JP2000341138A - Decoding method and decoder - Google Patents

Decoding method and decoder

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JP2000341138A
JP2000341138A JP11150752A JP15075299A JP2000341138A JP 2000341138 A JP2000341138 A JP 2000341138A JP 11150752 A JP11150752 A JP 11150752A JP 15075299 A JP15075299 A JP 15075299A JP 2000341138 A JP2000341138 A JP 2000341138A
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JP
Japan
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path
likelihood
maximum likelihood
information
circuit
Prior art date
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JP11150752A
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Japanese (ja)
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Toshiyuki Miyauchi
俊之 宮内
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Sony Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve accuracy of decoding by improving the decoding algorithm in a soft output Viterbi algorithm SOVA. SOLUTION: A Two-Step SOVA decoder 20 is provided with a post-stage branch metric calculation circuit 25 that re-calculates a branch metric from a delayed input signal S26, a post-stage ACS circuit 26 that conducts add- compare-select(ACS) processing for LVA decoding on the basis of a branch metric signal S27 and a state metric stored in the inside, a selection circuit 27 that selects a state signal corresponding to delayed state information S25 from among metric difference delay signals S30, a post-stage path memory circuit 28 that outputs decoded data S34 on the basis of delay state information S25 outputted from the pre-stage path memory circuit 23, and a likelihood update circuit 29 that outputs likelihood, information, before the cutting-off length U of the post-stage path memory circuit 28, as a logarithmic likelihood ratio S35.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、畳み込み符号の最
尤復号に適した復号方法及び復号装置に関し、特に、衛
星放送等に用いられて好適な復号方法及び復号装置に関
する。
The present invention relates to a decoding method and a decoding device suitable for maximum likelihood decoding of convolutional codes, and more particularly to a decoding method and a decoding device suitable for use in satellite broadcasting and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、連接符号の内符号の復号出力や繰
り返し復号法の各繰り返しの出力を軟出力とすること
で、シンボル誤り確率を小さくする研究がなされてお
り、それに適した復号法が注目されるようになってき
た。畳み込み符号の復号時に軟出力を求める復号法とし
ては、例えば“Hagenauer and Hoeher, A Viterbi algo
rithmwith soft-decision outputs and its applicatio
ns, Proc.IEEE Global Telecomm.Conf.GLOBECOM, pp.4
7.1.1-47.1.7, Nov.1989”に記載されている軟出力ビタ
ビアルゴリズムが知られている。軟判定ビタビアルゴリ
ズムにおいては、復号結果として各シンボルを出力する
のではなく、各シンボルの尤度を出力することができ
る。このような出力は、軟出力(soft-output)と呼ば
れる。以下、軟出力ビタビアルゴリズム(Soft-Output
Viterbi Algorithm;以下、SOVAと略記する。)の
内容について説明する。
2. Description of the Related Art In recent years, studies have been made to reduce the symbol error probability by making the decoded output of an inner code of a concatenated code or the output of each repetition of the iterative decoding method a soft output. Attention has come to attention. As a decoding method for obtaining a soft output when decoding a convolutional code, for example, “Hagenauer and Hoeher, A Viterbi algo
rithmwith soft-decision outputs and its applicatio
ns, Proc.IEEE Global Telecomm.Conf.GLOBECOM, pp.4
7.1.1-47.1.7, Nov. 1989 ”is known. In the soft-decision Viterbi algorithm, the likelihood of each symbol is output instead of outputting each symbol as a decoding result. The output can be output as a soft output, which is referred to as a soft output.
Viterbi Algorithm; hereinafter abbreviated as SOVA. ) Will be described.

【0003】なお、以下の説明においては、図13に示
すように、ディジタル情報を畳み込み符号器101によ
り畳み込み符号化し、その出力を雑音のある無記憶通信
路102を介して復号器103に入力して復号し、観測
する場合を考える。
In the following description, as shown in FIG. 13, digital information is convolutionally encoded by a convolutional encoder 101, and its output is input to a decoder 103 via a memoryless communication path 102 having noise. Decoding and observation.

【0004】まず、畳み込み符号器101のシフトレジ
スタの内容を表すM個のステート(遷移状態)をm
(0,1,・・・,M−1)で表し、時刻tのステート
をSt、時刻tでの入力をit、時刻tでの出力をXt
し、出力系統をXt t'=Xt,Xt+1,・・・,Xt'
する。
First, M states (transition states) representing the contents of the shift register of the convolutional encoder 101 are represented by m
(0,1, ···, M-1 ) expressed in, the state of the S t of the time t, the input at time t i t, the output at time t and X t, the output system X t t ' = Xt , Xt + 1 , ..., Xt ' .

【0005】畳み込み符号化は、ステートS0=0から
始まり、X1 Tを出力してST=0で終了するものとす
る。雑音のある無記憶通信路102は、X1 Tを入力と
し、Y1 Tを出力する。ここで、Yt t'=Yt
t+1,・・・,Yt'とする。雑音のある無記憶通信路
102の遷移確率は、全てのt(1≦t≦T)につい
て、次式(1)となるようなR(・|・)により定義さ
れる。
[0005] It is assumed that convolutional coding starts from state S 0 = 0, outputs X 1 T , and ends with S T = 0. The memoryless communication path 102 with noise receives X 1 T as input and outputs Y 1 T. Where Y t t ′ = Y t ,
Yt + 1 , ..., Yt ' . The transition probability of the no-memory channel 102 with noise is defined by R (· | ·) as expressed by the following equation (1) for all t (1 ≦ t ≦ T).

【0006】[0006]

【数1】 (Equation 1)

【0007】ここで、次式(2)のように定義する。Here, it is defined as in the following equation (2).

【0008】[0008]

【数2】 (Equation 2)

【0009】このλtは、Y1 Tを受信した際の時刻t
での入力情報の尤度を表し、本来求めるべき軟出力であ
る。また、実用上においては、λtそのものの値ではな
く、その自然対数値であるlogλtを求めることが多
い。以下の説明では、このlogλtを対数尤度比と称
する。
[0009] This λ t is the time t when Y 1 T is received.
Represents the likelihood of the input information at, and is a soft output that should be originally obtained. In the practice, rather than the value of lambda t themselves often seek Logramuda t is its natural logarithm. In the following description, the Logramuda t called log likelihood ratio.

【0010】SOVAにおいては、この尤度を直接求め
るのではなく、ビタビ復号により受信した符号系列に最
も近い系列である最尤パスを求める選択過程の各時刻に
おいて選択されなかった方のパスの尤度を用い、最尤パ
スの復号ビットの尤度を求めることによって、各入力情
報の尤度を近似的に求める。
In SOVA, the likelihood is not directly obtained, but the likelihood of the path not selected at each time in the selection process of obtaining the maximum likelihood path which is the sequence closest to the code sequence received by Viterbi decoding. The likelihood of each input information is approximately obtained by obtaining the likelihood of the decoded bit of the maximum likelihood path using the degree.

【0011】ここで、最尤パスをPtMLとし、時刻jに
おいて最尤パスとの比較で選択されなかったパスをPt
jとし、パスPtの時刻tにおける入力ビットをI[P
t,t]とし、Y1 Tを受信した際のパスPtの尤度を
Pr{Pt|Y1 T}とし、Ptjの集合をρとして、
次式(3)のように定義する。
Here, the maximum likelihood path is defined as Pt ML, and a path not selected by comparison with the maximum likelihood path at time j is defined as Pt ML.
j, and the input bit at time t of the path Pt is I [P
t, t], the likelihood of the path Pt when receiving Y 1 T is Pr {Pt | Y 1 T }, and the set of Pt j is ρ.
It is defined as in the following equation (3).

【0012】[0012]

【数3】 (Equation 3)

【0013】このとき、SOVAにおいては、時刻tに
おける復号ビットの対数尤度比を次式(4)により近似
して算出する。SOVAにおいては、これによって、復
号ビットの対数尤度比をビタビ復号時のパスメトリック
の差として得ることができる。
At this time, in the SOVA, the log likelihood ratio of the decoded bit at time t is calculated by approximating the following equation (4). In SOVA, this makes it possible to obtain the log likelihood ratio of decoded bits as a difference between path metrics at the time of Viterbi decoding.

【0014】[0014]

【数4】 (Equation 4)

【0015】なお、SOVAにおける対数尤度比は、最
尤パスの復号ビットに対する尤度、すなわち、次式
(5)及び次式(6)の形で算出する。
Note that the log likelihood ratio in SOVA is calculated in the form of the following formulas (5) and (6), that is, the likelihood for the decoded bit of the maximum likelihood path.

【0016】[0016]

【数5】 (Equation 5)

【0017】[0017]

【数6】 (Equation 6)

【0018】以下、SOVAのアルゴリズムについて具
体的に記述する。
Hereinafter, the algorithm of SOVA will be specifically described.

【0019】時刻jにおいてステートkでパスが合流す
る際の記述を図14のように定める。同図においては、
選択される側のパスをパスP1(k,j)で表し、選択
されない側のパスをパスP2(k,j)で表し、パスP1
(k,j)が時刻j−1で通過するステートをs
1(k)で表し、パスP2(k,j)が時刻j−1で通過
するステートをs2(k)で表し、パスP1(k,j)、
パスP2(k,j)間のパスメトリックの差をΔk(j)
で表している。また、パスP1(k,j)、パスP
2(k,j)間の時刻tにおける復号ビットをそれぞれ
I[P1(k,j),t]、I[P2(k,j),t]で
表し、時刻jまでのパスを選択した際のステートkにお
ける生き残りパスの時刻tの復号ビットの対数尤度比を
^ t(k,j)で表すことにする。
The description at the time j when the paths merge in the state k is determined as shown in FIG. In the figure,
The path on the selected side is represented by a path P 1 (k, j), the path on the non-selected side is represented by a path P 2 (k, j), and the path P 1
The state where (k, j) passes at time j-1 is s
1 (k), the state that the path P 2 (k, j) passes at time j−1 is represented by s 2 (k), and the path P 1 (k, j),
The difference of the path metric between the paths P 2 (k, j) is represented by Δ k (j)
It is represented by The path P 1 (k, j) and the path P
The decoded bits at time t between 2 (k, j) are represented by I [P 1 (k, j), t] and I [P 2 (k, j), t], respectively, and the path up to time j is selected. The log likelihood ratio of the decoded bit at time t of the surviving path in state k at this time is represented by L ^ t (k, j).

【0020】以上のような表記法を用いると、SOVA
における復号手順は、以下のようになる。
Using the above notation, SOVA
Is as follows.

【0021】まず、SOVAにおいては、全てのt,k
に対して、対数尤度比をL^ t(k,0)と初期化する。
First, in SOVA, all t, k
, The log likelihood ratio is initialized to L ^ t (k, 0).

【0022】続いて、SOVAにおいては、各時刻jで
パス選択を行う際に、全てのステートkと、全てのt
(t=1〜j)とに対して、次式(7)及び次式(8)
に示すような操作を行う。
Subsequently, in the SOVA, when a path is selected at each time j, all states k and all t
(T = 1 to j), the following equations (7) and (8)
Perform the operation shown in.

【0023】[0023]

【数7】 (Equation 7)

【0024】[0024]

【数8】 (Equation 8)

【0025】そして、SOVAにおいては、最後の時刻
をTとし、その最尤ステートをk0としたとき、最終的
な軟出力となる対数尤度比をL^ t(k0,T)として求
める。
In the SOVA, when the last time is T and its maximum likelihood state is k 0 , the log likelihood ratio that is the final soft output is obtained as L ^ t (k 0 , T). .

【0026】このようなSOVAをハードウェアに実装
した場合、図15に示すようなSOVA復号器110と
して構成される。
When such a SOVA is implemented in hardware, it is configured as a SOVA decoder 110 as shown in FIG.

【0027】SOVA復号器110は、受信信号とパス
とのハミング距離であるブランチメトリックを計算する
ブランチメトリック計算回路111と、このブランチメ
トリック計算回路111により計算されたブランチメト
リックと、それまでのブランチメトリックの累積和であ
るステートメトリックとを加算して比較するACS(Ad
d Compare Select)回路112と、このACS回路11
2から出力される新ステートメトリック信号s113を
正規化する正規化回路113と、この正規化回路113
から出力される正規化ステートメトリック信号s114
を記憶するステートメトリック記憶回路114と、AC
S回路112からパス選択情報s116とメトリック差
分情報s117と最尤ステート信号s118とを入力
し、復号データs119と対数尤度比s120とを出力
するパスメモリ及び尤度更新回路115とを備える。
The SOVA decoder 110 calculates a branch metric which is a Hamming distance between a received signal and a path, a branch metric calculation circuit 111, a branch metric calculated by the branch metric calculation circuit 111, and a branch metric up to that time. ACS (Ad
d Compare Select) circuit 112 and the ACS circuit 11
2 and a normalization circuit 113 for normalizing the new state metric signal s113 output from
State metric signal s114 output from
And a state metric storage circuit 114 for storing
It includes a path memory and likelihood updating circuit 115 that receives path selection information s116, metric difference information s117, and maximum likelihood state signal s118 from the S circuit 112, and outputs decoded data s119 and log likelihood ratio s120.

【0028】このSOVA復号器110は、受信値Yt
と事前確率情報logPr{it=0}、logPr
{it=1}とをs111として入力したときに、復号
結果である復号データs119と、対数尤度比s120
とをそれぞれ出力する。
The SOVA decoder 110 receives the received value Y t
A priori probability information logPr {i t = 0}, logPr
{I t = 1} and the time you entered as s111, the decoded data s119 is decoded result, the log-likelihood ratio s120
And are output respectively.

【0029】ブランチメトリック計算回路111は、受
信値及び事前確率情報信号s111が入力されたとき、
この受信データのブランチメトリックを計算して、この
計算結果をブランチメトリック信号s112として後段
のACS回路112に出力する。
When the received value and the prior probability information signal s111 are input, the branch metric calculation circuit 111
The branch metric of the received data is calculated, and the calculation result is output to the subsequent ACS circuit 112 as a branch metric signal s112.

【0030】ACS回路112は、ブランチメトリック
計算回路111から供給されるブランチメトリック信号
s112と、ステートメトリック記憶回路114から供
給されるステートメトリック信号s115とに基づい
て、あるステートに合流する2本の各パスに対し、ブラ
ンチメトリックとステートメトリックとを加算して比較
し、この比較結果に基づいて尤度の高いものを選択し、
新ステートメトリックとする。ACS回路112は、そ
の選択内容をパス選択情報s116として後段のパスメ
モリ及び尤度更新回路115に出力する。また、ACS
回路112は、ステート毎のパス選択時のメトリックの
差分をメトリック差分情報s117としてパスメモリ及
び尤度更新回路115に出力する。さらに、ACS回路
112は、最小のステートメトリックを持つステートの
番号を最尤ステート信号s118としてパスメモリ及び
尤度更新回路115に出力し、新たに得られたステート
メトリックを新ステートメトリック信号s113として
後段の正規化回路113に出力する。
Based on the branch metric signal s112 supplied from the branch metric calculation circuit 111 and the state metric signal s115 supplied from the state metric storage circuit 114, the ACS circuit 112 joins each of the two circuits which join a certain state. For the path, the branch metric and the state metric are added and compared, and a path having a high likelihood is selected based on the comparison result.
Let it be a new state metric. The ACS circuit 112 outputs the selected contents to the subsequent path memory and likelihood updating circuit 115 as path selection information s116. Also, ACS
The circuit 112 outputs the metric difference at the time of path selection for each state to the path memory and likelihood update circuit 115 as metric difference information s117. Further, the ACS circuit 112 outputs the number of the state having the minimum state metric to the path memory and the likelihood updating circuit 115 as the maximum likelihood state signal s118, and outputs the newly obtained state metric as a new state metric signal s113. Is output to the normalization circuit 113.

【0031】このACS回路112におけるパスの選択
方法を説明するために、例えば図16に示す拘束長が
“3”の畳み込み符号器130を用いて説明する。この
畳み込み符号器130は、先に図13に示した畳み込み
符号器51に相当するものである。畳み込み符号器13
0は、3つの加算器131a,131b,131cと、
2つのレジスタ132a,132bとを備える。この畳
み込み符号器130の遷移ダイアグラム(以下、トレリ
スと記す。)は、図17に示すように、各タイムスロッ
ト毎に全てのステートに対して、合流する2本のパスが
存在するものとなる。そこで、ACS回路112は、あ
るステートに合流する2本の各パスに対して、受信信号
とパスとのブランチメトリックと、ステートメトリック
とを加算して比較を行い、この比較結果に基づいて尤度
の高いものを選択する。
In order to explain a method of selecting a path in the ACS circuit 112, for example, a description will be given using a convolutional encoder 130 whose constraint length is "3" shown in FIG. This convolutional encoder 130 corresponds to the convolutional encoder 51 previously shown in FIG. Convolutional encoder 13
0 means three adders 131a, 131b, 131c,
It has two registers 132a and 132b. As shown in FIG. 17, a transition diagram (hereinafter, referred to as a trellis) of the convolutional encoder 130 has two paths merging for all states for each time slot. Therefore, the ACS circuit 112 adds and compares the state metric and the branch metric between the received signal and the path for each of the two paths that merge into a certain state, and performs a likelihood based on the comparison result. Choose the one with the highest

【0032】正規化回路113は、ACS回路112か
ら出力される新ステートメトリック信号s113から、
例えば最小のステートメトリックを減算することにより
新ステートメトリック信号s113を正規化し、予め設
定されている範囲内の値にして、正規化ステートメトリ
ック信号s114として後段のステートメトリック記憶
回路114に出力する。
The normalization circuit 113 converts the new state metric signal s113 output from the ACS circuit 112
For example, the new state metric signal s113 is normalized by subtracting the minimum state metric, and a value within a preset range is output to the subsequent state metric storage circuit 114 as a normalized state metric signal s114.

【0033】ステートメトリック記憶回路114は、正
規化回路113から供給される正規化ステートメトリッ
ク信号s114を記憶し、ステートメトリック信号s1
15としてACS回路112にフィードバックする。
The state metric storage circuit 114 stores the normalized state metric signal s114 supplied from the normalization circuit 113, and stores the state metric signal s1.
The value 15 is fed back to the ACS circuit 112.

【0034】パスメモリ及び尤度更新回路115は、A
CS回路112から出力されるパス選択情報s116に
基づいて各ステート毎に生き残っているパスの復号ビッ
トを記憶するとともに、ACS回路112から出力され
るメトリック差分情報s117を用いて各復号ビットの
尤度を更新する。また、パスメモリ及び尤度更新回路1
15は、ACS回路112から出力される最尤ステート
信号s118に基づいて、最尤パスに対応する情報のう
ち、打ち切り長と呼ばれる一定の長さ以前の情報を復号
データs119として出力するとともに、尤度情報を対
数尤度比s120として出力する。
The path memory and likelihood updating circuit 115
Based on the path selection information s116 output from the CS circuit 112, the decoded bits of the surviving path for each state are stored, and the likelihood of each decoded bit is determined using the metric difference information s117 output from the ACS circuit 112. To update. Further, a path memory and likelihood updating circuit 1
15 outputs, based on the maximum likelihood state signal s118 output from the ACS circuit 112, information before a certain length called a truncation length among decoded information corresponding to the maximum likelihood path as decoded data s119, The degree information is output as a log likelihood ratio s120.

【0035】このようなSOVA復号器110は、パス
メモリ及び尤度更新回路115以外のブロックについて
は、図18に示すようなビタビアルゴリズムを実現する
従来のビタビ復号器140と全く同一に構成される。す
なわち、従来のビタビ復号器140は、SOVA復号器
110と同様に、ブランチメトリックを計算するブラン
チメトリック計算回路141と、ブランチメトリックと
ステートメトリックとを加算して比較するACS回路1
42と、このACS回路142から出力される新ステー
トメトリック信号s143を正規化する正規化回路14
3と、この正規化回路143から出力される正規化ステ
ートメトリック信号s144を記憶するステートメトリ
ック記憶回路144とを備えるとともに、ACS回路1
42からパス選択情報s146とメトリック差分情報s
147とを入力し、復号データs148を出力するパス
メモリ回路145を備える。
The SOVA decoder 110 has the same configuration as that of the conventional Viterbi decoder 140 that realizes the Viterbi algorithm shown in FIG. 18 except for the path memory and the likelihood updating circuit 115. . That is, similar to the SOVA decoder 110, the conventional Viterbi decoder 140 includes a branch metric calculation circuit 141 for calculating a branch metric and an ACS circuit 1 for adding and comparing the branch metric and the state metric.
And a normalization circuit 14 for normalizing the new state metric signal s143 output from the ACS circuit 142.
And a state metric storage circuit 144 for storing the normalized state metric signal s144 output from the normalization circuit 143, and the ACS circuit 1
42, path selection information s146 and metric difference information s
147, and a path memory circuit 145 that outputs decoded data s148.

【0036】このように、SOVA復号器110は、従
来のビタビ復号器140とは異なり、パスメモリ及び尤
度更新回路115を備えることによって、尤度情報を出
力することができる。
As described above, unlike the conventional Viterbi decoder 140, the SOVA decoder 110 can output likelihood information by including the path memory and the likelihood updating circuit 115.

【0037】以下、このパスメモリ及び尤度更新回路1
15について図19乃至図21を参照して説明する。パ
スメモリ及び尤度更新回路115においては、セレクタ
とレジスタからなるメモリセルをトレリス上に配置し、
ACS回路112から出力されるパス選択情報s116
に基づいて復号ビットを記憶するレジスタの内容と尤度
情報を記憶するレジスタの内容とを遷移させる。
Hereinafter, the path memory and likelihood updating circuit 1
15 will be described with reference to FIGS. In the path memory and likelihood update circuit 115, a memory cell including a selector and a register is arranged on a trellis,
Path selection information s116 output from ACS circuit 112
, The contents of the register storing the decoded bits and the contents of the register storing the likelihood information are changed.

【0038】復号ビットを記憶するメモリセルMS
Bは、図19に示すように構成される。すなわち、復号
ビットを記憶するメモリセルMSBは、ACS回路11
2から出力されるパス選択情報s116に基づくセレク
ト信号を入力し、このセレクト信号に基づいて2つの入
力ビットのうち一方の入力ビットを選択するセレクタ1
51と、このセレクタ151により選択された入力ビッ
トを復号ビットとして記憶するレジスタ152とから構
成される。なお、この復号ビットを記憶するメモリセル
MSB構造は、先に図18に示した従来のビタビ復号器
140における構造と同一である。
Memory cell MS for storing decoded bits
B is configured as shown in FIG. That is, the memory cell MS B storing the decoded bit is stored in the ACS circuit 11
Selector 1 that inputs a select signal based on path selection information s116 output from 2 and selects one of two input bits based on the select signal.
51, and a register 152 for storing the input bits selected by the selector 151 as decoded bits. The memory cell MS B structure for storing the decoded bits is the same as the structure of the conventional Viterbi decoder 140 shown in FIG. 18 above.

【0039】一方、尤度情報を記憶するメモリセルMS
Pは、図20に示すように構成される。すなわち、尤度
情報を記憶するメモリセルMSPは、ACS回路112
から出力されるパス選択情報s116に基づくセレクト
信号を入力し、このセレクト信号に基づいて2つの尤度
情報のうち一方の尤度情報を選択するセレクタ153
と、復号ビットを記憶するメモリセルMSBから入力し
た2つの復号ビットb1,b2がb1≠b2であり且つ
ACS回路112から出力されるメトリック差分情報s
117に基づく2つのメトリック差分Δ1,Δ2がΔ1
<Δ2であるか否かを判定する判定回路154と、この
判定回路154の判定により2つの復号ビットb1,b
2がb1≠b2であり且つ2つのメトリック差分Δ1,
Δ2がΔ1<Δ2であった場合に、メトリック差分Δ1
を選択し、それ以外の場合に、メトリック差分Δ2を選
択するセレクタ155と、このセレクタ155により選
択されたメトリック差分を尤度情報として記憶するレジ
スタ156とから構成される。
On the other hand, memory cell MS for storing likelihood information
P is configured as shown in FIG. That is, the memory cell MS P storing the likelihood information is stored in the ACS circuit 112.
A selector 153 that inputs a select signal based on the path selection information s116 output from, and selects one of the two pieces of likelihood information based on the select signal.
If, metric difference information s 2 two decoded bits b1, b2 inputted from the memory cell MS B for storing the decoded bits output from b1 ≠ a b2 and ACS circuit 112
117, two metric differences Δ1, Δ2 are Δ1
A determination circuit 154 for determining whether or not <Δ2; and two decoded bits b1, b based on the determination of the determination circuit 154.
2 is b1 ≠ b2 and two metric differences Δ1,
When Δ2 is Δ1 <Δ2, the metric difference Δ1
And a selector 155 that selects the metric difference Δ2 in other cases, and a register 156 that stores the metric difference selected by the selector 155 as likelihood information.

【0040】このような復号ビットを記憶するメモリセ
ルMSB及び尤度情報を記憶するメモリセルMSPは、拘
束長が“3”の場合には、図21に示すように配置され
る。なお、これらの復号ビットを記憶するメモリセルM
B及び尤度情報を記憶するメモリセルMSPの配置は、
先に図17に示した畳み込み符号器130のトレリスに
対応するものである。SOVA復号器110において
は、このように復号ビットを記憶するメモリセルMSB
及び尤度情報を記憶するメモリセルMSPを配置するこ
とによって、レジスタ内に各ステートの生き残りパスに
対応する情報を保存する。復号ビットを記憶するメモリ
セルMSB及び尤度情報を記憶するメモリセルMSPは、
打ち切り長分の段数が配置される。SOVA復号器11
0においては、これらの復号ビットを記憶するメモリセ
ルMSB及び尤度情報を記憶するメモリセルMSPにおけ
る最終段の出力のうち、最尤ステートの出力を選択する
ことによって、最尤パスに対応する情報を選択し、復号
データと対数尤度比とを出力する。なお、このような復
号ビットを記憶するメモリセルMSB及び尤度情報を記
憶するメモリセルMSPの配置において、復号ビットを
記憶するメモリセルMSBの部分のみを抜き出すと、先
に図18に示した従来のビタビ復号器140におけるパ
スメモリ回路145と同一の構成となる。
Memory cell MS B for storing such decoded bits and memory cell MS P for storing likelihood information are arranged as shown in FIG. 21 when the constraint length is “3”. Note that the memory cells M for storing these decoded bits
Arrangement of the memory cell MS P to store the S B, and the likelihood information,
This corresponds to the trellis of the convolutional encoder 130 shown in FIG. In SOVA decoder 110, memory cell MS B storing the decoded bit in this way
And by arranging the memory cells MS P for storing likelihood information, it stores the information corresponding to the survival path of each state in the register. The memory cell MS B storing the decoded bit and the memory cell MS P storing the likelihood information are:
The number of stages corresponding to the truncation length is arranged. SOVA decoder 11
In 0, of the output of the final stage in the memory cell MS P to store the memory cells MS B and likelihood information storing these decoded bits, by selecting the output of the maximum likelihood state, corresponding to the maximum likelihood path And outputs the decoded data and the log likelihood ratio. Incidentally, in the arrangement of the memory cell MS P to store the memory cells MS B and likelihood information storing such decoded bit, when extracting only a portion of the memory cell MS B for storing the decoded bits, in FIG. 18 previously It has the same configuration as the path memory circuit 145 in the conventional Viterbi decoder 140 shown.

【0041】このような、SOVA復号器110は、上
述したSOVAのアルゴリズムを実際のハードウェアで
実現することができる。
The SOVA decoder 110 can implement the above-described SOVA algorithm with actual hardware.

【0042】ここで、SOVA復号器110には、図2
1に示したように、復号ビットを記憶するメモリセルM
Bと尤度情報を記憶するメモリセルMSPとが、それぞ
れ、ステート数×打ち切り長ずつ必要である。しかしな
がら、SOVA復号器110においては、先に図20に
示した尤度情報を記憶するメモリセルMSPの回路規模
が、先に図19に示した復号ビットを記憶するメモリセ
ルMSBの回路規模に比べて大きいために、ステート数
や打ち切り長が大きくなった場合には、SOVA復号器
110の回路規模は、先に図18に示した従来のビタビ
復号器140に比べて著しく増大するという問題があっ
た。この問題を解決するために、JoeressenとBerrouら
は、独立に同じ方式を提案している。すなわち、Joeres
senらは、“Joreressen, Vaupel, Mey, High-speed VLS
I architectures for soft-outputViterbidecoding, in
Proc.Int.Conf.Applicat.Specific Array Processors.
Oakland, CA:IEEE Computer Society Press, Aug.1992,
pp.373-384”により問題を解決する方式を提案し、Ber
rouらは、“Berrou, Adde, Angui, Faudeil, A low com
plexity soft-output Viterbi decoder architecture,
in Proc.IEEE Int.Conf.Commun., Geneva, Switzerlan
d, May 1993, pp.737-740”により問題を解決する方式
を提案している。ここでは、この方式をJoeressenらに
したがってTwo−Step SOVAと呼び、以下に
その説明を行う。
Here, the SOVA decoder 110 has the configuration shown in FIG.
As shown in FIG. 1, a memory cell M for storing a decoded bit
A memory cell MS P for storing S B and likelihood information, respectively, is required by state number × terminating length. However, in SOVA decoder 110, the circuit size of memory cell MS P storing the likelihood information previously shown in FIG. 20 is larger than the circuit size of memory cell MS B storing the decoded bits shown in FIG. Therefore, when the number of states and the truncation length are increased, the circuit size of the SOVA decoder 110 is significantly increased as compared with the conventional Viterbi decoder 140 shown in FIG. was there. To solve this problem, Joeressen and Berrou have independently proposed the same approach. That is, Joeres
Sen et al., “Joreressen, Vaupel, Mey, High-speed VLS
I architectures for soft-outputViterbidecoding, in
Proc.Int.Conf.Applicat.Specific Array Processors.
Oakland, CA: IEEE Computer Society Press, Aug. 1992,
pp.373-384 ”and propose a method to solve the problem.
rou et al., “Berrou, Adde, Angui, Faudeil, A low com
plexity soft-output Viterbi decoder architecture,
in Proc.IEEE Int.Conf.Commun., Geneva, Switzerlan
d, May 1993, pp. 737-740 ", which proposes a method for solving the problem. Here, this method is called Two-Step SOVA according to Joeressen et al.

【0043】Two−Step SOVAにおいては、
一度打ち切り長分のビタビ復号を行った後に、選択され
たパスに対してのみ尤度情報の更新を行う。このように
することによって、Two−Step SOVAにおい
ては、復号ビットを記憶するメモリセルは、上述したS
OVA復号器110の2倍分を必要とするが、尤度情報
を記憶するメモリセルは、打ち切り長分しか必要としな
い。そのため、Two−Step SOVAにおいて
は、尤度情報を記憶するメモリセルを大幅に削減するこ
とができる。その結果、Two−Step SOVAに
おいては、尤度情報を記憶するメモリセルの回路規模の
大きさを考慮すると、全体としてパスメモリ及び尤度情
報更新回路の規模を大幅に削減することができる。
In Two-Step SOVA,
After once performing Viterbi decoding for the truncation length, the likelihood information is updated only for the selected path. By doing so, in the Two-Step SOVA, the memory cell that stores the decoded bit is stored in the above-described S-cell.
Although it requires twice as much as the OVA decoder 110, the memory cells that store the likelihood information need only have the truncation length. Therefore, in Two-Step SOVA, the number of memory cells storing likelihood information can be significantly reduced. As a result, in the Two-Step SOVA, the size of the path memory and the likelihood information updating circuit can be significantly reduced as a whole, considering the size of the circuit size of the memory cell that stores the likelihood information.

【0044】Two−Step SOVA復号器160
は、図22に示すように、ブランチメトリックを計算す
るブランチメトリック計算回路161と、ブランチメト
リックとステートメトリックとを加算して比較するAC
S回路162と、このACS回路162から出力される
新ステートメトリック信号s163を正規化する正規化
回路163と、この正規化回路163から出力される正
規化ステートメトリック信号s164を記憶するステー
トメトリック記憶回路164と、各ステート毎に生き残
っているパスの復号ビットを記憶して遅延ステート情報
s169を出力する前段パスメモリ回路165と、パス
選択情報s166を遅延させるパス選択情報遅延回路1
66と、メトリック差分情報s167を遅延させるメト
リック差分遅延回路167と、メトリック差分遅延信号
s171の中から遅延ステート情報s169に対応する
ステートの信号を選択する選択回路168と、各ステー
ト毎に生き残っているパスの復号ビットを記憶して最尤
・合流パス入力情報s173及び復号ビットs174を
出力する後段パスメモリ回路169と、復号ビットの尤
度を更新して対数尤度比s175を出力する尤度更新回
路170とを備える。このTwo−Step SOVA
復号器160は、受信値Ytと事前確率情報logPr
{it=0}、logPr{it=1}とをs161とし
て入力したときに、復号結果である復号データs174
と、対数尤度比s175とをそれぞれ出力する。なお、
ここでは、前段パスメモリ回路165の打ち切り長をD
で表し、後段パスメモリ回路169の打ち切り長をUで
表すものとする。
Two-Step SOVA decoder 160
Is a branch metric calculation circuit 161 that calculates a branch metric, and an AC that adds and compares the branch metric and the state metric, as shown in FIG.
S circuit 162, normalization circuit 163 for normalizing new state metric signal s 163 output from ACS circuit 162, and state metric storage circuit for storing normalized state metric signal s 164 output from normalization circuit 163 164, a preceding-stage path memory circuit 165 that stores decoded bits of a surviving path for each state and outputs delay state information s169, and a path selection information delay circuit 1 that delays path selection information s166.
66, a metric difference delay circuit 167 for delaying the metric difference information s167, a selection circuit 168 for selecting a signal of a state corresponding to the delay state information s169 from the metric difference delay signal s171, and a survivor for each state. A subsequent-stage path memory circuit 169 that stores the decoded bits of the path and outputs the maximum likelihood / merging path input information s173 and the decoded bits s174, and a likelihood update that updates the likelihood of the decoded bits and outputs a log likelihood ratio s175. And a circuit 170. This Two-Step SOVA
The decoder 160 receives value Y t and a priori probability information logPr
{I t = 0}, when you enter a logPr {i t = 1} as s161, a decoding result decoded data s174
And the log likelihood ratio s175 are output. In addition,
Here, the cutoff length of the preceding-stage path memory circuit 165 is set to D
, And the cutoff length of the subsequent-stage path memory circuit 169 is represented by U.

【0045】ブランチメトリック計算回路161は、受
信値及び事前確率情報信号s161が入力されたとき、
この受信データのブランチメトリックを計算して、この
計算結果をブランチメトリック信号s162として後段
のACS回路162に出力する。
When the received value and the prior probability information signal s 161 are input, the branch metric calculation circuit 161
The branch metric of the received data is calculated, and the calculation result is output to the subsequent-stage ACS circuit 162 as a branch metric signal s162.

【0046】ACS回路162は、ブランチメトリック
計算回路161から供給されるブランチメトリック信号
s162と、ステートメトリック記憶回路164から供
給されるステートメトリック信号s165とに基づい
て、あるステートに合流する2本の各パスに対し、ブラ
ンチメトリックとステートメトリックとを加算して比較
し、この比較結果に基づいて尤度の高いものを選択し、
新ステートメトリックとする。ACS回路162は、そ
の選択内容をパス選択情報s166として前段パスメモ
リ回路165やパス選択情報遅延回路166に出力す
る。また、ACS回路162は、ステート毎のパス選択
時のメトリックの差分をメトリック差分情報s167と
してメトリック差分遅延回路167に出力する。さら
に、ACS回路162は、最小のステートメトリックを
持つステートの番号を最尤ステート信号s168として
前段パスメモリ回路165に出力し、新たに得られたス
テートメトリックを新ステートメトリック信号s163
として正規化回路163に出力する。
Based on the branch metric signal s 162 supplied from the branch metric calculation circuit 161 and the state metric signal s 165 supplied from the state metric storage circuit 164, the ACS circuit 162 joins each of the two circuits which join a certain state. For the path, the branch metric and the state metric are added and compared, and a path having a high likelihood is selected based on the comparison result.
Let it be a new state metric. The ACS circuit 162 outputs the contents of the selection to the pre-stage path memory circuit 165 and the path selection information delay circuit 166 as path selection information s166. The ACS circuit 162 outputs the metric difference at the time of path selection for each state to the metric difference delay circuit 167 as metric difference information s167. Further, the ACS circuit 162 outputs the number of the state having the minimum state metric to the previous-stage path memory circuit 165 as the maximum likelihood state signal s168, and outputs the newly obtained state metric to the new state metric signal s163.
Is output to the normalization circuit 163.

【0047】正規化回路163は、ACS回路162か
ら出力される新ステートメトリック信号s163から、
例えば最小のステートメトリックを減算することにより
新ステートメトリック信号s163を正規化し、予め設
定されている範囲内の値にして、正規化ステートメトリ
ック信号s164としてステートメトリック記憶回路1
64に出力する。
The normalization circuit 163 converts the new state metric signal s163 output from the ACS circuit 162 into
For example, the new state metric signal s163 is normalized by subtracting the minimum state metric, and the new state metric signal s163 is set to a value within a preset range.
64.

【0048】ステートメトリック記憶回路164は、正
規化回路163から供給される正規化ステートメトリッ
ク信号s164を記憶し、ステートメトリック信号s1
65としてACS回路162にフィードバックする。
The state metric storage circuit 164 stores the normalized state metric signal s164 supplied from the normalization circuit 163, and stores the state metric signal s1.
As 65, it is fed back to the ACS circuit 162.

【0049】前段パスメモリ回路165は、ACS回路
162から出力されるパス選択情報s166に基づいて
各ステート毎に生き残っているパスの復号ビットを記憶
するとともに、ACS回路162から出力される最尤ス
テート信号s168に基づいて、最尤パスから遡及して
打ち切り長D以前のステートの番号を、遅延ステート情
報s169として選択回路168や後段パスメモリ回路
169に出力する。
The pre-stage path memory circuit 165 stores the decoded bits of the surviving path for each state based on the path selection information s166 output from the ACS circuit 162, and also stores the maximum likelihood state output from the ACS circuit 162. Based on the signal s168, the number of the state before the truncation length D retroactively from the maximum likelihood path is output to the selection circuit 168 and the subsequent path memory circuit 169 as delay state information s169.

【0050】パス選択情報遅延回路166は、ACS回
路162から出力されるパス選択情報s166を、前段
パスメモリ回路165の打ち切り長Dだけ遅延させ、パ
ス選択情報遅延信号s170として後段パスメモリ回路
169に出力する。
The path selection information delay circuit 166 delays the path selection information s166 output from the ACS circuit 162 by the cutoff length D of the previous path memory circuit 165, and outputs the path selection information delay signal s170 to the subsequent path memory circuit 169. Output.

【0051】メトリック差分遅延回路167は、ACS
回路162から出力されるメトリック差分情報s167
を、前段パスメモリ回路165の打ち切り長Dだけ遅延
させ、メトリック差分遅延信号s171として選択回路
168に出力する。
The metric difference delay circuit 167
Metric difference information s167 output from the circuit 162
Is delayed by the cutoff length D of the previous-stage path memory circuit 165, and is output to the selection circuit 168 as a metric difference delay signal s171.

【0052】選択回路168は、前段パスメモリ回路1
65から供給される遅延ステート情報s169と、メト
リック差分遅延回路167から供給されるメトリック差
分遅延信号s171とに基づいて、メトリック差分遅延
信号s171の中から遅延ステート情報s169に対応
するステートの信号を選択し、メトリック差分遅延選択
信号s172として尤度更新回路170に出力する。
The selection circuit 168 is connected to the pre-stage path memory circuit 1
A signal corresponding to the state corresponding to the delay state information s169 is selected from the metric difference delay signal s171 based on the delay state information s169 supplied from the metric difference delay circuit 167 and the metric difference delay signal s171 supplied from the metric difference delay circuit 167. Then, the metric difference delay selection signal s172 is output to the likelihood update circuit 170.

【0053】後段パスメモリ回路169は、パス選択情
報遅延回路166から供給されるパス選択情報遅延信号
s170に基づいて各ステート毎に生き残っているパス
の復号ビットを記憶するとともに、前段パスメモリ回路
165から出力される遅延ステート情報s169に基づ
いて、最尤パスをさらに打ち切り長Uだけ遡及した情報
を復号ビットs174として出力する。また、後段パス
メモリ回路169は、遅延ステート情報s169に基づ
いて、最尤パスに対応する入力情報と最尤パスに合流す
るパスに対応する入力情報とを、それぞれ、長さUだけ
最尤・合流パス入力情報s173として尤度更新回路1
70に出力する。
The subsequent-stage path memory circuit 169 stores the decoded bits of the surviving path for each state based on the path-selection information delay signal s170 supplied from the path-selection information delay circuit 166, and stores the decoded bits of the previous-stage path memory circuit 165. Based on the delay state information s169 output from, information on the maximum likelihood path further traced by the truncation length U is output as decoded bits s174. Further, based on the delay state information s169, the subsequent-stage path memory circuit 169 converts the input information corresponding to the maximum likelihood path and the input information corresponding to the path joining the maximum likelihood path into the maximum likelihood by the length U, respectively. Likelihood update circuit 1 as merging path input information s173
70.

【0054】尤度更新回路170は、選択回路168か
ら供給されるメトリック差分遅延選択信号s172と、
後段パスメモリ回路169から供給される最尤・合流パ
ス入力情報s173とに基づいて、最尤パスに対応する
入力情報、すなわち、復号ビットの尤度を更新し、後段
パスメモリ回路169の打ち切り長U以前の尤度情報を
対数尤度比s175として出力する。
The likelihood update circuit 170 includes a metric difference delay selection signal s172 supplied from the selection circuit 168,
Based on the maximum likelihood / merging path input information s173 supplied from the subsequent path memory circuit 169, the input information corresponding to the maximum likelihood path, that is, the likelihood of the decoded bit is updated, and the cutoff length of the subsequent path memory circuit 169 is updated. The likelihood information before U is output as log likelihood ratio s175.

【0055】このように、Two−Step SOVA
復号器160は、ブランチメトリック計算回路161乃
至前段パスメモリ回路165については、先に図18に
示した従来のビタビ復号器140と全く同一に構成され
る。
As described above, Two-Step SOVA
The decoder 160 has exactly the same configuration as that of the conventional Viterbi decoder 140 shown in FIG. 18 with respect to the branch metric calculation circuit 161 to the previous-stage path memory circuit 165.

【0056】以下、後段パスメモリ回路169及び尤度
更新回路170について図23乃至図25を参照して説
明する。後段パスメモリ回路169においては、先に図
19に示した復号ビットを記憶するメモリセルMSB
通常のビタビ復号器140と同様にトレリス上に配置し
て、パス選択情報遅延信号s170に基づいて各ステー
ト毎に生き残りパスに対応する情報ビットを遷移させる
とともに、全ての復号ビットを記憶するメモリセルMS
Bから情報ビットをここでは図示しない選択回路に入力
し、前段パスメモリ回路165から出力される遅延ステ
ート情報s169に基づいて、最尤パスに対応する入力
情報と最尤パスに合流するパスに対応する入力ビットと
を最尤・合流パス入力情報s173として尤度更新回路
170に出力する。後段パスメモリ回路169における
復号ビットを記憶するメモリセルMSBと選択回路は、
拘束長が“3”の場合には、図23に示すように配置さ
れる。
Hereinafter, the latter-stage path memory circuit 169 and the likelihood updating circuit 170 will be described with reference to FIGS. In subsequent path memory circuit 169, by arranging the memory cells MS B for storing the decoded bits as shown in FIG. 19 previously Similarly to the trellis and normal Viterbi decoder 140, based on the path selection information delay signal s170 A memory cell MS that transitions information bits corresponding to a surviving path for each state and stores all decoded bits.
The information bit from B is input to a selection circuit (not shown), and based on the delay state information s169 output from the previous-stage path memory circuit 165, the input information corresponding to the maximum likelihood path and the path joining the maximum likelihood path And the input bit to be output to the likelihood updating circuit 170 as maximum likelihood / merging path input information s173. Memory cell MS B and a selection circuit for storing the decoded bits in the subsequent path memory circuit 169,
When the constraint length is "3", the arrangement is performed as shown in FIG.

【0057】一方、尤度更新回路170においては、図
24に示すような尤度情報を記憶するメモリセルMSP
を備える。尤度情報を記憶するメモリセルMSPは、後
段パスメモリ回路169から供給される最尤・合流パス
入力情報s173に基づく最尤パス入力情報b1と合流
パス入力情報b2とを入力するとともに、選択回路16
8から供給されるメトリック差分遅延選択信号s172
に基づくメトリック差分Δ1と、前段の尤度情報を記憶
するメモリセルMSPから供給される尤度情報Δ2とを
入力し、最尤パス入力情報b1及び合流パス入力情報b
2がb1≠b2であり且つメトリック差分Δ1及び尤度
情報Δ2がΔ1<Δ2であるか否かを判定する判定回路
171と、この判定回路171の判定により最尤パス入
力情報b1及び合流パス入力情報b2がb1≠b2であ
り且つメトリック差分Δ1及び尤度情報Δ2がΔ1<Δ
2であった場合に、メトリック差分Δ1を選択し、それ
以外の場合に、尤度情報Δ2を選択するセレクタ172
と、このセレクタ172により選択されたメトリック差
分又は尤度情報を記憶するレジスタ173とから構成さ
れる。
On the other hand, in likelihood updating circuit 170, memory cell MS P storing likelihood information as shown in FIG.
Is provided. The memory cell MS P that stores likelihood information inputs the maximum likelihood path input information b1 and the merge path input information b2 based on the maximum likelihood / merging path input information s173 supplied from the subsequent-stage path memory circuit 169, and selects Circuit 16
8 metric differential delay selection signal s172
A metric difference Δ1 based on inputs the likelihood information Δ2 supplied from the memory cell MS P for storing the preceding likelihood information, survival path input information b1 and merging path input information b
2 is b1 ≠ b2, and the metric difference Δ1 and the likelihood information Δ2 determine whether Δ1 <Δ2, and the maximum likelihood path input information b1 and the merged path input are determined by the determination circuit 171. The information b2 is b1 ≠ b2, and the metric difference Δ1 and the likelihood information Δ2 are Δ1 <Δ
2, the selector 172 selects the metric difference Δ1; otherwise, the selector 172 selects the likelihood information Δ2.
And a register 173 for storing the metric difference or likelihood information selected by the selector 172.

【0058】尤度更新回路170においては、尤度情報
を記憶するメモリセルMSPを図25に示すように一列
に配置し、前段パスメモリ回路165により求まった最
尤パスに対応する入力ビットに対する尤度のみの更新
を、後段パスメモリ回路169の打ち切り長U分行い、
更新した結果である尤度情報を対数尤度比として出力す
る。
[0058] In likelihood updating circuit 170 for the input bits of the memory cell MS P for storing the likelihood information is arranged in a line as shown in FIG. 25, corresponding to the maximum likelihood path Motoma' by preceding path memory circuit 165 Update of only likelihood is performed for the cutoff length U of the subsequent-stage path memory circuit 169,
The updated likelihood information is output as a log likelihood ratio.

【0059】このようなTwo−Step SOVA復
号器160は、図26に示すように、ある時刻tにおけ
る最尤ステートから十分長い時刻、すなわち、打ち切り
長Dだけ遡及すると、復号すべき最尤パスが確定する。
ここで、メトリックの差分とパス選択情報とを遅延させ
ておくと、Two−Step SOVA復号器160
は、時刻t−Dにおいて最尤パスに合流しているパスと
最尤パスとを比較することによって、最尤パスに対して
のみ尤度の更新を行うことが可能になる。
As shown in FIG. 26, such a Two-Step SOVA decoder 160 determines the maximum likelihood path to be decoded when it is sufficiently long from the maximum likelihood state at a certain time t, that is, by the truncation length D. Determine.
Here, if the metric difference and the path selection information are delayed, the two-step SOVA decoder 160
By comparing the maximum likelihood path with the path joining the maximum likelihood path at time t-D, the likelihood can be updated only for the maximum likelihood path.

【0060】Two−Step SOVA復号器160
においては、上述した“Berrou, Adde, Angui, Faudei
l, A low complexity soft-output Viterbi decoder ar
chitecture, in Proc.IEEE Int.Conf.Commun., Geneva,
Switzerland, May 1993, pp.737-740”に記載されてい
るように、一般に前段パスメモリ回路165の打ち切り
長Dよりも後段パスメモリ回路169の打ち切り長Uが
短くても十分であることが知られており、遅延のための
メモリを含めても、先に図18に示した従来のビタビ復
号器140と比べ、同じ符号に対して2倍程度の回路規
模で実現することが可能になる。
Two-Step SOVA decoder 160
In “Berrou, Adde, Angui, Faudei
l, A low complexity soft-output Viterbi decoder ar
chitecture, in Proc.IEEE Int.Conf.Commun., Geneva,
Switzerland, May 1993, pp. 737-740 ”, it is generally known that it is sufficient if the cut-off length U of the subsequent-stage path memory circuit 169 is shorter than the cut-off length D of the preceding-stage path memory circuit 165. Therefore, even if a memory for delay is included, the same code can be realized with a circuit size about twice as large as that of the conventional Viterbi decoder 140 shown in FIG.

【0061】[0061]

【発明が解決しようとする課題】ところで、SOVAに
おいては、上述したように、時刻tにおける復号ビット
の対数尤度比を次式(9)に示すように近似して算出し
ている。
By the way, in the SOVA, as described above, the log likelihood ratio of decoded bits at time t is calculated by approximation as shown in the following equation (9).

【0062】[0062]

【数9】 (Equation 9)

【0063】しかしながら、この近似よりも精度が良好
な結果を与える近似として、“Robertson, Villebrun a
nd Hoeher, A comparison of optimal and sub-optimal
MAPdecoding algorithms operating in the log domai
n, IEEE Int.Conf.on Communications, pp.1009-1013,
June 1995”に記載されているMax-Log-BCJRアルゴリズ
ムで用いられている近似が知られている。
However, as an approximation that gives a result with better accuracy than this approximation, “Robertson, Villebrun a
nd Hoeher, A comparison of optimal and sub-optimal
MAPdecoding algorithms operating in the log domai
n, IEEE Int.Conf.on Communications, pp.1009-1013,
The approximation used in the Max-Log-BCJR algorithm described in "June 1995" is known.

【0064】このMax-Log-BCJRアルゴリズムにおいて
は、it=0のパスの集合をρ[it=0]で表し、it
=1のパスの集合をρ[it=1]で表すものとする
と、対数尤度比logλtは、次式(10)に示すよう
に近似される。
[0064] represents in the Max-Log-BCJR algorithm, a set of paths i t = 0 ρ in [i t = 0], i t
= 1 of the set of paths assuming represented by [rho [i t = 1], the log-likelihood ratio Logramuda t is approximated as shown in the following equation (10).

【0065】[0065]

【数10】 (Equation 10)

【0066】ここで、上式(9)の右辺と上式(10)
の右辺とを比較すると、上式(9)の右辺における分子
は、上式(10)の右辺における分子と異なっており、
SOVAに対するMax-Log-BCJRアルゴリズムの近似の精
度のよさは、対数尤度比の算出に用いるパスの集合の違
いに起因することがわかる。
Here, the right side of the above equation (9) and the above equation (10)
Comparing with the right side of the above, the numerator on the right side of the above equation (9) is different from the numerator on the right side of the above equation (10),
It can be seen that the high accuracy of approximation of the Max-Log-BCJR algorithm with respect to SOVA is caused by a difference in a set of paths used for calculating a log likelihood ratio.

【0067】すなわち、SOVAにおいては、ビタビ復
号の選択の過程で最尤パスに合流するパスの中で、時刻
tでの入力がit=1となるパスを選択し、比較の対象
としているのに対して、Max-Log-BCJRアルゴリズムにお
いては、時刻tでの入力がit=1となる全てのパスを
比較の対象としている。このことにより、Max-Log-BCJR
アルゴリズムは、SOVAに比べて近似の精度が高い。
さらには、SOVAは、Max-Log-BCJRアルゴリズムに対
して性能が劣化したものということができる。
[0067] That is, in the SOVA, among paths merging the maximum likelihood path in the course of Viterbi decoding selection, select the path that input at time t is i t = 1, are you for comparison respect, in the Max-Log-BCJR algorithm, are all paths input at time t is i t = 1 for comparison. This allows Max-Log-BCJR
The algorithm has a higher approximation accuracy than SOVA.
Furthermore, it can be said that the performance of SOVA is deteriorated with respect to the Max-Log-BCJR algorithm.

【0068】この具体例として、SOVAがMax-Log-BC
JRアルゴリズムに対して精度の悪い出力を算出する例を
図27を参照して説明する。同図においては、入出力が
全て“0”である最尤パスをパス0と表し、そのパスメ
トリックをPM0と表す。また、同図においては、時刻
tにおける入力が“1”であるパスのうち、最もメトリ
ックが小さいパスをパス1と表し、そのパスメトリック
をPM1と表す。
As a specific example, SOVA is Max-Log-BC
An example of calculating an output with poor accuracy for the JR algorithm will be described with reference to FIG. In the figure, represents the maximum likelihood path is an input-output are all "0" and pass 0 represents the path metric and PM 0. In the same drawing, among the paths whose input at time t is “1”, the path with the smallest metric is represented as path 1 and the path metric is represented as PM 1 .

【0069】この場合、Max-Log-BCJRアルゴリズムにお
いては、上式(10)に示した近似を用いることによっ
て、軟出力は、“PM1−PM0”という形で算出され
る。
In this case, in the Max-Log-BCJR algorithm, the soft output is calculated in the form of “PM 1 −PM 0 ” by using the approximation shown in the above equation (10).

【0070】ここで、時刻tにおける入力が“1”であ
るパスの中に、パス1のメトリックよりも値の小さいP
2というメトリックを有し且つパス1がパス0と合流
する時刻tkよりも前の時刻tjにおいてパス1と合流す
るパス2が存在するものとする。このとき、パス1は、
時刻tjの時点でのビタビ復号の過程で選択されないパ
スとなってしまう。そのため、SOVAにおいては、上
式(9)に示した近似を用いて軟出力を算出すると、
“PM1−PM0”よりも大きい値を算出してしまう。
Here, among the paths whose input at time t is “1”, Ps whose values are smaller than the metric of path 1
Shall pass 2 and pass 1 has a metric that M 2 merges with path 1 at time t j before the time t k which merges with path 0 is present. At this time, pass 1 is
The path will not be selected during the Viterbi decoding process at time t j . Therefore, in SOVA, when the soft output is calculated using the approximation shown in the above equation (9),
A value larger than “PM 1 −PM 0 ” is calculated.

【0071】このように、SOVAは、Max-Log-BCJRア
ルゴリズムにより軟出力を算出する場合よりも、軟判定
の精度が劣化する場合があった。
As described above, in the case of SOVA, the accuracy of the soft decision is sometimes deteriorated as compared with the case where the soft output is calculated by the Max-Log-BCJR algorithm.

【0072】本発明は、このような実情に鑑みてなされ
たものであり、従来のSOVAにおける復号アルゴリズ
ムを改善し、その復号の精度を向上させてMax-Log-BCJR
アルゴリズムに近づけた復号方法及びこの復号方法を適
用した復号装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of such circumstances, and improves the decoding algorithm in the conventional SOVA, improves the accuracy of the decoding, and sets the Max-Log-BCJR
An object of the present invention is to provide a decoding method approaching an algorithm and a decoding device to which the decoding method is applied.

【0073】[0073]

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
本発明にかかる復号方法は、入力される畳み込み符号を
軟出力ビタビ復号して復号データと尤度情報とを出力す
る復号方法であって、畳み込み符号の系列に最も近い系
列である最尤パスと、最尤パス以外のパスとを用いて、
尤度情報を求めることを特徴としている。
According to the present invention, there is provided a decoding method for soft-output Viterbi decoding of an input convolutional code to output decoded data and likelihood information. Using a maximum likelihood path that is a sequence closest to the sequence of the convolutional code and a path other than the maximum likelihood path,
It is characterized by obtaining likelihood information.

【0074】このような本発明にかかる復号方法は、入
力される畳み込み符号を軟出力ビタビ復号する際に、最
尤パスと、最尤パス以外のパスとを選択する。
In such a decoding method according to the present invention, when soft-output Viterbi decoding is performed on an input convolutional code, a maximum likelihood path and a path other than the maximum likelihood path are selected.

【0075】また、上述した目的を達成する本発明にか
かる復号装置は、入力される畳み込み符号を軟出力ビタ
ビ復号して復号データと尤度情報とを出力する復号装置
であって、畳み込み符号の系列に最も近い系列である最
尤パスと、最尤パス以外のパスとを用いて、尤度情報を
求める尤度情報出力手段を備えることを特徴としてい
る。
A decoding apparatus according to the present invention for achieving the above object is a decoding apparatus which performs soft-output Viterbi decoding of an input convolutional code and outputs decoded data and likelihood information. It is characterized by including a likelihood information output unit that obtains likelihood information using a maximum likelihood path that is a sequence closest to the sequence and a path other than the maximum likelihood path.

【0076】このような本発明にかかる復号装置は、入
力される畳み込み符号を軟出力ビタビ復号する際に、最
尤パスと、最尤パス以外のパスとを選択して尤度情報を
求める。
The decoding apparatus according to the present invention selects a maximum likelihood path and a path other than the maximum likelihood path to obtain likelihood information when performing soft-output Viterbi decoding of an input convolutional code.

【0077】[0077]

【発明の実施の形態】以下、本発明を適用した具体的な
実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明す
る。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0078】この実施の形態は、Two−Step軟出
力ビタビアルゴリズム(Two-Step Soft-Output Viterbi
Algorithm;以下、Two−Step SOVAと略記
する。)をハードウェアに実装したTwo−Step
SOVA復号器である。このTwo−Step SOV
A復号器は、後述するLVA(List Viterbi decoding
Algorithm;リスト・ビタビ・デコーディング・アルゴ
リズム)を適用したものである。
This embodiment is based on the Two-Step Soft-Output Viterbi algorithm.
Algorithm; hereinafter, abbreviated as Two-Step SOVA. ) Implemented in hardware in Two-Step
It is a SOVA decoder. This Two-Step SOV
The A decoder is an LVA (List Viterbi decoding) described later.
Algorithm: List Viterbi decoding algorithm).

【0079】なお、以下の説明においては、図1に示す
ように、ディジタル情報を畳み込み符号器1により畳み
込み符号化し、その出力を雑音のある無記憶通信路2を
介してTwo−Step SOVA復号器3に入力して
復号し、観測する場合を考える。
In the following description, as shown in FIG. 1, digital information is convolutionally coded by a convolutional coder 1 and its output is passed through a no-memory storage channel 2 with a Two-Step SOVA decoder. Consider the case where the data is input to 3, decoded, and observed.

【0080】まず、LVAについて説明する。LVA
は、“Seshadri, Sundberg, List Viterbi Algorithms
with Applications, IEEE Trans.Com., Vol.42, No.2/3
/4, pp.313-323, Feb/Mar/Apr, 1994”に記載されてい
るように、通常のビタビ復号のアルゴリズムを拡張した
ものであって、通常のビタビ復号のアルゴリズムが、受
信系列をもとに1本の最尤パスを復号するものであった
のに対して、2番目以降に尤度が高いパスをも求めるよ
うにしたものである。
First, the LVA will be described. LVA
“Seshadri, Sundberg, List Viterbi Algorithms
with Applications, IEEE Trans.Com., Vol.42, No.2 / 3
/ 4, pp. 313-323, Feb / Mar / Apr, 1994 ”, which is an extension of the normal Viterbi decoding algorithm. Although one maximum likelihood path is originally decoded, a path having the highest likelihood in the second and subsequent paths is also obtained.

【0081】通常のビタビ復号においては、図2(A)
に示すように、各ステート(遷移状態)毎に、入力した
2本のパスのうち1本のパスを選択するのに対し、LV
Aにおいては、同図(B)に示すように、各ステート毎
に2本のパスを選択する。そのため、LVAにおいて
は、通常のビタビ復号の場合のように、各ステート毎に
2対1のパスの選択を行うのではなく、4対2のパスの
選択を行う。なお、LVAにおいては、2番目に尤度の
高いパスまでを選択するのみではなく、例えば、3番
目、4番目に尤度の高いパスを選択することも可能であ
る。
In normal Viterbi decoding, FIG.
As shown in (1), for each state (transition state), one path is selected from the input two paths, whereas the LV
In A, two paths are selected for each state, as shown in FIG. Therefore, in LVA, unlike in the case of normal Viterbi decoding, a 2-to-1 path is selected for each state, but a 4-to-2 path is selected. In LVA, not only the path with the second highest likelihood is selected but also the path with the third and fourth highest likelihood can be selected.

【0082】このようなLVAを実現するLVA復号器
は、図3に示すように構成される。なお、ここでは、最
尤パスと2番目に尤度の高いパスとを復号するLVA復
号器について説明する。
An LVA decoder for realizing such an LVA is configured as shown in FIG. Here, an LVA decoder that decodes the maximum likelihood path and the path with the second highest likelihood will be described.

【0083】同図に示すLVA復号器10は、受信デー
タのブランチメトリックを計算するブランチメトリック
計算回路11と、ブランチメトリックとステートメトリ
ックとを加算して比較するACS(Add Compare Selec
t)回路12と、パスメモリ回路13とを備える。この
LVA復号器10は、受信値Ytと事前確率情報log
Pr{it=0}、logPr{it=1}とをs11と
して入力したときに、送信側のエンコーダから生成され
得る符号系列の中から、最尤パスと2番目に尤度の高い
パスとを選択し、この選択内容に基づいて復号データs
16,s17を生成して出力する。なお、LVA復号器
10は、先に図1に示したTwo−Step SOVA
復号器3に代替できるものである。
The LVA decoder 10 shown in FIG. 1 includes a branch metric calculation circuit 11 for calculating a branch metric of received data, and an ACS (Add Compare Selec) for adding and comparing the branch metric and the state metric.
t) A circuit 12 and a path memory circuit 13 are provided. The LVA decoder 10 receives the received value Y t and the prior probability information log
Pr {i t = 0}, when you enter a logPr {i t = 1} as s11, from the code sequence may be generated from the transmission side of the encoder, a high likelihood to the maximum likelihood path and a second path And decrypted data s based on the selection.
16, s17 are generated and output. Note that the LVA decoder 10 uses the Two-Step SOVA shown in FIG.
It can be replaced by the decoder 3.

【0084】ブランチメトリック計算回路11は、受信
値及び事前確率情報信号s11が入力されたとき、この
受信データのブランチメトリックを計算して、この計算
結果をブランチメトリック信号s12として出力する。
When the received value and the prior probability information signal s11 are input, the branch metric calculation circuit 11 calculates a branch metric of the received data, and outputs the calculation result as a branch metric signal s12.

【0085】ACS回路12は、ブランチメトリック計
算回路11から供給されるブランチメトリック信号s1
2と、内部に記憶したステートメトリックとに基づい
て、あるステートに合流する4本の各パスに対して、ブ
ランチメトリックとステートメトリックとを加算して比
較し、この比較結果に基づいて2番目までに尤度の高い
ものを選択し、新ステートメトリックとする。ACS回
路12は、その選択内容をパス選択情報s13として後
段のパスメモリ回路13に出力する。また、ACS回路
12は、最小のステートメトリックを持つステートの番
号を最尤ステート信号s14とし、2番目に小さいステ
ートメトリックを持つステートの番号を準最尤ステート
信号s15として後段のパスメモリ回路13に出力す
る。
The ACS circuit 12 outputs the branch metric signal s1 supplied from the branch metric calculation circuit 11.
2 and the state metrics stored therein, add and compare the branch metric and the state metric for each of the four paths joining a certain state. Is selected as the new state metric. The ACS circuit 12 outputs the selected content to the subsequent path memory circuit 13 as path selection information s13. In addition, the ACS circuit 12 sets the state number having the smallest state metric as the maximum likelihood state signal s14 and the state number having the second smallest state metric as the quasi-maximum likelihood state signal s15 to the path memory circuit 13 at the subsequent stage. Output.

【0086】パスメモリ回路13は、ACS回路12か
ら出力されるパス選択情報s13に基づいて復号ビット
を遷移させ、同時にACS回路12から出力される最尤
ステート信号s14及び準最尤ステート信号s15に基
づいて、最尤パスと2番目に尤度の高いパスとに対応す
る情報のうち、打ち切り長と呼ばれる一定の長さ以前の
情報を復号データs16,s17として出力する。
The path memory circuit 13 changes the decoded bits based on the path selection information s13 output from the ACS circuit 12, and simultaneously converts the decoded bits into the maximum likelihood state signal s14 and the quasi maximum likelihood state signal s15 output from the ACS circuit 12. On the basis of the information corresponding to the maximum likelihood path and the path having the second highest likelihood, information before a certain length called a truncation length is output as decoded data s16 and s17.

【0087】このようなLVA復号器10におけるAC
S回路12は、図4に示すようなACSセルACにより
構成される。ACSセルACは、4本のパスに対してブ
ランチメトリックを加算する4つの加算器14a,14
b,14c,14dと、加算された結果を比較する比較
器15と、この比較器15による比較結果に基づいて、
最小のステートメトリックを持つステートの番号と、2
番目に小さいステートメトリックを持つステートの番号
とを選択する選択回路16と、この選択回路16により
選択された2つの結果をそれぞれ記憶するレジスタ17
a,17bとを備える。
The AC in such an LVA decoder 10
The S circuit 12 is configured by an ACS cell AC as shown in FIG. The ACS cell AC has four adders 14a and 14 for adding branch metrics to four paths.
b, 14c, 14d, a comparator 15 for comparing the added result, and based on a comparison result by the comparator 15,
The number of the state with the smallest state metric and 2
A selection circuit 16 for selecting a state number having the second smallest state metric; and a register 17 for storing the two results selected by the selection circuit 16, respectively.
a, 17b.

【0088】ACSセルACにおいては、あるステート
に合流する4本のパスに対して、加算器14a,14
b,14c,14dによりブランチメトリックの加算を
行い、比較器15による比較結果に基づいて選択回路1
6により2番目までに尤度の高いパスを選択し、その選
択結果である最尤パス選択信号及び準最尤パス選択信号
と、選択された最尤ステートメトリック及び準最尤ステ
ートメトリックとを出力する。
In the ACS cell AC, adders 14a, 14a are added to four paths joining a certain state.
b, 14c, and 14d, the branch metrics are added, and the selection circuit 1
6 to select the path with the highest likelihood up to the second and output the maximum likelihood path selection signal and the quasi-maximum likelihood path selection signal, and the selected maximum likelihood state metric and the quasi maximum likelihood state metric. I do.

【0089】このようなACSセルACは、拘束長が
“3”の符号に対する場合には、ACS回路12内で図
5に示すように配置される。LVA復号器10において
は、このようにACSセルACを配置することによっ
て、最尤パス選択信号及び準最尤パス選択信号を出力す
る。
Such an ACS cell AC is arranged in the ACS circuit 12 as shown in FIG. The LVA decoder 10 outputs a maximum likelihood path selection signal and a quasi-maximum likelihood path selection signal by arranging the ACS cells AC in this manner.

【0090】また、LVA復号器10におけるパスメモ
リ回路13は、図6に示すようなパスメモリセルMCに
より構成される。LVAにおいては、1つのステートに
おいて2本のパスを記憶するため、ステート毎のパスメ
モリセルMCは、2つのセレクタ18a,18bと、2
つのレジスタ19a,19bとを備える。パスメモリセ
ルMCは、ACS回路12から出力されるパス選択情報
s13に基づく最尤パス選択情報及び準最尤パス選択情
報をそれぞれセレクタ18a,18bに入力し、この情
報に基づいて、復号ビットの遷移を行う。
The path memory circuit 13 in the LVA decoder 10 is constituted by path memory cells MC as shown in FIG. In the LVA, since two paths are stored in one state, the path memory cell MC for each state includes two selectors 18a and 18b and two paths 18a and 18b.
And two registers 19a and 19b. The path memory cell MC inputs the maximum likelihood path selection information and the quasi-maximum likelihood path selection information based on the path selection information s13 output from the ACS circuit 12 to the selectors 18a and 18b, respectively. Make a transition.

【0091】このようなパスメモリセルMCは、パスメ
モリ回路13内で図7に示すように打ち切り長だけ配置
される。LVA復号器10においては、このようにパス
メモリセルMCを配置することによって、4対2のパス
の選択を行い、復号データを出力する。
Such path memory cells MC are arranged in the path memory circuit 13 by the cutoff length as shown in FIG. By arranging the path memory cells MC in this manner, the LVA decoder 10 selects a path of 4 to 2 and outputs decoded data.

【0092】さて、このようなLVA復号器10を応用
したTwo−Step SOVA復号器20は、図8に
示すように、受信データのブランチメトリックを計算す
るブランチメトリック計算手段である前段ブランチメト
リック計算回路21と、ブランチメトリックとステート
メトリックとを加算して比較する加算比較選択手段であ
る前段ACS回路22と、この前段ACS回路22から
出力されるパス選択情報s23に基づいて復号ビットを
記憶するとともに、前段ACS回路22から出力される
最尤ステート信号s24に基づいて遅延ステート情報s
25を出力する遅延遷移状態情報出力手段である前段パ
スメモリ回路23と、入力した受信値及び事前確率情報
信号s21を前段パスメモリ回路23の打ち切り長Dだ
け遅延させる入力遅延回路24と、この入力遅延回路2
4から出力される遅延入力信号s26からブランチメト
リックを再び計算する遅延ブランチメトリック計算手段
である後段ブランチメトリック計算回路25と、この後
段ブランチメトリック計算回路25から供給されるブラ
ンチメトリック信号s27と、内部に記憶したステート
メトリックとに基づいて、LVA復号のACS処理を行
う処理手段である後段ACS回路26と、この後段AC
S回路26から出力されるメトリック差分遅延信号s3
0の中から遅延ステート情報s25に対応するステート
の信号を選択する選択回路27と、前段パスメモリ回路
23から出力される遅延ステート情報s25に基づいて
復号データs34を出力するパスメモリ手段である後段
パスメモリ回路28と、第2の打ち切り長である後段パ
スメモリ回路28の打ち切り長U以前の尤度情報を対数
尤度比s35として出力する尤度情報出力手段である尤
度更新回路29とを備える。
As shown in FIG. 8, the Two-Step SOVA decoder 20 to which the LVA decoder 10 is applied is a pre-stage branch metric calculation circuit which is a branch metric calculation means for calculating a branch metric of received data. 21, a preceding-stage ACS circuit 22 serving as an addition / comparison / selection means for adding and comparing the branch metric and the state metric, and storing decoded bits based on path selection information s23 output from the preceding-stage ACS circuit 22; Delay state information s based on the maximum likelihood state signal s24 output from the previous-stage ACS circuit 22
25, an input delay circuit 24 for delaying the input received value and the prior probability information signal s21 by the cutoff length D of the previous path memory circuit 23, Delay circuit 2
4, a post-stage branch metric calculation circuit 25, which is a delay branch metric calculation means for calculating a branch metric again from the delay input signal s26 output from the fourth stage, and a branch metric signal s27 supplied from the post-stage branch metric calculation circuit 25. A post-stage ACS circuit 26, which is processing means for performing an ACS process for LVA decoding based on the stored state metrics,
Metric difference delay signal s3 output from S circuit 26
A selection circuit 27 for selecting a signal of a state corresponding to the delay state information s25 from among 0, and a subsequent stage which is a path memory means for outputting decoded data s34 based on the delay state information s25 output from the previous stage path memory circuit 23. A path memory circuit 28 and a likelihood updating circuit 29 which is likelihood information output means for outputting likelihood information before the cutoff length U of the subsequent path memory circuit 28 as the second cutoff length as a log likelihood ratio s35. Prepare.

【0093】このTwo−Step SOVA復号器2
0は、受信値Ytと事前確率情報logPr{it
0}、logPr{it=1}とをs21として入力し
たときに、復号結果である復号データs34と、対数尤
度比s35とをそれぞれ出力する。Two−Step
SOVA復号器20は、先に図22に示した従来のTw
o−Step SOVA復号器160における後段パス
メモリ回路169に、上述したLVA復号器10を応用
している。
This Two-Step SOVA decoder 2
0, the received value Y t and a priori probability information logPr {i t =
0}, when you enter a logPr {i t = 1} as s21, the decoded data s34 is decoded result, and outputs the logarithmic likelihood ratio s35. Two-Step
The SOVA decoder 20 uses the conventional Tw shown in FIG.
The above-described LVA decoder 10 is applied to the subsequent-stage path memory circuit 169 in the o-Step SOVA decoder 160.

【0094】前段ブランチメトリック計算回路21は、
受信値及び事前確率情報信号s21が入力されたとき、
この受信データのブランチメトリックを計算して、この
計算結果をブランチメトリック信号s22として出力す
る。
The preceding-stage branch metric calculation circuit 21
When the received value and the prior probability information signal s21 are input,
The branch metric of the received data is calculated, and the calculation result is output as a branch metric signal s22.

【0095】前段ACS回路22は、前段ブランチメト
リック計算回路21から供給されるブランチメトリック
信号s22と、内部に記憶したステートメトリックとに
基づいて、あるステートに合流する2本の各パスに対し
て、ブランチメトリックとステートメトリックとを加算
して比較し、この比較結果に基づいて尤度の高いものを
選択し、新ステートメトリックとして記憶する。前段A
CS回路22は、その選択内容をパス選択情報s23と
して後段の前段パスメモリ回路23に出力する。また、
前段ACS回路22は、最小のステートメトリックを持
つステートの番号を最尤ステート信号s24として後段
の前段パスメモリ回路23に出力する。
Based on the branch metric signal s22 supplied from the previous-stage branch metric calculation circuit 21 and the state metric stored therein, the preceding-stage ACS circuit 22 applies two paths that join a certain state to each other. The branch metric and the state metric are added and compared. Based on the result of the comparison, a branch metric having a high likelihood is selected and stored as a new state metric. Former stage A
The CS circuit 22 outputs the selected contents as path selection information s23 to the preceding path memory circuit 23 at the subsequent stage. Also,
The pre-stage ACS circuit 22 outputs the number of the state having the minimum state metric to the post-stage pre-stage path memory circuit 23 as the maximum likelihood state signal s24.

【0096】前段パスメモリ回路23は、前段ACS回
路22から出力されるパス選択情報s23に基づいて各
ステート毎に生き残っているパスの復号ビットを記憶す
る。また、前段パスメモリ回路23は、前段ACS回路
22から出力される最尤ステート信号s24に基づい
て、最尤パスから遡及して打ち切り長D以前のステート
の番号を、遅延ステート情報s25として選択回路27
及び後段パスメモリ回路28に出力する。
The previous-stage path memory circuit 23 stores the decoded bits of the surviving path for each state based on the path selection information s23 output from the previous-stage ACS circuit 22. Further, based on the maximum likelihood state signal s24 output from the previous-stage ACS circuit 22, the previous-stage path memory circuit 23 selects the number of the state before the truncation length D retroactively from the maximum-likelihood path as delay state information s25 as a selection circuit. 27
And output to the subsequent-stage path memory circuit 28.

【0097】入力遅延回路24は、入力した受信値及び
事前確率情報信号s21を、前段パスメモリ回路23の
打ち切り長D分遅延させ、遅延入力信号s26として後
段の後段ブランチメトリック計算回路25に出力する。
The input delay circuit 24 delays the input received value and the prior probability information signal s21 by the cut-off length D of the pre-stage path memory circuit 23, and outputs it as a delayed input signal s26 to the post-stage post-stage branch metric calculation circuit 25. .

【0098】後段ブランチメトリック計算回路25は、
遅延入力信号s26からブランチメトリックを再び計算
し、この計算結果を遅延ブランチメトリック信号s27
として後段の後段ACS回路26に出力する。
The subsequent-stage branch metric calculation circuit 25
A branch metric is calculated again from the delayed input signal s26, and this calculation result is used as the delayed branch metric signal s27.
Is output to the subsequent-stage ACS circuit 26.

【0099】後段ACS回路26は、後段ブランチメト
リック計算回路25から供給される遅延ブランチメトリ
ック信号s27と、内部に記憶したステートメトリック
とに基づいて、LVA復号のACS処理を行う。すなわ
ち、後段ACS回路26は、あるステートに合流する4
本のパスに対して、ブランチメトリックとステートメト
リックとを加算して比較し、この比較結果に基づいて2
番目までに尤度の高いものを選択し、新ステートメトリ
ックとする。後段ACS回路26は、各ステート毎に最
尤パスのパス選択情報をパス最尤選択信号s28として
後段パスメモリ回路28に出力する。また、後段ACS
回路26は、各ステート毎に2番目に尤度の高いパスの
パス選択情報をパス準最尤選択信号s29として後段パ
スメモリ回路28に出力する。さらに、後段ACS回路
26は、各ステート毎にパス選択過程におけるメトリッ
ク差分をメトリック差分遅延信号s30として選択回路
27に出力する。
The post-stage ACS circuit 26 performs an ACS process for LVA decoding based on the delayed branch metric signal s27 supplied from the post-stage branch metric calculation circuit 25 and the state metric stored therein. That is, the subsequent-stage ACS circuit 26 is connected to a certain state.
The branch metric and the state metric are added and compared for each of the paths, and based on the comparison result, 2
The one with the highest likelihood is selected as the new state metric. The subsequent-stage ACS circuit 26 outputs the path selection information of the maximum likelihood path for each state to the subsequent-stage path memory circuit 28 as a maximum-likelihood selection signal s28. Also, the latter-stage ACS
The circuit 26 outputs the path selection information of the path with the second highest likelihood for each state to the subsequent path memory circuit 28 as a path quasi-maximum likelihood selection signal s29. Further, the subsequent-stage ACS circuit 26 outputs the metric difference in the path selection process for each state to the selection circuit 27 as a metric difference delay signal s30.

【0100】選択回路27は、前段パスメモリ回路23
から供給される遅延ステート情報s25及び後段ACS
回路26から供給されるメトリック差分遅延信号s30
に基づいて、メトリック差分遅延信号s30の中から遅
延ステート情報s25に対応するステートの信号を選択
し、最尤パスに合流する2つのパスの差分信号をそれぞ
れメトリック差分遅延選択信号s31,s32として後
段の尤度更新回路29に出力する。
The selection circuit 27 includes the pre-stage path memory circuit 23
State information s25 supplied from the
Metric difference delay signal s30 supplied from the circuit 26
, A signal of a state corresponding to the delay state information s25 is selected from the metric difference delay signals s30, and the difference signals of the two paths joining the maximum likelihood path are respectively set as metric difference delay selection signals s31 and s32. To the likelihood update circuit 29.

【0101】後段パスメモリ回路28は、後段ACS回
路26から供給されるパス最尤選択信号s28及びパス
準最尤選択信号s29に基づいて各ステート毎に生き残
っているパスの復号ビットを遷移させ、前段パスメモリ
回路23から出力される遅延ステート情報s25に基づ
いて、最尤パスをさらに打ち切り長Uだけ遡及した情報
を復号データs34として出力する。それと同時に、後
段パスメモリ回路28は、遅延ステート情報s25に基
づいて最尤パスに対応する入力情報と最尤パスに合流す
る2本のパスに対応する入力情報とをそれぞれ打ち切り
長U分だけ最尤・合流パス入力情報s33として後段の
尤度更新回路29に出力する。
The subsequent-stage path memory circuit 28 transitions the decoded bits of the surviving path for each state based on the maximum-likelihood selection signal s28 and the quasi-most-likelihood selection signal s29 supplied from the subsequent-stage ACS circuit 26, Based on the delay state information s25 output from the previous-stage path memory circuit 23, information that further extends the maximum likelihood path by the truncation length U is output as decoded data s34. At the same time, the subsequent-stage path memory circuit 28 separates the input information corresponding to the maximum likelihood path and the input information corresponding to the two paths merging with the maximum likelihood path by the censoring length U based on the delay state information s25. The likelihood / merging path input information s33 is output to the subsequent likelihood update circuit 29.

【0102】尤度更新回路29は、選択回路27から供
給されるメトリック差分遅延選択信号s31,s32
と、後段パスメモリ回路28から供給される最尤・合流
パス入力情報s33とに基づいて最尤パスに対応する入
力情報、すなわち、復号ビットの尤度を更新し、後段パ
スメモリ回路28の打ち切り長U以前の尤度情報を対数
尤度比s35として出力する。
The likelihood updating circuit 29 includes metric difference delay selection signals s31 and s32 supplied from the selection circuit 27.
And input information corresponding to the maximum likelihood path, that is, the likelihood of the decoded bit, is updated based on the maximum likelihood / merging path input information s33 supplied from the subsequent-stage path memory circuit, The likelihood information before the length U is output as a log likelihood ratio s35.

【0103】このようなTwo−Step SOVA復
号器20における後段パスメモリ回路28は、先に図6
に示したパスメモリセルMCと同様の構成からなる復号
ビットを記憶するメモリセルMCBを、先に図7に示し
た配置と同様に、トレリス上に配置し、生き残りパスに
対応する情報ビットを遷移させるとともに、全ての復号
ビットを記憶するメモリセルMCBから情報ビットをこ
こでは図示しない選択回路に入力し、前段パスメモリ回
路23から出力される遅延ステート情報s25に基づい
て、最尤パスに対応する入力情報と最尤パスに合流する
2本のパスに対応する入力ビットとを最尤・合流パス入
力情報s33として尤度更新回路29に出力する。後段
パスメモリ回路28における復号ビットを記憶するメモ
リセルMCBと選択回路は、拘束長が“3”の場合に
は、図9に示すように配置される。
The latter-stage path memory circuit 28 in such a Two-Step SOVA decoder 20 has been described with reference to FIG.
The memory cell MC B for storing the decoded bits made of the same configuration as the path memory cell MC shown in, similar to the arrangement shown in FIG. 7 above, placed on the trellis, the information bits corresponding to the survival path It causes a transition to enter all of the decoded information bits from the memory cells MC B to store bits to a selection circuit not shown here, on the basis of the delay state information s25 outputted from the pre-stage path memory circuit 23, the maximum likelihood path The corresponding input information and the input bits corresponding to the two paths merging with the maximum likelihood path are output to the likelihood updating circuit 29 as maximum likelihood / merging path input information s33. Memory cells MC B and selection circuit for storing decoded bits in subsequent path memory circuit 28, when the constraint length is "3", are arranged as shown in FIG.

【0104】一方、尤度更新回路29においては、図1
0に示すような尤度情報を記憶するメモリセルMCP
備える。尤度情報を記憶するメモリセルMCPは、後段
の選択回路31により選択する情報を決定するための判
定を行う判定回路30と、この判定回路30の判定によ
り出力すべき情報を選択する選択回路31と、この選択
回路31により選択された情報を尤度情報として記憶す
るレジスタ32とから構成される。
On the other hand, in the likelihood updating circuit 29, FIG.
A memory cell MC P for storing likelihood information as shown in 0. Memory cells MC P for storing the likelihood information, the selection circuit and the determination circuit 30 for determining for determining the information to be selected by a subsequent stage of the selection circuit 31 to select the information to be output by the determination of the determination circuit 30 31, and a register 32 for storing information selected by the selection circuit 31 as likelihood information.

【0105】尤度情報を記憶するメモリセルMCPにお
いては、判定回路30は、後段パスメモリ回路28から
供給される最尤・合流パス入力情報s33に基づく最尤
パス入力情報(b1)及び合流パス入力情報1,2(b
2,b3)と、選択回路27から供給されるメトリック
差分遅延選択信号s31に基づくメトリック差分1(Δ
1)と、選択回路27から供給されるメトリック差分遅
延選択信号s32に基づくメトリック差分2(Δ2)
と、尤度情報Δ3とを入力する。そして、判定回路30
は、これらの入力した情報が、次式(11)及び次式
(12)に示す条件を満たしているか否かを判定する。
[0105] In the memory cell MC P for storing likelihood information, the determination circuit 30, maximum likelihood path input information (b1) based on the maximum likelihood-merging path input information s33 supplied from subsequent path memory circuit 28 and the merging Path input information 1, 2 (b
2, b3) and a metric difference 1 (Δ) based on the metric difference delay selection signal s31 supplied from the selection circuit 27.
1) and a metric difference 2 (Δ2) based on the metric difference delay selection signal s32 supplied from the selection circuit 27
And likelihood information Δ3. Then, the judgment circuit 30
Determines whether the input information satisfies the conditions shown in the following equations (11) and (12).

【0106】[0106]

【数11】 [Equation 11]

【0107】[0107]

【数12】 (Equation 12)

【0108】ここで、入力した情報が上式(11)を満
たしていると判定した場合には、判定回路30は、その
旨を選択回路31に通知する。選択回路31は、この通
知に基づいて、選択回路27から供給されるメトリック
差分遅延選択信号s31に基づくメトリック差分1(Δ
1)を選択する。
Here, when it is determined that the input information satisfies the above equation (11), the determination circuit 30 notifies the selection circuit 31 to that effect. Based on the notification, the selection circuit 31 determines the metric difference 1 (Δ) based on the metric difference delay selection signal s31 supplied from the selection circuit 27.
Select 1).

【0109】また、入力した情報が上式(11)ではな
く上式(12)を満たしていると判定した場合には、判
定回路30は、その旨を選択回路31に通知する。選択
回路31は、この通知に基づいて、選択回路27から供
給されるメトリック差分遅延選択信号s32に基づくメ
トリック差分2(Δ2)を選択する。
When it is determined that the input information satisfies the above expression (12) instead of the above expression (11), the determination circuit 30 notifies the selection circuit 31 of that. The selection circuit 31 selects a metric difference 2 (Δ2) based on the metric difference delay selection signal s32 supplied from the selection circuit 27 based on the notification.

【0110】さらに、入力した情報が上式(11)及び
上式(12)の両者を満たしていないと判定した場合に
は、判定回路30は、その旨を選択回路31に通知す
る。選択回路31は、この通知に基づいて、尤度情報Δ
3を選択する。
Further, when it is determined that the input information does not satisfy both the above equations (11) and (12), the determination circuit 30 notifies the selection circuit 31 of that. The selection circuit 31 determines the likelihood information Δ
Select 3.

【0111】このようにして、選択回路31は、判定回
路30の判定に基づいて、出力すべき情報を選択し、選
択した情報をレジスタ32に供給する。レジスタ32
は、入力した情報を尤度情報として記憶し、出力する。
As described above, the selection circuit 31 selects information to be output based on the judgment of the judgment circuit 30, and supplies the selected information to the register 32. Register 32
Stores and outputs the input information as likelihood information.

【0112】尤度更新回路29においては、このような
尤度情報を記憶するメモリセルMCPを図11に示すよ
うに打ち切り長U分だけ一列に配置し、前段パスメモリ
回路23により求めた最尤パスに対応する入力ビットに
対する尤度のみの更新を、打ち切り長U分だけ行い、更
新した結果を対数尤度比s35として出力する。
[0112] In likelihood update circuit 29, memory cells arranged MC P to store such likelihood information to terminating length U min only one row as shown in FIG. 11 was obtained by the preceding stage path memory circuit 23 top Only the likelihood of the input bit corresponding to the likelihood path is updated for the cutoff length U, and the updated result is output as a log likelihood ratio s35.

【0113】このようなTwo−Step SOVA復
号器20は、従来のSOVAと比較して、例えば図12
に示す場合において、精度が改善される。同図において
は、入出力が全て“0”である最尤パスをパス0と表
し、そのパスメトリックをPM0と表す。また、同図に
おいては、時刻tにおける入力が“1”であるパスのう
ち、最もメトリックが小さいパスをパス1と表し、その
パスメトリックをPM1と表す。
Such a Two-Step SOVA decoder 20 is different from the conventional SOVA, for example, in FIG.
In the case shown in (1), the accuracy is improved. In the figure, represents the maximum likelihood path is an input-output are all "0" and pass 0 represents the path metric and PM 0. In the same drawing, among the paths whose input at time t is “1”, the path with the smallest metric is represented as path 1 and the path metric is represented as PM 1 .

【0114】いま、時刻tにおける入力が“1”である
パスの中に、パス1のメトリックよりも値の小さいPM
2というメトリックを有し且つパス1がパス0と合流す
る時刻tkよりも前の時刻tjにおいてパス1と合流する
パス2が存在するものとする。このような場合、従来の
SOVAにおいては、パス1は、時刻tjの時点でのビ
タビ復号の過程で選択されないパスとなってしまうこと
は明らかであり、時刻tでの軟出力算出には反映されな
かった。一方、Two−Step SOVA復号器20
においては、時刻tでパス0と合流するパスのうち、パ
ス1が、パス2に続いて2番目に尤度の高いパスであっ
た場合には、パス1が時刻tにおけるパス0の軟出力算
出の対象となることから、“PM1−PM0”という値を
算出することができる。
Now, among the paths whose input at time t is “1”, PMs having a value smaller than the metric of path 1
Shall pass 2 and pass 1 has a metric of 2 merges with path 1 at time t j before the time t k which merges with path 0 is present. In such a case, in the conventional SOVA, it is obvious that the path 1 is a path that is not selected in the Viterbi decoding process at the time t j and is reflected in the soft output calculation at the time t. Was not done. On the other hand, the Two-Step SOVA decoder 20
In the case, among the paths that merge with the path 0 at the time t, if the path 1 is the path having the second highest likelihood following the path 2, the path 1 is the soft output of the path 0 at the time t. The value of “PM 1 −PM 0 ” can be calculated from the calculation target.

【0115】このように、Two−Step SOVA
復号器20は、LVAを適用し、SOVAにおいて軟出
力を求める際に、通常のビタビ復号の過程で選択されな
かったパスの尤度を軟出力算出の対象とすることによっ
て、従来のSOVAにおいて反映されなかったパスの影
響を結果に反映させることができ、復号の精度を向上さ
せることができる。そのため、Two−Step SO
VA復号器20は、復号の精度を例えばMax-Log-BCJRア
ルゴリズムに近づけることができる。
As described above, Two-Step SOVA
The decoder 20 applies LVA to obtain soft output in SOVA, and reflects the likelihood of a path not selected in the normal Viterbi decoding process as a target of soft output calculation, thereby reflecting the soft output in conventional SOVA. The effect of the path not performed can be reflected in the result, and the accuracy of decoding can be improved. Therefore, Two-Step SO
The VA decoder 20 can make the decoding accuracy close to, for example, the Max-Log-BCJR algorithm.

【0116】なお、本発明は、上述した実施の形態に限
定されるものではなく、例えば、拘束長及び打ち切り長
が任意の値であっても適用することができる。また、本
発明は、2番目に尤度の高いパスまでを選択するのみで
はなく、例えば、3番目、4番目に尤度の高いパスとい
ったように、2番目以降のパスを選択することも可能で
ある。このように、本発明は、その趣旨を逸脱しない範
囲で適宜変更が可能であることはいうまでもない。
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be applied, for example, even if the constraint length and the truncation length are arbitrary values. In addition, the present invention can select not only the path with the second highest likelihood but also the second and subsequent paths, for example, the third and fourth paths with the highest likelihood. It is. As described above, it goes without saying that the present invention can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention.

【0117】[0117]

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明にか
かる復号方法は、入力される畳み込み符号を軟出力ビタ
ビ復号して復号データと尤度情報とを出力する復号方法
であって、畳み込み符号の系列に最も近い系列である最
尤パスと、最尤パス以外のパスとを用いて、尤度情報を
求める。
As described in detail above, the decoding method according to the present invention is a decoding method for soft-output Viterbi decoding of an input convolutional code to output decoded data and likelihood information. Likelihood information is obtained using the maximum likelihood path that is the closest to the code sequence and paths other than the maximum likelihood path.

【0118】したがって、本発明にかかる復号方法は、
入力される畳み込み符号を軟出力ビタビ復号する際に、
最尤パスと、最尤パス以外のパスとを選択することによ
って、従来では反映されなかったパスの影響を結果に反
映させることができ、復号の精度を向上させることがで
きる。
Therefore, the decoding method according to the present invention
When performing soft-output Viterbi decoding of an input convolutional code,
By selecting the maximum likelihood path and a path other than the maximum likelihood path, it is possible to reflect the influence of the path that has not been reflected in the related art on the result, thereby improving the decoding accuracy.

【0119】また、本発明にかかる復号装置は、入力さ
れる畳み込み符号を軟出力ビタビ復号して復号データと
尤度情報とを出力する復号装置であって、畳み込み符号
の系列に最も近い系列である最尤パスと、最尤パス以外
のパスとを用いて、尤度情報を求める尤度情報出力手段
を備える。
Further, the decoding apparatus according to the present invention is a decoding apparatus for outputting decoded data and likelihood information by soft-output Viterbi decoding of an input convolutional code. There is provided a likelihood information output unit for obtaining likelihood information using a certain maximum likelihood path and a path other than the maximum likelihood path.

【0120】したがって、本発明にかかる復号装置は、
入力される畳み込み符号を軟出力ビタビ復号する際に、
最尤パスと、最尤パス以外のパスとを選択して尤度情報
を求めることによって、従来では反映されなかったパス
の影響を反映した尤度情報を求めることができ、復号の
精度を向上させることができる。
Therefore, the decoding device according to the present invention
When performing soft-output Viterbi decoding of an input convolutional code,
By selecting the maximum likelihood path and a path other than the maximum likelihood path to obtain likelihood information, it is possible to obtain likelihood information reflecting the influence of a path that was not reflected conventionally, thereby improving decoding accuracy. Can be done.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態として示すTwo−Ste
p SOVA復号器を適用する通信モデルの構成を説明
するブロック図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating Two-Stele as an embodiment of the present invention.
It is a block diagram explaining the structure of the communication model to which a p SOVA decoder is applied.

【図2】各ステートにおけるパスの選択方法を説明する
図であって、(A)は、通常のビタビ復号の場合におけ
るパスの選択方法を説明する図であって、(B)は、L
VAの場合におけるパスの選択方法を説明する図であ
る。
FIGS. 2A and 2B are diagrams illustrating a path selection method in each state. FIG. 2A is a diagram illustrating a path selection method in a case of normal Viterbi decoding, and FIG.
FIG. 6 is a diagram illustrating a path selection method in the case of VA.

【図3】LVA復号器の構成を説明するブロック図であ
る。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of an LVA decoder.

【図4】図3に示したLVA復号器が備えるACS回路
が有するACSセルの構成を説明するブロック図であ
る。
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of an ACS cell included in an ACS circuit included in the LVA decoder illustrated in FIG. 3;

【図5】図3に示したLVA復号器が備えるACS回路
内でのACSセルの配置の一例を説明する図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of an arrangement of ACS cells in an ACS circuit provided in the LVA decoder illustrated in FIG. 3;

【図6】図3に示したLVA復号器が備えるパスメモリ
回路が有するパスメモリセルの構成を説明するブロック
図である。
6 is a block diagram illustrating a configuration of a path memory cell included in a path memory circuit included in the LVA decoder illustrated in FIG.

【図7】図3に示したLVA復号器が備えるパスメモリ
回路内でのパスメモリセルの配置の一例を説明する図で
ある。
7 is a diagram illustrating an example of an arrangement of path memory cells in a path memory circuit included in the LVA decoder illustrated in FIG.

【図8】本発明の実施の形態として示すTwo−Ste
p SOVA復号器の構成を説明するブロック図であ
る。
FIG. 8 shows Two-Steal shown as an embodiment of the present invention.
It is a block diagram explaining the structure of a p SOVA decoder.

【図9】同Two−Step SOVA復号器が備える
後段パスメモリ回路において、拘束長が“3”の場合に
おける復号ビットを記憶するメモリセルと選択回路の配
置の一例を説明する図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of an arrangement of memory cells for storing decoded bits and a selection circuit when a constraint length is “3” in a subsequent-stage path memory circuit included in the Two-Step SOVA decoder.

【図10】同Two−Step SOVA復号器が備え
る尤度更新回路が有する尤度情報を記憶するメモリセル
の構成を説明するブロック図である。
FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration of a memory cell that stores likelihood information included in a likelihood update circuit provided in the Two-Step SOVA decoder.

【図11】同Two−Step SOVA復号器が備え
る尤度更新回路の構成を説明するブロック図である。
FIG. 11 is a block diagram illustrating a configuration of a likelihood update circuit included in the Two-Step SOVA decoder.

【図12】同Two−Step SOVA復号器の動作
内容を説明する図である。
FIG. 12 is a diagram for explaining the operation of the Two-Step SOVA decoder.

【図13】通信モデルの構成を説明するブロック図であ
る。
FIG. 13 is a block diagram illustrating a configuration of a communication model.

【図14】SOVAのアルゴリズムを具体的に記述する
ための説明図であって、時刻jにおいてステートkでパ
スが合流する場合の記述法を説明する図である。
FIG. 14 is an explanatory diagram for specifically describing an algorithm of SOVA, and is a diagram for explaining a description method in a case where paths merge at a state k at a time j.

【図15】従来のSOVA復号器の構成を説明するブロ
ック図である。
FIG. 15 is a block diagram illustrating a configuration of a conventional SOVA decoder.

【図16】拘束長が“3”の畳み込み符号器の構成を説
明するブロック図である。
FIG. 16 is a block diagram illustrating a configuration of a convolutional encoder with a constraint length of “3”.

【図17】図16に示した畳み込み符号器のトレリスを
説明する図である。
17 is a diagram illustrating a trellis of the convolutional encoder illustrated in FIG.

【図18】従来のビタビ復号器の構成を説明するブロッ
ク図である。
FIG. 18 is a block diagram illustrating a configuration of a conventional Viterbi decoder.

【図19】復号ビットを記憶するメモリセルの構成を説
明するブロック図である。
FIG. 19 is a block diagram illustrating a configuration of a memory cell that stores decoded bits.

【図20】尤度情報を記憶するメモリセルの構成を説明
するブロック図である。
FIG. 20 is a block diagram illustrating a configuration of a memory cell that stores likelihood information.

【図21】拘束長が“3”の場合における図19及び図
20に示したメモリセルの配置の一例を説明する図であ
る。
21 is a diagram illustrating an example of the memory cell arrangement shown in FIGS. 19 and 20 when the constraint length is “3”.

【図22】従来のTwo−Step SOVA復号器の
構成を説明するブロック図である。
FIG. 22 is a block diagram illustrating a configuration of a conventional Two-Step SOVA decoder.

【図23】図22に示した従来のTwo−Step S
OVA復号器において、拘束長が“3”の場合における
復号ビットを記憶するメモリセルと選択回路の配置の一
例を説明する図である。
FIG. 23 shows the conventional Two-Step S shown in FIG.
FIG. 11 is a diagram illustrating an example of an arrangement of a memory cell for storing decoded bits and a selection circuit when a constraint length is “3” in an OVA decoder.

【図24】図22に示した従来のTwo−Step S
OVA復号器が備える尤度情報を記憶するメモリセルの
構成を説明するブロック図である。
FIG. 24 shows the conventional Two-Step S shown in FIG.
It is a block diagram explaining the structure of the memory cell which stores the likelihood information with which an OVA decoder is provided.

【図25】図22に示した従来のTwo−Step S
OVA復号器が備える尤度更新回路の構成を説明するブ
ロック図である。
FIG. 25 shows the conventional Two-Step S shown in FIG.
It is a block diagram explaining the structure of the likelihood update circuit with which an OVA decoder is provided.

【図26】図22に示した従来のTwo−Step S
OVA復号器の動作内容を説明する図である。
FIG. 26 shows the conventional Two-Step S shown in FIG.
It is a figure explaining the contents of operation of an OVA decoder.

【図27】従来のSOVAがMax-Log-BCJRアルゴリズム
に対して精度の悪い出力を算出する例を説明する図であ
る。
FIG. 27 is a diagram illustrating an example in which a conventional SOVA calculates an output with lower accuracy than the Max-Log-BCJR algorithm.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

20 Two−Step SOVA復号器、 21 前
段ブランチメトリック計算回路、 22 前段ACS回
路、 23 前段パスメモリ回路、 24 入力遅延回
路、 25 後段ブランチメトリック計算回路、 26
後段ACS回路、 27,31 選択回路、 28
後段パスメモリ回路、 29 尤度更新回路、 30
判定回路、 32 レジスタ
Reference Signs List 20 Two-Step SOVA decoder, 21 pre-stage branch metric calculation circuit, 22 pre-stage ACS circuit, 23 pre-stage path memory circuit, 24 input delay circuit, 25 post-stage branch metric calculation circuit, 26
Post-stage ACS circuit, 27, 31 selection circuit, 28
Post-pass memory circuit, 29 Likelihood update circuit, 30
Judgment circuit, 32 registers

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入力される畳み込み符号を軟出力ビタビ
復号して復号データと尤度情報とを出力する復号方法で
あって、 上記畳み込み符号の系列に最も近い系列である最尤パス
と、上記最尤パス以外のパスとを用いて、上記尤度情報
を求めることを特徴とする復号方法。
1. A decoding method for soft-output Viterbi decoding of an input convolutional code to output decoded data and likelihood information, comprising: a maximum likelihood path that is a sequence closest to the convolutional code sequence; A decoding method characterized in that the likelihood information is obtained using a path other than the maximum likelihood path.
【請求項2】 上記最尤パス以外のパスは、上記最尤パ
スに合流するパスのうち2番目以降に尤度の高いパスで
あることを特徴とする請求項1記載の復号方法。
2. The decoding method according to claim 1, wherein a path other than the maximum likelihood path is a path having the highest likelihood after the second path among the paths joining the maximum likelihood path.
【請求項3】 上記畳み込み符号を打ち切り長分遅延さ
せた遅延入力信号に基づいて遅延ブランチメトリックを
計算し、 上記遅延ブランチメトリックと記憶しているステートメ
トリックとに基づいて、上記畳み込み符号の各遷移状態
に合流する4本のパスのそれぞれに対して上記遅延ブラ
ンチメトリックと上記ステートメトリックとを加算して
比較し、この比較結果に基づいて上記畳み込み符号の各
遷移状態において上記最尤パスを選択した内容を示すパ
ス最尤選択信号と、2番目以降に尤度の高いパスを選択
した内容を示すパス準最尤選択信号とを出力することを
特徴とする請求項1記載の復号方法。
3. A delay branch metric is calculated based on a delay input signal obtained by delaying the convolutional code by a truncation length, and each transition of the convolutional code is calculated based on the delay branch metric and a stored state metric. The delay branch metric and the state metric are added and compared for each of the four paths joining the state, and the maximum likelihood path is selected in each transition state of the convolutional code based on the comparison result. 2. The decoding method according to claim 1, further comprising outputting a path maximum likelihood selection signal indicating the content and a path quasi maximum likelihood selection signal indicating the content of selecting a path having a second or higher likelihood.
【請求項4】 上記パス最尤選択信号と上記パス準最尤
選択信号とに基づいて各遷移状態毎に選択されたパスで
ある生き残りパスの復号データを遷移させ、上記最尤パ
スをさらに第2の打ち切り長分だけ遡及した情報を復号
データとして出力するとともに、上記最尤パスに対応す
る入力情報と上記最尤パスに合流する2本のパスに対応
する入力情報とを最尤・合流パス入力情報としてそれぞ
れ上記第2の打ち切り長分だけ出力し、 上記最尤・合流パス入力情報に基づいて上記最尤パスに
対応する復号データの尤度を更新し、上記第2の打ち切
り長以前の尤度情報を出力することを特徴とする請求項
3記載の復号方法。
4. A transition of decoded data of a surviving path, which is a path selected for each transition state, based on the path maximum likelihood selection signal and the path quasi maximum likelihood selection signal, and further demultiplexes the maximum likelihood path. In addition to outputting the information retroactive for the censoring length of 2 as decoded data, the input information corresponding to the maximum likelihood path and the input information corresponding to the two paths merging with the maximum likelihood path are combined with the maximum likelihood / merging path. The input information is output for the second censoring length, and the likelihood of the decoded data corresponding to the maximum likelihood path is updated based on the maximum likelihood / merging path input information. 4. The decoding method according to claim 3, wherein likelihood information is output.
【請求項5】 上記畳み込み符号に基づいてブランチメ
トリックを計算し、 上記ブランチメトリックと記憶しているステートメトリ
ックとに基づいて、上記畳み込み符号の各遷移状態に合
流する2本のパスのそれぞれに対して上記ブランチメト
リックと上記ステートメトリックとを加算して比較し、
この比較結果に基づいて上記畳み込み符号の各遷移状態
において尤度の高いパスを選択した内容を示すパス選択
情報と、最小のステートメトリックを有する遷移状態の
番号を示す最尤遷移状態信号とを出力し、 上記パス選択情報に基づいて各遷移状態毎に生き残りパ
スの復号データを記憶するとともに、上記最尤遷移状態
信号に基づいて上記最尤パスから遡及して上記打ち切り
長以前の遷移状態の番号を示す遅延遷移状態情報を出力
することを特徴とする請求項3記載の復号方法。
5. A branch metric is calculated based on the convolutional code. Based on the branch metric and a stored state metric, each of two paths joining each transition state of the convolutional code is calculated. To add and compare the branch metric and the state metric,
Based on the comparison result, path selection information indicating the content of selecting a path with a high likelihood in each transition state of the convolutional code and a maximum likelihood transition state signal indicating the number of the transition state having the minimum state metric are output. And storing the decoded data of the surviving path for each transition state based on the path selection information, and retrospectively from the maximum likelihood path based on the maximum likelihood transition state signal and the number of the transition state before the censoring length. 4. The decoding method according to claim 3, wherein delay transition state information indicating the following is output.
【請求項6】 リスト・ビタビ・デコーディング・アル
ゴリズムを適用していることを特徴とする請求項1記載
の復号方法。
6. The decoding method according to claim 1, wherein a list Viterbi decoding algorithm is applied.
【請求項7】 入力される畳み込み符号を軟出力ビタビ
復号して復号データと尤度情報とを出力する復号装置で
あって、 上記畳み込み符号の系列に最も近い系列である最尤パス
と、上記最尤パス以外のパスとを用いて、上記尤度情報
を求める尤度情報出力手段を備えることを特徴とする復
号装置。
7. A decoding apparatus for soft-output Viterbi decoding of an input convolutional code to output decoded data and likelihood information, comprising: a maximum likelihood path that is a sequence closest to the convolutional code sequence; A decoding apparatus comprising: a likelihood information output unit that obtains the likelihood information using a path other than the maximum likelihood path.
【請求項8】 上記最尤パス以外のパスは、上記最尤パ
スに合流するパスのうち2番目以降に尤度の高いパスで
あることを特徴とする請求項7記載の復号装置。
8. The decoding apparatus according to claim 7, wherein a path other than the maximum likelihood path is a path having the highest likelihood after the path joining the maximum likelihood path.
【請求項9】 上記畳み込み符号を打ち切り長分遅延さ
せた遅延入力信号に基づいて遅延ブランチメトリックを
計算する遅延ブランチメトリック計算手段と、 上記遅延ブランチメトリックと記憶しているステートメ
トリックとに基づいて、上記畳み込み符号の各遷移状態
に合流する4本のパスのそれぞれに対して上記遅延ブラ
ンチメトリックと上記ステートメトリックとを加算して
比較し、この比較結果に基づいて上記畳み込み符号の各
遷移状態において上記最尤パスを選択した内容を示すパ
ス最尤選択信号と、2番目以降に尤度の高いパスを選択
した内容を示すパス準最尤選択信号とを出力する処理手
段とを備えることを特徴とする請求項7記載の復号装
置。
9. A delay branch metric calculation means for calculating a delay branch metric based on a delay input signal obtained by delaying the convolutional code by a truncation length, and based on the delay branch metric and a stored state metric. The delay branch metric and the state metric are added and compared for each of the four paths merging with each transition state of the convolutional code. Processing means for outputting a path maximum likelihood selection signal indicating the content of selecting the maximum likelihood path, and a path quasi-maximum likelihood selection signal indicating the content of selecting the second or higher likelihood path. The decoding device according to claim 7, wherein
【請求項10】 上記パス最尤選択信号と上記パス準最
尤選択信号とに基づいて各遷移状態毎に選択されたパス
である生き残りパスの復号データを遷移させ、上記最尤
パスをさらに第2の打ち切り長分だけ遡及した情報を復
号データとして出力するとともに、上記最尤パスに対応
する入力情報と上記最尤パスに合流する2本のパスに対
応する入力情報とを最尤・合流パス入力情報としてそれ
ぞれ上記第2の打ち切り長分だけ出力するパスメモリ手
段を備え、 上記尤度情報出力手段は、上記最尤・合流パス入力情報
に基づいて上記最尤パスに対応する復号データの尤度を
更新し、上記第2の打ち切り長以前の尤度情報を出力す
ることを特徴とする請求項9記載の復号装置。
10. A transition of decoded data of a surviving path, which is a path selected for each transition state, based on the path maximum likelihood selection signal and the path quasi-maximum likelihood selection signal, and further demultiplexes the maximum likelihood path. In addition to outputting the information retroactive for the censoring length of 2 as decoded data, the input information corresponding to the maximum likelihood path and the input information corresponding to the two paths merging with the maximum likelihood path are combined with the maximum likelihood / merging path. Path memory means for outputting as input information only the length of the second truncation length, wherein the likelihood information output means outputs the likelihood of decoded data corresponding to the maximum likelihood path based on the maximum likelihood / merging path input information. 10. The decoding apparatus according to claim 9, wherein the degree is updated, and likelihood information before the second cutoff length is output.
【請求項11】 上記畳み込み符号に基づいてブランチ
メトリックを計算するブランチメトリック計算手段と、 上記ブランチメトリックと記憶しているステートメトリ
ックとに基づいて、上記畳み込み符号の各遷移状態に合
流する2本のパスのそれぞれに対して上記ブランチメト
リックと上記ステートメトリックとを加算して比較し、
この比較結果に基づいて上記畳み込み符号の各遷移状態
において尤度の高いパスを選択した内容を示すパス選択
情報と、最小のステートメトリックを有する遷移状態の
番号を示す最尤遷移状態信号とを出力する加算比較選択
手段と、 上記パス選択情報に基づいて各遷移状態毎に生き残りパ
スの復号データを記憶するとともに、上記最尤遷移状態
信号に基づいて上記最尤パスから遡及して上記打ち切り
長以前の遷移状態の番号を示す遅延遷移状態情報を出力
する遅延遷移状態情報出力手段とを備えることを特徴と
する請求項9記載の復号装置。
11. A branch metric calculation means for calculating a branch metric based on the convolutional code, and two branch metric units which join each transition state of the convolutional code based on the branch metric and the stored state metric. Add and compare the branch metric and the state metric for each of the paths,
Based on the comparison result, path selection information indicating the content of selecting a path with a high likelihood in each transition state of the convolutional code and a maximum likelihood transition state signal indicating the number of the transition state having the minimum state metric are output. Adding and selecting means for storing decoded data of a surviving path for each transition state based on the path selection information, and retroactively from the maximum likelihood path based on the maximum likelihood transition state signal before the censoring length. 10. The decoding apparatus according to claim 9, further comprising: a delay transition state information output unit that outputs delay transition state information indicating a number of the transition state.
【請求項12】 リスト・ビタビ・デコーディング・ア
ルゴリズムを適用していることを特徴とする請求項7記
載の復号装置。
12. The decoding device according to claim 7, wherein a list Viterbi decoding algorithm is applied.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013141300A (en) * 2005-01-28 2013-07-18 Agere Systems Inc Method and apparatus for soft-output viterbi detection using multiple-step trellis

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