專利名稱：發(fā)送裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用自正交碼或LDPC-CC進(jìn)行糾錯編碼而發(fā)送的發(fā)送裝置。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，在進(jìn)行運用和研究的許多通信系統(tǒng)中，為了減輕在通信路徑上發(fā)生的干擾 或噪聲等妨礙所造成的傳輸質(zhì)量的劣化，并將發(fā)送數(shù)據(jù)正確地傳送到接收側(cè)，在發(fā)送側(cè)的 裝置中，對發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)行糾錯編碼。糾錯碼之一的卷積碼是使用具有存儲器的編碼器依次 對信息數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼的糾錯碼，具有編碼器的結(jié)構(gòu)簡單或者能夠進(jìn)行任意長度的信息數(shù)據(jù) 的編碼等特征，所以在許多通信系統(tǒng)中采用了卷積碼。作為糾錯碼的自正交碼是卷積碼之一，具有以下特征，即基于在與各個信息比特 關(guān)聯(lián)的多個奇偶校驗方程式中兩個以上的奇偶校驗方程式所包含的信息比特僅為1個的 條件，生成與各個信息比特對應(yīng)的奇偶校驗位。通過利用該性質(zhì)，在解碼中，能夠使用簡單 的解碼方法即大數(shù)邏輯譯碼。在非專利文獻(xiàn)1中，記載了大數(shù)邏輯譯碼的背景、理論以及具 體的解碼方法。如上所述，自正交碼具有下述優(yōu)點，即，能夠通過大數(shù)邏輯譯碼以非常簡單的結(jié)構(gòu) 進(jìn)行解 碼，所以容易構(gòu)成裝置，但大數(shù)邏輯譯碼的糾錯能力劣于使用維特比(Viterbi)解 碼的最大似然譯碼。因此，提出了使用軟判定值進(jìn)行自正交碼的解碼的方法，或者適用反 復(fù)多次解碼處理的反復(fù)解碼，提高糾錯能力的方法(參照專利文獻(xiàn)1和非專利文獻(xiàn)1)。另 夕卜，為了提高反復(fù)解碼時的收斂特性，提出了對自正交碼進(jìn)一步追加了正交性的自雙正交 碼(Self-DoublyOrthogonal Code)(參照專利文獻(xiàn) 2)。以下，說明自正交碼的迭代后驗概率解碼(迭代APP(A PosterioriProbability) 解碼)。圖1表示J = 6、K = 18的自正交碼的編碼器的結(jié)構(gòu)。這里，J相當(dāng)于包含了一 個信息比特的奇偶校驗方程式的數(shù)，K相當(dāng)于約束長度。圖1所示的編碼器10具有17個 ((K-I)個)移位寄存器11-1 11-17，并通過mod2加法器12進(jìn)行移位寄存器11_1的輸 入、移位寄存器11-2、11-7、11-13、11-16和11-17的輸出的mod2加法(邏輯異或)運算， 生成奇偶校驗位。這里，mod2加法器12與移位寄存器的連接表示為α j = {0，2，7，13，16，17} (j =
1，...，6，J = 6)。使用α j，如式(1)那樣地表示第i奇偶校驗位Pi。 jρ, =X十…⑴
k=\這里，Ui表示第i信息比特，φ表示mod2加法運算。圖2表示該自正交碼的奇偶校驗矩陣H。在圖2中，Hs相當(dāng)于與奇偶校驗矩陣的 信息比特Ui對應(yīng)的部分，Hp相當(dāng)于與奇偶校驗矩陣的奇偶校驗位Pi對應(yīng)的部分。校驗矩 陣H的行方向表示奇偶校驗方程式，列方向表示信息比特或奇偶校驗位的排列。由圖1的編碼器10進(jìn)行自正交編碼所獲得的數(shù)據(jù)，通過調(diào)制單元(未圖示)進(jìn)行了數(shù)字調(diào)制。在使用BPSK (Binary Phase Shift Keying，二相相移鍵控)作為數(shù)字調(diào)制方式時， 通過式(2-1)和式(2-2)表示分別與信息比特Ui、奇偶校驗位Pi對應(yīng)的調(diào)制碼元。x- = -2m, +1 ...(2-1)xf =-2Pl +1 ...(2-2)調(diào)制碼元經(jīng)由通信路徑而由接收側(cè)的裝置接收。假定AWGN(AdditiVeWhite Gaussian Noise，加性高斯白噪聲)通信路徑，則分別通過式(3_1)和式(3_2)表示接收調(diào) 制碼元。這里，niu，niP為附加在Xiu，XiP的根據(jù)平均0、分散o 2的分布的加性高斯白噪聲分量。x" =x" +n" ...(3-1)X," = X," +...(3-2)在數(shù)字調(diào)制方式是BPSK，而且為AWGN通信路徑時，通過式(4_1)和式(4_2)表示 接收比特似然。在式(4-1)和式(4-2)中，yiu，yip表示對信息比特 和奇偶校驗位Pi的接 收比特似然。
信息比特Ui和奇偶校驗位Pi的接收比特似然yA yiP輸入到迭代APP解碼器。圖3表示迭代APP解碼器的結(jié)構(gòu)。圖3的迭代APP解碼器20包括延遲器21_1 21-M、延遲器23-1 23-(M-l)、APP解碼單元22_1 22-M、以及硬判定單元24。延遲器
21-1 21-M和延遲器23-1 23-(M-l)存儲接收比特似然，在各個APP解碼單元22_1
22-M使用該接收比特似然的定時，將接收比特似然輸出到各個APP解碼單元22-1 22-M。APP解碼單元22-1 22-M使用信息比特和奇偶校驗位各自的接收比特似然和在 前一次的迭代所得的后驗概率值(APP值)，進(jìn)行APP解碼處理。通過式(5)給出APP解碼單元22-y所得的第P次迭代中的APP值 ⑷。 這里，“ o ”表示add-min運算。add-min運算表示通過式(6)給出的運算。在式(6)中，sgn(X)表示x的正負(fù)的符號。 硬判定單元24對通過M次迭代所得的APP值、 進(jìn)行硬判定?；谑?7)的基 準(zhǔn)進(jìn)行硬判定。僅在義廣bo時成=0成立，除此之外都為化=1 …(7)在將迭代APP解碼適用于自正交碼的解碼時，隨著迭代次數(shù)增多，能夠使解碼性能接近于最大似然估計性能(參照非專利文獻(xiàn)2)。在使用迭代解碼算法對卷積碼進(jìn)行解碼的研究中，除了自正交碼之外，還研究了 使用 LDPC-CC (Low-Density Parity-Check Convolutional Code，低密度奇偶校驗卷積碼) 的情況。LDPC-CC是通過低密度的奇偶校驗矩陣定義的卷積碼，并已在非專利文獻(xiàn)3或非 專利文獻(xiàn)4中公開。LDPC-CC因該校驗矩陣的設(shè)計方法的不同而能夠分為幾個組，但以 下，舉例說明非專利文獻(xiàn)4中公開的、基于作為塊碼的類循環(huán)LDPC碼(QC-LDPC^A Quasi Cyclic Low-Density Parity-Check)設(shè)計的 LDPC-CC。式⑶表示[21，8，6] QC-LDPC碼的檢驗矩陣。
(8)在式⑶的校驗矩陣H中，Ix表示將7X7的單位矩陣的行向左循環(huán)移位了 χ的矩 陣。[21,8,6] QC-LDPC碼是碼長21的塊碼。為了從式(8)所示的QC-LDPC碼求LDPC-CC，進(jìn)行將塊碼的校驗矩陣H置換為多項 式表現(xiàn)，并變換為卷積碼的校驗矩陣的作業(yè)。式(9)表示將校驗矩陣H的Ix置換為延遲運 算子Dx，作為多項式表現(xiàn)的校驗矩陣H(D)。
Γ) n2 D4
(9)Dx是多項式表現(xiàn)中的延遲運算子，D的指數(shù)χ表示時刻χ的延遲。卷積碼的校驗 矩陣H(D)和生成矩陣G(D)滿足式(10)的關(guān)系，所以生成矩陣G(D)如式(11)所示。G(D)H(D)1 = O…(10)
...(11)生成矩陣G(D)是用于編碼率1/3的遞歸組織卷積碼的生成矩陣。圖4表示以生成矩陣G(D)為基準(zhǔn)的LDPC-CC的編碼器的結(jié)構(gòu)。圖4的LDPC-CC 編碼器30包括延遲器31-1 31-4、以及mod2加法器32和33。LDPC-CC編碼器30是對 1比特的信息比特Ui的輸入，輸出3比特的碼字比特Cmi(m= 1,2,3)的編碼器。另外，由 式(11)也可知，c2i與信息比特Ui相等。圖5是以矩陣表現(xiàn)示意地記述了通過式(9)給出的校驗矩陣H(D)的例子。另外， 在圖5中，僅圖示校驗矩陣H(D)中的與時刻i的碼字比特有關(guān)的部分。圖5的校驗矩陣40 通過重復(fù)排列由多個2X3的矩陣構(gòu)成的部分矩陣41來構(gòu)成。另外，2X3的行數(shù)和列數(shù)相 當(dāng)于式(9)所示的多項式表現(xiàn)的校驗矩陣H(D)的行數(shù)和列數(shù)。部分矩陣41的列從左開始 依序相當(dāng)于從LDPC-CC編碼器30輸出的3比特的碼字比特cmi。在校驗矩陣40中，著眼于時刻i的三個列(cli，c2i，c3i)。若提取各個列中配置 了 “1”的行，則可知各自滿足了上述的自正交的條件。例如，若著眼于校驗矩陣40的c2i 的列，則pl(i+l)和p2(i+6)的行中配置了“1”，在該兩行中，除了 cli以外配置了“1”的列 是{c3(i-3)，c2(i-l)，C2(i+l)，C3(i+3)}的列，各個列中的1的數(shù)都是只有一個。這樣，已知下述事實，S卩，能夠設(shè)計LDPC-CC以使校驗矩陣具有自正交性的方式，所以在適用了迭代解碼時，LDPC-CC示出優(yōu)良的差錯率特性。專利文獻(xiàn)1 特開第2002-111516號公報專利文獻(xiàn)2 美國專利第6，167，552號說明書非專利文獻(xiàn)1 今井秀樹著、“符號理論”(電子情報通信學(xué)會、1990年出版)、 p. 274 p. 278非專利文獻(xiàn) 2 :Cristian Cardinal, David Haccoun, Francois Gagnon, "ItetariveThreshold Decoding Without Interleaving for Convolutional Se1f-DoublyOrthogonal Codes," IEEE Transactions onCommunications, vol.51, no. 8, pp.1274-1282 August 2003.:Yu-Cheng He,David Haccoun,"An Analysis of theOrthogonality Structures of Convolutional Codes for Iterative Decoding, ”IEEETransactions on Informatnion Theory, vol. 51, no. 9,pp.3247-3261,September 2005.非 專禾lj 文獻(xiàn) 4 :Alberto Jimenez Fe 1 storom. and Kami 1 Sh.Zigangirov. “Time-Varying Periodic Convolutional Codes With Low-DensityParity-Check-Matrix". IEEE Transactions on Information Theory. Vol. 45. No. 6. pp. 2181-2191. September 1999.非專利文獻(xiàn) 5 :R. Michael Tanner. Deepak Sridhara. Arvind Sridharan. Thomas E.Fuja. and Daniel J. Costello. Jr. . "LDPC Block and Convolutional CodesBased on Circulant Matrices. ” IEEE Transactions on Information Theory.vol.50.no.12. December 2004.

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明需要解決的問題然而，目前為止的對于自正交碼和LDPC-CC的研究，是主要以差錯隨機(jī)發(fā)生的 AWGN通信路徑或二元對稱通信路徑為對象的研究，并未充分進(jìn)行以衰落通信路徑或MIM0 通信路徑那樣的具有相關(guān)的通信路徑為對象的研究，所述衰落通信路徑或MIM0通信路徑 是假定適用于移動通信系統(tǒng)的路徑。一般而言，在衰落通信路徑中，由于時間或頻率方向的衰落變動的相關(guān)，突發(fā)地發(fā) 生差錯。在卷積碼中，將信息序列依序存儲在稱為約束長度的長度的存儲器中，同時依次 進(jìn)行編碼處理，所以若在約束長度的范圍內(nèi)集中地發(fā)生差錯，則糾錯的效果降低。另外，在 MIM0通信路徑中，除了上述的時間方向的相關(guān)和頻率方向的相關(guān)之外，還考慮空間相關(guān)，所 以不像AWGN通信路徑那樣隨機(jī)發(fā)生差錯，無法充分發(fā)揮糾錯能力。另外，以往主要研究了將BPSK調(diào)制用于調(diào)制方式的情況，未充分考察用于實現(xiàn)高 速的通信速度的多階調(diào)制的情況。本發(fā)明的目的在于，提供用于提高在使用了多階調(diào)制的傳輸或衰落通信路徑下、 以及MIM0通信路徑下的糾錯能力的發(fā)送裝置。解決問題的方案本發(fā)明的發(fā)送裝置所采用的結(jié)構(gòu)包括編碼單元，使用自正交碼或LDCP-CC，對信 息碼元進(jìn)行糾錯編碼，以生成碼字碼元；交織器，重新排列所述碼字碼元的順序；以及發(fā)送碼元生成單元，使用多個所述碼字碼元，生成發(fā)送碼元，所述交織器重新排列所述碼字碼元，以使包含時刻i的所述信息碼元的所述發(fā)送碼元的傳播路徑特性與包含時刻i的所述 信息碼元的不相關(guān)碼元的所述發(fā)送碼元的傳播路徑特性之間的相關(guān)較高，所述不相關(guān)碼元 為時刻i的所述信息碼元的解碼中不使用的所述碼字碼元。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，在存在衰落變動的通信路徑或使用多階調(diào)制、MIMO傳輸?shù)耐ㄐ畔到y(tǒng) 中，在使用自正交碼或LDPC-CC進(jìn)行糾錯編碼時，能夠改善解碼時的差錯率特性。


圖1是表示一例自正交碼的編碼器的結(jié)構(gòu)的圖。圖2是表示一例自正交碼的奇偶校驗矩陣H的圖。圖3是表示一例迭代APP解碼器的結(jié)構(gòu)的圖。圖4是表示一例LDPC-CC的編碼器的結(jié)構(gòu)的圖。圖5是表示自正交碼的奇偶校驗矩陣H的一部分的圖。圖6是用于說明不相關(guān)比特的圖。圖7是用于說明LDPC-CC的自單層正交性(self-single orthogonality)的圖。圖8是用于說明LDPC-CC的自雙層正交性(self-double orthogonality)的圖。圖9是表示本發(fā)明實施方式1的發(fā)送裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖。圖10是表示實施方式1的發(fā)送裝置的另一個結(jié)構(gòu)的方框圖。圖11是表示實施方式1的接收裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖。圖12是表示實施方式1的接收裝置的另一個結(jié)構(gòu)的方框圖。圖13是表示實施方式1的一例交織圖案的圖。圖14是表示實施方式1的另一例交織圖案的圖。圖15是表示實施方式1的一例交織圖案的圖。圖16是表示本發(fā)明實施方式2的發(fā)送裝置的另一個結(jié)構(gòu)的方框圖。圖17是表示實施方式2的一例交織圖案的圖。圖18是表示實施方式2的另一例交織圖案的圖。圖19是表示本發(fā)明實施方式3的發(fā)送裝置的另一個結(jié)構(gòu)的方框圖。圖20是表示實施方式3的一例交織圖案的圖。圖21是表示本發(fā)明實施方式4的一例刪截單元的結(jié)構(gòu)的方框圖。圖22是表示本發(fā)明實施方式4的一例刪截單元的另一個結(jié)構(gòu)的方框圖。圖23是表示格雷映射(Gray mapping)的圖。圖24是表示本發(fā)明實施方式5的發(fā)送裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖。圖25是表示實施方式5的接收裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖。圖26是表示格雷映射的圖。圖27A是表示一例QPSK調(diào)制時的映射的圖。圖27B是表示一例4ASK調(diào)制時的映射的圖。圖28是表示本發(fā)明實施方式6的發(fā)送裝置的結(jié)構(gòu)的方框圖。圖29是表示實施方式6的一例交織圖案的圖。
圖30是表示實施方式6的發(fā)送裝置的另一個結(jié)構(gòu)的方框圖。圖31是表示實施方式6的一例交織圖案的圖。圖32是表示本發(fā)明實施方式7的通信系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)的方框圖。圖33是表示一例信息碼元的格式的圖。圖34是表示實施方式7的一例交織圖案的圖。圖35是表示對于自正交碼或LDPC-CC的校驗矩陣的唐納圖(Tannergraph)的圖。圖36是表示迭代解碼算法的處理流程的圖。
具體實施例方式以下，參照附圖詳細(xì)地說明本發(fā)明的實施方式。(不相關(guān)比特)首先，在說明本實施方式的具體結(jié)構(gòu)和動作之前，說明本發(fā)明的基礎(chǔ)即不相關(guān)比特。在自正交碼或LDPC-CC的校驗矩陣中，將不用于時刻i的信息比特的解碼的比特稱為 時刻i的信息比特的不相關(guān)比特。以下，補(bǔ)充說明不相關(guān)比特。(自正交碼)以下，首先說明自正交碼中的不相關(guān)比特。在自正交碼中，存在以下的特征，即α j所包含的J個整數(shù)是完全差集，aj所包 含的任意的兩個整數(shù)之差都不同。若例舉圖1所示的J = 6、K = 18的自正交碼，則α j = {0，2，7，13，16，17}，通過 式(12-1) (12-30)表示α j的任意的兩個整數(shù)之差。0-2 = -2 · · · (12-1)，0_7 =-7 · · · (12—2)0-13 = -13. · · (12-3)，0-16 = -16 …(12-4)，0-17 = -17. . . (12-5) ,2-0 = 2 · · · (12—6)，2-7 = -5 …(12-7)，2-13 =-11 …(12-8)，2-16 = -14. . . (12-9)，2-17 = -15 ... (12—10)，7-0 = 7 . . . (12-11) ,7-2 = 5 ... (12—12)，7-13 = -6 ... (12-13)，7-16 = _9 ... (12—14)，7-17 = -10. · · (12-15)，13-0 =13 …(12-16)，13-2 = 11 ... (12-17)，13-7 = 6 ... (12-18)，13-16 = -3. . . (12-19)，13-17 = -4. · · (12-20)，16-0 =16 …(12-21)，16-2 = 14 · · · (12-22)，16-7 = 9 ... (12-23)，16-13 = 3 ... (12-24)，16-17 = -1. . . (12-25)，17-0 =17 …(12-26)，17-2 =15 …(12-27)，17-7 =10 …(12-28)，17-13 = 4 …(12-29)，17-16 = 1 …(12-30)這里，假設(shè)通過式(12-1) (12-30)所得的整數(shù)的集合為D，則集合D是(-17 17)的范圍的整數(shù)的集合。這里，若考慮(-17 17)的整數(shù)的集合U，則與集合U有關(guān)的集 合D的補(bǔ)集通過式(13)表示。 在式(13)中，bar[D]表示對于集合U的集合D的補(bǔ)集，bar相當(dāng)于式(13)中的符 號O。以下，將bar [D]記為D_。這里，若看APP解碼單元中的APP值的導(dǎo)出式(5)，則在APP值λ (i+a」_α1 )⑷的索 引中出現(xiàn)(a j-ak)即集合D的元素。若考慮上述情形以及通過式(13)表示集合D的補(bǔ)集 D_的情形，可知在時刻i的信息比特的APP解碼中，不使用以時刻i的索引i與集合D的補(bǔ) 集D—所包含的整數(shù)相加所得的(i-12)，(i-8)，(i+8)、以及(i+12)作為索引的時刻(i-12)， 時刻(i_8)，時刻(i+8)、以及時 刻(i+12)的信息比特的接收比特似然或APP值。這樣，在自正交碼中，存在不參與時刻i的APP解碼的信息比特，這些比特是不相 關(guān)比特。使用圖6說明時刻i的不相關(guān)比特。圖6表示在圖2所示的J = 6、K= 18的自 正交碼的校驗矩陣H中，僅提取出與時刻i的信息比特的解碼有關(guān)的部分、即時刻i的信息 比特中配置了 “1”的行的矩陣。若看圖6，則可知在相當(dāng)于時刻(i-12)、時刻(i_8)、時刻(i+8)和時刻(i+12)的 信息比特的列中沒有配置“ 1 ”。在校驗矩陣中沒有配置“ 1，，意味著在APP解碼中不使用與 該列所對應(yīng)的信息比特有關(guān)的信息。如上所述，時刻(i-12)、時刻(i-8)、時刻(i+8)和時 刻(i+12)是以時刻i的索引i與集合D的補(bǔ)集D-所包含的整數(shù)相加所得的值作為索引的 時刻。也就是說，由校驗矩陣可知，在時刻i的信息比特的APP解碼中，以時刻i的索引i 與集合D的補(bǔ)集D—的整數(shù)相加所得的值作為索引的時刻(i-12)、時刻(i-8)、時刻(i+8)和 時刻(i+12)的信息比特是時刻i的信息比特的不相關(guān)比特。(LDPC-CC)接著，說明LDPC-CC中的不相關(guān)比特。如上所述，LDPC-CC的校驗矩陣具有自正交性，所以在廣義上，LDPC-CC也屬于自 正交碼。但是，在LDPC-CC中，如式(11)那樣地表示生成多項式，也包含不是完全差集的情 況，所以，以下使用LDPC-CC的校驗矩陣H(D)說明LDPC-CC的不相關(guān)比特。圖7是以矩陣表現(xiàn)示意地記述了通過式(9)給出的LDPC-CC的校驗矩陣H(D)的 例子，對與圖5相同的部分附加相同的標(biāo)號?；趫D7的校驗矩陣40，cli的不相關(guān)比特為，假設(shè)對于cli配置了“1”的列(以 下，將這樣的列稱為“單層相關(guān)列”)的索引的集合為Dcl時，與對于(-6 +6)的范圍的集 合Ucc的Del = {c3(i-3)，c2(i-l), c2(i+l), c3(i+3)}的補(bǔ)集所包含的列對應(yīng)的時刻的 比特。在圖7中，除了與包含用圓圈圍起來的“1”的列對應(yīng)的時刻的比特以外的比特為cli 的不相關(guān)比特。另外，對c2i而言，與對集合Ucc的單層相關(guān)列的索引的集合Dc2 = {c3 (i_2)， cl(i+l), cl(i-l), c3(i+2)}的補(bǔ)集所包含的列對應(yīng)的時刻的碼字比特是不相關(guān)比特。在 圖7中，與包含以三角形圍起來的“1”的列對應(yīng)的時刻的比特以外的比特為c2i的不相關(guān) 比特。另外，對c3i而言，與對集合Ucc的單層相關(guān)列的索引的集合Dc3 = {cl (i_3)， c2(i-2), c2(i+2), cl(i+3)}的補(bǔ)集所包含的列對應(yīng)的時刻的碼字比特是不相關(guān)比特。在 圖7中，與包含以四邊形圍起來的“1”的列對應(yīng)的時刻的比特以外的比特為c3i的不相關(guān) 比特。
另外，若考慮全部cli、c2i和c3i，則同樣地成為不相關(guān)比特的時刻的集合Du是在圖7中除了與包含用圓圈、三角形或四邊形圍起來的“1”的列對應(yīng)的時刻以外的時刻，Du ={cl (i-6)，c2 (i-6)，c3 (i_6)，cl (i_5)，c2 (i_5)，c3 (i_5)，cl (i_4)，c2 (i_4)，c3 (i_4)， c2(i-3), cl(i-2), c3(i_l)，c3(i+l), cl(i+2), c2(i+3), cl(i+4), c2(i+4), c3(i+4), cl (i+5)，c2 (i+5)，c3 (i+5)，cl (i+6)，c2 (i+6)，c3 (i+6)}。這樣，可知LDPC-CC的情況下的不相關(guān)比特與自正交碼的情況相同，以時刻i為中 心對稱地存在。在與以這些集合Du所包含的值作為索引的時刻的比特對應(yīng)的列中沒有配置“1”， 所以在時刻i的信息比特的解碼中，不使用以集合Du所包含的值作為索引的時刻的碼字比 特的比特似然。另外，使用圖7的校驗矩陣40，考慮LDPC-CC的校驗矩陣的兩次的自正交性(自雙 層正交性)。以下，著眼于在圖7中與包含用圓圈圍起來的“1”的列對應(yīng)的碼字比特，使用 圖8說明自雙層正交性。圖8與圖7的校驗矩陣40相同，是以矩陣表現(xiàn)示意地記述了通過式(9)給出的 LDPC-CC的校驗矩陣H(D)的例子，對與圖7相同的部分附加相同的標(biāo)號。在圖8的校驗矩 陣40中，若著眼于時刻i的cli的列，則在pl(i+l)和p2(i+6)的行中配置了“1”。在這兩 行中，單層相關(guān)列(除了 cli以外配置了 “1”的列)是圖8中包含用單圈圍起來的“1”的 列{c3 (i-3)，c2 (i-1)，c2 (i+1)，c3 (i+3)}，各個列中配置了 “ 1，，的數(shù)僅為一個。這里，進(jìn)一步對單層相關(guān)列{c3(i-3)，c2(i-l)，C2(i+l)，C3(i+3)}所包含的各個 列，若同樣地著眼于配置了 “ 1，，的行，則在P2 (i)、Pl (i+3)、p2 (i+4)和pi (i+7)的行中配 置了 “1”。在這些四行中，配置了 “1”的列在圖8中為包含以單三角形圍起來的“1”的列， 即{cl (i-6)、c2 (i-5)、cl (i_2)、c3 (i-1)、c3 (i+1)、cl (i+2)、c2 (i+5)、cl (i+6)}。將這些 列的集合稱為雙層相關(guān)列。此時，雙層相關(guān)列與單層相關(guān)列|c3(i-3)，c2(i-l), c2(i+l), c3 (i+3)}不是全部重復(fù)，所以可以說校驗矩陣40對碼字比特c 1 i具有自雙層正交性。同樣地，對于c2i 的雙層相關(guān)列為{cl (i-5)，c2 (i_4)，c3 (i_4)，c2 (i_2)， c2(i+2), c2(i+4), c3(i+4), cl(i+5)}。另外，該雙層相關(guān)列與c2i的單層相關(guān)列不重復(fù)， 所以校驗矩陣40對碼字比特c2i也具有自雙層正交性。另外，對于c3i的雙層相關(guān)列為 {c3 (i-6)，c2 (i-4)，c3 (i-4)，cl (i-1)，cl (i+1)，c3 (i+1)，c3 (i+4)，c2 (i+5)}，該雙層相關(guān) 列與c3i的單層相關(guān)列不重復(fù)，所以校驗矩陣40對碼字比特c3i也具有自雙層正交性。說明迭代解碼中的雙層相關(guān)列的意義。如上所述，在時刻i的碼字比特的解碼中， 僅使用相當(dāng)于單層相關(guān)列的比特。另外，用于單層相關(guān)列所包含的碼字比特的解碼的比特 為雙層相關(guān)列所包含的碼字比特。也就是說，在迭代解碼的過程中，雙層相關(guān)列所包含的碼 字比特相當(dāng)于不僅考慮了當(dāng)前的迭代，而且考慮了前一次的迭代時的、時刻i的信息比特 的解碼中使用的碼字比特。因此，若考慮到這樣的自雙層正交性而求對時刻i的碼字比特 的不相關(guān)比特，則能夠降低考慮到多次的解碼的相關(guān)。這樣，在自正交碼或LDPC-CC的校驗矩陣中，在時刻i的信息比特的解碼中不使用 的比特(不相關(guān)比特)存在于以時刻i為中心的約束長度K的兩倍的范圍內(nèi)。(實施方式1)在本實施方式中說明，著眼于在自正交碼或LDPC-CC的校驗矩陣中，時刻i的信息比特的解碼中不使用的比特(不相關(guān)比特)存在于以時刻i為中心的約束長度K的兩倍的 范圍內(nèi)，將以與時刻i的信息比特相同的調(diào)制碼元發(fā)送的比特作為不相關(guān)比特的發(fā)送裝置 和發(fā)送方法。圖9表示本實施方式的發(fā)送裝置的結(jié)構(gòu)。圖9的發(fā)送裝置100包括自正交編碼 單元110、刪截單元120、交織單元130、控制信息生成單元140、多階調(diào)制單元150、無線天線 160、以及發(fā)送天線170。另外，圖10表示在使用LDPC-CC作為糾錯碼時的發(fā)送裝置的結(jié)構(gòu)。圖10的發(fā)送 裝置IOOa為，將在圖9的發(fā)送裝置100中的自正交編碼單元110置換為進(jìn)行LDPC-CC的編 碼處理的LDPC-CC編碼單元110a，作為實施本發(fā)明的發(fā)送裝置的動作與發(fā)送裝置100相同， 所以下面使用發(fā)送裝置100進(jìn)行說明。自正交編碼單元110對發(fā)送信息序列進(jìn)行自正交碼的編碼處理，生成碼字序列。 在本實施方式中，假定自正交碼是系統(tǒng)碼的情況，自正交編碼單元110生成系統(tǒng)位序列和 奇偶校驗位序列作為碼字序列。然后，自正交編碼單元110將系統(tǒng)位序列和奇偶校驗位序 列輸出到刪截單元120。刪截單元120基于預(yù)先決定的刪截圖案，對來自自正交編碼單元110的奇偶校驗 位序列進(jìn)行刪截。刪截單元120將刪截后的奇偶校驗位序列輸出到交織單元130。交織單元130輸入系統(tǒng)位序列和刪截后的奇偶校驗位序列，并對這些碼字序列進(jìn) 行序列的 順序的重新排列(交織)處理。交織單元130重新排列碼字序列，以使自正交編 碼單元110所生成的、以與時刻i的信息比特相同的調(diào)制碼元發(fā)送的比特為時刻i的信息 比特的不相關(guān)比特。在后面詳細(xì)敘述交織單元130的重新排列(交織)處理方法。交織單 元130將重新排列(交織)后的碼字序列輸出到多階調(diào)制單元150。控制信息生成單元140生成在發(fā)送裝置100和通信對方的接收裝置之間發(fā)送/接 收信號所需的控制信息。作為控制信息，例如包括調(diào)制方式、發(fā)送信息序列長度、用于時間 /頻率同步的前置碼信號等?？刂菩畔⑸蓡卧?40將所生成的控制信息輸出到多階調(diào)制 單元150。多階調(diào)制單元150 使用 PSK (Phase Shift Keying ；相移鍵控)和 QAM(Quadrature Amplitude Modulation ；正交振幅調(diào)制)等調(diào)制方式，對重新排列(交織)后的碼字序列進(jìn) 行調(diào)制，并將所獲得的發(fā)送調(diào)制碼元序列輸出到無線單元160。無線單元160對發(fā)送調(diào)制碼元序列進(jìn)行D/A (Digital to Analog ；數(shù)字模擬)變 換、頻率變換和RF(Radic) Frequency ；無線頻率)濾波處理等的無線調(diào)制處理，生成RF發(fā) 送信號。無線單元160將所生成的RF發(fā)送信號經(jīng)由發(fā)送天線170發(fā)送。圖11表示本實施方式的接收裝置的結(jié)構(gòu)。圖10的接收裝置200包括接收天線 210、無線單元220、正交解調(diào)單元230、信道變動估計單元240、控制信息檢測單元250、對數(shù) 似然運算單元260、解交織單元270、解刪截單元280、以及自正交編碼/解碼單元290。另外，圖12表示在使用LDPC-CC作為糾錯碼時的接收裝置的結(jié)構(gòu)。圖12的接收 裝置200a為，將在圖11的接收裝置200中的自正交編碼/解碼單元290置換為LDPC-CC 解碼單元290a，作為實施本發(fā)明的接收裝置的動作與接收裝置200相同，所以下面使用接 收裝置200進(jìn)行說明。接收天線210接收從發(fā)送裝置100發(fā)送的RF發(fā)送信號，并將其輸出到無線單元220。無線單元220進(jìn)行RF濾波處理、頻率變換、A/D(Analog to Digital，模擬數(shù)字) 變換等的無線解調(diào)處理，并將無線解調(diào)處理后的基帶信號輸出到正交解調(diào)單元230。正交解調(diào)單元230從無線單元220所輸出的無線解調(diào)處理后的基帶信號中檢測I 信道和Q信道各自的基帶信號，并將各個基帶信號輸出到信道變動估計單元240、控制信息 檢測單元250和對數(shù)似然運算單元260。信道變動估計單元240利用基帶信號所包含的已知信號，估計在發(fā)送裝置100和 接收裝置200之間的無線傳播路徑上的信道變動?？刂菩畔z測單元250檢測基帶信號所包含的控制信號，并將檢測出的控制信號 輸出到對數(shù)似然運算單元260。對數(shù)似然運算單元260基于基帶信號求所發(fā)送的各個碼字比特的對數(shù)似然比，并 將其輸出到解交織單元270。解交織單元270使用與發(fā)送裝置100的交織單元130進(jìn)行的重新排列處理相反的 處理，重新排列對數(shù)似然比的序列的順序。解刪截單元280對在發(fā)送裝置100的刪截單元120中進(jìn)行了刪截的奇偶校驗位進(jìn) 行解刪截。具體而言，解刪截單元280將“0”代入刪截了的奇偶校驗位的對數(shù)似然比。自正交編碼/解碼單元290使用對數(shù)似然比序列進(jìn)行自正交碼的解碼，并輸出解 碼結(jié)果的硬判定值作為接收裝置200的解碼結(jié)果。以下，主要以交織單元130和多階調(diào)制單元150的動作為中心，說明如上構(gòu)成的發(fā) 送裝置100和接收裝置200的動作。另外，以下，假設(shè)自正交編碼單元110使用圖1所示的 編碼率1/2，J = 6、K= 18的自正交碼而進(jìn)行說明。另外，說明發(fā)送裝置100將編碼率是 1/2，調(diào)制方式是16QAM的發(fā)送模式作為發(fā)送模式而進(jìn)行動作的情況。在自正交編碼單元110中，對發(fā)送信息序列Ui (i = 1，. . .，η)進(jìn)行自正交編碼，生 成由與發(fā)送信息序列相同的系統(tǒng)位序列U”以及奇偶校驗位序列Pi構(gòu)成的碼字序列。在刪截單元120中，根據(jù)預(yù)先決定的發(fā)送模式，對從自正交編碼單元110輸出的碼 字序列的決定了的位置的比特進(jìn)行刪截。在本實施方式中，因為自正交編碼單元110的編 碼率為1/2，所以在發(fā)送模式為編碼率1/2、16QAM時，在刪截單元120中不進(jìn)行刪截，并從刪 截單元120向交織單元130直接輸出碼字序列。在交織單元130中，進(jìn)行碼字序列的重新排列處理。這里，在本發(fā)明的發(fā)送裝置 100中，為了使以與時刻i的信息比特相同的調(diào)制碼元發(fā)送的比特為不相關(guān)比特而進(jìn)行發(fā) 送，在交織單元130中滿足該條件。也就是說，交織單元130重新排列碼字序列，以使在后級的多階調(diào)制單元150中， 自正交編碼單元110中的時刻i的信息比特和時刻i的信息比特的不相關(guān)比特包含于同一 調(diào)制碼元內(nèi)。另外，同一調(diào)制碼元在除了時刻i的信息比特以外的剩余的所有比特僅由時刻i 的比特的不相關(guān)比特構(gòu)成時效果最大，但只要有至少1比特的不相關(guān)比特，就能夠獲得本 實施方式的效果。圖13是用于說明交織單元130的重新排列(交織)處理的圖。圖13是表示一例 交織單元130中的交織圖案的圖。圖13的交織圖案300是一例編碼率1/2時的交織圖案。交織圖案300由系統(tǒng)位圖案310和奇偶校驗位圖案320構(gòu)成。這里，系統(tǒng)位圖案310是用 于系統(tǒng)位序列的交織圖案，奇偶校驗位圖案320是用于奇偶校驗位序列的交織圖案。另外， 系統(tǒng)位Ui和奇偶校驗序列Pi是使用上述圖6所示的J = 6、K = 18的自正交碼進(jìn)行編碼得 到的碼字序列，在各個圖案中記述的數(shù)字表示系統(tǒng)位Ui和奇偶校驗位序列Pi的比特的索引
io系統(tǒng)位圖案310用于長度12的交織器，并表示按照圖13的縱方向的順序?qū)⒈忍?寫入交織單元130內(nèi)的存儲器的情形。也就是說，按照u0，ul, u2, ull的順序?qū)⑾到y(tǒng) 位寫入交織單元130內(nèi)的存儲器。然后，第12比特ul2寫入下一個列的最上面。由此，進(jìn) 行重新排列，以使時刻i的信息比特u0和時刻(i+12)的比特ul2并排。如上所述，時刻 (i+12)的比特ul2是時刻i的信息比特uO的不相關(guān)比特。這樣，系統(tǒng)位圖案310使時刻i 的信息比特uO和作為該比特uO的不相關(guān)比特的ul2并排。同樣地，奇偶校驗位圖案320用于長度12的交織器。奇偶校驗位圖案320是使系 統(tǒng)位圖案310朝向下方向循環(huán)移位的圖案。在圖13所示的例子中，奇偶校驗位圖案320使奇偶校驗位p6，pl8和比特u0，ul2 并排。 奇偶校驗位P6，pl8是在uO，ul2的解碼中不使用的奇偶校驗位，另外，奇偶校驗位 P18是奇偶校驗位p6的不相關(guān)比特。這樣，奇偶校驗位圖案320使在時刻i的信息比特uO 和時刻(i+12)的比特ul2的解碼中不使用的奇偶校驗位p6并排。另外，奇偶校驗位圖案 320使該奇偶校驗位p6的不相關(guān)比特，且在時刻i的信息比特uO和時刻(i+12)的比特ul2 的解碼中不使用的奇偶校驗位P18并排。這樣被重新排列的碼字序列按照交織圖案300的橫方向依序輸出到多階調(diào)制單 元150。因此，碼字序列從交織單元130例如按照uO, ul2，p6，pl8，ul, ul3，· · ·的順序輸 出到多階調(diào)制單元150。在多階調(diào)制單元150中，對從交織單元130輸出的比特序列進(jìn)行多階調(diào)制處理。在 多階調(diào)制單元150中，在使用16QAM作為調(diào)制方式時，連續(xù)輸入的4比特調(diào)制為一個調(diào)制碼兀。因此，在使用交織圖案300時，假設(shè)調(diào)制碼元為Xj，則構(gòu)成各個碼元的比特為XO = {uO，ul2，p6，pl8}，xl = {ul, ul3，p7，pl9}，. . .，xll = {ull, u23，p5，pl7}。發(fā)送調(diào)制碼元xj通過無線單元160變換為RF發(fā)送信號，RF發(fā)送信號經(jīng)由發(fā)送天 線170發(fā)送到接收裝置200。從發(fā)送天線170發(fā)送的RF發(fā)送信號在無線通信路徑中受到衰落、干擾等的影響， 通過接收裝置200的接收天線210被接收。接收天線210接收從發(fā)送裝置100發(fā)送的RF發(fā)送信號，并將其輸出到無線單元 220。在無線單元220中，對通過接收天線210接收到的接收信號進(jìn)行RF濾波處理、頻 率變換和A/D變換等的無線解調(diào)處理，其后在正交解調(diào)單元230中檢測I信道和Q信道各 自的基帶信號。在信道變動估計單元240中，利用基帶信號所包含的已知信號，估計在發(fā)送裝置 100和接收裝置200之間的無線傳播路徑上的信道變動。另外，在控制信息檢測單元250中，檢測基帶信號所包含的控制信號，控制信號輸出到對數(shù)似然運算單元260。在對數(shù)似然運算單元260中，基于基帶信號求所發(fā)送的各個碼字比特的對數(shù)似然 比，并將所獲得的對數(shù)似然比輸出到解交織單元270。在解交織單元270中，使用與發(fā)送裝置100的交織單元130進(jìn)行的重新排列處理 相反的處理，重新排列對數(shù)似然比的序列的順序。在解刪截單元280中，對在發(fā)送裝置100的刪截單元120中進(jìn)行了刪截的奇偶校 驗位進(jìn)行解刪截。具體而言，將“0”代入刪截了的奇偶校驗位的對數(shù)似然比。在自正交編碼/解碼單元290中，使用對數(shù)似然比序列進(jìn)行自正交碼的解碼，并輸 出解碼結(jié)果的硬判定值作為解碼結(jié)果。通過以迭代解碼更新式(5)所示的各個比特的APP 值，能夠?qū)崿F(xiàn)自正交碼的解碼。這里，考慮某個發(fā)送調(diào)制碼元Xj的接收電平因受到無線通信路徑中的衰落變動 的影響而降低的情況。此時，若增加接收裝置200的無線單元220中發(fā)生的熱噪聲，調(diào)制碼 元xj的SNR(Signal to Noise Ratio，信噪比)降低。一般而言，可知若調(diào)制碼元的SNR較 低，則調(diào)制碼元所包含的比特的對數(shù)似然比的絕對值較小。 因此，在發(fā)送調(diào)制碼元Xj由非不相關(guān)比特的比特的組合構(gòu)成時，存在解碼特性劣 化的情況。例如，考慮發(fā)送調(diào)制碼元xO由{u0,ul,p0,p2}的組合形成的情況。由式(5)和 α j可知，在UO的比特的解碼中需要ul，p0，p2。因此，若發(fā)送調(diào)制碼元xO的接收電平因受 到衰落變動的影響而降低，則u0，ul, p0, p2的對數(shù)似然比同時取較小的絕對值。這樣，在 發(fā)送調(diào)制碼元xO由不相關(guān)比特以外的比特的組合形成時，存在與信息比特u0的解碼有關(guān) 的信息比特ul，p0, p2的對數(shù)似然比的絕對值同時變小，所以特性顯著劣化的情況。相對于此，在本實施方式中，例如，通過使用圖13的交織圖案300重新排列碼字序 列，發(fā)送調(diào)制碼元xO由{u0，ul2，p6，pl8}的組合形成。此時，ul2，p6，pl8是u0的不相關(guān) 比特，U12，p6，pl8是在u0的解碼中不使用的比特。因此，即使由不相關(guān)比特的組合構(gòu)成的 調(diào)制碼元xj的接收電平較小，并且u0，ul2，p6，pl8的對數(shù)似然比同時為較小的絕對值，由 于在u0的解碼中不使用信息比特ul2，p6，pl8的對數(shù)似然比，所以對信息比特u0的解碼不 造成影響。這樣，在本實施方式中，將時刻i的信息比特的不相關(guān)比特優(yōu)先分配給發(fā)送時刻i 的信息比特的調(diào)制碼元。由此，即使在某個發(fā)送調(diào)制碼元Xj的接收電平因受到衰落變動的 影響而降低時，也能夠抑制解碼特性的劣化。如上所述，根據(jù)本實施方式，自正交編碼單元110進(jìn)行約束長度K的自正交碼的編 碼，多階調(diào)制單元150使用同一調(diào)制碼元對時刻i的信息比特和在時刻i的信息比特的解 碼中不使用的不相關(guān)比特進(jìn)行調(diào)制。另外，交織單元130重新排列碼字序列，以使在后級的多階調(diào)制單元150中同一調(diào) 制碼元包含時刻i的信息比特和時刻i的信息比特的不相關(guān)比特。另外，同一調(diào)制碼元在除了時刻i的信息比特以外的剩余的所有比特僅由時刻i 的比特的不相關(guān)比特構(gòu)成時效果最大，但只要有至少1比特的不相關(guān)比特，就能夠獲得本 實施方式的效果。在自正交碼的情況下，假設(shè)由定義自正交碼的完全差集的各個元素之差構(gòu)成的集 合為D，從-(K-I)到(K-I)為止的范圍的整數(shù)的集合為U，則在距時刻i相當(dāng)于對于集合U的集合D的補(bǔ)集(集合D的補(bǔ)集D_)的數(shù)的時刻中的信息比特為時刻i的信息比特的不相 關(guān)比特。另外，不僅是系統(tǒng)位，在時刻i的信息比特的解碼中不使用的奇偶校驗位也同樣是 不相關(guān)比特。由此，即使在發(fā)送調(diào)制碼元的接收電平因受到衰落變動的影響而降低時，也能夠 分散對數(shù)似然比的絕對值變小所造成的解碼性能的劣化的影響，能夠抑制作為APP解碼整 體的傳輸差錯率特性的劣化。另外，在本實施方式中，以將編碼率1/2、調(diào)制方式16QAM作為發(fā)送模式的情況為 例進(jìn)行說明，但也可以是其他的發(fā)送模式。以下，作為一例，說明編碼率3/4的情況。
在編碼率3/4時，刪截單元120對通過自正交編碼得到的奇偶校驗位進(jìn)行刪截。交織單元130與在編碼率1/2的情況相同，重新排列碼字序列，以使在后級的多階 調(diào)制單元150中在調(diào)制碼元內(nèi)包含自正交編碼單元110中的時刻i的信息比特和時刻i的 信息比特的不相關(guān)比特。另外，同一調(diào)制碼元在除了時刻i的信息比特以外的剩余的所有比特僅由時刻i 的比特的不相關(guān)比特構(gòu)成時效果最大，但只要有至少1比特的不相關(guān)比特，就能夠獲得本 實施方式的效果。圖14是表示一例交織圖案的圖。圖14的交織圖案400是一例在編碼率3/4時的 交織圖案，交織圖案400由系統(tǒng)位圖案410和奇偶校驗位圖案420構(gòu)成。這里，系統(tǒng)位圖案 410是用于系統(tǒng)位序列的交織圖案，奇偶校驗位圖案420是用于奇偶校驗位序列的交織圖 案。另外，在各個圖案中記述的數(shù)字表示系統(tǒng)位Ui和奇偶校驗位序列Pi的比特的索引i。 另外，系統(tǒng)位Ui和奇偶校驗位序列Pi是利用上述圖6所示的J = 6、K = 18的自正交碼進(jìn) 行編碼得到的碼字序列。通過使用圖14的交織圖案400，調(diào)制碼元xO由{u0，ul2，u24，pl8}構(gòu)成。如上所 述，該組合由不相關(guān)比特構(gòu)成，所以能夠獲得同樣的效果。即使在其他的編碼率和調(diào)制方式 的情況下，通過構(gòu)成為使同一調(diào)制碼元中包含時刻i的信息比特和該信息比特的不相關(guān)比 特，也能夠獲得同樣的效果。另外，在本實施方式中，說明了使用圖13和圖14所示的交織圖案300和400重新 排列碼字序列的情況，但本發(fā)明并不限于此，只要是重新排列碼字序列以使在同一調(diào)制碼 元中存在不相關(guān)比特的交織圖案，就能夠獲得同樣的效果。另外，同一調(diào)制碼元在除了時刻i的信息比特以外的剩余的所有比特僅由時刻i 的比特的不相關(guān)比特構(gòu)成時效果最大，但只要有至少1比特的不相關(guān)比特，就能夠獲得本 實施方式的效果。例如，在以上的說明中，說明了以下的情況，即交織單元130著眼于集合D的補(bǔ)集 D_所包含的四個整數(shù){-12，-8，+8，+12}中的“-12”和“+12”，并重新排列碼字序列，以通過 同一調(diào)制碼元發(fā)送時刻i的信息比特和時刻(i+12)的比特。但是，并不限于該組合，交織 單元130也可以重新排列碼字序列，以使用“_8”和“+8”，而通過同一調(diào)制碼元發(fā)送時刻i 的信息比特和時刻(i+8)的比特。由此，能夠使通過同一調(diào)制碼元發(fā)送的比特為不相關(guān)比 特的組合，并且與使用“_12”和“+12”的情況相比，能夠減小交織器的大小。圖15表示一例在發(fā)送模式為編碼率3/4、調(diào)制方式16QAM時，交織器的大小為8的 情況下的交織圖案。若根據(jù)圖15的交織圖案500，則例如一個16QAM碼元所包含的比特為{uO, u8, ul6, pl2}，不是所有的比特為不相關(guān)比特的組合。因此，為了在一個調(diào)制碼元中包 含期望的數(shù)的信息比特的不相關(guān)比特，需要考慮以下的條件。(1)在同一調(diào)制碼元中包含兩個信息比特的不相關(guān)比特時使用集合D的補(bǔ)集D—所包含的整數(shù)中的絕對值最小的整數(shù)，選擇不相關(guān)比特。在上述例子中，相當(dāng)于選擇了“+8”、“_8”的情況。此時，能夠使用較小的大小的交織器生成不 相關(guān)比特的組合。(2)在同一調(diào)制碼元中包含m個(m彡3)信息比特的不相關(guān)比特時從補(bǔ)集D—所包含的整數(shù)中選擇出集合D的補(bǔ)集D—所包含的整數(shù)中的(m-1)倍的 值?；蛘?，選擇(m-Ι)倍的值是位于集合U的范圍外的整數(shù)。在圖14所示的例子中，{-12， +12}的兩倍的值位于集合U的范圍外，所以通過使用大小12的交織器，如圖14所示，能夠 使構(gòu)成調(diào)制碼元xO的所有比特都為不相關(guān)比特。在將LDPC-CC用作糾錯碼時，包含時刻i的信息比特的調(diào)制碼元優(yōu)先包含該信息 比特的單層相關(guān)列以外的比特。另外，也可以使用時刻i的信息比特、以及該信息比特的單 層相關(guān)列以外的比特或該信息比特的雙層相關(guān)列以外的比特構(gòu)成調(diào)制碼元。(實施方式2)在本實施方式中說明，著眼于在自正交碼或LDPC-CC的校驗矩陣中，時刻i的信息 比特的解碼中不使用的比特(不相關(guān)比特)存在于以時刻i為中心的約束長度的兩倍的范 圍內(nèi)，以與包含時刻i的信息比特的調(diào)制碼元在時間上連續(xù)的調(diào)制碼元，發(fā)送時刻i的信息 比特的不相關(guān)比特的發(fā)送裝置和發(fā)送方法。根據(jù)本實施方式的發(fā)送裝置和發(fā)送方法，在存 在時間性的衰落變動時，能夠避免該變動的下降所造成的突發(fā)性的接收SNR的下降，有效 地進(jìn)行糾錯解碼。圖16表示本實施方式的發(fā)送裝置的結(jié)構(gòu)。另外，在圖16的本實施方式的發(fā)送裝 置中，對與圖9共用的結(jié)構(gòu)部分附加與圖9相同的標(biāo)號，并省略其說明。圖16的發(fā)送裝置 600構(gòu)成為具有交織單元610，代替圖9的發(fā)送裝置100的交織單元130。交織單元610重新排列碼字序列，以使時刻i的信息比特的不相關(guān)比特通過與包 含時刻i的信息比特的調(diào)制碼元在時間上連續(xù)的調(diào)制碼元發(fā)送。以下，使用圖17說明交織。圖17表示一例交織單元610中的交織圖案。圖17的交織圖案700是一例發(fā)送模 式為編碼率1/2、調(diào)制方式16QAM時的交織圖案，系統(tǒng)位圖案710是用于系統(tǒng)位序列的交織 圖案，奇偶校驗位圖案720是用于奇偶校驗序列的交織圖案。另外，各個圖案中記述的數(shù)字 表示比特的索引。系統(tǒng)位圖案710用于長度24的交織器，表示按圖示的索引的順序?qū)⒈忍貙懭虢豢?單元610內(nèi)的存儲器的情形。然后，第24比特u24寫入下一個列的最上面。由此，進(jìn)行重 新排列，以使時刻i的信息比特uO和時亥Ij (i+24)的比特u24并排。如上所述，時刻(i+24) 的比特u24是時刻i的信息比特uO的不相關(guān)比特。另外，通過使用系統(tǒng)位圖案710進(jìn)行重新排列，以使時刻i的信息比特uO和時刻 (i+12)的比特ul2豎排。如上所述，時刻(i+12)的比特ul2是時刻i的信息比特uO的不 相關(guān)比特。同樣地，奇偶校驗位圖案720用于長度24的交織器。奇偶校驗位圖案720是使系 統(tǒng)位圖案710朝向下方向循環(huán)移位的圖案。
在圖17所示的例子中，奇偶校驗位圖案720使奇偶校驗位p9、p33和比特u0、u24并排。奇偶校驗位P9，p33是在比特u0、u24的解碼中不使用的奇偶校驗位，另外，奇偶校驗 位p33是奇偶校驗位p9的不相關(guān)比特。另外，通過使用奇偶校驗位圖案720進(jìn)行重新排列，以使時刻(i+9)的奇偶校驗位 p9和時刻(i+21)的奇偶校驗位p21豎排。時刻(i+21)的奇偶校驗位p21是時刻(i+9)的 奇偶校驗位P9的不相關(guān)比特。這樣被重新排列的碼字序列按照交織圖案700的橫方向依序輸出到多階調(diào)制單 元150。因此，碼字序列從交織單元610例如按照u0，u24，p9，p33，ul2，u36，p21，p45，. . ·的 順序輸出到多階調(diào)制單元150。在多階調(diào)制單元150中，對從交織單元610輸出的比特序列進(jìn)行多階調(diào)制處理。在 多階調(diào)制單元150中，在使用16QAM作為調(diào)制方式時，連續(xù)輸入的4比特調(diào)制為一個調(diào)制碼兀。因此，在使用交織圖案700時，假設(shè)調(diào)制碼元為Xj，則構(gòu)成各個碼元的比特為xO = {u0，u24, p9,p33}，xl = {ul2, u36, p21,p45}，...,。由此，在對每4比特進(jìn)行16QAM調(diào)制時，能夠使包含時刻i的信息比特的同一調(diào)制 碼元內(nèi)所包含的比特為不相關(guān)比特，并且能夠使與包含時刻i的信息比特的調(diào)制碼元在時 間軸上連續(xù)的調(diào)制碼元內(nèi)所包含的比特為不相關(guān)比特。另外，同一調(diào)制碼元在除了時刻i的信息比特以外的剩余的所有比特僅由時刻i 的比特的不相關(guān)比特構(gòu)成時效果最大，但只要有至少1比特的不相關(guān)比特，就能夠獲得本 實施方式的效果。這樣，交織單元610重新排列發(fā)送碼字序列，以使與包含時刻i的信息比特的調(diào)制 碼元在時間上連續(xù)地發(fā)送的調(diào)制碼元包含時刻i的信息比特的不相關(guān)比特。如上所述，根據(jù)本實施方式，自正交編碼單元110通過進(jìn)行自正交碼的編碼而獲 得編碼比特，多階調(diào)制單元150將編碼比特變換為調(diào)制碼元，交織單元610重新排列編碼比 特，以使與包含時刻i的信息比特的調(diào)制碼元在時間上連續(xù)地發(fā)送的調(diào)制碼元包含時刻i 的信息比特的不相關(guān)比特。由此，使包含時刻i的信息比特的調(diào)制碼元與包含時刻i的信 息比特的不相關(guān)比特的調(diào)制碼元在時間上連續(xù)地發(fā)送，所以即使在因時間性的衰落變動而 包含時刻i的信息比特的調(diào)制碼元和包含時刻i的信息比特的不相關(guān)比特的調(diào)制碼元的接 收電平突發(fā)性地降低時，由于與包含時刻i的信息比特的調(diào)制碼元在時間上連續(xù)地發(fā)送的 調(diào)制碼元中包含不參與時刻i的信息比特的解碼的不相關(guān)比特，所以能夠分散對數(shù)似然比 的絕對值變小所造成的解碼性能的劣化，能夠抑制作為APP解碼整體的傳輸差錯率特性的 劣化。另外，包含時刻i的信息比特的調(diào)制碼元和包含時刻i的信息比特的不相關(guān)比特 的調(diào)制碼元不一定必須在時間上連續(xù)地發(fā)送，即使重新排列使這些調(diào)制碼元在因衰落變動 的影響而接收電平突發(fā)性地降低的時間段被發(fā)送，也能夠獲得同樣的效果。另外，在本實施方式中，說明了使用圖17所示的交織圖案700重新排列碼字序列 的情況，但本發(fā)明并不限于此，只要是重新排列碼字序列以使時間上連續(xù)地發(fā)送的調(diào)制碼 元中包含不相關(guān)比特的交織圖案，就能夠獲得同樣的效果。圖18表示另一例交織圖案。在 使用了圖18所示的交織圖案800時，也由不相關(guān)比特構(gòu)成同一調(diào)制碼元，而且時間上連續(xù)地發(fā)送的調(diào)制碼元中包含不相關(guān)比特。由此，除了實施方式1所述的效果以外，即使在因衰落變動的影響而在時間上連 續(xù)地使多個調(diào)制碼元的接收電平降低時，也能夠抑制解碼特性的劣化。(實施方式3)在本實施方式中說明，著眼于在自正交碼或LDPC-CC的校驗矩陣中，時刻i的信息 比特的解碼中不使用的比特(不相關(guān)比特)存在于以時刻i為中心的約束長度的兩倍的范 圍內(nèi)，在多載波信號發(fā)送時，以與包含時刻i的信息比特的調(diào)制碼元相鄰的頻率的調(diào)制碼 元，發(fā)送時刻i的信息比特的不相關(guān)比特的發(fā)送裝置和發(fā)送方法。根據(jù)本實施方式的發(fā)送 裝置和發(fā)送方法，在存在頻率衰落時，能夠避免頻率特性的下降所造成的突發(fā)性的接收SNR 的下降，有效地進(jìn)行糾錯解碼。圖19表示本實施方式的發(fā)送裝置的結(jié)構(gòu)。另外，在圖19的本實施方式的發(fā)送裝 置中，對與圖9共用的結(jié)構(gòu)部分附加與圖9相同的標(biāo)號，并省略其說明。圖19的發(fā)送裝置 900是多載波信號(OFDM信號)的發(fā)送裝置，相對于圖9的發(fā)送裝置，采用具有交織單元910 代替交織單元130，并追加了 OFDM形成單元920的結(jié)構(gòu)。
OFDM形成單元920包括S/P (Serial to Parallel，串行至并行)變換單元921、 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform，快速傅立葉逆變換)單元922、以及保護(hù)間隔插入 單元923。S/P變換單元921進(jìn)行用于將從多階調(diào)制單元150輸出的調(diào)制碼元映射到多載 波信號的各個頻率上的串行/并行變換。S/P變換單元921將串行/并行變換后的調(diào)制碼 元輸出到IFFT單元922。IFFT單元922使用IFFT對并行輸入來的調(diào)制碼元進(jìn)行多載波調(diào) 制，生成時域信號，并將所生成的時域信號輸出到保護(hù)間隔插入單元923。保護(hù)間隔插入單 元923在從IFFT單元922輸出的多載波調(diào)制信號中插入保護(hù)間隔，并將插入保護(hù)間隔后的 時域信號輸出到無線單元160。交織單元910重新排列碼字序列，以使有含時刻i的信息比特的解碼中不使用的 不相關(guān)比特的調(diào)制碼元通過與發(fā)送有含時刻i的信息比特的調(diào)制碼元的頻率相鄰的頻率 發(fā)送。以下，使用圖20說明交織。圖20表示一例交織單元910中的交織圖案和對頻率軸上的映射。圖20的交織圖 案1000是一例發(fā)送模式為編碼率1/2、調(diào)制方式16QAM時的交織圖案，系統(tǒng)位圖案1010是 用于系統(tǒng)位序列的交織圖案，奇偶校驗位圖案1020是用于奇偶校驗序列的交織圖案。另 夕卜，各個圖案中記述的數(shù)字表示比特的索引。另外，圖20的交織圖案1000與實施方式2中 說明過的交織圖案700相同。交織單元910使用交織圖案1000重新排列碼字序列，以使時刻i的信息比特的不 相關(guān)比特通過與發(fā)送有含時刻i的信息比特的調(diào)制碼元的頻率相鄰的頻率的調(diào)制碼元發(fā)送。與實施方式2相同，碼字序列從交織單元910例如按照u0，u24，p9，p33，ul2，u36， p21，p45，· · ·的順序輸出到多階調(diào)制單元150。因此，在使用交織圖案1000時，假設(shè)調(diào)制碼元為xj，則構(gòu)成各個調(diào)制碼元的比特 為 x0 = {u0, u24, p9, p33}，xl = {ul2, u36, p21, p45}，...,。由此，在多階調(diào)制單元150中，在對每4比特進(jìn)行16QAM調(diào)制時，能夠使包含時刻i 的信息比特的同一調(diào)制碼元內(nèi)所包含的比特為不相關(guān)比特，并且在OFDM形成單元920中，在調(diào)制碼元映射在頻率軸上而生成多載波信號時，能夠使與包含時刻i的信息比特的調(diào)制 碼元在頻率方向上連續(xù)的調(diào)制碼元內(nèi)所包含的比特為不相關(guān)比特。另外，同一調(diào)制碼元在除了時刻i的信息比特以外的剩余的所有比特僅由時刻i 的比特的不相關(guān)比特構(gòu)成時效果最大，但只要有至少1比特的不相關(guān)比特，就能夠獲得本 實施方式的效果。這樣，交織單元910重新排列碼字序列，以使與發(fā)送包含時刻i的信息比特的調(diào)制 碼元的頻率相鄰的頻率的調(diào)制碼元包含時刻i的信息比特的不相關(guān)比特。由此，即使在某 個頻域上發(fā)送的發(fā)送調(diào)制碼元Xj的接收電平因受到頻率選擇性衰落的影響而降低時，也 能夠抑制解碼特性的劣化。如上所述，根據(jù)本實施方式，自正交編碼單元110通過進(jìn)行自正交碼的編碼而獲 得編碼比特，多階調(diào)制單元150將編碼比特變換為調(diào)制碼元，交織單元910以與發(fā)送包含 時刻i的信息比特的調(diào)制碼元的頻率相鄰的頻率，發(fā)送包含時刻i的不相關(guān)比特的調(diào)制碼 元。由此，在頻率軸上連續(xù)的兩個調(diào)制碼元內(nèi)包含的比特為不相關(guān)比特，所以除了實施方式 1的效果以外，還能夠獲得避免頻率選擇性衰落的下降所造成的差錯率特性的劣化。另外，在本實施方式中，說明了使用圖20所示的交織圖案1000重新排列碼字序列 的情況，但本發(fā)明并不限于此，只要是重新排列碼字序列以使頻率軸上連續(xù)地發(fā)送的調(diào)制 碼元中包含不相關(guān)比特的交織圖案，就能夠獲得同樣的效果。(實施方式4)在本實施方式中，說明對通過使用自正交碼或LDPC-CC進(jìn)行糾錯編碼而獲得的碼 字序列進(jìn)行刪截的發(fā)送裝置和刪截方法。根據(jù)本實施方式的發(fā)送裝置和刪截方法，不對時 刻i的信息比特的解碼所需的奇偶校驗位進(jìn)行刪截，所以與隨機(jī)進(jìn)行刪截，或者不考慮自 正交碼或LDPC-CC的結(jié)構(gòu)而規(guī)則性地刪截奇偶校驗位的情況相比，解碼差錯率特性較好。本實施方式的發(fā)送裝置的結(jié)構(gòu)與圖9相同，所以下面主要說明刪截單元120的刪 截方法。另外，以下，舉例說明將編碼率1/2、J = 6、K= 18的自正交碼刪截為編碼率3/4 的情況。刪截單元120對自正交編碼單元110所獲得的碼字序列中的奇偶校驗位序列pi 進(jìn)行刪截。這里，刪截單元120使用式(14)表示的刪截矩陣P進(jìn)行刪截。 刪截矩陣P是2 X 18 ( = K (約束長度))的矩陣，第一行表示對于系統(tǒng)位序列Ui的 刪截圖案，第二行表示對于奇偶校驗位序列Pi的刪截圖案。另外，在式(14)的刪截矩陣P 中，表示與元素“ 1，，對應(yīng)的比特不被刪截，與元素“0 ”對應(yīng)的比特被刪截。若使用式(14)所示的刪截矩陣P，將與最左的列對應(yīng)的奇偶校驗位設(shè)為p0，則 {pi, p3，p4，p5，p6，p8，p9，plO，pll，pl2，pl4，pl5}被刪截。由圖2的J = 6、K = 18的自正交碼的校驗矩陣可知，在u0的解碼中使用的奇偶校 驗位僅為{p0，p2，p7，pl3，pl6，pl7}，{pi, p3，p4，p5，p6，p8，p9，plO，pll, pl2，pl4，pl5} 是不相關(guān)比特。因此，即使這些比特被刪截，對時刻i的信息比特u0的解碼造成的影響也 較少。圖21表示一例刪截單元120的結(jié)構(gòu)。刪截單元120包括SW121、控制單元122、以及輸出控制單元123。SW121根據(jù)從控制單元122輸出的刪截圖案，切換刪截比特Pi的輸出。具體而言，在從控制單元122輸出“1”的信號時，輸出Pi，而在輸出“0”的信號時，不輸出Pi?？刂茊卧?22根據(jù)刪截矩陣P，以刪截矩陣P的列數(shù)的周期的圖案，將“1”或“0” 的信號發(fā)送到SW121。這樣，刪截單元120根據(jù)式(14)的刪截矩陣P，對與每個約束長度K出現(xiàn)一個的時 刻i的信息比特有關(guān)的作為不相關(guān)比特的奇偶校驗位進(jìn)行刪截。由此，時刻i的信息比特 的解碼所需的比特不被刪截，所以雖然進(jìn)行了刪截處理，但也能夠在被刪截前的編碼率1/2 的狀態(tài)下對時刻i的信息比特進(jìn)行解碼。如上所述，根據(jù)本實施方式，刪截單元120根據(jù)對與每個約束長度K出現(xiàn)一個的時 刻i的信息比特有關(guān)的作為不相關(guān)比特的奇偶校驗位進(jìn)行刪截的刪截矩陣，進(jìn)行刪截。由 此，時刻i的信息比特的解碼所需的比特不被刪截，所以雖然進(jìn)行了刪截處理，但也能夠在 被刪截前的編碼率1/2的狀態(tài)下進(jìn)行解碼。另外，通過進(jìn)行迭代解碼，將可在編碼率1/2的 狀態(tài)下進(jìn)行解碼的時刻i的信息比特的編碼增益?zhèn)鞑サ狡渌谋忍兀阅軌颢@得改善差 錯率特性或削減直到收斂為止所需的迭代次數(shù)的效果。另外，與時刻i的信息比特相同能 夠在編碼率1/2的狀態(tài)下進(jìn)行解碼的比特，以與刪截矩陣的列數(shù)相等的周期出現(xiàn)。另外，在本實施方式中，舉例說明了刪截單元120使用式(14)所示的刪截矩陣P 對碼字序列進(jìn)行刪截的情況，但本發(fā)明并不限于此，只要是對與時刻i的信息比特Ui有關(guān) 的作為不相關(guān)比特的奇偶校驗位進(jìn)行刪截的刪截矩陣，就能夠獲得同樣的效果。另外，在本實施方式中，如式(14)所示，舉例說明了使用僅對奇偶校驗位序列Pi 進(jìn)行刪截的刪截矩陣P的情況，但本發(fā)明并不限于此，即使在使用了對系統(tǒng)位序列和奇偶 校驗位序列的雙方進(jìn)行刪截的刪截矩陣時，也能夠獲得同樣的效果。例如，即使在使用如式 (15)所示的刪截矩陣P進(jìn)行刪截處理時，也能夠獲得同樣的效果。式(15)是一例對通過在圖6所示的J = 6、K = 18的自正交碼所生成的碼字序列 中的、系統(tǒng)位序列和奇偶校驗位序列進(jìn)行刪截時的刪截矩陣。
通過式(15)的刪截矩陣P，編碼率1/2的碼字被刪截為編碼率4/5的碼字。此時， 在使用式(15)的刪截矩陣P時，假設(shè)最左列為時刻i的信息比特Ui，則被刪截的系統(tǒng)位是 ui+8、ui+12，這些是時刻i的信息比特Ui的不相關(guān)比特。另外，如上所述，被刪截的奇偶校驗 位為{pi, p3，p4，p5，p6，p8，p9，plO, pll，pl2，pl4，pl5}，同樣地，為時刻 i 的信息比特 Ui 的不相關(guān)比特。另外，圖22表示一例使用式(15)的刪截矩陣P進(jìn)行刪截處理的刪截單元120的 結(jié)構(gòu)。圖22的刪截單元120由SW121、SW124、控制單元122、以及輸出控制單元123構(gòu)成。SW124根據(jù)從控制單元122輸出的刪截圖案，切換Ui的輸出。具體而言，在從控制 單元122輸出“1”的信號時，輸出Ui，而在輸出“0”的信號時，不輸出Ui。SW121根據(jù)從控制單元122輸出的刪截圖案，切換Pi的輸出。具體而言，在從控制 單元122輸出“1”的信號時，輸出Pi，而在輸出“0”的信號時，不輸出Pi?？刂茊卧?22根據(jù)刪截矩陣P，以刪截矩陣P的列數(shù)的周期的圖案，將“1”或“0”的信號輸出到SWl24和SWl21的各個單元。由此，刪截單元120能夠根據(jù)式(15)的刪截矩陣P，對與時刻i的信息比特Ui有關(guān)的作為不相關(guān)比特的系統(tǒng)位和奇偶校驗位進(jìn)行刪截。(實施方式5)如實施方式4所述，在刪截單元120中，如式(14)所示，使用與時刻i的信息比特 有關(guān)的不相關(guān)比特被刪截的刪截矩陣，由此時刻i的信息比特以被刪截前的原始的編碼率 被解碼。另一方面，時刻i以外的其他的比特以比原始的編碼率高的編碼率被解碼，所以可 以說時刻i的信息比特與其他的比特相比，糾錯能力較高。以下，將以被刪截前的原始的編 碼率進(jìn)行解碼的時刻i的信息比特稱為原解碼可能比特。在本實施方式中，說明如上所述在碼字序列中糾錯能力對每個比特不同時的映射方法。(映射方法)以下，舉例說明多階調(diào)制方式為16QAM的情況。在16QAM中，根據(jù)四個比特的組合， 配置在IQ平面上的16個候選信號點的任一點而形成一個調(diào)制碼元。四個比特的組合與信 號點的對應(yīng)根據(jù)使用的映射方法而不同。圖23表示格雷映射作為映射的一例。格雷映射是在IEEE802. 11基準(zhǔn)的無線LAN 等中使用的映射。如圖23所示，基于四個比特的組合，各個調(diào)制碼元配置在IQ平面上的任
一信號點上。如圖23所示，已知格雷映射為基于相鄰的信號點間的四個比特的組合的差異僅 是1比特的規(guī)則的映射方法，表示良好的差錯率特性。另外，已知在格雷映射中，構(gòu)成一個調(diào)制碼元的四個比特bl、b2、b3、b4各自的差 錯率特性不同。由圖23可知，例如，bl和b3各自的“0”和“ 1 ”的映射位置平均地分離開。 相對于此，與bl或b3相比，b2和b4各自的“0”和“1”的映射位置相鄰的情況較多。由此， 與bl或b3相比，由對數(shù)似然運算單元獲得的b2和b4的似然存在其絕對值較小的傾向。因 此，可以說b2和b4比bl或b3容易出錯。這樣，在構(gòu)成IQ平面上的信號點的四個比特中， 存在容易出錯的比特。另外，如實施方式4所述，在對與時刻i的信息比特有關(guān)的不相關(guān)比特進(jìn)行刪截 時，存在以下的情況，即時刻i的信息比特以被刪截前的原始的編碼率進(jìn)行了解碼，另一方 面，時刻i以外的其他的比特以比原始的編碼率高的編碼率進(jìn)行了解碼，所以在碼字序列 中，每個比特的糾錯能力不同。因此，在本實施方式中，考慮在碼字序列中，每個比特的糾錯能力不同、以及構(gòu)成 IQ平面上的信號點的四個比特中存在容易出錯的比特，將碼字序列中的以被刪截前的編碼 率進(jìn)行解碼的原解碼可能比特，分配給IQ映射時容易出錯的比特。在圖23所示的例子中， b2和b4為容易出錯的比特。由此，容錯性較強(qiáng)的比特配置在容易出錯的比特，所以能夠改善系統(tǒng)整體的差錯 率特性。另外，在以上的說明中，作為多階調(diào)制中的映射方法，舉例說明了使用格雷映射的 情況，但本發(fā)明并不限于此，也可以是其他的映射方法。例如，也可以將原解碼可能比特分 配給 BICM-ID (Bit Interleaved CodedModulation-Iterative Decoding，比特交織編碼調(diào)制-迭代解碼)中的MSP (Modified Set Partitioning，變組分離)映射中容易出錯的固定比特。BICM-ID系統(tǒng)的發(fā)送方法和接收方法的細(xì)節(jié)已在非專利文獻(xiàn)6中詳細(xì)地說明，所 以下面簡單地進(jìn)行說明。圖24表示本實施方式的BICM-ID系統(tǒng)中的發(fā)送裝置的結(jié)構(gòu)。圖24的發(fā)送裝置 1100由自正交編碼單元110、刪截單元120、交織單元1110、多階調(diào)制單元1120、控制信息生 成單元140、無線單元160、以及發(fā)送天線170構(gòu)成。圖25表示BICM-ID系統(tǒng)中的接收裝置的結(jié)構(gòu)。圖25的接收裝置1200由接收天 線210、無線單元220、正交解調(diào)單元230、信道變動估計單元240、控制信息檢測單元250、對 數(shù)似然運算單元1210、外部值運算單元1220和1240、解交織單元1230、解刪截單元280、自 正交編碼/解碼單元290、刪截單元120、以及交織單元1110構(gòu)成。在BICM-ID系統(tǒng)中，如圖25所示，其特征在于，接收裝置1200重復(fù)進(jìn)行對數(shù)似然 計算處理(解映射)和糾錯碼的解碼處理。在非專利文獻(xiàn)6等中表示在這樣的通信系統(tǒng)中， 在使用卷積碼時，適用了 MSP等其他的映射方法作為映射方法時與使用格雷映射時相比， 重復(fù)接收后的差錯率特性較好。圖26A 圖26D表示一例MSP映射。圖26A表示在決定了 bl以外的其他的3比 特(b2、b3、b4)時的、bl為0的信號點與bl為1的信號點之間的距離，同樣地，圖26B表示 在決定了 b2以外的3比特(bl、b3、b4)時的、b2為0的信號點與b2為1的信號點之間的 距離，圖26C表示在決定了 b3以外的3比特(bl、b2、b4)時的、b3為0的信號點與b3為1 的信號點之間的距離，圖26D表示在決定了 b4以外的3比特(bl、b2、b3)時的、b4為0的 信號點與b4為1的信號點之間的距離。在BICM-ID中，使用在解映射時從解碼器輸出的似然、以及希望求的比特以外的3 比特的外部值，計算該希望求的比特的似然。因此，一般而言，基于該希望求的比特以外的 3比特都被確定的條件下的信號點距離，能夠評價各個比特的容易出錯性。在圖26的例子中，bl的最小信號點間距離為2 V 2，b2的最小信號點間距離為2， b3的最小信號點間距離為V 2，b4的最小信號點間距離為V 5，所以可知最小信號點間距離 最小的b3為最容易出錯的比特。也就是說，在構(gòu)成多階調(diào)制碼元的多個比特中的1比特以 外的比特都取同一個值時，該1比特的信號點間距離最小的比特為容易出錯的比特。另外， 根據(jù)映射方法，固定地確定容易出錯的比特。因此，在本實施方式中，交織單元1110對刪截后的碼字序列進(jìn)行重新排列，以使 在后級的多階調(diào)制單元1120中原解碼可能比特分配給這樣的容易出錯的比特b3。由此，多 階調(diào)制單元1120將原解碼可能比特分配給信號點間距離最小的比特而進(jìn)行多階調(diào)制，所 以在接收側(cè)能夠通過利用迭代解碼而改善差錯率特性。另外，在以上的說明中，舉例說明了使用16QAM作為多階調(diào)制的情況，但本發(fā) 明并不限于此，也可以是其他的多階調(diào)制方式。例如，如圖27A所示，在調(diào)制方式為 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying，四相相移鍵控)時，與 bl 相比，b2 的“0”和“1”的 映射位置相鄰的情況較多，bl取同一個值時的信號點間距離較小，所以b2存在比bl更容易 出錯的傾向。此時，交織單元1110重新排列碼字序列以使原解碼可能比特分配給比bl容 易出錯的b2，將容錯性較強(qiáng)的原解碼可能比特分配給容易出錯的b2而進(jìn)行多階調(diào)制，由此能夠改善比特差錯率特性。另外，如圖27B所示，多階調(diào)制方式也可以為4ASK(Amplitude ShiftKeying，幅移 鍵控)。在4ASK調(diào)制時，與bl相比，b2的“0”和“1”的映射位置相鄰的情況較多，bl取同 一個值時的信號點間距離較小，所以b2存在比bl更容易出錯的傾向。因此，交織單元1110 重新排列碼字序列以使原解碼可能比特分配給比bl容易出錯的b2，將容錯性較強(qiáng)的原解 碼可能比特分配給容易出錯的b2而進(jìn)行多階調(diào)制，由此能夠改善比特差錯率特性。(實施方式6) 在本實施方式中，說明在進(jìn)行MIMO傳輸?shù)耐ㄐ畔到y(tǒng)中，在將使用自正交碼或 LDPC-CC進(jìn)行糾錯編碼所獲得的碼字序列傳輸時，使構(gòu)成以同一空間信道傳輸?shù)恼{(diào)制碼元 的比特為不相關(guān)比特的發(fā)送裝置和發(fā)送方法。根據(jù)本實施方式的發(fā)送裝置和發(fā)送方法，能 夠改善基于衰落變動的下降或空間信道的相關(guān)的解碼差錯率特性。圖28表示本實施方式的發(fā)送裝置的結(jié)構(gòu)。另外，在圖28的本實施方式的發(fā)送裝 置中，對與圖9共用的結(jié)構(gòu)部分附加與圖9相同的標(biāo)號，并省略其說明。圖28的發(fā)送裝置 1300表示一例從兩個發(fā)送天線發(fā)送兩個發(fā)送序列的發(fā)送裝置的結(jié)構(gòu)。發(fā)送裝置1300包括自正交編碼單元110、刪截單元120、流分析器1310、第一發(fā) 送序列形成單元1320-1、第二發(fā)送序列形成單元1320-2、以及發(fā)送天線1330-1和1330-2。第一發(fā)送序列形成單元1320-1由交織單元1321_1、多階調(diào)制單元1322-1和無線 單元1323-1構(gòu)成。同樣地，第二發(fā)送序列形成單元1320-2由交織單元1321-2、多階調(diào)制單 元1322-2和無線單元1323-2構(gòu)成。以下，舉例說明從兩個發(fā)送天線1330-1和1330-2發(fā)送以編碼率1/2、J = 6, K = 18的自正交碼進(jìn)行編碼得到的碼字的情況。另外，以下，舉例說明發(fā)送模式為編碼率1/2， 兩個發(fā)送序列的調(diào)制方式都為QPSK的情況。假設(shè)發(fā)送信息序列為Ui (i = 1，. . .，k)，則自正交編碼單元110對發(fā)送序列進(jìn)行自 正交編碼，并輸出碼字序列ci (i = 1，...，n)。這里，作為(^，如111，？1，112，？2，...那樣， 系統(tǒng)位和奇偶校驗位交替地排列。設(shè)想發(fā)送模式為編碼率1/2的情況，所以刪截單元120 不進(jìn)行刪截處理，將碼字序列ci輸出到流分析器1310。流分析器1310將刪截單元120進(jìn)行刪截后的碼字序列ci分割為兩個發(fā)送序列， 并分別輸出到第一發(fā)送序列形成單元1320-1和第二發(fā)送序列形成單元1320-2。具體而言，流分析器1310從碼字序列ci的開頭開始依序每次2比特地分配給各 個發(fā)送序列。例如，分配{ul, p2，u3，p4，u5，p6，u7，p8，u9，plO，ull，pl2，pl3，ul4，pl5， ul6，pl7，ul8，pl9，u20，p21，u22，p23，u24，· · · }作為第一發(fā)送序列，分配{pi, u2，p3，u4， p5, u6, p7, u8, p9, ulO, pll, ul2, ul3, pl4, ul5, pl6, ul7, pl8, ul9, p20, u21, p22, u23, p24，···}作為第二發(fā)送序列。另外，流分析器1310將分配給第一發(fā)送序列的比特的不相關(guān)比特分配給第二發(fā) 送序列。例如，流分析器1310將分配給第一發(fā)送序列的比特ul的不相關(guān)比特ul3分配給
第二發(fā)送序列。交織單元1321-1使用圖29A所示的交織圖案，對第一發(fā)送序列進(jìn)行交織，并將重 新排列(交織)后的序列{ul，pl9，ul4，p8，u3，p21，...}輸出到多階調(diào)制單元1322-1。多 階調(diào)制單元1322-1從交織單元1321-1所輸出的碼字序列的開頭開始依序提取2比特而進(jìn)行QPSK調(diào)制，獲得xli。 交織單元1321-2使用圖29B所示的交織圖案，對第二發(fā)送序列進(jìn)行交織，并將重 新排列(交織)后的序列{ul3，p7，u2，p20，ul5，p9，...}輸出到多階調(diào)制單元1322-2。多 階調(diào)制單元1322-2從交織單元1321-2所輸出的碼字序列的開頭開始依序提取2比特而進(jìn) 行QPSK調(diào)制，獲得x2i。對第一發(fā)送序列、第二發(fā)送序列的各個序列的QPSK調(diào)制信號xli和x2i通過無線 單元1323-1和1323-2變換為RF發(fā)送信號，并通過發(fā)送天線1330-1和1330-2發(fā)送。這樣，通過流分析器1310將分配給第一發(fā)送序列的比特的不相關(guān)比特分配給第 二發(fā)送序列，交織單元1321-1和1321-2進(jìn)行重新排列，以使不相關(guān)比特包含在同一時刻發(fā) 送的調(diào)制碼元xli和x2i中，從而能夠使在同一時刻發(fā)送的調(diào)制碼元xli和x2i所包含的 比特相互為J = 6、K= 18的自正交碼中的不相關(guān)比特的組合。其結(jié)果，能夠降低衰落變動 的下降所造成的差錯、存在空間相關(guān)時的MIMO接收質(zhì)量的劣化所造成的差錯、MIMO接收的 失敗時的差錯的影響。另外，在本實施方式中，舉例說明了使用2發(fā)送的MIMO傳輸、編碼率1/2的J = 6、 K= 18的自正交碼和QPSK調(diào)制的情況，但本發(fā)明并不限于此，使以與時刻i的信息比特同 一時刻進(jìn)行空分復(fù)用而傳輸?shù)谋忍貫闀r刻i的信息比特的不相關(guān)比特即可。另外，同一調(diào)制碼元在除了時刻i的信息比特以外的剩余的所有比特僅由時刻i 的比特的不相關(guān)比特構(gòu)成時效果最大，但只要有至少1比特的不相關(guān)比特，就能夠獲得本 實施方式的效果。另外，在本實施方式中，采用了在使用流分析器1310，將碼字序列分割為各個發(fā)送 序列后分別獨立地進(jìn)行交織的結(jié)構(gòu)，但也可以采用在流分析器1310的前級具有交織單元 的結(jié)構(gòu)。圖30表示此時的發(fā)送裝置的結(jié)構(gòu)例。圖30的發(fā)送裝置1400包括自正交編碼單 元110、刪截單元120、交織單元1410、流分析器1420、控制信息生成單元140、第一發(fā)送序列 形成單元1430-1、第二發(fā)送序列形成單元1430-2、以及發(fā)送天線1330-1和1330-2。圖31表示一例交織單元1410的交織圖案。圖31所示的交織圖案1500為進(jìn)行長 度12、深度4的交織的圖案。交織單元1410根據(jù)交織圖案1500，按照{(diào)ul，ul3, pl9，p7， u2，ul4, p20, p8, ...}的順序，將碼字序列輸出到流分析器1420。流分析器1420將從交織單元1410輸出的碼字序列的比特交替分配給第一發(fā)送序 列和第二發(fā)送序列。由此，能夠使在同一時刻進(jìn)行空分復(fù)用而發(fā)送的比特優(yōu)先為不相關(guān)比特，所以能 夠改善解碼側(cè)的差錯率特性。另外，在本實施方式中，舉例說明了發(fā)送裝置1300使在同一時刻進(jìn)行空分復(fù)用而 傳輸?shù)恼{(diào)制碼元所包含的比特優(yōu)先為不相關(guān)比特的情況，但如實施方式2中的說明那樣， 使以時間上連續(xù)的調(diào)制碼元發(fā)送的比特優(yōu)先為不相關(guān)比特，由此能夠進(jìn)一步改善在衰落變 動中存在時間變化時的差錯率特性。另外，在本實施方式中，說明了將本發(fā)明適用于單載波傳輸?shù)睦?，但即使在將?發(fā)明適用于OFDM方式等多載波傳輸方式的通信時，也能夠同樣地進(jìn)行本發(fā)明。此時，如實 施方式3中的說明那樣，使以相鄰的頻率發(fā)送的比特優(yōu)先為不相關(guān)比特，由此能夠進(jìn)一步改善在頻率選擇性衰落環(huán)境下的差錯率特性。(實施方式7)在本實施方式中，說明將本發(fā)明適用于進(jìn)行分組消失校正編碼和解碼的通信系統(tǒng) 中的情況。分組消失校正編碼和解碼以由多個碼字比特構(gòu)成的碼字碼元的碼元為單位進(jìn) 行，而不是以比特為單位進(jìn)行。因此，在碼字碼元由1比特的碼字比特構(gòu)成時，分組消失校正編碼和解碼以比特 為單位進(jìn)行。另外，在碼字碼元由多個碼字比特構(gòu)成時，分組消失校正編碼和解碼以碼元為 單位進(jìn)行。在本實施方式中，使校驗矩陣的各列和唐納圖中的各個變量節(jié)點與一個碼字碼元 對應(yīng)，進(jìn)行分組消失校正編碼和解碼。從實施方式1到實施方式6為將本發(fā)明適用于物理層的情況，使校驗矩陣的各列 和唐納圖中的各個變量節(jié)點與例如一個碼字比特對應(yīng)。相對于此，本實施方式為將本發(fā)明 適用于物理層的高層的情況，使校驗矩陣的各列和唐納圖中的各個變量節(jié)點與一個碼字碼 元對應(yīng)。
因此，本實施方式的碼字碼元在概念上與從實施方式1到實施方式6的說明中的 碼字比特對應(yīng)。因此，本實施方式的碼字碼元例如與實施方式1的調(diào)制碼元不同。另外，也 可以將從實施方式1到實施方式6中的任一個適用于物理層，將本實施方式適用于物理層
的高層。在本實施方式中，說明使以與時刻i的信息碼元同一發(fā)送分組發(fā)送的碼字碼元為 時刻i的信息碼元的不相關(guān)碼元的發(fā)送裝置和發(fā)送方法。這里，不相關(guān)碼元是指時刻i的 信息碼元的解碼中不使用的碼字碼元。另外，同一發(fā)送分組在除了時刻i的信息碼元以外的剩余的所有碼元僅由時刻i 的信息碼元的不相關(guān)碼元構(gòu)成時效果最大，但只要有至少1碼元的不相關(guān)碼元，就能夠獲 得本實施方式的效果。圖32表示本實施方式的通信系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)圖。在圖32中，碼元生成單元1611、 消失校正編碼單元1612、交織單元1613、分組生成單元1614和發(fā)送單元1615與發(fā)送裝置 1610對應(yīng)。另外，在圖32中，接收單元1631、碼元生成單元1632、解交織單元1633、消失校 正解碼單元1634和信息復(fù)原單元1635與接收裝置1630對應(yīng)。碼元生成單元1611基于從發(fā)送信息源(未圖示)輸出的發(fā)送信息，生成由數(shù)個字 節(jié)構(gòu)成的信息碼元。圖33表示一例信息碼元的格式。在依據(jù)圖33的格式時，碼元生成單 元1611基于發(fā)送信息，生成由S字節(jié)構(gòu)成的碼元，并根據(jù)需要，將記述了信息碼元的索引等 的報頭附加到各個信息碼元。這樣，碼元生成單元1611生成由多個信息比特構(gòu)成的信息碼 元。碼元生成單元1611將所生成的信息碼元輸出到消失校正編碼單元1612。消失校正編碼單元1612對從碼元生成單元1611輸出的信息碼元進(jìn)行消失校正 編碼。具體而言，消失校正編碼單元1612以碼元為單位對信息碼元進(jìn)行自正交編碼或 LDPC-CC編碼。也就是說，消失校正編碼單元1612使校驗矩陣的各列和唐納圖中的各個變 量節(jié)點與一個信息碼元對應(yīng)而進(jìn)行消失校正編碼。消失校正編碼單元1612通過進(jìn)行消失校正編碼，獲得冗余碼元。消失校正編碼單 元1612將信息碼元和冗余碼元輸出到交織單元1613。以下，將信息碼元和冗余碼元稱為碼字碼元。這樣，消失校正編碼單元1612生成碼字碼元。交織單元1613進(jìn)行重新排列從消失校正編碼單元1612輸出的碼字碼元的順序的 處理(交織)。交織單元1613重新排列碼字碼元，以使消失校正編碼單元1612所生成的、 以與時刻i的碼字碼元相同的發(fā)送分組發(fā)送的碼字碼元為時刻i的碼字碼元的不相關(guān)碼元。另外，同一發(fā)送分組在除了時刻i的信息碼元以外的剩余的所有碼元僅由時刻i 的信息碼元的不相關(guān)碼元構(gòu)成時效果最大，但只要有至少1碼元的不相關(guān)碼元，就能夠獲 得本實施方式的效果。如上所述，不相關(guān)碼元為時刻i的信息碼元的解碼中不使用的碼字碼元。在后面 詳細(xì)敘述交織單元1613中的重新排列(交織)處理方法。交織單元1613將重新排列順序 (交織)后的碼字碼元輸出到分組生成單元1614。分組生成單元1614基于從交織單元1613輸出的碼字碼元，生成發(fā)送分組。在分 組生成單元1614中，將NP個(NP為自然數(shù))碼字碼元匯總為一個，并對該NP個碼字碼元 附加記述了分組發(fā)送所需的信息的報頭而作為發(fā)送分組。分組生成單元1614將所生成的 發(fā)送分組輸出到發(fā)送單元1615。發(fā)送單元1615根據(jù)用于通信路徑1620的媒體，將從分組生成單元1614輸出的發(fā) 送分組變換為可發(fā)送的形態(tài)，并通過通信路徑1620發(fā)送到接收裝置1630。通信路徑1620表示從發(fā)送單元1615發(fā)送的信號在由接收單元1631接收之前所 經(jīng)過的路徑。作為通信路徑1620的媒體，能夠使用以太網(wǎng)(Ethernet)(注冊商標(biāo))、電力 線、金屬電纜、光纖、無線電、光線(可見光、紅外線等)或者它們的組合。接收單元1631接收經(jīng)由通信路徑1620到達(dá)的來自發(fā)送單元1615的信號，并根據(jù) 發(fā)送分組的格式，將接收到的信號變換為分組。以下，將該分組稱為接收分組。此時，根據(jù) 通信路徑1620的狀況，有時存在發(fā)送分組和接收分組不一致、即無法接收與發(fā)送分組對應(yīng) 的接收分組的情況(分組消失)。接收單元1631將接收分組輸出到碼元生成單元1632。碼元生成單元1632從接收分組中去除報頭，生成接收碼字碼元。碼元生成單元 1632將所生成的接收碼字碼元輸出到解交織單元1633。另外，此時，碼元生成單元1632將 接收碼字碼元輸出到解交織單元1633而使后級的解交織單元1633和消失校正解碼單元 1634能夠檢測哪個接收碼字碼元為消失碼元。例如，碼元生成單元1632對接收碼字碼元的報頭附加表示消失碼元的信息，并輸 出報頭和作為接收碼字碼元的虛擬數(shù)據(jù)(dummy data)。解交織單元1633和消失校正解碼 單元1634能夠從所輸入的報頭和虛擬數(shù)據(jù)中檢測消失碼元。另外，在發(fā)送裝置1610對發(fā)送分組連續(xù)地附加序列號而進(jìn)行發(fā)送時，碼元生成單 元1632不輸出虛擬數(shù)據(jù)作為接收碼字碼元。然后，這里，解交織單元1633和消失校正解碼 單元1634也可以通過檢測序列號的缺號，檢測哪個接收碼字碼元為消失碼元。解交織單元1633重新排列從碼元生成單元1632輸出的接收碼字碼元的順序(解 交織)。此時，解交織單元1633使用與發(fā)送側(cè)的交織單元1613進(jìn)行的重新排列相反的處 理，重新排列接收碼字碼元的順序。解交織單元1633將重新排列后的接收碼字碼元輸出到 消失校正解碼單元1634。在從解交織單元1633輸出的接收碼字碼元中存在消失碼元時，消失校正解碼單元1634利用由編碼側(cè)的消失校正編碼單元1612附加的冗余碼元，進(jìn)行消失碼元的消失校 正解碼。以下，說明一例消失校正解碼單元1634中的消失校正解碼處理。
在使用自正交碼和LDPC-CC進(jìn)行消失校正編碼所獲得的接收碼字碼元的消失校 正解碼中，一般而言，使用迭代解碼算法。以下，使用圖35和圖36說明一例用于對消失碼 元進(jìn)行消失校正解碼的迭代解碼算法。圖35是對于自正交碼或LDPC-CC的校驗矩陣的唐納圖。在圖35中，變量節(jié)點表 示校驗矩陣的列方向的關(guān)系，檢查節(jié)點表示校驗矩陣的行方向的關(guān)系。變量節(jié)點和檢查節(jié) 點在校驗矩陣的元素為1時以線(邊緣)連接。另外，變量節(jié)點與消失校正編碼后的各個 接收碼字碼元對應(yīng)。圖36表示迭代解碼算法的流程圖。在圖中，ST表示流程的各個步驟。以下，使用 圖36的流程圖說明迭代解碼算法。在STll中，將包含消失碼元的接收碼字碼元輸入到對應(yīng)的變量節(jié)點。在ST12中， 提取與檢查節(jié)點連接的變量節(jié)點的消失數(shù)為1的檢查節(jié)點。在提取出消失數(shù)為1的檢查節(jié) 點時(ST13 “是”)，在ST14中，在提取出的消失數(shù)為1的檢查節(jié)點中，對正確接收到(未消 失)的變量節(jié)點值進(jìn)行XOR(邏輯異或)運算。然后，在ST15中，將在ST14中獲得的XOR 運算結(jié)果輸入到消失了的變量節(jié)點，并返回到ST12。另一方面，在未提取到消失數(shù)為1的檢查節(jié)點時(ST13 “否”)，在ST16中檢查在 所有的檢查節(jié)點中是否不存在消失。這里，在ST16中，若不存在消失，則作為消失校正成 功，結(jié)束解碼算法(ST16 “是”)，若存在消失，則作為消失校正失敗，結(jié)束解碼算法(ST16 “否”)。這樣，在迭代解碼算法中，在與檢查節(jié)點連接的變量節(jié)點的消失數(shù)僅為一個時，能 夠進(jìn)行消失校正。另一方面，在與檢查節(jié)點連接的變量節(jié)點的消失數(shù)為兩個以上時，難以進(jìn) 行消失校正。因此，為了有效地進(jìn)行消失校正，優(yōu)選使與檢查節(jié)點連接的多個變量節(jié)點的消 失數(shù)最多為一個。另外，與同一個檢查節(jié)點連接的多個變量節(jié)點為相互對解碼造成影響的關(guān)系的變 量節(jié)點。因此，對應(yīng)于這些與同一個檢查節(jié)點連接的多個變量節(jié)點的碼字碼元為相互對解 碼造成影響的關(guān)系的碼元，而非不相關(guān)碼元。換句話說，對應(yīng)于與互不相同的檢查節(jié)點連接 的多個變量節(jié)點的碼字碼元的組合為不相關(guān)碼元的組合。由此，圖32的消失校正解碼單元1634對消失碼元進(jìn)行消失校正解碼，獲得接收碼 字碼元，并僅將接收碼字碼元所包含的信息碼元輸出到信息復(fù)原單元1635。另外，在不存在 消失碼元時，消失校正解碼單元1634不進(jìn)行消失校正解碼，而僅將接收碼字碼元所包含的 信息碼元輸出到信息復(fù)原單元1635。信息復(fù)原單元1635將信息碼元變換為接收信息處理單元(未圖示)可解讀的形 態(tài)，并輸出到接收信息處理單元。例如，在信息碼元依據(jù)圖33的格式時，信息復(fù)原單元1635 去除附加在各個信息碼元的報頭，并聯(lián)結(jié)信息碼元而輸出到接收信息處理單元。以下，主要以交織單元1613和分組生成單元1614的動作為中心，說明如上構(gòu)成的 發(fā)送裝置1610和接收裝置1630的動作。另外，以下，假設(shè)消失校正編碼單元1612進(jìn)行使 用了圖1所示的編碼率1/2，J = 6、K = 18的自正交碼的消失校正編碼而進(jìn)行說明。另外， 以下，舉例說明分組生成單元1614由四個碼字碼元生成一個發(fā)送分組的情況。
在消失校正編碼單元1612中，對信息碼元Ui (i = 1，. . .，n)進(jìn)行基于自正交碼的 消失校正編碼，生成由信息碼元Ui和冗余碼元Pi構(gòu)成的碼字碼元。所生成的碼字碼元被輸 出到交織單元1613。在交織單元1613中，進(jìn)行碼字碼元的重新排列(交織)處理。具體而言，重新排 列碼字碼元，以使在后級的分組生成單元1614中，消失校正編碼單元1612中的時刻i的信 息碼元和時刻i的信息碼元的不相關(guān)碼元包含于同一發(fā)送分組內(nèi)。另外，同一發(fā)送分組在除了時刻i的信息碼元以外的剩余的所有碼元僅由時刻i 的信息碼元的不相關(guān)碼元構(gòu)成時效果最大，但只要有至少1碼元的不相關(guān)碼元，就能夠獲 得本實施方式的效果。以下，使用圖34說明交織單元1613中的重新排列(交織)處理。圖34是表示一 例交織單元1613中的交織圖案的圖。圖34的交織圖案1700是一例自正交碼的編碼率為 1/2時的交織圖案。交織圖案1700由信息碼元交織圖案1710和冗余碼元交織圖案1720構(gòu) 成。這里，信息碼元交織圖案1710是用于信息碼元的交織圖案，冗余碼元交織圖案 1720是用于冗余碼元的交織圖案。另外，信息碼元Ui和冗余碼元Pi是使用上述圖6所示的 j = 6、K = 18的自正交碼進(jìn)行編碼得到的碼字碼元，在各個圖案中記述的數(shù)字表示信息碼 元 和冗余碼元Pi的碼元的索引i。
信息碼元交織圖案1710用于長度12的交織器，表示按照圖34的縱方向的順序?qū)?碼字碼元寫入交織單元1613內(nèi)的存儲器的情形。也就是說，按照u0，ul，u2，...,ull的順 序?qū)⑿畔⒋a元寫入交織單元1613內(nèi)的存儲器。然后，第12信息碼元ul2寫入下一個列的
最上面。由此，進(jìn)行重新排列，以使時刻i的信息碼元UO和時刻(i+12)的信息碼元ul2并 排。如實施方式1中的說明那樣，時刻(i+12)的信息碼元ul2為時刻i的信息碼元uO的 不相關(guān)碼元。這樣，信息碼元交織圖案1710使時刻i的信息碼元uO和作為該碼元uO的不 相關(guān)碼元的ul2并排。冗余碼元交織圖案1720同樣用于長度12的交織器。冗余碼元交織圖案1720是 使信息碼元交織圖案1710朝向下方向循環(huán)移位的圖案。在圖34所示的例子中，冗余碼元交織圖案1720使冗余碼元p6、pl8和信息碼元 u0、ul2并排。冗余碼元p6，pl8是在信息碼元u0，ul2的解碼中不使用的冗余碼元，另外， 冗余碼元P12是冗余碼元p6的不相關(guān)碼元。這樣，冗余碼元交織圖案1720使在時刻i的信息碼元uO和時刻(i+12)的信息碼 元ul2的解碼中不使用的冗余碼元p6并排。另外，冗余碼元pl8是該冗余碼元p6的不相 關(guān)碼元，所以使在時刻i的信息碼元uO和時刻(i+12)的信息碼元ul2的解碼中不使用的 冗余碼元P18并排。這樣被重新排列的碼字碼元按照交織圖案1700的橫方向依序輸出到分組生成單 元1614。因此，碼字碼元從交織單元1613例如按照uO，ul2，p6，pl8，ul，ul3，· · ·的順序 輸出到分組生成單元1614。在圖32的分組生成單元1614中，使用從交織單元1613輸出的碼字碼元，生成發(fā) 送分組。如上所述，分組生成單元1614由四個碼字碼元生成一個發(fā)送分組。因此，在使用交織圖案1700時，假設(shè)發(fā)送分組為xj，則構(gòu)成各個發(fā)送分組的碼元為xO = {u0, ul2, p6，pl8}，xl = {ul，ul3，p7，pl9}，. . .，xll = {ull，u23，p5，pl7}。這里，考慮在通信路徑1620上發(fā)生分組消失，發(fā)送分組xj消失了的情況。一個發(fā) 送分組由四個碼字碼元生成，所以若發(fā)生一個分組消失，則四個碼字碼元同時消失。與消失 了的四個碼字碼元對應(yīng)的變量節(jié)點在唐納圖中與同一個檢查節(jié)點連接時，消失數(shù)為兩個以 上，所以如上所述，難以進(jìn)行消失校正。例如，考慮發(fā)送分組xO由{u0, ul, p0, p2}的組合形成的情況。另外，p0和p2是 圖6所示的碼元，在校驗矩陣Hp中，時刻i的奇偶校驗碼元相當(dāng)于p0，時刻i+2的奇偶校驗 碼元相當(dāng)于p2。這里，校驗矩陣Hp中的不相關(guān)碼元為時刻i+1、i+3 i+6、i+8 i+12、 i+14 禾口 i+15。如實施方式1所述，由式(5)和α j可知，在信息碼元u0的解碼中需要ul、p0和 P2。換句話說，在與u0所對應(yīng)的變量節(jié)點連接的檢查節(jié)點的集合中，包含與ul、p0和p2所 對應(yīng)的變量節(jié)點連接的檢查節(jié)點。因此，若u0、u 1、p0和p2因分組消失而全部消失，則產(chǎn)生所連接的變量節(jié)點的消失 數(shù)為兩個以上的檢查節(jié)點，所以難以進(jìn)行使用了該檢查節(jié)點的消失校正解碼。另外，在先進(jìn) 行使用了其他的檢查節(jié)點的消失校正解碼，所連接的變量節(jié)點的消失數(shù)僅為一個之后進(jìn)行 消失校正解碼時，造成解碼處理延遲時間的增加。相對于此，在本實施方式中，例如，通過使用圖34的交織圖案1700重新排列碼字 碼元，發(fā)送分組xO由{u0，ul2，p6，pl8}的組合形成。此時，ul2，p6，pl8是信息碼元u0的 解碼中不使用的碼字碼元，ul2, p6，pl8是u0的不相關(guān)碼元。因此，即使由{u0，ul2，p6， Pl8}的組合形成的發(fā)送分組xO消失，u0、ul2、p6和pl8全部未接收到，由于在信息碼元u0 的解碼中不使用碼字碼元ul2、p6和pl8，所以信息碼元u0的解碼不受影響。這樣，在本實施方式中，將時刻i的信息碼元的解碼中不使用的不相關(guān)碼元，優(yōu)先 分配給發(fā)送時刻i的信息碼元的發(fā)送分組。由此，即使在形成消失分組的碼字碼元因分組 消失而全部消失時，也能夠使消失碼元分散在多個檢查節(jié)點中，所以能夠有效地進(jìn)行消失 校正解碼。如上所述，根據(jù)本實施方式，消失校正編碼單元1612對信息碼元進(jìn)行消失校正編 碼，交織單元1613重新排列碼字碼元，以使在后級的分組生成單元1614中，時刻i的信息 碼元和時刻i的信息碼元的不相關(guān)碼元包含于同一發(fā)送分組中。另外，同一發(fā)送分組在除了時刻i的信息碼元以外的剩余的所有碼元僅由時刻i 的信息碼元的不相關(guān)碼元構(gòu)成時效果最大，但只要有至少1碼元的不相關(guān)碼元，就能夠獲 得本實施方式的效果。由此，時刻i的信息碼元和在時刻i的信息碼元的解碼中不使用的不相關(guān)碼元通 過同一發(fā)送分組被發(fā)送，所以即使在消失分組所包含的碼字碼元因分組消失而全部消失 時，也能夠使消失碼元分散在多個檢查節(jié)點中，能夠抑制消失校正解碼時的差錯率特性的 劣化。在將約束長度K的自正交碼用作消失校正碼時，假設(shè)由定義自正交碼的完全差集 的各個元素之差構(gòu)成的集合為D，從-(K-I)到(K-I)為止的范圍的整數(shù)的集合為U，則在距 時刻i相當(dāng)于對于集合U的集合D的補(bǔ)集(集合D的補(bǔ)集D_)的數(shù)的時刻中的信息碼元為時刻i的信息碼元的不相關(guān)碼元。另外，不僅是信息碼元，在時刻i的信息碼元的解碼中不 使用的冗余碼元也同樣是不相關(guān)碼元。另外，在本實施方式中，舉例說明了編碼率為1/2且一個發(fā)送分組中包含的碼字 碼元數(shù)為四個的情況，但本發(fā)明并不限于此，也可以為其他的編碼率和碼元數(shù)。 另外，在本實施方式中，說明了使用圖34所示的交織圖案1700重新排列碼字碼元 的情況，但本發(fā)明并不限于此，只要是重新排列碼字碼元以使在同一發(fā)送分組中存在不相 關(guān)比特的交織圖案，就能夠獲得同樣的效果。另外，同一發(fā)送分組在除了時刻i的信息碼元以外的剩余的所有碼元僅由時刻i 的信息碼元的不相關(guān)碼元構(gòu)成時效果最大，但只要有至少1碼元的不相關(guān)碼元，就能夠獲 得本實施方式的效果。例如，在以上的說明中，說明了以下的情況，即交織單元1613著眼于圖6所示的、 集合D的補(bǔ)集D_所包含的四個整數(shù){-12，-8，+8，+12}中的“_12”和“+12”，并重新排列碼 字碼元，以使時刻i的信息碼元和時刻(i+12)的信息碼元通過同一發(fā)送分組被發(fā)送。但是，并不限于該組合，交織單元1613也可以重新排列碼字碼元，以使用“_8”和 “+8”，而通過同一發(fā)送分組發(fā)送時刻i的信息碼元和時刻(i+8)的信息碼元。由此，能夠使 通過同一發(fā)送分組發(fā)送的碼字碼元為不相關(guān)碼元的組合，同時與使用“_12”和“+12”的情 況相比，能夠減小交織器的大小。另外，在將LDPC-CC用作消失校正碼時，包含時刻i的信息碼元的發(fā)送分組優(yōu)先包 含該信息碼元的單層相關(guān)列以外的碼字碼元。另外，也可以使用時刻i的信息碼元、以及該 信息碼元的單層相關(guān)列以外的信息碼元或該信息碼元的雙層相關(guān)列以外的碼字碼元構(gòu)成 發(fā)送分組。2007年10月31日提交的特愿第2007-284345號的日本專利申請以及2008年10 月29日提交的特愿第2008-278546號的日本專利申請所包含的說明書、附圖以及說明書摘 要的公開內(nèi)容，全部引用于本申請。工業(yè)實用性本發(fā)明的發(fā)送裝置作為適用了自正交碼或LDPC-CC的通信系統(tǒng)中的發(fā)送裝置極 為有用。
權(quán)利要求
發(fā)送裝置，包括編碼單元，使用自正交碼或低密度奇偶校驗卷積碼，對信息碼元進(jìn)行糾錯編碼，以生成碼字碼元；交織器，重新排列所述碼字碼元的順序；以及發(fā)送碼元生成單元，使用多個所述碼字碼元，生成發(fā)送碼元，所述交織器重新排列所述碼字碼元，以使包含時刻i的所述信息碼元的所述發(fā)送碼元的傳播路徑特性與包含時刻i的所述信息碼元的不相關(guān)碼元的所述發(fā)送碼元的傳播路徑特性之間的相關(guān)較高，所述不相關(guān)碼元為時刻i的所述信息碼元的解碼中不使用的所述碼字碼元。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)送裝置，在所述自正交碼或所述低密度奇偶校驗卷積碼的約束長度為K時，所述編碼單元使用從時刻i到時刻(i+K)之間存在所述不相關(guān)碼元的所述自正交碼或 所述低密度奇偶校驗卷積碼，進(jìn)行糾錯編碼，其中，K為自然數(shù)。
3.如權(quán)利要求1所述的發(fā)送裝置，在所述編碼單元使用約束長度K的所述自正交碼時，基于與集合U有關(guān)的集合D的補(bǔ) 集，設(shè)定所述不相關(guān)碼元，其中，K為自然數(shù)，所述集合U為從-(K-I)到K-I為止的范圍的整數(shù)的集合，所述集合D為由定義所述自正交碼的完全差集的各個元素之差構(gòu)成的集合。
4.如權(quán)利要求1所述的發(fā)送裝置，在所述編碼單元使用所述低密度奇偶校驗卷積碼時，所述不相關(guān)碼元為在低密度奇偶 校驗卷積碼的校驗矩陣中與時刻i的信息碼元的單層相關(guān)列以外對應(yīng)的所述碼字碼元。
5.如權(quán)利要求1所述的發(fā)送裝置，在所述編碼單元使用所述低密度奇偶校驗卷積碼時，所述不相關(guān)碼元為在低密度奇偶 校驗卷積碼的校驗矩陣中與時刻i的信息碼元的雙層相關(guān)列以外對應(yīng)的所述碼字碼元。
6.如權(quán)利要求1所述的發(fā)送裝置，所述交織器重新排列所述碼字碼元，以使一組以上的時刻i的所述信息碼元和所述不 相關(guān)碼元的組合包含于同一個所述發(fā)送碼元中。
7.如權(quán)利要求3所述的發(fā)送裝置，所述不相關(guān)碼元為與所述集合D的補(bǔ)集所包含的整數(shù)中的絕對值最小的整數(shù)k和所述 i的相加值(i+k)對應(yīng)的時刻(i+k)的所述碼字碼元。
8.如權(quán)利要求3所述的發(fā)送裝置，在所述交織器使m個所述不相關(guān)碼元包含于同一個所述發(fā)送碼元中時，所述不相關(guān)碼 元為與所述集合D的補(bǔ)集所包含的整數(shù)中的、(m-1)倍的值包含于所述補(bǔ)集中的整數(shù)k或 (m-1)倍的值處于所述集合U的范圍外的整數(shù)k和所述i的相加值(i+k)對應(yīng)的時刻(i+k) 的所述碼字碼元，其中，m彡3。
9.如權(quán)利要求1所述的發(fā)送裝置，所述交織器重新排列所述碼字碼元，以使在與發(fā)送包含時刻i的所述信息碼元的所述 發(fā)送碼元的時刻的傳播路徑特性相關(guān)較高的時刻，發(fā)送包含所述不相關(guān)碼元的所述發(fā)送碼元。
10.如權(quán)利要求1所述的發(fā)送裝置，所述交織器重新排列所述碼字碼元，以通過與發(fā)送包含時刻i的所述信息碼元的所述 發(fā)送碼元的頻率的傳播路徑特性相關(guān)較高的頻率，發(fā)送包含所述不相關(guān)碼元的所述發(fā)送碼兀。
11.如權(quán)利要求1所述的發(fā)送裝置，所述交織器的深度為所述自正交碼或所述低密度奇偶校驗卷積碼的約束長度K以下， 其中，K為自然數(shù)。
12.如權(quán)利要求1所述的發(fā)送裝置，所述發(fā)送碼元生成單元將所述碼字碼元映射到正弦波的相位/振幅而生成調(diào)制碼元 作為所述發(fā)送碼元。
13.如權(quán)利要求12所述的發(fā)送裝置， 所述發(fā)送裝置還包括 多個天線，發(fā)送所述調(diào)制碼元；以及分配單元，將所述調(diào)制碼元分配給所述多個天線的任一個天線， 所述分配單元將在與包含時刻i的所述信息碼元的所述調(diào)制碼元同一時刻發(fā)送的、包 含所述不相關(guān)碼元的所述調(diào)制碼元，分配給與發(fā)送包含時刻i的所述信息碼元的調(diào)制碼元 的所述天線不同的所述天線。
14.如權(quán)利要求1所述的發(fā)送裝置，所述發(fā)送碼元生成單元生成由所述碼字碼元構(gòu)成的發(fā)送分組作為所述發(fā)送碼元。
15.如權(quán)利要求1所述的發(fā)送裝置， 還包括刪截單元，對所述不相關(guān)碼元進(jìn)行刪截，所述發(fā)送碼元生成單元使用刪截后的所述碼字碼元，生成所述發(fā)送碼元。
全文摘要
公開了在存在衰落變動的通信路徑或使用多階調(diào)制、MIMO傳輸?shù)耐ㄐ畔到y(tǒng)中，在使用自正交碼或LDPC-CC進(jìn)行糾錯編碼時，改善解碼時的差錯率特性的發(fā)送裝置。在該發(fā)送裝置中，自正交編碼單元(110)進(jìn)行約束長度K的自正交碼的編碼，交織單元(130)重新排列碼字序列，以使在多階調(diào)制單元(150)中，同一調(diào)制碼元包含時刻i的信息比特和時刻i的信息比特的不相關(guān)比特。
文檔編號H04L27/00GK101842992SQ200880113700
公開日2010年9月22日 申請日期2008年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月31日
發(fā)明者岡村周太, 四十九直也, 折橋雅之, 村上豐 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社