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技術 ターボ符号の誤り訂正復号装置およびターボ符号の誤り訂正復号方法

出願人 三菱電機株式会社
発明者 中村隆彦藤田八郎吉田英夫
出願日 1999年9月6日 (21年3ヶ月経過) 出願番号 1999-251071
公開日 2001年3月23日 (19年9ヶ月経過) 公開番号 2001-077704
状態 特許登録済
技術分野 エラーの検出訂正 エラー時の再試行 符号誤り検出・訂正
主要キーワード 分散値σ 平均値計算 ビットシフト演算 ビットシフト量 ビットシフト回路 順序変更 誤り訂正復号装置 復号回数
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課題

従来のターボ符号誤り訂正復号装置では、受信ビット信頼度平均値(A)と分散値(σ2)とを用いて補正した軟判定情報を求め、この軟判定情報で硬判定情報を得ていたが、この計算は複雑であるために、処理速度が遅延したり、回路が複雑になるという問題があった。

解決手段

受信した情報ビットの信頼度についての平均値を求め、この平均値と軟判定情報との比から、信頼度を補正した軟判定情報を変換テーブルで変換することで求め、この補正した軟判定情報を用いて硬判定情報を求める構成の装置、および方法とした。

概要

背景

図10は、TDA Progress ReportのP.63〜P.87に記載された"Soft−Output Decoding Algorithms in Interative Decoding of Turbo Codes"(D.Divsalar and F.Pollara 1996年2月15日)で示された、従来のターボ符号誤り訂正復号装置の構成を示すブロック図である。

図10中、100は、ターボ符号の誤り訂正復号装置である。101は、受信ビット信頼度情報軟判定情報の絶対値)の平均値および分散値を計算し、その値から軟判定情報を変換するための値を計算し、各軟判定情報に掛け合わせる演算手段である。102は、演算手段101の出力結果と、前回軟判定出力結果とを加算する第1の加算手段である。103は、第1の加算手段102の結果を記憶するための第1の記憶手段である。104は、演算手段101の出力と第1の加算手段102の出力から軟判定情報を計算する第1の軟判定情報計算手段である。105は、第1の記憶手段103に記憶された第1の加算手段102の結果と、第1の軟判定情報計算手段104で算出された軟判定情報との差分である軟判定出力結果を計算するための第1の減算手段である。

106は、演算手段101の出力結果と、第1の減算手段105の出力結果とを加算する第2の加算手段である。107は、第2の加算手段106の結果を記憶するための第2の記憶手段である。108は、順序の並べ替えを行うインタリーバである。109は、インタリーバ108の出力と演算手段101の出力から軟判定情報を計算する第2の軟判定情報計算手段である。110は、インタリーバ108で並び替えられた順序を元に戻すデインタリーバである。111は、第2の記憶手段107に記憶された第2の加算手段106の結果と、第2の軟判定情報計算手段109で算出された軟判定情報との差分である軟判定出力結果を計算するための第2の減算手段である。112は、硬判定情報を生成するための硬判定生成手段である。

次に、一般的なターボ符号の符号化装置の構成について説明する。図11は、従来のターボ符号の符号化装置を示すブロック図であり、第1系列、第2系列、第3系列を定義するものである。図11中、120は、ターボ符号の符号化装置である。121および122は、符号化系列を生成するための第1の帰還型畳込み符号化器および第2の帰還型畳込み符号化器である。123は、インタリーバである。なお、以下の説明では、情報ビット系列をそのまま出力したものおよびその受信系列を第1系列、第1の帰還型畳込み符号化器121によって生成された系列およびその受信系列を第2系列、第2の帰還型畳込み符号化器122およびインタリーバ123において生成された系列およびその受信系列を第3系列と呼ぶことにする。

次に、ターボ符号の符号化装置120で符号化された送信ビットを受信した場合の、ターボ符号の誤り訂正復号装置100の動作について、図10に基づき説明する。まず、ターボ符号の符号化装置120から、回線無線等を通じて第1系列・第2系列・第3系列からなる送信系列ビットが送られ、ターボ符号の誤り訂正復号装置100で受信する。

復号装置100では、演算手段101において、第1系列、第2系列、および第3系列の受信ビットが入力されるとその信頼度情報の平均値Aおよび分散値σ2が計算される。この値をもとに2A/σ2の計算を行い、演算手段101においてその値を各々の入力される軟判定情報に掛け合わせる。

次に、演算装置101での演算結果は第1の加算手段102に送られ、演算手段101において計算された軟判定情報のうち第1系列と、第2の減算手段111の軟判定出力結果とが加算される。なお、最初の復号のときは第2の減算手段111から出力される軟判定出力結果は0であるから、第1の加算手段102からは演算手段101の結果がそのまま出力される。

第1の加算手段102における加算結果は第1の記憶手段103に送られ記憶される。また、この加算結果は第1の軟出力情報計算手段104に入力され、演算手段101において補正された第2系列の信頼度情報とともにMAP復号あるいはlog−MAP復号などの軟判定復号アルゴリズムを用いて、第1系列の復号後の軟判定情報を計算し出力する。

次に、減算手段105において、第1の軟判定情報計算手段104からの軟判定情報から第1の記憶手段103に記憶されている値を引いて差分値を軟判定出力結果として出力する。

次に、演算装置101での演算結果は第2の加算手段106に送られ、演算手段101において計算された第1系列の軟判定情報は、第1の減算手段105からの軟判定出力結果と加算される。

第2の加算手段106における加算結果は第2の記憶手段107に送られ、記憶される。また、第2の加算手段106における加算結果は、インタリーバ108にも送られ、順序の変更が行われる。その後、インタリーバ108からの出力は、第2の軟判定情報計算手段109に入力され、演算手段101において補正された第3系列の軟判定情報とともにMAP復号あるいはlog−MAP復号などの軟判定復号アルゴリズムを用いて第1系列の復号後の軟判定情報を計算し出力する。

次に、デインタリーバ110において、順序が元に戻される。その後、第2の減算手段111において、デインタリーバ110から出力された順序が元に戻った軟判定情報から第2の記憶手段107に記憶されている値を引いて、差分値である軟判定出力結果を計算する。

以下、上記の操作を繰り返し行い、あらかじめ定められた繰り返し回数の操作を行った結果、デインタリーバ110から出力された値を硬判定手段112において0か1の硬判定の判定を行い、それを復号結果として出力する。なお、繰り返し回数のカウント、および硬判定手段112への値への入力制御は、制御手段(図示せず)にて行なわれている。

概要

従来のターボ符号の誤り訂正復号装置では、受信ビットの信頼度の平均値(A)と分散値(σ2)とを用いて補正した軟判定情報を求め、この軟判定情報で硬判定情報を得ていたが、この計算は複雑であるために、処理速度が遅延したり、回路が複雑になるという問題があった。

受信した情報ビットの信頼度についての平均値を求め、この平均値と軟判定情報との比から、信頼度を補正した軟判定情報を変換テーブルで変換することで求め、この補正した軟判定情報を用いて硬判定情報を求める構成の装置、および方法とした。

目的

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、各受信ビットの軟判定情報の補正を少ない演算量で行うことにより、処理速度を高速化できるターボ符号の誤り訂正復号方法、および、回路規模を小さくしたターボ符号の誤り訂正復号装置を提供することを目的としている。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
3件

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請求項1

ターボ符号符号化装置から送られた送信ビットを受信し、受信ビットから信頼度補正した軟判定情報を求め、前記補正した軟判定情報を用いて硬判定情報を求めるターボ符号の誤り訂正復号装置において、前記信頼度についての平均値を計算する平均値計算手段と、前記受信ビットの軟判定情報と前記平均値との比から前記信頼度を補正した軟判定情報を求める復号用軟判定情報計算手段とを有していることを特徴とするターボ符号の誤り訂正復号装置。

請求項2

復号用軟判定情報計算手段は、受信ビットの軟判定情報と前記平均値との比を求める除算手段と、前記除算手段で求めた比を、予め記憶された変換テーブルを用いて変換することで信頼度を補正した軟判定情報を求めるテーブル変換手段とを有してい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装置。

請求項3

復号用軟判定情報計算手段は、受信ビットの軟判定情報と平均値との比を求める除算手段と、前記除算手段で求めた比に予め記憶された定数乗算することで信頼度を補正した軟判定情報を求める乗算手段とを有してい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装置。

請求項4

ターボ符号の符号化装置から送られた送信ビットを受信し、受信ビットから信頼度を補正した軟判定情報を求め、前記補正した軟判定情報を用いて硬判定情報を求めるターボ符号の誤り訂正復号装置において、前記信頼度についての平均値を計算する平均値計算手段と、前記平均値からビットシフト量を求めるビットシフト量計算手段と、前記受信ビットの信頼度情報を前記ビットシフト量でビットシフトすることで前記信頼度を補正した軟判定情報を求めるビットシフト演算手段とを有していることを特徴とするターボ符号の誤り訂正復号装置。

請求項5

ターボ符号の符号化装置から送られた送信ビットを受信し、受信ビットから信頼度を補正した軟判定情報を求め、前記補正した軟判定情報を用いて硬判定情報を求めるターボ符号の誤り訂正復号方法において、前記信頼度についての平均値を計算するステップと、前記受信ビットの軟判定情報と前記平均値との比を求め、この比を予め記憶された変換テーブルを用いて変換することで前記信頼度を補正した軟判定情報を求めるステップとを有してい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6

ターボ符号の符号化装置から送られた送信ビットを受信し、受信ビットから信頼度を補正した軟判定情報を求め、前記補正した軟判定情報を用いて硬判定情報を求めるターボ符号の誤り訂正復号方法において、前記信頼度についての平均値を計算するステップと、前記受信ビットの軟判定情報と前記平均値との比を求め、この比に予め記憶された定数を乗算することで前記信頼度を補正した軟判定情報を求めるステップとを有してい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7

ターボ符号の符号化装置から送られた送信ビットを受信し、受信ビットから信頼度を補正した軟判定情報を求め、前記補正した軟判定情報を用いて硬判定情報を求めるターボ符号の誤り訂正復号方法において、前記信頼度についての平均値を計算するステップと、前記平均値からビットシフト量を求め、前記受信ビットの軟判定情報を前記ビットシフト量でビットシフトすることで前記信頼度を補正した軟判定情報を求めるステップとを有していることを特徴とするターボ符号の誤り訂正復号方法。

技術分野

0001

この発明は、無線通信装置などの通信分野におけるターボ符号誤り訂正復号方法および装置、特に、軟判定情報の計算を高速におこなうことができるターボ符号の誤り訂正復号方法および装置に関するものである。

背景技術

0002

図10は、TDA Progress ReportのP.63〜P.87に記載された"Soft−Output Decoding Algorithms in Interative Decoding of Turbo Codes"(D.Divsalar and F.Pollara 1996年2月15日)で示された、従来のターボ符号の誤り訂正復号装置の構成を示すブロック図である。

0003

図10中、100は、ターボ符号の誤り訂正復号装置である。101は、受信ビット信頼度情報(軟判定情報の絶対値)の平均値および分散値を計算し、その値から軟判定情報を変換するための値を計算し、各軟判定情報に掛け合わせる演算手段である。102は、演算手段101の出力結果と、前回軟判定出力結果とを加算する第1の加算手段である。103は、第1の加算手段102の結果を記憶するための第1の記憶手段である。104は、演算手段101の出力と第1の加算手段102の出力から軟判定情報を計算する第1の軟判定情報計算手段である。105は、第1の記憶手段103に記憶された第1の加算手段102の結果と、第1の軟判定情報計算手段104で算出された軟判定情報との差分である軟判定出力結果を計算するための第1の減算手段である。

0004

106は、演算手段101の出力結果と、第1の減算手段105の出力結果とを加算する第2の加算手段である。107は、第2の加算手段106の結果を記憶するための第2の記憶手段である。108は、順序の並べ替えを行うインタリーバである。109は、インタリーバ108の出力と演算手段101の出力から軟判定情報を計算する第2の軟判定情報計算手段である。110は、インタリーバ108で並び替えられた順序を元に戻すデインタリーバである。111は、第2の記憶手段107に記憶された第2の加算手段106の結果と、第2の軟判定情報計算手段109で算出された軟判定情報との差分である軟判定出力結果を計算するための第2の減算手段である。112は、硬判定情報を生成するための硬判定生成手段である。

0005

次に、一般的なターボ符号の符号化装置の構成について説明する。図11は、従来のターボ符号の符号化装置を示すブロック図であり、第1系列、第2系列、第3系列を定義するものである。図11中、120は、ターボ符号の符号化装置である。121および122は、符号化系列を生成するための第1の帰還型畳込み符号化器および第2の帰還型畳込み符号化器である。123は、インタリーバである。なお、以下の説明では、情報ビット系列をそのまま出力したものおよびその受信系列を第1系列、第1の帰還型畳込み符号化器121によって生成された系列およびその受信系列を第2系列、第2の帰還型畳込み符号化器122およびインタリーバ123において生成された系列およびその受信系列を第3系列と呼ぶことにする。

0006

次に、ターボ符号の符号化装置120で符号化された送信ビットを受信した場合の、ターボ符号の誤り訂正復号装置100の動作について、図10に基づき説明する。まず、ターボ符号の符号化装置120から、回線無線等を通じて第1系列・第2系列・第3系列からなる送信系列ビットが送られ、ターボ符号の誤り訂正復号装置100で受信する。

0007

復号装置100では、演算手段101において、第1系列、第2系列、および第3系列の受信ビットが入力されるとその信頼度情報の平均値Aおよび分散値σ2が計算される。この値をもとに2A/σ2の計算を行い、演算手段101においてその値を各々の入力される軟判定情報に掛け合わせる。

0008

次に、演算装置101での演算結果は第1の加算手段102に送られ、演算手段101において計算された軟判定情報のうち第1系列と、第2の減算手段111の軟判定出力結果とが加算される。なお、最初の復号のときは第2の減算手段111から出力される軟判定出力結果は0であるから、第1の加算手段102からは演算手段101の結果がそのまま出力される。

0009

第1の加算手段102における加算結果は第1の記憶手段103に送られ記憶される。また、この加算結果は第1の軟出力情報計算手段104に入力され、演算手段101において補正された第2系列の信頼度情報とともにMAP復号あるいはlog−MAP復号などの軟判定復号アルゴリズムを用いて、第1系列の復号後の軟判定情報を計算し出力する。

0010

次に、減算手段105において、第1の軟判定情報計算手段104からの軟判定情報から第1の記憶手段103に記憶されている値を引いて差分値を軟判定出力結果として出力する。

0011

次に、演算装置101での演算結果は第2の加算手段106に送られ、演算手段101において計算された第1系列の軟判定情報は、第1の減算手段105からの軟判定出力結果と加算される。

0012

第2の加算手段106における加算結果は第2の記憶手段107に送られ、記憶される。また、第2の加算手段106における加算結果は、インタリーバ108にも送られ、順序の変更が行われる。その後、インタリーバ108からの出力は、第2の軟判定情報計算手段109に入力され、演算手段101において補正された第3系列の軟判定情報とともにMAP復号あるいはlog−MAP復号などの軟判定復号アルゴリズムを用いて第1系列の復号後の軟判定情報を計算し出力する。

0013

次に、デインタリーバ110において、順序が元に戻される。その後、第2の減算手段111において、デインタリーバ110から出力された順序が元に戻った軟判定情報から第2の記憶手段107に記憶されている値を引いて、差分値である軟判定出力結果を計算する。

0014

以下、上記の操作を繰り返し行い、あらかじめ定められた繰り返し回数の操作を行った結果、デインタリーバ110から出力された値を硬判定手段112において0か1の硬判定の判定を行い、それを復号結果として出力する。なお、繰り返し回数のカウント、および硬判定手段112への値への入力制御は、制御手段(図示せず)にて行なわれている。

発明が解決しようとする課題

0015

このように、従来のターボ符号の誤り訂正復号装置においては、いかなる受信状態に対しても復号性能を上げるために、受信後の信頼度の平均値と分散値を用いて軟判定情報の補正を行う必要がある。しかし、このためには信頼度の平均と分散値とを計算する必要があり、この計算は非常に複雑であるために、処理速度が遅延したり、回路が複雑になるという問題があった。

0016

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、各受信ビットの軟判定情報の補正を少ない演算量で行うことにより、処理速度を高速化できるターボ符号の誤り訂正復号方法、および、回路規模を小さくしたターボ符号の誤り訂正復号装置を提供することを目的としている。

課題を解決するための手段

0017

この発明にかかるターボ符号の誤り訂正復号装置においては、信頼度についての平均値を計算する平均値計算手段と、受信ビットの軟判定情報と平均値との比から信頼度を補正した軟判定情報を求める復号用軟判定情報計算手段とを有するものとした。

0018

さらに、復号用軟判定情報計算手段は、受信ビットの軟判定情報と平均値との比を求める除算手段と、除算手段で求めた比を、予め記憶された変換テーブルを用いて変換することで信頼度を補正した軟判定情報を求めるテーブル変換手段とを有するものとした。

0019

さらに、復号用軟判定情報計算手段は、受信ビットの軟判定情報と平均値との比を求める除算手段と、除算手段で求めた比に予め記憶された定数乗算することで信頼度を補正した軟判定情報を求める乗算手段とを有するものとした。

0020

また、この発明にかかるターボ符号の誤り訂正復号装置においては、信頼度についての平均値を計算する平均値計算手段と、平均値からビットシフト量を求めるビットシフト量計算手段と、受信ビットの信頼度情報をビットシフト量でビットシフトすることで信頼度を補正した軟判定情報を求めるビットシフト演算手段とを有するものとした。

0021

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、信頼度についての平均値を計算するステップと、受信ビットの軟判定情報と平均値との比を求め、この比を予め記憶された変換テーブルを用いて変換することで信頼度を補正した軟判定情報を求めるステップとを有するものとした。

0022

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、信頼度についての平均値を計算するステップと、受信ビットの軟判定情報と平均値との比を求め、この比に予め記憶された定数を乗算することで信頼度を補正した軟判定情報を求めるステップとを有するものとした。

0023

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、信頼度についての平均値を計算するステップと、平均値からビットシフト量を求め、受信ビットの信頼度情報をビットシフト量でビットシフトすることで信頼度を補正した軟判定情報を求めるステップとを有するものとした。

発明を実施するための最良の形態

0024

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誤り訂正復号装置の構成を示すブロック図である。図1中、1はターボ符号の誤り訂正復号装置である。2は、受信ビットの特定ビットの信頼度(軟判定情報の絶対値)について平均値を計算する平均値計算手段である。3は、第1系列を記憶するための第1の記憶手段である。4は、第2系列を記憶するための第2の記憶手段である。5は、第3系列を記憶するための第3の記憶手段である。6は、軟判定情報の計算を行う検査ビットとして、第2の記憶手段4と第3の記憶手段5に記憶されているいずれかの系列を選択する選択手段である。7は、第1の記憶手段3に記憶されている第1系列の軟判定情報の値を、平均値計算手段1において計算された平均値で除算する第1の除算手段である。

0025

8は、第2の記憶手段4または第3の記憶手段5に記憶されている各系列の軟判定情報を、平均値計算手段1において計算された平均値で除算する第2の除算手段である。9は、第1の除算手段7で計算された値を復号に用いる軟判定情報に変換するための第1のテーブル変換手段である。10は、第2の除算手段8で計算された値を復号に用いる軟判定情報に変換するための第2のテーブル変換手段である。なお、第1のテーブル変換手段9および第2のテーブル変換手段10は、受信ビットの軟判定情報を信頼度の平均値で除算した値をアドレスとした変換テーブルを有しており、この変換テーブルで、復号に用いる信頼度を補正した軟判定情報への変換を行っている。

0026

11は、前段の第1系列の軟判定出力結果に対して、入力の軟判定情報の差分を取った値を記憶するための第4の記憶手段である。12は、第1系列の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である。13は、軟判定情報計算手段12に入力される第1系列の各ビットの軟判定情報を加算するための加算手段である。14は、軟判定情報計算手段12の出力と加算手段13からの出力との差分を計算する減算手段である。15は、軟判定情報計算手段12の出力から硬判定出力結果を計算する硬判定手段である。なお、第1の除算手段7および第1のテーブル変換手段9で、第1の復号用軟判定情報計算手段16が構成され、第2の除算手段8および第2のテーブル変換手段10で、第2の復号用軟判定情報計算手段17が構成されている。

0027

次に、ターボ符号の符号化装置から送信ビットを受信し、硬判定情報を出力するまでの動作を、図1、および図2のターボ符号の誤り訂正復号方法を示すフローチャートを用いて説明する。

0028

まず、回線等を通じて送信ビットが送られたことを検出し、内部の繰り返し復号回数を示すカウンタ(図示せず)を初期状態にする(ステップ(以降、「S」とする)1)。また、受信ビットの軟判定情報が第1系列、第2系列、第3系列に対してそれぞれ、x1i,x2i,x3i (i=0,1,・・,N-1)として入力され、それぞれ第1の記憶手段3、第2の記憶手段4、第3の記憶手段5に記憶される。さらに、平均値計算手段2では、あらかじめ定まっているビットの信頼度、例えば軟判定情報の絶対値について平均値Aを計算する(S2)。

0029

次に、くり返し復号回数を示すカウンタが予め定められた値Kになったかが判断される(S3)。S3で、Kになっていない場合には、まず、平均値計算手段2から第1の除算手段7および第2の除算手段8に平均値Aが送られる。さらに、第1の記憶手段3から第1系列の軟判定情報が第1の除算手段7に送られ、選択手段6が第2の記憶手段4と第2の除算手段8との経路を設定することにより、第2の記憶手段4から第2系列の軟判定情報が第2の除算手段8に送られる。第1の除算手段7では、

0030

Bji=xji/A(j=1,2,3) …(数1)

0031

により(ここではj=1である)、第1系列の各軟判定情報と平均値Aとの間での比を計算する。この比B1iは、第1のテーブル変換手段9に送られ、内部に記憶された変換テーブルを用いた変換により、y1i=σ(B1i)とされ、軟判定情報の信頼度が補正される。なお、同様の動作は、第2系列の軟判定情報に対しても、第2の除算手段8でB2iが計算され、第2のテーブル変換手段10でy2iが計算される(S4)。

0032

次に、第1のテーブル変換手段9から信頼度の補正がなされた第1系列y1iが、第2のテーブル変換手段10から信頼度の補正がなされた第2系列y2iが、第4の記憶手段11から前段の軟判定出力結果qiが軟判定情報計算手段12に送られ、MAP復号やlog−MAP復号といった軟判定アルゴリズムにより第1系列の軟判定情報z1iを計算する(S5)。なお、1回目の軟判定情報生成の時には、第4の記憶手段11には0が記憶されている。

0033

次に、加算手段13では、第1のテーブル変換手段9から送られた補正された第1系列の軟判定情報y1iと、第4の記憶手段11から送られた第1系列の軟判定情報の和qiとの和を求め、減算手段14にて、軟判定情報計算手段12から送られた軟判定情報から加算手段13から送られた値を減算し、軟判定出力結果piを得る。この軟判定出力結果piを先頭から順に第4の記憶手段11に記憶させる(S6)。

0034

次に、平均値計算手段2から第2の除算手段8に平均値Aが送られる。さらに、選択手段6が第3の記憶手段5と第2の除算手段8との経路を設定することにより、第3の記憶手段5から第3系列の軟判定情報が第2の除算手段8に送られる。第3の除算手段8では、S4と同様に、B3iが計算され、第2のテーブル変換手段10では、y3i=σ(B3i)とされ、信頼度が補正される(S7)。

0035

次に、第2のテーブル変換手段10から信頼度の補正がなされた第3系列y3iが、第4の記憶手段11から前段の軟判定出力結果π(pi)が、第1のテーブル変換手段9から軟判定情報の補正がなされた第1系列π(y1i)が、軟判定情報計算手段12に送られ、MAP復号やlog−MAP復号といった軟判定アルゴリズムにより第1系列の軟判定情報π(z2i)を生成する(S8)。

0036

次に、加算手段13では、第1のテーブル変換手段9から送られた信頼度が補正された第1系列π(y1i)と、第4の記憶手段11から送られた第1系列の軟判情報π(pi)との和を求め、減算手段14にて、軟判定情報計算手段12から送られた軟判定情報π(z2i)から加算手段13から送られ和を減算し、軟判定出力結果π(qi)を得る。なお、この軟判定出力結果はインタリーブ順に第4の記憶手段11に記憶させる(S9)。従って、qiが記憶されたことになる。

0037

次に、くり返し復号回数を示すカウンタをインクリメントし(S10)、S3に移動する。この様な操作を、mはKになるまで繰り返す。S3で、mがKになった時には、硬判定手段15で、軟判定情報計算手段12で生成された軟判定情報π(z2i)に対して、硬判定情報を計算し、0あるいは1の判断を行い、その結果を先頭から順に並べて、最終的な復号結果としてz2iを出力する(S11)。なお、これはデインタリーバπ-1に指定される順に順序変更をして出力することに相当する。

0038

このような方法では、特定の受信ビットの信頼度について平均を計算し、その平均値により変換テーブルを用いて各受信ビットの信頼度を補正するようにしたので、複雑な計算が必要なくなり処理速度を向上させることができる。

0039

また同時に、複雑な計算をする必要がない分、回路構成を簡単にし、回路規模を小さくすることができる。

0040

なお、この実施の形態1では、第1および第2系列の軟判定情報から変換テーブルを用いて復号に用いる信頼度が補正された軟判定情報を求める変換と、第3系列の軟判定情報から変換テーブルを用いて復号に用いる信頼度が補正された軟判定情報を求める変換とを異なるステップで行う構成にしているが、この処理を1度に、すなはち、第1・第2・第3系列の軟判定情報から変換テーブルを用いて復号に用いる軟判定情報を求める変換を最初に実施してバッファに保存し、それを利用して、その後の処理を実施してもよい。

0041

これは、図2のフローチャートで、S4およびS7を1つとし、S2とS3の間にこのステップを挿入するようにするものであり、図3に示したフローチャートの様な方法になる。なお、図3では、S12が、S4およびS7に相当する処理を実行している。

0042

これにより、復号に用いる軟判定情報の計算は、1度実行すればよいことになり、処理速度をさらに早めることができる。

0043

実施の形態2.図4は、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装置の構成を示すブロック図であり、図1のターボ符号の誤り訂正復号装置において、第1の除算手段および第2の除算手段で計算された値を、復号に用いる信頼度を補正した軟判定情報に変換する際に、予め定められた定数を乗算する方式としたものである。

0044

図4中、20は、第1の除算手段で計算された値を、予め定められた定数を乗算することで復号に用いる信頼度を補正した軟判定情報に変換するための第1の定数乗算手段である。21は、第2の除算手段で計算された値を、予め定められた定数を乗算することで復号に用いる信頼度を補正した軟判定情報に変換するための第2の定数乗算手段である。なお、第1の除算手段7および第1の定数乗算手段20で、第1の復号用軟判定情報計算手段22が構成され、第2の除算手段8および第2の定数乗算手段21で、第2の復号用軟判定情報計算手段23が構成されている。

0045

次に、ターボ符号の符号化装置から送信ビットを受信し、硬判定情報を出力するまでの動作を、図4、および図5のターボ符号の誤り訂正復号方法を示すフローチャートを用いて説明する。

0046

まず、S1、S2、S3が実行される。

0047

S3で、mがKになっていない場合には、まず、平均値計算手段2から第1の除算手段7および第2の除算手段8に平均値Aが送られる。さらに、第1の記憶手段3から第1系列の軟判定情報が第1の除算手段7に送られ、選択手段6が第2の記憶手段4と第2の除算手段8との経路を設定することにより、第2の記憶手段4から第2系列の軟判定情報が第2の除算手段8に送られる。第1の除算手段7では、数式1を用いて第1系列の各軟判定情報と平均値Aとの間での比B1iを計算する。この比B1iは、第1の定数乗算手段20に送られ、

0048

yji=M・Bji(=M・xji/A)(j=1,2,3) …(数2)

0049

の計算(ここでは、j=1である)がなされて、軟判定情報の信頼度が補正される。なお、ここでMは予め定めた乗数であり、0.2から0.4程度の値とするのが好ましい。なお、同様の動作は、第2系列の軟判定情報に対しても、第2の除算手段8でB2iが計算され、第2の定数乗算手段21でy2iが計算される、(S20)

0050

次に、S5、S6が実行される。

0051

次に、平均値計算手段2から第2の除算手段8に平均値Aが送られる。さらに、選択手段6が第3の記憶手段5と第2の除算手段8との経路を設定することにより、第3の記憶手段5から第3系列の軟判定情報が第2の除算手段8に送られる。第3の除算手段8では、S20と同様に、B3iが計算され、第2の定数乗算手段21で、y3i=M・B3iとされ、信頼度が補正される(S21)。

0052

次に、S8、S9、S10が実行される。

0053

S3で、mがKになった時には、S11を実行する。なお、図5のフローチャートにおけるS1・S2・S3・S5・S6・S8・S9・S10・S11の動作は、図2のフローチャートのものと同様である。

0054

このような方法では、特定の受信ビットの信頼度について平均を計算し、その平均値に乗数Mを乗算することによって各受信ビットを補正した軟判定情報を得る構成にしたので、テーブル変換をするのに比較して処理速度を向上させることができる。

0055

また同時に、このような装置では、変換テーブルを持つ必要がなくなるので回路規模をさらに小さくすることができる。

0056

なお、この実施の形態2では、第1および第2系列の軟判定情報から復号で用いる軟判定情報を計算する処理と、第3系列の軟判定情報から復号で用いる軟判定情報を計算する処理とを異なるステップで行う構成にしているが、この処理を1度に、すなはち、第1・第2・第3系列の軟判定情報から復号で用いる軟判定情報を計算する処理を最初に実施してバッファに保存しておき、それを利用して、その後の処理を実施してもよい。

0057

これは、図5のフローチャートで、S20およびS21を1つとし、S2とS3の間にこのステップを挿入するようにしたものであり、図6に示したフローチャートの様になる。なお、図6では、S22がS20およびS21に相当する処理を実行している。

0058

これにより、復号に用いる軟判定情報の計算は、1度実行すればよいことになり、処理速度をさらに早めることができる。

0059

実施の形態3.図7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装置の構成を示すブロック図であり、図1のターボ符号の誤り訂正復号装置において、第1の記憶手段・第2の記憶手段・第3の記憶手段に記憶された軟判定情報を、平均値計算手段で用いた平均値を使用し、ビットシフトをすることで復号に用いる信頼度を補正した軟判定情報に変換する方式にしたものである。

0060

図7中、30は、平均値計算手段2により計算された平均値に基づいて、受信ビットの信頼度情報のビットシフト量を計算するビットシフト量計算手段である。31は、第1系列の信頼度情報についてビットシフトを行う第1のビットシフト演算手段、32は、第2系列または第3系列の信頼度情報についてビットシフトを行う第2のビットシフト演算手段である。

0061

次に、ターボ符号の符号化装置から送信ビットを受信し、硬判定情報を出力するまでの動作を、図7、および図8のターボ符号の誤り訂正復号方法を示すフローチャートを用いて説明する。

0062

まず、S1、S2、S3が実行される。

0063

S3で、mがKになっていない場合には、まず、平均値計算手段2からビットシフト量計算手段30に平均値Aが送られる。ビットシフト量計算手段30では、この平均値から最適なビットシフト量を計算する。なお、最適なビットシフト量とは、平均値を予め定められた値に一番近くなるようなビットシフト量のことであり、これにより信頼度の平均のばらつきを無くすことになる。さらに、このビットシフト量は、ビットシフト量計算手段30から第1のビットシフト演算手段31に送られ、さらに第1の記憶手段3から第1系列の軟判定情報がビットシフト演算手段31に送られる。第1のビットシフト演算手段31では、ビットシフト量に従って、第1系列の信頼度情報をビットシフトし、信頼度が補正された、復号で用いる軟判定情報y1iが求まる。なお、第1のビットシフト演算手段31と同様の動作は、第2系列の軟判定情報に対しても、第2のビットシフト演算手段32でビットシフトが行なわれ、復号で用いる軟判定情報がy2iが求まる(S30)。

0064

次に、S5、S6が実行される。

0065

次に、平均値計算手段2から送られた平均値に基づき、ビットシフト量計算手段30でビットシフト量が求められ、このビットシフト量がビットシフト量計算手段30から第2のビットシフト演算手段32に送られる。さらに、選択手段6が第3の記憶手段5と第2のビットシフト演算手段32との経路を設定することにより、第3の記憶手段5から第3系列の軟判定情報が第2のビットシフト演算手段32に送られる。第2のビットシフト演算手段32では、S30と同様に、ビットシフトが行なわれ、復号で用いる軟判定情報y3iが求まる(S31)。

0066

次に、S8、S9、S10が実行される。

0067

S3で、mがKになった時には、S11を実行する。なお、図8のフローチャートにおけるS1・S2・S3・S5・S6・S8・S9・S10・S11の動作は、図2のフローチャートのものと同様である。

0068

このような方法では、乗算をすることなく、単純なビットシフトのみで復号に用いる軟判定情報を求めることができるので、処理速度をさらに向上させることができる。

0069

また同時に、このような装置では、復号に用いる軟判定情報を求めるのに計算回路ではなくビットシフト回路を用いることができ、回路規模をさらに小さくすることができる。

0070

なお、この実施の形態3では、第1および第2系列の軟判定情報からビットシフトで復号で用いる軟判定情報を計算する処理と、第3系列の軟判定情報からビットシフトで復号で用いる軟判定情報を計算する処理とを異なるステップで行う構成にしているが、この処理を1度に、すなはち、第1・第2・第3系列の軟判定情報からビッチシフトで復号で用いる軟判定情報を計算する処理を最初に実施し、それをバッファに保存しておいて、それを利用しれその後の軟判定情報の補正処理を実施してもよい。

0071

これは、図8のフローチャートで、S30およびS31を1つとし、S2とS3の間にこのステップを挿入するようにするものであり、図9に示したフローチャートの様になる。なお、図9では、S32がS30およびS31に相当する処理を実行している。

0072

これにより、復号に用いる軟判定情報の計算は、1度実行すればよいことになり、処理速度をさらに早めることができる。

発明の効果

0073

この発明にかかるターボ符号の誤り訂正復号装置においては、信頼度についての平均値を計算する平均値計算手段と、受信ビットの軟判定情報と平均値との比から信頼度を補正した軟判定情報を求める復号用軟判定情報計算手段とを有するものとした。

0074

さらに、復号用軟判定情報計算手段は、受信ビットの軟判定情報と平均値との比を求める除算手段と、除算手段で求めた比を、予め記憶された変換テーブルを用いて変換することで信頼度を補正した軟判定情報を求めるテーブル変換手段とを有するものとした。

0075

これにより、複雑な計算をする必要がなくなり、回路構成を簡単にし、回路規模を小さくすることができる。

0076

さらに、復号用軟判定情報計算手段は、受信ビットの軟判定情報と平均値との比を求める除算手段と、除算手段で求めた比に予め記憶された定数を乗算することで信頼度を補正した軟判定情報を求める乗算手段とを有するものとした。

0077

これにより、変換テーブルを持つ必要もなくなるので回路規模をさらに小さくすることができる。

0078

また、この発明にかかるターボ符号の誤り訂正復号装置においては、信頼度についての平均値を計算する平均値計算手段と、平均値からビットシフト量を求めるビットシフト量計算手段と、受信ビットの信頼度情報をビットシフト量でビットシフトすることで信頼度を補正した軟判定情報を求めるビットシフト演算手段とを有するものとした。

0079

これにより、計算回路ではなくビットシフト回路を用いることができ、回路規模をさらに小さくすることができる。

0080

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、信頼度についての平均値を計算するステップと、受信ビットの軟判定情報と平均値との比を求め、この比を予め記憶された変換テーブルを用いて変換することで信頼度を補正した軟判定情報を求めるステップとを有するものとした。

0081

これにより、複雑な計算が必要なくなり処理速度を向上させることができる。

0082

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、信頼度についての平均値を計算するステップと、受信ビットの軟判定情報と平均値との比を求め、この比に予め記憶された定数を乗算することで信頼度を補正した軟判定情報を求めるステップとを有するものとした。

0083

これにより、テーブル変換をするのに比較して処理速度を向上させることができる。

0084

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、信頼度についての平均値を計算するステップと、平均値からビットシフト量を求め、受信ビットの信頼度情報をビットシフト量でビットシフトすることで信頼度を補正した軟判定情報を求めるステップとを有するものとした。

0085

これにより、乗算をすることなく、単純なビットシフトのみで復号に用いる軟判定情報を求めることができるので、処理速度をさらに向上させることができる。

図面の簡単な説明

0086

図1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装置を示すブロック図である。
図2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3この発明の実施の形態1における、他の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2におけるターボ符号の誤り訂正復号装置を示すブロック図である。
図5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6この発明の実施の形態2における、他の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3におけるターボ符号の誤り訂正復号装置を示すブロック図である。
図8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9この発明の実施の形態3における、他の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従来のターボ符号の誤り訂正復号装置を示すブロック図である。
図11従来のターボ符号の符号化装置を示すブロック図である。

--

0087

1ターボ符号の誤り訂正復号装置、 2平均値計算手段、3 第1の記憶手段、 4 第2の記憶手段、 5 第3の記憶手段、6 選択手段、 7 第1の除算手段、 8 第2の除算手段、9 第1のテーブル変換手段、 10 第2のテーブル変換手段、11 第4の記憶手段、 12軟判定情報計算手段、 13加算手段、14 減算手段、 15 硬判定手段、16 第1の復号用軟判定情報計算手段、17 第2の復号用軟判定情報計算手段、 20 第1の定数乗算手段、21 第2の定数乗算手段、 22 第1の復号用軟判定情報計算手段、23 第2の復号用軟判定情報計算手段、 30ビットシフト手段、31 第1のビットシフト演算手段、 32 第2のビットシフト演算手段

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