(57)【要約】【課題】誤り訂正の符号化率を高くし、効率の良い誤り訂正処理を実現する。【解決手段】変調装置１−１の誤り訂正符号化部１０は、従来の修正空間結合ＬＤＰＣ符号のプロトグラフに対してチェックノードを削除し、変数ノードのパリティビットを情報ビットに変更したプロトグラフが反映された誤り訂正符号化、すなわち削除型修正空間結合ＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列を用いた誤り訂正符号化を行う。ＱＡＭ変調部１１は、符号データに対して所定の変調方式によりキャリア変調を施す。復調装置２−１の復調部２０は、変調装置１−１から伝送されたＯＦＤＭ信号を入力し、ＯＦＤＭ復調処理等を行い、対数尤度比算出部２１は、ＯＦＤＭ復調処理等が行われた復調データの対数尤度比をビット毎に算出する。誤り訂正復号部２２は、ビット毎の対数尤度比に対し、誤り訂正符号化部１０にて用いた削除型修正空間結合ＬＤＰＣ符号と同じ符号の誤り訂正復号を行う。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空間結合ＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列を用いて、符号化対象のデータに誤り訂正符号化を施して符号データを生成し、前記符号データに対し、所定の変調方式にてキャリア変調を施す変調装置において、
縦幅ｄl、横幅ｄr及び結合数Ｌ（ｄl、ｄr及びＬは正の整数）とした場合に、行数（Ｌ＋ｄl−１）及び列数ｋＬの行列であって、ランダム置換行列を要素とする行数ｄl及び列数ｋ＝ｄr／ｄlの行列が結合数Ｌ個対角上に並べて構成された空間結合ＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列に対し、最下の（ｄl−２）行の要素及び最上の１行の要素を削除した削除型修正空間結合ＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列を用いて、前記符号化対象のデータに誤り訂正符号化を施して符号データを生成する誤り訂正符号化部と、
前記誤り訂正符号化部により生成された符号データに対し、所定の変調方式にてキャリア変調を施すキャリア変調部と、
を備えたことを特徴とする変調装置。
【請求項２】
請求項１に記載の変調装置において、
前記誤り訂正符号化部は、
Ｎinfo＝（ｋＬ−Ｌ）、
2015133677.tif 000007
Ｎterm＝ｋＬ−Ｎinfo−Ｎconv
とした場合に、前記削除型修正空間結合ＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列を用いて、Ｎinfo個の前記符号化対象のデータにおけるビットから、Ｎinfo個の情報ビット及び（Ｎconv＋Ｎterm）個のパリティビットからなる符号データを生成し、符号化率Ｒ（ｄl，ｄr，Ｌ）＝（ｋ−１）／ｋの誤り訂正符号化を行う、ことを特徴とする変調装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の変調装置において、
さらに、前記誤り訂正符号化部により生成された所定の符号長の符号データのうち、前記誤り訂正符号化に対応する誤り訂正復号により先に復号される所定位置の前記符号データのビットを、前記キャリア変調における所定数の変調ビットのうち誤り難いビットに割り当てるように、前記符号データのビットを並び替えるビット並び替え部を備え、
前記キャリア変調部は、前記ビット並び替え部によりビット並び替えが行われた符号データに対し、所定の変調方式にてキャリア変調を施す、ことを特徴とする変調装置。
【請求項４】
誤り訂正符号化され、所定の変調方式にてキャリア変調されたデータを復調対象のデータとして復調し、前記誤り訂正符号化に対応する誤り訂正復号を施して元のデータに復元する復調装置において、
前記復調対象のデータを復調する復調部と、
前記復調部により復調されたデータの対数尤度比をビット毎に算出する対数尤度比算出部と、
前記対数尤度比算出部により算出されたビット毎の対数尤度比を並び替えるビット並び替え部と、
前記ビット並び替え部によりビット並び替えが行われた対数尤度比に対し、請求項３の変調装置により前記削除型修正空間結合ＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列を用いた誤り訂正符号化に対応した誤り訂正復号を行う誤り訂正復号部と、を備え、
前記ビット並び替え部は、
前記キャリア変調における所定数の変調ビットのうち誤り難いビットを、所定の符号長の符号データのうち前記誤り訂正復号部により先に復号される所定位置の前記符号データのビットに割り当てるように、前記ビット毎の対数尤度比を並び替える、ことを特徴とする復調装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線技術または記録技術における誤り訂正符号化及び復号技術に関し、特に、誤り訂正符号の一種である空間結合ＬＤＰＣ符号を用いて誤り訂正を行う変調装置及び復調装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、無線技術または記録技術の分野において、空間結合ＬＤＰＣ符号を用いた誤り訂正手法が知られている。空間結合ＬＤＰＣ符号を用いた誤り訂正は、ＬＤＰＣ符号の検査行列を繰り返して繋げる空間結合にて生成された検査行列により行われる。
【０００３】
〔空間結合ＬＤＰＣ符号を用いた誤り訂正〕
図１５は、従来の空間結合ＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列を示す図である。このパリティ検査行列Ｈ１は、縦幅ｄl＝４、横幅ｄr＝１２及び結合数Ｌ＝９の行列であり、行数ｄl＝４及び列数ｋ＝ｄr／ｄl＝１２／４＝３の行列が結合数Ｌ＝９個対角上に斜めに並べて構成され、その行数は（Ｌ＋ｄl−１）＝１２、列数はｋＬ＝２７である。また、パリティ検査行列Ｈ１の要素“１”は、Ｍ×Ｍの正則のランダム置換行列である。Ｍは拡大次数であり、正の整数である。
【０００４】
従来の空間結合ＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列Ｈ１において、“１”をＰi,jに置き替えることにより、得られる符号データのビットｘ1，・・・，ｘkL（図１５の場合、ｘkL＝ｘ27）は、ｉ＝１，・・・，Ｌ＋ｄl−１（図１５の場合、Ｌ＋ｄl−１＝１２）に対して、以下のパリティ検査方程式を満たす。
【数１】
2015133677.tif 000003
【０００５】
従来の空間結合ＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列Ｈ１を用いた誤り訂正では、符号化率Ｒ１（ｄl，ｄr，Ｌ）は、以下の式で表される。
Ｒ１（ｄl，ｄr，Ｌ）＝（ｋ−１）／ｋ−（ｄl−１）／ｋＬ
縦幅ｄl、横幅ｄr及び結合数Ｌは正の整数である。図１５に示したパリティ検査行列Ｈ１を用いた誤り訂正では、符号化率Ｒ１（４，１２，９）＝１５／２７＝０．５５５・・・となる。
【０００６】
図１６は、図１５に示した従来の空間結合ＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列Ｈ１に対応するプロトグラフを示す図である。図１６において、１２個のチェックノードｓ1，ｓ2，・・・，ｓ12は、図１５に示したパリティ検査行列Ｈ１における行数１２の行に対応し、２７個の変数ノードｘ1，ｘ2，・・・，ｘ27は、パリティ検査行列Ｈ１における列数２７の列に対応する。また、チェックノードｓ1，ｓ2，・・・，ｓ12と変数ノードｘ1，ｘ2，・・・，ｘ27とを繋げた線は、パリティ検査行列Ｈ１の要素“１”に対応する。
【０００７】
変数ノードｘ1，ｘ2，・・・，ｘ27は、情報ビット（白抜きの丸に示すビット）、逐次処理で決定するパリティビット（斜め線を引いた白抜きの丸に示すビット）、及び終端処理で決定するパリティビット（バツ印及び白抜きの丸に示すビット）からなる。逐次処理及び終端処理については、後述の非特許文献１を参照されたい。
【０００８】
１５個の変数ノードｘ1，ｘ2，ｘ4，・・・，ｘ22は情報ビットであり、７個の変数ノードｘ3，ｘ6，・・・，ｘ21は逐次処理で決定するパリティビットであり、５個の変数ノードｘ23，ｘ24，・・・，ｘ27は終端処理で決定するパリティビットである。
【０００９】
つまり、図１５に示した従来の空間結合ＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列Ｈ１を用いて誤り訂正符号化を行う符号化部は、映像等のデータに対して誤り訂正符号化を施し、符号データを生成する際に、１５ビットの映像等のデータに対して２７ビットの符号データを生成する。
【００１０】
具体的には、符号化部は、映像等のデータを入力し、図１５に示した従来の空間結合ＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列Ｈ１を用いて、入力した映像等のデータにおける１５ビットのデータに対して２７ビットの符号データを生成するように、符号化率０．５５５・・・の誤り訂正符号化を行い、符号データを出力する。この場合、符号化部は、逐次処理にて７ビットのパリティビットを生成し、終端処理にて５ビットのパリティビットを生成し、１５ビットのデータである情報ビット、７ビットのパリティビット及び５ビットのパリティビットからなる２７ビットの符号データを生成する。実際には、例えばパリティ検査行列Ｈ１におけるランダム置換行列の拡大次数Ｍが１００の場合、１００×１５ビットの映像等のデータを単位として１００×２７ビットの符号データが出力される。
【００１１】
ところで、パリティ検査行列として（縦幅ｄl＝４，横幅ｄr＝１２）の正則行列を用いた場合には、符号化率Ｒ０は（１２−４）／１２＝０．６６６・・・となる。この正則のパリティ検査行列を用いた場合の符号化率Ｒ０と図１５に示したパリティ検査行列Ｈ１を用いた場合の符号化率Ｒ１とを比較すると、図１５に示したパリティ検査行列Ｈ１を用いた場合の符号化率Ｒ１の方が低い。これは、図１６のプロトグラフに示したように、変数ノードにおいて、終端処理で決定するパリティビットが多いからである。
【００１２】
〔修正空間結合ＬＤＰＣ符号を用いた誤り訂正〕
そこで、従来の空間結合ＬＤＰＣ符号を用いた誤り訂正では符号化率Ｒ１が低くなり、効率が良くないという問題を解決するために、空間結合ＬＤＰＣ符号を修正した修正空間結合ＬＤＰＣ符号を用いた誤り訂正が提案されている（非特許文献１を参照）。この修正空間結合ＬＤＰＣ符号を用いた誤り訂正は、図１５に示した空間結合ＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列Ｈ１において、下から（ｄl−２）＝２行を削除することにより、図１６に示したチェックノードｓ11，ｓ12を削除し、終端処理で決定するパリティビットを少なくするものである。
【００１３】
図１７は、従来の修正空間結合ＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列を示す図である。このパリティ検査行列Ｈ２は、縦幅ｄl＝４、横幅ｄr＝１２及び結合数Ｌ＝９の行列であり、図１５に示した従来の空間結合ＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列Ｈ１において、最下の（ｄl−２）＝２行の要素を削除した行列に相当し、その行数は１０、列数は２７である。また、パリティ検査行列Ｈ２の要素“１”は、Ｍ×Ｍの正則のランダム置換行列である。Ｍは拡大次数であり、正の整数である。
【００１４】
従来の修正空間結合ＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列Ｈ２を用いた誤り訂正では、符号化率Ｒ２（ｄl，ｄr，Ｌ）は、以下の式で表される。
Ｒ２（ｄl，ｄr，Ｌ）＝（ｋ−１）／ｋ−１／ｋＬ
図１７に示したパリティ検査行列Ｈ２を用いた誤り訂正では、符号化率Ｒ２（４，１２，９）＝１７／２７＝０．６２９・・・となる。
【００１５】
図１８は、図１７に示した従来の修正空間結合ＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列Ｈ２に対応するプロトグラフを示す図である。図１８において、１０個のチェックノードｓ1，ｓ2，・・・，ｓ10は、図１７に示したパリティ検査行列Ｈ２における行数１０の行に対応し、２７個の変数ノードｘ1，ｘ2，・・・，ｘ27は、パリティ検査行列Ｈ２における列数２７の列に対応する。また、チェックノードｓ1，ｓ2，・・・，ｓ10と変数ノードｘ1，ｘ2，・・・，ｘ27とを繋げた線は、パリティ検査行列Ｈ２の要素“１”に対応する。
【００１６】
図１６と同様に、変数ノードｘ1，ｘ2，・・・，ｘ27は、情報ビット（白抜きの丸に示すビット）、逐次処理で決定するパリティビット（斜め線を引いた白抜きの丸に示すビット）、及び終端処理で決定するパリティビット（バツ印及び白抜きの丸に示すビット）からなる。
【００１７】
１７個の変数ノードｘ1，ｘ2，ｘ4，・・・，ｘ25は情報ビットであり、８個の変数ノードｘ3，ｘ6，・・・，ｘ24は逐次処理で決定するパリティビットであり、２個の変数ノードｘ26，ｘ27は終端処理で決定するパリティビットである。
【００１８】
つまり、図１７に示した従来の修正空間結合ＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列Ｈ２を用いて誤り訂正符号化を行う符号化部は、映像等のデータに対して誤り訂正符号化を施し、符号データを生成する際に、１７ビットの映像等のデータに対して２７ビットの符号データを生成する。
【００１９】
具体的には、符号化部は、映像等のデータを入力し、図１７に示した従来の修正空間結合ＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列Ｈ２を用いて、入力した映像等のデータにおける１７ビットのデータに対して２７ビットの符号データを生成するように、符号化率０．６２９・・・の誤り訂正符号化を行い、符号データを出力する。この場合、符号化部は、逐次処理にて８ビットのパリティビットを生成し、終端処理にて２ビットのパリティビットを生成し、１７ビットのデータである情報ビット、８ビットのパリティビット及び２ビットのパリティビットからなる２７ビットの符号データを生成する。実際には、例えばパリティ検査行列Ｈ２におけるランダム置換行列の拡大次数Ｍが１００の場合、１００×１７ビットの映像等のデータを単位として１００×２７ビットの符号データが出力される。
【００２０】
このように、図１５及び図１６に示した従来の空間結合ＬＤＰＣ符号を用いた誤り訂正では、終端処理によって５ビットのパリティビットが生成され、符号化率Ｒ１は０．５５５・・・であるのに対し、図１７及び図１８に示した従来の修正空間結合ＬＤＰＣ符号を用いた誤り訂正では、終端処理によって２ビットのパリティビットが生成され、符号化率Ｒ２は０．６２９・・・である。これにより、従来の修正空間結合ＬＤＰＣ符号を用いた誤り訂正では、終端処理の負荷を低減し、その計算量を削減することができると共に、符号化率が改善され、効率の良い誤り訂正処理を実現することができる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００２１】
【非特許文献１】田添他、「線形時間で終端可能な組織的空間結合符号」、信学技報、112(124)、pp91-96、2012-07-19
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
従来の修正空間ＬＤＰＣ符号を用いた誤り訂正では、符号化率Ｒ２は０．６２９・・・であり、正則のパリティ検査行列を用いた誤り訂正の符号化率Ｒ０＝０．６６６・・・に近い数値になっている。
【００２３】
しかしながら、この符号化率Ｒ２＝０．６２９・・・は、Ｒ０＝０．６６６・・・に到達しておらず不十分であり、符号化率をさらに改善することが所望されていた。符号化率を０．６６６に近づけることにより、一層効率的な誤り訂正を実現することができる。
【００２４】
そこで、本発明は前記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、誤り訂正の符号化率を高くすることが可能な変調装置及び復調装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
前記目的を達成するために、請求項１の変調装置は、空間結合ＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列を用いて、符号化対象のデータに誤り訂正符号化を施して符号データを生成し、前記符号データに対し、所定の変調方式にてキャリア変調を施す変調装置において、縦幅ｄl、横幅ｄr及び結合数Ｌ（ｄl、ｄr及びＬは正の整数）とした場合に、行数（Ｌ＋ｄl−１）及び列数ｋＬの行列であって、ランダム置換行列を要素とする行数ｄl及び列数ｋ＝ｄr／ｄlの行列が結合数Ｌ個対角上に並べて構成された空間結合ＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列に対し、最下の（ｄl−２）行の要素及び最上の１行の要素を削除した削除型修正空間結合ＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列を用いて、前記符号化対象のデータに誤り訂正符号化を施して符号データを生成する誤り訂正符号化部と、前記誤り訂正符号化部により生成された符号データに対し、所定の変調方式にてキャリア変調を施すキャリア変調部と、を備えたことを特徴とする。
【００２６】
また、請求項２の変調装置は、請求項１に記載の変調装置において、前記誤り訂正符号化部が、Ｎinfo＝（ｋＬ−Ｌ）、
2015133677.tif 000004
Ｎterm＝ｋＬ−Ｎinfo−Ｎconvとした場合に、前記削除型修正空間結合ＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列を用いて、Ｎinfo個の前記符号化対象のデータにおけるビットから、Ｎinfo個の情報ビット及び（Ｎconv＋Ｎterm）個のパリティビットからなる符号データを生成し、符号化率Ｒ（ｄl，ｄr，Ｌ）＝（ｋ−１）／ｋの誤り訂正符号化を行う、ことを特徴とする。
【００２７】
また、請求項３の変調装置は、請求項１または２に記載の変調装置において、さらに、前記誤り訂正符号化部により生成された所定の符号長の符号データのうち、前記誤り訂正符号化に対応する誤り訂正復号により先に復号される所定位置の前記符号データのビットを、前記キャリア変調における所定数の変調ビットのうち誤り難いビットに割り当てるように、前記符号データのビットを並び替えるビット並び替え部を備え、前記キャリア変調部が、前記ビット並び替え部によりビット並び替えが行われた符号データに対し、所定の変調方式にてキャリア変調を施す、ことを特徴とする。
【００２８】
さらに、請求項４の復調装置は、誤り訂正符号化され、所定の変調方式にてキャリア変調されたデータを復調対象のデータとして復調し、前記誤り訂正符号化に対応する誤り訂正復号を施して元のデータに復元する復調装置において、前記復調対象のデータを復調する復調部と、前記復調部により復調されたデータの対数尤度比をビット毎に算出する対数尤度比算出部と、前記対数尤度比算出部により算出されたビット毎の対数尤度比を並び替えるビット並び替え部と、前記ビット並び替え部によりビット並び替えが行われた対数尤度比に対し、請求項３の変調装置により前記削除型修正空間結合ＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列を用いた誤り訂正符号化に対応した誤り訂正復号を行う誤り訂正復号部と、を備え、前記ビット並び替え部が、前記キャリア変調における所定数の変調ビットのうち誤り難いビットを、所定の符号長の符号データのうち前記誤り訂正復号部により先に復号される所定位置の前記符号データのビットに割り当てるように、前記ビット毎の対数尤度比を並び替える、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２９】
以上のように、本発明によれば、誤り訂正の符号化率を高くすることができ、効率の良い誤り訂正処理を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】実施例１の変調装置の構成を示すブロック図である。
【図２】削除型修正空間結合ＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列を示す図である。
【図３】削除型修正空間結合ＬＤＰＣ符号のプロトグラフを示す図である。
【図４】誤り訂正符号化部の処理を示すフローチャートである。
【図５】実施例１の復調装置の構成を示すブロック図である。
【図６】実施例１による削除型修正空間結合ＬＤＰＣ符号を用いた場合、及び従来の修正空間結合ＬＤＰＣ符号を用いた場合のシミュレーション結果を示すグラフである。
【図７】実施例２の変調装置の構成を示すブロック図である。
【図８】１６ＱＡＭのコンスタレーションを示す図である。
【図９】変調装置に備えたビット並び替え部の処理を説明する図である。
【図１０】変調装置のビット並び替え部において、変数ノードｘ1の符号データにＴｙｐｅ１を割り当てる処理を説明する図である。
【図１１】実施例２の復調装置の構成を示すブロック図である。
【図１２】復調装置のビット並び替え部において、Ｔｙｐｅ１を変数ノードｘ1の符号データに割り当てる処理を説明する図である。
【図１３】変数ノードｘ1，・・・，ｘ4等の符号データをＴｙｐｅ１に割り当てた場合のシミュレーション結果を示すグラフである。
【図１４】Ｔｙｐｅ１の割り当て量と改善量との関係を表したシミュレーション結果を示すグラフである。
【図１５】従来の空間結合ＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列を示す図である。
【図１６】従来の空間結合ＬＤＰＣ符号のプロトグラフを示す図である。
【図１７】従来の修正空間結合ＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列を示す図である。
【図１８】従来の修正空間結合ＬＤＰＣ符号のプロトグラフを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて詳細に説明する。本発明の第１の実施形態（実施例１）は、従来の修正空間結合ＬＤＰＣ符号のプロトグラフに対してチェックノードを削除し、変数ノードのパリティビットを情報ビットに変更したプロトグラフが反映された誤り訂正、すなわち、従来の修正空間結合ＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列Ｈ２に対して上から１行の要素を削除した行列（削除型修正空間結合ＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列）を用いた誤り訂正を行うことを特徴とする。これにより、従来の修正空間結合ＬＤＰＣ符号を用いた誤り訂正よりも、符号化率を高くすることができる。
【００３２】
また、本発明の第２の実施形態（実施例２）は、符号化率を高くしたことに伴って受信特性が劣化するという実施例１の問題を解消するために、誤り訂正復号が、所定の符号長のデータ長を単位として番号の小さい変数ノードのビットから番号の大きい変数ノードのビットへと順番に、それぞれの結果を利用して逐次行われることに着目し、番号の小さい変数ノードのビットと、キャリア変調において誤り難いビットとが対応するように、ビット並び替えを行うことを特徴とする。
【００３３】
〔実施例１〕
実施例１について説明する。実施例１は、前述のとおり、従来の修正空間結合ＬＤＰＣ符号における変数ノードのパリティビットを情報ビットに変更したプロトグラフが反映された誤り訂正、すなわち削除型修正空間結合ＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列を用いた誤り訂正を行うものである。
【００３４】
〔変調装置／実施例１〕
まず、実施例１の変調装置について説明する。図１は、実施例１の変調装置の構成を示すブロック図である。この変調装置１−１は、誤り訂正符号化部１０及びＱＡＭ（キャリア）変調部１１を備えている。
【００３５】
誤り訂正符号化部１０は、符号化対象のデータである映像等のデータ（０または１の信号列）を入力し、後述の図２に示す削除型修正空間結合ＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列を用いて、入力した映像等のデータに対して誤り訂正符号化を施し、符号データ（符号語）を生成し、生成した符号データをＱＡＭ変調部１１に出力する。
【００３６】
ＱＡＭ変調部１１は、誤り訂正符号化部１０から符号データを入力し、入力した符号データに対して所定の変調方式（例えば１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭ）によりキャリア変調を施す。そして、変調装置１−１は、キャリア変調した信号をマッピングしてＯＦＤＭフレームを構成し、ＩＦＦＴ（逆高速フーリエ変換）を施す等のＯＦＤＭ変調処理を行い、ＯＦＤＭ信号を生成する。これにより、変調装置１−１から後述の復調装置２−１へＯＦＤＭ信号が伝送される。
【００３７】
（修正空間結合ＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列及びプロトグラフ）
次に、図１に示した誤り訂正符号化部１０にて用いる削除型修正空間結合ＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列について説明する。図２は、削除型修正空間結合ＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列を示す図である。この削除型修正空間結合ＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列Ｈは、縦幅ｄl＝４、横幅ｄr＝１２及び結合数Ｌ＝９の行列であり、図１７に示した従来の修正空間結合ＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列Ｈ２において、最上の１行の要素を削除した行列に相当し、その行数は９、列数は２７である。つまり、この削除型修正空間結合ＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列Ｈは、図１５に示した従来の空間結合ＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列Ｈ１において、最下の（ｄl−２）＝２行の要素及び最上の１行の要素を削除した行列に相当する。また、パリティ検査行列Ｈの要素“１”は、Ｍ×Ｍの正則のランダム置換行列である。Ｍは拡大次数であり、正の整数である。
【００３８】
図３は、図２に示した削除型修正空間結合ＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列Ｈに対応するプロトグラフを示す図である。図３において、９個のチェックノードｓ2，ｓ3，・・・，ｓ10は、図２に示したパリティ検査行列Ｈにおける行数９の行に対応し、２７個の変数ノードｘ1，ｘ2，・・・，ｘ27は、パリティ検査行列Ｈにおける列数２７の列に対応する。また、チェックノードｓ2，ｓ3，・・・，ｓ10と変数ノードｘ1，ｘ2，・・・，ｘ27とを繋げた線は、パリティ検査行列Ｈの要素が“１”であることに対応する。
【００３９】
図１６及び図１８と同様に、変数ノードｘ1，ｘ2，・・・，ｘ27は、情報ビット（白抜きの丸に示すビット）、逐次処理で決定するパリティビット（斜め線を引いた白抜きの丸に示すビット）、及び終端処理で決定するパリティビット（バツ印及び白抜きの丸に示すビット）からなる。
【００４０】
１８個の変数ノードｘ1，ｘ2，ｘ3，・・・，ｘ25は情報ビットであり、７個の変数ノードｘ6，ｘ9，・・・，ｘ24は逐次処理で決定するパリティビットであり、２個の変数ノードｘ26，ｘ27は終端処理で決定するパリティビットである。
【００４１】
図１８に示した修正空間結合ＬＤＰＣ符号のプロトグラフと図３に示す削除型修正空間結合ＬＤＰＣ符号のプロトグラフとを比較すると、図１８に示した修正空間結合ＬＤＰＣ符号のプロトグラフでは、チェックノードｓ1が存在し、変数ノードｘ3がパリティビットであるのに対し、図３に示す削除型修正空間結合ＬＤＰＣ符号のプロトグラフでは、チェックノードｓ1が存在しておらず、変数ノードｘ3が情報ビットである点で相違する。つまり、図３のプロトグラフは、図１８のプロトグラフにおける変数ノードｘ3のパリティビットが情報ビットに変更されている。すなわち、図３のプロトグラフは、図１８のプロトグラフにおけるチェックノードｓ1が削除されている。
【００４２】
つまり、図１に示した誤り訂正符号化部１０は、図２に示した削除型修正空間結合ＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列Ｈを用いた誤り訂正符号化処理により、映像等のデータから符号データを生成する際に、１８ビットの映像等のデータに対して２７ビットの符号データを生成する。
【００４３】
具体的には、誤り訂正符号化部１０は、入力した映像等のデータにおける１８ビットのデータに対し、逐次処理にて７ビットのパリティビットを生成し、終端処理にて２ビットのパリティビットを生成し、１８ビットのデータである情報ビット、７ビットのパリティビット及び２ビットのパリティビットからなる２７ビットの符号データを生成する。実際には、例えばパリティ検査行列Ｈにおけるランダム置換行列の拡大次数Ｍが１００の場合、１００×１８ビットの映像等のデータを単位として１００×２７ビットの符号データが生成される。
【００４４】
この削除型修正空間結合ＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列Ｈを用いた誤り訂正では、符号化率Ｒ（ｄl，ｄr，Ｌ）は、以下の式で表される。
Ｒ（ｄl，ｄr，Ｌ）＝（ｋＬ−Ｌ）／ｋＬ＝（ｋ−１）／ｋ
図２に示したパリティ検査行列Ｈを用いた誤り訂正では、符号化率Ｒ（４，１２，９）＝１８／２７＝０．６６６・・・となる。
【００４５】
このように、図１７及び図１８に示した従来の修正空間結合ＬＤＰＣ符号を用いた誤り訂正では、符号化率Ｒ２は０．６２９・・・であるのに対し、図２及び図３に示した削除型修正空間結合ＬＤＰＣ符号を用いた誤り訂正では、チェックノードｓ1が削除されることで１ビットのパリティビットが情報ビットに変更されるから、符号化率Ｒは１８／２７＝０．６６６・・・となる。
【００４６】
これにより、削除型修正空間結合ＬＤＰＣ符号を用いた誤り訂正では、従来の修正空間結合ＬＤＰＣ符号を用いた誤り訂正よりも符号化率を改善することができ、一般の正則のパリティ検査行列を用いた誤り訂正の符号化率Ｒ＝０．６６６・・・と同じ符号化率を実現することができる。したがって、誤り訂正処理の計算量を削減することができ、効率の良い誤り訂正を実現することができる。
【００４７】
（誤り訂正符号化部の処理）
次に、図１に示した誤り訂正符号化部１０の処理について説明する。図４は、誤り訂正符号化部１０の処理を示すフローチャートである。
【００４８】
誤り訂正符号化部１０は、映像等のデータを入力すると（ステップＳ４０１）、逐次処理によりパリティビットを決定する（ステップＳ４０２）。図３の例では、斜め線を引いた白抜きの丸に示す７個のパリティビットｘ6，ｘ9，・・・，ｘ24を決定する。
【００４９】
具体的には、誤り訂正符号化部１０は、第ｉ番目のチェックノードｓiに対して（ｉ＝３，・・・に対して）、それまでに決定済みの変数ノードｘ1，・・・，ｘ(i-1)kのビット（ビットｘ1，・・・，ｘ(i-1)k）と（ｋ−１）個の変数ノードｘ(i-1)k+1，・・・，ｘik-1のビット（情報ビットｘ(i-1)k+1，・・・，ｘik-1）から、第ｉ番目のチェックノードｓiについて前記式（１）のパリティ検査方程式を満たすように、１個のパリティビットｘikを逐次的に決定する。この場合、第１番目のチェックノードｓ1は存在しないので、第１番目のチェックノードｓ1についての処理は行わない。第２番目のチェックノードｓ2については、それまでに決定済みの変数ノードは存在しないので、（２ｋ−１）個の変数ノードｘ1，・・・，ｘ2k-1のビット（情報ビットｘ1，・・・，ｘ2k-1）から、第２番目のチェックノードｓ2について前記式（１）のパリティ検査方程式を満たすように、１個のパリティビットｘ2kが決定される。また、情報ビットｘ(i-1)k+1，・・・，ｘik-1には、対応する映像等のデータのビットが決定される。
【００５０】
図３の例では、誤り訂正符号化部１０は、第１番目のチェックノードｓ1に対して（ｉ＝１に対して）処理を行わない。誤り訂正符号化部１０は、第２番目のチェックノードｓ2に対して（ｉ＝２に対して）、５個の情報ビットｘ1，ｘ2，ｘ3，ｘ4，ｘ5から、チェックノードｓ2について前記式（１）のパリティ検査方程式を満たすように、１個のパリティビットｘ6を決定する。
【００５１】
そして、誤り訂正符号化部１０は、第３番目のチェックノードｓ3に対して（ｉ＝３に対して）、それまでに決定済みのビットｘ1，・・・，ｘ6と２個の情報ビットｘ7，ｘ8から、チェックノードｓ3について前記式（１）のパリティ検査方程式を満たすように、１個のパリティビットｘ9を決定する。同様に、誤り訂正符号化部１０は、第４番目以降のチェックノードｓiに対して（ｉ＝４，・・・，８に対して）、前記式（１）のパリティ検査方程式を満たすように、パリティビットｘ12，・・・，ｘ24を逐次的に決定する。
【００５２】
尚、この逐次処理におけるパラメータｉ＝３，・・・に対する処理については、修正空間結合ＬＤＰＣ符号を用いた誤り訂正の逐次処理と同様である。詳細については前述の非特許文献１を参照されたい。
【００５３】
図４に戻って、誤り訂正符号化部１０は、終端処理によりパリティビットを決定する（ステップＳ４０３）。図３の例では、バツ印及び白抜きの丸に示す２個のパリティビットｘ26，ｘ27を決定する。
【００５４】
具体的には、誤り訂正符号化部１０は、終端処理として、ステップＳ４０２の逐次処理にて決定されなかった未決定のパリティビットを、前記式（１）のパリティ検査方程式を満たすように決定する。
【００５５】
ここで、情報ビットの個数Ｎinfoは、（変数ノードの個数）−（チェックノードの個数）であるから、以下の式で表される。
Ｎinfo＝ｋＬ−Ｌ
また、逐次処理にて決定されるパリティビット数Ｎconvは、床関数を用いて以下の式で表される。
2015133677.tif 000005
Ｎconvは、Ｎinfo／（ｋ−１）の整数部分である。
【００５６】
終端処理では、逐次処理にて決定されなかった残りのパリティビットが決定される。残りのパリティビットの数は以下のとおりである。
Ｎterm＝ｋＬ−Ｎinfo−Ｎconv＝２
Ｎtermは、縦幅ｄlに依存することのない定数２となる。
【００５７】
つまり、誤り訂正符号化部１０は、終端処理として、逐次処理にて決定されなかったＮterm個の未決定のパリティビットを、パラメータｉ∈[Ｎconv＋１，Ｎconv＋２]＝[Ｌ，Ｌ＋１]に対して、前記式（１）のパリティ検査方程式を満たすように決定する。
【００５８】
図３の例では、誤り訂正符号化部１０は、第９，１０番目のチェックノードｓ9，ｓ10に対して（ｉ＝９，１０に対して）、前記式（１）のパリティ検査方程式を満たすように、パリティビットｘ26，ｘ27を決定する。
【００５９】
尚、この終端処理は、修正空間結合ＬＤＰＣ符号を用いた誤り訂正の終端処理と同様である。詳細については前述の非特許文献１を参照されたい。
【００６０】
図４に戻って、誤り訂正符号化部１０は、映像等のデータの情報ビット、及びステップＳ４０２及びステップＳ４０３にて決定したパリティビットからなる所定の符号長の符号データを出力する（ステップＳ４０４）。
【００６１】
以上のように、実施例１の変調装置１−１によれば、誤り訂正符号化部１０は、映像等のデータに対し、従来の修正空間結合ＬＤＰＣ符号のプロトグラフに対してチェックノードを削除し、変数ノードのパリティビットを情報ビットに変更したプロトグラフが反映された誤り訂正符号化を行うようにした。これにより、パリティビットが情報ビットに変更されるから、従来の修正空間結合ＬＤＰＣ符号を用いた誤り訂正よりも、符号化率を高くすることができる。したがって、効率の良い誤り訂正処理を実現することができる。
【００６２】
〔復調装置／実施例１〕
次に、実施例１の復調装置について説明する。図５は、実施例１の復調装置の構成を示すブロック図である。この復調装置２−１は、復調部２０、対数尤度比算出部２１及び誤り訂正復号部２２を備えている。
【００６３】
復調部２０は、変調装置１−１から伝送されたＯＦＤＭ信号を入力し、ＦＦＴ（高速フーリエ変換）等のＯＦＤＭ復調処理等を行って復調データ（ＩＱ軸上の等価ベースバンド信号）を生成し、生成した復調データを対数尤度比算出部２１に出力する。
【００６４】
対数尤度比算出部２１は、復調部２０から復調データを入力し、復調データであるＯＦＤＭ復調された信号の対数尤度比をビット毎に算出する。
【００６５】
誤り訂正復号部２２は、対数尤度比算出部２１からビット毎の対数尤度比を入力し、図１に示した変調装置１−１の誤り訂正符号化部１０にて用いた削除型修正空間結合ＬＤＰＣ符号と同じ符号の誤り訂正復号を行い、すなわち、図２に示した削除型修正空間結合ＬＤＰＣ符号のパリティ検査行列を用いて誤り訂正復号を行い、元の映像等のデータ（０または１の信号列）に復元して出力する。この場合、誤り訂正復号部２２は、図３に示した変数ノードｘ1，・・・，ｘ27に対応する対数尤度比に対し、小さい番号の変数ノードから大きい番号の変数ノードへと復号を順次行う。
【００６６】
尚、削除型修正空間結合ＬＤＰＣ符号の誤り訂正復号、従来の修正空間結合ＬＤＰＣ符号の誤り訂正復号及び従来の空間結合ＬＤＰＣ符号の誤り訂正復号は、いずれもＢＰ（Belief Propagation：確率伝搬）法という復号法が用いられ、その処理は基本的に同じである。
【００６７】
以上のように、実施例１の復調装置２−１によれば、誤り訂正復号部２２は、変調装置１−１の誤り訂正符号化部１０が用いた削除型修正空間結合ＬＤＰＣ符号と同じ符号の誤り訂正復号を行うようにした。すなわち、誤り訂正復号部２２は、従来の修正空間結合ＬＤＰＣ符号のプロトグラフに対してチェックノードを削除し、変数ノードのパリティビットを情報ビットに変更したプロトグラフが反映された誤り訂正復号を行うようにした。これにより、パリティビットが情報ビットに変更されたデータに対して誤り訂正復号が行われるから、従来の修正空間結合ＬＤＰＣ符号を用いた誤り訂正よりも、符号化率を向上させることができる。したがって、効率の良い誤り訂正処理を実現することができる。
【００６８】
〔実施例２〕
次に、実施例２について説明する。前述のとおり、実施例１では、削除型修正空間結合ＬＤＰＣ符号を用いることにより、従来の修正空間結合ＬＤＰＣ符号を用いる場合よりも符号化率を高くすることができる。
【００６９】
しかしながら、実施例１の削除型修正空間結合ＬＤＰＣ符号を用いた誤り訂正では、符号化率を高くしたことに伴って、受信特性が劣化してしまうという問題がある。
【００７０】
図６は、実施例１による削除型修正空間結合ＬＤＰＣ符号を用いた場合、及び従来の修正空間結合ＬＤＰＣ符号を用いた場合のシミュレーション結果を示すグラフである。この受信特性は、変調方式が１６ＱＡＭ、拡大次数Ｍ＝２４００、ＡＷＧＮ環境の下で得られた計算機によるシミュレーション結果であり、横軸はＣ／Ｎ（ｄＢ）を示し、縦軸はビット誤り率（Bit Error Rate）を示す。
【００７１】
図６から、実施例１の削除型修正空間結合ＬＤＰＣ符号を用いた誤り訂正は、従来の修正空間結合ＬＤＰＣ符号を用いた誤り訂正よりも、Ｃ／Ｎが９．５ｄＢ以下においてビット誤り率が高く、受信特性が劣化していることがわかる。
【００７２】
実施例２は、前述のとおり、実施例１における受信特性の劣化の問題を解消するために、誤り訂正復号が、所定の符号長のデータ長を単位として番号の小さい変数ノードのビットから番号の大きい変数ノードのビットへと順番に、それぞれの結果を利用して逐次行われることに着目し、番号の小さい変数ノードに対応する符号データのビットと、キャリア変調において誤り難いビットとが対応するように、ビット並び替えを行うものである。
【００７３】
〔変調装置／実施例２〕
まず、実施例２の変調装置について説明する。図７は、実施例２の変調装置の構成を示すブロック図である。この変調装置１−２は、誤り訂正符号化部１０、ビット並び替え部１２及びＱＡＭ変調部１１を備えている。
【００７４】
図１に示した実施例１の変調装置１−１と図７に示す実施例２の変調装置１−２とを比較すると、両変調装置１−１，１−２は、誤り訂正符号化部１０及びＱＡＭ変調部１１を備えている点で同一であるが、変調装置１−２は、変調装置１−１の構成に加え、さらにビット並び替え部１２を備えている点で変調装置１−１と相違する。図７において、図１と共通する部分には図１と同一の符号を付し、その詳しい説明は省略する。
【００７５】
ビット並び替え部１２は、誤り訂正符号化部１０から符号データを入力し、所定の規則に従って、誤り訂正符号化部１０における誤り訂正符号化の単位である符号長の符号データ（削除型修正空間結合ＬＤＰＣ符号のプロトグラフにおける変数ノードの数に対応する符号データ）を単位として、符号長の符号データのうち番号の小さい変数ノードに対応する符号データのビット（誤り訂正符号化に対応する誤り訂正復号により先に復号される所定位置の符号データのビット）を、後述するＱＡＭ変調部１１のキャリア変調における所定数の変調ビットのうち誤り難いビット（ビット誤りが起こり難いビット）に割り当てるように、符号データのビットを並び替える。
【００７６】
ＱＡＭ変調部１１は、ビット並び替え部１２からビット並び替え後の符号データを入力し、入力した符号データに対して所定の変調方式によりキャリア変調を施す。これにより、符号長の符号データのうち番号の小さい変数ノードに対応する符号データのビットは、誤り難いビットに割り当てられてキャリア変調される。そして、変調装置１−２は、キャリア変調した信号をマッピングしてＯＦＤＭフレームを構成し、ＩＦＦＴを施す等のＯＦＤＭ変調処理を行い、ＯＦＤＭ信号を生成する。これにより、変調装置１−２から後述する復調装置２−２へＯＦＤＭ信号が伝送される。
【００７７】
（１６ＱＡＭにおける誤り難いビット及び誤り易いビット）  
ここで、変調方式が１６ＱＡＭの場合を例にして、誤り難いビット及び誤り易いビットについて説明する。ＱＡＭ変調部１１は、１６ＱＡＭの変調方式によりキャリア変調を行う場合、１搬送あたり４ビットの情報を変調する。
【００７８】
図８は、１６ＱＡＭのコンスタレーションを示す図である。１６ＱＡＭでは、ＩＱ軸上に４ビットの変調ビット（ｂ０，ｂ１，ｂ２，ｂ３）が割り当てられ、ｂ０，ｂ１がＩＱ軸の正負を表すビットであり、ｂ２，ｂ３がＩＱ軸の値を表すビットである。
【００７９】
後述する復調装置２−２の対数尤度比算出部２１が、復調部２０により復調された復調データに対し、各ビットの対数尤度比（ＬＬＲ）を算出すると、以下のようになる。
【数２】
2015133677.tif 000006
ここで、ｂ０〜ｂ３の送信信号をｃ、伝送路特性をｈ、ノイズをｎとすると、受信信号ｙはｙ＝ｈｃ＋ｎで表される。また、ノイズｎの標準偏差をσ２とし、ｙ．ｒｅを実数データ、ｙ．ｉｍを虚数データする。
【００８０】
ここで、ｂ０，ｂ１をＴｙｐｅ１とし、ｂ２，ｂ３をＴｙｐｅ２とすると、Ｔｙｐｅ１の対数尤度比は、Ｔｙｐｅ２と同じまたはＴｙｐｅ２よりも高くなる。したがって、Ｔｙｐｅ１は、キャリア変調における所定数４の変調ビット（ｂ０，ｂ１，ｂ２，ｂ３）のうち受信特性からみて誤り難いビット群であり、Ｔｙｐｅ２は、誤り易いビット群であるといえる。
【００８１】
このように、多値変調を行う１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭ等の変調方式における変調ビットは、そのコンスタレーションにおける信号点の位置に応じて、受信特性からみて誤り難いビットと誤り易いビットに分けられる。これは、変調ビットの位置によって、対数尤度比に差があるからである。
【００８２】
（ビット並び替え部）
次に、ビット並び替え部１２について詳細に説明する。前述のとおり、ビット並び替え部１２は、所定の規則に従って、符号長の符号データを単位として、符号長の符号データのうち番号の小さい変数ノードに対応する符号データのビットを、キャリア変調における所定数の変調ビットのうち誤り難いビットに割り当てるように、符号データのビットを並び替える。
【００８３】
図９は、ビット並び替え部１２の処理を説明する図である。（ａ）は、符号長の符号データのうち（変数ノードｘ1，・・・，ｘ27に対応する符号データのうち）、変数ノードｘ1に対応する符号データのビットを、キャリア変調において誤り難いビット群であるＴｙｐｅ１に割り当て、その他の変数ノードｘ2，・・・，ｘ27に対応する符号データのビットを、Ｔｙｐｅ１の残り及びキャリア変調において誤り易いビット群であるＴｙｐｅ２に割り当てる例である。
【００８４】
（ｂ）は、符号長の符号データのうち変数ノードｘ1，ｘ2に対応する符号データのビットをＴｙｐｅ１に割り当て、その他の変数ノードｘ3，・・・，ｘ27に対応する符号データのビットを、Ｔｙｐｅ１の残り及びＴｙｐｅ２に割り当てる例である。また、（ｃ）は、符号長の符号データのうち変数ノードｘ1，・・・，ｘ13に対応する符号データのビットをＴｙｐｅ１に割り当て、その他の変数ノードｘ14，・・・，ｘ27に対応する符号データのビットを、Ｔｙｐｅ１の残り及びＴｙｐｅ２に割り当てる例である。
【００８５】
このように、ビット並び替え部１２は、図９（ａ）〜（ｃ）に示す割り当ての規則に従って、符号長の符号データを単位として、符号長の符号データのうち番号の小さい変数ノードに対応する符号データのビットを、キャリア変調における所定数の変調ビットのうち誤り難いビットに割り当てるように、符号データのビットを並び替える。
【００８６】
尚、図９では、符号長の符号データのうち、番号の最も小さい変数ノードｘ1を含むノードに対応する符号データのビット（左端の全てを含むビット）をＴｙｐｅ１に割り当てるようにしたが、変数ノードｘ2に対応する符号データのビットをＴｙｐｅ１に割り当てるようにしてもよい。要するに、誤り訂正符号化に対応する誤り訂正復号により符号データのビットが順番に復号される場合に、ビット並び替え部１２は、符号長の符号データを単位として、所定の符号長の符号データのうち先に復号される半分の符号データにおける所定範囲の位置のビットをＴｙｐｅ１に割り当てるように、符号データを並び替える。
【００８７】
図１０は、ビット並び替え部１２において、変数ノードｘ1の符号データにＴｙｐｅ１を割り当てる処理を説明する図である。図１０の処理は、図９（ａ）の規則に従った処理に相当する。変調方式を１６ＱＡＭ、変調ビットを（ｂ０，ｂ１，ｂ２，ｂ３）、符号長を２７００ビットとする。つまり、図２及び図３において、拡大次数Ｍ＝１００であり、１個の変数ノードが１００ビットの符号データに対応し、変数ノードｘ1，・・・，ｘ27が１００×２７＝２７００ビットに対応するものとする。
【００８８】
図１０の例では、ビット並び替え部１２は、誤り訂正符号化部１０から符号データを入力し、図９（ａ）の規則に従って、符号長２７００ビットの符号データを単位として、符号長２７００ビットの符号データのうち変数ノードｘ1に対応する１００ビットの符号データのビットを、ＱＡＭ変調部１１の１６ＱＡＭにおいて誤り難いビット群のＴｙｐｅ１（本例では変調ビットｂ０）に割り当てるように、符号データのビットを並び替える。
【００８９】
具体的には、まず、ビット並び替え部１２は、符号長２７００ビットの符号データ（α）を４分割する（ステップＳ１００１）。これにより、４つのグループについて、それぞれ６７５ビット（＝２７００／４）のビット群が生成される。この６７５ビットは、変調ビット（ｂ０，ｂ１，ｂ２，ｂ３）のそれぞれに割り当てられる符号データのビット長に相当する。つまり、Ｔｙｐｅ１，２のそれぞれに対して、２７００／２＝１３５０ビットの符号データが割り当てられる。
【００９０】
そして、ビット並び替え部１２は、１番目のグループに属する左端の１００ビットの符号データ（変数ノードｘ1に対応する符号データのうち、番号の小さい（先に誤り訂正符号化された）１００ビットの符号データ）を抽出し、これらのビットを、１〜１００番目の変調ビット群におけるＴｙｐｅ１の変調ビットｂ０にそれぞれ割り当てるように、ビットを並び替える（ステップＳ１００２）。これにより、例えば、変数ノードｘ1に対応する符号データのうち１番目のビットが、１番目の変調ビット群におけるＴｙｐｅ１の変調ビットｂ０に割り当てられ、２番目のビットが、２番目の変調ビット群におけるＴｙｐｅ１の変調ビットｂ０に割り当てられる。したがって、変数ノードｘ1に対応する１００ビットの符号データのビットが、１６ＱＡＭにおいて誤り難いビットであるＴｙｐｅ１の変調ビットｂ０に割り当てられる。
【００９１】
ビット並び替え部１２は、１番目のグループに属する左端の１００ビットの次に番号の小さい３００ビットの符号データを抽出し、これらのビットを、１〜１００番目の変調ビット群におけるＴｙｐｅ１の変調ビットｂ１及びＴｙｐｅ２の変調ビットｂ２，ｂ３にそれぞれ割り当てるように、ビットを並び替える（ステップＳ１００３）。
【００９２】
ビット並び替え部１２は、１番目のグループに属する残りの２７５ビットの符号データ、及び２〜４番目のグループに属する６７５×３ビットの符号データをそれぞれ抽出し、これらのビットを、１０１番目の変調ビット群から順番に割り当てるように、ビットを並び替える（ステップＳ１００４）。これにより、ビット並び替え部１２による並び替え処理が完了し、図１０のβに示す並び替え後の符号データが生成される。
【００９３】
これにより、後述する復調装置２−２において、符号長２７００ビットの符号データのうち変数ノードｘ1に対応する１００ビットの符号データのビットは誤っている可能性が低くなるから、削除型修正空間結合ＬＤＰＣ符号を用いた誤り訂正復号を行う際に、すなわち、符号長２７００ビットのデータに対して、小さい番号の変数ノードｘ1から大きい番号の変数ノードｘ27へと復号を順次行う際に、誤っている可能性の低い符号データから復号を行うことができる。つまり、変数ノードｘ1に対応する符号データは誤り訂正し易くなるから、全体として誤り訂正復号処理が容易になり復号の精度を高くすることができる。
【００９４】
以上のように、実施例２の変調装置１−２によれば、ビット並び替え部１２は、所定の規則に従って、符号長の符号データを単位として、符号長の符号データのうち番号の小さい変数ノードに対応する符号データのビットを、キャリア変調において誤り難いビットに割り当て、符号データのビットを並び替えるようにした。そして、ＱＡＭ変調部１１は、ビット並び替え部１２によりビット並び替えが行われた符号データに対し、所定の変調方式によりキャリア変調を施す。これにより、実施例１と同様の効果を奏する。
【００９５】
また、ＱＡＭ変調部１１において、符号長の符号データのうち番号の小さい変数ノードに対応する符号データのビットは、誤り難いビットに割り当てられてキャリア変調される。したがって、後述する復調装置２−２において、符号長の符号データのうち番号の小さい変数ノードに対応する符号データのビットは誤っている可能性が低くなるから、削除型修正空間結合ＬＤＰＣ符号の誤り訂正復号を行う際に、すなわち、変数ノードに対応する符号長のデータに対して、小さい番号の変数ノードから大きい番号の変数ノードへと復号を順次行う際に、誤っている可能性の低い符号データから復号を行うことができる。つまり、小さい番号の変数ノードに対応する符号データは誤り訂正し易くなるから、全体として誤り訂正復号処理が容易になり復号の精度を高くすることができる。
【００９６】
〔復調装置／実施例２〕
次に、実施例２の復調装置について説明する。図１１は、実施例２の復調装置の構成を示すブロック図である。この復調装置２−２は、復調部２０、対数尤度比算出部２１、ビット並び替え部２３及び誤り訂正復号部２２を備えている。
【００９７】
図５に示した実施例１の復調装置２−１と図１１に示す実施例２の復調装置２−２とを比較すると、両復調装置２−１，２−２は、復調部２０、対数尤度比算出部２１及び誤り訂正復号部２２を備えている点で同一であるが、復調装置２−２は、復調装置２−１の構成に加え、さらにビット並び替え部２３を備えている点で復調装置２−１と相違する。図１１において、図５と共通する部分には図５と同一の符号を付し、その詳しい説明は省略する。
【００９８】
ビット並び替え部２３は、対数尤度比算出部２１からビット毎の対数尤度比を入力し、所定の規則（図７に示した変調装置１−２のビット並び替え部１２にて用いた規則に対して逆の規則）に従って、符号長の符号データに対応する対数尤度比毎に、ビット並び替え部１２とは逆の並び替えを行う。すなわち、ビット並び替え部２３は、所定の規則に従って、符号長の符号データを単位として、変調装置１−２のビット並び替え部１２にて並び替えた後の、キャリア変調において誤り難いビットを、ビット並び替え部１２にて並び替える前の、符号長の符号データのうち番号の小さい変数ノードに対応する元の符号データのビットに割り当てるように、ビット毎の対数尤度比を並び替える。
【００９９】
誤り訂正復号部２２は、ビット並び替え部２３からビット並び替え後の対数尤度比を入力し、図７に示した変調装置１−２の誤り訂正符号化部１０にて用いた削除型修正空間結合ＬＤＰＣ符号と同じ符号の誤り訂正復号を行い、元の映像等のデータ（０または１の信号列）に復元して出力する。この場合、誤り訂正復号部２２は、図３に示した変数ノードｘ1，・・・，ｘ27に対応する対数尤度比に対し、小さい番号の変数ノードから大きい番号の変数ノードへと復号を順次行う。
【０１００】
これにより、符号長の符号データのうち番号の小さい変数ノードに対応する符号データのビットは誤っている可能性が低くなるから、誤り訂正復号部２２は、誤っている可能性の低い符号データから復号を行うことができる。つまり、小さい番号の変数ノードに対応する符号データは誤り訂正し易くなるから、全体として誤り訂正復号処理が容易になり復号の精度を高くすることができる。
【０１０１】
（ビット並び替え部）
次に、ビット並び替え部２３について詳細に説明する。例えば、変調装置１−２のビット並び替え部１２が図９（ａ）に示した処理を行った場合、ビット並び替え部２３は、図９（ａ）の逆の処理、すなわち、符号長の符号データを単位として、キャリア変調において誤り難いビット群であるＴｙｐｅ１のビットを、変数ノードｘ1に対応する符号データのビットに割り当て、Ｔｙｐｅ１の残り及びキャリア変調において誤り易いビット群であるＴｙｐｅ２のビットを、その他の変数ノードｘ2，・・・，ｘ27に対応する符号データのビットに割り当てるように、対数尤度比の並び替えを行う。
【０１０２】
図１２は、ビット並び替え部２３において、Ｔｙｐｅ１を変数ノードｘ1の符号データに割り当てる処理を説明する図である。図１２の処理は、図９（ａ）及び図１０の逆の規則に従った処理に相当する。変調方式を１６ＱＡＭ、変調ビットを（ｂ０，ｂ１，ｂ２，ｂ３）、符号長を２７００ビットとする。
【０１０３】
図１２の例では、ビット並び替え部２３は、対数尤度比算出部２１からビット毎の対数尤度比を入力し、図９（ａ）及び図１０の逆の規則に従って、符号長２７００ビットの符号データに対応する対数尤度比を単位として、変調装置１−２のビット並び替え部１２にて並び替えた後の、キャリア変調において誤り難いビット群のＴｙｐｅ１のビット（本例では変調ビットｂ０）を、ビット並び替え部１２にて並び替える前の、符号長２７００ビットの符号データのうち変数ノードｘ1に対応する１００ビットの符号データのビットに割り当てるように、対数尤度比を並び替える。
【０１０４】
具体的には、まず、ビット並び替え部２３は、符号長２７００ビットの符号データに対応する対数尤度比（α）のうち、１〜１００番目の変調ビット群におけるＴｙｐｅ１の変調ビットｂ０に対応する対数尤度比をそれぞれ抽出し、これらのビットを、１番目のグループに属する左端の１００ビットの符号データ（変数ノードｘ1に対応する符号データ）に割り当てるように、抽出した対数尤度比を並び替える（ステップＳ１２０１）。
【０１０５】
ビット並び替え部２３は、１〜１００番目の変調ビット群におけるＴｙｐｅ１の変調ビットｂ１及びＴｙｐｅ２の変調ビットｂ２，ｂ３に対応する対数尤度比をそれぞれ抽出し、これらのビットを、１番目のグループに属する左端の１００ビットの次に番号の小さい３００ビットの符号データに割り当てるように、抽出した対数尤度比を並び替える（ステップＳ１２０２）。
【０１０６】
ビット並び替え部２３は、１０１番目以降の残りの変調ビット群に対応する対数尤度比をそれぞれ抽出し、最初の２７５ビットを、１番目のグループに属する残りの符号データに割り当てるように、また、残りの６７５×３ビットを６７５ビット毎に、２〜４番目のグループの符号データに割り当てるように、抽出した対数尤度比を並び替える（ステップＳ１２０３）。これにより、ビット並び替え部２３による並び替え処理が完了し、図１２のβに示す並び替え後の符号データに対応する対数尤度比が生成される。
【０１０７】
これにより、符号長２７００ビットの符号データのうち番号の小さい変数ノードｘ1に対応する符号データのビットは誤っている可能性が低くなるから、誤り訂正復号部２２は、誤っている可能性の低い符号データから復号を行うことができる。つまり、変数ノードｘ1に対応する符号データは誤り訂正し易くなるから、全体として誤り訂正復号処理が容易になり復号の精度を高くすることができる。
【０１０８】
以上のように、実施例２の復調装置２−２によれば、ビット並び替え部２３は、対数尤度比算出部２１からビット毎の対数尤度比を入力し、変調装置１−２のビット並び替え部１２にて用いた規則に対して逆の規則に従って、符号長の符号データに対応する対数尤度比毎に、ビット並び替え部１２とは逆の並び替えを行うようにした。そして、誤り訂正復号部２２は、ビット並び替え部２３によりビット並び替えが行われたビット毎の対数尤度比に対し、変調装置１−２の誤り訂正符号化部１０が用いた削除型修正空間結合ＬＤＰＣ符号と同じ符号の誤り訂正復号を行うようにした。これにより、実施例１と同様の効果を奏する。
【０１０９】
また、符号長の符号データのうち番号の小さい変数ノードに対応する符号データのビットは誤っている可能性が低くなるから、誤り訂正復号部２２は、誤っている可能性の低い符号データから復号を行うことができる。つまり、小さい番号の変数ノードに対応する符号データは誤り訂正し易くなるから、小さい番号の変数ノードに対応する符号データから順番に誤り訂正復号を行う際に、全体として誤り訂正復号処理が容易になり復号の精度を高くすることができる。
【０１１０】
〔シミュレーション結果〕
次に、実施例２について、計算機によるシミュレーション結果を説明する。図１３は、変数ノードｘ1，・・・，ｘ4等の符号データをＴｙｐｅ１に割り当てた場合のシミュレーション結果を示すグラフである。この受信特性は、変調方式が１６ＱＡＭ、拡大次数Ｍ＝２４００、ＡＷＧＮ環境の下で得られた計算機によるシミュレーション結果であり、横軸はＣ／Ｎ（ｄＢ）を示し、縦軸はビット誤り率（Bit Error Rate）を示す。
【０１１１】
（Ａ）は、変数ノードｘ1，・・・，ｘ4をＴｙｐｅ１に割り当てた場合の受信特性を示し、（Ｂ）は、変数ノードｘ1，・・・，ｘ13をＴｙｐｅ１に割り当てた場合の受信特性を示し、（Ｃ）は、順次割り当てを行った場合、すなわち実施例１の並び替えを行わない場合の受信特性を示す。
【０１１２】
図１４は、Ｔｙｐｅ１の割り当て量と改善量との関係を表したシミュレーション結果を示すグラフである。このグラフは、図１３に示した受信特性を、Ｔｙｐｅ１の割り当て量と改善量との関係に反映したものであり、横軸はＴｙｐｅ１の割り当て量を示し、縦軸は、図１３（Ｃ）の順次割り当てを行う実施例１に対する改善量（ｄＢ）を示す。横軸の割り当て量において、ｘ1は、変数ノードｘ1をＴｙｐｅ１に割り当てた場合を示し、ｘ2は、変数ノードｘ1，ｘ2をＴｙｐｅ１に割り当てた場合を示し、同様に、ｘ13は、変数ノードｘ1〜ｘ13をＴｙｐｅ１に割り当てた場合を示す。
【０１１３】
図１３及び図１４から、横軸の割り当て量がｘ1〜ｘ10の場合、すなわち、変数ノードｘ1をＴｙｐｅ１に割り当てた場合、変数ノードｘ1，ｘ2をＴｙｐｅ１に割り当てた場合、・・・、及び、変数ノードｘ1，・・・，ｘ10をＴｙｐｅ１に割り当てた場合、実施例１に比べて受信特性が改善されていることがわかる。
【符号の説明】
【０１１４】
１  変調装置
２  復調装置
１０  誤り訂正符号化部
１１  ＱＡＭ変調部
１２，２３  ビット並び替え部
２０  復調部
２１  対数尤度比算出部
２２  誤り訂正復号部
【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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【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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