JPH0361375B2 - - Google Patents

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JPH0361375B2
JPH0361375B2 JP16875886A JP16875886A JPH0361375B2 JP H0361375 B2 JPH0361375 B2 JP H0361375B2 JP 16875886 A JP16875886 A JP 16875886A JP 16875886 A JP16875886 A JP 16875886A JP H0361375 B2 JPH0361375 B2 JP H0361375B2
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path
trace
memory
signal
metric
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JP16875886A
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Japanese (ja)
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JPS6326035A (en
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Tadashi Nakamura
Atsushi Yamashita
Masaru Moriwake
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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【発明の詳細な説明】 〔目次〕 概 要 産業上の利用分野 従来の技術 (i) パスメモリセル方式の場合 (ii) ランダムアクセスメモリの場合 (iii) パストレース方式の場合 発明が解決しようとする問題点 問題点が解決するための手段 作 用 実施例 実施例と第1図との対応関係 実施例の構成 (i) 全体の構成 (ii) パストレース制御部の構成 実施例の動作 (i) 書き込みモード (ii) トレースモード (iii) パストレース 実施例での復号結果の例 発明の効果 〔概要〕 ビタビ復号器であつて、ACS部で生き残りパ
スとして判定した側のパスセレクトの内容をパス
メモリに書き込んだ後、それを新しいものから古
いものへの側で読みだしてパストレースを行なつ
て最尤パスを求めることにより、1復号サイクル
でのメモリアクセス回数が減少して、高速になる
と共に、メモリにも通常のランダムアクセスメモ
リを使用することができる。
[Detailed Description of the Invention] [Table of Contents] Overview Industrial Application Fields Prior Art (i) In the case of path memory cell system (ii) In the case of random access memory (iii) In the case of path trace system Embodiment Correspondence between the embodiment and FIG. 1 Structure of the embodiment (i) Overall structure (ii) Structure of the path trace control unit Operation of the embodiment (i ) Write mode (ii) Trace mode (iii) Path trace Examples of decoding results in the embodiment Effects of the invention [Summary] In the Viterbi decoder, the contents of the path select on the side determined as a surviving path by the ACS section are After writing to memory, reading it from the newest to the oldest side and performing path tracing to find the maximum likelihood path reduces the number of memory accesses in one decoding cycle, increasing speed. At the same time, a normal random access memory can be used for the memory as well.

〔産業上の利用分野〕[Industrial application field]

本発明は、ビタビ復号器に関し、特に、パスト
レース方式を適用したビタビ復号器に関するもの
である。
The present invention relates to a Viterbi decoder, and particularly to a Viterbi decoder to which a path tracing method is applied.

ビタビ復号器(Viterbi Decoder)は、畳み込
み符号の最尤復号法に使用されるものであり、既
知の複数個の符号系列のうち、受信符号系列に最
も符号距離が近いパスを最尤パスとして選択し、
この選択されたパスに対応して復号データを得る
ものである。このビタビ復号器は、誤り訂正能力
が高いことから、衛星通信等の復号器として使用
されている。
The Viterbi decoder is used for maximum likelihood decoding of convolutional codes, and selects the path with the closest code distance to the received code sequence as the maximum likelihood path from among multiple known code sequences. death,
Decoded data is obtained corresponding to this selected path. This Viterbi decoder has a high error correction ability and is therefore used as a decoder for satellite communications and the like.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

(i) パスメモリセル方式の場合 従来から汎用されているビタビ復号器とし
て、第7図に示すようなものがあつた。ここ
で、ビタビ復号器は、符号分配器としてのブラ
ンチメトリツク計算部、複数のACS回路で成
る演算部、パスメモリおよび当該パスメモリで
の出力に基づいて多数決を取つて復号出力を得
る多数決回路(最尤判定回路)で構成されてい
る。
(i) Path memory cell method A conventional Viterbi decoder that has been widely used is the one shown in FIG. Here, the Viterbi decoder includes a branch metric calculation section as a code distributor, an operation section consisting of a plurality of ACS circuits, a path memory, and a majority circuit that takes a majority vote based on the output of the path memory and obtains a decoded output. (maximum likelihood judgment circuit).

このブランチメトリツク計算部は、受信装置
の復調出力の受信符号からブランチメトリツク
を計算するものであり、そのブランチメトリツ
クはACS回路に加えられ、1シンボル前のパ
スメトリツクと加算される。その加算結果は新
しいパスメトリツクとなり、これらのパスメト
リツクの比較により、小さい方を最尤パスのパ
スメトリツクとし、そのパスメトリツクとパス
セレクト信号とが出力される。
This branch metric calculating section calculates a branch metric from the received code of the demodulated output of the receiving device, and the branch metric is applied to the ACS circuit and added to the path metric of one symbol before. The addition result becomes a new path metric, and by comparing these path metrics, the smaller path metric is determined to be the path metric of the most likely path, and the path metric and path select signal are output.

ACS回路は、第8図に示すように、加算器
(Adder)、比較器(Comparator)およびセレ
クタ(Selector)で構成されている。
As shown in FIG. 8, the ACS circuit is composed of an adder, a comparator, and a selector.

パスメモリは、第9図に示すようなセレクタ
とフリツプフロツプとから成るパスメモリセル
を、第10図に示すように多段に接続した構成
となつている。これには、ACS回路からのパ
スセレクト信号が加えられて、最尤パスの経歴
が記憶されるものである。つまり、復号サイク
ル毎にACS部で生き残りパスと判定した側の
パスメモリセルの内容を、パスセレクト信号を
用いて転送することになる。
The path memory has a structure in which path memory cells each consisting of a selector and a flip-flop as shown in FIG. 9 are connected in multiple stages as shown in FIG. A path select signal from the ACS circuit is added to this to store the history of the most likely path. In other words, in each decoding cycle, the contents of the path memory cell on the side determined to be the surviving path by the ACS section are transferred using the path select signal.

このビタビ復号器においては、符号の拘束長
を大きくする程、誤り訂正能力が大きくなるも
のであるが、回路規模が指数関数的に増大する
ので、3乃至7程度の拘束長が採用されてい
る。
In this Viterbi decoder, the error correction ability increases as the code constraint length increases, but since the circuit size increases exponentially, a constraint length of about 3 to 7 is adopted. .

例えば、拘束長7の場合ではACSが64個必
要となり、回路規模が大きくなる。
For example, in the case of a constraint length of 7, 64 ACSs are required, which increases the circuit scale.

(ii) ランダムアクセスメモリの場合 また、第11図は、2つのランダムアクセス
メモリ(RAM)を用いて構成した従来のパス
メモリを示す。
(ii) In case of random access memory FIG. 11 shows a conventional path memory configured using two random access memories (RAM).

かようなパスメモリは、2個のランダムアク
セスメモリで多重化動作をさせるようにしたも
のである。例えば、上述したパスメモリのある
パスメモリセルに相当するノード番号Iにおい
て、一方のランダムアクセスメモリのアドレス
に、〓I/2」と、2K-1+〓I/2」とのうち
の生き残りとして選択された方のノード番号が
設定される。そして、他方のランダムアクセス
メモリのアドレスにIを設定する。その状態
で、一方のランダムアクセスメモリのデータ出
力端子DOから他方のランダムアクセスメモリ
のデータ入力端子DOIにデータ(バス情報)を
転送する。これを全ノードについて行ない、多
数決回路等で成る出力処理部から復号出力を得
る。次の復号サイクルでは、他方のランダムア
クセスメモリのデータ出力端子DOから一方の
ランダムアクセスメモリのデータ入力端子DOI
にデータ(バス情報)を転送する。なお、上述
した〓I/2」は、1/2を越えない最大の整
数を示すガウス記号である。
Such a path memory is configured to perform multiplexed operation using two random access memories. For example, in the node number I corresponding to the path memory cell with the above-mentioned path memory, the address of one random access memory is the remaining one of 〓I/2'' and 2 K-1 + 〓I/2''. The selected node number is set. Then, I is set to the address of the other random access memory. In this state, data (bus information) is transferred from the data output terminal DO of one random access memory to the data input terminal DOI of the other random access memory. This is performed for all nodes, and a decoded output is obtained from an output processing section consisting of a majority circuit or the like. In the next decoding cycle, one random access memory's data input terminal DOI is transferred from the data output terminal DO of the other random access memory to the data input terminal DOI of one random access memory.
Transfer data (bus information) to. Note that 〓I/2'' mentioned above is a Gauss symbol indicating the largest integer not exceeding 1/2.

(iii) パストレース方式 また、パスメモリに記憶されたパス選択情報
を遡ることにより、最尤パスを決定するパスト
レース方式が提案されている。このパストレー
ス方式は、ノード番号とそのノード番号に対応
したパスメモリの内容とにより、そのノードに
おいて生き残りとして選択された側のノード番
号を求め、これを繰り返して、パスメモリの最
後に到達したときノード番号から復号出力を得
る方式である。
(iii) Path tracing method A path tracing method has also been proposed in which the most likely path is determined by tracing path selection information stored in a path memory. This path tracing method uses the node number and the contents of the path memory corresponding to that node number to find the node number of the node selected as the survivor, and repeats this process until the end of the path memory is reached. This method obtains the decoded output from the node number.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

ところで、上述した従来方式にあつては、いず
れも欠点が指摘されていた。
By the way, all of the above-mentioned conventional methods have been pointed out to have drawbacks.

第10図に関連して述べた「(i)パスメモリセル
方式の場合」の従来例では、パスメモリセルがセ
レクタとフリツプフロツプとから成る構成である
ため、ランダムアクセスメモリのように集積回路
化することが困難であり、ビタビ復号器としての
装置構成を小型化することは極めて困難であると
いう問題点があつた。
In the conventional example of "(i) Path memory cell method" described in connection with FIG. 10, the path memory cell has a configuration consisting of a selector and a flip-flop, so it cannot be integrated into an integrated circuit like a random access memory. There was a problem in that it was extremely difficult to miniaturize the device configuration as a Viterbi decoder.

また、第11図に示したように、「(ii)ランダム
アクセスメモリの場合」のようにランダムアクセ
スメモリを用いることにより、集積回路化したパ
スメモリを構成することができる。しかしなが
ら、多重化動作をさせていることに因り、例えば
拘束長=7の復号器を構成する場合に、1復号サ
イクル当たり、2つのメモリを64回アクセスする
必要がある。従つて、復号処理速度を向上させる
ことが極めて困難であつた。また、復号処理速度
を向上させるために、多重度を低下させてアクセ
ス回数を減少させることも考えられるが、その場
合にはメモリの個数が増加するという問題点が挙
げられていた。
Further, as shown in FIG. 11, by using a random access memory as in "(ii) Case of random access memory", it is possible to configure a path memory as an integrated circuit. However, due to the multiplexing operation, when configuring a decoder with a constraint length of 7, for example, it is necessary to access two memories 64 times per one decoding cycle. Therefore, it has been extremely difficult to improve the decoding processing speed. Furthermore, in order to improve the decoding processing speed, it is possible to reduce the number of accesses by lowering the degree of multiplicity, but in this case, there is a problem that the number of memories increases.

更に、「(iii)パストレース方式の場合」において
上述した従来のパストレース方式は、パスメモリ
の段数に対応してノード番号の演算を繰り返すこ
とにより、最尤パスのトレースを行なうものであ
るから、パスメモリに対するアクセス回数が多く
なる。それにより、復号処理速度を向上すること
が困難であるという問題点があつた。
Furthermore, the conventional path tracing method described above in "(iii) Path tracing method" traces the maximum likelihood path by repeating node number calculations according to the number of stages of the path memory. , the number of accesses to the path memory increases. This has caused a problem in that it is difficult to improve the decoding processing speed.

本発明は、このような点にかんがみて創作され
たものであり、復号処理速度の向上および装置構
成の小型化という従来相反する問題点を一挙に解
決したビタビ復号器を提供することを目的として
いる。
The present invention was created in view of these points, and aims to provide a Viterbi decoder that solves the conventionally contradictory problems of improving decoding processing speed and reducing the size of the device configuration. There is.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

第1図は、本発明のビタビ復号器の原理ブロツ
ク図である。
FIG. 1 is a basic block diagram of the Viterbi decoder of the present invention.

図において、符号分配手段115は、受信符号
111に基づいてブランチメトリツク113を計
算する。
In the figure, code distribution means 115 calculates branch metrics 113 based on received codes 111.

ACS回路121は、符号分配手段115によ
つて計算されたブランチメトリツク113と1シ
ンボル前のパスメトリツクとを加算し、その加算
出力のパスメトリツク117および当該パスメト
リツクの比較によつて選択された最尤パスを表す
パスセレクト情報119を出力する。
The ACS circuit 121 adds the branch metric 113 calculated by the code distributing means 115 and the path metric one symbol before, and compares the path metric 117 of the addition output with the path metric to determine the maximum likelihood path selected. Path selection information 119 representing the path selection information 119 is output.

書込手段125は、パスセレクト情報119を
所定の第1期間に従つてパスメモリ123に書き
込む。
The writing means 125 writes the path selection information 119 into the path memory 123 according to a predetermined first period.

トレース位置定義手段127は、パスメモリ1
23に書き込まれたパスセレクト情報119に基
づいてパストレースを行う上でのトレース位置を
定義する。
The trace position defining means 127 includes the path memory 1
The trace position for performing path tracing is defined based on the path selection information 119 written in 23.

位置情報出力手段131は、前記トレース位置
に応じた繰り返しサイクルでのトレース位置情報
129を出力する。
The position information output means 131 outputs trace position information 129 in a repeating cycle according to the trace position.

トレース開始ノード決定手段135は、パスメ
トリツク117に基づいて、前記パストレースの
トレース開始ノード133を求める。
The trace start node determining means 135 determines the trace start node 133 of the path trace based on the path metric 117.

ノード定義手段137は、トレース開始ノード
133、トレース位置情報129に従つて、前記
パストレースを行なう上での対応するノードを定
義する。
The node definition means 137 defines a corresponding node for performing the path tracing according to the trace start node 133 and the trace position information 129.

パストレース手段141は、パスメモリ123
に格納されたパスセレクト情報119に基づき、
第2期間に従つて、前記定義されたノードから生
き残りとして選択された側のノードをトレース結
果として、トレースメモリ139に書き込む。
The path tracing means 141 uses the path memory 123
Based on the path selection information 119 stored in
According to the second period, a node selected as a survivor from the defined nodes is written into the trace memory 139 as a trace result.

復号手段143は、前記第2期間中の第3期間
で、トレースメモリ139に書き込まれた前記ト
レース結果を、復号出力として出力する。
The decoding means 143 outputs the trace result written in the trace memory 139 in the third period of the second period as a decoded output.

従つて、全体として、パスセレクト情報119
の書き込み、前記トレース結果および復号出力を
得ることを繰り返して行なうように構成されてい
る。
Therefore, as a whole, the path selection information 119
, and obtaining the trace result and decoded output are repeatedly performed.

〔作用〕[Effect]

ACS回路121で生き残りパスとして判定さ
れた側のパスセレクト情報119がパスメモリ1
23に所定の期間にパスメモリ123に書き込ま
れる。
The path selection information 119 on the side determined as a surviving path by the ACS circuit 121 is stored in the path memory 1.
23, it is written into the path memory 123 during a predetermined period.

パストレース手段141により、別な所定の期
間において、新しいものから古いものへの順で読
み出してパストレースを行ない、最尤パスを求め
る。そのノードから復号出力を得る。
The path tracing means 141 performs path tracing by reading out data in order from newest to oldest during another predetermined period to find the maximum likelihood path. Get the decoded output from that node.

本発明にあつては、1復号サイクルでのメモリ
アクセス回数が減少するので、動作が高速になる
と共に、メモリにも通常のランダムアクセスメモ
リを使用することができる。
In the present invention, since the number of memory accesses in one decoding cycle is reduced, the operation becomes faster and a normal random access memory can be used as the memory.

〔実施例〕〔Example〕

以下、図面に基づいて本発明の実施例について
詳細に説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail based on the drawings.

第2図および第3図は、本発明の一実施例にお
けるビタビ復号器の構成を示す。
FIGS. 2 and 3 show the configuration of a Viterbi decoder in one embodiment of the present invention.

実施例と第1図との対応関係 ここで、本発明の実施例と第1図との対応関
係を示しておく。
Correspondence between the embodiment and FIG. 1 Here, the correspondence between the embodiment of the present invention and FIG. 1 will be shown.

受信符号111は、受信符号信号211に相
当する。
The received code 111 corresponds to the received code signal 211.

ブランチメトリツク113は、ブランチメト
リツク信号213に相当する。
Branch metric 113 corresponds to branch metric signal 213.

符号分配手段115は、分配器215に相当
する。
Code distribution means 115 corresponds to distributor 215.

パスメトリツク117は、パスメトリツク信
号217に相当する。
Path metric 117 corresponds to path metric signal 217.

パスセレクト情報119は、パスセレクト信
号219に相当する。
Path selection information 119 corresponds to path selection signal 219.

ACS回路121は、ACS回路221に相当
する。
ACS circuit 121 corresponds to ACS circuit 221.

パスメモリ123は、パスメモリ223に相
当する。
Path memory 123 corresponds to path memory 223.

書込手段125は、バツフア部263の入力
バツフア291に相当する。
The writing means 125 corresponds to the input buffer 291 of the buffer section 263.

トレース位置定義手段127は、トレースカ
ウンタ227に相当する。
The trace position defining means 127 corresponds to the trace counter 227.

トレース開始ノード133は、最小パスメト
リツクのノード番号信号233に相当する。
The trace start node 133 corresponds to the node number signal 233 of the minimum path metric.

トレース開始ノード決定手段135は、最小
パスメトリツク検出部234およびノード番号
計算部236に相当する。
The trace start node determining means 135 corresponds to the minimum path metric detection section 234 and the node number calculation section 236.

ノード定義手段137は、シフトレジスタ2
37に相当する。
The node definition means 137 includes the shift register 2
It corresponds to 37.

トレースメモリ139は、トレースメモリ2
39に相当する。
Trace memory 139 is trace memory 2
It corresponds to 39.

パストレース手段141は、セレクタ241
に相当する。
The path tracing means 141 includes a selector 241
corresponds to

復号手段143は、バツフア部267の出力
バツフア294に相当する。
The decoding means 143 corresponds to the output buffer 294 of the buffer section 267.

実施例の構成 以上のような対応関係があるものとして、以
下本発明の実施例について説明する。
Configuration of Embodiment Embodiments of the present invention will be described below, assuming that the above-mentioned correspondence exists.

(i) 全体の構成 第2図において、受信符号信号211に基
づいて計算されたブランチメトリツクを表す
ブランチメトリツク信号213が、分配器2
15からACS回路221に供給される。こ
のACS回路221では、分配器215によ
る計算で得られたブランチメトリツクと1シ
ンボル前のパスメトリツクとを加算して得た
その加算出力のパスメトリツク信号217を
最小パスメトリツク検出部234に供給され
る。また、そのパスメトリツクの比較によつ
て選択された最尤パスを表すパスセレクト信
号219を、パストレース制御部250に供
給する。最小パスメトリツク検出部234で
求められた最小パスメトリツクに基づいて、
ノード番号計算部236は最小パスメトリツ
クのノードを表すノード番号信号233をパ
ストレース制御部250に与える。
(i) Overall configuration In FIG. 2, a branchmetric signal 213 representing a branchmetric calculated based on a received code signal 211 is sent to
15 to the ACS circuit 221. In this ACS circuit 221, the branch metric obtained by the calculation by the distributor 215 and the path metric one symbol before are added together, and the added output path metric signal 217 is supplied to the minimum path metric detection section 234. Furthermore, a path select signal 219 representing the most likely path selected by comparing the path metrics is supplied to the path trace control section 250. Based on the minimum path metric found by the minimum path metric detection unit 234,
The node number calculation unit 236 provides the path trace control unit 250 with a node number signal 233 representing the node with the minimum path metric.

このパストレース制御部250には、パス
メモリ長信号251、クロツク信号253お
よびモード切換信号255が印加されてお
り、それらの情報に基づいて、パスメモリ2
23にパスセレクト信号219を格納してパ
ストレースの結果をトレースメモリ239に
書き込んで、復号出力信号257を得るもの
である。
A path memory length signal 251, a clock signal 253, and a mode switching signal 255 are applied to the path trace control section 250, and based on these information, the path memory
A path select signal 219 is stored in 23 and the result of path tracing is written into a trace memory 239 to obtain a decoded output signal 257.

(ii) パストレース制御部の構成 第3図は、第2図に示したパストレース制
御部250、パスメモリ223およびトレー
スメモリ239の詳細を示す。
(ii) Configuration of Path Trace Control Unit FIG. 3 shows details of the path trace control unit 250, path memory 223, and trace memory 239 shown in FIG. 2.

パストレース制御部250が具えているト
レースカウンタ227およびI/Oカウンタ
228の入力端子INにパスメモリ長信号2
51が供給され、シフトレジスタ237の入
力端子INに最小パスメトリツクのノード番
号信号233が供給される。トレースカウン
タ227のリツプルキヤリー出力信号は、当
該トレースカウンタ227およびシフトレジ
スタ237のロード端子LDに供給される。
The path memory length signal 2 is input to the input terminal IN of the trace counter 227 and I/O counter 228 included in the path trace control unit 250.
51 is supplied, and the node number signal 233 of the minimum path metric is supplied to the input terminal IN of the shift register 237. The ripple carry output signal of the trace counter 227 is supplied to the load terminal LD of the trace counter 227 and shift register 237.

クロツク信号253は、これらトレースカ
ウンタ227、シフトレジスタ237および
I/Oカウンタ228のクロツク入力端子
CLKにそれぞれ共通に供給される。I/O
カウンタ228のリツプルキヤリー出力信号
は、そのロード端子LDに供給される。
The clock signal 253 is applied to the clock input terminals of the trace counter 227, shift register 237, and I/O counter 228.
Commonly supplied to CLK. I/O
The ripple carry output signal of counter 228 is provided to its load terminal LD.

モード切換信号255はインバータ261
で反転され、その論理反転信号がトレースカ
ウンタ227およびシフトレジスタ237の
イネーブル端子ENにそれぞれ共通に供給さ
れる。また、モード切換信号255が直接に
I/Oカウンタ228のイネーブル端子EN
およびセレクタ275の信号選択切換端子
SELにそれぞれ共通に供給される。更に、モ
ード切換信号255はバツフア部263に供
給されると共に、フリツプフロツプ265に
供給される。このフリツプフロツプ265の
出力信号が、バツフア部267に印加され
る。
The mode switching signal 255 is sent to the inverter 261
The logic inverted signal is commonly supplied to the enable terminal EN of the trace counter 227 and shift register 237, respectively. In addition, the mode switching signal 255 is directly applied to the enable terminal EN of the I/O counter 228.
and signal selection switching terminal of selector 275
Commonly supplied to each SEL. Furthermore, the mode switching signal 255 is supplied to a buffer section 263 and also to a flip-flop 265. The output signal of flip-flop 265 is applied to buffer section 267.

パスセレクト信号219はバツフア部26
3に供給され、復号出力信号257がバツフ
ア部267から得られるように構成されてい
る。
The path select signal 219 is sent to the buffer section 26
3, and the decoded output signal 257 is obtained from the buffer section 267.

トレースカウンタ227の出力端子OUT
から得られるトレースアドレス信号271お
よびI/Oカウンタ228の出力端子OUT
から得られるI/Oアドレス信号273は、
セレクタ275の入力端子I1およびI2にそれ
ぞれ供給される。このセレクタ275の出力
端子OUTから得られるアドレス信号277
がパスメモリ223に供給されると共に、フ
リツプフロツプ279に印加される。このフ
リツプフロツプ279の出力信号はトレース
メモリ239に供給される。
Trace counter 227 output terminal OUT
The trace address signal 271 obtained from the output terminal OUT of the I/O counter 228
The I/O address signal 273 obtained from
They are supplied to input terminals I 1 and I 2 of selector 275, respectively. Address signal 277 obtained from the output terminal OUT of this selector 275
is supplied to path memory 223 and applied to flip-flop 279. The output signal of flip-flop 279 is supplied to trace memory 239.

シフトレジスタ237の出力端子OUTか
ら得られる6ビツトの選択制御信号281
は、セレクタ241の選択制御信号端子SC
に供給され、バツフア部263からの64ビツ
トの読出パスセレクト信号283が入力端子
INに印加されるようになつている。セレク
タ241の出力端子OUTからの1ビツト出
力信号は、シフトレジスタ237およびフリ
ツプフロツプ285に供給される。このフリ
ツプフロツプ285の出力信号は、バツフア
部267に供給されるようになつている。
6-bit selection control signal 281 obtained from the output terminal OUT of the shift register 237
is the selection control signal terminal SC of the selector 241
The 64-bit read path select signal 283 from the buffer section 263 is supplied to the input terminal.
It is now applied to IN. A 1-bit output signal from the output terminal OUT of selector 241 is supplied to shift register 237 and flip-flop 285. The output signal of flip-flop 285 is supplied to buffer section 267.

実施例の動作 第4図は、本発明実施例のビタビ復号器にお
ける動作タイミングを示す。ここで、図aは、
クロツク信号253を示す。bは、本発明実施
例のビタビ復号器での復号サイクルにおける軟
判定データDの繰り返しを示す。なお、この軟
判定データDは、パストレース制御部250に
対して外部データとなるものである。
Operation of the Embodiment FIG. 4 shows the operation timing of the Viterbi decoder according to the embodiment of the present invention. Here, diagram a is
A clock signal 253 is shown. b shows the repetition of the soft decision data D in the decoding cycle in the Viterbi decoder according to the embodiment of the present invention. Note that this soft decision data D is external data to the path trace control unit 250.

また、cはパスセレクト信号219を示すも
のであるが、パスセレクト情報PDとしては、
パスメモリ223に書き込まれるタイミングで
示している。dは、トレースメモリ239での
トレース結果の書き込みのタイミングを示す。
Also, c indicates the path select signal 219, but as path select information PD,
The timing at which the data is written to the path memory 223 is shown. d indicates the timing of writing the trace result in the trace memory 239.

更に、eは、パストレース制御部250の動
作モードを決定するモード切換信号255を示
す。
Furthermore, e indicates a mode switching signal 255 that determines the operation mode of the path trace control section 250.

但し、ここでは、外部データとして、軟判定
データDnをとる復号サイクルの前後を中心に
して説明する。
However, here, the explanation will focus on the period before and after the decoding cycle in which soft decision data Dn is taken as external data.

以下、第2図〜第4図を参照する。 Hereinafter, reference will be made to FIGS. 2 to 4.

モード切換信号255が“低”レベルをとる
と(パスセレクト情報は書き込まれないモー
ド)、インバータ261による反転信号により、
トレースカウンタ227およびシフトレジスタ
237が付勢される。その状態で、最初のクロ
ツク時では、受信符号信号211に基づいて計
算された最小パスメトリツクのノード番号信号
233がシフトレジスタ237に置数される。
また、パスメモリ223の物理長を指定するパ
スメモリ長信号251がトレースカウンタ22
7およびI/Oカウンタ228に置数される。
When the mode switching signal 255 takes a "low" level (a mode in which path selection information is not written), an inverted signal from the inverter 261 causes the
Trace counter 227 and shift register 237 are activated. In this state, at the first clock, the node number signal 233 of the minimum path metric calculated based on the received code signal 211 is placed in the shift register 237.
Further, a path memory length signal 251 specifying the physical length of the path memory 223 is transmitted to the trace counter 22.
7 and the I/O counter 228.

かような状態で、クロツク信号253に応答
してトレースカウンタ227およびI/Oカウ
ンタ228は計数を行ない、シフトレジスタ2
37は置数状態をシフトしていくものである。
In such a state, the trace counter 227 and the I/O counter 228 perform counting in response to the clock signal 253, and the shift register 2
37 is for shifting the number state.

(i) 書き込みモード いま、モード切換信号255が“高”レベ
ルをとる“パスセレクト信号の書き込みモー
ド”となれば、I/Oカウンタ228および
バツフア部263の入力バツフア291が付
勢される。また、モード切換信号255はセ
レクタ275の信号選択切換端子SELに供給
されているために、“パスセレクト信号の書
き込みモード”では、その入力端子I2側が選
択され、I/Oカウンタ228のI/Oアド
レス信号273が選択されて、アドレス信号
277として出力される。また、このモード
切換信号255によつて、バツフア部236
の入力バツフア291が付勢される。従つ
て、このアドレス信号277によつて表され
るアドレスに従つてパスメモリ223に、パ
スセレクト情報PD(o-1)の情報が書き込まれ
る。
(i) Write Mode Now, when the mode switching signal 255 assumes a "high" level and enters the "path select signal write mode", the I/O counter 228 and the input buffer 291 of the buffer section 263 are activated. Furthermore, since the mode switching signal 255 is supplied to the signal selection switching terminal SEL of the selector 275, in the "path select signal write mode", the input terminal I2 side is selected, and the I/O counter 228 O address signal 273 is selected and output as address signal 277. Also, by this mode switching signal 255, the buffer section 236
input buffer 291 is activated. Therefore, information of path selection information PD (o-1) is written into path memory 223 according to the address represented by address signal 277.

(ii) トレースモード 上述したような“パスセレクト信号の書き
込みモード”の動作後、クロツク信号255
の1クロツク分遅れた時点で、モード切換信
号255が“低”レベルをとる。それに応じ
て、トレースカウンタ227が付勢されてク
ロツク信号253の計数を行なう。また、モ
ード切換信号255に応じてセレクタ275
の入力端子I1側が選択され、そのトレースア
ドレス信号271がアドレス信号277とな
つてパスメモリ223に供給されて、データ
読み出しのアドレスとなる。この場合、モー
ド切換信号255に応じてバツフア部263
の出力バツフア292が付勢されるので、パ
スメモリ223から読み出された読出パスセ
レクト信号283はセレクタ241に供給さ
れる。
(ii) Trace mode After the above-mentioned “path select signal write mode” operation, the clock signal 255
At a time delayed by one clock, the mode switching signal 255 takes a "low" level. In response, trace counter 227 is activated to count clock signal 253. In addition, the selector 275 responds to the mode switching signal 255.
The input terminal I1 side of is selected, and its trace address signal 271 becomes an address signal 277 and is supplied to the path memory 223, and becomes an address for reading data. In this case, the buffer section 263
Since the output buffer 292 of is activated, the read path select signal 283 read from the path memory 223 is supplied to the selector 241.

また、モード切換信号255に応じて付勢
されたシフトレジスタ237がクロツクに応
じてシフト動作を為し、それによる出力信号
である選択制御信号281がセレクタ241
に供給されて、最尤パスとなるべきノードを
選択する。そのようにして選択されたノード
を表す1ビツト信号が、フリツプフロツプ2
85に供給されて、1クロツク遅れた形でバ
ツフア部267に供給される。トレースモー
ドでは、バツフア部267の入力バツフア2
93が付勢されるので、選択されたノードが
トレースメモリ239に書き込まれる。
Further, the shift register 237 activated in response to the mode switching signal 255 performs a shift operation in response to the clock, and the selection control signal 281, which is an output signal, is sent to the selector 241.
to select the node that should be the most likely path. The 1-bit signal representing the node thus selected is sent to the flip-flop 2.
85 and then supplied to the buffer section 267 with a one clock delay. In the trace mode, the input buffer 2 of the buffer section 267
93 is activated, the selected node is written to trace memory 239.

(iii) パストレース ところで、上述したような回路動作で行な
われるパストレースについて、第5図を用い
て説明する。
(iii) Path tracing By the way, path tracing performed in the circuit operation as described above will be explained using FIG. 5.

図示するような形で、クロツク信号253
に応じて、パスメモリ223にパスセレクト
情報PDが書き込まれる。最初、各ノードに
つきパスメトリツク値が〔82、82、82、82、
64、78、76、62〕であつたとすると、最小パ
スメトリツク値は(62)であるから、そのノ
ード7がシフトレジスタ237に置数され
る。その状態からパストレースが行なわれ
る。
Clock signal 253 in the form shown.
Path selection information PD is written into the path memory 223 in accordance with the path selection information PD. Initially, the path metric values for each node are [82, 82, 82, 82,
64, 78, 76, 62], the minimum path metric value is (62), so that node 7 is placed in the shift register 237. Path tracing is performed from this state.

その場合でのノード計算を示す。先ず、最
初の復号サイクルでは、最小パスメトリツク
のノード(Ni)と、そのノード(Ni)で示
されるパスメモリ内容(Pi)がパスメモリ2
23から読み出される。これに従つて、トレ
ースによる次のノード(Ni+1)は、 Ni+1=2K-2×Pi+「Ni/2」 となる。
The node calculation in that case is shown. First, in the first decoding cycle, the node (N i ) with the minimum path metric and the path memory content (P i ) indicated by that node (N i ) are stored in the path memory 2.
23. Accordingly, the next node (N i +1 ) according to the trace is N i +1 = 2 K-2 × P i + "N i /2".

このノード(Ni+1)が、セレクタ241で
選択されたこととなる。このような動作が、
クロツク毎に繰り返されて、パストレースが
為されて、トレース結果T(o-1)が順次、トレ
ースメモリ239に循環して格納される。そ
して、次の“パスセレクト信号の書き込みモ
ード”のときに、入力バツフア293の出力
バツフア294が付勢されて、復号出力信号
257として出力される。
This node (N i+1 ) is selected by the selector 241. This kind of behavior
Path tracing is performed repeatedly every clock, and the trace results T (o-1) are sequentially circulated and stored in the trace memory 239. Then, in the next "path select signal write mode", the output buffer 294 of the input buffer 293 is activated and output as the decoded output signal 257.

以上のような動作を繰り返して復号を行な
う。つまり、クロツク信号253に応じたト
レースカウンタ227での計数状態がパスメ
モリ長になつたとき、リツプルキヤリー出力
信号が発生する。それに応じて、トレースカ
ウンタ227およびシフトレジスタ237の
状態が元に戻り、最初から上述した動作が繰
り返される。また、I/Oカウンタ228に
ついても同様である。このようにして、パス
メモリ長の範囲内で、I/Oカウンタ228
の計数状態に応じて書き込まれたパスセレク
ト情報PDに従つてパストレースが行なわれ、
復号動作が繰り返される。
The above operations are repeated to perform decoding. That is, when the counting state of the trace counter 227 in response to the clock signal 253 reaches the path memory length, a ripple carry output signal is generated. In response, the states of trace counter 227 and shift register 237 return to their original states, and the above-described operation is repeated from the beginning. The same applies to the I/O counter 228. In this way, within the path memory length, the I/O counter 228
Path tracing is performed according to the path selection information PD written according to the counting status of
The decoding operation is repeated.

実施例での復号結果の例 第6図は、本発明実施例によるビタビ復号器
における誤り率特性を示す。ここで、横軸はト
レース回数、縦軸はビツト誤り率BERをそれ
ぞれ示す。
Example of Decoding Results in Embodiment FIG. 6 shows error rate characteristics in a Viterbi decoder according to an embodiment of the present invention. Here, the horizontal axis shows the number of traces, and the vertical axis shows the bit error rate BER.

曲線551は、Es/No(信号対雑音比)が
−0.5dBの場合に得られたビツト誤り率の特性
である。また、曲線553は、Es/Noが+
0.5dBの場合に得られたビツト誤り率の特性で
ある。但し、直線561はEs/Noが−0.5dB
の場合、直線563はEs/Noが+0.5dBの場
合のそれぞれの理論ビツト誤り率である。
A curve 551 is the bit error rate characteristic obtained when Es/No (signal-to-noise ratio) is -0.5 dB. In addition, curve 553 shows that Es/No is +
This is the characteristic of the bit error rate obtained in the case of 0.5 dB. However, Es/No of straight line 561 is -0.5dB
In the case of , the straight line 563 is the respective theoretical bit error rate when Es/No is +0.5 dB.

この結果からも判るように、トレース回数が
2以上であれば、ビツト誤り率はその理論値を
下回る。また、トレース回数をあげてもビツト
誤り率の結果には殆ど影響しない。
As can be seen from this result, if the number of traces is 2 or more, the bit error rate will be lower than its theoretical value. Furthermore, increasing the number of traces has little effect on the bit error rate results.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

上述したように、本発明によれば、生き残りパ
スとして判定した側のパスセレクト情報をパスメ
モリに書き込んだ後、それを新しいものから順次
読みだし、パストレースを行なつて最尤パスを求
めるように構成することにより、メモリアクセス
が高速になると共に、メモリにも通常のランダム
アクセスメモリを使用することができるので、実
用的には極めて有用である。
As described above, according to the present invention, after the path selection information of the side determined as a surviving path is written into the path memory, it is sequentially read out from the newest one, and the most likely path is determined by performing path tracing. By configuring this, memory access becomes faster and a normal random access memory can be used as the memory, which is extremely useful in practice.

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

第1図は本発明によるビタビ復号器の原理ブロ
ツク図、第2図は本発明の一実施例によるビタビ
復号器の構成ブロツク図、第3図は第2図に示す
本発明実施例の一部詳細を示すブロツク図、第4
図は第2図および第3図に示す本発明実施例にお
ける動作を示すタイミング図、第5図はパストレ
ースの説明図、第6図は本発明実施例によるビタ
ビ復号器でのビツト誤り率の特性図、第7図は従
来のビタビ復号器の説明図、第8図は第7図に示
すACS回路の構成を説明する詳細ブロツク図、
第9図は従来のパスメモリセルの構成説明図、第
10図は従来のパスメモリの説明図、第11図は
従来の別なパスメモリの構成を示す説明図であ
る。 図において、111は受信符号、113はブラ
ンチメトリツク、115は符号分配手段、117
はパスメトリツク、119はパスセレクト情報、
121はACS回路、123はパスメモリ、12
5は書込手段、127はトレース位置定義手段、
129はトレース位置情報、131は位置情報出
力手段、133はトレース開始ノード、135は
トレース開始ノード決定手段、137はノード定
義手段、139はトレースメモリ、141はパス
トレース手段、143は復号手段、211は受信
符号信号、213はブランチメトリツク信号、2
15は分配器、217はパスメトリツク信号、2
19はパスセレクト信号、221はACS回路、
223はパスメモリ、227はトレースカウン
タ、237はシフトレジスタ、239はトレース
メモリ、241はセレクタ、251はパスメモリ
長信号、253はクロツク信号、255はモード
切換信号、257は復号出力信号、275はセレ
クタ、277はアドレス信号である。
FIG. 1 is a basic block diagram of a Viterbi decoder according to the present invention, FIG. 2 is a block diagram of the structure of a Viterbi decoder according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a part of the embodiment of the present invention shown in FIG. Block diagram showing details, No. 4
The figures are timing diagrams showing the operation in the embodiment of the present invention shown in Figs. 2 and 3, Fig. 5 is an explanatory diagram of path trace, and Fig. 6 is a diagram showing the bit error rate in the Viterbi decoder according to the embodiment of the present invention. A characteristic diagram, FIG. 7 is an explanatory diagram of a conventional Viterbi decoder, and FIG. 8 is a detailed block diagram explaining the configuration of the ACS circuit shown in FIG. 7.
FIG. 9 is an explanatory diagram of the configuration of a conventional path memory cell, FIG. 10 is an explanatory diagram of a conventional path memory, and FIG. 11 is an explanatory diagram showing the configuration of another conventional path memory. In the figure, 111 is a received code, 113 is a branch metric, 115 is a code distribution means, and 117
is path metrics, 119 is path selection information,
121 is an ACS circuit, 123 is a path memory, 12
5 is a writing means, 127 is a trace position defining means,
129 is trace position information, 131 is a position information output means, 133 is a trace start node, 135 is a trace start node determination means, 137 is a node definition means, 139 is a trace memory, 141 is a path trace means, 143 is a decoding means, 211 is a received code signal, 213 is a branch metric signal, 2
15 is a distributor, 217 is a path metric signal, 2
19 is a path select signal, 221 is an ACS circuit,
223 is a path memory, 227 is a trace counter, 237 is a shift register, 239 is a trace memory, 241 is a selector, 251 is a path memory length signal, 253 is a clock signal, 255 is a mode switching signal, 257 is a decoding output signal, 275 is a A selector 277 is an address signal.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 受信符号111に基づいてブランチメトリツ
ク113を計算する符号分配手段115と、 符号分配手段115によつて計算されたブラン
チメトリツク113と1シンボル前のパスメトリ
ツクとを加算し、その加算出力のパスメトリツク
117および当該パスメトリツクの比較によつて
選択された最尤パスを表すパスセレクト情報11
9を出力するACS回路121と、 パスセレクト情報119を所定の第1期間に従
つてパスメモリ123に書き込む書込手段125
と、 パスメモリ123に書き込まれたパスセレクト
情報119に基づいてパストレースを行う上での
トレース位置を定義するトレース位置定義手段1
27と、 前記トレース位置に応じた繰り返しサイクルで
のトレース位置情報129を出力する位置情報出
力手段131と、 パスメトリツク117に基づき、前記パストレ
ースのトレース開始ノード133を求めるトレー
ス開始ノード決定手段135と、 トレース開始ノード133、トレース位置情報
129に従つて、前記パストレースを行なう上で
の対応するノードを定義するノード定義手段13
7と、 パスメモリ123に格納されたパスセレクト情
報119に基づき第2期間に従つて、前記定義さ
れたノードから生き残りとして選択された側のノ
ードをトレース結果として、トレースメモリ13
9に書き込むパストレース手段141と、 前記第2期間中の第3期間において、トレース
メモリ139に書き込まれた前記トレース結果を
復号出力として出力する復号手段143と、 を具え、パスセレクト情報119の書き込み、前
記トレース結果および復号出力を得ることを繰り
返して行なうように構成したことを特徴とするビ
タビ復号器。
[Claims] 1. A code distributing means 115 that calculates a branch metric 113 based on the received code 111, and a code distributing means 115 that adds the branch metric 113 calculated by the code distributing means 115 and the path metric one symbol before. , the path metric 117 of the addition output, and path selection information 11 representing the maximum likelihood path selected by comparing the path metric.
ACS circuit 121 that outputs 9, and writing means 125 that writes path selection information 119 to path memory 123 according to a predetermined first period.
and trace position defining means 1 for defining a trace position for performing path tracing based on the path selection information 119 written in the path memory 123.
27; position information output means 131 for outputting trace position information 129 in a repeat cycle according to the trace position; trace start node determining means 135 for determining a trace start node 133 of the path trace based on the path metric 117; a node definition means 13 for defining a corresponding node for performing the path tracing according to the trace start node 133 and the trace position information 129;
7, and according to the second period based on the path selection information 119 stored in the path memory 123, the node selected as a survivor from the defined nodes is stored as a trace result in the trace memory 13.
9; and a decoding means 143 for outputting the trace result written to the trace memory 139 as a decoded output in a third period of the second period. A Viterbi decoder, characterized in that the Viterbi decoder is configured to repeatedly obtain the trace result and the decoded output.
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