JPH05244018A - ビタビ復号器 - Google Patents
ビタビ復号器Info
- Publication number
- JPH05244018A JPH05244018A JP4172092A JP4172092A JPH05244018A JP H05244018 A JPH05244018 A JP H05244018A JP 4172092 A JP4172092 A JP 4172092A JP 4172092 A JP4172092 A JP 4172092A JP H05244018 A JPH05244018 A JP H05244018A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- path metric
- value
- viterbi decoder
- offset
- metric value
- 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.)
- Withdrawn
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- Error Detection And Correction (AREA)
- Dc Digital Transmission (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 復調されたＩチャネル信号及びＱチャネル信
号と各可能状態と符号系列とによってパスメトリック演
算部で演算される符号間距離に加算器で旧パスメトリッ
ク値を付加して新パスメトリック値を求める際に情報源
の冗長度をオフセット値として付加し、同一状態となっ
たものの中からパスメトリック値の小さいものをセレク
タで該新パスメトリック値として選択することにより復
号データを生成する情報源の冗長度を利用したビタビ復
号器に関し、回路規模を小さくする事を目的とする。 【構成】 両方の符号系列に於ける出現確率によるオフ
セット値同士の差をオフセット値とする相対オフセット
値によりパスメトリック演算を行う様に構成し、その誤
り訂正能力を劣化させることなく回路規模を縮小するこ
とが出来る。
号と各可能状態と符号系列とによってパスメトリック演
算部で演算される符号間距離に加算器で旧パスメトリッ
ク値を付加して新パスメトリック値を求める際に情報源
の冗長度をオフセット値として付加し、同一状態となっ
たものの中からパスメトリック値の小さいものをセレク
タで該新パスメトリック値として選択することにより復
号データを生成する情報源の冗長度を利用したビタビ復
号器に関し、回路規模を小さくする事を目的とする。 【構成】 両方の符号系列に於ける出現確率によるオフ
セット値同士の差をオフセット値とする相対オフセット
値によりパスメトリック演算を行う様に構成し、その誤
り訂正能力を劣化させることなく回路規模を縮小するこ
とが出来る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はビタビ復号器に関し、特
にデータの誤り訂正を行うビタビ復号器に関するもので
ある。
にデータの誤り訂正を行うビタビ復号器に関するもので
ある。
【０００２】近年の通信手段の発達により、伝送される
データ量が膨大になるにつれてデータの質が問題になる
が、データの誤りは、情報発生源において起きる場合と
伝送制御装置や通信制御装置等のデータの伝送系におい
て起きる場合とがあり、少なくとも後者の通信系による
データ誤りを訂正制御するビタビ復号器が求められてい
る。
データ量が膨大になるにつれてデータの質が問題になる
が、データの誤りは、情報発生源において起きる場合と
伝送制御装置や通信制御装置等のデータの伝送系におい
て起きる場合とがあり、少なくとも後者の通信系による
データ誤りを訂正制御するビタビ復号器が求められてい
る。
【０００３】現在、最もデータの信頼性を向上させる誤
り訂正通信方式としてビタビ復号方式等に代表される
（準）最尤復号法が知られており、以下にこの最尤復号
法のアルゴリズムを説明する。
り訂正通信方式としてビタビ復号方式等に代表される
（準）最尤復号法が知られており、以下にこの最尤復号
法のアルゴリズムを説明する。
【０００４】図４に示す一般的な通信システムの概念図
において、ｍ個の信号（以下、データと称する）ｘ
i （ｉ＝０，１，……，ｍ−１）を符号とする符号系が
伝送路における雑音ｎにより受信データｙとして受信さ
れたとすると、 ｙ＝ｘi ＋ｎ ・・・（１） の関係に有る。
において、ｍ個の信号（以下、データと称する）ｘ
i （ｉ＝０，１，……，ｍ−１）を符号とする符号系が
伝送路における雑音ｎにより受信データｙとして受信さ
れたとすると、 ｙ＝ｘi ＋ｎ ・・・（１） の関係に有る。
【０００５】上記システムにおいて受信データｙを受信
したときに送信データｘi が送信された確率は、 ｐ（ｘi ｜ｙ）＝ｐ（ｘi ）×ｐ（ｙ｜ｘi ）／ｐ（ｙ） ・・・（２） で表される。
したときに送信データｘi が送信された確率は、 ｐ（ｘi ｜ｙ）＝ｐ（ｘi ）×ｐ（ｙ｜ｘi ）／ｐ（ｙ） ・・・（２） で表される。
【０００６】また、伝送路の雑音特性をガウス分布と仮
定すると、雑音の発生する確率は、 ｐ（ｙ｜ｘi ）＝Ａ×ｅｘｐ（−ｄ2 （ｘi ，ｙ）／（２×σ2 ）） ・・・（３） で表される。ここで、 Ａ＝１／（√（２×π）×σ）：振幅 ・・・（４） σ2 ：雑音分布の分散 ・・・（５） ｄ（ｘi ，ｙ）：ｘi とｙの符号間距離 ・・・（６） である。
定すると、雑音の発生する確率は、 ｐ（ｙ｜ｘi ）＝Ａ×ｅｘｐ（−ｄ2 （ｘi ，ｙ）／（２×σ2 ）） ・・・（３） で表される。ここで、 Ａ＝１／（√（２×π）×σ）：振幅 ・・・（４） σ2 ：雑音分布の分散 ・・・（５） ｄ（ｘi ，ｙ）：ｘi とｙの符号間距離 ・・・（６） である。
【０００７】最尤復号法とは、受信データｙが受信され
た時には確率ｐ（ｘi ｜ｙ）を符号系のすべてのｉにつ
いて計算し、その最大値 ｐ（ｘj ｜ｙ）＝ maxｐ（ｘi ｜ｙ） ・・・（７） を与えるｘj を送信データと判定するものである。
た時には確率ｐ（ｘi ｜ｙ）を符号系のすべてのｉにつ
いて計算し、その最大値 ｐ（ｘj ｜ｙ）＝ maxｐ（ｘi ｜ｙ） ・・・（７） を与えるｘj を送信データと判定するものである。
【０００８】但し、ｐ（ｘi ｜ｙ）の最大値を比較する
ことは、その相対的な関係が損なわれなければ各値の絶
対値を知る必要はない。そこで、式（２）の両辺に対数
をとると、 loge ｐ（ｘi ｜ｙ） ＝ loge ｐ（ｘi ）＋ loge ｐ（ｙ｜ｘi ）− loge ｐ（ｙ） ＝ loge ｐ（ｘi ）＋ loge Ａ−ｄ2 （ｘi ，ｙ）／（２×σ2 ） − log eｐ（ｙ） ・・・（８） となる。
ことは、その相対的な関係が損なわれなければ各値の絶
対値を知る必要はない。そこで、式（２）の両辺に対数
をとると、 loge ｐ（ｘi ｜ｙ） ＝ loge ｐ（ｘi ）＋ loge ｐ（ｙ｜ｘi ）− loge ｐ（ｙ） ＝ loge ｐ（ｘi ）＋ loge Ａ−ｄ2 （ｘi ，ｙ）／（２×σ2 ） − log eｐ（ｙ） ・・・（８） となる。
【０００９】更に、全てに共通する loge Ａ及び loge
ｐ（ｙ）は省略可能であるから、式（８）の右辺は、 loge ｐ（ｘi ）−ｄ2 （ｘi ，ｙ）／（２×σ2 ） ・・・（９） となり、この両項の大小を比較すればよい。
ｐ（ｙ）は省略可能であるから、式（８）の右辺は、 loge ｐ（ｘi ）−ｄ2 （ｘi ，ｙ）／（２×σ2 ） ・・・（９） となり、この両項の大小を比較すればよい。
【００１０】ここで、正負の符号を逆転させて逆数をと
り、 ｄi ＝ｄ2 （ｘi ，ｙ）−（２×σ2 ）× loge ｐ（ｘi ） ・・・（１０） と置くと、データｙが受信されたときにはｄ0 ，ｄ1 ，
……，ｄm-1 を計算し、その最小値（最小パスメトリッ
ク値）がｄj であれば送信データはｘj であったと判定
すればよい。
り、 ｄi ＝ｄ2 （ｘi ，ｙ）−（２×σ2 ）× loge ｐ（ｘi ） ・・・（１０） と置くと、データｙが受信されたときにはｄ0 ，ｄ1 ，
……，ｄm-1 を計算し、その最小値（最小パスメトリッ
ク値）がｄj であれば送信データはｘj であったと判定
すればよい。
【００１１】従来の最尤復号法においては式（１０）の
第２項（オフセット項）、つまり各データの所定論理
値、例えばデータ“１”の出現確率が等しい、つまりラ
ンダム信号であると仮定し、符号間距離（式（１０）の
第１項）のみの比較を行っていた。
第２項（オフセット項）、つまり各データの所定論理
値、例えばデータ“１”の出現確率が等しい、つまりラ
ンダム信号であると仮定し、符号間距離（式（１０）の
第１項）のみの比較を行っていた。
【００１２】従って、データの出現確率が等しく無く冗
長性を持ったデータに於いてはその冗長度が訂正に利用
されていなかった。そこで、この冗長度を利用すること
で訂正能力を向上させることが考えられる。
長性を持ったデータに於いてはその冗長度が訂正に利用
されていなかった。そこで、この冗長度を利用すること
で訂正能力を向上させることが考えられる。
【００１３】上記の様に情報源の冗長度を利用したビタ
ビ復号器を用いた通信系統が図５に示されており、この
例では伝送方式として４相ＰＳＫ（ＱＰＳＫ）を採用
し、ビタビ復号器として符号化率Ｒ＝１／２、拘束長Ｋ
＝３のものを採用している。
ビ復号器を用いた通信系統が図５に示されており、この
例では伝送方式として４相ＰＳＫ（ＱＰＳＫ）を採用
し、ビタビ復号器として符号化率Ｒ＝１／２、拘束長Ｋ
＝３のものを採用している。
【００１４】図５において、符号化側は、情報源と畳込
み符号器２と、ＱＰＳＫ変調器３とで構成され、情報源
１から発生された２値ディジタルデータは、拘束長Ｋ＝
３の畳込み符号器２によりＩチャネルとＱチャネルのデ
ータに符号化される。このデータはＱＰＳＫ変調器３に
よりＱＰＳＫ変調されて伝送路４に送出される。伝送路
４においては、信号が伝搬する際に雑音が加わる。
み符号器２と、ＱＰＳＫ変調器３とで構成され、情報源
１から発生された２値ディジタルデータは、拘束長Ｋ＝
３の畳込み符号器２によりＩチャネルとＱチャネルのデ
ータに符号化される。このデータはＱＰＳＫ変調器３に
よりＱＰＳＫ変調されて伝送路４に送出される。伝送路
４においては、信号が伝搬する際に雑音が加わる。
【００１５】復号側は、ＱＰＳＫ復調器とビタビ復号器
とで構成され、受信信号はＱＰＳＫ復調器５でＩ’チャ
ネルとＱ’チャネルの受信データに復調される。この受
信データは伝送路４で雑音が加えられたものである。こ
の受信データはビタビ復号器６にかけられて復号データ
が得られる。このビタビ復号器６は上記の式（１０）の
右辺第２項（オフセット項）に従い、ビタビ復号時に情
報源１の（０，１）の出現確率及び回線品質を考慮に入
れて復号を行うよう構成されている。このようなビタビ
復号器は本発明者が特願平３−３２７０８１号に於いて
既に提案したものである。
とで構成され、受信信号はＱＰＳＫ復調器５でＩ’チャ
ネルとＱ’チャネルの受信データに復調される。この受
信データは伝送路４で雑音が加えられたものである。こ
の受信データはビタビ復号器６にかけられて復号データ
が得られる。このビタビ復号器６は上記の式（１０）の
右辺第２項（オフセット項）に従い、ビタビ復号時に情
報源１の（０，１）の出現確率及び回線品質を考慮に入
れて復号を行うよう構成されている。このようなビタビ
復号器は本発明者が特願平３−３２７０８１号に於いて
既に提案したものである。
【００１６】このビタビ復号器６に於ける復号アルゴリ
ズムを以下に説明すると、図６にはビタビ復号（Ｋ＝
３）のトレリスが示されており、拘束長Ｋ＝３の場合に
於いては、送信側の畳込み復号器２（図７参照）で発生
する状態Ｓijは全部でＳ00，Ｓ 01，Ｓ10，Ｓ11の４つで
ある。
ズムを以下に説明すると、図６にはビタビ復号（Ｋ＝
３）のトレリスが示されており、拘束長Ｋ＝３の場合に
於いては、送信側の畳込み復号器２（図７参照）で発生
する状態Ｓijは全部でＳ00，Ｓ 01，Ｓ10，Ｓ11の４つで
ある。
【００１７】図６の実線では、時点(2) の状態Ｓ00にお
いて、時点(1) に於ける畳込み符号器２の状態Ｓ00でデ
ータ“０”が入力されたのか（上側の実線ブランチ）、
あるいは畳込み符号器２の状態Ｓ01でデータ“０”が入
力されたのか（下側の実線ブランチ）を選択する場合が
示されている。そのとき発生するＩチャネルとＱチャネ
ルのデータ（Ｉ，Ｑ）は、前者のブランチの場合（０，
０）、後者のブランチの場合（１，１）である。尚、時
点(2) の他の状態Ｓ01，Ｓ10，Ｓ11も同様に点線で示さ
れている。
いて、時点(1) に於ける畳込み符号器２の状態Ｓ00でデ
ータ“０”が入力されたのか（上側の実線ブランチ）、
あるいは畳込み符号器２の状態Ｓ01でデータ“０”が入
力されたのか（下側の実線ブランチ）を選択する場合が
示されている。そのとき発生するＩチャネルとＱチャネ
ルのデータ（Ｉ，Ｑ）は、前者のブランチの場合（０，
０）、後者のブランチの場合（１，１）である。尚、時
点(2) の他の状態Ｓ01，Ｓ10，Ｓ11も同様に点線で示さ
れている。
【００１８】そこで、各ブランチと実際に受信して復調
したＩチャネルのデータＩ’とＱチャネルのデータＱ’
とを比較して符号間距離を求め、この値を時点(2) に於
ける各ブランチのブランチメトリック値とする。これに
時点(1) のパスメトリック値（つまり時点(1) までのブ
ランチメトリック値の累算値）を加えて比較し、より小
さい方のデータを時点(2) に於ける状態Ｓ00のパスメト
リック値とし、この小さい方のデータに相応する選択経
路をパスとして記憶する。
したＩチャネルのデータＩ’とＱチャネルのデータＱ’
とを比較して符号間距離を求め、この値を時点(2) に於
ける各ブランチのブランチメトリック値とする。これに
時点(1) のパスメトリック値（つまり時点(1) までのブ
ランチメトリック値の累算値）を加えて比較し、より小
さい方のデータを時点(2) に於ける状態Ｓ00のパスメト
リック値とし、この小さい方のデータに相応する選択経
路をパスとして記憶する。
【００１９】このパスメトリック値及びパスの決定を４
つの状態Ｓ00、Ｓ01、Ｓ10、Ｓ11についてそれぞれ行
い、そのうちの最小パスメトリック値を与えるパス（最
小パス）を送信符号系列と見做すものであるが、図５の
例では、この最小パスを決定するパスメトリック値に情
報源の（０，１）の出現確率及び回線品質によるオフセ
ット（前述の式（１０）の右辺第２項に相応する値）を
加えて復号能力を向上させている。
つの状態Ｓ00、Ｓ01、Ｓ10、Ｓ11についてそれぞれ行
い、そのうちの最小パスメトリック値を与えるパス（最
小パス）を送信符号系列と見做すものであるが、図５の
例では、この最小パスを決定するパスメトリック値に情
報源の（０，１）の出現確率及び回線品質によるオフセ
ット（前述の式（１０）の右辺第２項に相応する値）を
加えて復号能力を向上させている。
【００２０】この様なオフセット機能付のビタビ復号器
６の一例が図８に示されており、ここでは図６の時点
(2) の状態Ｓ00のパスメトリック値を計算するパスメト
リック計算部の構成例が示される。尚、図示していない
がビタビ復号器６にはこの他、かかるパスメトリック計
算部が状態Ｓ01、Ｓ10、Ｓ11のそれぞれについても設け
られている。
６の一例が図８に示されており、ここでは図６の時点
(2) の状態Ｓ00のパスメトリック値を計算するパスメト
リック計算部の構成例が示される。尚、図示していない
がビタビ復号器６にはこの他、かかるパスメトリック計
算部が状態Ｓ01、Ｓ10、Ｓ11のそれぞれについても設け
られている。
【００２１】図８に於いて、このビタビ復号器６には状
態Ｓ00に関して、送信側と同じ畳込み符号器６０１が設
けられており、そのＩチャネル出力及びＱチャネル出力
がそれぞれ減算器６０３、６０４により復調データＩ’
及びＱ’から引かれ絶対値回路６０７、６０８で絶対値
がとられた後に加算器６１１で加算されることで、図８
の上側のブランチに対応するブランチメトリック値が求
められる。
態Ｓ00に関して、送信側と同じ畳込み符号器６０１が設
けられており、そのＩチャネル出力及びＱチャネル出力
がそれぞれ減算器６０３、６０４により復調データＩ’
及びＱ’から引かれ絶対値回路６０７、６０８で絶対値
がとられた後に加算器６１１で加算されることで、図８
の上側のブランチに対応するブランチメトリック値が求
められる。
【００２２】同様に、状態Ｓ01に関して、復調データ
Ｉ’及びＱ’が減算器６０５、６０６により畳込み符号
器６０２からのＩチャネル及びＱチャネル出力とそれぞ
れ比較されて絶対値回路６０９、６１０で絶対値がとら
れた後に加算器６１２で加算されることで、図８の下側
のブランチに対応するブランチメトリック値が求められ
る。
Ｉ’及びＱ’が減算器６０５、６０６により畳込み符号
器６０２からのＩチャネル及びＱチャネル出力とそれぞ
れ比較されて絶対値回路６０９、６１０で絶対値がとら
れた後に加算器６１２で加算されることで、図８の下側
のブランチに対応するブランチメトリック値が求められ
る。
【００２３】これらのブランチメトリック値は加算器６
１３、６１４により後述するオフセットがそれぞれ加え
られ、更に加算器６１５、６１６によりそれぞれの旧パ
スメトリック値が加算されることで新パスメトリック値
として出力される。ここで加算器６１５から出力される
のは図８の上側のブランチを辿る経路のパスメトリック
値（ＰＭ）、加算器６１６から出力されるのは下側のブ
ランチを辿る経路のパスメトリック値（ＰＭ）である。
１３、６１４により後述するオフセットがそれぞれ加え
られ、更に加算器６１５、６１６によりそれぞれの旧パ
スメトリック値が加算されることで新パスメトリック値
として出力される。ここで加算器６１５から出力される
のは図８の上側のブランチを辿る経路のパスメトリック
値（ＰＭ）、加算器６１６から出力されるのは下側のブ
ランチを辿る経路のパスメトリック値（ＰＭ）である。
【００２４】このビタビ復号器においては、式（１０）
の右辺第一項〔即ちｄ2 （ｘi ，ｙ）〕はパスメトリッ
ク値に対応しており、従ってオフセット〔即ち（２×σ
2 ）× loge Ｐ（ｘi ）〕はパスメトリック値計算に用
いる畳込み符号器６０１、６０２の入力データに対する
出現確率（情報源の出現確率）と雑音の分散σ2 とを加
味したものである。
の右辺第一項〔即ちｄ2 （ｘi ，ｙ）〕はパスメトリッ
ク値に対応しており、従ってオフセット〔即ち（２×σ
2 ）× loge Ｐ（ｘi ）〕はパスメトリック値計算に用
いる畳込み符号器６０１、６０２の入力データに対する
出現確率（情報源の出現確率）と雑音の分散σ2 とを加
味したものである。
【００２５】後者の雑音の分散σ2 は信号のＳ／Ｎ比、
つまりＥｂ／Ｎｏ〔ｄＢ〕から導入される。例えばＱＰ
ＳＫの場合、 σ2 ＝Ｐ×Ｐ／（２×１０ES/No/10） ＝Ｐ×Ｐ／２×１０(Eb-3)/NO/10｜R=1/2 ・・・（１１） である。ここで、 Ｐ：入力信号の振幅 である。よって式（１０）は、 ｄi ＝（パスメトリック値ＰＭ）2 −２×σ2 × loge Ｐ（ｘi ） ・・・（１２） となることが分かる。
つまりＥｂ／Ｎｏ〔ｄＢ〕から導入される。例えばＱＰ
ＳＫの場合、 σ2 ＝Ｐ×Ｐ／（２×１０ES/No/10） ＝Ｐ×Ｐ／２×１０(Eb-3)/NO/10｜R=1/2 ・・・（１１） である。ここで、 Ｐ：入力信号の振幅 である。よって式（１０）は、 ｄi ＝（パスメトリック値ＰＭ）2 −２×σ2 × loge Ｐ（ｘi ） ・・・（１２） となることが分かる。
【００２６】この実現方法としては、図５及び図８に示
したように回線品質検出器８を設けるか、あるいは検出
値が得られない場合にはσ2 にシステム設計時の動作Ｅ
ｂ／Ｎｏの下限値から式（１１）により算出した値を使
用する方法が考えられる。
したように回線品質検出器８を設けるか、あるいは検出
値が得られない場合にはσ2 にシステム設計時の動作Ｅ
ｂ／Ｎｏの下限値から式（１１）により算出した値を使
用する方法が考えられる。
【００２７】図８の実施例では、回線品質検出器８から
のσ2 に乗算器６１８で係数２を乗算して２×σ2 を求
め、一方、“０”の出現確率Ｐ（ｘ0 ）を対数演算器６
１９に入力して対数 loge Ｐ（ｘ0 ）を求め、両者を乗
算器６１７で乗算してオフセットを算出している。尚、
出現確率は受信側で検出してもよく、送信側から伝送し
てもよく、更には固定値でもよい。
のσ2 に乗算器６１８で係数２を乗算して２×σ2 を求
め、一方、“０”の出現確率Ｐ（ｘ0 ）を対数演算器６
１９に入力して対数 loge Ｐ（ｘ0 ）を求め、両者を乗
算器６１７で乗算してオフセットを算出している。尚、
出現確率は受信側で検出してもよく、送信側から伝送し
てもよく、更には固定値でもよい。
【００２８】この様に図８においては、点線ブロックで
示すパスメトリック演算部Ａ１及びＡ２が示されてお
り、この様なパスメトリック演算部を状態Ｓ00だけでな
く、状態Ｓ01、Ｓ10、Ｓ11の全てについて設けた場合の
構成が図９に示されており、この構成に於いては、パス
メトリック演算部Ａ１及びＡ２の出力側に設けられる加
算器Ｂ１及びＢ２が図８の加算器６１３及び６１４にそ
れぞれ対応しており、更に加算器Ｃ１及びＣ２が加算器
６１５及び６１６に対応している。
示すパスメトリック演算部Ａ１及びＡ２が示されてお
り、この様なパスメトリック演算部を状態Ｓ00だけでな
く、状態Ｓ01、Ｓ10、Ｓ11の全てについて設けた場合の
構成が図９に示されており、この構成に於いては、パス
メトリック演算部Ａ１及びＡ２の出力側に設けられる加
算器Ｂ１及びＢ２が図８の加算器６１３及び６１４にそ
れぞれ対応しており、更に加算器Ｃ１及びＣ２が加算器
６１５及び６１６に対応している。
【００２９】そして、例えば図８の例では状態Ｓ00に付
いての新パスメトリック値ＰＭを求めるものであるの
で、加算器Ｃ１及びＣ２の各出力信号はセレクタＳＥＬ
に入力され、いずれか小さい方が選択されて新パスメ
トリック値ＰＭ(00)となって記憶されることとなる。
いての新パスメトリック値ＰＭを求めるものであるの
で、加算器Ｃ１及びＣ２の各出力信号はセレクタＳＥＬ
に入力され、いずれか小さい方が選択されて新パスメ
トリック値ＰＭ(00)となって記憶されることとなる。
【００３０】同様にして状態Ｓ10及びＳ11についても入
力データ（符号系列）が“０”であった場合、パスメト
リック演算部Ａ３及びＡ４により同じ状態Ｓ01となり加
算器Ｂ３及びＢ４と加算器Ｃ３及びＣ４とを経由してセ
レクタＳＥＬに与えられ、同様にして小さい方のパス
メトリック値が新パスメトリック値ＰＭ(01)として出力
される。
力データ（符号系列）が“０”であった場合、パスメト
リック演算部Ａ３及びＡ４により同じ状態Ｓ01となり加
算器Ｂ３及びＢ４と加算器Ｃ３及びＣ４とを経由してセ
レクタＳＥＬに与えられ、同様にして小さい方のパス
メトリック値が新パスメトリック値ＰＭ(01)として出力
される。
【００３１】更に、入力データ（符号系列）が“１”の
場合も同様にしてパスメトリック演算部Ａ５及びＡ６に
より状態Ｓ00とＳ01の場合が同じ状態Ｓ10となり、加算
器Ｂ５及びＢ６並びにＣ５及びＣ６を経由してセレクタ
ＳＥＬに入力され、いずれか小さい方のパスメトリッ
ク値が新パスメトリックＰＭ(10)として出力される。
場合も同様にしてパスメトリック演算部Ａ５及びＡ６に
より状態Ｓ00とＳ01の場合が同じ状態Ｓ10となり、加算
器Ｂ５及びＢ６並びにＣ５及びＣ６を経由してセレクタ
ＳＥＬに入力され、いずれか小さい方のパスメトリッ
ク値が新パスメトリックＰＭ(10)として出力される。
【００３２】更に状態Ｓ10とＳ11に対しても入力データ
（符号系列）が“１”であれば同様にしてパスメトリッ
ク演算部Ａ５及びＡ６により同じ状態Ｓ11となり、加算
器Ｂ７及びＢ８並びにＣ７及びＣ８を経由してセレクタ
ＳＥＬで選択されたパスメトリック値が新パスメトリ
ック値ＰＭ(11)として記憶されることとなる。
（符号系列）が“１”であれば同様にしてパスメトリッ
ク演算部Ａ５及びＡ６により同じ状態Ｓ11となり、加算
器Ｂ７及びＢ８並びにＣ７及びＣ８を経由してセレクタ
ＳＥＬで選択されたパスメトリック値が新パスメトリ
ック値ＰＭ(11)として記憶されることとなる。
【００３３】そして更に、新パスメトリック値ＰＭ(00)
とＰＭ(01)とがセレクタＳＥＬに入力され、小さい方
のパスメトリック値がセレクタＳＥＬに与えられると
共に、新パスメトリック値ＰＭ(10)とＰＭ(11)とがセレ
クタＳＥＬに与えられ、小さい方が出力されてセレク
タＳＥＬに与えられる事により最終的に最小パスが決
定され、図６に示した様なトレリスに於いて最も誤り率
の少ないパスが決定され、その時の入力データが決定さ
れることとなる。
とＰＭ(01)とがセレクタＳＥＬに入力され、小さい方
のパスメトリック値がセレクタＳＥＬに与えられると
共に、新パスメトリック値ＰＭ(10)とＰＭ(11)とがセレ
クタＳＥＬに与えられ、小さい方が出力されてセレク
タＳＥＬに与えられる事により最終的に最小パスが決
定され、図６に示した様なトレリスに於いて最も誤り率
の少ないパスが決定され、その時の入力データが決定さ
れることとなる。
【００３４】
【発明が解決しようとする課題】この様に従来のビタビ
復号器に於いては、パスメトリック演算部Ａ１〜Ａ８の
出力に対して加算器Ｂ１〜Ｂ８及びＣ１〜Ｃ８を用いて
各状態に於ける新パスメトリック値を求めているので、
回路規模が大きくなってしまうという問題点があった。
復号器に於いては、パスメトリック演算部Ａ１〜Ａ８の
出力に対して加算器Ｂ１〜Ｂ８及びＣ１〜Ｃ８を用いて
各状態に於ける新パスメトリック値を求めているので、
回路規模が大きくなってしまうという問題点があった。
【００３５】従って本発明は、上記の様に復調されたＩ
チャネル信号及びＱチャネル信号と各可能状態と符号系
列とによってパスメトリック演算部で演算される符号間
距離に加算器で旧パスメトリック値を付加して新パスメ
トリック値を求める際に情報源の冗長度をオフセット値
として付加し、同一状態となったものの中からパスメト
リック値の小さいものをセレクタで該新パスメトリック
値として選択することにより復号データを生成する情報
源の冗長度を利用したビタビ復号器において、回路規模
を小さくする事を目的とする。
チャネル信号及びＱチャネル信号と各可能状態と符号系
列とによってパスメトリック演算部で演算される符号間
距離に加算器で旧パスメトリック値を付加して新パスメ
トリック値を求める際に情報源の冗長度をオフセット値
として付加し、同一状態となったものの中からパスメト
リック値の小さいものをセレクタで該新パスメトリック
値として選択することにより復号データを生成する情報
源の冗長度を利用したビタビ復号器において、回路規模
を小さくする事を目的とする。
【００３６】
【課題を解決するための手段及び作用】上記の目的を達
成するため本発明者は、図９に示す構成において、
“０”のオフセット値に於ける“０”の出現確率と、
“１”のオフセット値に於ける“１”の出現確率とを互
いに加える事により「１」になる事に着目したものであ
り、この為、図１の本発明構成（その１）に示す様に、
パスメトリック演算部Ａ１〜Ａ４には従来例と同様に加
算器Ｂ１〜Ｂ４を設けているが、これらの加算器Ｂ１〜
Ｂ４にはそれぞれ絶対オフセット値ではなく絶対オフセ
ット値同士の差となる相対オフセット値を加える様にし
ている。
成するため本発明者は、図９に示す構成において、
“０”のオフセット値に於ける“０”の出現確率と、
“１”のオフセット値に於ける“１”の出現確率とを互
いに加える事により「１」になる事に着目したものであ
り、この為、図１の本発明構成（その１）に示す様に、
パスメトリック演算部Ａ１〜Ａ４には従来例と同様に加
算器Ｂ１〜Ｂ４を設けているが、これらの加算器Ｂ１〜
Ｂ４にはそれぞれ絶対オフセット値ではなく絶対オフセ
ット値同士の差となる相対オフセット値を加える様にし
ている。
【００３７】従って、パスメトリック演算部Ａ５〜Ａ８
の出力に対しては、図９に示す様に“１”のオフセット
値を加える為の加算器Ｂ５〜Ｂ８を用いる必要が無く半
分に削減された形となっている。
の出力に対しては、図９に示す様に“１”のオフセット
値を加える為の加算器Ｂ５〜Ｂ８を用いる必要が無く半
分に削減された形となっている。
【００３８】また、本発明構成（その２）では図２に示
す様に、パスメトリック演算部Ａ１〜Ａ８の出力に対し
て図９の様にそれぞれオフセット値を加算する為の加算
器Ｂ１〜Ｂ８は用いずに、旧パスメトリック値を加算す
る為の加算器Ｃ１〜Ｃ８のみを設け、セレクタＳＥＬ
〜の出力に対して加算器Ｄ１〜Ｄ４を設け、セレクタ
ＳＥＬ及びの出力には“０”のオフセット値を加算
器Ｄ１及びＤ２でそれぞれ加算すると共に、セレクタＳ
ＥＬ及びの出力には“１”のオフセット値を加算器
Ｄ３及びＤ４でそれぞれ加えることにより各加算器Ｄ１
〜Ｄ４からは図１の場合と同じ新パスメトリック値ＰＭ
(00)〜ＰＭ(11)が生成されることとなる。
す様に、パスメトリック演算部Ａ１〜Ａ８の出力に対し
て図９の様にそれぞれオフセット値を加算する為の加算
器Ｂ１〜Ｂ８は用いずに、旧パスメトリック値を加算す
る為の加算器Ｃ１〜Ｃ８のみを設け、セレクタＳＥＬ
〜の出力に対して加算器Ｄ１〜Ｄ４を設け、セレクタ
ＳＥＬ及びの出力には“０”のオフセット値を加算
器Ｄ１及びＤ２でそれぞれ加算すると共に、セレクタＳ
ＥＬ及びの出力には“１”のオフセット値を加算器
Ｄ３及びＤ４でそれぞれ加えることにより各加算器Ｄ１
〜Ｄ４からは図１の場合と同じ新パスメトリック値ＰＭ
(00)〜ＰＭ(11)が生成されることとなる。
【００３９】従って、この場合に於いてもオフセット値
を加算する為の加算器は４つの加算器Ｄ１〜Ｄ４で済み
半減したこととなる。
を加算する為の加算器は４つの加算器Ｄ１〜Ｄ４で済み
半減したこととなる。
【００４０】更に本発明では、図２の場合において加算
器Ｄ１及びＤ２に図１と同様に相対オフセット値を加算
すれば、セレクタＳＥＬ及びの出力に対しては図示
の点線の如く加算器Ｄ３及びＤ４を除去することがで
き、この場合でも図２と同様に新パスメトリックＰＭ(1
0)及びＰＭ(11)が得られることとなる。
器Ｄ１及びＤ２に図１と同様に相対オフセット値を加算
すれば、セレクタＳＥＬ及びの出力に対しては図示
の点線の如く加算器Ｄ３及びＤ４を除去することがで
き、この場合でも図２と同様に新パスメトリックＰＭ(1
0)及びＰＭ(11)が得られることとなる。
【００４１】
【実施例】図３は本発明に係るビタビ復号器の実施例
（時点(2) に於ける状態Ｓ00のパスメトリック計算部，
拘束長Ｋ＝３）を示したものであり、この実施例では、
“０”の出現確率ｐ（ｘ0 ）の対数を演算する対数演算
部６１９ａの他に、“１”の出現確率ｐ（ｘ1 ）の対数
をとる対数演算部６１９ｂを付加し、両対数演算部６１
９ａと６１９ｂの各出力信号を加算部６２０に与えて両
者の差をとる事により相対オフセット値を求め、これを
加算器６１３（Ｂ１）及び６１４（Ｂ２）に与える様に
したものであり、その他の構成は図８の場合と同じであ
る。
（時点(2) に於ける状態Ｓ00のパスメトリック計算部，
拘束長Ｋ＝３）を示したものであり、この実施例では、
“０”の出現確率ｐ（ｘ0 ）の対数を演算する対数演算
部６１９ａの他に、“１”の出現確率ｐ（ｘ1 ）の対数
をとる対数演算部６１９ｂを付加し、両対数演算部６１
９ａと６１９ｂの各出力信号を加算部６２０に与えて両
者の差をとる事により相対オフセット値を求め、これを
加算器６１３（Ｂ１）及び６１４（Ｂ２）に与える様に
したものであり、その他の構成は図８の場合と同じであ
る。
【００４２】そして、このような図３の構成における対
数演算部６１９ａと６１９ｂは図１に示したパスメトリ
ック演算部Ａ１及びＡ２の出力側における加算器Ｂ１〜
Ｂ４に対してのみに設けられることとなり、パスメトリ
ック演算部Ａ３及びＡ４の出力に対しては図９の加算器
Ｂ５〜Ｂ８が無く対数演算部６１９ａ及び６１９ｂも必
要なくなる。
数演算部６１９ａと６１９ｂは図１に示したパスメトリ
ック演算部Ａ１及びＡ２の出力側における加算器Ｂ１〜
Ｂ４に対してのみに設けられることとなり、パスメトリ
ック演算部Ａ３及びＡ４の出力に対しては図９の加算器
Ｂ５〜Ｂ８が無く対数演算部６１９ａ及び６１９ｂも必
要なくなる。
【００４３】更に、図２の場合においては、図３に示す
対数演算部６１９ａ及びと６１９ｂだけでなく、乗算器
６１７，６１８もパスメトリック演算部Ａ１〜Ａ８の出
力に対しては設けられず、セレクタＳＥＬ〜の出力
に対して加算器Ｄ１〜Ｄ４（これらは図３の加算器６１
３，６１４に対応する）にオフセットを与えるために設
けられることとなる。
対数演算部６１９ａ及びと６１９ｂだけでなく、乗算器
６１７，６１８もパスメトリック演算部Ａ１〜Ａ８の出
力に対しては設けられず、セレクタＳＥＬ〜の出力
に対して加算器Ｄ１〜Ｄ４（これらは図３の加算器６１
３，６１４に対応する）にオフセットを与えるために設
けられることとなる。
【００４４】
【発明の効果】以上述べた様に本発明にかかるビタビ復
号器によれば、両方の符号系列に於ける出現確率による
オフセット値同士の差をオフセット値とする相対オフセ
ット値によりパスメトリック演算を行う様に構成したの
で、その誤り訂正能力を劣化させることなく回路規模を
縮小することが出来る。
号器によれば、両方の符号系列に於ける出現確率による
オフセット値同士の差をオフセット値とする相対オフセ
ット値によりパスメトリック演算を行う様に構成したの
で、その誤り訂正能力を劣化させることなく回路規模を
縮小することが出来る。
【００４５】また、この相対オフセット値の加算をセレ
クタの後で一方の符号系列のみに対して行えば、従来
（２K 項必要）に比べて最大４分の１、即ち、個数換算
で２K- 2 項（Ｋ＝拘束長）迄削減が可能となり、例えば
Ｋ＝７の場合、従来の１２８個から３２個に削減出来、
拘束長に比例した効果が得られることとなる。
クタの後で一方の符号系列のみに対して行えば、従来
（２K 項必要）に比べて最大４分の１、即ち、個数換算
で２K- 2 項（Ｋ＝拘束長）迄削減が可能となり、例えば
Ｋ＝７の場合、従来の１２８個から３２個に削減出来、
拘束長に比例した効果が得られることとなる。
【図１】本発明に係るビタビ復号器の構成（その１）を
示したブロック図である。
示したブロック図である。
【図２】本発明に係るビタビ復号器の構成（その２）を
示したブロック図である。
示したブロック図である。
【図３】本発明に係るビタビ復号器の実施例を示したブ
ロック図である。
ロック図である。
【図４】一般的な通信システムの概念図である。
【図５】情報源の冗長度を利用したビタビ復号器を用い
た通信系統図である。
た通信系統図である。
【図６】ビタビ復号器（拘束長Ｋ＝３）のトレリスを示
す図である。
す図である。
【図７】畳込み符号器の一例を示した図である。
【図８】従来のビタビ復号器の実施例を示したブロック
図である。
図である。
【図９】全ての状態のパスメトリック計算を行って最小
パスを得るためのビタビ復号器の実施例を示したブロッ
ク図である。
パスを得るためのビタビ復号器の実施例を示したブロッ
ク図である。
【符号の説明】 Ａ１〜Ａ８ パスメトリック演算部 Ｂ１〜Ｂ４ 加算器 Ｃ１〜Ｃ８ 加算器 Ｄ１〜Ｄ４ 加算器 ＳＥＬ〜 セレクタ ２ 畳込み復号器 ６ ビタビ復号器 図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
Claims (3)
- 【請求項１】 復調されたＩチャネル信号及びＱチャネ
ル信号と各可能状態と符号系列とによってパスメトリッ
ク演算部(A1 〜A8) で演算される符号間距離に加算器(C
1 〜C8) で旧パスメトリック値を付加して新パスメトリ
ック値を求める際に情報源の冗長度をオフセット値とし
て付加し、同一状態となったものの中からパスメトリッ
ク値の小さいものをセレクタ(SEL〜) で該新パスメ
トリック値として選択することにより復号データを生成
するビタビ復号器において、 該オフセット値を、絶対オフセット値同士の差となる相
対オフセット値とし、一方の符号系列のみにおいて該旧
パスメトリックを加算する前に別の加算器(B1〜B4) で
加算することを特徴としたビタビ復号器。 - 【請求項２】 復調されたＩチャネル信号及びＱチャネ
ル信号と各可能状態と符号系列とによってパスメトリッ
ク演算部(A1 〜A8) で演算される符号間距離に加算器(C
1 〜C8) で旧パスメトリック値を付加して新パスメトリ
ック値を求める際に情報源の冗長度をオフセット値とし
て付加し、同一状態となったものの中からパスメトリッ
ク値の小さいものをセレクタ(SEL〜) で該新パスメ
トリック値として選択することにより復号データを生成
するビタビ復号器において、 各セレクタ(SEL〜) の前で該加算器(C1 〜C8) によ
り旧パスメトリック値を付加すると共に各セレクタ(SEL
〜) の後で別の加算器(D1 〜D4) により該オフセッ
ト値を付加することを特徴としたビタビ復号器。 - 【請求項３】 該オフセット値を、絶対オフセット値同
士の差となる相対オフセット値とし、各セレクタ(SEL
〜) の後で該別の加算器(D1 〜D4) の内の一方の符号
系列のみの加算器(D1,D2) で加算することを特徴とした
請求項２に記載のビタビ復号器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4172092A JPH05244018A (ja) | 1992-02-27 | 1992-02-27 | ビタビ復号器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4172092A JPH05244018A (ja) | 1992-02-27 | 1992-02-27 | ビタビ復号器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05244018A true JPH05244018A (ja) | 1993-09-21 |
Family
ID=12616263
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4172092A Withdrawn JPH05244018A (ja) | 1992-02-27 | 1992-02-27 | ビタビ復号器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05244018A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008054045A (ja) * | 2006-08-24 | 2008-03-06 | Nec Electronics Corp | 軟判定ビタビ復号装置および方法、復号装置および方法 |
-
1992
- 1992-02-27 JP JP4172092A patent/JPH05244018A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008054045A (ja) * | 2006-08-24 | 2008-03-06 | Nec Electronics Corp | 軟判定ビタビ復号装置および方法、復号装置および方法 |
| JP4666646B2 (ja) * | 2006-08-24 | 2011-04-06 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 軟判定ビタビ復号装置および方法、復号装置および方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990518 |