエ変換（ポイント数Ｎ）することで復調を行う。そして得られたＮ個の値の中で、送信機でＦＳＫ信号を生成する際に使用するＭポイントの値を選ぶ（これらは複素数である）。そして、そのＭ個の値の中から絶対値が最大のものを選択することで、復調処理が行われる。このときのＭ個のポイントの値の絶対値を１シンボルに対応するＭ通りの尤度として使用すればよい（包絡線検波に相当）。或いはＭ個の値の中から実部の値が最大のものを選択することで、復調処理を行っても良い。この場合はＭ個のポイントの値の実部の値を１シンボルに対応するＭ通りの尤度として使用すればよい（同期検波に相当）。
【００５１】
次に、Ｍ−ａｒｙ／ＳＳ方式を用いる場合について説明する。この場合、送信機では、系列長Ｍのウォルシュ系列などの系列をＭ個用意し、このＭ個の系列のいずれか１つを送信することにより１シンボルでｌｏｇ2Ｍビットの伝送を行う。一方受信機では、復調部にて受信データとＭ個の系列との相関を取り、Ｍ個の相関値を得る。そしてこのＭ個のうちの最大のものを選択することで、Ｍ個の系列のいずれが送信されてきたかを判断する。このときのＭ個の相関値を１シンボルに対応するＭ通りの尤度として使用すればよい。
【００５２】
このように、本実施の形態の復号装置においては、１ビット当たりの尤度を計算せず、１シンボル当たりの尤度を用いてビタビ復号を実施することとした。例えば、変調多値数がＭとされ（つまり１変調シンボルでｌｏｇ2Ｍビットの伝送を行うこととされ）、符号化率Ｒの畳み込み符号を用いて送信された信号に対して、畳み込み符号の符号化率の逆数１／ＲとＦＳＫシンボル１個当たりのビット数ｌｏｇ2Ｍの公倍数の１つであるＣに基づいて変形したトレリス線図、具体的には、１ブランチ当たりの符号化データのビット数がＣとなるように変形したトレリス線図、を用いた復号を実施することとした。これにより、１ビット当たりの尤度を求める必要が無くなり、演算量を削減できる。また、変形後のトレリス線図においてある状態からある状態へ遷移するブランチが複数存在する場合は、ＡＣＳ演算の中の加算処理の回数を削減できる。また、１変調シンボルの尤度から１ビットの尤度を正確に計算できない変調方式の場合には、１ビットの尤度を求める際に発生する誤差の影響を受けなくなり、ＢＥＲ特性などの誤り率特性を改善できる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
以上のように、本発明にかかる復号装置は、畳み込み符号化されたデータの受信機においてデータを復号する復号装置として有用である。
【符号の説明】
【００５４】
１１  復調部
１２  復調結果メモリ
１３  ブランチメトリック演算部
１４  ＡＣＳ演算部
１５  パスメモリ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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