PL185386B1

PL185386B1 - Sposób oraz urządzenie do dekodowania sygnałów dacyjnych z zastosowaniem okna decyzyjnego o stałej długości

Info

Publication number: PL185386B1
Application number: PL97329724A
Authority: PL
Inventors: Niklas Stenström; Karin Engdahl
Original assignee: Ericsson Telefon Ab L M
Priority date: 1996-05-10
Filing date: 1997-05-12
Publication date: 2003-04-30
Also published as: DE69719024T2; EE03788B1; CN1224545A; JP2000512090A; CN1100393C; AU723989B2; BR9709225A; EE9800380A; MY118682A; EP0897620B1; EP0897620A1; JP3756525B2; WO1997043834A1; AU2984197A; DE69719024D1; US5822340A; PL329724A1

Abstract

1 . Sposób dekodowania sygnalów dacyjnych z zasto- sowaniem okna decyzyjnego o stalej dlugosci, w którym dekoduje sie sekwencje transmitowanych sygnalów tele- komunikacyjnych zawierajacych zakodowane symbole dacyjne. znamienny tym, ze dla kazdego stanu w oknie decyzyjnym, który jest podzbiorem dekodujacych kratow- nic dekodera, wyznacza sie prawdopodobna sciezke kan- dydujaca na nastepna najlepsza sciezke dekodujaca i przyporzadkowany do niej wskaznik pewnosci, porów- nuje sie kazda z prawdopodobnych sciezek kandydujacych na nastepna najlepsza sciezke dekodujaca z zapamietana najlepsza sciezka dekodujaca, przesuwa sie okno decyzyj- ne w przypadku gdy wskaznik pewnosci zwiazany ze sciezka kandydujaca jest me mniejszy od wartosci progo- we|. ewentualnie w przypadku niepojawienia sie podczas okna decyzyjnego najlepszej sciezki dekodujacej 1 kandy- dujacej nastepnej na|lepsze| sciezki dekodujacej, a w przypadku gdy wskaznik pewnosci jest mniejszy od war- tosci progowej 1 najlepsza sciezka dekodujaca 1 kandydu- jaca najlepsza sciezka dekodujaca pojawily sie podczas trwania okna decyzyjnego, wyznacza sie nowa wartosc progowa jako wskaznik pewnosci, nastepnie zapamietuje sie w pamieci kandydujaca nastepna najlepsza sciezke, przyporzadkowana nowej wartosci progowej jako nowa sciezke kandydujaca na nastepna najlepsza sciezke, usuwa sie wszystkie inne nastepne najlepsze sciezki 1 przesuwa sie okno decyzy jne FIG. 1 PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób oraz urządzenie do dekodowania sygnałów dacyjnych z zastosowaniem okna decyzyjnego o stałej długości, zwłaszcza dla dekodowania danych zakodowanych sygnałów telekomunikacyjnych.

Na rysunku pos. I przedstawiono znany system telekomunikacyjny. Źródło 10 informacji podaje informacje analogowe lub cyfrowe do kodera źródłowego 11, który koduje tę informację w sekwencję informacyjną x. Koder kanałowy transformuje sekwencję x w nową sekwencję informacyjną przez efektywne wprowadzanie redundancji do sekwencji informacyjnej w celu poprawienia niezawodności transmisji. Redundancję można wykorzystać na przykład do wykrywania błędów przez odbiornik, korekcji błędów w odbiorniku i do realizacji automatycznego żądania powtórzenia, przy którym wykrycie błędu przez odbiornik automatycznie inicjuje żądanie powtórzenia transmisji danych. Oczywiście do korekcji błędów w pewnym zakodowanym komunikacie potrzebna jest redundancja większa, niż do detekcji błędów. Modulator 13 odbiera zakodowaną sekwencję z kodera kanałowego 12 i generuje sygnały kanałowe do przekazywania przez kanał transmisyjny 14 z użyciem standardowych metod modulacji, jak na przykład modulacji amplitudy, częstotliwości, fazy, lub modulacji impulsowej. Zwykle na kanał transmisyjny będzie oddziaływał szum i inne czynniki pogorszające jakość, jak na przykład zniekształcenia częstotliwościowe lub fazowe i różne parametry zanikowe. Demodulator cyfrowy 15 odbiera przekazywany sygnał przez kanał transmisyjny i demoduluje przekazywany sygnał z wytworzeniem estymatora zakodowanej sekwencji informacyjnej. Dekoder kanałowy 16 następnie wykorzystuje ten estymator do odtworzenia sekwencji z wykorzystaniem bitów redundancyjnych podawanych przez koder kanałowy 12. Następnie, dekoder źródłowy 17 transformuje zrekonstruowaną sekwencję informacyjną na postać odpowiednią dla miejsca przeznaczenia 18.

Koder kanałowy 12 zwykle wprowadza redundancję z wykorzystaniem jednej z dwóch zwykłych metod: kodowania blokowego lub kodowania splotowego. Pewien blok kodowy (n,k) transformuje blok k informacji w n-bitowe słowo kodowe przez dodanie n-k bitów parzystości (redundancyjnych) zgodnie z pewną określoną z góry regułą. Te n-bitowe słowa kodowe następnie są przekazywane przez kanał transmisyjny. Parametr kodowania R, określony jest jako R=k/n. Odbiornik estymuje pierwotnych k bitów z wykorzystaniem odebranej sekwencji włącznie z redundancją wprowadzoną do niej przez n-k bitów parzystości. Kody blokowe są „bez pamięci, o tyle, że każde słowo bitowe wyprowadzone na zewnątrz przez dekoder zależy tylko od aktualnego k-bitowego bloku informacyjnego.

185 386

Kodowanie splotowe jest zwykle realizowane przez organizowanie strumienia bitów informacyjnych w bloki k-bitowe i wprowadzanie tych bloków w rejestr przesuwny. Rejestr przesuwny gromadzi w stopniach do v grup bloków k-bitowych, a stopnie dołączone są do generatorów liniowych funkcji algebraicznych. Sygnały wyjściowe generatorów są wybiórczo łączone w kombinację, z utworzeniem zakodowanych n bitów wyjściowych. Kodowanie splotowe nie jest bezpamięciowe, ponieważ każdy zakodowany blok zależy nie tylko od aktualnego wprowadzonego bloku k-bitowego, lecz również od v poprzednich bloków wiadomości. Zatem kod splotowy charakteryzuje się pamięcią rzędu v. Parametr kodowania R kodu splotowego wynosi R=k/n, a ograniczona długość kodu wynosi v+1. Zwykle k i n są małymi liczbami całkowitymi a redundancję wprowadza się przez zwiększenie długości rejestru przesuwnego. Działanie koderów i dekoderów splotowych można opisać w znany sposób albo przez wykres kratownicowy albo wykres lub tablicę stanów.

Dekodery, demodulatory, korektory i inny konwencjonalny sprzęt systemów cyfrowych do estymacji nadawanych sygnałów, kodowanych z zastosowaniem kodów splotowych, i do minimalizacji pogorszenia jakości w kanale telekomunikacyjnym, zwykle wykorzystują algorytm Viterbiego. Algorytm Viterbiego generuje maksymalny prawdopodobny estymator pojedynczej transmitowanej sekwencji danych, przez znajdowanie najkrótszej ścieżki przejścia przez pewną sekwencję możliwych stanów („kratownicę”). Algorytm Viterbiego określa się ogólnie jako sposób, w którym z sekwencją odebraną są korelowane wszystkie możliwe nadawane sekwencje, a następnie na podstawie maksymalnej korelacji dobierana jest sekwencja „ocalała”, to znaczy ścieżka o najlepszej „metryce” do estymowania odebranej sekwencji.

Algorytm Viterbiego udoskonala się przez generację wskaźnika pewności dla każdego bitu estymowanych danych. Wskaźnik pewności jest na przykład amplitudą bitu estymowanej danej. To udoskonalenie zwane jest często rozwiązaniem z informacją „tymczasową” („soft”). Jeżeli wykorzystywane są kody konkatenacyjne, to dodatkowa informacja tymczasowa może być wykorzystywana przez następne dekodery do zwiększenia sprawności systemu.

Inne modyfikacje algorytmu Viterbiego opisano w europejskim zgłoszeniu patentowym nr EP 0 606 724 A1 oraz w publikacji „List and Soft Symbol Output Viterbi Algorithms: Extensions i Comparisons” „Algorytmy Viterbiego wyprowadzania list i symboli tymczasowych: rozszerzenia i porównania”, Nill i in., IEEE Transaction on Communications, wol. 43, nr 2/3/4, luty/marzec/kwiecień 1995. Publikacje te dotyczą sposobu dekodowania wykorzystującego informację tymczasową i bity estymowane do generowania list - kandydatów w porządku malejącym według prawdopodobieństwa. Lista sekwencji - kandydatów może być wykorzystywana w etapach późniejszych do wyznaczania najlepszego estymatora nadanej sekwencji. Na przykład sprawdzanie sumy cyklicznej (CRC) można wykorzystać do sprawdzania sekwencji kandydującej na liście, do wybierania pierwszej sekwencji kandydującej mającej poprawną informację CRC. Sprawność systemu zwiększa się dzięki umożliwieniu korekcji błędów bez konieczności retransmitowania błędnych ramek.

Sposób znany z publikacji Nilla można opisać ogólnie w sposób następujący. Odebrane symbole są dekodowane z wykorzystaniem algorytmu Viterbiego, z otrzymaniem estymatora najbardziej prawdopodobnej sekwencji danych, wraz z informacją tymczasową, (na przykład wartością maksymalną prawdopodobieństwa). Informacja tymczasowa jest wykorzystywana do lokalizacji najmniej prawdopodobnego (najsłabszego). Zamiast wyboru najlepszej wejściowej ścieżki przejścia (do stanu, który powoduje wysunięcie najsłabszego bitu), alternatywna wejściowa ścieżka przejścia wyznaczana jest przez trasowanie wsteczne w kratownicy Viterbiego. Dla generowania listy sekwencji kandydujących uszeregowanej w porządku malejącego prawdopodobieństwa, każdy z 1 elementów listy ma kandydata na (l+l)-go element listy. Ten (l+l)-szy element listy jest dobrany w charakterze kandydującego na najlepszą akumulowaną metrykę. Te etapy powtarzają się aż do utworzenia dostatecznie dużej liczby alternatyw. Sposób Nilla wymaga zapisania całej kratownicy Viterbiego, powodując bezużyteczność sposobu Nilla dla zastosowań bardziej praktycznych.

W algorytmie Viterbiego kratownica wykazuje zbieżność po pewnej ilości czasu. Dla bardziej skutecznego wykorzystania pamięci pożądane jest zapisywanie tylko części kratownicy (okna decyzyjnego). Zatem pożądane jest, w przypadku użytecznej procedury dekodują185 386 cej, zapewnienie poprawionej sprawności w stosunku do algorytmu Viterbiego, przez alokację estymatora wielokrotnych sekwencji danych bez konieczności zapamiętywania całych kratownic.

Sposób dekodowania sygnałów dacyjnych z zastosowaniem okna decyzyjnego o stałej długości, w którym dekoduje się sekwencję transmitowanych sygnałów telekomunikacyjnych zawierających zakodowane symbole dacyjne, według wynalazku charakteryzuje się tym, że dla każdego stanu w oknie decyzyjnym, który jest podzbiorem dekodujących kratownic dekodera, wyznacza się prawdopodobną ścieżkę kandydującą na następną najlepszą ścieżkę dekodującą i przyporządkowany do niej wskaźnik pewności, porównuje się każdą z prawdopodobnych ścieżek kandydujących na następną najlepszą ścieżkę dekodującą z zapamiętaną najlepszą ścieżką dekodującą, przesuwa się okno decyzyjne w przypadku gdy wskaźnik pewności związany ze ścieżką kandydującą jest nie mniejszy od wartości progowej, ewentualnie w przypadku niepojawienia się podczas okna decyzyjnego najlepszej ścieżki dekodującej i kandydującej następnej najlepszej ścieżki dekodującej, a w przypadku gdy wskaźnik pewności jest mniejszy od wartości progowej i najlepsza ścieżka dekodująca i kandydująca najlepsza ścieżka dekodująca pojawiły się podczas trwania okna decyzyjnego, wyznacza się nową wartość progową jako wskaźnik pewności, następnie zapamiętuje się w pamięci kandydującą następną najlepszą ścieżkę, przyporządkowaną nowej wartości progowej jako nową ścieżkę kandydującą na następną najlepszą ścieżkę, usuwa się wszystkie inne następne najlepsze ścieżki i przesuwa się okno decyzyjne.

Wskaźnik pewności opiera się korzystnie na amplitudzie każdego zdekodowanego symbolu w następnej najlepszej ścieżce dekodowania.

Jako okno decyzyjne stosuje się korzystnie okno decyzyjne o stałej długości.

Stan w oknie decyzyjnym przed etapem wyznaczania dekoduje się korzystnie z użyciem algorytmu Viterbiego.

Wskaźnik pewności wyznacza się korzystnie jako |metryka 0 - metryka 1|, gdzie metryka 0 i metryka 1 są zakumulowanymi miarami amplitud dekodowanych symboli sekwencyjnych.

Etap wyznaczania realizuje się korzystnie dopiero po odebraniu przez dekoder określonej progowej liczby symboli dacyjnych.

Etap wyznaczania realizuje się korzystnie dopiero po odebraniu przez dekoder wszystkich symboli w oknie decyzyjnym.

Zapamiętaną najlepszą ścieżkę dekodowania korzystnie generuje się algorytmem Viterbiego.

Urządzenie do dekodowania sygnałów dacyjnych z zastosowaniem okna decyzyjnego o stałej długości, według wynalazku charaktery-zuje się tym, żte jest. w środki do wyznaczania, w każdym ze stanów w oknie decyzyjnym kratownicy dekodera, prawdopodobnej ścieżki kandydującej na następną najlepszą ścieżkę dekodującą i przyporządkowanego do niej wskaźnika drugiej najlepszej pewności oraz do porównywania każdej ze ścieżek kandydujących na następną najlepszą ścieżkę dekodującą z zapamiętaną najlepszą ścieżką dekodującą, środki do przesuwania okna decyzyjnego w przypadku gdy wskaźnik pewności jest nie mniejszy od wartości progowej, ewentualnie w przypadku niepojawienia się podczas trwania okna decyzyjnego najlepszej ścieżki dekodującej i prawdopodobnej następnej najlepszej ścieżki dekodującej, a ponadto jest zaopatrzone w środki do, jeżeli wskaźnik pewności jest mniejszy od wartości progowej, a najlepsza ścieżka dekodująca i prawdopodobna najlepsza ścieżka dekodująca pojawiły się podczas trwania okna decyzyjnego, wyznaczenia nowej wartości progowej w charakterze wskaźnika pewności, zapamiętywania w pamięci prawdopodobnej następnej najlepszej ścieżki przyporządkowanej nowej wartości progowej w charakterze nowej ścieżki kandydującej na następną najlepszą ścieżkę, usuwania wszystkich innych następnych najlepszych ścieżek i przesuwania okna decyzyjnego.

Wskaźnik pewności jest korzystnie zależny od amplitudy każdego zdekodowanego symbolu w następnej najlepszej ścieżce dekodowania.

Okno decyzyjne jest korzystnie oknem decyzyjnym o stałej długości.

Każdy stan w oknie decyzyjnym przed etapem wyznaczania jest korzystnie dekodowany z użyciem algorytmu Viterbiego.

185 386

Wskaźnik pewności obliczony jest korzystnie obliczany jako |metryka 0 - metryka 1|, gdzie metryka 0 i metryka 1 są zakumulowanymi miarami amplitud dekodowanych symboli sekwencyjnych.

Środek wyznaczania jest korzystnie dostosowany do działania dopiero po odebraniu przez dekoder określonej progowej liczby symboli dacyjnych.

Środek wyznaczania jest korzystnie dostosowany do działania dopiero po odebraniu przez dekoder wszystkich symboli w oknie decyzyjnym.

Zapamiętana najlepsza ścieżka dekodowania jest korzystnie generowana algorytmem Viterbiego.

Zaletą wynalazku jest to, że sposób i urządzenie do dekodowania przesyłanych sygnałów dacyjnych wykorzystują okno decyzyjne o stałej długości, w którym wiele ścieżek przejścia zbiega się w jednym stanie. Dla każdego stanu w oknie decyzyjnym, wyznacza się możliwego kandydata na najlepszą ścieżkę dekodowania i związany z nią wskaźnik pewności i porównuje je z zapamiętanym kandydatem na kolejną najlepszą ścieżkę dekodowania i związaną z nią wartością tymczasową. Jeżeli wskaźnik pewności związany z możliwą ścieżką kandydującą jest niższy niż wartość tymczasowa związana z zapamiętaną ścieżką kandydującą, a możliwa ścieżka kandydująca i najlepsza sekwencja generowana algorytmem Viterbiego zbiegają się we wspólnym stanie w oknie decyzyjnym, zapamiętaną kandydującą kolejną najlepszą ścieżkę dekodowania zastępuje się możliwym kandydatem, odrzucając wszystkie inne kolejne najlepsze ścieżki. Tak więc sposób i urządzenie według wynalazku umożliwiają usuwanie z pamięci poprzednich wartości tymczasowych i najlepszych ścieżek przejścia i nie trzeba zapamiętywać całej kratownicy podczas operacji dekodowania.

Przedmiot wynalazku objaśniony zostanie bardziej szczegółowo w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat ukazujący reprezentatywne okno decyzyjne w kratownicy Viterbiego, a fig. 2 przedstawia sieć działań objaśniającą sposób według wynalazku.

Na fig. 1 przedstawiono okno stałej długości, wynoszącej w+w'. Można zauważyć, że wszystkie trasowane wstecznie sekwencje przechodzą przez stan S. Z tego stanu zgodnie ze sposobem według niniejszego wynalazku tworzy się prawdopodobną sekwencję kandydującą.

Konwencjonalny algorytm Viterbiego VA estymuje najbardziej prawdopodobną, w sensie prawdopodobieństwa, transmitowaną sekwencję bitową. Dla wygenerowania listy możliwych alternatywnych postaci tej sekwencji, według wynalazku generowana jest lub zapamiętywana w dekoderze następująca informacja dodatkowa:

informacja o ścieżkach wyłączonych przez VA. Odbywa się to dla wszystkich stanów między t=k a t=k+w', jak na fig. 1. Potrzebna pamięć zatem liczy w'*N*w bitów. Decyzja o tym, które ścieżki należy zapamiętywać jako drugie najlepsze (decyzja nie wykonywana w konwencjonalnym algorytmie VA) jest dokonywana przy t=k+w'. Druga najlepsza ścieżka wchodząca do każdego stanu w kolumnie stanu S przy t=k+w' jest przechowywana aż do przesunięcia kolumny stałodługościowego okna decyzyjnego poza t=k.

Zapamiętana wartość stopnia pewności, zwana również wartością „tymczasową”, dla każdego stanu między t=1 a t=k+w'. Ta wartość pewności wskazuje pewność bitu wysuniętego w tym stanie. Tą wartość pewności można obliczyć na przykład jako bezwzględną wartość różnicy zakumulowanej metryki między dwiema ścieżkami wejściowymi prowadzącymi do tego samego stanu w czasie t=k+w'. Jedna ścieżka odpowiada wysuniętemu symbolowi „1”, druga ścieżka odpowiada wysuniętemu symbolowi „0”. Za każdym razem, kiedy następuje przemieszczenie okna decyzyjnego, dla nowej kolumny (skrajna prawa kolumna na fig. 1).

Generowana wartość progowa MINSOFT, dla określenia, czy wymaga wygenerowania prawdopodobna kandydująca sekwencja alternatywna.

Dla generowania sekwencji alternatywnych w oknie decyzyjnym realizuje się konwencjonalny algorytm VA, aż do napełnienia okna decyzyjnego symbolami estymowanymi. Po czasie odpowiadającym w’+w bitom (począwszy od zera), okno decyzyjne jest wypełnione i można wyznaczyć prawdopodobne sekwencje alternatywne. Zatem, dla wygenerowania prawdopodobnej alternatywy dla sekwencji najlepszej w tym momencie, możemy wymienić

185 386 część przedstawionej na fig. 1 sekwencji estymowanej przez algorytm VA, na sekwencję alternatywną. Warunki tego są następujące:

bit, który będzie wysuwany ze stanu S ma wartość tymczasową mniejszą od aktualnej wartości progowej MINSOFT. Znaczy to, że ten bit jest mniej pewny, niż inne, uprzednio zdekodowane bity. Stan Sjest określany z najlepszej ścieżki w czasie t=k+w’; oraz sekwencja estymowana przez VA (przedstawiona na fig. 1) i sekwencja alternatywna muszą pojawiać się ponownie wewnątrz okna decyzyjnego, to znaczy, przed t=k-w', dla osiągnięcia poprawnego „zamknięcia sekwencji alternatywnej”.

Jeżeli są spełnione te warunki, to należy zestawić prawdopodobną sekwencję alternatywną. Realizuje się to przez wybór innej trasy prowadzącej do stanu S (przedstawionej na fig. 1 linią przerywaną), a następnie trasowanie wsteczne kratownicy.

Wartość MINSOFT jest uaktualniana do wartości tymczasowej stanu S, i poprzednia sekwencja kandydująca na drugą najlepszą zostaje zastąpiona sekwencją nowo znalezioną.

Podczas zestawiania prawdopodobnej sekwencji alternatywnej, należy powziąć nową decyzję bitową. Okno decyzyjne zostaje przesunięte (na prawo według fig. 1) dla zapewnienia miejsca dla nowo odebranego bitu. Długość okna decyzyjnego jest stała, niezależnie od tego, czy była wygenerowana prawdopodobna sekwencja alternatywna, czy nie. Jak to przedstawiono na fig. 1, okno decyzyjne obecnie zawiera kratownicę od t=k-w+1 do t=k+w'+1. Stan S obecnie można znaleźć w kolumnie dla t=k+1. Objaśniana poprzednio procedura wykonywana jest jeszcze raz, dla sprawdzenia, czy możliwe jest wygenerowanie sekwencji od t=k+1 do t=k-w+1 (w odniesieniu do bitów na fig. 1). Te kroki realizowane są aż do końca kratownicy, to znaczy zdekodowania wszystkich bitów bieżącej serii.

W celu wygenerowania dwóch estymatorów transmitowanej sekwencji, najlepszy estymator wytwarzany jest za pomocą konwencjonalnego algorytmu VA, a drugi najlepszy estymator generowany jest według niniejszego wynalazku. Dla wygenerowania listy pewnej liczby (L) estymowanych sekwencji, opisany powyżej algorytm można rozszerzyć dla objęcia działaniem pewnej listy prawdopodobnych sekwencji kandydujących na sekwencje alternatywne, przy czym sekwencje kandydujące są zapamiętywane razem z ich odpowiednimi wartościami MINSOFT. Przy podejmowaniu decyzji, czy ma być, czy nie, generowana nowa sekwencja kandydująca, sprawdza się listę, czy wartość tymczasowa S jest mniejsza od dowolnej z zapamiętanych wartości MINSOFT. Jeżeli tak, to generacji się dokonuje i na liście zamieszcza się nowo znalezioną sekwencję kandydującą. Zamieszczenie jest realizowane z zachowaniem stanu posortowania listy według narastających wartości MINSOFT. Znaczy to, że korzystne jest, jeśli lista jest sortowana według malejącego prawdopodobieństwa. Okno decyzyjne się przesuwa, i powtarza się tę procedurę.

Na fig. 2 przedstawiono sieć działań objaśniającą sposób dekodowania zgodnie z jedną z korzystnych odmian według niniejszego wynalazku. Sposób można zaimplementować w dekoderze, demodulatorze, korektorze lub innym podobnym urządzeniu, dla wyznaczenia najbardziej prawdopodobnej sekwencji spośród sekwencji odebranych, zdekodowanych. Sieć działań zaczyna się w kroku 100, w którym następuje aktualizacja (przesunięcie) przedstawionego na fig. 1 okna decyzyjnego o stałej długości i realizowany jest konwencjonalny algorytm VA, dla wyznaczenia najlepszej ścieżki przejścia. Jak to pokazano na fig. 1, okno decyzyjne zawiera stan, w którym można dokonywać konwersji w pewnym kroku w momencie t=k, i sięga od czasu t=k w przód o pierwszy czas, czyli offset bitowy w' i wstecz o drugi czas, czyli offset bitowy w.

W kroku 101 następuje stwierdzenie, czy dekoder odebrał więcej, niż w bitów. Ponieważ żadna z sekwencji alternatywnych nie różni się od sekwencji najlepszej o ponad w bitów, to dla tych pierwszych w bitów nie ma potrzeby zapamiętywania żadnych dodatkowych informacji.

W kroku 102 następuje wyznaczenie prawdopodobnej następnej najlepszej ścieżki przejścia, i zostaje wyznaczona związana z tym informacja wstępna (wskaźnik pewności) dla każdego stanu w czasie aktualnym t=k+w'. Realizuje się to przez trasowanie wsteczne w kratownicy dla określenia sekwencji najlepszej i drugiej najlepszej dla każdego stanu przy t=k+w'. Wartość tymczasową oblicza się jako wartość bezwzględną (metryka 0 - metryka 1).

185 386 gdzie metryka 0 i metryka 1 są to zakumulowane wskaźniki amplitudy. W kroku 103 określa się, czy okno decyzyjne jest pełne. Jeżeli tak, to w kroku 104, wybiera się stan S (stan znaleziony przez trasowanie wsteczne od, mającego najlepszy wskaźnik pewności, stanu przy t=k+w').

W kroku 105 informacja tymczasowa (wskaźnik pewności) SOFT stanu S wyznaczony w kroku 104 zostaje porównany z progowym wskaźnikiem pewności MINSOFT; jeżeli SOFT jest nie mniejsze od MINSOFT, to proces wraca do kroku 100, a okno decyzyjne o stałej długości zostaje przesunięte i zostaje wyznaczony nowy stan najlepszy S. Jest oczywiste, że jeżeli estymowana jest pewna lista L sekwencji, to występuje (L-1) wartości MINSOFT.

Jeżeli SOFT jest mniejsze od MINSOFT, to sposób przechodzi do kroku 106, w którym sprawdza się, czy w pewnym punkcie przed końcem okna decyzyjnego określonego przez chwilę czasową k, przesunięcie czasowe w' i długość w następnej ścieżki najlepszej, pojawiły się ścieżki, najlepsza i druga najlepsza. Jeżeli najlepsza i prawdopodobna ścieżka kandydująca na następną najlepszą ścieżkę nie pojawiła się (to znaczy, sekwencja różni się na więcej, niż w bitach), to proces wraca do kroku 100, a okno decyzyjne o stałej długości jest przesuwane i wyznaczony zostaje nowy stan S. Jeżeli najlepsza i prawdopodobna ścieżka kandydująca na następną najlepszą ścieżkę pojawiła się, to wartość MINSOFT jest ustawiana jako równa wartości SOFT, przy czym poprzednia najlepsza ścieżka zostaje usunięta z pamięci, a w kroku 107 następuje zapamiętanie nowej najlepszej ścieżki o długości w.

Opisany powyżej sposób jest implementowany korzystnie w dekoderze kanałowym systemu GSM, takiego jak system przedstawiony na pos. I. Sposób zapisuje się w postaci czytelnego maszynowo kodu komputerowego na odpowiednim nośniku danych, na przykład dysku komputerowym. Typowe okno decyzyjne ma długość na przykład 31 bitów i przesunięcie w' wynoszące w przybliżeniu 14 bitów. Oczywiście można stosować inne długości okna decyzyjnego i inne przesunięcia w'.

W powyższym opisie termin „ścieżka” i „sekwencja” zastosowano wymiennie.

185 386

FIG. 2

185 386

POS.I

FIG. 1 i _ OKNO DECYZYJNE

Departament Wydawnictw UP RP Nakład 50 egz Cena 2,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób dekodowania sygnałów dacyjnych z zastosowaniem okna decyzyjnego o stałej długości, w którym dekoduje się sekwencję transmitowanych sygnałów telekomunikacyjnych zawierających zakodowane symbole dacyjne, znamienny tym, że dla każdego stanu w oknie decyzyjnym, który jest podzbiorem dekodujących kratownic dekodera, wyznacza się prawdopodobną ścieżkę kandydującą na następną najlepszą ścieżkę dekodującą i przyporządkowany do niej wskaźnik pewności, porównuje się każdą z prawdopodobnych ścieżek kandydujących na następną najlepszą ścieżkę dekodującą z zapamiętaną najlepszą ścieżką dekodującą, przesuwa się okno decyzyjne w przypadku gdy wskaźnik pewności związany ze ścieżką kandydującą jest nie mniejszy od wartości progowej, ewentualnie w przypadku niepojawienia się podczas okna decyzyjnego najlepszej ścieżki dekodującej i kandydującej następnej najlepszej ścieżki dekodującej, a w przypadku gdy wskaźnik pewności jest mniejszy od wartości progowej i najlepsza ścieżka dekodująca i kandydująca najlepsza ścieżka dekodująca pojawiły się podczas trwania okna decyzyjnego, wyznacza się nową wartość progową jako wskaźnik pewności, następnie zapamiętuje się w pamięci kandydującą następną najlepszą ścieżkę, przyporządkowaną nowej wartości progowej jako nową ścieżkę kandydującą na następną najlepszą ścieżkę, usuwa się wszystkie inne następne najlepsze ścieżki i przesuwa się okno decyzyjne.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wskaźnik pewności opiera się na amplitudzie każdego zdekodowanego symbolu w następnej najlepszej ścieżce dekodowania.
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że jako okno decyzyjne stosuje się okno decyzyjne o stałej długości.
4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że każdy stan w oknie decyzyjnym przed etapem wyznaczania dekoduje się z użyciem algorytmu Viterbiego.
5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wskaźnik pewności wyznacza się jako |metryka 0 - metryka 11, gdzie metiyka 0 i metryka 1 są zakumulowanymi miarami amplitud dekodowanych symboli sekwencyjnych.
6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że etap wyznaczania realizuje się dopiero po odebraniu przez dekoder określonej progowej liczby symboli dacyjnych.
7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, ze etap wyznaczania realizuje się dopiero po odebraniu przez dekoder wszystkich symboli w oknie decyzyjnym.
8. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, ze zapamiętaną najlepszą ścieżkę dekodowania generuje się algorytmem Viterbiego.
9. Urządzenie do dekodowania sygnałów dacyjnych z zastosowaniem okna decyzyjnego o stałej długości, znamienne tym, ze jest zaopatrzone w środki do wyznaczania, w każdym ze stanów w oknie decyzyjnym kratownicy dekodera, prawdopodobnej ścieżki kandydującej na następną najlepszą ścieżkę dekodującą i przyporządkowanego do niej wskaźnika drugiej najlepszej pewności oraz do porównywania każdej ze ścieżek kandydujących na następną najlepszą ścieżkę dekodującą z zapamiętaną najlepszą ścieżką dekodującą, środki do przesuwania okna decyzyjnego w przypadku gdy wskaźnik pewności jest nie mniejszy od wartości progowej, ewentualnie w przypadku niepojawienia się podczas trwania okna decyzyjnego najlepszej ścieżki dekodującej i prawdopodobnej następnej najlepszej ścieżki dekodującej, a ponadto jest zaopatrzone w środki do, jeżeli wskaźnik pewności jest mniejszy od wartości progowej, a najlepsza ścieżka dekodująca i prawdopodobna najlepsza ścieżka dekodująca pojawiły się podczas trwania okna decyzyjnego, wyznaczenia nowej wartości progowej w charakterze wskaźnika pewności, zapamiętywania w pamięci prawdopodobnej następnej najlepszej ścieżki przyporządkowanej nowej wartości progowej w charakterze nowej ścieżki kandydującej na następną najlepszą ścieżkę, usuwania wszystkich innych następnych najlepszych ścieżek i przesuwania okna decyzyjnego.

185 386
10. Urządzenie według zastrz. 9, znamienne tym, że wskaźnik pewności jest zależny od amplitudy każdego zdekodowanego symbolu w następnej najlepszej ścieżce dekodowania.
11. Urządzenie według zastrz. 9, znamienne tym, że okno decyzyjne jest oknem decyzyjnym o stałej długości.
12. Urządzenie według zastrz. 9, znamienne tym, że każdy stan w oknie decyzyjnym przed etapem wyznaczania jest dekodowany z użyciem algorytmu Viterbiego.
13. Urządzenie według zastrz. 9, znamienne tym, że wskaźnik pewności wyznaczony jest jako (metryka 0 - metryka 1j, gdzie metryka 0 i metryka 1 są zakumulowanymi miarami amplitud dekodowanych symboli sekwencyjnych.
14. Urządzenie według zastrz. 9, znamienne tym, że środek do wyznaczania jest dostosowany do działania dopiero po odebraniu przez dekoder określonej progowej liczby symboli dacyjnych.
15. Urządzenie według zastrz. 9, znamienne tym, że środek do wyznaczania jest dostosowany do działania dopiero po odebraniu przez dekoder wszystkich symboli w oknie decyzyjnym.
16. Urządzenie według zastrz. 9, znamienne tym, że zapamiętana najlepsza ścieżka dekodowania jest generowana algorytmem Viterbiego.