JPH02196524A - Viterbi decoding system - Google Patents

Viterbi decoding system

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Publication number
JPH02196524A
JPH02196524A JP1688889A JP1688889A JPH02196524A JP H02196524 A JPH02196524 A JP H02196524A JP 1688889 A JP1688889 A JP 1688889A JP 1688889 A JP1688889 A JP 1688889A JP H02196524 A JPH02196524 A JP H02196524A
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JP
Japan
Prior art keywords
memory
output
viterbi decoding
path
decoding
Prior art date
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Pending
Application number
JP1688889A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masayuki Matsutani
松谷 雅行
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Radio Co Ltd
Original Assignee
Japan Radio Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Japan Radio Co Ltd filed Critical Japan Radio Co Ltd
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Publication of JPH02196524A publication Critical patent/JPH02196524A/en
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Abstract

PURPOSE:To attain a high speed processing and to miniaturize a circuit scale by using simple majority decision logic to select the content of a decoding path memory. CONSTITUTION:The optimum value output of a path memory 14 in a Viterbi decoding is decided not by an accumulated measured value of a metric memory but by the majority decision of a majority decision circuit 18 from the output of the path memory 14 itself. That is, in the case of applying decoding in a required multi-stage, the output stage bits of path memories are identical in most case and when the bits are outputted as they are, it is not required to select plural path memories intentionally from the maximum value of the accumulated measuring of the metric memory. Thus, the maximum value retrieval processing in the Viterbi decoding is facilitated and the circuit scale is miniaturized.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明はビタビ復号方式、特に最終的な復号結果を出力
するときの出力値決定方式の改良に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a Viterbi decoding system, and particularly to an improvement in an output value determining system when outputting a final decoding result.

[従来の技術] 主として静止軌道衛星を仲介した衛星通信が各種の商用
通信として実用化されており、固定点放送あるいは移動
体通信に対応可能なメディアとしてその有効性が著しく
拡大されている。
[Prior Art] Satellite communication mainly mediated by geostationary orbit satellites has been put into practical use as a variety of commercial communications, and its effectiveness as a medium compatible with fixed point broadcasting or mobile communication has been significantly expanded.

この種の衛星通信には近年デジタル技術が導入されてお
り、デジタル変調された信号がデータ伝送され、これが
受信部においてデジタル復調される。
In recent years, digital technology has been introduced into this type of satellite communication, and digitally modulated signals are transmitted as data, and this is digitally demodulated in a receiving section.

このようなデジタル衛星通信において、周知のように衛
星回線は地上データ回線網に比べその伝搬遅延時間や雑
音の分布について異なる性質を有し、このため、衛星回
線に対しては地上回線とは異なった誤り制御技術を採用
する必要がある。
In such digital satellite communications, as is well known, satellite lines have different characteristics in terms of propagation delay time and noise distribution than terrestrial data lines. It is necessary to adopt error control techniques based on

すなわち、衛星回線においては、伝送路に加わる雑音が
各種のガウス雑音と考えることができ、また符号量干渉
が無視できる程度に伝送速度が低い場合には、各符号間
で雑音は独立したものと考えられる。また、衛星回線は
、離散的で無記憶の二元対称通信路として表現すること
ができる。
In other words, in a satellite link, the noise added to the transmission path can be considered to be various types of Gaussian noise, and if the transmission speed is low enough to ignore code amount interference, the noise between each code can be considered to be independent. Conceivable. Further, the satellite link can be expressed as a discrete, memoryless, binary symmetric communication path.

従って、このような特徴を利用しながら、衛星通信では
、各種の誤り制御技術が用いられている。
Therefore, various error control techniques are used in satellite communications while taking advantage of these characteristics.

従来における誤り制御方式として、畳込符号化が周知で
あり、送信される情報ビットが長いブロックではなく、
この符号化方式は情報が連続的に符号化器に入力される
場合に特に適し、情報シンボルの系列が自動的に符号化
される。すなわち、情報シンボルはK(拘束長)段のシ
フトレジスタを通り連続的にシフトされ、シフト毎に1
個の符号化シンボルが発生し送信される。この1個の符
号化シンボルはパリティ検査、つまりシフトレジスタの
いくつかの段における内容の論理和を取ることによって
発生される。前記シフトレジスタの長さKは符号の拘束
長と呼ばれており、符号化率はR−1/vである。一般
に、ランダムに選んだ畳込符号の誤り率は、拘束長の増
加と共に指数関数的に減少することが知られている。
Convolutional coding is a well-known conventional error control method, in which the information bits that are transmitted are transmitted in long blocks rather than in long blocks.
This encoding scheme is particularly suitable when information is input to the encoder continuously, so that sequences of information symbols are automatically encoded. That is, the information symbols are successively shifted through K (constraint length) stages of shift registers, with one shift register per shift.
encoded symbols are generated and transmitted. This single coded symbol is generated by parity checking, ie, by ORing the contents of several stages of the shift register. The length K of the shift register is called the code constraint length, and the coding rate is R-1/v. Generally, it is known that the error rate of randomly selected convolutional codes decreases exponentially as the constraint length increases.

一方、前述した畳込符号を復号するアルゴリズムとして
ビタビ復号方式が用いられている。
On the other hand, the Viterbi decoding method is used as an algorithm for decoding the above-mentioned convolutional code.

ビタビ復号アルゴリズムによれば、与えられた節点に至
る2つのバスが調べられ、符号化器で用いられたことが
最も確からしいパスが選択され、この最も確からしいバ
ス(残存バス)が保存され他は捨てられる。そして、こ
の手順が各格子レベルの全ての状態に対して繰り返され
る。
According to the Viterbi decoding algorithm, the two buses leading to a given node are examined, the path that is most likely to have been used by the encoder is selected, and this most likely bus (survival bus) is saved and is thrown away. This procedure is then repeated for all states at each grid level.

第2図には従来におけるビタビ復号方式の概略構成が示
されており、衛星回線から取り込まれた入力信号P、Q
は入力インターフェース10にて信号変換され、これが
加算比較器12にてビタビ復号演算された後パスメモリ
14に記憶される。
Figure 2 shows a schematic configuration of the conventional Viterbi decoding system, in which input signals P and Q taken in from a satellite line are shown.
is converted into a signal by the input interface 10, subjected to Viterbi decoding by the addition comparator 12, and then stored in the path memory 14.

図示した従来装置において、加算比較器12は複数のメ
トリックメモリ16を有する。
In the illustrated prior art device, summing comparator 12 includes a plurality of metric memories 16 .

加算比較器12において、各節点で結合した2つのパス
の累積計量が比較され、最大の計量を持つパスだけが保
存され、他のバスが捨てられ、この手順を繰返して全て
の残存バスが決定される。
In the summing comparator 12, the cumulative metrics of the two paths connected at each node are compared, only the path with the largest metric is saved, the other buses are discarded, and this procedure is repeated to determine all remaining buses. be done.

この残存バスはバスメモリ14に順次記憶される。The remaining buses are sequentially stored in the bus memory 14.

以上のようにして、ビタビ復号では、復号動作は後戻り
をすることなく常に前向きの加算比較により処理され、
復号の1段階毎に6枝の計量を決定し累積計量を求め二
者択一によって適切なパスを決定するのみの単純な操作
の繰返しが行われる。
As described above, in Viterbi decoding, the decoding operation is always processed by forward addition comparison without going backwards.
A simple operation is repeated in which the metrics of six branches are determined for each stage of decoding, the cumulative metric is obtained, and an appropriate path is determined by choosing between the two.

しかしながら、もちろん、各状態毎に前記操作が行われ
るので、復号器の複雑さは状態の数に比例し、符号の拘
束長によって指数関数的に増加する特徴を有する。従っ
て、この欠点は全てのバスの情報を蓄積するために膨大
なメモリ(2に一1xL (Lは情報ビット個数))ビ
ットの残存バスメモリを必要とする。
However, of course, since the above operations are performed for each state, the complexity of the decoder is proportional to the number of states and has the characteristic of increasing exponentially with the constraint length of the code. Therefore, this drawback requires a huge amount of memory (2:1×L (L is the number of information bits)) bits of residual bus memory to store the information of all the buses.

第2図において、最終出力は前記累積計数が最大(ma
x)となったバスメモリの内容100が出力されている
In FIG. 2, the final output is the maximum cumulative count (ma
The contents 100 of the bus memory that became x) are output.

[発明が解決しようとする課題] 以上のように、ビタビ復号方式によれば、符号化及び操
作が容易である利点を有するが、一方において必要なメ
モリが膨大となりまた一般的に実現しやすい汎用メモリ
を用いたシリアル方式においては、タイミング設計が複
雑な上、動作速度がパラレル方式の1 / 2 ’−’
以下となってしまう欠点があり、また前記累積計量値が
最大な出力100を得るための最大値検索処理が複雑で
あり、かつこのための処理時間及び回路構成が容易でな
いという欠点があった。
[Problems to be Solved by the Invention] As described above, the Viterbi decoding method has the advantage of easy encoding and operation, but on the other hand, it requires a huge amount of memory and is generally easy to implement for general purpose. In the serial method using memory, the timing design is complicated and the operating speed is 1/2 '-' of the parallel method.
There is also a drawback that the maximum value search process for obtaining the maximum output 100 of the cumulative measured value is complicated, and the processing time and circuit configuration for this purpose are not easy.

本発明は上記従来の課題に鑑みなされたものであり、そ
の目的は、ビタビ復号における最大値検索処理を容易に
行い、かつ回路規模を減少することのできる改良された
ビタビ復号方式を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and its purpose is to provide an improved Viterbi decoding method that can easily perform maximum value search processing in Viterbi decoding and reduce the circuit scale. It is in.

[課題を解決するための手段] 上記目的を達成するために、本発明は、ビタビ復号にお
けるバスメモリの最適値出力を従来におけるメトリック
メモリの累積計量値から定めることなく、バスメモリ自
体の出力から多数決回路によって多数決の出力を復号デ
ータとして出力したことを特徴とする。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the present invention determines the optimal value output of the bus memory in Viterbi decoding from the output of the bus memory itself, without determining the optimal value output of the bus memory in Viterbi decoding from the cumulative metric value of the metric memory as in the past. It is characterized in that a majority circuit outputs the output of the majority vote as decoded data.

[作用] 従って、本発明によれば、従来メトリックメモリの内容
から累積計量最大値を発見し、これに対応するバスメモ
リの内容を出力していたのに対し、バスメモリ自体の出
力を多数決によって判定するという極めて単純な操作に
て処理を可能としたものである。
[Operation] Therefore, according to the present invention, whereas conventionally the cumulative metric maximum value was found from the contents of the metric memory and the corresponding contents of the bus memory were output, the output of the bus memory itself is determined by majority vote. This process is made possible by an extremely simple operation of making a determination.

すなわち、本発明ではビタビ復号方式にて、複数のバス
メモリの出力ビットは多段階の2値選択を経て、その最
終出力ビットはほとんど同一値となることに着目し、必
要な多段階の復号操作を行えば、はとんどの場合バスメ
モリの出力段ビットは同一値となり、これをそのまま出
力すれば、複数のバスメモリの選択をメトリックメモリ
の累積計量最大値かられざわざ選択する必要がないとい
うことが着目された。
That is, the present invention focuses on the fact that in the Viterbi decoding method, the output bits of multiple bus memories go through multi-stage binary selection, and the final output bits have almost the same value, and the necessary multi-stage decoding operation If you do this, in most cases the output stage bits of the bus memories will have the same value, and if you output this as is, there is no need to go out of your way to select multiple bus memories from the cumulative maximum value of the metric memory. This was noticed.

そして、仮に誤りがバスメモリの最終出力ビットに混入
した場合においても、はとんどのバスメモリの出力ビッ
トは誤りのない正しい内容となっており、従って、これ
を多数決回路により多数のバスメモリ出力ビットが一致
している内容を出力すれば十分に低い誤り率の復号作用
を達成することが可能となる。
Even if an error were to occur in the final output bits of the bus memory, most of the output bits of the bus memory would have correct contents without any errors, and therefore, this would be output to a large number of bus memories by the majority circuit. If content with matching bits is output, it is possible to achieve a decoding operation with a sufficiently low error rate.

[実施例] 以下、図面に基づいて本発明の好適な実施例を説明する
[Embodiments] Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described based on the drawings.

第1図には本発明に係るビタビ復号方式の概略構成が示
されており、前述した第2図と同一構成には同一符号を
付して説明を省略する。
FIG. 1 shows a schematic configuration of the Viterbi decoding system according to the present invention, and the same components as those in FIG.

本発明において特徴的なことは、バスメモリ14の出力
段に多数決回路18が設けられていることであり、バス
メモリの最終出力ビットがこの多数決回路18によって
選ばれ、この多数値が順次出力されることを特徴とする
A feature of the present invention is that a majority circuit 18 is provided at the output stage of the bus memory 14, the final output bit of the bus memory is selected by this majority circuit 18, and this majority value is sequentially output. It is characterized by

従来と同様に、加算比較器12は入力インターフェース
10から供給されたデータに所定の累積加算を与え、そ
の内容をメトリックメモリに順次記憶させると共に、そ
の内容から別個に設けられているバスメモリ14の内容
を順次更新する。
As in the past, the addition comparator 12 applies a predetermined cumulative addition to the data supplied from the input interface 10, sequentially stores the contents in the metric memory, and also stores the contents in the separately provided bus memory 14 from the contents. Update the contents sequentially.

従って、バスメモリ14の内容は前記復号演算が多段に
進行するにしたがって確からしさが増加し、前段側では
各バスメモリ14の内容がランダムであったのに対し、
最終段に近付くに従って誤りのない確度の高いデータ、
例えばUO」かあるいは「1」のいずれかに収斂する。
Therefore, the probability of the contents of the bus memory 14 increases as the decoding operation progresses through multiple stages, and whereas the contents of each bus memory 14 were random at the previous stage,
Error-free and highly accurate data as it approaches the final stage.
For example, it converges to either "UO" or "1".

本発明はこのようなデータの収斂に着目し、多数あるバ
スメモリ14のいずれを復号出力とするかに関し、従来
のようなメトリックメモリの累積計量最大値に対応する
量のバスメモリ出力ビットを選ぶのではなく、バスメモ
リ14の出力値全てのビットのうち「0」か「1」の多
いほうを出力データとするものであり、このために、本
発明によれば、多数決回路18は単にバスメモリ14の
最終出力ビットのみを監視し、このときの多数となるデ
ータを復号データとして出力するという極めて簡単な操
作で出力処理を行うことが可能となる。
The present invention focuses on such data convergence, and selects an amount of bus memory output bits corresponding to the maximum accumulated metric value of the conventional metric memory with regard to which of the many bus memories 14 is to be used as the decoded output. Instead, the output data is the one with more "0" or "1" among all the bits of the output value of the bus memory 14. Therefore, according to the present invention, the majority circuit 18 simply uses the bus memory 14 as the output data. Output processing can be performed by an extremely simple operation of monitoring only the final output bit of the memory 14 and outputting a large number of data at this time as decoded data.

前記多数決回路18は通常の論理回路の組合せから実現
可能であり、また他のアナログ的な回路を用いることも
もちろん可能である。
The majority voting circuit 18 can be realized by a combination of ordinary logic circuits, and of course it is also possible to use other analog circuits.

[発明の効果〕 以上説明したように、本発明によれば、復号バスメモリ
の内容を選択する際に、簡単な多数決論理を用いるのみ
で実現可能であり、従来のようなメトリックメモリの累
積計量最大値と無関係に復号出力データを生成する最大
値検索を必要としないので、処理の高速化及び回路規模
を小さくすることが可能となる。
[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, when selecting the contents of the decoding bus memory, it is possible to select the contents of the decoding bus memory by simply using simple majority logic, and the cumulative measurement of the metric memory as in the conventional method can be achieved. Since there is no need for a maximum value search to generate decoded output data regardless of the maximum value, it is possible to speed up the processing and reduce the circuit scale.

実際上、本発明によれば、ビタビ復号方式をワンボード
タイプの場合には150Kbps、またLSI化された
タイプで10数Mbpsの容量を実現可能であり、また
前記多数決処理によっても誤り訂正能力の劣化はほとん
ど生じることがなかった。
In fact, according to the present invention, it is possible to achieve a capacity of 150 Kbps in the case of the Viterbi decoding system in a one-board type, and a capacity of more than 10 Mbps in the LSI type, and the error correction ability can also be improved by the majority voting process. Almost no deterioration occurred.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明に係るビタビ復号方式の好適な実施例を
示す概略構成図、 第2図は従来におけるビタビ復号方式の概略構成図であ
る。 12 ・・・ 加算比較器 14 ・・・ バスメモリ 16 ・・・ メトリックメモリ 18 ・・・ 多数決回路
FIG. 1 is a schematic diagram showing a preferred embodiment of the Viterbi decoding system according to the present invention, and FIG. 2 is a schematic diagram of a conventional Viterbi decoding system. 12... Addition comparator 14... Bus memory 16... Metric memory 18... Majority circuit

Claims (1)

【特許請求の範囲】 符号化伝送された入力データを加算比較して順次メトリ
ックメモリに記憶すると共に、該加算比較の内容に応じ
て各節点段階毎に最も確からしいパスをパスメモリに記
憶しこれを繰返すビタビ復号器において、 パスメモリの全出力ビットを多数決判断し、多数値とな
る出力ビットの内容を出力することを特徴とするビタビ
復号方式。
[Scope of Claims] Encoded and transmitted input data is added and compared and sequentially stored in a metric memory, and the most probable path is stored in the path memory for each node stage according to the content of the addition and comparison. A Viterbi decoding method characterized in that, in a Viterbi decoder that repeats the following steps, all output bits of a path memory are judged by a majority vote, and the contents of the output bits having the majority value are output.
JP1688889A 1989-01-26 1989-01-26 Viterbi decoding system Pending JPH02196524A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6337890B1 (en) 1997-08-29 2002-01-08 Nec Corporation Low-power-consumption Viterbi decoder

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60180222A (en) * 1984-02-27 1985-09-14 Nec Corp Code error correcting device
JPS61128632A (en) * 1984-11-28 1986-06-16 Fujitsu Ltd Viterbi decoder

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60180222A (en) * 1984-02-27 1985-09-14 Nec Corp Code error correcting device
JPS61128632A (en) * 1984-11-28 1986-06-16 Fujitsu Ltd Viterbi decoder

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6337890B1 (en) 1997-08-29 2002-01-08 Nec Corporation Low-power-consumption Viterbi decoder

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