JPS5912649A - ビタ−ビ復号器の同期回路 - Google Patents

ビタ−ビ復号器の同期回路

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JPS5912649A
JPS5912649A JP57120943A JP12094382A JPS5912649A JP S5912649 A JPS5912649 A JP S5912649A JP 57120943 A JP57120943 A JP 57120943A JP 12094382 A JP12094382 A JP 12094382A JP S5912649 A JPS5912649 A JP S5912649A
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viterbi decoder
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Yutaka Yasuda
豊 安田
Yasuo Hirata
康夫 平田
Yukitsuna Furuya
之綱 古谷
Shuji Murakami
修司 村上
Katsuhiro Nakamura
勝洋 中村
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NEC Corp
KDDI Corp
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Kokusai Denshin Denwa KK
NEC Corp
Nippon Electric Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/004Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using forward error control
    • H04L1/0045Arrangements at the receiver end
    • H04L1/0054Maximum-likelihood or sequential decoding, e.g. Viterbi, Fano, ZJ algorithms

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Error Detection And Correction (AREA)
  • Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はビタービ復号器のための同期回路に関するもの
である。
ディジタル通信において、伝送誤りを減らす方法の1つ
にビタービ復号器がある。ビタービ後号器の動作につい
ては1973年3月に米国アイ・イ・イ・イ(IEBE
)  より発行されたプロシーディングスオブ ジ ア
イ・イ・イ・イ(Proceedings of th
eIIE)の第61巻第3号の$ 268頁〜第278
頁に記載されている論文「ザ ビタービ アルゴリズム
」(The Vi terb i Al gori t
bm )に詳細に記さレテイる。
ビタービ復号器を動作させるためには、送信側において
、送信符号をあらかじめ定められた方法で符号化した符
号語にして伝送する。受傷側では送信側の符号化に同期
して符号語を抽出し、ビタービ復号器に入力する。この
同期のために従来外部システムからの同J91(Q号、
例えばPCMのフレーム同期信号等が使われでいた。し
かしながら、このような従来方法ではシステム毎に同期
信号の形式が異るために、システム毎に同期回路の設計
をしなけれはならないという欠点があった。さらにフレ
ーム同期信号の得にくいシステムではビタービ復号器の
適用が困難であった。
本発明の目的はこのような従来方法の欠点を除き、ビタ
ービ復号器自体で符号語の同期をとることのできる同期
回路を提供することにある。
以下図面を用いて本発明の構成および動作原理を詳細に
説明する。
第1図は本発明の同期回路の一実施例を付加したビター
ビ復号器の一実施例を示すフロック図である。端子10
0に入力された被復号信号は移相器102を通してビタ
ービ復号器200の被復号信号入力端子104に印加さ
れる。端子100こは復号さnた信号が出力される。本
発明の同期回路のメトリック増分演算回路20にはビタ
ービ復号器200のメトリックの値が入力さnる。メl
−IJソック増分は積分器園に印加され積分される。積
分器30の積分出力は閾値回路40に印加され、積分出
力があらかじめ定められた値以下あるいは以上になった
とき識別信号を出力する。制御回路50は、この識別信
号を入力として前記移相器10の移相量制御端子103
に信号を供給する。
なお、後述の例でも示すようにビタービ復号用の送信符
号は送信器へ順次入力される各情報ビットに対し、過去
の複数個の情報ビットに依存した複数個のビットが出力
ビットとして順次出力されて構成されるためこの複数個
のビットの区切りを示すための同期信号(以下単に語同
期信号と呼ぶ)が端子102に加えらnる。該語同期信
号は、移相器10を通して、端子105に出力されビタ
ービ復号器200に供給される。
第1図の破線で囲まれた部分200はビタービ復号器の
基本的な構成を示すものである。端子104に印加され
た被復号信号は枝メl−IJツク演算器201に印加さ
れ、取り得る枝毎にメトリック増分が計算される。各校
のメトリック増分を、メl−IJソック憶器204から
読出された各状態のメトリック値に加算器202により
加算する。枝選択器203は、加算器202から入力さ
れる各校のメ) IJツク値から、各状態毎に大きなメ
l−IJソック示す枝を選択し、選択したメトリックを
メトリック記憶器204に供給するとともに、同期回路
20へ出力する。
枝選択器203により選ばれた枝はパスメモリ205に
より記憶され、収束した枝が端子101に出力される。
第2図はビタービ復号器のための符号器の一例を示すブ
ロック図であり、拘束長3、符号化率%の畳込み符号器
を示す。端子301に印加されたディジタル信号は、1
信号入力毎に順次シフトレジスタ302〜304に蓄え
られる。シフトレジスタ302.303,304の出力
は第1の排他的論理和回路305に印加され、その出力
は端子306に出力される。シフトレジスタ302,3
04の出力は第2の排他的論理和回路307に印加され
、その出力は端子308に出力される。端子306.3
08の信号が畳込み符号となる。この畳込み符号はこの
まま2列のディジタル信号として伝送されることもあり
、また第3図のプロ、り図に示す並列の直列変換器40
1により直列信号に変換されて伝送されることもある。
第2図の端子306,308の信号はそれぞれ第3図の
端子403,404に印加され、並列、直列変換器40
1により直列信号に変換されて端子402に出力される
第4図(a) 、 (b) 、 (C)は直列信号とし
て伝送される場合の同期の様子を示す。同図(a)は端
子301に印加された信号であり、2T毎に新しいディ
ジタル信号が印加される。同図(b)は畳込み符号化を
し、第3図の並列ψ直列変換器により直列信号に変換さ
れた端子402の信号を示す。符号化率が%のため、T
毎にディジタル信号が出力される。受信側においては、
(b)の信号を、正しく 2T毎に1語としてビタービ
復号器に印加しなければならない。
もし、同図(C)に示すように1語の区切りがTだけず
れると6語・が(1’ 、 2)  、  (2’ 、
 3)・・・となり、元の語(1、1’)  、  (
212’)・・・とは異った語構成でビタービ復号を行
うため、正しい復号結果が得られなくなる。尚、第2図
端子306,308の信号を並列伝送した場合において
も、受信側において(端子306.端子308ンの対で
正しく受信されず(端子308 、 ;4子306)の
ような対になるき正しく復号されない。
第1図の実施例では同期を開始すると、メトリック増分
演算回路20では枝選択回路203で選択された新たな
メトリック値から最大メ1−リックの増加分を計rI−
する。まず、最大メトリ、りを判定する最大メ) IJ
クック定回路21で最大メトリック値を判定し、レジス
タ23に蓄えられている1タイムスロッ1−(2T)前
の最大メトリ、りとの差を減算器22て計算する。この
値が最大メトリックの増加分になるのでこの値を積分器
30へ出力する。その後最大メ) IJクック定回路2
1の内容はレジスタ詔へ移され次回の演算に備える。本
発明のように最大メトリックの増加分を観測すると同期
の判定ができることを信号対雑音比の良い場合を例にと
って説明する。
第5図(a) 、 (b)にはビタービ・デコータのト
レリス図を示す。第5図(a)は同期している場合のト
レリス図の例、第5図(b)は同期していない場合のト
レリス図の例である。
第5図において黒点(ま最大メトリックをイ〕する状態
を示し、太線は最大メトリックに関して選択されたバス
を示す。同期している場合は第5図(−1+に示すよう
に最大メトリックに関するパスの)・レリスは連続して
おり最大メトリックは枝メトリックのとり得る最大価に
なる。これに対して同期していない場合1こは、伝送路
における誤りが50係の場合とほぼ等価であり、第5図
(b)に示ずようlこ最大メトリックのトレリスは連続
していない場合もある。このようにトレリスが連続して
いない場合には最大でなかったメトリックJこっながる
メトリックが次のタイムス口、トで最大になったことを
意味し、この場合、tit大メトリック値の増加量a°
は枝メl−1ツタの最大値より小さい値になる場合が多
い。またトレリスが連続し−Cいる場合でその間の枝メ
トリ、りは最大lこなるとは限らない。従って同期して
いる場合の最大メトリックの増加量は大きく、同期して
いない場合の最大メトリックの増加量は小さい。従って
メトリック増分演算回路側の出力を積分器30で積分し
、変動成分をとり除くと、適当なしきい値を有するしき
い値回路40により同期、非同期を判定することができ
る。すなわちしきい値回路40ではしきい値Vthより
も積分回路の出力が小さい場合にはしきい値回路40は
識別信号を出力する。識別信号が出力されると制御回路
50は移相器1()に対して移相信号を出力し、移相器
IOの出力位相を笈化させる。
第6図および第7図は移相器10の第1および第2の実
施例をそれぞれ示すブロック図である。第6図では端子
100の被復号信号が移相素子701を通して移相され
、端子104に出力される。端子102の語同期信号は
そのまま端子1θ5に出力され、被復号信号と語同期信
号の相対的な肋間関係が調整される。第7図では端子1
00の被復号伯刊はそのまま總子104’iこ出力され
、端子102の語同期信号が移相素子801#こより移
相さn端子105に出力される。
以上の説明は被復号信号が直列信号であると仮定して進
めてきたが、ビタービ復号器が並列信号を入力するよう
になっている場合かある。
第8図はビターヒ復号器への入力信号がMし列である場
合の移相器の例を示すフロ、り図である。
端子901,902の信号をスイッチ903.9041
こより入れ換え可能にして端子906.9(17に出力
4−るこさ屹より等測的な移相を行うことができる。ス
イッチの切換(S号は端子9051こ印加さ77、る。
なお、本賃施例1こおいては最大メトリ、りの増加量を
メトリックナ、9分演算回路20で求めるとして説明し
たが最大メトリックの増加量の大きいときは他のメトリ
ックも一口ψに増加値か大きくなるため必ずしも最大メ
トす、りの増加量で↑」]定−4る必要はな(,2番目
(こ大きいメトリック、3番目に大きいメ) IJソッ
ク以下一般にN番目に大きいメトリックの増加値でli
iルJを判定してもrmJ様の効果が得られる。またj
91加駕jの計碧をする時間間隔もより長い時間にとっ
ても良いことは明らかである。
更にメトリックのオーバ・フローを防ぐために各メトリ
ック11自からある(tKを減算しているような場合i
こは、メl−IJソック増加量を正しく求めるためには
減?L前のメトリック値をメトリンク増分演算回路に供
給する必要がある。
また、本実施例では符号化率%の畳込み符号に対しての
同期をとるものとして説明したが他の符号化率の場合に
も適用されることは明らかである。
さらに符号化された信号が多相位相変訓されて伝送され
た場合に、搬送波位相に不確定性のある場合にもメ) 
IJクック増加量の大きな搬送波位相を求めることによ
って搬送波位相の不確定性を除くことができる。
以上、詳細に説明したように、本発明によるビタービ復
号器の同期回路は外部システムからの同期信号を使わず
にビタービ復号器自体で語同期を可能にするものである
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による同期回路およびこれを付加したビ
タービ復号器の一実施例を示すブロック図、第2図は畳
込み符号器の一例を示すブロック図、第3図は並列・直
列変換器を示すブロック図、第4図(a) 、 (b)
 * (C)は畳込み符号器の入出力信号を、第5図(
a) 、 (b)はバスのトレリス図を示す。第6図〜
第8図は移相器の例をそれぞれ示す。図中10は移相器
を、20はメl−IJソック分演算回路を、30は積分
器を、40は閾値回路を、50は制御回路を、103は
移相量制御端子を表す。 代理人弁理士 内厚  晋、ぐ 1 、″j 慄2 図 棒3 図 字4図 (0,)(b) 慄 5 国

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 被復号信号入力端子と、復号信号出力端子と、取り得る
    内部状態のメl−IJソック出力端子をもつビタービ復
    号器において、移相量制御端子をもつ移相器と前記各内
    部状態のメトリックを入力し、大きい方から数えて一定
    の自然数値N番目のメトリックを判定し前記N番目のメ
    トリックの異った時刻における差を計算するメトリック
    増分演算回路と、該メl−IJシック分演算回路出力を
    入力とする積分器と、該積分器出力が予め定められた値
    以上もしくは以下のときに識別信号を出すしきい値回路
    と、該識別信号により前記移相′器に移送量制御信号を
    供給する制御回路とから成り、被復号信号を前記移相器
    の入力信号とし、移相器の出力信号を前記ビタービ復号
    器の入力信号としたことを特徴とするビタービ復号器の
    同期回路。
JP57120943A 1982-07-12 1982-07-12 ビタ−ビ復号器の同期回路 Granted JPS5912649A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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