JPH06284018A - ビタビ復号方法および誤り訂正復号化装置 - Google Patents
ビタビ復号方法および誤り訂正復号化装置Info
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- JPH06284018A JPH06284018A JP5067061A JP6706193A JPH06284018A JP H06284018 A JPH06284018 A JP H06284018A JP 5067061 A JP5067061 A JP 5067061A JP 6706193 A JP6706193 A JP 6706193A JP H06284018 A JPH06284018 A JP H06284018A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 各状態毎に尤度の高い複数の生き残りパスを
保存して、トレースバックを複数回行なうことにより、
正しく復号される可能性を高める。 【構成】 送信側の誤り訂正符号化装置において、誤り
検出符号化回路３で誤り検出符号を付加し、誤り訂正符
号化回路４で畳み込み符号化して送信する。受信側の誤
り訂正復号化装置において、メトリック計算回路５でパ
スのメトリック（尤度）が計算され、最も尤度の高いパ
スおよびそのパスとの尤度差が予め設定されたしきい値
以下のパスをパス記憶回路６に記憶し、トレースバック
回路７で復号し、誤り検出回路８により誤りが検出され
た候補を除いて、復号候補を候補記憶回路９に記憶し、
復号データ決定回路１０により最も有力な候補を判定
し、復号データを決定する。
保存して、トレースバックを複数回行なうことにより、
正しく復号される可能性を高める。 【構成】 送信側の誤り訂正符号化装置において、誤り
検出符号化回路３で誤り検出符号を付加し、誤り訂正符
号化回路４で畳み込み符号化して送信する。受信側の誤
り訂正復号化装置において、メトリック計算回路５でパ
スのメトリック（尤度）が計算され、最も尤度の高いパ
スおよびそのパスとの尤度差が予め設定されたしきい値
以下のパスをパス記憶回路６に記憶し、トレースバック
回路７で復号し、誤り検出回路８により誤りが検出され
た候補を除いて、復号候補を候補記憶回路９に記憶し、
復号データ決定回路１０により最も有力な候補を判定
し、復号データを決定する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル自動車・携
帯電話等のデータ伝送に使用する誤り訂正符復号の一種
であるビタビ復号方法およびこれを用いた誤り訂正復号
化装置に関する。
帯電話等のデータ伝送に使用する誤り訂正符復号の一種
であるビタビ復号方法およびこれを用いた誤り訂正復号
化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ビタビ復号とは、畳み込み符号の復号方
法の一つである。以下、このビタビ復号を、図３で示さ
れるような従来の畳み込み符号器で生成される拘束長Ｋ
＝３，符号化率Ｒ＝１／２の畳み込み符号Ｃを例にして
説明する。
法の一つである。以下、このビタビ復号を、図３で示さ
れるような従来の畳み込み符号器で生成される拘束長Ｋ
＝３，符号化率Ｒ＝１／２の畳み込み符号Ｃを例にして
説明する。
【０００３】図３に示したシフトレジスタＦ0 ，Ｆ1 の
状態によって符号器の状態Ｓは次の４つの状態、すなわ
ち、 Ｓ0 ＝（０，０），Ｓ1 ＝（１，０），Ｓ2 ＝（０，
１），Ｓ3 ＝（１，１）…（１） のいずれかの状態をとる。
状態によって符号器の状態Ｓは次の４つの状態、すなわ
ち、 Ｓ0 ＝（０，０），Ｓ1 ＝（１，０），Ｓ2 ＝（０，
１），Ｓ3 ＝（１，１）…（１） のいずれかの状態をとる。
【０００４】最初にＳ0 にあった符号器を時々刻々、す
なわち情報信号が入力される度に各状態を遷移していく
模様を表現したものがトレリス線図である。符号Ｃのト
レリス線図を図４に示す。なお、ここでは入力情報信号
系列長はＪ−Ｋ＋１であり、さらにＫ−１個の０が続く
ものとする。
なわち情報信号が入力される度に各状態を遷移していく
模様を表現したものがトレリス線図である。符号Ｃのト
レリス線図を図４に示す。なお、ここでは入力情報信号
系列長はＪ−Ｋ＋１であり、さらにＫ−１個の０が続く
ものとする。
【０００５】トレリス線図の枝状の部分をブランチ、２
個以上のブランチの連なりを部分パスと称する。図４に
示したトレリス線図において、点線のブランチは入力信
号が０であることを示し、実線は入力信号が１であるこ
とを示すものとする。さらにブランチ部分に符号器の出
力ａ，ｂ，ｃ，ｄを示す。ただし、 ａ＝（０，０），ｂ＝（１，０），ｃ＝（０，１），ｄ
＝（１，１）…（２） とし、左側の成分がＣi (1) を、また右側の成分がＣi
(2) 表わすものとする。
個以上のブランチの連なりを部分パスと称する。図４に
示したトレリス線図において、点線のブランチは入力信
号が０であることを示し、実線は入力信号が１であるこ
とを示すものとする。さらにブランチ部分に符号器の出
力ａ，ｂ，ｃ，ｄを示す。ただし、 ａ＝（０，０），ｂ＝（１，０），ｃ＝（０，１），ｄ
＝（１，１）…（２） とし、左側の成分がＣi (1) を、また右側の成分がＣi
(2) 表わすものとする。
【０００６】時刻ｔ＝ｔ0 における状態Ｓ0 （ｔ＝
ｔ0 ）からｔ＝ｔj における状態Ｓ0 （ｔ＝ｔj ）に至
るブランチの連なりをパスという。このパスは畳み込み
符号Ｃの符号語に対するパスである。部分パスとの混同
を避ける必要がある場合には、符号語パスと呼ぶことに
する。
ｔ0 ）からｔ＝ｔj における状態Ｓ0 （ｔ＝ｔj ）に至
るブランチの連なりをパスという。このパスは畳み込み
符号Ｃの符号語に対するパスである。部分パスとの混同
を避ける必要がある場合には、符号語パスと呼ぶことに
する。
【０００７】図５に符号Ｃのトレリス線図における部分
パスを示す。この部分パスに対応する符号語の部分集合
を便宜上、 ＣS 1 ＝（００ ００ １１），ＣS 2 ＝（１１ １０
００） …（３） とする。ビタビ復号ではパスＣS 1 とパスＣS 2 の尤度
を比較して、例えばＣS 1 の尤度の方がパスＣS 2 の尤
度よりも低くなければＣS 2 を棄却する。これにより、
パスＣS 2 を部分パスとして含むすべての符号語パスが
送信符号語の候補から棄却されたことになる。ＣS 1 の
ように棄却されずに残った部分パスを生き残りパスとい
う。
パスを示す。この部分パスに対応する符号語の部分集合
を便宜上、 ＣS 1 ＝（００ ００ １１），ＣS 2 ＝（１１ １０
００） …（３） とする。ビタビ復号ではパスＣS 1 とパスＣS 2 の尤度
を比較して、例えばＣS 1 の尤度の方がパスＣS 2 の尤
度よりも低くなければＣS 2 を棄却する。これにより、
パスＣS 2 を部分パスとして含むすべての符号語パスが
送信符号語の候補から棄却されたことになる。ＣS 1 の
ように棄却されずに残った部分パスを生き残りパスとい
う。
【０００８】図４のトレリス線図を見ると、各状態には
図５に示したような分岐状態を同一とする２本の部分パ
スが存在することがわかる。また、符号語の両端の状態
を除いた定常状態においは、各時刻において常に２K-1
個の生き残りパスが存在することがわかる。時刻ｔ
J-K+2 以降は生き残りパスは１／２ずつ減少し、時刻ｔ
jにおいてはただ１個の生き残りパスとなる。そしてこ
の生き残りパスが、トレースバックにより送信符号語と
して復号される。
図５に示したような分岐状態を同一とする２本の部分パ
スが存在することがわかる。また、符号語の両端の状態
を除いた定常状態においは、各時刻において常に２K-1
個の生き残りパスが存在することがわかる。時刻ｔ
J-K+2 以降は生き残りパスは１／２ずつ減少し、時刻ｔ
jにおいてはただ１個の生き残りパスとなる。そしてこ
の生き残りパスが、トレースバックにより送信符号語と
して復号される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の方法では、尤度に差がない場合にも一方の部分パス
のみを生き残りパスとし、他方を棄却してしまうため、
生き残り符号語パスが正しい復号語にはならない可能性
が高くなるという問題点があった。例えば符号語Ｃの例
では、各時刻で各状態に再合流する部分パスは２本だけ
なので、尤度に差がある確率が高いが、再合流する部分
パスがもっと多く存在する符号の場合、尤度に差がない
確率も高くなる。
来の方法では、尤度に差がない場合にも一方の部分パス
のみを生き残りパスとし、他方を棄却してしまうため、
生き残り符号語パスが正しい復号語にはならない可能性
が高くなるという問題点があった。例えば符号語Ｃの例
では、各時刻で各状態に再合流する部分パスは２本だけ
なので、尤度に差がある確率が高いが、再合流する部分
パスがもっと多く存在する符号の場合、尤度に差がない
確率も高くなる。
【００１０】本発明は、このような従来の問題点を解決
するものであり、誤り訂正復号化能力の高いビタビ復号
方法および誤り訂正復号化装置を提供することを目的と
するものである。
するものであり、誤り訂正復号化能力の高いビタビ復号
方法および誤り訂正復号化装置を提供することを目的と
するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、ＡＣＳ（Ａdd Ｃompare Ｓelect ）演
算において、各時刻各状態で生き残りパスを選択する際
に、最も尤度の高いパスを一つだけ選択して記憶するの
ではなく、最も尤度の高いパスおよびそのパスとの尤度
差があらかじめ設定したしきい値以下のパスをも合わせ
て記憶して複数回のトレースバックを行ない、その結果
得られる複数の復号候補の中から有力な候補を選択して
復号データとするようにしたものである。
成するために、ＡＣＳ（Ａdd Ｃompare Ｓelect ）演
算において、各時刻各状態で生き残りパスを選択する際
に、最も尤度の高いパスを一つだけ選択して記憶するの
ではなく、最も尤度の高いパスおよびそのパスとの尤度
差があらかじめ設定したしきい値以下のパスをも合わせ
て記憶して複数回のトレースバックを行ない、その結果
得られる複数の復号候補の中から有力な候補を選択して
復号データとするようにしたものである。
【００１２】
【作用】したがって、本発明によれば、尤度差がないか
または僅差である場合に、従来は棄却されていたパスを
残すことにより、より優れた誤り訂正符復号を行なうこ
とができる。
または僅差である場合に、従来は棄却されていたパスを
残すことにより、より優れた誤り訂正符復号を行なうこ
とができる。
【００１３】
【実施例】図１は本発明の一実施例における誤り訂正符
号化復号化装置を示す。図１において、１は誤り訂正符
号化装置、２は誤り訂正復号化装置である。３は誤り検
出符号化回路、４は誤り訂正符号化回路、５はメトリッ
ク計算回路、６はパス記憶回路、７はトレースバック回
路、８は誤り検出回路、９は復号候補記憶回路、１０は
復号データ決定回路である。
号化復号化装置を示す。図１において、１は誤り訂正符
号化装置、２は誤り訂正復号化装置である。３は誤り検
出符号化回路、４は誤り訂正符号化回路、５はメトリッ
ク計算回路、６はパス記憶回路、７はトレースバック回
路、８は誤り検出回路、９は復号候補記憶回路、１０は
復号データ決定回路である。
【００１４】まず、誤り訂正符号化装置１では、誤り検
出符号化回路３において、情報データにＣＲＣ（Ｃycli
c Ｒedundancy Ｃheck）符号等の誤り検出符号を付加す
る。次に誤り訂正符号化回路４において畳み込み符号化
され、送信される。
出符号化回路３において、情報データにＣＲＣ（Ｃycli
c Ｒedundancy Ｃheck）符号等の誤り検出符号を付加す
る。次に誤り訂正符号化回路４において畳み込み符号化
され、送信される。
【００１５】誤り訂正復号化装置２では、受信データ列
からメトリック計算回路５において、各部分パスのメト
リック（尤度）を計算する。次に、パス記憶回路６にお
いて、各時刻の各状態に遷移する複数のパスのメトリッ
クを比較して、メトリックの最も高いパスとそのパスと
のメトリックの差があらかじめ設定されたしきい値より
も小さいパスを選択して記憶する。
からメトリック計算回路５において、各部分パスのメト
リック（尤度）を計算する。次に、パス記憶回路６にお
いて、各時刻の各状態に遷移する複数のパスのメトリッ
クを比較して、メトリックの最も高いパスとそのパスと
のメトリックの差があらかじめ設定されたしきい値より
も小さいパスを選択して記憶する。
【００１６】これにより、本発明では、従来のビタビ復
号方法のように生き残りパスがただ１個となるとは限ら
ず、図５に示すように一般には複数個のパスが生き残
る。この場合、 S0−（ア) −S1−（イ) −S0−（エ）−S0−（カ）−S1−（ケ）−S0 S0−（ア）−S1−（イ）−S0−（エ）−S0−（キ）−S1−（ケ）−S0 S0−（ア）−S1−（イ）−S0−（オ）−S1−（ク）−S1−（ケ）−S0 S0−（ア）−S1−（ウ）−S0−（エ）−S0−（カ）−S1−（ケ）−S0 S0−（ア）−S1−（ウ）−S0−（エ）−S0−（キ）−S1−（ケ）−S0 S0−（ア）−S1−（ウ）−S0−（オ）−S1−（ク）−S1−（ケ）−S0 …（４） の６個のパスが生き残っている。
号方法のように生き残りパスがただ１個となるとは限ら
ず、図５に示すように一般には複数個のパスが生き残
る。この場合、 S0−（ア) −S1−（イ) −S0−（エ）−S0−（カ）−S1−（ケ）−S0 S0−（ア）−S1−（イ）−S0−（エ）−S0−（キ）−S1−（ケ）−S0 S0−（ア）−S1−（イ）−S0−（オ）−S1−（ク）−S1−（ケ）−S0 S0−（ア）−S1−（ウ）−S0−（エ）−S0−（カ）−S1−（ケ）−S0 S0−（ア）−S1−（ウ）−S0−（エ）−S0−（キ）−S1−（ケ）−S0 S0−（ア）−S1−（ウ）−S0−（オ）−S1−（ク）−S1−（ケ）−S0 …（４） の６個のパスが生き残っている。
【００１７】そして、トレースバック回路７において、
これら複数のパスをトレースバックして複数の復号候補
を得る。次に、誤り検出回路８において、誤り検出符号
化回路３で付加した誤り訂正符号をもとに復号候補の誤
り検出を行ない、誤りが検出されなかった候補を復号候
補記憶回路９に記憶する。そして、復号データ決定回路
１０において、最も有力な候補を選択して、これを復号
データとする。
これら複数のパスをトレースバックして複数の復号候補
を得る。次に、誤り検出回路８において、誤り検出符号
化回路３で付加した誤り訂正符号をもとに復号候補の誤
り検出を行ない、誤りが検出されなかった候補を復号候
補記憶回路９に記憶する。そして、復号データ決定回路
１０において、最も有力な候補を選択して、これを復号
データとする。
【００１８】図２は復号データ決定回路１０の構成を示
す。（ａ）は尤度比較型であり、（ｂ）は再符号化信号
比較型である。
す。（ａ）は尤度比較型であり、（ｂ）は再符号化信号
比較型である。
【００１９】図２（ａ）において、復号データ決定回路
１０Ａでは、候補比較選択回路１１において、図１の復
号候補記憶回路９に記憶された復号候補の中から最も尤
度が高い候補を選択して復号データとする。
１０Ａでは、候補比較選択回路１１において、図１の復
号候補記憶回路９に記憶された復号候補の中から最も尤
度が高い候補を選択して復号データとする。
【００２０】図２（ｂ）において、復号データ決定回路
１０Ｂでは、図１の復号候補記憶回路９に記憶された復
号候補を再符号化回路１２で再度符号化する。式（５）
で表わされる値Ｍを導入して、信頼度演算回路１３にお
いて、再符号化した信号と受信信号（２値化した値）と
を比較し、異なる場合の受信信号の信頼度の総和を求め
る。この値Ｍが最も小さくなる候補を候補比較選択回路
１４により選択して、復号データとする。
１０Ｂでは、図１の復号候補記憶回路９に記憶された復
号候補を再符号化回路１２で再度符号化する。式（５）
で表わされる値Ｍを導入して、信頼度演算回路１３にお
いて、再符号化した信号と受信信号（２値化した値）と
を比較し、異なる場合の受信信号の信頼度の総和を求め
る。この値Ｍが最も小さくなる候補を候補比較選択回路
１４により選択して、復号データとする。
【数１】 ただし、 ｘi ：復号した候補を再度符号化した信号の第ｉビット ｙi ：実際の受信点を２値判定した信号の第ｉビット γi ：受信信号の信頼度（受信信号のエンベロープ情報
など）
など）
【００２１】なお、上記実施例において、あらかじめ設
定するしきい値の代わりに、受信状態または直前までの
復号結果により変動するしきい値を用いてもよい。
定するしきい値の代わりに、受信状態または直前までの
復号結果により変動するしきい値を用いてもよい。
【００２２】また、しきい値以下のすべてのパスを記憶
するかわりに、あらかじめ設定した本数まで記憶しても
よい。
するかわりに、あらかじめ設定した本数まで記憶しても
よい。
【００２３】さらに、あらかじめ設定するしきい値以下
のすべてのパスについてトレースバックする代わりに、
設定するしきい値を多段階として、尤度差の大小により
トレースバックするパスを制限するようにしてもよい。
のすべてのパスについてトレースバックする代わりに、
設定するしきい値を多段階として、尤度差の大小により
トレースバックするパスを制限するようにしてもよい。
【００２４】
【発明の効果】本発明は、上記実施例から明らかなよう
に、ビタビ復号において複数のパスを生き残りとし、誤
り検出などにより復号データを決定することで、誤り訂
正復号化能力を高めることができるという効果を有す
る。
に、ビタビ復号において複数のパスを生き残りとし、誤
り検出などにより復号データを決定することで、誤り訂
正復号化能力を高めることができるという効果を有す
る。
【図１】本発明の一実施例における誤り訂正符号化復号
化装置のブロック図
化装置のブロック図
【図２】（ａ）本発明の一実施例における尤度比較型の
復号データ決定回路の一例を示すブロック図 （ｂ）本発明の一実施例における再符号化信号比較型の
復号データ決定回路の一例を示すブロック図
復号データ決定回路の一例を示すブロック図 （ｂ）本発明の一実施例における再符号化信号比較型の
復号データ決定回路の一例を示すブロック図
【図３】従来例における誤り訂正符号化回路の一例を示
すブロック図
すブロック図
【図４】従来例における符号器状態遷移の一例を示すト
レリス線図
レリス線図
【図５】従来例における再合流する２本の部分パスの一
例を示す部分トレリス線図
例を示す部分トレリス線図
【図６】本実施例における複数の生き残りパスの一例を
示す模式図
示す模式図
１ 誤り訂正符号化装置 ２ 誤り訂正復号化装置 ３ 誤り検出符号化回路 ４ 誤り訂正符号化回路 ５ メトリック計算回路 ６ パス記憶回路 ７ トレースバック回路 ８ 誤り検出回路 ９ 復号候補記憶回路 １０、１０Ａ、１０Ｂ 復号データ決定回路 １１ 候補比較選択回路 １２ 再符号化回路 １３ 信頼度演算回路 １４ 候補比較選択回路
Claims (5)
- 【請求項１】 畳み込み符号のビタビ復号において、最
も尤度の高いパスを一つだけ選択して記憶するのではな
く、最も尤度の高いパスおよびそのパスと尤度の差があ
らかじめ設定したしきい値以下のパスも合わせて記憶し
ておき、トレースバックにより復号データを求める際
に、これら複数のパスについてそれぞれトレースバック
を行ない、得られた複数の復号候補について誤り検出符
号により誤り検出を行ない、誤りが検出されなかった候
補の中で最も尤度の高い候補を復号データとすることを
特徴とするビタビ復号方法。 - 【請求項２】 誤り検出されなかった候補の中で最も尤
度の高い候補を復号データとする代わりに、これら誤り
検出されなかった候補について、復号した候補を再度符
号化した信号と受信信号を２値判定した信号とを比較
し、両者が異なるビットに対応する受信信号のエンベロ
ープの総和を求め、この値が最も小さい候補を復号デー
タとすることを特徴とする請求項１記載のビタビ復号方
法。 - 【請求項３】 あらかじめ設定するしきい値の代わり
に、受信状態または直前までの復号結果により変動する
しきい値とすることを特徴とする請求項１または２記載
のビタビ復号方法。 - 【請求項４】 あらかじめ設定するしきい値以下のすべ
てのパスについてトレースバックする代わりに、設定す
るしきい値を多段階として、尤度差の大小によりトレー
スバックするパスを制御することを特徴とする請求項１
または請求項２記載のビタビ復号方法。 - 【請求項５】 受信データ列からトレリス線図における
部分パスの尤度を計算する尤度計算手段と、各時刻に各
状態に遷移する複数のパスの尤度を比較して尤度の最も
高いパスとそのパスとの尤度差があらかじめ設定された
しきい値よりも小さいパスを選択して記憶するパス記憶
手段と、選択された複数のパスをトレースバックして複
数の復号候補を得るトレースバック手段と、復号候補の
誤り検出を送信側の誤り検出符号化回路で付加した誤り
訂正符号をもとに行なう誤り検出手段と、誤りが検出さ
れなかった復号候補を記憶する復号候補記憶手段と、記
憶された復号候補の中から最も有力な候補を選択して復
号データとする復号データ決定手段とを備えた誤り訂正
復号化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5067061A JPH06284018A (ja) | 1993-03-25 | 1993-03-25 | ビタビ復号方法および誤り訂正復号化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5067061A JPH06284018A (ja) | 1993-03-25 | 1993-03-25 | ビタビ復号方法および誤り訂正復号化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06284018A true JPH06284018A (ja) | 1994-10-07 |
Family
ID=13333959
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5067061A Pending JPH06284018A (ja) | 1993-03-25 | 1993-03-25 | ビタビ復号方法および誤り訂正復号化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06284018A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0660534A3 (en) * | 1993-12-22 | 1996-07-24 | At & T Corp | Error correction systems with changed Viterbi decoding. |
| WO1998039848A1 (en) * | 1997-03-04 | 1998-09-11 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Serial estimating method |
| AU705414B2 (en) * | 1997-03-04 | 1999-05-20 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Method of sequence estimation |
| US6061823A (en) * | 1997-04-23 | 2000-05-09 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Error correcting/decoding apparatus and error correcting/decoding method |
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| US6873665B2 (en) | 1997-11-04 | 2005-03-29 | Hitachi, Ltd. | Digital magnetic recording/reproducing apparatus |
| US6990627B2 (en) | 2001-02-27 | 2006-01-24 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Digital radio communication system for communicating M-ary modulated error detection units |
| JP2009246490A (ja) * | 2008-03-28 | 2009-10-22 | Kyocera Corp | 受信装置およびビタビ復号方法 |
-
1993
- 1993-03-25 JP JP5067061A patent/JPH06284018A/ja active Pending
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