(57)【要約】【課題】（不規則反復累積（ＩＲＡ）符号を含む）低密度生成行列符号とともに再帰的変調方式を使用する通信システムにおいて使用するための方法および装置が説明され、それは、先行技術システムと比較して、複雑度を低減し、したがって、コストを低減する。【解決手段】送信機が、インターリーバの使用を排除するために、低密度生成行列符号を、再帰的変調器が後続する累算器と連結し、受信機が、構成要素の数および複雑度を低減するために、累算器のための復号器と軟復調器とを組み合わせて単一のジョイント復号器にする、通信システムが説明される。送信機が、累算器を完全に排除することによって、さらに簡素化され、受信機が、ＬＤＧＭ軟復号器の手前で、ジョイント復号器を軟復調器で置き換えることによって、さらに簡素化される、別の変形も説明される。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
再帰的変調方式および低密度生成行列（ＬＤＧＭ）符号を実施する通信システムにおいて送信用の信号を生成するための装置であって、
複数のソース・ビットを受信し、複数のコード化シンボルを生成するための符号化器であって、該符号化器が、ＬＤＧＭ符号に従って複数のコード化シンボルを生成するための低密度生成行列（ＬＤＧＭ）符号化器を含む、符号化器と、
該複数のコード化シンボルを該符号化器から受信し、該受信された複数のコード化シンボルを、再帰的変調方式を使用して、送信用の信号に変調する再帰的変調器と
を備える装置。
【請求項２】
前記符号化器が、累算器と連結されたＬＤＧＭ符号を備える不規則反復累積（ＩＲＡ）符号符号化器であり、前記複数のコード化シンボルが、ＩＲＡ符号に従って符号化される、請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記再帰的変調器が、差分符号化変調方式を使用する、請求項１記載の装置。
【請求項４】
前記再帰的変調器が、連続位相変調方式を使用する、請求項１記載の装置。
【請求項５】
前記再帰的変調器が、有限状態機械実施を使用する、請求項１から４のいずれか１項記載の装置。
【請求項６】
再帰的変調方式および低密度生成行列（ＬＤＧＭ）符号を実施する通信システムにおいて送信を受信するための装置であって、
送信信号を受信し、複数のコード化シンボル推定値を生成するために、該受信された信号を再帰的変調方式に従って復調するための軟復調器と、
該複数のコード化シンボル推定値を該軟復調器から受信し、複数のソース・ビット推定値を生成するために、該コード化シンボル推定値を復号するための低密度生成行列（ＬＤＧＭ）復号器と
を備える装置。
【請求項７】
前記受信された信号の反復復号が、停止基準に達するまで、前記軟復調器と前記ＬＤＧＭ符号化器の間で実施され、各反復が、前記軟復調器が、前記コード化シンボル推定値の複数の軟事前推定値を前記ＬＤＧＭ復号器から受信し、前記ＬＤＧＭ復号器に送信される更新されたコード化シンボル推定値を生成することと、前記ＬＤＧＭ復号器が、複数の軟事前コード化シンボル推定値を前記軟復調器から受信し、次の反復における軟事前コード化シンボル推定値として使用するために、前記軟復調器に送信される更新されたコード化シンボル推定値を生成することとを含む、請求項６記載の装置。
【請求項８】
前記軟復調器が、累算器復号器をさらに備える、請求項７記載の装置。
【請求項９】
前記通信システムが、マルチアクセス・システムまたはターボ等化システムであり、前記軟復調器が、前記送信された信号の軟推定値を生成するように構成される、請求項７または８記載の装置。
【請求項１０】
前記軟復調器が、差分復調方式を使用して復調を実施する、請求項６から９のいずれか１項記載の装置。
【請求項１１】
前記軟復調器が、連続位相復調方式を使用して復調を実施する、請求項６から９のいずれか１項記載の装置。
【請求項１２】
前記軟復調器が、トレリス・ベースのアルゴリズムを使用する、請求項６から１１のいずれか１項記載の装置。
【請求項１３】
前記軟復調器が、前記受信された信号を、前記再帰的変調方式を使用して決定された、シンボル期間にわたるすべての可能な送信波形と相関させる、請求項１２記載の装置。
【請求項１４】
前記軟復調器が、前記受信された信号を、前記再帰的変調方式を使用して決定された、シンボル期間にわたる前記送信波形の近似からなる集合と相関させる、請求項１２記載の装置。
【請求項１５】
請求項１から５のいずれか１項記載の装置を備える送信機と、請求項６から１４のいずれか１項記載の装置を備える受信機とを備える通信システム。
【請求項１６】
再帰的変調方式および低密度生成行列（ＬＤＧＭ）符号を使用する通信システムにおいて送信用の信号を生成するための方法であって、
複数の受信されたソース・ビットを符号化し、複数のコード化シンボルを生成するステップであって、符号化器が、ＬＤＧＭ符号に従って複数のコード化シンボルを生成するための低密度生成行列（ＬＤＧＭ）符号化器を含む、ステップと、
該複数のコード化シンボルを、再帰的変調方式を使用して変調して、送信用の信号を生成するステップと
を含む方法。
【請求項１７】
前記符号化ステップが、累算器と連結されたＬＤＧＭ符号を備える不規則反復累積符号を使用して実行される、請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
前記符号化ステップが、差分符号化変調方式を使用して実行される、請求項１６または１７記載の方法。
【請求項１９】
前記符号化ステップが、連続位相変調方式を使用して実行される、請求項１６、１７、または１８記載の方法。
【請求項２０】
前記変調ステップが、有限状態機械実施を使用する、請求項１６から１９のいずれか１項記載の方法。
【請求項２１】
再帰的変調方式および低密度生成行列（ＬＤＧＭ）符号を使用する通信システムにおいて送信を受信するための方法であって、
受信された送信信号を再帰的変調方式に従って軟復調して、複数のコード化シンボル推定値を生成するステップと、
該複数のコード化シンボル推定値を、低密度生成行列（ＬＤＧＭ）復号方式を使用して復号し、複数のソース・ビット推定値を生成するステップと
を含む方法。
【請求項２２】
前記軟復調ステップおよび前記復号ステップが、停止基準に達するまで、反復的に実行され、各反復の間、前記軟復調が、先行する復号ステップから受信した前記コード化シンボル推定値の複数の軟事前推定値に基づいて実行され、それらは、次の反復における軟事前推定値として使用するための、更新されたコード化シンボル推定値を生成するために使用され、前記複数のコード化シンボル推定値の復号が、先行する軟復調ステップから受信した複数の軟事前コード化シンボル推定値に基づいて実行され、それらは、次の反復における事前コード化シンボル推定値として使用するための、軟復調器への送信用の更新されたコード化シンボル推定値を生成するために使用される、請求項２１記載の方法。
【請求項２３】
前記軟復調ステップが、ジョイント再帰的復調／累算ステップを含む、請求項２２記載の方法。
【請求項２４】
前記通信システムが、マルチアクセス・システムまたはターボ等化システムであり、前記軟復調器ステップが、前記送信された信号の軟推定値をさらに生成する、請求項２１または２２記載の方法。
【請求項２５】
前記軟復調ステップが、差分復調方式を実施する、請求項２１から２４のいずれか１項記載の方法。
【請求項２６】
前記軟復調ステップが、連続位相復調方式を実施する、請求項２１から２４のいずれか１項記載の方法。
【請求項２７】
前記軟復調ステップが、トレリス・ベースのアルゴリズムを使用する、請求項２１から２６のいずれか１項記載の方法。
【請求項２８】
前記軟復調ステップが、前記受信された信号を、前記再帰的変調方式を使用して決定された、シンボル期間にわたるすべての可能な送信波形と相関させることによって実行される、請求項２７記載の方法。
【請求項２９】
前記軟復調器が、前記受信された信号を、前記再帰的変調方式を使用して決定された、シンボル期間にわたる前記送信波形の近似からなる集合と相関させる、請求項２７記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（優先権書類）
本出願は、２０１２年１２月２０日に出願された「ＤＩＧＩＴＡＬ  ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ  ＳＹＳＴＥＭ」と題するオーストラリア仮特許出願第２０１２９０５５８８号の優先権を主張し、この出願の内容は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
（参照による組み込み）
２０１３年１２月１３日に出願された「Ｃａｒｒｉｅｒ  ｐｈａｓｅ  ａｎｄ  ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ  ｆｏｒ  ｐｈａｓｅ  ｓｈｉｆｔ  ｋｅｙｉｎｇ  ｕｓｉｎｇ  ｐｉｌｏｔｓ  ａｎｄ  ｄａｔａ」と題する同時係属中のＰＣＴ特許出願（番号はまだ割り当てられていない）が、以下の説明において参照され、この出願の内容は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【０００３】
以下の同時係属中のＰＣＴ出願が、以下の説明において参照される。
２０１３年８月１３日に出願された「Ｓｙｓｔｅｍ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ａｎａｌｏｇ  ｔｏ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ」と題するＰＣＴ／ＡＵ２０１３／０００８８８。
２０１３年８月１４日に出願された「Ｃｈａｎｎｅｌ  Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ  ｉｎ  ａ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ」と題するＰＣＴ／ＡＵ２０１３／０００８９５。
２０１３年９月２０日に出願された「Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  ｓｙｓｔｅｍ  ａｎｄ  ｍｅｔｈｏｄ」と題するＰＣＴ／ＡＵ２０１３／００１０７８。
２０１３年９月２０日に出願された「Ｍｕｌｔｉ−ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ」と題するＰＣＴ／ＡＵ２０１３／００１０７９。
【０００４】
これらの出願の各々の内容は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【０００５】
本発明は、デジタル通信システムに関する。詳細な形態では、本発明は、再帰的変調方式を使用するデジタル通信システムに関する。
【背景技術】
【０００６】
現在使用されている多くのデジタル変調方式は、無記憶（ｍｅｍｏｒｙｌｅｓｓ）であり、つまり、特定のデータ・ビットまたはデータ・ビットのグループに対応する、特定の時間間隔（シンボル持続時間と呼ばれる）内の変調された信号は、他のすべてのシンボル持続時間の間の変調された信号とは無関係である。無記憶変調方式のいくつかの良く知られた例は、２位相偏移変調（ＢＰＳＫ）、４位相偏移変調（ＱＰＳＫ）、および直交振幅変調（ＱＡＭ）を含む。この文脈においては、変調方式とは、変調器および復調器において実施される、変調および対応する復調のプロトコルまたは方法のことを指す。
【０００７】
対照的に、記憶を用いる変調方式は、現在のビット（またはビットのグループ）ばかりでなく、先行するビットまたはビットのグループにも依存する、変調された信号を生成する。この場合、変調器および復調器は、先に送信または受信されたビットまたはシンボルを記憶するためのメモリまたはレジスタを含む。記憶を用いる（すなわち、非無記憶）変調方式の１つの特定のクラスは、再帰的変調方式である。これらは、再帰的に定義される記憶を用いる変調方式である。再帰的変調器は、変調器構造内におけるフィードバックの使用によって特徴付けられ、変調器出力は、現在および先行するデータ・ビットばかりでなく、先行する変調器出力（またはより一般的に、内部状態変数の先行する値）にも依存する。再帰的変調方式の注目すべき例は、データが連続シンボル間の差分上に変調される差分変調、ならびに一定の振幅および連続的な位相という特性を保証するために再帰的変調器が使用される連続位相変調である。例えば、差分変調では、送信されるビットは、先に送信されたビットと送信されるビットのバイナリ（すなわち、２を法とする）加算によって獲得される（すなわち、
【数１】
2016506661.tif 000003
）。同様に、受信機（または復号）側では、復号されたビットは、受信されたビットと先に受信されたビットのバイナリ加算である（すなわち、
【数２】
2016506661.tif 000004
）。
【０００８】
差分位相偏移変調（ＤＰＳＫ）などの差分変調方式は、受信された信号の絶対位相が分からない、または回復困難である状況においては、魅力的な選択肢である。データは、絶対位相の代わりに、連続シンボル間の位相差上に変調される。すべての差分変調方式が再帰的である（すなわち、変調器がフィードバック・ループを含む）ことに留意されたい。
【０００９】
差分変調方式の利点は、計算的に高価なキャリア位相回復を実行する必要がない、非同期復調器を実施することが可能であることを含む。これは、受信機の実施複雑度を大幅に低減することができる。別の利点は、差分変調を達成するために、送信機において僅かな変更しか必要とされないことである。差分変調の不都合は、復調器は隣接シンボル間の位相差を知る必要があるので、単一のシンボルの消去が後続のシンボルに影響し得ることを含む。さらなる不都合は、非同期復調器が使用された場合、性能が３ｄＢ低下することである。
【００１０】
可能な位相変化からなる集合を変更することによって、またビットと位相変化の間の写像を変更することによって、差分変調方式の多くの変形が可能である。差分変調方式は、多種多様な有線通信システム、無線周波数ワイヤレス通信システム、および光ワイヤレス通信システムにおいて使用される。一般的な例は、差分２位相偏移変調（ＤＢＰＳＫ）、差分４位相偏移変調（ＤＱＰＳＫ）、またはπ／４オフセット差分４位相偏移変調（π／４−ＤＱＰＳＫ）などの他の変形を含む。
【００１１】
多くの環境では、連続位相変調方式（ＣＰＭ）を使用することが望ましいことがある。ＣＰＭは、位相偏移変調（ＰＳＫ）などの他の変調方式と比較して、より高いスペクトル効率を提供し、一定の法（ｍｏｄｕｌｕｓ）は、より小さなヘッドルームが供給されさえすればいいので、より低コストの増幅器の使用を可能にする。しかしながら、ＣＰＭに関連する不都合も存在する。これらは、複雑度がより高い復調器、および壊滅的なエラー伝搬の可能性を含む。例えば、１つのシンボルが「消去」された場合、すべての後続のシンボルも消去される。ＣＰＭは、ＧＳＭなどのセルラ通信システム、自動識別システム（ＡＩＳ）、衛星通信、および他の様々なシステムを含む、多種多様なシステムにおいて使用される。１つの広く使用されているＣＰＭのバージョンは、ガウス最小偏移変調（ＧＭＳＫ）である。
【００１２】
前方誤り制御コード化を使用することによって、デジタル通信システムの信頼性を高めることが望ましい。一般的な利点は、スペクトル効率の増加、電力効率の増加、および復号された信号のビット誤り率（ＢＥＲ）またはワード誤り率の大幅な低下を含む。ターボ符号または低密度パリティ・チェック符号など、現在の誤り制御符号は、情報理論によって定められる基本的限界に接近する性能を提供することができる。
【００１３】
非常に良好な性能を提供し、いくつかの実施上の利点を有する、１つの現在の符号は、不規則反復累積（ＩＲＡ）符号である。これらの符号は、複雑度の低い符号化器実施、および複雑度の低い反復復号アルゴリズムを有する。これらの符号は、多くのチャネルのシャノン容量に接近することができる。
【００１４】
図１は、送信機内の符号化器モジュールによって不規則反復累積（ＩＲＡ）符号１０を実施するための機能ブロック図である。図１に示されるように、ＩＲＡ符号は、不規則反復符号符号化器モジュール１、インターリーバ・モジュール２、パリティ・チェック・モジュール３、および累算器モジュール５の直列連結から成る。図１に示されるように、ＩＲＡ符号化器は、複数のソース・ビットｕ＝（ｕ１，．．．，ｕｋ）６を受信し、複数の符号化ビットｘ＝（ｘ１，．．．，ｘｎ）９を生成する。不規則反復符号、インターリーバ、および不規則パリティ・チェックの組み合わせは、一般性を失うことなく、低密度生成行列（ＬＤＧＭ）符号４と見なすことができる。しかしながら、ＬＤＧＭ符号は、それだけでは、非常に重みが小さい符号語の存在のせいで、貧弱な性能しか提供しない。外側ＬＤＧＭ符号化器の、累算器に取って代わった非再帰内側符号との連結も、非常に貧弱な性能しか与えない。
【００１５】
ＩＲＡ符号１０の高性能の鍵となるのは、隣接するコード化シンボル（または符号化ビット）ｄ  ８を組み合わせて、送信用の符号化ビットｘ  ９を生成する、累算器５の再帰的性質である。これは、２つの構成要素復号器、すなわち、（ａ）ＬＤＧＭ復号器と（ｂ）累算器復号器の間で軟情報を渡す、反復復号器の収束を保証する。不規則反復累積符号の出力は、ＰＳＫ、ＰＡＭ、ＱＡＭ、ＤＰＳＫ、ＤＱＰＳＫ、またはＣＰＭなど、任意の適切な変調方式を使用して、ベースバンド・チャネル入力を変調するために使用することができる。しかしながら、再帰的（すなわち、非無記憶）変調方式（例えば、ＤＰＳＫ、ＤＱＰＳＫ、またはＣＰＭ）が使用される場合、累算器５の出力において、変調器１２の手前に、追加のインターリーバ１１を挿入することが、標準的技法である。これは、図２に示されている。
【００１６】
３つの構成要素復号器、すなわち、（ａ）変数ノード復号器１８、（ｂ）チェック・ノード／累算器復号器１６、および（ｃ）軟復調器１４の間で軟情報を渡す、今では反復する復号器２０の収束を保証するために、追加のインターリーバ１１が必要とされる。この復号器構造が、図２に示されており、図２は、再帰的変調を用いてＩＲＡ符号を符号化および復号するための、送信機および受信機の機能ブロック図である。インターリーバ１１の追加は、そのようなシステム内の送信機および（図２においてブロック１５、１７として標識付けされた対応するデインターリーバを含むことを求められる）受信機の複雑度およびコストを増加させる。この復号器構造に関する追加の検討事項は、３つの異なる構成要素復号器をアクティブ化する順序である。これは、復号器の複雑度を増加させ、アクティブ化の順序を最適化するために、追加の制御ロジックを必要とすることがある。代替として、性能の低下と引き換えに、固定されたアクティブ化スケジュールを使用することもできる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
これらの要件は、追加のコストおよび複雑度をもたらすので、したがって、より簡単かつ安価に実施でき、または既存の方法および装置に対する有益な代替を少なくとも提供できる、再帰的変調方式とともにＬＤＧＭ符号を使用するシステムのためのコード化方法および装置を開発することが必要である。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
第１の態様によれば、再帰的変調方式および低密度生成行列（ＬＤＧＭ）符号を使用する通信システムにおいて送信用の信号を生成するための装置が提供され、装置は、
複数のソース・ビットを受信し、複数のコード化シンボルを生成するための符号化器であって、符号化器が、ＬＤＧＭ符号に従って複数のコード化シンボルを生成するための低密度生成行列（ＬＤＧＭ）符号化器を含む、符号化器と、
複数のコード化シンボルを符号化器から受信し、受信された複数のコード化シンボルを、再帰的変調方式を使用して、送信用の信号に変調する再帰的変調器と
を備える。
【００１９】
さらなる形態では、符号化器は、累算器と（直列に）連結されたＬＤＧＭ符号を備える不規則反復累積符号符号化器であり、複数のコード化シンボルは、ＩＲＡ符号に従って符号化される。再帰的変調器は、差分符号化変調方式または連続位相変調方式を使用することができる。再帰的変調器は、有限状態機械実施を使用することができる。
【００２０】
第２の態様によれば、再帰的変調方式および低密度生成行列（ＬＤＧＭ）符号を使用する通信システムにおいて送信を受信するための装置が提供され、装置は、
送信信号を受信し、複数のコード化シンボル推定値を生成するために、受信された信号を再帰的変調方式に従って復調するための軟復調器と、
複数のコード化シンボル推定値を軟復調器から受信し、複数のソース・ビット推定値を生成するために、コード化シンボル推定値を復号するための低密度生成行列（ＬＤＧＭ）復号器と
を備える。
【００２１】
コード化シンボル推定値およびソース・ビット推定値は、硬推定値または軟推定値とすることができる。さらなる形態では、受信された信号の反復復号は、停止基準に達するまで、軟復調器とＬＤＧＭ符号化器の間で実施される。各反復は、２つのステップを含む。第１のステップでは、軟復調器は、コード化シンボル推定値の複数の軟事前推定値をＬＤＧＭ復号器から受信し、ＬＤＧＭ復号器に送信される更新されたコード化シンボル推定値を生成する。第２のステップでは、ＬＤＧＭ復号器は、複数の軟事前シンボル推定値を軟復調器から受信し、次の反復における軟事前コード化シンボル推定値として使用するために、軟復調器に送信される更新されたコード化シンボル推定値を生成する。
【００２２】
さらなる形態では、軟復調器は、累算器復号器（すなわち、送信側における再帰的変調ステップおよび累算器ステップの復号を併せて実行するもの）をさらに備える。一形態では、通信システムは、マルチアクセス・システムであり、軟復調器は、送信された信号の軟推定値をさらに生成する。別の形態では、軟復調器は、差分復調方式を実施する。別の形態では、軟復調器は、連続位相復調方式を実施する。軟復調器は、トレリス・ベースのアルゴリズムを使用することができる。一形態では、軟復調器は、受信された信号を、シンボル期間にわたるすべての可能な送信波形と相関させ、すべての可能な送信波形からなる集合は、実施される再帰的変調方式を使用して決定される。
【００２３】
第１の態様の送信機と第２の態様の受信機とを備える通信システムも、提供することができる。
【００２４】
第３の態様によれば、再帰的変調方式および低密度生成行列（ＬＤＧＭ）符号を使用する通信システムにおいて送信用の信号を生成するための方法が提供され、方法は、
複数の受信されたソース・ビットを符号化し、複数のコード化シンボルを生成するステップであって、符号化器が、ＬＤＧＭ符号に従って複数のコード化シンボルを生成するための低密度生成行列（ＬＤＧＭ）符号化器を含む、ステップと、
複数のコード化シンボルを、再帰的変調方式を使用して変調して、送信用の信号を生成するステップと
を含む。
【００２５】
第４の態様によれば、再帰的変調方式および低密度生成行列（ＬＤＧＭ）符号を使用する通信システムにおいて送信を受信するための方法が提供され、方法は、
受信された送信信号を再帰的変調方式に従って軟復調して、複数のコード化シンボル推定値を生成するステップと、
複数のコード化シンボル推定値を、低密度生成行列（ＬＤＧＭ）復号方式を使用して復号し、複数のソース・ビット推定値を生成するステップと
を含む。
【００２６】
本発明の好ましい実施形態が、添付の図面を参照して説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】不規則反復累積（ＩＲＡ）コード化方式を実施するための機能ブロック図である。
【図２】再帰的変調方式を用いてＩＲＡ符号を符号化および復号するための送信機および受信機の機能ブロック図である。
【図３】一実施形態による、再帰的変調方式を用いてＩＲＡ符号を符号化および復号するための送信機および受信機の機能ブロック図である。
【図４】一実施形態による、再帰的変調方式を用いて低密度生成行列（ＬＤＧＭ）符号を符号化および復号するための送信機および受信機の機能ブロック図である。
【図５】一実施形態による、送信された信号の軟推定値を生成するための軟復調器の機能ブロック図である。
【図６】一実施形態による、再帰的変調方式を用いて低密度生成行列（ＬＤＧＭ）符号を符号化および復号するための送信機および反復受信機の機能ブロック図である。
【図７】一実施形態による、ＧＭＳＫ変調器の有限状態機械表現を示す図である。
【図８】一実施形態による、ジョイント累算器およびＧＭＳＫ変調器の有限状態機械表現を示す図である。
【図９】一実施形態による、差分２位相偏移変調（ＤＢＰＳＫ）変調器の有限状態機械表現を示す図である。
【図１０】一実施形態による、ＤＢＰＳＫのトレリス表現を示す図である。
【図１１】一実施形態による、差分４位相偏移変調（ＤＱＰＳＫ）変調器の有限状態機械表現を示す図である。
【図１２】一実施形態による、ＤＱＰＳＫのトレリス表現を示す図である。
【図１３】一実施形態による、π／４オフセットＤＢＰＳＫ変調器の有限状態機械表現を示す図である。
【図１４】一実施形態による、π／４オフセットＤＢＰＳＫのトレリス表現を示す図である。
【図１５】ジョイント累算器／ＤＢＰＳＫのトレリス表現を示す図である。
【図１６】非コード化ＧＭＳＫ、ＧＭＳＫ復調器とＬＤＧＭ復号器の間で反復を行わないＬＤＧＭコード化ＧＭＳＫ、およびＧＭＳＫ復調器とＬＤＧＭ復号器の間で反復を行うＬＤＧＭコード化ＧＭＳＫについてのビット誤り率を比較した図である。
【図１７】送信されたＬＤＧＭ／ＧＭＳＫ信号と、送信されたデータ・ビットについて硬判定または軟判定を行う非反復受信機（すなわち、復調器と復号器の間で反復を行わない）、および送信されたデータ・ビットについて硬判定または軟判定を行う反復受信機（すなわち、復調器と復号器の間で反復を行う）を含む様々な再変調方式についての再変調された信号との間で平均２乗誤差（ＭＳＥ）を比較した図である。
【図１８】再帰的変調方式および低密度生成行列（ＬＤＧＭ）符号を使用する通信システムにおいて送信用の信号を生成するための方法のフローチャートである。
【図１９】再帰的変調方式および低密度生成行列（ＬＤＧＭ）符号を使用する通信システムにおいて送信を受信するための方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下の説明では、同様の参照文字は、どの図においても同様または対応する部分を指示する。
【００２９】
再帰的変調（すなわち、非無記憶）方式を用い、（ＩＲＡ符号を含む）低密度生成行列（ＬＤＧＭ）符号を使用して、信号を生成および復号するための方法、装置、およびシステムの様々な実施形態が、今から説明される。これらの実施形態は、符号化器と復号器の間および３つの構成要素復号器の間においてインターリーバ１１、１５が必要であるとする標準的な要件を回避し、したがって、図１および図２に示された先行技術システム内に示されるものなど、再帰的変調方式とともに不規則反復累積（ＩＲＡ）符号を使用する既存のシステムと比較して、複雑度およびコストを低減する。
【００３０】
一実施形態では、組み合わされた累算器と再帰的変調器を使用するシステムが開発された。再帰的変調を用いてＩＲＡ符号を符号化および復号するための送信機および受信機の機能ブロック図が、図３に示されている。この実施形態では、送信機は、ＬＤＧＭ符号化器モジュール４と、後続する累算器モジュール５とを備え、それらがＩＲＡ符号化器１０を形成し、これが、再帰的変調器２１と連結または直列接続される。受信機は、ジョイント再帰的変調器／累算器軟復号器２２（ジョイント累算器復号器および再帰的復調器、またはより簡潔に、ジョイント復号器）と、ＬＤＧＭ軟復号器２５とを備える。図２に示された先行技術システムと比較すると、累算器５と再帰的変調器２１の間でインターリーバが使用されず、復号は、２つの構成要素、すなわち、（ａ）ＬＤＧＭ（軟）復号器２５と（ｂ）累算器／変調器のためのジョイント（軟）復号器２２との間での反復によって達成される。送信側において追加のインターリーバ１１を排除することによって、また受信機において累算器のための復号器１６と軟復調器１４を組み合わせて単一のジョイント復号器をもたらす（すなわち、２２が１４および１６に取って代わり、インターリーバ１５が必要なくなる）ことによって、構成要素の数、したがって、複雑度を低減することができる。
【００３１】
図３に示されるように、符号化器は、複数のソース・ビットｕ  ６を受信し、ＬＤＧＭ符号、または累算器ステージ後は、ＩＲＡ符号に従って、複数のコード化シンボル（または符号化ビット）ｄ  ８を生成する。（ノイズの多い）チャネル１３を介して受信機に送信される、送信用の信号ｘ（ｔ）９を生成するために、再帰的変調器２１および関連する送信機ハードウェア（図示されず）が使用される。信号は、チャネルによって減衰され／歪められ、その結果、受信機は、信号ｙ（ｔ）１９を見る。受信された信号１９は、ジョイント復号器２２に渡され、そこで、ＬＤＧＭ復号器２５とともに行う反復復号が実行される。反復ｌにおいて、再帰的変調器／累算器のためのジョイント復号器２２は、入力として、受信された信号ｙ（ｔ）１９と、
【数３】
2016506661.tif 000005
２４の複数の初期値（または先行値）とを取得し（ｌ＝０では、これらは０、すなわち、符号ビットについての一様な先行値に初期化され）、軟ビット
【数４】
2016506661.tif 000006
２３を計算する。ジョイント復号器２２は、累算器５および再帰的変調器２１のためのジョイント・トレリス上で動作する前向き後向きアルゴリズムの特別の形態を使用して実施することができる。使用中、符号化器は、ソース・ビットのストリーム（すなわち、複数のソース・ビット）６を提供され、送信される送信用の信号ｘ（ｔ）９を生成し、その後、ソース・ビットの推定値の出力ストリーム（すなわち、複数のソース・ビットの推定値）２６を生成するために復号される。
【００３２】
ＧＭＳＫ（すなわち、ＣＰＭ再帰的変調）方式とともに使用するための一例が、ＤＢＰＳＫのためのジョイント・トレリスの一例とともに、以下で説明される。ＧＭＳＫの例から開始すると、ＣＰＭの他の形態への一般化が容易になる。同様に、差分変調（例えば、ＤＢＰＳＫ、ＤＱＰＳＫ、またはπ／４−ＤＱＰＳＫ）および累算器からもたらされる拡張トレリス上で動作するために同じ方法を適用することは容易である。そのような拡張トレリス構造は、非ゼロ復帰（ＮＲＺ）または非ゼロ復帰反転（ＮＲＺＩ）など、追加の非無記憶ライン符号が使用される場合にも適用することができる。軟ビット
【数５】
2016506661.tif 000007
２３が、（以下で説明される）ＬＤＧＭ軟復号器に渡されその後、ＬＤＧＭ軟復号器は、軟ビット推定値
【数６】
2016506661.tif 000008
２４を更新する。この反復プロセスは、停止基準に達するまで続く。この時点で、復号器は、元の複数の情報ビットの最終的な推定値
【数７】
2016506661.tif 000009
２６を出力することができる。
【００３３】
さらなる一実施形態では、再帰的変調器２１は、内側再帰的符号のための要件を満たすことができ、したがって、ＩＲＡ符号化器の累算器５は、任意の再帰的変調器で置き換えることができることがさらに認識された。すなわち、送信機は、累算器を完全に排除し、それを再帰的変調器２１で置き換えることによって、さらに簡素化することができる。この実施形態による再帰的変調を用いて低密度生成行列（ＬＤＧＭ）符号を符号化および復号するための送信機および受信機の機能ブロック図が、図４に示されている。図４に示されるように、送信機は、ＬＤＧＭ符号化器４の（先行技術システムの再帰的変調器を用いて、標準的な累算器５、インターリーバ１１、および変調器１２を排除した）再帰的変調器２１との直接的な直列連結を備える。これは、受信機によって反復的に復調／復号することができる、便利で複雑度の低い符号化器／変調器構造をもたらす。同様に、（図４を図２および図３と比較すると）ＬＤＧＭ軟復号器２５の手前では、軟復調器３０しか必要とされないので、受信機も簡素化される。
【００３４】
反復復号は、ジョイント再帰的変調器／累算器２２のための軟復号器を、再帰的変調器３０のみのための軟復号器で置き換えることによって、上で説明されたように進行する。ＧＭＳＫ（すなわち、ＣＰＭ再帰的変調）方式とともに使用するための一例が、以下で説明される。ＧＭＳＫの例から開始すると、ＣＰＭの他の形態への一般化が容易になる。差分変調（例えば、ＤＢＰＳＫ、ＤＱＰＳＫ、またはπ／４−ＤＱＰＳＫ）のための軟復号器も、同様に機能し、使用中の差分変調方式によって定義されたトレリス上で動作する（これらのトレリスの例については以下を参照）。
【００３５】
いくつかの場合では、復号器／変調器自体が、より大きなシステムの構成要素である。例えば、符号化および変調されたデータを各々が独立して送信する多くのユーザから成る多重アクセス・システムにおいて、それを使用することができる。そのようなシナリオでは、図５に示されるように、復号されたビットに加えて、送信された信号の軟推定値３１も軟復調器から獲得することが望ましい。それは、その後、干渉を（反復的に）除去して、他のユーザの性能を改善するために使用することができる。別の応用は、ターボ等化である。ソース・ビットについて硬判定を行い、結果を再変調することによって、信号再構成を達成することができる。しかしながら、この手法にはいくつかの問題が存在する。第１に、復号されたビットの誤り率が悪い場合、送信された信号の非常に悪い推定値しか得られず、それは、反復干渉除去応用において、干渉の量を減少させるどころか、むしろ増加させ得る。第２に、差分変調またはＣＰＭなどの再帰的変調を用いた場合、単一のビット誤りまたは消去が、そのビット以降において、まったく不正確な信号推定値をもたらし得る。やはり、これが、除去受信機において干渉を壊滅的に増加させる。本明細書で説明される方法およびシステムは、本明細書で説明される改善された復号器からのすべての利用可能な情報を使用して軟信号推定値を再構成することによって、これらの問題にも対処するようにさらに適合させることができる。
【００３６】
図５は、一実施形態による、送信された信号の軟推定値３１を生成するための軟復調器３０の機能ブロック図である。この軟復調器３０は、図３または図４に示された軟復調器に取って代わるために（すなわち、送信された信号の軟推定値３１を追加的に生成するために）使用することができる。軟推定値は、利用可能な情報のすべてを、すなわち、受信された信号ｙ（ｔ）１９ばかりでなく、ＬＤＧＭ復号器から受信された軟ビットの現在値
【数８】
2016506661.tif 000010
２４も使用することによって獲得される。やはり、ＧＭＳＫ（すなわち、ＣＰＭ再帰的変調）方式とともに使用するための一例が、以下で説明され、ＣＰＭの他のタイプへの拡張は容易である。差分変調のための軟再変調器が、以下で説明される。
【００３７】
図６は、一実施形態による、再帰的変調を用いて低密度生成行列（ＬＤＧＭ）符号を符号化および復号するための送信機３３および反復受信機３４の機能ブロック図である。したがって、図６は、図３、図４、および図５に示された実施形態を一般化している。送信機は、低密度生成行列符号化器４と、（ａ）（図３に示されるような）再帰的変調器２１が後続する累算器５との、または（ｂ）（図４に示されるような）再帰的変調器２１のみとの直列連結から成る。軟復調器３０は、送信された信号の軟推定値３１を追加的に生成するようにも構成される。
【００３８】
再帰的変調器２１がガウス最小偏移変調（ＧＭＳＫ）変調器（すなわち、ＣＰＭ変調方式の一例）である詳細な実施形態が、今から説明される。最初に、ＬＤＧＭ符号化器４／復号器２５について説明し、続いて、ＧＭＳＫ変調器および復調器の詳細について説明する。反復復号器は、組み合わされた累算器／ＧＭＳＫ（またはＧＭＳＫ単独）のための構成要素復号器と、ＬＤＧＭ符号のための構成要素復号器との間で、軟情報２３、２４を交換する。以下の例を与えれば、ＧＭＳＫ構成要素が再帰的変調の他の任意の形態で置き換えられる他のシステムのための実施は、当業者によって容易に導出することができる。その後、図６のＧＭＳＫ変調器（および対応する復調器）が、差分２位相偏移変調（ＤＢＰＳＫ）、差分４位相偏移変調（ＤＱＰＳＫ）、またはπ／４オフセット差分４位相偏移変調（π／４−ＤＱＰＳＫ）などの他の何らかの変形を実施するための差分変調器によって置き換えられる、さらなる実施形態が説明される。
【００３９】
最初に、ＬＤＧＭ符号化器４について考察する。非システマティック不規則反復累積符号から累算器ステージ５を省くことが、非システマティック不規則反復／不規則パリティ・チェック符号をもたらすことに留意されたい。これは、ｋ×ｎ低密度生成行列Ｇを用いる線形符号（すなわち、ＬＤＧＭ符号）と完全に等価である。ｕ＝（ｕ１，．．．，ｕｋ）を、長さｋの行ベクトル内に配列されたｋ個の情報ビットとする。その後、長さｎの行ベクトルｖ＝（ｖ１，．．．，ｖｎ）として配列された、ｎビットの対応する符号語が、行列ベクトル乗算ｖ＝ｕＧを介して獲得される。バイナリ行列Ｇは、疎らであり、０と比べて相対的に低密度の１を有する。行ｉ＝１，３，．．．，ｋのハミング重みｌｉは、ビットｕｉが繰り返される回数に対応する。行ｉにおける１の位置が、ビットｉに適用されるインターリーブを決定する。同様に、列ｊ＝１，２，．．．，ｎのハミング重みｒｊは、パリティ・チェックｊに参加するビットの数である。Ｇは疎らであるのでベクトル行列乗算は、当業者によって低複雑度で実施することができる。
【００４０】
各符号ビットは、例えば、
【数９】
2016506661.tif 000011
、
【数１０】
2016506661.tif 000012
を介して、正反対の信号ｄｉ∈｛−１，＋１｝に写像される。代替として、ビットのグループを、より高次のシンボル（例えば、ＱＰＳＫまたは８ＰＳＫ）に写像することもできる。これらの写像には、グレイ写像、自然な写像、および差分変調に関連して以下で説明される写像を含む、様々な選択肢が存在する。任意の写像を使用することができるが、システムの性能は、写像の選択に基づいて変化する。
【００４１】
ＬＤＧＭ符号は、情報ビットのための変数ノード、符号ビットのための変数ノード、およびチェック・ノードから成る、生成行列Ｇによって定義される符号の因子グラフ上で復号される。図６を参照すると、復号器への入力は、符号ビットの事前対数尤度値（Ｌ値）
【数１１】
2016506661.tif 000013
、ｋ＝１，２，．．．，ｎであり、出力は、符号ビットの外部Ｌ値
【数１２】
2016506661.tif 000014
、ｋ＝１，２，．．．，ｎである。一定回数の反復の後、または停止基準が満たされた後、情報ビットの事後Ｌ値が計算され、それに基づいて、ソース・ビットの推定値
【数１３】
2016506661.tif 000015
ｉ＝１，３，．．．，ｋ、が決定される。適切な停止基準は、安定な推定値に達したこと、または閾値レベルに達しつつあることを示す、１つまたは複数のパラメータ（例えば、ソース・ビットの推定値またはＬ値）のパーセンテージの変化に基づくことができる。例えば、１つの場合、事後Ｌ値のあるパーセンテージ（例えば、５０％、７５％、９０％）またはすべてが、閾値を満たす／超える。計算を実行するために、任意のメッセージ・パッシング・アルゴリズムを適用することができる。適切な例は、当業者であれば知っている、積和（ｓｕｍ−ｐｒｏｄｕｃｔ）アルゴリズム、最小和（ｍｉｎ−ｓｕｍ）アルゴリズム、またはバイナリ・メッセージ・パッシング・アルゴリズムさえも含む。それらは、硬判定推定値に基づくこともできる。
【００４２】
この実施形態では、変調器は、ＧＭＳＫ変調器である。ＧＭＳＫ変調器は、バイナリ・シンボルｄｉ∈｛−１，＋１｝、ｎ＝０，１，．．．，Ｎ−１の系列を連続位相信号ｘ（ｔ）に写像する。変調パラメータは、シンボル持続時間Ｔ、３ｄＢ帯域幅Ｂ（または等価的に積ＢＴ）、シンボル単位のパルス長Ｌ（すなわち、パルス持続時間ＬＴ）、およびシンボル当たりの送信エネルギーＥｓである。
【００４３】
ＧＭＳＫ信号は、以下のようにして導出することができる。ｔ∈［０，（Ｎ＋Ｌ）Ｔ）である場合、複素ベースバンド信号は、
【数１４】
2016506661.tif 000016
であり、情報保有位相は、
【数１５】
2016506661.tif 000017
であり、ここで、φ０は、一定の位相オフセットであり、ｑ（ｔ）は、偶発的なＧＭＳＫ位相パルス（以下を参照）である。
【数１６】
2016506661.tif 000018
であることに留意されたい。ＧＭＳＫ位相パルスは、
【数１７】
2016506661.tif 000019
という特性を有する。
【００４４】
ＧＭＳＫを定義するために、最初に、切り捨てを施していない時間対称位相パルスｑ０（ｔ）と、対応する周波数パルス
【数１８】
2016506661.tif 000020
について考察する。位相パルスｑ０（ｔ）は、周波数パルス
【数１９】
2016506661.tif 000021
の積分
【数２０】
2016506661.tif 000022
として定義され、
周波数パルスは、方形ＭＳＫパルスｒ（ｔ）のガウス・パルスｇ（ｔ）を用いた畳み込み
【数２１】
2016506661.tif 000023
として定義され、ここで、
【数２２】
2016506661.tif 000024
【数２３】
2016506661.tif 000025
である。
【００４５】
パルスは、ｇ（ｔ）およびＱ（ｘ）を使用して、
【数２４】
2016506661.tif 000026
【数２５】
2016506661.tif 000027
と解析的に表現することができ、ここで、Ｑ関数は、
【数２６】
2016506661.tif 000028
と定義される。−ＬＴ／２およびＬＴ／２においてｑ０（ｔ）に切り捨てを施し、それをＬＴ／２だけシフトすると、偶発的な位相パルスｑ（ｔ）が与えられる。
【００４６】
ＧＭＳＫ変調器は、有限状態機械として解釈することができる。この説明は、変調器を実施するために適用することができ、軟出力復号アルゴリズムにおいてトレリスを定義するために使用することができる。以下において時間ｋと呼ばれる、時間間隔ｔ＝ｋＴ＋τ、τ∈［０，Ｔ）の間の位相について考察し、それを以下のように分割する。
【数２７】
2016506661.tif 000029
ここで、
【数２８】
2016506661.tif 000030
である。
【００４７】
ｄｎ、ｎ≦ｋ−Ｌに関連付けられたパルスは、最大値１／２に達し、位相に対するそれらの寄与が、θｋに集められる。
【数２９】
2016506661.tif 000031
であり、特に、
【数３０】
2016506661.tif 000032
であることに留意されたい。
【００４８】
（１１）から分かるように、
この時間間隔内の位相は、状態
【数３１】
2016506661.tif 000033
および現在のシンボルｄｋだけに依存する。状態空間は、
【数３２】
2016506661.tif 000034
によって与えられ、｜Ｓ｜＝４・２Ｌ−１＝２Ｌ＋１のサイズを有する。状態空間のサイズは、（１３）を考慮することによって、２分の１に低減することができることに留意されたい。
【００４９】
したがって、図７に示される、ＧＭＳＫ変調器の有限状態機械表現７０を得る。（恣意的な選択により）ｄ−Ｌ＋１＝ｄ−Ｌ＋２＝ｄ−１＝−１、θ０＝０として、初期状態をｓ０＝（θ０，ｄ−Ｌ＋１，．．．，ｄ−１）と定義する。また、恣意的に、初期位相をφ０＝０と選択する。１つのシンボル持続時間Ｔについての位相関数を
【数３３】
2016506661.tif 000035
と定義し、ここで、状態
【数３４】
2016506661.tif 000036
であり、
【数３５】
2016506661.tif 000037
である。その場合、ｔ＝ｋＴ＋τ、τ∈［０，Ｔ）について、
φ（ｋＴ＋τ）＝φＴ（τ，ｓｋ，ｄｋ）                （１７）
である。
【００５０】
同様に、１つのシンボル持続時間Ｔについての（単位エネルギーで）正規化された信号関数を
【数３６】
2016506661.tif 000038
と定義する。
【００５１】
そのようなすべての信号関数からなる集合を
χ＝｛ｘＴ（τ，ｓ，ｄ）：（ｓ，ｄ）∈Ｓ×｛−１，＋１｝｝        （１９）
によって表す。その場合、ｔ＝ｋＴ＋τ、τ∈［０，Ｔ）について、
【数３７】
2016506661.tif 000039
である。
【００５２】
これらの関係も、図７に示されている。（１４）において定義される状態７１が、図の最上部に示されており、各状態が、波形ルックアップ・テーブル７２に提供される。ＧＭＳＫ変調器の再帰性は、図７の最上部における状態７１の生成から明らかであり、要素Ｄは、遅延要素（すなわち、シンボル１つの持続時間）を示し、これは、等価的に先行する状態を記憶するメモリである。波形ルックアップ・テーブルは、正規化された信号関数７３がそれから（１８）によって獲得され得る、（１７）によって与えられる出力位相を獲得するために、（１５）によって与えられる状態の各々と関連付けられた波形を記憶する。その後、正規化された信号７３が、
【数３８】
2016506661.tif 000040
によって乗算されて、（２０）によって与えられる出力信号７４が獲得される。
【００５３】
ＧＭＳＫ軟復調器も開発することができる。ＧＭＳＫ信号は、上で定義されたような、状態を有するトレリスで表現することができる。
現在の入力シンボルｄｋを有する現在の状態ｓｋから次の状態ｓｋ＋１への遷移は、
【数３９】
2016506661.tif 000041
によって与えられ、ここで、θｋ＋１＝θｋ＋（π／２）ｄｋ−Ｌ＋１である。したがって、ＧＭＳＫは、標準的な方法で、ビタビ・アルゴリズム、ＢＣＪＲアルゴリズム、またはそれらの任意の変形を用いて、このトレリス上で復号することができ、その際、入力シンボルの事前軟情報（確率）も使用することができる。
【００５４】
他の無記憶チャネルへの一般化は、容易であり、記憶ありチャネルへの一般化も、可能である。加法的白色ガウス雑音（ＡＷＧＮ）チャネル上での信号ｘ（ｔ）の送信を仮定する。チャネル出力は、
ｙ（ｔ）＝ｘ（ｔ）＋ｗ（ｔ）                          （２２）
であり、ここで、ｗ（ｔ）は、スペクトル電力密度がＮ０（次元当たりＮ０／２）である、複素白色ガウス雑音過程である。ＧＭＳＫ復調器は、チャネル出力ｙ（ｔ）と、送信された各シンボルｄｋ、ｋ＝０，１，．．．，Ｎ＋Ｌについての事前情報
【数４０】
2016506661.tif 000042
を獲得する。一般性を失うことなく、この情報が対数尤度比（Ｌ値）によって提供される、すなわち、
【数４１】
2016506661.tif 000043
であると仮定する。
【００５５】
これらの入力値を使用して、ＧＭＳＫ復調器は、ＢＣＪＲ、ＬｏｇＡＰＰ、ＳＯＶＡなど、標準的なトレリス・ベースのアルゴリズムを使用して、
シンボルｄｋの外部Ｌ値
【数４２】
2016506661.tif 000044
を計算し、ｋ＝０，１，．．．，Ｎ＋Ｌである。これらのアルゴリズムにおいて使用されるブランチ・メトリックは、波形の事前Ｌ値および対数尤度を含む。後者は、以下で考察される。
【００５６】
復調の最適な方法は、時間間隔［ｋＴ，（ｋ＋１）Ｔ）の間、受信された信号をすべての可能な送信波形と相関させることである。これは、内積の実部を使用して、
【数４３】
2016506661.tif 000045
と書くことができ、ここで、
【数４４】
2016506661.tif 000046
は、前提を表し、内積は、区間ｔ∈［０，Ｔ）に制限される信号に対して、
【数４５】
2016506661.tif 000047
と定義され、（．）＊は、複素共役を表す。信号および雑音部分について、
【数４６】
2016506661.tif 000048
を得、したがって、対数尤度は、
【数４７】
2016506661.tif 000049
によって与えられ、ここで、Ｃ０は、送信波形とは独立の定数であり、したがって、無視することができる。
【００５７】
この対数尤度をシンボルについての事前Ｌ値と組み合わせると、
所望の加法的ブランチ・メトリック
【数４８】
2016506661.tif 000050
が与えられる。
【００５８】
代替として、ブランチ・メトリックは、ＣＰＭ信号の振幅変調（ＡＭ）表現を使用して、計算することができる。別の実施形態では、復調は、受信された信号を送信波形の近似からなる集合と相関させることによって実行される。一実施形態では、正確または近似的な波形から成るこの集合は、ＣＰＭ信号のローラン分解から獲得される、パルス振幅変調（ＰＡＭ）された波形の線形結合である。
【００５９】
ＧＭＳＫ軟信号再構成も実行することができる。信号ｘ（ｔ）のノイズの多い観測値ｙ（ｔ）およびシンボルｄｋの事前情報
【数４９】
2016506661.tif 000051
に基づいて、軟信号推定値を再構成するためにも、ＧＭＳＫ復調器を使用することができる。特に、予想値（
【数５０】
2016506661.tif 000052
）を計算することを目的とする。
【数５１】
2016506661.tif 000053
【００６０】
このタイプの信号推定値は、一般に、軟干渉除去のために、マルチユーザ受信機において使用される。１つのシンボル期間の間の推定値
【数５２】
2016506661.tif 000054
、τ∈［０，Ｔ）について考察する。各波長ｘＴ（τ）∈χ（（１９）を参照）、およびＧＭＳＫトレリス上のすべてのｋ＝０，１，．．．，Ｎ＋Ｌについて、例えば、ＢＣＪＲ  ＬｏｇＡＰＰアルゴリズム、ＳＯＶＡなどの、トレリス・ベースのアルゴリズムを用いて、確率
【数５３】
2016506661.tif 000055
を計算することができる。その場合、所望の予想値は、平均
【数５４】
2016506661.tif 000056
によって与えられ、ここで、ｋ＝０，１，．．．，Ｎ＋Ｌである。
【００６１】
上で説明されたように、また図３に示されたように、一実施形態では、組み合わされた累算器および再帰的変調器は、先行技術の累算器／インターリーバ／変調器アーキテクチャに取って代わるためにも使用することができる。示されるように、上で説明された普通のＧＭＳＫ変調器の代わりに、ジョイント累算器／ＧＭＳＫ変調器を使用することは、変調器および復調器においてごく僅かな変更を施すことを意味する。
【００６２】
ジョイント変調器は、累算器とともにＧＭＳＫ変調器をプリコーディングすることによって、または等価的に、一実施形態によるジョイント累算器およびＧＭＳＫ変調器の有限状態機械表現８０である図８に示されるような、差分プリコーダによって獲得される。便宜的に、ＧＭＳＫ変調器についての表記を維持し、
【数５５】
2016506661.tif 000057
８１によって、累算器への入力を表す。累算器は、新たな遅延要素８２を、したがって、追加のメモリを導入するように思えるが、実際には、そうではない。累算器演算
【数５６】
2016506661.tif 000058
のために必要とされるシンボルｄｋ−１８３は、ＧＭＳＫ変調器のメモリ内ですでに利用可能である（チャネル・コード化の文献では、累算器は、普通、｛０，１｝に属するシンボルおよびバイナリ加算を用いて説明されるが、それは、
【数５７】
2016506661.tif 000059
とし、
【数５８】
2016506661.tif 000060
とする、本明細書の説明と等価であることに留意されたい）。したがって、組み合わされた累算器／ＧＭＳＫ変調器のトレリスの複雑度は、実際には、上で説明されたＧＭＳＫ変調器の複雑度とまったく同じである。さらに、組み合わされた累算器／ＧＭＳＫ変調器のトレリスは、当業者によって、ＧＭＳＫ変調器をラベル付けし直すことによって、容易に獲得することができる。復調および軟信号再構成のためのアルゴリズムは、（普通の）ＧＭＳＫ変調器のためのそれらと同一であり、トレリス遷移のラベルだけが異なる。
【００６３】
上述の説明は、ＧＭＳＫなどの連続位相変調方式とともに使用するための、実施の複雑度が低減されたＬＤＧＭ符号をいかに実施すべきかの一例を提供する。この作業は、今から、差分２位相偏移変調（ＤＢＰＳＫ）などの差分変調方式についての考察に拡張される。ＣＰＭ方式の場合と同様に、最初に、累算器、インターリーバ、および変調器が、再帰的変調器２１で直接的に置き換えられる場合について考察する。
【００６４】
図９は、一実施形態による、差分２位相偏移変調（ＤＢＰＳＫ）変調器の有限状態機械表現９０である。入力において、バイナリ・シンボルｄｋ∈｛−１，１｝９１が、バイナリ位相ΨＢ（ｄｋ）∈｛０，π｝９３上に変調される（９２）（これはＢＰＳＫ変調器である）。時間ｋにおいて送信される位相である、出力信号θｋ９５が、
【数５９】
2016506661.tif 000061
として形成され、ここで、（遅延要素Ｄまたはメモリを介して獲得された）先行する位相９７の加算９４は、２πを法としたものである（すなわち、ｍを整数として、ｍ２π＋θ≡θとなるように、２πにおいて０に戻る）。ＤＢＰＳＫ変調器の構造は、累算器のそれと類似していることに留意されたい。
【００６５】
トレリス図を使用して有限状態機械を表現することは、一般的な方法である。図１０は、トレリス１００として表現された、図９のＤＢＰＳＫ変調器の有限状態機械９０を示している。状態は、先行する位相θｋ−１１０１と現在の位相θｋ１０２の対応する値を用いて、ラベル付けされる。ブランチ・ラベル１０３は、対応する状態遷移を引き起こす、入力ｄｋの値である。
【００６６】
方形パルス整形を仮定すると（他のパルス整形も容易に組み込むことができる）、状態ｓ＝θおよびシンボルｄに対応する、持続時間Ｔの間隔の間の送信される信号は、
【数６０】
2016506661.tif 000062
であり、ここで、
【数６１】
2016506661.tif 000063
である。
【００６７】
他の一般的なタイプの差分変調は、差分４位相偏移変調（ＤＱＰＳＫ）であり、それの有限状態機械表現１１０が、図１１に示されており、またπ／４オフセットＤＱＰＳＫであり、それの有限状態機械表現１３０が、図１３に示されている。これらは、データの２つのビットを符号化するために使用される位相シフトからなる集合とは異なる。
【００６８】
ＤＱＰＳＫ（図１１）の場合、ビットの各ペア１１１は、先行するシンボルに対する、０、π／２、π、３π／２に属する位相シフト１１３に符号化される（１１２）。１つの可能な写像が図１１に示されており、他の写像も可能である。入力バイナリ・シンボルは、ｄｋ∈｛００，０１，１１，１０｝≡｛＋１＋１，＋１−１，−１−１，−１＋１｝（
【数６２】
2016506661.tif 000064
および
【数６３】
2016506661.tif 000065
に基づく）から選択される。可能な出力位相１１５は、０、π／２、π、３π／２からなる集合に属する。やはり、出力位相は、先行する位相１１７の位相シフト１１３との加算から獲得される。
【００６９】
ＤＱＰＳＫのトレリス表現１２０が、図１２に示されている。トレリスは、先行する位相θｋ−１１２１および現在の位相θｋ１２２を示しており、今は、４つの状態を有し、完全接続されている。ブランチは、その遷移を引き起こす入力ｄｋの値に従ってラベル付け（１２３）されている（−１は−と略記され、＋１は＋と略記されている）。出力信号は、（３５）、（３６）と同じ方法で獲得され、（図１１に従って）ΨＱ（ｄ）が、ＢＰＳＫ変調器に取って代わる。
【００７０】
π／４オフセットＤＱＰＳＫ（図１３）の場合、許容可能な位相シフト１３３は、±π／４、±３π／４である（やはり、図では、写像１３２の一例が与えられているが、他のものも可能である）。これは、望ましくないことがあり得る、πの位相変化（すなわち、符号変化）を避けるためである。今は、０、±π／４、π、±π／２、±３π／４の８つの可能な出力位相１３５が存在するが、π／４オフセットＤＱＰＳＫのトレリス図１４０である、図１４に示されるように、任意の位相θｋ−１１４１を与えた場合、位相θｋ１４２は、ただ４つの可能性のうちの１つである。θｋ−１∈｛０，π／２，π，３π／２｝である場合、θｋ∈｛±π／４，±３π／４｝である。θｋ−１∈｛±π／４，±３π／４｝である場合、θｋ∈｛０，π／２，π，３π／２｝である。やはり、ブランチ・ラベル１４３は、対応する状態遷移を引き起こす入力ｄｋの値である。出力信号は、（３５）、（３６）と同じ方法で獲得され、（図１３に従って）ΨＱ（ｄ）が、ＢＰＳＫ変調器に取って代わる。
【００７１】
ＣＰＭ方式の場合と同様に、上述の理論は、累算器、インターリーバ、および変調器が、ジョイント累算器および差分変調器で置き換えられる、代替実施形態に適用することができる。累算器と後続する差分変調器との組み合わせのために、ジョイント・トレリスを作成することが可能である。図１５は、ジョイント累算器／ＤＢＰＳＫのトレリス表現１５０である。状態は、ペアｄｋ−１、θｋ−１（先行する状態）１５１およびｄｋ、θｋ（現在の状態）１５２を用いてラベル付けされる。遷移は、遷移を引き起こすｄｋの値を用いてラベル付け（１５３）される。図から、今は、（先行するデータ・ビットばかりでなく、先行する位相も記憶する）４つの状態が存在することが分かる。しかしながら、各状態からは、２つの可能な遷移しか存在しない（ｄｋの各値に対して１つ）。したがって、軟復号器（例えば、ＢＣＪＲおよびその変形）を実施する全体的な複雑度は、ＤＢＰＳＫ単独の場合のそれと同じである。当業者が、ＤＱＰＳＫおよびπ／４ＤＱＰＳＫなど、他の形態の差分変調のための対応するジョイント・トレリスを導出することは容易である。
【００７２】
ＣＰＭおよびＧＭＳＫに関して上ですでに説明されたように、差分変調のための軟復調器は、良く知られたＢＣＪＲアルゴリズム、またはＬｏｇＡＰＰ、ＳＯＶＡなど、その変形のいずれかを使用して、実施することもできる。この場合のブランチ・メトリックの計算は、ＧＭＳＫ軟復調器に関して説明されたのと同じ原理に従い、ｘＴ（τ，ｓ，ｄ）の適切な定義（すなわち、式（１８）ではなく、式（３５））が、再帰的変調のために使用される。
【００７３】
同様に、ＧＭＳＫ軟信号再構成に関して説明された方法を使用して、差分変調のための軟信号再構成を達成することができる。やはり、波形ｘＴ（τ）を再帰的変調に関する適切な定義で置き換える。
【００７４】
ＬＤＧＭコード化ＧＭＳＫ変調の実施形態の性能が、今から説明される。図１６は、信号対雑音比の関数としての、送信されたデータ・ビットについてのビット誤り率（ＢＥＲ）のグラフ１６０であり、図１７は、信号対雑音比の関数としての、送信された信号と再変調された信号の間の平均２乗誤差（ＭＳＥ）のグラフ１７０である。
【００７５】
帯域幅時間積がＢＴ＝０．４であり、パルス長がＬ＝５シンボルであり、送信が信号対雑音比Ｅｓ／Ｎ０を有するＡＷＧＮチャネル上で行われる、ＧＭＳＫについて考察する。ＬＤＧＭ符号は、１／２のレートを有し、その生成行列は、次数多項式（ｄｅｇｒｅｅ  ｐｏｌｙｎｏｍｉａｌ）λ（ｚ）＝０．１ｚ１＋０．１ｚ２＋０．８ｚ７とρ（ｚ）＝０．１＋０．２ｚ＋０．７ｚ２の組み合わせからランダムに構成される。ＬＤＧＭ符号は、復号器のアクティブ化当たり１０回反復を行って、因子グラフ上で復号される。ＧＭＳＫ復調器とＬＤＧＭ復号器の間で反復を行う受信機の場合も、１０回の反復を仮定する。復号器出力において推定されたデータ・ビットがＣＲＣを満たした場合、復号は終了する。しかしながら、これは、例えば、尤度値もしくは他のパラメータにおいて、反復の最大回数、尤度値もしくは尤度値の変化（もしくは欠落）に基づいた他の終了基準によって置き換えることができることを理解されたい。
【００７６】
図１６は、３つのシステムのＢＥＲを比較している。第１のシステムは、円を伴う線１６１として示された、基準レベルを提供する、コード化されないＧＭＳＫ（すなわち、ＬＤＧＭなし）である。第２のシステムは、三角形を伴う線１６２として示された、復調器と復号器の間で反復を行わない（図中で「無反復」と呼ばれる）、ＬＤＧＭコード化ＧＭＳＫである。すなわち、ビットの硬判定が、軟復調器から復号器に提供される。この第２のシステムは、図４に示されたシステムの変更である（すなわち、ＬＤＧＭ軟復号器２５と軟復調器３１の間で反復を行わない）。第３のシステムは、四角形を伴う線１６３として示された、復調器と復号器の間で反復を行う、ＬＤＧＭコード化ＧＭＳＫである。この最後のシステムが、図４に示されるシステムの性能を示している。
【００７７】
１０−５のＢＥＲにおいて、反復を行うコード化システムは、コード化を行わないシステムよりも、８ｄＢを超える性能上の優位性を示す。さらに、反復を行わないコード化システムでも、コード化を行わないシステムよりも、約３．５ｄＢの性能向上を依然として有する。
【００７８】
軟再変調器と硬再変調器の利益比較が、図１７に示され、以下で説明される。信号再構成の品質を測定するために、送信された信号と再変調された信号の間のＭＳＥを利用する。以下の４つの再変調方式が考察される。
【００７９】
第１の方式では、受信機は、反復を行わずに動作し（すなわち、復調器と復号器の間で反復を行わず）、送信されたデータ・ビットについて硬判定を行う。ＣＲＣが満たされた場合、これらの硬判定は、チャネル符号によって符号化され、送信された信号を再構成するために、符号語がＧＭＳＫ変調器に供給される。ＣＲＣが失敗した場合、一般には、これらの誤りのあるデータ・ビットに基づいて再構成された信号は、元の信号とあまり共通点を有さず、したがって、この場合、再構成された信号は、再構成なしに対応する、すべてが０の信号に単純に設定され、これは線１７１として示されている。
【００８０】
第２の方式では、受信機は、反復を行わずに動作するが、送信された信号を再構成するために、（ＧＭＳＫ軟信号再構成を含む）軟再変調方法が適用され、これは線１７２として示されている。すなわち、送信された信号の軟推定値３１を生成する、図５および図６に示された軟復調器が使用される。
【００８１】
第３の方式では受信機は、反復を行って動作する（すなわち、図４に示されるように、復調器と復号器の間で反復を行う）。それ以外については、動作は、第１の方式と同じであり、これは線１７３として示されている。
【００８２】
第４の方式では、受信機は、反復を行って動作し、送信された信号を再構成するために、（ＧＭＳＫ軟信号再構成を含む）軟再変調方法が適用され、これは線１７４として示されている。すなわち、送信された信号の軟推定値３１を生成する、図５および図６に示された軟復調器が使用される。
【００８３】
４つの方式すべてについて、チャネル復号器が（ＣＲＣチェックに基づいて）復号に誤りがないことを示した場合、その場合は、ＭＳＥが０であり、硬判定に基づいて信号を再構成する。シミュレーション結果が、図１７に示されている。予想通り、システムは、上で列挙されたような順序（１７１、１７２、１７３、１７４）で性能が向上し、最後のものが最良の性能を与える。軟信号再構成は、硬信号再構成よりも常に性能が良いことも分かる。
【００８４】
反復受信機の場合、ＳＮＲが低いところでは、軟再変調は、約１／２のＭＳＥを有し、一方、硬再変調は、約１のＭＳＥを有する。これは、反復マルチユーザ復号において、大きな効果を有する。軟再変調器は、干渉を約３ｄＢだけ低下させ、ひいては、反復プロセスを開始するが、硬復調器は、まったく効果を有さない。
【００８５】
システム全体の性能は、任意の与えられたＧＭＳＫ変調に対して、ＬＤＧＭ符号の次数多項式、復号器反復の回数、および復調器と復号器の間の反復の回数を最適化することによって、改善することができる。
【００８６】
図１８は、再帰的変調方式および低密度生成行列（ＬＤＧＭ）符号を使用する通信システムにおいて送信用の信号を生成するための方法１８０のフローチャートである。方法は、
複数の受信されたソース・ビットを符号化し、複数のコード化シンボルを生成するステップ（ステップ１８２）であって、符号化器が、ＬＤＧＭ符号に従って複数のコード化シンボルを生成するための低密度生成行列（ＬＤＧＭ）符号化器を含む、ステップと、
複数のコード化シンボルを、再帰的変調方式を使用して変調して、送信用の信号を生成するステップ（ステップ１８４）と
を含む。
【００８７】
図１９は、再帰的変調方式および低密度生成行列（ＬＤＧＭ）符号を使用する通信システムにおいて送信を受信するための方法１９０のフローチャートである。方法は、
受信された送信信号を再帰的変調方式に従って軟復調して、複数のコード化シンボル推定値を生成するステップ（１９２）と、
複数のコード化シンボル推定値を、低密度生成行列（ＬＤＧＭ）復号方式を使用して復号し、複数のソース・ビット推定値を生成するステップ（１９４）と
を含む。
【００８８】
コード化シンボル推定値およびソース・ビット推定値は、硬推定値または軟推定値とすることができる。軟復調および軟復号は、停止基準に達するまで、反復的に実行することができ、各反復の間、軟復調は、先行する復号ステップから受信したコード化シンボル推定値の複数の軟事前推定値に基づいて実行され、それらは、次の反復における軟事前推定値として使用するための、更新されたコード化シンボル推定値を生成するために使用され、複数のコード化シンボル推定値の復号は、先行する軟復調ステップから受信した複数の軟事前コード化シンボル推定値に基づいて実行され、それらは、次の反復における事前コード化シンボル推定値として使用するための、軟復調器への送信用の更新されたコード化シンボル推定値を生成するために使用される。
【００８９】
これらの方法は、送信機システムおよび受信機システム内の関連する機能ブロックによって実行することができる。明確さを増し、説明を容易にするために、データ・ソース、フレーミング・ユニット、コントローラ／プロセッサ、メモリ・ユニット、ＣＲＣチェッカ、実際の信号を生成／受信する送信機ユニットおよび受信機ユニットなど、他の共通する機能ブロックは省かれた。例えば、送信機ユニットは、システムの設計に従って、変調シンボルを処理することができ、データ・サンプルを生成し、さらに、アンテナを介して送信される変調された信号を生成するために、データ・サンプルを調整する（例えば、アナログに変換し、フィルタリングし、増幅し、周波数をアップ・コンバートする）。受信機によって等価な機能を実行することができる。コントローラまたはプロセッサは、様々な機能ブロックを制御するために使用することができる。本明細書で説明された方法が、有線であるか、それとも無線であるかに関わらず、低密度生成行列符号を再帰的変調方式とともに使用するように設計された、任意のデジタル通信システムのために使用することができることも理解されよう。無線システムは、ＵＨＦおよびＶＨＦ範囲内で動作するものなど、ＲＦベースのシステムとすることができる。有線システムは、ケーブルまたは光ファイバ・システムとすることができる。様々なコード化および変調方式は、１つまたは複数のフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、または他の適切なハードウェアを使用する、ハードウェアまたは回路で実施することができる。送信機および受信機は、送信信号および受信信号を含む信号を生成または処理するための、フィルタ、イコライザ、ミキサ、アップ・コンバータ、ダウン・コンバータなど、他の回路またはモジュールをさらに備えることができる。
【００９０】
複雑度を低減し、したがって、コストを低減する、再帰的変調方式とともに使用するための、不規則反復累積（ＩＲＡ）符号を含む低密度生成行列符号を実施するための、方法およびシステムの実施形態が、本明細書で説明された。図３に示された一実施形態では、組み合わされた累算器および再帰的変調器が使用される。この実施形態では、送信機は、低密度生成行列符号と、後続する累算器および再帰的変調と、対応する受信機との連結を備える。この態様は、追加のインターリーバを排除し、受信機における累算器のための復号器と軟復調器とを組み合わせて単一のジョイント復号器とし、それによって、構成要素の数および複雑度を低減する。図４に示される別の実施形態では、送信機は、累算器を完全に排除し、それを再帰的変調器で置き換えることによって、さらに簡素化される。すなわち、送信機は、低密度生成行列符号の再帰的変調器との直列連結を備える。同様に、受信機も、（図４を図３と比較すると）ＬＤＧＭ軟復号の手前に軟復調器しか必要とされないので、簡素化される。
【００９１】
復号器／復調器は、より大きなシステムの構成要素とすることができる。例えば、方法および装置は、符号化および変調されたデータを各々が独立して送信する多くのユーザから成る多重アクセス・システムにおいて使用することができる。そのようなシナリオでは、復号されたビットに加えて、送信された信号の軟推定値も提供することができ、それは、その後、干渉を（反復的に）除去して、他のユーザの性能を改善するために使用することができる。別の応用は、ターボ等化である。ソース・ビットについて硬判定を行い、結果を再変調することによって、信号再構成を達成することができる。しかしながら、この手法にはいくつかの問題が存在する。第１に、復号されたビットの誤り率が悪い場合、送信された信号の非常に悪い推定値しか得られず、それは、反復干渉除去応用において、干渉の量を減少させるどころか、むしろ増加させ得る。第２に、差分変調またはＣＰＭなどの再帰的変調を用いた場合、単一のビット誤りまたは消去が、そのビット以降において、まったく不正確な信号推定値をもたらし得る。やはり、これが、除去受信機において干渉を壊滅的に増加させる。本明細書で説明される方法およびシステムは、本明細書で説明される改善された復号器からのすべての利用可能な情報を使用して軟信号推定値を再構成することによって、これらの問題にも対処するようにさらに適合させることができる。
【００９２】
方法および受信機は、２０１３年１２月１３日に出願された「Ｃａｒｒｉｅｒ  ｐｈａｓｅ  ａｎｄ  ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ  ｆｏｒ  ｐｈａｓｅ  ｓｈｉｆｔ  ｋｅｙｉｎｇ  ｕｓｉｎｇ  ｐｉｌｏｔｓ  ａｎｄ  ｄａｔａ」と題する対応するＰＣＴ特許出願（番号はまだ割り当てられていない）、および以下の同時係属中のＰＣＴ特許出願において説明されたもののような、通信システムおよびコンポーネントにおいて利用することができる。
２０１３年８月１３日に出願された「Ｓｙｓｔｅｍ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  Ａｎａｌｏｇ  ｔｏ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ」と題するＰＣＴ／ＡＵ２０１３／０００８８８。
２０１３年８月１４日に出願された「Ｃｈａｎｎｅｌ  Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ  ｉｎ  ａ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ」と題するＰＣＴ／ＡＵ２０１３／０００８９５。
２０１３年９月２０日に出願された「Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  ｓｙｓｔｅｍ  ａｎｄ  ｍｅｔｈｏｄ」と題するＰＣＴ／ＡＵ２０１３／００１０７８。
２０１３年９月２０日に出願された「Ｍｕｌｔｉ−Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ」と題するＰＣＴ／ＡＵ２０１３／００１０７９。
これらの出願の各々の内容は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【００９３】
情報および信号は、様々な技術および技法のいずれかを使用して表すことができることを、当業者であれば理解しよう。例えば、上述の説明において言及されることがある、データ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、およびチップは、電圧、電流、電磁波、磁場もしくは磁気粒子、光学場もしくは光学粒子、またはそれらの任意の組み合わせによって表すことができる。
【００９４】
本明細書で開示された実施形態に関連して説明された、様々な説明的な論理ブロック、モジュール、回路、およびアルゴリズム・ステップは、電子ハードウェア、コンピュータ・ソフトウェア、または両方の組み合わせとして実施することができることを、当業者はさらに理解されよう。ハードウェアとソフトウェアのこの互換性を明確に示すために、様々な説明的なコンポーネント、ブロック、モジュール、回路、およびステップは、上では一般にそれらの機能性に関して説明された。そのような機能性がハードウェアとして実施されるか、それともソフトウェアとして実施されるかは、特定のアプリケーション、およびシステム全体に課される設計上の制約に依存する。当業者は、説明された機能性を、特定の各アプリケーションのために様々な方法で実施することができるが、そのような実施の決定は、本発明の範囲からの逸脱を引き起こすものと解釈されるべきではない。
【００９５】
本明細書で開示される実施形態に関連して説明された、方法またはアルゴリズムのステップは、ハードウェアで直接的に、プロセッサによって実行されるソフトウェア・モジュールで、または双方の組み合わせで具体化することができる。ハードウェア実施の場合、処理は、１つまたは複数の特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、デジタル信号処理デバイス（ＤＳＰＤ）、プログラム可能論理デバイス（ＰＬＤ）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、本明細書で説明された機能を実行するように設計された他の電子ユニット、またはそれらの組み合わせの内で実施することができる。入力／出力インターフェース、算術および論理ユニット（ＡＬＵ）、入力／出力インターフェースを介して入力および出力デバイスまたはモジュールと通信する制御ユニットおよびプログラム・カウンタ要素、ならびにメモリを含む、中央処理装置（ＣＰＵ）を使用することができる。コンピュータ・プログラム、コンピュータ・コード、または命令としても知られる、ソフトウェア・モジュールは、多くのソース・コードまたはオブジェクト・コードのセグメントまたは命令を含むことができ、ＲＡＭメモリ、フラッシュ・メモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハード・ディスク、着脱可能ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、または他の任意の形態のコンピュータ可読媒体など、任意のコンピュータ可読媒体内に存在することができる。代替形態では、コンピュータ可読媒体は、プロセッサと一体化することができる。プロセッサとコンピュータ可読媒体は、ＡＳＩＣまたは関連デバイス内に存在することができる。ソフトウェア・コードは、メモリ・ユニット内に記憶し、プロセッサによって実行することができる。メモリ・ユニットは、プロセッサ内部またはプロセッサ外部で実施することができ、どちらの場合も、当技術分野で知られた様々な手段を介して、プロセッサに通信可能に結合することができる。
【００９６】
本明細書におけるいずれの先行技術に対する言及も、そのような先行技術が周知の一般知識の一部を形成すること、または当技術分野において良く知られていることのいかなる形での示唆も認めるものではなく、また認めるものと見なされるべきではない。
【００９７】
本明細書および以下の請求の範囲においては、文脈が別のことを要求しない限り、「ｃｏｍｐｒｉｓｅ（〜を含む／備える）」および「ｉｎｃｌｕｄｅ（〜を含む）」という単語、ならびに「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ」および「ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ」などの活用形は、述べられた整数または整数のグループを包含するが、他の任意の整数または整数のグループを排除しないことを意味すると理解される。
【００９８】
本発明は、その使用において、説明された特定のアプリケーションに限定されないことが、当業者によって理解される。本発明は、好ましい実施形態において、本明細書で説明され、または示された、特定の要素および／または特徴に関しても限定されない。本発明は、開示された１つまたは複数の実施形態に限定されず、本発明の範囲から逸脱することなく、多くの再構成、変更、置き換えが可能であることが理解されよう。
【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】
2016506661.tif 000081
【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【国際調査報告】
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