JP3259339B2 - Viterbi decoding method and device - Google Patents
Viterbi decoding method and deviceInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、畳込み符号を復号する
最尤復号としてのビタビ復号方法およびその装置に関す
るものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a Viterbi decoding method as a maximum likelihood decoding for decoding a convolutional code and an apparatus therefor.
【0002】[0002]
【従来の技術】最尤復号とは、受信された信号系列に対
し送信される可能性のある全ての信号系列ui の事象事
後確率Pui を求め、それらの中で最も確率の高い信号
系列について復号する復号方法である。記憶されていな
い通信路を仮定するときの事後確率Pui は、事後生起
確率が等分に時間分割することができるため、時刻j に
おける事後生起確率pj ui の平均によって、次式によ
り求めることができる。 n Pui =1/n・ Σpj ui …(1) j=0 実際には,事象事後確率Pui は求めることができない
ため、確率の代わりとなる量(メトリック)Mui によ
って判定を行っている。信号系列に対するメトリックを
ブランチメトリックmj ui といい、それらから計算さ
れるパスメトリックの大小によって判定される。パスメ
トリックは時間分割され、各時刻(ステップ)の信号毎
に送信可能な信号の事後生起確率の代わりとなるブラン
チメトリックの和によって求められる。 Pui → Mui pj ui → mj ui n Mui =1/n・ Σmj ui …(2) j=0 2. Description of the Related Art Maximum likelihood decoding is to determine the event posterior probability Pui of all signal sequences ui that may be transmitted with respect to a received signal sequence, and decode the signal sequence having the highest probability among them. This is a decoding method. The posterior probability Pui when assuming an unstored communication channel can be obtained by the following equation by averaging the posterior occurrence probability pjui at time j since the posterior occurrence probability can be equally divided into time. . n Pui = 1 / n · Σpj ui (1) j = 0 Actually, the event posterior probability Pui cannot be obtained, and thus the judgment is made based on the quantity (metric) Mui instead of the probability. The metric for the signal sequence is called the branch metric mj ui and is calculated from them.
The determination is made based on the magnitude of the path metric . The path metric is time-divided, and is obtained by the sum of branch metrics as substitutes for the posterior occurrence probabilities of signals that can be transmitted for each signal at each time (step). Pu → Mui pj ui → mj uin Mui = 1 / n · Σmj ui (2) j = 0
【0003】ビタビ復号は、合流する2つのパスのう
ち、受信系列から最小の距離にあるパスを選択していく
ことにより、畳込み符号を用いた最尤復号を効率良く行
うためのアルゴリズムであり、通話路に生じるランダム
な誤りに対する訂正能力が高く、いわゆる軟判定復調方
式と組み合わせると、特に大きな符号化利得を得ること
ができる。[0003] Viterbi decoding is an algorithm for efficiently performing the maximum likelihood decoding using a convolutional code by selecting a path that is the minimum distance from a received sequence from two paths that merge. a high correction capability for random errors occurring in the communication path, when combined with the so-called soft decision demodulation method, it is possible to obtain particularly large coding gain.
【0004】図3は、畳込み符号を発生する符号器の構
成例を示す図である。この符号器は、符号化率R=1/
2、拘束長K=3の畳込み符号を発生するもので、たと
えばレジスタ1Aおよび1Bからなるシフトレジスタ
と、モジュロ2の加算器2A,2B,2Cとから構成さ
れる。FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of an encoder for generating a convolutional code. This encoder has a coding rate R = 1 /
2, which generates a convolutional code having a constraint length K = 3, and includes, for example, a shift register including registers 1A and 1B, and modulo-2 adders 2A, 2B and 2C.
【0005】このような符号器におけるシフトレジスタ
の状態(b1 b2 )としては、状態(00)、状態(0
1)、状態(10)および状態(11)の4つの状態を
採り得、入力が与えられたとき、遷移できる状態は常に
2通りである。すなわち、状態(00)の場合、入力が
「0」のときには状態(00)に遷移し、入力が「1」
のときには状態(01)に遷移する。状態(01)の場
合、入力が「0」のときには状態(10)に遷移し、入
力が「1」のときには状態(11)に遷移する。状態
(10)の場合、入力が「0」のときには状態(00)
に遷移し、入力が「1」のときには状態(01)に遷移
する。状態(11)の場合、入力が「0」のときには状
態(10)に遷移し、入力が「1」のときには状態(1
1)に遷移する。The state (b 1 b 2 ) of the shift register in such an encoder includes a state (00) and a state (0
There can be four states of 1), state (10) and state (11), and when an input is given, there are always two states that can be transitioned. That is, in the state (00), when the input is “0”, the state transits to the state (00), and the input is “1”.
In the case of, the state transits to the state (01). In the case of the state (01), when the input is “0”, the state transits to the state (10), and when the input is “1”, the state transits to the state (11). In the case of the state (10), when the input is “0”, the state (00)
To the state (01) when the input is “1”. In the case of state (11), the state transits to state (10) when the input is “0”, and changes to state (1) when the input is “1”.
Transition to 1).
【0006】図4は、このような状態遷移を示すトレリ
ス線図であって、図中、実線で示すブランチは入力
「0」による遷移を表し、破線で示すブランチは入力
「1」による遷移を表している。また、ブランチに沿っ
て付してある数字は、そのブランチの遷移が起きたとき
に出力される符号(G1 G2 )を示している。図4から
わかるように、各状態では必ず2つのパスが合流する。
ビタビ復号アルゴリズムは、各状態における2つのパス
のうち最尤のパスを選択し、所定長まで生き残りパスの
選択を行ったら、各状態で選択したパスのうち最尤のも
のを選択することで、受信符号を復号するものである。FIG. 4 is a trellis diagram showing such a state transition. In the figure, a branch indicated by a solid line represents a transition caused by an input “0”, and a branch indicated by a broken line represents a transition caused by an input “1”. Represents. The number attached along the branch indicates the code (G 1 G 2 ) output when the transition of the branch occurs. As can be seen from FIG. 4, two paths always merge in each state.
The Viterbi decoding algorithm selects the maximum likelihood path from the two paths in each state, selects a path that survives to a predetermined length, and selects the maximum likelihood path from the paths selected in each state. This is for decoding the received code.
【0007】図5は、上記したアルゴリズムに基づいて
構成される従来のビタビ復号装置の構成例を示すブロッ
ク図である。このビタビ復号装置は、図5に示すよう
に、ブランチメトリック計算回路11、加算比較選択回
路12、パスメモリ回路13および最尤判定回路14に
より構成されている。FIG. 5 is a block diagram showing a configuration example of a conventional Viterbi decoding device configured based on the above algorithm. As shown in FIG. 5, the Viterbi decoding device includes a branch metric calculation circuit 11, an addition / comparison / selection circuit 12, a path memory circuit 13, and a maximum likelihood determination circuit 14.
【0008】このような構成のビタビ復号装置では、ブ
ランチメトリック計算回路11において、入力された受
信符号RSからブランチメトリックが算出される。この
算出結果BMは、加算比較選択回路12に入力されると
ともに、パスメモリ回路13に格納される。加算比較選
択回路12では、1時刻前のパスメトリックにブランチ
メトリックが加算され、次に各パスメトリックの比較が
行われて、最尤パスの選択が行われ、その結果が最尤判
定回路14に出力される。最尤判定回路14では、最尤
パスについて原データの復号が行われ、復号出力DC
OUT が得られる。In the Viterbi decoder having such a configuration, the branch metric calculation circuit 11 calculates a branch metric from the input received code RS. The calculation result BM is input to the addition / comparison / selection circuit 12 and stored in the path memory circuit 13. In the addition / comparison / selection circuit 12, the branch metric is added to the path metric one time before, the respective path metrics are compared, the maximum likelihood path is selected, and the result is sent to the maximum likelihood determination circuit 14. Is output. In the maximum likelihood determination circuit 14, the original data is decoded for the maximum likelihood path, and the decoded output DC
OUT is obtained.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ビタビ復号装置では、通信路特性の時間変動による通信
路の信頼性によってブランチメトメックの補正を行って
いないため、フェージングやノイズなどの全く意味のな
い箇所も判定対象となり、信頼性のないブランチメトリ
ックに対しても信頼性のあるときと同様に取り扱ってい
る。そのため、パスメトリックを計算した際に、信頼性
のないブランチメトリックの最尤判定における影響が大
きく、誤り率が大きくなるという問題点があった。However, in the conventional Viterbi decoding device, since the branch metmec is not corrected by the reliability of the communication path due to the time variation of the communication path characteristic, there is no significant meaning such as fading or noise. Unreliable parts are also subject to determination, and unreliable branch metrics are handled in the same way as when they are reliable. Therefore, when the path metric is calculated, there is a problem that the influence of the unreliable branch metric on the maximum likelihood determination is large, and the error rate increases.
【0010】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、誤り率が小さく信頼性の高い復
号出力を得られるビタビ復号方法およびその装置を提供
することにある。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a Viterbi decoding method and a device capable of obtaining a highly reliable decoded output with a small error rate.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のビタビ復号方法では、入力受信符号からブ
ランチメトリックを算出し、当該ブランチメトリックの
時刻の異なる複数の最小ブランチメトリックを検出し、
検出した最小ブランチメトリックの変動成分を検出し、
当該変動成分に応じて上記算出したブランチメトリック
を重み付けして補正し、重み付け補正結果に基づいて最
尤パスを選択し、選択した最尤パスについて復号を行
う。 In order to achieve the above object, a Viterbi decoding method according to the present invention employs a method for decoding a received code from an input received code.
Calculate the launch metric and calculate the branch metric
Detect multiple minimum branch metrics at different times,
Detect the fluctuation component of the detected minimum branch metric,
The branch metric calculated according to the fluctuation component
Weighted and corrected, and based on the weighted correction result,
Select a likelihood path and perform decoding on the selected maximum likelihood path.
U.
【0012】本発明のビタビ復号方法では、上記最小ブ
ランチメトリックの変動成分の検出は、時刻の異なる複
数の上記最小ブランチメトリックの平均値を算出し、当
該平均値に対する最小ブランチメトリックの分散値を算
出することにより行う。 In the Viterbi decoding method of the present invention, the minimum block
Detection of the fluctuation component of the launch metric is performed at different times.
Calculate the average value of the above minimum branch metrics.
Calculate the variance of the minimum branch metric for the average
Perform by putting out.
【0013】本発明のビタビ復号装置では、入力受信符
号からブランチメトリックを算出するブランチメトリッ
ク算出手段と、時刻の異なる複数の最小ブランチメトリ
ックを検出する最小ブランチメトリック検出手段と、上
記最小ブランチメトリックの変動成分を検出する変動成
分検出手段と、当該変動成分に応じて上記算出されたブ
ランチメトリックを重み付けして補正する重み付け手段
と、重み付け補正結果に基づいて最尤パスを選択し、選
択した最尤パスについて復号を行う復号手段とを有す
る。 In the Viterbi decoding apparatus according to the present invention, the input reception code
Branch metric to calculate the branch metric from the
Calculation means and a plurality of minimum branch metrics at different times.
Minimum branch metric detection means for detecting
Component that detects the component of the minimum branch metric
Minute detecting means, and the flow rate calculated above according to the fluctuation component.
Weighting means for weighting and correcting the launch metric
And the maximum likelihood path based on the weighted correction result.
Decoding means for decoding the selected maximum likelihood path.
You.
【0014】本発明のビタビ復号装置では、上記変動成
分検出手段は、時刻の異なる複数の上記最小ブランチメ
トリックの平均値を算出する平均値算出手段と、上記最
小ブランチメトリックの平均値に対する最小ブランチメ
トリックの分散値を算出する分散値演算手段と、を有
し、上記重み付け手段は、上記分散値に応じてブランチ
メトリックに対する重み付けを行う。 In the Viterbi decoding device according to the present invention, the variation component
The minute detecting means includes a plurality of the minimum branch
Means for calculating an average value of tricks;
The minimum branch metrics for the average of the small branch metrics
Means for calculating a variance value of a trick.
And said weighting means, intends row weighting for branch metrics in accordance with the variance value.
【0015】[0015]
【作用】本発明のビタビ復号方法によれば、受信符号の
ブランチメトリックの変動成分が求められ、この変動成
分に応じてデータの復号が行われる。According to the Viterbi decoding method of the present invention, a fluctuation component of a branch metric of a received code is obtained, and data is decoded according to the fluctuation component.
【0016】本発明のビタビ復号装置によれば、ブラン
チメトリック計算回路により入力受信符号からブランチ
メトリックが計算され、その結果がブランチメトリック
補正回路に出力される。ブランチメトリック補正回路で
は、ブランチメトリックの変動成分が抽出され、その変
動に応じた重み付け補正が行われる。そして、ブランチ
メトリック補正回路の重み付け結果に基づいて最尤パス
が選択され、選択された最尤パスについてデータの復号
が行われる。According to the Viterbi decoder of the present invention, the branch metric is calculated from the input received code by the branch metric calculation circuit, and the result is output to the branch metric correction circuit. In the branch metric correction circuit, a fluctuation component of the branch metric is extracted, and weight correction is performed in accordance with the fluctuation. Then, the maximum likelihood path is selected based on the weighting result of the branch metric correction circuit, and data decoding is performed on the selected maximum likelihood path.
【0017】本発明のビタビ復号装置によれば、ブラン
チメトリック補正回路においては、最小ブランチメトリ
ック検出手段でブランチメトリック計算回路により計算
されたブランチメトリックの最小値が検出され、その結
果が変動成分抽出手段に出力される。変動成分抽出手段
では、検出された最小ブランチメトリックから受信符号
の変動成分が抽出され重み付け手段に出力される。重み
付け手段では、抽出された変動成分に応じてブランチメ
トリックに対する重み付けが行われる。According to the Viterbi decoding apparatus of the present invention, in the branch metric correction circuit, the minimum value of the branch metric calculated by the branch metric calculation circuit is detected by the minimum branch metric detection means, and the result is used as the fluctuation component extraction means. Is output to In the fluctuation component extracting means, the fluctuation component of the received code is extracted from the detected minimum branch metric and output to the weighting means. The weighting means weights the branch metric according to the extracted fluctuation component.
【0018】本発明のビタビ復号装置によれば、変動成
分抽出手段においては、平均値算出手段により最小ブラ
ンチメトリックの平均値が算出され、さらに分散値算出
手段で、この算出された平均値および最小ブランチメト
リックから分散値が算出される。重み付け手段では、算
出された分散値に応じてブランチメトリックに対する重
み付けが行われる。According to the Viterbi decoding apparatus of the present invention, in the fluctuation component extracting means, the average value of the minimum branch metric is calculated by the average value calculating means, and further, the variance value calculating means calculates the average value and the minimum value of the minimum branch metric. A variance value is calculated from the branch metric. The weighting means weights the branch metric according to the calculated variance value.
【0019】[0019]
【実施例】図1は、本発明に係るビタビ復号装置の一実
施例を示すブロック図であって、従来例を示す図5と同
一構成部分は同一符号をもって表す。すなわち、11は
受信符号から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、12はACS(Adder Comparator Se
lector) 演算、すなわち以前のパスメトリックとブラン
チメトリックとの加算、メトリックの比較、最尤パスメ
トリックの選択を行う加算比較選択回路、13は各ステ
ートにおける最尤パスの記憶を行うパスメモリ回路、1
4は最尤パスにより原データの復号を行う最尤判定回
路、15は求められたブランチメトリックに伝送路の信
頼性により補正を行うブランチメトリック補正回路をそ
れぞれ示している。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a Viterbi decoding apparatus according to the present invention. The same components as those in FIG. That is, 11 is a branch metric calculation circuit that calculates a branch metric from a received code, and 12 is an ACS (Adder Comparator Se
lector) operation, that is, an addition / comparison / selection circuit for performing addition of the previous path metric and the branch metric, comparing the metrics, and selecting the maximum likelihood path metric.
Reference numeral 4 denotes a maximum likelihood determination circuit that decodes original data using the maximum likelihood path, and reference numeral 15 denotes a branch metric correction circuit that corrects the obtained branch metric based on the reliability of the transmission path.
【0020】ブランチメトリック補正回路15は、ブラ
ンチメトリック計算回路11から出力されたブランチメ
トリックを通信路の信頼度特性に合わせて、信頼性が低
いときには小さく、信頼性が高いときは大きく重み付を
行い、パスメトリックへの影響ある時刻のブランチメト
リックが占める割合をコントロールする。The branch metric correction circuit 15 weights the branch metric output from the branch metric calculation circuit 11 in accordance with the reliability characteristics of the communication channel, when the reliability is low, the weight is low, and when the reliability is high, the weight is large. And control the ratio of the branch metric at the time when it affects the path metric.
【0021】このブランチメトリック補正回路15の重
み付け補正について、さらに詳細に説明する。記憶のな
い通信路、すなわち、一般化された通信路においては、
時刻j の重み係数qj により全ての信号に対するブラン
チメトリックと重み係数の積qj ・mj ui の和が1と
なるような確率変数にする必要があり、これは次式によ
り計算できる。 以上のように、時刻j における重み係数qj により、パ
スメトリックが事後生起確率により近い変数となること
ができる。The weight correction of the branch metric correction circuit 15 will be described in more detail. In a communication channel without memory, that is, a generalized communication channel,
It is necessary to set a random variable such that the sum of the product qj · mj ui of the branch metric and the weighting factor for all the signals becomes 1 by the weighting factor qj at the time j, and this can be calculated by the following equation. As described above, the path metric can be a variable closer to the posterior occurrence probability by the weight coefficient qj at the time j.
【0022】ここで,重み係数qj を近似的に求めるこ
とを考える。重み係数qj は、通信路の信頼性Tj の時
間特性により決まるため、通信路の信頼性を最小ブラン
チメトリックの分散により検出し、これを重み係数qj
の代わりとする。具体的には、以下の手順で行う。すな
わち、 1) 数時間にわたる最小ブランチメトリックを求める。 2) それらのブランチメトリックの平均を求める。 3) 分散を求める。 これによってパスメトリックの計算は、時刻j のブラン
チメトリックと時刻j の時間近傍の分散による信頼性T
j を用いて、次式に基づいて行うことができる。 Here, it is considered that the weight coefficient qj is approximately obtained. Since the weighting factor qj is determined by the time characteristic of the reliability Tj of the communication channel, the reliability of the communication channel is detected by the variance of the minimum branch metric, and this is determined by the weighting factor qj
Instead of Specifically, the following procedure is performed. 1) Find the minimum branch metric over several hours. 2) Find the average of those branch metrics. 3) Find the variance. Accordingly, the calculation of the path metric is based on the reliability T due to the branch metric at time j and the variance near the time at time j.
This can be performed based on the following equation using j.
【0023】実際の通信路における確率分布は、一定で
はなく常に変化している。したがって、理想的には各時
刻ごとの確率分布によりその時刻に受信した受信信号か
ら送信したと思われる確率を求めれば良い。しかし、実
際には時刻ごとに変化する正しい確率分布を知ることは
できない。そこで、一般には確率の代わりになるものや
確率分布を固定してその時刻の事後確率を求めている。
しかし、それでは現実とは異なる場合がある。そのた
め、ここでは、通信路の記憶性を利用してその時刻の時
間近傍の分散を通信路の信頼性特性とし、その時刻の確
率分布の補正値としている。そして、ブランチメトリッ
クをこの値により補正することにより、事後生起確率に
近似させている。その結果、より最尤に近い復号が可能
となり復号誤り率の低下を実現できる。The probability distribution in an actual communication channel is not constant but is constantly changing. Therefore, ideally, it is sufficient to obtain the probability that the signal is considered to have been transmitted from the received signal received at that time according to the probability distribution at each time. However, it is not actually possible to know a correct probability distribution that changes with time. Therefore, generally, a posterior probability at that time is obtained by fixing a substitute for a probability or a probability distribution.
But that may not be the case. Therefore, here, the variance in the vicinity of time at that time is used as the reliability characteristic of the communication channel using the memory property of the communication channel, and is used as the correction value of the probability distribution at that time. Then, the branch metric is corrected by this value to approximate the posterior occurrence probability. As a result, decoding closer to the maximum likelihood becomes possible, and a reduction in the decoding error rate can be realized.
【0024】図2は、ブランチメトリック補正回路15
の構成例を示すブロック図である。図2に示すように、
ブランチメトリック補正回路15は、最小ブランチメト
リック検出回路151、ブランチメトリックメモリ回路
152、平均値演算回路153、分散値演算回路154
および重み付け回路155により構成されている。FIG. 2 shows a branch metric correction circuit 15.
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of FIG. As shown in FIG.
The branch metric correction circuit 15 includes a minimum branch metric detection circuit 151, a branch metric memory circuit 152, an average value calculation circuit 153, and a variance value calculation circuit 154.
And a weighting circuit 155.
【0025】最小ブランチメトリック検出回路151
は、ブランチメトリック計算回路11の計算結果BMで
あるブランチメトリックから最小のブランチメトリック
を検出する。ブランチメトリックメモリ回路152は、
最小ブランチメトリック検出回路151で検出された最
小ブランチメトリックを記憶する。平均値演算回路15
3は、ブランチメトリックメモリ回路152に記憶され
た時刻の異なるいくつかの最小ブランチメトリックから
それらの時間平均値を算出する。分散値演算回路154
は、平均値演算回路153により算出された時間平均値
に基づいて、ブランチメトリックメモリ回路152に記
憶された最小ブランチメトリックの時間分散値を算出す
る。重み付け回路155は、分散値演算回路154によ
り算出された時間分散値に基づいて、ブランチメトリッ
ク計算回路11の計算結果であるブランチメトリックに
対して重み付けを行う。Minimum branch metric detection circuit 151
Detects the minimum branch metric from the branch metrics that are the calculation results BM of the branch metric calculation circuit 11. The branch metric memory circuit 152 includes:
The minimum branch metric detected by the minimum branch metric detection circuit 151 is stored. Average value calculation circuit 15
3 calculates a time average value from some minimum branch metrics at different times stored in the branch metric memory circuit 152. Variance calculation circuit 154
Calculates the time variance value of the minimum branch metric stored in the branch metric memory circuit 152 based on the time average value calculated by the average value calculation circuit 153. The weighting circuit 155 weights the branch metric, which is the calculation result of the branch metric calculation circuit 11, based on the time variance value calculated by the variance value calculation circuit 154.
【0026】次に、上記構成による動作を説明する。ブ
ランチメトリック計算回路11において、入力された受
信符号RSからブランチメトリックが算出され、この算
出結果BMは、ブランチメトリック補正回路15に出力
される。Next, the operation of the above configuration will be described. The branch metric calculation circuit 11 calculates a branch metric from the input received code RS, and outputs the calculation result BM to the branch metric correction circuit 15.
【0027】ブランチメトリック補正回路15では、ま
ず、最小ブランチメトリック検出回路151において、
入力された全てのブランチメトリックから最小のブラン
チメトリックが検出され、その検出結果がブランチメト
リックメモリ回路152に記憶される。次いで、平均値
演算回路153において、ブランチメトリックメモリ回
路152に記憶されたある時間に亘る最小ブランチメト
リックの平均値が計算される。そして、分散値演算回路
154において、平均値演算回路153により算出され
た時間平均値に基づいて、ブランチメトリックメモリ回
路152に記憶された最小ブランチメトリックの時間分
散値が算出され、その結果が重み付け回路155に出力
される。重み付け回路155では、入力した分散値をそ
の時の通信路の信頼性特性とし、その時刻のブランチメ
トリック全てに対する重み付けが行われる。具体的に
は、分散値が大きいときはブランチメトリツクの信頼性
が小さいため小さな重み付が、分散値が小さいときはブ
ランチメトリックの信頼性が大きいため大きな重み付が
行われる。この結果は、加算比較選択回路12に出力さ
れるとともに、パスメモリ回路13に格納される。In the branch metric correction circuit 15, first, in the minimum branch metric detection circuit 151,
The smallest branch metric is detected from all the inputted branch metrics, and the detection result is stored in the branch metric memory circuit 152. Next, the average value calculation circuit 153 calculates the average value of the minimum branch metric stored in the branch metric memory circuit 152 over a certain period of time. Then, the variance value calculation circuit 154 calculates the time variance value of the minimum branch metric stored in the branch metric memory circuit 152 based on the time average value calculated by the average value calculation circuit 153, and the result is weighted by the weighting circuit. 155. The weighting circuit 155 uses the input dispersion value as the reliability characteristic of the communication channel at that time, and weights all branch metrics at that time. Specifically, when the variance value is large, a small weight is assigned because the reliability of the branch metric is small, and when the variance value is small, a large weight is assigned because the reliability of the branch metric is large. This result is output to the addition / comparison / selection circuit 12 and stored in the path memory circuit 13.
【0028】加算比較選択回路12では、1時刻前のパ
スメトリックにブランチメトリックが加算され、次に各
パスメトリックの比較が行われて、最尤パスの選択が行
われ、その結果が最尤判定回路14に出力される。な
お、上述の重み付け補正の結果、この加算比較選択回路
12におけるパスメトリックの最尤の比較時に、信頼性
の高い時刻のブランチメトリックの影響が大きくなる。
最尤判定回路14では、最尤パスについて原データの復
号が行われ、復号出力DCOUT が得られる。In the addition / comparison / selection circuit 12, the branch metric is added to the path metric one time before, and then the respective path metrics are compared to select the maximum likelihood path. Output to the circuit 14. As a result of the above-described weight correction, the influence of the branch metric at a highly reliable time increases when the path metric is compared with the maximum likelihood in the addition / comparison / selection circuit 12.
In the maximum likelihood determination circuit 14, the original data is decoded for the maximum likelihood path, and a decoded output DC OUT is obtained.
【0029】以上説明したように、本実施例によれば、
ブランチメトリックの最小値を検出し、その値をある時
間だけメモリに記憶しておくことによってそれらの時間
平均値を計算し、さらにそれらの時間分散値を算出し、
これから通信路の信頼性を推定し、ブランチメトリック
に通信路の信頼性に適応させた重み付を行い、これらの
ブランチメトリックを用いたパスメトリックによりビタ
ビ復号を行うようにしたので、時刻によって変動する通
信路の信頼特性に合わせて重み付されたブランチメトリ
ックによるパスメトリックによってビタビ復号が行える
ため、通信路の信頼特性の時間変動に適応した復号を実
現でき、復号誤り率を低下させることができる。As described above, according to the present embodiment,
Detect the minimum value of the branch metric, calculate its time average value by storing the value in the memory for a certain time, further calculate their time dispersion value,
From this, the reliability of the channel is estimated, the branch metric is weighted according to the reliability of the channel, and the Viterbi decoding is performed by the path metric using these branch metrics. Since Viterbi decoding can be performed using a path metric based on a branch metric weighted in accordance with the reliability characteristic of the communication channel, decoding adapted to time variations in the reliability characteristic of the communication channel can be realized, and the decoding error rate can be reduced.
【0030】なお、本実施例においては、変動成分を抽
出する方法として、最小ブランチメトリックの平均値を
算出し、最小ブランチメトリックおよび算出された平均
値から分散値を算出する場合を例に説明したが、これに
限定されるものでないことはいうまでもない。また、本
発明方法および装置は、通信分野のみならず、他の分
野、たとえば磁気ディスク装置の再生系などにも適用可
能である。In this embodiment, as an example of a method of extracting a fluctuation component, a case has been described in which an average value of the minimum branch metric is calculated, and a variance value is calculated from the minimum branch metric and the calculated average value. However, it is needless to say that the present invention is not limited to this. Further, the method and apparatus of the present invention can be applied not only to the communication field but also to other fields, for example, a reproduction system of a magnetic disk device.
【0031】[0031]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ブランチメトリックの値の変動に応じてブランチメトリ
ックの補正を行うようにしたので、伝送路特性の時間変
動に適応した復号を実現でき、復号誤り率を低下させる
ことできる。As described above, according to the present invention,
Since the correction of the branch metric is performed according to the change of the value of the branch metric, decoding adapted to the time change of the transmission path characteristic can be realized, and the decoding error rate can be reduced.
【図1】本発明に係るビタビ復号装置の一実施例を示す
ブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of a Viterbi decoding device according to the present invention.
【図2】本発明に係るブランチメトリック補正回路の構
成例を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of a branch metric correction circuit according to the present invention.
【図3】畳込み符号の符号器の一例を示すブロック図で
ある。FIG. 3 is a block diagram illustrating an example of an encoder for a convolutional code.
【図4】ビタビ復号における状態遷移を示すトレリス線
図である。FIG. 4 is a trellis diagram showing a state transition in Viterbi decoding.
【図5】従来のビタビ復号装置の構成例を示すブロック
図である。FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration example of a conventional Viterbi decoding device.
11…ブランチメトリック計算回路 12…加算比較選択回路 13…パスメモリ回路 14…最尤判定回路 15…ブランチメトリック補正回路 151…最小ブランチメトリック検出回路 152…ブランチメトリックメモリ回路 153…平均値演算回路 154…分散値演算回路 155…重み付け回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Branch metric calculation circuit 12 ... Addition and comparison circuit 13 ... Path memory circuit 14 ... Maximum likelihood judgment circuit 15 ... Branch metric correction circuit 151 ... Minimum branch metric detection circuit 152 ... Branch metric memory circuit 153 ... Average value calculation circuit 154 ... Variance calculation circuit 155 ... weighting circuit
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03M 13/00 Continuation of front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) H03M 13/00
Claims (4)
おいて、 入力受信符号からブランチメトリックを算出し、 当該ブランチメトリックの時刻の異なる複数の最小ブラ
ンチメトリックを検出し、 検出した最小ブランチメトリックの変動成分を検出し、 当該変動成分に応じて上記算出したブランチメトリック
を重み付けして補正し、 重み付け補正結果に基づいて最尤パスを選択し、選択し
た最尤パスについて復号を行うことを特徴するビタビ復
号方法。In a Viterbi decoding method for decoding a convolutional code, a branch metric is calculated from an input received code, a plurality of minimum branch metrics having different times of the branch metric are detected, and a fluctuation component of the detected minimum branch metric is detected. Wherein the calculated branch metric is weighted and corrected according to the fluctuation component, a maximum likelihood path is selected based on the weighted correction result, and decoding is performed on the selected maximum likelihood path. Method.
の検出は、時刻の異なる複数の上記最小ブランチメトリ
ックの平均値を算出し、当該平均値に対する最小ブラン
チメトリックの分散値を算出することにより行う請求項
1記載のビタビ復号方法。2. The detection of the fluctuation component of the minimum branch metric is performed by calculating an average value of the plurality of minimum branch metrics at different times and calculating a variance of the minimum branch metric with respect to the average value. 2. The Viterbi decoding method according to 1.
おいて、 入力受信符号からブランチメトリックを算出するブラン
チメトリック算出手段と、 時刻の異なる複数の最小ブランチメトリックを検出する
最小ブランチメトリック検出手段と、 上記最小ブランチメトリックの変動成分を検出する変動
成分検出手段と、 当該変動成分に応じて上記算出されたブランチメトリッ
クを重み付けして補正する重み付け手段と、 重み付け補正結果に基づいて最尤パスを選択し、選択し
た最尤パスについて復号を行う復号手段とを有するビタ
ビ復号装置。3. A Viterbi decoding device for decoding a convolutional code, comprising: a branch metric calculating means for calculating a branch metric from an input received code; a minimum branch metric detecting means for detecting a plurality of minimum branch metrics at different times; A variation component detecting means for detecting a variation component of a minimum branch metric; a weighting means for weighting and correcting the calculated branch metric according to the variation component; and selecting a maximum likelihood path based on the weighted correction result. A Viterbi decoding device having decoding means for decoding the selected maximum likelihood path.
複数の最小ブランチメトリックの平均値を算出する平均
値算出手段と、上記最小ブランチメトリックの平均値に
対する最小ブランチメトリックの分散値を算出する分散
値演算手段と、を有し、 上記重み付け手段は、上記分散値に応じてブランチメト
リックに対する重み付けを行う請求項3記載のビタビ復
号装置。4. The variable component detecting means calculates an average value of a plurality of minimum branch metrics at different times, and a variance calculating a variance value of the minimum branch metric with respect to the average value of the minimum branch metric. The Viterbi decoding device according to claim 3, further comprising: a value calculating unit, wherein the weighting unit weights the branch metric according to the variance value.
Priority Applications (1)
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JP19003092A JP3259339B2 (en) | 1992-06-24 | 1992-06-24 | Viterbi decoding method and device |
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JPH0613917A JPH0613917A (en) | 1994-01-21 |
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- 1992-06-24 JP JP19003092A patent/JP3259339B2/en not_active Expired - Fee Related
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