JP2803627B2 - 畳込み復号化回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は畳込み復号化回路に
関し、特に衛星通信システムや移動体通信システム等の
ディジタルデータ通信システムで広く用いられかつデー
タ伝送における誤り制御のための畳込み復号化回路に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、畳込み符号化方式においては、例
えば符号化率１／ｎの畳込み符号の場合、符号化器にお
けるシフトレジスタの段数をｍとすると、拘束長ｋがｍ
＋１となる。

【０００３】図７は符号化率ｒ＝１／２、レジスタの段
数ｍの畳込み符号化を行う符号化器の構成を示すブロッ
ク図である。図において、シフトレジスタ１３は前々回
の入力データを記憶するものであり、シフトレジスタ１
２は前回の入力データを記憶するものである。

【０００４】よって、入力端１１から入力データｉ
（ｔ）が入力されると、シフトレジスタ１２には前回の
データｉ（ｔ−１）が記憶され、シフトレジスタ１３に
は前々回のデータｉ（ｔ−２）が記憶される。

【０００５】加算器（排他的論理回路）１４は入力端１
１から入力データｉ（ｔ）が入力されると、その入力デ
ータｉ（ｔ）とシフトレジスタ１３の出力ｉ（ｔ−２）
との排他的論理和演算を行う。

【０００６】加算器１５はシフトレジスタ１２の出力ｉ
（ｔ−１）と加算器１４の出力［入力データｉ（ｔ）と
シフトレジスタ１３の出力ｉ（ｔ−２）との排他的論理
和演算の結果］との排他的論理和演算を行う。つまり、
加算器１５は入力データｉ（ｔ）とシフトレジスタ１２
の出力ｉ（ｔ−１）とシフトレジスタ１３の出力ｉ（ｔ
−２）との排他的論理和演算を行う。

【０００７】この場合、加算器１４の演算結果は符号化
データＣ０（ｔ）として出力端１６から出力され、加算
器１５の演算結果は符号化データＣ１（ｔ）として出力
端１７から出力される。

【０００８】すなわち、上記の処理においては、 Ｃ０（ｔ）＝ｉ（ｔ）＋ｉ（ｔ−２） ……（１） Ｃ１（ｔ）＝ｉ（ｔ）＋ｉ（ｔ−１）＋ｉ（ｔ−２）……（２） が成立する。

【０００９】また、上記のような構成の符号化器はシフ
トレジスタ１２，１３の記憶内容に応じて、 ステートＳ０ ： ｉ（ｔ−１）＝０，ｉ（ｔ−２）＝０ ステートＳ１ ： ｉ（ｔ−１）＝０，ｉ（ｔ−２）＝１ ステートＳ２ ： ｉ（ｔ−１）＝１，ｉ（ｔ−２）＝０ ステートＳ３ ： ｉ（ｔ−１）＝１，ｉ（ｔ−２）＝１ という４つのステートを取り得る。

【００１０】この符号化器の出力Ｃ０，Ｃ１は現在のス
テートと、次に入力されるデータｉ（ｔ）とによって一
意に決定され、同時に次に遷移するステートが決まる。
これを状態遷移図として表すと、図８に示す通りとな
る。

【００１１】すなわち、現在のステートがＳ０の場合、
ｉ（ｔ）＝０，ｉ（ｔ−１）＝０，ｉ（ｔ−２）＝０
［０／０，０］であれば、ステートＳ０のままとなる。
また、ｉ（ｔ）＝１，ｉ（ｔ−１）＝１，ｉ（ｔ−２）
＝１［１／１，１］であれば、ステートＳ２に遷移す
る。

【００１２】現在のステートがＳ１の場合、ｉ（ｔ）＝
０，ｉ（ｔ−１）＝１，ｉ（ｔ−２）＝１［０／１，
１］であれば、ステートＳ０に遷移する。また、ｉ
（ｔ）＝１，ｉ（ｔ−１）＝０，ｉ（ｔ−２）＝０［１
／０，０］であれば、ステートＳ２に遷移する。

【００１３】現在のステートがＳ２の場合、ｉ（ｔ）＝
０，ｉ（ｔ−１）＝１，ｉ（ｔ−２）＝１［０／１，
１］であれば、ステートＳ１に遷移する。また、ｉ
（ｔ）＝１，ｉ（ｔ−１）＝１，ｉ（ｔ−２）＝０［１
／１，０］であれば、ステートＳ３に遷移する。

【００１４】現在のステートがＳ３の場合、ｉ（ｔ）＝
１，ｉ（ｔ−１）＝０，ｉ（ｔ−２）＝１［１／０，
１］であれば、ステートＳ３のままとなる。また、ｉ
（ｔ）＝０，ｉ（ｔ−１）＝１，ｉ（ｔ−２）＝０［０
／１，０］であれば、ステートＳ１に遷移する。

【００１５】このように畳込み符号化された符号化列は
無線回線等の雑音のある通信路を通って復号化器に送ら
れる。尚、上記の技術については、特開平５−３３５９
７３号公報等に詳述されている。

【００１６】一般に、長さｍビットの２値系列の最適復
号化を行うためには送信された可能性のある２^m 個の異
なる符号語の累積計量を比較して遷移が正しく行われた
かを調べ、最も確からしい符号語を１つ選ぶことが必要
となる。

【００１７】しかしながら、拘束長ｋ（＝ｍ＋１）が長
くなると、復号化操作は指数関数的に増大するため、最
尤復号化の実現が困難となる。このため、衛星通信や移
動体通信ではビタビ復号アルゴリズムを用いた復号が用
いられている。

【００１８】ビタビ復号は復号化器において生じ得る全
てのステート（シフトレジスタの状態）に対し、各復号
時間で夫々のステートに遷移しうる複数のパスの中で最
も確からしい「生き残りパス」を選択し、さらにそれら
「生き残りパス」を特定の長さにさかのぼったところの
ビットを出力することによって、高い確率で最尤な情報
系列を推定する復号化方法である。

【００１９】ビタビ復号化回路において、拘束長ｋの時
に２^k 個の「生き残りパス」が存在し、この「生き残り
パス」はトレリス（各ステートへの遷移経過を示す図）
線路で十分に長く過去にさかのぼれば一つのパスにマー
ジされる。このマージした部分の情報は最尤であること
が論理的に保証される。

【００２０】しかしながら、判定の遅延時間を小さくす
るため、打ち切り長（パスメモリに記憶される「生き残
りパス」の長さ）は誤り率を劣化させない範囲でなるべ
く小さいことが望まれる。一方、高い確率で「生き残り
パス」がマージするためには、通常拘束長ｋの４〜６倍
程度の打ち切り長が必要である。

【００２１】このようなビタビ復号化回路では「生き残
りパス」の長さ、すなわち打ち切り長が長いほど復号誤
り率が小さくなり、データの信頼性が向上する。しかし
ながら、復号化器の復号時間は「打ち切り長＋拘束長−
１」で与えられるので、打ち切り長が長くなると、その
分遅延時間が大きくなる。

【００２２】以上のような畳込み符号化・復号化では、
パケット化されたデータ等のように情報がブロック化さ
れて出力するようなシステムの場合、ブロック毎にトレ
リスを終結させることが望ましい。すなわち、トレリス
の終りが特定の状態となるように符号化することが望ま
しい。

【００２３】トレリスを終結する一つの符号化法として
は、最後に全零のビットを挿入する方法がある（一般的
には全零状態でなくとも、既知の状態であればよい）。
この場合には、図６（ａ）に示すように、符号化器に１
ビットのブロックされた情報ブロックに全零のｐビット
を入力する。

【００２４】この場合、符号化率を１／２とすると、図
６（ｂ）に示すように、符号化器は２（ｌ＋ｋ−１）ビ
ットの符号化された情報ブロックと全零の２（ｐ−ｋ＋
１）ビットとを、すなわち２（ｌ＋ｐ）ビットを出力す
る。符号化器の出力する２（ｌ＋ｐ）ビットをそのまま
伝送する場合、実質的な符号化率は１／２（ｌ＋ｐ）と
なる。

【００２５】ｌが小さく、ｐが大きい場合には冗長度が
２倍より大きくなり、周波数多重システムでは帯域拡大
率を増大させ、時分割多重システムではバースト長が長
くなる。このため、伝送する情報ブロック長ｌが固定の
場合や情報ブロックの中にデータ長ｌを示す情報が含ま
れている場合には、符号化された情報ビットの２（ｌ＋
ｋ−１）ビットのみを伝送し、２（ｐ−ｋ＋１）ビット
を伝送しない方式が取られている。これは既知の情報で
あれば、符号化後も既知となる特質を利用している。

【００２６】一般的には、全零ビットを畳込み符号化し
ても全零ビットが出力されるので、全零ビットを挿入し
ている。復号化器側で生成挿入する終結用のビット数は
誤り率を劣化させない範囲でシステムにて設定される。

【００２７】図４は従来の畳込み復号化回路において、
全零の追加ビット（テイラービット）を伝送しない場合
の構成を示すブロック図であり、図５は図４の畳込み復
号化手段６の構成を示すブロック図である。

【００２８】畳込み復号化回路のクロック信号供給手段
１は符号化器（図示せず）の受信信号１２１の伝送レー
トと同一レートの周波数ｆ０のクロック信号Ｓ0 を出力
する。このクロック信号供給手段１によるクロック信号
Ｓ0 の生成方法としては受信信号１２１からクロック信
号を抽出する方法や予め定められたクロック信号を生成
する方法がある。

【００２９】クロック供給手段１によるクロック信号Ｓ
0 の生成方法が受信信号１２１からクロック信号を抽出
する方法の場合、受信信号１２１がデータ無受信状態の
時でも次のパケット信号受信までの期間、受信信号１２
１から抽出したクロック信号を供給し続ける。

【００３０】パケット信号検出手段５は受信信号１２１
からパケット信号の先頭位置を検出すると、パケット信
号の受信開始をパケット受信通知信号１０３で畳込み復
号化手段６に通知し、受信したビット数の計数を開始す
る。

【００３１】その場合、パケット信号検出手段５は例え
ばパケット受信通知信号１０３をハイレベルからローレ
ベルに変化させることで、パケット信号の受信開始を畳
込み復号化手段６に通知する。

【００３２】パケット信号長が予め定められているシス
テムではそのパケット長２（ｌ＋ｋ−１）を保持してお
り、その保持しているパケット長と受信している受信信
号１２１の計数結果とを照らし合わせ、パケット信号の
終了を検出する。

【００３３】また、受信したパケット信号からそのパケ
ット長を読取るシステムでは受信したパケット信号から
読取った結果を保持し、その保持しているパケット長と
受信している受信信号１２１の計数結果とを照らし合わ
せ、パケット信号の終了を検出する。

【００３４】パケット信号検出手段５は受信信号１２１
からパケット信号の終了を検出すると、パケット信号の
受信終了をパケット受信通知信号１０３で畳込み復号化
手段６に通知する。

【００３５】その場合、パケット信号検出手段５は例え
ばパケット受信通知信号１０３をローレベルからハイレ
ベルに変化させることで、パケット信号の受信終了を畳
込み復号化手段６に通知する。

【００３６】畳込み復号化手段６は受信信号１２１の畳
込み復号化を行っており、図５に示すように、終結信号
生成回路６１と切替え回路６２と畳込み復号化回路６３
とから構成されている。

【００３７】切替え回路６２はパケット受信通知信号１
０３がパケット信号受信を通知している間、例えばパケ
ット受信通知信号１０３がローレベルの間、受信信号１
２１を選択し、受信信号１２１を選択信号１３２として
畳込み復号化回路６３に出力する。また、切替え回路６
２はパケット受信通知信号１０３がパケット信号非受信
を通知している間、例えばパケット受信通知信号１０３
がハイレベルの間、終結信号生成回路６１が出力する終
結用信号１３１を選択し、その終結用信号１３１を選択
信号１３２として畳込み復号化回路６３に出力する。

【００３８】終結信号生成回路６１はクロック供給手段
１からのクロック信号Ｓ0 に同期して終結用信号（全零
のｐビット）を生成して切替え回路６２に出力する。送
信器側がデータの終結に全零情報以外の既知のデータを
使用している場合には、終結信号生成回路６１で送信器
側と同一のデータが生成される。

【００３９】畳込み復号化回路６３は畳込み符号化され
た符号化信号を復号化する回路であり、クロック信号Ｓ
0 に同期して受信信号１２１が復号化される。一般的
に、この復号化アルゴリズムとしてはビタビ復号が用い
られている。

【００４０】上述したように、送信器側で伝送をやめた
終結用信号を畳込み復号化回路６３に入力できるので、
終結用信号を入力した分だけ過去にさかのぼった一つの
パスにマージすることが可能となり、マージした部分の
情報が最尤であることの論理性が高まる。

【００４１】しかしながら、打ち切り長を長く取ると、
パケット信号間の空き時間が増大してスループットが低
下したり、復号遅延の増大となったりするために、打ち
切り長として拘束長の４〜６倍が一般的に選ばれてい
る。

【００４２】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の畳込み
復号化回路では、復号化器側で打ち切り誤差を低減する
ために全零の信号を挿入する必要があり、この間、復号
化器は次のパケット信号を受信処理することができず、
パケット間の待ち時間を必要とするので、通信効率に限
界が生じ、復号遅延を小さくすることができない。

【００４３】この待ち時間としては打ち切り誤差を防
ぎ、高い確率で「生き残りパス」がマージするためには
通常拘束長ｋの４〜６倍程度となっている。情報ビット
（情報ブロック長）が小さく、拘束長が大きい場合ほど
待ち時間の占める割合が大きくなるため、一定時間に情
報を伝送できる率が低く、つまりスループットが低下す
る。

【００４４】また、伝送遅延を低減するために復号化器
での全零のビット挿入を短くしている（打ち切ってい
る）ので、打ち切りによる復号誤りが生じる。すなわ
ち、待ち時間を短縮しようとすると、データの信頼性が
低下する。これはデータの信頼性低下を防ぐ場合に、パ
ケット信号受信後の終結用信号のビット挿入を長くする
必要があり、復号化の処理時間の増大となるからであ
る。

【００４５】そこで、本発明の目的は上記の問題点を解
消し、畳込み復号化後のデータの信頼性を維持しつつ、
システムのスループットを向上させることができる畳込
み復号化回路を提供することにある。

【００４６】

【課題を解決するための手段】本発明による第１の畳込
み復号化回路は、受信信号を畳込み復号化する畳込み復
号化手段と、前記受信信号に対応した第１のクロック信
号を生成する第１のクロック生成手段と、前記第１のク
ロック信号の周波数のＮ倍（Ｎは正の整数）の周波数の
第２のクロック信号を生成する第２のクロック生成手段
と、前記受信信号の受信の開始及び終了を検出する検出
手段と、前記検出手段の検出結果に応じて前記第１及び
第２のクロック信号のうちの一方を前記畳込み復号化手
段に供給する切替え手段とを備えている。

【００４７】本発明による第２の畳込み復号化回路は、
上記の構成において、前記切替え手段を、前記検出手段
が前記受信信号の受信の開始を検出した時に前記第１の
クロック信号を前記畳込み復号化手段に供給しかつ前記
検出手段が前記受信信号の受信の終了を検出した時に前
記第２のクロック信号を前記畳込み復号化手段に供給す
るよう構成している。

【００４８】本発明による第３の畳込み復号化回路は、
上記の構成において、前記受信信号がパケット信号とな
っている。

【００４９】本発明による第４の畳込み復号化回路は、
受信信号を畳込み復号化する畳込み復号化手段と、前記
畳込み復号化手段による前記受信信号の畳込み復号化の
終結時に用いる終結情報を生成する生成手段とを含む畳
込み復号化回路であって、前記受信信号に対応した第１
のクロック信号を生成する第１のクロック生成手段と、
前記第１のクロック信号の周波数のＮ倍（Ｎは正の整
数）の周波数の第２のクロック信号を生成する第２のク
ロック生成手段と、前記受信信号の受信の開始及び終了
を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に応じ
て前記第１及び第２のクロック信号のうちの一方を前記
畳込み復号化手段及び前記生成手段に供給する切替え手
段とを備えている。

【００５０】本発明による第５の畳込み復号化回路は、
上記の構成において、前記切替え手段を、前記検出手段
が前記受信信号の受信の開始を検出した時に前記第１の
クロック信号を前記畳込み復号化手段及び前記生成手段
に供給しかつ前記検出手段が前記受信信号の受信の終了
を検出した時に前記第２のクロック信号を前記畳込み復
号化手段及び前記生成手段に供給するよう構成してい
る。

【００５１】本発明による第６の畳込み復号化回路は、
上記の構成において、前記受信信号がパケット信号でな
っている。

【００５２】

【発明の実施の形態】まず、本発明の作用について以下
に述べる。

【００５３】パケット信号検出手段がパケット信号の受
信を検出している間はクロック信号供給手段が出力する
周波数ｆ０のクロック信号を選択し、パケット信号検出
手段がパケット信号の受信を検出していない間はＮ倍ク
ロック信号供給手段が出力する周波数Ｎ×ｆ０のクロッ
ク信号を選択するクロック切替え手段を設け、畳込み復
号化手段での復号化処理に用いるクロックを切替えると
ともに、復号化の最終段階でトレリスを終結するための
終結信号生成回路の終結信号生成速度を従来のＮ倍とす
る。

【００５４】これによって、畳込み復号化後のデータの
信頼性を維持しつつ、パケット信号の待ち時間を短縮す
ることができるので、システムのスループットを向上さ
せることが可能となる。

【００５５】また、従来の待ち時間と同一の時間以下で
打ち切り長を長くすることが可能となるので、データの
信頼性を向上させることができる。これに対し、従来の
打ち切り長と同一の打ち切り長にすれば、所定のデータ
信頼性を維持しつつ、データの復号遅延を低減すること
が可能となる。

【００５６】すなわち、受信信号を終了した時点で、つ
まりパケット信号が受信完了した時点で、全零状態の信
号を挿入する際にクロック信号を受信したデータレート
のＮ倍にするため、受信した信号を「生き残りパス」を
特定の長さにさかのぼったところのビットを出力する処
理を高速化することができ、高い確率で最尤な情報系列
を推定する時間を短縮することができる。このため、パ
ケット信号間隔の増大による通信効率の低下を防止する
ことができる。

【００５７】また、従来の空き時間と同一の空き時間で
も全零のビット挿入を長くする（打ち切る）ことができ
ることから、データの信頼性を向上させたり、あるいは
従来の打ち切り長と同一の打ち切り長でも短時間に処理
が可能になることから復号化の処理時間を低減したりす
ることができる。

【００５８】次に、本発明の一実施例について図面を参
照して説明する。図１は本発明の一実施例の構成を示す
ブロック図である。図において、本発明の一実施例の畳
込み復号化回路はクロック信号供給手段１と、Ｎ倍クロ
ック信号供給手段２と、クロック信号切替え手段３と、
畳込み復号化手段４と、パケット信号検出手段５とから
構成されている。

【００５９】クロック信号供給手段１は受信信号１０１
を入力し、受信信号１０１の伝送レートと同一レートの
周波数ｆ０のクロック信号Ｓ0 を生成して出力する。Ｎ
倍クロック信号供給手段２はクロック信号供給手段１か
らのクロック信号Ｓ0 を入力し、クロック信号Ｓ0 の周
波数ｆ０のＮ倍の周波数Ｎ×ｆ０のクロック信号ＳNを
生成して出力する。

【００６０】クロック信号切替え手段３はパケット信号
検出手段５からのパケット信号検出通知信号１０３に応
じてクロック信号供給手段１からのクロック信号Ｓ0 と
Ｎ倍クロック信号供給手段２からのクロック信号ＳN と
のうち一方を選択し、選択した信号をクロック信号ＳX
として畳込み復号化手段４に出力する。

【００６１】すなわち、クロック信号切替え手段３はパ
ケット信号検出通知信号１０３がパケット信号受信を通
知している間、クロック信号供給手段１からのクロック
信号Ｓ0 を選択してクロック信号ＳX として畳込み復号
化手段４に出力する。

【００６２】また、クロック信号切替え手段３はパケッ
ト信号検出通知信号１０３がパケット信号非受信を通知
している間、Ｎ倍クロック信号供給手段２からのクロッ
ク信号ＳN を選択してクロック信号ＳX として畳込み復
号化手段４に出力する。

【００６３】畳込み復号化手段４はクロック信号切替え
手段３からのクロック信号ＳX で動作し、パケット信号
検出手段５からのパケット信号検出通知信号１０３に応
じて受信信号１０１に対する畳込み復号化を行い、その
結果を復号信号１０２として出力する。

【００６４】パケット信号検出手段５は受信信号１０１
からパケット信号の先頭位置及び終了を検出し、パケッ
ト信号の受信開始及び受信終了をパケット受信通知信号
１０３にてクロック信号切替え手段３と畳込み復号化手
段４とに夫々通知する。

【００６５】図２は図１の畳込み復号化手段４の構成を
示すブロック図である。図において、畳込み復号化手段
４は終結信号生成回路４１と、切替え回路４２と、畳込
み復号化回路４３とから構成されている。

【００６６】切替え回路４２はパケット受信通知信号１
０３がパケット信号受信を通知している間、例えばパケ
ット受信通知信号１０３がローレベルの間、受信信号１
０１を選択し、受信信号１０１を選択信号１１２として
畳込み復号化回路４３に出力する。

【００６７】また、切替え回路４２はパケット受信通知
信号１０３がパケット信号非受信を通知している間、例
えばパケット受信通知信号１０３がハイレベルの間、終
結信号生成回路４１が出力する終結用信号１１１を選択
し、その終結用信号１１１を選択信号１１２として畳込
み復号化回路４３に出力する。

【００６８】終結信号生成回路４１はクロック信号切替
え手段３からのクロック信号ＳX （この場合、パケット
受信通知信号１０３がパケット信号非受信を通知してい
るのでクロック信号ＳN ）に同期して終結用信号（全零
のｐビット）を生成して切替え回路４２に出力する。送
信器側がデータの終結に全零情報以外の既知のデータを
使用している場合には、終結信号生成回路４１で送信器
側と同一のデータが生成される。

【００６９】畳込み復号化回路４３は畳込み符号化され
た符号化信号を復号化する回路であり、クロック信号Ｓ
X に同期して受信信号１０１が復号化される。一般的
に、この復号化アルゴリズムとしてはビタビ復号が用い
られている。

【００７０】これら図１及び図２を用いて本発明の一実
施例の動作について説明する。畳込み復号化回路のクロ
ック信号供給手段１は符号化器（図示せず）からの受信
信号１０１の伝送レートと同一レートの周波数ｆ０のク
ロック信号Ｓ0 を出力する。このクロック信号供給手段
１によるクロック信号Ｓ0 の生成方法としては受信信号
１２１からクロック信号を抽出する方法や予め定められ
たクロック信号を生成する方法等がある。

【００７１】Ｎ倍クロック信号供給手段２はクロック信
号Ｓ0 の周波数ｆ０のＮ倍の周波数Ｎ×ｆ０のクロック
信号ＳN 、つまり受信信号１０１の伝送レートのＮ倍の
レートの周波数Ｎ×ｆ０のクロック信号ＳN を出力す
る。

【００７２】Ｎ倍クロック信号供給手段２によるクロッ
ク信号ＳN の生成方法としてはクロック信号Ｓ0 をＮ逓
倍してクロック信号ＳN を生成する方法やＮ倍のレート
の周波数Ｎ×ｆ０のクロック源をクロック信号Ｓ0 に同
期させてクロック信号ＳN を生成する方法等がある。

【００７３】クロック信号切替え手段３は周波数ｆ０の
クロック信号Ｓ0 と周波数Ｎ×ｆ０のクロック信号ＳN
とをパケット信号検出通知信号１０３によって切替えて
クロック信号ＳX として出力する。

【００７４】すなわち、クロック信号切替え手段３はパ
ケット信号検出通知信号１０３がパケット信号受信を示
していればクロック信号Ｓ0 をクロック信号ＳX として
出力し、パケット信号検出通知信号１０３がパケット信
号非受信を示していればクロック信号ＳN をクロック信
号ＳX として出力する。

【００７５】畳込み復号化手段４は受信信号１０１を畳
込み復号化する。この畳込み復号化のアルゴリズムとし
ては一般的にビタビ復号が用いられている。ビタビ復号
は従来の技術と同一である。

【００７６】畳込み復号化手段４ではクロック信号切替
え手段３が出力するクロック信号ＳX をクロック信号と
して入力しているため、パケット信号検出通知信号１０
３によるパケット信号終了の通知と前後してクロック信
号Ｓ0 からクロック信号ＳNに切替えられる。

【００７７】パケット信号検出手段５は受信信号１０１
からパケット信号の先頭位置を検出すると、パケット信
号の受信開始をパケット受信通知信号１０３でクロック
信号切替え手段３及び畳込み復号化手段４に通知し、受
信したビット数の計数を開始する。

【００７８】その場合、パケット信号検出手段５は例え
ばパケット受信通知信号１０３をハイレベルからローレ
ベルに変化させることで、パケット信号の受信開始をク
ロック信号切替え手段３及び畳込み復号化手段４に通知
する。

【００７９】パケット信号長が予め定められているシス
テムではそのパケット長２（ｌ＋ｋ−１）を保持してお
り、その保持しているパケット長と受信している受信信
号１０１の計数結果とを照らし合わせ、パケット信号の
終了を検出する。

【００８０】また、受信したパケット信号からそのパケ
ット長を読取るシステムでは受信したパケット信号から
読取った結果を保持し、その保持しているパケット長と
受信している受信信号１０１の計数結果とを照らし合わ
せ、パケット信号の終了を検出する。

【００８１】パケット信号検出手段５は受信信号１０１
からパケット信号の終了を検出すると、パケット信号の
受信終了をパケット受信通知信号１０３でクロック信号
切替え手段３及び畳込み復号化手段４に通知する。

【００８２】その場合、パケット信号検出手段５は例え
ばパケット受信通知信号１０３をローレベルからハイレ
ベルに変化させることで、パケット信号の受信終了をク
ロック信号切替え手段３及び畳込み復号化手段４に通知
する。畳込み復号化手段４は受信信号１０１の畳込み復
号化を行う。

【００８３】畳込み復号化手段４の切替え回路４２はパ
ケット受信通知信号１０３がパケット信号受信を通知し
ている間、例えばパケット受信通知信号１０３がローレ
ベルの間、受信信号１０１を選択し、その受信信号１０
１を選択信号１１２として畳込み復号化回路４３に出力
する。

【００８４】また、切替え回路４２はパケット受信通知
信号１０３がパケット信号非受信を通知している間、例
えばパケット受信通知信号１０３がハイレベルの間、終
結信号生成回路４１が出力する終結用信号１１１を選択
し、その終結用信号１１１を選択信号１１２として畳込
み復号化回路４３に出力する。

【００８５】終結信号生成回路４１はクロック信号切替
え手段３からのクロック信号ＳX に同期して終結用信号
（全零のｐビット）を生成して切替え回路４２に出力す
る。終結信号生成回路４１からの終結用信号１１１が切
替え回路４２で選択される場合には、パケット受信通知
信号１０３がパケット信号非受信を通知しているので終
結信号生成回路４１はクロック信号ＳN に同期して終結
用信号を生成する。

【００８６】よって、切替え回路４２はパケット受信通
知信号１０３がパケット信号受信を通知していれば受信
信号１０１を選択し、パケット受信通知信号１０３がパ
ケット信号非受信を通知していれば終結用信号１１１を
選択し、夫々畳込み復号化回路４３に出力する。

【００８７】畳込み復号化回路４３は畳込み符号化され
た符号化信号を復号化する回路であり、クロック信号Ｓ
X に同期して受信信号１０１が復号化される。一般的
に、この復号化アルゴリズムとしてはビタビ復号が用い
られている。

【００８８】したがって、パケット信号検出手段５がパ
ケット信号を受信と判定している間は従来の畳込み復号
化手段と全く同一の復号を実現するが、パケット信号検
出手段５がパケット信号の終了と判定した後、全零のビ
ット列を挿入する際にはＮ倍のクロック速度で復号を実
現する。

【００８９】図３は本発明の一実施例の動作を示すタイ
ミングチャートである。図において、受信信号１０１が
パケット信号の受信を開始した時点Ｔｓで、パケット信
号通知信号１０３は受信状態を通知し（図においてはハ
イレベルからローレベルに遷移）、クロック信号切替え
手段３でクロック信号Ｓ0 が選択されてクロック信号Ｓ
X として出力される。このため、畳込み復号化手段４は
周波数ｆ０で畳込み復号化を開始する。

【００９０】パケット信号長２（ｌ＋ｋ−１）ビットの
受信が完了し、パケット信号の受信が終了した時点Ｔｅ
で、パケット信号通知信号１０３は受信終了状態を通知
し（図においてはローレベルからハイレベルに遷移）、
クロック信号切替え手段３でクロック信号ＳN が選択さ
れてクロック信号ＳX として出力される。このため、畳
込み復号化手段４は周波数Ｎ×ｆ０で畳込み復号化の終
結処理を行う。

【００９１】このように、パケット信号検出手段５がパ
ケット信号の受信を検出している間はクロック信号供給
手段１が出力する周波数ｆ０のクロック信号Ｓ0 を選択
し、パケット信号検出手段５がパケット信号の受信を検
出していない間はＮ倍クロック信号供給手段２が出力す
る周波数Ｎ×ｆ０のクロック信号ＳN を選択するクロッ
ク切替え手段３を設け、畳込み復号化手段４での復号化
処理に用いるクロックを切替えるとともに、復号化処理
の最終段階でトレリスを終結するための終結信号生成回
路４１の終結信号生成速度を従来のＮ倍とすることによ
って、畳込み復号化後のデータの信頼性を維持しつつ、
パケット信号の待ち時間を短縮することができるので、
システムのスループットを向上させることができる。

【００９２】また、従来の待ち時間と同一の時間以下で
打ち切り長を長くすることが可能となるので、データの
信頼性を向上させることができる。これに対し、従来の
打ち切り長と同一の打ち切り長にすれば、所定のデータ
信頼性を維持しつつ、データの復号遅延を低減すること
ができる。

【００９３】すなわち、受信信号を終了した時点で、つ
まりパケット信号が受信完了した時点で、全零状態の信
号を挿入する際にクロック信号を受信したデータレート
のＮ倍にするため、「生き残りパス」を特定の長さにさ
かのぼったところのビットを出力する処理を高速化する
ことができ、高い確率で最尤な情報系列を推定する時間
を短縮することができる。このため、パケット信号間隔
の増大による通信効率の低下を防止することができる。

【００９４】また、従来の空き時間と同一の空き時間で
も全零のビット挿入を長くする（打ち切る）ことができ
ることからデータの信頼性を向上させたり、あるいは従
来の打ち切り長と同一の打ち切り長でも短時間に処理が
可能になることから復号化の処理時間を低減したりする
ことができる。

【００９５】データの信頼性を同一とするために同一の
打ち切り長とした場合、復号化器の復号時間は従来が
「打ち切り長＋拘束長−１」であるのに対し、本発明の
一実施例では「打ち切り長／Ｎ＋拘束長−１」となる。

【００９６】一例を示すと、一般的には打ち切り長が拘
束長の４〜６倍が選定されるので、復号遅延は打ち切り
長で支配的になる。このため、本発明の一実施例による
畳込み復号化回路はパケット信号の受信終了後のクロッ
ク速度を２倍とした（Ｎ＝２）時に、一般的に使用され
る拘束長＝７の場合、およそ４割の遅延時間を低減でき
る。クロック速度の逓倍を大きく（Ｎを大きく）する
と、その効果はさらに顕著となる。

【００９７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、パ
ケット信号の受信を検出している間は周波数ｆ０のクロ
ック信号を選択し、パケット信号の受信を検出していな
い間は周波数Ｎ×ｆ０のクロック信号を選択するクロッ
ク切替え手段を設けて復号化処理に用いるクロックを切
替えるとともに、復号化処理の最終段階でトレリスを終
結するための終結信号の生成速度を従来のＮ倍とするこ
とによって、畳込み復号化後のデータの信頼性を維持し
つつ、システムのスループットを向上させることができ
るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。

【図２】図１の畳込み復号化手段の構成を示すブロック
図である。

【図３】本発明の一実施例の動作を示すタイミングチャ
ートである。

【図４】従来例の構成を示すブロック図である。

【図５】図４の畳込み復号化手段の構成を示すブロック
図である。

【図６】（ａ）は畳込み符号化前のデータの構成を示す
図、（ｂ）は畳込み符号化後のデータの構成を示す図で
ある。

【図７】従来の符号化器の構成を示すブロック図であ
る。

【図８】従来の符号化器によるステートの状態遷移を示
す図である。

【符号の説明】

１ クロック信号供給手段 ２ Ｎ倍クロック信号供給手段 ３ クロック信号切替え手段 ４ 畳込み復号化手段 ５ パケット信号検出手段 ４１ 終結信号生成回路 ４２ 切替え回路 ４３ 畳込み復号化回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H03M 13/12 H04L 7/04

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 受信信号を畳込み復号化する畳込み復号
   化手段と、前記受信信号に対応した第１のクロック信号
   を生成する第１のクロック生成手段と、前記第１のクロ
   ック信号の周波数のＮ倍（Ｎは正の整数）の周波数の第
   ２のクロック信号を生成する第２のクロック生成手段
   と、前記受信信号の受信の開始及び終了を検出する検出
   手段と、前記検出手段の検出結果に応じて前記第１及び
   第２のクロック信号のうちの一方を前記畳込み復号化手
   段に供給する切替え手段とを有することを特徴とする畳
   込み復号化回路。
2. 【請求項２】 前記切替え手段は、前記検出手段が前記
   受信信号の受信の開始を検出した時に前記第１のクロッ
   ク信号を前記畳込み復号化手段に供給しかつ前記検出手
   段が前記受信信号の受信の終了を検出した時に前記第２
   のクロック信号を前記畳込み復号化手段に供給するよう
   構成したことを特徴とする請求項１記載の畳込み復号化
   回路。
3. 【請求項３】 前記受信信号がパケット信号であること
   を特徴とする請求項１または請求項２記載の畳込み復号
   化回路。
4. 【請求項４】 受信信号を畳込み復号化する畳込み復号
   化手段と、前記畳込み復号化手段による前記受信信号の
   畳込み復号化の終結時に用いる終結情報を生成する生成
   手段とを含む畳込み復号化回路であって、前記受信信号
   に対応した第１のクロック信号を生成する第１のクロッ
   ク生成手段と、前記第１のクロック信号の周波数のＮ倍
   （Ｎは正の整数）の周波数の第２のクロック信号を生成
   する第２のクロック生成手段と、前記受信信号の受信の
   開始及び終了を検出する検出手段と、前記検出手段の検
   出結果に応じて前記第１及び第２のクロック信号のうち
   の一方を前記畳込み復号化手段及び前記生成手段に供給
   する切替え手段とを有することを特徴とする畳込み復号
   化回路。
5. 【請求項５】 前記切替え手段は、前記検出手段が前記
   受信信号の受信の開始を検出した時に前記第１のクロッ
   ク信号を前記畳込み復号化手段及び前記生成手段に供給
   しかつ前記検出手段が前記受信信号の受信の終了を検出
   した時に前記第２のクロック信号を前記畳込み復号化手
   段及び前記生成手段に供給するよう構成したことを特徴
   とする請求項４記載の畳込み復号化回路。
6. 【請求項６】 前記受信信号がパケット信号であること
   を特徴とする請求項４または請求項５記載の畳込み復号
   化回路。