JP2001313571A - 復調方法及び復調装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 送信下位情報ビットを正確に推定することが
できるが、受信信号点２６の硬判定を実施して、送信上
位情報ビットを推定するため、送信上位情報ビットを誤
訂正することがある課題があった。 【解決手段】 下位情報ビットの対数尤度比から下位情
報ビットを推定するとともに、パリティビットの対数尤
度比からパリティビットを推定し、その下位情報ビット
とパリティビットからコセットを推定するコセット推定
ステップと、そのコセットから送信信号点を推定し、そ
の送信信号点から上位情報ビットを推定する上位情報ビ
ット推定ステップとを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、ターボ符号を要
素符号とするトレリス符号化変調方式における復調方法
及び復調装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図５は従来の復調方法を示すフローチャ
ートであり、図において、ＳＴ１は受信信号点Ｗ’_ｋ，
Ｖ’_ｋの系列｛Ｗ’_ｋ，Ｖ’_ｋ｝を受信する処理ブロッ
ク、ＳＴ２は受信信号点の系列｛Ｗ’_ｋ，Ｖ’_ｋ｝から
ターボ復号の入力値である軟入力値ｗ’_１，ｋ，ｗ’
_０，ｋ，ｖ’_１，ｋ，ｖ’_０，ｋ及び下位ビットの硬判
定値ｈ（ｗ’_１，ｋ），ｈ（ｗ’_０，ｋ），ｈ（ｖ’
_１，ｋ），ｈ（ｖ’_０，ｋ）を計算する処理ブロック、
ＳＴ３は軟入力値ｗ’_１，ｋ，ｗ’_０，ｋ，
ｖ’_{１， ｋ}，ｖ’_０，ｋ及び下位ビットの硬判定値ｈ
（ｗ’_１，ｋ），ｈ（ｗ’_０，ｋ），ｈ
（ｖ’_１，ｋ），ｈ（ｖ’_０，ｋ）によるターボ復号を
実施して、下位情報ビットｕ_ｋの対数尤度比Ｌ（ｕ_ｋ）
を計算する処理ブロック、ＳＴ４は下位情報ビットｕ_ｋ
の対数尤度比Ｌ（ｕ_ｋ）から送信下位情報ビットの推定
値ｕ’_ｋを計算する処理ブロック、ＳＴ５は受信信号点
より上位情報ビットの硬判定を実施して、送信上位情報
ビットの推定値ｕ’_ｚ，ｋ，ｕ’_{ｚ−１，ｋ}，…，ｕ’
_３，ｋを計算する処理ブロックである。

【０００３】図６（ａ）はターボ符号を要素符号とする
トレリス符号化変調方式で使用される符号器を示す構成
図、図６（ｂ）は多値直交振幅変調（ＱＡＭ：Ｑｕａｄ
ｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉ
ｏｎ）として、１６ＱＡＭ方式を採用した場合の符号器
を示す構成図、図６（ｃ）はマルチキャリア変復調方式
におけるトーン構成を示す説明図である。図において、
１は２ビットの情報ビットを入力して、２ビットの情報
ビットと２ビットの冗長ビットを出力するターボ符号
器、２はターボ符号器１が出力するビット系列を変換す
るコンバージョン、３はコンバージョン２により変換さ
れたビット系列を信号点に変換するマッパーである。

【０００４】図７は図６のターボ符号器１を示す構成図
であり、図において、１１は再帰的組織畳込み符号器、
１２，１３はインタリーバ、１４は再帰的組織畳込み符
号器、１５はデインタリーバである。

【０００５】次に動作について説明する。ターボ符号器
１では、下位情報ビットｕ_２の系列ｕ_２，１，
ｕ_２，２，…，ｕ _２，ｋ，…，ｕ_２，Ｎ及び下位情報ビ
ットｕ_１の系列ｕ_１，１，ｕ_１，２，…，ｕ_１，ｋ，
…，ｕ_１，Ｎを、時刻１，２，…，ｋ，…，Ｎの順序で
逐次的に入力する。

【０００６】即ち、ターボ符号器１の再帰的組織畳込み
符号器１１は、下位情報ビットｕ_２の系列及び下位情報
ビットｕ_１の系列を逐次入力して符号化し、パリティビ
ットｕ_０ａの系列ｕ_０ａ，１，ｕ_０ａ，２，…，ｕ
_０ａ，ｋ，…，ｕ_０ａ，Ｎを出力する。ターボ符号器１
の再帰的組織畳込み符号器１４は、インタリーバ１２，
１３により並び替えられた下位情報ビットｕ_２の系列及
び下位情報ビットｕ_１の系列を逐次入力して符号化し、
パリティビットｕ_０ｂの系列ｕ_０ｂ，１，ｕ_０ｂ，２，
…，ｕ_０ｂ，ｋ，…，ｕ_０ｂ，Ｎを出力する。なお、再
帰的組織畳込み符号器１４が出力するパリティビットｕ
_０ｂの系列は、デインタリーバ１５により元の時刻に合
わせられた系列になる。

【０００７】コンバージョン２は、ターボ符号器１から
下位情報ビットｕ_１，ｕ_２の系列と、パリティビットｕ
_０ａ，ｕ_０ｂの系列を入力すると、受信側において、各
送信データに対する訂正能力が均一になるように以下の
演算処理を行う。

【数１】 ここで、ｗ，ｖは図６（ｃ）に示す各トーンに対応す
る。

【０００８】図８は各種ディジタル変調の信号点配置を
示す説明図である。特に図８（ａ）は４相ＰＳＫ（Ｐｈ
ａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）方式の信号点配
置、図８（ｂ）は１６ＱＡＭ方式の信号点配置、図８
（ｃ）は６４ＱＡＭ方式の信号点配置である。図におい
て、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄはコセットであり、コセットはコン
バージョンの後に決定される。

【０００９】下位情報ビットｕ_１，ｕ_２とパリティビッ
トｕ_０ａ，ｕ_０ｂからｗ_１，ｗ_０，ｖ_１，ｖ_０が決定さ
れるが、コセットは図８（ｄ）に示すように、（ｗ_１，
ｗ_０）または（ｖ_１，ｖ_０）から決定される。即ち、近
傍の４点の決定をコセットの選択によって行う。マッパ
ー３は、コセットが決定されると、そのコセットと上位
情報ビットを入力し、図８の信号点配置に基づいて送信
信号点ＷまたはＶを決定する。

【００１０】一方、受信側では、受信信号点がＷ’また
はＶ’である場合、硬判定を実施することにより情報ビ
ット系列（送信データ）として最も確からしいデータを
推定する。即ち、受信信号点との距離が最も近い信号点
を送信データとして判定する。しかしながら、受信信号
点Ｗ’またはＶ’に着目すると、図８（ａ），（ｂ），
（ｃ）のいずれの場合においても、受信信号点に最も近
い４点は、コセットＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄであることが分か
る。

【００１１】そこで、従来例では、最も特性が劣化する
可能性のある４つの信号点（信号点間距離が最も近い４
点）を判別する下位２ビットに対して、優れた誤り訂正
能力を有するターボ符号化を実施する。そして、復調器
ではターボ復号により軟判定を実施し、送信下位情報ビ
ットの推定を行う。一方、特性が劣化する可能性の低い
近傍４信号点以外を判別するその他の上位ビット（例え
ば、図６（ｃ）の上位情報ビット系列ｕ_６，ｕ_５，
ｕ_４，ｕ_３に対応）の信号点に対しては、復調器が受信
信号点をそのまま硬判定を実施することで、送信上位情
報ビットの推定を行う（（ｗ_３，ｗ_２），（ｖ_３，
ｖ_２）を判別する）。

【００１２】以下、従来の復調方法を具体的に説明す
る。まず、ステップＳＴ１において、受信信号点
Ｗ’_ｋ，Ｖ’_ｋの系列｛Ｗ’_ｋ，Ｖ’_ｋ｝を受信する。
ただし、ｋはターボ符号器における時刻を示すものとす
る。次に、ステップＳＴ２では、受信信号点の系列
｛Ｗ’_ｋ，Ｖ’_ｋ｝からターボ復号の入力値である軟入
力値ｗ’_１，ｋ，ｗ’_０，ｋ，ｖ’_１，ｋ，ｖ’_０，ｋ
及び下位ビットの硬判定値ｈ（ｗ’_１，ｋ），ｈ（ｗ’
_０，ｋ），ｈ（ｖ’_{１， ｋ}），ｈ（ｖ’_０，ｋ）を計算
する。下位ビットの硬判定は、例えば、図４（ｂ）の場
合、受信信号点２６から最も近いコセットはＢであるの
で、図４（ｄ）よりｈ（ｗ’_１，ｋ）＝０，ｈ（ｗ’
_０，ｋ）＝１となる。

【００１３】ここで、図４（ｂ）の送信信号点２５及び
受信信号点２６に着目する。ただし、Ｗの信号点空間に
おける送信信号点２５のＸ−Ｙ座標を（Ｘ，Ｙ）、Ｗ’
の信号点空間における受信信号点２６のＸ−Ｙ座標を
（Ｘ’，Ｙ’）とする。このとき、軟入力値は送信信号
点２５と受信信号点２６の２乗ユークリッド距離２７と
して、以下のように計算する。 ｄ^２（Ｗ’，Ｗ）＝（Ｘ’−Ｘ）^２＋（Ｙ’−Ｙ）^２ （２）

【００１４】次にステップＳＴ３において、軟入力値
ｗ’_１，ｋ，ｗ’_０，ｋ，ｖ’_１，ｋ，ｖ’_０，ｋ及び
下位ビットの硬判定値ｈ（ｗ’_１，ｋ），ｈ（ｗ’
_０，ｋ），ｈ（ｖ’_１，ｋ），ｈ（ｖ’_０，ｋ）による
ターボ復号を実施して、下位情報ビットｕ_ｋの対数尤度
比Ｌ（ｕ_ｋ）を計算する。次にステップＳＴ４におい
て、ステップＳＴ３で計算された下位情報ビットｕ _ｋの
対数尤度比Ｌ（ｕ_ｋ）から送信下位情報ビットの推定値
ｕ’_ｋを計算する。

【００１５】一方、ステップＳＴ５では、受信信号点２
６より上位情報ビットの硬判定を実施して、送信上位情
報ビットの推定値ｕ’_ｚ，ｋ，ｕ’_{ｚ−１，ｋ}，…，
ｕ’_{３ ，ｋ}を計算する。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】従来の復調方法は以上
のように構成されているので、送信下位情報ビットを正
確に推定することができるが、受信信号点２６より上位
情報ビットの硬判定を実施して、送信上位情報ビットを
推定するため、送信上位情報ビットを誤訂正することが
ある課題があった。即ち、図４（ａ）の送信信号点２０
を送信して受信信号点２１を受信する場合を想定する
と、図４（ａ）の実線で硬判定を実施する関係上、本来
的には、上位情報ビットの判定領域を上位情報ビット判
定領域２３と判定するところを、上位情報ビット判定領
域２４と判定するため、送信上位情報ビットの誤訂正が
発生する。

【００１７】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、上位情報ビットを正確に推定し
て、上位情報ビットの復号誤り確率を低減することがで
きる復調方法及び復調装置を得ることを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】この発明に係る復調方法
は、対数尤度比計算ステップにより計算された下位情報
ビットの対数尤度比から下位情報ビットを推定するとと
もに、対数尤度比計算ステップにより計算されたパリテ
ィビットの対数尤度比からパリティビットを推定し、そ
の下位情報ビットとパリティビットからコセットを推定
するコセット推定ステップと、そのコセット推定ステッ
プにより推定されたコセットから送信信号点を推定し、
その送信信号点から上位情報ビットを推定する上位情報
ビット推定ステップとを設けたものである。

【００１９】この発明に係る復調方法は、ターボ復号の
軟入力値として、対数尤度比計算ステップが信号点空間
における信号点配置の閾値からのユークリッド距離を計
算するようにしたものである。

【００２０】この発明に係る復調方法は、対数尤度比計
算ステップが軟入力値の線形和でトレリスの枝メトリッ
クを計算するターボ復号を実施して、下位情報ビットの
対数尤度比とパリティビットの対数尤度比を計算するよ
うにしたものである。

【００２１】この発明に係る復調方法は、対数尤度比計
算ステップが、コンバージョンが含まれているターボ復
号を実施するようにしたものである。

【００２２】この発明に係る復調方法は、コンバージョ
ンが含まれているターボ復号の軟入力値として、対数尤
度比計算ステップが信号点空間における信号点配置の閾
値からのユークリッド距離を計算し、その軟入力値の線
形和でトレリスの枝メトリックを計算するターボ復号を
実施して、下位情報ビットの対数尤度比とパリティビッ
トの対数尤度比を計算するようにしたものである。

【００２３】この発明に係る復調装置は、対数尤度比計
算手段により計算された下位情報ビットの対数尤度比か
ら下位情報ビットを推定するとともに、対数尤度比計算
手段により計算されたパリティビットの対数尤度比から
パリティビットを推定し、その下位情報ビットとパリテ
ィビットからコセットを推定するコセット推定手段と、
そのコセット推定手段により推定されたコセットから送
信信号点を推定し、その送信信号点から上位情報ビット
を推定する上位情報ビット推定手段とを設けたものであ
る。

【００２４】この発明に係る復調装置は、ターボ復号の
軟入力値として、対数尤度比計算手段が信号点空間にお
ける信号点配置の閾値からのユークリッド距離を計算す
るようにしたものである。

【００２５】この発明に係る復調装置は、対数尤度比計
算手段が軟入力値の線形和でトレリスの枝メトリックを
計算するターボ復号を実施して、下位情報ビットの対数
尤度比とパリティビットの対数尤度比を計算するように
したものである。

【００２６】この発明に係る復調装置は、対数尤度比計
算手段が、コンバージョンが含まれているターボ復号を
実施するようにしたものである。

【００２７】この発明に係る復調装置は、コンバージョ
ンが含まれているターボ復号の軟入力値として、対数尤
度比計算手段が信号点空間における信号点配置の閾値か
らのユークリッド距離を計算し、その軟入力値の線形和
でトレリスの枝メトリックを計算するターボ復号を実施
して、下位情報ビットの対数尤度比とパリティビットの
対数尤度比を計算するようにしたものである。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態１による復
調方法を示すフローチャートであり、図において、ＳＴ
１１は受信信号点Ｗ’_ｋ，Ｖ’_ｋの系列｛Ｗ’_ｋ，Ｖ’
_ｋ｝を受信する受信ステップ、ＳＴ１２は受信信号点の
系列｛Ｗ’_ｋ，Ｖ’_ｋ｝からターボ復号の入力値である
軟入力値ｗ’_１，ｋ，ｗ’_０，ｋ，ｖ’_１，ｋ，ｖ’_０
，ｋ及び下位ビットの硬判定値ｈ（ｗ’_１，ｋ），ｈ
（ｗ’_０，ｋ），ｈ（ｖ’ _１，ｋ），ｈ（ｖ’_０，ｋ）
を計算する計算ステップ、ＳＴ１３は軟入力値ｗ’
_１，ｋ，ｗ’_０，ｋ，ｖ’_１，ｋ，ｖ’_０，ｋ及び下位
ビットの硬判定値ｈ（ｗ’_１，ｋ），ｈ
（ｗ’_０，ｋ），ｈ（ｖ’_１，ｋ），ｈ（ｖ’_０，ｋ）
によるターボ復号を実施して、下位情報ビットの対数尤
度比Ｌ（ｕ_ｋ）とパリティビットの対数尤度比Ｌ（ｕ
_０ａ，ｋ），Ｌ（ｕ_０ｂ，ｋ）を計算する計算ステップ
である。なお、受信ステップＳＴ１１，計算ステップＳ
Ｔ１２及び計算ステップＳＴ１３から対数尤度比計算ス
テップが構成されている。

【００２９】ＳＴ１４は下位情報ビットの対数尤度比Ｌ
（ｕ_ｋ）から下位情報ビットの推定値ｕ’_ｋを計算する
推定値計算ステップ、ＳＴ１５はパリティビットの対数
尤度比Ｌ（ｕ_０ａ，ｋ），Ｌ（ｕ_０ｂ，ｋ）からパリテ
ィビットの推定値ｕ’_{０ａ， ｋ}，ｕ’_０ｂ，ｋを計算す
る推定値計算ステップ、ＳＴ１６は下位情報ビットの推
定値ｕ’_ｋとパリティビットの推定値ｕ’_０ａ，ｋ，
ｕ’_０ｂ，ｋからコセットの推定値ｕ’_{ｃｏｓｅｔ，ｋ}
を計算する推定値計算ステップである。なお、推定値計
算ステップＳＴ１４〜ＳＴ１６からコセット推定ステッ
プが構成されている。

【００３０】ＳＴ１７はコセットの推定値ｕ’
_{ｃｏｓｅｔ，ｋ}から送信信号点の推定値Ｗ” _ｋ，Ｖ”_ｋ
を計算する推定値計算ステップ、ＳＴ１８は送信信号点
の推定値Ｗ” _ｋ，Ｖ”_ｋから上位情報ビットの推定値
ｕ’_ｚ，ｋ，ｕ’_{ｚ−１，ｋ}，…，ｕ’ _３，ｋを計算す
る推定値計算ステップである。なお、推定値計算ステッ
プＳＴ１７，ＳＴ１８から上位情報ビット推定ステップ
が構成されている。

【００３１】次に動作について説明する。まず、多値直
交振幅変調ＱＡＭされた送信信号点Ｗ_ｋ，Ｖ_ｋに雑音が
加わり、ステップＳＴ１１において、受信信号点
Ｗ’_ｋ，Ｖ’_ｋの系列｛Ｗ’_ｋ，Ｖ’_ｋ｝を受信する。
ただし、ｋはターボ符号器における時刻を示すものとす
る。次に、ステップＳＴ１２では、受信信号点の系列
｛Ｗ’_ｋ，Ｖ’_ｋ｝からターボ復号の入力値である軟入
力値ｗ’_１，ｋ，ｗ’_０，ｋ，ｖ’_１，ｋ，ｖ’_{０， ｋ}
及び下位ビットの硬判定値ｈ（ｗ’_１，ｋ），ｈ（ｗ’
_０，ｋ），ｈ（ｖ’_{１ ，ｋ}），ｈ（ｖ’_０，ｋ）を計算
する。

【数２】 ただし、ｄ’_{０，Ｘ，ｋ}，ｄ’_{１，Ｘ，ｋ}は図４（ｃ）
の閾値からのユークリッド距離２８に相当し、ｄ’
_{０，Ｙ，ｋ}，ｄ’_{１，Ｙ，ｋ}は図４（ｃ）の閾値からの
ユークリッド距離２９に相当する。

【００３２】次にステップＳＴ１３において、軟入力値
ｗ’_１，ｋ，ｗ’_０，ｋ，ｖ’_{１， ｋ}，ｖ’_０，ｋ及び
下位ビットの硬判定値ｈ（ｗ’_１，ｋ），ｈ（ｗ’
_０，ｋ），ｈ（ｖ’_１，ｋ），ｈ（ｖ’_０，ｋ）による
ターボ復号を実施して、下位情報ビットｕ_ｋの対数尤度
比Ｌ（ｕ_ｋ）を計算する。ただし、下位情報ビットｕ_ｋ
は、図７のターボ符号器に入力されるｕ_２，ｋ，ｕ
_１，ｋの組（ｕ_２，ｋ，ｕ_{１， ｋ}）を示すものとする。

【００３３】具体的には、次のようにして下位情報ビッ
トｕ_ｋの対数尤度比Ｌ（ｕ_ｋ）を計算する。例えば、ｕ
_２，ｋ＝０，ｕ_１，ｋ＝０（以下、ｕ_ｋ＝００と表記す
る）を基準の情報ビットとするとき、受信信号点
Ｗ’_ｋ，Ｖ’_ｋの系列｛Ｗ’_ｋ，Ｖ’_ｋ｝を受信する
と、送信された情報ビットがｕ_ｋ＝００である対数尤度
比Ｌ（ｕ_ｋ＝００）は、下記のように計算する。

【数３】

【００３４】この場合、Ｌ（ｕ_ｋ＝００）＝０になる
が、それはｕ_ｋ＝００を基準の情報ビットとするためで
ある。同様に、受信信号点Ｗ’_ｋ，Ｖ’_ｋの系列｛Ｗ’
_ｋ，Ｖ’_ｋ｝を受信したとき、送信された情報ビットが
ｕ_ｋ＝０１である対数尤度比Ｌ（ｕ_ｋ＝０１）、ｕ_ｋ＝
１０である対数尤度比Ｌ（ｕ_ｋ＝１０）、ｕ_ｋ＝１１で
ある対数尤度比Ｌ（ｕ _ｋ＝１１）は、それぞれ下記のよ
うに計算する。

【数４】

【００３５】ここで、Ｐｒ（ｕ_ｋ＝００｜｛Ｗ’_ｋ，
Ｖ’_ｋ｝）は、受信信号点Ｗ’_ｋ，Ｖ’_ｋの系列｛Ｗ’
_ｋ，Ｖ’_ｋ｝を受信したとき、送信された情報ビットが
ｕ_{２， ｋ}＝０，ｕ_１，ｋ＝０である条件付確率を表す。
同様に、Ｐｒ（ｕ_ｋ＝０１｜｛Ｗ’_ｋ，Ｖ’_ｋ｝）は、
受信信号点Ｗ’_ｋ，Ｖ’_ｋの系列｛Ｗ’_ｋ，Ｖ’_ｋ｝を
受信したとき、送信された情報ビットがｕ_{２， ｋ}＝０，
ｕ_１，ｋ＝１である条件付確率を表し、Ｐｒ（ｕ_ｋ＝１
０｜｛Ｗ’_ｋ，Ｖ’_ｋ｝）は、受信信号点Ｗ’_ｋ，Ｖ’
_ｋの系列｛Ｗ’_ｋ，Ｖ’_ｋ｝を受信したとき、送信され
た情報ビットがｕ_２，ｋ＝１，ｕ_１，ｋ＝０である条件
付確率を表し、Ｐｒ（ｕ_ｋ＝１１｜｛Ｗ’_ｋ，
Ｖ’_ｋ｝）は、受信信号点Ｗ’_ｋ，Ｖ’_ｋの系列｛Ｗ’
_ｋ，Ｖ’_ｋ｝を受信したとき、送信された情報ビットが
ｕ_２，ｋ＝１，ｕ_１，ｋ＝１である条件付確率を表す。

【００３６】また、ステップＳＴ１３では、パリティビ
ットの対数尤度比Ｌ（ｕ_０ａ，ｋ），Ｌ（ｕ_０ｂ，ｋ）
も計算する。なお、下位情報ビットがターボ符号化され
ているが、送信信号点にはターボ符号化で生成されたパ
リティビットも含まれている。具体的には、ターボ符号
器１の再帰的組織畳込み符号器１１から出力されたパリ
ティビットｕ_０ａ，ｋに対する対数尤度比Ｌ（ｕ
_０ａ，ｋ）と、再帰的組織畳込み符号器１４から出力さ
れたパリティビットｕ_０ｂ，ｋに対する対数尤度比Ｌ
（ｕ_０ｂ，ｋ）とを下記のように計算する。

【数５】

【００３７】ここで、Ｐｒ（ｕ_０ａ，ｋ＝０｜
｛Ｗ’_ｋ，Ｖ’_ｋ｝）は、受信信号点Ｗ’_ｋ，Ｖ’_ｋの
系列｛Ｗ’_ｋ，Ｖ’_ｋ｝を受信したとき、送信されたパ
リティビットがｕ_０ａ，ｋ＝０である条件付確率を表
し、Ｐｒ（ｕ_０ａ，ｋ＝１｜｛Ｗ’_ｋ，Ｖ’_ｋ｝）は、
受信信号点Ｗ’_ｋ，Ｖ’_ｋの系列｛Ｗ’_ｋ，Ｖ’_ｋ｝を
受信したとき、送信されたパリティビットがｕ_０ａ，ｋ
＝１である条件付確率を表す。同様に、Ｐｒ（ｕ
_０ｂ，ｋ＝０｜｛Ｗ’_ｋ，Ｖ’_ｋ｝）は、受信信号点
Ｗ’_ｋ，Ｖ’_ｋの系列｛Ｗ’_ｋ，Ｖ’_ｋ｝を受信したと
き、送信されたパリティビットがｕ_０ｂ，ｋ＝０である
条件付確率を表し、Ｐｒ（ｕ_０ｂ，ｋ＝１｜｛Ｗ’_ｋ，
Ｖ’_ｋ｝）は、受信信号点Ｗ’_ｋ，Ｖ’_ｋの系列｛Ｗ’
_ｋ，Ｖ’_ｋ｝を受信したとき、送信されたパリティビッ
トがｕ_０ｂ，ｋ＝１である条件付確率を表す。

【００３８】次にステップＳＴ１４において、下位情報
ビットの対数尤度比Ｌ（ｕ_ｋ＝００），Ｌ（ｕ_ｋ＝０
１），Ｌ（ｕ_ｋ＝１０），Ｌ（ｕ_ｋ＝１１）から下位情
報ビットｕ_ｋの推定値ｕ’_ｋを計算する。具体的には、
下位情報ビットの対数尤度比Ｌ（ｕ_ｋ＝００），Ｌ（ｕ
_ｋ＝０１），Ｌ（ｕ_ｋ＝１０），Ｌ（ｕ_ｋ＝１１）の中
で、最大値を取る対数尤度比に対応する情報ビットを下
位情報ビットｕ_ｋの推定値ｕ’_ｋとする。

【００３９】一方、ステップＳＴ１５では、ステップＳ
Ｔ１４の推定値計算ステップと同時に実行することによ
り、パリティビットの対数尤度比Ｌ（ｕ_０ａ，ｋ），Ｌ
（ｕ _０ｂ，ｋ）からパリティビットの推定値ｕ’
_０ａ，ｋ，ｕ’_０ｂ，ｋを計算する。具体的には、例え
ば、対数尤度比Ｌ（ｕ_０ａ，ｋ）＞０であれば、パリテ
ィビットの推定値ｕ’_０ａ，ｋを“１”と判定し、対数
尤度比Ｌ（ｕ_０ａ，ｋ）≦０であれば、パリティビット
の推定値ｕ’_０ａ，ｋを“０”と判定する。同様に、対
数尤度比Ｌ（ｕ_０ｂ，ｋ）＞０であれば、パリティビッ
トの推定値ｕ’_０ｂ，ｋを“１”と判定し、対数尤度比
Ｌ（ｕ_０ｂ，ｋ）≦０であれば、パリティビットの推定
値ｕ’_０ｂ，ｋを“０”と判定する。

【００４０】次にステップＳＴ１６において、下位情報
ビットの推定値ｕ’_ｋとパリティビットの推定値ｕ’
_０ａ，ｋ，ｕ’_０ｂ，ｋからコセットの推定値ｕ’
_{ｃｏｓｅｔ ，ｋ}を計算する。例えば、図６（ａ），
（ｂ）のコンバージョン２が式（１）で表せる場合、下
記の計算を実行することにより、ｗ”_１，ｋ，ｗ”
_０，ｋ，ｖ”_１，ｋ，ｖ”_{０ ，ｋ}を計算する。

【数６】 そして、図８（ｄ）の表を参照してコセットの推定値
ｕ’_{ｃｏｓｅｔ，ｋ}を求める。

【００４１】次にステップＳＴ１７において、コセット
の推定値ｕ’_{ｃｏｓｅｔ，ｋ}から送信信号点の推定値
Ｗ”_ｋ，Ｖ”_ｋを計算する。なお、送信信号点の推定値
Ｗ”_ｋ，Ｖ”_ｋは、コセットの推定値ｕ’
_{ｃｏｓｅｔ，ｋ}の中で、受信信号点Ｗ’_ｋ，Ｖ’_ｋに最
も近い点とする。最後にステップＳＴ１８において、送
信信号点の推定値Ｗ”_ｋ，Ｖ”_ｋから上位情報ビットの
推定値ｕ’_ｚ，ｋ，ｕ’_{ｚ−１，ｋ}，…，ｕ’_３，ｋを
計算する。

【００４２】以上から明らかなように、この実施の形態
１によれば、下位情報ビットの対数尤度比から下位情報
ビットを推定するとともに、パリティビットの対数尤度
比からパリティビットを推定し、その下位情報ビットと
パリティビットからコセットを推定するコセット推定ス
テップと、そのコセットから送信信号点を推定し、その
送信信号点から上位情報ビットを推定する上位情報ビッ
ト推定ステップとを設けたので、上位情報ビットを正確
に推定して、上位情報ビットの復号誤り確率を低減する
ことができる効果を奏する。

【００４３】ただし、従来法と比べて計算量が増大する
部分がある。即ち、復号の繰返しの最終回において、パ
リティビットの対数尤度比Ｌ（ｕ_０ａ，ｋ），Ｌ（ｕ
_{０ｂ， ｋ}）を求め、送信パリティビットの推定値ｕ’
_０ａ，ｋ，ｕ’_０ｂ，ｋと、送信コセットの推定値ｕ’
_{ｃｏｓｅｔ，ｋ}を求める計算が増えるが、これは繰返し
の最終回に行われる計算であるため計算量の増分は小さ
い。

【００４４】ここで、図２は実施の形態１及び従来例に
おける復調方法を実施する際の復号誤り確率を示す説明
図である。図２の横軸は１情報ビット当たりの送信電力
対雑音電力比（Ｅ_ｂ／Ｎ_０）であり、縦軸は上位情報ビ
ットのビット誤り確率である。従来例と実施の形態１に
おける復調方法では、下位情報ビットの復号誤り確率は
等しいが、図２からも明らかなように、従来例と比べて
実施の形態１の復調方法では、上位情報ビットの復号誤
り確率が大幅に低減されている。

【００４５】上位情報ビットの復号誤り確率が大幅に低
減される理由は次の通りである。図４（ａ）の送信信号
点２０を送信して、受信信号点２１を受信したが、ター
ボ復号で下位情報ビットを正しく推定した場合を想定す
ると、上述したように、従来例では、図４（ａ）の実線
で硬判定を実施する関係上、本来的には、上位情報ビッ
トの判定領域を上位情報ビット判定領域２３と判定する
ところを、上位情報ビット判定領域２４と判定するた
め、送信上位情報ビットの誤訂正が発生する。

【００４６】これに対して実施の形態１では、コセット
がＣである信号点の中から、受信信号点に最も近い点を
送信信号点と推定するが、コセットＣの中で受信信号点
に最も近い点が送信信号点２０であるので、送信信号点
２０を正確に推定することができる。このため、上位情
報ビットの判定領域を上位情報ビット判定領域２３と判
定することができるため、上位情報ビットを正しく推定
することができる。よって、従来法では誤訂正してしま
うケースでも、本方式では正しく訂正できるケースがあ
るため、上位情報ビットの復号誤り確率を低減すること
ができる。

【００４７】実施の形態２．図３はこの発明の実施の形
態２による復調装置を示す構成図であり、図において、
３０は対数尤度比計算手段、３１は受信信号点Ｗ’_ｋ，
Ｖ’_ｋの系列｛Ｗ’ _ｋ，Ｖ’_ｋ｝からターボ復号の入力
値である軟入力値ｗ’_１，ｋ，ｗ’_０，ｋ，
ｖ’_１，ｋ，ｖ’_０，ｋ及び下位ビットの硬判定値ｈ
（ｗ’_１，ｋ），ｈ（ｗ’ _０，ｋ），ｈ
（ｖ’_１，ｋ），ｈ（ｖ’_０，ｋ）を計算する軟入力値
計算器、３２は軟入力値ｗ’_１，ｋ，ｗ’_０，ｋ，ｖ’
_１，ｋ，ｖ’_０，ｋ及び下位ビットの硬判定値ｈ（ｗ’
_１，ｋ），ｈ（ｗ’_０，ｋ），ｈ（ｖ’_１，ｋ），ｈ
（ｖ’ _０，ｋ）によるターボ復号を実施して、下位情報
ビットの対数尤度比Ｌ（ｕ_ｋ）と再帰的組織畳込み符号
器１１により生成されたパリティビットの対数尤度比Ｌ
（ｕ_０ａ，ｋ）を計算する復号器である。

【００４８】３３は軟入力値ｗ’_１，ｋ，ｗ’_０，ｋ，
ｖ’_１，ｋ，ｖ’_０，ｋ及び下位ビットの硬判定値ｈ
（ｗ’_１，ｋ），ｈ（ｗ’_０，ｋ），ｈ
（ｖ’_１，ｋ），ｈ（ｖ’_０，ｋ）から受信振幅値Ｌ
_ｃｈ（ｕ_ｋ）を計算する受信振幅値計算器、３４は下位
情報ビットの対数尤度比Ｌ（ｕ_ｋ）から受信振幅値Ｌ
_ｃｈ（ｕ_ｋ）と事前確率比Ｌ_ａ（ｕ_ｋ）を減算して、外
部情報確率比Ｌ_ｅ（ｕ_ｋ）を出力する減算器、３５は再
帰的組織畳込み符号器１４と同期を図るため外部情報確
率比Ｌ_ｅ（ｕ _ｋ）の並び替えを実施して、事前確率比Ｌ
_ａ（ｕ_ｋ）として出力するインタリーバ、３６は再帰的
組織畳込み符号器１４と同期を図るため軟入力値ｗ’
_１，ｋ，ｗ’_０，ｋ，ｖ’_１，ｋ，ｖ’_０，ｋ及び下位
ビットの硬判定値ｈ（ｗ’_１，ｋ），ｈ
（ｗ’_０，ｋ），ｈ（ｖ’_１，ｋ），ｈ（ｖ’_０，ｋ）
の並び替えを実施するインタリーバ、３７は再帰的組織
畳込み符号器１４と同期を図るため受信振幅値Ｌ
_ｃｈ（ｕ_ｋ）の並び替えを実施するインタリーバであ
る。

【００４９】３８は軟入力値ｗ’_１，ｋ，ｗ’_０，ｋ，
ｖ’_１，ｋ，ｖ’_０，ｋ及び下位ビットの硬判定値ｈ
（ｗ’_１，ｋ），ｈ（ｗ’_０，ｋ），ｈ
（ｖ’_１，ｋ），ｈ（ｖ’_０，ｋ）によるターボ復号を
実施して、下位情報ビットの対数尤度比Ｌ（ｕ _ｋ）と再
帰的組織畳込み符号器１４により生成されたパリティビ
ットの対数尤度比Ｌ（ｕ_０ｂ，ｋ）を計算する復号器、
３９は下位情報ビットの対数尤度比Ｌ（ｕ_ｋ）から受信
振幅値Ｌ_ｃｈ（ｕ_ｋ）と事前確率比Ｌ_ａ（ｕ_ｋ）を減算
して、外部情報確率比Ｌ_ｅ（ｕ_ｋ）を出力する減算器、
４０は再帰的組織畳込み符号器１１と同期を図るため外
部情報確率比Ｌ_ｅ（ｕ_ｋ）の並び替えを実施して、事前
確率比Ｌ_ａ（ｕ_ｋ）として出力するデインタリーバ、４
１は初期状態ではＩ側に接続され、２回目以降の復号で
はＩＩ側に接続されるスイッチである。

【００５０】４２はコセット推定手段、４３は復号器３
２により計算されたパリティビットの対数尤度比Ｌ（ｕ
_０ａ，ｋ）に基づいて再帰的組織畳込み符号器１１のパ
リティビットを判定し、元の送信パリティの推定値ｕ’
_０ａ，ｋを計算する判定器、４４は復号器３８により計
算された下位情報ビットの対数尤度比Ｌ（ｕ_ｋ）および
パリティビットの対数尤度比Ｌ（ｕ_０ｂ，ｋ）に基づい
て下位情報ビットおよび再帰的組織畳込み符号器１４の
パリティビットを判定し、元の送信下位情報ビットの推
定値ｕ’_ｋ（＝ｕ’_２，ｋ，ｕ’_１，ｋ）および元の送
信パリティの推定値ｕ’_０ｂ，ｋを計算する判定器、４
５は下位情報ビットの推定値ｕ’_ｋ（＝ｕ’_２，ｋ，
ｕ’_１，ｋ）とパリティビットの推定値ｕ’_０ａ，ｋ，
ｕ’_{０ｂ， ｋ}からコセットの推定値ｕ’_{ｃｏｓｅｔ，ｋ}
を計算する判定器、４６は受信信号点Ｗ’_ｋ，Ｖ’_ｋと
コセットの推定値ｕ’_{ｃｏｓｅｔ，ｋ}から上位情報ビッ
トの推定値ｕ’_ｚ，ｋ，ｕ’_{ｚ−１，ｋ}，…，ｕ’
_３，ｋを計算する判定器（上位情報ビット推定手段）で
ある。

【００５１】次に動作について説明する。軟入力値計算
器３１は、受信信号点Ｗ’_ｋ，Ｖ’_ｋの系列｛Ｗ’_ｋ，
Ｖ’_ｋ｝を受信すると、式（３）を計算して、ターボ復
号の入力値である軟入力値ｗ’_{１ ，ｋ}，ｗ’_０，ｋ，
ｖ’_１，ｋ，ｖ’_０，ｋ及び下位ビットの硬判定値ｈ
（ｗ’ _１，ｋ），ｈ（ｗ’_０，ｋ），ｈ
（ｖ’_１，ｋ），ｈ（ｖ’_０，ｋ）を求める。

【００５２】復号器３２は、軟入力値計算器３１が軟入
力値ｗ’_１，ｋ，ｗ’_０，ｋ，ｖ’ _１，ｋ，ｖ’_０，ｋ
及び下位ビットの硬判定値ｈ（ｗ’_１，ｋ），ｈ（ｗ’
_{０， ｋ}），ｈ（ｖ’_１，ｋ），ｈ（ｖ’_０，ｋ）を計算
し、スイッチ４１が事前確率比Ｌ_ａ（ｕ_ｋ）を出力する
と、軟入力値ｗ’_１，ｋ，ｗ’_０，ｋ，ｖ’_１，ｋ，
ｖ’_０，ｋ及び下位ビットの硬判定値ｈ
（ｗ’_１，ｋ），ｈ（ｗ’_０，ｋ），ｈ
（ｖ’_１，ｋ），ｈ（ｖ’_０，ｋ）によるターボ復号を
実施して、下位情報ビットの対数尤度比Ｌ（ｕ_ｋ）を計
算する。ただし、スイッチ４１は初期状態ではＩ側に接
続されているので、１回目の復号では初期値０を復号器
３２に出力する。２回目以降の復号ではＩＩ側に接続さ
れるので、デインタリーバ４０が出力する事前確率比Ｌ
_ａ（ｕ_ｋ）を復号器３２に出力する。具体的には、式
（４）〜式（７）を計算することにより、下位情報ビッ
トの対数尤度比Ｌ（ｕ_ｋ）を求める。

【００５３】受信振幅値計算器３３は、軟入力値計算器
３１が軟入力値ｗ’_１，ｋ，ｗ’_{０ ，ｋ}，ｖ’_１，ｋ，
ｖ’_０，ｋ及び下位ビットの硬判定値ｈ
（ｗ’_１，ｋ），ｈ（ｗ’_０，ｋ），ｈ
（ｖ’_１，ｋ），ｈ（ｖ’_０，ｋ）を計算すると、軟入
力値ｗ’_１，ｋ，ｗ’_０，ｋ，ｖ’_１，ｋ，ｖ’_０，ｋ
及び下位ビットの硬判定値ｈ（ｗ’_１，ｋ），ｈ（ｗ’
_０，ｋ），ｈ（ｖ’_１，ｋ），ｈ（ｖ’_０，ｋ）から受
信振幅値Ｌ_ｃｈ（ｕ_ｋ）を計算する。即ち、下記の式
（１１）〜（１４）を計算することにより、受信振幅値
Ｌ_ｃｈ（ｕ_ｋ）を求める。

【数７】 ただし、Ｌ_ｃｈ（ｕ_ｋ＝００）＝０となるが、これはｕ
_ｋ＝００を基準の情報ビットとするためである。

【００５４】減算器３４は、下位情報ビットの対数尤度
比Ｌ（ｕ_ｋ）から受信振幅値Ｌ_ｃｈ（ｕ_ｋ）と事前確率
比Ｌ_ａ（ｕ_ｋ）を減算して、外部情報確率比Ｌ
_ｅ（ｕ_ｋ）を出力する。即ち、下記の式（１５）〜（１
８）を計算することにより、外部情報確率比Ｌ
_ｅ（ｕ_ｋ）を求める。 Ｌ_ｅ（ｕ_ｋ＝００）＝Ｌ（ｕ_ｋ＝００）−Ｌ_ｃｈ（ｕ_ｋ＝００） −Ｌ_ａ（ｕ_ｋ＝００） （１５） Ｌ_ｅ（ｕ_ｋ＝０１）＝Ｌ（ｕ_ｋ＝０１）−Ｌ_ｃｈ（ｕ_ｋ＝０１） −Ｌ_ａ（ｕ_ｋ＝０１） （１６） Ｌ_ｅ（ｕ_ｋ＝１０）＝Ｌ（ｕ_ｋ＝１０）−Ｌ_ｃｈ（ｕ_ｋ＝１０） −Ｌ_ａ（ｕ_ｋ＝１０） （１７） Ｌ_ｅ（ｕ_ｋ＝１１）＝Ｌ（ｕ_ｋ＝１１）−Ｌ_ｃｈ（ｕ_ｋ＝１１） −Ｌ_ａ（ｕ_ｋ＝１１） （１８） ただし、繰返し１回目の復号においては、事前確率比と
して、初期値Ｌ_ａ（ｕ _ｋ＝００）＝Ｌ_ａ（ｕ_ｋ＝０１）
＝Ｌ_ａ（ｕ_ｋ＝１０）＝Ｌ_ａ（ｕ_ｋ＝１１）＝０がが入
力される。

【００５５】インタリーバ３５は、減算器３４が外部情
報確率比Ｌ_ｅ（ｕ_ｋ）を出力すると、再帰的組織畳込み
符号器１４と同期を図るため外部情報確率比Ｌ
_ｅ（ｕ_ｋ）の並び替えを実施し、並び替え後の外部情報
確率比Ｌ_ｅ（ｕ_ｋ）を事前確率比Ｌ_ａ（ｕ_ｋ）として出
力する。インタリーバ３６は、軟入力値計算器３１が軟
入力値ｗ’_１，ｋ，ｗ’_０，ｋ，ｖ’_１，ｋ，ｖ’
_０，ｋ及び下位ビットの硬判定値ｈ（ｗ’_１，ｋ），ｈ
（ｗ’_０，ｋ），ｈ（ｖ’_１，ｋ），ｈ（ｖ’_０，ｋ）
を出力すると、再帰的組織畳込み符号器１４と同期を図
るため軟入力値ｗ’_１，ｋ，ｗ’_０，ｋ，ｖ’_１，ｋ，
ｖ’_０，ｋ及び下位ビットの硬判定値ｈ
（ｗ’_１，ｋ），ｈ（ｗ’_０，ｋ），ｈ
（ｖ’_１，ｋ），ｈ（ｖ’_０，ｋ）の並び替えを実施す
る。また、インタリーバ３７は、受信振幅値計算器３３
が受信振幅値Ｌ_ｃｈ（ｕ_ｋ）を出力すると、再帰的組織
畳込み符号器１４と同期を図るため受信振幅値Ｌ
_{ｃ ｈ}（ｕ_ｋ）の並び替えを実施する。

【００５６】復号器３８は、インタリーバ３６が並び替
え後の軟入力値ｗ’_１，ｋ，ｗ’_{０ ，ｋ}，ｖ’_１，ｋ，
ｖ’_０，ｋ及び下位ビットの硬判定値ｈ
（ｗ’_１，ｋ），ｈ（ｗ’_０，ｋ），ｈ
（ｖ’_１，ｋ），ｈ（ｖ’_０，ｋ）を出力し、インタリ
ーバ３５が事前確率比Ｌ_ａ（ｕ_ｋ）を出力すると、復号
器３２と同様に軟入力値ｗ’ _１，ｋ，ｗ’_０，ｋ，ｖ’
_１，ｋ，ｖ’_０，ｋ及び下位ビットの硬判定値ｈ（ｗ’
_１，ｋ），ｈ（ｗ’_０，ｋ），ｈ（ｖ’_１，ｋ），ｈ
（ｖ’_０，ｋ）によるターボ復号を実施して、下位情報
ビットの対数尤度比Ｌ（ｕ_ｋ）を計算する。具体的に
は、式（４）〜式（７）を計算することにより、下位情
報ビットの対数尤度比Ｌ（ｕ_ｋ）を求める。

【００５７】減算器３９は、下位情報ビットの対数尤度
比Ｌ（ｕ_ｋ）から受信振幅値Ｌ_ｃｈ（ｕ_ｋ）と事前確率
比Ｌ_ａ（ｕ_ｋ）を減算して、外部情報確率比Ｌ
_ｅ（ｕ_ｋ）を出力する。即ち、減算器３４と同様に、式
（１５）〜（１８）を計算することにより、外部情報確
率比Ｌ_ｅ（ｕ_ｋ）を求める。デインタリーバ４０は、減
算器３９が外部情報確率比Ｌ_ｅ（ｕ_ｋ）を出力すると、
再帰的組織畳込み符号器１１と同期を図るため外部情報
確率比Ｌ_ｅ（ｕ_ｋ）の並び替えを実施し、外部情報確率
比Ｌ_ｅ（ｕ_ｋ）を事前確率比Ｌ_ａ（ｕ_ｋ）として復号器
３２にフィードバックする。

【００５８】以降、対数尤度比計算手段３０は、上記の
処理を所定の回数に亘って繰り返し実行することによ
り、より精度の高い対数尤度比を算出する。繰返しの最
終回では、復号器３２が下位情報ビットの対数尤度比Ｌ
（ｕ_ｋ）の他に、式（８）を計算することにより、再帰
的組織畳込み符号器１１により生成されたパリティビッ
トの対数尤度比Ｌ（ｕ_０ａ，ｋ）を求める。また、繰返
しの最終回では、復号器３８が下位情報ビットの対数尤
度比Ｌ（ｕ _ｋ）の他に、式（９）を計算することによ
り、再帰的組織畳込み符号器１４により生成されたパリ
ティビットの対数尤度比Ｌ（ｕ_０ｂ，ｋ）を求める。

【００５９】判定器４３は、復号器３２がパリティビッ
トの対数尤度比Ｌ（ｕ_０ａ，ｋ）を計算すると、パリテ
ィビットの対数尤度比Ｌ（ｕ_０ａ，ｋ）に基づいて再帰
的組織畳込み符号器１１のパリティビットを判定し、元
の送信パリティの推定値ｕ’ _０ａ，ｋを計算する。具体
的には、例えば、対数尤度比Ｌ（ｕ_０ａ，ｋ）＞０であ
れば、パリティビットの推定値ｕ’_０ａ，ｋを“１”と
判定し、対数尤度比Ｌ（ｕ_０ａ，ｋ）≦０であれば、パ
リティビットの推定値ｕ’_０ａ，ｋを“０”と判定す
る。

【００６０】判定器４４は、復号器３８がパリティビッ
トの対数尤度比Ｌ（ｕ_０ｂ，ｋ）を計算すると、パリテ
ィビットの対数尤度比Ｌ（ｕ_０ｂ，ｋ）に基づいて再帰
的組織畳込み符号器１４のパリティビットを判定し、元
の送信パリティの推定値ｕ’ _０ｂ，ｋを計算する。具体
的には、例えば、対数尤度比Ｌ（ｕ_０ｂ，ｋ）＞０であ
れば、パリティビットの推定値ｕ’_０ｂ，ｋを“１”と
判定し、対数尤度比Ｌ（ｕ_０ｂ，ｋ）≦０であれば、パ
リティビットの推定値ｕ’_０ｂ，ｋを“０”と判定す
る。

【００６１】また、判定器４４は、下位情報ビットの対
数尤度比Ｌ（ｕ_ｋ）を出力すると、下位情報ビットの対
数尤度比Ｌ（ｕ_ｋ）から下位情報ビットｕ_ｋの推定値
ｕ’_ｋを計算する。即ち、対数尤度比Ｌ（ｕ_ｋ＝０
０），Ｌ（ｕ_ｋ＝０１），Ｌ（ｕ_ｋ＝１０），Ｌ（ｕ_ｋ
＝１１）を出力すると、この４値の中で最大値を取る対
数尤度比に対応する情報ビットを下位情報ビットｕ_ｋの
推定値ｕ’_ｋとする。

【００６２】判定器４５は、判定器４４により計算され
た下位情報ビットの推定値ｕ’_ｋ（＝ｕ’_２，ｋ，ｕ’
_１，ｋ）と、判定器４３，４４により計算されたパリテ
ィビットの推定値ｕ’_０ａ，ｋ，ｕ’_０ｂ，ｋとからコ
セットの推定値ｕ’_{ｃｏｓｅ ｔ，ｋ}を計算する。例え
ば、図６（ａ），（ｂ）のコンバージョン２が式（１）
で表せる場合、式（１０）の計算を実行することによ
り、ｗ”_１，ｋ，ｗ”_０，ｋ，ｖ”_１，ｋ，ｖ”_０，ｋ
を計算し、図８（ｄ）の表を参照してコセットの推定値
ｕ’_{ｃｏｓｅ ｔ，ｋ}を求める。

【００６３】判定器４６は、判定器４５がコセットの推
定値ｕ’_{ｃｏｓｅｔ，ｋ}を計算すると、受信信号点Ｗ’
_ｋ，Ｖ’_ｋとコセットの推定値ｕ’_{ｃｏｓｅｔ，ｋ}から
送信信号点の推定値Ｗ”_ｋ，Ｖ”_ｋを計算する。なお、
送信信号点の推定値Ｗ”_ｋ，Ｖ”_ｋは、コセットの推定
値ｕ’_{ｃｏｓｅｔ，ｋ}の中で、受信信号点Ｗ’_ｋ，Ｖ’
_ｋに最も近い点とする。そして、判定器４６は、送信信
号点の推定値Ｗ”_ｋ，Ｖ”_ｋから上位情報ビットの推定
値ｕ’_ｚ，ｋ，ｕ’_{ｚ−１，ｋ}，…，ｕ’_３，ｋを計算
する。これにより、上記実施の形態１と同様に、上位情
報ビットを正確に推定して、上位情報ビットの復号誤り
確率を低減することができる効果を奏する。

【００６４】実施の形態３．上記実施の形態２では、対
数尤度比計算手段３０が下位情報ビットの対数尤度比と
パリティビットの対数尤度比を計算するものについて示
したが、軟入力値の線形和でトレリスの枝メトリックを
計算するターボ復号を実施して、下位情報ビットの対数
尤度比とパリティビットの対数尤度比を計算するように
してもよい。即ち、この実施の形態３では、軟入力値計
算器３１における軟入力値の算出方法および枝メトリッ
ク計算方法を改良するものについて示している。

【００６５】従来例では、図４（ｂ）に示すように、受
信信号点２６から送信信号点２５までの２乗ユークリッ
ド距離２７を計算することにより軟入力値を求め、上記
実施の形態１，２では、図４（ｃ）に示すように、受信
信号点２６から閾値までのユークリッド距離２８，２９
を計算することにより軟入力値を求めている。

【００６６】図４（ｂ）の原理を数式で表すと下記のよ
うになる。ただし、Ｗの信号点空間における送信信号点
２５のＸ−Ｙ座標を（Ｘ，Ｙ）、Ｗ’の信号点空間にお
ける受信信号点２６のＸ−Ｙ座標を（Ｘ’，Ｙ’）とす
る。このとき、軟入力値は送信信号点２５と受信信号点
２６の２乗ユークリッド距離２７として、以下のように
表せる。 ｄ^２（Ｗ’，Ｗ）＝（Ｘ’−Ｘ）^２＋（Ｙ’−Ｙ）^２ （１９）

【００６７】通信路の雑音として、加法的白色ガウス雑
音を仮定した場合、２次元正規分布の確率密度関数よ
り、送信信号点２５のときに受信信号点２６となる尤度
は以下のように表せる。

【数８】 下位情報ビットの対数尤度比の計算式およびパリティビ
ットの対数尤度比の計算式には、尤度Ｐｒ（Ｗ’｜Ｗ）
の項が含まれている。式（４）〜（７）において、式
（２０）の対数尤度をとった項が含まれることとなる。
よって、式（４）〜（７）において下位情報ビットの対
数尤度比およびパリティビットの対数尤度比の計算をす
る際には、式（２０）を以下のように簡略化して計算す
ることが可能となる。

【数９】

【数１０】

【００６８】また、ｄ’_ｘは図４（ｃ）の閾値からのユ
ークリッド距離２８に対応し、ｄ’ _ｙは図４（ｃ）の閾
値からのユークリッド距離２９に対応する。このよう
に、２乗ユークリッド距離２７を、信号点空間における
信号点配置の閾値からのユークリッド距離２８，２９に
変換することにより、軟入力値の劣化を招くことなく、
小さい計算量で求めることが可能となる。

【００６９】この実施の形態３では、軟入力値計算器３
１における計算量の低減に加えて、復号器３２，３８に
おけるトレリスの枝メトリック計算の低減を図る方法を
提供する。即ち、復号器３２，３８において、Ｌｏｇ−
ＭＡＰ復号を想定すると、トレリスの枝メトリックγ
（Ｓ_ｊ，ｋ，ｕ_２，ｋ，ｕ_１，ｋ，ｕ_０ａ，ｋ）を以下
のように計算する。

【数１１】

【００７０】ここで、ＣＳ_{ｕ０ｂ，ｋ＝０}は、
ｕ_２，ｋ，ｕ_１，ｋ，ｕ_０ａ，ｋを固定して、ｕ
_０ｂ，ｋ＝０と仮定する場合のコセットを示す。同様
に、ＣＳ_{ｕ０ｂ，ｋ＝１}は、ｕ_２，ｋ，ｕ_１，ｋ，ｕ
_０ａ，ｋを固定して、ｕ_０ｂ，ｋ＝１と仮定する場合の
コセットを示す。Ｐｒ（Ｗ’_ｋ，Ｖ_ｋ’，Ｓ_ｊ，ｋ，ｕ
_２，ｋ，ｕ_１，ｋ，ｕ_０ａ，ｋ）は、下位情報ビットが
ｕ_２，ｋ，ｕ_１，ｋ、送信パリティビットが
ｕ_０ａ，ｋ、トレリスの状態ノードがＳ_ｊ，ｋ、受信信
号点がＷ’_ｋ，Ｖ’_ｋである結合確率を示す。Ｐｒ
（Ｗ’_ｋ｜ＣＳ_{ｕ０ｂ，ｋ}）は、コセットがＣＳ
_{ｕ０ｂ，ｋ}である信号点を送信する場合に受信信号点
Ｗ’_ｋを受け取る尤度を示す。Ｐｒ（Ｖ’_ｋ｜ＣＳ
_{ｕ０ｂ，ｋ}）は、コセットがＣＳ_{ｕ０ｂ，ｋ}である信号
点を送信する場合に受信信号点Ｖ’_ｋを受け取る尤度を
示す。Ｐｒ（ｕ_２，ｋ，ｕ_１，ｋ）は、下位情報ビット
ｕ_２，ｋ，ｕ_１，ｋの事前確率を示す。

【００７１】式（２４）を計算することにより、信号点
空間のユークリッド距離と事前確率比の線形和で、枝メ
トリックを計算することが可能となる。これにより、こ
の実施の形態３によれば、通信路値の計算を簡略化する
ことができる。また、枝メトリックの計算を簡略化する
ことができる。したがって、復調装置の回路規模を縮小
することができる。

【００７２】実施の形態４．上記実施の形態１〜３で
は、図６（ａ），（ｂ）の符号器を想定し、コンバージ
ョン２が搭載された符号器に適用するものについて示し
たが、コンバージョン２が搭載されていない符号器に適
用するようにしてもよい。

【００７３】コンバージョンがない場合、例えば、下位
情報ビット及びパリティビットを式（２５）のように割
り振った場合、枝メトリックγは以下のように計算す
る。

【数１２】 ここで、ｄ”（ｗ’_１，ｋ），ｄ”（ｖ’_１，ｋ）は図
４（ｃ）の閾値からのユークリッド距離２８に対応し、
ｄ”（ｗ’_０，ｋ），ｄ”（ｖ’_０，ｋ）は閾値からの
ユークリッド距離２９に対応する。また、Ｌ_ａ（ｕ
_２，ｋ），Ｌ_ａ（ｕ _１，ｋ）はそれぞれ下位情報ビット
ｕ_２，ｋ，ｕ_１，ｋの事前確率である。

【００７４】また、上記実施の形態１〜３では、図６
（ｃ）のようなマルチキャリア変復調方式を用いる通信
に適用する前提で述べているが、前記変復調方式に限定
されるものでないことは言うまでもない。さらに、図６
（ｃ）では、ターボ符号の１時点の情報ビット、パリテ
ィビットを２トーンに振り分けているが、その振り分け
方は、これに限定されるものではない。また、上記実施
の形態１〜３では、変調方式として、１６ＱＡＭ方式を
一例として説明を行ったが、これに限らず、その他の変
調方式（２５６ＱＡＭ等）を用いた場合においても、同
様の効果を奏することができる。

【００７５】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、対数
尤度比計算ステップにより計算された下位情報ビットの
対数尤度比から下位情報ビットを推定するとともに、対
数尤度比計算ステップにより計算されたパリティビット
の対数尤度比からパリティビットを推定し、その下位情
報ビットとパリティビットからコセットを推定するコセ
ット推定ステップと、そのコセット推定ステップにより
推定されたコセットから送信信号点を推定し、その送信
信号点から上位情報ビットを推定する上位情報ビット推
定ステップとを設けるように構成したので、上位情報ビ
ットを正確に推定して、上位情報ビットの復号誤り確率
を低減することができる効果がある。

【００７６】この発明によれば、ターボ復号の軟入力値
として、対数尤度比計算ステップが信号点空間における
信号点配置の閾値からのユークリッド距離を計算するよ
うに構成したので、ターボ復号の軟入力値を簡単に求め
ることができる効果がある。

【００７７】この発明によれば、対数尤度比計算ステッ
プが軟入力値の線形和でトレリスの枝メトリックを計算
するターボ復号を実施して、下位情報ビットの対数尤度
比とパリティビットの対数尤度比を計算するように構成
したので、計算の簡略化を図ることができる効果があ
る。

【００７８】この発明によれば、対数尤度比計算ステッ
プが、コンバージョンが含まれているターボ復号を実施
するように構成したので、コンバージョンが含まれてい
る場合でも、上位情報ビットの復号誤り確率を低減する
ことができる効果がある。

【００７９】この発明によれば、コンバージョンが含ま
れているターボ復号の軟入力値として、対数尤度比計算
ステップが信号点空間における信号点配置の閾値からの
ユークリッド距離を計算し、その軟入力値の線形和でト
レリスの枝メトリックを計算するターボ復号を実施し
て、下位情報ビットの対数尤度比とパリティビットの対
数尤度比を計算するように構成したので、コンバージョ
ンが含まれている場合でも、上位情報ビットの復号誤り
確率を低減することができる効果がある。

【００８０】この発明によれば、対数尤度比計算手段に
より計算された下位情報ビットの対数尤度比から下位情
報ビットを推定するとともに、対数尤度比計算手段によ
り計算されたパリティビットの対数尤度比からパリティ
ビットを推定し、その下位情報ビットとパリティビット
からコセットを推定するコセット推定手段と、そのコセ
ット推定手段により推定されたコセットから送信信号点
を推定し、その送信信号点から上位情報ビットを推定す
る上位情報ビット推定手段とを設けるように構成したの
で、上位情報ビットを正確に推定して、上位情報ビット
の復号誤り確率を低減することができる効果がある。

【００８１】この発明によれば、ターボ復号の軟入力値
として、対数尤度比計算手段が信号点空間における信号
点配置の閾値からのユークリッド距離を計算するように
構成したので、ターボ復号の軟入力値を簡単に求めるこ
とができる効果がある。

【００８２】この発明によれば、対数尤度比計算手段が
軟入力値の線形和でトレリスの枝メトリックを計算する
ターボ復号を実施して、下位情報ビットの対数尤度比と
パリティビットの対数尤度比を計算するように構成した
ので、計算の簡略化を図ることができる効果がある。

【００８３】この発明によれば、対数尤度比計算手段
が、コンバージョンが含まれているターボ復号を実施す
るように構成したので、コンバージョンが含まれている
場合でも、上位情報ビットの復号誤り確率を低減するこ
とができる効果がある。

【００８４】この発明によれば、コンバージョンが含ま
れているターボ復号の軟入力値として、対数尤度比計算
手段が信号点空間における信号点配置の閾値からのユー
クリッド距離を計算し、その軟入力値の線形和でトレリ
スの枝メトリックを計算するターボ復号を実施して、下
位情報ビットの対数尤度比とパリティビットの対数尤度
比を計算するように構成したので、コンバージョンが含
まれている場合でも、上位情報ビットの復号誤り確率を
低減することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１による復調方法を示
すフローチャートである。

【図２】 復調方法を実施する際の復号誤り確率を示す
説明図である。

【図３】 この発明の実施の形態２による復調装置を示
す構成図である。

【図４】 上位情報ビット判定領域等を説明する説明図
である。

【図５】 従来の復調方法を示すフローチャートであ
る。

【図６】 （ａ）はターボ符号を要素符号とするトレリ
ス符号化変調方式で使用される符号器を示す構成図、
（ｂ）は多値直交振幅変調ＱＡＭとして、１６ＱＡＭ方
式を採用した場合の符号器を示す構成図、（ｃ）はマル
チキャリア変復調方式におけるトーン構成を示す説明図
である。

【図７】 図６のターボ符号器を示す構成図である。

【図８】 各種ディジタル変調の信号点配置を示す説明
図である。

【符号の説明】

２８，２９ 閾値からのユークリッド距離、３０ 対数
尤度比計算手段、３１軟入力値計算器、３２ 復号器、
３３ 受信振幅値計算器、３４ 減算器、３５ インタ
リーバ、３６ インタリーバ、３７ インタリーバ、３
８ 復号器、３９ 減算器、４０ デインタリーバ、４
１ スイッチ、４２ コセット推定手段、４３ 判定
器、４４ 判定器、４５ 判定器、４６ 判定器（上位
情報ビット推定手段）。

フロントページの続き (72)発明者 中村 隆彦 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 吉田 英夫 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5J065 AD01 AD10 AG05 5K004 AA05 AA08 FA05 JA02 JH06

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 受信信号点の系列を受信するとターボ復
   号の軟入力値を計算し、その軟入力値によるターボ復号
   を実施して、下位情報ビットの対数尤度比とパリティビ
   ットの対数尤度比を計算する対数尤度比計算ステップ
   と、上記対数尤度比計算ステップにより計算された下位
   情報ビットの対数尤度比から下位情報ビットを推定する
   とともに、上記対数尤度比計算ステップにより計算され
   たパリティビットの対数尤度比からパリティビットを推
   定し、その下位情報ビットとパリティビットからコセッ
   トを推定するコセット推定ステップと、上記コセット推
   定ステップにより推定されたコセットから送信信号点を
   推定し、その送信信号点から上位情報ビットを推定する
   上位情報ビット推定ステップとを備えた復調方法。
2. 【請求項２】 対数尤度比計算ステップは、ターボ復号
   の軟入力値として、信号点空間における信号点配置の閾
   値からのユークリッド距離を計算することを特徴とする
   請求項１記載の復調方法。
3. 【請求項３】 対数尤度比計算ステップは、軟入力値の
   線形和でトレリスの枝メトリックを計算するターボ復号
   を実施して、下位情報ビットの対数尤度比とパリティビ
   ットの対数尤度比を計算することを特徴とする請求項２
   記載の復調方法。
4. 【請求項４】 対数尤度比計算ステップは、コンバージ
   ョンが含まれているターボ復号を実施することを特徴と
   する請求項１記載の復調方法。
5. 【請求項５】 対数尤度比計算ステップは、コンバージ
   ョンが含まれているターボ復号の軟入力値として、信号
   点空間における信号点配置の閾値からのユークリッド距
   離を計算し、その軟入力値の線形和でトレリスの枝メト
   リックを計算する上記ターボ復号を実施して、下位情報
   ビットの対数尤度比とパリティビットの対数尤度比を計
   算することを特徴とする請求項１記載の復調方法。
6. 【請求項６】 受信信号点の系列を受信するとターボ復
   号の軟入力値を計算し、その軟入力値によるターボ復号
   を実施して、下位情報ビットの対数尤度比とパリティビ
   ットの対数尤度比を計算する対数尤度比計算手段と、上
   記対数尤度比計算手段により計算された下位情報ビット
   の対数尤度比から下位情報ビットを推定するとともに、
   上記対数尤度比計算手段により計算されたパリティビッ
   トの対数尤度比からパリティビットを推定し、その下位
   情報ビットとパリティビットからコセットを推定するコ
   セット推定手段と、上記コセット推定手段により推定さ
   れたコセットから送信信号点を推定し、その送信信号点
   から上位情報ビットを推定する上位情報ビット推定手段
   とを備えた復調装置。
7. 【請求項７】 対数尤度比計算手段は、ターボ復号の軟
   入力値として、信号点空間における信号点配置の閾値か
   らのユークリッド距離を計算することを特徴とする請求
   項６記載の復調装置。
8. 【請求項８】 対数尤度比計算手段は、軟入力値の線形
   和でトレリスの枝メトリックを計算するターボ復号を実
   施して、下位情報ビットの対数尤度比とパリティビット
   の対数尤度比を計算することを特徴とする請求項７記載
   の復調装置。
9. 【請求項９】 対数尤度比計算手段は、コンバージョン
   が含まれているターボ復号を実施することを特徴とする
   請求項６記載の復調装置。
10. 【請求項１０】 対数尤度比計算手段は、コンバージョ
    ンが含まれているターボ復号の軟入力値として、信号点
    空間における信号点配置の閾値からのユークリッド距離
    を計算し、その軟入力値の線形和でトレリスの枝メトリ
    ックを計算する上記ターボ復号を実施して、下位情報ビ
    ットの対数尤度比とパリティビットの対数尤度比を計算
    することを特徴とする請求項６記載の復調装置。