(57)【要約】【課題】  程度の高いランダム化を実現できる符号順序変換方法およびその装置、符号順序変換テーブル作成装置、並びにターボ符号用の符号器および復号器を提供すること。【解決手段】  仮想ビット系列｛Ｕn｝を用いてこの系列の各構成ビットに付される実数ラベル｛Ｙn｝をランダムに生成し、各実数ラベルとこれらを付された各ビットの配列位置情報とを対にして行列形式で行方向に順次配置し、各行内でそれぞれ各実数ラベルの数値の大小順に従って各配列位置情報を並べ替える行内ソーティングを行った後、各配列位置情報を所定のブロック順序変換ルールに従って行単位で並べ替えるブロックソーティングを行い、各配列位置情報を列方向に順次読み出すことにより、符号順序変換テーブルを作成しておく。そして、この符号順序変換テーブルを用いて情報ビット系列を並べ替える。【選択図】  図３
2006013846.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報ビット系列の符号順序変換処理に先立って、前記情報ビット系列の代用として仮想ビット系列を生成または用意し、この仮想ビット系列を構成する複数のビットのうちの少なくとも１つのビットの値を用いて、この仮想ビット系列を構成する各ビットに付される実数ラベルをランダムに生成し、
生成された各実数ラベルとこれらの各実数ラベルを付された前記各ビットの符号順序変換処理前の前記仮想ビット系列内での配列位置情報とを対にした状態で、前記各配列位置情報を前記各実数ラベルとともに前記各ビットの符号順序変換処理前の配列順序に従って行列形式で行方向に順次配置し、
行列形式で配置された前記各配列位置情報を、各行内でそれぞれ前記各実数ラベルの数値の大小順に従って並べ替える行内ソーティングを行った後、
行列形式で配置された前記行内ソーティング後の前記各配列位置情報を、予め定められたブロック順序変換ルールに従って行単位で並べ替えるブロックソーティングを行い、
行列形式で配置された前記ブロックソーティング後の前記各配列位置情報を列方向に順次読み出すことにより、符号順序変換処理前のビット系列と符号順序変換処理後のビット系列とのそれぞれの構成ビットの対応関係を定める符号順序変換テーブルを予め作成して符号順序変換テーブル記憶手段に記憶させておき、
前記情報ビット系列の符号順序変換処理を行う際には、前記符号順序変換テーブル記憶手段に記憶された前記符号順序変換テーブルを用いて、前記情報ビット系列を構成する各ビットを並べ替えることを特徴とする符号順序変換方法。
【請求項２】
情報ビット系列の符号順序変換処理に先立って、前記情報ビット系列の代用として仮想ビット系列を生成または用意し、この仮想ビット系列を構成する複数のビットのうちの少なくとも１つのビットの値を用いて、この仮想ビット系列を構成する各ビットに付される実数ラベルをランダムに生成し、
生成された各実数ラベルとこれらの各実数ラベルを付された前記各ビットの符号順序変換処理前の前記仮想ビット系列内での配列位置情報とを対にした状態で、前記各配列位置情報を前記各実数ラベルとともに前記各ビットの符号順序変換処理前の配列順序に従って順次配列し、
配列した前記各配列位置情報を複数のブロックに区切って各ブロック内でそれぞれ前記各実数ラベルの数値の大小順に従って並べ替えることにより、前記情報ビット系列の符号順序変換処理で各行内で行われる行内ソーティングの際の順序変換ルールを定める行内ソーティングテーブルを前記各行に対応する前記各ブロック毎に作成して行内ソーティングテーブル記憶手段に記憶させておき、
前記情報ビット系列の符号順序変換処理を行う際には、
前記情報ビット系列を構成する各ビットの値を示す内容情報を前記各ビットの符号順序変換処理前の配列順序に従って行列形式で行方向に順次配置し、
行列形式で配置された前記各内容情報を、各行内でそれぞれ前記行内ソーティングテーブル記憶手段に記憶された前記各行内ソーティングテーブルを用いて並べ替える行内ソーティングを行った後、
行列形式で配置された前記行内ソーティング後の前記各内容情報を、予め定められたブロック順序変換ルールに従って行単位で並べ替えるブロックソーティングを行い、
行列形式で配置された前記ブロックソーティング後の前記各内容情報を列方向に順次読み出すことにより、符号順序変換処理後のビット系列を生成する
ことを特徴とする符号順序変換方法。
【請求項３】
符号順序変換処理の対象となる情報ビット系列を構成する複数のビットのうちの少なくとも１つのビットの値を用いて、この情報ビット系列を構成する各ビットに付される実数ラベルをランダムに生成し、
生成された各実数ラベルとこれらの各実数ラベルを付された前記各ビットの符号順序変換処理前の前記情報ビット系列内での配列位置情報とを対にした状態で、前記各配列位置情報を前記各実数ラベルとともに前記各ビットの符号順序変換処理前の配列順序に従って行列形式で行方向に順次配置し、
行列形式で配置された前記各配列位置情報を、各行内でそれぞれ前記各実数ラベルの数値の大小順に従って並べ替える行内ソーティングを行った後、
行列形式で配置された前記行内ソーティング後の前記各配列位置情報を、予め定められたブロック順序変換ルールに従って行単位で並べ替えるブロックソーティングを行い、
行列形式で配置された前記ブロックソーティング後の前記各配列位置情報を列方向に順次読み出すことにより、符号順序変換処理前のビット系列と符号順序変換処理後のビット系列とのそれぞれの構成ビットの対応関係を定める符号順序変換テーブルを作成し、
その後、前記符号順序変換テーブルを用いて前記情報ビット系列を構成する各ビットを並べ替えることを特徴とする符号順序変換方法。
【請求項４】
符号順序変換処理の対象となる情報ビット系列を構成する複数のビットのうちの少なくとも１つのビットの値を用いて、この情報ビット系列を構成する各ビットに付される実数ラベルをランダムに生成し、
生成された各実数ラベルとこれらの各実数ラベルを付された前記各ビットの符号順序変換処理前の前記情報ビット系列内での配列位置情報と前記各ビットの値を示す内容情報とを対にした状態で、前記各配列位置情報および前記各内容情報を前記各実数ラベルとともに前記各ビットの符号順序変換処理前の配列順序に従って行列形式で行方向に順次配置し、
行列形式で配置された前記各配列位置情報および前記各内容情報を、各行内でそれぞれ前記各実数ラベルの数値の大小順に従って並べ替える行内ソーティングを行った後、
行列形式で配置された前記行内ソーティング後の前記各配列位置情報および前記各内容情報を、予め定められたブロック順序変換ルールに従って行単位で並べ替えるブロックソーティングを行い、
行列形式で配置された前記ブロックソーティング後の前記各配列位置情報を列方向に順次読み出すことにより、符号順序変換処理前のビット系列と符号順序変換処理後のビット系列とのそれぞれの構成ビットの対応関係を定める符号順序変換テーブルを作成するとともに、行列形式で配置された前記ブロックソーティング後の前記各内容情報を列方向に順次読み出すことにより、符号順序変換処理後のビット系列を生成する
ことを特徴とする符号順序変換方法。
【請求項５】
符号順序変換処理の対象となる情報ビット系列を構成する複数のビットのうちの少なくとも１つのビットの値を用いて、この情報ビット系列を構成する各ビットに付される実数ラベルをランダムに生成し、
生成された各実数ラベルとこれらの各実数ラベルを付された前記各ビットの符号順序変換処理前の前記情報ビット系列内での配列位置情報とを対にした状態で、前記各配列位置情報を前記各実数ラベルとともに前記各ビットの符号順序変換処理前の配列順序に従って順次配列し、
配列した前記各配列位置情報を複数のブロックに区切って各ブロック内でそれぞれ前記各実数ラベルの数値の大小順に従って並べ替えることにより、各行内で行われる行内ソーティングの際の順序変換ルールを定める行内ソーティングテーブルを前記各行に対応する前記各ブロック毎に作成し、
その後、前記情報ビット系列を構成する各ビットの値を示す内容情報を前記各ビットの符号順序変換処理前の配列順序に従って行列形式で行方向に順次配置し、
行列形式で配置された前記各内容情報を、前記各行内でそれぞれ前記各行内ソーティングテーブルを用いて並べ替える行内ソーティングを行った後、
行列形式で配置された前記行内ソーティング後の前記各内容情報を、予め定められたブロック順序変換ルールに従って行単位で並べ替えるブロックソーティングを行い、
行列形式で配置された前記ブロックソーティング後の前記各内容情報を列方向に順次読み出すことにより、符号順序変換処理後のビット系列を生成する
ことを特徴とする符号順序変換方法。
【請求項６】
符号順序変換処理の対象となる情報ビット系列を構成する複数のビットのうちの少なくとも１つのビットの値を用いて、この情報ビット系列を構成する各ビットに付される実数ラベルをランダムに生成し、
生成された各実数ラベルとこれらの各実数ラベルを付された前記各ビットの符号順序変換処理前の前記情報ビット系列内での配列位置情報と前記各ビットの値を示す内容情報とを対にした状態で、前記各配列位置情報および前記各内容情報を前記各実数ラベルとともに前記各ビットの符号順序変換処理前の配列順序に従って行列形式で行方向に順次配置し、
行列形式で配置された前記各配列位置情報および前記各内容情報を、各行内でそれぞれ前記各実数ラベルの数値の大小順に従って並べ替える行内ソーティングを行った後、
行列形式で配置された前記行内ソーティング後の前記各配列位置情報を前記各行毎に行方向に順次読み出すことにより、前記各行内ソーティングの際の順序変換ルールを定める行内ソーティングテーブルを前記各行に対応する各ブロック毎に作成するとともに、行列形式で配置された前記行内ソーティング後の前記各内容情報を、予め定められたブロック順序変換ルールに従って行単位で並べ替えるブロックソーティングを行い、
行列形式で配置された前記ブロックソーティング後の前記各内容情報を列方向に順次読み出すことにより、符号順序変換処理後のビット系列を生成する
ことを特徴とする符号順序変換方法。
【請求項７】
符号順序変換処理の対象となる情報ビット系列を構成する複数のビットのうちの少なくとも１つのビットの値を用いて、この情報ビット系列を構成する各ビットに付される実数ラベルをランダムに生成し、
生成された各実数ラベルとこれらの各実数ラベルを付された前記各ビットの値を示す内容情報とを対にした状態で、前記各内容情報を前記各実数ラベルとともに前記各ビットの符号順序変換処理前の配列順序に従って行列形式で行方向に順次配置し、
行列形式で配置された前記各内容情報を、各行内でそれぞれ前記各実数ラベルの数値の大小順に従って並べ替える行内ソーティングを行った後、
行列形式で配置された前記行内ソーティング後の前記各内容情報を、予め定められたブロック順序変換ルールに従って行単位で並べ替えるブロックソーティングを行い、
行列形式で配置された前記ブロックソーティング後の前記各内容情報を列方向に順次読み出すことにより、符号順序変換処理後のビット系列を生成する
ことを特徴とする符号順序変換方法。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の符号順序変換方法において、
前記各実数ラベルを生成する際には、
連続する複数のビットの各値を用いて実数Ｘa〜実数Ｘbの間の実数Ｘを算出した後、
ｔを、Ｘa≦ｔ＜（Ｘa＋Ｘb）／２の範囲の実数としたとき、
ｇ（ｔ）＋ｇ（ｔ＋（Ｘb−Ｘa）／２）＝Ｙa＋Ｙbという条件式を満たすスクランブリング関数Ｙ＝ｇ（Ｘ）を用いて、実数Ｘa〜実数Ｘbの間の実数Ｘを実数Ｙa〜実数Ｙbの間の実数Ｙに変換し、
変換して得られた実数Ｙの値を前記実数ラベルとし、
前記連続する複数のビットの各値を１ビットずつシフトしながら用いて、実数Ｘの算出処理および前記スクランブリング関数による実数Ｘから実数Ｙへの変換処理を繰り返すことにより、前記各ビットに付される前記各実数ラベルを順次生成する
ことを特徴とする符号順序変換方法。
【請求項９】
請求項８に記載の符号順序変換方法において、
前記連続する複数のビットの各値を用いて実数Ｘa〜実数Ｘbの間の実数Ｘを算出する処理は、算出に用いるビット数をＭとし、ｍを１〜Ｍの整数とすると、Ｍビットの各値のそれぞれに２-mを乗じた値を加算し、さらに２-(M+1)を加算して得られる数値をＸとすることにより、０〜１の間の実数Ｘを算出する処理であり、
前記スクランブリング関数による実数Ｘa〜実数Ｘbの間の実数Ｘから実数Ｙa〜実数Ｙbの間の実数Ｙへの変換処理は、０〜１の間の実数Ｘから０〜１の間の実数Ｙへの変換処理であり、
これらの実数Ｘの算出処理および前記スクランブリング関数による実数Ｘから実数Ｙへの変換処理は、擬似確率過程発生処理である
ことを特徴とする符号順序変換方法。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載の符号順序変換方法において、
前記ブロック順序変換ルールは、少なくとも符号順序変換処理前のビット系列を構成する各ビットのうち７ビット離れた２つのビットが、符号順序変換処理後のビット系列内で７ビット離れた位置に配列されることを回避するためのルールである
ことを特徴とする符号順序変換方法。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかに記載の符号順序変換方法において、
前記符号順序変換処理は、ターボ符号のインターリーブ処理として行われることを特徴とする符号順序変換方法。
【請求項１２】
符号順序変換処理前のビット系列と符号順序変換処理後のビット系列とのそれぞれの構成ビットの対応関係を定める符号順序変換テーブルを記憶する符号順序変換テーブル記憶手段と、
この符号順序変換テーブル記憶手段に記憶された前記符号順序変換テーブルを用いて、情報ビット系列を構成する各ビットを並べ替える処理を行う符号順序変換処理手段とを備え、
前記符号順序変換テーブル記憶手段に記憶された前記符号順序変換テーブルは、
前記情報ビット系列の代用として仮想ビット系列を生成または用意し、この仮想ビット系列を構成する複数のビットのうちの少なくとも１つのビットの値を用いて、この仮想ビット系列を構成する各ビットに付される実数ラベルをランダムに生成し、
生成された各実数ラベルとこれらの各実数ラベルを付された前記各ビットの符号順序変換処理前の前記仮想ビット系列内での配列位置情報とを対にした状態で、前記各配列位置情報を前記各実数ラベルとともに前記各ビットの符号順序変換処理前の配列順序に従って行列形式で行方向に順次配置し、
行列形式で配置された前記各配列位置情報を、各行内でそれぞれ前記各実数ラベルの数値の大小順に従って並べ替える行内ソーティングを行った後、
行列形式で配置された前記行内ソーティング後の前記各配列位置情報を、予め定められたブロック順序変換ルールに従って行単位で並べ替えるブロックソーティングを行い、
行列形式で配置された前記ブロックソーティング後の前記各配列位置情報を列方向に順次読み出すことにより作成されたテーブルである
ことを特徴とする符号順序変換装置。
【請求項１３】
情報ビット系列を構成する各ビットを並べ替える符号順序変換処理を行う際に用いられる符号順序変換テーブルを作成する符号順序変換テーブル作成装置であって、
前記情報ビット系列の代用として生成または用意された仮想ビット系列を構成する複数のビットのうちの少なくとも１つのビットの値を用いて、この仮想ビット系列を構成する各ビットに付される実数ラベルをランダムに生成する実数ラベル生成処理手段と、
この実数ラベル生成処理手段により生成された各実数ラベルとこれらの各実数ラベルを付された前記各ビットの符号順序変換処理前の前記仮想ビット系列内での配列位置情報とを対にした状態で、前記各配列位置情報を前記各実数ラベルとともに前記各ビットの符号順序変換処理前の配列順序に従って行列形式で行方向に順次配置する行列配置処理手段と、
この行列配置処理手段により行列形式で配置された前記各配列位置情報を、各行内でそれぞれ前記各実数ラベルの数値の大小順に従って並べ替える行内ソーティングを行う行内ソーティング処理手段と、
この行内ソーティング処理手段による前記行内ソーティング後の前記各配列位置情報を、予め定められたブロック順序変換ルールに従って行単位で並べ替えるブロックソーティングを行うブロックソーティング処理手段と、
このブロックソーティング処理手段による前記ブロックソーティング後の前記各配列位置情報を列方向に順次読み出す行列読出処理手段と
を備えたことを特徴とする符号順序変換テーブル作成装置。
【請求項１４】
情報ビット系列の符号順序変換処理で各行内で行われる行内ソーティングの際の順序変換ルールを定める行内ソーティングテーブルを前記各行に対応する各ブロック毎に記憶する行内ソーティングテーブル記憶手段と、
前記情報ビット系列を構成する各ビットの値を示す内容情報を前記各ビットの符号順序変換処理前の配列順序に従って行列形式で行方向に順次配置する行列配置処理手段と、
この行列配置処理手段により行列形式で配置された前記各内容情報を、前記各行内でそれぞれ前記各行内ソーティングテーブルを用いて並べ替える行内ソーティングを行う行内ソーティング処理手段と、
この行内ソーティング処理手段による前記行内ソーティング後の前記各内容情報を、予め定められたブロック順序変換ルールに従って行単位で並べ替えるブロックソーティングを行うブロックソーティング処理手段と、
このブロックソーティング処理手段による前記ブロックソーティング後の前記各内容情報を列方向に順次読み出すことにより、符号順序変換処理後のビット系列を生成する行列読出処理手段とを備え、
前記行内ソーティングテーブル記憶手段に記憶された前記各行内ソーティングテーブルは、
前記情報ビット系列の代用として仮想ビット系列を生成または用意し、この仮想ビット系列を構成する複数のビットのうちの少なくとも１つのビットの値を用いて、この仮想ビット系列を構成する各ビットに付される実数ラベルをランダムに生成し、
生成された各実数ラベルとこれらの各実数ラベルを付された前記各ビットの符号順序変換処理前の前記仮想ビット系列内での配列位置情報とを対にした状態で、前記各配列位置情報を前記各実数ラベルとともに前記各ビットの符号順序変換処理前の配列順序に従って順次配列し、
配列した前記各配列位置情報を複数のブロックに区切って各ブロック内でそれぞれ前記各実数ラベルの数値の大小順に従って並べ替えることにより作成されたテーブルである
ことを特徴とする符号順序変換装置。
【請求項１５】
符号順序変換処理の対象となる情報ビット系列を構成する複数のビットのうちの少なくとも１つのビットの値を用いて、この情報ビット系列を構成する各ビットに付される実数ラベルをランダムに生成する実数ラベル生成処理手段と、
この実数ラベル生成処理手段により生成された各実数ラベルとこれらの各実数ラベルを付された前記各ビットの符号順序変換処理前の前記情報ビット系列内での配列位置情報とを対にした状態で、前記各配列位置情報を前記各実数ラベルとともに前記各ビットの符号順序変換処理前の配列順序に従って行列形式で行方向に順次配置する行列配置処理手段と、
この行列配置処理手段により行列形式で配置された前記各配列位置情報を、各行内でそれぞれ前記各実数ラベルの数値の大小順に従って並べ替える行内ソーティングを行う行内ソーティング処理手段と、
この行内ソーティング処理手段による前記行内ソーティング後の前記各配列位置情報を、予め定められたブロック順序変換ルールに従って行単位で並べ替えるブロックソーティングを行うブロックソーティング処理手段と、
このブロックソーティング処理手段による前記ブロックソーティング後の前記各配列位置情報を列方向に順次読み出すことにより、符号順序変換処理前のビット系列と符号順序変換処理後のビット系列とのそれぞれの構成ビットの対応関係を定める符号順序変換テーブルを作成する符号順序変換テーブル作成処理手段と、
この符号順序変換テーブル作成処理手段により作成された前記符号順序変換テーブルを用いて前記情報ビット系列を構成する各ビットを並べ替える符号順序変換処理手段と
を備えたことを特徴とする符号順序変換装置。
【請求項１６】
符号順序変換処理の対象となる情報ビット系列を構成する複数のビットのうちの少なくとも１つのビットの値を用いて、この情報ビット系列を構成する各ビットに付される実数ラベルをランダムに生成する実数ラベル生成処理手段と、
この実数ラベル生成処理手段により生成された各実数ラベルとこれらの各実数ラベルを付された前記各ビットの符号順序変換処理前の前記情報ビット系列内での配列位置情報と前記各ビットの値を示す内容情報とを対にした状態で、前記各配列位置情報および前記各内容情報を前記各実数ラベルとともに前記各ビットの符号順序変換処理前の配列順序に従って行列形式で行方向に順次配置する行列配置処理手段と、
この行列配置処理手段により行列形式で配置された前記各配列位置情報および前記各内容情報を、各行内でそれぞれ前記各実数ラベルの数値の大小順に従って並べ替える行内ソーティングを行う行内ソーティング処理手段と、
この行内ソーティング処理手段による前記行内ソーティング後の前記各配列位置情報および前記各内容情報を、予め定められたブロック順序変換ルールに従って行単位で並べ替えるブロックソーティングを行うブロックソーティング処理手段と、
このブロックソーティング処理手段による前記ブロックソーティング後の前記各配列位置情報を列方向に順次読み出すことにより、符号順序変換処理前のビット系列と符号順序変換処理後のビット系列とのそれぞれの構成ビットの対応関係を定める符号順序変換テーブルを作成する符号順序変換テーブル作成処理手段と、
前記ブロックソーティング処理手段による前記ブロックソーティング後の前記各内容情報を列方向に順次読み出すことにより符号順序変換処理後のビット系列を生成する行列読出処理手段と
を備えたことを特徴とする符号順序変換装置。
【請求項１７】
符号順序変換処理の対象となる情報ビット系列を構成する複数のビットのうちの少なくとも１つのビットの値を用いて、この情報ビット系列を構成する各ビットに付される実数ラベルをランダムに生成する実数ラベル生成処理手段と、
この実数ラベル生成処理手段により生成された各実数ラベルとこれらの各実数ラベルを付された前記各ビットの符号順序変換処理前の前記情報ビット系列内での配列位置情報とを対にした状態で、前記各配列位置情報を前記各実数ラベルとともに前記各ビットの符号順序変換処理前の配列順序に従って順次配列する配列処理手段と、
この配列処理手段により配列した前記各配列位置情報を複数のブロックに区切って各ブロック内でそれぞれ前記各実数ラベルの数値の大小順に従って並べ替えることにより、各行内で行われる行内ソーティングの際の順序変換ルールを定める行内ソーティングテーブルを前記各行に対応する前記各ブロック毎に作成する行内ソーティングテーブル作成処理手段と、
前記情報ビット系列を構成する各ビットの値を示す内容情報を前記各ビットの符号順序変換処理前の配列順序に従って行列形式で行方向に順次配置する行列配置処理手段と、
この行列配置処理手段により行列形式で配置された前記各内容情報を、前記各行内でそれぞれ前記各行内ソーティングテーブルを用いて並べ替える行内ソーティングを行う行内ソーティング処理手段と、
この行内ソーティング処理手段による前記行内ソーティング後の前記各内容情報を、予め定められたブロック順序変換ルールに従って行単位で並べ替えるブロックソーティングを行うブロックソーティング処理手段と、
このブロックソーティング処理手段による前記ブロックソーティング後の前記各内容情報を列方向に順次読み出すことにより符号順序変換処理後のビット系列を生成する行列読出処理手段と
を備えたことを特徴とする符号順序変換装置。
【請求項１８】
符号順序変換処理の対象となる情報ビット系列を構成する複数のビットのうちの少なくとも１つのビットの値を用いて、この情報ビット系列を構成する各ビットに付される実数ラベルをランダムに生成する実数ラベル生成処理手段と、
この実数ラベル生成処理手段により生成された各実数ラベルとこれらの各実数ラベルを付された前記各ビットの符号順序変換処理前の前記情報ビット系列内での配列位置情報と前記各ビットの値を示す内容情報とを対にした状態で、前記各配列位置情報および前記各内容情報を前記各実数ラベルとともに前記各ビットの符号順序変換処理前の配列順序に従って行列形式で行方向に順次配置する行列配置処理手段と、
この行列配置処理手段により行列形式で配置された前記各配列位置情報および前記各内容情報を、各行内でそれぞれ前記各実数ラベルの数値の大小順に従って並べ替える行内ソーティングを行う行内ソーティング処理手段と、
この行内ソーティング処理手段による前記行内ソーティング後の前記各配列位置情報を各行毎に順次読み出すことにより、前記各行内ソーティングの際の順序変換ルールを定める行内ソーティングテーブルを前記各行に対応する各ブロック毎に作成する行内ソーティングテーブル作成処理手段と、
前記行内ソーティング処理手段による前記行内ソーティング後の前記各内容情報を、予め定められたブロック順序変換ルールに従って行単位で並べ替えるブロックソーティングを行うブロックソーティング処理手段と、
このブロックソーティング処理手段による前記ブロックソーティング後の前記各内容情報を列方向に順次読み出すことにより符号順序変換処理後のビット系列を生成する行列読出処理手段と
を備えたことを特徴とする符号順序変換装置。
【請求項１９】
符号順序変換処理の対象となる情報ビット系列を構成する複数のビットのうちの少なくとも１つのビットの値を用いて、この情報ビット系列を構成する各ビットに付される実数ラベルをランダムに生成する実数ラベル生成処理手段と、
この実数ラベル生成処理手段により生成された各実数ラベルとこれらの各実数ラベルを付された前記各ビットの値を示す内容情報とを対にした状態で、前記各内容情報を前記各実数ラベルとともに前記各ビットの符号順序変換処理前の配列順序に従って行列形式で行方向に順次配置する行列配置処理手段と、
この行列配置処理手段により行列形式で配置された前記各内容情報を、各行内でそれぞれ前記各実数ラベルの数値の大小順に従って並べ替える行内ソーティングを行う行内ソーティング処理手段と、
この行内ソーティング処理手段による前記行内ソーティング後の前記各内容情報を、予め定められたブロック順序変換ルールに従って行単位で並べ替えるブロックソーティングを行うブロックソーティング処理手段と、
このブロックソーティング処理手段による前記ブロックソーティング後の前記各内容情報を列方向に順次読み出すことにより符号順序変換処理後のビット系列を生成する行列読出処理手段と
を備えたことを特徴とする符号順序変換装置。
【請求項２０】
請求項１２または１４に記載の符号順序変換装置において、
前記テーブルが作成された際に行われた前記各実数ラベルの生成処理は、
連続する複数のビットの各値を用いて実数Ｘa〜実数Ｘbの間の実数Ｘを算出した後、
ｔを、Ｘa≦ｔ＜（Ｘa＋Ｘb）／２の範囲の実数としたとき、
ｇ（ｔ）＋ｇ（ｔ＋（Ｘb−Ｘa）／２）＝Ｙa＋Ｙbという条件式を満たすスクランブリング関数Ｙ＝ｇ（Ｘ）を用いて、実数Ｘa〜実数Ｘbの間の実数Ｘを実数Ｙa〜実数Ｙbの間の実数Ｙに変換し、
変換して得られた実数Ｙの値を前記実数ラベルとし、
前記連続する複数のビットの各値を１ビットずつシフトしながら用いて、実数Ｘの算出処理および前記スクランブリング関数による実数Ｘから実数Ｙへの変換処理を繰り返すことにより、前記各ビットに付される前記各実数ラベルを順次生成する処理である
ことを特徴とする符号順序変換装置。
【請求項２１】
請求項２０に記載の符号順序変換装置において、
前記連続する複数のビットの各値を用いて実数Ｘa〜実数Ｘbの間の実数Ｘを算出する処理は、算出に用いるビット数をＭとし、ｍを１〜Ｍの整数とすると、Ｍビットの各値のそれぞれに２-mを乗じた値を加算し、さらに２-(M+1)を加算して得られる数値をＸとすることにより、０〜１の間の実数Ｘを算出する処理であり、
前記スクランブリング関数による実数Ｘa〜実数Ｘbの間の実数Ｘから実数Ｙa〜実数Ｙbの間の実数Ｙへの変換処理は、０〜１の間の実数Ｘから０〜１の間の実数Ｙへの変換処理であり、
これらの実数Ｘの算出処理および前記スクランブリング関数による実数Ｘから実数Ｙへの変換処理は、擬似確率過程発生処理である
ことを特徴とする符号順序変換装置。
【請求項２２】
請求項１２，１４，２０，２１のいずれかに記載の符号順序変換装置において、
前記ブロック順序変換ルールは、少なくとも符号順序変換処理前のビット系列を構成する各ビットのうち７ビット離れた２つのビットが、符号順序変換処理後のビット系列内で７ビット離れた位置に配列されることを回避するためのルールである
ことを特徴とする符号順序変換装置。
【請求項２３】
請求項１２，１４，２０〜２２のいずれかに記載の符号順序変換装置において、
前記符号順序変換処理は、ターボ符号のインターリーブ処理として行われることを特徴とする符号順序変換装置。
【請求項２４】
請求項１５〜１９のいずれかに記載の符号順序変換装置において、
前記実数ラベル生成処理手段は、
連続する複数のビットの各値を用いて実数Ｘa〜実数Ｘbの間の実数Ｘを算出する重み算出処理手段と、
ｔをＸa≦ｔ＜（Ｘa＋Ｘb）／２の範囲の実数としたとき、ｇ（ｔ）＋ｇ（ｔ＋（Ｘb−Ｘa）／２）＝Ｙa＋Ｙbという条件式を満たすスクランブリング関数Ｙ＝ｇ（Ｘ）を用いて、実数Ｘa〜実数Ｘbの間の実数Ｘを実数Ｙa〜実数Ｙbの間の実数Ｙに変換し、変換して得られた実数Ｙの値を前記実数ラベルとする重み／ラベル変換処理手段と、
前記連続する複数のビットの各値を１ビットずつシフトしながら用いて前記重み算出処理手段および前記重み／ラベル変換処理手段による各処理を繰り返すためのビットのシフト処理を行うシフト処理手段と
を含んで構成されていることを特徴とする符号順序変換装置。
【請求項２５】
請求項２４に記載の符号順序変換装置において、
前記重み算出処理手段は、算出に用いるビット数をＭとし、ｍを１〜Ｍの整数とすると、Ｍビットの各値のそれぞれに２-mを乗じた値を加算し、さらに２-(M+1)を加算して得られる数値をＸとすることにより、０〜１の間の実数Ｘを算出する処理を行う構成とされ、
前記重み／ラベル変換処理手段は、０〜１の間の実数Ｘから０〜１の間の実数Ｙへの変換処理を行う構成とされ、
前記実数ラベル生成処理手段は、擬似確率過程発生処理を行う構成されている
ことを特徴とする符号順序変換装置。
【請求項２６】
請求項１５〜１９，２４，２５のいずれかに記載の符号順序変換装置において、
前記ブロックソーティング処理手段は、
前記ブロック順序変換ルールとして、少なくとも符号順序変換処理前のビット系列を構成する各ビットのうち７ビット離れた２つのビットが、符号順序変換処理後のビット系列内で７ビット離れた位置に配列されることを回避するためのルールを用いる構成とされている
ことを特徴とする符号順序変換装置。
【請求項２７】
請求項１５〜１９，２４〜２６のいずれかに記載の符号順序変換装置において、
ターボ符号用のインターリーバであることを特徴とする符号順序変換装置。
【請求項２８】
請求項２４または２５に記載の符号順序変換装置において、
前記シフト処理手段は、シフトレジスタにより構成されていることを特徴とする符号順序変換装置。
【請求項２９】
請求項１２，１４〜２８のいずれかに記載の符号順序変換装置をターボ符号用のインターリーバとして備えていることを特徴とするターボ符号用の符号器。
【請求項３０】
請求項１２，１４〜２８のいずれかに記載の符号順序変換装置をターボ符号用のインターリーバとして備えていることを特徴とするターボ符号用の復号器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報ビット系列の符号順序変換処理を行う符号順序変換方法およびその装置、符号順序変換テーブル作成装置、並びにターボ符号用の符号器および復号器に係り、例えば、携帯電話システム等の通信システム、その他のターボ符号が介在する情報処理機器等に利用できる。
【背景技術】
【０００２】
従来より、符号化系列の誤り耐性を増加させるために符号語の順序を入れ替える処理が行われているが、このような処理を行う装置として、インターリーバ（interleaver；符号順序変換装置）が用いられている。また、このインターリーバと対になる装置として、復号側において元の順序に戻すための逆インターリーバ（deinterleaver；符号順序復元装置）が用いられている。
【０００３】
これらのインターリーバおよび逆インターリーバ（以下、デインターリーバと記述することがある。）が最もよく使われる環境には、ターボ符号が介在している。ターボ符号は、シャノン限界に近い性能を実現できる符号化方式として、１９９３年にフランスのベロウ（Berrou）らによって提案されたものである。そして、現在では、第３世代の携帯電話システムであるＷ−ＣＤＭＡのデータ通信部における誤り訂正符号として採用されている。なお、後述する図１には、本発明の構成例としてインターリーバおよび逆インターリーバを含むターボ符号用の符号器および復号器の構成が示されているが、これらの構成は、インターリーバおよび逆インターリーバの中身の構成を除き、従来のものと同じであるため、詳細については後述する。
【０００４】
このターボ符号においては、符号器側に内蔵される２つの部分符号器（以下、要素符号器と記述することがある。）に対する入力系列が、互いに無相関になるようなランダム化操作が必要である。また、このようなランダム化操作は、復号器側にある２つの部分復号器（以下、要素復号器と記述することがある。）についても必要である。そして、この無相関性の程度がターボ符号における性能に著しく関与し、現在までに数種類のインターリーバが提案されている。
【０００５】
このうち、素数（素体）を利用した符号順序変換処理を行う素数インターリーバ（素体インターリーバ）は、ＩＭＴ−２０００の標準技術となっている（特許文献１、非特許文献１参照）。また、それ以前にも、素数インターリーバに比べて性能が劣るものの、何種類かのインターリーバが提案されている（例えば、非特許文献２参照）。
【０００６】
なお、本発明に関連する技術として、擬似確率過程の生成技術がある（非特許文献３，４参照）。
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−３５３９６５号公報（段落［００１５］〜［００１９］、図５、要約）
【非特許文献１】須田博人、渋谷彰、今井秀樹、「素体を利用したターボ符号用インターリーバ」、電子情報通信学会論文誌、電子情報通信学会、２００２年１１月、Ｖｏｌ．Ｊ８５−Ａ、Ｎｏ．１１、ｐ．１１６８−１１８１
【非特許文献２】Ｂ．ブセティック（Ｂ.Vucetic）、Ｊ．ヤン（J.Yuan）、「ターボ・コード（Turbo Codes）」、クルワー・アカデミック・パブリシャーズ（Kluwer Academic Publishers）、２０００年
【非特許文献３】Ｙ．リンデ（Y.Linde）、Ｒ．Ｍ．グレイ（R.M..Gray）、「ア・フェイク・プロセス・アプローチ・トゥー・データ・コンプレッション（A fake process approach to data compression）」、ＩＥＥＥトランザクションズ・オン・コミュニケーションズ（IEEE Transactions on Communications）、１９７８年、Ｖｏｌ．ＣＯＭ−２６、Ｎｏ．６、ｐ．８４０−８４７
【非特許文献４】松山泰男（Y.Matsuyama）、Ｒ．Ｍ．グレイ（R.M..Gray）、「ユニバーサル・ツリー・エンコーディング・フォー・スピーチ（Universal tree encoding for speech）」、ＩＥＥＥトランザクションズ・オン・インフォメーション・セオリ（IEEE Transactions on Information Theory）、１９８１年、Ｖｏｌ．ＩＴ−２７、ｐ．３１−４０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前述した特許文献１および非特許文献１に記載された素数インターリーバをハードウェア回路により実現しようとすると、乗算器と剰余計算器とが必須となるが、これらを極力必要としないインターリーバを開発し、処理内容を簡略化することにより、処理時間の短縮、チップサイズの小型化、発熱量の低減を図ることができれば便利である。また、符号器側の２つの部分符号器、あるいは復号器側の２つの部分復号器に対する入力系列の無相関性の程度を、より一層高め、インターリーバの性能を向上させることが望まれる。
【０００９】
さらに、ターボ符号用のインターリーバに限らず、符号順序変換装置によるランダム化の程度を高めることができれば、各種の情報処理機器の性能の向上に結び付けることが可能となる。
【００１０】
なお、前述した非特許文献３や非特許文献４に記載された技術は、単に擬似確率過程の生成を目指したものであり、本発明のような符号順序変換およびその復元に関する方法や装置の仕組みを提供するものではない。
【００１１】
本発明の目的は、程度の高いランダム化を実現できる符号順序変換方法およびその装置、符号順序変換テーブル作成装置、並びにターボ符号用の符号器および復号器を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、ビット系列を構成する各ビットに実数ラベルを付し、この実数ラベルの大小関係を利用して符号順序変換処理を実現することにより前記目的を達成しようとするものである。
【００１３】
具体的には、本発明の符号順序変換方法は、情報ビット系列の符号順序変換処理に先立って、情報ビット系列の代用として仮想ビット系列を生成または用意し、この仮想ビット系列を構成する複数のビットのうちの少なくとも１つのビットの値を用いて、この仮想ビット系列を構成する各ビットに付される実数ラベルをランダムに生成し、生成された各実数ラベルとこれらの各実数ラベルを付された各ビットの符号順序変換処理前の仮想ビット系列内での配列位置情報とを対にした状態で、各配列位置情報を各実数ラベルとともに各ビットの符号順序変換処理前の配列順序に従って行列形式で行方向に順次配置し、行列形式で配置された各配列位置情報を、各行内でそれぞれ各実数ラベルの数値の大小順に従って並べ替える行内ソーティングを行った後、行列形式で配置された行内ソーティング後の各配列位置情報を、予め定められたブロック順序変換ルールに従って行単位で並べ替えるブロックソーティングを行い、行列形式で配置されたブロックソーティング後の各配列位置情報を列方向に順次読み出すことにより、符号順序変換処理前のビット系列と符号順序変換処理後のビット系列とのそれぞれの構成ビットの対応関係を定める符号順序変換テーブルを予め作成して符号順序変換テーブル記憶手段に記憶させておき、情報ビット系列の符号順序変換処理を行う際には、符号順序変換テーブル記憶手段に記憶された符号順序変換テーブルを用いて、情報ビット系列を構成する各ビットを並べ替えることを特徴とするものである。
【００１４】
ここで、「情報ビット系列」は、例えば、音（音声を含む。）、画像（静止画および動画を含む。）等の信号である。以下の発明においても同様である。
【００１５】
また、「情報ビット系列の代用として仮想ビット系列を生成または用意」するとあるのは、符号順序変換テーブルを事前に作成するにあたり、仮想ビット系列を新たに生成してもよく、あるいは既に存在するビット系列を仮想ビット系列として利用してもよい趣旨である。なお、「仮想ビット系列」は、偶然に、または意図的に情報ビット系列と一致するものとしてもよい。以下の発明においても同様である。
【００１６】
さらに、「仮想ビット系列を構成する複数のビットのうちの少なくとも１つのビットの値を用いて」とあるのは、ある１つの実数ラベルを生成するために用いられるビット数は、１ビットでもよく、複数ビットでもよい趣旨であるが、ランダム化された実数ラベルを容易に生成することができるという観点からは、複数のビットの値を用いることが好ましい。また、複数のビットの値を用いて実数ラベルを生成する場合には、それらの複数のビットは、仮想ビット系列内において連続する複数のビットでもよく、あるいは間欠的に取り出された複数のビットでもよいが、ハードウェア回路で実数ラベルの生成を行う場合に、シフトレジスタを用いて処理の容易化や装置構成の簡易化を図ることができるという観点からは、連続する複数のビットであることが好ましい。以下の発明においても同様である。
【００１７】
そして、「配列位置情報」とは、ビット系列内での各構成ビットの位置、すなわち順番を示す情報であり、例えば、第１番目の構成ビットについては「１」、第２番目の構成ビットについては「２」、第３番目の構成ビットについては「３」等の情報である。以下の発明においても同様である。
【００１８】
また、「各実数ラベルの数値の大小順に従って」とは、大きい順に並べてもよく、小さい順に並べてもよい趣旨である。以下の発明においても同様である。
【００１９】
このような本発明の符号順序変換方法（以下、対応する装置発明も合わせて「符号順序変換テーブル事前作成の発明」という。）においては、情報ビット系列の符号順序変換処理を行うに先立って、事前処理として、実数ラベルを用いて符号順序変換テーブルを予め作成しておき、情報ビット系列の符号順序変換処理を行う際には、既に作成されて用意されている符号順序変換テーブルを用いる。
【００２０】
この際、符号順序変換テーブルは、ランダムに生成された実数ラベルの数値の大小関係を利用して作成されるので、ランダム化の程度の高い符号順序変換処理を実現すること、すなわち符号順序変換処理の前後の入力系列と出力系列との無相関性を高めることが可能となる。このため、例えば携帯電話システム等の情報処理機器に用いることにより、情報処理機器の性能の向上を図ることが可能となり、これらにより前記目的が達成される。
【００２１】
また、本発明の符号順序変換方法は、情報ビット系列の符号順序変換処理に先立って、情報ビット系列の代用として仮想ビット系列を生成または用意し、この仮想ビット系列を構成する複数のビットのうちの少なくとも１つのビットの値を用いて、この仮想ビット系列を構成する各ビットに付される実数ラベルをランダムに生成し、生成された各実数ラベルとこれらの各実数ラベルを付された各ビットの符号順序変換処理前の仮想ビット系列内での配列位置情報とを対にした状態で、各配列位置情報を各実数ラベルとともに各ビットの符号順序変換処理前の配列順序に従って順次配列し、配列した各配列位置情報を複数のブロックに区切って各ブロック内でそれぞれ各実数ラベルの数値の大小順に従って並べ替えることにより、情報ビット系列の符号順序変換処理で各行内で行われる行内ソーティングの際の順序変換ルールを定める行内ソーティングテーブルを各行に対応する各ブロック毎に作成して行内ソーティングテーブル記憶手段に記憶させておき、情報ビット系列の符号順序変換処理を行う際には、情報ビット系列を構成する各ビットの値を示す内容情報を各ビットの符号順序変換処理前の配列順序に従って行列形式で行方向に順次配置し、行列形式で配置された各内容情報を、各行内でそれぞれ行内ソーティングテーブル記憶手段に記憶された各行内ソーティングテーブルを用いて並べ替える行内ソーティングを行った後、行列形式で配置された行内ソーティング後の各内容情報を、予め定められたブロック順序変換ルールに従って行単位で並べ替えるブロックソーティングを行い、行列形式で配置されたブロックソーティング後の各内容情報を列方向に順次読み出すことにより、符号順序変換処理後のビット系列を生成することを特徴とするものである。
【００２２】
ここで、「内容情報」とは、ビット系列を構成する各ビットの値を示す情報であり、「０」または「１」の情報である。以下の発明においても同様である。
【００２３】
このような本発明の符号順序変換方法（以下、対応する装置発明も合わせて「行内ソーティングテーブル事前作成の発明」という。）においては、情報ビット系列の符号順序変換処理を行うに先立って、事前処理として、実数ラベルを用いて行内ソーティングテーブルを各行毎に予め作成しておき、情報ビット系列の符号順序変換処理を行う際には、既に作成されて用意されている各行毎の行内ソーティングテーブルを用いる。
【００２４】
この際、各行毎の行内ソーティングテーブルは、ランダムに生成された実数ラベルの数値の大小関係を利用して作成されるので、ランダム化の程度の高い符号順序変換処理を実現することが可能となる。このため、例えば携帯電話システム等の情報処理機器に用いることにより、情報処理機器の性能の向上を図ることが可能となり、これらにより前記目的が達成される。
【００２５】
さらに、本発明の符号順序変換方法は、符号順序変換処理の対象となる情報ビット系列を構成する複数のビットのうちの少なくとも１つのビットの値を用いて、この情報ビット系列を構成する各ビットに付される実数ラベルをランダムに生成し、生成された各実数ラベルとこれらの各実数ラベルを付された各ビットの符号順序変換処理前の情報ビット系列内での配列位置情報とを対にした状態で、各配列位置情報を各実数ラベルとともに各ビットの符号順序変換処理前の配列順序に従って行列形式で行方向に順次配置し、行列形式で配置された各配列位置情報を、各行内でそれぞれ各実数ラベルの数値の大小順に従って並べ替える行内ソーティングを行った後、行列形式で配置された行内ソーティング後の各配列位置情報を、予め定められたブロック順序変換ルールに従って行単位で並べ替えるブロックソーティングを行い、行列形式で配置されたブロックソーティング後の各配列位置情報を列方向に順次読み出すことにより、符号順序変換処理前のビット系列と符号順序変換処理後のビット系列とのそれぞれの構成ビットの対応関係を定める符号順序変換テーブルを作成し、その後、符号順序変換テーブルを用いて情報ビット系列を構成する各ビットを並べ替えることを特徴とするものである。
【００２６】
このような本発明の符号順序変換方法（以下、対応する装置発明も合わせて「符号順序変換テーブル実時間作成の発明」という。）においては、符号順序変換テーブルを事前に作成しておくのではなく、符号順序変換処理の対象となる情報ビット系列を用いて生成された実数ラベルを用いてリアルタイムで符号順序変換テーブルを作成し、このリアルタイムで作成した符号順序変換テーブルを用いて符号順序変換処理を行う。
【００２７】
この際、符号順序変換テーブルは、事前に作成された符号順序変換テーブルの場合と同様に、ランダムに生成された実数ラベルの数値の大小関係を利用して作成されるので、ランダム化の程度の高い符号順序変換処理を実現することが可能となる。このため、例えば携帯電話システム等の情報処理機器に用いることにより、情報処理機器の性能の向上を図ることが可能となる。
【００２８】
また、符号順序変換テーブルを事前に作成しておく場合は、符号順序変換テーブルが固定的になるのに対し、符号順序変換テーブルをリアルタイムで作成することから、符号順序変換テーブルが変動するようになる。このため、データ通信を行う際には、目的データの送信と併せ、符号順序変換テーブルも受信側に送信することにより、秘匿通信を実現することが可能となり、これらにより前記目的が達成される。
【００２９】
なお、秘匿通信を実現する際には、符号順序変換テーブルのリアルタイムでの作成、および作成した符号順序変換テーブルの受信側への送信は、目的データについての符号順序変換処理の各処理単位毎に連続的に行ってもよく、あるいは間欠的に行ってもよい。後者のように間欠的に作成・送信する場合には、次回の作成・送信があるまでは、直近の処理で作成・送信された符号順序変換テーブルを複数回連続して用いてもよく、あるいは事前処理で作成された固定的な符号順序変換テーブルを織り交ぜて用いてもよい。また、符号順序変換テーブルを受信側へ送信する際には、秘匿性の向上の観点から、符号順序変換テーブルを変換した状態で送信し、受信側で鍵を用いる等して元に戻す処理を行うことが好ましい。
【００３０】
そして、本発明の符号順序変換方法は、符号順序変換処理の対象となる情報ビット系列を構成する複数のビットのうちの少なくとも１つのビットの値を用いて、この情報ビット系列を構成する各ビットに付される実数ラベルをランダムに生成し、生成された各実数ラベルとこれらの各実数ラベルを付された各ビットの符号順序変換処理前の情報ビット系列内での配列位置情報と各ビットの値を示す内容情報とを対にした状態で、各配列位置情報および各内容情報を各実数ラベルとともに各ビットの符号順序変換処理前の配列順序に従って行列形式で行方向に順次配置し、行列形式で配置された各配列位置情報および各内容情報を、各行内でそれぞれ各実数ラベルの数値の大小順に従って並べ替える行内ソーティングを行った後、行列形式で配置された行内ソーティング後の各配列位置情報および各内容情報を、予め定められたブロック順序変換ルールに従って行単位で並べ替えるブロックソーティングを行い、行列形式で配置されたブロックソーティング後の各配列位置情報を列方向に順次読み出すことにより、符号順序変換処理前のビット系列と符号順序変換処理後のビット系列とのそれぞれの構成ビットの対応関係を定める符号順序変換テーブルを作成するとともに、行列形式で配置されたブロックソーティング後の各内容情報を列方向に順次読み出すことにより、符号順序変換処理後のビット系列を生成することを特徴とするものである。
【００３１】
このような本発明の符号順序変換方法（以下、対応する装置発明も合わせて「符号順序変換テーブル実時間作成・内容情報直接並べ替え同時処理の発明」という。）においては、符号順序変換テーブルを事前に作成しておくのではなく、符号順序変換処理の対象となる情報ビット系列を用いて生成された実数ラベルを用いてリアルタイムで符号順序変換テーブルを作成するとともに、この符号順序変換テーブルを作成する過程において各ビットの内容情報そのものを並べ替えていくことにより符号順序変換処理を行う。従って、前述した符号順序変換テーブル実時間作成の発明の場合とは異なり、内容情報そのものの並べ替えは、リアルタイムで作成した符号順序変換テーブルを用いて行われるのではなく、符号順序変換テーブルの作成処理と同時並行的に行われる。
【００３２】
この場合にも、ランダムに生成された実数ラベルの数値の大小関係を利用して符号順序変換処理を行うので、ランダム化の程度の高い符号順序変換処理を実現することが可能となり、情報処理機器の性能の向上を図ることが可能となるうえ、符号順序変換テーブルがリアルタイムで作成されるので、秘匿通信を実現することが可能となり、これらにより前記目的が達成される。
【００３３】
また、本発明の符号順序変換方法は、符号順序変換処理の対象となる情報ビット系列を構成する複数のビットのうちの少なくとも１つのビットの値を用いて、この情報ビット系列を構成する各ビットに付される実数ラベルをランダムに生成し、生成された各実数ラベルとこれらの各実数ラベルを付された各ビットの符号順序変換処理前の情報ビット系列内での配列位置情報とを対にした状態で、各配列位置情報を各実数ラベルとともに各ビットの符号順序変換処理前の配列順序に従って順次配列し、配列した各配列位置情報を複数のブロックに区切って各ブロック内でそれぞれ各実数ラベルの数値の大小順に従って並べ替えることにより、各行内で行われる行内ソーティングの際の順序変換ルールを定める行内ソーティングテーブルを各行に対応する各ブロック毎に作成し、その後、情報ビット系列を構成する各ビットの値を示す内容情報を各ビットの符号順序変換処理前の配列順序に従って行列形式で行方向に順次配置し、行列形式で配置された各内容情報を、各行内でそれぞれ各行内ソーティングテーブルを用いて並べ替える行内ソーティングを行った後、行列形式で配置された行内ソーティング後の各内容情報を、予め定められたブロック順序変換ルールに従って行単位で並べ替えるブロックソーティングを行い、行列形式で配置されたブロックソーティング後の各内容情報を列方向に順次読み出すことにより、符号順序変換処理後のビット系列を生成することを特徴とするものである。
【００３４】
このような本発明の符号順序変換方法（以下、対応する装置発明も合わせて「行内ソーティングテーブル実時間作成の発明」という。）においては、行内ソーティングテーブルを事前に作成しておくのではなく、符号順序変換処理の対象となる情報ビット系列を用いて生成された実数ラベルを用いてリアルタイムで行内ソーティングテーブルを作成し、このリアルタイムで作成した行内ソーティングテーブルを用いて符号順序変換処理を行う。
【００３５】
この際、各行毎の行内ソーティングテーブルは、事前に作成された行内ソーティングテーブルの場合と同様に、ランダムに生成された実数ラベルの数値の大小関係を利用して作成されるので、ランダム化の程度の高い符号順序変換処理を実現することが可能となる。このため、例えば携帯電話システム等の情報処理機器に用いることにより、情報処理機器の性能の向上を図ることが可能となる。
【００３６】
また、各行毎の行内ソーティングテーブルを事前に作成しておく場合は、行内ソーティングテーブルが固定的になるのに対し、各行毎の行内ソーティングテーブルをリアルタイムで作成することから、行内ソーティングテーブルが変動するようになる。このため、データ通信を行う際には、目的データの送信と併せ、各行毎の行内ソーティングテーブルも受信側に送信することにより、秘匿通信を実現することが可能となり、これらにより前記目的が達成される。
【００３７】
なお、秘匿通信を実現する際には、各行毎の行内ソーティングテーブルのリアルタイムでの作成、および作成した行内ソーティングテーブルの受信側への送信は、目的データについての符号順序変換処理の各処理単位毎に連続的に行ってもよく、あるいは間欠的に行ってもよい。後者のように間欠的に作成・送信する場合には、次回の作成・送信があるまでは、直近の処理で作成・送信された行内ソーティングテーブルを複数回連続して用いてもよく、あるいは事前処理で作成された固定的な行内ソーティングテーブルを織り交ぜて用いてもよい。また、行内ソーティングテーブルを受信側へ送信する際には、秘匿性の向上の観点から、行内ソーティングテーブルを変換した状態で送信し、受信側で鍵を用いる等して元に戻す処理を行うことが好ましい。
【００３８】
さらに、本発明の符号順序変換方法は、符号順序変換処理の対象となる情報ビット系列を構成する複数のビットのうちの少なくとも１つのビットの値を用いて、この情報ビット系列を構成する各ビットに付される実数ラベルをランダムに生成し、生成された各実数ラベルとこれらの各実数ラベルを付された各ビットの符号順序変換処理前の情報ビット系列内での配列位置情報と各ビットの値を示す内容情報とを対にした状態で、各配列位置情報および各内容情報を各実数ラベルとともに各ビットの符号順序変換処理前の配列順序に従って行列形式で行方向に順次配置し、行列形式で配置された各配列位置情報および各内容情報を、各行内でそれぞれ各実数ラベルの数値の大小順に従って並べ替える行内ソーティングを行った後、行列形式で配置された行内ソーティング後の各配列位置情報を各行毎に行方向に順次読み出すことにより、各行内ソーティングの際の順序変換ルールを定める行内ソーティングテーブルを各行に対応する各ブロック毎に作成するとともに、行列形式で配置された行内ソーティング後の各内容情報を、予め定められたブロック順序変換ルールに従って行単位で並べ替えるブロックソーティングを行い、行列形式で配置されたブロックソーティング後の各内容情報を列方向に順次読み出すことにより、符号順序変換処理後のビット系列を生成することを特徴とするものである。
【００３９】
このような本発明の符号順序変換方法（以下、対応する装置発明も合わせて「行内ソーティングテーブル実時間作成・内容情報直接並べ替え同時処理の発明」という。）においては、行内ソーティングテーブルを事前に作成しておくのではなく、符号順序変換処理の対象となる情報ビット系列を用いて生成された実数ラベルを用いてリアルタイムで行内ソーティングテーブルを作成するとともに、この行内ソーティングテーブルを作成する過程において各ビットの内容情報そのものを並べ替えていくことにより符号順序変換処理を行う。従って、前述した行内ソーティングテーブル実時間作成の発明の場合とは異なり、内容情報そのものの並べ替えは、リアルタイムで作成した行内ソーティングテーブルを用いて行われるのではなく、行内ソーティングテーブルの作成処理と同時並行的に行われる。
【００４０】
この場合にも、ランダムに生成された実数ラベルの数値の大小関係を利用して符号順序変換処理を行うので、ランダム化の程度の高い符号順序変換処理を実現することが可能となり、情報処理機器の性能の向上を図ることが可能となるうえ、各行毎の行内ソーティングテーブルがリアルタイムで作成されるので、秘匿通信を実現することが可能となり、これらにより前記目的が達成される。
【００４１】
そして、本発明の符号順序変換方法は、符号順序変換処理の対象となる情報ビット系列を構成する複数のビットのうちの少なくとも１つのビットの値を用いて、この情報ビット系列を構成する各ビットに付される実数ラベルをランダムに生成し、生成された各実数ラベルとこれらの各実数ラベルを付された各ビットの値を示す内容情報とを対にした状態で、各内容情報を各実数ラベルとともに各ビットの符号順序変換処理前の配列順序に従って行列形式で行方向に順次配置し、行列形式で配置された各内容情報を、各行内でそれぞれ各実数ラベルの数値の大小順に従って並べ替える行内ソーティングを行った後、行列形式で配置された行内ソーティング後の各内容情報を、予め定められたブロック順序変換ルールに従って行単位で並べ替えるブロックソーティングを行い、行列形式で配置されたブロックソーティング後の各内容情報を列方向に順次読み出すことにより、符号順序変換処理後のビット系列を生成することを特徴とするものである。
【００４２】
このような本発明の符号順序変換方法（以下、対応する装置発明も合わせて「内容情報直接並べ替えの発明」という。）においては、ランダムに生成された実数ラベルの数値の大小関係を利用して符号順序変換処理を行うので、ランダム化の程度の高い符号順序変換処理を実現することが可能となる。このため、例えば携帯電話システム等の情報処理機器に用いることにより、情報処理機器の性能の向上を図ることが可能となり、これらにより前記目的が達成される。
【００４３】
なお、この場合において、データ通信を行う際には、受信側には、目的データの送信と併せ、例えば行内ソーティング前の配列順序を保った実数ラベルの配列を送信することができる。また、実数ラベルの配列の送信は、連続的でもよく、間欠的でもよく、さらに、変換した状態での送信が好ましいことは、前述した符号順序変換テーブルや行内ソーティングテーブルの送信の場合と同様である。
【００４４】
また、以上に述べた符号順序変換方法において、各実数ラベルを生成する際には、連続する複数のビットの各値を用いて実数Ｘa〜実数Ｘbの間の実数Ｘを算出した後、ｔを、Ｘa≦ｔ＜（Ｘa＋Ｘb）／２の範囲の実数としたとき、ｇ（ｔ）＋ｇ（ｔ＋（Ｘb−Ｘa）／２）＝Ｙa＋Ｙbという条件式を満たすスクランブリング関数Ｙ＝ｇ（Ｘ）を用いて、実数Ｘa〜実数Ｘbの間の実数Ｘを実数Ｙa〜実数Ｙbの間の実数Ｙに変換し、変換して得られた実数Ｙの値を実数ラベルとし、連続する複数のビットの各値を１ビットずつシフトしながら用いて、実数Ｘの算出処理およびスクランブリング関数による実数Ｘから実数Ｙへの変換処理を繰り返すことにより、各ビットに付される各実数ラベルを順次生成することが望ましい。
【００４５】
このようにスクランブリング関数を用いた実数ラベルの生成処理を行う場合には、スクランブリング関数の持つ機能により、符号順序変換処理におけるランダム化の程度を、より一層高めることが可能となり、情報処理機器の性能を、より一層向上させることが可能となる。
【００４６】
さらに、上述したスクランブリング関数を用いた実数ラベルの生成処理を行う場合において、連続する複数のビットの各値を用いて実数Ｘa〜実数Ｘbの間の実数Ｘを算出する処理は、算出に用いるビット数をＭとし、ｍを１〜Ｍの整数とすると、Ｍビットの各値のそれぞれに２-mを乗じた値を加算し、さらに２-(M+1)を加算して得られる数値をＸとすることにより、０〜１の間の実数Ｘを算出する処理であり、スクランブリング関数による実数Ｘa〜実数Ｘbの間の実数Ｘから実数Ｙa〜実数Ｙbの間の実数Ｙへの変換処理は、０〜１の間の実数Ｘから０〜１の間の実数Ｙへの変換処理であり、これらの実数Ｘの算出処理およびスクランブリング関数による実数Ｘから実数Ｙへの変換処理は、擬似確率過程発生処理であることが望ましい。
【００４７】
このように擬似確率過程発生処理を利用して実数ラベルの生成処理を行う場合には、従来から存在する擬似確率過程発生処理の方法をそのまま応用することにより、ランダム化された実数ラベルの生成処理を容易に実現することが可能となる。
【００４８】
そして、以上に述べた符号順序変換方法において、ブロック順序変換ルールは、少なくとも符号順序変換処理前のビット系列を構成する各ビットのうち７ビット離れた２つのビットが、符号順序変換処理後のビット系列内で７ビット離れた位置に配列されることを回避するためのルールであることが望ましい。
【００４９】
ここで、「少なくとも」とは、符号順序変換処理前のビット系列を構成する各ビットのうち７ビット、１４ビット、２１ビット、２８ビット等、７の倍数ビット離れた２つのビットが、符号順序変換処理後のビット系列内で７の倍数ビット離れた位置に配列されることを、なるべく回避するためのルールとして、最低限、７ビットの場合を回避するという意味である。
【００５０】
このようなブロック順序変換ルールとした場合には、符号順序変換処理の前後の入力系列と出力系列との無相関性を、より一層高めることが可能となる。例えば、符号順序変換処理がターボ符号のインターリーブ処理である場合には、高ＳＮＲ領域におけるビット誤り率への寄与が最も大きい致命的な入力パターン、すなわち最も低重みのパリティビット系列を作るような低重み入力パターンをなるべく壊すようなインターリーブ処理を実現することが可能となり、コードマッチドインターリーバの設計思想に沿ったインターリーブ処理が実現される。
【００５１】
また、以上に述べた符号順序変換方法において、符号順序変換処理は、ターボ符号のインターリーブ処理として行われることが望ましい。
【００５２】
このように本発明の符号順序変換方法による処理をターボ符号のインターリーブ処理に適用した場合には、符号器側の２つの部分符号器、あるいは復号器側の２つの部分復号器に対する入力系列の無相関性の程度を、より一層高め、インターリーバの性能、ひいてはターボ符号による誤り訂正処理部を含む情報処理機器の性能を向上させることが可能となる。
【００５３】
また、以上に述べた本発明の符号順序変換方法を実現する装置として、以下のような本発明の符号順序変換装置が挙げられる。
【００５４】
すなわち、本発明の符号順序変換装置は、符号順序変換処理前のビット系列と符号順序変換処理後のビット系列とのそれぞれの構成ビットの対応関係を定める符号順序変換テーブルを記憶する符号順序変換テーブル記憶手段と、この符号順序変換テーブル記憶手段に記憶された符号順序変換テーブルを用いて、情報ビット系列を構成する各ビットを並べ替える処理を行う符号順序変換処理手段とを備え、符号順序変換テーブル記憶手段に記憶された符号順序変換テーブルは、情報ビット系列の代用として仮想ビット系列を生成または用意し、この仮想ビット系列を構成する複数のビットのうちの少なくとも１つのビットの値を用いて、この仮想ビット系列を構成する各ビットに付される実数ラベルをランダムに生成し、生成された各実数ラベルとこれらの各実数ラベルを付された各ビットの符号順序変換処理前の仮想ビット系列内での配列位置情報とを対にした状態で、各配列位置情報を各実数ラベルとともに各ビットの符号順序変換処理前の配列順序に従って行列形式で行方向に順次配置し、行列形式で配置された各配列位置情報を、各行内でそれぞれ各実数ラベルの数値の大小順に従って並べ替える行内ソーティングを行った後、行列形式で配置された行内ソーティング後の各配列位置情報を、予め定められたブロック順序変換ルールに従って行単位で並べ替えるブロックソーティングを行い、行列形式で配置されたブロックソーティング後の各配列位置情報を列方向に順次読み出すことにより作成されたテーブルであることを特徴とするものである。
【００５５】
このような本発明の符号順序変換装置においては、前述した本発明の符号順序変換方法（符号順序変換テーブル事前作成の発明）で得られる作用・効果がそのまま得られ、これにより前記目的が達成される。
【００５６】
そして、上述した本発明の符号順序変換装置（符号順序変換テーブル事前作成の発明）で用いられる符号順序変換テーブルを作成する装置として、次のような本発明の符号順序変換テーブル作成装置が挙げられる。すなわち、本発明は、情報ビット系列を構成する各ビットを並べ替える符号順序変換処理を行う際に用いられる符号順序変換テーブルを作成する符号順序変換テーブル作成装置であって、情報ビット系列の代用として生成または用意された仮想ビット系列を構成する複数のビットのうちの少なくとも１つのビットの値を用いて、この仮想ビット系列を構成する各ビットに付される実数ラベルをランダムに生成する実数ラベル生成処理手段と、この実数ラベル生成処理手段により生成された各実数ラベルとこれらの各実数ラベルを付された各ビットの符号順序変換処理前の仮想ビット系列内での配列位置情報とを対にした状態で、各配列位置情報を各実数ラベルとともに各ビットの符号順序変換処理前の配列順序に従って行列形式で行方向に順次配置する行列配置処理手段と、この行列配置処理手段により行列形式で配置された各配列位置情報を、各行内でそれぞれ各実数ラベルの数値の大小順に従って並べ替える行内ソーティングを行う行内ソーティング処理手段と、この行内ソーティング処理手段による行内ソーティング後の各配列位置情報を、予め定められたブロック順序変換ルールに従って行単位で並べ替えるブロックソーティングを行うブロックソーティング処理手段と、このブロックソーティング処理手段によるブロックソーティング後の各配列位置情報を列方向に順次読み出す行列読出処理手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００５７】
また、本発明の符号順序変換装置は、情報ビット系列の符号順序変換処理で各行内で行われる行内ソーティングの際の順序変換ルールを定める行内ソーティングテーブルを各行に対応する各ブロック毎に記憶する行内ソーティングテーブル記憶手段と、情報ビット系列を構成する各ビットの値を示す内容情報を各ビットの符号順序変換処理前の配列順序に従って行列形式で行方向に順次配置する行列配置処理手段と、この行列配置処理手段により行列形式で配置された各内容情報を、各行内でそれぞれ各行内ソーティングテーブルを用いて並べ替える行内ソーティングを行う行内ソーティング処理手段と、この行内ソーティング処理手段による行内ソーティング後の各内容情報を、予め定められたブロック順序変換ルールに従って行単位で並べ替えるブロックソーティングを行うブロックソーティング処理手段と、このブロックソーティング処理手段によるブロックソーティング後の各内容情報を列方向に順次読み出すことにより、符号順序変換処理後のビット系列を生成する行列読出処理手段とを備え、行内ソーティングテーブル記憶手段に記憶された各行内ソーティングテーブルは、情報ビット系列の代用として仮想ビット系列を生成または用意し、この仮想ビット系列を構成する複数のビットのうちの少なくとも１つのビットの値を用いて、この仮想ビット系列を構成する各ビットに付される実数ラベルをランダムに生成し、生成された各実数ラベルとこれらの各実数ラベルを付された各ビットの符号順序変換処理前の仮想ビット系列内での配列位置情報とを対にした状態で、各配列位置情報を各実数ラベルとともに各ビットの符号順序変換処理前の配列順序に従って順次配列し、配列した各配列位置情報を複数のブロックに区切って各ブロック内でそれぞれ各実数ラベルの数値の大小順に従って並べ替えることにより作成されたテーブルであることを特徴とするものである。
【００５８】
このような本発明の符号順序変換装置においては、前述した本発明の符号順序変換方法（行内ソーティングテーブル事前作成の発明）で得られる作用・効果がそのまま得られ、これにより前記目的が達成される。
【００５９】
なお、上述した本発明の符号順序変換装置（行内ソーティングテーブル事前作成の発明）で用いられる行内ソーティングテーブルは、次のような構成を有する行内ソーティングテーブル作成装置により作成することができる。すなわち、情報ビット系列の符号順序変換処理で各行内で行われる行内ソーティングの際の順序変換ルールを定める行内ソーティングテーブルを作成する行内ソーティングテーブル作成装置は、情報ビット系列の代用として仮想ビット系列を生成または用意し、この仮想ビット系列を構成する複数のビットのうちの少なくとも１つのビットの値を用いて、この仮想ビット系列を構成する各ビットに付される実数ラベルをランダムに生成する実数ラベル生成処理手段と、この実数ラベル生成処理手段により生成された各実数ラベルとこれらの各実数ラベルを付された各ビットの符号順序変換処理前の仮想ビット系列内での配列位置情報とを対にした状態で、各配列位置情報を各実数ラベルとともに各ビットの符号順序変換処理前の配列順序に従って順次配列する配列処理手段と、この配列処理手段により配列した各配列位置情報を複数のブロックに区切って各ブロック内でそれぞれ各実数ラベルの数値の大小順に従って並べ替えた後、並べ替えられた各配列位置情報を各ブロック毎に順次読み出す配列読出処理手段とを備えた構成とすることができる。
【００６０】
さらに、本発明の符号順序変換装置は、符号順序変換処理の対象となる情報ビット系列を構成する複数のビットのうちの少なくとも１つのビットの値を用いて、この情報ビット系列を構成する各ビットに付される実数ラベルをランダムに生成する実数ラベル生成処理手段と、この実数ラベル生成処理手段により生成された各実数ラベルとこれらの各実数ラベルを付された各ビットの符号順序変換処理前の情報ビット系列内での配列位置情報とを対にした状態で、各配列位置情報を各実数ラベルとともに各ビットの符号順序変換処理前の配列順序に従って行列形式で行方向に順次配置する行列配置処理手段と、この行列配置処理手段により行列形式で配置された各配列位置情報を、各行内でそれぞれ各実数ラベルの数値の大小順に従って並べ替える行内ソーティングを行う行内ソーティング処理手段と、この行内ソーティング処理手段による行内ソーティング後の各配列位置情報を、予め定められたブロック順序変換ルールに従って行単位で並べ替えるブロックソーティングを行うブロックソーティング処理手段と、このブロックソーティング処理手段によるブロックソーティング後の各配列位置情報を列方向に順次読み出すことにより、符号順序変換処理前のビット系列と符号順序変換処理後のビット系列とのそれぞれの構成ビットの対応関係を定める符号順序変換テーブルを作成する符号順序変換テーブル作成処理手段と、この符号順序変換テーブル作成処理手段により作成された符号順序変換テーブルを用いて情報ビット系列を構成する各ビットを並べ替える符号順序変換処理手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００６１】
このような本発明の符号順序変換装置においては、前述した本発明の符号順序変換方法（符号順序変換テーブル実時間作成の発明）で得られる作用・効果がそのまま得られ、これにより前記目的が達成される。
【００６２】
そして、本発明の符号順序変換装置は、符号順序変換処理の対象となる情報ビット系列を構成する複数のビットのうちの少なくとも１つのビットの値を用いて、この情報ビット系列を構成する各ビットに付される実数ラベルをランダムに生成する実数ラベル生成処理手段と、この実数ラベル生成処理手段により生成された各実数ラベルとこれらの各実数ラベルを付された各ビットの符号順序変換処理前の情報ビット系列内での配列位置情報と各ビットの値を示す内容情報とを対にした状態で、各配列位置情報および各内容情報を各実数ラベルとともに各ビットの符号順序変換処理前の配列順序に従って行列形式で行方向に順次配置する行列配置処理手段と、この行列配置処理手段により行列形式で配置された各配列位置情報および各内容情報を、各行内でそれぞれ各実数ラベルの数値の大小順に従って並べ替える行内ソーティングを行う行内ソーティング処理手段と、この行内ソーティング処理手段による行内ソーティング後の各配列位置情報および各内容情報を、予め定められたブロック順序変換ルールに従って行単位で並べ替えるブロックソーティングを行うブロックソーティング処理手段と、このブロックソーティング処理手段によるブロックソーティング後の各配列位置情報を列方向に順次読み出すことにより、符号順序変換処理前のビット系列と符号順序変換処理後のビット系列とのそれぞれの構成ビットの対応関係を定める符号順序変換テーブルを作成する符号順序変換テーブル作成処理手段と、ブロックソーティング処理手段によるブロックソーティング後の各内容情報を列方向に順次読み出すことにより符号順序変換処理後のビット系列を生成する行列読出処理手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００６３】
このような本発明の符号順序変換装置においては、前述した本発明の符号順序変換方法（符号順序変換テーブル実時間作成・内容情報直接並べ替え同時処理の発明）で得られる作用・効果がそのまま得られ、これにより前記目的が達成される。
【００６４】
また、本発明の符号順序変換装置は、符号順序変換処理の対象となる情報ビット系列を構成する複数のビットのうちの少なくとも１つのビットの値を用いて、この情報ビット系列を構成する各ビットに付される実数ラベルをランダムに生成する実数ラベル生成処理手段と、この実数ラベル生成処理手段により生成された各実数ラベルとこれらの各実数ラベルを付された各ビットの符号順序変換処理前の情報ビット系列内での配列位置情報とを対にした状態で、各配列位置情報を各実数ラベルとともに各ビットの符号順序変換処理前の配列順序に従って順次配列する配列処理手段と、この配列処理手段により配列した各配列位置情報を複数のブロックに区切って各ブロック内でそれぞれ各実数ラベルの数値の大小順に従って並べ替えることにより、各行内で行われる行内ソーティングの際の順序変換ルールを定める行内ソーティングテーブルを各行に対応する各ブロック毎に作成する行内ソーティングテーブル作成処理手段と、情報ビット系列を構成する各ビットの値を示す内容情報を各ビットの符号順序変換処理前の配列順序に従って行列形式で行方向に順次配置する行列配置処理手段と、この行列配置処理手段により行列形式で配置された各内容情報を、各行内でそれぞれ各行内ソーティングテーブルを用いて並べ替える行内ソーティングを行う行内ソーティング処理手段と、この行内ソーティング処理手段による行内ソーティング後の各内容情報を、予め定められたブロック順序変換ルールに従って行単位で並べ替えるブロックソーティングを行うブロックソーティング処理手段と、このブロックソーティング処理手段によるブロックソーティング後の各内容情報を列方向に順次読み出すことにより符号順序変換処理後のビット系列を生成する行列読出処理手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００６５】
このような本発明の符号順序変換装置においては、前述した本発明の符号順序変換方法（行内ソーティングテーブル実時間作成の発明）で得られる作用・効果がそのまま得られ、これにより前記目的が達成される。
【００６６】
さらに、本発明の符号順序変換装置は、符号順序変換処理の対象となる情報ビット系列を構成する複数のビットのうちの少なくとも１つのビットの値を用いて、この情報ビット系列を構成する各ビットに付される実数ラベルをランダムに生成する実数ラベル生成処理手段と、この実数ラベル生成処理手段により生成された各実数ラベルとこれらの各実数ラベルを付された各ビットの符号順序変換処理前の情報ビット系列内での配列位置情報と各ビットの値を示す内容情報とを対にした状態で、各配列位置情報および各内容情報を各実数ラベルとともに各ビットの符号順序変換処理前の配列順序に従って行列形式で行方向に順次配置する行列配置処理手段と、この行列配置処理手段により行列形式で配置された各配列位置情報および各内容情報を、各行内でそれぞれ各実数ラベルの数値の大小順に従って並べ替える行内ソーティングを行う行内ソーティング処理手段と、この行内ソーティング処理手段による行内ソーティング後の各配列位置情報を各行毎に順次読み出すことにより、各行内ソーティングの際の順序変換ルールを定める行内ソーティングテーブルを各行に対応する各ブロック毎に作成する行内ソーティングテーブル作成処理手段と、行内ソーティング処理手段による行内ソーティング後の各内容情報を、予め定められたブロック順序変換ルールに従って行単位で並べ替えるブロックソーティングを行うブロックソーティング処理手段と、このブロックソーティング処理手段によるブロックソーティング後の各内容情報を列方向に順次読み出すことにより符号順序変換処理後のビット系列を生成する行列読出処理手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００６７】
このような本発明の符号順序変換装置においては、前述した本発明の符号順序変換方法（行内ソーティングテーブル実時間作成・内容情報直接並べ替え同時処理の発明）で得られる作用・効果がそのまま得られ、これにより前記目的が達成される。
【００６８】
そして、本発明の符号順序変換装置は、符号順序変換処理の対象となる情報ビット系列を構成する複数のビットのうちの少なくとも１つのビットの値を用いて、この情報ビット系列を構成する各ビットに付される実数ラベルをランダムに生成する実数ラベル生成処理手段と、この実数ラベル生成処理手段により生成された各実数ラベルとこれらの各実数ラベルを付された各ビットの値を示す内容情報とを対にした状態で、各内容情報を各実数ラベルとともに各ビットの符号順序変換処理前の配列順序に従って行列形式で行方向に順次配置する行列配置処理手段と、この行列配置処理手段により行列形式で配置された各内容情報を、各行内でそれぞれ各実数ラベルの数値の大小順に従って並べ替える行内ソーティングを行う行内ソーティング処理手段と、この行内ソーティング処理手段による行内ソーティング後の各内容情報を、予め定められたブロック順序変換ルールに従って行単位で並べ替えるブロックソーティングを行うブロックソーティング処理手段と、このブロックソーティング処理手段によるブロックソーティング後の各内容情報を列方向に順次読み出すことにより符号順序変換処理後のビット系列を生成する行列読出処理手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００６９】
このような本発明の符号順序変換装置においては、前述した本発明の符号順序変換方法（内容情報直接並べ替えの発明）で得られる作用・効果がそのまま得られ、これにより前記目的が達成される。
【００７０】
また、前述した符号順序変換装置（符号順序変換テーブル事前作成の発明、行内ソーティングテーブル事前作成の発明）において、テーブルが作成された際に行われた各実数ラベルの生成処理は、連続する複数のビットの各値を用いて実数Ｘa〜実数Ｘbの間の実数Ｘを算出した後、ｔを、Ｘa≦ｔ＜（Ｘa＋Ｘb）／２の範囲の実数としたとき、ｇ（ｔ）＋ｇ（ｔ＋（Ｘb−Ｘa）／２）＝Ｙa＋Ｙbという条件式を満たすスクランブリング関数Ｙ＝ｇ（Ｘ）を用いて、実数Ｘa〜実数Ｘbの間の実数Ｘを実数Ｙa〜実数Ｙbの間の実数Ｙに変換し、変換して得られた実数Ｙの値を実数ラベルとし、連続する複数のビットの各値を１ビットずつシフトしながら用いて、実数Ｘの算出処理およびスクランブリング関数による実数Ｘから実数Ｙへの変換処理を繰り返すことにより、各ビットに付される各実数ラベルを順次生成する処理であることが望ましい。
【００７１】
さらに、上述したようにテーブル（符号順序変換テーブルまたは行内ソーティングテーブル）がスクランブリング関数を用いて生成された実数ラベルを用いて作成されている場合において、連続する複数のビットの各値を用いて実数Ｘa〜実数Ｘbの間の実数Ｘを算出する処理は、算出に用いるビット数をＭとし、ｍを１〜Ｍの整数とすると、Ｍビットの各値のそれぞれに２-mを乗じた値を加算し、さらに２-(M+1)を加算して得られる数値をＸとすることにより、０〜１の間の実数Ｘを算出する処理であり、スクランブリング関数による実数Ｘa〜実数Ｘbの間の実数Ｘから実数Ｙa〜実数Ｙbの間の実数Ｙへの変換処理は、０〜１の間の実数Ｘから０〜１の間の実数Ｙへの変換処理であり、これらの実数Ｘの算出処理およびスクランブリング関数による実数Ｘから実数Ｙへの変換処理は、擬似確率過程発生処理であることが望ましい。
【００７２】
そして、前述した符号順序変換装置（符号順序変換テーブル事前作成の発明、行内ソーティングテーブル事前作成の発明）において、ブロック順序変換ルールは、少なくとも符号順序変換処理前のビット系列を構成する各ビットのうち７ビット離れた２つのビットが、符号順序変換処理後のビット系列内で７ビット離れた位置に配列されることを回避するためのルールであることが望ましい。
【００７３】
また、前述した符号順序変換装置（符号順序変換テーブル事前作成の発明、行内ソーティングテーブル事前作成の発明）において、符号順序変換処理は、ターボ符号のインターリーブ処理として行われることが望ましい。
【００７４】
さらに、前述した符号順序変換装置（符号順序変換テーブル実時間作成の発明、符号順序変換テーブル実時間作成・内容情報直接並べ替え同時処理の発明、行内ソーティングテーブル実時間作成の発明、行内ソーティングテーブル実時間作成・内容情報直接並べ替え同時処理の発明、内容情報直接並べ替えの発明）において、実数ラベル生成処理手段は、連続する複数のビットの各値を用いて実数Ｘa〜実数Ｘbの間の実数Ｘを算出する重み算出処理手段と、ｔをＸa≦ｔ＜（Ｘa＋Ｘb）／２の範囲の実数としたとき、ｇ（ｔ）＋ｇ（ｔ＋（Ｘb−Ｘa）／２）＝Ｙa＋Ｙbという条件式を満たすスクランブリング関数Ｙ＝ｇ（Ｘ）を用いて、実数Ｘa〜実数Ｘbの間の実数Ｘを実数Ｙa〜実数Ｙbの間の実数Ｙに変換し、変換して得られた実数Ｙの値を実数ラベルとする重み／ラベル変換処理手段と、連続する複数のビットの各値を１ビットずつシフトしながら用いて重み算出処理手段および重み／ラベル変換処理手段による各処理を繰り返すためのビットのシフト処理を行うシフト処理手段とを含んで構成されていることが望ましい。
【００７５】
そして、上述したように実数ラベル生成処理手段をスクランブリング関数を用いて実数ラベルを生成する構成とした場合において、重み算出処理手段は、算出に用いるビット数をＭとし、ｍを１〜Ｍの整数とすると、Ｍビットの各値のそれぞれに２-mを乗じた値を加算し、さらに２-(M+1)を加算して得られる数値をＸとすることにより、０〜１の間の実数Ｘを算出する処理を行う構成とされ、重み／ラベル変換処理手段は、０〜１の間の実数Ｘから０〜１の間の実数Ｙへの変換処理を行う構成とされ、実数ラベル生成処理手段は、擬似確率過程発生処理を行う構成されていることが望ましい。
【００７６】
また、前述した符号順序変換装置（符号順序変換テーブル実時間作成の発明、符号順序変換テーブル実時間作成・内容情報直接並べ替え同時処理の発明、行内ソーティングテーブル実時間作成の発明、行内ソーティングテーブル実時間作成・内容情報直接並べ替え同時処理の発明、内容情報直接並べ替えの発明）において、ブロックソーティング処理手段は、ブロック順序変換ルールとして、少なくとも符号順序変換処理前のビット系列を構成する各ビットのうち７ビット離れた２つのビットが、符号順序変換処理後のビット系列内で７ビット離れた位置に配列されることを回避するためのルールを用いる構成とされていることが望ましい。
【００７７】
さらに、前述した符号順序変換装置（符号順序変換テーブル実時間作成の発明、符号順序変換テーブル実時間作成・内容情報直接並べ替え同時処理の発明、行内ソーティングテーブル実時間作成の発明、行内ソーティングテーブル実時間作成・内容情報直接並べ替え同時処理の発明、内容情報直接並べ替えの発明）は、ターボ符号用のインターリーバとして好適に用いることができる。
【００７８】
そして、前述した符号順序変換装置（符号順序変換テーブル実時間作成の発明、符号順序変換テーブル実時間作成・内容情報直接並べ替え同時処理の発明、行内ソーティングテーブル実時間作成の発明、行内ソーティングテーブル実時間作成・内容情報直接並べ替え同時処理の発明、内容情報直接並べ替えの発明）において、シフト処理手段は、シフトレジスタにより構成されていることが望ましい。この場合は、符号順序変換装置を主としてハードウェア回路により実現する場合である。
【００７９】
また、本発明のターボ符号用の符号器は、以上に述べた符号順序変換装置をターボ符号用のインターリーバとして備えていることを特徴とするものである。
【００８０】
さらに、本発明のターボ符号用の復号器は、以上に述べた符号順序変換装置をターボ符号用のインターリーバとして備えていることを特徴とするものである。
【００８１】
なお、以上に述べた本発明の符号順序変換装置や符号順序変換テーブル作成装置、あるいは前述した行内ソーティングテーブル作成装置、並びに本発明のターボ符号用の符号器や復号器は、主としてハードウェア回路により実現してもよく、主としてソフトウェアにより実現してもよい。そして、ハードウェア回路により実現する場合には、比較と加算を行うだけの回路構成とすることが可能であるため、前述した特許文献１および非特許文献１に記載された素数インターリーバのように乗算器や剰余計算器を必要とする場合に比べ、高速に動作させることが可能となる。このため、処理時間の短縮を図ることが可能となり、特に、リアルタイムで処理を行う場合に有効である。また、処理内容が簡略化されるので、チップサイズの小型化、発熱量の低減を図ることも可能となる。
【発明の効果】
【００８２】
以上に述べたように本発明によれば、ランダムに生成された実数ラベルの数値の大小関係を利用して符号順序変換処理を行うので、ランダム化の程度の高い符号順序変換処理、すなわち処理前の入力系列と処理後の出力系列との無相関性の程度の高い符号順序変換処理を実現することができ、情報処理機器の性能の向上を図ることができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００８３】
以下に本発明の各実施形態について図面を参照して説明する。
【００８４】
［第１実施形態］
図１には、本発明の第１実施形態に係る通信システムに設けられたターボ符号による誤り訂正処理部１０の全体構成が示されている。本第１実施形態は、符号順序変換テーブル事前作成の発明に係る実施形態である。通信システムは、例えば携帯電話システム等であるが、これに限定されるものではない。また、図２には、符号順序変換テーブル作成装置５０、インターリーバ２３，３３、およびデインターリーバ３４の構成が示されている。図３は、符号順序変換テーブルの作成処理の流れの概念図であり、図４には、符号順序変換テーブルおよび符号順序復元テーブルの作成処理の流れがフローチャートで示されている。さらに、図５および図６には、インターリーブ処理およびデインターリーブ処理の流れがそれぞれフローチャートで示されている。図７は、符号順序変換テーブルの作成の際における仮想ビット系列の構成ビットの生成方法の説明図である。図８および図９は、符号順序変換テーブルの作成処理の詳細説明図である。図１０は、スクランブリング関数の形状の説明図であり、図１１は、ブロック順序変換ルールの作成方法の説明図であり、図１２は、シミュレーションによる比較実験結果を示す図である。
【００８５】
図１において、通信システムに設けられたターボ符号による誤り訂正処理部１０は、通信システムの送信機側に設けられた符号器２０と、受信機側に設けられた復号器３０とにより構成されている。
【００８６】
符号器２０は、第１の要素符号器（encoder；部分符号器とも称する。）２１と、第２の要素符号器（encoder）２２と、符号順序変換装置であるインターリーバ（interleaver）２３とを含んで構成されている。
【００８７】
復号器３０は、第１の要素復号器（decoder；部分復号器とも称する。）３１と、第２の要素復号器（decoder）３２と、符号順序変換装置であるインターリーバ（interleaver）３３と、符号順序復元装置であるデインターリーバ（deinterleaver）３４とを含んで構成されている。
【００８８】
これらの符号器２０および復号器３０の構成および機能は、インターリーバ２３，３３およびデインターリーバ３４の中身（内部の処理手順）を除き、従来のものと同様であり、これらの符号器２０および復号器３０では、次のような処理が行われる。
【００８９】
先ず、符号器２０では、受信機側への送信対象となる情報ビット系列Ｃが、第１の要素符号器２１に入力され、パリティビット系列Ｖ1が生成される。また、情報ビット系列Ｃは、インターリーバ２３で並べ替えられて系列Ｃhとなり、この系列Ｃhが第２の要素符号器２２に入力され、パリティビット系列Ｖ2が生成される。そして、情報ビット系列Ｃのままの状態の系列Ｖ0およびパリティビット系列Ｖ1，Ｖ2は、通信路４０を介して受信機側に送信される。この際、送信される各系列Ｖ0，Ｖ1，Ｖ2は、通信路４０においてノイズの影響を受ける。例えば、携帯電話システムの場合には、空中等で雑音の影響を受ける。
【００９０】
なお、情報ビット系列Ｃの処理単位となるビット数を、例えば５１２ビットとすれば、インターリーバ２３による符号順序変換処理後の系列Ｃhは、５１２ビットとなり、系列Ｖ0も５１２ビットであり、パリティビット系列Ｖ1，Ｖ2は、例えば先頭および後方にそれぞれ３ビットずつ冗長ビットを付加して５１８ビット等となる。
【００９１】
一方、復号器３０では、情報ビット系列Ｃのままの状態の系列Ｖ0およびパリティビット系列Ｖ1，Ｖ2がそれぞれノイズの影響を受けて系列Ｒ0，Ｒ1，Ｒ2となり、これらの系列Ｒ0，Ｒ1，Ｒ2が受信信号であるものとすると、先ず、ターボ符号による繰り返し処理の１巡目では、受信した系列Ｒ0，Ｒ1が第１の要素復号器３１に入力され、これらの系列Ｒ0，Ｒ1を使って第１の要素復号器３１から系列Λ1eが出力される。続いて、第１の要素復号器３１から出力された系列Λ1eおよび受信した系列Ｒ0が、インターリーバ３３でそれぞれ並べ替えられて系列Λ1eh，Ｒ0hとなり、これらの系列Λ1eh，Ｒ0hおよび受信した系列Ｒ2が第２の要素復号器３２に入力され、これらの系列Λ1eh，Ｒ0h，Ｒ2を使って第２の要素復号器３２から系列Λ2eが出力される。次に、第２の要素復号器３２から出力された系列Λ2eは、デインターリーバ３４で並べ替えられてΛ2ehとなる。そして、２巡目では、デインターリーバ３４から出力された系列Λ2ehおよび受信した系列Ｒ0，Ｒ1が第１の要素復号器３１に入力され、これらの系列Λ2eh，Ｒ0，Ｒ1を使って第１の要素復号器３１から新たな系列Λ1eが出力される。続いて、第１の要素復号器３１から出力された新たな系列Λ1eが、インターリーバ３３で並べ替えられて新たな系列Λ1ehとなり、この新たな系列Λ1eh並びにインターリーバ３３から出力された系列Ｒ0hおよび受信した系列Ｒ2を使って第２の要素復号器３２から新たな系列Λ2eが出力される。次に、第２の要素復号器３２から出力された新たな系列Λ2eは、デインターリーバ３４で並べ替えられて新たなΛ2ehとなる。そして、以降、同様な処理を例えば数回繰り返した後、第２の要素復号器３２から最終的に出力される系列Λ2が、復号器３０の出力となる。
【００９２】
なお、受信した系列Ｒ0を例えば５１２ビットとし、系列Ｒ1，Ｒ2を例えば５１８ビットとすると、第１の要素復号器３１から出力される系列Λ1eは、例えば５１８ビットとなり、インターリーバ３３では、この５１８ビットの系列Λ1eのうちの例えば最初の５１２ビットを入れ替えるインターリーブ処理が行われる。また、第２の要素復号器３２から出力される系列Λ2eも、例えば５１８ビットとなり、デインターリーバ３４では、この５１８ビットの系列Λ2eのうちの例えば最初の５１２ビットを入れ替えるデインターリーブ処理が行われる。
【００９３】
図２において、符号器２０に内蔵されたインターリーバ２３は、符号順序変換処理前のビット系列（入力系列）と符号順序変換処理後のビット系列（出力系列）とのそれぞれの構成ビットの対応関係を定める符号順序変換テーブル６０を記憶する符号順序変換テーブル記憶手段２３Ａと、この符号順序変換テーブル記憶手段２３Ａに記憶された符号順序変換テーブル６０を用いて情報ビット系列を構成する各ビットを並べ替える処理を行う符号順序変換処理手段２３Ｂとを含んで構成されている。
【００９４】
また、復号器３０に内蔵されたインターリーバ３３は、符号器２０側の符号順序変換テーブル記憶手段２３Ａに記憶された符号順序変換テーブル６０と同じテーブルを記憶する符号順序変換テーブル記憶手段３３Ａと、この符号順序変換テーブル記憶手段３３Ａに記憶された符号順序変換テーブル６０を用いてビット系列を構成する各ビットを並べ替える処理を行う符号順序変換処理手段３３Ｂとを含んで構成されている。
【００９５】
さらに、復号器３０に内蔵されたデインターリーバ３４は、インターリーバ２３，３３の符号順序変換テーブル記憶手段２３Ａ，３３Ａに記憶された符号順序変換テーブル６０と逆の対応関係を定める符号順序復元テーブル８０を記憶する符号順序復元テーブル記憶手段３４Ａと、この符号順序復元テーブル記憶手段３４Ａに記憶された符号順序復元テーブル８０を用いてビット系列を構成する各ビットを並べ替えて元に戻す処理を行う符号順序復元処理手段３４Ｂとを含んで構成されている。
【００９６】
以上において、インターリーバ２３，３３の符号順序変換処理手段２３Ｂ，３３Ｂ、およびデインターリーバ３４の符号順序復元処理手段３４Ｂは、符号器２０や復号器３０を構成する各コンピュータ、あるいは符号器２０や復号器３０を含む情報処理機器を構成する各コンピュータ（パーソナル・コンピュータのみならず、その上位機種や下位機種のものも含む。）の内部に設けられた中央演算処理装置（ＣＰＵ）、およびこのＣＰＵの動作手順を規定する一つまたは複数のプログラムにより実現することができる。また、これらの各処理手段２３Ｂ，３３Ｂ，３４Ｂは、ハードウェア回路により実現してもよい。
【００９７】
また、インターリーバ２３，３３の符号順序変換テーブル記憶手段２３Ａ，３３Ａ、およびデインターリーバ３４の符号順序復元テーブル記憶手段３４Ａには、例えば、ハードディスク、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュ・メモリ、ＲＡＭ、ＭＯ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＦＤ、磁気テープ、あるいはこれらの組合せ等を採用することができる。この際、各処理手段２３Ｂ，３３Ｂ，３４Ｂをハードウェア回路により実現する場合には、各記憶手段２３Ａ，３３Ａ，３４Ａは、例えばＲＯＭ等により実現することができる。また、各処理手段２３Ｂ，３３Ｂ，３４Ｂをソフトウェアにより実現する場合には、例えば、符号順序変換テーブル６０や符号順序復元テーブル８０をプログラム上で配列として持たせることができ、この場合には、配列データは、プログラム内に直接に記述されていてもよく、ハードディスクやＭＯやＦＤ等の外部メモリから読み込んでもよく、キーボード等の入力手段により入力してもよく、最終的に各処理手段２３Ｂ，３３Ｂ，３４Ｂによる処理が行われる際に、主メモリに記憶されていればよいので、これらの場合には、各記憶手段２３Ａ，３３Ａ，３４Ａは、主メモリおよび／または外部メモリにより実現されることになる。なお、各処理手段２３Ｂ，３３Ｂ，３４Ｂをソフトウェアにより実現する場合には、上記の如く各テーブル６０，８０を配列で持たせる処理に限定されるものではない。
【００９８】
そして、各記憶手段２３Ａ，３３Ａ，３４Ａに記憶させる符号順序変換テーブル６０や符号順序復元テーブル８０は、図２に示すような符号順序変換テーブル作成装置５０および符号順序復元テーブル作成装置７０により自動的に作成することができる。
【００９９】
図２において、符号順序変換テーブル作成装置５０は、実数ラベル生成処理手段５１と、行列配置処理手段５２と、行内ソーティング処理手段５３と、ブロックソーティング処理手段５４と、行列読出処理手段５５と、スクランブリング関数記憶手段５６と、ブロック順序変換ルール記憶手段５７とを含んで構成されている。
【０１００】
実数ラベル生成処理手段５１は、情報ビット系列の代用として生成または用意された仮想ビット系列を構成する複数のビットのうちの少なくとも１つのビットの値を用いて、この仮想ビット系列を構成する各ビットに付される実数ラベルをランダムに生成する処理を行うものである。なお、仮想ビット系列は、予め用意されたビット系列としてもよいが、ここでは自動生成するものとして説明を行う。
【０１０１】
この実数ラベル生成処理手段５１は、仮想ビット系列生成処理手段５１Ａと、シフト処理手段５１Ｂと、重み算出処理手段５１Ｃと、重み／ラベル変換処理手段５１Ｄとを含んで構成されている。
【０１０２】
仮想ビット系列生成処理手段５１Ａは、符号順序変換テーブル６０を事前に作成するために用いる仮想ビット系列を自動的に生成する処理を行うものである（図７参照）。この仮想ビット系列生成処理手段５１Ａは、ハードウェア回路により実現してもよく、ソフトウェアにより実現してもよい。
【０１０３】
シフト処理手段５１Ｂは、仮想ビット系列を構成する連続する複数のビットの各値を１ビットずつシフトしながら用いて重み算出処理手段５１Ｃおよび重み／ラベル変換処理手段５１Ｄによる各処理を繰り返すためのビットのシフト処理を行うものである。このシフト処理手段５１Ｂは、ハードウェア回路により実現してもよく、ソフトウェアにより実現してもよく、前者の場合には、例えばシフトレジスタを用いて容易に実現することができる（図３参照）。ここでは、シフトレジスタにより実現するものとして説明を行う。
【０１０４】
重み算出処理手段５１Ｃは、仮想ビット系列を構成する連続する複数のビットの各値（ここでは、シフトレジスタに格納された各ビット値）を用いて実数Ｘa〜実数Ｘbの間の実数Ｘ（Ｘaよりも大きく、かつ、Ｘb未満である実数）を算出する処理を行うものである。この重み算出処理手段５１Ｃは、ハードウェア回路により実現してもよく、ソフトウェアにより実現してもよい。より具体的には、重み算出処理手段５１Ｃは、例えば、算出に用いるビット数をＭ（例えば、３２ビットのシフトレジスタを用いる場合には、Ｍ＝３２等）とし、ｍを１〜Ｍの整数とすると、Ｍビットの各値のそれぞれに、重みとして２-mを乗じ、すなわちシフトレジスタに格納された第１番目のビット値に２-1、第２番目のビット値に２-2、…、第Ｍ番目のビット値に２-Mという具合に第ｍ番目のビット値に２-mを乗じ、得られた各値を加算して全体的な重みを求め、さらに求めた全体的な重みに２-(M+1)を加算して得られる数値をＸとすることにより、０〜１の間の実数Ｘ（０よりも大きく、かつ、１未満である実数）を算出する処理を行う。従って、シフトレジスタのビット値が「１」であれば、そのビットに対応する重みが加算され、「０」であれば加算されないことになる。また、２-(M+1)を加算するのは、全てのビット値が「０」である場合に、算出した実数Ｘの値が０になることを回避するためであり、また、全てのビット値が「１」となった場合でも、算出した実数Ｘの値が１になることはない。
【０１０５】
なお、上記の如く、２のべき乗を用いて０〜１の間の実数Ｘを算出する処理に限定されず、例えば、３のべき乗や４のべき乗等を用いてよく、要するに、実数Ｘa〜実数Ｘbの間の実数Ｘを算出できればよい。
【０１０６】
重み／ラベル変換処理手段５１Ｄは、スクランブリング関数記憶手段５６に記憶された次の式（１）を満たすスクランブリング関数（Scrambling Function）Ｙ＝ｇ（Ｘ）を用いて、実数Ｘa〜実数Ｘbの間の実数Ｘを、実数Ｙa〜実数Ｙbの間の実数Ｙに変換し、変換して得られた実数Ｙの値を実数ラベルとする処理を行うものである。この重み／ラベル変換処理手段５１Ｄは、ハードウェア回路により実現してもよく、ソフトウェアにより実現してもよく、前者の場合には、スクランブリング関数記憶手段５６を例えばＲＯＭ等により実現すればよい。
【０１０７】
ｇ（ｔ）＋ｇ（ｔ＋（Ｘb−Ｘa）／２）＝Ｙa＋Ｙb      ・・・・・・・・・（１）
【０１０８】
ここで、ｔは、Ｘa≦ｔ＜（Ｘa＋Ｘb）／２の範囲の実数である。
【０１０９】
また、重み／ラベル変換処理手段５１Ｄは、上記の式（１）を最も単純化した条件式として、次の式（２）を条件式とするスクランブリング関数Ｙ＝ｇ（Ｘ）を用いた処理を行うことができる。
【０１１０】
ｇ（ｔ）＋ｇ（ｔ＋１／２）＝１                      ・・・・・・・・・（２）
【０１１１】
ここで、ｔは、０≦ｔ＜１／２の範囲の実数である。
【０１１２】
上記の式（２）は、前述した式（１）において、Ｘa＝０、Ｘb＝１、Ｙa＝０、Ｙb＝１とした場合であり、この場合には、重み／ラベル変換処理手段５１Ｄは、０〜１の間の実数Ｘを、０〜１の間の実数Ｙに変換する処理を行うことになる。この際、スクランブリング関数Ｙ＝ｇ（Ｘ）への入力値となる０〜１の間の実数Ｘは、前述した如く、重み算出処理手段５１Ｃにより、２のべき乗の重みを用いれば容易に算出することができる。また、スクランブリング関数Ｙ＝ｇ（Ｘ）からの出力値は、０〜１の間の実数Ｙとなるので、上記の式（２）を条件式とする場合には、実数ラベル生成処理手段５１は、擬似確率過程発生装置（Fake Process Generator）により実現することができる。従って、既存の擬似確率過程発生装置を利用することも可能である。
【０１１３】
行列配置処理手段５２は、実数ラベル生成処理手段５１により生成された各実数ラベルと、これらの各実数ラベルを付された各ビットの符号順序変換処理前の仮想ビット系列内での配列位置情報（何番目のビットであるかという情報）とを対にした状態で、各配列位置情報を各実数ラベルとともに各ビットの符号順序変換処理前の配列順序に従ってメモリに行列形式で行方向（横方向）に順次配置する処理を行うものである（図８の上段部分参照）。
【０１１４】
行内ソーティング処理手段５３は、行列配置処理手段５２により行列形式でメモリに配置された各配列位置情報を、各行内でそれぞれ各実数ラベルの数値の大小順に従って並べ替える行内ソーティング処理を行うものである（図８の中段部分参照）。
【０１１５】
ブロックソーティング処理手段５４は、行内ソーティング処理手段５３による行内ソーティング後の各配列位置情報を、ブロック順序変換ルール記憶手段５７に記憶されたブロック順序変換ルールに従って行単位（ブロック単位）で並べ替えるブロックソーティング処理を行うものである（図８の下段部分参照）。
【０１１６】
行列読出処理手段５５は、ブロックソーティング処理手段５４によるブロックソーティング後の各配列位置情報をメモリから列方向（縦方向）に順次読み出す処理を行うものである（図８の下段部分および図９の左側部分参照）。
【０１１７】
スクランブリング関数記憶手段５６は、実数Ｘa〜実数Ｘbの間の実数Ｘを、実数Ｙa〜実数Ｙbの間の実数Ｙに変換するための前述した式（１）を満たすスクランブリング関数Ｙ＝ｇ（Ｘ）を記憶するものである。また、前述したように、最も単純な条件式として、０〜１の間の実数Ｘを０〜１の間の実数Ｙに変換するための前述した式（２）を満たすスクランブリング関数を記憶してもよい。より具体的には、図１０に示すように、大きさの等しい３つの山形の形状で示されるスクランブリング関数とすることができる。なお、式（１）や式（２）の条件を満たすスクランブリング関数は、多数あり、例えば、３つの山ではなく、５つの山、あるいは７つの山を有する形状等とすることができるが、インターリーブ処理におけるランダム化の程度、すなわちインターリーバへの入力系列と出力系列との無相関性の程度を高め、ターボ符号の性能の向上を図るという観点からは、図１０に示すような３つの山を有する形状のスクランブリング関数とすることが好ましい。
【０１１８】
ブロック順序変換ルール記憶手段５７は、行内ソーティング後の各配列位置情報を行単位（ブロック単位）で並べ替えるためのブロック順序変換ルールを記憶するものである。このブロック順序変換ルールは、本実施形態では、少なくとも符号順序変換処理前のビット系列を構成する各ビットのうち７ビット離れた２つのビットが、符号順序変換処理後のビット系列内で７ビット離れた位置に配列されることを回避するためのルールである。
【０１１９】
上記のブロック順序変換ルールは、以下に示すコードマッチドインターリーバの設計思想から導かれる。コードマッチドは、高ＳＮＲ領域におけるビット誤り率への寄与が最も大きい致命的な入力パターン、すなわち最も低重みのパリティビット系列を作るような低重み入力パターンをなるべく壊すようなインターリーブ処理を実現するものである。
【０１２０】
先ず、符号順序変換処理前のビット系列の各ビットの番号（配列位置情報）をｉとし、この第ｉ番目のビットについての符号順序変換処理後のビット系列における番号（配列位置情報）をπ（ｉ）とする。すなわち、第ｉ番目のビット内容（ビットの値）が、符号順序変換処理後に、第π（ｉ）番目のビット内容（ビットの値）となるものとする。例えば、符号順序変換処理前のビット系列における第８番目のビット内容が、符号順序変換処理後に、第１５番目のビット内容になるものとすると、π（８）＝１５と表すことができる。この際、コードマッチドインターリーバでは、次の式（３）の関係にある入力系列に対し、次の式（４）の関係を満たす出力系列が生成されるようにする。
【０１２１】
｜ｉ−ｊ｜ｍｏｄ７＝０      ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（３）
【０１２２】
｜π（ｉ）−π（ｊ）｜ｍｏｄ７≠０      ・・・・・・・・・・・・・（４）
【０１２３】
上記の式（３）および式（４）は、符号順序変換処理前のビット系列を構成する各ビットのうち７ビット、１４ビット、２１ビット、２８ビット等、７の倍数ビット離れた２つのビット内容が、符号順序変換処理後のビット系列内で、７の倍数ビット離れた位置に配列されることを回避するルールである。しかし、実際には、上記の式（３）および式（４）を満たすようにして最も低重みのパリティビット系列を作るような全ての低重み入力パターンを壊すことは不可能である。そこで、本実施形態では、少なくとも、次の式（５）の関係にある入力系列に対し、次の式（６）の関係を満たす出力系列が生成されるようにしたものである。
【０１２４】
｜ｉ−ｊ｜＝７      ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（５）
【０１２５】
｜π（ｉ）−π（ｊ）｜≠７      ・・・・・・・・・・・・・・・・・（６）
【０１２６】
次に、ブロック順序変換ルールは、行列形式でメモリに配置されたときの行数（ブロック数）が２０行であるものとすると、２０次元のベクトル形式で表現することができる。例えば、（７，１７，３，２，１０，２０，１３，６，４，８，１２，１４，５，９，１１，１５，１９，１６，１，１８）である。この例では、ブロックソーティング処理手段５４によるブロックソーティング後の行列の第１行目には、ブロックソーティング前の行列の第７行目が配置され、ブロックソーティング後の行列の第２行目には、ブロックソーティング前の行列の第１７行目が配置され、同様に、ブロックソーティング後の行列の第３，４，５，６，７，８，９，１０，１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７，１８，１９，２０行目には、ブロックソーティング前の行列の第３，２，１０，２０，１３，６，４，８，１２，１４，５，９，１１，１５，１９，１６，１，１８行目がそれぞれ配置される。なお、この例では、１〜２０の数値を用いたが、例えば、０〜１９の数値を用いてルールを定めても同じことである。
【０１２７】
このようなブロック順序変換ルールは、次のようにして作成することができる。図１１に示すように、ブロック順序変換ルールを示す２０次元のベクトルが、（…，Ａ，…，Ｂ，…）であり、ＡとＢが７要素離れているものとする。すなわち、ＡとＢとの間に６個の数値が並んでいるものとする。例えば、ブロックソーティング後の行列の第５行目に、ブロックソーティング前の行列の第Ａ行目が配置され、ブロックソーティング後の行列の第１２行目に、ブロックソーティング前の行列の第Ｂ行目が配置されるものとする。このことは、行列読出処理手段５５による行列メモリからの読出し処理が、列方向（縦方向）に行われることから、インターリーブ処理後のビット系列の７ビット離れた位置（６ビット分の間を空けた位置）に、ブロックソーティング前の行列の第Ａ行目のビットと第Ｂ行目のビットが配置されることを意味する。ここで、ＡとＢとの差の絶対値が１（１行）の場合には、第Ａ行目のビットと第Ｂ行目のビットとの同じ列における関係が、インターリーブ処理前のビット系列で７ビット離れた２つのビットになる場合がある。例えば、行列メモリを２０行×２６列とし、Ａ＝２、Ｂ＝３とすると、ブロックソーティング前の行列の第Ａ行目（＝第２行目）は、インターリーブ処理前のビット系列における第２７〜５２番目のビット（行内ソーティング後も同様）であり、ブロックソーティング前の行列の第Ｂ行目（＝第３行目）は、インターリーブ処理前のビット系列における第５３〜７８番目のビット（行内ソーティング後も同様）であり、行内ソーティングの結果、第Ａ行目（＝第２行目）では、第４８番目のビットが第１列目に配置され、第Ｂ行目（＝第３行目）では、第５５番目のビットが第１列目に配置されることになれば、インターリーブ処理前のビット系列において７ビット離れていた２つのビットが同じ列に配置された状態になる。しかし、ＡとＢとの差の絶対値が２以上（２行以上）の場合には、このような状態は生じない。従って、ブロック順序変換ルールを示す２０次元のベクトル（…，Ａ，…，Ｂ，…）において、７要素離れたＡとＢとが１違い（１行違い）にならないようにすればよい。
【０１２８】
なお、このようにブロック順序変換ルールを示すベクトルにおいて、７要素離れたＡとＢとが１行違いにならないようにすればよいのは、列数が７列以上の場合であり、４〜６列の場合には、７要素離れたＡとＢとが１行違いでなく、かつ、２行違いでもないようにすればよく、３列の場合には、７要素離れたＡとＢとが２行違いでなく、かつ、３行違いでもないようにすればよく、２列の場合には、７要素離れたＡとＢとが３行違いでなく、かつ、４行違いでもないようにすればよい。
【０１２９】
また、行列の行数（ブロック数）が２０行である場合のブロック順序変換ルールは、上記の例に限らず、例えば、（１２，１８，４，１４，１９，３，８，６，７，１１，５，１，９，２，２０，１０，１７，１６，１５，１３）、（１３，１０，６，３，１１，８，１６，９，１２，２，７，４，１，１９，５，１８，１４，１５，１７，２０）、（１９，２，１４，１１，１，１７，１８，１３，１５，１０，８，５，１２，９，１６，３，７，６，２０，４）、（１４，１７，１３，１１，８，１，１８，５，２０，２，９，３，１２，１０，１９，７，４，６，１５，１６）、（１７，１１，１９，１６，４，１２，１０，８，１４，７，９，２，１５，１３，１８，６，３，１，５，２０）、（１９，１２，１８，１７，３，５，１４，８，１，７，１５，１０，２，９，１６，１１，４，６，１３，２０）、（１，４，２０，１３，１２，６，１４，１０，１９，１８，３，７，１５，５，１７，２，９，８，１６，１１）、（１５，４，１９，１３，７，１２，５，１４，８，９，１，１７，２，３，１６，１１，１８，２０，６，１０）等があり、いずれを用いてもよい。さらに、行列の行数（ブロック数）は２０行に限定されるものではなく、任意であるため、ブロック順序変換ルールを示すベクトルの次元数も任意である。
【０１３０】
以上において、各処理手段５１〜５５は、符号順序変換テーブル作成装置５０を構成するコンピュータ（パーソナル・コンピュータのみならず、その上位機種や下位機種のものも含む。）の内部に設けられた中央演算処理装置（ＣＰＵ）、およびこのＣＰＵの動作手順を規定する一つまたは複数のプログラムにより実現することができる。また、これらの各処理手段５１〜５５は、ハードウェア回路により実現してもよい。
【０１３１】
また、スクランブリング関数記憶手段５６およびブロック順序変換ルール記憶手段５７には、例えば、ハードディスク、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュ・メモリ、ＲＡＭ、ＭＯ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＦＤ、磁気テープ、あるいはこれらの組合せ等を採用することができる。
【０１３２】
符号順序復元テーブル作成装置７０は、符号順序変換テーブル６０から、これと逆の対応関係を定める符号順序復元テーブル８０を作成する処理を行うものである。この符号順序復元テーブル作成装置７０は、主としてソフトウェアにより実現してもよく、主としてハードウェア回路により実現してもよい。
【０１３３】
このような第１実施形態においては、以下のようにしてターボ符号による情報ビット系列の符号順序変換処理および符号順序復元処理が行われる。
【０１３４】
先ず、図２および図４に示すように、符号順序変換テーブル作成装置５０により、符号順序変換テーブル６０を作成し、さらに符号順序復元テーブル作成装置７０により、符号順序復元テーブル８０を作成し、これらの符号順序変換テーブル６０および符号順序復元テーブル８０を、符号順序変換テーブル記憶手段２３Ａ，３３Ａおよび符号順序復元テーブル記憶手段３４Ａにそれぞれ記憶させる。図４には、この具体的手順が示されている。
【０１３５】
図４において、符号順序変換テーブル作成装置５０（図２参照）の電源を投入してテーブル作成処理を開始し（ステップＳ１）、仮想ビット系列生成処理手段５１Ａ（図２参照）により、仮想ビット系列の構成ビットを自動生成する（ステップＳ２）。この際、図７に示すように、仮想ビット系列生成処理手段５１Ａは、シフトレジスタに格納された第Ｍ−１番目のビット内容（ビットの値）と第Ｍ番目のビット内容とを加算することにより、次にシフトレジスタに入力するビットの値を自動生成する。
【０１３６】
続いて、図３に示すように、仮想ビット系列生成処理手段５１Ａにより生成した仮想ビット系列｛Ｕn｝の構成ビットＵnを１ビット分（第１番目のビットは、Ｕ1とする。）だけシフトレジスタに入力し、シフトレジスタにより実現されたシフト処理手段５１Ｂ（図２参照）により、シフトレジスタに既に格納されている各ビットの値を１ビットずつシフトさせる（図４のステップＳ３）。
【０１３７】
それから、図３に示すように、重み算出処理手段５１Ｃ（図２参照）により、シフトレジスタの第ｍ番目のビット内容（ビットの値）に、そのビットに対応する重み２-mをそれぞれ乗じ、これらの重みをｍ＝１〜Ｍについて全て加算し、さらに２-(M+1)を加算して全体的な重みである実数Ｘ（第１番目のビットＵ1をシフトレジスタに入力して得られた値を実数Ｘ1とする。）を算出する（図４のステップＳ４）。
【０１３８】
そして、図３に示すように、重み／ラベル変換処理手段５１Ｄ（図２参照）により、スクランブリング関数記憶手段５６に記憶されたスクランブリング関数Ｙ＝ｇ（Ｘ）を用いて（図１０参照）、重み算出処理手段５１Ｃにより算出された重みである実数Ｘ（第１番目は、実数Ｘ1）から、仮想ビット系列の構成ビットに付される実数ラベルとなる実数Ｙ（第１番目は、実数Ｙ1）への変換処理を行う（図４のステップＳ５）。なお、本実施形態では、一例として、シフトレジスタに新たに入力されたビットに対し、このビットの入力で算出された実数Ｘを変換して得られた実数Ｙを実数ラベルとして付すものとする。従って、仮想ビット系列の第ｎ番目のビットＵnをシフトレジスタに新たに入力して実数Ｘnが算出され、この実数Ｘnを変換して実数Ｙnが得られたとすると、実数Ｙnが第ｎ番目のビットＵnに実数ラベルとして付されるものとする。但し、生成された実数ラベルを、いずれのビットに付されるラベルとするかは任意であり、例えば、シフトレジスタの中央付近に格納されたビットに付されるラベルとしてもよく、あるいはシフトレジスタの最後のビット（次のシフト処理でシフトレジスタから外れるビット）、シフトレジスタに入る前のビット、シフトレジスタから既に外れたビット等に付されるラベルとしてもよい。
【０１３９】
続いて、行列配置処理手段５２（図２参照）により、重み／ラベル変換処理手段５１Ｄにより得られた実数ラベルである実数Ｙ1と、この実数Ｙ1という実数ラベルを付された仮想ビット系列｛Ｕn｝の第１番目のビットＵ1についての配列位置情報（第１番目のビットであるという情報）とを対にした状態で、これらを行列形式でメモリに配置する（図４のステップＳ６）。なお、本実施形態では、一例として、行列サイズＰ行×Ｑ列が、２０行×２６列（要素数が５２０）であるものとして説明を行うが、これに限定されるものではない。
【０１４０】
そして、ビット数が規定数（行列の要素数）に達したか否かを判断し（図４のステップＳ７）、規定数に達していない場合には、図４のステップＳ２の処理に戻り、以降、ビット数が規定数に達するまで、ステップＳ２〜Ｓ７の処理を繰り返すことにより、実数ラベルである各実数Ｙn（ｎ＝２，３，４，…）を生成し、これらの各実数Ｙnと、これらの各実数Ｙnという実数ラベルを付された仮想ビット系列｛Ｕn｝の各構成ビットＵn（ｎ＝２，３，４，…）についての配列位置情報（第ｎ番目のビットであるという情報）とを対にした状態で、これらを行列形式でメモリに行方向（横方向）に順次配置していく。なお、実数ラベルを行列の要素数の分だけ全て生成してから、実数ラベルである各実数Ｙn（ｎ＝１，２，３，…）と、これらの実数Ｙnという実数ラベルを付された仮想ビット系列｛Ｕn｝の各構成ビットＵn（ｎ＝１，２，３，…）についての配列位置情報（第ｎ番目のビットであるという情報）とを対にした状態で、これらを行列形式でメモリに配置してもよい。
【０１４１】
図８の上段部分には、実数ラベルである各実数Ｙnと、これらの実数Ｙnという実数ラベルを付された仮想ビット系列｛Ｕn｝の各構成ビットＵnについての配列位置情報とが対にされて、行列形式でメモリに配置された状態が示されている。行列の先頭（左上）の要素において、カッコ内の数値は、配列位置情報であり、「（１）」は、仮想ビット系列における第１番目のビットであることを示し、カッコの下側の数値は、実数ラベルであり、「０．３４」は、実数ラベルがＹ1＝０．３４であることを示している。他の要素も同様である。
【０１４２】
その後、図８に示すように、行内ソーティング処理手段５３（図２参照）により、各行内で実数ラベルの数値の大小順に従って、各配列位置情報の順序を実数ラベルとの対を保ちながら入れ替える（図４のステップＳ８）。例えば、図８の上段部分の行列において太枠で囲まれた第１行目は、図８の中段部分の行列において太枠で囲まれた第１行目のようになる。この例では、第１行内で最も小さい実数ラベルは、配列位置情報（２６）と対になった「０．１１」であるから、配列位置情報（２６）および実数ラベル「０．１１」は、第１列目に配置される。他の対も同様である。また、この例では、実数ラベルが小さい順に左側から並べられているが、実数ラベルが大きい順に左側から並べてもよい。
【０１４３】
続いて、図８に示すように、ブロックソーティング処理手段５４（図２参照）により、ブロック順序変換ルール記憶手段５７に記憶されたブロック順序変換ルールに従って、配列位置情報と実数ラベルとの対を、行単位（ブロック単位）で入れ替える（図４のステップＳ９）。例えば、ブロック順序変換ルールを示す２０次元のベクトルが、（７，１７，３，２，１０，２０，１３，６，４，８，１２，１４，５，９，１１，１５，１９，１６，１，１８）である場合には、ブロックソーティング前の状態を示す図８の中段部分の行列において太枠で囲まれた第１行目は、ブロックソーティング後の状態を示す図８の下段部分の行列において太枠で囲まれた第１９行目に配置される。同様に、ブロックソーティング前の第２行目、第２０行目は、ブロックソーティング後の第４行目、第６行目にそれぞれ配置される。
【０１４４】
それから、行列読出処理手段５５（図２参照）により、行列形式でメモリに配置された各配列位置情報を第１列目から列方向（縦方向）に順次読み出す。読み出す方向は、上から下に向かってもよく、あるいは下から上に向かってもよいが、ここでは前者のように上から下に向かって読み出すものとして説明を行う。すると、図９に示すような対応関係が得られる。この例では、入力系列の第３０番目のビットは、出力系列では、第４番目のビットに配置され、同様に、入力系列の第４９６番目、第２６番目のビットは、出力系列では、第６番目、第１９番目のビットに配置される対応関係となっている。そして、情報ビット系列の処理単位が５１２ビットの場合には、「５１３」〜「５２０」は不要であるため、「５１３」〜「５２０」を取り除いて順次数値を詰める作業を行う。例えば、図９の例では、「５１９」を取り除き、その下側の各数値を上方にずらし、取り除いた部分には、太枠で囲まれた直下の数値「３２２」を入れる。このようにして処理単位が５１２ビットである場合の符号順序変換テーブル６０を作成する（図４のステップＳ１０）。なお、処理単位が５１２ビット以外の場合には、行列サイズを変更すればよく、この場合に、行数は２０行として変更しなければ、前述した２０次元のベクトルで示されるブロック順序変換ルールをそのまま使用することができる。
【０１４５】
次に、図９に示すように、符号順序復元テーブル作成装置７０（図２参照）により、符号順序変換テーブル６０の対応関係を逆転させることにより、符号順序復元テーブル８０を作成する（図４のステップＳ１１）。
【０１４６】
そして、図２に示すように、作成した符号順序変換テーブル６０を符号器２０のインターリーバ２３の符号順序変換テーブル記憶手段２３Ａおよび復号器３０のインターリーバ３３の符号順序変換テーブル記憶手段３３Ａに書き込んで保存するとともに、作成した符号順序復元テーブル８０を復号器３０のデインターリーバ３４の符号順序復元テーブル記憶手段３４Ａに書き込んで保存し（図４のステップＳ１２）、符号順序変換テーブル６０および符号順序復元テーブル８０の作成処理を終了する（図４のステップＳ１３）。
【０１４７】
また、符号器２０におけるインターリーバ２３によるインターリーブ処理は、図５に示す手順で行われる。図５において、先ず、符号器２０あるいは符号器２０を含む通信システムの送信機の電源を投入して処理を開始し（ステップＳ２１）、符号順序変換処理手段２３Ｂ（図２参照）により、処理対象となる情報ビット系列Ｃ（図１参照）を入力する（ステップＳ２２）。続いて、符号順序変換処理手段２３Ｂにより、符号順序変換テーブル記憶手段２３Ａに記憶された符号順序変換テーブル６０を用いて、入力した情報ビット系列Ｃの構成ビットを並べ替える符号順序変換処理を行った後（ステップＳ２３）、変換処理後のビット系列Ｃh（図１参照）を出力し（ステップＳ２４）、インターリーブ処理を終了する（ステップＳ２５）。なお、復号器３０におけるインターリーバ３３によるインターリーブ処理も同様である。
【０１４８】
一方、復号器３０におけるデインターリーバ３４によるデインターリーブ処理は、図６に示す手順で行われる。図６において、先ず、復号器３０あるいは復号器３０を含む通信システムの受信機の電源を投入して処理を開始し（ステップＳ３１）、符号順序復元処理手段３４Ｂ（図２参照）により、第２の要素復号器３２（図１参照）から出力されたビット系列Λ2eを入力する（ステップＳ３２）。続いて、符号順序復元処理手段３４Ｂにより、符号順序復元テーブル記憶手段３４Ａに記憶された符号順序復元テーブル８０を用いて、入力したビット系列Λ2eの構成ビットを並べ替える符号順序復元処理を行った後（ステップＳ３３）、復元処理後のビット系列Λ2eh（図１参照）を出力し（ステップＳ３４）、デインターリーブ処理を終了する（ステップＳ３５）。
【０１４９】
このような第１実施形態によれば、次のような効果がある。すなわち、インターリーバ２３，３３によるインターリーブ処理で用いられる符号順序変換テーブル６０は、ランダムに生成された実数ラベルの数値の大小関係を利用して作成されるので、ランダム化の程度の高い符号順序変換処理を実現すること、すなわちインターリーバ２３，３３への入力系列と出力系列との無相関性を高めることができる。このため、通信システムの性能の向上を図ることができる。
【０１５０】
また、符号順序変換テーブル６０は、スクランブリング関数（図１０参照）を用いた実数ラベルの生成処理を行って作成されているので、スクランブリング関数の持つ機能により、符号順序変換処理におけるランダム化の程度を、より一層高めることができ、通信システムの性能を、より一層向上させることができる。
【０１５１】
さらに、０〜１の間の実数Ｘから０〜１の間の実数Ｙへの変換を行うスクランブリング関数Ｙ＝ｇ（Ｘ）を用いた実数ラベルの生成処理を行って符号順序変換テーブル６０を作成する場合には、従来から存在する擬似確率過程発生装置（Fake Process Generator）を利用して実数ラベルの生成処理を実現することができるので、ランダム化された実数ラベルの生成処理を容易に実現することができる。
【０１５２】
そして、符号順序変換テーブル６０は、コードマッチドインターリーバの設計思想に沿って定められたブロック順序変換ルールに基づくブロックソーティング処理を行って作成されるので、高ＳＮＲ領域におけるビット誤り率への寄与が最も大きい致命的な入力パターン、すなわち最も低重みのパリティビット系列を作るような低重み入力パターンをなるべく壊すようなインターリーブ処理を実現することができる。
【０１５３】
また、本発明の効果を確かめるために、次のようなシミュレーションによる比較実験を行った。
【０１５４】
本発明のインターリーバ（実施例）と、前述した特許文献１および非特許文献１に記載された素数インターリーバ（比較例）とについて、ターボ符号の復号特性の相違を検証した。具体的には、本発明の第１実施形態のターボ符号用の符号器２０および復号器３０、並びにこれらに含まれるインターリーバ２３，３３およびデインターリーバ３４（図１参照）と、これらに対応する機器を素数インターリーバを用いて構成したものとを、それぞれＣ＋＋言語を用いてプログラミングし、シミュレーションを行った。
【０１５５】
送受信するデータとして５１２０ビットのビット系列をランダムに生成し、３００回計測してビット誤り率（ＢＥＲ：Bit Error Rate）の平均をとった。状態数は８、符号化率は１／３とした。変調方式にはＢＰＳＫ（Bi-Phase Shift Keying）変調方式を仮定した。また、通信路として、白色ガウス雑音通信路を仮定し、送信系列にその雑音を載せた系列を最終的な受信系列とした。
【０１５６】
図１２には、シミュレーションによる比較実験結果が示されている。縦軸は、ビット誤り率（ＢＥＲ：Bit Error Rate）であり、横軸は、実験パラメータとして変化させたＳＮＲ、すなわちビット当たりのエネルギ対雑音電力スペクトル密度比Ｅb／Ｎ0であり、右側にいく程、雑音が少ないことを意味する。従って、グラフの値が小さくなればなる程、復号特性は良いと言える。なお、ターボ符号による繰り返しの回数は、８回である。
【０１５７】
図１２によれば、Ｅb／Ｎ0＝０．２〜０．３付近では、本発明のインターリーバ（実施例）のビット誤り率の値が、素数インターリーバ（比較例）の値よりも小さくなっており、これにより本発明の効果が顕著に示された。
【０１５８】
［第２実施形態］
図１３には、本発明の第２実施形態の符号順序変換装置であるインターリーバ２００およびこのインターリーバ２００による処理で用いられる行内ソーティングテーブル２２０を作成する行内ソーティングテーブル作成装置２１０の構成が示されている。本第２実施形態は、行内ソーティングテーブル事前作成の発明に係る実施形態である。
【０１５９】
図１３において、インターリーバ２００は、行列配置処理手段２０１と、行内ソーティング処理手段２０２と、ブロックソーティング処理手段２０３と、行列読出処理手段２０４と、行内ソーティングテーブル記憶手段２０５と、ブロック順序変換ルール記憶手段２０６とを備えて構成されている。
【０１６０】
行列配置処理手段２０１は、情報ビット系列Ｃを構成する各ビットの値を示す内容情報（「１」か「０」の情報）を、各ビットの符号順序変換処理前の配列順序に従って行列形式で行方向にメモリに順次配置する処理を行うものである。
【０１６１】
行内ソーティング処理手段２０２は、行列配置処理手段２０１により行列形式で配置された各内容情報を、各行内（各ブロック内）でそれぞれ行内ソーティングテーブル記憶手段２０５に記憶された各行内ソーティングテーブル２２０を用いて並べ替える処理を行うものである。
【０１６２】
ブロックソーティング処理手段２０３は、行内ソーティング処理手段２０２による行内ソーティング後の各内容情報を、ブロック順序変換ルール記憶手段２０６に記憶されたブロック順序変換ルールに従って行単位（ブロック単位）で並べ替える処理を行うものである。
【０１６３】
行列読出処理手段２０４は、ブロックソーティング処理手段２０３によるブロックソーティング後の各内容情報を列方向に順次読み出すことにより、符号順序変換処理後のビット系列Ｃhを生成する処理を行うものである。
【０１６４】
行内ソーティングテーブル記憶手段２０５は、行内ソーティング処理手段２０２による行内ソーティングの際の順序変換ルールを定める行内ソーティングテーブル２２０を各行毎（各ブロック毎）に記憶するものである。これらの行内ソーティングテーブル２２０は、行内ソーティングテーブル作成装置２１０により作成されたものである。
【０１６５】
ブロック順序変換ルール記憶手段２０６は、ブロックソーティング処理手段２０３によるブロックソーティングの際のブロック順序変換ルールを記憶するものである。このブロック順序変換ルールは、前記第１実施形態の場合と同様である。
【０１６６】
行内ソーティングテーブル作成装置２１０は、行内ソーティングテーブル２２０を事前に作成する装置であり、実数ラベル生成処理手段２１１と、配列処理手段２１２と、配列読出処理手段２１３と、スクランブリング関数記憶手段２１４とを備えて構成されている。
【０１６７】
実数ラベル生成処理手段２１１は、前記第１実施形態の実数ラベル生成処理手段５１の場合と同様に、情報ビット系列Ｃの代用として仮想ビット系列を自動生成し、この仮想ビット系列の各構成ビットの値を用いて重みである実数Ｘを算出し、スクランブリング関数記憶手段２１４に記憶されたスクランブリング関数Ｙ＝ｇ（Ｘ）を用いて実数Ｘから実数Ｙへの変換処理を行うことにより、仮想ビット系列の各構成ビットに付される実数ラベルをランダムに生成する処理を行うものである。
【０１６８】
配列処理手段２１２は、実数ラベル生成処理手段２１１により生成された各実数ラベルと、これらの各実数ラベルを付された各ビットの符号順序変換処理前の仮想ビット系列内での配列位置情報（第何番目のビットであるかという情報）とを対にした状態で、各配列位置情報を各実数ラベルとともに各ビットの符号順序変換処理前の配列順序に従ってメモリに順次配列する処理を行うものである。
【０１６９】
配列読出処理手段２１３は、配列処理手段２１２により配列した各配列位置情報を、複数のブロックに区切って各ブロック内でそれぞれ各実数ラベルの数値の大小順に従って並べ替えた後、つまり各ブロック内で行内ソーティングに相当する処理を行った後、並べ替えられた各配列位置情報を各ブロック毎に順次読み出すことにより、各行内ソーティングテーブル２２０を作成する処理を行うものである。
【０１７０】
スクランブリング関数記憶手段２１４は、実数ラベル生成処理手段２１１による処理で用いられるスクランブリング関数Ｙ＝ｇ（Ｘ）を記憶するものであり、前記第１実施形態のスクランブリング関数記憶手段５６の場合と同様である。
【０１７１】
なお、復号器のデインターリーバには、行内ソーティングテーブル記憶手段２０５に記憶された各行内ソーティングテーブル２２０と逆の変換を行うための各行毎の逆行内ソーティングテーブルを記憶する逆行内ソーティングテーブル記憶手段を設けるとともに、ブロック順序変換ルール記憶手段２０６に記憶されたブロック順序変換ルールと逆の変換を行うためのブロック順序逆変換ルールを記憶するブロック順序逆変換ルール記憶手段を設けておけばよい。また、符号器または復号器のいずれか一方のインターリーバについて上記のインターリーバ２００を採用し、他方のインターリーバについては、前記第１実施形態の場合と同様に、各行内ソーティングテーブルとブロック順序変換ルールとを組み合わせたに等しい変換ルールを定める符号順序変換テーブルを用意してインターリーブ処理を行ってもよい。さらに、復号器のデインターリーバには、前記第１実施形態の場合と同様に、各逆行内ソーティングテーブルとブロック順序逆変換ルールとを組み合わせたに等しい変換ルールを定める符号順序復元テーブルを用意してデインターリーブ処理を行ってもよい。
【０１７２】
このような第２実施形態においては、情報ビット系列Ｃの符号順序変換処理に先立って、行内ソーティングテーブル作成装置２１０により、各行内ソーティングテーブル２２０を事前に作成して行内ソーティングテーブル記憶手段２０５に記憶させておく。そして、情報ビット系列Ｃの符号順序変換処理を行う際には、行列配置処理手段２０１により、情報ビット系列Ｃを構成する各ビットの値を示す内容情報を行列形式で行方向に順次配置し、行内ソーティング処理手段２０２により、各行内でそれぞれ行内ソーティングテーブル記憶手段２０５に記憶された各行内ソーティングテーブル２２０を用いて行内ソーティングを行った後、ブロックソーティング処理手段２０３により、ブロック順序変換ルール記憶手段２０６に記憶されたブロック順序変換ルールに従ってブロックソーティングを行い、行列読出処理手段２０４により、各内容情報を列方向に順次読み出すことにより、符号順序変換処理後のビット系列Ｃhを生成する。
【０１７３】
このような第２実施形態によれば、次のような効果がある。すなわち、インターリーバ２００によるインターリーブ処理で用いられる各行内ソーティングテーブル２２０は、ランダムに生成された実数ラベルの数値の大小関係を利用して作成されるので、前記第１実施形態の場合と同様に、ランダム化の程度の高い符号順序変換処理を実現すること、すなわちインターリーバ２００への入力系列と出力系列との無相関性を高めることができる。このため、通信システムの性能の向上を図ることができる。
【０１７４】
また、各行内ソーティングテーブル２２０は、スクランブリング関数（図１０参照）を用いた実数ラベルの生成処理を行って作成されているので、前記第１実施形態の場合と同様に、スクランブリング関数の持つ機能により、符号順序変換処理におけるランダム化の程度を、より一層高めることができ、通信システムの性能を、より一層向上させることができる。
【０１７５】
さらに、０〜１の間の実数Ｘから０〜１の間の実数Ｙへの変換を行うスクランブリング関数Ｙ＝ｇ（Ｘ）を用いた実数ラベルの生成処理を行って各行内ソーティングテーブル２２０を作成する場合には、従来から存在する擬似確率過程発生装置（Fake Process Generator）を利用して実数ラベルの生成処理を実現することができるので、ランダム化された実数ラベルの生成処理を容易に実現することができる。
【０１７６】
そして、各行内ソーティングテーブル２２０を用いた行内ソーティング後には、コードマッチドインターリーバの設計思想に沿って定められたブロック順序変換ルールに基づくブロックソーティングを行うので、高ＳＮＲ領域におけるビット誤り率への寄与が最も大きい致命的な入力パターン、すなわち最も低重みのパリティビット系列を作るような低重み入力パターンをなるべく壊すようなインターリーブ処理を実現することができる。
【０１７７】
［第３実施形態］
図１４には、本発明の第３実施形態の符号順序変換装置であるインターリーバ３００の構成が示されている。本第３実施形態は、符号順序変換テーブル実時間作成の発明に係る実施形態である。
【０１７８】
図１４において、インターリーバ３００は、実数ラベル生成処理手段３０１と、行列配置処理手段３０２と、行内ソーティング処理手段３０３と、ブロックソーティング処理手段３０４と、符号順序変換テーブル作成処理手段３０５と、符号順序変換処理手段３０６と、スクランブリング関数記憶手段３０７と、ブロック順序変換ルール記憶手段３０８とを備えて構成されている。
【０１７９】
実数ラベル生成処理手段３０１は、仮想ビット系列ではなく、符号順序変換処理の対象となる情報ビット系列Ｃの各構成ビットの値を用いて実数ラベルを生成する点を除き、前記第１実施形態の実数ラベル生成処理手段５１の場合と同様である。
【０１８０】
行列配置処理手段３０２は、実数ラベル生成処理手段３０１により生成された各実数ラベルと、これらの各実数ラベルを付された各ビットの符号順序変換処理前の情報ビット系列Ｃ内での配列位置情報とを対にした状態で、各配列位置情報を各実数ラベルとともに各ビットの符号順序変換処理前の配列順序に従って行列形式で行方向にメモリに順次配置する処理を行うものである。
【０１８１】
行内ソーティング処理手段３０３は、行列配置処理手段３０２により行列形式で配置された各配列位置情報を、各行内でそれぞれ各実数ラベルの数値の大小順に従って並べ替える行内ソーティング処理を行うものである。
【０１８２】
ブロックソーティング処理手段３０４は、行内ソーティング処理手段３０３による行内ソーティング後の各配列位置情報を、ブロック順序変換ルール記憶手段３０８に記憶されたブロック順序変換ルールに従って行単位で並べ替えるブロックソーティング処理を行うものである。
【０１８３】
符号順序変換テーブル作成処理手段３０５は、ブロックソーティング処理手段３０４によるブロックソーティング後の各配列位置情報を列方向に順次読み出すことにより、符号順序変換処理前のビット系列と符号順序変換処理後のビット系列とのそれぞれの構成ビットの対応関係を定める符号順序変換テーブル３１０を作成する処理を行うものである。
【０１８４】
符号順序変換処理手段３０６は、符号順序変換テーブル作成処理手段３０５により作成された符号順序変換テーブル３１０を用いて、情報ビット系列Ｃを構成する各ビットを並べ替えることにより、符号順序変換処理後のビット系列Ｃhを生成する処理を行うものである。
【０１８５】
スクランブリング関数記憶手段３０７は、実数ラベル生成処理手段３０１による処理で用いられるスクランブリング関数Ｙ＝ｇ（Ｘ）を記憶するものであり、前記第１実施形態のスクランブリング関数記憶手段５６の場合と同様である。
【０１８６】
ブロック順序変換ルール記憶手段３０８は、ブロックソーティング処理手段３０４によるブロックソーティングの際のブロック順序変換ルールを記憶するものである。このブロック順序変換ルールは、前記第１実施形態の場合と同様である。
【０１８７】
このような第３実施形態においては、実数ラベル生成処理手段３０１により、符号順序変換処理の対象となる情報ビット系列Ｃの構成ビットの値を用いて実数ラベルをランダムに生成し、行列配置処理手段３０２により、各実数ラベルと各ビットの符号順序変換処理前の情報ビット系列Ｃ内での配列位置情報とを対にして行列形式で行方向に順次配置し、行内ソーティング処理手段３０３により、各行内でそれぞれ各実数ラベルの数値の大小順に従って各配列位置情報を並べ替える行内ソーティングを行った後、ブロックソーティング処理手段３０４により、ブロック順序変換ルール記憶手段３０８に記憶されたブロック順序変換ルールに従って各配列位置情報を行単位で並べ替えるブロックソーティングを行う。そして、符号順序変換テーブル作成処理手段３０５により、ブロックソーティング後の各配列位置情報を列方向に順次読み出すことにより、符号順序変換処理前のビット系列と符号順序変換処理後のビット系列とのそれぞれの構成ビットの対応関係を定める符号順序変換テーブル３１０を作成し、その後、符号順序変換テーブル３１０を用いて情報ビット系列Ｃを構成する各ビットを並べ替えて符号順序変換処理後のビット系列Ｃhを生成する。
【０１８８】
また、符号順序変換テーブル作成処理手段３０５により作成した符号順序変換テーブル３１０は、各処理単位毎（例えば、サイズの大きい情報ビット系列を５１２ビットに区切って処理する場合には、その５１２ビット毎という意味である。）に毎回連続して、または間欠的に復号器へ送信する。復号器では、受信した符号順序変換テーブルを用いてインターリーブ処理を行うとともに、符号順序変換テーブルから符号順序復元テーブルを作成してデインターリーブ処理を行う。なお、符号順序変換テーブル３１０を間欠的に復号器へ送信する場合には、符号器側では、次回の送信時まで既に作成されている符号順序変換テーブル３１０を用いて（あるいは、事前に作成された固定的な符号順序変換テーブルを織り交ぜて用いてもよい。）符号順序変換処理手段３０６による処理を行うので、各処理手段３０１〜３０５による処理は行う必要はない。
【０１８９】
このような第３実施形態によれば、前記第１、第２実施形態の場合と同様に、実数ラベルを利用した符号順序変換処理によるランダム化の程度および通信システムの性能の向上効果、スクランブリング関数の利用によるランダム化の程度および通信システムの性能の向上効果、擬似確率過程発生装置の利用による実数ラベルの生成処理の容易化効果、コードマッチドの設計思想に沿ったブロック順序変換ルールの利用による致命的な入力パターンを壊す効果を得ることができることに加え、符号順序変換テーブル３１０を事前に作成しておくのではなく、情報ビット系列Ｃを用いてリアルタイムで作成するので、秘匿通信を実現することができる。
【０１９０】
［第４実施形態］
図１５には、本発明の第４実施形態の符号順序変換装置であるインターリーバ４００の構成が示されている。本第４実施形態は、符号順序変換テーブル実時間作成・内容情報直接並べ替え同時処理の発明に係る実施形態である。また、図１６には、インターリーバ４００による行内ソーティングの例が示されている。
【０１９１】
図１５において、実数ラベル生成処理手段４０１と、行列配置処理手段４０２と、行内ソーティング処理手段４０３と、ブロックソーティング処理手段４０４と、符号順序変換テーブル作成処理手段４０５と、行列読出処理手段４０６と、スクランブリング関数記憶手段４０７と、ブロック順序変換ルール記憶手段４０８とを備えて構成されている。
【０１９２】
実数ラベル生成処理手段４０１は、仮想ビット系列ではなく、符号順序変換処理の対象となる情報ビット系列Ｃの各構成ビットの値を用いて実数ラベルを生成する点を除き、前記第１実施形態の実数ラベル生成処理手段５１の場合と同様である。
【０１９３】
行列配置処理手段４０２は、実数ラベル生成処理手段４０１により生成された各実数ラベルと、これらの各実数ラベルを付された各ビットの符号順序変換処理前の情報ビット系列Ｃ内での配列位置情報（第何番目のビットであるかという情報）と、各ビットの値を示す内容情報（「１」か「０」の情報）とを対にした状態で、各配列位置情報および各内容情報を各実数ラベルとともに各ビットの符号順序変換処理前の配列順序に従って行列形式でメモリに行方向に順次配置する処理を行うものである（図１６参照）。
【０１９４】
行内ソーティング処理手段４０３は、図１６に示すように、行列配置処理手段４０２により行列形式で配置された各配列位置情報および各内容情報を、各行内でそれぞれ各実数ラベルの数値の大小順に従って並べ替える行内ソーティング処理を行うものである。
【０１９５】
ブロックソーティング処理手段４０４は、行内ソーティング処理手段４０３による行内ソーティング後の各配列位置情報および各内容情報を、ブロック順序変換ルール記憶手段４０８に記憶されたブロック順序変換ルールに従って行単位で並べ替えるブロックソーティング処理を行うものである。
【０１９６】
符号順序変換テーブル作成処理手段４０５は、ブロックソーティング処理手段４０４によるブロックソーティング後の各配列位置情報を列方向に順次読み出すことにより、符号順序変換処理前のビット系列と符号順序変換処理後のビット系列とのそれぞれの構成ビットの対応関係を定める符号順序変換テーブル４１０を作成する処理を行うものである。
【０１９７】
行列読出処理手段４０６は、ブロックソーティング処理手段４０４によるブロックソーティング後の各内容情報を列方向に順次読み出すことにより符号順序変換処理後のビット系列Ｃhを生成する処理を行うものである。
【０１９８】
スクランブリング関数記憶手段４０７は、実数ラベル生成処理手段４０１による処理で用いられるスクランブリング関数Ｙ＝ｇ（Ｘ）を記憶するものであり、前記第１実施形態のスクランブリング関数記憶手段５６の場合と同様である。
【０１９９】
ブロック順序変換ルール記憶手段４０８は、ブロックソーティング処理手段４０４によるブロックソーティングの際のブロック順序変換ルールを記憶するものである。このブロック順序変換ルールは、前記第１実施形態の場合と同様である。
【０２００】
このような第４実施形態においては、行列配置処理手段４０２、行内ソーティング処理手段４０３、およびブロックソーティング処理手段４０４による各処理において、実数ラベルと配列位置情報とを対にするだけではなく、これらに加えて内容情報についても対にして取り扱う点が、前記第３実施形態と異なる（図１６参照）。従って、前記第３実施形態では、一旦、符号順序変換テーブル３１０（図１４参照）を作成してから、その符号順序変換テーブル３１０を用いて符号順序変換処理を行っていたが、本第４実施形態では、ブロックソーティング処理手段４０４による処理を終えた段階で、内容情報は既に並べ替えられているため、符号順序変換テーブル４１０の作成処理と符号順序変換処理とが並行して行われることになる。
【０２０１】
このような第４実施形態によれば、前記第１、第２実施形態の場合と同様に、実数ラベルを利用した符号順序変換処理によるランダム化の程度および通信システムの性能の向上効果、スクランブリング関数の利用によるランダム化の程度および通信システムの性能の向上効果、擬似確率過程発生装置の利用による実数ラベルの生成処理の容易化効果、コードマッチドの設計思想に沿ったブロック順序変換ルールの利用による致命的な入力パターンを壊す効果を得ることができることに加え、前記第３実施形態の場合と同様に、符号順序変換テーブル４１０を事前に作成しておくのではなく、情報ビット系列Ｃを用いてリアルタイムで作成するので、秘匿通信を実現することができる。
【０２０２】
［第５実施形態］
図１７には、本発明の第５実施形態の符号順序変換装置であるインターリーバ５００の構成が示されている。本第５実施形態は、行内ソーティングテーブル実時間作成の発明に係る実施形態である。
【０２０３】
図１７において、インターリーバ５００は、実数ラベル生成処理手段５０１と、配列処理手段５０２と、行内ソーティングテーブル作成処理手段５０３と、行列配置処理手段５０４と、行内ソーティング処理手段５０５と、ブロックソーティング処理手段５０６と、行列読出処理手段５０７と、スクランブリング関数記憶手段５０８と、ブロック順序変換ルール記憶手段５０９とを備えて構成されている。
【０２０４】
実数ラベル生成処理手段５０１は、仮想ビット系列ではなく、符号順序変換処理の対象となる情報ビット系列Ｃの各構成ビットの値を用いて実数ラベルを生成する点を除き、前記第１実施形態の実数ラベル生成処理手段５１の場合と同様である。
【０２０５】
配列処理手段５０２は、実数ラベル生成処理手段５０１により生成された各実数ラベルと、これらの各実数ラベルを付された各ビットの符号順序変換処理前の情報ビット系列Ｃ内での配列位置情報（第何番目のビットであるかという情報）とを対にした状態で、各配列位置情報を各実数ラベルとともに各ビットの符号順序変換処理前の配列順序に従ってメモリに順次配列する処理を行うものである。
【０２０６】
行内ソーティングテーブル作成処理手段５０３は、配列処理手段５０２により配列した各配列位置情報を複数のブロックに区切って各ブロック内でそれぞれ各実数ラベルの数値の大小順に従って並べ替えることにより、行内ソーティング処理手段５０５による処理で用いられる行内ソーティングテーブル５１０を、各行に対応する各ブロック毎に作成する処理を行うものである。
【０２０７】
行列配置処理手段５０４は、情報ビット系列Ｃを構成する各ビットの値を示す内容情報（「１」か「０」の情報）を、各ビットの符号順序変換処理前の配列順序に従って行列形式でメモリに行方向に順次配置する処理を行うものである。
【０２０８】
行内ソーティング処理手段５０５は、行列配置処理手段５０４により行列形式で配置された各内容情報を、各行内でそれぞれ各行内ソーティングテーブル５１０を用いて並べ替える行内ソーティング処理を行うものである。
【０２０９】
ブロックソーティング処理手段５０６は、行内ソーティング処理手段５０５による行内ソーティング後の各内容情報を、ブロック順序変換ルール記憶手段５０９に記憶されたブロック順序変換ルールに従って行単位で並べ替えるブロックソーティング処理を行うものである。
【０２１０】
行列読出処理手段５０７は、ブロックソーティング処理手段５０６によるブロックソーティング後の各内容情報を列方向に順次読み出すことにより符号順序変換処理後のビット系列Ｃhを生成する処理を行うものである。
【０２１１】
スクランブリング関数記憶手段５０８は、実数ラベル生成処理手段５０１による処理で用いられるスクランブリング関数Ｙ＝ｇ（Ｘ）を記憶するものであり、前記第１実施形態のスクランブリング関数記憶手段５６の場合と同様である。
【０２１２】
ブロック順序変換ルール記憶手段５０９は、ブロックソーティング処理手段５０６によるブロックソーティングの際のブロック順序変換ルールを記憶するものである。このブロック順序変換ルールは、前記第１実施形態の場合と同様である。
【０２１３】
このような第５実施形態においては、実数ラベル生成処理手段５０１により、符号順序変換処理の対象となる情報ビット系列Ｃの構成ビットの値を用いて実数ラベルをランダムに生成し、配列処理手段５０２により、各実数ラベルと各配列位置情報とを対にして各ビットの符号順序変換処理前の配列順序に従って順次配列し、行内ソーティングテーブル作成処理手段５０３により、各配列位置情報を各実数ラベルの数値の大小順に従って並べ替えることにより、すなわち行内ソーティングに相当する処理を行うことにより、各行毎の行内ソーティングテーブル５１０を作成する。そして、行列配置処理手段５０４により、情報ビット系列Ｃの各構成ビットの内容情報を行列形式で行方向に順次配置し、行内ソーティング処理手段５０５により、各内容情報を各行内でそれぞれ各行内ソーティングテーブル５１０を用いて並べ替える行内ソーティングを行った後、ブロックソーティング処理手段５０６により、各内容情報をブロック順序変換ルール記憶手段５０９に記憶されたブロック順序変換ルールに従って行単位で並べ替えるブロックソーティングを行い、行列読出処理手段５０７により、各内容情報を列方向に順次読み出すことにより符号順序変換処理後のビット系列Ｃhを生成する。
【０２１４】
このような第５実施形態によれば、前記第１、第２実施形態の場合と同様に、実数ラベルを利用した符号順序変換処理によるランダム化の程度および通信システムの性能の向上効果、スクランブリング関数の利用によるランダム化の程度および通信システムの性能の向上効果、擬似確率過程発生装置の利用による実数ラベルの生成処理の容易化効果、コードマッチドの設計思想に沿ったブロック順序変換ルールの利用による致命的な入力パターンを壊す効果を得ることができることに加え、各行毎の行内ソーティングテーブル５１０を事前に作成しておくのではなく、情報ビット系列Ｃを用いてリアルタイムで作成するので、秘匿通信を実現することができる。
【０２１５】
［第６実施形態］
図１８には、本発明の第６実施形態の符号順序変換装置であるインターリーバ６００の構成が示されている。本第６実施形態は、行内ソーティングテーブル実時間作成・内容情報直接並べ替え同時処理の発明に係る実施形態である。
【０２１６】
図１８において、インターリーバ６００は、実数ラベル生成処理手段６０１と、行列配置処理手段６０２と、行内ソーティング処理手段６０３と、行内ソーティングテーブル作成処理手段６０４と、ブロックソーティング処理手段６０５と、行列読出処理手段６０６と、スクランブリング関数記憶手段６０７と、ブロック順序変換ルール記憶手段６０８とを備えて構成されている。
【０２１７】
実数ラベル生成処理手段６０１は、仮想ビット系列ではなく、符号順序変換処理の対象となる情報ビット系列Ｃの各構成ビットの値を用いて実数ラベルを生成する点を除き、前記第１実施形態の実数ラベル生成処理手段５１の場合と同様である。
【０２１８】
行列配置処理手段６０２は、実数ラベル生成処理手段６０１により生成された各実数ラベルと、これらの各実数ラベルを付された各ビットの符号順序変換処理前の情報ビット系列Ｃ内での配列位置情報（第何番目のビットであるかという情報）と、各ビットの値を示す内容情報（「１」か「０」の情報）とを対にした状態で、各配列位置情報および各内容情報を各実数ラベルとともに各ビットの符号順序変換処理前の配列順序に従って行列形式でメモリに行方向に順次配置する処理を行うものである（図１６参照）。
【０２１９】
行内ソーティング処理手段６０３は、行列配置処理手段６０２により行列形式で配置された各配列位置情報および各内容情報を、各行内でそれぞれ各実数ラベルの数値の大小順に従って並べ替える行内ソーティング処理を行うものである。
【０２２０】
行内ソーティングテーブル作成処理手段６０４は、行内ソーティング処理手段６０３による行内ソーティング後の各配列位置情報を各行毎に順次読み出すことにより、各行内ソーティングの際の順序変換ルールを定める行内ソーティングテーブル６１０を各行に対応する各ブロック毎に作成する処理を行うものである。
【０２２１】
ブロックソーティング処理手段６０５は、行内ソーティング処理手段６０３による行内ソーティング後の各内容情報（各配列位置情報を伴ってもよい。）を、ブロック順序変換ルール記憶手段６０８に記憶されたブロック順序変換ルールに従って行単位で並べ替えるブロックソーティング処理を行うものである。
【０２２２】
行列読出処理手段６０６は、ブロックソーティング処理手段６０５によるブロックソーティング後の各内容情報を列方向に順次読み出すことにより符号順序変換処理後のビット系列Ｃhを生成する処理を行うものである。
【０２２３】
スクランブリング関数記憶手段６０７は、実数ラベル生成処理手段６０１による処理で用いられるスクランブリング関数Ｙ＝ｇ（Ｘ）を記憶するものであり、前記第１実施形態のスクランブリング関数記憶手段５６の場合と同様である。
【０２２４】
ブロック順序変換ルール記憶手段６０８は、ブロックソーティング処理手段６０５によるブロックソーティングの際のブロック順序変換ルールを記憶するものである。このブロック順序変換ルールは、前記第１実施形態の場合と同様である。
【０２２５】
このような第６実施形態においては、行列配置処理手段６０２および行内ソーティング処理手段６０３による各処理において、実数ラベルと配列位置情報とを対にするだけではなく、これらに加えて内容情報についても対にして取り扱う点（ブロックソーティング処理手段６０５による処理においても同様の取り扱いとしてよい。）が、前記第５実施形態と異なる（図１６参照）。従って、前記第５実施形態では、一旦、各行毎の行内ソーティングテーブル５１０（図１７参照）を作成してから、それらの各行毎の行内ソーティングテーブル５１０を用いて行内ソーティング処理を行っていたが、本第６実施形態では、行内ソーティング処理手段６０３による処理を終えた段階で、内容情報は既に並べ替えられているため、各行毎の行内ソーティングテーブル６１０の作成処理と行内ソーティング処理とが並行して行われることになる。
【０２２６】
このような第６実施形態によれば、前記第１、第２実施形態の場合と同様に、実数ラベルを利用した符号順序変換処理によるランダム化の程度および通信システムの性能の向上効果、スクランブリング関数の利用によるランダム化の程度および通信システムの性能の向上効果、擬似確率過程発生装置の利用による実数ラベルの生成処理の容易化効果、コードマッチドの設計思想に沿ったブロック順序変換ルールの利用による致命的な入力パターンを壊す効果を得ることができることに加え、前記第５実施形態の場合と同様に、各行毎の行内ソーティングテーブル６１０を事前に作成しておくのではなく、情報ビット系列Ｃを用いてリアルタイムで作成するので、秘匿通信を実現することができる。
【０２２７】
［第７実施形態］
図１９には、本発明の第７実施形態の符号順序変換装置であるインターリーバ７００の構成が示されている。本第７実施形態は、内容情報直接並べ替えの発明に係る実施形態である。図２０には、インターリーバ７００による行内ソーティングの例が示されている。
【０２２８】
図１９において、インターリーバ７００は、実数ラベル生成処理手段７０１と、行列配置処理手段７０２と、行内ソーティング処理手段７０３と、ブロックソーティング処理手段７０４と、行列読出処理手段７０５と、スクランブリング関数記憶手段７０６と、ブロック順序変換ルール記憶手段７０７とをを備えて構成されている。
【０２２９】
実数ラベル生成処理手段７０１は、仮想ビット系列ではなく、符号順序変換処理の対象となる情報ビット系列Ｃの各構成ビットの値を用いて実数ラベルを生成する点を除き、前記第１実施形態の実数ラベル生成処理手段５１の場合と同様である。
【０２３０】
行列配置処理手段７０２は、実数ラベル生成処理手段７０１により生成された各実数ラベルと、これらの各実数ラベルを付された各ビットの値を示す内容情報（「１」か「０」」の情報）とを対にした状態で、各内容情報を各実数ラベルとともに各ビットの符号順序変換処理前の配列順序に従って行列形式でメモリに行方向に順次配置する処理を行うものである（図２０参照）。
【０２３１】
行内ソーティング処理手段７０３は、図２０に示すように、行列配置処理手段７０２により行列形式で配置された各内容情報を、各行内でそれぞれ各実数ラベルの数値の大小順に従って並べ替える行内ソーティング処理を行うものである。
【０２３２】
ブロックソーティング処理手段７０４は、行内ソーティング処理手段７０３による行内ソーティング後の各内容情報を、ブロック順序変換ルール記憶手段７０７に記憶されたブロック順序変換ルールに従って行単位で並べ替えるブロックソーティング処理を行うものである。
【０２３３】
行列読出処理手段７０５は、ブロックソーティング処理手段７０４によるブロックソーティング後の各内容情報を列方向に順次読み出すことにより符号順序変換処理後のビット系列Ｃhを生成する処理を行うものである。
【０２３４】
スクランブリング関数記憶手段７０６は、実数ラベル生成処理手段７０１による処理で用いられるスクランブリング関数Ｙ＝ｇ（Ｘ）を記憶するものであり、前記第１実施形態のスクランブリング関数記憶手段５６の場合と同様である。
【０２３５】
ブロック順序変換ルール記憶手段７０７は、ブロックソーティング処理手段７０４によるブロックソーティングの際のブロック順序変換ルールを記憶するものである。このブロック順序変換ルールは、前記第１実施形態の場合と同様である。
【０２３６】
このような第７実施形態においては、符号順序変換テーブルや各行毎の行内ソーティングテーブルを用いずに、各ビットの内容情報を実数ラベルの大小順およびブロック順序変換ルールに従って直接に並べ替えていく。
【０２３７】
また、復号器側には、例えば、行内ソーティング前の状態の実数ラベル列７１０を、各処理単位毎に毎回連続して、または間欠的に送信することにより、符号器側で行った符号順序変換処理の内容を復号器側に伝達することができる。
【０２３８】
このような第７実施形態によれば、前記第１、第２実施形態の場合と同様に、実数ラベルを利用した符号順序変換処理によるランダム化の程度および通信システムの性能の向上効果、スクランブリング関数の利用によるランダム化の程度および通信システムの性能の向上効果、擬似確率過程発生装置の利用による実数ラベルの生成処理の容易化効果、コードマッチドの設計思想に沿ったブロック順序変換ルールの利用による致命的な入力パターンを壊す効果を得ることができることに加え、符号順序変換テーブルや各行毎の行内ソーティングテーブルを事前に作成しておくのではないので、秘匿通信を実現することができる。
【０２３９】
［変形の形態］
なお、本発明は前記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲内での変形等は本発明に含まれるものである。
【０２４０】
すなわち、前記各実施形態では、本発明の符号順序変換装置は、携帯電話システム等の通信システムの誤り訂正処理部に設けられたターボ符号用のインターリーバに適用されていたが、通信システムへの適用に限定されるものではなく、誤り訂正処理部への適用に限定されるものでもなく、また、ターボ符号用に限定されるものではなく、さらには、インターリーバへの適用に限定されるものでもなく、要するに、ランダムな符号順序変換処理を必要とする情報処理機器であれば、本発明を適用することができる。
【０２４１】
また、前記各実施形態では、ブロック順序変換ルールは、固定的なものが用いられていたが、これに限らず、各処理単位（例えば、５１２ビット等）毎に連続して、あるいは間欠的に変化させてもよい。この場合には、送信機側において、いずれのブロック順序変換ルールを選択使用したかという情報、あるいは使用したブロック順序変換ルール自体を示す情報（例えば、２０次元のベクトル情報）を受信機側に送信すればよい。このように、使用するブロック順序変換ルールを変化させた場合には、秘匿性を向上させることができる。
【０２４２】
さらに、前記第２〜第７実施形態の各処理手段は、ＣＰＵおよびこのＣＰＵの動作手順を規定する一つまたは複数のプログラムにより実現することができ、また、これらの各処理手段をハードウェア回路により実現してもよい点は、前記第１実施形態の場合と同様である。そして、前記第２〜第７実施形態の各記憶手段には、例えば、ハードディスク、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュ・メモリ、ＲＡＭ、ＭＯ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＦＤ、磁気テープ、あるいはこれらの組合せ等を採用することができる点も、前記第１実施形態の場合と同様である。
【産業上の利用可能性】
【０２４３】
以上のように、本発明の符号順序変換方法およびその装置、符号順序変換テーブル作成装置、並びにターボ符号用の符号器および復号器は、例えば、携帯電話システム等の通信システム、その他のターボ符号が介在する情報処理機器等に用いるのに適している。
【図面の簡単な説明】
【０２４４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る通信システムに設けられたターボ符号による誤り訂正処理部の全体構成図。
【図２】第１実施形態の符号順序変換テーブル作成装置、インターリーバ、およびデインターリーバの構成図。
【図３】第１実施形態の符号順序変換テーブルの作成処理の流れを示す概念図。
【図４】第１実施形態の符号順序変換テーブルおよび符号順序復元テーブルの作成処理の流れを示すフローチャートの図。
【図５】第１実施形態のインターリーブ処理の流れを示すフローチャートの図。
【図６】第１実施形態のデインターリーブ処理の流れを示すフローチャートの図。
【図７】第１実施形態の符号順序変換テーブルの作成の際における仮想ビット系列の構成ビットの生成方法の説明図。
【図８】第１実施形態の符号順序変換テーブルの作成処理の詳細説明図。
【図９】第１実施形態の符号順序変換テーブルの作成処理の別の詳細説明図。
【図１０】第１実施形態のスクランブリング関数の形状の説明図。
【図１１】第１実施形態のブロック順序変換ルールの作成方法の説明図。
【図１２】第１実施形態のシミュレーションによる比較実験結果を示す図。
【図１３】第２実施形態のインターリーバおよび行内ソーティングテーブル作成装置の構成図。
【図１４】第３実施形態のインターリーバの構成図。
【図１５】第４実施形態のインターリーバの構成図。
【図１６】第４実施形態のインターリーバによる行内ソーティングの例を示す図。
【図１７】第５実施形態のインターリーバの構成図。
【図１８】第６実施形態のインターリーバの構成図。
【図１９】第７実施形態のインターリーバの構成図。
【図２０】第７実施形態のインターリーバによる行内ソーティングの例を示す図。
【符号の説明】
【０２４５】
２０  ターボ符号用の符号器
２３，３３，２００，３００，４００，５００，６００，７００  符号順序変換装置であるインターリーバ
２３Ａ，３３Ａ  符号順序変換テーブル記憶手段
２３Ｂ，３３Ｂ，３０６  符号順序変換処理手段
３０  ターボ符号用の復号器
５０  符号順序変換テーブル作成装置
５１，２１１，３０１，４０１，５０１，６０１，７０１  実数ラベル生成処理手段
５１Ｂ  シフト処理手段
５１Ｃ  重み算出処理手段
５１Ｄ  重み／ラベル変換処理手段
５２，２０１，３０２，４０２、５０４，６０２，７０２  行列配置処理手段
５３，２０２，３０３，４０３，５０５，６０３，７０３  行内ソーティング処理手段
５４，２０３，３０４，４０４，５０６，６０５，７０４  ブロックソーティング処理手段
５５，２０４，４０６，５０７、６０６，７０５  行列読出処理手段
６０，３１０，４１０  符号順序変換テーブル
２０５  行内ソーティングテーブル記憶手段
２１２，５０２  配列処理手段
２２０，５１０，６１０  行内ソーティングテーブル
３０５，４０５  符号順序変換テーブル作成処理手段
５０３，６０４  行内ソーティングテーブル作成処理手段
Ｃ  情報ビット系列
｛Ｕn｝  仮想ビット系列
Ｘ，｛Ｘn｝  重みである実数
Ｙ，｛Ｙn｝  実数ラベルとなる実数
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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