(57)【要約】内径が６以上の巡回置換行列を複数用意する巡回置換行列設定部１２と、巡回置換行列設定部１２により用意された複数の巡回置換行列を行方向と列方向に配置して、擬似巡回行列を生成する擬似巡回行列生成部１３とを備えるように構成する。
2010001565.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＬＤＰＣ符号用のパリティ検査行列である擬似巡回行列を生成する検査行列生成装置において、複数の巡回置換行列を用意する巡回置換行列設定手段と、上記巡回置換行列設定手段により用意された複数の巡回置換行列を行方向と列方向に配置して、擬似巡回行列を生成する擬似巡回行列生成手段とを備えていることを特徴とする検査行列生成装置。
【請求項２】
巡回置換行列設定手段は、内径が６以上の巡回置換行列を複数用意することを特徴とする請求項１記載の検査行列生成装置。
【請求項３】
擬似巡回行列生成手段は、複数の巡回置換行列を行方向と列方向に配置して、擬似巡回行列を生成する際、特定の行と接続される擬似巡回行列の要素を変更せずに上記巡回置換行列を列方向に分割し、分割後の擬似巡回行列の列方向のノードと、行方向のノードとの関係においてループが発生しない条件を満足していることを特徴とする請求項１記載の検査行列生成装置。
【請求項４】
擬似巡回行列生成手段は、複数の巡回置換行列を行方向と列方向に配置して、擬似巡回行列を生成する際、特定の列と接続される擬似巡回行列の要素を変更せずに上記巡回置換行列を行方向に分割し、分割後の擬似巡回行列の行方向のノードと、列方向のノードとの関係においてループが発生しない条件を満足していることを特徴とする請求項１記載の検査行列生成装置。
【請求項５】
擬似巡回行列生成手段は、擬似巡回行列が２部グラフで表現され、複数の巡回置換行列がｐ行×ｐ列の行列である場合、２つの部分グラフ間のノードがｐ本の枝で接続されていることを特徴とする請求項３記載の検査行列生成装置。
【請求項６】
擬似巡回行列生成手段は、擬似巡回行列が２部グラフで表現され、複数の巡回置換行列がｐ行×ｐ列の行列である場合、２つの部分グラフ間のノードが２×ｐ本以上の枝で接続されており、２×ｐ本以上の枝で接続されたノード間においてループが発生しない条件を満足していることを特徴とする請求項３記載の検査行列生成装置。
【請求項７】
巡回置換行列設定手段は、複数の巡回置換行列を用意する際、そのうちの一部の巡回置換行列として、下記の巡回置換行列Ｉ（０”）を用意することを特徴とする請求項１記載の検査行列生成装置。
2010001565.tif 000021
【請求項８】
巡回置換行列設定手段は、複数の巡回置換行列を用意する際、そのうちの一部の巡回置換行列として、下記の巡回置換行列Ｉ（０）とＩ（０”）の組み合わせによる階段状の部分行列を用意することを特徴とする請求項１記載の検査行列生成装置。
2010001565.tif 000022
【請求項９】
巡回置換行列設定手段は、複数の巡回置換行列を用意する際、列重みと内径が異なる巡回置換行列を用意することを特徴とする請求項１記載の検査行列生成装置。
【請求項１０】
ＬＤＰＣ符号用のパリティ検査行列である擬似巡回行列を生成する検査行列生成方法において、巡回置換行列設定手段が、内径が６以上の巡回置換行列を複数用意する巡回置換行列設定ステップと、擬似巡回行列生成手段が上記巡回置換行列設定手段により用意された複数の巡回置換行列を行方向と列方向に配置して、擬似巡回行列を生成する擬似巡回行列生成ステップとを備えていることを特徴とする検査行列生成方法。
【請求項１１】
ＬＤＰＣ符号用のパリティ検査行列である擬似巡回行列を生成する検査行列生成プログラムにおいて、巡回置換行列設定手段が、内径が６以上の巡回置換行列を複数用意する巡回置換行列設定処理手順と、擬似巡回行列生成手段が上記巡回置換行列設定手段により用意された複数の巡回置換行列を行方向と列方向に配置して、擬似巡回行列を生成する擬似巡回行列生成処理手順とをコンピュータに実行させることを特徴とする検査行列生成プログラム。
【請求項１２】
内径が６以上の巡回置換行列を複数用意する巡回置換行列設定手段と、上記巡回置換行列設定手段により用意された複数の巡回置換行列を行方向と列方向に配置して、ＬＤＰＣ符号用のパリティ検査行列である擬似巡回行列を生成する擬似巡回行列生成手段と、所定の情報ビットと上記擬似巡回行列生成手段により生成された擬似巡回行列から符号語を生成する符号語生成手段と、上記符号語生成手段により生成された符号語を変調して、上記符号語の変調信号を送信する送信手段とを備えた送信装置。
【請求項１３】
内径が６以上の巡回置換行列を複数用意する巡回置換行列設定手段と、上記巡回置換行列設定手段により用意された複数の巡回置換行列を行方向と列方向に配置して、ＬＤＰＣ符号用のパリティ検査行列である擬似巡回行列を生成する擬似巡回行列生成手段と、変調信号を受信して復調する受信手段と、上記擬似巡回行列生成手段により生成された擬似巡回行列を用いて、上記受信手段による復調結果から情報ビットを復号する復号手段とを備えた受信装置。
【請求項１４】
所定の情報ビットとＬＤＰＣ符号用のパリティ検査行列から符号語を生成し、上記符号語を変調して、上記符号語の変調信号を送信する送信装置と、上記送信装置から送信された符号語の変調信号を受信して復調し、上記パリティ検査行列を用いて、上記変調信号の復調結果から上記情報ビットを復号する受信装置とを備えた通信システムにおいて、上記送信装置及び上記受信装置は、ＬＤＰＣ符号用のパリティ検査行列である擬似巡回行列を生成する検査行列生成装置をそれぞれ備えており、上記検査行列生成装置は、内径が６以上の巡回置換行列を複数用意する巡回置換行列設定手段と、上記巡回置換行列設定手段により用意された複数の巡回置換行列を行方向と列方向に配置して、ＬＤＰＣ符号用のパリティ検査行列である擬似巡回行列を生成する擬似巡回行列生成手段とから構成されていることを特徴とする通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ディジタル通信における符号化技術に関するものであり、特に、ＬＤＰＣ（Ｌｏｗ−Ｄｅｎｓｉｔｙ  Ｐａｒｉｔｙ  Ｃｈｅｃｋ）符号用のパリティ検査行列を生成する検査行列生成装置、検査行列生成方法及び検査行列生成プログラムと、ＬＤＰＣ符号用のパリティ検査行列を用いて所定の情報ビットを符号化して送信する送信装置と、ＬＤＰＣ符号用のパリティ検査行列を用いて所定の情報ビットを復号する受信装置と、上記送信装置と受信装置からなる通信システムとに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
以下、符号化方式としてＬＤＰＣ符号を採用している従来の通信システムについて説明する。
ここでは、ＬＤＰＣ符号の一例として、擬似巡回（ＱＣ：Ｑｕａｓｉ−Ｃｙｃｌｉｃ）符号を採用する場合について説明する（例えば、非特許文献１参照）。【０００３】
最初に、符号化方式としてＬＤＰＣ符号を採用している従来の通信システムにおける符号化や復号処理の内容を簡単に説明する。
送信側の通信装置である送信装置にはＬＤＰＣ符号化器が搭載されており、ＬＤＰＣ符号化器は、後述する従来の方法でパリティ検査行列Ｈを生成する。
また、ＬＤＰＣ符号化器は、例えば、Ｋ行×Ｎ列の生成行列Ｇ（Ｋ：情報長、Ｎ：符号語長）を生成する。
ただし、ＬＤＰＣ用のパリティ検査行列がＭ行×Ｎ列の行列である場合、生成行列Ｇは、ＧＨＴ＝０（Ｔは転置行列）を満たす行列となる。【０００４】
ＬＤＰＣ符号化器は、パリティ検査行列Ｈと生成行列Ｇを生成したのち、情報ビットとして、情報長Ｋのメッセージ（ｍ１，ｍ２，…，ｍＫ）を受け取ると、そのメッセージ（ｍ１，ｍ２，…，ｍＫ）と生成行列Ｇを用いて、下記の式（１）に示すように、符号語Ｃを生成する。
Ｃ＝（ｍ１，ｍ２，…，ｍＫ）Ｇ
＝（ｃ１，ｃ２，…，ｃＮ）                                      （１）
ただし、Ｈ（ｃ１，ｃ２，…，ｃＮ）Ｔ＝０を満たすものとする。【０００５】
送信装置の変調器は、ＬＤＰＣ符号化器が符号語Ｃを生成すると、その符号語Ｃに対して、例えば、ＢＰＳＫ（Ｂｉｎａｒｙ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）、ＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）、多値ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）などの変調方式によるディジタル変調を実施し、その符号語Ｃの変調信号ｘ＝（ｘ１，ｘ２，…，ｘＮ）を受信装置に送信する。【０００６】
受信側の通信装置である受信装置の復調器は、送信装置が変調信号ｘ＝（ｘ１，ｘ２，…，ｘＮ）を送信すると、通信路を伝搬されてきた変調信号ｙ＝（ｙ１，ｙ２，…，ｙＮ）を受信する。
受信装置の復調器は、変調信号ｙ＝（ｙ１，ｙ２，…，ｙＮ）を受信すると、その変調信号ｙに対して、例えば、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、多値ＱＡＭなどの変調方式に対応するディジタル復調を実施する。
受信装置のＬＤＰＣ復号器は、復調器の復調結果に対して、「ｓｕｍ−ｐｒｏｄｕｃｔアルゴリズム」による繰り返し復号を実施し、その復号結果として、元のメッセージｍ１，ｍ２，…，ｍＫに対応するメッセージを出力する。【０００７】
以下、従来の通信システムにおけるＬＤＰＣ符号用のパリティ検査行列について説明する。
例えば、以下の非特許文献１には、ＬＤＰＣ符号用のパリティ検査行列として、図１４に示すようなＱＣ符号のパリティ検査行列が開示されている。
図１４におけるＱＣ符号のパリティ検査行列は、５行×５列の巡回置換行列（ｐ＝５）であり、縦方向（Ｊ＝３）と横方向（Ｌ＝５）に配置された行列となっている。【０００８】
一般的には、Ｍ（＝ｐＪ）行×Ｎ（＝ｐＬ）列の（Ｊ，Ｌ）ＱＣ符号のパリティ検査行列ＨＱＣは、以下の式（２）のように定義することができる。
ただし、ｐは非零の整数である。
また、Ｌはパリティ検査行列ＨＱＣにおける巡回置換行列の横方向（列方向）の個数を示し、Ｊはパリティ検査行列ＨＱＣにおける巡回置換行列の縦方向（行方向）の個数を示している。【０００９】
2010001565.tif 000003
ただし、０≦ｊ≦Ｊ−１，０≦ｌ≦Ｌ−１において、Ｉ（ｐj,l）は、行番号が“ｒ”（０≦ｒ≦ｐ−１）、列番号が“（ｒ＋ｐj,l）ｍｏｄ  ｐ”の位置の要素が“１”となり、その他の位置の要素が“０”となる巡回置換行列である。【００１０】
また、ＬＤＰＣ符号を設計する際、一般的に、長さが短いループが多く存在する場合、性能の劣化を引き起こす可能性が高いため、内径を大きくして、長さが短いループ（例えば、ループ４、ループ６など）の数を少なくする必要がある。【００１１】
図１５はパリティ検査行列の一例をタナーグラフで表現している説明図である。
図１５では、｛０，１｝の２元のＭ行×Ｎ列のパリティ検査行列Ｈにおいて、各列に対応するノードをビットノードｂｎ（１≦ｎ≦Ｎ）で表し（図中、○に相当）、各行に対応するノードをチェックノードｃｍ（１≦ｍ≦Ｍ）で表している（図中、□に相当）。
なお、パリティ検査行列Ｈの行と列の交点に“１”がある場合に、そのビットノードとチェックノードを枝で接続する２部グラフをタナーグラフと称する。【００１２】
ここで、上述したループの意味であるが、「ループ」は、図１５に示すように、特定のノード（図中、○や□に相当する）から始まり、当該ノードで終わる閉路のことを表している。
また、「内径」は、最小のループを意味しており、「ループの長さ」は、閉路を構成する枝の数で表現され、長さに応じて、簡易的にループ４，ループ６，ループ８…などと表現される。【００１３】
また、以下の非特許文献１では、（Ｊ，Ｌ）ＱＣ−ＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列ＨＱＣにおける内径ｇの範囲が、「４≦ｇ≦１２（ｇは偶数）」と規定されている。ただし、ｇ＝４を回避することは容易であり、多くの場合はｇ≧６である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１４】
【非特許文献１】M. Fossorier, “Quai-Cyclic Low-Density Parity-Check Codes From Circulant Permutation Matrices”, IEEE Trans. Inform. Theory, Vol.50, No.8(2004) pp. 1788-1793.
【発明の概要】
【００１５】
従来の通信システムは以上のように構成されているので、内径ｇの範囲が「４≦ｇ≦１２（ｇは偶数）」であるパリティ検査行列ＨＱＣが用いられるが、具体的に、ｇ≧６、ｇ≧８、ｇ≧１０、ｇ≧１２、…を満たす条件の元での設計法が示されていない。このため、主に計算機探索によって設計を行う必要があり、設計に多くの時間を要する課題があった。
また、拡張性に乏しく、巡回置換行列間の規則性に乏しいため、実装時に複雑度が増加する課題があった。
なお、計算機探索による結果が最適であるとの証明もなされていない。
【００１６】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、計算機探索による検査行列構成法よりも性能が良く、かつ、規則的な構成で、広い符号化率に対応可能である非正則なＬＤＰＣ符号用のパリティ検査行列を生成することができる検査行列生成装置、検査行列生成方法及び検査行列生成プログラムを得ることを目的とする。
また、この発明は、性能が良く、かつ、規則的な構成のパリティ検査行列を用いて、所定の情報ビットを符号化して送信することができる送信装置及び通信システムを得ることを目的とする。
また、この発明は、性能が良く、かつ、規則的な構成のパリティ検査行列を用いて、所定の情報ビットを復号することができる受信装置及び通信システムを得ることを目的とする。
【００１７】
この発明に係る検査行列生成装置は、複数の巡回置換行列を用意する巡回置換行列設定手段と、巡回置換行列設定手段により用意された複数の巡回置換行列を行方向と列方向に配置して、擬似巡回行列を生成する擬似巡回行列生成手段とを備えるようにしたものである。
【００１８】
この発明によれば、複数の巡回置換行列を用意する巡回置換行列設定手段と、巡回置換行列設定手段により用意された複数の巡回置換行列を行方向と列方向に配置して、擬似巡回行列を生成する擬似巡回行列生成手段とを備えるように構成したので、計算機探索による検査行列構成法よりも性能が良く、かつ、規則的な構成で、広い符号化率に対応可能である非正則なＬＤＰＣ符号用のパリティ検査行列を生成することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】この発明の実施の形態１による通信システムを示す構成図である。
【図２】検査行列生成装置１１，２１の処理内容を示すフローチャートである。
【図３】ＱＣにおけるＬＤＰＣ符号の検査行列のグラフＧを示す説明図である。
【図４】Ｖｌ＝｛ｖｌ，０，ｖｌ，１，…，ｖｌ，ｐ−１｝，０≦ｌ≦Ｌ−１と、Ｃｊ＝｛ｃｊ，０，ｃｊ，１，…，ｃｊ，ｐ−１｝，０≦ｊ≦Ｊ−１とを用いて表されているグラフＧを示す説明図である。
【図５】２部グラフであるグラフＧ０ｇを示す説明図である。
【図６】Ｖ０と接続するノードの部分グラフを示す説明図である。
【図７】Ｖ０がＶ０＿０，Ｖ０＿１，Ｖ０＿２に分割された部分グラフを示す説明図である。
【図８】２つのグラフＧ０ｇ，Ｇ１ｇがｐ本の枝で接続されている状態を示す説明図である。
【図９】２つのグラフＧ０ｇ，Ｇ１ｇが２×ｐ本以上の枝で接続されている状態を示す説明図である。
【図１０】グラフＧ０１０からグラフＧ０１０への変換をグラフで表現している説明図である。
【図１１】検査行列Ｈ０，１を用いたグラフを示す説明図である。
【図１２】この発明の実施の形態２による通信システムを示す構成図である。
【図１３】この発明の実施の形態３による通信システムを示す構成図である。
【図１４】非特許文献１に開示されているＬＤＰＣ符号用のパリティ検査行列を示す説明図である。
【図１５】パリティ検査行列の一例をタナーグラフで表現している説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による通信システムを示す構成図であり、図において、送信装置１は送信側の通信装置であり、所定の情報ビットである情報長Ｋのメッセージ（ｕ１，ｕ２，…，ｕＫ）とＬＤＰＣ符号用のパリティ検査行列ＨＭから符号語（ｖ１，ｖ２，…，ｖＮ）を生成して、その符号語（ｖ１，ｖ２，…，ｖＮ）を変調し、通信路２を介して、その符号語の変調信号（ｘ１，ｘ２，…，ｘＮ）を送信する処理を実施する。
受信装置３は受信側の通信装置であり、送信装置１から送信された符号語の変調信号（ｙ１，ｙ２，…，ｙＮ）を受信すると、その変調信号（ｙ１，ｙ２，…，ｙＮ）を復調して情報長Ｋのメッセージ（ｕ１，ｕ２，…，ｕＫ）を復号する処理を実施する。
【００２１】
送信装置１の検査行列生成装置１１は内径ｇが６以上の巡回置換行列を複数用意し、複数の巡回置換行列を行方向と列方向に配置して、ＬＤＰＣ符号用のパリティ検査行列ＨＭである擬似巡回行列を生成する処理を実施する。
検査行列生成装置１１の巡回置換行列設定部１２は内径ｇが６以上の巡回置換行列を複数用意する処理を実施する。なお、巡回置換行列設定部１２は巡回置換行列設定手段を構成している。
検査行列生成装置１１の擬似巡回行列生成部１３は巡回置換行列設定部１２により用意された複数の巡回置換行列を行方向と列方向に配置して、ＬＤＰＣ符号用のパリティ検査行列ＨＭである擬似巡回行列を生成する処理を実施する。なお、擬似巡回行列生成部１３は擬似巡回行列生成手段を構成している。
【００２２】
送信装置１のＬＤＰＣ符号化器１４は情報長Ｋのメッセージ（ｕ１，ｕ２，…，ｕＫ）と検査行列生成装置１１により生成されたＬＤＰＣ符号用のパリティ検査行列ＨＭから符号語（ｖ１，ｖ２，…，ｖＮ）を生成する処理を実施する。なお、ＬＤＰＣ符号化器１４は符号語生成手段を構成している。
送信装置１の変調器１５はＬＤＰＣ符号化器１４により生成された符号語（ｖ１，ｖ２，…，ｖＮ）を変調し、通信路２を介して、その符号語の変調信号（ｘ１，ｘ２，…，ｘＮ）を受信装置３に送信する処理を実施する。なお、変調器１５は送信手段を構成している。
【００２３】
送信装置１の検査行列生成装置１１は内径ｇが６以上の巡回置換行列を複数用意し、複数の巡回置換行列を行方向と列方向に配置して、ＬＤＰＣ符号用のパリティ検査行列ＨＭである擬似巡回行列を生成する処理を実施する。
検査行列生成装置１１の巡回置換行列設定部１２は内径ｇが６以上の巡回置換行列を複数用意する処理を実施する。なお、巡回置換行列設定部１２は巡回置換行列設定手段を構成している。
検査行列生成装置１１の擬似巡回行列生成部１３は巡回置換行列設定部１２により用意された複数の巡回置換行列を行方向と列方向に配置して、ＬＤＰＣ符号用のパリティ検査行列ＨＭである擬似巡回行列を生成する処理を実施する。なお、擬似巡回行列生成部１３は擬似巡回行列生成手段を構成している。
この実施の形態１では、検査行列生成装置１１が巡回置換行列設定部１２と擬似巡回行列生成部１３から構成されているものについて示したが、検査行列生成装置１１がコンピュータで構成される場合、巡回置換行列設定部１２及び擬似巡回行列生成部１３の処理内容が記述されている検査行列生成プログラムをコンピュータのメモリに格納し、当該コンピュータのＣＰＵが当該検査行列生成プログラムを実行するようにしてもよい。
【００２４】
受信装置３の復調器２４は送信装置１から送信された符号語の変調信号（ｙ１，ｙ２，…，ｙＮ）を受信すると、その変調信号（ｙ１，ｙ２，…，ｙＮ）を復調する処理を実施する。なお、復調器２４は受信手段を構成している。
受信装置３のＬＤＰＣ復号器２５は検査行列生成装置２１により生成されたパリティ検査行列ＨＭを用いて、復調器２４の復調結果に対して、公知の復号アルゴリズムによる繰り返し復号を実施し、その復号結果として、元のメッセージ（ｕ１，ｕ２，…，ｕＫ）に対応するメッセージを出力する処理を実施する。なお、ＬＤＰＣ復号器２５は復号手段を構成している。
【００２５】
図１では、ＬＤＰＣ符号化器１４と別個に検査行列生成装置１１が設けられている例を示しているが、ＬＤＰＣ符号化器１４が検査行列生成装置１１を内蔵するようにしてもよい。
また、検査行列生成装置１１が送信装置１の外部に設けられていてもよい。この場合、検査行列生成装置１１により生成されたＬＤＰＣ符号用のパリティ検査行列ＨＭを送信装置１の内部メモリに記憶しておくようにしてもよいし、検査行列生成装置１１からパリティ検査行列ＨＭを受信するようにしてもよい。
【００２６】
また、図１では、ＬＤＰＣ復号器２５と別個に検査行列生成装置２１が設けられている例を示しているが、ＬＤＰＣ復号器２５が検査行列生成装置２１を内蔵するようにしてもよい。
また、検査行列生成装置２１が受信装置３の外部に設けられていてもよい。この場合、検査行列生成装置２１により生成されたＬＤＰＣ符号用のパリティ検査行列ＨＭを受信装置３の内部メモリに記憶しておくようにしてもよいし、検査行列生成装置２１からパリティ検査行列ＨＭを受信するようにしてもよい。
【００２７】
次に動作について説明する。
最初に、符号化方式としてＬＤＰＣ符号を採用している図１の通信システムにおける符号化や復号処理の内容を簡単に説明する。
【００２８】
送信装置１の検査行列生成装置１１は、内径ｇが６以上の巡回置換行列を複数用意し、複数の巡回置換行列を行方向と列方向に配置して、ＬＤＰＣ符号用のパリティ検査行列ＨＭである擬似巡回行列を生成する。
即ち、検査行列生成装置１１の巡回置換行列設定部１２は、詳細は後述するが、予め、内径ｇが６以上の巡回置換行列を複数用意する。
検査行列生成装置１１の擬似巡回行列生成部１３は、巡回置換行列設定部１２が複数の巡回置換行列を用意すると、詳細は後述するが、複数の巡回置換行列を行方向と列方向に配置して、ＬＤＰＣ符号用のパリティ検査行列ＨＭを生成する。
【００２９】
送信装置１のＬＤＰＣ符号化器１４は、検査行列生成装置１１がＬＤＰＣ符号用のパリティ検査行列ＨＭとして、Ｍ行×Ｎ列のパリティ検査行列ＨＭを生成したのち、情報長Ｋのメッセージ（ｕ１，ｕ２，…，ｕＫ）を受け取ると、下記の式（３）に示すように、そのメッセージ（ｕ１，ｕ２，…，ｕＫ）とパリティ検査行列ＨＭから、長さＮの符号語ｖ＝（ｖ１，ｖ２，…，ｖＮ）を生成する。
ｖ＝｛（ｖ１，ｖ２，…，ｖＮ）∈ＧＦ（２）｜（ｖ１，ｖ２，…，ｖＮ）ＨＭＴ＝０｝
（３）
【００３０】
なお、この実施の形態１では、従来例と異なり、生成行列Ｇ（Ｋ：情報長、Ｎ：符号語長）を用いずに、情報ビットの符号化処理を行う。
即ち、パリティ検査行列ＨＭの一部が下三角行列の構造である場合、生成行列Ｇを用いずに符号化を容易に実現することができる。
例えば、組織符号語ｖを下記のように表し、情報長Ｋのメッセージｕ＝（ｕ１，ｕ２，…，ｕＫ）が与えられると、「Ｈ・ｖＴ＝０」を満たすように、パリティ要素ｐｍ＝（ｐ１，ｐ２，…，ｐＭ）を生成する。即ち、下記の式（４）のように、パリティ要素ｐｍ＝（ｐ１，ｐ２，…，ｐＭ）を生成する。
ｖ＝（ｖ１，ｖ２，…，ｖＫ，ｖＫ＋１，ｖＫ＋２，…，ｖＮ）
＝（ｕ１，ｕ２，…，ｕＫ，ｐ１，ｐ２，…，ｐＭ）
ただし、Ｎ＝Ｋ＋Ｍである。
2010001565.tif 000004
なお、ｈｍ，ｎは、パリティ検査行列ＨＭにおいて、行番号ｍ，列番号ｎの要素を表している。
【００３１】
送信装置１の変調器１５は、ＬＤＰＣ符号化器１４が符号語（ｖ１，ｖ２，…，ｖＮ）を生成すると、その符号語（ｖ１，ｖ２，…，ｖＮ）に対して、例えば、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、多値ＱＡＭなどの変調方式によるディジタル変調を実施し、通信路２を介して、その符号語（ｖ１，ｖ２，…，ｖＮ）の変調信号ｘ＝（ｘ１，ｘ２，…，ｘＮ）を受信装置３に送信する。
【００３２】
受信装置３の検査行列生成装置２１は、送信装置１の検査行列生成装置１１と同様にして、内径ｇが６以上の巡回置換行列を複数用意し、複数の巡回置換行列を行方向と列方向に配置して、ＬＤＰＣ符号用のパリティ検査行列ＨＭである擬似巡回行列を生成する。
即ち、検査行列生成装置２１の巡回置換行列設定部２２は、予め、内径ｇが６以上の巡回置換行列を複数用意する。
検査行列生成装置２１の擬似巡回行列生成部２３は、巡回置換行列設定部２２が複数の巡回置換行列を用意すると、複数の巡回置換行列を行方向と列方向に配置して、ＬＤＰＣ符号用のパリティ検査行列ＨＭを生成する。
【００３３】
受信装置３の復調器２４は、送信装置１が変調信号ｘ＝（ｘ１，ｘ２，…，ｘＮ）を送信すると、通信路２を伝搬されてきた変調信号ｙ＝（ｙ１，ｙ２，…，ｙＮ）を受信する。
受信装置３の復調器２４は、変調信号ｙ＝（ｙ１，ｙ２，…，ｙＮ）を受信すると、その変調信号ｙに対して、例えば、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、多値ＱＡＭなどの変調方式に対応するディジタル復調を実施する。
受信装置３のＬＤＰＣ復号器２５は、検査行列生成装置２１により生成されたパリティ検査行列ＨＭを用いて、復調器２４の復調結果に対して、公知の復号アルゴリズムによる繰り返し復号を実施し、その復号結果として、元のメッセージ（ｕ１，ｕ２，…，ｕＫ）に対応するメッセージを出力する。
【００３４】
以下、検査行列生成装置１１，２１によるパリティ検査行列ＨＭの生成方法を具体的に説明する。
図２は検査行列生成装置１１，２１の処理内容を示すフローチャートである。
【００３５】
［内径ｇの検査行列の組み合わせによる新たな検査行列の構成条件］
以下、“Ｇ”を（Ｊ，Ｌ）レギュラーＱＣにおけるＬＤＰＣ符号の検査行列が表現されている（Ｊ，Ｌ）レギュラー２部グラフとする。
グラフＧは、次数λを有するｎ＝Ｌ・ｐ個のビットノードの集合λ＝｛Ｖ０，Ｖ１，…，ＶＬ−１｝，Ｖｌ＝｛ｖｌ，０，ｖｌ，１，…，ｖｌ，ｐ−１｝，０≦ｌ≦Ｌ−１と、次数ρを有するｍ＝Ｊ・ｐ個のチェックノードの集合Γ＝｛Ｃ０，Ｃ１，…，ＣＪ−１｝，Ｃｊ＝｛ｃｊ，０，ｃｊ，１，…，ｃｊ，ｐ−１｝，０≦ｊ≦Ｊ−１とから構成されている。
【００３６】
グラフＧの中には、Ｎｅ＝ｎ・Ｊ＝ｍ・Ｌ本の枝集合Ξ＝｛ｅ０，ｅ１，…，ｅＮ−１｝が含まれている。
また、枝ｅｉ，０≦ｉ≦Ｎｅに接続されているノードが、例えば、ｖｌ，１とｃｊ，０である場合、（ｖｌ，１，ｃｊ，０）と表記するものとする。
また、各枝ｅｉは、左側の頂点としてビットノードを有し、右側の頂点としてチェックノードを有している。
2010001565.tif 000005
【００３７】
例えば、以下の検査行列の場合、
2010001565.tif 000006
ＱＣにおけるＬＤＰＣ符号の検査行列のグラフＧは図３のように表される。ただし、図３では、枝は一部のみを表示している。このグラフＧにより、枝と頂点となるノードの関係の一例を確認することができる。
【００３８】
図４はＶｌ＝｛ｖｌ，０，ｖｌ，１，…，ｖｌ，ｐ−１｝，０≦ｌ≦Ｌ−１と、Ｃｊ＝｛ｃｊ，０，ｃｊ，１，…，ｃｊ，ｐ−１｝，０≦ｊ≦Ｊ−１とを用いてグラフＧを表している。
図４では、例えば、ビットノードの集合Ｖ１はＩ（０）を介してチェックノードの集合Ｃ０と接続され、また、Ｉ（１）を介してチェックノードの集合Ｃ１と接続されている。
【００３９】
ここで、内径ｇを有するグラフＧをＧｘｇで表し、ｘ≠ｘ’のとき、Ｇｘｇ≠Ｇｘ’ｇとする。また、グラフＧ０ｇは、図５に示すような２部グラフとする。
このとき、このグラフＧ０ｇのビットノードの集合Ｖ０に着目すると、Ｖ０とＣ０，Ｃ１，Ｃ２を介して構成されるループは、すべてｇ以上である。
【００４０】
例えば、図６のように、Ｖ０と接続するノードの部分グラフにおいて、（Ｖ０，Ｃ０）と（Ｖ０，Ｃ１）を経由するループ、（Ｖ０，Ｃ０）と（Ｖ０，Ｃ２）を経由するループ、（Ｖ０，Ｃ１）と（Ｖ０，Ｃ２）を経由するループは、全てｇ以上となる。
この部分グラフを、図７に示すように、Ｖ０をＶ０＿０，Ｖ０＿１，Ｖ０＿２のように分割し、Ｖ０＿０，Ｖ０＿１，Ｖ０＿２とＣ０，Ｃ１，Ｃ２から構成される部分グラフにループが発生しない条件の下、新たに枝を構成する。
この分割後のグラフの全体をＧ０ｇとする。
【００４１】
例えば、Ｖ１はＩ（０）を介してＣ０と接続され、Ｉ（１）を介してＣ１と接続され、Ｉ（２）を介してＣ２と接続されているものとする。
また、分割後は、Ｖ０＿０はＩ（０）を介してＣ０と接続され、また、Ｉ（１）を介してＣ１と接続されており、Ｖ０＿１はＩ（１）を介してＣ１と接続され、また、Ｉ（２）を介してＣ２と接続されており、Ｖ０＿２はＩ（２）を介してＣ１と接続されているものとする。
【００４２】
このような分割により、グラフＧ０ｇにおける（Ｖ０，Ｃ０）と（Ｖ０，Ｃ１）を経由するループと、グラフＧ０ｇにおける（Ｖ０＿０，Ｃ０）と（Ｖ０＿０，Ｃ１）を経由するループとは、それぞれ同じＩ（０）とＩ（１）を介しているため、ループ長は変わらず、ｇ以上である。
同様に、（Ｖ０＿１，Ｃ１）と（Ｖ０＿１，Ｃ２）を経由するループもｇ以上となる。
さらに、（Ｖ０＿０，Ｃ０）と（Ｖ０＿１，Ｃ２）を経由するループはｇ＋２以上となる。
また、ループが発生しないように枝を追加するため、ループｇ未満は存在しない。
【００４３】
（Ｉ）以上のように、ＱＣにおけるＬＤＰＣ符号の検査行列を示すグラフＧ０ｇにおいて、下記の（１）（２）を満たす場合、分割後のグラフＧ０ｇも、内径がｇ以上となる。
（１）ＶｘとＣｙを介するＩ（ｐｊ，ｌ）の値を変えずに、Ｖｘ又はＣｙを分割する。
（２）分割後のＶｘとＣｙから構成される部分グラフにループが存在しない。
【００４４】
（ＩＩ）次に異なるグラフ間の接続を考える。
ｐ本の枝で接続されている場合（例えば、図８では、１本の太い枝で接続されているように図示しているが、１本の太い枝は、ｐ本の枝集合の１セットである）、その枝を含むループ長は１０以上となる。
例えば、図８に示すように、２つのグラフＧ０ｇ，Ｇ１ｇをｐ本の枝（ｐ本の枝集合１セット）で接続すると、各グラフの最小ループは４であるため、この２つのグラフＧ０ｇ，Ｇ１ｇを結ぶには、２×ｐ本の枝（ｐ本の枝集合２セット）を経由する必要がある。
これにより、ループ長＝４＋４＋２＝１０の可能性があり、最小ループ長は１０以上となる。
【００４５】
また、図９に示すように、２つ以上のグラフが（Ｉ）の分割によって、ループを含まない分割が行われたノードからなる部分グラフ間で、２×ｐ本の枝（ｐ本の枝集合２セット）以上の枝を用いて分割後のグラフが接続され、それらの枝が追加後の部分グラフ内においてもループを含まない場合、それらの枝を含む最小ループは８以上である。
上記の条件を満たす場合、２つのグラフ間を２×ｐ本の枝（ｐ本の枝集合２セット）で結ぶと、往路と復路のそれぞれに２×ｐ本の枝（ｐ本の枝集合２セット）が必要である。
ループを構成するには、各グラフ内に２×ｐ本の枝（ｐ本の枝集合２セット）があれば十分であるため、ループ長＝２＋２＋２＋２＝８の可能性があり、最小ループ長は８以上となる。
【００４６】
［ＬＤＰＣ符号構成例］
以下、上記の構成条件に基づいて構成された符号を例示する。
例えば、グラフＧ０１０，Ｇ１１０に対応する検査行列をＨ０１０，Ｈ１１０として、検査行列Ｈ０１０，Ｈ１１０を以下の構成とする。ただし、以下の数字はｐｊ，ｌを示し、空白はｐ×ｐのゼロ行列を意味する。
2010001565.tif 000007
【００４７】
また、この２つの検査行列Ｈ０１０，Ｈ１１０をそれぞれ分割して、グラフＧ０１０，Ｇ１１０に対応する検査行列をＨ０１０，Ｈ１１０を構成する。
2010001565.tif 000008
【００４８】
上記のグラフＧ０１０からグラフＧ０１０への変換をグラフで表現すると、図１０のようになる。
グラフＧ１１０からグラフＧ１１０への変換についても、同じになる。
【００４９】
次に、検査行列Ｈ０１０，Ｈ１１０を用いて、以下の検査行列Ｈ０，１を作成する。
2010001565.tif 000009
【００５０】
このグラフは、図１１のようになる。
図１１において、「’」がついていないノードがグラフＧ０１０用のノードであり、「’」がついているノードがグラフＧ１１０用のノードである。
ただし、図１１のグラフでは、煩雑になるため、分割されたノードとの接続部分だけを枝で表現している。
【００５１】
このＨ０，１がｇ＝１０の異なるグラフを接続して新たなグラフを構成することで、検査行列として表現された一例である。
ただし、(ＩＩ)の（２）の条件より、Ｈ０，１１０の内径は８以上となる。内径８以上を設計すること自体難しい問題であるため、性能の保証に十分な効果が望める。
【００５２】
［列重みが大きく、内径が小さい部分行列との組み合わせ］
一般に内径が強く影響するのは、列重みが小さい箇所に関してである。
ここでは、ｇ＝１０の組み合わせについて示したが、列重みが大きければ、その列重みの大きい部分行列に対応する部分グラフの内径が、ｇ＝６やｇ＝８でも、大きく性能が劣化しないことが分かっている。
このため、以下のように、列重みが大きい部分に対応する部分行列の内径のみを相対的に小さくしてもよい。
【００５３】
2010001565.tif 000010
【００５４】
［列重み“１”の列を少なくする処理］
上記の検査行列Ｈ’０，１では、ｐ５，１３＝０の箇所の列重みが“１”であるため、ｐ個の列の重みが“１”となる。
一般に重み“１”の列数が多いと、エラーフロアが発生する場合があるため、少ない方が望ましい。
一方、階段状の“０”の並びは、下三角行列となっており、符号生成に必要な構造であるため、下三角行列の構成は保持したい。
この条件を維持した状態で、重み“１”の数を少なくする方法として、列重み“１”の巡回置換行列を下記のように変換する。これにより列重み“１”の列数はｐ個から１個に削減できる。
【００５５】
2010001565.tif 000011
【００５６】
検査行列全体としては、以下のように変換する。
ただし、下記の表現では、Ｉ（ｐｊ，ｌ）のｐｊ，ｌのみを用いて簡易的に表現している。また、上記の変換は、ｐｊ，ｌ＝０”と表現している。
2010001565.tif 000012
【００５７】
以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、内径が６以上の巡回置換行列を複数用意する巡回置換行列設定部１２と、巡回置換行列設定部１２により用意された複数の巡回置換行列を行方向と列方向に配置して、擬似巡回行列を生成する擬似巡回行列生成部１３とを備えるように構成したので、計算機探索による検査行列構成法よりも性能が良く、かつ、規則的な構成で、広い符号化率に対応可能である非正則なＬＤＰＣ符号用のパリティ検査行列を生成することができる効果を奏する。
【００５８】
実施の形態２．
図１２はこの発明の実施の形態２による通信システムを示す構成図である。
上記実施の形態１では、送信側の通信装置が送信装置１で、受信側の通信装置が受信装置３である例を示したが（図１を参照）、この実施の形態２では、移動体端末１００と基地局２００が送受信する例を示している。
【００５９】
図において、移動体端末１００の物理層ＬＤＰＣ符号化器１０１は物理層でフェージング通信路等に適用され、図１のＬＤＰＣ符号化器１４を構成している。また、物理層ＬＤＰＣ符号化器１０１は図１の検査行列生成装置１１を内蔵していてもよいし、図１の検査行列生成装置１１が物理層ＬＤＰＣ符号化器１０１と別個に設けられていてもよい。
移動体端末１００の変調器１０２は物理層ＬＤＰＣ符号化器１０１により生成された符号語を変調し、アンテナ１０５を用いて、その符号語の変調信号を無線通信路に送出する処理を実施する。
【００６０】
移動体端末１００の復調器１０３はアンテナ１０５が基地局２００から送信された符号語の変調信号（無線通信路中で発生した誤りを含む受信信号）を受信すると、その変調信号を復調する処理を実施する。
移動体端末１００の物理層ＬＤＰＣ復号器１０４は物理層でフェージング通信路等に適用され、図１のＬＤＰＣ復号器２５を構成している。また、物理層ＬＤＰＣ復号器１０４は図１の検査行列生成装置２１を内蔵していてもよいし、図１の検査行列生成装置２１が物理層ＬＤＰＣ復号器１０４と別個に設けられていてもよい。
【００６１】
基地局２００の物理層ＬＤＰＣ符号化器２０１は物理層でフェージング通信路等に適用され、図１のＬＤＰＣ符号化器１４を構成している。また、物理層ＬＤＰＣ符号化器２０１は図１の検査行列生成装置１１を内蔵していてもよいし、図１の検査行列生成装置１１が物理層ＬＤＰＣ符号化器２０１と別個に設けられていてもよい。
基地局２００の変調器２０２は物理層ＬＤＰＣ符号化器２０１により生成された符号語を変調し、アンテナ２０５を用いて、その符号語の変調信号を無線通信路に送出する処理を実施する。
【００６２】
基地局２００の復調器２０３はアンテナ２０５が移動体端末１００から送信された符号語の変調信号（無線通信路中で発生した誤りを含む受信信号）を受信すると、その変調信号を復調する処理を実施する。
基地局２００の物理層ＬＤＰＣ復号器２０４は物理層でフェージング通信路等に適用され、図１のＬＤＰＣ復号器２５を構成している。また、物理層ＬＤＰＣ復号器２０４は図１の検査行列生成装置２１を内蔵していてもよいし、図１の検査行列生成装置２１が物理層ＬＤＰＣ復号器２０４と別個に設けられていてもよい。
【００６３】
次に動作について説明する。
移動体端末１００からデータを基地局２００に送信する場合、物理層では、フェージング通信路用の物理層ＬＤＰＣ符号化器１０１が、パケットデータ単位にデータを符号化する。符号化処理の内容は、図１のＬＤＰＣ符号化器１４と同様である。
移動体端末１００の変調器１０２は、物理層ＬＤＰＣ符号化器１０１が符号化データを生成すると、その符号化データを変調し、アンテナ１０５を用いて、その符号化データの変調信号を無線通信路に送出する。
【００６４】
基地局２００の復調器２０３は、アンテナ２０５が移動体端末１００から送信された符号語の変調信号（無線通信路中で発生した誤りを含む受信信号）を受信すると、その変調信号を復調する。
基地局２００の物理層ＬＤＰＣ復号器２０４は、復調器２０３の復調結果に対して、図１のＬＤＰＣ復号器２５と同様の復号処理を実施して、データを復号することにより、データの誤りを訂正する。
なお、物理層では、物理層ＬＤＰＣ復号器２０４が、パケット単位で誤り訂正が成功したか否かを示す情報を上位層に通知し、誤り訂正後のデータをネットワークを介して通信先に転送する。
【００６５】
基地局２００からデータを移動体端末１００に送信する場合、物理層では、フェージング通信路用の物理層ＬＤＰＣ符号化器２０１が、通信先からネットワークを介してデータを受信すると、そのデータをパケットデータ単位に符号化する。符号化処理の内容は、図１のＬＤＰＣ符号化器１４と同様である。
基地局２００の変調器２０２は、物理層ＬＤＰＣ符号化器２０１が符号化データを生成すると、その符号化データを変調し、アンテナ２０５を用いて、その符号化データの変調信号を無線通信路に送出する。
【００６６】
移動体端末１００の復調器１０３は、アンテナ１０５が基地局２００から送信された符号語の変調信号（無線通信路中で発生した誤りを含む受信信号）を受信すると、その変調信号を復調する。
移動体端末１００の物理層ＬＤＰＣ復号器１０４は、復調器１０３の復調結果に対して、図１のＬＤＰＣ復号器２５と同様の復号処理を実施して、データを復号することにより、データの誤りを訂正して再生する。
なお、物理層では、物理層ＬＤＰＣ復号器１０４が、パケット単位で誤り訂正が成功したか否かを示す情報を上位層に通知する。
【００６７】
この実施の形態２では、通信路が無線通信路である例を示したが、通信路は無線通信路に限るものではなく、例えば、無線ＬＡＮや光通信路や衛星通信路でもよい。
また、この実施の形態２では、通信装置が移動体端末１００と基地局２００である例を示したが、通信装置は移動体端末１００と基地局２００に限るものではなく、例えば、量子暗号装置などでもよく、広く通信機器全般に適用することが可能である。
【００６８】
実施の形態３．
図１３はこの発明の実施の形態３による通信システムを示す構成図である。
上記実施の形態１では、送信側の通信装置が送信装置１で、受信側の通信装置が受信装置３である例を示したが（図１を参照）、この実施の形態３では、移動体端末３００と基地局４００が送受信する例を示している。
【００６９】
図において、移動体端末３００の上位層ＬＤＰＣ符号化器３０１は上位層でフェージング通信路等で発生するパケット誤り訂正等に適用され、図１のＬＤＰＣ符号化器１４を構成している。また、上位層ＬＤＰＣ符号化器３０１は図１の検査行列生成装置１１を内蔵していてもよいし、図１の検査行列生成装置１１が上位層ＬＤＰＣ符号化器３０１と別個に設けられていてもよい。
移動体端末３００の物理層送信機３０２は上位層ＬＤＰＣ符号化器３０１により生成された符号語を変調し、アンテナ３０５を用いて、その符号語の変調信号を無線通信路に送出する処理を実施する。
【００７０】
移動体端末３００の物理層受信機３０３はアンテナ３０５が基地局４００から送信された符号語の変調信号（無線通信路中で発生した誤りを含む受信信号）を受信すると、その変調信号を復調する処理を実施する。
移動体端末３００の上位層ＬＤＰＣ復号器３０４は上位層でフェージング通信路等で発生するパケット誤り訂正等に適用され、図１のＬＤＰＣ復号器２５を構成している。また、上位層ＬＤＰＣ復号器３０４は図１の検査行列生成装置２１を内蔵していてもよいし、図１の検査行列生成装置２１が上位層ＬＤＰＣ復号器３０４と別個に設けられていてもよい。
【００７１】
基地局４００の上位層ＬＤＰＣ符号化器４０１は上位層でフェージング通信路等で発生するパケット誤り訂正等に適用され、図１のＬＤＰＣ符号化器１４を構成している。また、上位層ＬＤＰＣ符号化器４０１は図１の検査行列生成装置１１を内蔵していてもよいし、図１の検査行列生成装置１１が上位層ＬＤＰＣ符号化器４０１と別個に設けられていてもよい。
基地局４００の物理層送信機４０２は上位層ＬＤＰＣ符号化器４０１により生成された符号語を変調し、アンテナ４０５を用いて、その符号語の変調信号を無線通信路に送出する処理を実施する。
【００７２】
基地局４００の物理層受信機４０３はアンテナ４０５が移動体端末３００から送信された符号語の変調信号（無線通信路中で発生した誤りを含む受信信号）を受信すると、その変調信号を復調する処理を実施する。
基地局４００の上位層ＬＤＰＣ復号器４０４は上位層でフェージング通信路等で発生するパケット誤り訂正等に適用され、図１のＬＤＰＣ復号器２５を構成している。また、上位層ＬＤＰＣ復号器４０４は図１の検査行列生成装置２１を内蔵していてもよいし、図１の検査行列生成装置２１が上位層ＬＤＰＣ復号器４０４と別個に設けられていてもよい。
【００７３】
次に動作について説明する。
移動体端末３００からデータを基地局４００に送信する場合、上位層では、フェージング通信路用の上位層ＬＤＰＣ符号化器３０１が、パケットデータ単位にデータを符号化する。符号化処理の内容は、図１のＬＤＰＣ符号化器１４と同様である。
移動体端末３００の物理層送信機３０２は、上位層ＬＤＰＣ符号化器３０１が符号化データを生成すると、物理層で、その符号化データを変調し、アンテナ３０５を用いて、その符号化データの変調信号を無線通信路に送出する。
【００７４】
基地局４００の物理層受信機４０３は、アンテナ４０５が移動体端末３００から送信された符号語の変調信号（無線通信路中で発生した誤りを含む受信信号）を受信すると、物理層で、その変調信号を復調する。
基地局４００の上位層ＬＤＰＣ復号器４０４は、物理層受信機４０３の復調結果に対して、図１のＬＤＰＣ復号器２５と同様の復号処理を実施して、上位層で、データを復号することにより、データの誤りを訂正する。
なお、上位層ＬＤＰＣ復号器４０４は、パケット単位で誤り訂正があれば、誤り訂正後のデータをネットワークを介して通信先に転送する。
【００７５】
基地局４００からデータを移動体端末３００に送信する場合、上位層では、フェージング通信路用の上位層ＬＤＰＣ符号化器４０１が、通信先からネットワークを介してデータを受信すると、そのデータをパケットデータ単位に符号化する。符号化処理の内容は、図１のＬＤＰＣ符号化器１４と同様である。
基地局４００の物理層送信機４０２は、上位層ＬＤＰＣ符号化器４０１が符号化データを生成すると、物理層で、その符号化データを変調し、アンテナ４０５を用いて、その符号化データの変調信号を無線通信路に送出する。
【００７６】
移動体端末３００の物理層受信機３０３は、アンテナ３０５が基地局４００から送信された符号語の変調信号（無線通信路中で発生した誤りを含む受信信号）を受信すると、その変調信号を復調する。
移動体端末３００の上位層ＬＤＰＣ復号器３０４は、物理層受信機３０３の復調結果に対して、図１のＬＤＰＣ復号器２５と同様の復号処理を実施して、上位層で、データを復号することにより、データの誤りを訂正して再生する。
【００７７】
この実施の形態３では、通信路が無線通信路である例を示したが、通信路は無線通信路に限るものではなく、例えば、無線ＬＡＮや光通信路や衛星通信路でもよい。
また、この実施の形態３では、通信装置が移動体端末３００と基地局４００である例を示したが、通信装置は移動体端末３００と基地局４００に限るものではなく、例えば、量子暗号装置などでもよく、広く通信機器全般に適用することが可能である。
【００７８】
実施の形態４．
この実施の形態４では、パリティ検査行列の具体例を明示する。
例えば、以下の検査行列ＨＣＨは、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅの国際標準規格に採用されている符号化率１／２の符号の検査行列である。ただし、以下の数字はｐｊ，ｌを示し、“−１”はｐ×ｐのゼロ行列を意味している。
【００７９】
2010001565.tif 000013
【００８０】
次に、この検査行列ＨＣＨを拡張して、符号化率１／３の検査行列を作る際に、下記のＡと、２つのＩの箇所を本発案の手法で設計した例を明示する。
2010001565.tif 000014
【００８１】
上記例のＡとＩの箇所には、以下の２つのｇ＝８の検査行列を用いて分割している。
2010001565.tif 000015
【００８２】
実施の形態５．
この実施の形態５では、符号化率３／４の検査行列Ｈの例を明示する。ｐ＝１６２０である。
2010001565.tif 000016
【００８３】
上記の例では、３つのｇ＝１０のグラフに基づいた行列と、１つのｇ＝６のグラフに基づいた行列を組み合わせて構成している。
この一部の列を削除して、以下のように低い符号化率を生成することも可能である。この例では、符号化率５／７である。また、ｐ＝１８５２である。
2010001565.tif 000017
【００８４】
実施の形態６．
この実施の形態６では、パリティ検査行列の具体例を明示する。
例えば、下記の検査行列ＨＣＨは、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅの国際標準規格に採用されている符号化率１／２の符号の検査行列（上記実施の形態４で述べた内容）から若干変更したものである。ここで、以下の数字はｐｊ，ｌを示し、−１はｐ×ｐのゼロ行列を意味し、０”は下式（５）のようなｐ×ｐの行列を意味する。
2010001565.tif 000018
2010001565.tif 000019
【００８５】
次に、この検査行列ＨＣＨを拡張して、符号化率１／３の検査行列を作る際に、下記のＡと、２つのＩの箇所を本発案の手法で設計した例を明示する。
2010001565.tif 000020
【産業上の利用可能性】
【００８６】
以上のように、この発明に係る検査行列生成方法は、性能がよく、かつ、規則的な構成のパリティ検査行列を生成することができるので、このパリティ検査行列を用いて情報ビットを符号化して送信する送信装置や、このパリティ検査行列を用いて情報ビットを復号する受信装置や、これら送信装置と受信装置からなる通信システムなどに用いるのに適している。
【図１】
2010001565.tif 000023
【図２】
2010001565.tif 000024
【図３】
2010001565.tif 000025
【図４】
2010001565.tif 000026
【図５】
2010001565.tif 000027
【図６】
2010001565.tif 000028
【図７】
2010001565.tif 000029
【図８】
2010001565.tif 000030
【図９】
2010001565.tif 000031
【図１０】
2010001565.tif 000032
【図１１】
2010001565.tif 000033
【図１２】
2010001565.tif 000034
【図１３】
2010001565.tif 000035
【図１４】
2010001565.tif 000036
【図１５】
2010001565.tif 000037
【国際調査報告】
2010001565.tif 000038
2010001565.tif 000039
2010001565.tif 000040
2010001565.tif 000041