JPH09307598A - Viterbi decoding method - Google Patents

Viterbi decoding method

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JPH09307598A
JPH09307598A JP8121871A JP12187196A JPH09307598A JP H09307598 A JPH09307598 A JP H09307598A JP 8121871 A JP8121871 A JP 8121871A JP 12187196 A JP12187196 A JP 12187196A JP H09307598 A JPH09307598 A JP H09307598A
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JP
Japan
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signal
digital
euclidean distance
squared euclidean
circuit
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Application number
JP8121871A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroyoshi Tanigami
博栄 谷上
Tamotsu Ikeda
保 池田
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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  • Error Detection And Correction (AREA)
  • Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To simplify the configuration in the case of conducting Viterbi decoding by obtaining a sum of 1st and 2nd multiples obtained from I and Q signals and setting an assumed signal point to both ends of a dynamic range of an A/D converter. SOLUTION: In the case that an A/D converter with a dynamic range expressed by a range between assumed signal points processes a digital signal in 4-bit, four signal points (Sii, Siq) to be assumed are required. An I signal obtained from an input terminal 201 is fed to a multiplier 203 and a Q signal obtained from an input terminal 202 is inverted by a bit inverter 204 and the inverted signal is fed to a multiplier 205, and the signals are respectively multiplied at each multiplier. Then the products from the multipliers 203, 205 are summed by an adder 206 and the result of sum is outputted from an output terminal 207 as Euclid distance data. Similarly the square Euclid distance for other three points is obtained by applying/eliminating the bit inversion circuit to/from the systems of the Q and I signals. Thus, the square Euclid distance is simply obtained by calculating the bit inversion operation only.

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、ビタビ復号を行う場合
のブランチメトリック演算を行う方法に関し、特にブラ
ンチメトリック演算時の尤度を表す受信信号点と仮定信
号点との2乗ユークリッド距離演算を行う方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for performing branch metric calculation in the case of performing Viterbi decoding, and more particularly, a square Euclidean distance calculation between a received signal point representing a likelihood in branch metric calculation and an assumed signal point. Regarding how to do.

【0002】[0002]

【従来の技術】電力制限の厳しい通信路においては、一
般的に、誤り訂正符号を用いて符号化利得を得て電力の
低減を図るようにしている。このようなシステムにおい
ては、送信側において畳み込み符号化を行い、受信側で
ビタビ復号を行うのが一般的である。この場合における
変調方式として、特に変調方式と符号化方式を融合した
トレリス符号化変調方式が注目されている。
2. Description of the Related Art In a communication path with a severe power limitation, an error correction code is generally used to obtain a coding gain to reduce the power. In such a system, it is common to perform convolutional coding on the transmitting side and Viterbi decoding on the receiving side. As a modulation method in this case, a trellis-coded modulation method in which the modulation method and the coding method are combined has attracted attention.

【0003】このトレリス符号化変調方式においては、
入力データが畳み込み符号化されるとともに、この畳み
込み符号がユークリッド距離が最大になるように、変調
信号点に割り当てられる。そして受信側においては、ビ
タビアルゴリズムを用いて復号が行われる。
In this trellis coded modulation system,
Input data is convolutionally coded, and this convolutional code is assigned to modulation signal points so that the Euclidean distance is maximized. Then, on the receiving side, decoding is performed using the Viterbi algorithm.

【0004】具体的なトレリス変調方式としては、例え
ば、符号化QPSK、符号化8PSK、符号化16QA
M、符号化32QAM、符号化64QAMなどが知られ
ている。図5は、符号化16QAMを利用した場合にお
ける送信装置の構成例を表している。
As a concrete trellis modulation method, for example, coded QPSK, coded 8PSK, coded 16QA
M, coded 32QAM, coded 64QAM, etc. are known. FIG. 5 shows an example of the configuration of a transmitting device in the case of using coded 16QAM.

【0005】図5の送信装置10においては、入力され
たデジタルデータが、畳み込み符号化回路1において畳
み込み符号化され、並列畳み込み符号として、信号割当
回路2に出力される。信号割当回路2は、入力された並
列畳み込み符号を所定の信号点に割り当て、その信号点
に対応するI信号とQ信号を生成し、16QAM変調回
路9に出力する。
In the transmitter 10 of FIG. 5, the input digital data is convolutionally coded in the convolutional coding circuit 1 and output to the signal allocation circuit 2 as a parallel convolutional code. The signal allocation circuit 2 allocates the input parallel convolutional code to a predetermined signal point, generates an I signal and a Q signal corresponding to the signal point, and outputs the I signal and the Q signal to the 16QAM modulation circuit 9.

【0006】16QAM変調回路9においては、信号割
当回路2より出力されたI信号とQ信号がそれぞれ乗算
器3と4に入力される。乗算器3は、局部発振回路5が
出力する搬送波を、ハイブリッド(HB)回路6で90
度遅延した搬送波とI信号を乗算し、乗算器4は、局部
発振回路5が出力する搬送波とQ信号を乗算する。
In the 16QAM modulation circuit 9, the I signal and the Q signal output from the signal allocation circuit 2 are input to the multipliers 3 and 4, respectively. The multiplier 3 outputs the carrier wave output from the local oscillation circuit 5 to 90 by the hybrid (HB) circuit 6.
The multiplied carrier wave is multiplied by the I signal, and the multiplier 4 multiplies the carrier wave output by the local oscillation circuit 5 by the Q signal.

【0007】加算器7は、乗算器3と4の出力を加算
し、バンドパスフィルタ(BPF)8に出力する。バン
ドパスフィルタ8は、入力された信号から不要な帯域成
分を除去した後、伝送路に出力する。
The adder 7 adds the outputs of the multipliers 3 and 4 and outputs the result to a bandpass filter (BPF) 8. The bandpass filter 8 removes an unnecessary band component from the input signal and then outputs it to the transmission path.

【0008】図6は、畳み込み符号化回路1の構成例を
表している。同図に示すように、この例においては、入
力された5ビットのデジタルデータ(x5 ,x4
3 ,x 2 ,x1 )が6ビットのデジタルデータ
(y5 ,y4 ,y3 ,y2 ,y1 ,y0)に符号化され
るようになされている。入力された5ビットのデータ
(x5 ,x 4 ,x3 ,x2 ,x1 )は、そのまま出力デ
ジタルデータ(y5 ,y4 ,y3 ,y2 ,y1 ,y0
の上位5ビットのデータ(y5 ,y4 ,y3 ,y2 ,y
1 )とされる。出力デジタルデータの下位1ビットy0
は、入力デジタルデータの下位2ビット(x2 ,x1
から生成される。
FIG. 6 shows a configuration example of the convolutional coding circuit 1.
Represents. As shown in the figure, in this example, the
5 bit digital data (xFive, XFour,
xThree, X Two, X1) Is 6-bit digital data
(YFive, YFour, YThree, YTwo, Y1, Y0) Is encoded in
It has been made. Input 5-bit data
(XFive, X Four, XThree, XTwo, X1) Is output as is.
Digital data (yFive, YFour, YThree, YTwo, Y1, Y0)
Upper 5 bits of data (yFive, YFour, YThree, YTwo, Y
1) Is said. Lower 1 bit y of output digital data0
Is the lower 2 bits (xTwo, X1)
Is generated from.

【0009】即ち、x1 は、加算器14により、レジス
タ11に保持されている3クロック前の出力y0 と加算
され、次のクロックでレジスタ12に保持される。レジ
スタ12に保持されたデータは、加算器15により、次
のクロックで供給されるx2と加算され、加算出力は、
次のクロックでレジスタ13に保持される。レジスタ1
3に保持されたデータが、次のクロックでy0 として出
力されるとともに、レジスタ11に保持される。
That is, x 1 is added by the adder 14 to the output y 0 held 3 clocks earlier in the register 11 and held in the register 12 at the next clock. The data held in the register 12 is added by the adder 15 to x 2 supplied at the next clock, and the addition output is
It is held in the register 13 at the next clock. Register 1
The data held in 3 is output as y 0 at the next clock and is held in the register 11.

【0010】図7は、図5の送信装置10より伝送路に
出力された信号を受信する受信装置の構成例を示してい
る。この受信装置20においては、伝送路より入力され
た信号が2つの信号に分離され、それぞれ16QAM復
調回路30の乗算器31と32に入力される。乗算器3
1は、搬送波再生回路33で生成した再生搬送波を、ハ
イブリッド回路34で90度遅延した搬送波と入力信号
とを乗算する。乗算器32は、搬送波再生回路33が出
力する再生搬送波と、伝送路より入力される信号を乗算
する。これにより、受信した信号が基底帯域の信号に復
調される。
FIG. 7 shows an example of the configuration of a receiving device that receives the signal output from the transmitting device 10 of FIG. 5 to the transmission path. In the receiving device 20, the signal input from the transmission path is separated into two signals, which are input to the multipliers 31 and 32 of the 16QAM demodulation circuit 30, respectively. Multiplier 3
Reference numeral 1 multiplies the reproduced carrier generated by the carrier reproducing circuit 33 by the carrier delayed by 90 degrees in the hybrid circuit 34 and the input signal. The multiplier 32 multiplies the reproduced carrier wave output from the carrier wave recovery circuit 33 by the signal input from the transmission path. As a result, the received signal is demodulated into a baseband signal.

【0011】ローパスフィルタ(LPF)35は、乗算
器31の出力から不要な高域成分を除去し、アナログ/
デジタル変換器(以下A/D変換器と称する)37に出
力する。A/D変換器37は、入力された信号をA/D
変換し、I信号としてビタビ復号器39に出力する。同
様にして、乗算器32の出力が、ローパスフィルタ36
により不要な高域成分が除去された後、A/D変換器3
8によりA/D変換され、Q信号としてビタビ復号器3
9に出力される。
A low-pass filter (LPF) 35 removes unnecessary high frequency components from the output of the multiplier 31 and outputs the analog / analog signal.
It is output to a digital converter (hereinafter referred to as A / D converter) 37. The A / D converter 37 converts the input signal into an A / D signal.
It is converted and output to the Viterbi decoder 39 as an I signal. Similarly, the output of the multiplier 32 is the output of the low-pass filter 36.
After removing unnecessary high-frequency components, the A / D converter 3
A / D conversion by 8 and Viterbi decoder 3 as Q signal
9 is output.

【0012】また、このA/D変換器37と38の出力
するI信号とQ信号は、搬送波再生回路33に供給さ
れ、搬送波再生回路33は、このI信号とQ信号から搬
送波を再生し、出力する。
The I and Q signals output from the A / D converters 37 and 38 are supplied to the carrier wave reproducing circuit 33, which reproduces a carrier wave from the I and Q signals. Output.

【0013】ビタビ復号器39は、伝送路上において発
生した誤りを訂正し、正しいデータを復号して、図示せ
ぬ回路に出力する。
The Viterbi decoder 39 corrects an error generated on the transmission path, decodes correct data, and outputs it to a circuit (not shown).

【0014】図8は、ビタビ復号器39の構成例を示し
ている。16QAM復調回路30のA/D変換器37と
38より出力されたI信号とQ信号は、ブランチメトリ
ック演算回路51に入力される。このブランチメトリッ
ク演算回路51は、サブセット毎に仮定された変調方式
の信号点(仮定信号点)と、I信号とQ信号により特定
される受信信号点との2乗ユークリッド距離を求める。
このような演算が各サブセット毎に行われ、各サブセッ
トにおける2乗ユークリッド距離のうちの最小値が求め
られ、これが、そのサブセットにおけるブランチメトリ
ックとして、後段の演算回路(ACS(Add,Com
pare,Select)回路)52に出力される。
FIG. 8 shows a configuration example of the Viterbi decoder 39. The I and Q signals output from the A / D converters 37 and 38 of the 16QAM demodulation circuit 30 are input to the branch metric calculation circuit 51. The branch metric calculation circuit 51 obtains a squared Euclidean distance between a signal point of a modulation scheme assumed for each subset (a hypothetical signal point) and a received signal point specified by the I signal and the Q signal.
Such an operation is performed for each subset, and the minimum value of the squared Euclidean distances in each subset is obtained. This is used as a branch metric in the subset, and the subsequent arithmetic circuit (ACS (Add, Com
(pare, Select) circuit) 52.

【0015】ACS回路52は、入力された各サブセッ
トのブランチメトリックの中から、最尤パスを演算す
る。パスメモリ53は、ACS回路52からの制御に基
づき、復号されたパスを所定の段数分記憶し、最後にA
CS回路52で得られた最尤パルス内容を出力する。
The ACS circuit 52 calculates the maximum likelihood path from the input branch metrics of each subset. Based on the control from the ACS circuit 52, the path memory 53 stores the decoded path for a predetermined number of stages, and finally stores A
The content of the maximum likelihood pulse obtained by the CS circuit 52 is output.

【0016】パラレル/シリアル(P/S)変換回路5
4は、パスメモリ53で得られた並列データを直列デー
タに変換して出力する。
Parallel / serial (P / S) conversion circuit 5
4 converts the parallel data obtained by the path memory 53 into serial data and outputs the serial data.

【0017】図9は、ブランチメトリック演算回路51
における1つのサブセットのブランチメトリックを演算
する回路の構成例を表している。同図に示すように、I
信号とQ信号は、N個の2乗ユークリッド距離演算回路
61−1乃至61−Nに入力される。畳み込み符号化回
路1が、図6に示すように構成されている場合、16Q
AMのとき、各サブセットには、2つの信号点(仮定信
号点)が含まれているため、このNの数は2とされる。
32QAMあるいは64QAMのとき、このNの数は4
または8とされる。
FIG. 9 shows a branch metric operation circuit 51.
2 shows a configuration example of a circuit that calculates a branch metric of one subset in FIG. As shown in FIG.
The signal and the Q signal are input to N squared Euclidean distance arithmetic circuits 61-1 to 61-N. When the convolutional encoding circuit 1 is configured as shown in FIG. 6, 16Q
In the case of AM, each subset includes two signal points (hypothetical signal points), so the number of N is set to 2.
In case of 32QAM or 64QAM, the number of N is 4
Or it is set to 8.

【0018】各2乗ユークリッド距離演算回路61−i
は、対応する仮定信号点と、I信号とQ信号により決定
される受信信号点との2乗ユークリッド距離を演算し、
最小値演算回路62に出力する。最小値演算回路62
は、入力されたN個の2乗ユークリッド距離の中から最
小のものを選択し、これをブランチメトリックとして、
ACS回路52に出力する。
Each squared Euclidean distance calculation circuit 61-i
Computes the squared Euclidean distance between the corresponding hypothetical signal point and the received signal point determined by the I and Q signals,
It is output to the minimum value calculation circuit 62. Minimum value calculation circuit 62
Selects the smallest one from the input N squared Euclidean distances, and uses this as the branch metric,
Output to the ACS circuit 52.

【0019】図10は、図9に示した2乗ユークリッド
距離演算回路61−1の構成例を示している。この例に
おいては、減算器71において、入力されたI信号か
ら、仮定信号点のI成分Siiが減算される。減算器71
の出力(I−Sii)は、2つのデータに分割され、乗算
器73に入力される。即ち、乗算器73には、同一の信
号が2つ入力されるため、結局、乗算器73は、乗算器
71の出力(I−Sii)の2乗値(I−Sii)2 を演算
する。
FIG. 10 shows a configuration example of the squared Euclidean distance calculation circuit 61-1 shown in FIG. In this example, the subtractor 71 subtracts the I component Sii at the assumed signal point from the input I signal. Subtractor 71
Output (I-Sii) is divided into two data and input to the multiplier 73. That is, since two identical signals are input to the multiplier 73, the multiplier 73 eventually calculates the squared value (I-Sii) 2 of the output (I-Sii) of the multiplier 71.

【0020】同様に、減算器72が、Q信号と仮定信号
点のQ成分Siqとの差(Q−Siq)を出力する。この出
力(Q−Siq)は2つのデータに分割され、乗算器74
に入力される。乗算器74は、入力されたデータを相互
に乗算し、(Q−Siq)2 を出力する。
Similarly, the subtractor 72 outputs the difference (Q-Siq) between the Q signal and the Q component Siq at the assumed signal point. This output (Q-Siq) is divided into two data, and the multiplier 74
Is input to The multiplier 74 multiplies the input data by each other and outputs (Q-Siq) 2 .

【0021】加算器75は、乗算器73と74の出力を
加算し、これを2乗ユークリッド距離として出力する。
即ち、加算器75の出力は、次のようになる。
The adder 75 adds the outputs of the multipliers 73 and 74 and outputs this as the squared Euclidean distance.
That is, the output of the adder 75 is as follows.

【0022】[0022]

【数1】(I−Sii)2 +(Q−Siq)2 [Equation 1] (I-Sii) 2 + (Q-Siq) 2

【0023】[0023]

【発明が解決しようとする課題】従来の2乗ユークリッ
ド距離演算においては、このように乗算器73,74を
用いて2乗ユークリッド距離を演算するようにしてい
る。その結果、構成が複雑となり、回路規模も大きくな
り、コスト高となる問題点があった。
In the conventional squared Euclidean distance calculation, the multipliers 73 and 74 are used to calculate the squared Euclidean distance as described above. As a result, the structure becomes complicated, the circuit scale becomes large, and the cost becomes high.

【0024】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、この種のビタビ復号を行う場合の構成を簡略化
し、回路規模を小さくして、低コスト化を可能とするも
のである。
The present invention has been made in view of the above points, and it is possible to simplify the configuration for performing this type of Viterbi decoding, reduce the circuit scale, and reduce the cost.

【0025】[0025]

【課題を解決するための手段】この問題点を解決するた
めに本発明は、2乗回路の被乗数を1ビット量子化する
ことによって、ブランチメトリック演算を絶対値演算の
和となるようにし、仮定する信号点をA/D変換器のダ
イナミックレンジの両端に配置することによって、絶対
値演算をビット反転操作のみによる演算となるようにし
たものである。
In order to solve this problem, the present invention supposes that the branch metric operation is the sum of absolute value operations by quantizing the multiplicand of the squaring circuit by 1 bit. By arranging the signal points to be operated at both ends of the dynamic range of the A / D converter, the absolute value operation can be performed only by the bit inversion operation.

【0026】かかる処理を行うことによって、ブランチ
メトリックを求める際に、乗算器が不要になると共に、
絶対値演算においてもビット反転操作のみによって実現
可能になり、回路規模を小さくすることができる。
By carrying out such processing, a multiplier is not required when the branch metric is obtained, and
The absolute value calculation can be realized only by the bit inversion operation, and the circuit scale can be reduced.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】以下、本発明の第1の実施例を添
付図面を参照して説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0028】まず、本例が適用されるビタビ復号器の全
体構成を、図1に示す。以下、その構成について説明す
ると、本例においてはQPSK変調された信号を受信処
理するビタビ復号器としてあり、受信信号入力端子10
1に得られる受信信号を、直交復調器102に供給し、
受信信号に直交変調されたI成分とQ成分とを分離す
る。直交復調器102で復調されたI信号は、A/D変
換器103に供給されて、デジタルI信号とされる。ま
た、直交復調器102で復調されたQ信号は、A/D変
換器104に供給されて、デジタルQ信号とされる。両
A/D変換器103,104では、仮定する信号点間を
ダイナミックレンジとしてデジタル信号に変換する。
First, FIG. 1 shows the overall configuration of a Viterbi decoder to which this example is applied. The structure will be described below. In this example, the signal is a Viterbi decoder that receives and processes a QPSK-modulated signal.
The received signal obtained in 1 is supplied to the quadrature demodulator 102,
The I component and the Q component, which are quadrature-modulated in the received signal, are separated. The I signal demodulated by the quadrature demodulator 102 is supplied to the A / D converter 103 to be a digital I signal. The Q signal demodulated by the quadrature demodulator 102 is supplied to the A / D converter 104 to be a digital Q signal. In both A / D converters 103 and 104, the assumed signal points are converted into digital signals with a dynamic range.

【0029】そして、A/D変換器103,104が出
力するデジタルI信号及びデジタルQ信号を、ブランチ
メトリック演算回路105に供給し、このブランチメト
リック演算回路105で、デジタルI信号,Q信号であ
る受信信号点R(I,Q)と、N個の仮定する信号点S
i(Sii,Siq)とのN通りの尤度を算出する。ここ
で、i=0〜N−1,Nは使用する符号に依存して変化
する。そして、その尤度の算出結果を、各サブセットに
おけるブランチメトリックとして出力する。このブラン
チメトリック演算回路105の詳細については後述す
る。
Then, the digital I signal and the digital Q signal output from the A / D converters 103 and 104 are supplied to the branch metric operation circuit 105, which outputs the digital I signal and Q signal. Received signal points R (I, Q) and N assumed signal points S
Calculate N likelihoods with i (Sii, Siq). Here, i = 0 to N−1, N changes depending on the code used. Then, the likelihood calculation result is output as a branch metric in each subset. Details of the branch metric calculation circuit 105 will be described later.

【0030】そして、ブランチメトリック演算回路10
5で算出されたブランチメトリックを、後段の演算回路
(以下ACS回路と称する)106に供給する。このA
CS回路106では、入力された各サブセットの中か
ら、最尤パスを算出する。パスメモリ107は、ACS
回路106からの制御に基づいて、復号されたパスを所
定の段数分記憶し、最後にACS回路106で得られた
最尤パスの内容を出力する。
Then, the branch metric operation circuit 10
The branch metric calculated in 5 is supplied to the arithmetic circuit (hereinafter referred to as ACS circuit) 106 at the subsequent stage. This A
The CS circuit 106 calculates the maximum likelihood path from each input subset. The path memory 107 is ACS
Under the control of the circuit 106, the decoded paths are stored for a predetermined number of stages, and finally the contents of the maximum likelihood path obtained by the ACS circuit 106 are output.

【0031】このパスメモリ107の出力は、必要によ
り、パラレル/シリアル変換回路(図示せず)により並
列データの直列データへの変換が行われる。
If necessary, the output of the path memory 107 is converted from parallel data to serial data by a parallel / serial conversion circuit (not shown).

【0032】図2は、ブランチメトリック演算回路10
5の構成を示す図で、103a,104aは、それぞれ
デジタルI信号及びデジタルQ信号がA/D変換器10
3及び104から出力される端子を示し、この端子10
3a及び104aに得られるデジタルI信号及びデジタ
ルQ信号が、2乗ユークリッド距離演算回路105a,
105b,‥‥105nに供給される。この場合、第1
の2乗ユークリッド距離演算回路105aで、デジタル
I信号,デジタルQ信号と第1の信号点との2乗ユーク
リッド距離が演算され、第2の2乗ユークリッド距離演
算回路105bで、デジタルI信号,デジタルQ信号と
第2の信号点との2乗ユークリッド距離が演算され、以
下順に各信号点との2乗ユークリッド距離が演算され
る。そして、各2乗ユークリッド距離演算回路105
a,105b,‥‥105nでの演算結果は、ブランチ
メトリック演算回路105のブランチメトリック出力と
してACS回路106に供給される。
FIG. 2 shows a branch metric operation circuit 10.
5A and 5B, the digital I signal and the digital Q signal are denoted by 103a and 104a in the A / D converter 10 respectively.
3 and 104 show the terminals output from this terminal.
The digital I signal and the digital Q signal obtained at 3a and 104a are the squared Euclidean distance calculation circuit 105a,
105b, ..., 105n. In this case, the first
The squared Euclidean distance calculation circuit 105a calculates the squared Euclidean distance between the digital I signal and the digital Q signal and the first signal point, and the second squared Euclidean distance calculation circuit 105b calculates the digital I signal and the digital I signal. The squared Euclidean distance between the Q signal and the second signal point is calculated, and the squared Euclidean distance between each signal point is calculated in this order. Then, each squared Euclidean distance calculation circuit 105
.. 105n is supplied to the ACS circuit 106 as a branch metric output of the branch metric operation circuit 105.

【0033】図3は、本例の2乗ユークリッド距離演算
回路105a,105b,‥‥105nの構成を示す図
で、ここでは仮定する信号点間をダイナミックレンジと
して、A/D変換器103及び104で4ビットのデジ
タル信号とした場合の例である。この4ビットの場合に
は0から15までの16値でデジタル変換されるので、
仮定する信号点(Sii,Siq)は、S0(0,0)、S
1(0,15)、S2(15,0)、S3(15,1
5)の4点になる。図3では、この内の受信信号点R
(I,Q)と仮定する信号点S1(0,15)との2乗
ユークリッド距離ED21を求める構成を示したもので
ある。
FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the squared Euclidean distance arithmetic circuits 105a, 105b, ... 105n of this example. Here, the assumed signal points are set as the dynamic range, and the A / D converters 103 and 104 are used. This is an example when a 4-bit digital signal is used. In the case of these 4 bits, 16 values from 0 to 15 are digitally converted,
The assumed signal points (Sii, Siq) are S0 (0, 0), S
1 (0,15), S2 (15,0), S3 (15,1)
It becomes 4 points of 5). In FIG. 3, the received signal point R
It shows a configuration for obtaining a squared Euclidean distance ED21 between a signal point S1 (0, 15) assumed to be (I, Q).

【0034】その構成について説明すると、201はデ
ジタルI信号の入力端子で、202はデジタルQ信号の
入力端子である。入力端子201に得られるデジタルI
信号は、2系統に分割され、分割されたそれぞれの系統
の信号が乗算器203に供給され、乗算される。この乗
算では、次式の演算が行われる。
Describing the configuration, 201 is an input terminal for a digital I signal, and 202 is an input terminal for a digital Q signal. Digital I obtained at the input terminal 201
The signal is divided into two systems, and the divided signals of the respective systems are supplied to the multiplier 203 and multiplied. In this multiplication, the following equation is calculated.

【0035】[0035]

【数2】 ここで、Siiは仮定信号点のI成分である。[Equation 2] Here, Sii is the I component of the assumed signal point.

【0036】また、入力端子202に得られるデジタル
I信号は、ビット反転回路204でビット反転した後、
2系統に分割され、分割されたそれぞれの系統の信号が
乗算器205に供給され、乗算される。この乗算では、
次式の演算が行われる。
The digital I signal obtained at the input terminal 202 is bit-inverted by the bit inversion circuit 204 and then
The signal is divided into two systems, and the signals of the respective divided systems are supplied to the multiplier 205 and multiplied. In this multiplication,
The following formula is calculated.

【0037】[0037]

【数3】 ここで、Siqは仮定信号点のQ成分である。また、
〔 ̄〕はビット反転を意味する。
(Equation 3) Here, Siq is the Q component of the assumed signal point. Also,
[ ̄] means bit inversion.

【0038】そして、乗算器203,205の乗算結果
は、加算器206で加算され、その加算結果が出力端子
207から2乗ユークリッド距離データとして出力され
る。
Then, the multiplication results of the multipliers 203 and 205 are added by the adder 206, and the addition result is output from the output terminal 207 as squared Euclidean distance data.

【0039】ここで、本例の2乗ユークリッド距離演算
回路で、2乗ユークリッド距離ED21が算出されるこ
とについて説明すると、受信信号点R(I,Q)と仮定
する信号点S1(0,15)との2乗ユークリッド距離
ED21は、次式により求めることができる。
Here, the calculation of the squared Euclidean distance ED21 by the squared Euclidean distance arithmetic circuit of this example will be described. The signal point S1 (0,15) which is assumed to be the received signal point R (I, Q). ) And the squared Euclidean distance ED21 can be calculated by the following equation.

【0040】[0040]

【数4】 ED21=(R−S1)2 =(I−S1i)2 +(Q−S1q)2 =(I−0)2 +(Q−15)2 =(I−[0000])2 +(Q−[1111])2 =I2 + ̄Q2 なお、[0000]と[1111]は、それぞれ0と15を4ビット
の2進数で示した数値である。また、 ̄QはQの各ビッ
トを反転させたものである。
Equation 4] ED21 = (R-S1) 2 = (I-S1i) 2 + (Q-S1q) 2 = (I-0) 2 + (Q-15) 2 = (I- [0000]) 2 + (Q- [1111]) 2 = I 2 +  ̄Q 2 [0000] and [1111] are numerical values that represent 0 and 15 by a 4-bit binary number, respectively. In addition, Q is an inversion of each bit of Q.

【0041】同様にして、受信信号点R(I,Q)と仮
定する信号点S0(0,0)との2乗ユークリッド距離
ED20、信号点S2(15,0)との2乗ユークリッ
ド距離ED22、信号点S3(15,15)との2乗ユ
ークリッド距離ED23は、以下のようになる。
Similarly, the squared Euclidean distance ED20 between the received signal point R (I, Q) and the assumed signal point S0 (0,0), and the squared Euclidean distance ED22 between the signal point S2 (15,0). , The squared Euclidean distance ED23 from the signal point S3 (15,15) is as follows.

【0042】[0042]

【数5】ED20=I2 +Q2 ED22= ̄I2 +Q2 ED23= ̄I2 + ̄Q2 [Equation 5] ED20 = I 2 + Q 2 ED22 =  ̄I 2 + Q 2 ED23 =  ̄I 2 +  ̄Q 2

【0043】従って、2乗ユークリッド距離ED20の
演算回路は、図3の回路からビット反転回路を除くこと
で構成できる。また、2乗ユークリッド距離ED22の
演算回路は、図3の回路のビット反転回路を、I信号の
系(出力端子201の後)に移動させることで構成でき
る。さらに、2乗ユークリッド距離ED23の演算回路
は、図3の回路のビット反転回路を、Q信号,I信号の
双方の系に設けることで構成できる。
Therefore, the arithmetic circuit of the squared Euclidean distance ED20 can be constructed by removing the bit inverting circuit from the circuit of FIG. The arithmetic circuit of the squared Euclidean distance ED22 can be configured by moving the bit inversion circuit of the circuit of FIG. 3 to the I signal system (after the output terminal 201). Further, the arithmetic circuit of the squared Euclidean distance ED23 can be configured by providing the bit inversion circuit of the circuit of FIG. 3 in both the Q signal and I signal systems.

【0044】このようにして2乗ユークリッド距離が算
出されることで、従来の2乗ユークリッド距離演算回路
(図10参照)に比べて、減算器が必要なくなり、それ
だけ回路構成を簡単にすることができ、ビタビ復号器の
構成を簡単にすることができる。
By calculating the squared Euclidean distance in this way, a subtracter is not required as compared with the conventional squared Euclidean distance calculation circuit (see FIG. 10), and the circuit structure can be simplified accordingly. Therefore, the configuration of the Viterbi decoder can be simplified.

【0045】次に、本発明の第2の実施例を、図4を参
照して説明する。この図4は、2乗ユークリッド距離演
算回路の構成を示したもので、本例の2乗ユークリッド
距離演算回路の周辺の構成(即ち図1,図2の構成)
は、上述した第1の実施例の構成と同じであり、受信信
号の形式(即ちQPSK変調された信号を受信復調した
信号)についても第1の実施例と同じであり、A/D変
換器でデジタル信号に変換する際に、仮定する信号点間
をダイナミックレンジとして変換する点も同じである。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 shows the configuration of the squared Euclidean distance calculation circuit. The configuration around the squared Euclidean distance calculation circuit of this example (that is, the configurations of FIGS. 1 and 2).
Is the same as the configuration of the first embodiment described above, and the format of the received signal (that is, the signal obtained by receiving and demodulating the QPSK-modulated signal) is also the same as that of the first embodiment, and the A / D converter The same applies to the case where the assumed signal points are converted as a dynamic range when the signal is converted into a digital signal.

【0046】図4に示す2乗ユークリッド距離演算回路
の構成について説明すると、301はデジタルI信号の
入力端子で、302はデジタルQ信号の入力端子で、そ
れぞれのデジタル信号は4ビットのA/D変換器(図1
に示すA/D変換器103,104に相当)で変換され
た信号である。
Explaining the configuration of the squared Euclidean distance arithmetic circuit shown in FIG. 4, 301 is an input terminal of a digital I signal, 302 is an input terminal of a digital Q signal, and each digital signal is a 4-bit A / D. Converter (Fig. 1
(Corresponding to the A / D converters 103 and 104 shown in FIG. 2).

【0047】入力端子301に得られるデジタルI信号
は、加算器303に供給される。入力端子302に得ら
れるデジタルQ信号は、ビット反転回路304でビット
反転された後、加算器303に供給される。そして、加
算器303では、デジタルI信号とビット反転されたデ
ジタルQ信号とを加算し、その加算結果が2乗ユークリ
ッド距離データとして出力端子305から出力される。
The digital I signal obtained at the input terminal 301 is supplied to the adder 303. The digital Q signal obtained at the input terminal 302 is bit-inverted by the bit inversion circuit 304 and then supplied to the adder 303. Then, the adder 303 adds the digital I signal and the bit-inverted digital Q signal, and the addition result is output from the output terminal 305 as squared Euclidean distance data.

【0048】ここで、本例の2乗ユークリッド距離演算
回路で2乗ユークリッド距離が算出されることについて
説明すると、ここでは仮定する受信I信号と仮定する信
号点のI成分との差の2乗を算出する際に、乗算器に入
力する一方のビット数を1とすることによって、即ちI
信号と仮定する信号点との差の絶対値をもって、2乗演
算結果とするようにしたものである。具体的には、従来
例で説明した〔数1〕式の演算の代わりに、次式の演算
を行うようにしたものである。
Here, the calculation of the squared Euclidean distance by the squared Euclidean distance arithmetic circuit of this example will be described. Here, the squared difference between the assumed received I signal and the I component of the assumed signal point is described. In calculating, the number of one bit input to the multiplier is set to 1, that is, I
The absolute value of the difference between the signal and the assumed signal point is used as the square calculation result. Specifically, instead of the operation of the [Formula 1] described in the conventional example, the operation of the following expression is performed.

【0049】[0049]

【数6】|I−Sii|+|Q−Siq|[Equation 6] | I-Sii | + | Q-Siq |

【0050】この式の演算で2乗ユークリッド距離が求
まることを説明すると、第1の実施例の場合と同様に、
受信信号点R(I,Q)と仮定する信号点S1(0,1
5)との2乗ユークリッド距離ED21が算出されるこ
とについて説明すると、上述した〔数4〕式では(I−
S1i)2 を(I−0)2 になることを示した。また、
〔数5〕式では(Q−S1q)2 を( ̄Q−0)2 にな
ることを示した。ここで、Iも ̄Qも正の数なので、次
式の条件が成立する。
Explaining that the squared Euclidean distance is obtained by the calculation of this equation, as in the case of the first embodiment,
Signal point S1 (0, 1) which is assumed to be the reception signal point R (I, Q)
The calculation of the squared Euclidean distance ED21 with respect to (5) will be described below.
It was shown that S1i) 2 becomes (I-0) 2 . Also,
In the formula [5], it is shown that (Q-S1q) 2 becomes (Q-0) 2 . Here, since I and Q are positive numbers, the condition of the following equation is satisfied.

【0051】[0051]

【数7】|I−Sii|=I |Q−Siq|= ̄Q[Equation 7] | I-Sii | = I | Q-Siq | =  ̄Q

【0052】従って、第2の実施例では、第1の実施例
(図3)で説明した乗算器203,205を省略した構
成としたが、同様の演算結果が得られる。
Therefore, in the second embodiment, although the multipliers 203 and 205 described in the first embodiment (FIG. 3) are omitted, similar calculation results can be obtained.

【0053】このように本例によると、ビット反転回路
と加算器だけで2乗ユークリッド距離を算出することが
でき、第1の実施例に比較してさらに構成を簡単にする
ことができる。
As described above, according to this example, the squared Euclidean distance can be calculated only by the bit inversion circuit and the adder, and the configuration can be further simplified as compared with the first example.

【0054】なお、上述した各実施例ではQPSK変調
された信号を受信復調する処理について説明したが、ビ
タビ復号が行われる他の方式の変調信号の受信処理につ
いても適用できることは勿論である。
In each of the above-described embodiments, the process of receiving and demodulating a QPSK-modulated signal has been described, but it goes without saying that the present invention can be applied to the process of receiving a modulated signal of another system in which Viterbi decoding is performed.

【0055】[0055]

【発明の効果】本発明のビタビ復号方法によると、2乗
ユークリッド距離演算が簡単な演算処理で実現でき、簡
単な演算処理で良好なビタビ復号ができる。
According to the Viterbi decoding method of the present invention, the squared Euclidean distance calculation can be realized by a simple calculation process, and good Viterbi decoding can be performed by the simple calculation process.

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

【図1】本発明の第1の実施例によるビタビ復号器を示
すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a Viterbi decoder according to a first embodiment of the present invention.

【図2】第1の実施例のビタビ復号器に用いるブランチ
メトリック演算回路を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a branch metric operation circuit used in the Viterbi decoder of the first embodiment.

【図3】第1の実施例のビタビ復号器に用いる2乗ユー
クリッド距離演算回路を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a squared Euclidean distance calculation circuit used in the Viterbi decoder of the first embodiment.

【図4】本発明の第2の実施例による2乗ユークリッド
距離演算回路を示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing a squared Euclidean distance arithmetic circuit according to a second embodiment of the present invention.

【図5】送信装置の構成例を示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration example of a transmission device.

【図6】図5の畳み込み符号化回路の構成例を示すブロ
ック図である。
6 is a block diagram showing a configuration example of a convolutional encoding circuit in FIG.

【図7】受信装置の構成例を示すブロック図である。FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration example of a receiving device.

【図8】図7のビタビ復号器の構成例を示すブロック図
である。
8 is a block diagram showing a configuration example of a Viterbi decoder shown in FIG. 7.

【図9】図8のブランチメトリック演算回路の構成例を
示すブロック図である。
9 is a block diagram showing a configuration example of a branch metric arithmetic circuit of FIG.

【図10】図9の2乗ユークリッド距離演算回路の構成
例を示すブロック図である。
10 is a block diagram showing a configuration example of the squared Euclidean distance calculation circuit of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 受信信号入力端子、102 直交復調器、10
3,104 アナログ/デジタル変換器(A/D変換
器)、105 ブランチメトリック演算回路、105
a,105b,‥‥105n 2乗ユークリッド距離演
算回路、106 演算回路(ACS回路)、107 パ
スメモリ、201 デジタルI信号入力端子、202
デジタルQ信号入力端子、203 乗算器、204 ビ
ット反転回路、205 乗算器、206 加算器、20
7 演算結果出力端子、301 デジタルI信号入力端
子、302 デジタルQ信号入力端子、303 加算
器、304 ビット反転回路、305 演算結果出力端
101 received signal input terminal, 102 quadrature demodulator, 10
3, 104 analog / digital converter (A / D converter), 105 branch metric arithmetic circuit, 105
105n 2 Euclidean distance arithmetic circuit, 106 arithmetic circuit (ACS circuit), 107 path memory, 201 digital I signal input terminal, 202
Digital Q signal input terminal, 203 multiplier, 204 bit inversion circuit, 205 multiplier, 206 adder, 20
7 Operation result output terminal, 301 Digital I signal input terminal, 302 Digital Q signal input terminal, 303 Adder, 304 bit inversion circuit, 305 Operation result output terminal

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 直交復調器で復調されたI信号及びQ信
号をアナログ/デジタル変換器によりデジタル変換し、
変換されたデジタルI信号及びQ信号を2乗ユークリッ
ド距離演算回路に供給して受信信号点と所定の仮定信号
点の2乗ユークリッド距離を演算し、前記2乗ユークリ
ッド距離の最小値からブランチメトリックを求めると共
に、前記ブランチメトリックから最尤パスを求めるよう
にしたビタビ復号方法において、 前記2乗ユークリッド距離を演算するデジタルI信号を
一方のデジタルデータと他方のデジタルデータに分離
し、 前記分離した一方のデジタルデータと他方のデジタルデ
ータを乗算して第1乗算値を求めると共に、 前記2乗ユークリッド距離を演算するビット反転したデ
ジタルQ信号を一方のデジタルデータと他方のデジタル
データに分離し、 前記分離した前記一方のデジタルデータと他方のデジタ
ルデータを乗算して第2乗算値を求めると共に、 前記第1乗算値と第2乗算値の加算値を得ると共に前記
所定の仮定信号点を前記アナログ/デジタル変換器のダ
イナミックレンジの両端に配置したことを特徴とするビ
タビ復号方法。
1. An I / Q signal demodulated by an orthogonal demodulator is digitally converted by an analog / digital converter,
The converted digital I signal and Q signal are supplied to a squared Euclidean distance calculation circuit to calculate a squared Euclidean distance between a received signal point and a predetermined assumed signal point, and a branch metric is calculated from the minimum value of the squared Euclidean distance. In the Viterbi decoding method for obtaining the maximum likelihood path from the branch metric, the digital I signal for calculating the squared Euclidean distance is separated into one digital data and the other digital data, and the separated one The first multiplication value is obtained by multiplying the digital data and the other digital data, and the bit-inverted digital Q signal for calculating the squared Euclidean distance is separated into one digital data and the other digital data, and the separated. A second multiplication is performed by multiplying the one digital data and the other digital data. A Viterbi decoding method, wherein a value is obtained, an addition value of the first multiplication value and a second multiplication value is obtained, and the predetermined hypothetical signal points are arranged at both ends of a dynamic range of the analog / digital converter. .
【請求項2】 直交復調器で復調されたI信号及びQ信
号をアナログ/デジタル変換器によりデジタル変換し、
変換されたデジタルI信号及びQ信号を2乗ユークリッ
ド距離演算回路に供給して受信信号点と所定の仮定信号
点の2乗ユークリッド距離を演算し、前記2乗ユークリ
ッド距離の最小値からブランチメトリックを求めると共
に、前記ブランチメトリックから最尤パスを求めるよう
にしたビタビ復号方法において、 前記受信信号点と所定の仮定信号点の2乗ユークリッド
距離の演算に際し、前記所定の仮定信号点を前記アナロ
グ/デジタル変換器のダイナミックレンジの両端に配置
すると共に、 前記デジタル変換されたデジタルI信号と反転したデジ
タルQ信号の絶対値を得るようにしたことを特徴とする
ビタビ復号方法。
2. An I / Q signal demodulated by the quadrature demodulator is digitally converted by an analog / digital converter,
The converted digital I signal and Q signal are supplied to a squared Euclidean distance calculation circuit to calculate a squared Euclidean distance between the received signal point and a predetermined assumed signal point, and a branch metric is calculated from the minimum value of the squared Euclidean distance. In the Viterbi decoding method for obtaining the maximum likelihood path from the branch metric while obtaining the maximum likelihood path, in calculating the squared Euclidean distance between the received signal point and a predetermined assumed signal point, the predetermined assumed signal point is converted into the analog / digital signal. A Viterbi decoding method, wherein the Viterbi decoding method is arranged at both ends of a dynamic range of a converter, and an absolute value of the digitally converted digital I signal and an inverted digital Q signal is obtained.
【請求項3】 直交復調器で復調されたI信号及びQ信
号をアナログ/デジタル変換器によりデジタル変換し、
変換されたデジタルI信号及びQ信号を2乗ユークリッ
ド距離演算回路に供給して受信信号点と所定の仮定信号
点の2乗ユークリッド距離を演算し、前記2乗ユークリ
ッド距離の最小値からブランチメトリックを求めると共
に、前記ブランチメトリックから最尤パスを求めるよう
にしたビタビ復号方法において、 前記デジタル変換されたデジタルI信号と反転したデジ
タルQ信号の加算により前記2乗ユークリッド距離を求
めるようにしたビタビ復号方法。
3. An I / Q signal demodulated by the quadrature demodulator is digitally converted by an analog / digital converter,
The converted digital I signal and Q signal are supplied to a squared Euclidean distance calculation circuit to calculate a squared Euclidean distance between a received signal point and a predetermined assumed signal point, and a branch metric is calculated from the minimum value of the squared Euclidean distance. In the Viterbi decoding method for obtaining the maximum likelihood path from the branch metric, the Viterbi decoding method for obtaining the squared Euclidean distance by adding the digitally converted digital I signal and the inverted digital Q signal .
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007531372A (en) * 2004-03-25 2007-11-01 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Convolutional encoder and encoding method of the convolutional encoder

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