(57)【要約】【課題】ディジタル通信において、誤り訂正符号の復号を軟判定で行うには、アナログ受信信号値の量子化が必要である。量子化は、量子化区間の決定方法とみなされ、従来の量子化区間決定手法は複雑な計算が必要で、演算量と回路規模が大きくなる問題があった。【解決手段】通信路を介して送信された誤り訂正符号の復号を軟判定で行うもので、前記通信路で付加された雑音の雑音分散値を設定する手段と、送信信号値に対して、受信信号値が正負反転してかつ量子化限界値を超える確率 p を予め定め、前記雑音分散値と、送信信号値と、この定められた確率pから量子化限界値を決定する量子化限界値決定手段と、量子化限界値を元に量子化区間を決定する量子化区間決定手段と、量子化区間にしたがって受信信号値を量子化する量子化手段と、量子化受信信号値を元に復号演算を行う復号演算手段を備える。【選択図】図２
2011082759.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信路を介して送信された誤り訂正符号の送信信号を入力し、その誤り訂正符号送信信号の復号を軟判定で行う誤り訂正符号の復号装置において、
前記通信路で付加された雑音の雑音分散値を設定する手段と、
送信信号値に対して、受信信号値が正負反転してかつ量子化限界値を超える確率pを予め定め、前記雑音分散値と、送信信号値と、この定められた確率pとから量子化限界値を決定する量子化限界値決定手段と、
前記量子化限界値を元に量子化区間を決定する量子化区間決定手段と、
前記量子化区間にしたがって受信信号値を量子化する量子化手段と、
前記量子化受信信号値を元に復号演算を行う復号演算手段と
を備えた誤り訂正符号の復号装置。
【請求項２】
前記量子化限界値決定手段は、確率pの数値を変動させて、復号演算を繰り返し実行し、推定ビット列が符号語に収束する速さを比較検証する手段と、
前記検証結果を基に、最も収束の速い場合の確率pを量子化限界値決定の基準となる確率pに決定する手段を具備する請求項１記載の誤り訂正符号の復号装置。
【請求項３】
前記量子化限界値決定手段は、確率pの代わりに、下記式（２）により確率pによって定まる数値ａを用い、式（３）により量子化限界値Rを決定する請求項１記載の誤り訂正符号の復号装置。
【数１】
2011082759.tif 000005
但し：ｘは受信信号値、σは、雑音分散値σ2から求められる雑音の標準偏差、μは送信信号値である。
【請求項４】
予め、前記量子化区間にしたがって受信信号値を量子化した値が格納されたルックアップテーブルを備え、
前記量子化手段は、前記量子化区間にしたがって受信信号値が量子化された値を前記ルックアップテーブルを用いて算出する構成にされた請求項１記載の誤り訂正符号の復号装置。
【請求項５】
前記ルックアップテーブルは量子化受信信号値が変動するパラメータに対応して複数備えられ、
パラメータに応じて複数のルックアップテーブルを切り替えて1つを選択するルックアップテーブル切り替え手段を備えた請求項４記載の誤り訂正符号の復号装置。
【請求項６】
前記復号手段は、復号後のビット列に誤りビットがあるか否かの判定し、判定結果を出力する機能を有し、
前記ルックアップテーブル切り替え手段は、前記復号手段からの復号後のビット列に誤りビットがあるか否か判定結果を入力し、この判定結果に基づいて複数のルックアップテーブルを切り替える請求項５記載の誤り訂正符号の復号装置。
【請求項７】
通信路を介して送信された誤り訂正符号の送信信号を入力し、その誤り訂正符号送信信号の復号を軟判定で行う誤り訂正符号の復号方法において、
前記通信路で付加された雑音の雑音分散値を設定する工程と、
送信信号値に対して、受信信号値が正負反転してかつ量子化限界値を超える確率pを予め定め、前記雑音分散値と、送信信号値とから、この定められた確率pから量子化限界値を決定する量子化限界値決定工程と、
前記量子化限界値を元に量子化区間を決定する量子化区間決定工程と、
前記量子化区間にしたがって受信信号値を量子化する量子化工程と、
前記量子化受信信号値を元に復号演算を行う復号演算工程と
を備えた誤り訂正符号の復号方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ディジタル通信システム等における誤り訂正符号の復号を軟判定で行う復号方法およびその復号装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ディジタル通信において、誤り訂正符号の復号を軟判定で行うには、回路規模の削減とスループットの増大を計るため、アナログ値である受信信号値を量子化する必要がある。誤り訂正符号の性能は、受信信号値の量子化方式によって大きく影響する。
量子化方式は、量子化区間の決定方法とみなされるが、ここではまず量子化ビット数について説明する。量子化ビット数とは量子化の精度を表し、量子化ビット数 q で量子化するとき、受信信号値は最大 2q 通りの量子化値（整数値）で表現される。量子化区間は、受信信号値がとりうる値の範囲を 2q 個の区間に分割したものであり、各量子化区間はそれぞれ固有の量子化値に対応づけされている。受信信号値の量子化を行うには、まず受信信号値が属している量子化区間を判別し、受信信号値が属している量子化区間に対応する量子化値を、その受信信号値の量子化後の値とする。
量子化ビット数は、開発する復号装置の回路規模などの制約によって大方決定される。そのため、復号装置の開発における量子化方式検討では、量子化区間をどのように設定するかに焦点が置かれる。また、量子化区間の設定によって誤り訂正符号の復号性能は大きく変動する。
ここでは、通信路の雑音を加法的白色ガウス雑音（Additive White Gaussian Noise；以下、AWGNと称す。）とする。つまり、通信路の入力は0と1に対応する送信信号値であり、出力である受信信号値は送信信号値を平均とした正規分布に従うアナログ値である。
【０００３】
量子化区間の決定手法として非特許文献１の手法が知られている。しかし、本文献の手法は大規模な演算量と回路規模を必要としている。本文献による手法は、0と1の送信ビットを入力、2q 個の量子化区間を出力とする2値入力、2q 出力の通信路を考え、この通信路の通信路容量が最大となるような量子化区間に決定する手法である。通信路容量は各入力値から各出力値への遷移確率から計算される値であるが、遷移確率は前段落で説明した2値入力、アナログ値出力の通信路によって決定される。
【０００４】
本文献の手法の演算量が大きい原因として以下の3つが挙げられる。
1つ目は、どの量子化区間で通信路容量が最大となるかを解析的に求めるのは困難であり、通信路容量が最大となる量子化区間は探索的に算出しなければならないことである。
2つ目は、量子化区間から通信路容量を計算するには積分計算(遷移確率の計算に必要)や対数計算が必要なことである。
3つ目は、通信路容量を計算するのに必要な遷移確率は、2値入力、アナログ値出力の通信路におけるAWGNの雑音分散値によって変動することである。つまり、雑音分散値が変化するたびに量子化区間を計算し直さなければならない。
【０００５】
特許文献１には非特許文献１による手法を効率よくした技術が開示されており、上記の演算量が大きくなる原因のうち1つ目に挙げた探索的な計算を、再帰演算で近似することにより演算量を削減している。しかし、その他の2つの原因による対策はなされておらず、依然として大きな演算量を必要としており、回路規模は大きい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特表2007-509585号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】A. D. Liveris and C. N. Georghiades. “ On Quantization of Low-Density Parity-Check Coded Channel Measurements. ” GLOBECOM '03, vol. 3, pp.1649-1653, Dec. 2003.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の量子化区間決定手法は複雑な計算を必要とし、演算量と回路規模が大きくなるという問題があった。
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、量子化区間決定手法において、演算量と回路規模の削減を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に係る誤り訂正符号の復号装置は、
通信路を介して送信された誤り訂正符号の送信信号を入力し、その誤り訂正符号送信信号の復号を軟判定で行う誤り訂正符号の復号装置において、
前記通信路で付加された雑音の雑音分散値を設定する手段と、
前記雑音分散値と、送信信号値とから、送信信号値に対して、受信信号値が正負反転してかつ量子化限界値を超える部分の確率pを定め、この定められた確率pから量子化限界値を決定する量子化限界値決定手段と、
前記量子化限界値を元に量子化区間を決定する量子化区間決定手段と、
前記量子化区間にしたがって受信信号値を量子化する量子化手段と、
前記量子化受信信号値を元に復号演算を行う復号演算手段と
を備える。
【００１０】
この発明に係る誤り訂正符号の復号方法は、
通信路を介して送信された誤り訂正符号の送信信号を入力し、その誤り訂正符号送信信号の復号を軟判定で行う誤り訂正符号の復号方法において、
前記通信路で付加された雑音の雑音分散値を設定する工程と、
送信信号値に対して、受信信号値が正負反転してかつ量子化限界値を超える確率pを予め定め、前記雑音分散値と、送信信号値とから、この定められた確率pから量子化限界値を決定する量子化限界値決定工程と、
前記量子化限界値を元に量子化区間を決定する量子化区間決定工程と、
前記量子化区間にしたがって受信信号値を量子化する量子化工程と、
前記量子化受信信号値を元に復号演算を行う復号演算工程と
を備える。
【発明の効果】
【００１１】
この発明に係る誤り訂正符号の復号方法及び復号装置によれば、
送信信号値に対して、受信信号値が正負反転してかつ量子化限界値を超える確率を定め、この定められた確率と、設定された雑音分散値と、送信信号値の値とから量子化限界値を決定することにより、演算量を削減することができる。すなわち、前記確率の値は、前記雑音分散値にほとんど依存しないため、固定値を採用することが可能であり、前記確率の値を算出するための演算が不要であるため、量子化区間決定手法において、演算量を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】誤り訂正符号の軟判定復号を行うディジタル通信システムの構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１における復号器の内部構成を示すブロック図である。
【図３】量子化区間演算器が出力する量子化区間一例の説明図である。
【図４】実施の形態１における量子化区間演算器の内部構成を示すブロック図である。
【図５】AWGN雑音付加後の受信信号値の分布図である。
【図６】符号長64800、符号化率3/4のLDPC符号を量子化ビット数4で量子化した平均繰り返し数の観測結果の特性図である。
【図７】各確率でのシミュレーション実施時の復号後のビット誤り率の特性図である。
【図８】実施の形態２における量子化受信信号値演算方法を示すフローチャートである。
【図９】実施の形態２における量子化器の構成を示すブロック図である。
【図１０】実施の形態３における処理のフローチャートである。
【図１１】実施の形態３の復号演算器の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
実施の形態１．
図１は、誤り訂正符号を用いて軟判定復号を行う場合のディジタル通信システムの構成図である。送信側には、情報ビット列の符号化を行う符号化器1と、符号化器1から出力された符号語を変調する変調器2が備えられ、符号化器1から出力された符号語は変調器2によって変調され、変調信号を通信路3に出力する。送信された信号は通信路3を介して雑音が付与される。受信側は受信信号の復調を行う復調器4と、受信信号値から軟判定復号を行う復号器5が設置され、最終的に情報ビット列の推定ビット列を出力する。
【００１４】
図２は、本実施の形態における復号器5の内部構成を示したものである。最初の段には入力回路21があり、量子化を行う量子化器22に接続されている。さらに、量子化器22は量子化区間を出力する量子化区間演算器23にも接続されている。量子化器22の後段には、量子化器22の出力である量子化受信信号値を入力として復号演算を行う復号演算器24があり、最後に復号演算器24の出力である推定ビット列の出力回路25が設置される。
【００１５】
次に、図１のディジタル通信システムの動作について説明する。情報ビット列はディジタル通信において通信するビット列であるが、まず符号化器1によって符号化が行われる。符号化ビット列は変調器2によって変調され送信信号となる。送信信号は通信路3を介し、受信信号として復調器4へと入力され、復調が施される。復調された信号はアナログ値である受信信号値として復号器5に入力され、復号器5では軟判定による復号を行い、情報ビット列の推定ビット列を出力する。本実施の形態の説明では、例として、低密度パリティ検査符号(Low-Density Parity-Check codes; 以下LDPC符号と称す。)によって符号化、および復号を行うものとし、変調器及び復調器は二位相偏移変調(Binary Phase-Shift Keying; 以下、BPSKと称す。)によって変調及び復調を行うものとする。
【００１６】
次に、図２の復号器5の動作について説明する。入力された受信信号値は、まず入力回路21で入力処理が行われ、量子化器22に出力される。量子化器22は、量子化区間演算器23から出力された量子化区間を基に受信信号の量子化を行い、量子化受信信号値を出力する。復号演算器24は、符号長分の量子化受信信号値を用いてサムプロダクト（Sum Product）復号法などによる軟判定復号を行い、出力回路25へ推定ビット列を出力する。出力回路25は、推定ビット列を復号器5から出力する。
【００１７】
量子化区間演算器23が出力する量子化区間の一例を図３に示す。図３は量子化ビット数4の場合を示したものであり、各量子化区間は等間隔である。しかし、本実施の形態はこの場合に限らない。また、各量子化区間に対応する量子化受信信号値を-8〜7の値に割り当てているが、他の割り当てによっても本実施の形態の構成は可能である。
量子化区間演算器23が出力する量子化区間の表し方は様々な形式が可能である。本実施の形態では、隣り合う量子化区間の境界値を量子化区間演算器23が出力するものとする。このとき量子化器22は、入力回路21からの受信信号値と量子化区間演算器23からの量子化区間の各境界値との比較演算によって、受信信号値が属す量子化区間を判別し、量子化を行う。ただし、これは一例であり、量子化器22が量子化を行えるのであれば、量子化区間演算器23が出力する量子化区間は他の形式で表しても良い。例えば、量子化区間が等間隔（両端の区間以外で幅が全て等しい）であるなら、量子化区間の幅の大きさを量子化区間演算器23が出力しても良い。このときの量子化器22が量子化する方法として、受信信号値を量子化区間の幅で割り算をし、その商の値によって受信信号値がどの量子化区間に属しているかを判断する方法などがある。
【００１８】
次に図４で量子化区間演算器23の内部構成を示す。量子化区間演算器23は雑音分散値を出力する雑音分散値設定部41と、雑音分散値を入力として量子化限界値を出力する量子化限界値演算部42と、量子化限界値から量子化区間を決定する量子化区間決定部43が直列に接続されている。
量子化区間演算器23の動作を説明する。本発明の構成では、量子化区間は雑音分散値をパラメータとして決定される。パラメータである雑音分散値を設定するのが雑音分散値設定部41である。雑音分散値は、実際の通信路の雑音分散値を用いるのが最も良いが、それは困難である。また、測定器などを本構成以外に別途用意し、リアルタイムに雑音分散値を推定することも考えられる。しかし、本実施の形態による構成では、事前実験によって予め通信路の雑音分散値を測定しておき、その値を装置に組み込み雑音分散値設定部41が出力することにする。
【００１９】
なお、雑音分散値は通信路の状態によって変動しうる。それに対応するために、複数の雑音分散値を装置に組み込んでおき、通信路の状態によってそれらを切り替えながら雑音分散値設定部41が出力するようにしてもよい。無線通信であれば電波強度によって切り替えても良いし、復調器4から雑音の大きさに関する情報を受け取って切り替えても良い。また、雑音分散値の数値入力回路を別途用意して量子化区間演算器23に接続しておき、受信装置を設置する際にその設置場所に適合した雑音分散値を人手で入力できるようにしても良い。さらに、ディジタル通信システムが複数のLDPC符号を切り替えて使用する場合には、LDPC符号の切り替え時にそれに適応した雑音分散値が出力されるようにしてもよい。いずれにしろ、雑音分散値設定部41は、何らか手段によって適切な雑音分散値が出力できれば良い。
【００２０】
次に量子化限界値演算部42について説明する。量子化限界値Rとは、図３で示すように、最も外側の量子化区間の境界値である。正負の2つの値があるが、本実施の形態ではこれらの絶対値は等しいものとし、R(>0)および-R(<0)とおくことにする。
量子化限界値演算部42では、送信信号値に対して、受信信号値が正負反転してかつ量子化限界値Rを超える確率 p を基準に、量子化限界値Rを決定する。図５は雑音がAWGNの場合における、雑音付加後の受信信号値の分布を図示したものである。送信ビットが0と1のときとでそれぞれ受信信号値の確率分布は中心が異なる。また、図５のグラフが表しているのは正確には確率密度関数であり、確率はグラフの面積で表される。
【００２１】
送信ビットが1のときの送信信号値は−μである。この−μとは正負が反転する側の量子化限界値Rを超える確率が上で述べた p である。図から明らかなように、確率 p を定めれば、量子化限界値Rも決定される。本実施の形態では確率 p を所定の数値に定めることで、量子化限界値Rを決定する。
確率 p から量子化限界値Rを求める式は次の式（1）である。
なお、式（1）において、σ2は雑音分散値設定部41から入力された雑音分散値、ｘは受信信号値、μは送信信号値であり、μはディジタル通信システムの設計段階で決定される。
【００２２】
【数１】
2011082759.tif 000003
【００２３】
式（1）の積分演算には大きな演算量が必要となるため、量子化限界値演算部42は実際には次の式（2）と（3）に基づいて量子化限界値を演算する。
【００２４】
【数２】
2011082759.tif 000004
【００２５】
式（3）のσは、雑音分散値設定部41から入力された雑音分散値σ2から求める雑音の標準偏差である。
つまり、式（2）によって値 a を計算し、この a を用いて式（3）によって量子化限界値Rを算出する。式（2）は、式（1）に正規分布の標準化を施した式である。式 (2) から a を計算する方法は一般的に広く知られており、例えば標準正規分布表やプログラムの関数ライブラリを用いれば可能である。
復号装置への実装に当たっては、例えば、予め確率 p から式 (2) によって a を求めておき、量子化限界値演算部42に組み込んでおく。このようにすれば、量子化限界値演算部42で行う演算は式（3）のみでよい。
【００２６】
以上では確率 p から量子化限界値を計算する方法を示した。次に、確率 p の決定方法を示す。確率 p の数値を変動させ、それぞれの条件で計算機シミュレーションを行い、最も復号性能の高くなる（復号後のビット誤り率が小さくなる）条件を比較検証することで、確率 p は決定可能である。ただし、シミュレーションには膨大な時間を必要とするため、この方法は現実的ではない。
【００２７】
そこで、比較対象を復号演算における繰り返し演算の平均繰り返し数と定め、繰り返し演算の収束が最も速くなる場合の確率 p を採用するという方法を本実施の形態ではとる。この方法は、誤りビットが発生するまで計算し続けなければならない復号シミュレーションと比べ、高速に確率 p を決定できる。図６は、符号長64800、符号化率3/4のLDPC符号において、量子化ビット数4で量子化した場合の、平均繰り返し数の観測結果を図示したものである。グラフの横軸は確率 p であり、縦軸は平均繰り返し数である。なお、3種類のEs/N0（つまり、3種類の雑音分散値）について図示した。また、図７は横軸を確率 p として、各確率 p でシミュレーションを行った場合の復号後のビット誤り率をグラフにした図である。図６,図７で明らかなように、図６で平均繰り返し数が最小となる確率 p の条件で、図７でも復号後のビット誤り率が最小となる。
【００２８】
このことから、本手法によって決定する量子化限界値Rに基づいて量子化することで、復号性能が高くなるとわかる。また、図６と図７から、平均繰り返し数が最小となる確率 p の値が、雑音分散値σ2（標準偏差σ）にはほとんど依存しないことが言える。これが意味しているのは、a の値も雑音分散値の依存が小さいということであり、雑音分散値ごとに異なる値とする必要がない。つまり、a の値として、所定の固定値を装置に組み込めば十分ということである。
前記確率 p の値は、前記雑音分散値にほとんど依存しないため、予め設定された固定値を採用することが可能である。
【００２９】
最後に量子化区間決定部43の動作を説明する。量子化区間決定部43では、量子化限界値決定部42から入力された量子化限界値を元に量子化区間を決定する。量子化区間を等間隔にするのであれば、図３のように量子化限界値と0の間を等間隔に区切るだけである。その他の間隔にするのであれば、予め定めた規則に従って区切ればよい。
【００３０】
以上のように本実施の形態によれば、送信信号値に対して、受信信号値が正負反転してかつ量子化限界値を超える確率 p と、前記雑音分散値と、送信信号値の値とから量子化限界値を決定することにより、演算量を削減することができる。すなわち、前記確率 p の値は、前記雑音分散値にほとんど依存しないため、固定値を採用することが可能であり、前記確率 p の値を算出するための演算が不要であるため、量子化区間決定手法において、演算量を削減することができる。
また、以上のように本実施の形態によれば、復号演算における繰り返し演算の収束の速さに基づいて、前記確率 p の値を設定することにより、復号後にビット誤りが発生するまで計算する必要がないため、復号シミュレーション結果に基づいて前記確率 p の値を設定する場合に比べて、高速に前記確率 p を決定することができる。
さらに、以上の装置および方法によれば、前記雑音分散値σ2と予め装置に組み込んだ値 a とから式 (3) によって小さな演算量で量子化限界値を計算し、この量子化限界値に基づいて量子化区間を決定することができる。量子化区間が定まれば量子化は簡単な計算で行えるため、量子化に関わる演算量を小さくすることができる。
【００３１】
なお、この発明は以上で示した構成に限定されない。例えば、上記ではLDPC符号を用いて説明したが、ターボ符号のように軟判定を行うことができ、かつ繰り返し演算で復号を行う誤り訂正符号であれば、同様の構成が可能である。また、上記ではBPSKを用いて説明したが、量子化器における量子化受信信号値の割り当てを適切に設定すれば、その他の変調方式でも同様の構成が可能である。変調方式によっては受信信号値が2次元ベクトルとなるが、それぞれの次元に対して本実施の形態による手段で量子化区間を区切り、量子化受信信号値の割り当ての変わりに対数尤度比の割り当てを設定すれば同様の構成が可能である。さらに、AWGN以外の雑音モデルでも、確率密度関数によって雑音付加後の受信信号値の分布が表せるなら同様の構成が可能である。例えば、χ二乗分布によって受信信号値の分布を表すことができれば、χ二乗分布の確率密度関数を用いて式 (1) と同様の、確率 p から量子化限界値Rを計算する確率密度関数の積分式が構成できる。ただし、式 (3) では量子化限界値を計算できない。
【００３２】
さらに、量子化区間の方式は図３のようには限定されない。量子化限界値から計算可能な量子化区間の方式であるならどのようなものであっても同様の構成は可能である。例えば、一つの区間だけ2倍の広さをもつような量子化区間である。
また、図１において、復号器5に入力される受信信号値がアナログ値ではなく、復調器4によって既に量子化されている構成でも、本実施の形態の構成は可能である。ただし、図２における量子化器22で出力される量子化受信信号値の量子化ビット数よりも、復調器で量子化された直後の量子化ビット数の方が大きい場合に限る。
【００３３】
実施の形態２．
実施の形態１では、量子化限界値の計算、量子化区間の計算、量子化区間に従って受信信号値を量子化する計算が必要であった。量子化区間の計算や受信信号値の量子化は、実施の形態1で説明したように等間隔であるなら小さな演算量で済むが、量子化区間の方式が複雑な場合には大きな演算量が必要となる。
そこで、本実施の形態では複数のルックアップテーブル(Look-Up Table；以下LUTと称す。)を用いる。LUTとはアドレスを入力として量子化受信信号値を出力する装置、もしくは演算に用いる計算モジュールである。各アドレスに対応して格納された量子化受信信号値は、実施の形態1の手段によって予め計算し、LUTに格納しておく。
【００３４】
図８にLUTを用いた量子化受信信号値演算方法を示す。ステップ81は、受信信号値を入力として対応するLUTのアドレスを計算し、出力する。ステップ82はLUTを決定するステップであり、ステップ83には決定したLUTの情報を出力する。ステップ83は、決定したLUTの情報とアドレスを入力とし、量子化受信信号値を出力する。
本実施の形態では、複数のLUTを用意し、それぞれのLUTには異なる量子化受信信号値が格納されている。ステップ82では、それらのLUTの中から1つを選択し決定する。実施の形態１の図４の雑音分散値設定部41では、雑音分散値の切り替えを可能とした。本実施の形態においては、雑音分散値を切り替える代わりに、雑音分散値に応じて、その雑音分散値に対応したLUTを1つ選ぶ。ただし、使用する誤り訂正符号によってLUTを切り替えるなど、雑音分散値以外を基準にもLUTを切り替えてもよい。すなわち、量子化受信信号値が変動する基準（パラメータ）に対応したLUTを複数用意し、パラメータに応じてLUTを切り替えるようにする。
ステップ83では、ステップ82で決定したLUTに対してステップ81で決定したアドレスを入力し、量子化受信信号値を得る。ステップ84では、量子化受信信号値を用いて復号演算を行う。
【００３５】
図９に本実施の形態における復号器5の構成を示す。入力回路21は受信信号値を出力し、アドレス演算部91は入力された受信信号値からLUTのアドレスを演算して出力する。LUT切り替え器92は使用するLUTを決定する。LUT93は決定されたLUTとアドレスとから量子化受信信号値を求めて、出力する。復号演算器24は量子化受信信号値を入力として復号を行い、推定ビット列を出力する。
【００３６】
次に、量子化器22の動作について説明する。ただし本実施の形態では、受信信号値は図１の復調器4でディジタル化され、ディジタル値として復号器5へと入力されるものとする。つまり、本実施の形態における量子化器22は、復号演算器24に対して適切な量子化ビット数の量子化受信信号値を入力するための装置である。なお、LUTのアドレス幅は復号装置に要求される回路規模に応じて決定する。
アドレス演算部91は、受信信号値からLUTのアドレスを演算する。受信信号値はディジタル値であるので、シフト演算などによって高速にアドレスが計算できる。
LUT切り替え器92は、量子化受信信号値を演算するのに用いるLUTを切り替える装置である。図８のステップ82と同様の基準で切り替えを行う。なお、図９では4つのLUTで構成されているように図示したが、これは一例であり、いくつであっても良い。
【００３７】
以上の構成では、量子化受信信号値をアドレス演算とLUTのアクセスだけで計算でき、演算量が小さい。
なお、多値変調の変調方式であっても、LUTを2次元のテーブルにすることで同様の構成が可能である。
【００３８】
実施の形態３．
実施の形態２では、雑音分散値や符号の切り替えと連動してLUTを切り替えるような構成にした。しかし、この構成では通信路の状況変化による雑音分散値の変動に、リアルタイムで対応するのは困難である。
本実施の形態における方法を図１０に示す。本実施の形態の方法は、ステップ102と、ステップ84からステップ102への情報の受け渡し以外は実施の形態２の図８と同じである。ステップ102はステップ84からの誤り訂正の成功、失敗の情報を入力としてLUTを決定し、決定したLUTの情報を出力する。
ステップ84の復号演算では、符号語1つを復号するたびに誤り訂正に失敗したかどうか(復号後のビット列が符号語であるか)を判定する。つまり、誤りは検出できたが訂正はできなかった場合の判定を行う。例えばLDPC符号では、パリティチェックによってこの判定が可能である。
【００３９】
ステップ102では、ステップ84の復号演算によって得られた誤り訂正の情報を受け取り、その情報を元にLUTを決定する。誤り訂正の成功、失敗の状況を元にLUTを決定する。誤り訂正が予め定めた回数(例えば10回)連続で失敗したとき、通信路の雑音分散値が増加したと考えられるので、より大きな雑音分散値に対応したLUTを選択し使用することにする。逆に、予め定めた回数連続で誤りが発生しなかったときは、雑音分散値が減少していると考えられるので小さな雑音に対応したLUTを用いる。
【００４０】
図１１に、本実施の形態の復号器5の構成を示す。実施の形態２の図９の構成と異なるのは、LUT切り替え器112に復号演算器24からの誤り訂正情報の入力がある点である。
復号演算器24は、誤り訂正に失敗したかどうかの判定結果をLUT切り替え器112に送る。LUT切り替え器112は図９のLUT切り替え器92と同様にLUT93を1つ選択する。
以上の構成は一例であり、誤り回数によって切り替えるLUTの数は、図１１のように4つに限らずいくつの場合でも同様の構成が可能である。
以上のようにリアルタイムにLUT93を切り替えることで、雑音分散値の変動による復号性能の劣化を軽減することができる。
【００４１】
上記各実施の形態において、上記各機能はコンピュータのソフトウエアとしてプログラム実行したり、CPU等の組み込みソフトウエアやファームウエアとして実行することで達成できる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
この発明は、ディジタル通信システム等における誤り訂正復号を軟判定で行う誤り訂正復号方法およびその方法を実施する誤り訂正復号装置に適用されるものである。
【符号の説明】
【００４３】
1；符号化器、2；変調器、3；通信路、4；復調器、5；復号器、21；入力回路、22；量子化器、23；量子化区間演算器、24；復号演算器、25；出力回路、41；雑音分散値設定部、42；量子化限界値演算部、43；量子化区間決定部、91；アドレス演算部、92,112；LUT切り替え器、93；LUT。
【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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