JPS59153350A - Viterbi decoding circuit - Google Patents

Viterbi decoding circuit

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JPS59153350A
JPS59153350A JP2827383A JP2827383A JPS59153350A JP S59153350 A JPS59153350 A JP S59153350A JP 2827383 A JP2827383 A JP 2827383A JP 2827383 A JP2827383 A JP 2827383A JP S59153350 A JPS59153350 A JP S59153350A
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JP
Japan
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circuit
likelihood
path
memory
signal
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Application number
JP2827383A
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Japanese (ja)
Inventor
Shuji Kubota
周治 久保田
Takeji Kori
武治 郡
Shuzo Kato
加藤 修三
Shuichi Samejima
鮫島 秀一
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPS59153350A publication Critical patent/JPS59153350A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M13/00Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes
    • H03M13/37Decoding methods or techniques, not specific to the particular type of coding provided for in groups H03M13/03 - H03M13/35
    • H03M13/39Sequence estimation, i.e. using statistical methods for the reconstruction of the original codes
    • H03M13/41Sequence estimation, i.e. using statistical methods for the reconstruction of the original codes using the Viterbi algorithm or Viterbi processors

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Probability & Statistics with Applications (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Error Detection And Correction (AREA)
  • Dc Digital Transmission (AREA)

Abstract

PURPOSE:To increase the decoding gain by arranging the results of operation at each ACS circuit into a table and replacing them into a read only memory. CONSTITUTION:Each arithmetic operation in ACS circuits 401a-401n is formed into a table and this table is stored in the read only memory. The received signal and the likelihood before one bit are applied to the memory as an address and the table stored in the memory is read by this address signal to obtain a bus selector signal and a new likelihood.

Description

【発明の詳細な説明】 この発明(はビタビ復号回路に関し、特に回路構造を簡
累化し、精度の高いビタビ復号回路を実現できるように
しだものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a Viterbi decoding circuit, and is particularly directed to simplifying the circuit structure and realizing a highly accurate Viterbi decoding circuit.

〈発明の背景〉 ビタビ復号回路とは1971年に米国人A−J・Vit
arbi氏により提案されたもので、その目的は伝送途
中で受けた障害を除去するいわゆる誤り訂正用として考
えられた復号器である5、誤り訂正に良く用いられる符
号には大別してブロック符号と、だ\み込み符号の二つ
がある。ビタビ復号法はだXみ込み符号を復号する一つ
の復号方式である。たたみ込み符号を復号する他の方式
としてはしきい値復号法、逐次復号法がある。
<Background of the invention> What is the Viterbi decoding circuit? In 1971, American A.J.
It was proposed by Mr. arbi, and its purpose is a decoder designed for so-called error correction, which removes disturbances that occur during transmission5. Codes commonly used for error correction can be roughly divided into block codes, block codes, There are two types of conglomeration codes. The Viterbi decoding method is one of the decoding methods for decoding the X convolutional code. Other methods for decoding convolutional codes include threshold decoding and sequential decoding.

これらの復号法の中でビタビ後号法は最尤(さいゆう)
復号方式、つ丑り最も高い誤り訂正能力を有しているこ
とで知られており、既に衛星通信の分野で一部実用化さ
れその優位性が実証されている。
Among these decoding methods, the Viterbi post-decoding method has maximum likelihood.
It is known to have the highest error correction ability of any decoding method, and its superiority has already been demonstrated through some practical use in the field of satellite communications.

〈従来技術の説明〉 (1)  た\み込み符号器について、第1図にたべみ
込み符号器の一例を示す。この例に示すだ\み込み符号
器は3段のノットレジスタ101と、排他的論理和回路
102,103とパラシリ変換器104とによって構成
した場合を示す。シフトレジスタ101の初段の入力端
子105に入力信号■を与える。排他的論理和回路10
2はシフトレジスタ101の各段の信号を入力とし、符
号X+を出力する。排他的論理和回路103はシフトレ
ジスタ1.01の初段と終段の信号を入力とし、符−弓
X2を出力する。これら符号X1及びX2は並列信号で
あることから、パラシリ変換器104において入力信号
■の2倍の速度でパラシリ変換を行なって出力端子10
5に時分割的にたたみ込み符号化された符号Xi 、X
2を得て、との符q’ X l 、 X 2を伝送する
ものである。
<Description of Prior Art> (1) Concerning convolutional encoder, an example of a convolutional encoder is shown in FIG. The convolutional encoder shown in this example is constructed from a three-stage not register 101, exclusive OR circuits 102 and 103, and a parallel-to-serial converter 104. An input signal ■ is applied to the input terminal 105 of the first stage of the shift register 101. Exclusive OR circuit 10
2 inputs the signals of each stage of the shift register 101 and outputs the code X+. The exclusive OR circuit 103 inputs the signals of the first stage and the last stage of the shift register 1.01, and outputs the sign X2. Since these codes X1 and X2 are parallel signals, the parallel-to-serial converter 104 performs parallel-to-serial conversion at twice the speed of the input signal
Codes Xi, X which are time-divisionally convolutionally encoded into
2 and transmits the sign q' X l , X 2 .

こ\でたたみ込み符号のパラメータとして伝送効率をR
1拘束長をKとした場合、これらを次のように定義する
Here, the transmission efficiency is R as a parameter of the convolutional code.
When one constraint length is K, these are defined as follows.

伝送効率R=B/Nt (B : f−’1号器の入力数、Nt:符号化出力数
)拘束長 K(K:符号器のシフトレジスタ段数)第1
図の例ではR二172、K=3である6、ンフトレジス
タ101から排他的論理和回路102,103への配線
から、この第11シjに示した符号器のたXみ込み符号
XI 、X2に対する生成関数Gl。
Transmission efficiency R = B/Nt (B: number of inputs of f-'1 encoder, Nt: number of encoded outputs) Constraint length K (K: number of shift register stages of encoder) 1st
In the example shown in the figure, the X convolutional code XI of the encoder shown in the 11th screen is connected from the wiring from the register 101 to the exclusive OR circuits 102 and 103, where R2 172 and K=3. Generation function Gl for X2.

G2はそれぞれ次のようになる。G2 is as follows.

Gl=1+D+D” G2=1   +Dま た\み込み符号器内の状態は第1図に示すンフトレジス
タ101内の初段aと二股目すの状態で表わすことがで
きる。
Gl=1+D+D" G2=1 +D Also, the state in the convolutional encoder can be expressed by the states of the first stage a and the second stage in the register 101 shown in FIG.

3段のシフトレジスタの場合、終段のデータに、入力が
匈えられる毎に外部に吐出されてし1うため、初段aと
、その次の段1〕のデータによって状態遷移が決められ
る。一般的にはた\み込み稍号の状態数Nsは N5=2B・(K−1) Bは上記したようにだXみ込み符郊器の人力数を示す。
In the case of a three-stage shift register, the data in the final stage is output to the outside every time an input is received, so the state transition is determined by the data in the first stage a and the next stage 1]. Generally, the number of states Ns of the convolution code is N5=2B·(K-1), where B indicates the number of manpower for the convolution code as described above.

よってこの例でばN s = 2  となる。Therefore, in this example, Ns=2.

つ甘りに二3の場合にはa、bのデータとしてばro、
0Jr1..0JrO,IJrl、ljの四つの状態が
考えられる。この状態は新しい入力がL)えられる毎に
第2図に示す゛ように遷移を行々う、。
In the case of 23, the data for a and b is ro,
0Jr1. .. Four states are possible: 0JrO, IJrl, and lj. This state changes as shown in FIG. 2 every time a new input is received.

第2図において実線で示す矢印は入力信号工がI=00
ときの状態遷移を示す。丑た点線で示す矢印は人力信号
■がI−1のときの状態遷移を示す1.各矢印に付した
論理符号0と1は二つの排他的論理和回路102と10
3から出力されるだ\み込み符号Xi、X2を示す。
In Fig. 2, the solid arrow indicates that the input signal is I=00.
Shows the state transition at the time. The arrow shown by the dotted line indicates the state transition when the human input signal ■ is I-1. The logic codes 0 and 1 attached to each arrow indicate two exclusive OR circuits 102 and 10.
The convolutional codes Xi and X2 output from 3 are shown.

た\み込み符号の最小符号間距離]’) mjnは符号
器の生成関数G1と02によって定められる。この最小
符号間距離DminはK(シフトレジスタ101の段数
)か大きい程犬と々る3、ビタビ復号法の誤り訂11−
刊1;tはDsmnが大きい程高くなる。第2図の例で
t:4最小?Q月間距離D−rnはD開=5である。
\minimum inter-symbol distance of convolutional code]') mjn is determined by the generation functions G1 and 02 of the encoder. This minimum inter-symbol distance Dmin is K (the number of stages of the shift register 101), the larger the dog is.3, Error correction of Viterbi decoding method 11-
Issue 1; t increases as Dsmn increases. In the example of Figure 2, t: 4 minimum? The Q monthly distance D-rn is D-open=5.

(2)  ビタビ復号回路について、 第3図に従来のビタビ復号回路の構成を示す。(2) Regarding the Viterbi decoding circuit, FIG. 3 shows the configuration of a conventional Viterbi decoding circuit.

ビタビ復号回路は主にAC8回路群302と、パスメモ
リ部303とによって構成することかできる。送出側に
おいてパラシリ変換して/ζ\み込み符号X1とX2を
直列符号に変換して送り出した場合にはAC8回路群3
02の前段にシリパラ変換器301が必要となる。、丑
たビタビ復号法を忠実に実行するにはパスメモリ部30
3の後段に最尤判定部304を設ける3゜ AC8回路群302は具体的にd、第4図に示すように
構成される。第4図において401a、401b、40
1c、4.Qldはぞれそれ一つのAcs回路を示す。
The Viterbi decoding circuit can be mainly configured by an AC8 circuit group 302 and a path memory section 303. If the output side performs parallel serial conversion and converts /ζ\ convolutional codes X1 and X2 into serial codes and sends them out, AC8 circuit group 3
A serial-to-parallel converter 301 is required before 02. , in order to faithfully execute the Ushita Viterbi decoding method, the path memory unit 30 is required.
The 3° AC8 circuit group 302, in which the maximum likelihood determination unit 304 is provided at the subsequent stage of the 3° AC8 circuit group 302, is specifically constructed as shown in FIG. 401a, 401b, 40 in FIG.
1c, 4. Each Qld represents one Acs circuit.

各AC8回路は同一の構造であるだめ、その内部の各部
については同一符号を伺して説明するが、図中4−02
,403,404,405は論理加算器、406はコン
パレータ、407は尤度セレクタ、408はバスセレク
タをそれぞれ示す。
Since each AC8 circuit has the same structure, each internal part will be explained using the same reference numerals.
, 403, 404, and 405 are logical adders, 406 is a comparator, 407 is a likelihood selector, and 408 is a bus selector.

また409は尤度セレクタ407から出力される尤度を
取込んで一時記憶する尤度レジスタを示す。
Further, 409 indicates a likelihood register that takes in the likelihood output from the likelihood selector 407 and temporarily stores it.

この尤度レジスタ409の並列出力ビソト数はAC8回
路への入力ビット数の倍以上の数に選定する。この並列
出力ビソト数を大きく採ることにょり得られる尤度の信
頼性が向上される。
The number of parallel output bits of this likelihood register 409 is selected to be more than twice the number of input bits to the AC8 circuit. The reliability of the obtained likelihood is improved by increasing the number of parallel outputs.

第4図の例ではシリパラ変換器301の前段にA、 /
 D コンバータ411を設け\ このA/Dコンバー
タ411により直列た\み込み符号をレベルに対応1〜
で「1」かrOJかの軟判定を行なうようにし、この軟
判定によりビタビ復号回路の誤り訂正利得を向上させる
ようにした場合を示す。
In the example of FIG. 4, A, /
D A converter 411 is provided, and this A/D converter 411 converts the serial convolution codes into levels 1 to 1.
A case is shown in which a soft decision is made as to whether the value is "1" or rOJ, and the error correction gain of the Viterbi decoding circuit is improved by this soft decision.

A、 / D変換器411の量子化ビット数を例えば3
ビットとすれば各論理加算器402.403にLjえら
れる受信符号はそれぞれ3ビツトずつの合計で6ビツト
入力と碌る。従って論理加算器402、4 (1:3 
il、それぞれ3個の3ビツトフルアダー回路によって
構成される。また尤度レジスタ409は3X2=6で6
ビツト以上の並列出力ビット数を持つレジスタに選定さ
れる。
For example, if the number of quantization bits of the A/D converter 411 is 3
In terms of bits, the received codes input to each logic adder 402 and 403 are 3 bits each, making a total of 6 bits input. Therefore, the logic adder 402,4 (1:3
il, each consisting of three 3-bit full adder circuits. Also, the likelihood register 409 is 6 because 3X2=6.
Selected for registers with parallel output bits greater than 0.

(3)第5図にパスメモリ部303の具体的々構成を示
す。
(3) FIG. 5 shows the specific configuration of the path memory section 303.

第5図に示す501a、501b、501c、501d
はパスセレクト信号の木刀端子を示す。このパスセレク
ト信号入力端子501a、501b+501c、501
dに供給されるパスセレクト信号号502a、、502
b、502c、502dは選択機能を持つレジスタ50
3の各選択端子に供給される。初段のレジスタ503a
、503b、503C,503dの各入力端子は共通接
続され、その共通接続点に503aと503cには「0
」論理を与え、503bと503dKは「1」論理を供
給する。
501a, 501b, 501c, 501d shown in FIG.
indicates the wooden sword terminal of the path select signal. These path select signal input terminals 501a, 501b+501c, 501
Path selection signal signals 502a, 502 supplied to d
b, 502c, and 502d are registers 50 with selection functions.
3 selection terminals. First stage register 503a
, 503b, 503C, and 503d are commonly connected, and 503a and 503c have "0" at the common connection point.
” logic, and 503b and 503dK provide “1” logic.

二段目以後の各レジスタ503の接続は第2図に示した
状態遷移図に対応している1、各1/ジスタ503では
パスセレクト信号か「0」論理であった場合は例えば上
側の入力端子に供給されている信号を取込む。丑だパス
セレクト信−弓か「1」論理であった場合は下側の入力
端子に供給されている信号を取込むものとする3゜ (4)  ビタビ復号法の手順(1に=1の場合)(イ
)後調信号はA / ’D変換器411によりQビット
の軟判定か行なわれ(Qが大きい程符号化利得が大きく
得られる)/リバラ変換器301において外乱を含む部
列たたみ込み省>=Y l 、 Y 2に変換される。
The connection of each register 503 after the second stage corresponds to the state transition diagram shown in FIG. Captures the signal being supplied to the terminal. If the path select signal is ``1'' logic, the signal supplied to the lower input terminal shall be taken in. 3゜(4) Viterbi decoding procedure (when 1 = 1) (b) The after-tone signal is subjected to a Q-bit soft decision by the A/'D converter 411 (the larger Q is, the larger the coding gain can be obtained)/the partial sequence convolution including disturbance is eliminated in the rebalance converter 301. >=Y l , converted to Y 2.

(o)論理加算器4−02 、403において受信信号
の各状態に対する尤度(メトリック)が計算され、ブラ
ンチメトリックB及びB’が求められる。
(o) The likelihood (metric) for each state of the received signal is calculated in the logical adders 4-02 and 403, and branch metrics B and B' are determined.

(・→ 論理FJn算器402 、4.03から出力さ
れるブランチメトリックB及びB1と、尤度レジスタ4
09から出力される古い状態の生き残りバスメトリンク
とにより現在のパスメトリックの候補(R−1では2X
Ns個)が計算さねる。
(・→ The branch metrics B and B1 output from the logical FJn calculator 402 and 4.03, and the likelihood register 4
The current path metric candidate (2X in R-1
Ns pieces) are calculated.

(ニ) 各状態においてコンパレータ406 ハ論理加
算器404.405から出力されるパスメトリンクを比
較し、パスメトリックが大きい方のパスの尤度(メトリ
ンク)を尤度セレクタ407に取込むと共にそのパスセ
レクト信−’i ’Cパスセレクタ408により選択す
る。これによりNs個のメ1−リックとパスが生き残る
(d) In each state, the comparator 406 (c) compares the path metric links output from the logical adders 404 and 405, takes in the likelihood (met link) of the path with the larger path metric into the likelihood selector 407, and Select signal - 'i' Selected by C path selector 408. As a result, Ns metrics and paths survive.

(ホ) パスセレクタ408で選択サレタハスセレクト
伝−″rJはパスメモリ部303に供給され、パスセレ
クト信号に従ってパス系列を選択し、パスメモリ部30
3を構成するレジスタの中味を更新する。
(E) The path selector 408 selects the selected Sareta Hass Select Den-"rJ is supplied to the path memory section 303, selects a path sequence according to the path select signal, and selects the path sequence from the path memory section 30.
Update the contents of the registers that make up 3.

(へ)最尤判定部304において各状態のメトリックを
比較12、最尤のメトリンクを持つ状態のパスメモリレ
ジスタの最終段の情報を復号出力として出力する。
(f) The maximum likelihood determining unit 304 compares the metrics of each state 12 and outputs the information of the final stage of the path memory register of the state having the maximum likelihood metric link as a decoded output.

(イ)〜トの動作を繰返すことにより常に最尤なメトリ
ックを持つ状態とそのパス系列が得られ、正1−いデー
タ系列が推定される。
(a) By repeating the operations in (g), a state having the most likely metric and its path sequence are always obtained, and a positive data sequence is estimated.

〈従来技術の欠点〉 以上説明したとタビ復−弓回路はビタビ符号器において
に=3とした場合を説明した。K−:3とした場合はA
C8回路群302には第4図に示すように4組のAC8
回路401a〜401dを用意ずればよい。
<Disadvantages of the Prior Art> In the above explanation, the case where the Tabi decoder circuit is set to 3 in the Viterbi encoder has been explained. K-: If it is 3, it is A.
The C8 circuit group 302 includes four sets of AC8 as shown in FIG.
It is sufficient to prepare the circuits 401a to 401d.

然し乍ら誤り訂正利得を実用に耐えるものにするにはに
=3では不充分である。実用上ではに一7程度に選定す
る必要かある。K = 7とした場合にはN s = 
64となり、AC8回路は64絹必要となる。従ってA
C808回路02の回路規模は太き々ものとなる3゜ 更に受信信号の軟判定ビット数(A/D変換ビット数に
対応)をQl メトリックビット数をMとすると、例え
ばR−1の場合各状態のAC8回路(401a、401
b、401c、401d)への入力はQ」−1ビットの
ブランチメトリックとその状態への遷移を行う2つの状
態からのMビットのメトリックと1ビツトのパスセレク
ト信号(遷移してくる可能性のある2つの状態のうちど
ちらを生き残りとして選んだかを示す信号)を出力する
However, =3 is insufficient to make the error correction gain practical. In practice, it may be necessary to select around 1-7. When K = 7, N s =
64, and the AC8 circuit requires 64 silks. Therefore A
The circuit scale of the C808 circuit 02 is 3°.Furthermore, the number of soft decision bits of the received signal (corresponding to the number of A/D conversion bits) is Ql.If the number of metric bits is M, for example, in the case of R-1, each status AC8 circuit (401a, 401
The inputs to Q'-1 bit branch metrics, M-bit metrics from the two states making a transition to that state, and a 1-bit path select signal (of the probability of transition) are input to outputs a signal indicating which of two states has been selected as the survivor.

こ5でAC8回路の演算精度ばMを大きくする程高くな
り、生き残りパス系列とそのメトリックの値も正確にな
るが、Mを大きくすることは回路規模の増大につながる
In this case, the calculation accuracy of the AC8 circuit increases as M increases, and the surviving path sequence and its metric values also become more accurate, but increasing M increases the circuit scale.

この点で実際に作られているビタビ復号回路はK = 
5程度が限度である。つ丑りに=5の場合はN5=16
となり、AC8回路は16個で済む。16個のAC8回
路を実現するには]、OKゲート数を必要とし、現在の
LSI技術ではこの程度のゲート数が限度と々る。従っ
て現実のLSI技術によればに=5程度が限度となり実
用にはわずかではあるが不足である。
At this point, the Viterbi decoding circuit actually made is K =
The limit is about 5. If Tsuruni = 5, N5 = 16
Therefore, only 16 AC8 circuits are required. In order to realize 16 AC8 circuits, the number of OK gates is required, and this number of gates is the limit with current LSI technology. Therefore, according to the actual LSI technology, the limit is approximately 5, which is insufficient for practical use, although it is small.

〈発明の目的〉 この発明はAC8回路を簡素化し、現実のLSI技術で
も充分に実用に耐え得るビタビ復号回路を提供しようと
するものである。
<Objective of the Invention> The present invention aims to provide a Viterbi decoding circuit which simplifies the AC8 circuit and is sufficiently practical even with actual LSI technology.

〈発明の概要〉 この発明ではAC8回路における各演算動作をテーブル
化し、このテーブルをROMのようなメモリに記憶させ
、このメモリを受信信号と1ビツト前の尤度をアドレス
信号として読出すことにより所定のパスセレクト信号と
新しい尤度を得るように構成したものである。
<Summary of the Invention> In this invention, each arithmetic operation in the AC8 circuit is made into a table, this table is stored in a memory such as a ROM, and the reception signal and the likelihood of the previous bit are read out from this memory as an address signal. It is configured to obtain a predetermined path select signal and a new likelihood.

従ってこの発明によればAC808回路02をROMに
置換することができ、復号化利得が大きいビタビ復号回
路を容易に実現できる。
Therefore, according to the present invention, the AC808 circuit 02 can be replaced with a ROM, and a Viterbi decoding circuit with a large decoding gain can be easily realized.

〈発明の実施例〉 第6図にこの発明の一実施例を示す。第6図において第
3図及び第4図と対応する部分には同一符号をイτ]し
て示す。
<Embodiment of the Invention> FIG. 6 shows an embodiment of the invention. In FIG. 6, parts corresponding to those in FIGS. 3 and 4 are indicated by the same reference numerals.

この発明においてはAcs回路401 a 、 40 
l b、401C,−−−−40In をROMのよう
なメモリによって構成し、このメモリに受信信号と1ビ
ツト前の尤度をアドレス信号として供給し、このアドレ
ス信号からメモリに収納したテープルヲ読出してパスセ
レクト信号号と新しい尤度を得るように描成しノCもの
である。
In this invention, the Acs circuits 401a, 40
lb, 401C, ---40In is constituted by a memory such as a ROM, the received signal and the likelihood of one bit before are supplied to this memory as an address signal, and the table stored in the memory is read from this address signal. The path selection signal and the new likelihood are drawn.

メモリに収納するテーブルの一例を以下に示す。An example of a table stored in memory is shown below.

この例では第4図に示すAC8回路401aに対応する
テーブルを例示して示す。このAC8回路401aは第
2図に示す状態遷移図の状態ro 、 OJの尤度を算
出するA、 CS回路である。
In this example, a table corresponding to the AC8 circuit 401a shown in FIG. 4 is illustrated. This AC8 circuit 401a is an A, CS circuit that calculates the likelihood of states ro and OJ in the state transition diagram shown in FIG.

以下に示す例では伝送効率R−1、拘束長に=3とした
場合を示す。
In the example shown below, a case is shown in which the transmission efficiency is R-1 and the constraint length is set to =3.

−また受信信号を1ビツトずつのXI、X2とし、状態
(0、O)のパスノドリンクをP(PはMl。
- Also, let the received signal be 1 bit each of XI and X2, and the path node link in state (0, O) is P (P is Ml).

M2.M8の3ビットで表わす)。M2. (represented by 3 bits of M8).

状態(0,1)のパスメトリックをp’(p’はMl”
、 M2 ’ 、 M3 ’の3ビツトで表わす)。
The path metric of state (0, 1) is p'(p' is Ml"
, M2', M3').

尤度レジスタ4.09のオーバフローの直前を検出して
尤度レジスタの内容を正規化するオーバフロー信号をO
Fo こ\で従来のAC8回路における演算経過を説明するた
めに論理加算器402 、4.03から出力されるべき
ブランチメトリックをB 、 B’。
The overflow signal that detects just before the overflow of likelihood register 4.09 and normalizes the contents of the likelihood register is O.
In order to explain the process of calculation in the conventional AC8 circuit, the branch metrics to be output from the logic adders 402 and 4.03 are shown as B and B'.

論理加算器406,407から出力されるべき新し、い
パスメトリックをPn、Pn′。
The new path metrics to be output from the logical adders 406 and 407 are Pn and Pn'.

パスセレクタ4.08から出力されるべきパスセレクト
信号をPso とすると、 メモリのアドレス信号(dx+ 、X2 、P(Ml 
、M2、Ms)、P’(M1’、M2’、M3’)、 
OFとなる。壕だテーブルの読出出力はMl 、M2.
M8 、psとなる。
If the path select signal to be output from the path selector 4.08 is Pso, then the memory address signals (dx+, X2, P(Ml
, M2, Ms), P'(M1', M2', M3'),
Becomes an OF. The readout output of the trench table is Ml, M2.
M8, ps.

テーブル■ このテーブル■の作製原理を第4図の具体回路と洞化さ
せて以下に説明する。
Table ■ The principle of manufacturing this table ■ will be explained below in conjunction with the specific circuit shown in FIG.

受信信号XI 、Xi!が「1,1」であるから、ブラ
ンチメトリックBはB =”0となる。つ捷り「0.0
」の状態からro、o」の状態に遷移するとき、受信信
号Xl、X2がr 1 、 ]、 Jの可能性は遷移図
から明らかなように皆無である。よって論理加算器40
2から出力されるべきブランチメトリックBはB二〇と
なる。
Received signal XI, Xi! is “1,1”, so the branch metric B is B = “0.
As is clear from the transition diagram, there is no possibility that the received signals X1, Therefore, the logical adder 40
The branch metric B to be output from 2 is B20.

これに勾し、ro、1」の状態において受信信号XI 
、X2がrl、t」が入力されるとr O、OJの状態
に遷移する。よって論理加算器403から出力されるべ
きブランチメトリックB′ばB’= 2 (受信信号が
遷移に必要な条件と一致しているビットの数と同一のも
のと考える)となる。
In the state of ``ro, 1'', the received signal XI
, X2 is rl, t'', the state transitions to r O, OJ. Therefore, the branch metric B' to be output from the logic adder 403 is B'=2 (assumed to be the same as the number of bits in which the received signal matches the conditions necessary for transition).

この結果論理加算器404と405では現在の尤1’i
f Pと「0,1」の状態の尤度を演算するAC8回路
401Cの尤度P’KBとB“を加算し、新しい尤度P
nとpn”を求める。こ\でP (Ml 、M2゜M8
)はデープル■に示すようにr 0 、1 、 ]、 
Jでありこれは数値3を表わす。またP ’ (Ml”
、M2゜、Mao)はIQ、1.OJであるから数値2
を表わす。
As a result, the logical adders 404 and 405 calculate the current likelihood 1'i
f P and the likelihoods P'KB and B'' of the AC8 circuit 401C that calculates the likelihood of the state of "0, 1" are added, and a new likelihood P
Find n and pn''. Here, P (Ml , M2゜M8
) is r 0 , 1 , ], as shown in the daple ■.
J, which represents the number 3. Also P' (Ml”
, M2°, Mao) is IQ, 1. Since it is OJ, the number is 2.
represents.

よって、 P n = P + B = O+3 = 、3Pn 
’=P ’+B=2−1−2=4となる。
Therefore, P n = P + B = O + 3 = , 3Pn
'=P'+B=2-1-2=4.

比較器406でばPnとPnlを比較し、Pn(Pn’
を判定する。この判定結果によりPn’=4を選択して
これを尤度レジスタ409に入力し、Pnlを出力する
。従って出力Ml 、M2.M、lは「]、0.0」と
なり尤度4を出力する。壕だこのときPn(pn’とな
って他の系の尤rWp lを選択したがらパスメトリッ
クPsばP s = 1を出力するものとする。
The comparator 406 compares Pn and Pnl and calculates Pn(Pn'
Determine. Based on this determination result, Pn'=4 is selected, inputted into the likelihood register 409, and Pnl is output. Therefore, the outputs Ml, M2. M and l become "], 0.0" and a likelihood of 4 is output. In the case of a trench, if Pn (pn') is selected and the likelihood rWpl of another system is selected, the path metric Ps is assumed to output Ps=1.

この例ではオーバフロー規格化信号OF Lj、0であ
るから尤度レジスタ409の尤度を正規化しないでその
まま出力する。
In this example, since the overflow normalized signal OF Lj is 0, the likelihood in the likelihood register 409 is output as is without being normalized.

従来の演算回路によって描成されるAC8回路はこのよ
うに演算動作するものであるから、入力信号をアドレス
信号XI 、X2 、Ml、M2 、M8 、Ml ’
、M2′、M8’OFとし、このアドレス信号がテーブ
ルのに示すようにr 1,1,0,1,1,0,1,0
.OJとして入力されたとき、メモリからr ]、 、
 0 、0.1」が出力されるようにテーブルをメモリ
に収納しておけばよい。
Since the AC8 circuit drawn by the conventional arithmetic circuit performs arithmetic operations in this way, input signals are used as address signals XI, X2, Ml, M2, M8, Ml'
, M2', M8'OF, and this address signal is r 1, 1, 0, 1, 1, 0, 1, 0 as shown in the table.
.. When input as OJ, r ], , from memory
The table may be stored in memory so that "0, 0.1" are output.

テーブル(2) デープルC)の作製原理 この場合のブランチメトリックB及びB1はB−1,1
3’=]となる。つ捷りこの場合にはXI、X2がr 
O、1,JであるからIO,Ojの状態に遷移するr>
J能件の信−弓IO、OJかrl、IJに対して半分の
一致度である。よってブランチメトリックI3二1 、
B’=1となる。
Table (2) Principle of creation of daple C) In this case, the branch metrics B and B1 are B-1,1
3'=]. In this case, XI and X2 are r
Since O, 1, J, r> transitions to the state IO, Oj.
The degree of agreement is half that of the J function's Shin-Yumi IO, OJkarl, and IJ. Therefore, branch metric I321,
B'=1.

論理加鏝器404と405の加算は、 P n = P 4− B = 2 + 1 = 3P
n ’−=P ’+B’=1+]=2PnとPnlの大
小関係はPn)Pn’となる。よって尤度Pnを尤1秘
レジスタ409に出力シア、この尤度Pnを出力する。
The addition of the logic adders 404 and 405 is as follows: P n = P 4- B = 2 + 1 = 3P
n'-=P'+B'=1+]=2 The magnitude relationship between Pn and Pnl is Pn)Pn'. Therefore, the likelihood Pn is output to the likelihood register 409, and this likelihood Pn is output.

こ\でオーバフロー正規化信−弓OFが「O」であるか
らこの尤度Pnをその−まま出力する。よってデープル
■に示す出力1〜イl、M2.M8はr 0 、1 、
1 jとし、P n = 3に勾応した符けを出力する
。′!、だパスセレクト信号Psはこの1列ではPnl
つ捷り自己の尤度Pを選択したからJ)s二〇とする。
Here, since the overflow normalized signal OF is "O", this likelihood Pn is output as is. Therefore, the outputs 1 to 1, M2. M8 is r 0 , 1 ,
1 j, and output a mark corresponding to P n = 3. ′! , the path select signal Ps is Pnl in this one column.
Since we have selected the likelihood P of the switching self, let J)s be 20.

テーブル■の作製原理 受信係列’ X l 、 X 2がr o 、 o−1
であるからブランチメトリックB及びB1けB二2.B
’=0となる。
Preparation principle of table ■ Receiving column ' X l , X 2 is r o , o-1
Therefore, the branch metric B and B1 digits B2. B
'=0.

P n = P −+−B = 4 + 2 = 6P
n ’=P ’−t−B ’=0+0=Opn)pn’ こ\でp n = 5となり、尤度レジスタ409がオ
ーバフローの直前の状態となる。このためオーバフロー
正規化信号OFが11」となり、尤度を正規化する。こ
の正規化は全ての尤度レジスタ407のデータ値から例
えば2を減算して行なう。この結果出力する尤度はpn
=4とし、つ1り出力Ml。
P n = P - + - B = 4 + 2 = 6P
n'=P'-t-B'=0+0=Opn)pn' Now p n = 5, and the likelihood register 409 is in the state immediately before overflow. Therefore, the overflow normalization signal OF becomes 11'' and the likelihood is normalized. This normalization is performed by subtracting, for example, 2 from the data values of all likelihood registers 407. The likelihood output as a result is pn
=4, and one output Ml.

M2.Mllは4に対応するrl、O,OJにする。M2. Mll is set to rl, O, and OJ corresponding to 4.

壕だパスメトリックPsはこの場合もpn)pn’  
であり自己の尤度Pを選定したからP s = Oとな
る。
In this case, the path metric Ps is also pn) pn'
Since the self likelihood P is selected, P s = O.

〈発明の効果〉 このように各AC8回路401a〜401dにおける演
算結果をテーブル化することができるから、拘束長Kか
太きい場合でもROMのようなメモリに置換ることによ
りAC8回路を使う場合より大幅に回路規模を小さくで
きる。よって例えば拘束長K = 7と1〜、N5−6
4の回路でも比較的小さい容5jのROMを64個用い
れば実現できる。こNで第4図の従来のAC8回路の構
造から明らかなように、フィードバックループが401
aと401bに共用され、また401cと401dに共
用されていることから、これらのAC8回路401aと
401b及び401Cと401dにS応するテーブルを
共通のROMに収納することによシ配線量を少なくでき
る。よって二つのテーブルを1個のROMK収納するよ
うに構成すればN5=64の回路の場合でも32個のR
OMで構成できることになる。よって現実のLSI技術
でも充分精度の高いビタビ復号回路を作ることができる
<Effects of the Invention> In this way, the calculation results in each AC8 circuit 401a to 401d can be tabulated, so even if the constraint length K is large, replacing it with memory such as ROM can save more time than when using an AC8 circuit. The circuit scale can be significantly reduced. Therefore, for example, the constraint length K = 7 and 1~, N5-6
4 can be realized by using 64 ROMs with a relatively small capacity of 5j. With this N, as is clear from the structure of the conventional AC8 circuit shown in Figure 4, the feedback loop becomes 401.
Since it is shared by AC8 circuits 401a and 401b and 401c and 401d, the amount of wiring can be reduced by storing the tables corresponding to these AC8 circuits 401a and 401b and 401C and 401d in a common ROM. can. Therefore, if two tables are configured to store one ROMK, even in the case of a circuit with N5 = 64, 32 R
This means that it can be configured with OM. Therefore, a sufficiently accurate Viterbi decoding circuit can be created using actual LSI technology.

尚最尤判定部304もROMに置換ることかできる。但
し拘束長Kを7以上の値に選定するときはパスメモリ部
303の各最終段の出力(仕信頼性が高い。よって最尤
判定部304を必すしも必要としない。まだ最尤判定部
304の代りにパスメモ’) HIS 303の各出力
の多数決を採り、多数決により出力を決めるようにして
もよい。
Note that the maximum likelihood determination unit 304 can also be replaced with a ROM. However, when selecting the constraint length K to a value of 7 or more, the output of each final stage of the path memory section 303 has high reliability. Therefore, the maximum likelihood determination section 304 is not necessarily required. Instead of 304, a majority vote may be taken for each output of the HIS 303, and the output may be determined by the majority vote.

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

第1図はた\み込み符号器を説明するためのブロック図
、第2図−1た\み込み符号の状態遷移を説明するだめ
のフローチャート、第3図は従来のビタビ復は回路の全
体の一構成を説明するためのブロック図、均’44図は
従来のAC8回路を説明するだめの接続図、第5図はヒ
リビ復号回路に用いられるパスメモリ部の具体的な構造
を説明するだめの接続図、第6図はこの発明の一実施例
を説明するだめのブロック図である。 302 : A CS Ir!l路群、3o3:パスメ
モリ部、:う04:最尤判定部。 特許出願人  日本電信電話公社
Figure 1 is a block diagram for explaining the convolutional encoder, Figure 2-1 is a flowchart for explaining the state transitions of the convolutional code, and Figure 3 is the entire circuit for conventional Viterbi decoding. Figure 5 is a block diagram for explaining one configuration, Figure 5 is a connection diagram for explaining a conventional AC8 circuit, and Figure 5 is a diagram for explaining the specific structure of the path memory section used in the Hiribi decoding circuit. FIG. 6 is a block diagram for explaining one embodiment of the present invention. 302: A CS Ir! l path group, 3o3: path memory section, :u04: maximum likelihood determination section. Patent applicant Nippon Telegraph and Telephone Corporation

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)少なくともノζNみ込み符号器の拘束長内に含ま
れる情報ビットの組合せを表わす各状態に対応した尤度
の演算を行うAC8回路と、このAC8回路から得られ
るパスセレクト信号を記憶するパスメモリ回路と、を具
備してなるビタビ復号回路において、上記AC8回路を
本来のAC8回路における上記演算の結果をテーブルと
して収納したメモリによって構成し、このメモリに受信
したたたみ込み符号と1ビツト前の尤度をアドレス信号
として供給し、上記テーブルを読出すことによシ所定の
パスセレクト信号と新しい尤度を得ることを特徴とする
ビタビ復号回路。
(1) At least an AC8 circuit that calculates the likelihood corresponding to each state representing a combination of information bits included within the constraint length of the ζN convolutional encoder, and a path select signal obtained from this AC8 circuit is stored. In a Viterbi decoding circuit comprising a path memory circuit, the AC8 circuit is configured by a memory that stores the results of the above calculation in the original AC8 circuit as a table, and the received convolutional code and the previous bit are stored in this memory. A Viterbi decoding circuit characterized in that the likelihood of a predetermined path select signal and a new likelihood are obtained by supplying the likelihood of the address signal as an address signal and reading the table.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0643492A1 (en) * 1993-09-13 1995-03-15 Philips Communication D'entreprise Transmission system and modem using coded modulations

Cited By (2)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0643492A1 (en) * 1993-09-13 1995-03-15 Philips Communication D'entreprise Transmission system and modem using coded modulations
FR2710166A1 (en) * 1993-09-13 1995-03-24 Trt Telecom Radio Electr Decision device for coded modulations and modem comprising such a device.

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