(57)【要約】【課題】反復復号法において、通信路Ｓ／Ｎを迅速に取得することを可能とする。【解決手段】記録媒体から符号化されたデータを再生する再生ヘッド１８と、符号化されたデータの内符号化復号する内符合ＡＰＰ回路２２、外符合を復号し、結果を内符合の事前情報として内符合ＡＰＰ回路２２に出力する外符合ＡＰＰ回路２３と、を備える再生装置において、さらに、内符合ＡＰＰ回路２２にσ値を設定するσ設定回路２１及びエラーレートを算出するエラーレート算出回路２９を備える。σ設定回路２１は、σ値を可変し、エラーレート算出回路２９はそれぞれのσ値におけるエラーレートを算出する。そして、σ設定回路２１は、算出されたエラーレートに基づいて、良好なエラーレートを得られるσ値を最適σ値として決定し、σ値を内符合ＡＰＰ回路２２に設定する。【選択図】　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
符号化されたデータの内符合を復号した後に外符合を復号し、外符合を復号した結果を前記内符合の事前情報として前記内符合を復号する際に用いることにより、前記データを復号する復号方法において、
前記内符合を復号する際に通信路値を算出するために必要な数値を可変し、
各数値におけるエラーレートを算出し、
前記エラーレートに基づいて、前記内符合を復号する際に用いるべき最適数値を決定する、
ことを含むことを特徴とする復号方法。
【請求項２】
前記最適数値は、算出された前記エラーレートが最適である時の前記数値である、
ことを特徴とする請求項１に記載の復号方法。
【請求項３】
前記最適数値は、予め定められたエラーレートが得られる前記数値の最大値と最小値の平均値である、
ことを特徴とする請求項１に記載の復号方法。
【請求項４】
前記エラーレートを算出する際に、復号の際に用いる反復回数を可変する、
ことを更に含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の復号方法。
【請求項５】
データを記録媒体に記録する際に用いる記録補償値を可変し、
前記最適数値以外の数値を用いて各記録補償値におけるエラーレートを算出し、
前記エラーレートが最適となる前記記録補償値を最適記録補償値として決定する、
ことを更に含むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の復号方法。
【請求項６】
記録媒体から再生されたデータを等化する際に用いる等化器係数を可変し、
前記最適数値以外の数値を用いて各等化器係数におけるエラーレートを算出し、
前記エラーレートが最適となる前記等化器係数を最適等化器係数として決定する、
ことを更に含むことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の復号方法。
【請求項７】
前記最適数値を記録手段に記録し、
復号時に前記記録手段から前記最適数値を読み出す、
ことを更に含むことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の復号方法。
【請求項８】
前記最適数値を他のデータと共に記録媒体に記録し、
前記他のデータを再生する際に、前記数値を前記記録媒体から読み出す、
ことを更に含むことを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の復号方法。
【請求項９】
符号化されたデータを復号する復号装置であって、
前記データの内符合を復号する内符合復号手段と、
前記データの外符合を復号し、復号結果を前記内符合復号手段に前記内符合の事前情報として入力する外符合復号手段と、
エラーレートを算出するエラーレート算出手段と、
前記内符合復号手段に通信路値を算出するために必要な数値を設定する数値設定手段を備え、
前記エラーレート算出手段は、前記数値設定手段によって可変された各数値におけるエラーレートを算出し、前記数値設定手段は、算出された前記エラーレートに基づいて、前記内符合復号手段に設定すべき最適数値を決定する、
ことを特徴とする復号装置。
【請求項１０】
符号化されたデータの内符合を復号した後に外符合を復号し、外符合を復号した結果を前記内符合の事前情報として前記内符合を復号する際に用いることにより、前記データを復号する制御をプロセッサに行わせるプログラムであって、
前記内符合を復号する際に通信路値を算出するために必要な数値を可変し、
各数値におけるエラーレートに基づいて、前記内符合を復号する際に用いるべき最適数値を決定する、
ことを含む制御を前記プロセッサに行わせることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、反復復号法に関し、特に、反復復号法において必要とされるパラメータを取得する際に好適な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
符合理論の究極的命題は、理論的特性限界（シャノン（Ｓｈａｎｎｏｎ）限界）にいかに近づけるかである。１９９３年に、このシャノン限界に近い復号誤り率を達成するターボ符合が、Ｂｅｒｒｏｕによって発表されている。現在、このターボ符合及びその上位概念である畳み込み符合についての研究が活発である。
【０００３】
畳み込み符合を復号する技術には、最尤復号法（ビタビ復号法はこの最尤復号法の１つである）や反復復号法等の復号法がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
最尤復号法は、受信信号系列ｙにおいて全送信符合語ｘに関する条件付確率を算出し、送信符合語うちで確率が最も大きくなる符合語を入力情報系列ｕとする。従って、ブロック誤り率を最小化することが可能であるが、ビット誤り率（ＢＥＲ：Ｂｉｔ　Ｅｒｒｏｒ　Ｒａｔｅ）を最小にするとは限らないという問題を有していた。なお、ビタビ復号法では、ターボ符合を復号することはこと事実上不可能である。
【０００５】
反復復号法では、ビット誤り率を最小化するという観点からみると、好適な復号方法である。さらに、反復復号法では、最尤復号法に対して同程度のビット誤り率を達成するために必要な通信路のＳ／Ｎ（Ｓｉｇｎａｌ　ｔｏ　Ｎｏｉｓｅ　Ｒａｔｉｏ）は、最尤復号法よりも５から６ｄＢ（デシベル）程度低減することが可能である。しかし、反復復号法では、パスメトリック上の事後確率が最大となる全てのパスの発生確率を算出する必要が有り、その算出には通信路値を知ることが必要となっていた。この通信路値は、通信路のＳ／Ｎ又はσ値を用いて算出される。なお、最尤復号法では、１つのブランチに対応する受信信号と予測信号との誤差を累積し、パスメトリックの結合点において、累積された誤差信号が小さくなるパスを最尤パスとして選択するため、通信路のＳ／Ｎ又はσ値を算出しなくとも、最尤パスを選択することが可能であった。
【０００６】
また、反復復号法を記録再生装置に適用する場合、従来よりも通信路Ｓ／Ｎが悪い状況に合わせて記録再生パラメータを最適化することも必要となっていた。以上の問題に鑑み、反復復号法において、通信路値を算出するために必要な通信路Ｓ／Ｎ又はσ値を迅速に取得することを可能とすることが、本発明が解決しようとする第１の課題である。また、反復復号法を記録再生装置に適用する場合に、通信路Ｓ／Ｎ又はσ値に合わせて迅速に記録再生パラメータ等を取得することを可能とすることが、本発明が解決しようとする第２の課題である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記問題を解決するために、本発明の１態様によれば、符号化されたデータの内符合を復号した後に外符合を復号し、外符合を復号した結果を前記内符合の事前情報として前記内符合を復号する際に用いることにより、前記データを復号する復号方法において、前記内符合を復号する際に通信路値を算出するために必要な数値を可変し、各数値におけるエラーレートを算出し、前記エラーレートに基づいて、前記内符合を復号する際に用いるべき最適数値を決定する、ことを含む。
【０００８】
反復復号法において、エラーレートは、通信路値を算出するために必要な数値の変化に対して鈍感であるという性能特徴を持つ。従って、正確にその数値を算出することは必ずしも必要ではないと考えられる。故に、通信路値を算出するために必要な数値を算出するのではなく、その数値を可変させてエラーレートを算出し、算出されたエラーレートに基づいて復号の際に用いるべき最適数値を決定することにより、迅速にその数値を取得することが可能となる。
【０００９】
なお、上記復号方法において、上記数値とは、例えば、通信路における信号対雑音比又は前記信号対雑音比の逆数の二乗根である。
また、上記復号方法において、最適数値は、算出された前記エラーレートが最適である時の前記数値であることとしてもよいし、予め定められたエラーレートが得られる前記数値の最大値と最小値の平均値であることとしてもよい。
【００１０】
反復復号法において、通信路Ｓ／Ｎが実際の値よりも過大である場合の所要Ｓ／Ｎと、通信路Ｓ／Ｎが過小である場合の所要Ｓ／Ｎとは、通信路値の算出誤差が０（零）の点を中心にして、ほぼ対称に変化する性質特性がある。従って、同じ所要Ｓ／Ｎを与える通信路Ｓ／Ｎの最大値と最小値の平均値は、算出誤差がない場合の通信路Ｓ／Ｎに近い値であると考えられる。後者の決定方法は、この考えに基づく。エラーレートが良好である場合、エラーレートが悪い場合と比べてエラーレートを算出するために時間がかかる。後者の決定方法の場合、最も良好なエラーレートを算出することは不要であり、悪いエラーレート（上限エラーレート）を与える数値の最大値と最小値を算出すればよいため、最適数値を決定するために要する時間を短縮する事が可能となる。
【００１１】
また、上記復号方法において、前記エラーレートを算出する際に、復号の際に用いる反復回数を可変する、ことを更に含むこととしても良い。
反復復号方法において、反復回数を減少させるとエラーレートが悪化するという性能特性ある。上述のように、エラーレートが悪い場合、エラーレートを算出するために要する時間はエラーレートが良い場合よりも短い。従って、上記最適数値を決定する際に、反復回数を可変する、より具体的には反復回数を減少させてエラーレートを算出することにより、上記最適数値を決定するために要する時間を短縮する事が可能となる。
【００１２】
また、上記復号方法において、データを記録媒体に記録する際に用いる記録補償値を可変し、前記最適数値以外の数値を用いて各記録補償値におけるエラーレートを算出し、エラーレートが最適となる前記記録補償値を最適記録補償値として決定する、ことを更に含むこととしてもよい。最適数値以外の数値を用いてエラーレートを算出する場合、エラーレートが悪化する。従って、最適数値を用いて算出する場合と比べてエラーレートを算出するために要する時間を短縮する事が可能である。故に、この方法により、迅速に最適記録補償値としてを取得する事が可能となる。
【００１３】
また、上記復号方法において、記録媒体から再生されたデータを等化する際に用いる等化器係数を可変し、最適数値以外の数値を用いて各前記等化器係数を用いてエラーレートを算出し、エラーレートが最適となる等化器係数を最適等化器係数として決定することとしてもよい。この方法によって、迅速に最適等化器係数を取得する事が可能となる。
【００１４】
また、最適記録補償値を取得する際、又は、最適等化器係数を決定する際に、反復回数を可変する、より具体的には反復回数を減少させる事としても良い。これによっても、最適記録補償値又は最適等化器係数を取得するために要する時間を短縮する事が可能となる。
【００１５】
また、上記復号方法において、前記最適数値を記録手段に記録し、復号時に前記数値を記録する記録手段から前記数値を読み出す、ことを更に含むこととしてもよい。
【００１６】
また、この記録手段には環境温度に対応して前記最適数値が記録されることとしてもよい。通信路Ｓ／Ｎは、環境温度に応じて変化するため、各環境温度に対応して最適数値を記録手段に記録しておく事により、現在の環境温度にあった最適数値を用いて符合を復号することが可能となる。
【００１７】
また、環境温度に応じた数値が記録される変わりに、基準となる基準温度における前記数値、及び前記基準温度に対する環境温度の差分に対応させて前記数値の差分値が前記記録手段に記録されることとしてもよい。この場合も同様の効果を得ることができる。
【００１８】
また、最適数値を記録手段に記録する変わりに、最適数値を他のデータと共に記録媒体に記録し、そのデータを再生する際に最適数値を読み出すこととしても良い。
【００１９】
上記復号方法において行われる手順と同様の処理を行う復号装置及び復号回路、さらには、上記復号装置又は復号回路を採用するデータ再生装置も、上記反復復号方法と同様の作用・効果が得られるため、上記課題を解決することが可能である。
【００２０】
また、上記復号方法において行われる手順と同様の制御をプロセッサに行わせるプログラムも、そのプログラムをプロセッサに実行させることによって、上記課題を解決することが可能である。さらに、上記プログラムを記録した記録媒体から、そのプログラムをプロセッサに読み出させて実行させることによっても、上記課題を解決することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、同じ装置等には同じ参照番号をつけ、説明を省略する。
【００２２】
まず、畳み込み符合及び反復復号法について説明する。畳み込み符合には、大別してターボ符合及び低密度パリティ検査符合とがある。ターボ符合はさらに、符号化回路の接続方法に応じて、並列連接畳み込み符合（ＰＣＣＣ：Ｐａｒａｌｌｅｌ　Ｃｏｎｃａｔｅｎａｔｅｄ　Ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎａｌ　Ｃｏｄｅ）及び縦列連接畳み込み符合（ＳＣＣＣ：ＳｅｒｉａｌＣｏｎｃａｔｅｎａｔｅｄ　Ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎａｌ　Ｃｏｄｅ）の２種類の方式に分かれる。畳み込み符合を復号する方法として、反復復号法が知られている。
【００２３】
以下、ターボ符合を例として、反復復号法において、通信路値が必要であり、この通信路値は、通信路Ｓ／Ｎを用いてを算出することが可能であることについて説明する。まず、説明のために図１に示す無記憶通信路モデルを想定する。図１に示すモデルでは、２値入力情報系列ｕｋが符号化されることにより、ｘｋが２のＮ乗個の符合後の中から選択されて通信路に伝送されて受信信号系列ｙｋとなる。
【００２４】
反復復号法において、（１）式に示す事後確率（ＡＰＰ：ａ　ｐｏｓｔｅｒｉｏｒｉ　ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ）　外１　の対数尤度比（ＬＬＲ：Ｌｏｇ　Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ　Ｒａｔｉｏ）　外２
【００２５】
【外１】
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【００２６】
【外２】
2004096481.tif 000004
【００２７】
を算出することが必要である。
【００２８】
【数１】
2004096481.tif 000005
【００２９】
ここで、Ｂａｙｅｓの定理より、事後確率は、（２）及び（３）式で示すことができる。
【００３０】
【数２】
2004096481.tif 000006
【００３１】
【数３】
2004096481.tif 000007
【００３２】
ターボ符合では、符号化器によって受信信号系列　外３　についての拘束条件
【００３３】
【外３】
2004096481.tif 000008
【００３４】
を持たせているため、（２）及び（３）式の右辺分子第２項の受信信号系列　外４　を（４）式に示すように分割して考える。なお、（４）式は、　外５　の場合を例示している。
【００３５】
【外４】
2004096481.tif 000009
【００３６】
【外５】
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【００３７】
【数４】
2004096481.tif 000011
【００３８】
これにより、（２）及び（３）式は以下の（５）及び（６）式のようになる。
【００３９】
【数５】
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【００４０】
【数６】
2004096481.tif 000013
【００４１】
従って、対数尤度比　外６　は、（７）式のようになる。
【００４２】
【外６】
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【００４３】
【数７】
2004096481.tif 000015
【００４４】
ここで、（７）式中の記号は以下のとおりである。
Ｌ（ｕｋ）：ｕｋ＝＋１とｕｋ＝−１に関する既知の出現確率である事前確率（ａ　ｐｒｉｏｒｉ　ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ）Ｐ（ｕｋ）の対数比
Ｌｃ（ｙｋ）：受信信号ｙｋから得られる通信路値の対数比
外７　：符合の拘束からｕｋに関して得られる外部情報
【００４５】
【外７】
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【００４６】
従って、（７）式から明らかなように、反復復号法では、通信路値が必要である。また、ノイズガウスノイズ（ＡＷＧＮ：Ａｄｄｉｔｉｖｅ　Ｗｈｉｔｅ　Ｇａｕｓｓｉａｎ　Ｎｏｉｓｅ）であり、無雑音時のｙｋが　外８　の場合の対数通信路値Ｌｃ（ｙｋ）は
【００４７】
【外８】
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【００４８】
、以下の（８）式で示すことができる。
【００４９】
【数８】
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【００５０】
ここで、σ２は、通信路のＳ／Ｎの逆数であるため、通信路値の計算にはσ、又は通信路Ｓ／Ｎを知る必要があることがわかる。
上記理解を前提として、以下、本発明について説明する。なお、記録再生装置に本発明を適用し、符号化方法としてＳＣＣＣを採用した場合を例として説明するが、本発明の適用範囲を限定する趣旨ではない。
【００５１】
図２に、本発明を適用した記録再生装置の構成を示す。図１に示すように、記録再生装置１０は、記録系機器と再生系機器を備える。記録再生装置１０は、記録系機器として、外符号化器１１、インタリーバ１２、内符号化器１３、記録補償設定回路１４、記録回路１５、記録ヘッド１６を備え、再生系機器として、再生ヘッド１８、等化器係数設定回路１９、ＰＲ（Ｐａｒｔｉａｌ　Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）等化器２０、σ設定部２１、内符合ＡＰＰ（Ａ　Ｐｏｓｔｅｒｉｏｒｉ　Ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ）復号器２２、デインタリーバ２３、外符合ＡＰＰ復号器２４、インタリーバ２５、選択器２６、反復回数設定回路２７、エラー判定器２８、エラーレート算出回路２９を備える。外符号化器１１及び内符号化器１３は、共にＲＳＣ（Ｒｅｃｕｒｓｉｖｅ　Ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃ　Ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎａｌ）符号化器である。
【００５２】
まず、記録系機器について説明する。外符合化器１１は、ホストシステムから媒体１７に記録すべきデータを受け、そのデータを符号化する。インタリーバ１２は、外符号化器１１から出力された符合の並びをランダムに置換する。内符号化器１３は、インタリーバ１２によって置換された符合を更に符号化する。外符号化器１１と内符号化器１３の間にインタリーバ１２を備えることにより、外符号化器１１の出力系列が最小ハミング重みとなっても、内符号化器１３の出力系列が再び最小ハミング重みとなる確率を抑制することが可能となる。
【００５３】
このようにして符号化されたデータは、記録回路１５を介して記録ヘッド１６に出力され、記録ヘッド１６は、符号化されたデータを媒体１７に記録する。なお、記録回路１５は、記録補償を行う記録補償回路（不図示）を備え、記録補償回路の記録補償値は、記録補償値設定回路１４によって設定される。
【００５４】
次に、再生系機器について説明する。再生ヘッド１８は、記録媒体１７から符号化されたデータを読み込む。ＰＲ等化器２０は、再生ヘッド１８から読み込まれた符合化されたデータから、符合間干渉による影響を除き（パーシャルレスポンス等化を行う）、その結果を内符合ＡＰＰ回路２２に出力する。等化器係数設定回路は１９は、ＰＲ等化器２０に、等化の際に用いる係数を設定する。内符合ＡＰＰ回路２２は、内符合の事後最大確率を演算する。上述のように、復号するためには通信路値が必要である。
【００５５】
σ設定回路２１は、通信路値を算出するために必要なσを内符合ＡＰＰ回路２２に設定する。また、σ設定回路２１は、σ値を変更することが可能である。ところで、σの２乗の逆数は、通信路Ｓ／Ｎに等しいため、σ設定回路２１は、σの代わりに通信路Ｓ／Ｎを設定することとしてもよい。なお、以下の説明において、σ設定回路２１は、σ値を設定するとして説明するが、本発明を限定する趣旨ではない。σ設定回路２１の変わりに、通信路Ｓ／Ｎを設定・変更する通信路Ｓ／Ｎ設定回路を備える事としても良い。
【００５６】
デインタリーバ２３は、インタリーバ１２による置換の逆置換を行う。外符合ＡＰＰ回路２４は、外符合の事後最大確率を演算する。外符合ＡＰＰ回路２４による復号結果は、インタリーバ２５によって並びをランダムに置換された後に、内符合ＡＰＰ回路２２及び選択器２６に入力される。外符合ＡＰＰ回路２４からの出力は、内符合ＡＰＰ回路２２において事前情報として用いられる。
【００５７】
選択器２６は、反復回数が上限に至った、又は反復回数ごとの対数尤度比が十分に大きい等の条件を満足する場合、外符合ＡＰＰ回路２４からの出力を判定結果として出力する。反復回数は、反復回数設定回路２７によって設定される。選択器２６からの判定結果は、ホストシステム及びエラー判定器２８に出力される。
【００５８】
エラー判定器２８は、判定結果中のエラーの有無を判定する。エラーレート算出回路２９は、エラー判定器２８によるエラー判定結果に基づいて、ビット誤り率及びイベント誤り率等のエラーレートを算出する。
【００５９】
上述のように、反復復号法では、通信路値を算出することが必要であるが、この通信路値を算出すること、いいかえると通信路値を算出する際に必要な通信路Ｓ／Ｎ（又はσ値）を計算によって取得することは困難である。そこで、本発明によれば、通信路Ｓ／Ｎ（又はσ値）を算出するのではなく、σ設定回路２１によってσ値を可変させ、エラーレート算出回路２９によって各σ値におけるエラーレートを算出する。そして、σ設定回路２１は、エラーレートが良好となる時のσ値を復号時に用いるべき最適σ値として記録再生装置１０の内符合ＡＰＰ回路２２に設定する。これにより、通信路値Ｓ／Ｎを算出するために要する時間を短縮する事が可能となる。この方式は、後述の記録再生装置１０の性能特性に基づいている。
【００６０】
また、本発明によれば、σ設定回路２１によって最適σ値以外のσ値を内符合ＡＰＰ回路２２に設定して、記録補償値設定回路１４によって記録補償値を可変させる。そしてエラーレー路算出回路２９によって各記録補償値におけるエラーレートを算出する。記録補償値設定回路１４は、前記エラーレートが最適となる記録補償値を最適記録補償値として記録回路１５に設定する。これにより、最適記録補償値を算出するために要する時間も短縮する事が可能となる。
【００６１】
また、さらに、本発明によれば、σ設定回路２１によって最適σ値以外のσ値を内符合ＡＰＰ回路２２に設定し、等化器係数設定回路１９によって等化器係数を可変させる。そして、エラーレート算出回路２９によって各等化器係数におけるエラーレートを算出する。等化器係数設定回路１９は、エラーレートが最適となる等化器係数を最適等化器係数としてＰＲ等化器２０に設定する。これにより、等化器係数を算出するために要する時間も短縮する事が可能となる。
【００６２】
また、上記の最適σ値、最適記録補償値及び最適等化器係数を算出する際には、反復回数設定回路２７によって反復復号における反復回数を可変させることしてもよい。これによっても、最適σ値、最適記録補償値及び最適等化器係数を算出するために要する時間を短縮させることが可能となる。この方式も、後述の記録再生装置１０の性能特性に基づいている。
【００６３】
以下、図３から図７を用いて記録再生装置１０の性能特性について説明する。まず、図３及び図４を用いて、通信路Ｓ／Ｎの誤差に対する復号性能の感度について説明する。なお、シミュレーション条件は以下のとおりである。
【００６４】
・内符合ＡＰＰ回路への入力のＥＥＲ＝１０−６
・復号回数：５回
・ブロック長：４０９６
また、各図において、内符合ＡＰＰ回路への入力にＡＷＧＮ（Ａｄｄｉｔｉｖｅ　ＷｈｉｔｅＧａｕｓｓｉａｎ　Ｎｏｉｓｅ）を加算した場合のシミュレーション結果は菱形で示され、ＰＲ等化器への入力にＡＷＧＮを加算した場合のシミュレーション結果は正方形で示される。ここで、ＥＥＲ（ＥｒｒｏｒＥｖｅｎｔ　Ｒａｔｉｏ）は、以下の（９）式で定義される。
【００６５】
ＥＥＲ＝（誤りエラーブロック数）／（復号ブロック数×４０９６ビット）・・・・（９）
図３に、記録再生装置１０における通信路Ｓ／Ｎの算出誤差に対する、ＥＥＲ＝１０−６を満足するために必要なＳ／Ｎ、つまり所要Ｓ／Ｎの変化を示す。図３において、横軸は通信路値を算出するさいに用いられた通信路Ｓ／Ｎと実際の通信路Ｓ／Ｎとの誤差を示し（単位：ｄＢ）、縦軸は所要Ｓ／Ｎを示す。図３に示すように、通信路Ｓ／Ｎの誤差が＋−４ｄＢ未満の場合、所要Ｓ／Ｎはほぼ一定であるが、＋−約４ｄＢ以上になると、所要Ｓ／Ｎの増加が顕著になることがわかる。つまり、実際の通信路Ｓ／Ｎと、記録再生装置１０に設定された通信路Ｓ／Ｎの差が＋−４約ｄＢ未満であれば、所要Ｓ／Ｎはほとんど変わらないため、ＥＥＲ＝１０−６を満足するためには、設定される通信路Ｓ／Ｎが正確に実際のＳ／Ｎと等しいことは必ずしも必要ないことが分かる。通信路Ｓ／Ｎは、σ値を用いて表す事ができるので、同様に、所要Ｓ／Ｎを得るためには、実際のσ値と記録再生装置１０に設定されるσ値は必ずしも一致する必要はないといえる。
【００６６】
図４に、通信路Ｓ／Ｎの算出誤差に対する、ＥＥＲ＝１０−６における平均エラービット数の変化を示す。図４において、横軸は通信路Ｓ／Ｎの誤差を示し（単位：ｄＢ）、縦軸は平均エラービット数（単位：数／エラースクリプト）を示す。図４に示すように、通信路Ｓ／Ｎが実際よりも過小である場合、エラービット数の増加は見られないが、３ｄＢよりも過大である場合、エラービット数が著しく増加することが分かる。図３及び図４から、実際の通信路Ｓ／Ｎと設定された通信路Ｓ／Ｎの誤差が＋−約３ｄＢ以下であれば、所要Ｓ／Ｎ及びエラーレートはそれほど劣化しないことがわかる。
【００６７】
従って、本発明によれば、σ設定回路２１によって内符合ＡＰＰ回路２２に設定するσ値を可変し、エラーレート算出回路２９によってそれぞれのσ値におけるエラーレートを算出する。そして、σ設定回路２１は、最もエラーレートが良い時のσ値を最適σ値として決定し、最適σ値を内符合ＡＰＰ回路２２に設定する。このようにして決定された最適σ値は、実際のσ値と必ずしも一致しないが、上述のシミュレーション結果が示すように、所要Ｓ／Ｎは、通信路Ｓ／Ｎの算出誤差に対して鈍感なため、記録再生装置１０に問題は生じないと考えられる。
【００６８】
また、図３に示すように、通信路Ｓ／Ｎが実際の値よりも過大に算出された場合の所要Ｓ／Ｎと、通信路Ｓ／Ｎが過小に算出された場合の所要Ｓ／Ｎとは、通信路値の算出誤差が０（零）の点を中心にして、ほぼ対称に変化している。従って、同じ所要Ｓ／Ｎを与える通信路Ｓ／Ｎの最大値と最小値の平均値は、算出誤差がない場合の通信路Ｓ／Ｎに近い値であると推測される。
【００６９】
故に、本発明によれば、内符合ＡＰＰ回路２２に設定するσ値をσ設定回路２１によって可変し、予め定められた上限エラーレートを満足する時のσ値の最大値と最小値をエラーレート算出回路２９によって決定する。そして、σ設定回路２１は、σ値の最大値と最小値の平均値を最適σ値として決定することとしてもよい。
【００７０】
エラーレートが良好な場合にはエラーレートを算出するために時間を要するため、σ値を可変しながらエラーレートを算出し、算出されたエラーレートの中で最良のエラーレートを与えるσ値を決定するためには時間を要する。しかし、エラーレートが良好な場合、最良のエラーレートを算出するのではなく、悪いエラーレート（上限エラーレート）を与えるσ値の最大値と最小値に基づいて最適σ値を決定することにより、最適σ値を決定するために要する時間を短縮することが可能となる。
【００７１】
なお、上記のようにして決定された最適σ値を、記録再生装置１０に備えられた不図示の記録手段に記録しておき、記録再生装置１０を使用する際に、σ設定回路２１は、その記録手段から最適σ値を読み出して、内符合ＡＰＰ回路２２に設定する事としても良い。または、最適σ値を、記録媒体１７に記録しておき、記録再生装置１０がその記録媒体１７に記録されたデータを再生する際に、σ設定回路２１は、その記録媒体１７から最適σ値を読み出して、内符合ＡＰＰ回路２２に設定する事としても良い。
【００７２】
次に、図５を用いて、異なる通信路Ｓ／Ｎの算出誤差における、通信路Ｓ／Ｎに対するビット誤り率の変化について説明する。図５において、横軸は内符合ＡＰＰ回路の入力におけるＳ／Ｎを示し（単位：ｄＢ）、縦軸はビット誤り率を示す。また、×印は、算出誤差がない場合のシミュレーション結果を示し、三角形、正方形及び菱形は、それぞれ誤差が４ｄＢ、５ｄＢ及び６ｄＢである場合のシミュレーション結果を示す。さらに、白い印は実際よりもＳ／Ｎを過大に算出した場合を示し、黒い印は、実際よりもＳ／Ｎを過小に算出した場合を示す。図５からも、通信路の算出誤差が＋−約４ｄＢ程度の場合、ほとんどビット誤り率に変化がないことが分かる。また、算出誤差が大きいほど、エラーレートが大きくなる事がわかる。
【００７３】
次に、図６及び図７を用いて、反復回数に対するビット誤り率の変化について説明する。シミュレーション条件は、以下のとおりである。
・ブロック長：４０９６
・符号化率：８／９
・等化方式：ＰＲ４
・ＲＳＣ符号化器：（７，５）ｏｃｔ
・プリコーダ：（５，１）ｏｃｔ
・改良Ｓ−ランダムインタリーバ
・Ｄｕ＝２．５
また、ビット誤り率は以下の（１０）式で定義される。
【００７４】
ＢＥＲ＝（エラービット数）／（復号ブロック数×４０９６）・・・・（１０）
図６に、上記シミュレーション条件で、内符合ＡＰＰ回路への入力にＡＷＧＮを重畳して反復回数を変えて反復復号法で復号した場合と、最尤復号法で復号した場合のビット誤り率の比較を示す。図６において、横軸は内符合ＡＰＰ回路への入力におけるＳ／Ｎ（単位：ｄＢ）を示し、縦軸はビット誤り率を示す。また、菱形のは反復しない場合（最尤復号法と同等）のシミュレーション結果を示し、正方形、×印、三角形及び丸印は、それぞれ反復回数を１回、２回、５回及び２０回にして反復復号法した場合のシミュレーション結果を示す。
【００７５】
図６に示すように、反復回数に係わらず、反復復号法の方が、最尤復号法よりもビット誤り率が少ない事がわかる。例えば、図６によると、ビット誤り率が１０−６となるには、反復回数１回で反復復号法で復号する場合、最尤復号法で復号する場合と比べて、通信路Ｓ／Ｎは約２ｄＢ改善されている。
【００７６】
また、反復復号法において、反復回数が多くなるほど通信路Ｓ／Ｎは改善されている。例えば、図６によると、最尤復号法で復号する場合と比べて、反復回数１回で反復復号法で復号する場合、ビット誤り率が１０−６となるには、通信路Ｓ／Ｎは約２ｄＢ改善されているのに対し、反復回数５回で反復復号で復号する場合、通信路Ｓ／Ｎは約５．３ｄＢ改善されている。しかし、反復回数が増えていくに従って、ビット誤り率が低減される度合いは減少し、反復回数が５回程度になると、それ以上反復回数を増やしてもビット誤り率はあまり低減しなくなっている。例えば、図６によると、反復回数５回で反復復号法で復号した場合の結果と、反復回数２０回で反復復号法で復号した場合の結果を比べると、ビット誤り率はあまり変化しない。
【００７７】
図７に、内符合ＡＰＰ回路に有色ノイズを入力して反復回数を変えて反復復号法で復号した場合と、最尤復号法で復号した場合のビット誤り率の比較を示す。図７の横軸と縦軸は、図６と同様に、それぞれ内符合ＡＰＰ回路への入力におけるＳ／Ｎ（単位：ｄＢ）、及び、ビット誤り率を示す。　図７でも、図６と同様に、反復復号法の方が最尤復号法よりも優れたビット誤り率を示し、また、反復回数が増えるほど反復復号法のビット誤り率が改善されるが、反復回数がある程度以上になるビット誤り率の改善効果が見られなくなることがわかる。
【００７８】
図６及び図７に示すように、反復回数が少ないと、ビット誤り率は悪くなる。しかし、エラーレートが悪い場合、エラーレートが良い場合と比べてエラーレートを算出するために要する時間は短くなる。従って、上記２つの方法のいずれで最適σ値を決定する場合でも、反復回数を復号時よりも少ない回数に設定してエラーレートを算出することとしてもよい。これにより、最適σ値を決定するために必要な時間を更に短縮することが可能となる。
【００７９】
次に、記録再生装置１０の記録回路１５に設定する最適記録補償値の決定手順について説明する。図５に示すように、通信路Ｓ／Ｎの算出誤差が多くなると、エラーレートは悪化する。従って、上述のようにして最適σ値を決定した後、σ値を最適σ値以外の別のσ値に設定することにより、エラーレートを悪くさせることができる。そして、エラーレートを悪くした状態で、記録補償値設定回路１４によって記録補償値を可変させながら、各記録補償値におけるエラーレートをエラーレート算出回路２９によって算出する。記録補償値設定回路１４は、最も良好なエラーレートを与える記録補償値を最適記録補償値として設定し、記録回路１５に設定する。
【００８０】
エラーレートが悪い場合は、エラーレートが良い場合と比べてエラーレートを算出するために要する時間は短いため、σ値を最適σ値から別のσ値に変えることにより悪いエラーレートが得られる状態にした上で、記録補償値を可変させながらエラーレートを算出することにより、最適記録補償値を決定するために要する時間を短縮する事が可能となる。また、上記のように、反復回数を減少させることによりエラーレートを悪くさせることとしてもよい。この方法によっても、最適記録補償値を決定するために要する時間を短縮する事が可能となる。さらに、σ値を最適σ値から他のσ値に変えることと、反復回数を減少させることを両方行った上で、最適記録補償値を決定することとしてもよい。この場合も、最適記録補償値を決定するために要する時間を短縮することが可能である。
【００８１】
次に、記録再生装置１０のＰＲ等化器２０に設定する最適等化器係数の決定手順について説明する。この手順は、上述の最適記録補償値の決定の手順とほぼ同様である。つまり、σ値を最適σ値から別のσ値に変えることにより、及び／又は反復回数を減少させることにより、悪いエラーレートが得られる状態にした上で、等化器係数を可変させ、各等化器係数におけるエラーレートを算出する。そして、最良のエラーレートを与える際の等化器係数を最適等化器係数として決定する。これにより、最適等化器係数を決定するために要する時間を短縮することが可能となる。
【００８２】
続いて、記録再生装置１０の記録系の設定について説明する。環境温度によって通信路Ｓ／Ｎが変化する。このため、環境温度に応じて内符合ＡＰＰ回路２２に設定するσ値を最適化することが必要である。
【００８３】
そこで、環境温度を可変して、各環境温度における最適σ値を上述のようにして決定する。続いて、環境温度に対応して最適σ値を格納するテーブルを作成し、そのテーブルを記録媒体１７又は記録再生装置１０に備えられたメモリ等の記録手段（不図示）に記録させる。記録媒体１７に記録されたデータを再生する際には、不図示の温度検出器は環境温度を検出し、σ設定回路２１によってその環境温度に対応する最適σ値を記録媒体１７又は記録手段に記録されたテーブルから読み出してその最適σ値を内符合ＡＰＰ回路２２に設定する。これにより、環境温度に対応して迅速に最適σ値を内符合ＡＰＰ回路２２に設定する事が可能となる。
【００８４】
なお、基準となる環境温度である基準温度を決定し、環境温度に対応して、基準温度における最適σ値とその環境温度における最適σ値との差分値を格納するテーブルを作成し、そのテーブルを記録媒体１７又は記録手段に記録する事としても良い。
【００８５】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態及び変形例に限定されるものではなく、その他の様々な変更が可能である。
例えば、上記において、記録再生装置１０にＳＣＣＣを採用している場合について説明したが、他の装置に他の符合を採用している場合であってもよい。他の装置として、例えば、携帯電話、放送用送信機及び受信機等が挙げられる。また、他の符合として、ＰＣＣＣ、低密度パリティ検査符合等が挙げられる。なお、装置が、携帯電話又は放送用送信機・受信機である場合、記録回路１５、記録補償値設定回路１４、記録ヘッド１６、再生ヘッド１８、ＰＲ等化器２０及び等化器係数設定回路１９は不要である。その代わりに、携帯電話又は放送用送信機・受信機は、発信機、アンテナ等を備える。
【００８６】
また、例えば、上記σ設定回路２１、等化器係数設定回路１９及び記録補償値設定回路１４、反復回数設定回路２７等によって実現される処理を記録再生装置１０に組み込まれたプロセッサに行わせるプログラム（ファームウェア）をメモリ（記録媒体）に格納することとしてもよい。
【００８７】
（付記１）　符号化されたデータの内符合を復号した後に外符合を復号し、外符合を復号した結果を前記内符合の事前情報として前記内符合を復号する際に用いることにより、前記データを復号する復号方法において、
前記内符合を復号する際に通信路値を算出するために必要な数値を可変し、
各数値におけるエラーレートを算出し、
前記エラーレートに基づいて、前記内符合を復号する際に用いるべき最適数値を決定する、
ことを含むことを特徴とする復号方法。
【００８８】
（付記２）　前記数値は、通信路における信号対雑音比又は前記信号対雑音比の逆数の二乗根である、
ことを特徴とする付記１に記載の復号方法。
【００８９】
（付記３）　前記最適数値は、算出された前記エラーレートが最適である時の前記数値である、
ことを特徴とする付記１に記載の復号方法。
【００９０】
（付記４）　前記最適数値は、予め定められたエラーレートが得られる前記数値の最大値と最小値の平均値である、
ことを特徴とする付記１に記載の復号方法。
【００９１】
（付記５）　前記エラーレートを算出する際に、復号の際に用いる反復回数を可変する、
ことを更に含むことを特徴とする付記１乃至４のいずれかに記載の復号方法。
【００９２】
（付記６）　前記エラーレートを算出する際の反復回数は、前記復号の際に用いる反復回数未満である、
ことを特徴とする付記５に記載の復号方法。
【００９３】
（付記７）　データを記録媒体に記録する際に用いる記録補償値を可変し、
前記最適数値以外の数値を用いて各記録補償値におけるエラーレートを算出し、
前記エラーレートが最適となる前記記録補償値を最適記録補償値として決定する、
ことを更に含むことを特徴とする付記１に記載の復号方法。
【００９４】
（付記８）　データを記録媒体に記録する際に用いる記録補償値を決定する際に、復号の際に用いる反復回数を可変する、
ことを更に含むことを特徴とする付記７に記載の復号方法。
【００９５】
（付記９）　記録媒体から再生されたデータを等化する際に用いる等化器係数を可変し、
前記最適数値以外の数値を用いて各等化器係数におけるエラーレートを算出し、
前記エラーレートが最適となる前記等化器係数を最適等化器係数として決定する、
ことを更に含むことを特徴とする付記１に記載の復号方法。
【００９６】
（付記１０）　記録媒体から再生されたデータを等化する際に用いる等化器係数を決定する際に、復号の際に用いる反復回数を可変する、
ことを更に含むことを特徴とする付記９に記載の復号方法。
【００９７】
（付記１１）　前記最適数値を記録手段に記録し、
復号時に前記記録手段から前記最適数値を読み出す、
ことを更に含むことを特徴とする付記１に記載の復号方法。
【００９８】
（付記１２）　前記記録手段には環境温度に対応して前記最適数値が記録される、
ことを特徴とする付記１１に記載の復号方法。
【００９９】
（付記１３）　前記記録手段には、基準となる環境温度である基準温度における前記最適数値、及び前記基準温度における前記最適数値と各環境温度における前記最適数値の差分値が前記記録手段に記録される、
ことを更に含むことを特徴とする付記１１に記載の復号方法。
【０１００】
（付記１４）　前記最適数値を他のデータと共に記録媒体に記録し、
前記他のデータを再生する際に、前記数値を前記記録媒体から読み出す、
ことを更に含むことを特徴とする付記１に記載の復号方法。
【０１０１】
（付記１５）　符号化されたデータを復号する復号回路であって、
前記データの内符合を復号する内符合復号回路と、
前記データの外符合を復号し、復号結果を前記内符合復号手段に前記内符合の事前情報として入力する外符合復号回路と、
エラーレートを算出するエラーレート算出回路と、
前記内符合復号手段に通信路値を算出するために必要な数値を設定する数値設定回路を備え、
前記エラーレート算出回路は、前記数値設定回路によって可変された各数値におけるエラーレートを算出し、前記数値設定回路は、算出された前記エラーレートに基づいて、前記内符合復号回路に設定すべき最適数値を決定する、
ことを特徴とする復号回路。
【０１０２】
（付記１６）　符号化されたデータを復号する復号装置であって、
前記データの内符合を復号する内符合復号手段と、
前記データの外符合を復号し、復号結果を前記内符合復号手段に前記内符合の事前情報として入力する外符合復号手段と、
エラーレートを算出するエラーレート算出手段と、
前記内符合復号手段に通信路値を算出するために必要な数値を設定する数値設定手段を備え、
前記エラーレート算出手段は、前記数値設定手段によって可変された各数値におけるエラーレートを算出し、前記数値設定手段は、算出された前記エラーレートに基づいて、前記内符合復号手段に設定すべき最適数値を決定する、
ことを特徴とする復号装置。
【０１０３】
（付記１７）　記録媒体から符号化されたデータを再生する再生手段と、
前記データを反復復号法によって復号する復号手段と、
前記復号手段に、通信路値を算出するために必要な数値を設定する数値設定手段と、
エラーレートを算出するエラーレート算出手段とを備え、
前記エラーレート算出手段は、前記数値設定手段によって可変された各数値におけるエラーレートを算出し、前記数値設定手段は、算出された前記エラーレートに基づいて、前記復号手段に設定すべき最適数値を決定する、
ことを特徴とする再生装置。
【０１０４】
（付記１８）　符号化されたデータの内符合を復号した後に外符合を復号し、外符合を復号した結果を前記内符合の事前情報として前記内符合を復号する際に用いることにより、前記データを復号する制御をプロセッサに行わせるプログラムであって、
前記内符合を復号する際に通信路値を算出するために必要な数値を可変し、
各数値におけるエラーレートに基づいて、前記内符合を復号する際に用いるべき最適数値を決定する、
ことを含む制御を前記プロセッサに行わせることを特徴とするプログラム。
【０１０５】
（付記１９）　符号化されたデータの内符合を復号した後に外符合を復号し、外符合を復号した結果を前記内符合の事前情報として前記内符合を復号する際に用いることにより、前記データを復号する制御をプロセッサに行わせるプログラムを記録する記録媒体であって、
前記内符合を復号する際に通信路値を算出するために必要な数値を可変し、
各数値におけるエラーレートに基づいて、前記内符合を復号する際に用いるべき最適数値を決定する、
ことを含む制御を前記プロセッサに行わせるプログラムを記録することを特徴とする記録媒体。
【０１０６】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、反復復号法において、通信路Ｓ／Ｎ又はσ値を算出するのではなく、通信路Ｓ／Ｎ又はσ値を可変させて、各通信路Ｓ／Ｎ又はσ値におけるエラーレートを算出し、そのエラーレートに基づいて、復号の際に用いるべき最適な通信路Ｓ／Ｎ又は最適なσ値を決定することにより、迅速に最適な通信路Ｓ／Ｎ又はσ値を取得することが可能となる。
【０１０７】
また、本発明によれば、σ値又は反復回数を最適値ではない別の値に設定する事によりエラーレートを悪化させた状態で、記録再生パラメータを可変し、各記録再生パラメータにおけるエラーレートを算出し、そのエラーレートに基づいて最適な記録再生パラメータ等を決定することにより、迅速に記録再生パラメータ等を取得することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】無記憶通信路モデルを示す図である。
【図２】本発明を適用した記録再生装置の構成図である。
【図３】通信路Ｓ／Ｎの算出誤差に対する所要通信路Ｓ／Ｎの変化を示す図である。
【図４】通信路Ｓ／Ｎの算出誤差に対する平均エラービット数の変化を示す図である。
【図５】通信路Ｓ／Ｎに対するビット誤り率の変化を示す図である。
【図６】反復回数に対するビット誤り率の変化を示す図（その１）である。
【図７】反復回数に対するビット誤り率の変化を示す図（その１）である。
【符号の説明】
１０　記録再生装置
１１　外符合化器
１２、２５　インターリーバ
１３　内符号化器
１４　記録補償値設定回路
１５　記録回路
１６　記録ヘッド
１７　記録媒体
１８　再生ヘッド
１９　ＰＲ等化器
２０　等化器係数設定回路
２１　σ設定回路
２２　内符合ＡＰＰ回路
２３　デインタリーバ
２４　外符合ＡＰＰ回路
２６　選択器
２７　反復回数設定回路
２８　エラー判定器
２９　エラーレート算出回路
【図１】
2004096481.tif 000019
【図２】
2004096481.tif 000020
【図３】
2004096481.tif 000021
【図４】
2004096481.tif 000022
【図５】
2004096481.tif 000023
【図６】
2004096481.tif 000024
【図７】
2004096481.tif 000025