JPH0349427A - ヴィタビ復号器 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、畳込み符号を復号するヴィタビ復号器に関
する。

〔発明の概要〕

この発明は、畳込み符号を復号するヴィタビ復号器にお
いて、ＡＣＳ演算前の最尤のブランチメトリック対を検
出し、前回の最尤のステートメトリック対を検出し、こ
のＡＣＳ演算前の最尤のブランチメトリック対と前回の
最尤のステートメトリック対とを用いて今回のステート
メトリックの最尤値を求め、これを用いてＡＣＳ演算前
のメトリックの正規化を行うことにより、処理速度の向
上と、回路規模の縮小をはかるようにしたものである。

〔従来の技術〕

ヴィタビ復号は、合流する２つのパスのうち、受信系列
から最小の距離にあるパスを選択していくことにより、
畳込み符号を用いた最尤復号を効率良く行うアルゴリズ
ムである。ヴィタビ復号は、通話路に生じるランダム誤
りに対する訂正能力が高く、軟判定復調方式と組み合わ
せると、特に大きな符号化利得を得ることができる。こ
のため、干渉波の影響を受は易く、電力制限の厳しい衛
星通信システムでは、誤り訂正符号として畳込み符号が
用いられており、その復号にヴィタビ復号器が用いられ
ている。

このヴィタビ復号アルゴリズムについて、簡単に説明す
る。

例えば生成多項式が Ｇ＋　　（Ｄ）＝ｔ−＋−Ｄ” Ｇｚ　　（Ｄ）　−１＋Ｄ＋Ｄ” で与えられる符号化率Ｒ＝１／２、拘束長に＝３の畳込
み符号を考える。このような符号を発生する符号器は、
第９図に示すように、レジスタ１５ＩＡ及び１５１Ｂか
らなるシフトレジスタと、モジユロ２の加算器１５２Ａ
、１５２Ｂ、１５２Ｃとにより構成できる。

このような符号器におけるシフトレジスタの状態（ｂ＋
ｂｚ）としては、状態（００）、状態（０１）、状態（
１０）、状態（１１）の４つの状態が採り得る。そして
、入力が与えられた時、遷移できる状態は常に２通りで
ある。

すなわち、状態（００）の場合、入力が０のときには状
態（００）に遷移し、入力が１のときには状態（０１）
に遷移する。状態（０１）の場合、入力が０のときには
状態（１０）に遷移し、入力が１のときには状Ｂ（ｔｌ
）に遷移する。状態（１０）の場合、入力がＯのときに
は状態（００）に遷移し、入力が１のときには状態（０
１）に遷移する。状１！（１１）の場合、入力が０のと
きには状態（１０）に遷移し、入力が１のときには状態
（１１）に遷移する。

このような状態遷移をトレリス線図で示すと、第１０図
に示すようになる。第１０図において、実線のブランチ
は入力Ｏによる遷移を示し、破線のブランチは入力１に
よる遷移を示す。また、ブランチに沿って書いである数
字は、そのブランチの遷移が起きたときに出力される符
号（Ｇ＋　Ｇｔ）である。

第１０図かられかるように、各状態では必ず２つのパス
が合流する。ヴィタビ復号アルゴリズムは、各状態での
２つのパスのうち、最尤のパスを選択し、所定長まで生
き残りパスの選択を行ったら、各状態で選択したパスの
うち、最尤のものを検出することで、受信符号を復号す
るものである。

このようなヴィタビアルゴリズムに基づいて畳込み符号
を復号するヴィタビ復号器は、基本的に、受信系列と各
ブランチとの間のメトリックを計算するブランチメトリ
ック演算手段と、生き残りパスを選択して生き残りパス
のステートメトリックを計算するＡＣＳ（アダー・コン
パレータ・セレクタ）演算手段と、各ステートでのステ
ートメトリックの値をそれぞれ記憶するステートメトリ
ック記憶手段と、選択したパスの推定出力を記憶するバ
スメモリと、最尤のステートメトリックのアドレスを検
出し、パスメモリの制御を行う最尤判定手段とから構成
される。

このようなヴィタビ復号器では、ステートメトリック記
憶手段に、選択されたパスのメトリックの累計が記憶さ
れることになる。このため、ステートメトリック記憶手
段がオーバーフローする可能性がある。このようなステ
ートメトリック記憶手段のオーバーフローを防止するた
めに、メトリックの正規化が行われる。

つまり、第１１図は、従来のヴィタビ復号器の一例であ
る。第１１図において、入力端子１０１に例えば８値に
軟判定された受信符号が供給される。この受信符号が入
力端子１０１からブランチメトリック演算手段１０２に
供給される。

ブランチメトリック演算手段１０２で、受信系列と各ブ
ランチとの間の４つのブランチメトリックが求められる
。この４つのブランチメトリックは、受信符号と符号（
００）、符号（０１）、符号（１０）、符号（１１）の
それぞれとの確がらしさに対応している。

ブランチメトリック演算手段１０２の出力がＡＣ８演算
手段１０３に供給される。ＡＣ５演算手段１０３には、
ステートメトリック記憶手段１０４から前回までに求め
られたステートメトリックが与えられる。

ＡＣＳ演算手段１０３で、ステートメトリック・トラン
ジション・ダイアグラムに従って、各ステートでの生き
残りバスが選択され、この生き残りバスのステートメト
リックが計算される。このステートメトリック・トラン
ジョン・ダイアグラムは、トレリス線図を基にして作ら
れる。

第１０図に示すようなトラリス線図で示される符号が用
いられている場合には、第１２図Ａ及び第１２図Ｂに示
されるようなステートメトリック・トランジション・ダ
イアグラム′となる。

すなわち、例えば第１０図に示すトラリス線図の場合、
状態（ＯＯ）で合流するのは、状態（００）から符号（
００）を出力して生じるバスと、状態（１０）から符号
（１１）を生じるバスの２通りである。したがって、今
回のステートメトリックＳ　Ｍ　ＯＯ（ｎｅｗ）は・ ＳＭＯＯ（ｎｅｗ）＝ＳＭＯＯ＋ＢＭＯＯ又はＳＭＩ　
Ｏ＋ＢＭ１１ となる。また、状態（０１）で合流するのは、状態（０
０）から符号（１１）を生じるバスと、状態（１０）か
ら符号（００）を生じるバスの２通りである。したがっ
て、今回のステートメトリックＳ　Ｍ　Ｏ１（ｎｅｗ）
は、 ＳＭＯ１（ｎｅｗ）　＝ＳＭ００　＋８Ｍ　Ｌ　１又は
５Ｍ１０＋ＢＭＯＯ となる。

状態（１０）で合流するのは、状態（０１）から符号（
０１）’を出力して生しるバスと、状態（１１）から符
号（１０）を生じるバスの２通りである。したがって、
今回のステートメトリックＳ　Ｍ　１０　（ｎｅｗ）は
、 ＳＭＩ　Ｏ（ｎｅｗ）　−３Ｍ０１＋ＢＭＯ１又は５Ｍ
１１＋ＢＭｌＯ となる。また、状態（１１）で合流するのは、状態（０
１）から符号（１０）を生じるバスと、状Ｂ（１１）か
ら符号（０１）を生じるバスの２通りである。したがっ
て、今回のステートメトリックＳ　Ｍ　１１　（ｎｅｗ
）は、 ＳＭ　ｌ　ｌ（ｎｅｗ）　＝ＳＭＯ１＋８Ｍ　１０又は
ＳＭＩ　１　＋ＢＭＯ１ となる。このことに基づいて、第１２図Ａ及び第１２図
Ｂに示すように、ステートメトリック・トランジション
・ダイアグラムを作ることができる。

第１１図において、ＡＣＳ演算手段１０３の出力が正規
化手段１０５に供給されるとともに、最尤値検出手段１
０６に供給される。正規化手段１０５の出力がステート
メトリック記憶手段１０４に供給される。また、ＡＣＳ
演算手段１０３から選択したバスに関する情報信号が出
力され、この情報信号がバスメモリ１０７に送られる。

最尤値検出手段１０６は、ＡＣＳ演算手段１０３から出
力される今回の各ステートメトリックの中で最尤のステ
ートメトリックを検出するものである。

この最尤のステートメトリックが正規化手段１０５に供
給される。正規化手段１０５で、各ステートメトリック
からこの最尤のステートメトリックが減算される。これ
により、ステートメトリックの正規化がなされ、ステー
トメトリック記憶手段１０４がオーバーフローすること
が防止される。

最尤値検出手段１０６の出力が最尤判定手段１０８に供
給される。所定長の生き残りバスが選択された後、最尤
判定手段１０８で各ステートの中で最尤のバスが検出さ
れる。この最尤判定手段１０８の出力によりバスメモリ
１０７が制御され、受信符号の復号がなされる。

このような構成とした場合、最尤値検出手段１０６で検
出された今回の最尤のステートメトリックを用いて正規
化が行われるので、正規化後の最尤のステートメトリッ
クの値を必ず所定値（例えばＯ）にすることができる。

ところが、上述のように構成される従来のヴィタビ復号
器では、最尤値検出手段１０６で今回の最尤のステート
メトリックを検出し、これを用いてステートメトリック
の正規化を行ない、この処理を待って、ステートメトリ
ック記憶手段１０４にステートメトリックを記憶させる
処理を行わなければならない。このため、演算時間が長
く必要になる。

そこで、前回の最尤のステートメトリックを使ってメト
リックの正規化を行うようにしたヴィタビ復号器が提案
されている。前回の最尤のステートメトリックを用いれ
ば、今回の最尤のステートメトリックの検出処理を待た
ずにステートメトリックの正規化が行え、処理速度の向
上が図れる。

また、第１３図に示すように、前回の最尤のステートメ
トリックを求め、これをＡＣＳ演算前に設けられた正規
化手段１２５に与え、正規化処理を行うようにしたもの
が提案されている（例えば特開昭５９−１９４５４号公
報）。

すなわち、第１３図において、入力端子１２１から受信
符号が供給され、ブランチメトリック演算手段１２２で
ブランチメトリックが求められる。

このブランチメトリックが正規化手段１２５に供給され
る。正規化手段１２５には、最大値記憶手段１２９から
前回のステートメトリックの最尤値が供給される。

正規化手段１２５で、ブランチメトリックから前回のス
テートメトリックの最尤値が減算される。

この正規化手段１２５の出力がＡＣＳ演算手段１２３に
供給される。ＡＣＳ演算手段１２３には、ステートメト
リック記憶手段１２４の出力が供給される。ＡＣＳ演算
手段１２３で、ステートメトリック・トランジョン・ダ
イアグラムに従って各ステートでの生き残りバスが選択
され、この生き残りバスのステートメトリックが計算さ
れる。

ＡＣＳ演算手段１２３の出力がステートメトリック記憶
手段１２４に供給されるとともに、最尤値検出手段１２
６に供給される。また、ＡＣＳ演算手段１２３の出力が
バスメモリ１２７に与えられる。

最尤値検出手段１２６で、ステートメトリックの最尤値
が求められる。このステートメトリックが最大値記憶手
段１２９に供給されるとともに、最尤判定手段１２８に
供給される。最大値記憶手段１２９の出力が正規化手段
１２５に供給される。

正規化手段１２５で、最大値記憶手段１２９に蓄えられ
ている前回のステートメトリックの最尤値を用いて、メ
トリックの正規化が行われる。

ところが、このように前回の最尤のステートメトリック
を使ってステートメトリックの正規化処理を行うと、正
規化後の最尤のステートメトリックの値が一定値（例え
ば０）にならない。最尤のステートメトリックの値が常
に一定値（例えば０）になっていれば、その値のステー
トメトリックを探せばステートメトリックのアドレスが
検出できるので、最尤ステートメトリックのアドレス検
出は非常に簡単である。ところが、最尤のステートメト
リックの値が一定値になっていない場合には、各ステー
トメトリックを比較して最尤のステートメトツクを検出
するような処理が必要になる。

〔発明が解決しようとする課題］ 上述のように、ＡＣＳ演算後の出力から今回の最尤ステ
ートメトリックを求め、これを使ってステートメトリッ
クの正規化を行うようにすると、処理時間が長くかかる
という問題が生じる。

また、前回のステートメトリックの最尤値を使って正規
化を行うと、最尤値が所定の値とならないので、最尤の
ステートメトリック及びそのアドレスを検出する処理が
複雑になり、回路規模が増大するという問題が生じる。

したがって、この発明の目的は、処理時間の向上がはか
れるヴイダビ復号器を提供することにある。

この発明の他の目的は、回路規模の縮小がはかれるヴィ
タビ復号器を提供することある。

〔課題を解決するための手段〕

この発明は、ＡＣＳ演算前の最尤のブランチメトリック
対を検出するブランチメトリック対検出手段１０と、 前回の最尤のステートメトリック対を検出するステート
メトリック対検出手段１２と、ＡＣＳ演算前の最尤のブ
ランチメトリック対と前回の最尤のステートメトリック
対とから今回のステートメトリックの最尤値を検出する
最尤値検出手段１１と を有し、最尤値検出手段１１で得られる最尤値を用いて
ＡＣＳ演算前のメトリックを正規化することを特徴とす
るヴィタビ復号器である。

この発明は、ＡＣＳ演算で求められたステートメトリッ
クがブランチメトリックの最大値以上になる時には、Ａ
ＣＳ演算で求められたステートメトリックの値をブラン
チメトリックの最大値に設定してステートメトリックの
最尤検出を行うようにしたヴィタビ復号器である。

〔作用〕

トランジションには、前回のステートメトリックとブラ
ンチメトリックＢＭＯＯ又はＢＭＩＩとを演算する系列
のものと、前回のステートメトリックとブランチメトリ
ックＢＭＯ１又はＢＭＩＯとを演算する系列のものがあ
る。したがって、各系列から前回の最尤のステートメト
リック対を求め、これに、今回のブランチメトリックＢ
ＭＯＯとＢＭＩＩのうちの最尤値と、ブランチメトリッ
クＢＭＯ１とＢＭＩＯとの最尤値とからなるブランチメ
トリック対とを加算した値のどちらかが、今回のステー
トメトリックの最尤値となる。

例えば、ステートメトリック・トランジション・ダイア
グラムが第１２図Ａ及び第１２図Ｂに示されるようにな
っている場合には、第１２図Ａが前回のステートメトリ
ックとブランチメトリックＢＭＯＯ又はＢＭＩＩとを演
算する系列に属し、第１２図Ｂが前回のステートメトリ
ックとブランチメトリックＢＭＯ１又はＢＭＩＯとを演
算する系列に属する。

したがって、この場合、ステートメトリック５Ｍ０Ｏと
ステートメトリック５Ｍｌ０のうちの最尤値が検出され
、ステートメトリックＳＭＯ１とステートメトリックＳ
ＭＩＩのうちの最尤値が検出され、最尤ステートメトリ
ック対が検出される。

ブランチメトリックＢＭＯＯとブランチメトリックＢＭ
ＩＩのうちの最尤値が検出され、ブランチメトリックＢ
ＭＯ１とブランチメトリックＢＭＩＯのうちの最尤値が
検出されてプラチメトリック対が検出される。

そして、ステートメトリックＳＭＯＯと５Ｍｌ０のうち
の最尤値と、ブランチメトリックＢＭＯＯとＢＭＩＩの
うちの最尤値とが加算される。ステートメトリックＳＭ
Ｏ１と５Ｍ１１のうちの最尤値と、ブランチメトリック
ＢＭＯ１とＢＭＩＯのうちの最尤値とが加算される。加
算された結果のうち、どちらかが、今回のステートメト
リックの最尤値となる。この最尤値を用いて、ＡＣＳ演
算前のメトリックが正規化される。

この場合、ＡＣＳ演算の結果を用いずにメトリックの正
規化が行なえるので、ＡＣＳ演算手段で直ちに生き残り
バスの選択処理が行え、処理時間が長くならない。

また、今回の最尤ステートメトリックで正規化が行なえ
るので、ステートメトリックの最尤値が所定の値（例え
ば０）になり、最尤検出手段の構成を簡単化でき、回路
規模の縮小がはかれる。

そして、ＡＣＳ演算前でメトリックの正規化を行ってい
るので、状態数が多い場合にも、正規化回路が複雑化し
ない。

〔実施例〕

この発明の実施例について、以下の順序で説明する。

ａ、一実施例の全体構成 り、他の実施例 Ｃ，ステートメトリックの最尤値検出 ｄ、各部の具体構成 ｄｌ、ブランチメトリック演算手段 ｄ２．正規化手段 ｄ３．ＡＣＳ演算手段 ｄ４．最尤判定手段及び最尤ステートメトリック対検出
手段 ａ、一実施例の全体構成 第１図は、この発明の基本構成を示すものである。第１
図において、入力端子１から例えば８値軟判定された受
信符号が供給される。この受信符号がブランチメトリッ
ク演算手段２に供給される。

ブランチメトリック演算手段２でブランチメトリックが
求められる。

ブランチメトリック演算手段２で求められたブランチメ
トリックが正規化手段５に供給されるとともに、ブラン
チメトリック対最尤検出手段ＩＯに供給される。

正規化手段５には、最尤値検出手段１１の出力が供給さ
れる。最尤値検出手段１１では、後に詳述するように、
ステートメトリック対最尤検出手段１２から出力される
前回の最尤ステートメトリック対とブランチメトリック
対最尤検出手段ｌＯの出力からの今回の最尤ブランチメ
トリック対とから、今回の最尤ステートメトリックが求
められれる。

正規化手段５で、ブランチメトリック演算手段２から出
力される各ブランチメトリックから最尤値検出手段１１
の出力が減算される。これにより、メトリックの正規化
がなされる。正規化手段５の出力がＡＣＳ演算手段３に
供給される。また、正規化手段５のアンダーフロー信号
（又はオーバーフロー信号）がＡＣＳ演算手段３を構成
する加／減算器の加算／減算制御信号Ｓ１としてＡＣＳ
演算手段３に供給される。

ＡＣＳ演算手段３は、状態数分のＡＣＳ回路から構成さ
れる。各ＡＣＳ回路は、加算器と、コンパレータと、セ
レクタとから構成される。なお、この実施例では、ＡＣ
Ｓ回路を構成する加算器が加／減算器の構成とされてい
る。拘束長Ｋが７の符号の場合には、状態数が６４とな
る。したがって、ＡＣＳ演算手段３は、６４個のＡＣＳ
演算回路から構成される。なお、時分割処理を行うこと
で、ＡＣＳ演算手段３の構成を簡単化することができる
。

ＡＣＳ演算手段３には、正規化手段５を介して今回のブ
ランチメトリックが供給されるとともに、ステートメト
リック記憶手段４から前回までのステートメトリックが
供給される。ＡＣＳ演算手段３で、ステートメトリック
・トランジション・ダイアグラムに従って、ＡＣＳ演算
がなされる。これにより、各ステートでの生き残りパス
が選択され、この生き残りパスの今回のステートメトリ
ックが計算される。

ＡＣＳ演算手段３の出力がステートメトリック記憶手段
４に供給されるとともに、最尤判定手段８に供給される
。また、ＡＣＳ演算手段３から選択したパスに関する情
報信号が出力され、この選択したパスに関する情報信号
がパスメモリ７に供給される。

また、ＡＣＳ演算手段３の出力がステートメトリック対
最尤検出手段１２に供給される。ステートメトリック対
最尤検出手段１２で、前回の最尤ステートメトリック対
が求められる。最尤ステートメトリック対の検出につい
ては、後に詳述する。

この前回の最尤ステートメトリック対が対メトリック記
憶手段１３を介して最尤値検出手段１１に供給される。

所定長の生き残りパスが選択された後、最尤判定手段８
で各ステートの中で最尤のパスが検出される。この最尤
判定手段８の出力によりバスメモリ７が制御され、受信
符号の復号がなされる。

この発明の一実施例では、今回のステートメトリックで
メトリックの正規化が行われているので、最尤ステート
メトリックが常にＯになる。したがって、前回の最尤ス
テートメトリック対のうち一方は０である。最尤判定手
段８では、ステートメトリックが０になるステートメト
リックアドレスが検出されている。

そこで、この一実施例では、一方の対ステートメトリッ
クの最尤値は０とし、他方の対ステートメトリックの最
尤値を、最尤判定手段８の出力を用いて系を選択し、そ
の系の中から最尤ステートメトリックを求めることによ
り、得るようしている。

ｂ、他の実施例 上述の一実施例では、ＡＣＳ演算手段３の出力からステ
ートメトリック対最尤検出手段１２で、前回の最尤ステ
ートメトリック対を求めるようにしているが、第２図に
示すように、ステートメトリック対記憶手段４の出力か
ら前回の最尤ステートメトリック対を求めるようにして
も良い。

Ｃ，ステートメトリックの最尤値検出 最尤値検出手段１１で、今回の最尤ブランチメトリック
対と前回の最尤ステートメトリック対とから、今回の最
尤ステートメトリックが求められることついて説明する
。

トランジョンには、前回のステートメトリックとブラン
チメトリックＢＭＯＯ又はＢＭＩＩとを演算する系列の
ものと、前回のステートメトリックとブランチメトリッ
クＢＭＯ１又はＢＭＩＯとを演算する系列のものとがあ
る。

例えば、第３図Ａ〜第３図Ｅは、生成多項式がＣＩ＝１
＋Ｄ＋Ｄ”　十〇’　＋Ｄ’ Ｇｚ　”＝１　＋Ｄ”　＋Ｄ”　十０５＋Ｄ’で示され
る拘束長７、符号化率１／２の符号を用いた場合のステ
ートメトリック・トランジション・ダイアダラムである
。第３図Ａ〜第３図Ｅにおいて、左側が前ステートメト
リック、右側が現ステートメトリックであり、ビットの
右側が［、ＳＢ、左側がＭＳＢである。各ステートメト
リックのアドレスは、１６進数と２進数とで示されてい
る。第３図Ａ〜第３図已に示すように、トランジション
（１）、（３）、（５）・・・は、前回のステートメト
リックとブランチメトリックＢＭＯＯ又はＢＭｌｌとを
演算する系列に属し、トランジション（２）、（４）、
（６）・・・は、前回のステートメトリックとブランチ
メトリックＢＭＯ１又はＢＭｌｏとを演算する系列に属
している。

前回のステートメトリックとブランチメトリックＢＭＯ
Ｏ又はＢＭＩＩとを演算する系列に属する前回のステー
トメトリック５Ｍ０Ｏ，，５Ｍ２０゜５ＭＯ２，５Ｍ２
２・・・の最尤値と、今回のブランチメトリックＢＭＯ
ＯとＢＭＩＩのうちの最尤値とを加算すれば、この系列
から得られる今回のステートメトリックの最尤値が得ら
れる。

また、前回のステートメトリックとブランチメトリック
ＢＭＯ１又はＢＭＩＯとを演算する系列に属する前回の
ステートメトリックＳＭＯ１，５Ｍ２１、ＳＭＯ３，３
Ｍ２３・・・の最尤値と、今回のブランチメトリックＢ
ＭＯ１とＢＭＩＯのうちの最尤値とを加算すれば、この
系列から得られる今回のステートメトリックの最尤値が
得られる。

今回のステートメトリックの最尤値は、２つの系での最
尤値のいずれかである。

ブランチメトリック対最尤検出手段１０で、ブランチメ
トリックＢＭＯＯとＢＭＩＩのうちの最尤値と、ブラン
チメトリックＢＭＯ１とＢＭＩＯのうちの最尤値とが検
出される。これにより、最尤ブランチメトリック対が得
られる。

ステートメトリック対最尤検出手段１２で、前回のステ
ートメトリックとブランチメトリックＢＭＯＯ又はＢＭ
Ｉｌとを演算する系列に属する前回の最尤ステートメト
リックと、前回のステートメトリックとブランチメトリ
ックＢＭＯ１又はＢＭＩＯとを演算する系列に属する前
回の最尤ステートメトリックとが検出される。これによ
り、前回の最尤ステートメトリック対が得られる。

最尤値検出手段１１で、今回の最尤ブランチメトリック
対と前回の最尤ステートメトリック対とから、今回のス
テートメトリックの最尤値が求められる。

すなわち、最尤値検出手段１１で、前回のステートメト
リックとブランチメトリックＢＭＯＯ又はＢＭＩＩとを
演算する系列に属する前回の最尤ステートメトリックと
ブランチメトリックＢＭＯＯとＢＭＩＩのうちの最尤ブ
ランチメトリックが加算される。また、前回のステート
メトリックとブランチメトリックＢＭＯ１又はＢＭＩＯ
とを演算する系列に属する前回の最尤ステートメトリッ
クとブランチメトリックＢＭＯ１とＢＭＩＯのうちの最
尤のブランチメトリックとが加算される。

そして、両者が比較される。これにより、今回のステー
トメトリックの最尤値が得られる。

このように、この発明の一実施例では、今回のステート
メトリックでメトリックの正規化が行われる。したがっ
て、正規化された最尤ステートメトリックを必ず０にす
ることができる。最尤ステ−トメトリックをＯに正規化
できれば、最尤ステートメトリックのアドレス検出が非
常に容易になる。

ところで、この発明の一実施例のように、ＡＣＳ演算前
の正規化手段５で正規化を行うと、正規化後のブランチ
メトリックが負の値をとり、正規化手段５を構成する減
算器がアンダーフローしてしまうことがあり得る。この
ような状態になると、ＡＣＳ演算後、正規化された最尤
ステートメトリックがＯでなくなってしまう。

このようなことを防止するために、この実施例では、Ａ
ＣＳ演算手段３を構成する各加算器が加／減算器の構成
とされる。そして、正規化手段５を構成する減算器のア
ンダーフロー信号がＡＣＳ演算手段３を構成する加／減
算器の加算／減算制御信号３１とされる。正規化手段５
を構成する減算器がアンダーフローした時には、ＡＣＳ
演算手段３を構成する加／減算器のうち対応するものが
減算器となるようにされる。これにより、正規化後の最
尤ステートメトリックを常に０にすることができる。

ｄ、各部の具体的構成 上述の一実施例に基づくヴィタビ復号器の具体的構成に
ついて説明する。

ｄｌ、ブランチメトリック演算手段 この発明の一実施例におけるブランチメトリック演算手
段について詳述する。

第４図は、ブランチメトリック演算手段２の一例である
。第４図において、入力端子２１及び２２に、例えば８
値軟判定された受信符号Ｇ、及びＧ２が供給される。入
力端子２１及び２２からの符号Ｇ、及びＧ２は、インバ
ータ２７及び２８に供給される。インバータ２７及び２
８は、符号Ｇ１及びＧ２をそれぞれ反転させるものであ
る。インバータ２７からは、符号で、が出力される。イ
ンバータ２８からは、符号で２が出力される。

なお、軟判定データの最大値をＮとすると、Ｇ、＝Ｎ−
Ｇ。

ｖ！＝Ｎ−Ｇｘ である。

加算器２３〜２６は、例えば４ビツトの加算器である。

加算器２３には、符号Ｇ、及び符号Ｇｚが供給され、加
算器２３でブランチメトリックＢＯＯ ＢＭＯＯ＝Ｇ、＋Ｇ。

が求められる。このブランチメトリックＢＭＯＯが出力
端子３１から出力される。

加算器２４には、符号Ｇ＋及び符号−Ｗｌが供給され、
加算器２４でブランチメトリックＢＭＯＩＢＭＯ１＝Ｇ
、　　＋Ｕ。

が求められる。このブランチメトリックＢＭＯ１が出力
端子３２から出力される。

加算器２５には、符号で、及び符号Ｇ２が供給され、加
算器２５でブランチメトリックＢＭＩＯＢＭ　１０　＝
ｖ＋　＋ｃ。

が求められる。このブランチメトリックＢＭＩＯが出力
端子３３から出力される。

加算器２６には、符号■１及び符号■２が供給され、加
算器２６でブランチメトリックＢＭＩＩＢＭ１１＝て＋
＋Ｇｚ が求められる。このブランチメトリックＢＭＩＩが出力
端子３４から出力される。

ブランチメトリックＢＭＯＯ１ＢＭＯ１、ＢＭｌｏ、Ｂ
ＭＩＩは、それぞれ、受信符号が（００）、（Ｏｌ）、
（１０）、（１１）である確からしさを示している。例
えば、この値が小さいほど、尤度が高い。

ｄ２．正規化手段 第５図は、正規化手段５の一例である。第５図において
、入力端子４１〜４４にブランチメトリックＢＭＯＯ〜
ＢＭＩＩがそれぞれ供給される。

このブランチメトリックＢＭＯＯ〜ＢＭＩＩがインバー
タ４５〜４８をそれぞれ介して加算器４９〜５２の一方
の入力端に供給される。加算器４９〜５２の他方の入力
端には、端子５３から今回の最尤ステートメトリックが
供給される。この今回の最尤ステートメトリックは、前
述したように、前回の最尤ステートメトリック対と今回
の最尤ブランチメトリック対とから求められる。加算器
４９〜５２の出力がインバータ５４〜５７を介して出力
端子５８〜６１から出力される。また、加算器４９〜５
２のオーバーフロー信号が出力端子６３〜６６から出力
される。このオーバーフロー信号がＡＣＳ演算手段３を
構成する加／減算器の加算／減算制御信号Ｓ１とされる
。

ｄ３．ＡＣＳ演算手段 ＡＣＳ演算手段３は、状態数分のＡＣＳ回路７０１〜７
０７から構成されている。第６図は、ＡＣＳ演算手段３
を構成する各ＡＣＳ回路の構成を示すものである。

第６図において、加／減算器７１には、入力端子７５か
ら前回までのステートメトリックが供給されるとともに
、入力端子７６から今回のブランチメトリックが供給さ
れる。加／減算器７１で一方のパスの今回のステートメ
トリックが求められる。

加／減算器７２には、入力端子７７から前回までのステ
ートメトリックが供給されるとともに、入力端子７８か
ら今回のブランチメトリックが供給される。加／：ｌＩ
ｉ算器７２で他方のパスのステートメトリックが求めら
れる。

加／減算器７１及び７２の出力がセレクタ７３に供給さ
れるとともに、コンパレータ７４に供給される。コンパ
レータ７４の出力がセレクタ７３に供給され、セレクタ
７３がコンパレータ７４の出力に応じて切り換えられる
。出力端子７９からは、加／：＄ｉ算器７１の出力と加
／減算７２の出力のうち小さい方が出力される。コンパ
レータ７４の出力は、パスの選択情報信号として端子８
０から出力される。

加／減算器７１及び７２には、端子８１及び８２から加
算／減算切り換え信号が供給される。

ｄ４．最尤判定手段及びステートメトリック対最尤検出
手段 この発明の一実施例では、今回の最尤ステートメトリッ
クでメトリックの正規化が行われているので、正規化後
の最尤ステートメトリックが必ず０になる。したがって
、最尤ステートメトリックの検出は、非常に容易である
。そして、このように各回毎にメトリックの正規化を行
っているので、求められたステートメトリックを例えば
７ビツトから３ビツトに圧縮して最尤ステートメトリッ
クを求めることができ、回路規模の縮小が図れる。

すなわち、例えば８値軟判定を行なった場合、ブランチ
メトリックのビット数は３ビツトで表現できる。今回の
ステートメトリックは、正規化されたブランチメトリッ
クに前回のステートメトリックを加算して求められる。

そして、ブランチメトリックは各ステップ毎に最尤値が
０になるように正規化されている。したがって、ＡＣＳ
演算手段１０３から出力される今回の最尤ステートメト
リックは、最大でも７（３ビツト分）と見做すことがで
きる。したがって、今回のステートメトリックの最尤検
出は、正規化後のステートメトリックを３ビツトに圧縮
して検出することが可能である。

第７図はビット圧縮手段の一例である。第７図において
、ＡＣＳ演算手段３から出力される７ビツトのステート
メトリックのうち、上位４ビツトが検出回路８５に供給
され、下位３ビツトがゲート回路８６に供給される。検
出回路８５は、上位４ビツトの中に１があるかどうかを
検出するものである。

検出回路８５の出力がゲート回路８６に供給される。検
出回路８５で上位４ビツト中に１が検出されなければ、
ゲート回路８６が開かれ、下位３ビツトのデータがゲー
ト回路８６を介してそのまま出力される。検出回路８５
で上位４ビツト中に１が検出されたら、ゲート回路８６
からオール１のデータが出力される。これにより、ゲー
ト回路８６からは、７ビツトのステートメトリックが３
ビツトに圧縮されて出力される。

また、ステートメトリックの最尤値が必ず０になること
から、最尤ステートメトリック対のうち一方は必ず０に
なる。したがって、最尤判定手段８で求められて最尤ア
ドレスを用いて、最尤値が０にならない系を選択して、
対メトリックの一方は０とし、最尤値が０にならない系
だけについて最尤値の検出処理を行うことで、最尤ステ
ートメトリック対を求めることができる。

第８図は、最尤判定手段８及びステートメトリック対最
尤検出手段１２の一例である。

第８図において、ビット圧縮手段９１で３ビツトに圧縮
された各ステートメトリックが最尤判定手段８に供給さ
れるとともに、ステートメトリック対最尤検出手段１２
に供給される。

最尤判定手段８は、オール０検出回路９２と、最尤アド
レス判別手段９３とから構成される。オール０検出回路
９２で、３ビツトの全てが０のステートメトリックが検
出される。そして、この３ビツトが全て０になるステー
トメトリックのアドレスが最尤アドレス検出手段９３で
検出される。

これにより、各ステートメトリックのなかで最尤のステ
ートメトリックのアドレスが求められる。

ステートメトリック対最尤検出手段１２は、系選択手段
９４と対メトリック最尤検出手段９５とアドレス検出手
段９６とから構成される。アドレス検出手段９６で、３
ビツトの全てが００ステートメトリツクが属するアドレ
スが前回のステートメトリックとブランチメトリックＢ
ＭＯＯ又はＢＭｌｌとを演算する系列に属するか、前回
のステートメトリックとブランチメトリックＢＭＯ１又
はＢＭＩＯとを演算する系列に属するかが検出される。

アドレス検出手段９６の出力が系選択手段９４に供給さ
れる。系選択手段９４で最尤値がＯとならない系が選択
される。この選択された系に属するステートメトリック
が対メトリック最尤値検出手段９５に供給される。対メ
トリック最尤値検出手段９５で、選択された系に属する
ステートメトリックのうちで最尤のステートメトリック
が検出される。

〔発明の効果〕

この発明によれば、ＡＣＳ演算の結果を用いずにメトリ
ックの正規化が行なえるので、ＡＣＳ演算手段で直ちに
生き残りループの選択処理を行え、処理時間の短縮がは
かれる。

また、今回の最尤ステートメトリックで正規化が行なえ
るので、ステートメトリックの最尤値が０になり、最尤
判定手段及びステートメトリック対最尤検出手段の構成
を簡単化でき、回路規模の縮小がはかれる。そして、Ａ
ＣＳ演算前でメトリックの正規化を行っているので、状
態数が多い場合にも、正規化回路が複雑化しない。

また、この発明によれば、各ステップ毎にメトリックの
正規化を行っているので、ＡＣＳ演算後のステートメト
リックを例えば７ビツトから３ビツトに圧縮して最尤判
別を行うことができる。このため、ハードウェアの簡略
化が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例のブロック図、第２図はこ
の発明の他の実施例のブロック図、第３図Ａ〜第３図Ｆ
はこの発明の一実施例におけるステートメトリック・ト
ランジション・ダイアグラムを示す路線図、第４図はこ
の発明の一実施例におけるブランチメトリック演算手段
のブロック図。 第５図はこの発明の一実施例における正規化手段のブロ
ック図、第６図はこの発明の一実施例におけるＡＣＳ演
算手段のブロック図、第７図はこの発明の一実施例にお
けるビット圧縮手段のブロック図、第８図はこの発明の
一実施例における最尤判定手段及びステートメトリック
対最尤検出手段のブロック図、第９図は畳込み符号の符
号器の一例のブロック図、第１０図は従来のヴィタビ復
号器の説明に用いるトラリス線図、第１１図は従来のヴ
ィタビ復号器の一例のブロック図、第１２図Ａ及び第１
２図Ｂは従来のヴィタビ復号器の説明に用いるステート
メトリック・トランジション・ダイアグラムを示す路線
図、第１３図は従来のヴィタビ復号器の他の例のブロッ
ク図である。 図面における主要な符号の説明 ２ニブランチメトリック演算手段。 ４ ：ＡＣＳ演算手段。 ニステートメトリック記憶手段。 ：正規化手段、８：最尤判定手段 ０ニブランチメトリック対最尤検出手段。 １：最尤値検出手段。 ２ニステ一トメトリツク対最尤検出手段。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ＡＣＳ演算前の最尤のブランチメトリック対を検
   出するブランチメトリック対検出手段と、前回の最尤の
   ステートメトリック対を検出するステートメトリック対
   検出手段と、 上記ＡＣＳ演算前の最尤のブランチメトリック対と上記
   前回の最尤のステートメトリック対とから今回のステー
   トメトリックの最尤値を検出する最尤値検出手段と を有し、上記最尤値検出手段で得られる最尤値を用いて
   上記ＡＣＳ演算前のメトリックを正規化することを特徴
   とするヴィタビ復号器。
2. （２）上記ＡＣＳ演算で求められたステートメトリック
   がブランチメトリックの最大値以上になる時には、上記
   ＡＣＳ演算で求められたステートメトリックの値をブラ
   ンチメトリックの最大値に設定してステートメトリック
   の最尤検出を行うようにした請求項１記載のヴィタビ復
   号器。