JPS62135017A - ヴイタビ復号器 - Google Patents
ヴイタビ復号器Info
- Publication number
- JPS62135017A JPS62135017A JP27474185A JP27474185A JPS62135017A JP S62135017 A JPS62135017 A JP S62135017A JP 27474185 A JP27474185 A JP 27474185A JP 27474185 A JP27474185 A JP 27474185A JP S62135017 A JPS62135017 A JP S62135017A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- carrier level
- data
- branch metric
- circuit
- soft decision
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Error Detection And Correction (AREA)
- Digital Transmission Methods That Use Modulated Carrier Waves (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明はヴィタビ復号器に係り、特に軟判定復調との組
合せにより復号を行なうヴィタビ復号器に関する。
合せにより復号を行なうヴィタビ復号器に関する。
衛星通信のような送信電力の制限が厳しい通信システム
においては、一般に畳込み符号をはじめとする誤り訂正
符号を用いて、送信電力の節減が図られる。このような
誤り訂正符号に対する復号器の代表例として、ヴィタビ
復号器が知られている。
においては、一般に畳込み符号をはじめとする誤り訂正
符号を用いて、送信電力の節減が図られる。このような
誤り訂正符号に対する復号器の代表例として、ヴィタビ
復号器が知られている。
ヴィタビ復号器の復号アルゴリズムは、一般に送信側の
符号器(畳込み符号器等)の各時刻においてとり得る全
ての内部状態を書出したトレリス(格子状図)を用いて
表現され、新たな復調データが入力される毎に、その復
調データが得られた時刻の各内部状態に対して1つの生
残りバスと、その生残りパスの持つパスメトリックとい
う2つの量を更新して記t8.するものである。ここで
、生残りパスとはr月明状態からスタートしてその着目
した状態に至る1(数のパスのうちで、実際の復調デー
タ系列に対する尤度または距離(これらを総称してパス
メトリックという)か最大(尤度の場合)または最小(
距離の場合)となるパスをいう。
符号器(畳込み符号器等)の各時刻においてとり得る全
ての内部状態を書出したトレリス(格子状図)を用いて
表現され、新たな復調データが入力される毎に、その復
調データが得られた時刻の各内部状態に対して1つの生
残りバスと、その生残りパスの持つパスメトリックとい
う2つの量を更新して記t8.するものである。ここで
、生残りパスとはr月明状態からスタートしてその着目
した状態に至る1(数のパスのうちで、実際の復調デー
タ系列に対する尤度または距離(これらを総称してパス
メトリックという)か最大(尤度の場合)または最小(
距離の場合)となるパスをいう。
また、各時刻における状態から次の時刻の状態へ遷移す
るブランチに対応するデータ(ブランチコードという)
か実際の復調データに対して持つ尤度または距離をブラ
ンチメトリックといい、このブランチメトリックは通常
、ROMを用いたブランチメトリック発生回路により復
調データに依存して発生される。
るブランチに対応するデータ(ブランチコードという)
か実際の復調データに対して持つ尤度または距離をブラ
ンチメトリックといい、このブランチメトリックは通常
、ROMを用いたブランチメトリック発生回路により復
調データに依存して発生される。
このようなつ′イタビ復号法は、特に軟判定復調とに■
合わせたときに極めて高い符号化利得を実現する。すな
わち、PSK (位相偏移変調)のようなディジタル変
調による受信信号を復調した後、その塩1ノ!1データ
を単に2値判定(硬判定)するのでなく、?!21&の
閾値によるアナログ判定に近い判定(軟判定)を行なっ
て、ヴィタビ復号を実行するのである。この軟判定は具
体的にはヴィタビ復号器におけるブランチメトリック発
生回路内で実行される。ブランチメトリック発生回路は
前述したようにROMを主体として構成され、復」1器
からの復調データとブランチコードとの間の尤度または
距離をブランチメトリックとして発生するものであるが
、そのブランチメトリックに軟判定結果が反映された形
となるように、ROMの内容が予め構成されるのである
。
合わせたときに極めて高い符号化利得を実現する。すな
わち、PSK (位相偏移変調)のようなディジタル変
調による受信信号を復調した後、その塩1ノ!1データ
を単に2値判定(硬判定)するのでなく、?!21&の
閾値によるアナログ判定に近い判定(軟判定)を行なっ
て、ヴィタビ復号を実行するのである。この軟判定は具
体的にはヴィタビ復号器におけるブランチメトリック発
生回路内で実行される。ブランチメトリック発生回路は
前述したようにROMを主体として構成され、復」1器
からの復調データとブランチコードとの間の尤度または
距離をブランチメトリックとして発生するものであるが
、そのブランチメトリックに軟判定結果が反映された形
となるように、ROMの内容が予め構成されるのである
。
今、整合フィルタによる受信を仮定すると、受信信号の
レベルZは次のように表現される。
レベルZは次のように表現される。
z −+ (ri + W
たたし、Esは信号エネルギー、Wはガウス型確率変数
(平均01分散No/2、NO:通信路に加わる正規性
白色雑音の片側電力密度)であり、また+、−はそれぞ
れ送信シンボル1,0に対応する。
(平均01分散No/2、NO:通信路に加わる正規性
白色雑音の片側電力密度)であり、また+、−はそれぞ
れ送信シンボル1,0に対応する。
軟判定復調によれば、このような受信信号レベルZが第
2図に示されるような複数の閾値す。
2図に示されるような複数の閾値す。
(i−1,2,・・・、7)によって形成される複数の
軟判定領域Siのどの領域に入るかが調べられる。従っ
て、受信信号レベルZが同じでも、閾値bLを変化させ
ることにより、軟判定結果は異なってくる。逆に閾値b
1を一定としても、受信信号レベルZ、つまりf7丁が
変化すると、閾値bLが変化したことに等価となる。
軟判定領域Siのどの領域に入るかが調べられる。従っ
て、受信信号レベルZが同じでも、閾値bLを変化させ
ることにより、軟判定結果は異なってくる。逆に閾値b
1を一定としても、受信信号レベルZ、つまりf7丁が
変化すると、閾値bLが変化したことに等価となる。
ところで、こうした閾値の変化は復号誤りと密接な関係
にあり、特に復号誤り率を最小にするという意味での最
適な閾値およびその間隔(bL−)−1bL)の値は、
受信信号のEb/N。
にあり、特に復号誤り率を最小にするという意味での最
適な閾値およびその間隔(bL−)−1bL)の値は、
受信信号のEb/N。
および通信路ノイズNoの曳雑な関数であることが知ら
れている。しかしながら、実際のハードウェアでは閾値
の最適化を行なうことは難しく、現実には予想される受
信信号のキャリアレベルに応じた適当な値に固定してい
る。従って、受信信号のキャリアレベルの大きな変動が
あった場合には、閾値が最適値から大きくずれ、復号誤
りが増大するという問題かあった。
れている。しかしながら、実際のハードウェアでは閾値
の最適化を行なうことは難しく、現実には予想される受
信信号のキャリアレベルに応じた適当な値に固定してい
る。従って、受信信号のキャリアレベルの大きな変動が
あった場合には、閾値が最適値から大きくずれ、復号誤
りが増大するという問題かあった。
また、実際の1器1星通信システムでは変調方式を2相
PSKと4川PSKとに交互に切換えて使用することが
よく行なわれ、そのとき復号器はこれら両方式のPSK
信号に対して時分割で共用されるわけであるが、2相P
SK信号の受信レベルは4相PSK信号のそれに比べf
7倍となる。従って、両方式の信号に対し同じ閾値レベ
ルを用いて軟判定を行なうことは、いずれか一方の信号
に対して閾値を最適化すると、他方の信号に対しては閾
値が著しく不適当となり、復号誤りが増大するという結
果となってしまう。
PSKと4川PSKとに交互に切換えて使用することが
よく行なわれ、そのとき復号器はこれら両方式のPSK
信号に対して時分割で共用されるわけであるが、2相P
SK信号の受信レベルは4相PSK信号のそれに比べf
7倍となる。従って、両方式の信号に対し同じ閾値レベ
ルを用いて軟判定を行なうことは、いずれか一方の信号
に対して閾値を最適化すると、他方の信号に対しては閾
値が著しく不適当となり、復号誤りが増大するという結
果となってしまう。
本発明はこのような従来技術の問題点に鑑みてなされた
もので、受信信号のキャリアレベルの変動に対して常に
最適な軟判定を行ない、復号誤りの減少を図ることがで
きるヴィタビ復号器を提供することを目r白とする。
もので、受信信号のキャリアレベルの変動に対して常に
最適な軟判定を行ない、復号誤りの減少を図ることがで
きるヴィタビ復号器を提供することを目r白とする。
本発明に係るヴィタビ復号器は、ディジタル変調による
受信信号を復調したデータの軟判定結果に基づいたブラ
ンチメトリックを発生して復号を行なうに当り、受信信
号のキャリアレベルデータに従ってブランチメトリック
を可変制御することを特徴とし、それにより等価的に軟
判定の閾値を受信信号のキャリアレベルに応じて最適化
するものである。さらに具体的には、例えばブランチメ
トリックを発生する手段としてROMを用い、そのRO
Mのアドレスデータの一部にキャリアレベルデータを用
いることにより、ブランチメトリックをキャリアレベル
データに従って可変制御することかできる。また、キャ
リアレベルデータは必ずしもキャリアレベルの時々刻々
の変化に対応したものでなくともよく、例えば受信信号
が2相P S K信号か4相PSK信号かを示すデータ
であってもよい。
受信信号を復調したデータの軟判定結果に基づいたブラ
ンチメトリックを発生して復号を行なうに当り、受信信
号のキャリアレベルデータに従ってブランチメトリック
を可変制御することを特徴とし、それにより等価的に軟
判定の閾値を受信信号のキャリアレベルに応じて最適化
するものである。さらに具体的には、例えばブランチメ
トリックを発生する手段としてROMを用い、そのRO
Mのアドレスデータの一部にキャリアレベルデータを用
いることにより、ブランチメトリックをキャリアレベル
データに従って可変制御することかできる。また、キャ
リアレベルデータは必ずしもキャリアレベルの時々刻々
の変化に対応したものでなくともよく、例えば受信信号
が2相P S K信号か4相PSK信号かを示すデータ
であってもよい。
本発明によれば、軟判定に基づいて発生されるブランチ
メトリックをキャリアレベルデータに従って制御するこ
とで、等価的に軟判定のための複数の閾値をキャリアレ
ベルに応じて復号誤りを最小化するように最適化するこ
とができる。従って、キャリアレベルの変動の影響を受
けず、誤り訂正能力の高い復号が61能となる。
メトリックをキャリアレベルデータに従って制御するこ
とで、等価的に軟判定のための複数の閾値をキャリアレ
ベルに応じて復号誤りを最小化するように最適化するこ
とができる。従って、キャリアレベルの変動の影響を受
けず、誤り訂正能力の高い復号が61能となる。
第1図は本発明の一実施例に係るヴィタビ復号器の回路
構成図である。入力端子1にはディジタル変1凋による
受信信号、例えばPSK信号が人力され、復調回路2に
導かれる。復調回路2は入力された受信信号を復調し、
復調結果を例えばA/D変換器を通して適当な複数ビ・
ノドで表現されたディジタルデータ(これを復調データ
とt)う)として出力する。
構成図である。入力端子1にはディジタル変1凋による
受信信号、例えばPSK信号が人力され、復調回路2に
導かれる。復調回路2は入力された受信信号を復調し、
復調結果を例えばA/D変換器を通して適当な複数ビ・
ノドで表現されたディジタルデータ(これを復調データ
とt)う)として出力する。
一方、入力端子1に入力された受信信号はキャリアレベ
ル検出回路3にも導かれ、キャリアレベルが検出される
。このキャリアレベル検出結果(よ、例えば1ないし数
ビットで表現されたディジタルデータ(これをキャリア
レベルデータという)として出力される。なお、キャリ
アレベル検出回路3への人力信号は、復調回路2内から
導いてもよい。
ル検出回路3にも導かれ、キャリアレベルが検出される
。このキャリアレベル検出結果(よ、例えば1ないし数
ビットで表現されたディジタルデータ(これをキャリア
レベルデータという)として出力される。なお、キャリ
アレベル検出回路3への人力信号は、復調回路2内から
導いてもよい。
復調回路2からの復調データと、キャリアレベル検出回
路3からのキャリアレベルデータは、ヴィタビ復号回路
4内のブランチメトリック発生回路5に人力される。ブ
ランチメトリック発生回路5は前述したようにROMを
主体として構成され、復調データが人力される毎にその
復調データに対応したブランチメトリックを発生する。
路3からのキャリアレベルデータは、ヴィタビ復号回路
4内のブランチメトリック発生回路5に人力される。ブ
ランチメトリック発生回路5は前述したようにROMを
主体として構成され、復調データが人力される毎にその
復調データに対応したブランチメトリックを発生する。
このブランチメトリックは、パスメトリック記憶回路7
からのパスメトリックとともにACS演算回路6に入力
される。
からのパスメトリックとともにACS演算回路6に入力
される。
AC3演算回路6は入力されたブランチメトリックおよ
びパスメトリックに対して加算(add ) 。
びパスメトリックに対して加算(add ) 。
比較(cmmpare ) 、選択(5elect)の
3つの基本演算を行なうことにより、パスメトリックお
よび生残りパス指定信号を生成する。このAC8演算回
路6で生成される信号のうち、パスメトリックはパスメ
トリック記憶回路7に、また生残りパス指定信号は生残
りパス記憶回路8にそれぞれ供給される。生残りパス記
憶回路8の内容はパスセレクト回路9に読出され、ここ
で生残りパスの持つ最古のビットから復号出力が決定さ
れて出力端子10に送出される。ASC演算回路6やバ
スセレクト回路9における具体的なアルゴリズムは公知
であるから、その詳細な説明は省略する。
3つの基本演算を行なうことにより、パスメトリックお
よび生残りパス指定信号を生成する。このAC8演算回
路6で生成される信号のうち、パスメトリックはパスメ
トリック記憶回路7に、また生残りパス指定信号は生残
りパス記憶回路8にそれぞれ供給される。生残りパス記
憶回路8の内容はパスセレクト回路9に読出され、ここ
で生残りパスの持つ最古のビットから復号出力が決定さ
れて出力端子10に送出される。ASC演算回路6やバ
スセレクト回路9における具体的なアルゴリズムは公知
であるから、その詳細な説明は省略する。
ここで、通常のヴィタビ復号器においてはキャリアレベ
ル検出回路3はなく、復調回路2からの復調データのみ
がブランチメトリック発生回路5に入力される。従って
、ブランチメトリック発生回路5では復調データをある
固定の閾値によって軟判定した結果と、ブランチメトリ
ック発生回路5内のブランチコード発生部からのブラン
チコードとの間の尤度または距離をブランチメトリ・ツ
ク発生用ROMのアドレスデータとすることにより、ブ
ランチメトリックを発生する。
ル検出回路3はなく、復調回路2からの復調データのみ
がブランチメトリック発生回路5に入力される。従って
、ブランチメトリック発生回路5では復調データをある
固定の閾値によって軟判定した結果と、ブランチメトリ
ック発生回路5内のブランチコード発生部からのブラン
チコードとの間の尤度または距離をブランチメトリ・ツ
ク発生用ROMのアドレスデータとすることにより、ブ
ランチメトリックを発生する。
これに対し、本発明ではブランチメトリック発生回路5
に復調回路2からの復調データと共にキャリアレベル検
出回路3からのキャリアレベルデータが人力され、ブラ
ンチメトリック発生用ROMはこれら復調データとキャ
リアレベルデータおよびブランチコードをアドレスデー
タとしてブランチメトリックを発生する。換言すれば、
ブランチメトリック発生回路5から構成される装置ンチ
メトリックはキャリアレベルデータによってT、lJ変
制御され、従って等価的に軟判定結果に基づいたブラン
チメトリックを発生する際の軟判定の閾値かキャリアレ
ベルに応じて最適化されることになる。
に復調回路2からの復調データと共にキャリアレベル検
出回路3からのキャリアレベルデータが人力され、ブラ
ンチメトリック発生用ROMはこれら復調データとキャ
リアレベルデータおよびブランチコードをアドレスデー
タとしてブランチメトリックを発生する。換言すれば、
ブランチメトリック発生回路5から構成される装置ンチ
メトリックはキャリアレベルデータによってT、lJ変
制御され、従って等価的に軟判定結果に基づいたブラン
チメトリックを発生する際の軟判定の閾値かキャリアレ
ベルに応じて最適化されることになる。
第3図は受信信号の復調データとキャリアレベルに対し
て最適化された閾値による軟判定データとの関係を示し
ている。即ち、第3図(a)に示すようにキャリアレベ
ル(図ではf丁τで表わしている)が比較的高いときは
軟判定の閾値を大きくし、また同図(b)に示すように
キャリアレベルが比較的低いときは軟判定の閾値を小さ
くしている。このように軟判定の閾値を最適化すること
により、ヴィタビ復号回路4ての復号誤りを少なくする
ことができる。
て最適化された閾値による軟判定データとの関係を示し
ている。即ち、第3図(a)に示すようにキャリアレベ
ル(図ではf丁τで表わしている)が比較的高いときは
軟判定の閾値を大きくし、また同図(b)に示すように
キャリアレベルが比較的低いときは軟判定の閾値を小さ
くしている。このように軟判定の閾値を最適化すること
により、ヴィタビ復号回路4ての復号誤りを少なくする
ことができる。
なお、上記実施例においてキャリアレベル検出回路3は
実際に入力端子1に入力される受信信号のアナログ的な
キャリアレベルを検出してもよいが、例えば受信信号と
して2相PSK信号と4相PSK信号とが選択的に人力
されるような場合、受信信号が2相PSK信号か4相P
SK信号かの区別のみを検出し、それに応じた適当なデ
ィジタル値をキャリアレベルデータとして出力してもよ
い。このようにすることで、2相、4相いずれのP S
K信号を受信する場合においても、軟判定の閾値を最
適化することができる。その他、本発明は要旨を逸脱し
ない範囲で種々変形して実施することが可能である。
実際に入力端子1に入力される受信信号のアナログ的な
キャリアレベルを検出してもよいが、例えば受信信号と
して2相PSK信号と4相PSK信号とが選択的に人力
されるような場合、受信信号が2相PSK信号か4相P
SK信号かの区別のみを検出し、それに応じた適当なデ
ィジタル値をキャリアレベルデータとして出力してもよ
い。このようにすることで、2相、4相いずれのP S
K信号を受信する場合においても、軟判定の閾値を最
適化することができる。その他、本発明は要旨を逸脱し
ない範囲で種々変形して実施することが可能である。
第1図は本発明の一実施例に係るヴィタビ復号器の構成
を示すブロック図、第2図はヴィタビ復号における受信
信号のキャリアレベルと軟判定のための閾値および軟判
定領域の関係を示す図、第3図(a)(b)は受信信号
の復調データとキャリアレベルに対して最適化された閾
値による軟判定データとの関係を示す図である。 1・・・受信信号入力端子、2・・・PSK復調回路、
3・・・キャリアレベル検出回路、4・・・ヴィタビ復
号回路、5・・・ブランチメトリック発生回路、6・・
・ACS演算回路、7・・・パスメトリック記憶回路、
8・・・生残りパス記憶回路、9・・・パスセレクト回
路、10・・・復号データ出力端子。
を示すブロック図、第2図はヴィタビ復号における受信
信号のキャリアレベルと軟判定のための閾値および軟判
定領域の関係を示す図、第3図(a)(b)は受信信号
の復調データとキャリアレベルに対して最適化された閾
値による軟判定データとの関係を示す図である。 1・・・受信信号入力端子、2・・・PSK復調回路、
3・・・キャリアレベル検出回路、4・・・ヴィタビ復
号回路、5・・・ブランチメトリック発生回路、6・・
・ACS演算回路、7・・・パスメトリック記憶回路、
8・・・生残りパス記憶回路、9・・・パスセレクト回
路、10・・・復号データ出力端子。
Claims (3)
- (1)ディジタル変調による受信信号を復調した復調デ
ータを受け、この復調データの軟判定結果に基づいたブ
ランチメトリックを発生して復号を行なうヴィタビ復号
器において、前記受信信号のキャリアレベルデータに従
って前記ブランチメトリックを可変制御する制御手段を
備えたことを特徴とするヴィタビ復号器。 - (2)前記ブランチメトリックを発生する手段としてR
OMを用い、該ROMのアドレスデータの一部に前記キ
ャリアレベルデータを用いることにより、前記ブランチ
メトリックを前記キャリアレベルデータに従って可変制
御することを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のヴ
ィタビ復号器。 - (3)前記キャリアレベルデータは前記受信信号が2相
PSK信号か4相PSK信号かを示すデータであること
を特徴とする特許請求の範囲第1項または第2項に記載
のヴィタビ復号器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27474185A JPS62135017A (ja) | 1985-12-06 | 1985-12-06 | ヴイタビ復号器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27474185A JPS62135017A (ja) | 1985-12-06 | 1985-12-06 | ヴイタビ復号器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62135017A true JPS62135017A (ja) | 1987-06-18 |
Family
ID=17545937
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP27474185A Pending JPS62135017A (ja) | 1985-12-06 | 1985-12-06 | ヴイタビ復号器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62135017A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02150144A (ja) * | 1988-12-01 | 1990-06-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ディジタル送受信装置 |
JPH02288512A (ja) * | 1989-04-03 | 1990-11-28 | Deutsche Forsch & Vers Luft Raumfahrt Ev | ビタビ復号方法及び装置 |
KR100332401B1 (ko) * | 1999-12-31 | 2002-04-13 | 대표이사 서승모 | 자동 레벨 천이 장치. |
US6795488B1 (en) | 1999-03-17 | 2004-09-21 | Yrp Telecommunications Key Technology Research Laboratories Co., Ltd. | Spread spectrum communication apparatus |
-
1985
- 1985-12-06 JP JP27474185A patent/JPS62135017A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02150144A (ja) * | 1988-12-01 | 1990-06-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ディジタル送受信装置 |
JPH02288512A (ja) * | 1989-04-03 | 1990-11-28 | Deutsche Forsch & Vers Luft Raumfahrt Ev | ビタビ復号方法及び装置 |
US6795488B1 (en) | 1999-03-17 | 2004-09-21 | Yrp Telecommunications Key Technology Research Laboratories Co., Ltd. | Spread spectrum communication apparatus |
KR100332401B1 (ko) * | 1999-12-31 | 2002-04-13 | 대표이사 서승모 | 자동 레벨 천이 장치. |
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