JP4253332B2 - 復号装置、方法およびプログラム - Google Patents

Description

この発明は、通信システムや記録システムに用いられるＬＤＰＣ（Low Density Parity Check）符号を用いた復号装置に関する。

ＬＤＰＣ符号は、その符号に対応するパリティ検査行列を用いて行方向処理と列方向処理と呼ばれる確率計算を繰り返し行い、符号ビットの事後確率を求めることで復号する。行方向処理とは、パリティ検査行列の行毎のパリティ検査式を用いて外部情報を求める処理である。また列方向処理とは、行方向処理で得られた外部情報を基に事前確率を求める処理である。一般には、全てのパリティ検査行列の行に対して行方向処理を行った後、全ての列に対して列方向処理を行う。

近年、上記ＬＤＰＣ符号の復号処理を効率的に行う方法として、シャッフル復号が知られている（例えば非特許文献１）。このシャッフル復号は、行方向処理と列方向処理を符号ビット毎に交互に行う（列毎に事前確率を更新する）ことで、外部情報の伝搬速度をあげ効率的な復号を行うことができる。

しかしながら、行方向処理と列方向処理を符号ビット毎に交互に行うことで効率的な復号を行うシャッフル復号だが、その復号効率はパリティ検査行列の構造や通信路や記録メディアから得られる符号ビットの受信確率、さらにその確率を計算する順序（更新スケジュール）に依存する。そのため、それらを考慮しない従来の方法では、必ずしも効率よく復号することができないという問題があった。
Juntan Zhang and Marc.P.C. Fossorier, "Shuffled Iterative Decoding," IEEE Trans.on Commun. VOL.53,NO.2,pp.209-213,Feb.2005。

従来の復号装置では、必ずしも効率よく復号することができないという問題があった。この発明は上記の問題を解決すべくなされたもので、適切な更新スケジュールを作成し、パリティ検査行列の構造や符号ビットの受信確率によらず、常に効率良く復号できる復号装置、方法およびプログラムを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、この発明は、低密度パリティ検査行列を用いてデータビットをＬＤＰＣ符号化した符号データに含まれる前記データビットとパリティビットの各尤度を取得する取得手段と、尤度の信頼度を検出する検出手段と、信頼度に基づいて、尤度を信頼度の低いものから優先的に更新する順序を示す更新スケジュールを作成する作成手段と、低密度パリティ検査行列を用いて、更新スケジュールに従った順序で尤度をそれぞれ更新する更新手段と、この更新手段が更新した尤度、データビットの尤度およびパリティビットの尤度に基づいて事後尤度を求め、これを硬判定する判定手段と、符号データを得るために、判定手段の判定結果をパリティ検査する検査手段とを具備して構成するようにした。

この発明によれば、常に効率良く復号できる復号装置、方法およびプログラムを提供できる。

以下、図面を参照しながら本実施の形態について詳細に説明する。
図１は、この発明の第１の実施形態に係わる復号装置の構成を示すものである。なお、以下では、復号処理に係わる構成ついてのみ説明するが、上記復号装置は、符号化処理を行う符号化装置の構成も備える。

上記復号装置は、入力尤度保持部１０１、ソート部１０２、更新スケジュール作成部１０３、ＬＤＰＣ検査行列保持部１０４、事前尤度更新部１０５、事前尤度保持部１０６およびパリティ検査部１０７を備える。

入力尤度保持部１０１は、前段の信号処理部（図示しない）にて得られた符号データの尤度が入力され、この尤度の復号が完了するまでの間保持する。上記符号データは、後述するＬＤＰＣ検査行列保持部１０４が保持するＬＤＰＣ（Low Density Parity Check）検査行列で定義されるＬＤＰＣ符号であり、組織符号であって、データビットとパリティビットとから構成される。

この例では、上記符号データは、４つのデータビットＣ_１〜Ｃ_４と４つのパリティビットＣ_５〜Ｃ_８からなるものとし、ここで入力尤度保持部１０１に保持される符号データの尤度Ｆ_１〜Ｆ_８は、上記８つの符号データビットにそれぞれ対応するものである。

すなわち、入力尤度保持部１０１は、８つの尤度Ｆ_１〜Ｆ_８を同時に保持する。また入力尤度保持部１０１は、保持している尤度を少なくとも１つ以上、後段の事前尤度更新部１０５およびパリティ検査部１０７の処理に応じて、事前尤度更新部１０５およびパリティ検査部１０７に出力する。

なお、ここでいう尤度とは、データビットが０である確率P(x=0)と、１である確率P(x=1)の比の対数値（底は自然対数）であって、以下の式（１）で表される。また、本説明で述べる事前尤度とは、事前確率の尤度を意味し、事後尤度とは、事後確率の尤度を意味する。

ソート部１０２は、前段の信号処理部から入力される符号データの尤度を、所定の基準により並び替える。なお、この実施形態では、上記所定の基準を、入力尤度Ｆ_１〜Ｆ_８の絶対値が小さい順とする。このため、ソート部１０２は、入力尤度Ｆ_１〜Ｆ_８の絶対値を検出し、小さい順に並び替えるものとする。そしてソート部１０２は、並び替えた入力尤度Ｆ_１〜Ｆ_８のインデックスの情報（以下、インデックス情報と称する）を更新スケジュール作成部１０３に出力する。

更新スケジュール作成部１０３は、ソート部１０２から入力されるインデックス情報に基づいて、事前尤度更新部１０５で事前尤度を更新する列の順序（更新スケジュール）を作成し、この更新スケジュールを事前尤度更新部１０５へ出力する。具体的には、更新スケジュール作成部１０３は、インデックス情報に基づき、入力尤度Ｆ_１〜Ｆ_８の絶対値が小さいビットに対応する列から事前尤度を更新するような更新スケジュールを作成する。

例として図２を用いて説明する。図２は、符号データＣ_１〜Ｃ_８の各入力尤度Ｆ_ｎ（ｎ＝１〜８）の例を示すものである。この図に示す入力尤度Ｆ_ｎは、ソート部１０２によりその絶対値が小さい順に並べ変えられ、その順序は、｜Ｆ_３｜＜｜Ｆ_８｜＜｜Ｆ_６｜＜｜Ｆ_１｜＜｜Ｆ_４｜＜｜Ｆ_７｜＜｜Ｆ_２｜＜｜Ｆ_５｜となる。

よって更新スケジュール作成部１０３には、ソート部１０２から、符号データＣ_１〜Ｃ_８（入力尤度Ｆ_１〜Ｆ_８）にそれぞれ対応するインデックスＩ_１〜Ｉ_８の情報として、「Ｉ_３→Ｉ_８→Ｉ_６→Ｉ_１→Ｉ_４→Ｉ_７→Ｉ_２→Ｉ_５」が入力される。更新スケジュール作成部１０３は、このインデックス情報に基づいて更新スケジュールを作成する。

ＬＤＰＣ検査行列保持部１０４は、例えば図３に示すようなＬＤＰＣ検査行列（以下、検査行列と略称する）の情報を予め保持している。この検査行列は、符号データの送り側との間で予め申し合わせたものである。そしてＬＤＰＣ検査行列保持部１０４は、事前尤度更新部１０５およびパリティ検査部１０７に対して、それぞれの処理の必要に応じて、上記検査行列の情報を出力する。

なお、図３において、検査行列中の「１」の無い位置には「０」が代入されているものとし、１行中の「１」の数を行重み、１列中の「１」の数を列重みと呼ぶ。この４行８列の検査行列で定義される符号データは、符号長８、パリティ長４である。検査行列の列は、符号データの各ビットに対応し、１回の復号処理で全ての列について処理を行う。

N(m)は、m行中にある「１」の列番号の集合である。図３からわかるように、例えばＮ(２)は｛２，３，６｝となる。同様にして、例えばM(３)は｛２，３｝となる。ＬＤＰＣ符号の検査行列は、行列中の「１」の数が行列の大きさに比べて少ないため、復号に使用するこの「１」の位置情報のみを保持することで、ＬＤＰＣ検査行列保持部１０４の回路規模を少なくすることができる。

事前尤度更新部１０５は、ＬＤＰＣ検査行列保持部１０４から入力される検査行列の情報と、更新スケジュール作成部１０３から入力される更新スケジュールに従って、入力尤度保持部１０１から入力される入力尤度Ｆ_１〜Ｆ_８と、事前尤度保持部１０６から入力される事前尤度を用いて、新たな事前尤度を求め、これを事前尤度保持部１０６へ出力する。また事前尤度更新部１０５は、全ての列の新たな事前尤度を求める度に、事前尤度の更新処理を１回行ったものとして、その旨をパリティ検査部１０７に通知する。

図４に事前尤度更新部１０５の構成例を示す。事前尤度更新部１０５は、列処理部４０１と行処理部４０２とを備える。列処理部４０１は、行処理部４０２で用いる部分事後尤度z⁽ⁱ⁾ _mnを入力尤度F_nと事前尤度r⁽ⁱ⁾ _mnとに基づいて、下式（２）より求める。

なお、上式（２）において、ｉは事前尤度の更新回数を示し、ｎは検査行列の列番号、つまり符号データビットのインデックスを表し、ｍは検査行列の行番号を表す。またM(n)は、図３に示すように列ｎ中の「１」がある行番号の集合を表し、M(n)＼mは、集合M(n)のうちmを除いた列の部分集合を表す。よって、部分事後尤度z⁽ⁱ⁾ _mnは、ｉ回目の更新処理後に得られるｎ番目の符号データビットのうち、ｍ列を除いた符号データビットの事後尤度を表す。

行処理部４０２は、上式（２）で求められた部分事後尤度z⁽ⁱ⁾ _mnを用い、下式（３）より新たな事前尤度r⁽ⁱ⁾ _mnを求める。なお、初回の復号処理では、事前尤度r⁽⁰⁾ _mn＝０となるため、部分事後尤度z⁽⁰⁾ _mn＝F_nを用いて事前尤度r⁽¹⁾ _mnを求める。なお、N_p(m)は、N(m)のうち、既にｉ回目の事前尤度の更新を行った列の集合を表し、N_f(m)はまだｉ回目の事前尤度の更新がされてない列の集合であり、N(m)＼N_p(m)となる。また、この時の列ｎの更新順序は、更新スケジュール作成部１０３から入力される更新スケジュールに従う。

また、図４に示した例では、１列ずつ事前尤度を更新する場合の事前尤度更新部１０５の構成を示している。これに代わって例えば、第５図に示すように、事前尤度更新部１０５が、列処理部４０１と同じ機能を備える列処理部５０１〜５０Gと、行処理部４０２と同じ機能を備える行処理部５１１〜５１Gとを備えることで、一度に複数の列（第５図ではＧ個の列）を更新することができる。

事前尤度保持部１０６は、事前尤度更新部１０５から入力される新たな事前尤度を保持する。なお、事前尤度保持部１０６が保持する事前尤度の数は検査行列中の１の数と一致する。そして、事前尤度保持部１０６は、パリティ検査部１０７がパリティ検査を行う際に、保持している事前尤度をパリティ検査部１０７に出力したり、また事前尤度更新部１０５が事前尤度の更新をする際に、保持している事前尤度を事前尤度更新部１０５に出力する。

なお、復号処理開始時において、事前尤度保持部１０６は、全て「０」に初期化した事前尤度を保持しており、事前尤度更新部１０５から新たな事前尤度が入力された場合には、古い事前尤度を廃棄し新たな事前尤度を保持する。

パリティ検査部１０７は、入力尤度保持部１０１から入力される入力尤度Ｆ_１〜Ｆ_８と、事前尤度保持部１０６から入力される事前尤度とに基づいて、事後尤度を算出し、この事後尤度に基づく硬判定を行って符号データＣ_１〜Ｃ_８を得る。そしてパリティ検査部１０７は、ＬＤＰＣ検査行列保持部１０４から入力される検査行列の情報に基づいて、上記符号データＣ_１〜Ｃ_８のパリティ検査を行う。

ここでパリティ検査の結果が良好な場合、もしくは事前尤度更新部１０５から通知される事前尤度の更新処理の回数が予め設定した回数に達した場合、パリティ検査部１０７は、当該符号データＣ_１〜Ｃ_８に対する復号処理を終了するために、後段の信号処理部（図示しない）へ上記符号データＣ_１〜Ｃ_８（または符号データＣ_１〜Ｃ_８の事前尤度）を出力する。なお、パリティ検査部１０７において、事後尤度z_n ⁽ⁱ⁾は、入力尤度F_nと事前尤度R_mn ⁽ⁱ⁾とに基づいて、下式（４）による計算で求められる。

上式（４）において、ｉは復号の繰り返し回数を示し、ｎは検査行列の列番号つまり符号データＣ_１〜Ｃ_８を構成する各ビットのインデックスを表す。よって、事後尤度z⁽ⁱ⁾ _nは、ｉ回目の復号処理後に得られるｎ番目の符号データビットの事後尤度を表す。またｍは、検査行列の行番号を表し、Ｍ(ｎ)は、図３に示すように列ｎ中の「１」がある行番号の集合を表す。つまり上式（４）の第２項は、列ｎ中に「１」がある行のパリティ検査式を用いて計算された事前尤度の合計となる。またパリティ検査部１０７にて行う硬判定は、上式（４）より得られる事後尤度の正負判定により行い、正の時は０、負のときは１と判定する。

次に、上記構成の復号装置の動作について説明する。この動作を説明するフローチャートを図６に示す。この図に示す処理は、前段の信号処理部（図示しない）にて得られた符号データＣ_１〜Ｃ_８の各尤度Ｆ_１〜Ｆ_８が入力されてから、これに基づく符号データＣ_１〜Ｃ_８が出力されるまでを１つのサイクルとしており、符号データＣ_１〜Ｃ_８（または符号データＣ_１〜Ｃ_８の事前尤度）を出力すると、新たなサイクルの処理が開始される。

まず、処理が開始されると、前段の信号処理部より、符号データＣ_１〜Ｃ_８の各尤度Ｆ_１〜Ｆ_８が、入力尤度保持部１０１およびソート部１０２に入力される。入力尤度保持部１０１は、入力された符号データＣ_１〜Ｃ_８の各尤度Ｆ_１〜Ｆ_８を、この尤度の復号が完了するまでの間保持する。

処理６０１では、ソート部１０２に入力された符号データＣ_１〜Ｃ_８の各尤度Ｆ_１〜Ｆ_８が、ソート部１０２によって、その絶対値の小さい順に並び替えられる。そして、ソート部１０２は、この並び替えられた尤度の順を示すインデックス情報を作成し、このインデックス情報を更新スケジュール作成部１０３に出力する。

処理６０２では、更新スケジュール作成部１０３が、ソート部１０２から入力されるインデックス情報に基づいて、事前尤度更新部１０５で事前尤度を更新する列の順序（更新スケジュール）を作成し、この更新スケジュールを事前尤度更新部１０５へ出力する。

処理６０３では、事前尤度更新部１０５が、入力尤度保持部１０１から入力尤度Ｆ_１〜Ｆ_８を取得するとともに、ＬＤＰＣ検査行列保持部１０４から検査行列の情報を取得し、さらに事前尤度保持部１０６から事前尤度を取得する。そして、事前尤度更新部１０５は、上記検査行列の情報と、更新スケジュール作成部１０３から入力された更新スケジュールに従って、上記入力尤度Ｆ_１〜Ｆ_８と上記事前尤度を用いて、検査行列の全ての列の事前尤度を更新する。

このようにして更新された事前尤度は、事前尤度保持部１０６へ出力され、事前尤度保持部１０６にて保持される。事前尤度保持部１０６にて保持されていた古い事前尤度は破棄される。また事前尤度更新部１０５は、新たな事前尤度を求めると、事前尤度の更新処理を行った旨をパリティ検査部１０７に通知する。

処理６０４では、上記通知を受けたパリティ検査部１０７が、事前尤度保持部１０６からここに保持される最新の事前尤度を取得するとともに、入力尤度保持部１０１から入力尤度を取得し、この入力尤度Ｆ_１〜Ｆ_８と上記事前尤度とに基づいて、事後尤度を算出し、この事後尤度に基づく硬判定を行って符号データＣ_１〜Ｃ_８を得る。

処理６０５では、パリティ検査部１０７が、ＬＤＰＣ検査行列保持部１０４から検査行列の情報を取得し、処理６０４で得た符号データＣ_１〜Ｃ_８のパリティ検査を行う。ここで、パリティ検査部１０７は、パリティ検査の結果が良好な場合、上記符号データＣ_１〜Ｃ_８（または符号データＣ_１〜Ｃ_８の事前尤度）を出力して、当該符号データＣ_１〜Ｃ_８に対する復号処理を終了する。一方、パリティ検査の結果が良好でない場合は、処理６０６を実行する。

処理６０６では、パリティ検査部１０７が、処理６０３で通知される事前尤度の更新処理の回数ｉが予め設定した回数に達したか否かを判定する。ここで、事前尤度の更新処理の回数ｉが予め設定した回数に達している場合には、上記符号データＣ_１〜Ｃ_８（または符号データＣ_１〜Ｃ_８の事前尤度）を出力して、当該符号データＣ_１〜Ｃ_８に対する復号処理を終了する。一方、予め設定した回数に達していない場合には、再び処理６０３を実行し、事前尤度の更新を行う。

以上のように、上記構成の復号装置では、入力尤度Ｆ_１〜Ｆ_８の絶対値、つまり信頼度の大きさに基づき、信頼度の低い入力尤度を優先的に用いて事前尤度の更新を行うスケジュールを作成し、このスケジュールに従って事前尤度の更新を行うようにしている。

したがって、上記構成の復号装置によれば、信頼度の低い入力尤度を持つ列に対応する事前尤度を優先的に更新することで、信頼度の低い入力尤度が繰り返しの初期段階で伝搬することを防ぐことができ、少ない繰り返し回数で復号が可能となる。また、復号後のデータの誤りを少なくすることができる。

なお、上記実施の形態では、データビットＣ_１〜Ｃ_４とパリティビットＣ_５〜Ｃ_８を区別することなく、信頼度の低い入力尤度を優先的に用いて事前尤度を更新するスケジュールを作成し、このスケジュールに従って事前尤度の更新を行うようにした。

これに代わって例えば、まずパリティビットＣ_５〜Ｃ_８に対応する列について、信頼度が低い入力尤度に対応する列から優先的に事前尤度を更新するスケジュールを作成し、このスケジュールに従ってパリティビットＣ_５〜Ｃ_８の事前尤度の更新を行った後、データビットＣ_１〜Ｃ_４に対応する列について、信頼度が低い入力尤度に対応する列から優先的に事前尤度を更新する更新スケジュールを作成し、このスケジュールに従ってデータビットＣ_１〜Ｃ_４の事前尤度の更新を行うようにしてもよい。

上述した復号処理では、列単位で順に事前尤度を更新していくため、後半の列ほど更新された信頼度の高い事前尤度を用いることができる。そのため、上述したように、パリティビットＣ_５〜Ｃ_８に対応する列について事前尤度の更新を行った後、データビットＣ_１〜Ｃ_４の事前尤度の更新を行えば、後半に更新されるデータビットＣ_１〜Ｃ_４の誤りを少なくすることができる。

例えば入力尤度Ｆ_１〜Ｆ_８が図２に示すようなものであった場合、ソート部１０２でその絶対値が小さい順に並べ変えられ｜Ｆ_３｜＜｜Ｆ_８｜＜｜Ｆ_６｜＜｜Ｆ_１｜＜｜Ｆ_４｜＜｜Ｆ_７｜＜｜Ｆ_２｜＜｜Ｆ_５｜となる。この並びのうちパリティビットＣ_５〜Ｃ_８に着目すると、｜Ｆ_８｜＜｜Ｆ_６｜＜｜Ｆ_７｜＜｜Ｆ_５｜となっており、データビットＣ_１〜Ｃ_４に着目すると｜Ｆ_３｜＜｜Ｆ_１｜＜｜Ｆ_４｜＜｜Ｆ_２｜となっている。よって、更新スケジュールはＩ_８→Ｉ_６→Ｉ_７→Ｉ_５→Ｉ_３→Ｉ_１→Ｉ_４→Ｉ_２となる。

次に、この発明の第２の実施形態に係わる復号装置について説明する。図８は、その構成を示すものであって、入力尤度保持部１０１、更新スケジュール作成部８０３、ＬＤＰＣ検査行列保持部８０４、事前尤度更新部１０５、事前尤度保持部１０６およびパリティ検査部１０７を備える。

なお、図８において、図１に示した構成と同様の機能を有する構成については、同じ番号を付与し、その詳細についての説明は省略し、異なる構成を中心に説明する。また以下では、復号処理に係わる構成ついてのみ説明するが、上記復号装置は、符号化処理を行う符号化装置の構成も備える。

図８に示した復号装置の特徴は、第１の実施形態の復号装置では入力尤度Ｆ_１〜Ｆ_８の値に基づいて更新スケジュールを作成していたのに対し、ＬＤＰＣ検査行列の構造に基づいて更新スケジュールを作成するようにした点である。

ＬＤＰＣ検査行列保持部８０４は、ＬＤＰＣ検査行列保持部１０４と同様に、例えば図３に示すようなＬＤＰＣ検査行列（以下、検査行列と略称する）の情報を予め保持している。この検査行列は、符号データの送り側との間で予め申し合わせたものである。そしてＬＤＰＣ検査行列保持部８０４は、事前尤度更新部１０５、パリティ検査部１０７および更新スケジュール作成部８０３に対して、それぞれの処理の必要に応じて、上記検査行列の情報を出力する。

更新スケジュール作成部８０３は、ＬＤＰＣ検査行列保持部８０４から入力される検査行列の情報から検査行列の構造を検出し、この検出結果に基づいて、上記検査行列に適した更新スケジュールを作成し、事前尤度更新部１０５へ出力する。

ここで例えば図７に示した検査行列のように列重みが列毎に異なる検査行列の場合、列重みが重い列ほど正確な事前尤度を得ることができる。なお、列重みとは、該当列の「１」の数である。このため、更新スケジュール作成部８０３は、検査行列の各列の重みを検出し、この検出結果に基づいて上記更新スケジュールを作成する。

図７に示した検査行列の場合、更新スケジュール作成部８０３は、Ｉ_２→Ｉ_５→Ｉ_１→Ｉ_３→Ｉ_６→Ｉ_４→Ｉ_７→Ｉ_８といったように列重みが重い列ほど優先的に事前尤度を更新する更新スケジュールを作成する。これにより、信頼度の低い尤度が伝搬するのを防ぎ、効率の良い復号が可能となる。

このように、第１の実施形態の復号装置と異なり、第１の実施形態の復号装置では、更新スケジュールの作成は、検査行列の構造のみに依存する。このため、検査行列が動的に変化しないシステムの場合、あらかじめ更新スケジュールを作成しておくことが可能であるので、第１の実施形態の復号装置のように、符号データＣ_１〜Ｃ_８毎に更新スケジュールを作成する必要がない。

事前尤度更新部１０５は、ＬＤＰＣ検査行列保持部８０４から入力される検査行列の情報と、更新スケジュール作成部８０３から入力される更新スケジュールに従って、入力尤度保持部１０１から入力される符号データの尤度Ｆ_１〜Ｆ_８と、事前尤度保持部１０６から入力される事前尤度を用いて、全ての列の新たな事前尤度を求め、これを事前尤度保持部１０６へ出力する。また事前尤度更新部１０５は、新たな事前尤度を求める度に、事前尤度の更新処理を１回行ったものとして、その旨をパリティ検査部１０７に通知する。

事前尤度保持部１０６は、事前尤度更新部１０５から入力される新たな事前尤度を保持する。なお、事前尤度保持部１０６が保持する事前尤度の数は検査行列中の１の数と一致する。そして、事前尤度保持部１０６は、パリティ検査部１０７がパリティ検査を行う際に、保持している事前尤度をパリティ検査部１０７に出力したり、また事前尤度更新部１０５が事前尤度の更新をする際に、保持している事前尤度を事前尤度更新部１０５に出力する。

なお、復号処理開始時において、事前尤度保持部１０６は、全て「０」に初期化した事前尤度を保持しており、事前尤度更新部１０５から新たな事前尤度が入力された場合には、古い事前尤度を廃棄し新たな事前尤度を保持する。

パリティ検査部１０７は、入力尤度保持部１０１から入力される入力尤度Ｆ_１〜Ｆ_８と、事前尤度保持部１０６から入力される事前尤度とに基づいて、事後尤度を算出し、この事後尤度に基づく硬判定を行って符号データＣ_１〜Ｃ_８を得る。そしてパリティ検査部１０７は、ＬＤＰＣ検査行列保持部８０４から入力される検査行列の情報に基づいて、上記符号データＣ_１〜Ｃ_８のパリティ検査を行う。

ここでパリティ検査の結果が良好な場合、もしくは事前尤度更新部１０５から通知される事前尤度の更新処理の回数が予め設定した回数に達した場合、パリティ検査部１０７は、当該符号データＣ_１〜Ｃ_８に対する復号処理を終了するために、後段の信号処理部（図示しない）へ上記符号データＣ_１〜Ｃ_８（または符号データＣ_１〜Ｃ_８の事前尤度）を出力する。

次に、上記構成の復号装置の動作について説明する。この動作を説明するフローチャートを図９に示す。この図に示す処理は、前段の信号処理部（図示しない）にて得られた符号データＣ_１〜Ｃ_８の各尤度Ｆ_１〜Ｆ_８が入力されてから、これに基づく符号データＣ_１〜Ｃ_８が出力されるまでを１つのサイクルとしており、符号データＣ_１〜Ｃ_８（または符号データＣ_１〜Ｃ_８の事前尤度）を出力すると、新たなサイクルの処理が開始される。

まず、処理が開始されると、前段の信号処理部より、符号データＣ_１〜Ｃ_８の各尤度Ｆ_１〜Ｆ_８が、入力尤度保持部１０１に入力される。入力尤度保持部１０１は、入力された符号データＣ_１〜Ｃ_８の各尤度Ｆ_１〜Ｆ_８を、この尤度の復号が完了するまでの間保持する。なお、この時点で既に、更新スケジュール作成部８０３は、ＬＤＰＣ検査行列保持部８０４から入力される検査行列の情報に基づいて、上記検査行列に適した更新スケジュールを作成し、事前尤度更新部１０５へ出力している。

処理９０１では、事前尤度更新部１０５が、入力尤度保持部１０１から入力尤度Ｆ_１〜Ｆ_８を取得するとともに、ＬＤＰＣ検査行列保持部８０４から検査行列の情報を取得し、さらに事前尤度保持部１０６から事前尤度を取得する。そして、事前尤度更新部１０５は、上記検査行列の情報と、更新スケジュール作成部８０３から入力された更新スケジュールに従って、上記入力尤度Ｆ_１〜Ｆ_８と上記事前尤度を用いて、検査行列の全ての列の事前尤度を更新する。

このようにして更新された事前尤度は、事前尤度保持部１０６へ出力され、事前尤度保持部１０６にて保持される。事前尤度保持部１０６にて保持されていた古い事前尤度は破棄される。また事前尤度更新部１０５は、新たな事前尤度を求めると、事前尤度の更新処理を行った旨をパリティ検査部１０７に通知する。

処理９０２では、上記通知を受けたパリティ検査部１０７が、事前尤度保持部１０６からここに保持される最新の事前尤度を取得するとともに、入力尤度保持部１０１から入力尤度Ｆ_１〜Ｆ_８を取得し、この入力尤度Ｆ_１〜Ｆ_８と上記事前尤度とに基づいて、事後尤度を算出し、この事後尤度に基づく硬判定を行って符号データＣ_１〜Ｃ_８を得る。

処理９０３では、パリティ検査部１０７が、ＬＤＰＣ検査行列保持部８０４から検査行列の情報を取得し、処理９０２で得た符号データＣ_１〜Ｃ_８のパリティ検査を行う。ここで、パリティ検査部１０７は、パリティ検査の結果が良好な場合、上記符号データＣ_１〜Ｃ_８（または符号データＣ_１〜Ｃ_８の事前尤度）を出力して、当該符号データＣ_１〜Ｃ_８に対する復号処理を終了する。一方、パリティ検査の結果が良好でない場合は、処理９０４を実行する。

処理９０４では、パリティ検査部１０７が、処理９０１で通知される事前尤度の更新処理の回数ｉが予め設定した回数に達したか否かを判定する。ここで、事前尤度の更新処理の回数ｉが予め設定した回数に達している場合には、上記符号データＣ_１〜Ｃ_８（または符号データＣ_１〜Ｃ_８の事前尤度）を出力して、当該符号データＣ_１〜Ｃ_８に対する復号処理を終了する。一方、予め設定した回数ｉに達していない場合には、再び処理９０１を実行し、事前尤度の更新を行う。

以上のように、上記構成の復号装置では、ＬＤＰＣ検査行列の構造に基づいて、列重みが重い列に対応する入力尤度を優先的に用いて事前尤度を更新する更新スケジュールを作成するようにし、このスケジュールに従って事前尤度の更新を行うようにしている。

したがって、上記構成の復号装置によれば、信頼度の高い事前尤度を求めることができる列重みが重い列を優先的に更新を行うので、後段で更新する列では信頼度の高い事前尤度を用いて事前尤度の更新をすることができ、少ない繰り返し回数で復号が可能となる。また、復号後のデータの誤りを少なくすることができる。

なお、上記実施の形態では、データビットＣ_１〜Ｃ_４とパリティビットＣ_５〜Ｃ_８を区別することなく、列重みの大きい列に対応する入力尤度を優先的に用いて事前尤度を更新するスケジュールを作成し、このスケジュールに従って事前尤度の更新を行うようにした。

これに代わって例えば、パリティビットＣ_５〜Ｃ_８に対応する列について、列重みの大きい列順に対応する入力尤度を優先的に用いて事前尤度を更新するスケジュールを作成し、このスケジュールに従ってパリティビットＣ_５〜Ｃ_８の事前尤度の更新を行った後、データビットＣ_１〜Ｃ_４に対応する列について、列重みの大きい列から優先的に事前尤度を更新する更新スケジュールを作成し、このスケジュールに従ってデータビットＣ_１〜Ｃ_４の事前尤度の更新を行うようにしてもよい。

列単位で順に事前尤度を更新していく、上述した復号処理では、後半の列ほど更新された信頼度の高い事前尤度を用いることができる。例えば図７に示すようなＬＤＰＣ検査行列の場合、Ｉ_５→Ｉ_６→Ｉ_７→Ｉ_８→Ｉ_２→Ｉ_１→Ｉ_３→Ｉ_４と更新スケジュールを作成することにより、データビットＣ_１〜Ｃ_４の誤りを少なくすることができる。

次に、この発明の第３の実施形態に係わる復号装置について説明する。図１０は、その構成を示すものであって、入力尤度保持部１０１、グルーピング部１００２、更新スケジュール作成部１００３、ＬＤＰＣ検査行列保持部１００４、事前尤度更新部１０５、事前尤度保持部１０６およびパリティ検査部１０７を備える。

なお、図１０において、図１に示した構成と同様の機能を有する構成については、同じ番号を付与し、その詳細についての説明は省略し、異なる構成を中心に説明する。また以下では、復号処理に係わる構成ついてのみ説明するが、上記復号装置は、符号化処理を行う符号化装置の構成も備える。

図１０に示した復号装置の特徴は、第１の実施形態の復号装置における更新スケジュールの作成方法と、第２の実施形態の復号装置における更新スケジュールの作成方法とを共に考慮した点にあり、入力尤度の値およびＬＤＰＣ検査行列の構造に基づいて更新スケジュールを作成するようにしたものである。

グルーピング部１００２は、前段の信号処理部から入力される符号データＣ_１〜Ｃ_８の各尤度Ｆ_１〜Ｆ_８の絶対値の大きさを検出する。そして、グルーピング部１００２は、検出した絶対値の大きさに応じて、少なくとも２つ以上のグループに分け、各尤度Ｆ_１〜Ｆ_８が属するグループを示すグループインデックスを更新スケジュール作成部１００３に出力する。

ここで例えば、図７の検査行列で定義された符号データＣ_１〜Ｃ_８の入力尤度Ｆ_１〜Ｆ_８が、図２に示すようなものであったとき、グルーピング部１００２は、各尤度の絶対値の大きさと閾値を比較して、各尤度Ｆ_１〜Ｆ_８を３つのグループｇ１，ｇ２，ｇ３に分けする。図２に示す例では、閾値を「0.5」、「1.0」としている。なお、この閾値やグループ分けの数は、実験により適宜設定する。

ＬＤＰＣ検査行列保持部１００４は、ＬＤＰＣ検査行列保持部１０４と同様に、例えば図３に示すようなＬＤＰＣ検査行列（以下、検査行列と略称する）の情報を予め保持している。この検査行列は、符号データＣ_１〜Ｃ_８の送り側との間で予め申し合わせたものである。そしてＬＤＰＣ検査行列保持部１００４は、事前尤度更新部１０５、パリティ検査部１０７および更新スケジュール作成部１００３に対して、それぞれの処理の必要に応じて、上記検査行列の情報を出力する。

更新スケジュール作成部１００３は、ＬＤＰＣ検査行列保持部８０４から入力される検査行列の情報からこの検査行列の構造を検出し、この検出結果と、グルーピング部１００２から取得したグループインデックスの情報とに基づいて、どの列から事前尤度の更新を行うかを示す更新スケジュールを作成する。

ここで例えば、検査行列が図７に示すようなものであった場合、列重みが列毎に異なるため、列重みが重い列ほど正確な事前尤度を得ることができる。そこで、更新スケジュール作成部１００３は、入力尤度Ｆ_１〜Ｆ_８の絶対値が小さいグループに属する尤度に対応する列から優先的に事前尤度の更新を行う更新スケジュールを作成する。また、同じグループの尤度が複数ある場合には、上記検出結果に基づき、列重みが重い列ほど優先的に事前尤度を更新するような更新スケジュールを作成する。

すなわち、図７の検査行列で定義された符号データＣ_１〜Ｃ_８の入力尤度Ｆ_１〜Ｆ_８が図２に示すようなものである場合、更新スケジュール作成部１００３は、Ｉ_３（ｇ１）→Ｉ_８（ｇ１）→Ｉ_１（ｇ２）→Ｉ_４（ｇ２）→Ｉ_６（ｇ２）→Ｉ_２（ｇ３）→Ｉ_５（ｇ３）→Ｉ_７（ｇ３）という更新スケジュールを作成する。

事前尤度更新部１０５は、ＬＤＰＣ検査行列保持部１００４から入力される検査行列の情報と、更新スケジュール作成部１００３から入力される更新スケジュールに従って、入力尤度保持部１０１から入力される符号データの尤度Ｆ_１〜Ｆ_８と、事前尤度保持部１０６から入力される事前尤度を用いて、新たな事前尤度を求め、これを事前尤度保持部１０６へ出力する。また事前尤度更新部１０５は、全ての列の新たな事前尤度を求める度に、事前尤度の更新処理を１回行ったものとして、その旨をパリティ検査部１０７に通知する。

事前尤度保持部１０６は、事前尤度更新部１０５から入力される新たな事前尤度を保持する。なお、事前尤度保持部１０６が保持する事前尤度の数は検査行列中の１の数と一致する。そして、事前尤度保持部１０６は、パリティ検査部１０７がパリティ検査を行う際に、保持している事前尤度をパリティ検査部１０７に出力したり、また事前尤度更新部１０５が事前尤度の更新をする際に、保持している事前尤度を事前尤度更新部１０５に出力する。

なお、復号処理開始時において、事前尤度保持部１０６は、全て「０」に初期化した事前尤度を保持しており、事前尤度更新部１０５から新たな事前尤度が入力された場合には、古い事前尤度を廃棄し新たな事前尤度を保持する。

パリティ検査部１０７は、入力尤度保持部１０１から入力される入力尤度Ｆ_１〜Ｆ_８と、事前尤度保持部１０６から入力される事前尤度とに基づいて、事後尤度を算出し、この事後尤度に基づく硬判定を行って符号データＣ_１〜Ｃ_８を得る。そしてパリティ検査部１０７は、ＬＤＰＣ検査行列保持部１００４から入力される検査行列の情報に基づいて、上記符号データＣ_１〜Ｃ_８のパリティ検査を行う。

ここでパリティ検査の結果が良好な場合、もしくは事前尤度更新部１０５から通知される事前尤度の更新処理の回数が予め設定した回数に達した場合、パリティ検査部１０７は、当該符号データＣ_１〜Ｃ_８に対する復号処理を終了するために、後段の信号処理部（図示しない）へ上記符号データＣ_１〜Ｃ_８（または符号データＣ_１〜Ｃ_８の事前尤度）を出力する。

次に、上記構成の復号装置の動作について説明する。この動作を説明するフローチャートを図１１に示す。この図に示す処理は、前段の信号処理部（図示しない）にて得られた符号データＣ_１〜Ｃ_８の各尤度Ｆ_１〜Ｆ_８が入力されてから、これに基づく符号データＣ_１〜Ｃ_８が出力されるまでを１つのサイクルとしており、符号データＣ_１〜Ｃ_８（または符号データＣ_１〜Ｃ_８の事前尤度）を出力すると、新たなサイクルの処理が開始される。

まず、処理が開始されると、前段の信号処理部より、符号データＣ_１〜Ｃ_８の各尤度Ｆ_１〜Ｆ_８が、入力尤度保持部１０１およびグルーピング部１００２に入力される。入力尤度保持部１０１は、入力された符号データＣ_１〜Ｃ_８の尤度Ｆ_１〜Ｆ_８を、この尤度Ｆ_１〜Ｆ_８の復号が完了するまでの間保持する。

処理１１０１では、グルーピング部１００２に入力された符号データＣ_１〜Ｃ_８の尤度Ｆ_１〜Ｆ_８が、グルーピング部１００２によって、その絶対値の大きさで少なくとも２つ以上のグループに分けられる。そして、グルーピング部１００２は、各尤度Ｆ_１〜Ｆ_８が属するグループを示すグループインデックスの情報を更新スケジュール作成部１００３に出力する。

処理１１０２では、更新スケジュール作成部１００３が、ＬＤＰＣ検査行列保持部８０４から入力される検査行列の情報からこの検査行列の構造を検出し、この検出結果と、グルーピング部１００２から取得したグループインデックスの情報とに基づいて、どの列から事前尤度の更新を行うかを示す更新スケジュールを作成する。この更新スケジュールは、事前尤度更新部１０５に出力される。

処理１１０３では、事前尤度更新部１０５が、入力尤度保持部１０１から入力尤度Ｆ_１〜Ｆ_８を取得するとともに、ＬＤＰＣ検査行列保持部１００４から検査行列の情報を取得し、さらに事前尤度保持部１０６から事前尤度を取得する。そして、事前尤度更新部１０５は、上記検査行列の情報と、更新スケジュール作成部１００３から入力された更新スケジュールに従って、上記入力尤度Ｆ_１〜Ｆ_８と上記事前尤度を用いて、検査行列の全ての列の事前尤度を更新する。

このようにして更新された事前尤度は、事前尤度保持部１０６へ出力され、事前尤度保持部１０６にて保持される。事前尤度保持部１０６にて保持されていた古い事前尤度は破棄される。また事前尤度更新部１０５は、新たな事前尤度を求めると、事前尤度の更新処理を行った旨をパリティ検査部１０７に通知する。

処理１１０４では、上記通知を受けたパリティ検査部１０７が、事前尤度保持部１０６からここに保持される最新の事前尤度を取得するとともに、入力尤度保持部１０１から入力尤度Ｆ_１〜Ｆ_８を取得し、この入力尤度Ｆ_１〜Ｆ_８と上記事前尤度とに基づいて、事後尤度を算出し、この事後尤度に基づく硬判定を行って符号データを得る。

処理１１０５では、パリティ検査部１０７が、ＬＤＰＣ検査行列保持部１００４から検査行列の情報を取得し、処理１１０４で得た符号データＣ_１〜Ｃ_８のパリティ検査を行う。ここで、パリティ検査部１０７は、パリティ検査の結果が良好な場合、上記符号データＣ_１〜Ｃ_８（または符号データＣ_１〜Ｃ_８の事前尤度）を出力して、当該符号データＣ_１〜Ｃ_８に対する復号処理を終了する。一方、パリティ検査の結果が良好でない場合は、処理１１０６を実行する。

処理１１０６では、パリティ検査部１０７が、処理１１０３で通知される事前尤度の更新処理の回数ｉが予め設定した回数に達したか否かを判定する。ここで、事前尤度の更新処理の回数ｉが予め設定した回数に達している場合には、上記符号データＣ_１〜Ｃ_８（または符号データＣ_１〜Ｃ_８の事前尤度）を出力して、当該符号データＣ_１〜Ｃ_８に対する復号処理を終了する。一方、予め設定した回数に達していない場合には、再び処理１１０３を実行し、事前尤度の更新を行う。

以上のように、上記構成の復号装置では、入力尤度Ｆ_１〜Ｆ_８の絶対値、つまり信頼度の大きさと、ＬＤＰＣ検査行列の構造に基づいて、信頼度が低く、列重みが重い列に対応する入力尤度を優先的に用いて事前尤度を更新する更新スケジュールを作成するようにし、このスケジュールに従って事前尤度の更新を行うようにしている。

したがって、上記構成の復号装置によれば、信頼度が低い入力尤度を持つ列のうち、信頼度の高い事前尤度を求めることができる列重みが重い列を優先的に事前尤度の更新を行うので、繰り返し処理の初期段階で信頼度の低い尤度が伝搬することを防ぐことができ、少ない繰り返し回数で復号が可能となる。また、復号後のデータの誤りを少なくすることができる。

なお、上記実施の形態では、データビットＣ_１〜Ｃ_４とパリティビットＣ_５〜Ｃ_８を区別することなく、信頼度が低く、列重みの大きい列に対応する入力尤度を優先的に用いて事前尤度を更新するスケジュールを作成し、このスケジュールに従って事前尤度の更新を行うようにした。

これに代わって例えば、まずパリティビットＣ_５〜Ｃ_８に対応する列について、信頼度が低い入力尤度に対応し、列重みの大きい列から優先的に事前尤度を更新するスケジュールを作成し、このスケジュールに従ってパリティビットＣ_５〜Ｃ_８の事前尤度の更新を行った後、データビットＣ_１〜Ｃ_４に対応する列について、信頼度が低い入力尤度に対応し、列重みの大きい列から優先的に事前尤度を更新する更新スケジュールを作成し、このスケジュールに従ってデータビットＣ_１〜Ｃ_４の事前尤度の更新を行うようにしてもよい。

上述した復号処理では、列単位で順に事前尤度を更新していくため、後半の列ほど更新された信頼度の高い事前尤度を用いることができる。そのため、上述したように、パリティビットＣ_５〜Ｃ_８に対応する列について事前尤度の更新を行った後、データビットＣ_１〜Ｃ_４の事前尤度の更新を行えば、後半に更新されるデータビットＣ_１〜Ｃ_４の誤りを少なくすることができる。

例えば入力尤度Ｆ_１〜Ｆ_８が図２に示すようなものであった場合に、閾値が「0.5」、「1.0」であることから、グルーピング部１００２は、グループｇ１としてＩ_３およびＩ_８、グループｇ２としてＩ_１、Ｉ_４およびＩ_６、またグループｇ３としてＩ_２、Ｉ_５およびＩ_７とグループ分けし、このようなグループ分けを示すグループインデックスが更新スケジュール作成部１００３に出力される。

しかし、更新スケジュール作成部１００３は、データビットＣ_１〜Ｃ_４とパリティビットＣ_５〜Ｃ_８を区別し、パリティビットＣ_５〜Ｃ_８に対応する列から優先的に事前尤度を更新し、その後、データビットＣ_１〜Ｃ_４に対応する列について事前尤度を更新するための更新スケジュールを作成する。すわなち、図２に示す例では、更新スケジュールは、Ｉ_８→Ｉ_６→Ｉ_５→Ｉ_７→Ｉ_３→Ｉ_１→Ｉ_４→Ｉ_２となる。

次に、この発明の第４の実施形態に係わる通信システムについて説明する。この通信システムは、この発明に係わる復号装置を適用したものである。図１２は、その構成を示すものであって、送信装置１２０Ａと受信装置１２０Ｂとを備える。この通信システムは、送信装置１２０Ａが送信データをＬＤＰＣ符号によって符号化して送信し、受信装置１２０Ｂは、通信システム特有のチャネル部１２０４を通って受信された上記送信データを受信して復号し、受信データを得る。

送信装置１２０Ａは、ＬＤＰＣ符号化部１２０１、パンクチャ部１２０２、変調部１２０３を備える。
ＬＤＰＣ符号化部１２０１は、送信データをＬＤＰＣ符号で符号化して符号データＣ_１〜Ｃ_８を生成し、パンクチャ部１２０２へ出力する。

パンクチャ部１２０２は、任意の符号化率を達成するため、ＬＤＰＣ符号化部１２０１から入力される符号データＣ_１〜Ｃ_８に対してパンクチャを行う。すなわち、パンクチャ部１２０２は、上記符号データＣ_１〜Ｃ_８を少なくとも１ビット以上削減する。そしてパンクチャ部１２０２は、パンクチャ済みの符号データを変調部１２０３へ出力する。図１３にパンクチャの一例を示す。図１３のように符号化率０．５の符号データＣ_１〜Ｃ_８は、例えば符号データＣ_４、Ｃ_７およびＣ_８をパンクチャすることにより、符号化率を０．８にすることができる。

変調部１２０３は、パンクチャ部１２０２から入力されるパンクチャ済みの符号データを用いて搬送波を変調し、チャネル部１２０４を通して伝送するのに適した信号に変換し、伝送路に出力する。

伝送路に出力された信号は、伝送路上のチャネル部１２０４によって、例えばガウス性熱雑音やマルチパスフェージングなど、通信システムに特有の歪みが付加され、受信装置１２０Ｂに伝送される。

受信装置１２０Ｂは、復調部１２０５、デパンクチャ部１２０６、更新スケジュール作成部１２０７、ＬＤＰＣ検査行列保持部１０４、事前尤度更新部１０５、事前尤度保持部１０６およびパリティ検査部１０７を備える。

なお、図１２示す受信装置１２０Ｂにおいて、図１に示した構成と同様の機能を有する構成については、同じ番号を付して示し、その詳細についての説明は省略し、異なる構成を中心に説明する。また以下では、受信装置１２０Ｂにおいて、復号処理に係わる構成ついてのみ説明するが、上記受信装置１２０Ｂは、符号化処理を行う符号化装置の構成も備える。

復調部１２０５は、チャネル部１２０４を介して、変調部１２０３から出力された信号を受信して復調し、この復調した受信信号からビット毎の尤度を計算して、パンクチャされた符号データの各尤度を求め、この求めた尤度をデパンクチャ部１２０６へ出力する。なお、チャネル部１２０４において、ビットが消失してしまう消失誤りが起きた場合には、復調部１２０５は、消失したビットの尤度を後述するパンクチャビットの尤度と同一の値（例えば０など）で補い、デパンクチャ部１２０６へ出力する。後段の処理では、上記のように消失により補間したビットは、スケジュール作成の際にパンクチャビットと同等に扱うため、復調部１２０５は、補間したビットの位置を示す補間情報をデパンクチャ部１２０６に通知する。

デパンクチャ部１２０６は、復調部１２０５から入力された尤度から、送信装置１２０Ａのパンクチャ部１２０２でパンクチャされたビットの位置を検出し、この位置にパンクチャされたビットに対応する尤度を付加して、符号データＣ_１〜Ｃ_８に対する全ての尤度Ｆ_１〜Ｆ_８を得る。ここで、デパンクチャ部１２０６により付加される尤度は、符号データＣ_１〜Ｃ_８の並びに従ったものであり、その値は予め設定された値（例えば「０」など）である。

例えば、デパンクチャ部１２０６に入力される尤度が、図１４に示すように、符号データＣ_４、Ｃ_７およびＣ_８が送信装置１２０Ａのパンクチャ部１２０２でパンクチャされていた場合、これらの符号データＣ_４、Ｃ_７およびＣ_８に対応する入力尤度Ｆ_４、Ｆ_７およびＦ_８として「０」が設定され、全ての尤度Ｆ_１〜Ｆ_８を得る。

そして、デパンクチャ部１２０６は、上記尤度Ｆ_１〜Ｆ_８を入力尤度として保持する。またデパンクチャ部１２０６は、保持している尤度を少なくとも１つ以上、後段の事前尤度更新部１０５およびパリティ検査部１０７の処理に応じて、事前尤度更新部１０５およびパリティ検査部１０７に出力する。

また、デパンクチャ部１２０６は、復調部１２０５から通知された補間情報と、上記パンクチャされたビットの位置を示すパンクチャ情報とでそれぞれ示されるビットの識別情報を更新スケジュール作成部１２０７に通知する。

更新スケジュール作成部１２０７は、デパンクチャ部１２０６から入力される識別情報で示されるビットを信頼度の低いビットとして検出し、これに基づいて、事前尤度更新部１０５で事前尤度を更新する列の順序（更新スケジュール）を作成し、この更新スケジュールを事前尤度更新部１０５へ出力する。具体的には、パンクチャされたビットや伝送時に消失したビットに対応する列から優先的に事前尤度を更新するような更新スケジュールを作成する。例えば図１４のようにデパンクチャした符号データがＣ_４、Ｃ_７およびＣ_８の場合、更新スケジュールは４→７→８→１→２→３→５→６となる。

ＬＤＰＣ検査行列保持部１０４は、例えば図３に示すようなＬＤＰＣ検査行列（以下、検査行列と略称する）の情報を予め保持している。この検査行列は、符号データの送り側との間で予め申し合わせたものである。そしてＬＤＰＣ検査行列保持部１０４は、事前尤度更新部１０５およびパリティ検査部１０７に対して、それぞれの処理の必要に応じて、上記検査行列の情報を出力する。

事前尤度更新部１０５は、ＬＤＰＣ検査行列保持部１０４から入力される検査行列の情報と、更新スケジュール作成部１２０７から入力される更新スケジュールに従って、デパンクチャ部１２０６から入力される符号データの尤度Ｆ_１〜Ｆ_８と、事前尤度保持部１０６から入力される事前尤度を用いて、新たな事前尤度を求め、これを事前尤度保持部１０６へ出力する。また事前尤度更新部１０５は、全ての列の新たな事前尤度を求める度に、事前尤度の更新処理を１回行ったものとして、その旨をパリティ検査部１０７に通知する。

事前尤度保持部１０６は、事前尤度更新部１０５から入力される新たな事前尤度を保持する。なお、事前尤度保持部１０６が保持する事前尤度の数は検査行列中の１の数と一致する。そして、事前尤度保持部１０６は、パリティ検査部１０７がパリティ検査を行う際に、保持している事前尤度をパリティ検査部１０７に出力したり、また事前尤度更新部１０５が事前尤度の更新をする際に、保持している事前尤度を事前尤度更新部１０５に出力する。

なお、復号処理開始時において、事前尤度保持部１０６は、全て「０」に初期化した事前尤度を保持しており、事前尤度更新部１０５から新たな事前尤度が入力された場合には、古い事前尤度を廃棄し新たな事前尤度を保持する。

パリティ検査部１０７は、デパンクチャ部１２０６から入力される入力尤度Ｆ_１〜Ｆ_８と、事前尤度保持部１０６から入力される事前尤度とに基づいて、事後尤度を算出し、この事後尤度に基づく硬判定を行って符号データＣ_１〜Ｃ_８を得る。そしてパリティ検査部１０７は、ＬＤＰＣ検査行列保持部１０４から入力される検査行列の情報に基づいて、上記符号データＣ_１〜Ｃ_８のパリティ検査を行う。

ここでパリティ検査の結果が良好な場合、もしくは事前尤度更新部１０５から通知される事前尤度の更新処理の回数が予め設定した回数に達した場合、パリティ検査部１０７は、当該符号データＣ_１〜Ｃ_８に対する復号処理を終了するために、後段の信号処理部（図示しない）へ上記符号データＣ_１〜Ｃ_８（または符号データＣ_１〜Ｃ_８の事前尤度）を出力する。

次に、上記構成の受信装置１２０Ｂの動作について説明する。この動作を説明するフローチャートを図１５に示す。この図に示す処理は、チャネル部１２０４を介して変調部１２０３から送られる符号データＣ_１〜Ｃ_８に相当する信号に対して行われる処理であって、上記信号毎に繰り返し行われる。

まず、処理１５０１では、復調部１２０５が、チャネル部１２０４を介して変調部１２０３から、符号データＣ_１〜Ｃ_８に相当する信号を受信する。そして復調部１２０５は、受信信号からビット毎の尤度を計算して求め、この求めた尤度をデパンクチャ部１２０６へ出力する。

なお、チャネル部１２０４において、ビットが消失してしまう消失誤りが起きた場合には、復調部１２０５は、消失したビットの尤度をパンクチャビットの尤度と同一の値で補う。そして復調部１２０５は、補間したビットを示す補間情報をデパンクチャ部１２０６に通知する。

処理１５０２では、デパンクチャ部１２０６が、復調部１２０５から入力された尤度に対して、送信装置１２０Ａのパンクチャ部１２０２でパンクチャされたビットに対応する尤度を付加して、符号データＣ_１〜Ｃ_８に対する全ての尤度Ｆ_１〜Ｆ_８を得る。そして、デパンクチャ部１２０６は、上記尤度Ｆ_１〜Ｆ_８を入力尤度として保持する。

また、デパンクチャ部１２０６は、復調部１２０５から通知された補間情報と、上記パンクチャされたビットを示すパンクチャ情報とでそれぞれ示されるビットの識別情報を更新スケジュール作成部１２０７に通知する。

処理１５０３では、更新スケジュール作成部１２０７が、デパンクチャ部１２０６から入力される識別情報に基づいて、事前尤度更新部１０５で事前尤度を更新する列の順序（更新スケジュール）を作成し、この更新スケジュールを事前尤度更新部１０５へ出力する。

処理１５０４では、事前尤度更新部１０５が、デパンクチャ部１２０６から入力尤度Ｆ_１〜Ｆ_８を取得するとともに、ＬＤＰＣ検査行列保持部１０４から検査行列の情報を取得し、さらに事前尤度保持部１０６から事前尤度を取得する。そして、事前尤度更新部１０５は、上記検査行列の情報と、更新スケジュール作成部１２０７から入力された更新スケジュールに従って、上記入力尤度Ｆ_１〜Ｆ_８と上記事前尤度を用いて、検査行列の全ての列の事前尤度を更新する。

このようにして更新された事前尤度は、事前尤度保持部１０６へ出力され、事前尤度保持部１０６にて保持される。事前尤度保持部１０６にて保持されていた古い事前尤度は破棄される。また事前尤度更新部１０５は、新たな事前尤度を求めると、事前尤度の更新処理を行った旨をパリティ検査部１０７に通知する。

処理１５０５では、上記通知を受けたパリティ検査部１０７が、事前尤度保持部１０６からここに保持される最新の事前尤度を取得するとともに、デパンクチャ部１２０６から入力尤度Ｆ_１〜Ｆ_８を取得し、この入力尤度Ｆ_１〜Ｆ_８と上記事前尤度とに基づいて、事後尤度を算出し、この事後尤度に基づく硬判定を行って符号データＣ_１〜Ｃ_８を得る。

処理１５０６では、パリティ検査部１０７が、ＬＤＰＣ検査行列保持部１０４から検査行列の情報を取得し、処理１５０５で得た符号データＣ_１〜Ｃ_８のパリティ検査を行う。ここで、パリティ検査部１０７は、パリティ検査の結果が良好な場合、上記符号データＣ_１〜Ｃ_８（または符号データＣ_１〜Ｃ_８の事前尤度）を出力して、当該符号データＣ_１〜Ｃ_８に対する復号処理を終了する。一方、パリティ検査の結果が良好でない場合は、処理１５０７を実行する。

処理１５０７では、パリティ検査部１０７が、処理１５０４で通知される事前尤度の更新処理の回数ｉが予め設定した回数に達したか否かを判定する。ここで、事前尤度の更新処理の回数ｉが予め設定した回数に達している場合には、上記符号データＣ_１〜Ｃ_８（または符号データＣ_１〜Ｃ_８の事前尤度）を出力して、当該符号データＣ_１〜Ｃ_８に対する復号処理を終了する。一方、予め設定した回数に達していない場合には、再び処理１５０４を実行し、事前尤度の更新を行う。

以上のように上記構成の受信装置１２０Ｂでは、パンクチャされたビットや伝送中に消失したビットに対応する列の事前尤度を優先的に更新する。これにより、繰り返しの初期段階で欠落した入力尤度が他のビットに対応する事前尤度の更新に伝搬することを防ぐことができ、少ない繰り返し回数で復号が可能となる。また、受信データの誤りを少なくすることができる。

なお、上記実施の形態では、データビットＣ_１〜Ｃ_４とパリティビットＣ_５〜Ｃ_８を区別することなく、信頼度の低い入力尤度を優先的に用いて事前尤度を更新するスケジュールを作成し、このスケジュールに従って事前尤度の更新を行うようにした。

これに代わって例えば、まずパリティビットＣ_５〜Ｃ_８に対応する列について、信頼度が低い入力尤度に対応する列から優先的に事前尤度を更新するスケジュールを作成し、このスケジュールに従ってパリティビットＣ_５〜Ｃ_８の事前尤度の更新を行った後、データビットＣ_１〜Ｃ_４に対応する列について、信頼度が低い入力尤度に対応する列から優先的に事前尤度を更新する更新スケジュールを作成し、このスケジュールに従ってデータビットＣ_１〜Ｃ_４の事前尤度の更新を行うようにしてもよい。

上述した復号処理では、列単位で順に事前尤度を更新していくため、後半の列ほど更新された信頼度の高い事前尤度を用いることができる。そのため、上述したように、パリティビットＣ_５〜Ｃ_８に対応する列について事前尤度の更新を行った後、データビットＣ_１〜Ｃ_４の事前尤度の更新を行えば、後半に更新されるデータビットＣ_１〜Ｃ_４の誤りを少なくすることができる。例えば、図１３および図１４を例にすると、更新スケジュールを７→８→５→６→４→１→２→３とすることで、データビットの誤りが少なくなる。

また、図１２に示した通信システムにおいて、符号データビットの時間的な相関を低減させるために、符号データを時間的に拡散するインタリーバ部をパンクチャ部１２０２と変調部１２０３の間に備え、一方、インタリーバで拡散した符号データを元の並びに戻すデインタリーバ部を復調部１２０５とデパンクチャ部１２０６の間に備えるようにしてもよい。

次に、この発明の第５の実施形態に係わる通信システムについて説明する。この通信システムは、この発明に係わる復号装置を適用したものである。図１６は、その構成を示すものであって、送信装置１６０Ａと受信装置１６０Ｂとを備える。この通信システムは、送信装置１６０Ａが送信データをＬＤＰＣ符号によって符号化して送信し、受信装置１６０Ｂは、通信システム特有のチャネル部１２０４を通って受信された上記送信データを受信して復号し、受信データを得る。

なお、図１６において、図１に示した構成や図１２に示した構成と同様の機能を有する構成については、同じ番号を付して示し、その詳細についての説明は省略し、異なる構成を中心に説明する。また以下では、受信装置１６０Ｂにおいて、復号処理に係わる構成ついてのみ説明するが、上記受信装置１６０Ｂは、符号化処理を行う符号化装置の構成も備える。

送信装置１６０Ａは、ＬＤＰＣ符号化部１２０１、多値変調部１６０３を備える。
ＬＤＰＣ符号化部１２０１は、送信データをＬＤＰＣ符号で符号化して符号データＣ_１〜Ｃ_８を生成し、多値変調部１６０３へ出力する。

多値変調部１６０３は、ＬＤＰＣ符号化部１２０１から入力される符号データＣ_１〜Ｃ_８を用いて搬送波を多値変調し、チャネル部１２０４を通して伝送するのに適した信号に変換し、伝送路に出力する。なお、多値変調部１６０３は、少なくとも２ビット以上をまとめて１つの信号点に割り当てる変調を行う多値変調方式を採用するものである。

その方式としては、例えばＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）やＰＡＭ（Pulse Amplitude Modulation）がある。以下の説明では、多値変調部１６０３は、図１７に示す４ＰＡＭを採用するものとして説明する。４ＰＡＭでは、図１７のように、信号振幅の４つのレベルに割り当てることで、２つのラベル｛ｂ０，ｂ１｝にそれぞれビットが割り当てられる。

伝送路に出力された信号は、伝送路上のチャネル部１２０４によって、例えばガウス性熱雑音やマルチパスフェージングなど、通信システムに特有の歪みが付加され、受信装置１６０Ｂに伝送される。

受信装置１６０Ｂは、多値復調部１６０５、更新スケジュール作成部１６１０、ＬＤＰＣ検査行列保持部１０４、事前尤度更新部１０５、事前尤度保持部１０６およびパリティ検査部１０７を備える。

多値復調部１６０５は、チャネル部１２０４を介して、多値変調部１６０３から出力された信号を受信して復調し、この復調した受信信号からビット毎の尤度を計算して、符号データＣ_１〜Ｃ_８の各尤度Ｆ_１〜Ｆ_８を求め、これらを入力尤度として保持する。また多値復調部１６０５は、保持している尤度を少なくとも１つ以上、後段の事前尤度更新部１０５およびパリティ検査部１０７の処理に応じて、事前尤度更新部１０５およびパリティ検査部１０７に出力する。

また多値復調部１６０５は、符号データを構成する各ビットが、４ＰＡＭによってどのラベルにマッピングされていたか（ラベルｂ０か、あるいはラベルｂ１）を示すマッピング情報を検出し、これを更新スケジュール作成部１６１０に出力する。なお、多値復調部１６０５は、図１７に示したように、２つのラベル｛ｂ０，ｂ１｝のうち、一方のラベルｂ０に対応するビットを判定面Ｂ０でレベル判定することで「０」か「１」かを判定し、他方のラベルｂ１に対応するビットを判定面Ｂ１でレベル判定することで「０」か「１」かを判定する。

更新スケジュール作成部１６１０は、多値復調部１６０５から入力されるマッピング情報に基づいて、誤りやすいラベルに割り当てられたビットに対応する尤度を、それ以外のビットに対応する尤度よりも信頼度が低いものとして検出する。そして更新スケジュール作成部１６１０は、検出した信頼度に基づいて、事前尤度更新部１０５で事前尤度を更新する列の順序（更新スケジュール）を作成し、この更新スケジュールを事前尤度更新部１０５へ出力する。具体的には、誤りやすいラベルに割り当てられたビットに対応する列から優先的に事前尤度を更新するような更新スケジュールを作成する。多値変調では、割り当てられるラベルにより、ビットの誤る確率が異なる。

図１７の４ＰＡＭを例に説明すると、４ＰＡＭでは、ｂ０とｂ１の二つのラベルがあるが、ラベルｂ０の判定面Ｂ０に比べラベルｂ１の判定面Ｂ１は狭く、一般にラベルｂ１の方が誤りやすい。そのため、事前尤度更新部１０５が、誤りやすいラベルに割り当てられたビットの尤度を優先的に更新するようなスケジュールを作成し、これにより信頼度の低い尤度情報が伝搬することを防ぐことができる。例えば図１８のように符号データＣ_１、Ｃ_３、Ｃ_５、Ｃ_７がラベルｂ０に対応し、符号データＣ_２、Ｃ_４、Ｃ_６、Ｃ_８がラベルｂ１に対応する場合、更新スケジュール作成部１６１０は、更新スケジュールＩ_２→Ｉ_４→Ｉ_６→Ｉ_８→Ｉ_１→Ｉ_３→Ｉ_５→Ｉ_７を作成する。

ＬＤＰＣ検査行列保持部１０４は、例えば図３に示すようなＬＤＰＣ検査行列（以下、検査行列と略称する）の情報を予め保持している。この検査行列は、符号データの送り側との間で予め申し合わせたものである。そしてＬＤＰＣ検査行列保持部１０４は、事前尤度更新部１０５およびパリティ検査部１０７に対して、それぞれの処理の必要に応じて、上記検査行列の情報を出力する。

事前尤度更新部１０５は、ＬＤＰＣ検査行列保持部１０４から入力される検査行列の情報と、更新スケジュール作成部１６１０から入力される更新スケジュールに従って、多値復調部１６０５から入力される符号データの尤度Ｆ_１〜Ｆ_８と、事前尤度保持部１０６から入力される事前尤度を用いて、全ての列の新たな事前尤度を求め、これを事前尤度保持部１０６へ出力する。また事前尤度更新部１０５は、新たな事前尤度を求める度に、事前尤度の更新処理を１回行ったものとして、その旨をパリティ検査部１０７に通知する。

事前尤度保持部１０６は、事前尤度更新部１０５から入力される新たな事前尤度を保持する。なお、事前尤度保持部１０６が保持する事前尤度の数は検査行列中の１の数と一致する。そして、事前尤度保持部１０６は、パリティ検査部１０７がパリティ検査を行う際に、保持している事前尤度をパリティ検査部１０７に出力したり、また事前尤度更新部１０５が事前尤度の更新をする際に、保持している事前尤度を事前尤度更新部１０５に出力する。

なお、復号処理開始時において、事前尤度保持部１０６は、全て「０」に初期化した事前尤度を保持しており、事前尤度更新部１０５から新たな事前尤度が入力された場合には、古い事前尤度を廃棄し新たな事前尤度を保持する。

パリティ検査部１０７は、多値復調部１６０５から入力される尤度Ｆ_１〜Ｆ_８と、事前尤度保持部１０６から入力される事前尤度とに基づいて、事後尤度を算出し、この事後尤度に基づく硬判定を行って符号データＣ_１〜Ｃ_８を得る。そしてパリティ検査部１０７は、ＬＤＰＣ検査行列保持部１０４から入力される検査行列の情報に基づいて、上記符号データＣ_１〜Ｃ_８のパリティ検査を行う。

ここでパリティ検査の結果が良好な場合、もしくは事前尤度更新部１０５から通知される事前尤度の更新処理の回数が予め設定した回数に達した場合、当該符号データＣ_１〜Ｃ_８に対する復号処理を終了するために、パリティ検査部１０７は、後段の信号処理部（図示しない）へ上記符号データＣ_１〜Ｃ_８（または符号データＣ_１〜Ｃ_８の事前尤度）を出力する。

次に、上記構成の受信装置１６０Ｂの動作について説明する。この動作を説明するフローチャートを図１９に示す。この図に示す処理は、チャネル部１２０４を介して変調部２００３から送られる符号データＣ_１〜Ｃ_８に相当する信号に対して行われる処理であって、上記信号毎に繰り返し行われる。

まず、処理１９０１では、多値復調部１６０５が、チャネル部１２０４を介して多値変調部１６０３から、符号データＣ_１〜Ｃ_８に相当する信号を受信する。そして多値復調部１６０５は、受信信号から符号データＣ_１〜Ｃ_８の各ビットの尤度Ｆ_１〜Ｆ_８を計算して求め、この尤度Ｆ_１〜Ｆ_８を入力尤度として保持する。また多値復調部１６０５は、上記符号データＣ_１〜Ｃ_８を構成する各ビットが、４ＰＡＭによってどのラベルにマッピングされていたか（ｂ０か、あるいはｂ１）を示すマッピング情報を検出し、これを更新スケジュール作成部１６１０に出力する。

処理１９０２では、更新スケジュール作成部１６１０が、多値復調部１６０５から入力されるマッピング情報に基づいて、事前尤度更新部１０５で事前尤度を更新する列の順序（更新スケジュール）を作成し、この更新スケジュールを事前尤度更新部１０５へ出力する。

処理１９０３では、事前尤度更新部１０５が、多値復調部１６０５から入力尤度Ｆ_１〜Ｆ_８を取得するとともに、ＬＤＰＣ検査行列保持部１０４から検査行列の情報を取得し、さらに事前尤度保持部１０６から事前尤度を取得する。そして、事前尤度更新部１０５は、上記検査行列の情報と、更新スケジュール作成部１６１０から入力された更新スケジュールに従って、上記入力尤度Ｆ_１〜Ｆ_８と上記事前尤度を用いて、検査行列の全ての列の事前尤度を更新する。

このようにして更新された事前尤度は、事前尤度保持部１０６へ出力され、事前尤度保持部１０６にて保持される。事前尤度保持部１０６にて保持されていた古い事前尤度は破棄される。また事前尤度更新部１０５は、新たな事前尤度を求めると、事前尤度の更新処理を行った旨をパリティ検査部１０７に通知する。

処理１９０４では、上記通知を受けたパリティ検査部１０７が、事前尤度保持部１０６からここに保持される最新の事前尤度を取得するとともに、多値復調部１６０５から入力尤度Ｆ_１〜Ｆ_８を取得し、この入力尤度Ｆ_１〜Ｆ_８と上記事前尤度とに基づいて、事後尤度を算出し、この事後尤度に基づく硬判定を行って符号データＣ_１〜Ｃ_８を得る。

処理１９０５では、パリティ検査部１０７が、ＬＤＰＣ検査行列保持部１０４から検査行列の情報を取得し、処理１９０４で得た符号データＣ_１〜Ｃ_８のパリティ検査を行う。ここで、パリティ検査部１０７は、パリティ検査の結果が良好な場合、上記符号データＣ_１〜Ｃ_８（または符号データＣ_１〜Ｃ_８の事前尤度）を出力して、当該符号データＣ_１〜Ｃ_８に対する復号処理を終了する。一方、パリティ検査の結果が良好でない場合は、処理１９０６を実行する。

処理１９０６では、パリティ検査部１０７が、処理１９０３で通知される事前尤度の更新処理の回数ｉが予め設定した回数に達したか否かを判定する。ここで、事前尤度の更新処理の回数ｉが予め設定した回数に達している場合には、上記符号データＣ_１〜Ｃ_８（または符号データＣ_１〜Ｃ_８の事前尤度）を出力して、当該符号データＣ_１〜Ｃ_８に対する復号処理を終了する。一方、予め設定した回数に達していない場合には、再び処理１９０３を実行し、事前尤度の更新を行う。

以上のように、上記構成の受信装置１６０Ｂでは、多値変調で誤りやすいラベルに割り当てられたビットに対応する事前尤度を優先的に更新する。これにより、繰り返しの初期段階で誤りやすく信頼度の低い尤度情報が他のビットに対応する事前尤度の更新に伝搬することを防ぐことができ、少ない繰り返し回数で復号が可能となる。また、受信データの誤りを少なくすることができる。

なお、上記実施の形態では、データビットＣ_１〜Ｃ_４とパリティビットＣ_５〜Ｃ_８を区別することなく、信頼度の低い入力尤度を優先的に用いて事前尤度を更新するスケジュールを作成し、このスケジュールに従って事前尤度の更新を行うようにした。

これに代わって例えば、まずパリティビットＣ_５〜Ｃ_８に対応する列について、信頼度が低い入力尤度に対応する列から優先的に事前尤度を更新するスケジュールを作成し、このスケジュールに従ってパリティビットＣ_５〜Ｃ_８の事前尤度の更新を行った後、データビットＣ_１〜Ｃ_４に対応する列について、信頼度が低い入力尤度に対応する列から優先的に事前尤度を更新する更新スケジュールを作成し、このスケジュールに従ってデータビットＣ_１〜Ｃ_４の事前尤度の更新を行うようにしてもよい。

上述した復号処理では、列単位で順に事前尤度を更新していくため、後半の列ほど更新された信頼度の高い事前尤度を用いることができる。そのため、上述したように、パリティビットＣ_５〜Ｃ_８に対応する列について事前尤度の更新を行った後、データビットＣ_１〜Ｃ_４の事前尤度の更新を行えば、後半に更新されるデータビットＣ_１〜Ｃ_４の誤りを少なくすることができる。例えば、図１８を例にすると、更新スケジュールを６→８→５→７→２→４→１→３とすることで、データビットの誤りが少なくなる。

また、図１６に示した通信システムにおいて、符号データビットの時間的な相関を低減させるため、符号データを時間的に拡散するインタリーバ部をＬＤＰＣ符号化部１２０１と多値変調部１６０３の間に備え、一方、インタリーバで拡散した符号データを元の並びに戻すデインタリーバ部を多値復調部１６０５と、事前尤度更新部１０５およびパリティ検査部１０７との間に備えてるようにしてもよい。

次に、この発明の第６の実施形態に係わる通信システムについて説明する。この通信システムは、この発明に係わる復号装置を適用したものである。図２０は、その構成を示すものであって、送信装置２００Ａと受信装置２００Ｂとを備える。この通信システムは、送信装置２００Ａが送信データをＬＤＰＣ符号によって符号化して送信し、受信装置２００Ｂは、通信システム特有のチャネル部１２０４を通って受信された上記送信データを受信して復号し、受信データを得るものであって、復号によって得た受信データを用いて反復復調を行うものである。

なお、図２０において、図１に示した構成や図１２に示した構成と同様の機能を有する構成については、同じ番号を付して示し、その詳細についての説明は省略し、異なる構成を中心に説明する。また以下では、受信装置２００Ｂにおいて、復号処理に係わる構成ついてのみ説明するが、上記受信装置２００Ｂは、符号化処理を行う符号化装置の構成も備える。

送信装置２００Ａは、ＬＤＰＣ符号化部１２０１、インタリーバ部２００２、変調部２００３を備える。
ＬＤＰＣ符号化部１２０１は、送信データをＬＤＰＣ符号で符号化して符号データＣ_１〜Ｃ_８を生成し、インタリーバ部２００２へ出力する。

インタリーバ部２００２は、符号データＣ_１〜Ｃ_８をビット単位で時間方向へ拡散し、変調部２００３へ出力する。変調部２００３は、インタリーバ部２００２から入力されるビットデータを用いて搬送波を変調し、チャネル部１２０４を通して伝送するのに適した信号へ、伝送路に出力する。なお、変調部２００３で用いられる変調方式としては、１ビット単位で変調するＢＰＳＫ（Binary Phase Shift Keying）のほか、少なくとも２ビット以上をまとめて変調する多値変調方式も用いられる。

伝送路に出力された信号は、伝送路上のチャネル部１２０４によって、例えばガウス性熱雑音やマルチパスフェージングなど、通信システムに特有の歪みが付加され、受信装置２００Ｂに伝送される。

受信装置２００Ｂは、復調部２００５、デインタリーバ部２００６、ソート部１０２、更新スケジュール作成部２０１２、ＬＤＰＣ検査行列保持部１０４、事前尤度更新部１０５、事前尤度保持部１０６、パリティ検査部２００７およびインタリーバ部２０１３を備える。

復調部２００５は、チャネル部１２０４を介して、変調部２００３から出力された信号を受信して復調し、この復調した受信信号をバッファに保持する。そして、復調部２００５は、上記受信信号と、インタリーバ部２０１３から入力されるビット毎の事前尤度とを用いて反復復調を行い、ビットデータの各ビットの尤度を求め、これをデインタリーバ部２００６へ出力する。

また、復調部２００５は、同じ受信信号に対する反復復調の回数をカウントし、これをパリティ検査部２００７および更新スケジュール作成部２０１２に通知する。なお、初回の復調処理では、インタリーバ部２０１３からの事前尤度が入力されないため、復調部２００５は、上記バッファに保持した受信信号のみを用いる。

デインタリーバ部２００６は、復調部２００５から入力された各ビットの尤度を、送信装置２００Ａのインタリーバ部２００２で拡散した手順と逆の操作で並び替え、もとの符号データＣ_１〜Ｃ_８の並びに戻す。すなわち、尤度Ｆ_１〜Ｆ_８を求める。そして、デインタリーバ部２００６は、尤度Ｆ_１〜Ｆ_８を入力尤度として保持する。またデインタリーバ部２００６は、保持している尤度を少なくとも１つ以上、後段の事前尤度更新部１０５およびパリティ検査部１０７の処理に応じて、ソート部１０２、事前尤度更新部１０５およびパリティ検査部１０７に出力する。

ソート部１０２は、デインタリーバ部２００６から入力される符号データの尤度Ｆ_１〜Ｆ_８を、所定の基準により並び替える。なお、この実施形態では、上記所定の基準を、入力尤度Ｆ_１〜Ｆ_８の絶対値が小さい順とする。このため、ソート部１０２は、入力尤度Ｆ_１〜Ｆ_８の絶対値を検出し、小さい順に並び替えるものとする。そしてソート部１０２は、並び替えた入力尤度Ｆ_１〜Ｆ_８のインデックスの情報（以下、インデックス情報と称する）を作成し、これを更新スケジュール作成部２０１２に出力する。

更新スケジュール作成部２０１２は、復調部２００５から通知される反復復調の回数と、ソート部１０２から入力されるインデックス情報に基づいて、事前尤度更新部１０５で事前尤度を更新する列の順序（更新スケジュール）を作成し、この更新スケジュールを事前尤度更新部１０５へ出力する。

具体的には、更新スケジュール作成部２０１２は、復調部２００５から通知される反復復調の回数が予め設定された回数未満の場合には、インデックス情報に基づいて、入力尤度Ｆ_１〜Ｆ_８の絶対値が小さいビットに対応する列から事前尤度を更新するような更新スケジュールを作成する。

また、更新スケジュール作成部２０１２は、復調部２００５から通知される反復復調の回数が予め設定された回数に達した場合には、データビットＣ_１〜Ｃ_４に対応する事前尤度よりもパリティビットＣ_５〜Ｃ_８に対応する事前尤度を優先的に更新するために、インデックス情報に基づいて、パリティビットＣ_５〜Ｃ_８に対応する事前尤度のうち、入力尤度Ｆ_５〜Ｆ_８の絶対値の小さいビットに対応する列から事前尤度を更新し、その後、データビットＣ_１〜Ｃ_４に対応する事前尤度のうち、入力尤度Ｆ_１〜Ｆ_４の絶対値の小さいビットに対応する列から事前尤度を更新する更新スケジュールを作成する。

事前尤度更新部１０５は、ＬＤＰＣ検査行列保持部１０４から入力される検査行列の情報と、更新スケジュール作成部２０１２から入力される更新スケジュールに従って、デインタリーバ部２００６から入力される符号データの尤度Ｆ_１〜Ｆ_８と、事前尤度保持部１０６から入力される事前尤度を用いて、全ての列の新たな事前尤度を求め、これを事前尤度保持部１０６へ出力する。また事前尤度更新部１０５は、新たな事前尤度を求める度に、事前尤度の更新処理を１回行ったものとして、その旨をパリティ検査部２００７に通知する。

事前尤度保持部１０６は、事前尤度更新部１０５から入力される新たな事前尤度を保持する。なお、事前尤度保持部１０６が保持する事前尤度の数は検査行列中の１の数と一致する。そして、事前尤度保持部１０６は、パリティ検査部２００７がパリティ検査を行う際に、保持している事前尤度をパリティ検査部２００７に出力したり、また事前尤度更新部１０５が事前尤度の更新をする際に、保持している事前尤度を事前尤度更新部１０５に出力する。

なお、復号処理開始時において、事前尤度保持部１０６は、全て「０」に初期化した事前尤度を保持しており、事前尤度更新部１０５から新たな事前尤度が入力された場合には、古い事前尤度を廃棄し新たな事前尤度を保持する。

パリティ検査部２００７は、デインタリーバ部２００６から入力される尤度Ｆ_１〜Ｆ_８と、事前尤度保持部１０６から入力される事前尤度とに基づいて、事後尤度を算出し、この事後尤度に基づく硬判定を行って符号データＣ_１〜Ｃ_８を得る。そしてパリティ検査部１０７は、ＬＤＰＣ検査行列保持部１０４から入力される検査行列の情報に基づいて、上記符号データＣ_１〜Ｃ_８のパリティ検査を行う。

ここでパリティ検査の結果が良好な場合、もしくは事前尤度更新部１０５から通知される事前尤度の更新処理の回数が予め設定した回数に達した場合、パリティ検査部２００７は、当該符号データＣ_１〜Ｃ_８に対する復号処理を終了するために、後段の信号処理部（図示しない）へ上記符号データＣ_１〜Ｃ_８（または符号データＣ_１〜Ｃ_８の事前尤度）を出力する。

一方、パリティ検査の結果が良好でなく事前尤度の更新処理の回数が予め設定した回数に達し、かつ復調部２００５から通知される反復復調の回数が予め設定された回数に達していない場合には、パリティ検査部２００７は、符号データＣ_１〜Ｃ_８の事前尤度をインタリーバ部２０１３へ出力する。

インタリーバ部２０１３は、パリティ検査部２００７から入力される符号データＣ_１〜Ｃ_８の事前尤度を、送信装置２００Ａのインタリーバ部２００２と同様に拡散し、復調部２００５へ出力する。

次に、上記構成の受信装置２００Ｂの動作について説明する。この動作を説明するフローチャートを図２１に示す。この図に示す処理は、チャネル部１２０４を介して変調部２００３から送られる符号データＣ_１〜Ｃ_８に相当する信号に対して行われる処理であって、上記信号毎に繰り返し行われる。

まず、処理２１０１では、復調部２００５が、チャネル部１２０４を介して変調部２００３から、符号データＣ_１〜Ｃ_８に相当する信号を受信して復調し、この復調した受信信号をバッファに保持する。そして復調部２００５は、上記受信信号と、インタリーバ部２０１３から入力されるビット毎の事前尤度と用いて反復復調を行い、ビットデータの各ビットの尤度を求め、これをデインタリーバ部２００６へ出力する。

また、復調部２００５は、同じ受信信号に対する反復復調の回数をカウントし、これをパリティ検査部２００７および更新スケジュール作成部２０１２に通知する。なお、初回の復調処理では、インタリーバ部２０１３からの事前尤度が入力されないため、復調部２００５は、上記バッファに保持した受信信号のみを用いる。

処理２１０２では、デインタリーバ部２００６が、処理２１０１により復調部２００５から入力された各ビットの尤度を、送信装置２００Ａのインタリーバ部２００２で拡散した手順と逆の操作で並び替え、もとの符号データＣ_１〜Ｃ_８の並びに戻す。すなわち、尤度Ｆ_１〜Ｆ_８を求める。そして、デインタリーバ部２００６は、尤度Ｆ_１〜Ｆ_８を入力尤度として保持する。

処理２１０３では、ソート部１０２が、デインタリーバ部２００６から符号データの尤度Ｆ_１〜Ｆ_８を取得し、これをその絶対値が小さい順に並び替える。そしてソート部１０２は、並び替えた入力尤度Ｆ_１〜Ｆ_８のインデックス情報を作成し、これを更新スケジュール作成部２０１２に出力する。

処理２１０４では、更新スケジュール作成部２０１２が、処理２１０１により復調部２００５から通知された反復復調の回数が、予め設定された回数に達したか否かを判定する。ここで、反復復調の回数が予め設定された回数に達さない場合には、処理２１０５に移行し、一方、反復復調の回数が予め設定された回数に達した場合には、処理２１０６に移行する。

処理２１０５では、更新スケジュール作成部２０１２が、ソート部１０２から取得したインデックス情報に基づいて、入力尤度Ｆ_１〜Ｆ_８の絶対値が小さいビットに対応する列から事前尤度を更新するような更新スケジュールを作成する。

処理２１０６では、更新スケジュール作成部２０１２が、データビットＣ_１〜Ｃ_４に対応する事前尤度よりもパリティビットＣ_５〜Ｃ_８に対応する事前尤度を優先的に更新するために、ソート部１０２から取得したインデックス情報に基づいて、ソート部１０２から取得したパリティビットＣ_５〜Ｃ_８に対応する事前尤度のうち、入力尤度Ｆ_５〜Ｆ_８の絶対値の小さいビットに対応する列から事前尤度を更新し、その後、データビットＣ_１〜Ｃ_４に対応する事前尤度のうち、入力尤度Ｆ_１〜Ｆ_４の絶対値の小さいビットに対応する列から事前尤度を更新する更新スケジュールを作成する。

処理２１０７では、事前尤度更新部１０５が、デインタリーバ部２００６から入力尤度Ｆ_１〜Ｆ_８を取得するとともに、ＬＤＰＣ検査行列保持部１０４から検査行列の情報を取得し、さらに事前尤度保持部１０６から事前尤度を取得する。そして、事前尤度更新部１０５は、上記検査行列の情報と、更新スケジュール作成部１２０７から入力された更新スケジュールに従って、上記入力尤度Ｆ_１〜Ｆ_８と上記事前尤度を用いて、検査行列の全ての列の事前尤度を更新する。

このようにして更新された事前尤度は、事前尤度保持部１０６へ出力され、事前尤度保持部１０６にて保持される。事前尤度保持部１０６にて保持されていた古い事前尤度は破棄される。また事前尤度更新部１０５は、新たな事前尤度を求めると、事前尤度の更新処理を行った旨をパリティ検査部２００７に通知する。

処理２１０８では、上記通知を受けたパリティ検査部２００７が、事前尤度保持部１０６からここに保持される最新の事前尤度を取得するとともに、デインタリーバ部２００６から入力尤度Ｆ_１〜Ｆ_８を取得し、この入力尤度Ｆ_１〜Ｆ_８と上記事前尤度とに基づいて、事後尤度を算出し、この事後尤度に基づく硬判定を行って符号データＣ_１〜Ｃ_８を得る。

処理２１０９では、パリティ検査部２００７が、ＬＤＰＣ検査行列保持部１０４から検査行列の情報を取得し、処理２１０８で得た符号データＣ_１〜Ｃ_８のパリティ検査を行う。ここで、パリティ検査部２００７は、パリティ検査の結果が良好な場合、上記符号データＣ_１〜Ｃ_８（または符号データＣ_１〜Ｃ_８の事前尤度）を出力して、当該符号データＣ_１〜Ｃ_８に対する復号処理を終了する。一方、パリティ検査の結果が良好でない場合は、処理２１１０を実行する。

処理２１１０では、パリティ検査部２００７が、処理２１０７で通知される事前尤度の更新処理の回数ｉが予め設定した回数に達したか否かを判定する。ここで、事前尤度の更新処理の回数ｉが予め設定した回数に達している場合には、処理２１１１を実行する。一方、予め設定した回数に達していない場合には、再び処理２１０７を実行し、事前尤度の更新を行う。

処理２１１１では、パリティ検査部２００７が、処理２１０１により復調部２００５から通知された反復復調の回数が、予め設定された回数に達したか否かを判定する。ここで、反復復調の回数が予め設定された回数に達さない場合には、処理２１１２に移行し、一方、反復復調の回数が予め設定された回数に達した場合には、上記符号データＣ_１〜Ｃ_８（または符号データＣ_１〜Ｃ_８の事前尤度）を出力して、当該符号データＣ_１〜Ｃ_８に対する復号処理を終了する。

処理２１１２では、パリティ検査部２００７が、符号データＣ_１〜Ｃ_８の事前尤度をインタリーバ部２０１３へ出力する。これに対して、インタリーバ部２０１３は、パリティ検査部２００７から入力される符号データＣ_１〜Ｃ_８の事前尤度を、送信装置２００Ａのインタリーバ部２００２と同様に拡散し、復調部２００５へ出力する。その後、処理２１０１に移行する。

以上のように、上記構成の受信装置２００Ｂは、反復復調を行うものであって、予め設定した反復回数に達するまでは、データビットＣ_１〜Ｃ_４とパリティビットＣ_５〜Ｃ_８を区別することなく、信頼度の低い入力尤度を優先的に用いて事前尤度を更新しながら反復復調を行い、一方、予め設定した反復回数に達した場合には、データビットＣ_１〜Ｃ_４よりもパリティビットＣ_５〜Ｃ_８を優先して、事前尤度を更新するようにしている。したがって、上記構成の受信装置２００Ｂでは、反復復調によるデータ誤りの軽減効果を十分に発揮できるので、受信データの誤りを少なくすることができる。

図２２に、計算機シミュレーションを用いて第１の実施の形態の復号装置を適用した場合のガウス性熱雑音通信路でのビット誤り率（BER）特性を示す。ＬＤＰＣ符号の検査行列は符号長1004bit、パリティ長502bit、符号化率0.5のイレギュラーＬＤＰＣ符号を用い、最大反復復号回数を３回とした。図２２より更新順序を決定する本発明が、更新順序を決定しない従来方式よりも良好なBER特性を得られることが示された。

また、上記実施の形態では、反復復調を行う場合を例に挙げて説明したが、復調処理でなくても、ＭＩＭＯ（Multi-Input Multi-Output）システムやＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）システムで用いられるような反復処理を行う受信装置に適用しても、反復処理による効果を十分に発揮させることができる。

なお、この発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また上記実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって種々の発明を形成できる。また例えば、実施形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除した構成も考えられる。さらに、異なる実施形態に記載した構成要素を適宜組み合わせてもよい。

例えば、上記実施形態では、主に無線通信システムについて述べたが、通信分野に限定されるものではなく、ＬＤＰＣ符号化を行うものであれば、いかなる装置にも適用可能である。その一例として、磁気記録システムや光ディスクシステム、更には半導体メモリ等、様々なストレージシステムでも用いることが可能である。これらのシステムでは、データをＬＤＰＣ符号化して記憶媒体に記録し、その後、読み出した符号データを復号して上記データを得るものである。

また上記実施の形態では、図１、図８、図１０、図１２、図１６および図２０に各実施形態に係わる復号装置の構成を回路ブロック図として示したが、これらの構成をそれぞれＤＳＰ（Digital Signal Processor）と図示しない記憶部に記憶させた制御プログラムとにより実現することができる。すなわち、上記ＤＳＰが上記制御プログラムに従って動作し、上記構成として機能することで実現できる。
その他、この発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を施しても同様に実施可能であることはいうまでもない。

この発明に係わる復号装置の第１の実施の形態の構成を示す図。 図１に示した復号装置で用いる入力尤度の一例を示す図。 図１に示した復号装置で用いるＬＤＰＣ検査行列の一例を示す図。 図１に示した復号装置の事前尤度更新部の構成例を示す図。 図１に示した復号装置の事前尤度更新部の構成例を示す図。 図１に示した復号装置の動作を示すフローチャート。 図３に示したＬＤＰＣ検査行列の列重みを示す図。 この発明に係わる復号装置の第２の実施の形態の構成を示す図。 図８に示した復号装置の動作を示すフローチャート。 この発明に係わる復号装置の第３の実施の形態の構成を示す図。 図１０に示した復号装置の動作を示すフローチャート。 この発明の第４の実施の形態に係わる通信システムの構成を示す図。 図１２に示した通信システムで行われるパンクチャを示す図。 図１２に示したデパンクチャ部に入出力される尤度を示す図。 図１２に示した復号装置の動作を示すフローチャート。 この発明の第５の実施の形態に係わる通信システムの構成を示す図。 図１６に示した多値変調部における変調を示す図。 符号データとラベルとの対応を示す図。 図１６に示した復号装置の動作を示すフローチャート。 この発明の第６の実施の形態に係わる通信システムの構成を示す図。 図２０に示した復号装置の動作を示すフローチャート。 図１に示した復号装置のビット誤り率特性を示す図。

符号の説明

１０１…入力尤度保持部、１０２…ソート部、１０３，８０３，１００３，１２０７，１６１０，２０１２…更新スケジュール作成部、１０４，８０４，１００４…ＬＤＰＣ検査行列保持部、１０５…事前尤度更新部、１０６…事前尤度保持部、１０７，２００７…パリティ検査部、１２０Ａ，１６０Ａ，２００Ａ…送信装置、１２０Ｂ，１６０Ｂ，２００Ｂ…受信装置、４０１，５０１〜５０Ｇ…列処理部、４０２，５１１〜５１Ｇ…行処理部、１００２…グルーピング部、１２０１…ＬＤＰＣ符号化部、１２０２…パンクチャ部、１２０３，２００３…変調部、１２０４…チャネル部、１２０５，２００５…復調部、１２０６…デパンクチャ部、１６０３…多値変調部、１６０５…多値復調部、２００２，２０１３…インタリーバ部、２００６…デインタリーバ部。

Claims (10)

1. 低密度パリティ検査行列を用いてデータビットをＬＤＰＣ符号化した符号データに含まれる前記データビットとパリティビットの各尤度を取得する取得手段と、
   前記尤度の信頼度を検出する検出手段と、
   前記信頼度に基づいて、前記尤度を信頼度の低いものから優先的に更新する順序を示す更新スケジュールを作成する作成手段と、
   前記低密度パリティ検査行列を用いて、前記更新スケジュールに従った順序で前記尤度をそれぞれ更新する更新手段と、
   この更新手段が更新した尤度、前記データビットの尤度および前記パリティビットの尤度に基づいて事後尤度を求め、これを硬判定する判定手段と、
   前記符号データを得るために、前記判定手段の判定結果をパリティ検査する検査手段とを具備することを特徴とする復号装置。
2. 前記検出手段は、前記符号データを構成するビットの尤度の絶対値の大きさに基づいて信頼度を検出することを特徴とする請求項１に記載の復号装置。
3. 低密度パリティ検査行列を用いてデータビットをＬＤＰＣ符号化した符号データに含まれる前記データビットとパリティビットの各尤度を取得する取得手段と、
   前記低密度パリティ検査行列のうち、前記符号データを構成するビットの尤度に対応する列の列重みを検出する検出手段と、
   前記列重みが大きな列に対応するビットから優先的に更新する順序を示す更新スケジュールを作成する作成手段と、
   前記低密度パリティ検査行列を用いて、前記更新スケジュールに従った順序で前記尤度をそれぞれ更新する更新手段と、
   この更新手段が更新した尤度、前記データビットの尤度および前記パリティビットの尤度に基づいて事後尤度を求め、これを硬判定する判定手段と、
   前記符号データを得るために、前記判定手段の判定結果をパリティ検査する検査手段とを具備することを特徴とする復号装置。
4. 前記検出手段は、前記符号データを構成するビットの尤度の絶対値の大きさに基づいて、前記尤度のグループ分けを行い、各グループの信頼度を検出し、
   前記作成手段は、前記各グループの信頼度に基づいて、前記符号データを構成する各ビットの尤度を、信頼度の低いグループに属するものから優先的に更新する順序を示す更新スケジュールを作成することを特徴とする請求項１に記載の復号装置。
5. 前記取得手段は、パンクチャされた符号データを構成するビットの尤度をそれぞれ取得するものであって、
   さらに、前記取得手段が取得した各ビットの尤度に、パンクチャされたビットに対応する尤度を付加するデパンクチャ手段を備え、
   前記検出手段は、前記パンクチャされたビットに対応する尤度を、それ以外のビットに対応する尤度よりも信頼度が低いものとして検出することを特徴とする請求項１に記載の復号装置。
6. 前記取得手段は、１つの信号点に複数のビットを割り当てる多値変調により伝送された符号データを構成するビットの尤度をそれぞれ取得し、
   前記検出手段は、前記信号点に割り当てられたビットのうち、誤りやすいラベルが割り当てられたビットに対応する尤度を、それ以外のラベルが割り当てられたビットに対応する尤度よりも信頼度が低いものとして検出することを特徴とする請求項１に記載の復号装置。
7. 前記取得手段は、受信信号を復調して前記符号データを構成するビットの尤度をそれぞれ取得するとともに、更新手段が更新した尤度を用いて反復復調を行うものであって、
   さらに、前記取得手段による反復復調の回数を検出する回数検出手段を備え、
   前記作成手段は、前記回数が予め設定した値未満の場合には、前記データビットに対応する尤度と前記パリティビットに対応する尤度とを区別することなく、前記信頼度に基づき、信頼度の低いものから優先的に更新する順序を示す更新スケジュールを作成し、一方、前記回数が予め設定した値に達した場合には、前記パリティビットに対応する尤度について、優先的に更新する順序を示す更新スケジュールを作成することを特徴とする請求項１に記載の復号装置。
8. 前記作成手段は、前記符号データを構成する各ビットの尤度のうち、前記パリティビットに対応する尤度について、前記信頼度に基づき、信頼度の低いものから優先的に更新し、次に、前記データビットに対応する尤度について、前記信頼度に基づき、信頼度の低いものから優先的に更新する順序を示す更新スケジュールを作成することを特徴とする請求項１に記載の復号装置。
9. 低密度パリティ検査行列を用いてデータビットをＬＤＰＣ符号化した符号データに含まれる前記データビットとパリティビットの各尤度を取得する取得工程と、
   前記尤度の信頼度を検出する検出工程と、
   前記信頼度に基づいて、前記尤度を信頼度の低いものから優先的に更新する順序を示す更新スケジュールを作成する作成工程手段と、
   前記低密度パリティ検査行列を用いて、前記更新スケジュールに従った順序で前記尤度をそれぞれ更新をする更新工程と、
   この更新工程で更新した尤度、前記データビットの尤度および前記パリティビットの尤度に基づいて事後尤度を求め、これを硬判定する判定工程と、
   この符号データを得るために、前記判定工程の判定結果をパリティ検査する検査工程とを具備することを特徴とする復号方法。
10. 低密度パリティ検査行列を用いてデータビットをＬＤＰＣ符号化した符号データに含まれる前記データビットとパリティビットの各尤度を取得する取得手段と、
    前記尤度の信頼度を検出する検出手段と、
    前記信頼度に基づいて、前記尤度を信頼度の低いものから優先的に更新する順序を示す更新スケジュールを作成する作成手段と、
    前記低密度パリティ検査行列を用いて、前記更新スケジュールに従った順序で前記尤度をそれぞれ更新する更新手段と、
    この更新手段が更新した尤度、前記データビットの尤度および前記パリティビットの尤度に基づいて事後尤度を求め、これを硬判定する判定手段と、
    前記符号データを得るために、前記判定手段の判定結果をパリティ検査する検査手段として復号装置を機能させるためのプログラム。

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