JPH10117149A - ビタービ復号化器用トレースバック装置及びトレースバック方法 - Google Patents
ビタービ復号化器用トレースバック装置及びトレースバック方法Info
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- JPH10117149A JPH10117149A JP9158544A JP15854497A JPH10117149A JP H10117149 A JPH10117149 A JP H10117149A JP 9158544 A JP9158544 A JP 9158544A JP 15854497 A JP15854497 A JP 15854497A JP H10117149 A JPH10117149 A JP H10117149A
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- H03M13/41—Sequence estimation, i.e. using statistical methods for the reconstruction of the original codes using the Viterbi algorithm or Viterbi processors
- H03M13/4161—Sequence estimation, i.e. using statistical methods for the reconstruction of the original codes using the Viterbi algorithm or Viterbi processors implementing path management
- H03M13/4169—Sequence estimation, i.e. using statistical methods for the reconstruction of the original codes using the Viterbi algorithm or Viterbi processors implementing path management using traceback
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- Theoretical Computer Science (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 一クロック周期間に複数回のトレースバッ
クを行う処理素子を減らして処理速度を高速化し、且つ
VSLIで具現し得るトレースバック装置及び方法を提
供する。 【解決手段】 所定の周期の間、各々が一定の間隔を
おいて順に入力されるN個の判定ベクトルを遅延させ、
1回分〜N回分遅延判定ベクトルを発生する遅延素子1
10と、N回分遅延判定ベクトルを所定の周期の間格納
し、既に格納されている(N+1)回分遅延判定ベクト
ルを次の処理要素に供給するバッファ120と、所定の
周期の間入力状態を格納し、1回分遅延状態を発生する
状態レジスタ130と、1回分遅延状態に基づいて、1
回分〜N回分遅延判定ベクトルを順に多重化して、1回
分遅延状態に応じる最尤度経路に沿って、N回トレース
バック状態を表すN回トレースバック状態を次の処理要
素に出力するMUX140―1、140―2、140―
3とを含む。
クを行う処理素子を減らして処理速度を高速化し、且つ
VSLIで具現し得るトレースバック装置及び方法を提
供する。 【解決手段】 所定の周期の間、各々が一定の間隔を
おいて順に入力されるN個の判定ベクトルを遅延させ、
1回分〜N回分遅延判定ベクトルを発生する遅延素子1
10と、N回分遅延判定ベクトルを所定の周期の間格納
し、既に格納されている(N+1)回分遅延判定ベクト
ルを次の処理要素に供給するバッファ120と、所定の
周期の間入力状態を格納し、1回分遅延状態を発生する
状態レジスタ130と、1回分遅延状態に基づいて、1
回分〜N回分遅延判定ベクトルを順に多重化して、1回
分遅延状態に応じる最尤度経路に沿って、N回トレース
バック状態を表すN回トレースバック状態を次の処理要
素に出力するMUX140―1、140―2、140―
3とを含む。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、たたみこみ符号を
用いて最大尤度復号化を行う復号化方法及び復号化装置
に関し、特に、ビタービ復号化器に用いられ、1クロッ
ク周期間に複数のトレースバックを効果的な方法で施し
得るトレースバック方法及びその装置に関する。
用いて最大尤度復号化を行う復号化方法及び復号化装置
に関し、特に、ビタービ復号化器に用いられ、1クロッ
ク周期間に複数のトレースバックを効果的な方法で施し
得るトレースバック方法及びその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】与えられた雑音チャンネル上のエラー発
生可能性を減らすため、たたみこみ符号がデジタル通信
システムに幅広く用いられている。このたたみこみ符号
は制約長さ(constraint length)K及び符号化比k0/
n0によって特徴付けられる。ここで、n0個のチャンネ
ルシンボルはk0ビットの入力データを符号化するエン
コーダによって発生される。たたみこみ符号に基づい
て、メモリmが大きいかまたは制約長さK=m+k0が
大きくなると、より大きい符号化利得を得ることができ
る。たたみこみ符号を用いるエンコーダは2m個の状態
を有する有限ステートマシン(finite-state machine)
からなる。最大尤度デコーダの複雑さは通常、状態の数
に依存する。即ち、mに対して指数関数的に増加する。
生可能性を減らすため、たたみこみ符号がデジタル通信
システムに幅広く用いられている。このたたみこみ符号
は制約長さ(constraint length)K及び符号化比k0/
n0によって特徴付けられる。ここで、n0個のチャンネ
ルシンボルはk0ビットの入力データを符号化するエン
コーダによって発生される。たたみこみ符号に基づい
て、メモリmが大きいかまたは制約長さK=m+k0が
大きくなると、より大きい符号化利得を得ることができ
る。たたみこみ符号を用いるエンコーダは2m個の状態
を有する有限ステートマシン(finite-state machine)
からなる。最大尤度デコーダの複雑さは通常、状態の数
に依存する。即ち、mに対して指数関数的に増加する。
【0003】ビタービ復号化器は、前方向エラー訂正を
行う最大尤度デコーダである。このビタービ復号化器
は、ビットストリームのような一連の符号化シンボルを
符号化するのに用いられる。そのビットストリームは、
シンボル入力を表現する各ビット組と多様なメディアと
を通じて電気通信システムにおける符号化情報を表すこ
とができる。符号化過程の際、ビタービ復号化器は、各
シンボルが入力されるとともに一連の可能なビットシー
ケンスを追跡して、尤も伝送可能性の高いビットシーケ
ンスを決定する。一つのシンボル入力(または、状態)
から後続するシンボル入力(または、状態)への可能な
遷移は制限されている。一つの状態から次の状態への各
可能な遷移は推定可能で、各遷移は分岐として表現され
る。相互接続されている一連の分岐はパスを形成する。
各状態はビットストリームにおける次のビットが入力さ
れることによって、制限数の次の状態へ遷移され得る。
かくして、復号化プロセスの際には幾つかのパスのみが
残り、その他のパスは捨てられることになる。不可能な
遷移パスを取り除くことによって、向上された計算効率
で生存尤度の高いパスを決定し得る。典型的に、ビター
ビ復号化器は各分岐と関連する分岐マトリックスを定義
計算し、この分岐マトリックスを用いて生存パス及び消
滅パスを決定する。各シンボルの入力の際、各可能な分
岐に対する分岐マトリックスが計算される。各パスはパ
スマトリックス、累積値を有し、各シンボルの入力ごと
に更新される。各可能な遷移に対して、次の状態に対す
る累積値は他の可能な遷移に対する分岐マトリックスと
前状態にて計算されたパスマトリックスとの間の和のう
ち、より小さい値を選択して計算される。
行う最大尤度デコーダである。このビタービ復号化器
は、ビットストリームのような一連の符号化シンボルを
符号化するのに用いられる。そのビットストリームは、
シンボル入力を表現する各ビット組と多様なメディアと
を通じて電気通信システムにおける符号化情報を表すこ
とができる。符号化過程の際、ビタービ復号化器は、各
シンボルが入力されるとともに一連の可能なビットシー
ケンスを追跡して、尤も伝送可能性の高いビットシーケ
ンスを決定する。一つのシンボル入力(または、状態)
から後続するシンボル入力(または、状態)への可能な
遷移は制限されている。一つの状態から次の状態への各
可能な遷移は推定可能で、各遷移は分岐として表現され
る。相互接続されている一連の分岐はパスを形成する。
各状態はビットストリームにおける次のビットが入力さ
れることによって、制限数の次の状態へ遷移され得る。
かくして、復号化プロセスの際には幾つかのパスのみが
残り、その他のパスは捨てられることになる。不可能な
遷移パスを取り除くことによって、向上された計算効率
で生存尤度の高いパスを決定し得る。典型的に、ビター
ビ復号化器は各分岐と関連する分岐マトリックスを定義
計算し、この分岐マトリックスを用いて生存パス及び消
滅パスを決定する。各シンボルの入力の際、各可能な分
岐に対する分岐マトリックスが計算される。各パスはパ
スマトリックス、累積値を有し、各シンボルの入力ごと
に更新される。各可能な遷移に対して、次の状態に対す
る累積値は他の可能な遷移に対する分岐マトリックスと
前状態にて計算されたパスマトリックスとの間の和のう
ち、より小さい値を選択して計算される。
【0004】一つのシンボル入力から次のへの遷移の際
に決定される幾つかの生存パスのうち、一つの最小累積
値のパスのみが選択される。一連のシンボル入力を以
下、トレースバック(trace-back)と称する。最小累積
値パスが延長されるトレリスを通じてトレースバックす
るシンボル入力の数は、トレースバックの長さ、または
復号化の深さ(decoding depth)として定義される。ト
レースバックの最小累積値と関連するトレリスの各状態
は、そのシンボル入力の際に伝送された最尤度ビット
(the most likely bit)に解釈される。そのビットは
以下、復号化シンボルと称するものとする。
に決定される幾つかの生存パスのうち、一つの最小累積
値のパスのみが選択される。一連のシンボル入力を以
下、トレースバック(trace-back)と称する。最小累積
値パスが延長されるトレリスを通じてトレースバックす
るシンボル入力の数は、トレースバックの長さ、または
復号化の深さ(decoding depth)として定義される。ト
レースバックの最小累積値と関連するトレリスの各状態
は、そのシンボル入力の際に伝送された最尤度ビット
(the most likely bit)に解釈される。そのビットは
以下、復号化シンボルと称するものとする。
【0005】図1には、従来のビタービ復号化器10の
概略的なブロック図が示されている。このビタービ復号
化器10は制約長さK=7、符号化比k0/n0=1/2
によって特徴付けられ、M個の状態(M=2m=64
(m=K−k0=6))を有する。
概略的なブロック図が示されている。このビタービ復号
化器10は制約長さK=7、符号化比k0/n0=1/2
によって特徴付けられ、M個の状態(M=2m=64
(m=K−k0=6))を有する。
【0006】たたみこみ符号化データは、M個(即ち、
64個)の分岐マトリックス部(BMU)に入力され
る。各分岐マトリックス部(11−i)は第iの状態を
表す第iの状態表示信号と、64個状態の各ビットS0
i〜S5iと、第iの状態の二つの可能な分岐(即ち、第
iの状態に誘導され得る二つの状態)とによって定義さ
れる。第iの分岐マトリックス部(11−i)はたたみ
こみ符号化データの入力に基づいて、第iの状態の両可
能な分岐に対する二つの第iの分岐マトリックス値BM
i1及びBMi2を計算する。これらの両分岐マトリックス
値BNi1及びBMi2は、第iの加算比較選択部(ACS
U)(12−i)に供給される。
64個)の分岐マトリックス部(BMU)に入力され
る。各分岐マトリックス部(11−i)は第iの状態を
表す第iの状態表示信号と、64個状態の各ビットS0
i〜S5iと、第iの状態の二つの可能な分岐(即ち、第
iの状態に誘導され得る二つの状態)とによって定義さ
れる。第iの分岐マトリックス部(11−i)はたたみ
こみ符号化データの入力に基づいて、第iの状態の両可
能な分岐に対する二つの第iの分岐マトリックス値BM
i1及びBMi2を計算する。これらの両分岐マトリックス
値BNi1及びBMi2は、第iの加算比較選択部(ACS
U)(12−i)に供給される。
【0007】第iの加算比較選択部(12−i)は第i
の分岐マトリックス部(11−i)からの両分岐マトリ
ックス値BMi1及びBMi2と、第iの状態に対する二つ
の以前第iのパスマトリックス値PMi1及びPMi2とに
基づいて、最大尤度パスを決定する。ここで、二つの以
前第iのパスマトリックス値PMi1及びPMi2の各々
は、前時間にて可能な両分岐の他端の状態の累積値(即
ち、該状態のパスマトリックス値)を表す。言い換えれ
ば、第iの分岐マトリックス値BMij(j=1、2)は
対応する第iのパスマトリックス値PMijと加算され、
各加算結果は互いに比較され、そのうち最小値が更新済
みの第iの累積値(即ち、更新済みの第iのパスマトリ
ックス値PMui)としてパスマトリックス網14に供給
される。
の分岐マトリックス部(11−i)からの両分岐マトリ
ックス値BMi1及びBMi2と、第iの状態に対する二つ
の以前第iのパスマトリックス値PMi1及びPMi2とに
基づいて、最大尤度パスを決定する。ここで、二つの以
前第iのパスマトリックス値PMi1及びPMi2の各々
は、前時間にて可能な両分岐の他端の状態の累積値(即
ち、該状態のパスマトリックス値)を表す。言い換えれ
ば、第iの分岐マトリックス値BMij(j=1、2)は
対応する第iのパスマトリックス値PMijと加算され、
各加算結果は互いに比較され、そのうち最小値が更新済
みの第iの累積値(即ち、更新済みの第iのパスマトリ
ックス値PMui)としてパスマトリックス網14に供給
される。
【0008】第iの加算比較選択部(12−i)は、パ
スマトリックス網14における64個の更新済みのパス
マトリックス値から選択された第iの状態に後続する次
状態に対する二つの可能な分岐に対応する、一対のパス
マトリックス値を受け取る。
スマトリックス網14における64個の更新済みのパス
マトリックス値から選択された第iの状態に後続する次
状態に対する二つの可能な分岐に対応する、一対のパス
マトリックス値を受け取る。
【0009】また、第iの加算比較選択部(12−i)
は更新済みの第iのパスマトリックス値PMuiに対する
第iの判定ビットDBiを生存メモリ部13に供給す
る。この第iのDBiは、更新済みの第iのパスマトリ
ックス値PMuiに対応する、両分岐マトリックス値BM
i1またはBMi2のうちのいずれか一つを表す判定ビット
である。この判定ビットはk0/n0のたたみこみ符号に
対するk0(=1)ディメンジョンを有する。M(=6
4)個の加算比較選択部からの全部でk0×M(=6
4)個の判定ビットは、現たたみこみ符号化データCE
kに対する64ビットの判定ベクトルDVkを形成す
る。この生存メモリ部13は64ビットの判定ベクトル
DVkを格納すると共に、その判定ベクトルDVkに基づ
いて予め決められた復号化深さD位のトレースバックを
施して、符号化されないデータ(即ち、ビタービ復号化
データ)を探し出す。
は更新済みの第iのパスマトリックス値PMuiに対する
第iの判定ビットDBiを生存メモリ部13に供給す
る。この第iのDBiは、更新済みの第iのパスマトリ
ックス値PMuiに対応する、両分岐マトリックス値BM
i1またはBMi2のうちのいずれか一つを表す判定ビット
である。この判定ビットはk0/n0のたたみこみ符号に
対するk0(=1)ディメンジョンを有する。M(=6
4)個の加算比較選択部からの全部でk0×M(=6
4)個の判定ビットは、現たたみこみ符号化データCE
kに対する64ビットの判定ベクトルDVkを形成す
る。この生存メモリ部13は64ビットの判定ベクトル
DVkを格納すると共に、その判定ベクトルDVkに基づ
いて予め決められた復号化深さD位のトレースバックを
施して、符号化されないデータ(即ち、ビタービ復号化
データ)を探し出す。
【0010】図2を参照すると、復号化深さが96であ
る、図1中の通常の生存メモリ部の詳細なブロック図が
示されている。ここで、97個の処理要素(20−1〜
20−97)は復号化深さ96位のトレースバックを行
うため、互いに縦続結合トレースバック構造に設けられ
ている。現判定ベクトルDVk及び任意の状態Sk
[5...0](例えば、000000)が第1処理要
素(20−1)に入力され、第2判定ベクトルDVk-2
及び第2先行状態Sk-2が第2処理要素(20−2)に
入力される、等々。ここで、第2先行状態Sk-2は先行
判定ベクトルDVk-1に基づいて、任意の状態Skを一段
階程トレースバックして求められる。各処理要素が一ク
ロック当たり1回のトレースバックを施すので、最後の
処理要素20−97は97個の先行判定ベクトルDVk-
98〜DVk-194に基づいて、任意の状態Skを97回トレ
ースバックすることによって、ビタービ復号化データS
k−194[5]を生成する。
る、図1中の通常の生存メモリ部の詳細なブロック図が
示されている。ここで、97個の処理要素(20−1〜
20−97)は復号化深さ96位のトレースバックを行
うため、互いに縦続結合トレースバック構造に設けられ
ている。現判定ベクトルDVk及び任意の状態Sk
[5...0](例えば、000000)が第1処理要
素(20−1)に入力され、第2判定ベクトルDVk-2
及び第2先行状態Sk-2が第2処理要素(20−2)に
入力される、等々。ここで、第2先行状態Sk-2は先行
判定ベクトルDVk-1に基づいて、任意の状態Skを一段
階程トレースバックして求められる。各処理要素が一ク
ロック当たり1回のトレースバックを施すので、最後の
処理要素20−97は97個の先行判定ベクトルDVk-
98〜DVk-194に基づいて、任意の状態Skを97回トレ
ースバックすることによって、ビタービ復号化データS
k−194[5]を生成する。
【0011】図3には、K=7及びk0/n0=1/2を
有するビタービ復号化器が1回のトレースバックを行う
過程を説明するために、図2中の一つの処理要素の詳細
なブロック図が示されている。各処理要素は遅延素子3
1と、バッファ33と、マルチプレクサ(MUX)35
と、シフトレジスタ37とから構成され、1回のトレー
スバックを行う。
有するビタービ復号化器が1回のトレースバックを行う
過程を説明するために、図2中の一つの処理要素の詳細
なブロック図が示されている。各処理要素は遅延素子3
1と、バッファ33と、マルチプレクサ(MUX)35
と、シフトレジスタ37とから構成され、1回のトレー
スバックを行う。
【0012】各クロック周期間、判定ベクトルDVkは
遅延素子31へシフトされ、既に格納された先行判定ベ
クトルDVk-1はバッファ33及びMUX35へ各々シ
フトされる。また、各クロック周期間に、6ビットの状
態Skはシフトレジスタ37に供給され、既に格納され
た先行状態Sk-1[5...0]は64ビットの先行判
定ベクトルのうちのいずれか一つを選択するための選択
信号としてMUX35に供給される。選択判定ビット
は、第2先行状態Sk-2の第1ビットSk-2[5]として
次の処理要素のシフトレジスタ及びシフトレジスタ37
に各々供給される。一方、先行状態Sk-1[5...
0]の前方5ビットSk-1[5...1]は1ビットず
つシフトされ、次の処理要素のシフトレジスタに状態S
k-2[4...0]として供給される。
遅延素子31へシフトされ、既に格納された先行判定ベ
クトルDVk-1はバッファ33及びMUX35へ各々シ
フトされる。また、各クロック周期間に、6ビットの状
態Skはシフトレジスタ37に供給され、既に格納され
た先行状態Sk-1[5...0]は64ビットの先行判
定ベクトルのうちのいずれか一つを選択するための選択
信号としてMUX35に供給される。選択判定ビット
は、第2先行状態Sk-2の第1ビットSk-2[5]として
次の処理要素のシフトレジスタ及びシフトレジスタ37
に各々供給される。一方、先行状態Sk-1[5...
0]の前方5ビットSk-1[5...1]は1ビットず
つシフトされ、次の処理要素のシフトレジスタに状態S
k-2[4...0]として供給される。
【0013】しかしながら、K=7であり、k0/n0=
1/2である従来のトレースバック装置においては、一
つの処理要素が1回のトレースバックを行うため二つの
64ビットレジスタと、一つの64:1MUXと、一つ
のシフトレジスタとを必要とするので、一定の速度に対
して相当に広い格納スペース及び複雑なハードウェアを
必要とするので、従来のビタービ復号化器をVSLIで
具現するには困難さがある。
1/2である従来のトレースバック装置においては、一
つの処理要素が1回のトレースバックを行うため二つの
64ビットレジスタと、一つの64:1MUXと、一つ
のシフトレジスタとを必要とするので、一定の速度に対
して相当に広い格納スペース及び複雑なハードウェアを
必要とするので、従来のビタービ復号化器をVSLIで
具現するには困難さがある。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の主な
目的は、ビタービ復号化器に用いられ、一クロック周期
間に複数回のトレースバックを行うことによって、組み
込まれるべき格納デバイスの個数を減らしてVSLIで
適切に具現し得るトレースバック方法及びその装置を提
供することにある。
目的は、ビタービ復号化器に用いられ、一クロック周期
間に複数回のトレースバックを行うことによって、組み
込まれるべき格納デバイスの個数を減らしてVSLIで
適切に具現し得るトレースバック方法及びその装置を提
供することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明によれば、符号化比k0/n0を有するビタ
ービ復号化器に用いられ、各々パイプライン構造で互い
に接続されており、一連の判定ベクトルに基づいてトレ
ースバック(trace-back)を施し、復号化深さDに基づ
く複数の処理要素を用いて最大尤度経路をえり抜くトレ
ースバック装置であって、前記各処理要素が、所定の周
期の間、各々が一定の間隔をおいて順に入力されるN個
の判定ベクトルを遅延させ、1回分〜N回分遅延判定ベ
クトル(Nは、前記復号化深さD以下の正の整数)を発
生する遅延手段と、N回分遅延判定ベクトルを前記所定
の周期の間格納し、既に格納されている(N+1)回分
遅延判定ベクトルを次の処理要素に供給する判定ベクト
ル格納手段と、前記所定の周期の間入力状態を格納し、
1回分遅延状態を発生する状態格納手段と、前記1回分
遅延状態に基づいて、前記1回分〜N回分遅延判定ベク
トルを順に多重化して、前記1回分遅延状態に応じる前
記最大尤度経路に沿って、N回トレースバック状態を表
すN回トレースバック状態を次の処理要素に出力する多
重化手段とを含むことを特徴とするトレースバック装置
が提供される。
めに、本発明によれば、符号化比k0/n0を有するビタ
ービ復号化器に用いられ、各々パイプライン構造で互い
に接続されており、一連の判定ベクトルに基づいてトレ
ースバック(trace-back)を施し、復号化深さDに基づ
く複数の処理要素を用いて最大尤度経路をえり抜くトレ
ースバック装置であって、前記各処理要素が、所定の周
期の間、各々が一定の間隔をおいて順に入力されるN個
の判定ベクトルを遅延させ、1回分〜N回分遅延判定ベ
クトル(Nは、前記復号化深さD以下の正の整数)を発
生する遅延手段と、N回分遅延判定ベクトルを前記所定
の周期の間格納し、既に格納されている(N+1)回分
遅延判定ベクトルを次の処理要素に供給する判定ベクト
ル格納手段と、前記所定の周期の間入力状態を格納し、
1回分遅延状態を発生する状態格納手段と、前記1回分
遅延状態に基づいて、前記1回分〜N回分遅延判定ベク
トルを順に多重化して、前記1回分遅延状態に応じる前
記最大尤度経路に沿って、N回トレースバック状態を表
すN回トレースバック状態を次の処理要素に出力する多
重化手段とを含むことを特徴とするトレースバック装置
が提供される。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適実施例につい
て図面を参照しながらより詳しく説明する。
て図面を参照しながらより詳しく説明する。
【0017】図4を参照すると、本発明に基づいて、生
存メモリ部に組み込まれており、互いに縦続結合トレー
スバック構造になっている33個の処理要素のブロック
が示されている。ここで、生存メモリ部の96段階の復
号化深さに応じてトレースバックするために、33個の
処理要素の各々は3段階単位にトレースバックが行われ
る。一つの処理要素において4段階単位にトレースバッ
クを施すためには、好ましくは、96段階の復号化深さ
に対して25個の処理要素を必要とする。
存メモリ部に組み込まれており、互いに縦続結合トレー
スバック構造になっている33個の処理要素のブロック
が示されている。ここで、生存メモリ部の96段階の復
号化深さに応じてトレースバックするために、33個の
処理要素の各々は3段階単位にトレースバックが行われ
る。一つの処理要素において4段階単位にトレースバッ
クを施すためには、好ましくは、96段階の復号化深さ
に対して25個の処理要素を必要とする。
【0018】図4において、判定ベクトルDVk及び任
意の状態Skは第1処理要素100−1に入力され、同
一のクロック周期の間に、他の判定ベクトルDVk-4及
び他の状態Sk-4は第2処理要素100−2に入力され
る、等々。この判定ベクトルDVk-4は、判定ベクトル
DVkより4回前の判定ベクトルを表し、状態Sk-4は第
1処理要素100−1における状態Sk-1から3回トレ
ースバックされた状態を表す。
意の状態Skは第1処理要素100−1に入力され、同
一のクロック周期の間に、他の判定ベクトルDVk-4及
び他の状態Sk-4は第2処理要素100−2に入力され
る、等々。この判定ベクトルDVk-4は、判定ベクトル
DVkより4回前の判定ベクトルを表し、状態Sk-4は第
1処理要素100−1における状態Sk-1から3回トレ
ースバックされた状態を表す。
【0019】図5を参照すると、本発明による生存メモ
リ部に組み込まれた処理要素の一例の詳細なブロック図
が示されている。説明の便宜上、制約長さKは7、符号
化比k0/n0は1/2、復号化深さDは96、一クロッ
ク周期当たり3回トレースバックが行われると仮定す
る。各処理要素は、第1、第2及び第3メモリ110−
1、110−2及び110−3を有する遅延素子110
と、バップァ120と、第1、第2及び第3MUX14
0−1、140−2及び140−3と、状態レジスタ1
30とから構成されている。
リ部に組み込まれた処理要素の一例の詳細なブロック図
が示されている。説明の便宜上、制約長さKは7、符号
化比k0/n0は1/2、復号化深さDは96、一クロッ
ク周期当たり3回トレースバックが行われると仮定す
る。各処理要素は、第1、第2及び第3メモリ110−
1、110−2及び110−3を有する遅延素子110
と、バップァ120と、第1、第2及び第3MUX14
0−1、140−2及び140−3と、状態レジスタ1
30とから構成されている。
【0020】各クロック周期において、判定ベクトルD
Vkは遅延素子110の第1メモリ110−1にシフト
され、第1メモリ110−1に予め格納されている1回
前の判定ベクトルDVk-1は第2メモリ110−2及び
第1MUX140−1に各々シフトされ、2回前の判定
ベクトルDVk-2は第3メモリ110−3及び第2MU
X140−2に各々シフトされ、3回前の判定ベクトル
DVk-3はバッファ120及び第3MUX140−3に
各々シフトされる。バップァ120に予め格納されてい
る4回前の判定ベクトルDVk-4は、次の処理要素内の
遅延素子に供給される。即ち、各判定ベクトルDVは、
各クロック周期間に一段階ずつ右側にシフトする。
Vkは遅延素子110の第1メモリ110−1にシフト
され、第1メモリ110−1に予め格納されている1回
前の判定ベクトルDVk-1は第2メモリ110−2及び
第1MUX140−1に各々シフトされ、2回前の判定
ベクトルDVk-2は第3メモリ110−3及び第2MU
X140−2に各々シフトされ、3回前の判定ベクトル
DVk-3はバッファ120及び第3MUX140−3に
各々シフトされる。バップァ120に予め格納されてい
る4回前の判定ベクトルDVk-4は、次の処理要素内の
遅延素子に供給される。即ち、各判定ベクトルDVは、
各クロック周期間に一段階ずつ右側にシフトする。
【0021】また、各クロック周期の間に、状態Skは
状態レジスタ130に供給され、予め格納されている6
ビットの前状態Sk-1[5…0]は1回前の判定ベクト
ルDVk-1を形成するビットのうち、一つの該当ビット
(即ち、第1判定ビット)を選択するための第1選択信
号として第1MUX140−1に供給する。この第1選
択信号による第1判定ビットは最下位ビットとして、即
ち、状態Sk-1の1回トレースバック状態Sk-2の第5ビ
ットSk-2[5]及び状態Sk-1の2回トレースバック状
態Sk-3の第4ビットSk-3[4]として、第2MUX1
40−2に供給される。
状態レジスタ130に供給され、予め格納されている6
ビットの前状態Sk-1[5…0]は1回前の判定ベクト
ルDVk-1を形成するビットのうち、一つの該当ビット
(即ち、第1判定ビット)を選択するための第1選択信
号として第1MUX140−1に供給する。この第1選
択信号による第1判定ビットは最下位ビットとして、即
ち、状態Sk-1の1回トレースバック状態Sk-2の第5ビ
ットSk-2[5]及び状態Sk-1の2回トレースバック状
態Sk-3の第4ビットSk-3[4]として、第2MUX1
40−2に供給される。
【0022】状態Sk-1[5…0]の最上位ビットSk-1
[0]を除いた下位5ビットSk-1[5…1]は1ビッ
トずつシフトされて、Sk-2[4…0]を発生し、よっ
て、状態Sk-1の1回トレースバック状態Sk-2[5…
0]は2回前の判定ベクトルDVk-2を形成するビット
のうち、一つの該当ビット(即ち、第2判定ビット)を
選択するための第2選択信号として第2MUX140−
2に供給される。この第2選択信号による第2判定ビッ
トは状態Sk-1の2回トレースバック状態Sk-3の第5ビ
ットSk-3[5]として第3MUX140−3に供給さ
れる。
[0]を除いた下位5ビットSk-1[5…1]は1ビッ
トずつシフトされて、Sk-2[4…0]を発生し、よっ
て、状態Sk-1の1回トレースバック状態Sk-2[5…
0]は2回前の判定ベクトルDVk-2を形成するビット
のうち、一つの該当ビット(即ち、第2判定ビット)を
選択するための第2選択信号として第2MUX140−
2に供給される。この第2選択信号による第2判定ビッ
トは状態Sk-1の2回トレースバック状態Sk-3の第5ビ
ットSk-3[5]として第3MUX140−3に供給さ
れる。
【0023】状態Sk-1の下位4ビットSk-1[5…2]
は2ビットずつシフトされ、状態Sk-3[3…0]を生
成し、よって、状態Sk-1の完全な2回トレースバック
状態Sk-3[5…0]は、3回前の判定ベクトルDVk-3
を形成するビットのうち、一つの該当ビット(即ち、第
3判定ビット)を選択するための第3選択信号として第
3MUX140−3に供給される。この第3選択信号に
よる第3判定ビットは最下位ビットとして、即ち、状態
Sk-1の3回トレースバック状態Sk-4の第5ビットSk-
4[5]として発生するされる。
は2ビットずつシフトされ、状態Sk-3[3…0]を生
成し、よって、状態Sk-1の完全な2回トレースバック
状態Sk-3[5…0]は、3回前の判定ベクトルDVk-3
を形成するビットのうち、一つの該当ビット(即ち、第
3判定ビット)を選択するための第3選択信号として第
3MUX140−3に供給される。この第3選択信号に
よる第3判定ビットは最下位ビットとして、即ち、状態
Sk-1の3回トレースバック状態Sk-4の第5ビットSk-
4[5]として発生するされる。
【0024】状態Sk-1の下位3ビットSk-1[5・3]
は上位ビットの方に3ビットずつシフトされ、Sk-4
[2・0]を生成し、Sk-2[5](即ち、Sk-3
[4])はSk-4[3]に対応し、Sk-3[5]はSk-4
[4]に対応して、状態Sk-1の完全な3回トレースバ
ック状態Sk-4[5…0]が、次の処理要素内の状態レ
ジスタ(図示せず)に供給されることになる。
は上位ビットの方に3ビットずつシフトされ、Sk-4
[2・0]を生成し、Sk-2[5](即ち、Sk-3
[4])はSk-4[3]に対応し、Sk-3[5]はSk-4
[4]に対応して、状態Sk-1の完全な3回トレースバ
ック状態Sk-4[5…0]が、次の処理要素内の状態レ
ジスタ(図示せず)に供給されることになる。
【0025】これらの第1、第2及び第3MUXが一ク
ロック周期にて、完全な6ビット状態の入力に基づいて
順にイネーブルされるので、各MUXの動作の時間は一
クロックの1/3位になり、一クロック周期間に3回の
トレースバックを施し得ることになる。各MUXの動作
時間が小さくなれば小さいほど、多数回のトレースバッ
クが可能になる。説明の便宜上、図4及び図5には、一
クロック当たり3回トレースバックを行うトレースバッ
ク装置を一例として示している。
ロック周期にて、完全な6ビット状態の入力に基づいて
順にイネーブルされるので、各MUXの動作の時間は一
クロックの1/3位になり、一クロック周期間に3回の
トレースバックを施し得ることになる。各MUXの動作
時間が小さくなれば小さいほど、多数回のトレースバッ
クが可能になる。説明の便宜上、図4及び図5には、一
クロック当たり3回トレースバックを行うトレースバッ
ク装置を一例として示している。
【0026】図3及び図5に示したように、従来のトレ
ースバック装置は3回のみのトレースバック過程のため
に、6個の64ビットレジスタと、3つの64:1MU
Xと、3つの6ビットレジスタとを必要とする反面、本
発明のトレースバック装置によれば、一クロック当たり
3回トレースバックを行うために4つの64ビットレジ
スタと、3つの64:1MUXと、一つの6ビットレジ
スタとを必要とするので、装置の構造がより一層単純化
される特長がある。
ースバック装置は3回のみのトレースバック過程のため
に、6個の64ビットレジスタと、3つの64:1MU
Xと、3つの6ビットレジスタとを必要とする反面、本
発明のトレースバック装置によれば、一クロック当たり
3回トレースバックを行うために4つの64ビットレジ
スタと、3つの64:1MUXと、一つの6ビットレジ
スタとを必要とするので、装置の構造がより一層単純化
される特長がある。
【0027】上記において、本発明の好適な実施の形態
について説明したが、本発明の請求範囲を逸脱すること
なく、当業者は種々の改変をなし得るであろう。
について説明したが、本発明の請求範囲を逸脱すること
なく、当業者は種々の改変をなし得るであろう。
【0028】
【発明の効果】従って、本発明によれば、トレースバッ
クに必要な処理要素の数を減らしてトレースバックを行
うので、処理時間が短縮され、かつ装置の構造をより一
層単純化することができる。
クに必要な処理要素の数を減らしてトレースバックを行
うので、処理時間が短縮され、かつ装置の構造をより一
層単純化することができる。
【図1】従来のビタービ復号化器の概略的なブロック図
である。
である。
【図2】図1の生存メモリ部に組み込まれた97個の処
理要素のアレイを示したブロックである。
理要素のアレイを示したブロックである。
【図3】1回のトレースバックを行う過程を説明するた
めに、図2の処理要素の1つの詳細なブロック図であ
る。
めに、図2の処理要素の1つの詳細なブロック図であ
る。
【図4】生存メモリ部に組み込まれており、互いに縦続
結合トレースバック構造になっている33個の処理要素
のブロックである。
結合トレースバック構造になっている33個の処理要素
のブロックである。
【図5】本発明による生存メモリ部に組み込まれた処理
要素の一例の詳細なブロック図である。
要素の一例の詳細なブロック図である。
10 従来のビタービ復号化器 11−i 第iの分岐マトリックス部 12−i 第iの加算比較選択部 13 生存メモリ部 14 パスマトリックス網 20−1〜20−97、100−1〜100−33 処
理要素 31、110 遅延素子 33、120 バッファ 35、140―1、140―2、140―3 MUX 37 シフトレジスタ 110−1、110−2、110−3 メモリ 130 状態レジスタ
理要素 31、110 遅延素子 33、120 バッファ 35、140―1、140―2、140―3 MUX 37 シフトレジスタ 110−1、110−2、110−3 メモリ 130 状態レジスタ
Claims (7)
- 【請求項1】 符号化比k0/n0を有するビタービ復
号化器に用いられ、各々パイプライン構造で互いに接続
されており、一連の判定ベクトルに基づいてトレースバ
ック(trace-back)を施し、復号化深さDに基づく複数
の処理要素を用いて最大尤度経路をえり抜くトレースバ
ック装置であって、 前記各処理要素が、 所定の周期の間、各々が一定の間隔をおいて順に入力さ
れるN個の判定ベクトルを遅延させ、1回分〜N回分遅
延判定ベクトル(Nは、前記復号化深さD以下の正の整
数)を発生する遅延手段と、 N回分遅延判定ベクトルを前記所定の周期の間格納し、
既に格納されている(N+1)回分遅延判定ベクトルを
次の処理要素に供給する判定ベクトル格納手段と、 前記所定の周期の間入力状態を格納し、1回分遅延状態
を発生する状態格納手段と、 前記1回分遅延状態に基づいて、前記1回分〜N回分遅
延判定ベクトルを順に多重化して、前記1回分遅延状態
に応じる前記最大尤度経路に沿って、N回トレースバッ
ク状態を表すN回トレースバック状態を次の処理要素に
出力する多重化手段とを含むことを特徴とするトレース
バック装置。 - 【請求項2】 前記遅延手段が、直列接続されたN個
のレジスタからなることを特徴とする請求項1に記載の
トレースバック装置。 - 【請求項3】 前記多重化手段が、前記1回分遅延状
態に基づいて、前記1回分〜N回分遅延判定ベクトルの
うち、各々がk0ビットよりなり、該当判定ベクトルの
うちで前記最大尤度経路に対する情報を表す1回〜N回
の決定ビットのN個組を各々選択するN個のマルチプレ
クサ(MUX)を備えることを特徴とする請求項1に記
載のトレースバック装置。 - 【請求項4】 iが1よりNの範囲を有する時、第i
のMUXとして指定されるMUXが(i−1)回トレー
スバック状態に基づいて、i回分遅延ベクトルを形成す
るビットのうちからi回決定ビットの組を選択して、i
回トレースバック状態を第(i+1)のMUXに供給
し、k0ビットを有するi回決定ビットの組がi回トレ
ースバック状態の下位k0ビットを表し、(i−1)回
トレースバック状態の最下位ビットN−1×k0がk0ビ
ットだけシフトされて、前記i回トレースバック状態の
残余ビットを表すことを特徴とする請求項1に記載のこ
とを特徴とする請求項3に記載のトレースバック装置。 - 【請求項5】 符号化比k0/n0を有するビタービ復
号化器に用いられ、各々パイプライン構造で互いに接続
されており、一連の判定ベクトルに基づいてトレースバ
ックを施し、復号化深さDに基づく複数の処理要素を用
いて最大尤度経路をえり抜くトレースバック方法であっ
て、 所定の周期の間、各々が一定の間隔をおいて順に入力さ
れるN個の判定ベクトルを遅延させ、1回分〜N回分遅
延判定ベクトル(Nは、1以上の正の整数で、前記復号
化深さD以下である)を発生する第1過程と、 N回分遅延判定ベクトルを前記所定の周期の間格納し、
既に格納されている(N+1)回分遅延判定ベクトルを
次の処理要素に供給する第2過程と、 前記所定の周期の間入力状態を格納し、1回分遅延状態
を発生する第3過程と、 前記1回分遅延状態に基づいて、前記1回分〜N回分遅
延判定ベクトルを順に多重化して、前記1回分遅延状態
に応じる前記最大尤度経路に沿って、N回トレースバッ
ク状態を表すN回トレースバック状態信号を次の処理要
素に出力する第4過程とを含むことを特徴とするトレー
スバック方法。 - 【請求項6】 前記第4過程が、前記1回分遅延状態
に基づいて、前記1回分〜N回分遅延判定ベクトルのう
ち、各々がk0ビットよりなり、該当判定ベクトルのう
ちで前記最大尤度経路に対する情報を表す1回〜N回の
決定ビットのN個組を各々選択するN個の多重化過程を
含むことを特徴とする請求項5に記載のトレースバック
方法。 - 【請求項7】 iが1よりNの範囲を有する時、第i
の多重化過程として指定される多重化過程が(i−1)
回トレースバック状態に基づいて、i回分遅延ベクトル
を形成するビットのうちでi回決定ビットの組を選択し
て、i回トレースバック状態を第(i+1)のMUXに
供給し、k0ビットを有するi回決定ビットの組がi回
トレースバック状態の下位k0ビットを表し、(i−
1)回トレースバック状態の最下位ビットN−1×k0
がk0ビットだけシフトされて、前記i回トレースバッ
ク状態の残余ビットを表すことを特徴とする請求項6に
記載のトレースバック方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019960021448A KR100212836B1 (ko) | 1996-06-14 | 1996-06-14 | 비터비 디코더의 트레이스백 진행 구조 |
| KR1996-21448 | 1996-06-14 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10117149A true JPH10117149A (ja) | 1998-05-06 |
Family
ID=19461883
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9158544A Pending JPH10117149A (ja) | 1996-06-14 | 1997-06-16 | ビタービ復号化器用トレースバック装置及びトレースバック方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5878092A (ja) |
| EP (1) | EP0813308A3 (ja) |
| JP (1) | JPH10117149A (ja) |
| KR (1) | KR100212836B1 (ja) |
| CN (1) | CN1175825A (ja) |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR980006964A (ko) * | 1996-06-29 | 1998-03-30 | 김주용 | 격자복호기의 역추적장치 |
| KR100237490B1 (ko) * | 1997-11-29 | 2000-01-15 | 전주범 | 트렐리스 코드 데이터의 생존 경로 역추적 장치 |
| KR100584530B1 (ko) * | 1998-10-01 | 2006-09-22 | 삼성전자주식회사 | 고배속 비터비 검출기 |
| JP3700818B2 (ja) * | 1999-01-21 | 2005-09-28 | Necエンジニアリング株式会社 | 誤り訂正回路 |
| US6378106B1 (en) * | 1999-05-28 | 2002-04-23 | Lucent Technologies Inc. | Viterbi decoding using single-wrong-turn correction |
| KR100580160B1 (ko) * | 1999-09-14 | 2006-05-15 | 삼성전자주식회사 | 변형된 역추적 방식의 2단 연출력 비터비 알고리즘 복호화기 |
| US6622283B1 (en) * | 2000-01-28 | 2003-09-16 | Nec Electronics, Inc. | Digital signal processor decoding of convolutionally encoded symbols |
| TWI232652B (en) * | 2000-10-08 | 2005-05-11 | Koninkl Philips Electronics Nv | Device for reconstructing a runlength constrained sequence |
| TW536872B (en) * | 2002-07-03 | 2003-06-11 | Via Optical Solution Inc | Viterbi decoding device and method for multi-input data and multi-output data |
| US7171609B2 (en) * | 2003-02-03 | 2007-01-30 | Verisilicon Holdings Company Ltd. | Processor and method for convolutional decoding |
| US7496159B2 (en) * | 2003-12-01 | 2009-02-24 | Mediatek Inc. | Survivor memory management in a Viterbi decoder |
| US7275204B2 (en) * | 2004-09-30 | 2007-09-25 | Marvell International Ltd. | Distributed ring control circuits for Viterbi traceback |
| US20060068911A1 (en) * | 2004-09-30 | 2006-03-30 | Microsoft Corporation | Game console communication with a computer |
| KR100686170B1 (ko) | 2004-11-30 | 2007-02-23 | 엘지전자 주식회사 | 디코딩 장치 및 이를 이용한 디코딩 방법 |
| US8185810B1 (en) * | 2007-04-13 | 2012-05-22 | Link—A—Media Devices Corporation | Low power viterbi trace back architecture |
| JP4585581B2 (ja) * | 2008-06-24 | 2010-11-24 | 株式会社東芝 | 最尤復号器および復号方法 |
| JP2010206570A (ja) * | 2009-03-04 | 2010-09-16 | Sony Corp | 復号装置、復号方法 |
| US11165446B1 (en) * | 2020-11-05 | 2021-11-02 | Nxp B.V. | Parallel backtracking in Viterbi decoder |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4571734A (en) * | 1983-08-05 | 1986-02-18 | International Business Machines Corporation | Method and apparatus for decoding the output signal of a partial-response class-IV communication or recording-device channel |
| FR2686751B1 (fr) * | 1992-01-24 | 1997-03-28 | France Telecom | Procede de decodage a maximum de vraisemblance a treillis de decodage sous-echantillonne, et dispositif de decodage correspondant. |
| JP3042182B2 (ja) * | 1992-05-29 | 2000-05-15 | 日本電気株式会社 | 再生データ検出方式 |
| KR0135796B1 (ko) * | 1994-11-14 | 1998-04-27 | 김광호 | 비터비복호기에서 트레이스백 수행장치 |
-
1996
- 1996-06-14 KR KR1019960021448A patent/KR100212836B1/ko not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-06-16 US US08/876,554 patent/US5878092A/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-06-16 CN CN97118022A patent/CN1175825A/zh active Pending
- 1997-06-16 JP JP9158544A patent/JPH10117149A/ja active Pending
- 1997-06-16 EP EP97109771A patent/EP0813308A3/en not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5878092A (en) | 1999-03-02 |
| KR100212836B1 (ko) | 1999-08-02 |
| CN1175825A (zh) | 1998-03-11 |
| KR980006963A (ko) | 1998-03-30 |
| EP0813308A3 (en) | 2001-01-31 |
| EP0813308A2 (en) | 1997-12-17 |
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