JP3269845B2 - Viterbi decoder - Google Patents

Viterbi decoder

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JP3269845B2
JP3269845B2 JP11924092A JP11924092A JP3269845B2 JP 3269845 B2 JP3269845 B2 JP 3269845B2 JP 11924092 A JP11924092 A JP 11924092A JP 11924092 A JP11924092 A JP 11924092A JP 3269845 B2 JP3269845 B2 JP 3269845B2
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path
memory
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誠 大西
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Hitachi Ltd
Hitachi Kokusai Electric Inc
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Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は誤り訂正符号の復号法に
関し、特に畳み込み符号の最尤復号を行うヴィタビ復号
器に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for decoding an error correcting code, and more particularly to a Viterbi decoder for performing a maximum likelihood decoding of a convolutional code.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、データ伝送の信頼性を高めるた
め、伝送途中で生ずる伝送データの誤りを訂正する誤り
訂正技術が多方面で良く用いられている。その方法には
色々有るが、伝送信号に冗長信号を加え、これを用いて
受信側で誤りを訂正する誤り訂正符号は、誤りを検出し
てデータの再送を要求する方法に較べ、伝送効率が良い
こと、一方向の伝送路で済むことなどの特徴を有し、デ
ィジタル伝送方式の分野で盛んに用いられている。
2. Description of the Related Art In recent years, in order to improve the reliability of data transmission, error correction techniques for correcting errors in transmission data occurring during transmission have been widely used in many fields. There are various methods, but the error correction code that adds a redundant signal to the transmission signal and corrects the error on the receiving side using this signal has a higher transmission efficiency than the method that detects the error and requests retransmission of data. It has features such as being good and requiring only a one-way transmission path, and is widely used in the field of digital transmission systems.

【0003】誤り訂正符号の方式にも様々な符号が提案
されている。大きく分けて畳み込み符号と、ブロック符
号に分けられる。前者は最尤復号が可能で、誤り訂正能
力が大きい長所を持つが、復号器の装置規模が大きくな
る欠点がある。一方、後者のブロック符号は比較的簡単
な構成で復号出来るが、誤り訂正能力が畳み込み符号よ
りも小さいという欠点があった。
Various codes have been proposed for the error correction code system. It is roughly divided into a convolutional code and a block code. The former has the advantage that the maximum likelihood decoding is possible and the error correction capability is large, but has the disadvantage that the device size of the decoder becomes large. On the other hand, the latter block code can be decoded with a relatively simple configuration, but has the disadvantage that the error correction capability is smaller than that of the convolutional code.

【0004】最尤復号器として有名なヴィタビ復号器に
関する公知例としては、例えば特開昭62−24343
1号“最尤復号器”に述べられているものがある。本発
明の説明の準備として、符号化率1/2、拘束長K=3
の畳み込み符号を例にとってヴィタビ復号の原理を説明
しておく。
A known example of a Viterbi decoder which is famous as a maximum likelihood decoder is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-24343.
No. 1 "Maximum likelihood decoder". In preparation for the description of the present invention, the coding rate is 1 / and the constraint length is K = 3.
The principle of Viterbi decoding will be described by taking the convolutional code as an example.

【0005】符号化率1/2、拘束長K=3の畳み込み
符号の生成多項式は、
A generator polynomial of a convolutional code having a coding rate of 、 and a constraint length of K = 3 is

【0006】[0006]

【数1】 g0=(1+D2)x g1=(1+D+D2)x で表される。数1でDは1単位時間の遅延演算子を表わ
し、加算は排他論理和で行われる。数1の畳み込み符号
器は図1の様に構成される。図1において1,2は遅延
素子で、2ビットのシフトレジスタを構成している。
3,4,5は排他論理和ゲートである。シフトレジスタ
の記憶内容l,mの2ビットによって、符号器の動作状
態が表される。情報ビットxがシフトレジスタに入力さ
れる度に、符号器の状態が遷移し、かつ送信符号として
(g0,g1)の2ビットが送出される。伝送路において、
これに誤り系列が加わり、受信系列となる。復号器で
は、この受信系列から符号器の状態遷移を推定し、最も
確からしい(最尤)状態遷移を選んで、これから情報系
列を推定する。
G 0 = (1 + D 2 ) xg 1 = (1 + D + D 2 ) x In Expression 1, D represents a delay operator of one unit time, and the addition is performed by exclusive OR. The convolutional encoder of Formula 1 is configured as shown in FIG. In FIG. 1, reference numerals 1 and 2 denote delay elements, which constitute a 2-bit shift register.
3, 4, and 5 are exclusive OR gates. The operating state of the encoder is represented by the two bits of the contents 1 and m stored in the shift register. Each time the information bit x is input to the shift register, the state of the encoder changes, and two bits (g 0 , g 1 ) are transmitted as a transmission code. In the transmission path,
An error sequence is added to this to become a reception sequence. The decoder estimates the state transition of the encoder from the received sequence, selects the most likely (most likely) state transition, and estimates the information sequence from this.

【0007】なお、符号化率Rは、kビットの入力情報
をnビットに符号化するとき、R=k/nで表わされ
る。また、拘束長Kは、遅延素子の段数をmとしたと
き、K=(m+1)kで表わされる。
The coding rate R is represented by R = k / n when k-bit input information is coded into n bits. The constraint length K is represented by K = (m + 1) k, where m is the number of delay elements.

【0008】ヴィタビ復号器の動作原理を図2を用いて
さらに詳細に説明する。図2(b)はトレリス線図と言
われるもので、状態遷移の時間的変化を表現したもので
ある。いま情報ビット系列xとして1,0,0,1,
1,1,0,1,(0,0)がシフトレジスタに順次入
力されるとする。シフトレジスタの初期値は0,0と
し、また情報ビット系列の最後にシフトレジスタをクリ
ヤするための終結ビット0,0を付加してある。図1を
参照して送信符号系列を求めると、11,01,11,
11,10,…の様になる。この状態遷移に対するパス
を図2(b)の太い実線で表す。受信側では、この送信
系列に伝送路における誤り系列00,00,10,0
0,01,…が加わった受信系列11,01,01,1
1,11,…が受信される。復号器では、受信系列を参
照して、符号器が取り得る全ての状態遷移を追跡し、符
号器の状態遷移を推定する。時刻tmとtm+1の間での遷移
は図2(a)の様に表される。ここで遷移の枝に表記し
たx/g0,g1は、符号器がその遷移をした時の情報ビット
xと、出力する送信符号g0,g1の値を示している。例え
ば状態10から情報ビット0が入力されると、送信符号
11を出力して、状態00に遷移する。
The principle of operation of the Viterbi decoder will be described in more detail with reference to FIG. FIG. 2B is called a trellis diagram, and represents a temporal change of a state transition. Now, as information bit sequence x, 1,0,0,1,
It is assumed that 1,1,0,1, (0,0) is sequentially input to the shift register. The initial value of the shift register is 0,0, and termination bits 0,0 for clearing the shift register are added to the end of the information bit sequence. When the transmission code sequence is obtained with reference to FIG.
It looks like 11,10, ... The path for this state transition is represented by the thick solid line in FIG. On the receiving side, this transmission sequence is added to the error sequence 00, 00, 10, 0 on the transmission path.
The reception sequence 11, 01, 01, 1 to which 0, 01,.
, 11, ... are received. The decoder tracks all possible state transitions of the encoder with reference to the received sequence, and estimates the state transitions of the encoder. The transition between times t m and t m + 1 is represented as shown in FIG. Here, x / g 0 , g 1 described in the branch of the transition indicate the information bit x when the encoder makes the transition and the values of the transmission codes g 0 , g 1 to be output. For example, when the information bit 0 is input from the state 10, the transmission code 11 is output and the state transits to the state 00.

【0009】ここで状態遷移の確からしさを数量的に表
すため「尤度」を定義する。すなわち、受信符号r0,r1
と候補符号とのハミング距離をその枝の尤度とする。例
えば受信符号が01であるとき、各候補符号の(枝)尤
度は、
Here, "likelihood" is defined in order to quantitatively represent the likelihood of a state transition. That is, the received codes r 0 , r 1
The Hamming distance between the candidate code and the candidate code is set as the likelihood of the branch. For example, when the received code is 01, the (branch) likelihood of each candidate code is

【0010】[0010]

【表1】 [Table 1]

【0011】の様に与えられる。各状態までの状態遷移
の枝尤度を順次積算したものを「状態尤度」という。図
2の例では、時点0の初期状態00からは状態00また
は状態01に遷移する。状態00から状態00への遷移
の出力符号は00であるのに対し、このときの受信符号
は11なので、この枝尤度は2である。同様に、状態0
0から状態01への遷移の出力符号は11であるのに対
し、このときの受信符号は11なのでこの枝尤度は0で
ある。したがって、時点1の状態00および状態01の
状態尤度はそれぞれ2,0である。図2(b)では状態
を示す白丸の脇に各時点での状態尤度を表す数字を付し
てある。次に、時点1から時点2への可能な状態遷移に
伴う枝尤度に基づいて、時点2の状態00の状態尤度は
3、状態01の状態尤度は3、状態10の状態尤度は
0、状態11の状態尤度は2とそれぞれ求まる。さら
に、時点2から時点3への可能な状態遷移の枝尤度を求
める。この時点3以降、各状態へ至る枝は2本ずつ存在
し、最尤復号の過程では、尤度の値の小さい(確からし
い)方の枝が選ばれ、他方の枝は捨てられる。図2
(b)では、選択された枝を実線で、捨てられた枝を破
線で表してある。選択された方の枝尤度が状態尤度とし
て積算されていく。例えば、時点5の状態00には時点
4の状態00または状態10から遷移して来るが、各々
の状態尤度と枝尤度の和は5,2となり、尤度値の小さ
い状態10からの遷移が選ばれ、時点5での状態00の
状態尤度は2となる。こうして、最終的に選ばれた枝の
連なり(生き残りパス)に関わる符号系列が、ヴィタビ
復号器が最尤推定した符号系列である。
Is given as follows: The result obtained by sequentially integrating the branch likelihoods of the state transitions up to each state is referred to as “state likelihood”. In the example of FIG. 2, the state transits from the initial state 00 at the time point 0 to the state 00 or the state 01. The output code of the transition from the state 00 to the state 00 is 00, whereas the received code at this time is 11, so the branch likelihood is 2. Similarly, state 0
The output code of the transition from 0 to state 01 is 11, whereas the received code at this time is 11, so the branch likelihood is 0. Therefore, the state likelihoods of the state 00 and the state 01 at the time point 1 are 2, 0, respectively. In FIG. 2B, a number indicating the state likelihood at each time is attached beside a white circle indicating the state. Next, based on the branch likelihood associated with the possible state transition from time 1 to time 2, the state likelihood of state 00 at time 2 is 3, the state likelihood of state 01 is 3, and the state likelihood of state 10 is Is 0 and the state likelihood of state 11 is 2. Further, a branch likelihood of a possible state transition from time 2 to time 3 is obtained. After this point 3, there are two branches leading to each state, and in the process of maximum likelihood decoding, a branch having a smaller (likely) likelihood value is selected, and the other branch is discarded. FIG.
In (b), the selected branch is indicated by a solid line, and the discarded branch is indicated by a broken line. The selected branch likelihood is accumulated as the state likelihood. For example, the state 00 at the time point 5 transits from the state 00 or the state 10 at the time point 4, and the sum of the state likelihood and the branch likelihood is 5, 2, and the state likelihood value from the state 10 is small. A transition is selected, and the state likelihood of state 00 at time 5 is 2. Thus, the code sequence related to the chain of branches finally selected (survival path) is the code sequence estimated by the Viterbi decoder by the maximum likelihood.

【0012】ヴィタビ復号器の構成を図3に示す。図で
31は枝尤度計算回路、32は加算比較選択回路、33
は状態尤度メモリ、34はパスメモリ、35は最尤判定
回路である。
FIG. 3 shows the configuration of the Viterbi decoder. In the figure, 31 is a branch likelihood calculation circuit, 32 is an addition / comparison / selection circuit, 33
Is a state likelihood memory, 34 is a path memory, and 35 is a maximum likelihood determination circuit.

【0013】枝尤度計算回路31は表1に示した方法に
より、受信信号に基づいて可能な各状態遷移の確からし
さ(枝尤度)を求める。加算比較選択回路32では、状
態尤度メモリ33に記憶されている直前時点の状態尤度
に、枝尤度を加算して新しい状態尤度を求め、一つの状
態に至る複数の状態遷移の状態尤度を比較し、その中か
ら最小の状態尤度を持つ遷移を選択して、選択された遷
移の状態尤度を新しい状態尤度として状態尤度メモリ3
3を更新する。また同時に、選択された遷移の情報j
(i)(状態jから状態iに遷移したことを表す)をパ
スメモリ34に送る。パスメモリは、この遷移情報ある
いは遷移した状態番号を系列的に記憶しておき、最尤判
定部35で最終時点で選択されて残った状態遷移から復
号結果を得る。
The branch likelihood calculating circuit 31 obtains the likelihood (branch likelihood) of each possible state transition based on the received signal by the method shown in Table 1. The addition / comparison / selection circuit 32 obtains a new state likelihood by adding a branch likelihood to the state likelihood at the immediately preceding time stored in the state likelihood memory 33, and obtains a plurality of state transitions of one state. The likelihoods are compared, the transition having the smallest state likelihood is selected from the comparisons, and the state likelihood of the selected transition is set as a new state likelihood.
Update 3 At the same time, information j of the selected transition
(I) Sends (representing a transition from state j to state i) to the path memory 34. The path memory sequentially stores the transition information or the state number of the transition, and obtains a decoding result from the state transition selected and left at the final point by the maximum likelihood determination unit 35.

【0014】なお、畳み込み符号およびヴィタビ復号の
詳細に関しては、例えば、平成2年産業図書発行「ディ
ジタル通信回路」の第143頁〜第151頁に記載され
ている。
The details of the convolutional code and the Viterbi decoding are described in, for example, pages 143 to 151 of “Digital Communication Circuit” published by Sangyo Tosho in 1990.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術で述べた
ヴィタビ復号器では、受信信号から得られる情報により
符号器の動作状態の遷移を推測しながら更新し、最も確
からしい状態に対応する情報系列を復号出力とする。
In the Viterbi decoder described in the above prior art, the information sequence corresponding to the most probable state is updated by estimating the transition of the operating state of the encoder based on information obtained from the received signal. Is the decoded output.

【0016】上記の機能の内、処理量が大きくヴィタビ
復号器の構成を複雑にしているのは、加算比較選択機能
とパスメモリの部分である。後者のパスメモリの構成方
法としては、図4に示す様なものがある。
Among the above functions, the addition, comparison and selection functions and the path memory part complicate the configuration of the Viterbi decoder with a large processing amount. As a method of configuring the latter path memory, there is a method as shown in FIG.

【0017】図4(a)の構成において、401,402,〜,4
012は選択回路を有する特別構造のメモリセルである。
このパスメモリは、メモリをトレリス線図と同じ構造に
しておき、遷移情報によって選択回路を制御し、生き残
りパス(選択された状態の番号の系列)そのものを記憶
しておくものである。パスメモリの処理および最尤判定
による最終出力の復号処理が高速に出来る利点がある
が、メモリの構成が複雑なため、汎用のメモリが使えな
いこと、符号の形式を変えるとそれに応じてメモリも別
の物を用意する必要があるなどの欠点がある。
In the configuration shown in FIG. 4A, 40 1 , 40 2 ,.
Reference numeral 12 denotes a specially structured memory cell having a selection circuit.
In this path memory, the memory has the same structure as the trellis diagram, the selection circuit is controlled by transition information, and the surviving path (a series of numbers of the selected state) itself is stored. This has the advantage that the processing of the path memory and the decoding processing of the final output by maximum likelihood determination can be performed at high speed.However, since the memory configuration is complicated, a general-purpose memory cannot be used. There are drawbacks such as the need to prepare another object.

【0018】一方、図4(b)の構成は遷移情報を記憶
しておくものである。図で410,411,…,41M-1,41M,4
1M+1,…はメモリの各記憶位置(アドレスに対応)を示
す。各状態毎に別個の記憶領域を有し、各状態の記憶領
域は、それぞれM個(Mは拘束長の複数倍の値)の記憶
位置を含み、ある時点のその状態へ至る生き残りパスを
記憶する。各状態用の記憶領域のt=0の記憶位置には
最新の状態が格納され、この状態は新たな状態遷移ごと
にt=1,t=2へとシフトされていく(図2(b)の
tとは意味が異なるので注意されたい)。例えば、図2
(b)の例では、状態00の記憶領域に着目すると、ま
ずt=0の記憶位置に00が格納され、次の時点でこの
00はt=1の位置にシフトされ新たな00がt=0の
位置に追加される。さらに次の時点で両00がそれぞれ
t=1,t=2の位置にシフトされ、新たな00がt=
0の位置に追加される。その次の時点で状態00では直
前の状態00からのパスが途切れ、直前の状態10から
のパスが生き残る。そこで、状態00の記憶領域には直
前の状態10に記憶されていた内容が状態00の記憶領
域に転送され、この最新位置に00が追加される。
On the other hand, the configuration of FIG. 4B stores transition information. In the figure, 41 0 , 41 1 ,…, 41 M-1 , 41 M , 4
1 M + 1 ,... Indicate each storage location (corresponding to an address) of the memory. Each state has a separate storage area, and the storage area of each state includes M (M is a multiple of the constraint length) storage locations and stores the surviving path to that state at a certain point in time. I do. The latest state is stored at the storage position of t = 0 in the storage area for each state, and this state is shifted to t = 1 and t = 2 for each new state transition (FIG. 2B). Note that the meaning is different from t of the above.) For example, FIG.
In the example of (b), focusing on the storage area of the state 00, first, 00 is stored at the storage position of t = 0, and at the next time point, this 00 is shifted to the position of t = 1, and a new 00 is stored at t = It is added at the 0 position. At the next time point, both 00s are shifted to the positions of t = 1 and t = 2, respectively, and a new 00 is shifted to the position of t = 2.
It is added at the 0 position. At the next point in time, the path from the immediately preceding state 00 is interrupted in state 00, and the path from the immediately preceding state 10 survives. Therefore, the contents stored in the immediately preceding state 10 are transferred to the state 00 storage area, and 00 is added to the latest position.

【0019】このように、図4(b)の構成では、パス
メモリとして汎用のメモリを使うことが出来るが、パス
メモリの内容を更新する処理が煩雑で、しかも最終出力
の復号時に、最尤判定されたパスを時間を遡って情報系
列を求めるトレースバック処理が必要となる。このため
復号に要する時間が長くかかる欠点があった。
As described above, in the configuration of FIG. 4B, a general-purpose memory can be used as the path memory, but the process of updating the contents of the path memory is complicated, and the maximum likelihood is increased when the final output is decoded. It is necessary to perform a trace-back process to trace the determined path back in time to obtain an information sequence. Therefore, there is a disadvantage that the time required for decoding is long.

【0020】本発明の目的は、従来のヴィタビ復号器の
パスメモリに関する問題を克服出来るパスメモリ構成法
を提供することである。すなわち、汎用メモリを用い
て、しかもパスメモリ更新処理、最尤復号処理が高速に
処理可能な構成を示し、これによってヴィタビ復号器の
構成の簡単化と処理時間の短縮化を可能とすることであ
る。
It is an object of the present invention to provide a path memory configuration method that can overcome the problems related to the path memory of the conventional Viterbi decoder. In other words, a configuration is shown in which general-purpose memory can be used and path memory update processing and maximum likelihood decoding processing can be performed at high speed, thereby simplifying the configuration of the Viterbi decoder and shortening the processing time. is there.

【0021】[0021]

【課題を解決するための手段】本発明によるヴィタビ復
号器は、kビットの情報をnビット(n>k)の符号に
符号化する符号化率R=k/n、拘束長Kの畳み込み符
号をパスメモリを用いて最尤復号するヴィタビ復号器に
おいて、状態遷移情報に従って、少なくとも状態数に等
しいNワード(Nは2のK-k乗)を格納するパスメモリ
を設け、該パスメモリの各ワードの内容をMSB側にシ
フトしながら、選択された状態番号(2進数)の一部k
ビットをLSB側に追加記憶更新して行き、パスメモリ
の上記シフト処理による桁あふれ情報から復号出力を得
るようにしたものである。
SUMMARY OF THE INVENTION A Viterbi decoder according to the present invention is a convolutional code having a coding rate R = k / n and a constraint length K for coding k-bit information into an n-bit (n> k) code. , A path memory for storing at least N words (N is 2 to the power of Kk) equal to the number of states according to the state transition information. A part k of the selected state number (binary number) while shifting the contents to the MSB side
The bits are additionally stored and updated on the LSB side, and a decoded output is obtained from overflow information by the shift processing in the path memory.

【0022】本発明のヴィタビ復号器は、他の見地によ
れば、kビットの情報をnビット(n>k)の符号に符
号化する符号化率R=k/n、拘束長Kの畳み込み符号
をパスメモリを用いて最尤復号するヴィタビ復号器にお
いて、状態数N(Nは2のK-k乗)個のワードを有する
第m時点と第m+1時点のパスメモリを設け、状態尤度
の判定に基づき得られる状態jから状態iへの状態遷移
情報j(i)に基づいて第m時点のパスメモリのj番目
のワードの内容Pj(m)を、kビットMSB側にシフト
し、そのLSB側に当該状態番号i(2進数)の一部k
ビットを付加した値を、第m+1時点のパスメモリのi
番目のワードの内容Pi(m+1)とするように、各状態遷移
時点毎に前記パスメモリの内容更新を行うようにしたも
のである。
According to another aspect, the Viterbi decoder of the present invention convolves a coding rate R = k / n and a constraint length K for coding k-bit information into an n-bit (n> k) code. In a Viterbi decoder for maximum likelihood decoding of a code using a path memory, path memories at the m-th time point and the (m + 1) -th time point having N (N is 2 to the power of Kk) words are provided to determine the state likelihood. The contents Pj (m) of the j-th word in the path memory at the m-th point are shifted toward the k-bit MSB based on the state transition information j (i) from the state j to the state i obtained based on the LSB. The part k of the state number i (binary number) on the side
The value to which the bit has been added is stored in the path memory i at the (m + 1) th time point.
The content of the path memory is updated at each state transition time point so that the content of the word is Pi (m + 1).

【0023】[0023]

【作用】本発明では、パスメモリに記憶しておく情報と
して、2進数で表わした状態番号の一部のkビットを用
いる新しいパスメモリ構成法を提案する。ただし、kは
符号化率k/nの畳み込み符号の情報ビット数である。
以下、図2、図5および図6を用いて、本発明の代表的
な構成について本発明の作用を説明する。
The present invention proposes a new path memory configuration method using a part of k bits of a state number represented by a binary number as information to be stored in the path memory. Here, k is the number of information bits of the convolutional code of the coding rate k / n.
Hereinafter, the operation of the present invention for a typical configuration of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0024】図2に示したトレリス線図は二つの時点の
みを考えると、図5に示す基本単位のトレリスが2個組
み合わされたものであることが分かる。基本単位トレリ
スは、状態lmから、1ビット情報入力信号nによって
状態mnに遷移を生じ、2ビット符号g0g1を出力する。
すなわち情報ビットは状態番号の一部のビットとなって
いる。以下ではこの最小桁ビット(LSB)を用いるこ
ととする。この関係から、逆に状態番号の一部ビットを
記憶しておけば、これから情報系列を復号することが出
来る。このことを図2のトレリス線図を例として説明す
る。
Considering only two points in time, the trellis diagram shown in FIG. 2 shows that two trellises of the basic unit shown in FIG. 5 are combined. Basic unit trellis from state lm, caused a transition to state mn by 1-bit information input signal n, and outputs a 2-bit code g 0 g 1.
That is, the information bit is a part of the state number. Hereinafter, this least significant bit (LSB) is used. From this relationship, if some bits of the state number are stored, the information sequence can be decoded. This will be described with reference to the trellis diagram of FIG. 2 as an example.

【0025】図2のトレリス線図から、2本のトレリス
を例として選び出した部分トレリス線図を図6に示す。
図6のトレリスAは、図2の送信符号系列である。トレ
リスAの状態遷移を状態番号で書き表し、そのLSBを
取り出すと、情報系列に等しくなっていることが分か
る。逆に情報系列の隣合う2ビットを取り出すと、その
時点の状態番号を示していることが分かる。従って、状
態番号のLSBをメモリに記憶しておけば、状態の遷移
経路を少ないビット数で実現できることが期待される。
図6のトレリスBはトレリスAの途中で枝別れしたもの
であるが、やはり上述した方法によって情報系列を復号
することが出来る。以上説明したことは、符号器の構成
を考えると容易に理解できる。すなわち、畳み込み符号
器(図1)は状態を表す状態番号をMSB側にシフトし
ながらLSBに新しい情報系列を加えていく動作をして
いる。
FIG. 6 shows a partial trellis diagram selected from the trellis diagram of FIG. 2 by taking two trellises as an example.
Trellis A in FIG. 6 is the transmission code sequence in FIG. When the state transition of trellis A is represented by a state number and its LSB is taken out, it can be seen that it is equal to the information sequence. Conversely, when two adjacent bits of the information sequence are extracted, it can be seen that the state number at that time is indicated. Therefore, if the state number LSB is stored in the memory, it is expected that the state transition path can be realized with a small number of bits.
Although trellis B in FIG. 6 branches off in the middle of trellis A, the information sequence can also be decoded by the above-described method. The above description can be easily understood by considering the configuration of the encoder. That is, the convolutional encoder (FIG. 1) operates to add a new information sequence to the LSB while shifting the state number indicating the state to the MSB side.

【0026】復号器では、加算比較選択回路から出力さ
れる遷移情報に従って、全ての状態について、状態遷移
を上述した方法でパスメモリに記憶して行けば良い。具
体的なパスメモリの構成方法を説明すると、状態数分の
記憶位置を有するメモリを2式(Pj(m)、Pi(m+1),i,
j=0〜N-1)用意する。状態遷移情報j(i)は、状態jから
状態iに遷移したことを表すので、m時点の状態jのパ
スメモリのワードPj(m)の内容をMSB側にシフトし、
これに状態番号iの最小位ビット(LSB)を加え、そ
の結果をm+1時点の状態iのパスメモリのワードPi
(m+1)に記憶する。この処理が全ての状態番号iに付い
て終了したら、m時点と、m+1時点のパスメモリの内
容を移し替えて、新たなパスメモリの更新を行う。パス
メモリの各ワードには通常、拘束長の5,6倍のビット
長を保有しておき、パスメモリの最古のビットから復号
出力する。
In the decoder, according to the transition information output from the addition / comparison / selection circuit, state transitions for all states may be stored in the path memory by the above-described method. Explaining a specific path memory configuration method, a memory having storage positions for the number of states is expressed by two equations (Pj (m), Pi (m + 1), i,
j = 0 to N-1) Prepare. Since the state transition information j (i) indicates that the state has transitioned from the state j to the state i, the content of the word Pj (m) in the path memory of the state j at the time point m is shifted to the MSB side,
The least significant bit (LSB) of the state number i is added to this, and the result is added to the word Pi of the path memory in the state i at the time point m + 1.
Store it in (m + 1). When this process is completed for all the state numbers i, the contents of the path memory at the time points m and m + 1 are transferred, and a new path memory is updated. Normally, each word in the path memory has a bit length that is 5 or 6 times the constraint length, and decoding is performed starting from the oldest bit in the path memory.

【0027】本発明の方法では、パスメモリをMSB側
にシフトする時にあふれるkビットを復号出力とするこ
とが出来、従来法のようなトレースバック処理すること
なく、最尤判定出力が得られる。
According to the method of the present invention, k bits overflowing when the path memory is shifted to the MSB side can be used as the decoded output, and the maximum likelihood judgment output can be obtained without performing the trace-back processing as in the conventional method.

【0028】以上説明した様に、本発明のヴィタビ復号
器では、パスメモリに伴う処理を簡略化できる。しか
も、従来方法のように特別な構造のメモリを必要としな
いので、汎用のメモリ素子を用いることができ、符号化
率、状態数の異なる畳み込み符号に対しても容易に対処
することができる。さらに、復号結果を得るための最尤
判定には最も尤度の小さい状態に対するパスメモリの最
古のビットを出力すれば良いので、従来の方法の様なト
レースバック処理をする必要がなく、復号処理の高速化
が図れる。
As described above, in the Viterbi decoder of the present invention, the processing associated with the path memory can be simplified. Furthermore, since a memory having a special structure is not required unlike the conventional method, a general-purpose memory element can be used, and convolutional codes having different coding rates and different numbers of states can be easily dealt with. Further, since the oldest bit in the path memory for the state with the lowest likelihood need only be output for the maximum likelihood determination to obtain the decoding result, there is no need to perform the traceback processing as in the conventional method. Processing can be speeded up.

【0029】[0029]

【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0030】まず図7に、図1に示した符号と同じく情
報ビット数が1(k=1)の符号を復号するヴィタビ復
号器のパスメモリに本発明を適用した実施例を示す。
First, FIG. 7 shows an embodiment in which the present invention is applied to a path memory of a Viterbi decoder for decoding a code in which the number of information bits is 1 (k = 1), like the code shown in FIG.

【0031】図7において、71はtm+1時点のパスメモ
リ、72は演算回路、73はtm時点のパスメモリであ
る。パスメモリ71は状態数N個のワード710,〜,71i,
〜,71N- 1を有し、パスメモリ73も同様にN個のワード
730,〜,73j,〜,73N-1を有する。パスメモリ71,73
は別個のメモリ素子でも構成できるが、同じメモリ素子
の異なるアドレス領域を利用して構成することもでき
る。各ワードのビット数は拘束長の5,6倍とする。各
ワードは一連の経路の状態情報を格納するので、本明細
書ではこれ自体をもパスメモリと呼ぶ。演算回路72は
加算比較選択回路から遷移情報j(i)を受け取ると、
tm時点の状態jのパスメモリPj(m)の内容を取り出し、
各ビットの値をMSB側にk(この例ではk=1)ビッ
トシフトする。ここではこのパスメモリのディジタル値
を2倍することにより1ビット左シフトを実現してい
る。ここで、空いたLSB位置に2進数で表わした状態
番号iのLSBを加える。得られた演算回路出力をtm+1
時点の状態iのパスメモリPi(m+1)の内容として記憶す
る。この処理を順次各状態iについて繰返し、N個の全
ての状態番号について処理が終了したら、tm+1時点のパ
スメモリ内容をそのままtm時点のパスメモリに移し替
え、新たな時点への状態遷移について上記の処理を行
う。
[0031] In FIG. 7, 71 t m + 1 point of the path memory, 72 is the arithmetic circuit, 73 is a path memory of t m time. The path memory 71 stores N words 71 0 , to 71 i ,
, 71 N− 1 , and the path memory 73 similarly has N words.
73 0 , 〜, 73 j , 〜, 73 N-1 . Path memory 71, 73
Can be configured using separate memory elements, but can also be configured using different address areas of the same memory element. The number of bits in each word is five or six times the constraint length. Each word stores state information for a series of paths, and is itself referred to herein as a path memory. The operation circuit 72 receives the transition information j (i) from the addition / comparison / selection circuit,
retrieves the contents of t m when the state j of the path memory Pj (m),
The value of each bit is shifted to the MSB side by k bits (k = 1 in this example). Here, a 1-bit left shift is realized by doubling the digital value of the path memory. Here, the LSB of the state number i represented by a binary number is added to the vacant LSB position. The obtained operation circuit output is t m + 1
It is stored as the contents of the path memory Pi (m + 1) in the state i at the time. This process sequentially repeated for each state i, and when the process for all of the state number of N is finished, transferred the path memory content of t m + 1 point as it is in the path memory of t m point in time, state to a new point in time The above processing is performed for the transition.

【0032】図11に、図2(b)の例における時点t
=6からt=7への選択された各状態遷移情報に基づく
パスメモリ更新後のパスメモリ71,73の各ワードの
内容を示す。時点t=7の状態00および01へは時点
t=6の状態00から、時点t=7の状態10へは時点
t=6の状態11から、時点t=7の状態11へは時点
t=6の状態00から、それぞれ遷移があり、時点t=
7のパスメモリ71の各ワードには遷移元の状態のワー
ド内容のLSB位置に新たな状態番号のLSB1ビット
が付加されていることが分かる。
FIG. 11 shows the time point t in the example of FIG.
7 shows the contents of each word in the path memories 71 and 73 after updating the path memory based on the selected state transition information from = 6 to t = 7. From the state 00 at the time t = 6 to the states 00 and 01 at the time t = 7, from the state 11 at the time t = 6 to the state 10 at the time t = 7, and from the state 11 at the time t = 7 to the state 11 at the time t = 7. 6 from state 00, there is a transition, and time t =
It can be seen that the LSB 1 bit of the new state number is added to the LSB position of the word content of the transition source state in each word of the path memory 71 of No. 7.

【0033】演算回路72のシフト処理において、各パ
スメモリに格納された状態番号のLSBはワードのビッ
ト数分のシフト後に、入力された状態情報が桁あふれを
起こすようになるが、これを復号出力として利用するこ
とができる。通常、或る時点でのシフト処理は状態数N
回分行われるが、そのいずれにおける桁あふれを利用す
るかは、その時点で最も尤度の値の小さい状態のものを
選ぶ、あるいは多数決により決定する。尤も、パスメモ
リに入力されたビットが桁あふれの対象となる時点で
は、ワードのビット数が十分に確保されていれば、通常
は桁あふれ部分のパスは各状態とも同一のパスに合流し
ており、どの状態の桁あふれビットを採用しても結果は
同じとなる。
In the shift processing of the arithmetic circuit 72, the input state information causes overflow of the LSB of the state number stored in each path memory after shifting by the number of bits of the word. Can be used as output. Usually, the shift processing at a certain point in time is the number of states N
In this case, the number of overflows to be used is determined by selecting the one with the smallest likelihood value at that time or by majority vote. However, at the point when the bits input to the path memory are subject to overflow, if the number of bits of the word is sufficiently ensured, the overflow path usually merges with the same path in each state. No matter which state the overflow bit is used, the result is the same.

【0034】なお、本実施例ではパスメモリ73からパ
スメモリ71へは演算回路72による演算を伴う転送を
行う一方、パスメモリ71からパスメモリ73へは単な
る複写のための転送を行うようにした。この構成の代わ
りに、パスメモリ71からパスメモリ73への転送時に
も、次の遷移情報j(i)に基づく演算回路72による
演算を行うようにすることも可能である。このようにす
れば、状態遷移に伴うメモリ間データ転送の回数を半減
することができる。
In this embodiment, the transfer accompanied by the operation by the arithmetic circuit 72 is performed from the path memory 73 to the path memory 71, while the transfer from the path memory 71 to the path memory 73 is simply performed for copying. . Instead of this configuration, the calculation by the calculation circuit 72 based on the next transition information j (i) can also be performed at the time of transfer from the path memory 71 to the path memory 73. By doing so, the number of times of data transfer between memories accompanying the state transition can be reduced by half.

【0035】図7の構成ではパスメモリ71,73の各
々について、状態数Nと同じ個数のワード(アドレス)
を有し各ワードに拘束長の複数倍のビット数を有するメ
モリを用意すればよいことがわかる。遷移情報に基づく
演算/転送処理については、図4(b)に示した従来の
パスメモリ構成では新たな状態ワードの追加ごとに記憶
領域に既に格納されている状態ワードを次順のアドレス
へシフトしなければならず、かつ現時点の状態までの生
き残りパスが変わる場合には状態記憶領域間で全内容を
転送しなければならない。これに対して本発明では、状
態遷移ごとに隣接時点のパスメモリ間でワードの転送が
必要であるが、ワード数は状態数N(本実施例では4)
にすぎないのでこの転送は負担にならない。またシフト
処理は1ワード内のビットシフトなのでワード全体のシ
フトに比べて極めて簡単に行える。演算回路はハードウ
ェアで実現することも出来るし、またマイクロコンピュ
ータや、DSPのようなソフトウェア処理による構成
で、実現することも可能である。
In the configuration shown in FIG. 7, the same number of words (addresses) as the number of states N is used for each of the path memories 71 and 73.
It can be understood that a memory having a number of bits that is a multiple of the constraint length in each word may be prepared. Regarding the operation / transfer processing based on the transition information, in the conventional path memory configuration shown in FIG. 4B, each time a new status word is added, the status word already stored in the storage area is shifted to the next address. If the surviving path to the current state changes, the entire contents must be transferred between the state storage areas. On the other hand, in the present invention, it is necessary to transfer a word between path memories at adjacent times for each state transition, but the number of words is N (4 in this embodiment).
This transfer is not a burden as it is only a matter of course. Also, since the shift processing is a bit shift within one word, it can be performed very easily as compared with the shift of the entire word. The arithmetic circuit can be realized by hardware, or can be realized by a configuration by software processing such as a microcomputer or a DSP.

【0036】このように本実施例によれば、従来のパス
メモリにトレリス構造を造り込む方法のように、特別な
構成のメモリを使用することなくパスメモリが実現で
き、また、遷移情報を記憶する方式の従来構成のパスメ
モリのように、復号出力を得るための、トレースバック
処理が不要であるため、最尤判定処理が高速に行える利
点もある。
As described above, according to the present embodiment, a path memory can be realized without using a memory having a special configuration as in a conventional method of forming a trellis structure in a path memory, and transition information is stored. Unlike the conventional path memory having the above-described method, a trace-back process for obtaining a decoded output is not necessary, and therefore, there is an advantage that the maximum likelihood determination process can be performed at a high speed.

【0037】図7では情報ビット数が1(k=1)の符
号に本発明を適用した実施例を説明したが、本発明は容
易にk=2以上の符号に拡張適用出来る。情報ビット数
が2の場合の畳み込み符号の一例を図8に示す。図にお
いて、811〜,81110は排他論理和ゲート、821,822,823,8
24は遅延素子である。図8は符号化率R=2/3、拘束
長K=6の畳み込み符号で、符号を与える生成多項式
は、
FIG. 7 shows an embodiment in which the present invention is applied to a code having the number of information bits of 1 (k = 1). However, the present invention can be easily extended to a code having k = 2 or more. FIG. 8 shows an example of a convolutional code when the number of information bits is 2. In the figure, 81 1 to 811 10 are exclusive OR gates, 82 1 , 82 2 , 82 3 , 8
24 is a delay element. FIG. 8 shows a convolutional code having a coding rate R = 2/3 and a constraint length K = 6.

【0038】[0038]

【数2】 g0=D2x+(1+D+D2)y g1=(1+D)x+(1+D+D2)y g2=(1+D+D2)x+y である。情報2ビットx,yが入力されると、3ビット
の符号g0g1g2を出力し、状態遷移を起こす。この符号の
状態数は2のK−k乗で16である。
G 0 = D 2 x + (1 + D + D 2 ) yg 1 = (1 + D) x + (1 + D + D 2 ) yg 2 = (1 + D + D 2 ) x + y is there. When two bits x and y of information are input, a three-bit code g 0 g 1 g 2 is output to cause a state transition. The number of states of this code is 16, which is 2 to the power of Kk.

【0039】図8の畳み込み符号の基本単位トレリスを
図9(a)に示す。図ではn2n3=00の場合の情報ビット
を示している。図が煩雑になるのを避けるため、n1n0=0
0への遷移枝のみを実線で示す。実線に添えたn1n0/g0g1
g2は、その枝の遷移が起こった場合の情報ビットn1n0
符号ビットg0g1g2を表す。図9(a)の全ての遷移枝に
対する符号ビットを図9(b)に示す。図8の符号の全
体のトレリスは状態数16で、図9(a)の基本単位ト
レリスが4個(n2n3=00〜11)組合わさったトレリスと
なる。基本単位トレリスから、この符号の場合も状態番
号の最小位2ビットを記憶しておけば状態遷移を完全に
表せることがわかる。
FIG. 9A shows a basic unit trellis of the convolutional code shown in FIG. The figure shows information bits when n 2 n 3 = 00. N 1 n 0 = 0 to avoid complicating the figure
Only the transition branch to 0 is shown by a solid line. N 1 n 0 / g 0 g 1 attached to the solid line
g 2 represents an information bit n 1 n 0 when the transition of the branch occurs code bits g 0 g 1 g 2. FIG. 9B shows code bits for all transition branches in FIG. 9A. The entire trellis of the code in FIG. 8 has 16 states, and is a trellis in which four basic unit trellises (n 2 n 3 = 00 to 11) in FIG. 9A are combined. From the basic unit trellis, it can be seen that, even in the case of this code, the state transition can be completely represented by storing the least significant two bits of the state number.

【0040】図8、9に示したような情報ビット数が2
の場合の畳み込み符号のヴィタビ復号器に、本発明を適
用したパスメモリの実施例を図10に示す。図におい
て、101はtm+1時点のパスメモリ、102は演算回
路、103はtm時点のパスメモリである。1010,〜,10
1i,〜,101N-1,1030,〜,103j,〜,103N-1はパスメモリを
構成するワードである。図10の実施例のパスメモリ1
01と103の動作は図7の実施例とほぼ同様である
が、演算回路102が異なっている。遷移情報j(i)
を、加算比較選択回路から受け取ると、tm時点のパスメ
モリPj(m)の内容を取り出し、これをk(k=2)ビットMSB
側にシフトする。空いたLSB2ビットに状態番号iの最下
位2ビットを加え、Pi(m+1)としてtm+1時点のパスメモ
リに記憶する。パスメモリ更新、復号処理は図7の実施
例と同様に行うことが出来る。
The number of information bits as shown in FIGS.
FIG. 10 shows an embodiment of a path memory to which the present invention is applied to a Viterbi decoder for a convolutional code in the case of (1). In the figure, 101 is a path memory at time t m + 1 , 102 is an arithmetic circuit, and 103 is a path memory at time t m . 101 0 , 〜, 10
1 i , ,, 101 N -1 , 103 0 ,,, 103 j,,, 103 N -1 are words constituting a path memory. Path memory 1 of the embodiment of FIG.
The operations of 01 and 103 are almost the same as those of the embodiment of FIG. 7, but the operation circuit 102 is different. Transition information j (i)
Is received from the addition / comparison / selection circuit, the contents of the path memory Pj (m) at the point in time t m are fetched, and the contents of
Shift to the side. Adding the least significant 2 bits of the state number i to LSB2 bit vacated, is stored in the path memory of t m + 1 time as Pi (m + 1). The path memory updating and decoding processing can be performed in the same manner as in the embodiment of FIG.

【0041】図10の演算回路の構成を図7と同じよう
に加算処理で行うことも出来るし、逆に図7もビットシ
フトで処理することが出来る。この実施例においても、
演算処理はパスメモリ101,103間で双方向に行う
こともできる。また図10の構成はハードウェアあるい
はソフトウェアのどちらでも構成することが出来る。
The configuration of the arithmetic circuit of FIG. 10 can be performed by addition processing as in FIG. 7, and conversely, FIG. 7 can also be processed by bit shift. Also in this example,
The arithmetic processing can be performed between the path memories 101 and 103 in both directions. The configuration in FIG. 10 can be configured by either hardware or software.

【0042】なお、以上の各実施例では、パスメモリに
記憶する状態番号のLSB側kビットを記憶するように
したが、状態番号のLSB側(場合によってはその中
間)のkビットを格納するようにしても同じ結果が得ら
れることは図6の説明から容易に理解されよう。但し、
状態番号のLSBとしない場合には、最後に残った状態
番号iのLSB側のビットをパスメモリに取り込む必要
がある。
In each of the embodiments described above, the k bits on the LSB side of the state number to be stored in the path memory are stored. However, the k bits on the LSB side of the state number (in some cases, the middle) are stored. It will be easily understood from the description of FIG. 6 that the same result can be obtained by doing so. However,
If the LSB of the state number i is not used, the LSB side bit of the last remaining state number i needs to be fetched into the path memory.

【0043】以上、本発明を情報ビット数が1,2の畳
み込み符号のヴィタビ復号に適用した実施例に付いて説
明したが、本発明は情報ビット数がさらに大きい場合で
も同様に適用することが出来る。従来法によるパスメモ
リでは、符号化率が変わると全く構成が変わってしまう
場合があるが、本発明では、パスメモリのワードのビッ
ト数を変えるだけで、容易に対処することが出来る。
Although the present invention has been described with respect to the embodiment in which the present invention is applied to Viterbi decoding of a convolutional code having 1 or 2 information bits, the present invention can be similarly applied even when the number of information bits is larger. I can do it. In the conventional path memory, the configuration may change completely when the coding rate changes. However, in the present invention, it can be easily dealt with only by changing the number of bits of the word in the path memory.

【0044】[0044]

【発明の効果】本発明によれば、汎用メモリを用いてヴ
ィタビ復号器のパスメモリが構成できるので、構成の簡
単化が図れ、かつ符号化率、状態数の異なる畳み込み符
号に対しても容易に対処できる。パスメモリのワード数
を低減できるので、パスメモリの更新処理も少ない処理
量で済み、処理時間の短縮化が可能である。また、状態
番号の一部のみ(kビット)を記憶するので生き残りパ
スを少ないビット数で表わせるのみならず、復号出力を
得るための最尤判定処理についても、パスメモリのMSB
から、桁あふれするビットをそのまま出力すれば良く、
従来法の様にトレースバックする必要が無いので、最尤
判定処理の高速化が図れる。実際の構成においては、特
殊な機能は要らないので、論理回路によるハードウェア
でも、汎用のプロセッサによるソフトウェアでも実現す
ることが出来る。
According to the present invention, since the path memory of the Viterbi decoder can be configured using a general-purpose memory, the configuration can be simplified, and the convolutional code having different coding rates and different numbers of states can be easily realized. Can deal with. Since the number of words in the path memory can be reduced, the processing for updating the path memory requires only a small amount of processing, and the processing time can be reduced. Further, since only a part (k bits) of the state number is stored, not only the surviving path can be represented by a small number of bits, but also the maximum likelihood determination processing for obtaining a decoded output is performed using the MSB of the path memory.
, It is sufficient to output the overflowing bits as they are,
Since there is no need to trace back unlike the conventional method, the maximum likelihood determination processing can be speeded up. In an actual configuration, no special function is required, so that it can be realized by hardware using a logic circuit or software using a general-purpose processor.

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

【図1】畳み込み符号器の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of a convolutional encoder.

【図2】図1の畳み込み符号器の動作を表すトレリス線
図である。
FIG. 2 is a trellis diagram showing the operation of the convolutional encoder of FIG.

【図3】ヴィタビ復号器の構成ブロック図である。FIG. 3 is a configuration block diagram of a Viterbi decoder.

【図4】従来方法によるパスメモリ構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram of a path memory according to a conventional method.

【図5】図2のトレリス線図の基本単位トレリスを示す
図である。
FIG. 5 is a diagram showing a basic unit trellis of the trellis diagram of FIG. 2;

【図6】本発明の原理を説明するための図2の部分トレ
リス線図である。
FIG. 6 is a partial trellis diagram of FIG. 2 for explaining the principle of the present invention.

【図7】本発明の1実施例の構成図である。FIG. 7 is a configuration diagram of one embodiment of the present invention.

【図8】符号化率2/3、拘束長6の畳み込み符号器の
構成図である。
FIG. 8 is a configuration diagram of a convolutional encoder having a coding rate of 2/3 and a constraint length of 6;

【図9】図8の畳み込み符号の基本単位トレリスを示す
図である。
FIG. 9 is a diagram illustrating a basic unit trellis of the convolutional code of FIG. 8;

【図10】本発明による第2の実施例の構成図である。FIG. 10 is a configuration diagram of a second embodiment according to the present invention.

【図11】図7のパスメモリの更新処理の説明図であ
る。
FIG. 11 is an explanatory diagram of the update processing of the path memory of FIG. 7;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,2,821,822,823,824…遅延素子、3,4,5,811,〜,8110
排他論理和ゲート、31…枝尤度計算回路、32…加算比較
選択回路、33…状態尤度メモリ、34…パスメモリ、35…
最尤判定回路、71,101…tm+1時点のパスメモリ、72,102
…演算回路、73,103…tm時点のパスメモリ。
1,2,82 1 , 82 2 , 82 3 , 82 4 … Delay element, 3,4,5,81 1 , 〜, 81 10
Exclusive OR gate, 31 ... branch likelihood calculation circuit, 32 ... addition / comparison selection circuit, 33 ... state likelihood memory, 34 ... path memory, 35 ...
Maximum likelihood determination circuit, path memory at the time of 71,101 ... tm + 1 , 72,102
... calculation circuit, 73,103 ... t m path memory of the time.

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 H04L 25/00 H04L 27/00 H04L 1/00 Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) H03M 13/00 H04L 25/00 H04L 27/00 H04L 1/00

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】kビットの情報をnビット(n>k)の符
号に符号化する符号化率R=k/n、拘束長Kの畳み込
み符号をパスメモリを用いて最尤復号するヴィタビ復号
器において、状態数N(Nは2のK-k乗)個のワードを有する第m時
点と第m+1時点のパスメモリと、 状態尤度の判定に基づき得られる状態jから状態iへの
状態遷移情報j(i)に基づいて第m時点のパスメモリ
のj番目のワードの内容Pj(m)を、kビットMSB側に
シフトし、そのLSB側に当該状態番号i(2進数)の
一部kビットを付加した値を、第m+1時点のパスメモ
リのi番目のワードの内容Pi(m+1)とするように、各状
態遷移時点毎に前記パスメモリの内容更新を行う演算回
路とを備える ことを特徴とするヴィタビ復号器。
1. Viterbi decoding for decoding a k-bit information into an n-bit (n> k) code with a coding rate R = k / n and a constrained length K with maximum likelihood decoding using a path memory. M-th time with N words (N is 2 to the power of Kk)
Point and the path memory at the (m + 1) th time point, and the state j to the state i obtained based on the state likelihood determination.
The path memory at the m-th point based on the state transition information j (i)
To the k-bit MSB side of the content Pj (m) of the j-th word
And the LSB side of the state number i (binary number)
The value to which some k bits have been added is the path memo at the (m + 1) th point.
Each state is set so that the content of the i-th word of the word is Pi (m + 1).
Calculation cycle for updating the contents of the path memory at each state transition time
And a road .
【請求項2】前記演算回路は、各状態遷移時点で行う前
記パスメモリ内容更新終了時に、前記第m+1時点のパ
スメモリの内容を前記第m時点のパスメモリに移し替え
ることを特徴とする請求項1記載のヴィタビ復号器。
2. The operation circuit according to claim 1, wherein the operation circuit is operated before each state transition.
At the end of updating the path memory contents, the
Transfer the contents of the path memory to the path memory at the m-th time point
2. The Viterbi decoder according to claim 1, wherein:
【請求項3】前記演算回路は、各状態遷移時点で行う前
記パスメモリ内容更新終了後、前記第m+1時点のパス
メモリと前記第m時点のパスメモリの役割を入替えて、
前記第m+1時点のパスメモリの内容を更新して前記第
m時点のパスメモリの内容とすることを特徴とする請求
項1記載のヴィタビ復号器。
3. The operation circuit switches the path memory at the (m + 1) -th time point and the path memory at the m-th time point after the completion of the updating of the path memory content performed at each state transition time ,
Viterbi decoder according to claim 1, characterized in that the contents of the path memory of the m-th time by updating the contents of the path memory of the (m + 1) -th time.
【請求項4】前記パスメモリの各ワードのビット数を前
記拘束長Kの複数倍とし、前記パスメモリの内容更新時
に、該パスメモリのMSB側から桁あふれしたkビット
のデータを復号出力として利用することを特徴とする請
求項1、2または3記載のヴィタビ復号器。
4. The method according to claim 1, wherein the number of bits of each word of said path memory is
When the content of the path memory is updated, it is set to a multiple of the constraint length K.
K bits overflowed from the MSB side of the path memory
Viterbi decoder of claim 1, 2 or 3 wherein utilizing the data as a decoded output.
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