(57)【要約】【課題】復号処理時間を短縮することにより高速なデータ伝送システムへ適用可能なターボ復号器を実現する。【解決手段】軟出力復号器５１は、軟判定受信データのうちの２シンボル分の情報信号および第１のパリティ信号｛（Ｌ１＿ｕ（ｔ）、Ｌ１＿ｕ（ｔ＋１））、（Ｌ１＿ｐ（ｔ）、Ｌ１＿ｐ（ｔ＋１））］と、２シンボル分の外部情報（Ｌ１Ｅ＿ｕ（ｔ）、Ｌ１Ｅ＿ｕ（ｔ＋１））を用いて復号を行う。軟出力復号器５３は、軟判定データである２シンボル分の情報信号（Ｌ２＿ｕ（ｔ）、Ｌ２＿ｕ（ｔ＋１））と、２シンボル分の第２のパリティ信号Ｐａｒｉｔｙ２Ｒと、２シンボル分の外部情報（Ｌ２Ｅｕ（ｔ）、Ｌ２Ｅｕ（ｔ＋１））を用いて復号を行う。軟出力復号器５１、５２では、２シンボル分の信頼度情報を一度に導出するので、１シンボル当たりの信頼度情報導出時間を短くでき、ターボ復号の処理時間が短縮される。【選択図】      図７
2004222038.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報信号、第１のパリティ信号および第２のパリティ信号からなる軟判定受信データを入力してターボ復号を行うためのターボ復号回路であって、
入力された前記軟判定受信データのうちの複数シンボル分の情報信号および第１のパリティ信号と、デインターリーブ処理された後の複数シンボル分の第１の外部情報を用いて復号を行い、該復号結果を第２の外部情報として出力する第１の軟出力復号器と、
前記第１の軟出力復号器により導出された第２の外部情報のデータ系列の並び順の入れ替えを行う第１のインターリーバ処理部と、
前記第１のインターリーバ処理部により並び順が入れ替えられた第２の外部情報を記憶する第１の外部情報用メモリ部と、
入力された前記軟判定受信データのうちの複数シンボル分の情報信号のデータ系列の並び順の入れ替えを行う第２のインターリーバ処理部と、
前記第２のインターリーバ処理部により並び順が入れ替えられた情報信号と、入力された前記軟判定受信データのうちの複数シンボル分の第２のパリティ信号と、前記第１の外部情報用メモリ部から読み出された複数シンボル分の第２の外部情報とを用いて復号を行い、該復号結果を第１の外部情報として出力する第２の軟出力復号器と、
前記第２の軟出力復号器により導出された複数シンボル分の第１の外部情報のデータ系列の並び順を元に戻すデインターリーブ処理を行うデインターリーバ処理部と、
前記デインターリーバ処理部により並び順が元に戻された第１の外部情報を記憶する第２の外部情報用メモリ部と、
復号過程が繰り返し行われた後に、前記第２の外部情報用メモリ部から順次読み出された第１の外部情報を硬判定し、該硬判定の結果を復号データ列として出力する硬判定処理部と、を備えているターボ復号器。
【請求項２】
情報信号、第１のパリティ信号および第２のパリティ信号からなる軟判定受信データを入力してターボ復号を行うためのターボ復号方法であって、
入力された前記軟判定受信データのうちの複数シンボル分の情報信号および第１のパリティ信号と、デインターリーブ処理された後の複数シンボル分の第１の外部情報を用いて復号を行い、該復号結果を第２の外部情報として出力するステップと、
導出された前記第２の外部情報のデータ系列の並び順の入れ替えを行うステップと、
並び順が入れ替えられた後の前記第２の外部情報を記憶するステップと、
入力された前記軟判定受信データのうちの複数シンボル分の情報信号のデータ系列の並び順の入れ替えを行うステップと、
並び順が入れ替えられた後の前記情報信号と、入力された前記軟判定受信データのうちの複数シンボル分の第２のパリティ信号と、記憶されていた複数シンボル分の前記第２の外部情報とを用いて復号を行い、該復号結果を第１の外部情報として出力するステップと、
導出された複数シンボル分の前記第１の外部情報のデータ系列の並び順を元に戻すデインターリーブ処理を行うステップと、
並び順が元に戻された前記第１の外部情報を記憶するステップと、
復号過程が繰り返し行われた後に、記憶されていた前記第１の外部情報を順次読み出し、読み出された該第１の外部情報を硬判定し、該硬判定の結果を復号データ列として出力するステップと、を備えているターボ復号方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ターボ符号化されたデータをターボ復号するためのターボ復号器およびターボ復号方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
Ｂｅｒｒｕｏ等（”Ｎｅａｒ  Ｓｈａｎｎｏｎ  Ｌｉｍｉｔ  Ｅｒｒｏｒ−Ｃｏｒｒｅｃｔｉｎｇ  Ｃｏｄｉｎｇ  ａｎｄ  Ｄｅｃｏｄｉｎｇ  ：  Ｔｕｒｂｏ  Ｃｏｄｅｓ（１）”，Ｐｒｏｃ．  ＩＣＣ’９３，ＰＰ．１０６４−１０７０，１９９３）によって発明されたターボ符号は、シャノンの限界に迫る誤り訂正能力をもつ符号として脚光をあび、第三世代の移動通信方式であるＷ−ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ  Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ：広帯域符号拡散多重アクセス）及びＣＤＭＡ−２０００にも用いられている。
【０００３】
ターボ符号化されたデータをターボ復号するために用いられるターボ復号器の構成としては各種のものが提案されている（例えば、特許文献１、２参照。）。
【０００４】
ターボ復号の要素復号器に適用さ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（以下、Ｍａｘｉｍｕｍ  Ａ  ｐｏｓｔｅｒｉｏｒ  Ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ：ＭＡＰと呼ぶ）を用いる方法が現在のところ最良であると言われているが、装置規模や処理量が格段に大きくなるので実装に際しては、ある時点を通る最尤パスが、その時点のシンボルが‘１’と考えたときに最大となるパスの尤度と同様に‘０’と考えたときに最大となるパスの尤度のみを選択することで簡略化したＭａｘ−ｌｏｇ−ＭＡＰアルゴリズムを使用した方式が一般的に用いられている。
【０００５】
このような方式では、Ｍａｘ−ｌｏｇ−ＭＡＰアルゴリズムよって、まず、受信データ列のシンボル毎の信頼度情報（１回目）を導出する。次に得られた信頼度情報を使って再度Ｍａｘ−ｌｏｇ−ＭＡＰアルゴリズムを実行し、１回目の信頼度情報を更新する。このように復号過程を何回か繰り返すことによって誤り訂正能力を高めていく。復号データは、最終的に得られた各シンボルの信頼度情報を硬判定することにより導出できる。
【０００６】
このようにターボ復号はＭａｘ−ｌｏｇ−ＭＡＰアルゴリズムを繰り返すため、復号処理に時間がかかり高速なデータ伝送システムへの適用には不向きであった。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−１５６６５０号公報
【特許文献２】
特開２００１−２３０６７９号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来のターボ復号器では、Ｍａｘ−ｌｏｇ−ＭＡＰアルゴリズムを繰り返すため、復号処理に時間がかかり高速なデータ伝送システムへの適用には不向きであるという問題点があった。
【０００９】
本発明の目的は、復号処理時間を短縮することにより高速なデータ伝送システムへ適用することができるターボ復号器およびターボ復号方法を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のターボ復号器は、情報信号、第１のパリティ信号および第２のパリティ信号からなる軟判定受信データを入力してターボ復号を行うためのターボ復号回路であって、
入力された前記軟判定受信データのうちの複数シンボル分の情報信号および第１のパリティ信号と、デインターリーブ処理された後の複数シンボル分の第１の外部情報を用いて復号を行い、該復号結果を第２の外部情報として出力する第１の軟出力復号器と、
前記第１の軟出力復号器により導出された第２の外部情報のデータ系列の並び順の入れ替えを行う第１のインターリーバ処理部と、
前記第１のインターリーバ処理部により並び順が入れ替えられた第２の外部情報を記憶する第１の外部情報用メモリ部と、
入力された前記軟判定受信データのうちの複数シンボル分の情報信号のデータ系列の並び順の入れ替えを行う第２のインターリーバ処理部と、
前記第２のインターリーバ処理部により並び順が入れ替えられた情報信号と、入力された前記軟判定受信データのうちの複数シンボル分の第２のパリティ信号と、前記第１の外部情報用メモリ部から読み出された複数シンボル分の第２の外部情報とを用いて復号を行い、該復号結果を第１の外部情報として出力する第２の軟出力復号器と、
前記第２の軟出力復号器により導出された複数シンボル分の第１の外部情報のデータ系列の並び順を元に戻すデインターリーブ処理を行うデインターリーバ処理部と、
前記デインターリーバ処理部により並び順が元に戻された第１の外部情報を記憶する第２の外部情報用メモリ部と、
復号過程が繰り返し行われた後に、前記第２の外部情報用メモリ部から順次読み出された第１の外部情報を硬判定し、該硬判定の結果を復号データ列として出力する硬判定処理部とを備えている。
【００１１】
本発明によれば、第１の軟出力復号器および第２の軟出力復号器おいて、数シンボル分の信頼度情報を一度に導出するようにしているので、１シンボル毎の信頼度情報を導出していた従来技術と比較して１シンボル当たりの信頼度情報の導出時間を短縮することができる。そのため、ターボ復号にかかるトータルの処理時間を短縮することができるようになり、ターボ復号器の高速処理化を図ることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、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。
【００１３】
図１は本発明の一実施形態のターボ復号器５を含む伝送系の構成を示すブロック図である。この伝送系は、図１に示されるように、ターボ符号器２０と、変調器２１と、伝送路２２と、復調器２３と、受信データ用メモリ部４と、ターボ復号器５とから構成されている。ターボ符号器２０および変調器２１は、送信側に配置され、復調器２３、受信データ用メモリ部４及びターボ復号器５は、受信側に配置されている。そして、この受信側と送信側との間が伝送路２２により接続される構成となっている。
【００１４】
ここで、本発明の一実施形態のターボ復号器５について説明する前に、ターボ符号器２０の構成および動作について説明する。
【００１５】
図２に符号化系列を発生するＫ＝３のターボ符号器２０の構成を示す。ターボ符号器２０は、図２に示されるように、要素符号器２１０、２１１と、インターリーバ２１２とから構成されている。
【００１６】
インターリーバ２１２は、データ列ＩＮＦのビット並びを入れ替える操作を行っている。要素符号器２１０、２１１は入力ビット毎に、その入力ビットと入力ビットの論理演算によって得られるパリティビットを出力する。ただし、要素符号器２１１の入力ビットは出力されない。
【００１７】
また、要素符号器２１０は、排他的論理和演算器２０６、２０７およびレジスタ２０２、２０３とから構成されている。要素符号器２１１は、排他的論理和演算器２０１、２０９およびレジスタ２０４、２０５とから構成されている。
【００１８】
要素符号器２１０に入力されたビットは、レジスタ２０２の出力値およびレジスタ２０３の出力値とともに排他的論理和演算器２０６によって排他的論理和が施され、その演算結果がレジスタ２０２に格納される。また、レジスタ２０３の出力と排他的論理和演算器２０６の出力は排他的論理和演算器２０７に入力されて排他的論理和演算が行われ、その演算結果がパリティビットＰａｒｉｔｙ１＿Ｔとして出力される。要素符号器２１１も要素符号器２１０と同様な構成となっており、インターリーバ２１２からの出力を入力として同様の演算を行い、その演算結果をパリティビットＰａｒｉｔｙ２＿Ｔとして出力している。
【００１９】
図３（ａ）にターボ符号化前のデータ列ＩＮＦを示し、図３（ｂ）にターボ符号化後のデータ列ＩＮＦ＿Ｔ、Ｐａｒｉｔｙ１＿Ｔ、Ｐａｒｉｔｙ２＿Ｔを示す。
【００２０】
図３（ａ）に示すようにターボ符号化前のデータ列ＩＮＦは、ｎビットの情報系列Ｉ（１）〜Ｉ（ｎ）に対して、要素符号器２１０、２１１を状態００に終端させるためにＩ（ｎ＋１）、Ｉ（ｎ＋２）、Ｉ（ｎ＋３）、Ｉ（ｎ＋４）の４個のテイル（Ｔａｉｌ）ビットが付加された構成になっている。Ｉ（ｎ＋１）、Ｉ（ｎ＋２）ビットは、要素符号器２１０を状態００に終端させるために使用され、Ｉ（（ｎ＋３）、Ｉ（ｎ＋４）ビットは要素符号器２１１を状態００に終端させるために使用される。
【００２１】
このターボ符号化前のデータ列ＩＮＦは、ターボ符号器２０においてターボ符号化され、ＩＮＦの系列は要素符号器２１０で符号化されて、ＩＮＦ＿ＴとＰａｒｉｔｙ１＿Ｔの系列として出力される。さらに、ＩＮＦ＿Ｔの系列は、インターリーバ２１２によってビット列の入れ替えが行われ、入れ替わった系列が要素符号器２１１で符号化されＰａｒｉｔｙ２＿Ｔの系列として出力される。結果として、ターボ符号器２０からはＩＮＦ＿Ｔ、Ｐａｒｉｔｙ１＿Ｔ、Ｐａｒｉｔｙ２＿Ｔのデータ列が出力される。
【００２２】
図４に要素符号器２１０、２１１への入力ビットに対する要素符号器２１０、２１１内のレジスタ２０２、２０３又はレジスタ２０４、２０５の格納ビットと符号器出力ビットを表現したα演算用トレリス遷移図を示す。図中の丸の中の数字は、左側がレジスタ２０２（または２０４）の格納ビット、右側がレジスタ２０３（または２０５）の格納ビットを表している。以後、丸の中の数字を状態００、状態０１、状態１０、状態１１と呼ぶことにする。また、丸を結ぶ線は、実線が符号器入力ビットが“０”の時の遷移を表し、点線が符号器入力ビットが“１”の時の遷移を表している。さらに丸を結ぶ線の近傍にある２つの数字は、要素符号器２１０（２１１）の出力ビットを表し、左側が要素符号器２１０（２１１）の入力がそのまま出力されたビットで、右側がパリティビットを表している。要素符号器２１０、２１１の符号化開始前の初期状態は状態００となっている。
【００２３】
例えば、要素符号器２１０が状態１１にあるとき、要素符号器２１０に“１”が入力された場合、状態１１から状態１１に遷移し、出力ビットは“１０”となることが容易にこのα演算用トレリス遷移図から読み取ることができる。このα演算用トレリス遷移図はターボ符号器５へのターボ符号化前のデータ列を順次入力していった場合の状態遷移、出力値を表す。即ち、ターボ符号化前のデータ列の始点から終点方向の遷移、出力値を表している。
【００２４】
図５にβ演算用トレリス遷移図を示す。β演算用トレリス遷移図は、図４に示したα演算用トレリス遷移図とは反対に、ターボ符号化前のデータ列の終点から始点方向の遷移、出力値を表している。
【００２５】
図６は、ｔ＝ｋ時点でシンボル“０”、ｋ＋１時点シンボル“０”を通るパス中で、最も尤度が高いパス（太線）、同様にｔ＝ｋ時点でシンボル“０”、ｋ＋１時点でシンボル“１”を通るパス、ｔ＝ｋ時点でシンボル“１”、ｔ＋１時点でシンボル“０”を通るパス、ｔ＝ｋ時点でシンボル“１”、ｔ＋１時点でシンボル“１”を通るパスの中で最も尤度が高いパス（太線）を示している。
【００２６】
上記で説明したターボ符号器２０の出力は、図１に示されるように、変調器２１によって変調され、伝送路２２を介して復調器２３に入力される。復調器２３は伝送路２２で生じた雑音が加わった信号を軟判定受信データ列ＩＮＦ＿Ｒ、Ｐａｒｉｔｙ１＿Ｒ、Ｐａｒｉｔｙ２＿Ｒに復調し、受信用データ用メモリ部４に出力する。
【００２７】
次に、本発明の一実施形態のターボ復号器５の構成を図７を参照して説明する。本実施形態のターボ復号器５では、２シンボル分の信頼度情報を一度に導出する構成になっている。以下の説明では、“信頼度情報”という単語を“外部情報”と置換えて使っている。
【００２８】
本実施形態のターボ復号器５は、情報信号ＩＮＦ＿Ｒ、第１のパリティ信号Ｐａｒｉｔｙ１＿Ｒ、第２のパリティ信号Ｐａｒｉｔｙ２＿Ｒからなる軟判定受信データを受信データ用メモリ部４から読み出してターボ復号を行い復号データＩＮＦ＿Ｄとして出力している。
【００２９】
本実施形態のターボ復号器５は、図７に示されるように、軟出力復号器５１、５３と、インターリーバ処理部５２、５８と、デインターリーバ処理部５４と、外部情報用メモリ部５５、５６と、硬判定処理部５７とから構成されている。
【００３０】
軟出力復号器５１は、受信用データメモリ部４から読み出された軟判定受信データのうちの２シンボル分の情報信号および第１のパリティ信号｛（Ｌ１＿ｕ（ｔ）、Ｌ１＿ｕ（ｔ＋１））、（Ｌ１＿ｐ（ｔ）、Ｌ１＿ｐ（ｔ＋１））］と、外部情報用メモリ部５５から読み出された２シンボル分の外部情報（Ｌ１Ｅ＿ｕ（ｔ）、Ｌ１Ｅ＿ｕ（ｔ＋１））を用いて復号を行い、その結果を外部情報として出力する。
【００３１】
インターリーバ処理部５２は、軟出力復号器５１からの外部情報のデータ系列の並び順の入れ替えを行う。
【００３２】
外部情報用メモリ部５６は、インターリーバ処理部５２により並び順が入れ替えられた外部情報（Ｌ２Ｅ＿ｕ（ｔ）、Ｌ２Ｅ＿ｕ（ｔ＋１））を記憶する。
【００３３】
インターリーバ処理部５８は、受信用データメモリ部４から読み出された軟判定受信データのうちの２シンボル分の情報信号（Ｌ１＿ｕ（ｔ）、Ｌ１＿ｕ（ｔ＋１））のデータ系列の並び順の入れ替えを行い、情報信号（Ｌ２＿ｕ（ｔ）、Ｌ２＿ｕ（ｔ＋１））として出力する。
【００３４】
軟出力復号器５３は、インターリーバ処理部５８により並び順が入れ替えられた情報信号（Ｌ２＿ｕ（ｔ）、Ｌ２＿ｕ（ｔ＋１））を外部情報用メモリ部５６から読み出し、この情報信号（Ｌ２＿ｕ（ｔ）、Ｌ２＿ｕ（ｔ＋１））と、入力された軟判定受信データのうちの２シンボル分の第２のパリティ信号Ｐａｒｉｔｙ２＿Ｒと、外部情報用メモリ部５６から読み出された２シンボル分の外部情報（Ｌ２Ｅ＿ｕ（ｔ）、Ｌ２Ｅ＿ｕ（ｔ＋１））とを用いて復号を行い、この復号結果を外部情報（Ｌ１Ｅ＿ｕ（ｔ）、Ｌ１Ｅ＿ｕ（ｔ＋１））として出力する。
【００３５】
デインターリーバ処理部５４は、軟出力復号器５３により導出された２シンボル分の外部情報（Ｌ１Ｅ＿ｕ（ｔ）、Ｌ１Ｅ＿ｕ（ｔ＋１））のデータ系列の並び順を元に戻すデインターリーブ処理を行う。
【００３６】
外部情報用メモリ部５５は、デインターリーバ処理部５４により並び順が元に戻された外部情報（Ｌ１Ｅ＿ｕ（ｔ）、Ｌ１Ｅ＿ｕ（ｔ＋１））を記憶する。
【００３７】
硬判定処理部５７は、復号過程が繰り返し行われた後に、外部情報用メモリ部５５から順次読み出された外部情報（Ｌ１＿ｕ（ｔ）、Ｌ１＿ｕ（ｔ＋１））を硬判定し、この硬判定の結果を復号データ列ＩＮＦ＿Ｄとして出力する。
【００３８】
次に、本実施形態のターボ復号器５の動作について図面を参照して詳細に説明する。
【００３９】
先ず、受信用データメモリ部４から２シンボル分の軟判定受信データ［（Ｌ１＿ｕ（ｔ）、Ｌ１＿ｕ（ｔ＋１））、（Ｌ１＿ｐ（ｔ）、Ｌ１＿ｐ（ｔ＋１））］または［（Ｌ２＿ｕ（ｔ）、Ｌ２＿ｕ（ｔ＋１））、（Ｌ２＿ｐ（ｔ）、Ｌ２＿ｐ（ｔ＋１））］の組みで読み出される。Ｌ１＿ｕ（ｔ）、Ｌ１＿ｕ（ｔ＋１）はＩＮＦ＿Ｒの該当する軟判定受信データで、Ｌ１＿ｐ（ｔ）、Ｌ１＿ｐ（ｔ＋１）はＰａｒｉｔｙ１＿Ｒの該当する軟判定受信データで、Ｌ２＿ｐ（ｔ）、Ｌ２＿ｐ（ｔ＋１）はＰａｒｉｔｙ２＿Ｒの該当する軟判定受信データを表している。また、Ｌ２＿ｕ（ｔ）、Ｌ２＿ｕ（ｔ＋１）は、Ｌ１＿ｕ（ｘ）、Ｌ１＿ｕ（ｙ）がインターリーブ後に該当する軟判定受信データとなるように読み出される。
【００４０】
復号処理が開始されると、軟出力復号器５１は、２シンボル分の軟判定データ［（Ｌ１＿ｕ（ｔ）、Ｌ１＿ｕ（ｔ＋１））、（Ｌ１＿ｐ（ｔ）、Ｌ１＿ｐ（ｔ＋１））］（ｔ＝１、…、ｎ＋４）と外部情報（Ｌ１Ｅ＿ｕ（ｔ）、Ｌ１Ｅ＿ｕ（ｔ＋１））をそれぞれ受信データ用メモリ部４、外部情報用メモリ部５５から読み出し復号を行う。このとき、外部情報用メモリ部５５の初期値はすべて“０”になっている。軟出力復号器５１によって導出された２シンボル分の外部情報はインターリーバ処理部５２を介して外部情報用メモリ部５６に格納される。軟出力復号器５１によって導出される２シンボル分の外部情報は、２シンボル分加味されたものとなっているので、２シンボル共、同じ外部情報値を出力する。
【００４１】
すべてのシンボルの外部情報が求まると、次に軟出力復号器５３の復号処理が開始される。同様に、軟出力復号器５３は、２シンボル分の軟判定データ［（Ｌ２＿ｕ（ｔ）、Ｌ２＿ｕ（ｔ＋１））、（Ｌ１＿ｐ（ｔ）、Ｌ１＿ｐ（ｔ＋１））］（ｔ＝１、…、ｎ＋４）と外部情報（Ｌ２Ｅ＿ｕ（ｔ）、Ｌ２Ｅ＿ｕ（ｔ＋１））をそれぞれ受信データ用メモリ部４、外部情報用メモリ部５５から読み出し復号を行う。軟出力復号器５３によって導出された２シンボル分の外部情報はデインターリーバ処理部５４を介して外部情報用メモリ部５５に格納される。軟出力復号器５３によって導出される２シンボル分の外部情報は、２シンボル分加味されたものとなっているので、２シンボル共、同じ外部情報値を出力する。
【００４２】
ここまで１回目の復号が終了したことになる。この復号過程を数回繰り返した後、外部情報用メモリ部５５から順次読み出された外部情報（Ｌ１＿ｕ（ｔ）、Ｌ１＿ｕ（ｔ＋１））を硬判定処理部５７で硬判定することにより復号データ列ＩＮＦ＿Ｄが得られる。
【００４３】
次に、軟出力復号器５１、５３の動作についてさらに詳しく説明する。
【００４４】
図８は、ターボ復号器５内の軟出力復号器５１および軟出力復号器５３の構成を示したブロック図である。軟出力復号器５１および５３は、図８に示されるように、Γ演算器３０と、α演算器３１と、外部情報演算器３２と、β演算器３３と、β累積メトリックメモリ３４とから構成されている。
【００４５】
ここで、図８に示された構成が軟出力復号器５１の場合には、図８中“＊”＝“１”、“＊＊”＝“２”とし、軟出力復号器５３の場合には、図８中“＊”＝“２”、“＊＊”＝“１”とする。
【００４６】
図９〜図１２は、ターボ復号器５の中の軟出力復号器５１又は軟出力復号器５３内部のα演算器３１の構成を示した図である。図９〜図１２に示した全ての回路構成により１つのα演算器３１が構成される。ここで、α演算とは受信データ列の始点から終点に向かって行われる演算である。
【００４７】
α演算器３１は、図９〜図１２に示されるように、加算器３１−１〜３１−１６と、比較器３１−１７〜３１−２４、３１−３３〜３１−３６と、セレクタ３１−２５〜３１−３２、３１−３７〜３１−４０と、レジスタ３１−４１〜３１−４４とから構成されている。
【００４８】
図１３〜図１６は、軟出力復号器５１又は軟出力復号器５３内部のβ演算器３３の構成を示した図である。図１３〜図１６に示した全ての回路構成により１つのβ演算器３３が構成される。ここで、β演算とは受信データ列の終点から始点に向かって行われる演算である。
【００４９】
β演算器３３は、図１３〜図１６に示されるように、加算器３３−１〜３３−１６と、比較器３３−１７〜３３−２４、３３−３３〜３３−３６と、セレクタ３３−２５〜３３−３２、３３−３７〜３３−４０と、レジスタ３３−４１〜３３−４４とから構成されている。
【００５０】
Ｌ１Ｅ＿ｕ（ｋ）、Ｌ１Ｅ＿ｕ（ｋ＋１）の外部情報を導出する際、α演算よって、時点ｋ−１までの累積メトリックα００＿ｋ−１、α０１＿ｋ−１、α１０＿ｋ−１、α１１＿ｋ−１とβ演算によって、時点ｎから時点ｋ＋１までの累積メトリックβ００＿ｋ＋１、β０１＿ｋ＋１、β１０＿ｋ＋１、β１１＿ｋ＋１が導出されているとする。まず、Γ演算器３０で受信データ用メモリ部４から読み出された［（Ｌ１＿ｕ（ｋ）、Ｌ１＿ｕ（ｋ＋１））、（Ｌ１＿ｐ（ｋ）、Ｌ１＿ｐ（ｋ＋１））］と外部情報用メモリ部５５から読み出された（Ｌ１Ｅ＿ｕ（ｋ）、Ｌ１Ｅ＿ｕ（ｋ＋１））を使って、時点ｋ、ｋ＋１での枝メトリックΓ００＿ｋ、Γ０１＿ｋ、Γ１０＿ｋ、Γ１１＿ｋとΓ００＿ｋ＋１、Γ０１＿ｋ＋１、Γ１０＿ｋ＋１、Γ１１＿ｋ＋１を求める。具体的には、受信データＬ１＿ｕ（ｋ）、Ｌ１＿ｐ（ｋ）（またはＬ１＿ｕ（ｋ＋１）、Ｌ１＿ｐ（ｋ＋１））が、図４のα演算用トレリス遷移図の遷移間での各出力値であったと仮定したときの確からしさを数値化したものと、各遷移間の入力ビットと仮定したときの外部情報Ｌ１Ｅ＿ｕ（ｋ）、（Ｌ１Ｅ＿ｕ（ｋ＋１））との確からしさも足し合わされたものとなっている。
【００５１】
例えば、出力値が“００”（当然入力ビットは“０”）の時点ｋ、ｋ＋１での枝メトリックは、Γ００＿ｋ、Γ００＿ｋ＋１と表している。α演算器３１では、Γ００＿ｋ、Γ０１＿ｋ、Γ１０＿ｋ、Γ１１＿ｋとΓ００＿ｋ＋１、Γ０１＿ｋ＋１、Γ１０＿ｋ＋１、Γ１１＿ｋ＋１を加算器３１−１〜３１−１６に入力して、α００＿００＿ｔ、α１０＿１０＿ｔ、α０１＿１１＿ｔ、α１１＿０１＿ｔ、α００＿０１＿ｔ、α１０＿１１＿ｔ、α０１＿１０＿ｔ、α１１＿００＿ｔ、α００＿１１＿ｔ、α１０＿０１＿ｔ、α０１＿００＿ｔ、α１１＿１０＿ｔ、α００＿１０＿ｔ、α１０＿００＿ｔ、α０１＿０１＿ｔ、α１１＿１１＿ｔを導出している。また、β累積メトリックメモリ３４から事前に導出したβ００＿ｋ＋１、β０１＿ｋ＋１、β１０＿ｋ＋１、β１１＿ｋ＋１を読み出し外部情報演算器３２に出力している。外部情報演算器３２は次の演算を実行している。
【００５２】
（１）ｔ＝ｋ時点でシンボル“０”、ｋ＋１時点でシンボル“０”を通るパスの始点から終点の累積メトリック
Ｌ００＿０＿ｋ＿ｋ＋１＝α００＿００＿ｔ＋β００＿ｋ＋１
Ｌ００＿１＿ｋ＿ｋ＋１＝α０１＿００＿ｔ＋β１０＿ｋ＋１
Ｌ００＿２＿ｋ＿ｋ＋１＝α１０＿００＿ｔ＋β１１＿ｋ＋１
Ｌ００＿３＿ｋ＿ｋ＋１＝α１１＿００＿ｔ＋β０１＿ｋ＋１
を実行し、最大尤度をもつ累積メトリックを求める。図６では、Ｌ００＿０＿ｋ＿ｋ＋１が最大尤度をもつ累積メトリックとなっている。
【００５３】
（２）ｔ＝ｋ時点でシンボル“０”、ｋ＋１時点でシンボル“１”を通るパスの始点から終点の累積メトリック
Ｌ０１＿０＿ｋ＿ｋ＋１＝α００＿０１＿ｔ＋β０１＿ｋ＋１
Ｌ０１＿１＿ｋ＿ｋ＋１＝α０１＿０１＿ｔ＋β１１＿ｋ＋１
Ｌ０１＿２＿ｋ＿ｋ＋１＝α１０＿０１＿ｔ＋β１０＿ｋ＋１
Ｌ０１＿３＿ｋ＿ｋ＋１＝α１１＿０１＿ｔ＋β００＿ｋ＋１
を実行し、最大尤度をもつ累積メトリックを求める。図６では、Ｌ０１＿３＿ｋ＿ｋ＋１が最大尤度をもつ累積メトリックとなっている。
【００５４】
（３）ｔ＝ｋ時点でシンボル“１”、ｋ＋１時点でシンボル“０”を通るパスの始点から終点の累積メトリック
Ｌ１０＿０＿ｋ＿ｋ＋１＝α００＿１０＿ｔ＋β１１＿ｋ＋１
Ｌ１０＿１＿ｋ＿ｋ＋１＝α０１＿１０＿ｔ＋β０１＿ｋ＋１
Ｌ１０＿２＿ｋ＿ｋ＋１＝α１０＿１０＿ｔ＋β００＿ｋ＋１
Ｌ１０＿３＿ｋ＿ｋ＋１＝α１１＿１０＿ｔ＋β１０＿ｋ＋１
を実行し、最大尤度をもつ累積メトリックを求める。図６では、Ｌ１０＿２＿ｋ＿ｋ＋１が最大尤度をもつ累積メトリックとなっている。
【００５５】
（４）ｔ＝ｋ時点でシンボル“１”、ｋ＋１時点でシンボル“１”を通るパスの始点から終点の累積メトリック
Ｌ１１＿０＿ｋ＿ｋ＋１＝α００＿１１＿ｔ＋β１０＿ｋ＋１
Ｌ１１＿１＿ｋ＿ｋ＋１＝α０１＿１１＿ｔ＋β００＿ｋ＋１
Ｌ１１＿２＿ｋ＿ｋ＋１＝α１０＿１１＿ｔ＋β０１＿ｋ＋１
Ｌ１１＿３＿ｋ＿ｋ＋１＝α１１＿１１＿ｔ＋β１１＿ｋ＋１
を実行し、最大尤度をもつ累積メトリックを求める。図６では、Ｌ１１＿３＿ｋ＿ｋ＋１が最大尤度をもつ累積メトリックとなっている。
【００５６】
次に、Ｌ００＿Ａ＿ｋ＿ｋ＋１、Ｌ０１＿Ｂ＿ｋ＿ｋ＋１、Ｌ１０＿Ｃ＿ｋ＿ｋ＋１、Ｌ１１＿Ｄ＿ｋ＿ｋ＋１のなかで、最大尤度をもつ累積メトリックを求める（図６では、Ａ＝０、Ｂ＝３、Ｃ＝２、Ｄ＝３となっている）。
【００５７】
Ｌ００＿Ａ＿ｋ＿ｋ＋１が最大尤度をもつ累積メトリックＬとしたら、
Ｌ＝Ｌ００＿Ａ＿ｋ＿ｋ＋１−Ｌ１１＿Ｄ＿ｋ＿ｋ＋１を実行し、
Ｌ００＿Ｄ＿ｋ＿ｋ＋１が最大尤度をもつ累積メトリックＬとしたら、
Ｌ＝Ｌ１１＿Ｄ＿ｋ＿ｋ＋１−Ｌ００＿Ａ＿ｋ＿ｋ＋１を実行し、
Ｌ００＿Ｃ＿ｋ＿ｋ＋１が最大尤度をもつ累積メトリックＬとしたら、
Ｌ＝Ｌ０１＿Ｃ＿ｋ＿ｋ＋１−Ｌ１０＿Ｂ＿ｋ＿ｋ＋１を実行し、
Ｌ００＿Ｄ＿ｋ＿ｋ＋１が最大尤度をもつ累積メトリックＬとしたら、
Ｌ＝Ｌ１０＿Ｂ＿ｋ＿ｋ＋１−Ｌ０１＿Ｃ＿ｋ＿ｋ＋１を実行する。
【００５８】
従って、このＬが外部情報となる。
【００５９】
α演算よる時点ｋ−１までの累積メトリックα００＿ｋ−１、α０１＿ｋ−１、α１０＿ｋ−１、α１１＿ｋ−１は、図１０に示すα演算器によって求められる。例えば、α００＿ｋ−１は次のようにして求める。
【００６０】
α００＿ｋ−３とΓ００＿ｋ−２とΓ００＿ｋ−１を加算器３１−１、α１０＿ｋ−３とΓ００＿ｋ−２とΓ１１＿ｋ−１を加算器３１−２、α０１＿ｋ−３とΓ１１＿ｋ−２とΓ１０＿ｋ−１を加算器３１−３、α１１＿ｋ−２とΓ１１＿ｋ−２とΓ０１＿ｋ−１を加算器３１−４で加算し、これらの中で、一番尤度が大きいものを、比較器３１−１７、３１−１８、３１−３３で求め、得られた結果α００＿ｋ−１がセレクタ３１−２５、３１−２６、３１−３７を介してレジスタ３１−４１に格納される。
【００６１】
同様に、α０１＿ｋ−１、α１０＿ｋ−１、α１１＿ｋ−１が求められる。
【００６２】
この演算は、時点ｋ、ｋ＋１の外部情報を導出する毎に実行される。
【００６３】
また、β演算による時点ｋ＋１までの累積メトリックβ００＿ｋ＋１、β０１＿ｋ＋１、β１０＿ｋ＋１、β１１＿ｋ＋１は、時点ｎから時点２までいっきに導出し、結果を順次β累積メトリックメモリ３４に格納していく。
【００６４】
上記で説明した動作が行われることにより、軟出力復号器５１および軟出力復号器５２では、２シンボル分の外部情報（信頼度情報）を一度の処理により導出することができる。
【００６５】
このように、本実施形態のターボ復号器５では、軟出力復号器５１および軟出力復号器５２おいて、従来のように１シンボル毎の信頼度情報を導出するのではなく、２シンボル分の信頼度情報を一度に導出するようにしているので、１シンボル当たりの信頼度情報導出時間を短くすることができる。その結果、ターボ復号にかかるトータルの処理時間が短縮され、ターボ復号の高速処理化を図ることができる。
【００６６】
上記で説明した本実施形態では、一度に２シンボル分の信頼度情報を導出する場合を用いて説明しているが、本発明はこのような場合に限定されるものではなく、複数シンボル分の信頼度情報を一度に導出する場合にも同様に適用することができるものである。
【００６７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、第１および第２の軟出力復号器おいて、１シンボル毎に信頼度情報を導出するのではなく、数シンボル分の信頼度情報を一度に導出することにより、１シンボル当たりの信頼度情報導出時間を短くでき、ターボ復号にかかるトータルの処理時間の短縮を実現し、ターボ復号器の高速処理化を図ることができるという効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ターボ符号化後の伝送系を示す図である。
【図２】ターボ符号器２０の構成を示すブロック図である。
【図３】ターボ符号化前のデータ列ＩＮＦを示す図（図３（ａ））およびターボ符号化後のデータ列ＩＮＦ＿Ｔ、Ｐａｒｉｔｙ１＿Ｔ、Ｐａｒｉｔｙ２＿Ｔを示す図（図３（ｂ））である。
【図４】α演算用トレリス遷移図である。
【図５】β演算用トレリス遷移図である。
【図６】ｔ＝ｋ、ｔ＝ｋ＋１時刻のシンボル選択時に尤度が最大となるパスを表した図である。
【図７】本発明の一実施形態のターボ復号器５の構成を示すブロック図である。
【図８】図７中の軟出力復号器５１および５３の構成を示すブロック図である。
【図９】図８中のα演算器３１の構成の一部を示すブロック図である。
【図１０】図８中のα演算器３１の構成の一部を示すブロック図である。
【図１１】図８中のα演算器３１の構成の一部を示すブロック図である。
【図１２】図８中のα演算器３１の構成の一部を示すブロック図である。
【図１３】図８中のβ演算器３３の構成の一部を示すブロック図である。
【図１４】図８中のβ演算器３３の構成の一部を示すブロック図である。
【図１５】図８中のβ演算器３３の構成の一部を示すブロック図である。
【図１６】図８中のβ演算器３３の構成の一部を示すブロック図である。
【符号の説明】
４    受信データ用メモリ
５    ターボ復号器
２０    ターボ符号器
２１    変調器
２２    伝送路
２３    復調器
３０    Γ演算器
３１    α演算器
３１−１〜３１−１６    加算器
３１−１７〜３１−２４    比較器
３１−２５〜３１−３２    セレクタ
３１−３３〜３１−３６    比較器
３１−３７〜３１−４０    セレクタ
３１−４１〜３１−４４    レジスタ
３２    外部情報演算器
３３    β演算器
３３−１〜３３−１６    加算器
３３−１７〜３３−２４    比較器
３３−２５〜３３−３２    セレクタ
３３−３３〜３３−３６    比較器
３３−３７〜３３−４０    セレクタ
３３−４１〜３３−４４    レジスタ
３４    β累積メトリックメモリ
５１    軟出力復号器
５２    インターリーバ処理部
５３    軟出力復号器
５４    デインターリーバ処理部
５５    外部情報用メモリ部
５６    外部情報用メモリ部
５７    硬判定処理部
５８    インターリーバ処理部
２０１    排他的論理和演算器
２０２〜２０５    レジスタ
２０６、２０７、２０９    排他的論理和演算器
２１０、２１１    要素符号器
２１２    インターリーバ
【図１】
2004222038.tif 000003
【図２】
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【図３】
2004222038.tif 000005
【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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