(57)【要約】    【課題】      ターボ符号をＭＡＰ方式やＭＡＸ−ＬＯＧ−ＭＡＰ方式によって復号する場合に、復号能力を損じることなく、内部演算に用いられるメモリ容量を減じること。    【解決手段】  後方確率計算部１０３は、尤度の計算に必要な後方確率を計算する際に発生する情報を計算内容記憶用メモリ１０５に格納するとともに、計算した後方確率のうち後方確率再現部１０６にて再現できない後方確率を後方確率計算結果記憶用メモリ１０４に格納する。後方確率再現部１０６は計算内容記憶用メモリ１０５に記憶される情報を用いて後方確率計算結果記憶用メモリ１０４に記憶されていない後方確率を再現し、尤度計算部１０８に与える。  【選択図】      図１
2006191392.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターボ符号化されたデータをＭＡＰ復号によって復号する際に、後方確率計算手段が逐次計算で算出した後方確率を尤度計算手段がアクセスする計算結果記憶手段に格納するターボ復号器において、前記後方確率計算手段が尤度の計算に必要な後方確率を逐次計算で算出する過程で発生する情報を格納する計算内容記憶手段と、尤度計算時に用いる前段の後方確率を前記計算内容記憶手段に記憶される情報と状態の遷移確率とを用いて次段の後方確率から再現する後方確率再現手段と、を具備し、前記後方確率計算手段は、計算した後方確率のうち前記後方確率再現手段にて再現できない後方確率を前記計算結果記憶手段に格納することを特徴とするターボ復号器。
【請求項２】
ターボ符号化されたデータをＭＡＸ−ＬＯＧ−ＭＡＰ方式によって復号する際に、後方確率計算手段が逐次計算で算出した後方確率を尤度計算手段がアクセスする計算結果記憶手段に格納するターボ復号器において、前記後方確率計算手段が逐次計算で算出した尤度の計算に必要な後方確率とその算出に用いた遷移確率とを対応付けて指示するパス情報を格納する選択パス情報記憶手段と、尤度計算時に用いる前段の後方確率を前記選択パス情報記憶手段に記憶されるパス情報と状態の遷移確率とを用いて次段の後方確率から再現する後方確率再現手段と、を具備し、前記後方確率計算手段は、計算した後方確率のうち前記後方確率再現手段にて再現できない後方確率を前記計算結果記憶手段に格納することを特徴とするターボ復号器。
【請求項３】
前記後方確率計算手段において時点ｎ−１のＬ個の状態の後方確率が時点ｎのＭ個の状態の後方確率から計算される場合に、前記計算結果記憶手段に時点当たりに格納する後方確率の個数をＭ−Ｌとし、前記選択パス情報記憶手段に時点当たりに格納する情報がＭ−Ｌ個のパスを示す情報とすることを特徴とする請求項２記載のターボ復号器。
【請求項４】
前記後方確率再現手段は、時点ｎでの後方確率の状態数がＭであり、時点ｎでの特定のＭ／２個の後方確率を用いて時点ｎ＋１でのＭ／２個の後方確率を計算し、前記後方確率計算手段は、前記計算結果記憶手段と前記選択パス情報記憶手段とに時点当たりに格納する後方確率とパス数とをＭ／２とすることを特徴とする請求項２記載のターボ復号器。
【請求項５】
前記後方確率計算手段が逐次計算で算出した後方確率が次段の後方確率とその算出に用いる遷移確率とから再現可能か否かを判断し、その判断結果に基づき後方確率を選別して前記計算結果記憶手段に格納するとともに、前記計算結果記憶手段に格納した後方確率に対応する状態を示す情報を前記選択パス情報記憶手段に格納する再現可否判断手段、を具備することを特徴とする請求項２記載のターボ復号器。
【請求項６】
ターボ符号化されたデータをＭＡＰ復号によって復号する際に、前方確率計算手段が逐次計算で算出した前方確率を尤度計算手段がアクセスする計算結果記憶手段に格納するターボ復号器において、前記前方確率計算手段が尤度の計算に必要な前方確率を逐次計算で算出する過程で発生する情報を格納する計算内容記憶手段と、尤度計算時に用いる前段の前方確率を前記計算内容記憶手段に記憶される情報と状態の遷移確率とを用いて次段の前方確率から再現する前方確率再現手段と、を具備し、前記前方確率計算手段は、計算した前方確率のうち前記前方確率再現手段にて再現できない前方確率を前記計算結果記憶手段に格納することを特徴とするターボ復号器。
【請求項７】
ターボ符号化されたデータをＭＡＸ−ＬＯＧ−ＭＡＰ方式によって復号する際に、前方確率計算手段が逐次計算で算出した前方確率を尤度計算手段がアクセスする計算結果記憶手段に格納するターボ復号器において、前記前方確率計算手段が逐次計算で算出した尤度の計算に必要な前方確率とその算出に用いた遷移確率とを対応付けて指示するパス情報を格納する選択パス情報記憶手段と、尤度計算時に用いる前段の前方確率を前記選択パス情報記憶手段に記憶されるパス情報と状態の遷移確率とを用いて次段の前方確率から再現する前方確率再現手段と、を具備し、前記前方確率計算手段は、計算した前方確率のうち前記前方確率再現手段にて再現できない前方確率を前記計算結果記憶手段に格納することを特徴とするターボ復号器。
【請求項８】
前記前方確率計算手段において時点ｎ＋１のＬ個の状態の前方確率が時点ｎのＭ個の状態の前方確率から計算される場合に、前記計算結果記憶手段に時点当たりに格納する前方確率の個数をＭ−Ｌとし、前記選択パス情報記憶手段に時点当たりに格納する情報がＭ−Ｌ個のパスを示す情報とすることを特徴とする請求項７記載のターボ復号器。
【請求項９】
前記前方確率再現手段は、時点ｎでの前方確率の状態数がＭであり、時点ｎでの特定のＭ／２個の前方確率を用いて時点ｎ−１でのＭ／２個の前方確率を計算し、前記前方確率計算手段は、前記計算結果記憶手段と前記選択パス情報記憶手段とに時点当たりに格納する前方確率とパス数とをＭ／２とすることを特徴とする請求項７記載のターボ復号器。
【請求項１０】
前記前方確率計算手段が逐次計算で算出した前方確率が次段の前方確率とその算出に用いる遷移確率とから再現可能か否かを判断し、その判断結果に基づき前方確率を選別して前記計算結果記憶手段に格納するとともに、前記計算結果記憶手段に格納した前方確率に対応する状態を示す情報を前記選択パス情報記憶手段に格納する再現可否判断手段、を具備することを特徴とする請求項７記載のターボ復号器。
【請求項１１】
ターボ符号化されたデータをＭＡＰ復号によって復号する際に、尤度の計算に必要な前方確率と後方確率とをそれぞれ逐次計算によって算出し、少なくとも一方の確率をメモリに格納する場合において、前記一方の確率を算出する過程で発生する情報を前記メモリに格納する工程と、尤度計算時に用いる前記一方の確率における前段の確率を前記メモリに記憶される情報と状態の遷移確率とを用いて前記一方の確率における次段の確率から再現する工程と、算出した前記一方の確率のうち前記再現する工程にて再現できない確率を前記メモリに格納する工程と、を具備することを特徴とするターボ復号方法。
【請求項１２】
ターボ符号化されたデータをＭＡＸ−ＬＯＧ−ＭＡＰ方式によって復号する際に、尤度の計算に必要な前方確率と後方確率とをそれぞれ逐次計算によって算出し、少なくとも一方の確率を第１メモリに格納する場合において、逐次計算で算出された前記一方の確率とその算出に用いた遷移確率とを対応付けて指示するパス情報を第２メモリに格納する工程と、尤度計算時に用いる前記一方の確率における前段の確率を前記第２メモリに記憶されるパス情報と状態の遷移確率とを用いて前記一方の確率における次段の確率から再現する工程と、算出した前記一方の確率のうち前記再現する工程にて再現できない確率を前記第１メモリに格納する工程と、を具備することを特徴とするターボ復号方法。
【請求項１３】
前記第１メモリと前記第２メモリとに時点当たりに格納する状態確率は、時点ｎでの一方の全ての状態数がＭ個であり、Ｍ個の状態から次段のＬ個の状態確率が求められる場合に、Ｍ−Ｌ個であり、前記第２メモリに記憶される情報は次段のＬ個の状態確率の計算に用いられない時点ｎでのＭ−Ｌ個の状態確率を示す情報であることを特徴とする請求項１２記載のターボ復号方法。
【請求項１４】
前記第１メモリと前記第２メモリとに時点当たりに格納する状態確率とパス数は、時点ｎでの一方の全ての状態がＭである場合に、Ｍ／２であることを特徴とする請求項１２記載のターボ復号方法。
【請求項１５】
算出した前記一方の確率が次段における一方の確率とその算出に用いる遷移確率とから再現可能か否かを判断する工程と、算出した前記一方の確率のうちその判断結果に基づき選別した一方の確率を前記第１メモリに格納する工程と、前記第１メモリに格納した一方の確率に対応する状態を示す情報を前記第２メモリに格納する工程と、を具備することを特徴とする請求項１２記載のターボ復号方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ターボ符号により誤り訂正符号化されたデータ信号を復号するターボ復号器及びターボ復号方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ターボ符号の復号で用いられる軟出力復号アルゴリズムとしては、最大事後確率復号法であるＭＡＰ（Maximum A posterior Probability）復号方式が現在のところ最良であると言われている。そして、回路実現の際には、ＭＡＰ方式を対数計算で近似したＭＡＸ−ＬＯＧ−ＭＡＰ方式が使用されることがある。
【０００３】
ＭＡＰ復号でのターボ復号では、それほど大きくない遷移関係（トレリス格子）に従って入力データの開始端から終端に向かって逐次的に計算される確率（前方確率）と、同様の遷移関係に従って入力データの終端から開始端に向かって逐次的に計算される確率（後方確率）と、入力データに基づいて計算される前記遷移関係の遷移発生確率とから、元のデータの尤度を推定し、出力データとする。この出力データを入力データの１つとして同様の処理を用いて尤度を計算することで、高い復号特性を得ることが可能となる。
【０００４】
ところで、ターボ符号をＭＡＰ復号やＭＡＸ−ＬＯＧ−ＭＡＰ方式によって復号する場合、ある時点ｎでの尤度（復号処理での演算結果）を導出するには、そのデータの開始位置である時点０から時点ｎ−１までの受信データから求まるトレリス格子の各遷移状態に対応する前方確率と、そのデータの終端位置である時点Ｎから時点ｎ＋１までの受信データから求まるトレリス格子の各遷移状態に対応する後方確率が必要となる。つまり、時点ｎでの尤度を求めるためには、開始端から終端までのデータを用いた数値計算を行う必要がある。
【０００５】
そこで、従来では、復号処理演算回数の短縮を目的として、時点０から時点Ｎに向けて計算される前方確率と、時点Ｎから時点０に向けて計算される後方確率との一方をメモリに確保する方法が用いられている。
【非特許文献１】３ＧＰＰ  ＴＳ２５．２１２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の方法では、トレリス格子の各遷移状態に対応する確率を全て記憶する必要があるため、尤度の計算範囲（上記の例ではＮ）が大きいほど、または、トレリス格子の状態数が多いほど、大きな容量のメモリが必要になる。メモリの容量が大きくなることは、回路面積の増大を招く。また、メモリへ蓄えるべきデータ数が多いことは、メモリへのアクセス回数が多いことでもあり、メモリへの読み書きアクセスの際に要する消費電力や、アクセスの際に発生するアクセス遅延量が増大する要因でもある。
【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、ターボ符号をＭＡＰ復号やＭＡＸ−ＬＯＧ−ＭＡＰ方式によって復号する場合に、復号能力を損じることなく、内部演算に用いられるメモリ容量を減じることを可能にするターボ復号器及びターボ復号方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
かかる課題を解決するため、本発明に係るターボ復号器は、ターボ符号化されたデータをＭＡＰ方式によって復号する際に、後方確率計算手段が逐次計算で算出した後方確率を尤度計算手段がアクセスする計算結果記憶手段に格納するターボ復号器において、前記後方確率計算手段が尤度の計算に必要な後方確率を逐次計算で算出する過程で発生する情報を格納する計算内容記憶手段と、尤度計算時に用いる前段の後方確率を前記計算内容記憶手段に記憶される情報と状態の遷移確率とを用いて次段の後方確率から再現する後方確率再現手段と、を具備し、前記後方確率計算手段は、計算した後方確率のうち前記後方確率再現手段にて再現できない後方確率を前記計算結果記憶手段に格納する構成を採る。
【０００９】
この構成によれば、計算内容記憶手段に蓄えられた後方確率の計算時に発生する情報を利用してある時点での後方確率からより後方の確率値を再現するので、後方確率の全てをメモリに蓄える必要がなく、メモリ容量を低減することができる。また、後方確率を「推定」するのではなく、逆算を用いて「再現」するので、復号性能の劣化は起こらない。
【００１０】
なお、ここでの計算内容記憶手段に記憶される情報とは、後方確率再現手段において後方確率を再現する為に用いる情報であり、後方確率計算手段で用いられた数値を示す情報以外にも、正規化処理やビット削除によって発生する状態確率値の変動を補正する情報も含む。
【００１１】
本発明に係るターボ復号器は、ターボ符号化されたデータをＭＡＸ−ＬＯＧ−ＭＡＰ方式によって復号する際に、後方確率計算手段が逐次計算で算出した後方確率を尤度計算手段がアクセスする計算結果記憶手段に格納するターボ復号器において、前記後方確率計算手段が逐次計算で算出した尤度の計算に必要な後方確率とその算出に用いた遷移確率とを対応付けて指示するパス情報を格納する選択パス情報記憶手段と、尤度計算時に用いる前段の後方確率を前記選択パス情報記憶手段に記憶されるパス情報と状態の遷移確率とを用いて次段の後方確率から再現する後方確率再現手段と、を具備し、前記後方確率計算手段は、計算した後方確率のうち前記後方確率再現手段にて再現できない後方確率を前記計算結果記憶手段に格納する構成を採る。
【００１２】
この構成によれば、ＭＡＸ−ＬＯＧ−ＭＡＰ方式では、後方確率の計算時に用いられるパス情報があれば、次段の後方確率から前段の後方確率の幾つかは逆算で導出できる点に着目し、後方確率計算時のパス情報を同時に記憶し、尤度計算時に次段の後方確率から前段の後方確率の幾つかを計算するようにしたので、復号性能を劣化させずに後方確率用のメモリ容量を削減することができる。
【００１３】
本発明に係るターボ復号器は、上記の発明において、前記後方確率計算手段において時点ｎ−１のＬ個の状態の後方確率が時点ｎのＭ個の状態の後方確率から計算される場合に、前記計算結果記憶手段に時点当たりに格納する後方確率の個数をＭ−Ｌとし、前記選択パス情報記憶手段に時点当たりに格納する情報がＭ−Ｌ個のパスを示す情報とする構成を採る。
【００１４】
この構成によれば、ターボ復号では、一意なトレリス格子に従って前方確率と後方確率が計算されるため、トレリス格子の前段の状態全てに関わる次段の状態が特定できる点に着目し、Ｍ個の状態全てに関わる次段の状態がＬ個で表現できるならば、予め前段のＭ個の確率を計算するためのＬ個の状態を特定し、時点当たりに確率用メモリ、パス情報用メモリに格納するデータ量を一定分減ずるようにしたので、メモリにアクセスする回数が少なくなり、メモリ容量を減らすことができる。
【００１５】
本発明にかかるターボ復号器は、上記の発明において、前記後方確率再現手段は、時点ｎでの後方確率の状態数がＭであり、時点ｎでの特定のＭ／２個の後方確率を用いて時点ｎ＋１でのＭ／２個の後方確率を計算し、前記後方確率計算手段は、前記計算結果記憶手段と前記選択パス情報記憶手段とに時点当たりに格納する後方確率とパス数とをＭ／２とする構成を採る。
【００１６】
この構成は、トレリス格子に従う、前記後方確率再現手段によって再現可能な後方確率の状態数が時点当たりＭ／２個以上であることが条件である。後方確率再現手段で計算される後方確率の状態数をＭ／２と固定することで、後方確率再現手段で用いられる後方確率も時点当たりＭ／２個で固定できる。時点ｎ＋１の２状態から時点ｎの１状態の後方確率を求めるＭａｘ−Ｌｏｇ−ＭＡＰ方式では、時点ｎの状態の後方確率を求める為の時点ｎ＋１の状態の組はトレリス格子に従い固定されている為、特定のＭ／２個の状態を常に前記後方確率再現手段処理用の状態値として扱うことが出来る。また、時点ｎ＋１の２状態のうち、選択されるパスは選択されないパスとは異なるパスである為、Ｍ／２個の選択されるパスからＭ／２個の選択されないパスを求めることも容易である。
【００１７】
よって、この構成によれば、後方確率再現手段において用いられるＭ／２個の状態確率を固定の状態とすることが出来、選択パス情報記憶手段に記憶するパス情報の数と計算結果記憶手段に格納する状態確率の数もＭ／２個に固定することが出来る為、計算量を比較的増加させずに、メモリアクセスする回数が少なくなり、メモリ容量を減らすことが出来る。
【００１８】
本発明に係るターボ復号器は、上記の発明において、前記後方確率計算手段が逐次計算で算出した後方確率が次段の後方確率とその算出に用いる遷移確率とから再現可能か否かを判断し、その判断結果に基づき後方確率を選別して前記計算結果記憶手段に格納するとともに、前記計算結果記憶手段に格納した後方確率に対応する状態を示す情報を前記選択パス情報記憶手段に格納する再現可否判断手段、を具備する構成を採る。
【００１９】
この構成によれば、次段の確率の計算時に選択される前段の確率として同じ状態のものが選択されることがあり、実際に再現できない確率数は時点毎に可変となる点に着目し、任意の時点において記憶する必要のある、ひいては任意の時点において記憶される確率数を対応付けて記憶するようにしたので、記憶される確率の総数を計算毎に最小にすることができる。
【００２０】
本発明に係るターボ復号器は、ターボ符号化されたデータをＭＡＰ復号によって復号する際に、前方確率計算手段が逐次計算で算出した前方確率を尤度計算手段がアクセスする計算結果記憶手段に格納するターボ復号器において、前記前方確率計算手段が尤度の計算に必要な前方確率を逐次計算で算出する過程で発生する情報を格納する計算内容記憶手段と、尤度計算時に用いる前段の前方確率を前記計算内容記憶手段に記憶される情報と状態の遷移確率とを用いて次段の前方確率から再現する前方確率再現手段と、を具備し、前記前方確率計算手段は、計算した前方確率のうち前記前方確率再現手段にて再現できない前方確率を前記計算結果記憶手段に格納する構成を採る。
【００２１】
この構成によれば、計算内容記憶手段に蓄えられた前方確率の計算時に発生する情報を利用してある時点での前方確率からより前方の確率値を再現するので、前方確率の全てをメモリに蓄える必要がなく、メモリ容量を低減することができる。また、前方確率を「推定」するのではなく、逆算を用いて「再現」するので、復号性能の劣化は起こらない。
【００２２】
なお、ここでの計算内容記憶手段に記憶される情報とは、前方確率再現手段において前方確率を再現する為に用いる情報であり、前方確率計算手段で用いられた数値を示す情報以外にも、正規化処理やビット削除によって発生する状態確率値の変動を補正する情報も含む。
【００２３】
本発明に係るターボ復号器は、ターボ符号化されたデータをＭＡＸ−ＬＯＧ−ＭＡＰ方式によって復号する際に、前方確率計算手段が逐次計算で算出した前方確率を尤度計算手段がアクセスする計算結果記憶手段に格納するターボ復号器において、前記前方確率計算手段が逐次計算で算出した尤度の計算に必要な前方確率とその算出に用いた遷移確率とを対応付けて指示するパス情報を格納する選択パス情報記憶手段と、尤度計算時に用いる前段の前方確率を前記選択パス情報記憶手段に記憶されるパス情報と状態の遷移確率とを用いて次段の前方確率から再現する前方確率再現手段と、を具備し、前記前方確率計算手段は、計算した前方確率のうち前記前方確率再現手段にて再現できない前方確率を前記計算結果記憶手段に格納する構成を採る。
【００２４】
この構成によれば、ＭＡＸ−ＬＯＧ−ＭＡＰ方式では、前方確率の計算時に用いられるパス情報があれば、次段の前方確率から前段の前方確率の幾つかは逆算で導出できる点に着目し、前方確率計算時のパス情報を同時に記憶し、尤度計算時に次段の前方確率から前段の前方確率の幾つかを計算するようにしたので、復号性能を劣化させずに前方確率用のメモリ容量を削減することができる。
【００２５】
本発明に係るターボ復号器は、上記の発明において、前記前方確率計算手段において時点ｎ＋１のＬ個の状態の前方確率が時点ｎのＭ個の状態の前方確率から計算される場合に、前記計算結果記憶手段に時点当たりに格納する前方確率の個数をＭ−Ｌとし、前記選択パス情報記憶手段に時点当たりに格納する情報がＭ−Ｌ個のパスを示す情報とする構成を採る。
【００２６】
この構成によれば、ターボ復号では、一意なトレリス格子に従って前方確率と後方確率が計算されるため、トレリス格子の前段の状態全てに関わる次段の状態は特定できる点に着目し、Ｍ個の状態全てに関わる次段の状態がＬ個で表現できるならば、予め前段のＭ個の確率を計算するためのＬ個の状態を特定し、時点当たりに確率用メモリ、パス情報用メモリに格納するデータ量を一定分減ずるようにしたので、メモリにアクセスする回数が少なくなり、メモリ容量を減らすことができる。
【００２７】
本発明にかかるターボ復号器は、上記の発明において、前記前方確率再現手段は、時点ｎでの前方確率の状態数がＭであり、時点ｎでの特定のＭ／２個の前方確率を用いて時点ｎ−１でのＭ／２個の後方確率を計算し、前記前方確率計算手段は、前記計算結果記憶手段と前記選択パス情報記憶手段とに時点当たりに格納する前方確率とパス数とをＭ／２とする構成を採る。
【００２８】
この構成は、トレリス格子に従う、前記前方確率再現手段によって再現可能な前方確率の状態数が時点当たりＭ／２個以上であることが条件である。前方確率再現手段で計算される前方確率の状態数をＭ／２と固定することで、前方確率再現手段で用いられる前方確率も時点当たりＭ／２個で固定できる。時点ｎ＋１の２状態から時点ｎの１状態の前方確率を求めるＭａｘ−Ｌｏｇ−ＭＡＰ方式では、時点ｎの状態の前方確率を求める為の時点ｎ＋１の状態の組はトレリス格子に従い固定されている為、特定のＭ／２個の状態を常に前記前方確率再現手段処理用の状態値として扱うことが出来る。また、時点ｎ＋１の２状態のうち、選択されるパスは選択されないパスとは異なるパスである為、Ｍ／２個の選択されるパスからＭ／２個の選択されないパスを求めることも容易である。
【００２９】
よって、この構成によれば、前方確率再現手段において用いられるＭ／２個の状態確率を固定の状態とすることが出来、選択パス情報記憶手段に記憶するパス情報の数と計算結果記憶手段に格納する状態確率の数もＭ／２個に固定することが出来る為、計算量を比較的増加させずに、メモリアクセスする回数が少なくなり、メモリ容量を減らすことが出来る。
【００３０】
本発明に係るターボ復号器は、上記の発明において、前記前方確率計算手段が逐次計算で算出した前方確率が次段の前方確率とその算出に用いる遷移確率とから再現可能か否かを判断し、その判断結果に基づき前方確率を選別して前記計算結果記憶手段に格納するとともに、前記計算結果記憶手段に格納した前方確率に対応する状態を示す情報を前記選択パス情報記憶手段に格納する再現可否判断手段、を具備する構成を採る。
【００３１】
この構成によれば、次段の確率の計算時に選択される前段の確率として同じ状態のものが選択されることがあり、実際に再現できない確率数は時点毎に可変となる点に着目し、任意の時点において記憶する必要のある、ひいては任意の時点において記憶される確率数を対応付けて記憶するようにしたので、記憶される確率の総数を計算毎に最小にすることができる。
【００３２】
本発明に係るターボ復号方法は、ターボ符号化されたデータをＭＡＰ復号によって復号する際に、尤度の計算に必要な前方確率と後方確率とをそれぞれ逐次計算によって算出し、少なくとも一方の確率をメモリに格納する場合において、前記一方の確率を算出する過程で発生する情報を前記メモリに格納する工程と、尤度計算時に用いる前記一方の確率における前段の確率を前記メモリに記憶される情報と状態の遷移確率とを用いて前記一方の確率における次段の確率から再現する工程と、算出した前記一方の確率のうち前記再現する工程にて再現できない確率を前記メモリに格納する工程と、を具備するようにした。
【００３３】
この方法によれば、メモリに蓄えられた前方確率または後方確率の計算時に発生する情報を利用してある時点での前方確率または後方確率からより前段の確率値を再現するので、前方確率または後方確率の全てをメモリに蓄える必要がなくメモリ容量を低減することができる。また、前方確率または後方確率を「推定」するのではなく、逆算を用いて「再現」するので、復号性能の劣化は起こらない。
【００３４】
本発明に係るターボ復号方法は、ターボ符号化されたデータをＭＡＸ−ＬＯＧ−ＭＡＰ方式によって復号する際に、尤度の計算に必要な前方確率と後方確率とをそれぞれ逐次計算によって算出し、少なくとも一方の確率を第１メモリに格納する場合において、逐次計算で算出された前記一方の確率とその算出に用いた遷移確率とを対応付けて指示するパス情報を第２メモリに格納する工程と、尤度計算時に用いる前記一方の確率における前段の確率を前記第２メモリに記憶されるパス情報と状態の遷移確率とを用いて前記一方の確率における次段の確率から再現する工程と、算出した前記一方の確率のうち前記再現する工程にて再現できない確率を前記第１メモリに格納する工程と、を具備するようにした。
【００３５】
この方法によれば、ＭＡＸ−ＬＯＧ−ＭＡＰ方式では、前方確率と後方確率の計算時に用いられるパス情報があれば、次段の確率から前段の確率の幾つかは逆算で導出できる点に着目し、確率計算時のパス情報を同時に記憶し、尤度計算時に次段の確率から前段の確率の幾つかを計算するようにしたので、復号性能を劣化させずに確率記憶用のメモリ容量を削減することができる。
【００３６】
本発明に係るターボ復号方法は、上記の発明において、前記第１メモリと前記第２メモリとに時点当たりに格納する状態確率は、時点ｎでの一方の全ての状態数がＭ個であり、Ｍ個の状態から次段のＬ個の状態確率が求められる場合に、Ｍ−Ｌ個であり、前記第２メモリに記憶される情報は次段のＬ個の状態確率の計算に用いられない時点ｎでのＭ−Ｌ個の状態確率を示す情報であるとした。
【００３７】
この方法によれば、ターボ復号では、一意なトレリス格子に従って前方確率と後方確率が計算されるため、トレリス格子の前段の状態全てに関わる次段の状態は特定できる点に着目し、Ｍ個の状態全てに関わる次段の状態がＬ個で表現できるならば、予め前段のＭ個の確率の幾つかを計算するためのＬ個の状態を特定し、時点当たりに確率用メモリ、パス情報用メモリに格納するデータ量を一定分減ずるようにしたので、メモリにアクセスする回数が少なくなり、メモリ容量を減らすことができる。
【００３８】
本発明にかかるターボ復号方法は、上記の発明において、前記第１メモリと前記第２メモリとに時点当たりに格納する状態確率とパス数は、時点ｎでの一方の全ての状態がＭである場合に、Ｍ／２であるとした。
【００３９】
この方法は、特定のトレリス格子を用いたターボ符号では、再現可能な確率の状態数が時点当たりＭ／２個以上であることを条件としている。この条件下では、確率を再現する工程において計算される確率の状態数がＭ／２で固定される為、用いられる確率も時点当たりＭ／２個で固定される。Ｍａｘ−Ｌｏｇ−ＭＡＰ方式では、ある時点での状態確率を求める為に要する状態の組はトレリス格子により一意に固定されている為、特定のＭ／２個の状態を計算処理の入力として扱うことが出来る。また、この計算で選択されるパスは選択されないパスとは異なるパスである為、Ｍ／２個の選択されるパスからＭ／２個の選択されないパスを求めることも容易である。
【００４０】
よって、この方法は、用いられるＭ／２個の状態確率を固定の状態とすることが出来、第２メモリに記憶するパス情報の数と第１メモリに格納する状態確率の数もＭ／２個に固定することが出来る為、計算量を比較的増加させずに、メモリアクセスする回数が少なくなり、メモリ容量を減らすことが出来る。
【００４１】
本発明に係るターボ復号方法は、上記の発明において、算出した前記一方の確率が次段における一方の確率とその算出に用いる遷移確率とから再現可能か否かを判断する工程と、算出した前記一方の確率のうちその判断結果に基づき選別した一方の確率を前記第１メモリに格納する工程と、前記第１メモリに格納した一方の確率に対応する状態を示す情報を前記第２メモリに格納する工程と、を具備するようにした。
【００４２】
この方法によれば、次段の確率の計算時に選択される前段の確率として同じ状態のものが選択されることがあり、実際に再現できない確率数は時点毎に可変となる点に着目し、任意の時点において記憶する必要のある、ひいては任意の時点において記憶される確率数を対応付けて記憶するようにしたので、記憶される確率の総数を計算毎に最小にすることができる。
【発明の効果】
【００４３】
本発明によれば、ターボ符号をＭＡＰ復号やＭＡＸ−ＬＯＧ−ＭＡＰ方式によって復号する場合に、復号能力を損じることなく、内部演算に用いられるメモリ容量を減じることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４４】
本発明の骨子は、ターボ符号により誤り訂正符号化されたデータ信号をＭＡＰ復号やＭＡＸ−ＬＯＧ−ＭＡＰ方式によって復号する場合に、前方または後方から遷移確率に基づいて演算されて求まる各状態の確率をメモリに記憶する際に選別し、メモリに記憶されなかった確率は後方または前方から再計算して再現することで、確率の全てをメモリに蓄える必要をなくすことである。
【００４５】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００４６】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係るターボ復号器の要素復号器の構成を示すブロック図である。図１に示す復号器１００は、ターボ符号化されたデータをＭＡＰ復号によって復号する誤り訂正復号器の要素復号器であり、入力データ用メモリ１０１、遷移確率計算部１０２、後方確率計算部１０３、後方確率計算結果記憶用メモリ１０４、計算内容記憶用メモリ１０５、後方確率再現部１０６、前方確率計算部１０７、尤度計算部１０８、及び出力データ用メモリ１０９を備えている。
【００４７】
従来のターボ復号器としては、尤度計算を、遷移確率計算部１０２と前方確率計算部１０７と後方確率計算結果記憶用メモリ１０４とから得られる３種類のデータを用いるものが知られている。その際に、後方確率計算結果記憶用メモリ１０４の容量増大が問題であった。
【００４８】
本実施の形態１に係るターボ復号器の要素復号器１００は、尤度計算を、遷移確率計算部１０２と前方確率計算部１０７と後方確率計算結果記憶用メモリ１０４とから得られる３種類のデータを用いる従来のターボ復号器において、計算内容記憶用メモリ１０５と後方確率再現部１０６とを追加して設け、尤度計算を、遷移確率計算部１０２と前方確率計算部１０７と後方確率計算結果記憶用メモリ１０４と後方確率再現部１０６とから得られる４種類のデータを用いて行うようにし、後方確率計算結果記憶用メモリ１０４の容量増大が抑制できるようにしている。
【００４９】
遷移確率計算部１０２は、入力データ用メモリ１０１に記憶されているターボ符号化されたデータから遷移関係（トレリス格子）に従う各遷移の発生確率を計算し、その計算した遷移確率を後方確率計算部１０３と後方確率再現部１０６と前方確率計算部１０７と尤度計算部１０８とにそれぞれ与える。
【００５０】
前方確率計算部１０７は、遷移確率計算部１０２からの遷移確率と前段で求めた前方確率を用いて入力データの始端から終端に向けて前方確率を逐次的に計算し、その計算した前方確率を尤度計算部１０８に与える。
【００５１】
後方確率計算部１０３は、遷移確率計算部１０２からの遷移確率と前段で求めた後方確率を用いて入力データの終端から始端に向けて後方確率を逐次的に算出し、算出した各後方確率を後方確率計算結果記憶用メモリ１０４に格納する。その際に、後方確率計算部１０３は、各後方確率を算出する際に発生する情報を計算内容記憶用メモリ１０５に格納する。
【００５２】
この場合、後方確率計算部１０３では、算出した後方確率の全てを後方確率計算結果記憶用メモリ１０４に格納するのではなく、後方確率再現部１０６が、例えば時点ｎ−１において、計算内容記憶用メモリ１０５に記憶された情報から時点ｎでの後方確率が逆算できる場合は、後方確率計算結果記憶用メモリ１０４には、その逆算できる後方確率は格納しないようにしている。
【００５３】
尤度計算部１０８は、その実行時に後方確率計算結果記憶用メモリ１０４から後方確率を読み出すが、時点ｎにおいて後方確率計算結果記憶用メモリ１０４に格納しなかった時点ｎでの後方確率は、後方確率再現部１０６が、計算内容記憶メモリ１０５の情報と遷移確率計算部１０３から得られる遷移確率と後方確率計算結果記憶用メモリ１０４から得られる時点ｎ−１での後方確率とを用いて算出し、尤度計算部１０８に与えるようになっている。
【００５４】
即ち、後方確率再現部１０６では、前段の後方確率を例えば次のようにして再現する。後方確率は逐次計算によって求められるが、例えばＭＡＸ−ＬＯＧ−ＭＡＰ方式では、次段の状態を求める場合は、前段の２つの状態を用いた計算結果のどちらかを選択する。詳しく述べると、次段の状態ａにおける後方確率をβｎ−１（ａ）とし、この次段の後方確率βｎ−１（ａ）を求めるために必要となる２つの前段の後方確率が状態ｂ、ｃの後方確率βｎ（ｂ）、βｎ（ｃ）であるとし、前段の後方確率を用いた計算式がｆであるとすると、次段の後方確率βｎ−１（ａ）は次の式（１）から求められる。
βｎ−１（ａ）＝ｆ（βｎ（ｂ））又はβｎ−１（ａ）＝ｆ（βｎ（ｃ））  …（１）
【００５５】
ここで、計算式ｆの結果から引数を求めることができるならば、前段の後方確率βｎ（ｂ）、βｎ（ｃ）の一方は、次段の後方確率βｎ−１（ａ）から逆算することができる。例えば、ＭＡＸ−ＬＯＧ−ＭＡＰ方式では、後方確率の更新式は、前段の状態ｂから次段の状態ａに移行するパスの遷移確率であるγａｂを用いて、次の式（２）で表される。
ｆ（βｎ（ｂ））＝βｎ（ｂ）＋γａｂ      …（２）
【００５６】
そのため、後方確率計算部１０３では、上記のように逆算できる前段の後方確率βｎ（ｂ）を後方確率計算結果記憶用メモリ１０４に格納しない。そして、後方確率再現部１０６では、計算式ｆの逆算を行って次段の後方確率βｎ−１（ａ）から前段の後方確率βｎ（ｂ）を導出し尤度計算部１０８に与える。
【００５７】
しかし、計算式ｆの逆算が可能であるならば、後方確率の更新式が式（２）で表される以外のものであっても、次段の後方確率βｎ−１（ａ）から前段の後方確率βｎ（ｂ）を再現することは可能であり、ＭＡＸ−ＬＯＧ−ＭＡＰ方式に限定されるものではない。
【００５８】
以上のように、実施の形態１によれば、逐次計算によって順次計算される後方確率の関係を利用し、次段の後方確率から前段の後方確率を再現するようにしたので、逐次計算時に全ての後方確率を記憶する必要が無くなる。また、前段の後方確率を推定するのではないので、復号特性の劣化なしに後方確率計算結果を記憶するメモリの記憶データ量を少なくすることができる。このとき、少なくなるデータ量が計算内容記憶用メモリの容量よりも大きい場合には、復号回路当たりの総メモリ容量を少なくすることができる。
【００５９】
（実施の形態２）
図２は、本発明の実施の形態２に係るターボ復号器の要素復号器の構成を示すブロック図である。なお、図２では、図１（実施の形態１）に示した構成要素と同一ないしは同等である構成要素には同一の符号が付されている。ここでは、本実施の形態２に関わる部分を中心に説明する。
【００６０】
図２に示すように、本実施の形態２に係るターボ復号器の要素復号器２００では、図１（実施の形態１）に示した構成において、計算内容記憶用メモリ１０５に代えて、選択パス情報記憶用メモリ２０１が設けられている。
【００６１】
本実施の形態２に係るターボ復号器の要素復号器２００は、ターボ符号化されたデータをＭＡＸ−ＬＯＧ−ＭＡＰ方式によって復号する誤り訂正復号器であり、選択パス情報記憶用メモリ２０１には、後方確率計算部１０３にて算出された後方確率とその算出に用いた遷移確率とを対応付けて指示する情報（つまり、計算時に選択したパスの情報或いは選択されなかったパスの情報）が格納される。
【００６２】
前記したように、ＭＡＸ−ＬＯＧ−ＭＡＰ方式では、後方確率の更新式は、式（２）で表されるので、式（１）においてβｎ−１（ａ）＝ｆ（βｎ（ｂ））が選択された場合、前段の後方確率βｎ（ｂ）は、次の式（３）として導出できる。
βｎ（ｂ）＝βｎ−１（ａ）−γａｂ      …（３）
【００６３】
このように遷移確率γａｂを用意できれば、前段の後方確率βｎ（ｂ）は次段の後方確率βｎ−１（ａ）から導出できる。遷移確率γａｂは、パス情報と、当該要素復号器の入力と出力のデータ列とから任意に導出できる。
【００６４】
つまり、各状態確率の計算に対して式（１）に示す２つの式の何れが選択されたかを示す２値の情報をパス選択情報として記憶することによって、後方確率再現部１０６では、パス情報と遷移確率と次段の後方確率とから、前段の後方確率の幾らかは再現できるが、再現できないのもある。
【００６５】
したがって、本実施の形態２では、後方確率計算結果記憶用メモリ１０４には、後方確率再現部１０６で再現できない後方確率が記憶されることになる。尤度計算時には、実施の形態１と同様に、後方確率計算結果記憶用メモリ１０４に記憶されていない後方確率を後方確率再現部１０６が再現して用いる。
【００６６】
以上のように、本実施の形態２によれば、後方確率の計算過程で発生した情報として、選択されたパスの情報を記憶し、それを用いて再現できない後方確率を後方確率計算結果記憶用メモリに格納するようにしたので、復号性能を劣化させずに後方確率計算結果記憶用メモリの容量を少なくすることができる。Ｍａｘ−Ｌｏｇ−ＭＡＰ方式では、１状態の更新において、パスは２パスから１つが選択されるので、情報量は高々１である。したがって、実施の形態１と同様に、復号回路当りの総メモリ容量が少なくて済む。
【００６７】
なお、確率計算時に復号特性の向上を目的として補正項や正規化、オフセットを加算する方法があるが、その場合は、選択されたパス情報と補正項やオフセット値を表す値を記憶しておけばよい。
【００６８】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３に係るターボ復号器は、前述した実施の形態２と同様にターボ符号化されたデータをＭＡＸ−ＬＯＧ−ＭＡＰ方式によって復号する誤り訂正復号器であり、図２に示した構成において、後方確率計算部１０３は、後方確率計算結果記憶用メモリ１０４に格納する後方確率と選択パス情報記憶用メモリ２０１に格納するパス情報とを次のように制御する。
【００６９】
即ち、本実施の形態３に係るターボ復号器での後方確率計算部１０３は、時点ｎでの全ての状態数がＭであり、時点ｎでの全ての状態の後方確率を重複せずに用いて計算される時点ｎ−１での後方確率の個数がＬである場合に、後方確率計算結果記憶用メモリ１０４に時点当たりに記憶する後方確率の個数をＭ−Ｌとし、選択パス情報記憶用メモリ２０１に時点当たりに記憶する情報がＭ−Ｌ個のパスを示す情報とするようになっている。
【００７０】
以下、図３〜図５を参照して具体的に説明する。なお、図３は、本発明の実施の形態３に係るターボ復号器での後方確率の算出過程を説明するために用いるターボ符号のトレリス格子の一例を示す図である。図４は、本発明の実施の形態３に係るターボ復号器での後方確率の更新処理を説明するフローチャートである。図５は、本発明の実施の形態３に係るターボ復号器での後方確率の再現処理を説明するフローチャートである。
【００７１】
図３では、非特許文献１に記載されているターボ符号のトレリス格子が示されている。図３に示すトレリス格子では、状態数は８である。ここで、時点ｎにおいて状態０である後方確率がβｎ（０）であり、状態１である後方確率がβｎ（１）であり、状態ａから状態ｂに移行するパスの遷移確率がγｎ（ａ，ｂ）であるとすると、時点ｎ−１の状態０での後方確率βｎ−１（０）は、次の式（４）で表される。
βｎ−１（０）＝βｎ（０）＋γｎ（０，０）又はβｎ（１）＋γｎ（１，０）…（４）
【００７２】
後方確率計算部１０３は、式（４）を用いた後方確率の更新処理を図４に示す手順で行う。図４において、時点ｎ−１の状態０での後方確率βｎ−１（０）の選択式（４）が求まると（ステップＳＴ４０１）、次段の後方確率の算出において選択式（４）の右辺左式を選択した場合は（ステップＳＴ４０２：Ｙｅｓ）、選択パス情報記憶用メモリ２０１には“１”を書き込み（ステップＳＴ４０３）、後方確率計算結果記憶用メモリ１０４には後方確率βｎ（１）を書き込む（ステップＳＴ４０４）。
【００７３】
一方、ステップＳＴ４０２において、次段の後方確率の算出において選択式（４）の右辺右式を選択した場合は（ステップＳＴ４０２：Ｎｏ）、選択パス情報記憶用メモリ２０１には“０”を書き込み（ステップＳＴ４０５）、後方確率計算結果記憶用メモリ１０４には後方確率βｎ（０）を書き込む（ステップＳＴ４０６）。
【００７４】
そして、後方確率再現部１０６では、図５に示す手順で後方確率の再現処理を行う。なお、図５では、前段の後方確率βｎ（０）及び後方確率βｎ（１）を再現する処理が示されている。図５において、後方確率再現部１０６では、選択パス情報記憶用メモリ２０１から読み出したパス情報が“１”である場合は（ステップＳＴ５０１：Ｙｅｓ）、遷移確率計算部１０２から選択式（４）の右辺左式における移行確率γｎ（０，０）を受け取り（ステップＳＴ５０２）、逆行演算βｎ（０）＝βｎ−１（０）−γｎ（０，０）を行って前段の後方確率βｎ（０）を再現する（ステップＳＴ５０３）。一方、後方確率βｎ（１）は、後方確率計算結果記憶用メモリ１０４に格納されているので、後方確率計算結果記憶用メモリ１０４から読み出す（ステップＳＴ５０４）。
【００７５】
このように、図３に示したターボ符号のトレリス格子では、時点ｎでの状態０と１の後方確率から時点ｎ−１での状態０の後方確率が計算される為、時点ｎ−１での状態０の後方確率から時点ｎでの状態０と１の後方確率の何れかを逆算で導出できる。同様に、時点ｎでの状態２〜７の後方確率から、時点ｎ−１での状態１〜３の後方確率が計算できる。これは、時点ｎの重複しない８状態の後方確率から時点ｎ−１の４状態の後方確率が計算できることを示す。このことは、時点ｎ−１の特定の４状態の後方確率から時点ｎの８状態の後方確率の内、重複しない４状態分の後方確率が逆算で求めることが必ず出来ることを示し、前記時点ｎ−１の状態からは、時点ｎの重複しない８−４状態の後方確率が逆算で求められない可能性があることも示す。
【００７６】
したがって、後方確率計算結果記憶用メモリ１０４には、後方確率再現部１０６で再現できない可能性のある８−４状態の後方確率を記憶し、選択パス情報記憶用メモリ２０１には、後方確率再現部１０６で再現できない可能性のある８−４状態を表す情報を記憶する。
【００７７】
また、図３に示すトレリス格子を図６のように連接して用いる場合は、重複しない８状態の後方確率から計算される次段の状態は２状態であり、後方確率再現部１０６で再現できない可能性のある状態数は８−２＝６状態であるため、後方確率計算結果記憶用メモリ１０４には、６状態の後方確率を記憶し、選択パス情報記憶用メモリ２０１には、６状態分を表す情報を記憶することで、全ての状態の後方確率を再現できる。
【００７８】
したがって、本実施の形態３によれば、時点ｎの重複しないＭ個の状態の後方確率から時点ｎ−１のＬ個の状態の後方確率が計算できるときには、時点当たりに計算結果記憶用メモリに記憶する後方確率をＭ−Ｌ個とし、選択パス情報記憶用メモリに記憶する情報は、このＭ−Ｌ個の状態を表す情報とすることで、全ての状態の後方確率を再現でき、計算結果記憶用メモリを（Ｍ−Ｌ）／Ｍに小さくすることが出来る。
【００７９】
なお、選択パス情報記憶用メモリに記憶するＭ−Ｌ個の状態を表す情報とは、再現できない状態確率を示すことが出来る情報であれば良く、時点ｎと時点ｎ−１の間の状態遷移関係を示す全てのパス情報でも良く、再現できないＭ−Ｌ個の状態を直接指示する情報でも良い。また、再現できない状態とは、再現できる状態以外の状態であるため、再現できるＬ個の状態を指示する情報でも良い。
【００８０】
このように、実施の形態３によれば、任意の時点で記憶されるパス数の情報を、トレリスの状態数よりも小さい一定数の情報に固定することができ、かつ、任意の時点の計算において後方確率計算結果記憶用メモリにアクセスする回数も少なくすることができるので、計算量をそれ程増加させずに従来よりも後方確率計算結果記憶用メモリ容量を低減することができる。
【００８１】
また、図３に示したターボ符号のトレリス格子では、時点ｎ−１での状態０〜３の後方確率から時点ｎでの状態０〜７の後方確率の何れか４確率を逆算で導出できることに着目する。後方確率βｎ−１（０）からは、後方確率βｎ（０）、βｎ（１）の何れかが逆算で計算できるので、後方確率βｎ（０）と後方確率βｎ（１）のうち選択されなかった後方確率を後方確率計算結果記憶用メモリ１０４に格納することで、時点ｎ−１の状態０での後方確率と時点ｎ−１の状態０の計算で選択されたパス情報から、時点ｎでの状態０、１での後方確率を一意に再現できる。
【００８２】
同様に、選択されなかった後方確率を後方確率計算結果記憶用メモリ１０４に格納することで、時点ｎ−１における状態１、２、３での後方確率から時点ｎの状態２、３または４、５または６、７での後方確率の何れか３値を再現することができ、尤度計算時に時点ｎ−１の状態０〜３での後方確率から時点ｎの状態０〜７全ての後方確率が導出できる。つまり、後方確率計算時に特定の４状態（全状態数の半分、本例では状態０〜３）の後方確率を計算する際に選択されたパス情報４つを選択パス情報記憶用メモリ２０１に格納し、選択されなかった４状態の後方確率を後方確率計算結果記憶用メモリ１０４に格納することで、全ての後方確率が再現できる。
【００８３】
このように、実施の形態３では、特定のトレリス格子を用いることで、状態数の半分のパス選択情報を記憶するメモリを用意することで、後方確率計算結果記憶用メモリの必要容量を半分に減じることができる。また、本実施の形態３において加えられる状態確率再現処理も特定の状態においてのみ行えば良いので、さらに回路構成が簡易に実現できる。
【００８４】
（実施の形態４）
図７は、本発明の実施の形態４に係るターボ復号器の要素復号器の構成を示すブロック図である。なお、図７では、図２（実施の形態２）に示した構成要素と同一ないしは同等である構成要素には同一の符号が付されている。ここでは、本実施の形態４に関わる部分を中心に説明する。
【００８５】
図７に示すように、本実施の形態４に係るターボ復号器の要素復号器７００では、図２（実施の形態２）に示した構成において、確率再現判断部７０１が後方確率計算部１０３と後方確率計算結果記憶用メモリ１０４との間に設けられている。後方確率計算部１０３は、算出した後方確率とその算出過程で得られる情報とを確率再現判断部７０１に与え、選択パス情報記憶用メモリ２０１へのパス情報は確率再現判断部７０１から入力されるとしている。
【００８６】
確率再現判断部７０１は、後方確率計算部１０３にて逐次計算で導出される後方確率が次段の後方確率とその算出に用いる遷移確率とから再現可能か否かを判断し、その判断結果に従って後方確率を選別し、後方確率計算結果記憶用メモリ１０４に格納する制御を行う。
【００８７】
また、確率再現判断部７０１は、選択パス情報記憶用メモリ２０１に、パス情報に加えて、どの状態の後方確率が後方確率計算結果記憶用メモリ１０４に書き込まれたか判断し得る情報も格納する制御を行うようになっている。
【００８８】
本実施の形態４では、次段の確率の計算時に選択される前段の確率として、同じ状態のものが選択されることがあるため、実際に再現できない確率数は、時点毎に可変となる点に着目し、任意の時点において記憶する必要のある、ひいては任意の時点において記憶される確率数を対応付けて記憶するようにした。そのため、この形態では記憶される確率の総数を計算毎に最小にすることができる。
【００８９】
具体的には、ある時点ｎ−１の後方確率を求めるために実際に選択されて用いられる時点ｎの後方確率の個数は、時点当たりの後方確率の状態数をＭとすると、Ｍ／２以上Ｍ以下である。そのため、本発明で記憶すべき後方確率数は、時点当たりＭ／２乃至０で充分であるので、各状態について後方確率再現部１０６で再現可能か否かの判断結果に基づいて格納するデータ数を決定したほうが、総記憶容量は少なくできる。
【００９０】
この方法では、後方確率再現部で再現可能な全ての後方確率をメモリに書き込まないことが可能であり、後方確率再現部で行われる逆行演算は、後方確率計算部によって行われる逐次計算の順行方向を逆にした逐次計算である為、計算結果記憶メモリとしてスタックのようなＬＩＦＯ領域にデータを記憶するような方法を取る場合は、特に有効である。
【００９１】
以上のように、本実施の形態４によれば、後方確率計算結果記憶用メモリに書き込まれるデータ数を可能な限り少なくすることができるため、総メモリ容量を抑制することができる。また、後方確率計算結果記憶用メモリへのアクセス数を減らすことができるため、メモリアクセスに起因する処理遅延を抑えるもとも可能となる。また、メモリへのアクセス数を極力抑えることが可能であり、メモリアクセスに伴う電力消費量を同時に抑えることが可能である。
【００９２】
なお、以上に示した各実施の形態では、尤度計算を、遷移確率計算部と前方確率計算部と後方確率計算結果記憶用メモリとから得られる３種類のデータを用いるターボ復号器への適用例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、尤度計算を、例えば、遷移確率計算部と後方確率計算部と前方確率計算結果記憶用メモリとから得られる３種類のデータを用いるターボ復号器に対しても同様に適用することができる。また、前方確率と後方確率とを状況に応じて計算、メモリに格納するターボ復号器にも同様に適用できることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
本発明は、ターボ符号をＭＡＰ方式やＭＡＸ−ＬＯＧ−ＭＡＰ方式によって復号する場合に、復号能力を損じることなく、内部演算に用いられるメモリ容量を減じるのに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明の実施の形態１に係るターボ復号器の要素復号器の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態２に係るターボ復号器の要素復号器の構成を示すブロック図
【図３】本発明の実施の形態３に係るターボ復号器での後方確率の算出過程を説明するために用いるターボ符号のトレリス格子の一例を示す図
【図４】本発明の実施の形態３に係るターボ復号器での後方確率の更新処理を説明するフローチャート
【図５】本発明の実施の形態３に係るターボ復号器での後方確率の再現処理を説明するフローチャート
【図６】本発明の実施の形態３に係るターボ復号器での後方確率の算出過程を説明するために用いるターボ符号のトレリス格子の一例を示す図
【図７】本発明の実施の形態４に係るターボ復号器の要素復号器の構成を示すブロック図
【符号の説明】
【００９５】
１００、２００、７００  要素復号器
１０１  入力データ用メモリ
１０２  遷移確率計算部
１０３  後方確率計算部
１０４  後方確率計算結果記憶用メモリ
１０５  計算内容記憶用メモリ
１０６  後方確率再現部
１０７  前方確率計算部
１０８  尤度計算部
１０９  出力データ用メモリ
２０１  選択パス情報記憶用メモリ
７０１  確率再現判断部
【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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