(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターボ符号の復号対象となる情報ビット数をＮとしたときのターボ符号の誤り訂正復号器において、各ブランチについて、受信ビット期待値と実際の受信ビットを比較し、各々の受信ビットの軟判定情報から時点ｔ−１（ｔ＝１、２、…、Ｎ）から時点ｔに移るブランチメトリックを計算するブランチメトリック計算手段と、前記ブランチメトリックを記憶するブランチメトリック記憶手段と、前記ブランチメトリック記憶手段からブランチメトリックを読み出して、時点ｔ−１の順方向パスメトリックを計算する順方向パスメトリック計算手段と、前記順方向パスメトリックを記憶する順方向パスメトリック記憶手段と、前記ブランチメトリック記憶手段からブランチメトリックを読み出して、時点ｔの逆方向パスメトリックを計算する逆方向パスメトリック計算手段と、前記逆方向パスメトリックを記憶する逆方向パスメトリック記憶手段と、前記ブランチメトリック記憶手段からブランチメトリックを読み出し、前記順方向パスメトリック記憶手段から順方向パスメトリックを読み出し、前記逆方向パスメトリック記憶手段から逆方向パスメトリックを読み出して、情報ビットの復号後の軟判定情報を計算する軟判定情報計算手段とを有することを特徴とするターボ符号の誤り訂正復号器。
【請求項２】
ターボ符号の復号対象となる情報ビット数をＮとしたときのターボ符号の誤り訂正復号器において、各ブランチについて、受信ビット期待値と実際の受信ビットを比較し、各々の受信ビットの軟判定情報から時点ｔ−１（ｔ＝１、２、…、Ｎ）から時点ｔに移るブランチメトリックを計算するブランチメトリック計算手段と、前記ブランチメトリックを記憶するブランチメトリック記憶手段と、前記ブランチメトリック記憶手段からブランチメトリックを読み出して、時点ｔ−１の順方向パスメトリックを計算する順方向パスメトリック計算手段と、前記順方向パスメトリックを記憶する順方向パスメトリック記憶手段と、前記ブランチメトリック記憶手段からブランチメトリックを読み出して、時点ｔの逆方向パスメトリックを計算する逆方向パスメトリック計算手段と、前記逆方向パスメトリック計算手段から逆方向パスメトリックを受け、前記ブランチメトリック記憶手段からブランチメトリックを読み出し、前記順方向パスメトリック記憶手段から順方向パスメトリックを読み出して、情報ビットの復号後の軟判定情報を計算する軟判定情報計算手段とを有することを特徴とするターボ符号の誤り訂正復号器。
【請求項３】
ターボ符号の復号対象となる情報ビット数をＮとしたときのターボ符号の誤り訂正復号方法において、各ブランチについて、受信ビット期待値と実際の受信ビットを比較し、各々の受信ビットの軟判定情報から隣接する時点に移るブランチメトリックを計算し、前記ブランチメトリックから順方向パスメトリックを計算するブランチメトリック・順方向パスメトリック計算ステップと、前記ブランチメトリックから逆方向パスメトリックを計算し、前記ブランチメトリックと、前記順方向パスメトリックと、前記逆方向パスメトリックとからＮビットの情報ビットの復号後の軟判定情報を算出する軟判定情報計算ステップとを含むことを特徴とするターボ符号の誤り訂正復号方法。
【請求項４】
ブランチメトリック・順方向パスメトリック計算ステップは、時点ｔ−１から時点ｔに移るブランチメトリックの計算と、ｔがＮであるか否かの判定と、ｔがＮでないと判定された場合には前記ブランチメトリックから時点ｔでの順方向パスメトリックの計算とをｔが１からＮになるまで実行するステップと、
ｔがＮであると判定された場合には、逆方向パスメトリックの初期値を設定するステップとを含むことを特徴とする請求項３に記載のターボ符号の誤り訂正復号方法。
【請求項５】
逆方向パスメトリックの初期値は、時点Ｎにおける順方向パスメトリックであることを特徴とする請求項４に記載のターボ符号の誤り訂正復号方法。
【請求項６】
軟判定情報計算ステップは、ブランチメトリックから時点ｔの逆方向パスメトリックの計算をｔがＮから１になるまで実行するステップと、前記ブランチメトリックと、順方向パスメトリックと、前記逆方向パスメトリックとから時点ｔの軟判定情報の計算をｔが１からＮになるまで実行するステップとを含むことを特徴とする請求項３から請求項５のいずれかに記載のターボ符号の誤り訂正復号方法。
【請求項７】
軟判定情報計算ステップは、ブランチメトリックから時点ｔの逆方向パスメトリックの計算と、前記ブランチメトリックと、順方向パスメトリックと、前記逆方向パスメトリックとから時点ｔの軟判定情報の計算とをｔがＮから１になるまで実行するステップを含むことを特徴とする請求項３から請求項５のいずれかに記載のターボ符号の誤り訂正復号方法。
【請求項８】
ターボ符号の復号対象となる情報ビット数をＮとしたときのターボ符号の誤り訂正復号方法において、時点１から時点Ｎ−Ｍ（Ｎ＞Ｍ）までの軟判定情報を算出する第１の軟判定情報計算ステップと、時点Ｎ−Ｍ＋１から時点Ｎまでの軟判定情報を算出する第２の軟判定情報計算ステップとを含み、前記第１の軟判定情報計算ステップは、各ブランチについて、受信ビット期待値と実際の受信ビットを比較し、各々の受信ビットの軟判定情報から時点ｔ−１から時点ｔに移るブランチメトリックの計算と、前記ブランチメトリックから時点ｔの順方向パスメトリックの計算とをｔをインクリメントしながらｔがＭ（Ｎ＞Ｍ）を超えるまで実行するステップと、逆方向パスメトリックの初期値を設定するステップと、前記ブランチメトリックから時点ｔ−Ｍでの逆方向パスメトリックを計算するステップと、前記ブランチメトリックと、前記順方向パスメトリックと、前記逆方向パスメトリックとから時点ｔ−Ｍでの情報ビットの復号後の軟判定情報を計算するステップとをｔが１からＮになるまで実行することを特徴とするターボ符号の誤り訂正復号方法。
【請求項９】
逆方向パスメトリックの初期値は時点ｔにおける順方向パスメトリックであることを特徴とする請求項８に記載のターボ符号の誤り訂正復号方法。
【請求項１０】
第２の軟判定情報計算ステップは、ブランチメトリックから時点ｔの逆方法パスメトリックの計算をｔがＮからＮ−Ｍ＋１まで実行するステップと、
前記ブランチメトリックと、順方向パスメトリックと、前記逆方向パスメトリックとから、時点ｔの軟判定情報の計算をｔがＮ−Ｍ＋１からＮまで実行するステップとを含むことを特徴とする請求項８または請求項９に記載のターボ符号の誤り訂正復号方法。
【請求項１１】
第２の軟判定情報計算ステップは、ブランチメトリックから時点ｔの逆方向パスメトリックの計算と、前記ブランチメトリックと、順方向パスメトリックと、前記逆方向パスメトリックとから、時点ｔの軟判定情報の計算とをｔがＮからＮ−Ｍ＋１まで実行するステップを含むことを特徴とする請求項８または請求項９に記載のターボ符号の誤り訂正復号方法。
【請求項１２】
ターボ符号の復号対象となる情報ビット数をＮとしたときのターボ符号の誤り訂正復号方法において、変数ｍの初期設定をするステップと、変数ｍをインクリメントしながら時点１から時点ｍＫまでの軟判定情報を算出する第１の軟判定情報計算ステップと、時点ｍＫ＋１から時点Ｎまでの軟判定情報を算出する第２の軟判定情報計算ステップとを含み、第１の軟判定情報計算ステップは、各ブランチについて、受信ビット期待値と実際の受信ビットを比較し、各々の受信ビットの軟判定情報から時点ｔ−１から時点ｔに移るブランチメトリックの計算と、前記ブランチメトリックから時点ｔの順方向パスメトリックの計算とをｔがｍＫ＋Ｍ（Ｋ＜Ｍ＜Ｎ）、またはｔがＮになるまで実行するステップと、逆方向パスメトリックの初期値を設定するステップと、前記ブランチメトリックから時点ｔの逆方向パスメトリックの計算をｔがｍＫ＋Ｍ−１からｍＫ＋１まで実行するステップと、前記ブランチメトリックと、前記順方向パスメトリックと、前記逆方向パスメトリックとから時点ｔでの情報ビットの復号後の軟判定情報の計算をｔがｍＫ＋１からｍＫ＋Ｋまで実行するステップとをｍをインクリメントしながらｔがＮになるまで繰り返すことを特徴とするターボ符号の誤り訂正復号方法。
【請求項１３】
逆方向パスメトリックの初期値は時点ｔにおける順方向パスメトリックであることを特徴とする請求項１２に記載のターボ符号の誤り訂正復号方法。
【請求項１４】
第２の軟判定情報計算ステップはブランチメトリックから時点ｔの逆方向パスメトリックの計算をｔがＮからｍＫ＋１まで実行するステップと、ブランチメトリックと、順方向パスメトリックと、逆方向パスメトリックとから時点ｔの軟判定情報の計算を、ｔがｍＫ＋１からＮまで実行するステップとを含むことを特徴とする請求項１２または請求項１３に記載のターボ符号の誤り訂正復号方法。
【請求項１５】
第２の軟判定情報算出ステップはブランチメトリックから時点ｔの逆方向パスメトリックの計算と、前記ブランチメトリックと、順方向パスメトリックと、前記逆方向パスメトリックとから時点ｔの軟判定情報の計算を、ｔがＮからｍｋ＋１まで実行するステップを含むことを特徴とする請求項１２または請求項１３に記載のターボ符号の誤り訂正復号方法。
【請求項１６】
ターボ符号の復号対象となる情報ビット数をＮとしたときのターボ符号の誤り訂正復号器において、各ブランチについて、受信ビット期待値と実際の受信ビットを比較し、各々の受信ビットの軟判定情報から時点ｔ−１（ｔ＝１、２、…、Ｎ）から時点ｔに移るブランチメトリックを計算するブランチメトリック計算手段と、前記ブランチメトリックから、時点ｔ−１の順方向パスメトリックと、各々の状態に収束する２本の順方向パスメトリックの大小の比較結果と、その差分値を求める順方向パスメトリック計算手段と、前記比較結果を記憶する比較結果記憶手段と、前記差分値を記憶する差分値記憶手段と、前記比較結果記憶手段から読み込んだ比較結果と、前記差分値記憶手段から読み込んだ差分値とからＳＯＶＡアルゴリズムを用いて情報ビットの復号後の軟判定情報を計算する軟判定情報計算手段とを有することを特徴とするターボ符号の誤り訂正復号器。
【請求項１７】
ターボ符号の復号対象となる情報ビットにＣＲＣ符号を含み、
復号されたＣＲＣ符号からＣＲＣ誤り判定を行うＣＲＣ誤り判定手段を有し、前記ＣＲＣ誤り判定手段の結果によって、ターボ符号の復号処理の繰り返しを制御することを特徴とする請求項１に記載のターボ符号の誤り訂正復号器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、無線通信装置などの通信分野において、ターボ符号化された符号化系列を復号する場合の、ターボ符号の誤り訂正復号器、ターボ符号の誤り訂正復号方法、ターボ符号の復号装置およびターボ符号の復号システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図２６は、一般的なターボ符号装置の構成を示すブロック図である。
図２６において、３０１は第１の組織型畳込み符号器、３０２は第２の組織型畳込み符号器、３０３はインタリーバ、３０４は入力点、３０５は第１系列の出力点、３０６は第２系列の出力点、３０７は第３系列の出力点である。
【０００３】
図２７は、ＴＤＡ  Ｐｒｏｇｒｅｓｓ  ＲｅｐｏｒｔのＰ．２９〜Ｐ．３９に記載された  ''Ｔｕｒｂｏ Ｃｏｄｏ ｆｏｒ Ｄｅｅｐ−Ｓｐａｃｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ''（Ｄ．Ｄｉｖｓａｌａｒ  ａｎｄ  Ｆ．Ｐｏｌｌａｒａ１９９５年２月１５日）で示された、従来のターボ符号の復号装置の構成を示すブロック図である。
図２７において、４０１は図２６の第１の組織型畳込み符号器３０１で符号化された第１、第２系列についてＭＡＰ復号という誤り訂正復号を行う第１のＭＡＰ復号器、４０２は第２の組織型畳込み符号器３０２で符号化された第１、第３系列についてＭＡＰ復号という誤り訂正復号を行う第２のＭＡＰ復号器、４０３は第１のインタリーバ、４０４は第２のインタリーバ、４０５は第１のデインタリーバ、４０６は第２のデインタリーバ、４０７は軟判定情報から硬判定情報を生成する硬判定回路、４０８は第１系列の入力点、４０９は第２系列の入力点、４１０は第３系列の入力点、４１１は出力点である。
【０００４】
なお、第１のインタリーバ４０３、および第２のインタリーバ４０４の動作は、図２６のターボ符号装置のインタリーバ３０３と同じである。また、第１のデインタリーバ４０５、および第２のデインタリーバ４０６は、インタリーバ３０３と逆の手順でデータの順序を変更する。
【０００５】
図２８は、第１のＭＡＰ復号器で誤り訂正復号を行う場合の動作を示すフローチャートである。なお、第２のＭＡＰ復号器も同様の動作を行う。
図２８中、Ｓ２０１は初期値を設定するステップ、Ｓ２０２は状態遷移確率の計算を行うステップ、Ｓ２０３は順方向にパスをトレースした際の各状態に推移する確率の計算を行うステップ、Ｓ２０４は逆方向にパスをトレースした際の各状態に推移する確率の計算を行うステップ、Ｓ２０５はステップＳ２０２、ステップＳ２０３、ステップＳ２０４において計算された値に基づいて、復号後の軟判定情報の計算を行うステップである。
【０００６】
次に、ターボ符号装置の動作について図２６に基づき説明する。
ターボ符号装置には、入力点３０４よりＮビットの情報系列が入力され、そのまま第１系列として第１の出力点３０５から出力される。また、入力されたＮビットの情報系列はそのままの順序で第１の組織型畳込み符号器３０１にも入力され、Ｎビットの系列が第２系列として第２の出力点３０６から出力される。さらに、入力されたＮビットの情報系列は、インタリーバ３０３において順序の変換が行われた後、第２の組織型畳込み符号器３０２に入力され、Ｎビットの系列が第３系列として第３の出力点３０７から出力される。
なお、このように生成されたＮビットの第１・第２・第３系列は、組み合わされて符号化系列とされた後、通信回線を通じて送信されたり、電波として送信されたりすることになる。
【０００７】
次に、受信側であるターボ符号の復号装置の動作について図２７に基づき説明する。送信された符号化系列は、誤りが付加されて受信される。それらの受信系列は、第１・第２・第３系列に分離され、それぞれ第１の入力点４０８、第２の入力点４０９、第３の入力点４１０からターボ符号の復号装置に入力される。第１のＭＡＰ復号器４０１では第１系列と、第２系列と、後段の第２のＭＡＰ復号器４０２から生成される軟判定情報をもとに生成される値L1*とから復号後の軟判定情報L1を生成する。ただし、１回目の復号時、第１のＭＡＰ復号器４０１に入力されているL1*の値はすべてのビットに対して信頼度の最も低い状態として０にする。次に、L1-L1*を生成して第１のインタリーバ４０３に入力し、順序の変更を行いL2*とする。
【０００８】
次に、第２のＭＡＰ復号器４０２において、第１系列を第２のインタリーバ４０４でインタリーブしたものと、第３系列と、第１のインタリーバ４０３によって生成されたL2*とから復号後の軟判定情報L2を生成する。生成されたL2に対してL2-L2*を計算し、第１のデインタリーバ４０５において順序変更を行いL1*とする。なお、L1*は繰り返し復号を行う時に第１のＭＡＰ復号器４０１で用いる。
【０００９】
この操作を定められた回数繰り返し、復号操作が終了した場合は第２のＭＡＰ復号器４０２によって生成された軟判定情報L2を第２のデインタリーバ４０６で順序変更し、硬判定回路４０７によって０、１の判定を行い、その結果を出力点４１１から出力する。
【００１０】
次に、第１のＭＡＰ復号器４０１の動作について、図２８のフローチャートに基づき説明する。なお、第２のＭＡＰ復号器４０２でも、同様の動作を行う。
ステップＳ２０１において、まず順方向と逆方向の各状態における推移確率の初期値を設定する。次に、ステップＳ２０２において、受信された軟判定情報から通信路の状態を測定し、通信路の状態に応じた状態遷移確率を計算する。次に、ステップＳ２０３において順方向にパスをトレースした際の各々の状態に推移する確率の計算をステップＳ２０２において計算された状態遷移確率から行い、ステップＳ２０４において、逆方向にパスをトレースした際の各々の状態に推移する確率の計算をステップＳ２０２において計算された状態遷移確率から行い、最後に、ステップＳ２０５において、ステップＳ２０２・ステップＳ２０３・ステップＳ２０４において計算された値に基づいて、復号後の軟判定情報の計算が行われる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のターボ符号の復号装置においては、誤り訂正復号器においてターボ符号を構成する畳込み符号のＭＡＰ復号を行う際に、状態遷移確率を計算する必要があるが、その確率を計算するためには軟判定情報から通信路の状態を測定する必要があり、演算量が非常に大きくなるという問題があった。
また、復号化の精度を上げるために、硬判定情報を得るまでに、第１のＭＡＰ復号器と第２のＭＡＰ復号器とによる誤り訂正復号処理を規定回数行う必要があるが、この回数は固定値であるため、誤りがほとんど発生していない場合にも処理をすることになり、本来ならば不必要な時間分処理が遅れるという問題があった。
さらに、ターボ符号の復号器には、１つの符号化系列しか入力できないので、例えば、第１のＭＡＰ復号器で処理をしている時間は、第２のＭＡＰ復号器はアイドル状態となり、処理効率が悪いという問題があった。
【００１２】
この発明は、上述の問題を解決するためになされたものであり、第１の目的は、誤り訂正の部分を通常の畳込み復号器の復号に近いものにして構成し、復号に要する演算を簡易にして計算量の削減を図ることである。
第２の目的は、訂正符号処理の回数を誤りの状況に応じて柔軟に変更することができるようにし、柔軟な処理ができるようにすることである。
さらに、第３の目的は、ターボ符号の復号装置において、２つの誤り訂正復号器を並行して使用することを可能とし、処理の効率化を図ることである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
この発明にかかるターボ符号の誤り訂正復号器においては、
各ブランチについて、受信ビット期待値と実際の受信ビットを比較し、各々の受信ビットの軟判定情報から時点ｔ−１（ｔ＝１、２、…、Ｎ）から時点ｔに移るブランチメトリックを計算するブランチメトリック計算手段と、ブランチメトリックを記憶するブランチメトリック記憶手段と、ブランチメトリック記憶手段からブランチメトリックを読み出して、時点ｔ−１の順方向パスメトリックを計算する順方向パスメトリック計算手段と、順方向パスメトリックを記憶する順方向パスメトリック記憶手段と、ブランチメトリック記憶手段からブランチメトリックを読み出して、時点ｔの逆方向パスメトリックを計算する逆方向パスメトリック計算手段と、逆方向パスメトリックを記憶する逆方向パスメトリック記憶手段と、ブランチメトリック記憶手段からブランチメトリックを読み出し、順方向パスメトリック記憶手段から順方向パスメトリックを読み出し、逆方向パスメトリック記憶手段から逆方向パスメトリックを読み出して、情報ビットの復号後の軟判定情報を計算する軟判定情報計算手段とを有するものとした。
【００１４】
また、各ブランチについて、受信ビット期待値と実際の受信ビットを比較し、各々の受信ビットの軟判定情報から時点ｔ−１（ｔ＝１、２、…、Ｎ）から時点ｔに移るブランチメトリックを計算するブランチメトリック計算手段と、ブランチメトリックを記憶するブランチメトリック記憶手段と、ブランチメトリック記憶手段からブランチメトリックを読み出して、時点ｔ−１の順方向パスメトリックを計算する順方向パスメトリック計算手段と、順方向パスメトリックを記憶する順方向パスメトリック記憶手段と、ブランチメトリック記憶手段からブランチメトリックを読み出して、時点ｔの逆方向パスメトリックを計算する逆方向パスメトリック計算手段と、逆方向パスメトリック計算手段から逆方向パスメトリックを受け、ブランチメトリック記憶手段からブランチメトリックを読み出し、順方向パスメトリック記憶手段から順方向パスメトリックを読み出して、情報ビットの復号後の軟判定情報を計算する軟判定情報計算手段とを有するものとした。
【００１５】
また、この発明にかかるターボ符号の誤り訂正復号方法においては、各ブランチについて、受信ビット期待値と実際の受信ビットを比較し、各々の受信ビットの軟判定情報から隣接する時点に移るブランチメトリックを計算し、ブランチメトリックから順方向パスメトリックを計算するブランチメトリック・順方向パスメトリック計算ステップと、ブランチメトリックから逆方向パスメトリックを計算し、ブランチメトリックと、順方向パスメトリックと、逆方向パスメトリックとからＮビットの情報ビットの復号後の軟判定情報を算出する軟判定情報計算ステップとを含むものとした。
【００１６】
さらに、ブランチメトリック・順方向パスメトリック計算ステップは、時点ｔ−１から時点ｔに移るブランチメトリックの計算と、ｔがＮであるか否かの判定と、ｔがＮでないと判定された場合にはブランチメトリックから時点ｔでの順方向パスメトリックの計算とをｔが１からＮになるまで実行するステップと、
ｔがＮであると判定された場合には、逆方向パスメトリックの初期値を設定するステップとを含むものとした。
【００１７】
さらに、逆方向パスメトリックの初期値は、時点Ｎにおける順方向パスメトリックであるものとした。
【００１８】
さらに、軟判定情報計算ステップは、ブランチメトリックから時点ｔの逆方向パスメトリックの計算をｔがＮから１になるまで実行するステップと、ブランチメトリックと、順方向パスメトリックと、逆方向パスメトリックとから時点ｔの軟判定情報の計算をｔが１からＮになるまで実行するステップとを含むものとした。
【００１９】
さらに、軟判定情報計算ステップは、ブランチメトリックから時点ｔの逆方向パスメトリックの計算と、ブランチメトリックと、順方向パスメトリックと、逆方向パスメトリックとから時点ｔの軟判定情報の計算とをｔがＮから１になるまで実行するステップを含むものとした。
【００２０】
また、この発明にかかるターボ符号の誤り訂正復号方法においては、時点１から時点Ｎ−Ｍ（Ｎ＞Ｍ）までの軟判定情報を算出する第１の軟判定情報計算ステップと、時点Ｎ−Ｍ＋１から時点Ｎまでの軟判定情報を算出する第２の軟判定情報計算ステップとを含み、第１の軟判定情報計算ステップは、各ブランチについて、受信ビット期待値と実際の受信ビットを比較し、各々の受信ビットの軟判定情報から時点ｔ−１から時点ｔに移るブランチメトリックの計算と、ブランチメトリックから時点ｔの順方向パスメトリックの計算とをｔをインクリメントしながらｔがＭ（Ｎ＞Ｍ）を超えるまで実行するステップと、逆方向パスメトリックの初期値を設定するステップと、ブランチメトリックから時点ｔ−Ｍでの逆方向パスメトリックを計算するステップと、ブランチメトリックと、順方向パスメトリックと、逆方向パスメトリックとから時点ｔ−Ｍでの情報ビットの復号後の軟判定情報を計算するステップとをｔが１からＮになるまで実行するものとした。
【００２１】
さらに、逆方向パスメトリックの初期値は時点ｔにおける順方向パスメトリックであるものとした。
【００２２】
さらに、第２の軟判定情報計算ステップは、ブランチメトリックから時点ｔの逆方向パスメトリックの計算をｔがＮからＮ−Ｍ＋１まで実行するステップと、ブランチメトリックと、順方向パスメトリックと、逆方向パスメトリックとから、時点ｔの軟判定情報の計算をｔがＮ−Ｍ＋１からＮまで実行するステップとを含むものとした。
【００２３】
さらに、第２の軟判定情報計算ステップは、ブランチメトリックから時点ｔの逆方向パスメトリックの計算と、ブランチメトリックと、順方向パスメトリックと、逆方向パスメトリックとから、時点ｔの軟判定情報の計算とをｔがＮからＮ−Ｍ＋１まで実行するステップを含むものとした。
【００２４】
また、この発明にかかるターボ符号の誤り訂正復号方法においては、変数ｍの初期設定をするステップと、変数ｍをインクリメントしながら時点１から時点ｍＫまでの軟判定情報を算出する第１の軟判定情報計算ステップと、時点ｍＫ＋１から時点Ｎまでの軟判定情報を算出する第２の軟判定情報計算ステップとを含み、第１の軟判定情報計算ステップは、各ブランチについて、受信ビット期待値と実際の受信ビットを比較し、各々の受信ビットの軟判定情報から時点ｔ−１から時点ｔに移るブランチメトリックの計算と、ブランチメトリックから時点ｔの順方向パスメトリックの計算とをｔがｍＫ＋Ｍ（Ｋ＜Ｍ＜Ｎ）、またはｔがＮになるまで実行するステップと、逆方向パスメトリックの初期値を設定するステップと、ブランチメトリックから時点ｔの逆方向パスメトリックの計算をｔがｍＫ＋Ｍ−１からｍＫ＋１まで実行するステップと、ブランチメトリックと、順方向パスメトリックと、逆方向パスメトリックとから時点ｔでの情報ビットの復号後の軟判定情報の計算をｔがｍＫ＋１からｍＫ＋Ｋまで実行するステップとをｍをインクリメントしながらｔがＮになるまで繰り返すものとした。
【００２５】
さらに、逆方向パスメトリックの初期値は時点ｔにおける順方向パスメトリックであるものとした。
【００２６】
さらに、第２の軟判定情報計算ステップはブランチメトリックから時点ｔの逆方向パスメトリックの計算をｔがＮからｍＫ＋１まで実行するステップと、ブランチメトリックと、順方向パスメトリックと、逆方向パスメトリックとから時点ｔの軟判定情報の計算を、ｔがｍＫ＋１からＮまで実行するステップとを含むものとした。
【００２７】
さらに、第２の軟判定情報算出ステップはブランチメトリックから時点ｔの逆方向パスメトリックの計算と、ブランチメトリックと、順方向パスメトリックと、逆方向パスメトリックとから時点ｔの軟判定情報の計算を、ｔがＮからｍｋ＋１まで実行するステップを含むものとした。
【００２８】
また、この発明にかかるターボ符号の誤り訂正復号器においては、ターボ符号の復号対象となる情報ビット数をＮとしたときのターボ符号の誤り訂正復号器において、各ブランチについて、受信ビット期待値と実際の受信ビットを比較し、各々の受信ビットの軟判定情報から時点ｔ−１（ｔ＝１、２、…、Ｎ）から時点ｔに移るブランチメトリックを計算するブランチメトリック計算手段と、ブランチメトリックから、時点ｔ−１の順方向パスメトリックと、各々の状態に収束する２本の順方向パスメトリックの大小の比較結果と、その差分値を求める順方向パスメトリック計算手段と、比較結果を記憶する比較結果記憶手段と、差分値を記憶する差分値記憶手段と、比較結果記憶手段から読み込んだ比較結果と、差分値記憶手段から読み込んだ差分値とからＳＯＶＡアルゴリズムを用いて情報ビットの復号後の軟判定情報を計算する軟判定情報計算手段とを有するものとした。
【００２９】
また、この発明にかかるターボ符号の誤り訂正復号器においては、復号されたＣＲＣ符号からＣＲＣ誤り判定を行うＣＲＣ誤り判定手段を有し、ＣＲＣ誤り判定手段の結果によって、ターボ符号の復号処理の繰り返しを制御するものとした。
【００３０】
また、この発明にかかるターボ符号の復号システムにおいては、第１のターボ符号の誤り訂正復号器と第２のターボ符号の誤り訂正復号器とを有するターボ符号の復号装置と、第１の符号化系列を記憶する第１の符号化系列記憶手段と、第２の符号化系列を記憶する第２の符号化系列記憶手段と、第１のターボ符号の誤り訂正復号器および第２のターボ符号の誤り訂正復号器と第１の符号化系列記憶手段および第２の符号化系列記憶手段との接続を切り替える切り替え手段とを有するものとした。
【００３１】
さらに、切り替え手段は、第１の符号化系列記憶手段に符号化系列が記憶されたことを検知した時は、第１の符号化系列記憶手段と第１のターボ符号の誤り訂正復号器とを接続し、第１のターボ符号の誤り訂正復号器での処理が終了したことを検知した後に、第１の符号化系列記憶手段を第２のターボ符号の誤り訂正復号器に接続させるものとした。
【００３２】
さらに、切り替え手段は、第２の符号化系列記憶手段に符号化系列が記憶されたことを検知した時は、第２の符号化系列記憶手段と第１のターボ符号の誤り訂正復号器とを接続し、第１のターボ符号の誤り訂正復号器での処理が終了したことを検知した後に、第２の符号化系列記憶手段を第１のターボ符号の誤り訂正復号器に接続させるものとした。
【００３３】
さらに、切り替え手段は、第１の符号化系列記憶手段と第１のターボ符号の誤り訂正復号器とを接続すると同時に、第２の符号化系列記憶手段と第２のターボ符号誤り訂正復号器とを接続させ、第１のターボ符号の誤り訂正復号器および第２のターボ符号の誤り訂正復号器での処理が終了したことを検知した後に、第１の符号化系列記憶手段と第２のターボ符号の誤り訂正復号器とを接続し、第２の符号化系列記憶手段と第１のターボ符号誤り訂正復号器とを接続させるものとした。
【００３４】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１におけるターボ符号の復号装置を示すブロック図である。
図１において、１は符号化された第１・第２系列から軟判定データを抽出する誤り訂正復号を行う第１の軟判定器、２は第１・第３系列から軟判定データを抽出する誤り訂正復号を行う第２の軟判定器、３は第１のインタリーバ、４は第２のインタリーバ、５は第１のデインタリーバ、６は第２のデインタリーバ、７は軟判定情報から硬判定情報を生成する硬判定回路、８は第１系列の入力点、９は第２系列の入力点、１０は第３系列の入力点、１１は出力点である。
【００３５】
図２は、第１の軟判定器１の構成を示すブロック図である。なお、第１の軟判定器１と第２の軟判定器２とは、同一の構成である。
図２中、１０１はブランチメトリック計算手段、１０２はブランチメトリック記憶手段、１０３は順方向パスメトリック計算手段、１０４は順方向パスメトリック記憶手段、１０５は逆方向パスメトリック計算手段、１０６は逆方向パスメトリック記憶手段、１０７は軟判定情報計算手段、１０８は減算手段である。
【００３６】
図３は、第１の軟判定器１で誤り訂正復号を行う場合の動作を示すフローチャートである。
図３において、Ｓ１は順方向パスメトリック計算のための初期値をセットするステップ、Ｓ２は各時点におけるブランチメトリックを計算するステップ、Ｓ３は順方向のパスメトリックおよびブランチメトリック計算の終了判断するステップ、Ｓ４は順方向のパスメトリックを計算するステップ、Ｓ５は時点を１つ進めるステップ、Ｓ６は逆方向パスメトリック計算のための初期値をセットするステップ、Ｓ７は逆方向パスメトリックを計算するステップ、Ｓ８は逆方向パスメトリック計算の終了判断するステップ、Ｓ９は時点を1つ戻すステップ、Ｓ１０は復号後の軟判定情報を計算するステップである。
なお、ステップＳ１からステップＳ６までがブランチメトリック・順方向パスメトリック計算ステップに、ステップＳ７からＳ１０までが軟判定情報計算ステップに相当する。
また、図４はパスメトリック演算の手順を示した図である。
【００３７】
次に、ターボ符号の復号装置の動作について図１に基づき説明する。
送信された符号化系列は、主に回線上で発生した誤りが付加されて受信され、バッファ等の記憶装置（図示せず）に蓄積される。それらの受信系列は、第１系列、第２系列、第３系列に分離され、それぞれ第１の入力点８、第２の入力点９、第３の入力点１０からターボ符号の復号装置に順次入力される。
【００３８】
第１の軟判定器１では、第１系列と、第２系列と、後段の第２の軟判定器２から生成される軟判定情報をもとに生成される値L1*とから復号後の軟判定情報L1を生成する。ただし、１回目の復号時、第１の軟判定器１に入力されているL1*の値はすべてのビットに対して信頼度の最も低い状態として０とする。次にL1-L1*を生成して第１のインタリーバ３に入力し、第１のインタリーバ３では順序の変更を行いL2*とする。
【００３９】
次に、第２の軟判定器２において、第１系列を第２のインタリーバ４でインタリーブしたものと、第３系列と、第１のインタリーバ３によって生成されたL2*とから復号後の軟判定情報L2を生成し、生成されたL2に対してL2-L2*を計算する。また、L2-L2*は第１のデインタリーバ５において順序変更が行なわれ、L1*とされる。なお、L1*は繰り返し復号を行う時に、第１の軟判定器１で用いる。
【００４０】
この操作を定められた回数繰り返し、復号操作が終了した場合は第２の軟判定器２によって生成された軟判定情報L2を第２のデインタリーバ６で順序変更し、硬判定回路７によって０、１の判定を行い、その結果を出力点１１から出力する。
【００４１】
次に、第１の軟判定器１の動作の詳細について、図２、図３に基づいて説明する。
まず、第１の系列、第２の系列、L1*がブランチメトリック計算手段１０１に送られる。ブランチメトリック計算手段１０１では、ステップＳ１で、第１の時点を示すポインタｉの値を１とし、時点０における各状態の順方向パスメトリック値を設定する。なお、この時、符号装置における初期状態のパスメトリック値を他の状態と比較して十分大きな値に設定する。
【００４２】
次に、ステップＳ２で、時点ｉ−１から時点ｉに遷移するブランチメトリックを各ブランチについて受信ビット期待値と実際の受信ビットを比較し、各々の受信ビットの軟判定情報から計算する。計算されたブランチメトリックについてはブランチメトリック記憶手段１０２に記憶する。
【００４３】
次に、ステップＳ３で、全てのデータを処理したか、すなはち、第１の時点のポインタ値ｉがＮであるかを判定する。ここで、ｉ＝Ｎの時は、ブランチメトリックおよび順方向パスメトリックの計算が終了したことになるのでステップＳ６に移り、それ以外の場合はステップＳ４に移る。
【００４４】
ステップＳ４では、順方向パスメトリック計算手段１０３で時点ｉ−１における順方向パスメトリック値に対して、ブランチメトリック記憶手段１０２に記憶されたブランチメトリックの値を加算し、各状態に収束する２本のパスメトリックから大きな値を選択することにより、時点ｉにおける順方向パスメトリックの計算を行い、順方向パスメトリック記憶手段１０４に値を記憶する。
【００４５】
次に、ステップＳ５において、第１の時点のポインタ値ｉをインクリメントして、ステップＳ２に戻り、上記の操作を繰り返し行う。上記の操作で、図４（ａ）に示すように時点ｉ＝０から時点Ｎ−１までの順方向パスメトリックを計算したことになる。
【００４６】
次に、ステップＳ６において、逆方向パスメトリック計算手段１０５では、第２の時点を示すポインタｊの値をＮ−１とし、時点Ｎにおける逆方向パスメトリックの値を例えば終端処理を符号化操作において行っていない場合には、各状態について同一の値に設定する。また、終端処理を行っている場合は、終端させた状態のパスメトリック値を他の状態と比較して十分大きな値に設定する。
【００４７】
次に、ステップＳ７において、時点ｊ＋１における逆方向パスメトリック値に対して、ブランチメトリック記憶手段１０２に記憶されたブランチメトリックの値を加算し、各状態に収束する２本のパスメトリックから大きな値を選択することにより時点ｊにおける逆方向パスメトリックの計算を行い、逆方向パスメトリック記憶手段１０６に値を記憶する。
【００４８】
次に、ステップＳ８で、全ての計算を終了したか、すなはち、第２の時点のポインタ値ｊが１か否かを判定し、ｊ＝１の場合には逆方向パスメトリックの計算が終了したとしてステップＳ１０に移り、それ以外の場合はステップＳ９において第２の時点のポインタ値ｊをデクリメントして、ステップＳ７に戻り、上記の操作を繰り返し行なう。上記の操作で、図４（ｂ）に示すように時点Ｎから時点１までの逆方向パスメトリックを計算したことになる。
【００４９】
最後に、ステップＳ１０において、軟判定情報計算手段１０７は、順方向パスメトリック記憶手段１０４から時点ｉ−１の順方向パスメトリックと、ブランチメトリック記憶手段１０２から時点ｉ−１から時点ｉに遷移するブランチメトリックと、逆方向パスメタリック記憶手段１０６から時点ｉの逆方向パスメトリックを読み込み、時点ｉに対応する情報ビットの復号後の軟判定情報L1を計算し、その後、減算手段１０８で、L1-L1*を計算し、L1とL1-L1*を第１の軟判定器の出力とする。
【００５０】
なお、軟判定出力手段１０７での計算は、具体的には以下の方法により行なわれる。
まず、軟判定情報Ｐについて、Ｐの符号が正の時の硬判定情報を１、負の時の硬判定情報を０とし、その信頼度情報についてはＰの絶対値の値とする。
図５は、時点ｉ−１の順方向パスメトリックおよび時点ｉの逆方向パスメトリックの関係を示したものであり、２０１は状態００、０１、１０、１１の順方向パスメトリックの値であり、それぞれＦ０、Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３としている。また、２０２は状態００、０１、１０、１１の逆方向パスメトリック値であり、Ｂ０、Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３としている。
また、図中、時点ｉ−1の各順方向パスメトリックと時点ｉの各逆方向パスメタリックをつなぐ実線部分は、０に復号されるブランチを示しており、破線部分が１に復号されるブランチを示している。ここで、各ブランチに記載されている値Ｘ１、Ｘ２、−Ｘ１、−Ｘ２を時点ｉ−１から時点ｉに遷移するブランチメトリックとした場合、時点ｉの軟判定情報L1は、
【００５１】
0003846527.tif 000002
【００５２】
で計算される。
なお、ステップＳ１０を、時点ｉについて１からＮまで繰り返し行うことにより、軟判定出力操作を終了する。
【００５３】
上記の操作によって、図４（ｃ）の斜線部の軟判定情報が計算されることになる。
この軟判定器のようなターボ復号の誤り訂正復号器を使用したターボ符号の復号装置の場合には、通信路の状態からＭＡＰ復号操作による各状態の遷移確率を受信ビットの軟判定情報をもとに計算する必要はなく、通常のビタビ復号操作と同様の繰り返し演算操作を用いて復号後の軟判定情報が得られるため、演算量の削減が図れ、誤り復号処理の高速化を図ることができる。
【００５４】
実施の形態２．
図６は、この発明の実施の形態２における軟判定器で誤り訂正復号を行う場合の動作を示すフローチャートであり、図３において、逆方向パスメトリックの初期値として、順方向パスメトリックで最終的に計算された時点Ｎでのパスメトリックの値を使用するようにしたものである。
【００５５】
図６において、Ｓ１１は、逆方向パスメトリックの初期値として、順方向パスメトリックの時点Ｎの値を設定するステップである。
また、図６では、時点Ｎでの順方向パスメトリックを計算する必要性から、図１のフローチャートにおいて、終了判定のステップＳ３より前にステップＳ４を行うようにし、ステップＳ４において時点１から時点Ｎまでの順方向パスメトリックを計算するようにしている。
【００５６】
次に、動作について図６に基づき説明する。
まず、ステップＳ１からステップＳ５を時点Ｎまで繰り返すことで、ブランチメトリックと順方向パスメトリックを計算する。これにより、図７（ａ）に示す範囲で順方向パスメトリックの計算を行ったことになる。
【００５７】
次に、ステップＳ１１において、時点Ｎにおける順方向パスメトリックの値を逆方向パスメトリックの初期値に設定する。
次に、ステップＳ７からステップＳ９を繰り返し、逆方向パスメトリックを時点１まで計算する。これにより、図７（ｂ）に示す範囲で逆方向パスメトリックの計算をしたことになる。
【００５８】
次に、ステップＳ１０で、時点ｉにおける情報ビットに対応する軟判定情報を計算する操作を時点１から時点Ｎまで繰り返し行う。これにより、図７（ｃ）における斜線部分の範囲で軟判定情報を得たことになる。
【００５９】
このように、順方向のパスメトリックによって計算された結果を逆方向パスメトリックの初期値とすることで、逆方向パスメトリックを計算する際に順方向パスメトリックの計算結果が反映されるようになり、より信頼性の高い復号後の信頼度情報を生成でき、性能向上が図れる。
【００６０】
実施の形態３．
図８は、この発明の実施の形態３におけるターボ符号の誤り訂正復号器である軟判定器を示すものであり、図２における軟判定器において、逆方向パスメトリック計算手段１０５で、逆方向パスメトリックが計算される毎に、軟判定情報を計算するようにしたものである。
【００６１】
図９は、図８に示す軟判定器で誤り訂正復号を行う場合の動作を示すフローチャートである。
図中、Ｓ１２は、時点ｊにおける逆方向パスメトリックを計算するステップ、Ｓ１３は、ブランチメトリック、順方向パスメトリック、逆方向パスメトリックから、時点ｊ＋１での軟判定情報を計算するステップである。
【００６２】
次に、この軟判定器の動作について、図８・図９に基づき説明する。
まず、ステップＳ１からステップＳ５がｉ＝１からＮまで繰り返され、時点１から時点Ｎまでの各時点の遷移であるブランチメトリックが計算されてブランチメトリック記憶手段１０２に記憶され、時点１から時点Ｎ−１までの順方向パスメトリックが計算されて順方向パスメトリック記憶手段１０４に記憶される。
【００６３】
次に、ステップＳ６において、逆方向パスメトリック計算手段１０５では、第２の時点を示すポインタｊの値をＮ−１とし、時点Ｎにおける逆方向パスメトリックの値を設定する。
【００６４】
次に、ステップＳ１２において、時点ｊ＋１における逆方向パスメトリック値に対して、ブランチメトリック記憶手段１０２に記憶されたブランチメトリックの値を加算し、各状態に収束する２本のパスメトリックから大きな値を選択することにより時点ｊにおける逆方向パスメトリックの計算を行い、軟判定情報計算手段１０７に送る。
【００６５】
次に、ステップＳ１３において、時点ｊでの逆方向パスメトリックが送られた軟判定情報計算手段１０７は、順方向パスメトリック記憶手段１０４から時点ｊ−１の順方向パスメトリックと、ブランチメタリック記憶手段１０２から時点ｊ−１から時点ｊに遷移するブランチメトリックとを読み込み、時点ｊ−１に対応する情報ビットの復号後の軟判定情報L1を計算し、その後、減算手段１０８で、L1-L1*を計算し、L1とL1-L1*を第１の軟判定器の出力とする。
【００６６】
次に、ステップＳ８で、全ての計算を終了したか、すなはち、第２の時点のポインタ値ｊが１か否かを判定し、ｊ＝１の場合には逆方向パスメトリックの計算が終了したとして処理を終了し、それ以外の場合はステップＳ９において第２の時点のポインタ値ｊをデクリメントして、ステップＳ１２に戻り、上記の操作を繰り返し行なう。
【００６７】
このように、各時点の逆方向パスメトリックを計算するたびに軟判定情報の計算を行い、すべての情報ビットの軟判定情報を生成することにより、逆方向パスメトリックを記憶するための記憶手段が不要となるので回路規模の削減を図ることができる。
【００６８】
実施の形態４．
図１０は、この発明の実施の形態４における軟判定器で誤り訂正復号を行う場合の動作を示すフローチャートであり、図３において、全時点の軟判定情報を一度に計算するのではなく、Ｍ地点で分割して軟判定情報を計算するようにしたものである。
なお、この実施の形態４における軟判定器のブロック構成は、図２に記載のものと同様である。
【００６９】
図１０において、Ｓ１４は順方向パスメトリックの演算の継続を判断するステップ、Ｓ１５は逆方向パスメトリックの演算の継続を判断するステップ、Ｓ１６は時点ｉ−Ｍにおける軟判定情報を計算するステップ、Ｓ１７は時点Ｎ−Ｍ＋１ビット以降の軟判定情報を計算するステップである。なお、ステップＳ３を含め、ステップＳ３でＮＯとなるまでが第１の軟判定情報計算ステップに、ステップＳ３でＹＥＳとなった以降のステップＳ１７が第２の軟判定情報計算ステップに相当する。また、図１１および図１２は本実施の形態におけるパスメトリック演算の手順を示した図である。
【００７０】
次に動作について、図２および図１０に基づいて説明する。
まず、ステップＳ１において、ブランチメトリック計算手段１０１では第１の時点を示すポインタｉの値を１とし、時点０における各状態の順方向パスメトリック値を設定する。
【００７１】
次に、ステップＳ２で、時点ｉ−１から時点ｉに遷移するブランチメトリックの計算を行い、計算されたブランチメトリックをブランチメトリック記憶手段１０２に記憶する。次に、ステップＳ４において時点ｉ−１における順方向パスメトリック値に対して、ステップＳ２で計算されたブランチメトリックの値を加算し、時点ｉにおける順方向パスメトリックの計算を行い、計算された順方向パスメトリックを順方向パスメトリック記憶手段１０４に記憶する。次に、ステップＳ１４において第１の時点のポインタ値ｉがＭ以下であるかを判定し、ｉがＭ以下の場合にはステップＳ５において第１の時点のポインタをインクリメントして、次の時点のブランチメトリックと順方向パスメトリックの計算を繰り返し行う。この操作によって、図７（ａ）に示す時点ｉの順方向パスメトリックが計算されたことになる。
【００７２】
ステップＳ１４において、時点のポインタｉがＭより大きい場合は、ステップＳ６において、逆方向パスメトリック計算手段１０５で、第２の時点のポインタ値ｊをｊ＝ｉ−１とし、時点ｉにおける逆方向パスメトリックの値を各状態について同一の値に設定する。
【００７３】
次に、ステップＳ７において、時点ｊ＋１における逆方向パスメトリック値に対して、ブランチメトリック記憶手段１０２から読み出したブランチメトリックの値を加算し、時点ｊにおける逆方向パスメトリックの計算を行なう。ステップＳ１５において、第２の時点ポインタの値ｊがｉ−Ｍのときは、ステップＳ１６に移り、それ以外の場合はステップＳ９に移る。
ステップＳ９では、第２の時点ｊをデクリメントして、ステップＳ７に戻り、上記の操作を繰り返し行なう。
この操作により、図７（ｂ）において示す時点ｉから時点ｉ−Ｍまでの逆方向パスメトリックが計算されたことになる。
【００７４】
次に、ステップＳ１６において、軟判定情報計算手段１０７は、順方向パスメトリック記憶手段１０３から時点ｉ−Ｍ−１の順方向パスメトリックと、ブランチメトリック記憶手段１０２から時点ｉ−Ｍ−１から時点ｉ−Ｍに遷移するブランチメトリックと、逆方向パスメトリック記憶手段１０４から時点ｉ−Ｍの逆方向パスメトリックとを読み込み、時点ｉ−Ｍの軟判定情報を計算し、その後に減算手段１０８で減算処理を実施して出力する。
この操作で図１１（ｃ）の斜線部の軟判定情報が計算されることになる。
【００７５】
なお、ステップＳ３により第１の時点のポインタｉがＮでない場合は、ステップＳ５により第１の時点のポインタをインクリメントし、ステップＳ２に戻り、ブランチメトリックおよび順方向のパスメトリックを計算する。このとき、ステップＳ２およびＳ３では、ブランチメトリック記憶手段１０２および順方向パスメトリック記憶手段１０３で、記憶している最も古い時点のメトリック値のうえに上書きをするように記憶する。
【００７６】
以下同様の操作を繰り返し、時点Ｎ−Ｍにおける軟判定情報を計算した後に、ステップＳ３でｉ＝Ｎとなるので、ステップＳ１７に移行し、時点Ｎ−Ｍ＋１から時点Ｎにおける軟判定情報の計算を行うことになる。なお、ステップＳ１７では、図１２（ｃ）の斜線部の軟判定情報が計算されることになる。
【００７７】
なお、具体的にＮ＝３０、Ｍ＝１０とした場合には、以下のような動作となる。
まず、ステップＳ１、Ｓ２、Ｓ４、Ｓ１４、Ｓ５をｉ＝１１になるまで繰り返すことにより、時点０から時点１、・・・、時点１０から時点１１までのブランチメトリックと時点１、時点２、・・・、時点１１までの順方向パスメトリックとが算出され、ブランチメトリック記憶手段１０２および順方向パスメトリック記憶手段１０３に記憶される。
【００７８】
次に、ステップＳ６、Ｓ７、Ｓ１５、Ｓ９をｊが１０から１になるまで繰り返すことで、時点１０から時点１までの逆方向パスメトリックが算出され、逆方向パスメトリック記憶手段１０６に記憶される。
次に、ステップＳ１６で、時点（１１−１０＝）１の軟判定情報が計算され、出力される。
次に、ステップＳ５でｉがインクリメントされ、ｉ＝１２となって、ステップＳ２、Ｓ４で時点１１から時点１２のブランチメトリックと時点１２の順方向パスメトリックが計算され、ステップＳ１４では、ｉ＝１２＞１０であるからＳ６に移る。
【００７９】
次に、ステップＳ６、Ｓ７、Ｓ１３、Ｓ９がｊ＝１１からｊ＝２まで繰り返されて、時点１１から時点２までの逆方向パスメトリックが算出される。
次に、ステップＳ１６で時点（１２−１０＝）２の軟判定情報が計算される。
この操作が、ｉ＝３０まで繰り返されることにより、時点１から時点２０までの軟判定情報が計算される。
この時点で、ブランチメトリック記憶手段１０２には、時点２０から時点２１まで、…、時点２９から時点３０までのブランチが記憶され、順方向パスメトリック記憶手段１０３には時点２１…時点３０までの順方向パスメトリックが記憶され、逆方向パスメトリック記憶手段１０６には時点２１から時点３０までの逆方向パスメトリックが記憶されているので、ステップＳ１７で、時点２１から時点３０までの軟判定情報を計算し出力する。
【００８０】
このような操作により、順方向パスメトリック・逆方向パスメトリックおよびブランチメトリックを記憶する記憶容量をＭ（＜Ｎ）個の時点分だけ記憶させていればよいので、記憶容量を小さくすることができる。
さらに、送信されるデータ量に依存することなく、たとえば、大量の時点を有するデータが送られてきても処理をすることが可能になる。
【００８１】
実施の形態５．
図１３は、この発明の実施形態５における軟判定器で誤り訂正復号を行う場合の動作を示すフローチャートであり、図１０において、逆方向パスメトリックの初期値を時点ｉ（ｉ＞Ｍ）での順方向パスメトリックの値に設定するようにしたものである。
なお、この実施の形態５における軟判定器のブロック構成は、図２の記載のものと同様である。
【００８２】
図１３中、Ｓ１８は、時点ｉでの逆方向パスメトリックの初期値を時点ｉにおける順方向パスメトリックの値に設定するステップであり、図１０のステップＳ７のかわりに位置する。
【００８３】
次に、動作について図２、図１３に基づき説明する。
まず、ステップＳ１で順方向パスメトリックの初期値を設定した後に、ステップＳ２からステップＳ５までをｉ＞Ｍになるまで繰り返して、ブランチメトリックと順方向パスメトリックとを計算し、ブランチメトリック記憶手段１０２およびパスメトリック記憶手段１０３に記憶させる。
次に、ステップＳ１８で、時点ｉ（ｉ＞Ｍ）での順方向パスメトリックの値を逆方向パスメトリックの値に設定する。
【００８４】
次に、ステップＳ７・Ｓ８・Ｓ９を、時点ｊがｊ＝ｉ−Ｍになるまで繰り返し、その後に、ステップＳ１６で時点ｉ−Ｍでの軟判定情報を計算して出力する。次に、ステップＳ３でｉがＮかを判定し、Ｎでなければ、ステップＳ５でｉをインクリメントし、ステップＳ２以降を再度実行する。
なお、ステップＳ３で、ｉ＝Ｎと判定された場合には、ステップＳ１７で時点Ｎ−Ｍ＋１から時点Ｎまでの軟判定情報が計算され、出力されていく。
【００８５】
このように、順方向のパスメトリックによって計算された結果を逆方向パスメトリックの初期値とすることで、逆方向パスメトリックを計算する際に順方向パスメトリックの計算結果が反映されるようになるため、より信頼性の高い復号後の信頼度情報を生成でき、性能向上が図れる。
【００８６】
実施の形態６．
図１４は、この発明の実施の形態６における軟判定器で誤り訂正復号を行う場合の動作を示すフローチャートであり、図１０において、各時点での逆方向パスメトリックを計算した後に、軟判定情報を計算するようにしたものである。
なお、実施の形態６の軟判定器のブロック構成は、図８に記載のものと同様である。
【００８７】
図１４において、Ｓ１９はブランチメトリック、順方向パスメトリック、逆方向パスメトリックより、時点ｉ−Ｍでの軟判定情報を計算し出力するステップ、Ｓ２０はｊをｉ−１に設定するステップ、Ｓ２１は時点ｊの逆方向パスメトリックを計算するステップ、Ｓ２２はブランチメトリック、順方向パスメトリック、逆方向パスメトリックより時点ｊ−１での軟判定情報を計算し出力するステップ、Ｓ２３は全時点での軟判定情報の計算が終了したかを判定するステップである。
【００８８】
次に、動作について図８および図１４に基づいて説明する。
まず、ステップＳ１で順方向パスメトリックの初期値を設定した後に、ステップＳ２・ステップＳ４・ステップＳ１２・ステップＳ５をｉ＞Ｍになるまで繰り返して、ブランチメトリックと順方向パスメトリックとを計算し、ブランチメトリック記憶手段１０２およびパスメトリック記憶手段１０３に記憶させる。
【００８９】
次に、ステップＳ６で、逆方向パスメトリック計算手段１０５にて逆方向パスメトリックの初期値を時点ｉでの順方向パスメトリックの値に設定した後、ステップＳ７・ステップＳ１５・ステップＳ９を繰り返して時点ｉ−Ｍでの逆方向パスメトリックを計算する。
次に、ステップＳ１９で、軟判定情報計算手段１０７にて、逆方向パスメトリック計算手段１０５から送られてきた時点ｉ−Ｍでの逆方向パスメトリックと、順方向パスメトリック記憶手段１０４から読み出した時点ｉ−Ｍ−１の順方向パスメトリック、およびブランチメトリック記憶手段１０２から読み出した時点ｉ−Ｍ−１から時点ｉ−Ｍへの遷移のブランチメトリックから、軟判定情報を計算し、減算手段１０８で減算処理をした後に出力する。
【００９０】
次に、ステップＳ３でｉがＮであるかを判定し、ｉ＝Ｎでない場合には、ステップ５でｉをインクリメントした後にステップＳ２以降を実施する。
また、ｉ＝Ｎの場合には、ステップＳ２０で、逆方向パスメトリック計算手段１０５にて、ｊ＝ｉ−１を設定した後に、ステップＳ２１にて逆方向パスメトリックを計算し、ステップＳ２２で、軟判定情報計算手段１０７にて、逆方向パスメトリック計算手段１０５から送られてきた時点ｊ−１での逆方向パスメトリックと、順方向パスメトリック記憶手段１０４から読み出した時点ｊ−２の順方向パスメトリック、およびブランチメトリック記憶手段１０２から読み出した時点ｊ−２から時点ｊ−１への遷移のブランチメトリックから、軟判定情報を計算し、減算手段１０８で減算処理をした後に出力する。
【００９１】
次に、ステップＳ２３で時点Ｎ−Ｍ＋１までの軟判定情報の計算を終了したかをチェックし、終了していない場合には、ステップＳ２０以降を繰り返す。
【００９２】
このようにすることで、逆方向パスメトリックを記憶するため記憶手段が不要となり、さらに回路規模の削減を図ることができる。
【００９３】
実施の形態７．
図１５は、この発明の実施形態７における軟判定器で誤り訂正復号を行う場合の動作を示すフローチャートであり、Ｋビットづつのブロックに分割して処理するようにしたものである。
なお、この実施の形態７における軟判定器のブロック構成は、図２に記載のものと同様である。
【００９４】
図１５中、Ｓ２３はブロック番号の初期設定を行うステップ、Ｓ２４は順方向パスメトリックの初期値と第１の時点を表すポインタｉの初期値を設定するステップ、Ｓ２５は順方向パスメトリックの演算の継続を判断するステップ、Ｓ２６は逆方向パスメトリックの演算の継続を判断するステップ、Ｓ２７は時点ｍＫ＋１から連続するＫビットの軟判定情報を計算するステップ、Ｓ２８はブロック番号をインクリメントするステップ、Ｓ２９は時点ｍＫ＋１ビット以降の軟判定情報を計算するステップである。なお、ステップＳ３を含め、ステップＳ３でＮＯとなるまでが第１の軟判定情報計算ステップに、ステップＳ３でＹＥＳとなった以降のステップＳ２９が第２の軟判定情報計算ステップに相当する。また、図１６および図１７はこの実施の形態におけるパスメトリック演算の手順を示した図である。
【００９５】
次に動作について、図３および図１５に基づいて説明する。
まず、Ｓ２３で、ブランチメトリック計算手段１０１にて、ブロック番号の初期値としてｍ＝０を設定する。次に、ステップＳ２４で、第１の時点を示すポインタｉの初期値をｍＫ＋１とし、時点ｍＫにおける各状態の順方向パスメトリック値を設定する。
【００９６】
次に、ステップＳ２で、時点ｉ−１から時点ｉに遷移するブランチメトリックの計算を行い、ブランチメトリック記憶手段１０２に記憶する。
次に、ステップＳ４で、順方向パスメトリック計算手段１０３にて、時点ｉ−１における順方向パスメトリック値に対して、ブランチメトリック記憶手段１０２から読み出したブランチメトリックを加算し、時点ｉにおける順方向パスメトリックの計算を行い、順方向パスメトリック記憶手段１０４に記憶する。
次に、ステップＳ３およびステップＳ２５において、時点のポインタの値がｍＫ＋Ｍ以下のときは、ステップＳ５において第１の時点のポインタをインクリメントして、次の時点のブランチメトリックと順方向パスメトリックの計算を繰り返し行う。
この操作で、図１６（ａ）において示すように時点ｍＫから時点ｍＫ＋Ｍまでの順方向パスメトリックを計算したことになる。
【００９７】
ステップＳ３およびＳ２５において、時点のポインタｉがＮまたはｍＫ＋Ｍより大きい場合は、ステップＳ６で、逆方向パスメトリック計算手段１０５で第２の時点のポインタ値ｊをｊ＝ｉ−１とし、時点ｉにおける逆方向パスメトリックの値を各状態について同一の値に設定する。
【００９８】
次に、ステップＳ７において時点ｊ＋１における逆方向パスメトリックに対して、ブランチメトリック記憶手段１０２から読み出したブランチメトリックの値を加算し、時点ｊにおける逆方向パスメトリックの計算を行ない、逆方向パスメトリック記憶手段１０６に記憶する。ステップＳ２６において第２の時点のポインタの値ｊがｍＫ＋１のときは、ステップＳ３に移り、それ以外の場合はステップＳ９に移る。その後、ステップＳ９で、第２の時点ｊをデクリメントした後に、ステップＳ７以降を実施する。
この操作で、図１６（ｂ）において示すように時点ｍＫ＋Ｍから時点ｍＫ＋１までの逆方向パスメトリックを計算したことになる。
【００９９】
次にステップＳ３において、第１の時点のポインタｉがＮでない場合はステップＳ２７で、軟判定情報計算手段１０７にて、順方向パスメトリック記憶手段１０４から時点ｍＫからｍＫ＋Ｋ−１までの順方向パスメトリックを読み出し、ブランチメトリック記憶手段１０２から時点ｍＫから時点ｍＫ＋Ｋに遷移するブランチメトリックを読み出し、逆方向パスメトリック記憶手段１０６から時点ｍＫ＋１からｍＫ＋Ｋまでの逆方向パスメトリックの値を読み出して、時点ｍＫ＋１からｍＫ＋Ｋにおける軟判定情報を計算し、減算手段１０８にて減算処理を実施して出力する。この操作により、図１６（ｃ）の斜線部の軟判定情報が計算されることになる。次にステップＳ２８にて、ブロック番号をインクリメントし同様の操作を繰り返し行う。
【０１００】
一方、ステップＳ３により第１の時点のポインタｉがＮの場合は、ステップＳ２９に移り、軟判定情報計算手段１０７にて時点ｍＫ＋１からＮまでの軟判定情報を計算し、減算手段１０８にて減算処理を実施したのち出力する。
この操作で図１７（ｃ）の斜線部の軟判定情報が計算されることになる。
【０１０１】
このような操作では、通信路の状態からＭＡＰ復号操作による各状態の遷移確率を計算することなく、通常のビタビ復号操作と同様の繰り返し演算操作を用いて復号後の軟判定出力が得られる。しかも、パスメトリックおよびブランチメトリックを記憶する記憶容量もＭ（＜Ｎ）個の時点分だけ記憶させているために小さな記憶容量で復号後の軟判定情報が得られる効果がある。
【０１０２】
実施の形態８．
図１８は、この発明の実施の形態８における軟判定器で誤り訂正復号を行う場合の動作を示すフローチャートであり、図１５において、逆方向パスメトリックの初期値を時点ｉ（ｉ＞Ｍ）での順方向パスメトリックの値に設定するようにしたものである。
なお、実施の形態７の軟判定器のブロック構成は、図３に記載のものと同様である。
【０１０３】
図１８中、Ｓ３０は、時点ｉの逆方向パスメトリックを時点ｉにおける順方向パスメトリックの値に初期設定するステップである。
【０１０４】
次に動作について、図２および図１８に基づいて説明する。
まず、ステップＳ２３で、ブランチメトリック計算手段１０１にて、ブロック番号の初期値としてｍ＝０を設定する。次に、ステップＳ２４からステップＳ５までが繰り返され、ブランチメトリックおよび順方向パスメトリックがブランチメトリック記憶手段１０２および順方向パスメトリック記憶手段１０４に記憶される。
【０１０５】
その後、ステップＳ７からＳ２８までが繰り返され、軟判定情報が出力される。なお、ステップＳ３で、ｉ＝Ｎと判断された場合には、ステップＳ２９で、時点ｍＫ＋１からｍＫ＋Ｋまでの軟判定情報が計算され、出力されるようになる。
【０１０６】
このようにすることで、順方向のパスメトリックによって計算された結果がより反映されるようになるため、より信頼性の高い畳み込み復号後の信頼度情報が生成できるようになり、性能向上が図ることができる。
【０１０７】
実施の形態９．
図１９は、この発明の実施の形態９における軟判定器で誤り訂正復号を行う場合の動作を示すフローチャートであり、図１８において、逆方向パスメトリックを逆方向パスメトリック記憶手段に記憶させることなく、軟判定情報の計算を可能にしたものである。
なお、実施の形態９の軟判定器のブロック構成は、図８に記載のものと同様である。
【０１０８】
図１９中、Ｓ３１はブランチメトリック・順方向パスメトリック・逆方向パスメトリックより時点ｊ−１における軟判定情報を計算するステップ、Ｓ３２はｊをｉ−１に設定するステップ、Ｓ３３は時点ｊにおける逆方向パスメトリックの計算をするステップ、Ｓ３４はブランチメトリック・順方向パスメトリック・逆方向パスメトリックより時点ｊ−１における軟判定情報を計算するステップ、Ｓ３５は最後まで処理したか、すなはち、ｊ＝ｍＫ＋１であるかを判定するステップ、Ｓ３６はｊをデクリメントするステップである。
【０１０９】
次に、動作について図８および図１９に基づいて説明する。
まず、ステップＳ２３・Ｓ２４・Ｓ２・Ｓ４・Ｓ３・Ｓ２５・Ｓ５によって、時点ｍＫ＋１からｍＫ＋Ｍまでの順方向パスメトリックおよびブランチメトリックが計算され、順方向パスメトリック記憶手段１０４およびブランチメトリック記憶手段１０２に記憶される。
【０１１０】
次に、ステップＳ３０で、時点ｉの逆方向パスメトリックを時点ｊにおける順方向パスメトリックの値に初期設定した後、ステップ７で、逆方向パスメトリック計算手段１０５にて、時点ｊにおける逆方向パスメトリックを計算する。
【０１１１】
次に、ステップＳ３１で、軟判定情報計算手段１０７にて、逆方向パスメトリック計算手段１０５からの時点ｊにおける逆方向パスメトリックと、順方向パスメトリック記憶手段１０４およびブランチメトリック記憶手段１０２から、それぞれ時点ｊ−１での順方向パスメトリックおよび時点ｊ−１から時点ｊへのブランチメトリックを読み込み、時点ｊ−１における軟判定情報を計算し、減算手段１０８で演算した後に出力する。
【０１１２】
次に、ステップＳ２６でｊがｍｋ＋１となったかを判定し、ｍｋ＋１でない場合には、ステップＳ９でｊをデクリメントした後に、再度ステップＳ７以降を実行する。
また、ステップＳ２６でｊがｍＫ＋１と判定された場合には、ステップＳ３でｉがＮであるかを判定し、Ｎでない場合には、ステップＳ２８でｍをインクリメントした後に、再度ステップＳ２４以降を実行する。
【０１１３】
ステップＳ３で、ｉがＮである場合には、ステップＳ３２で時点ｉの逆方向パスメトリックを時点ｊにおける順方向パスメトリックの値に初期設定した後に、ステップＳ３３・Ｓ３４で、ステップＳ７・Ｓ３１と同様に、軟判定情報を計算して出力する。
【０１１４】
次に、ステップＳ３５でｊがｍＫ＋１かを判定し、ｍＫ＋１でない場合には、ｊから１を引いた後に、再度ステップＳ３３以降を実行する。
なお、ステップＳ３５で、ｊがｍＫ＋１となった場合には、処理を終了する。
【０１１５】
このようにすることで、逆方向パスメトリックを軟判定情報を計算するまで記憶しておく逆方向パスメトリック記憶手段が必要なくなるので、さらに小さく回路規模を小さくすることができる。
【０１１６】
実施の形態１０．
図２０は、この発明の実施の形態１０における誤り訂正復号器である軟判定器を示すブロック図であり、ＳＯＶＡ（Soft Output Viterbi Algorithm）アルゴリズムにより軟判定情報を計算し、出力するようにしたものである。
【０１１７】
図２０中、２０１はブランチメトリック計算手段、２０２は順方向パスメトリック計算手段、２０３は順方向パスメトリック計算手段２０１での大小比較結果を記憶する比較結果記憶手段、２０４は順方向パスメトリック計算手段２０２において計算された２本のパスメトリック値の差分値を記憶する差分値記憶手段、２０５は比較結果記憶手段２０３に記憶されている内容と差分値記憶手段２０４に記憶されている内容からＳＯＶＡアルゴリズムにより復号後の軟判定情報を計算するための軟判定情報計算手段、２０６は減算手段である。
【０１１８】
図２１は、図２０の軟判定器で誤り訂正復号を行う場合の動作を示すフローチャートである。
図２１において、Ｓ１０１は順方向パスメトリック計算のための初期値をセットするステップ、Ｓ１０２は各時点におけるブランチメトリックを計算するステップ、Ｓ１０３は順方向のパスメトリックを計算するステップ、Ｓ１０４は各状態に収束する２本のパスメトリックの大小比較をして記憶するステップ、Ｓ１０５は２本のパスメトリックの差分を計算して記憶するステップ、Ｓ１０６は時点ｉがＭを超えるかを判定するステップ、Ｓ１０７はｉをインクリメントするステップ、Ｓ１０８は最尤パスを求めて硬判定値を計算するステップ、Ｓ１０９は差分結果より時点ｉ−２Ｍ＋１から時点ｉ−Ｍにおける軟判定値の候補を計算するステップ、Ｓ１１０は軟判定値の候補値と軟判定値を比較して入れ替えるステップ、Ｓ１１１は時点ｉがＮになったかを判定するステップ、Ｓ１１２は時点ｉをインクリメントするステップである。
【０１１９】
次に、図２０および図２１に基に動作について説明する。
まず、ステップＳ１０１にて、ブランチメトリック計算手段２０１が初期設定される。次に、ステップＳ１０２にて、ブランチメトリック計算手段２０１にてブランチメトリックが計算され、順方向パスメトリック計算手段２０２に送られる。  次に、ステップＳ１０３にて、順方向パスメトリック計算手段２０２で、送られたブランチメトリックを用いて順方向パスメトリックを計算する。さらに、順方向パスメトリック計算手段２０２では、ステップＳ１０４にて、各状態に収束する２本のパスの大小比較をし、その結果を比較結果記憶手段２０３に記憶させ、ステップＳ１０５にて、２本のパスメトリックの差分値を比較結果記憶手段１３に記憶させる。次に、ステップＳ１０６にて、時点ｉがＭを超えるかを判定し、越えない場合には、ｉをインクリメントしてステップＳ１０２からの操作を繰り返す。このようにして、時点１から時点Ｍまで繰り返す。
【０１２０】
ステップＳ１０６で、時点ｉがＭを越えた場合には、ステップＳ１０８にて、軟判定情報計算手段２０５で、時点ｉについて、時点１から時点Ｍまでの最尤パスを選択し硬判定値を計算する。次に、ステップＳ１０９にて、時点１から時点Ｍまでについて最尤パスから分岐するパスについて、時点を逆に辿り、時点０から時点１に遷移するブランチについて、最尤パスと硬判定データの異なる中で最も差分の小さい差分値を信頼度情報として候補値とし、ステップＳ１１０で時点ｉに対応する情報ビットの軟判定情報とする。
【０１２１】
ステップＳ１１１およびステップＳ１１２で、１つずつ時点ｉを進めてステップＳ１０２以降を実行する。なお、ステップＳ１０４およびステップＳ１０５で計算された大小比較結果、および２本のパスの差分値は、最も過去の時点の値が記憶されている部分にそれぞれ比較結果記憶手段２０３および差分値記憶手段２０４に書き込む。
【０１２２】
なお、最後に、ステップＳ１１３で、時点Ｎから時点Ｎ−Ｍ＋１までの軟判定出力を順次生成し出力する。
このようにすることにより、比較結果記憶手段２０３および差分値記憶手段２０４の記憶容量を小さくでき、軟判定器自体を小さくすることができる。
【０１２３】
実施の形態１１．
図２２は、この発明の実施の形態１１におけるターボ符号の復号装置を示すブロック図であり、図１のターボ符号の復号装置において、ＣＲＣをチェックするＣＲＣ誤り判定手段を設け、ＣＲＣチェックの結果によって繰り返しを行なうか否かを判定するようにしたものである。
図２２中、１２はＣＲＣ誤り判定手段、１３は出力バッファである。
【０１２４】
次に動作について図２２に基づき説明する。
送信された符号化系列は、誤りが付加されて受信される。なお、符号装置側では、ＣＲＣ符号をも含めて符号化が行なわれており、符号化系列にはＣＲＣ符号も含まれている。それらの受信系列は、第１、第２、第３系列に分離され、第１の軟判定器１において第１系列、第２系列、および前段の第２の軟判定器２から生成される軟判定情報をもとに生成される値L1*から復号後の軟判定情報L1を生成する。
【０１２５】
ただし、１回目の復号時に第１の軟判定器１に入力されているL1*の値はすべてのビットに対して信頼度の最も低い状態として０とする。次にL1-L1*を生成して第１のインタリーバ３に入力し、順序の変更を行いL2*とする。次に、第２の軟判定器２において第１系列を第２のインタリーバ４においてインタリーブしたものと第３系列と第１のインタリーバ１７によって生成されたＬ２＊から復号後の軟判定情報Ｌ２を生成する。
【０１２６】
第２の軟判定器２によって生成された軟判定情報L2は、第２のデインタリーバ６において順序変更が、硬判定手段７によって０、１の判定が行なわれた後、その結果が出力バッファ１３に記憶させる。また、硬判定手段７では、ＣＲＣ符号も復号化され出力されるので、ＣＲＣ誤り判定手段１２で、硬判定手段７から出力され出力バッファ１３に記憶させたものとＣＲＣ符号とでＣＲＣチェックを行い、誤り検出されなかった場合は出力バッファ１３の内容を出力し、復号動作を終了する。
【０１２７】
また、誤り検出された場合については、第２の軟判定器２により生成されたL2に対してL2-L2*を計算し、第１のデインタリーバ５において順序変更を行いL1*とし、この値を第１の軟判定器１で復号を行うときに用いる。なお、あらかじめ決められた繰り返し回数以内の場合は、上述の動作を再度行う。
【０１２８】
このように、ＣＲＣ誤り判定手段でL2に誤りがないと判断した場合には、繰り返し処理を行なわないようにしたので、信頼性を確保したまま処理負荷の低減を図ることができる。
【０１２９】
なお、ＣＲＣ誤り判定手段１２で誤りを見逃す可能性が多い場合などは、予め定めた回数連続して誤りが検出されなかった場合にのみ、出力バッファ２３の内容を復号結果として出力することもできる。
【０１３０】
さらに、ここでは軟判定情報の出力を軟判定器を用いて行なったが、従来のＭＡＰ復号器を使用しても当然によい。
【０１３１】
実施の形態１２．
図２３は、この発明の実施の形態１２におけるターボ符号の復号システムのブロック図である。
図２３中、２１は第１の軟判定器２１ａと第２の軟判定器２１ｂを有するターボ符号の復号装置、２２は第１の軟判定器２１ａおよび第２の軟判定器２１ｂへの接続を切り替える切り替え手段、２３は切り替え手段２２を制御する制御手段、２４はデータバス、２５はデータバス２４を経由して符号装置から送られてくる符号化系列を記憶する第１の符号化系列記憶手段、２６はデータバス２４を経由して符号装置から送られてくる符号化系列を記憶する第２の符号化系列記憶手段である。なお、ターボ符号の復号装置２１の詳細構成は、図２または図８のブロック図に表わされたものと同じある。なお、ターボ符号の符号装置２１では、第１の軟判定器２１ａに接続された第１系列の入力点および第２系列の入力点と、第２の軟判定機２１ｂに接続された第１系列の入力点および第３系列の入力とを個々に持っている。
また、図２４は図２３のターボ符号の復号装置における第１の軟判定器２１ａおよび第２の軟判定器２１ｂでの符号化系列の処理手順を示すタイミング図である。
【０１３２】
次に動作について図２３に基づいて説明する。
まず、第１符号化系列のデータがデータバス２４から第１の符号化系列記憶手段２５に入力され記憶される。第１の符号化系列記憶手段２５への入力がすべて終わった後に、第２符号化系列のデータがデータバス２４から第２の符号化系列記憶手段２６に入力し記憶される。そのとき同時に、制御手段２３は、切り替え手段２２を操作して第１の符号化系列記憶手段２５と第１の軟判定器２１ａとを接続し、第１の符号化系列記憶手段２５に記憶されている第１符号化系列のデータが切り替え手段２２を通って第一の軟判定器２１ａに入力され、第１、第２系列を使用して復号を行い、軟判定情報を生成し出力する。
【０１３３】
第１の軟判定器２１ａでの軟判定出力処理が終了した後に、制御手段２３は、切り替え手段２２を操作して第１の符号化系列記憶手段２５と第２の軟判定器２１ｂとを接続し、第１の符号化系列記憶手段２５に記憶されている第１符号化系列のデータが切り替え手段２２を通って第二の軟判定器２１ｂに入力し、第１、第３系列を使用して復号を行い、軟判定情報を生成し出力する。そのとき同時に、制御手段２３は、切り替え手段２２を操作して第２の符号化系列記憶手段２６と第１の軟判定器２１ａとを接続し、第２符号化系列のデータが切り替え手段２６を通って第１の軟判定器２１ａに入力され、第１、第２系列を使用して復号を行い、軟判定情報を生成し出力する。
【０１３４】
以下、図２４に示す通りに第１符号化系列、第２符号化系列について交互に第１の軟判定器２１ａおよび第２の軟判定器２１ｂに入力され、あらかじめ定められた回数の復号を行った後に第１符号化系列の復号結果をデータバス２４から出力する。そのとき、第２符号化系列のデータについては切り替え手段２２を通って第２の軟判定器２１ｂに入力され、第１、第３系列を使用した最後の復号を行う。そして、データバス２４から第２符号化系列の復号結果を出力することにより復号操作を終了させる。
【０１３５】
このようにすることにより、第１の軟判定器２１ａおよび第２の軟判定器２１ｂとで夫々に異なる符号化系列分のデータを同時に処理できるので、復号処理を高速に行なうことができる。
【０１３６】
なお、ターボ符号の復号装置は従来のＭＡＰ復号器を使用したものであってもよい。この場合にも、第１のＭＡＰ復号器および第２のＭＡＰ復号器を同時にデータ処理を行なわせることができるので、復号処理の高速化を図ることができる。
【０１３７】
実施の形態１３．
図２５は、この発明の実施の形態１３におけるターボ符号の復号装置の第１の軟判定器および第２の軟判定器の符号化系列の処理手順を示すタイミング図であり、図２３において、制御手段２３が異なる動作をするターボ符号の復号システムでのものである。
【０１３８】
次に、動作について図２３に基づいて説明する。
まず、第１符号化系列のデータがデータバス２４から第１の符号化系列記憶手段２５に入力し、記憶される。第１の符号化系列記憶手段２５への入力がすべて終わった後に、第２符号化系列のデータがデータバス２４から第２の符号化系列記憶手段２６に入力し記憶される。なお、この時は、まだ第１の符号化系列記憶手段２５は第１の軟判定器２５ａとも第２の軟判定器２５ｂとも接続されていない。
【０１３９】
第２の符号化系列が全て第２の符号化系列記憶手段２６に記憶された後、制御手段２３は切り替え手段２２を操作して、第１の符号化系列記憶手段２５と第１の軟判定器２１ａ、および第２の符号化系列記憶手段２６と第２の軟判定器２１ｂを接続し、第１符号化系列のデータは第１の軟判定器２１ａに入力されて、第１、第２系列を使用した復号が行われ、軟判定情報を生成して出力し、第２符号化系列のデータについては第２の軟判定器２１ｂに入力されて、第１、第３系列を使用して復号が行われ、軟判定情報を生成して出力する。
【０１４０】
以下、図２５に示すとおりに第１符号化系列、第２符号化系列について交互に第１の軟判定器２１ａおよび第２の軟判定器２１ｂに入力されて処理され、あらかじめ定められた回数の復号を行った後に第１符号化系列の復号結果および第２符号化系列の復号結果をデータバス２４から出力することにより復号操作を終了させる。
【０１４１】
このようにしても、２符号化系列分のデータについて一度に処理ができるようになるので、復号処理を高速に行なうことができる。
【０１４２】
【発明の効果】
この発明にかかるターボ符号の誤り訂正復号器においては、各ブランチについて、受信ビット期待値と実際の受信ビットを比較し、各々の受信ビットの軟判定情報から時点ｔ−１（ｔ＝１、２、…、Ｎ）から時点ｔに移るブランチメトリックを計算するブランチメトリック計算手段と、ブランチメトリックを記憶するブランチメトリック記憶手段と、ブランチメトリック記憶手段からブランチメトリックを読み出して、時点ｔ−１の順方向パスメトリックを計算する順方向パスメトリック計算手段と、順方向パスメトリックを記憶する順方向パスメトリック記憶手段と、ブランチメトリック記憶手段からブランチメトリックを読み出して、時点ｔの逆方向パスメトリックを計算する逆方向パスメトリック計算手段と、逆方向パスメトリックを記憶する逆方向パスメトリック記憶手段と、ブランチメトリック記憶手段からブランチメトリックを読み出し、順方向パスメトリック記憶手段から順方向パスメトリックを読み出し、逆方向パスメトリック記憶手段から逆方向パスメトリックを読み出して、情報ビットの復号後の軟判定情報を計算する軟判定情報計算手段とを有するものとした。
【０１４３】
また、各ブランチについて、受信ビット期待値と実際の受信ビットを比較し、各々の受信ビットの軟判定情報から時点ｔ−１（ｔ＝１、２、…、Ｎ）から時点ｔに移るブランチメトリックを計算するブランチメトリック計算手段と、ブランチメトリックを記憶するブランチメトリック記憶手段と、ブランチメトリック記憶手段からブランチメトリックを読み出して、時点ｔ−１の順方向パスメトリックを計算する順方向パスメトリック計算手段と、順方向パスメトリックを記憶する順方向パスメトリック記憶手段と、ブランチメトリック記憶手段からブランチメトリックを読み出して、時点ｔの逆方向パスメトリックを計算する逆方向パスメトリック計算手段と、逆方向パスメトリック計算手段から逆方向パスメトリックを受け、ブランチメトリック記憶手段からブランチメトリックを読み出し、順方向パスメトリック記憶手段から順方向パスメトリックを読み出して、情報ビットの復号後の軟判定情報を計算する軟判定情報計算手段とを有するものとした。
【０１４４】
また、この発明にかかるターボ符号の誤り訂正復号方法においては、各ブランチについて、受信ビット期待値と実際の受信ビットを比較し、各々の受信ビットの軟判定情報から隣接する時点に移るブランチメトリックを計算し、ブランチメトリックから順方向パスメトリックを計算するブランチメトリック・順方向パスメトリック計算ステップと、ブランチメトリックから逆方向パスメトリックを計算し、ブランチメトリックと、順方向パスメトリックと、逆方向パスメトリックとからＮビットの情報ビットの復号後の軟判定情報を算出する軟判定情報計算ステップとを含むものとした。
【０１４５】
さらに、ブランチメトリック・順方向パスメトリック計算ステップは、時点ｔ−１から時点ｔに移るブランチメトリックの計算と、ｔがＮであるか否かの判定と、ｔがＮでないと判定された場合にはブランチメトリックから時点ｔでの順方向パスメトリックの計算とをｔが１からＮになるまで実行するステップと、
ｔがＮであると判定された場合には、逆方向パスメトリックの初期値を設定するステップとを含むものとした。
【０１４６】
このことにより、従来のＭＡＰアルゴリズムと比較すると演算量が少なくした復号方法を得ることができる効果がある
【０１４７】
さらに、逆方向パスメトリックの初期値は、時点Ｎにおける順方向パスメトリックであるものとした。
【０１４８】
逆方向パスメトリックを計算するための精度が向上するために、復号の精度を向上させることができる。
【０１４９】
さらに、軟判定情報計算ステップは、ブランチメトリックから時点ｔの逆方向パスメトリックの計算をｔがＮから１になるまで実行するステップと、ブランチメトリックと、順方向パスメトリックと、逆方向パスメトリックとから時点ｔの軟判定情報の計算をｔが１からＮになるまで実行するステップとを含むものとした。
【０１５０】
さらに、軟判定情報計算ステップは、ブランチメトリックから時点ｔの逆方向パスメトリックの計算と、ブランチメトリックと、順方向パスメトリックと、逆方向パスメトリックとから時点ｔの軟判定情報の計算とをｔがＮから１になるまで実行するステップを含むものとした。
【０１５１】
このことにより、逆方向パスメトリックを記憶する必要がなくなり、処理の効率化を図ることができる。
【０１５２】
また、この発明にかかるターボ符号の誤り訂正復号方法においては、時点１から時点Ｎ−Ｍ（Ｎ＞Ｍ）までの軟判定情報を算出する第１の軟判定情報計算ステップと、時点Ｎ−Ｍ＋１から時点Ｎまでの軟判定情報を算出する第２の軟判定情報計算ステップとを含み、第１の軟判定情報計算ステップは、各ブランチについて、受信ビット期待値と実際の受信ビットを比較し、各々の受信ビットの軟判定情報から時点ｔ−１から時点ｔに移るブランチメトリックの計算と、ブランチメトリックから時点ｔの順方向パスメトリックの計算とをｔをインクリメントしながらｔがＭ（Ｎ＞Ｍ）を超えるまで実行するステップと、逆方向パスメトリックの初期値を設定するステップと、ブランチメトリックから時点ｔ−Ｍでの逆方向パスメトリックを計算するステップと、ブランチメトリックと、順方向パスメトリックと、逆方向パスメトリックとから時点ｔ−Ｍでの情報ビットの復号後の軟判定情報を計算するステップとをｔが１からＮになるまで実行するものとした。
【０１５３】
このことにより、順方向パスメトリック・逆方向パスメトリックおよびブランチメトリックを記憶する記憶容量をＭ（＜Ｎ）個の時点分だけ記憶させていればよいので、記憶容量を小さくすることができる。
さらに、送信されるデータ量に依存することなく、たとえば、大量の時点を有するデータが送られてきても処理をすることが可能になる。
【０１５４】
さらに、逆方向パスメトリックの初期値は時点ｔにおける順方向パスメトリックであるものとした。
【０１５５】
逆方向パスメトリックを計算するための精度が向上するために、復号の精度を向上させることができる。
【０１５６】
さらに、第２の軟判定情報計算ステップは、ブランチメトリックから時点ｔの逆方法パスメトリックの計算をｔがＮからＮ−Ｍ＋１まで実行するステップと、ブランチメトリックと、順方向パスメトリックと、逆方向パスメトリックとから、時点ｔの軟判定情報の計算をｔがＮ−Ｍ＋１からＮまで実行するステップとを含むものとした。
【０１５７】
さらに、第２の軟判定情報計算ステップは、ブランチメトリックから時点ｔの逆方向パスメトリックの計算と、ブランチメトリックと、順方向パスメトリックと、逆方向パスメトリックとから、時点ｔの軟判定情報の計算とをｔがＮからＮ−Ｍ＋１まで実行するステップを含むものとした。
【０１５８】
このことにより、逆方向パスメトリックを記憶する必要がなくなり、処理の効率化を図ることができる。
【０１５９】
また、この発明にかかるターボ符号の誤り訂正復号方法においては、変数ｍの初期設定をするステップと、変数ｍをインクリメントしながら時点１から時点ｍＫまでの軟判定情報を算出する第１の軟判定情報計算ステップと、時点ｍＫ＋１から時点Ｎまでの軟判定情報を算出する第２の軟判定情報計算ステップとを含み、第１の軟判定情報計算ステップは、各ブランチについて、受信ビット期待値と実際の受信ビットを比較し、各々の受信ビットの軟判定情報から時点ｔ−１から時点ｔに移るブランチメトリックの計算と、ブランチメトリックから時点ｔの順方向パスメトリックの計算とをｔがｍＫ＋Ｍ（Ｋ＜Ｍ＜Ｎ）、またはｔがＮになるまで実行するステップと、逆方向パスメトリックの初期値を設定するステップと、ブランチメトリックから時点ｔの逆方向パスメトリックの計算をｔがｍＫ＋Ｍ−１からｍＫ＋１まで実行するステップと、ブランチメトリックと、順方向パスメトリックと、逆方向パスメトリックとから時点ｔでの情報ビットの復号後の軟判定情報の計算をｔがｍＫ＋１からｍＫ＋Ｋまで実行するステップとをｍをインクリメントしながらｔがＮになるまで繰り返すものとした。
【０１６０】
このことにより、従来のＭＡＰアルゴリズムと比較すると演算量が少なくした復号方法を得ることができる効果がある。しかも、パスメトリックおよびブランチメトリックを記憶する記憶容量もＭ（＜Ｎ）個の時点分だけ記憶させているために小さな記憶容量で復号後の軟判定情報が得られる効果がある。
【０１６１】
さらに、逆方向パスメトリックの初期値は時点ｔにおける順方向パスメトリックであるものとした。
【０１６２】
逆方向パスメトリックを計算するための精度が向上するために、復号の精度を向上させることができる。
【０１６３】
さらに、第２の軟判定情報計算ステップはブランチメトリックから時点ｔの逆方向パスメトリックの計算をｔがＮからｍＫ＋１まで実行するステップと、ブランチメトリックと、順方向パスメトリックと、逆方向パスメトリックとから時点ｔの軟判定情報の計算を、ｔがｍＫ＋１からＮまで実行するステップとを含むものとした。
【０１６４】
さらに、第２の軟判定情報算出ステップはブランチメトリックから時点ｔの逆方向パスメトリックの計算と、ブランチメトリックと、順方向パスメトリックと、逆方向パスメトリックとから時点ｔの軟判定情報の計算を、ｔがＮからｍｋ＋１まで実行するステップを含むものとした。
【０１６５】
このことにより、逆方向パスメトリックを記憶する必要がなくなり、処理の効率化を図ることができる。
【０１６６】
また、この発明にかかるターボ符号の誤り訂正復号器においては、ターボ符号の復号対象となる情報ビット数をＮとしたときのターボ符号の誤り訂正復号器において、各ブランチについて、受信ビット期待値と実際の受信ビットを比較し、各々の受信ビットの軟判定情報から時点ｔ−１（ｔ＝１、２、…、Ｎ）から時点ｔに移るブランチメトリックを計算するブランチメトリック計算手段と、ブランチメトリックから、時点ｔ−１の順方向パスメトリックと、各々の状態に収束する２本の順方向パスメトリックの大小の比較結果と、その差分値を求める順方向パスメトリック計算手段と、比較結果を記憶する比較結果記憶手段と、差分値を記憶する差分値記憶手段と、比較結果記憶手段から読み込んだ比較結果と、差分値記憶手段から読み込んだ差分値とからＳＯＶＡアルゴリズムを用いて情報ビットの復号後の軟判定情報を計算する軟判定情報計算手段とを有するものとした。
【０１６７】
これにより、ＳＯＶＡにより軟判定出力を行う際にＭ時点連続する、パスメトリック選択情報とメトリックの差分情報を記憶するだけで、復号後の軟判定情報が生成できるため回路規模の削減が図れる。
【０１６８】
また、この発明にかかるターボ符号の誤り訂正復号器においては、復号されたＣＲＣ符号からＣＲＣ誤り判定を行うＣＲＣ誤り判定手段を有し、ＣＲＣ誤り判定手段の結果によって、ターボ符号の復号処理の繰り返しを制御するものとした。
【０１６９】
これにより、ＣＲＣによって誤り検出されなかった場合は、復号動作を終了させるため高速に復号でき、しかもＣＲＣにより誤り検出された場合は繰り返し復号を行うため性能向上が図れる。
【０１７０】
また、この発明にかかるターボ符号の復号システムにおいては、第１のターボ符号の誤り訂正復号器と第２のターボ符号の誤り訂正復号器とを有するターボ符号の復号装置と、第１の符号化系列を記憶する第１の符号化系列記憶手段と、第２の符号化系列を記憶する第２の符号化系列記憶手段と、第１のターボ符号の誤り訂正復号器および第２のターボ符号の誤り訂正復号器と第１の符号化系列記憶手段および第２の符号化系列記憶手段との接続を切り替える切り替え手段とを有するものとした。
【０１７１】
さらに、切り替え手段は、第１の符号化系列記憶手段に符号化系列が記憶されたことを検知した時は、第１の符号化系列記憶手段と第１のターボ符号の誤り訂正復号器とを接続し、第１のターボ符号の誤り訂正復号器での処理が終了したことを検知した後に、第１の符号化系列記憶手段を第２のターボ符号の誤り訂正復号器に接続させるものとした。
【０１７２】
さらに、切り替え手段は、第２の符号化系列記憶手段に符号化系列が記憶されたことを検知した時は、第２の符号化系列記憶手段と第１のターボ符号の誤り訂正復号器とを接続し、第１のターボ符号の誤り訂正復号器での処理が終了したことを検知した後に、第２の符号化系列記憶手段を第１のターボ符号の誤り訂正復号器に接続させるものとした。
【０１７３】
さらに、切り替え手段は、第１の符号化系列記憶手段と第１のターボ符号の誤り訂正復号器とを接続すると同時に、第２の符号化系列記憶手段と第２のターボ符号誤り訂正復号器とを接続させ、第１のターボ符号の誤り訂正復号器および第２のターボ符号の誤り訂正復号器での処理が終了したことを検知した後に、第１の符号化系列記憶手段と第２のターボ符号の誤り訂正復号器とを接続し、第２の符号化系列記憶手段と第１のターボ符号誤り訂正復号器とを接続させるものとした。
【０１７４】
２符号化系列の受信データについて、高速に復号できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１におけるターボ符号の復号装置の構成図である。
【図２】  この発明の実施の形態１における軟判定器の構成図である。
【図３】  この発明の実施の形態１におけるターボ符号の誤り訂正復号方法を示すフローチャートである。
【図４】  この発明の実施の形態１におけるターボ符号の誤り訂正復号方法の手順を示す図である。
【図５】  順方向パスメトリックと逆方向パスメトリックとブランチメトリックとの関係を示す図である。
【図６】  この発明の実施の形態２におけるターボ符号の誤り訂正復号方法を示すフローチャートである。
【図７】  この発明の実施の形態２におけるターボ符号の誤り訂正復号方法の手順を示す図である。
【図８】  この発明の実施の形態３における軟判定器の構成図である。
【図９】  この発明の実施の形態３におけるターボ符号の誤り訂正復号方法を示すフローチャートである。
【図１０】  この発明の実施の形態４におけるターボ符号の誤り訂正復号方法を示すフローチャートである。
【図１１】  この発明の実施の形態４におけるターボ符号の誤り訂正復号方法の手順を示す図である。
【図１２】  この発明の実施の形態４におけるターボ符号の誤り訂正復号方法の手順を示す図である。
【図１３】  この発明の実施の形態５におけるターボ符号の誤り訂正復号方法を示すフローチャートである。
【図１４】  この発明の実施の形態６におけるターボ符号の誤り訂正復号方法を示すフローチャートである。
【図１５】  この発明の実施の形態７におけるターボ符号の誤り訂正復号方法を示すフローチャートである。
【図１６】  この発明の実施の形態７におけるターボ符号の誤り訂正復号方法の手順を示す図である。
【図１７】  この発明の実施の形態７におけるターボ符号の誤り訂正復号方法の手順を示す図である。
【図１８】  この発明の実施の形態８におけるターボ符号の誤り訂正復号方法を示すフローチャートである。
【図１９】  この発明の実施の形態９におけるターボ符号の誤り訂正復号方法を示すフローチャートである。
【図２０】  この発明の実施の形態１０における軟判定器の構成図である。
【図２１】  この発明の実施の形態１０におけるターボ符号の誤り訂正復号方法を示すフローチャートである。
【図２２】  この発明の実施の形態１１におけるターボ符号の復号装置の構成図である。
【図２３】  この発明の実施の形態１２におけるターボ符号の復号システムの構成図である。
【図２４】  この発明の実施の形態１２における第１の符号化系列記憶手段に記憶された符号化系列を処理するタイミング図である。
【図２５】  この発明の実施の形態１３における第２の符号化系列記憶手段に記憶された符号化系列を処理するタイミング図である。
【図２６】  ターボ符号装置の構成図である。
【図２７】  従来のターボ符号の復号装置の構成図である。
【図２８】  従来のＭＡＰ復号器での誤り訂正復号方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１  第１の軟判定器、  ２  第２の軟判定器、  ３  第１のインタリーバ、
４  第２のインタリーバ、  ５  第１のデインタリーバ、
６  第２のデインタリーバ、  ７  硬判定回路、  ８  第１系列の入力点、
９  第２系列の入力点、  １０  第３系列の入力点、  １１  出力点、
１２  ＣＲＣ誤り判定手段、  １３  出力バッファ
２１  ターボ符号の復号装置、  ２１ａ  第１の軟判定器、
２１ｂ  第２の軟判定器、  ２２  切り替え手段、
２３  制御手段、  ２４  データバス、  ２５  第１の符号化系列記憶手段、
２６  第２の符号化系列記憶手段、
１０１  ブランチメトリック計算手段、
１０２  ブランチメトリック記憶手段、
１０３  順方向パスメトリック記憶手段、
１０４  順方向パスメトリック記憶手段、
１０５  逆方向パスメトリック計算手段、
１０６  逆方向パスメトリック記憶手段、
１０７  軟判定情報計算手段、
１０８  減算手段、
２０１  ブランチメトリック計算手段、
２０２  順方向パスメトリック記憶手段、
２０３  比較結果記憶手段、
２０４  差分値記憶手段
２０５  軟判定情報計算手段、
２０６  減算手段
【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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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