При сдвиге битовых представлений чисел нередко полезно знать, есть ли у числа знаковый бит. Результат может получиться разным в зависимости от ответа на этот вопрос. Поэтому аргумент операций сдвига должен быть приведен к типу SIGNED или UNSIGNED. Нередко лучшая альтернатива - описать переменные a и b как signed, а не std_logic_vector. Тогда ничего и приводить не прийдется, по крайней мере, при выполнении арифметических операций. Или может быть вообще как подтип инта.