JPH1075186A - マンハッタンあるいはハミングメトリックスキームに基づくビテルビデコーダのための信号のデコード - Google Patents
マンハッタンあるいはハミングメトリックスキームに基づくビテルビデコーダのための信号のデコードInfo
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- JPH1075186A JPH1075186A JP9085437A JP8543797A JPH1075186A JP H1075186 A JPH1075186 A JP H1075186A JP 9085437 A JP9085437 A JP 9085437A JP 8543797 A JP8543797 A JP 8543797A JP H1075186 A JPH1075186 A JP H1075186A
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L25/00—Baseband systems
- H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
- H04L25/08—Modifications for reducing interference; Modifications for reducing effects due to line faults ; Receiver end arrangements for detecting or overcoming line faults
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M13/00—Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes
- H03M13/65—Purpose and implementation aspects
- H03M13/6508—Flexibility, adaptability, parametrability and configurability of the implementation
- H03M13/6516—Support of multiple code parameters, e.g. generalized Reed-Solomon decoder for a variety of generator polynomials or Galois fields
-
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- H03M13/00—Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes
- H03M13/37—Decoding methods or techniques, not specific to the particular type of coding provided for in groups H03M13/03 - H03M13/35
- H03M13/39—Sequence estimation, i.e. using statistical methods for the reconstruction of the original codes
- H03M13/41—Sequence estimation, i.e. using statistical methods for the reconstruction of the original codes using the Viterbi algorithm or Viterbi processors
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
- H04L1/004—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using forward error control
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- H04L1/0054—Maximum-likelihood or sequential decoding, e.g. Viterbi, Fano, ZJ algorithms
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明はマンハッタンメトリックスキームあ
るいはハミングメトリックスキームのいずれかを採用す
る複数のビテルビデコーダに対して使用される同値のソ
フトシンボルデコード信号を得るための方法に関する。 【解決手段】 信号フォーマット変換機が、第一の記数
法、例えば、二進法あるいは２の補数システムにて表さ
れた入力信号を、第二の記数法に変換するために提供さ
れる。ビテルビデコーダへの入力の所に実現（使用）さ
れるこの信号フォーマット変換機を使用することで、マ
ンハッタンメトリックスキーム用に設計されたビテルビ
デコーダを、信号が２の補数によって表現されるアプリ
ケーションに使用することが可能になる。同様に、ハミ
ングメトリックスキーム用に設計されたビテルビデコー
ダを、信号が無符号二進法にて表現されるアプリケーシ
ョン内で実現（使用）することが可能になる。
るいはハミングメトリックスキームのいずれかを採用す
る複数のビテルビデコーダに対して使用される同値のソ
フトシンボルデコード信号を得るための方法に関する。 【解決手段】 信号フォーマット変換機が、第一の記数
法、例えば、二進法あるいは２の補数システムにて表さ
れた入力信号を、第二の記数法に変換するために提供さ
れる。ビテルビデコーダへの入力の所に実現（使用）さ
れるこの信号フォーマット変換機を使用することで、マ
ンハッタンメトリックスキーム用に設計されたビテルビ
デコーダを、信号が２の補数によって表現されるアプリ
ケーションに使用することが可能になる。同様に、ハミ
ングメトリックスキーム用に設計されたビテルビデコー
ダを、信号が無符号二進法にて表現されるアプリケーシ
ョン内で実現（使用）することが可能になる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般的には、特定
のメトリック計算を採用するように設計されたビテルビ
デコーダの、その入力の所に提供される、あるいは、そ
の出力の所に要求される、通常はそのメトリックスキー
ムとはコンパティブルでない記数法にて表現された信号
との互換性に関する。より詳細には、マンハッタンメト
リックスキームあるいはハミングメトリックスキームの
いずれかを採用する複数のビテルビデコーダに対して使
用される同値のソフトシンボルデコード信号を得るため
の方法に関する。
のメトリック計算を採用するように設計されたビテルビ
デコーダの、その入力の所に提供される、あるいは、そ
の出力の所に要求される、通常はそのメトリックスキー
ムとはコンパティブルでない記数法にて表現された信号
との互換性に関する。より詳細には、マンハッタンメト
リックスキームあるいはハミングメトリックスキームの
いずれかを採用する複数のビテルビデコーダに対して使
用される同値のソフトシンボルデコード信号を得るため
の方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】デジタルシステムは、量子化されたデー
タを伝送する。二進法においては、量子化されたデータ
は、０か１のいずれかによって表される。デジタル信号
の伝送に際して、様々なソースからのノイズによって送
信される信号が不正化され、この結果として、受信され
る信号が、送信された信号と、必ずしも、一致しなくな
ることがある。ノイズを補償し、検出をより正確にする
ために、通常、エラー訂正技法が使用される。
タを伝送する。二進法においては、量子化されたデータ
は、０か１のいずれかによって表される。デジタル信号
の伝送に際して、様々なソースからのノイズによって送
信される信号が不正化され、この結果として、受信され
る信号が、送信された信号と、必ずしも、一致しなくな
ることがある。ノイズを補償し、検出をより正確にする
ために、通常、エラー訂正技法が使用される。
【０００３】送信された信号の検出における精度を向上
させるための一つの方法は、信号を、送信の前に、たた
みこみ符号化する方法である。この方法においては、ソ
ース信号を送信する代わりに、符号化された信号が送信
される。たたみこみエンコーダは、各ソース信号のビッ
トあるいはセットのビットに対して、二進論理計算に従
って所定の数のビットを生成することによって、ソース
信号に冗長を加える。エンコーダによって生成されるビ
ットの数は、ソース信号からエンコーダに入力されるビ
ットの数より多くなる。結果として、各ソース信号ビッ
トを識別するための情報が、１ビット以上で送信される
こととなる。こうして、受信機は、ソース信号ビットの
みが送信された場合に提供される機会よりも、ソース信
号ビットを正確に検出するためのより多くの機会を持つ
こととなる。たたみこみエンコーダの使用に関しては、
Peyton Z.Peebles、Jr.、Digital Communication System、
pp.87-102 (Prentice Hall 1987)においてより詳細に説
明されているのでこれを参照されたい。
させるための一つの方法は、信号を、送信の前に、たた
みこみ符号化する方法である。この方法においては、ソ
ース信号を送信する代わりに、符号化された信号が送信
される。たたみこみエンコーダは、各ソース信号のビッ
トあるいはセットのビットに対して、二進論理計算に従
って所定の数のビットを生成することによって、ソース
信号に冗長を加える。エンコーダによって生成されるビ
ットの数は、ソース信号からエンコーダに入力されるビ
ットの数より多くなる。結果として、各ソース信号ビッ
トを識別するための情報が、１ビット以上で送信される
こととなる。こうして、受信機は、ソース信号ビットの
みが送信された場合に提供される機会よりも、ソース信
号ビットを正確に検出するためのより多くの機会を持つ
こととなる。たたみこみエンコーダの使用に関しては、
Peyton Z.Peebles、Jr.、Digital Communication System、
pp.87-102 (Prentice Hall 1987)においてより詳細に説
明されているのでこれを参照されたい。
【０００４】エラー訂正技法においては、受信機内に、
ビテルビアルゴリズムが、ビテルビデコーダとして使用
される。ビテルビデコーダは、ある時点において受信さ
れる各信号に対して、ソース信号を表す有限数の状態が
存在することを前提とする。各信号の受信とともに、ビ
テルビデコーダは、一つ前の時点において受信された信
号を反映する有限数の可能な現在の状態から、有限数の
可能な次の状態への遷移を追跡する。ソース信号が、送
信の前に、最初に、たたみこみ符号化されている場合
は、ビテルビデコーダは、その符号化スキームを使用し
て、現在の状態から次の状態への各遷移に対して、受信
された信号の可能な表現を生成する。一般的に、受信さ
れた信号は、デコーダに、一つあるいは複数のビットか
らなるシンボルとして提供される。受信されるシンボル
セットに対応するソース信号のサイズは、コード速度に
おおきく依存する。こうして、ソース信号の１ビットが
２ビットとして送信される二分の一速度エンコーダの場
合は、一つのシンボルセットは、２ビットから構成さ
れ、対応するソース信号は、１ビットから構成される。
ビテルビアルゴリズムが、ビテルビデコーダとして使用
される。ビテルビデコーダは、ある時点において受信さ
れる各信号に対して、ソース信号を表す有限数の状態が
存在することを前提とする。各信号の受信とともに、ビ
テルビデコーダは、一つ前の時点において受信された信
号を反映する有限数の可能な現在の状態から、有限数の
可能な次の状態への遷移を追跡する。ソース信号が、送
信の前に、最初に、たたみこみ符号化されている場合
は、ビテルビデコーダは、その符号化スキームを使用し
て、現在の状態から次の状態への各遷移に対して、受信
された信号の可能な表現を生成する。一般的に、受信さ
れた信号は、デコーダに、一つあるいは複数のビットか
らなるシンボルとして提供される。受信されるシンボル
セットに対応するソース信号のサイズは、コード速度に
おおきく依存する。こうして、ソース信号の１ビットが
２ビットとして送信される二分の一速度エンコーダの場
合は、一つのシンボルセットは、２ビットから構成さ
れ、対応するソース信号は、１ビットから構成される。
【０００５】こうして、セットの送信されるデジタル信
号は、状態遷移の一つあるいは複数の可能なシーケンス
として表される。各遷移は、ブランチと呼ばれ、シーケ
ンスのブランチによって経路が形成される。各ブランチ
は、送信されたデジタル信号の可能な表現を表すため
に、ある特定のブランチの、ビテルビ（デコーダ）によ
って生成された信号と、それと対応する時点において実
際に受信された信号との間の差に等しいエラー値を計算
および評価することが可能である。このエラーは、ブラ
ンチメトリックと呼ばれる。このブランチメトリック
は、ある時点における特定の状態が、対応するソース信
号を正確に表すか否かを決定するために使用される。各
状態の精度は、その状態に至るまでのそれより前の時点
の状態のシーケンスに依存するために、各状態に、ある
エラー、つまり、その状態に至るまでのシーケンスのブ
ランチメトリックの総和に等しい累積コスト値が関連づ
けられる。同様に、全てのデジタル信号が受信され、経
路が完結した後に、各経路に、累積コストが関連づけら
れ、最小のエラーを持つ経路が、ソース信号ビットのシ
ーケンスを表すものとして選択される。
号は、状態遷移の一つあるいは複数の可能なシーケンス
として表される。各遷移は、ブランチと呼ばれ、シーケ
ンスのブランチによって経路が形成される。各ブランチ
は、送信されたデジタル信号の可能な表現を表すため
に、ある特定のブランチの、ビテルビ（デコーダ）によ
って生成された信号と、それと対応する時点において実
際に受信された信号との間の差に等しいエラー値を計算
および評価することが可能である。このエラーは、ブラ
ンチメトリックと呼ばれる。このブランチメトリック
は、ある時点における特定の状態が、対応するソース信
号を正確に表すか否かを決定するために使用される。各
状態の精度は、その状態に至るまでのそれより前の時点
の状態のシーケンスに依存するために、各状態に、ある
エラー、つまり、その状態に至るまでのシーケンスのブ
ランチメトリックの総和に等しい累積コスト値が関連づ
けられる。同様に、全てのデジタル信号が受信され、経
路が完結した後に、各経路に、累積コストが関連づけら
れ、最小のエラーを持つ経路が、ソース信号ビットのシ
ーケンスを表すものとして選択される。
【０００６】ビテルビデコーダは、通常、受信機内にお
いて、２度、使用（実現）される。第一のビテルビデコ
ーダは、受信された信号から送信された複数のビットを
決定するために使用される。この第一のビテルビデコー
ダは、通常、等化器と呼ばれる。第二のビテルビデコー
ダは、ソース信号を送信されたビットから符号化スキー
ムに基づいて決定するために使用される。第二のビテル
ビデコーダの性能の向上が、第一のビテルビデコーダ
を、ソフトシンボル出力を提供するソフト判定デコーダ
とした場合に見込まれる。前に説明のビテルビデコーダ
は、各受信されたシンボルセットを、１あるいは０のソ
ースビット、つまり、ハードビットとして翻訳するが、
一方、ソフト判定ビテルビデコーダは、これに加えて、
このハードビットの信頼性の指標も得る。例えば、０．
９の値を持つ受信された信号は、ハード１に量子化され
る可能性が高く、実際に、０．９が、１として送信され
た可能性も非常に高い。同様に、０．１の値は、ハード
０として量子化される可能性が高く、ここでも、この量
子化が、正しい可能性は高い。ただし、受信された信号
が０．５の場合は、その信号が、０あるいは１として送
信されたという信頼性のレベルは、非常に低い。
いて、２度、使用（実現）される。第一のビテルビデコ
ーダは、受信された信号から送信された複数のビットを
決定するために使用される。この第一のビテルビデコー
ダは、通常、等化器と呼ばれる。第二のビテルビデコー
ダは、ソース信号を送信されたビットから符号化スキー
ムに基づいて決定するために使用される。第二のビテル
ビデコーダの性能の向上が、第一のビテルビデコーダ
を、ソフトシンボル出力を提供するソフト判定デコーダ
とした場合に見込まれる。前に説明のビテルビデコーダ
は、各受信されたシンボルセットを、１あるいは０のソ
ースビット、つまり、ハードビットとして翻訳するが、
一方、ソフト判定ビテルビデコーダは、これに加えて、
このハードビットの信頼性の指標も得る。例えば、０．
９の値を持つ受信された信号は、ハード１に量子化され
る可能性が高く、実際に、０．９が、１として送信され
た可能性も非常に高い。同様に、０．１の値は、ハード
０として量子化される可能性が高く、ここでも、この量
子化が、正しい可能性は高い。ただし、受信された信号
が０．５の場合は、その信号が、０あるいは１として送
信されたという信頼性のレベルは、非常に低い。
【０００７】ソフトシンボル判定を得るための一つの方
法が１９９５年１２月付けでBlakerに付与され、本出願
と譲受人を同一とする“Soft-Symbol Decoding”という
名称の合衆国特許第5,471,500号において詳細に説明さ
れているためにこれを参照されたい。この方法は、特定
のブランチと関連するデコードされたハードビットを、
そのブランチメトリックと連結するプロセスを含み、こ
うして結合された信号は、ソフトシンボルデコード信号
と呼ばれる。ハードビットは、単に、可能な代替からの
最良の選択を示し、一方、ブランチメトリックあるいは
累積コスト差は、選択されたハードビットと、受信され
たデジタル信号との間のエラーの程度を示す。ソフトシ
ンボルは、従って、選択されたハードビットの信頼性の
尺度を提供する。
法が１９９５年１２月付けでBlakerに付与され、本出願
と譲受人を同一とする“Soft-Symbol Decoding”という
名称の合衆国特許第5,471,500号において詳細に説明さ
れているためにこれを参照されたい。この方法は、特定
のブランチと関連するデコードされたハードビットを、
そのブランチメトリックと連結するプロセスを含み、こ
うして結合された信号は、ソフトシンボルデコード信号
と呼ばれる。ハードビットは、単に、可能な代替からの
最良の選択を示し、一方、ブランチメトリックあるいは
累積コスト差は、選択されたハードビットと、受信され
たデジタル信号との間のエラーの程度を示す。ソフトシ
ンボルは、従って、選択されたハードビットの信頼性の
尺度を提供する。
【０００８】ブランチメトリックを計算するための二つ
の一般的なメトリックスキームとして、“マンハッタ
ン”メトリックスキームと、“ハミング”メトリックス
キームがある。マンハッタンメトリックスキームにおい
ては、デジタル信号は、通常、無符号二進法によって表
される。こうして、無符号二進法においては、論理０
は、８桁を使用した場合、００００ ００００として表
現される。同様に、論理１は、１１１１ １１１１とし
て表現される。あるブランチのブランチメトリックは、
各受信されたデジタル信号と、ビテルビデコーダによっ
て内部的に計算された、ブランチと対応するデジタル信
号との間の差の絶対値を取ることによって計算される。
マンハッタンブランチメトリックスキームの場合は、最
小のエラーは、極値の、典型的には、最小の、ブランチ
メトリックによって示される。従って、マンハッタンブ
ランチメトリック用に設計されたビテルビデコーダは、
最尤経路として、全ての可能な経路のうちの、最小のコ
ストを持つ経路を選択することとなる。
の一般的なメトリックスキームとして、“マンハッタ
ン”メトリックスキームと、“ハミング”メトリックス
キームがある。マンハッタンメトリックスキームにおい
ては、デジタル信号は、通常、無符号二進法によって表
される。こうして、無符号二進法においては、論理０
は、８桁を使用した場合、００００ ００００として表
現される。同様に、論理１は、１１１１ １１１１とし
て表現される。あるブランチのブランチメトリックは、
各受信されたデジタル信号と、ビテルビデコーダによっ
て内部的に計算された、ブランチと対応するデジタル信
号との間の差の絶対値を取ることによって計算される。
マンハッタンブランチメトリックスキームの場合は、最
小のエラーは、極値の、典型的には、最小の、ブランチ
メトリックによって示される。従って、マンハッタンブ
ランチメトリック用に設計されたビテルビデコーダは、
最尤経路として、全ての可能な経路のうちの、最小のコ
ストを持つ経路を選択することとなる。
【０００９】ハミングブランチメトリックスキームにお
いては、デジタル信号は、通常、符号付き補数システム
を使用して表現される。符号付き補数（システム）にお
いては、数の符号は、最上位の桁によって示される。通
常は、０は、正の値を示し、１は、負の値を示すが、た
だし、この逆を使用することも可能である。残りの桁
は、正しく補数が取られた場合、規模を示す。先頭に０
を持つ数の規模は、その数が無符号二進形式にて表現さ
れた場合と、同一となる。例えば、０１１０は、無符号
二進形式においては、６に等しく、０が正の値を示す符
号付き補数形式においては、＋６に等しい。第二の数と
同一の規模を持つが、ただし、反対の符号を持つ数は、
第二の数の補数によって表現される。例えば、−６は、
０１１０、つまり、＋６の補数によって表現される。一
つの符号付き補数システムが、１の補数システムとして
知られているが、これは、全ての０を１に変更し、全て
の１を０に変更するプロセスを伴う。こうして、−６
は、１の補数形式においては、１００１として示され
る。もう一つの符号付き補数システムが、２の補数シス
テムとして知られているが、この場合は、１を１の補数
に加えることのみが要求される。こうして、−６は、２
の補数形式においては、１０１０として示される。ハミ
ングメトリックは、通常、２の補数を伴う。補数と、補
数システムにおける数の数学的演算の説明については、
M.Morris Mano、Computer Engineering:Hardware Desig
n、pp.11-17 (Prentice Hall 1988)において見ることが
できるためにこれを参照されたい。
いては、デジタル信号は、通常、符号付き補数システム
を使用して表現される。符号付き補数（システム）にお
いては、数の符号は、最上位の桁によって示される。通
常は、０は、正の値を示し、１は、負の値を示すが、た
だし、この逆を使用することも可能である。残りの桁
は、正しく補数が取られた場合、規模を示す。先頭に０
を持つ数の規模は、その数が無符号二進形式にて表現さ
れた場合と、同一となる。例えば、０１１０は、無符号
二進形式においては、６に等しく、０が正の値を示す符
号付き補数形式においては、＋６に等しい。第二の数と
同一の規模を持つが、ただし、反対の符号を持つ数は、
第二の数の補数によって表現される。例えば、−６は、
０１１０、つまり、＋６の補数によって表現される。一
つの符号付き補数システムが、１の補数システムとして
知られているが、これは、全ての０を１に変更し、全て
の１を０に変更するプロセスを伴う。こうして、−６
は、１の補数形式においては、１００１として示され
る。もう一つの符号付き補数システムが、２の補数シス
テムとして知られているが、この場合は、１を１の補数
に加えることのみが要求される。こうして、−６は、２
の補数形式においては、１０１０として示される。ハミ
ングメトリックは、通常、２の補数を伴う。補数と、補
数システムにおける数の数学的演算の説明については、
M.Morris Mano、Computer Engineering:Hardware Desig
n、pp.11-17 (Prentice Hall 1988)において見ることが
できるためにこれを参照されたい。
【００１０】ハミング１と呼ばれるハミングメトリック
スキームの一つの実現においては、論理１が、正の１
に、そして、論理０が、負の１に、マッピングされ、結
果として、８桁を用いた２の補数システムでは、論理１
は、０１１１ １１１１によって表され、一方、論理０
は、１０００ ００００によって表される。代替として
のハミング２ブランチメトリックスキームにおいては、
論理１が負の１に、そして、論理０が正の１にマッピン
グされ、結果として、論理１は、１０００ ００００に
よって示され、論理０は、０１１１ １１１１によって
示される。上に説明されたように、これら２つのハミン
グメトリックスキームは、互いに、２の補数である。
スキームの一つの実現においては、論理１が、正の１
に、そして、論理０が、負の１に、マッピングされ、結
果として、８桁を用いた２の補数システムでは、論理１
は、０１１１ １１１１によって表され、一方、論理０
は、１０００ ００００によって表される。代替として
のハミング２ブランチメトリックスキームにおいては、
論理１が負の１に、そして、論理０が正の１にマッピン
グされ、結果として、論理１は、１０００ ００００に
よって示され、論理０は、０１１１ １１１１によって
示される。上に説明されたように、これら２つのハミン
グメトリックスキームは、互いに、２の補数である。
【００１１】マンハッタンメトリックスキームに基づく
デコーダとは対比的に、ハミングメトリックスキーム用
に設計されたビテルビデコーダは、全ての可能な経路に
関して最高の正あるいは負のコストを持つ経路を選択す
る。この理由は、ハミングブランチメトリックの計算に
起因する。マンハッタン距離の計算においては各受信さ
れたデジタル信号とビテルビデコーダによって内部的に
計算された対応するデジタル信号との間の差の絶対値が
計算されたが、これに対して、ハミングブランチメトリ
ックの計算においては、この信号の規模の符号も考慮さ
れる。符号付き補数システムにおける数の数学的演算に
詳しい人であれば、ハミングブランチメトリックの計算
における最小エラーは、最大ブランチメトリックによっ
て示されることを簡単に理解できるものである。
デコーダとは対比的に、ハミングメトリックスキーム用
に設計されたビテルビデコーダは、全ての可能な経路に
関して最高の正あるいは負のコストを持つ経路を選択す
る。この理由は、ハミングブランチメトリックの計算に
起因する。マンハッタン距離の計算においては各受信さ
れたデジタル信号とビテルビデコーダによって内部的に
計算された対応するデジタル信号との間の差の絶対値が
計算されたが、これに対して、ハミングブランチメトリ
ックの計算においては、この信号の規模の符号も考慮さ
れる。符号付き補数システムにおける数の数学的演算に
詳しい人であれば、ハミングブランチメトリックの計算
における最小エラーは、最大ブランチメトリックによっ
て示されることを簡単に理解できるものである。
【００１２】上に述べたように、マンハッタンメトリッ
クスキーム用に設計されたビテルビデコーダは、典型的
には、最小コストである経路を選択する。ただし、最小
コストである経路は、デコードされるべき信号が無符号
二進コードの場合にのみ、最良の経路を表す。つまり、
無符号二進法の場合は、受信された信号の値が０に近け
れば近いほど、その信号が０として送信された可能性が
高くなる。同様にして、受信された信号の値が１に近け
れば近いほど、その信号が１として送信された可能性が
高くなる。いずれの場合も、受信された信号と、送信さ
れたと推定される尤もらしい信号ビットとの間の差の値
は、受信された信号と、送信されと推定される信号の他
の可能な表現との間の差の値よりも小さくなる。こうた
めに、マンハッタンメトリックスキームに基づくビテル
ビデコーダは、無符号二進法にて表現された入力信号と
のみコンパティブルである。同様にして、ソフト判定ビ
テルビデコーダは、無符号二進法にて表現されたソフト
シンボルデコード出力を与える。
クスキーム用に設計されたビテルビデコーダは、典型的
には、最小コストである経路を選択する。ただし、最小
コストである経路は、デコードされるべき信号が無符号
二進コードの場合にのみ、最良の経路を表す。つまり、
無符号二進法の場合は、受信された信号の値が０に近け
れば近いほど、その信号が０として送信された可能性が
高くなる。同様にして、受信された信号の値が１に近け
れば近いほど、その信号が１として送信された可能性が
高くなる。いずれの場合も、受信された信号と、送信さ
れたと推定される尤もらしい信号ビットとの間の差の値
は、受信された信号と、送信されと推定される信号の他
の可能な表現との間の差の値よりも小さくなる。こうた
めに、マンハッタンメトリックスキームに基づくビテル
ビデコーダは、無符号二進法にて表現された入力信号と
のみコンパティブルである。同様にして、ソフト判定ビ
テルビデコーダは、無符号二進法にて表現されたソフト
シンボルデコード出力を与える。
【００１３】これとは対照的に、ハミングブランチメト
リックスキーム用に設計されたビテルビデコーダは、典
型的には、最大の正あるいは負のコストを持つ経路を選
択する。尤もらしい経路を正しく選択するためには、こ
のビテルデコーダによって受信される信号は、符号付き
補数システム、好ましくは、２の補数であることが要求
される。
リックスキーム用に設計されたビテルビデコーダは、典
型的には、最大の正あるいは負のコストを持つ経路を選
択する。尤もらしい経路を正しく選択するためには、こ
のビテルデコーダによって受信される信号は、符号付き
補数システム、好ましくは、２の補数であることが要求
される。
【００１４】あるデジタル信号が２の補数によって表さ
れ、ある桁数、例えば、８桁に制限された場合、論理１
は、あるレンジの離散値によって表され、各値は、異な
る程度の信頼性を示すこととなる。論理０もまた異なる
程度の信頼性を示すあるレンジの離散値によって表され
る。論理１に対する信頼性の特定の程度は、論理０に対
する信頼性の同一の程度を示す値の２の補数によって示
される。
れ、ある桁数、例えば、８桁に制限された場合、論理１
は、あるレンジの離散値によって表され、各値は、異な
る程度の信頼性を示すこととなる。論理０もまた異なる
程度の信頼性を示すあるレンジの離散値によって表され
る。論理１に対する信頼性の特定の程度は、論理０に対
する信頼性の同一の程度を示す値の２の補数によって示
される。
【００１５】例えば、論理１が正の値、つまり、先頭の
０に、そして、論理０が負の値、つまり、先頭の１に、
マッピングされるハミング２における８桁数において
は、最低の信頼性を持つ１は、００００ ００００によ
って示され、最低の信頼性を持つの０は、１１１１ １
１１１によって示される。一方、最高の信頼性を持つ１
は、０１１１ １１１１によって示され、最高の信頼性
を持つ０は、１０００００００によって示される。論理
１が負の値にマッピングされ、論理０が正の値にマッピ
ングされるハミング１の場合は、最低の信頼性を持つ１
は、１１１１１１１１によって示され、最低の信頼性を
持つ０は、００００ ００００によって示される。利発
な読者は、論理１および０の両端の信頼性のレベルを表
す数は、実際には互いに１の補数となるが、論理１およ
び０に対する信頼性の中間レベルは２の補数によって表
されることを理解できるものである。
０に、そして、論理０が負の値、つまり、先頭の１に、
マッピングされるハミング２における８桁数において
は、最低の信頼性を持つ１は、００００ ００００によ
って示され、最低の信頼性を持つの０は、１１１１ １
１１１によって示される。一方、最高の信頼性を持つ１
は、０１１１ １１１１によって示され、最高の信頼性
を持つ０は、１０００００００によって示される。論理
１が負の値にマッピングされ、論理０が正の値にマッピ
ングされるハミング１の場合は、最低の信頼性を持つ１
は、１１１１１１１１によって示され、最低の信頼性を
持つ０は、００００ ００００によって示される。利発
な読者は、論理１および０の両端の信頼性のレベルを表
す数は、実際には互いに１の補数となるが、論理１およ
び０に対する信頼性の中間レベルは２の補数によって表
されることを理解できるものである。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】あるアプリケーション
のある箇所、例えば、デコーダ内の等化器が、マンハッ
タンあるいはハミングのいずれかのブランチメトリック
スキームを採用し、一方、同一のアプリケーションの別
の箇所、例えば、第二の段のビテルビデコーダが異なる
ブランチメトリックスキームを採用するような信号処理
アプリケーションにおいては、問題が生じる。
のある箇所、例えば、デコーダ内の等化器が、マンハッ
タンあるいはハミングのいずれかのブランチメトリック
スキームを採用し、一方、同一のアプリケーションの別
の箇所、例えば、第二の段のビテルビデコーダが異なる
ブランチメトリックスキームを採用するような信号処理
アプリケーションにおいては、問題が生じる。
【００１７】より詳細には、幾つかのアプリケーション
は、信号を２の補数にて表すように設計されている。結
果として、メトリックを計算あるいは認識することを要
求される任意の要素、例えば、ビテルビデコーダは、こ
れをハミングメトリックスキームにて遂行することを要
求される。無符号二進法にて信号を表すように設計され
たアプリケーションについても同様なことが言える。伝
統的には、これら二つのシステムは、それら自身の記数
法に対して専用に設計された要素を必要とする。換言す
れば、第一のシステムに対してはハミングメトリックス
キームが、そして、第二のシステムに対しては、マンハ
ッタンメトリックスキームが要求される。これは、両方
の要素が同一のタスクに対して要求される場合は、非効
率である。さらに、マンハッタンメトリックスキーム用
に設計された要素が、ハミングメトリックスキーム用に
設計された同一の要素より優れた性能を示す場合や、こ
の逆の場合もある。従って、伝統的にはハミング要素を
要求するアプリケーションであっても、マンハッタン要
素を使用できることが望ましい。
は、信号を２の補数にて表すように設計されている。結
果として、メトリックを計算あるいは認識することを要
求される任意の要素、例えば、ビテルビデコーダは、こ
れをハミングメトリックスキームにて遂行することを要
求される。無符号二進法にて信号を表すように設計され
たアプリケーションについても同様なことが言える。伝
統的には、これら二つのシステムは、それら自身の記数
法に対して専用に設計された要素を必要とする。換言す
れば、第一のシステムに対してはハミングメトリックス
キームが、そして、第二のシステムに対しては、マンハ
ッタンメトリックスキームが要求される。これは、両方
の要素が同一のタスクに対して要求される場合は、非効
率である。さらに、マンハッタンメトリックスキーム用
に設計された要素が、ハミングメトリックスキーム用に
設計された同一の要素より優れた性能を示す場合や、こ
の逆の場合もある。従って、伝統的にはハミング要素を
要求するアプリケーションであっても、マンハッタン要
素を使用できることが望ましい。
【００１８】
【課題を解決するための手段】従って、本発明は、ある
要素の設計では受信することができない（コンパティブ
ルでない）第一の記数法によって表されたデジタル信号
を、その要素にコンパティブルな第二の記数法に変換す
るための方法および装置を提供する。本発明は、特に、
この要素がビテルビデコーダである場合に有効である。
マンハッタンメトリックスキーム用に設計されたビテル
ビデコーダが符号付き補数システムにて表されたデジタ
ル信号を受信した場合、この信号の記数形式が、まず最
初に、無符号二進法に変換され、その後、デコーダに入
力される。同様に、マンハッタンメトリックスキーム用
に設計されたビテルビデコーダに提供された無符号二進
形式にて表された信号は、最初に、符号付き補数形式に
変換された後に、デコーダに入力される。
要素の設計では受信することができない（コンパティブ
ルでない）第一の記数法によって表されたデジタル信号
を、その要素にコンパティブルな第二の記数法に変換す
るための方法および装置を提供する。本発明は、特に、
この要素がビテルビデコーダである場合に有効である。
マンハッタンメトリックスキーム用に設計されたビテル
ビデコーダが符号付き補数システムにて表されたデジタ
ル信号を受信した場合、この信号の記数形式が、まず最
初に、無符号二進法に変換され、その後、デコーダに入
力される。同様に、マンハッタンメトリックスキーム用
に設計されたビテルビデコーダに提供された無符号二進
形式にて表された信号は、最初に、符号付き補数形式に
変換された後に、デコーダに入力される。
【００１９】本発明はまた第一のビテルビデコーダのソ
フトシンボル出力の第一の記数法を、このソフトシンボ
ル出力を、そのメトリックスキームが第二の数記法とは
コンパティブルであるが第二の数記法とはコンパティブ
ルでない第二ビテルビのデコーダに提供する前に、第二
の記数法に変換することを可能にする。入力信号の適切
な数記法による表現および出力信号の適切な変換によっ
て、マンハッタンメトリックスキームに基づくデコーダ
およびハミングメトリックスキームに基づくデコーダの
両方に対して、同値のソフトシンボルデコード出力が提
供される。デコーダがマンハッタンメトリックスキーム
を採用する場合は、無符号二進法によって表されたソフ
トシンボルは、そのソフトシンボルデコード出力の絶対
値を取ることによって得られ、一方、符号付き補数によ
って表された同値のソフトシンボルは、そのソフトシン
ボルデコード出力の絶対値を符号付き補数システムに変
換することによって得られる。デコーダがハミングメト
リックスキームを採用する場合は、ソフトシンボルデコ
ード出力は、符号付き補数によって表され、一方、無符
号二進法にて表されたソフトシンボル出力は、そのソフ
トシンボルデコード出力の絶対値を取ることによって得
られる。
フトシンボル出力の第一の記数法を、このソフトシンボ
ル出力を、そのメトリックスキームが第二の数記法とは
コンパティブルであるが第二の数記法とはコンパティブ
ルでない第二ビテルビのデコーダに提供する前に、第二
の記数法に変換することを可能にする。入力信号の適切
な数記法による表現および出力信号の適切な変換によっ
て、マンハッタンメトリックスキームに基づくデコーダ
およびハミングメトリックスキームに基づくデコーダの
両方に対して、同値のソフトシンボルデコード出力が提
供される。デコーダがマンハッタンメトリックスキーム
を採用する場合は、無符号二進法によって表されたソフ
トシンボルは、そのソフトシンボルデコード出力の絶対
値を取ることによって得られ、一方、符号付き補数によ
って表された同値のソフトシンボルは、そのソフトシン
ボルデコード出力の絶対値を符号付き補数システムに変
換することによって得られる。デコーダがハミングメト
リックスキームを採用する場合は、ソフトシンボルデコ
ード出力は、符号付き補数によって表され、一方、無符
号二進法にて表されたソフトシンボル出力は、そのソフ
トシンボルデコード出力の絶対値を取ることによって得
られる。
【００２０】本発明はまたデジタル信号をある記数法か
ら別の記数法に変換するためのシステムを提供する。記
数法がそのメトリックスキームとコンパティブルである
ことを要求されるビテルビデコーダの場合は、このシス
テムは、ビテルビデコーダとその入力の所の信号変換機
の組合せから構成される。デコーダの出力、特に、ソフ
トシンボル出力の記数法が、後の処理に対して要求され
る記数法と異なる場合は、この信号変換機を、デコーダ
の出力の所でも、組み合わせて使用することができる。
ら別の記数法に変換するためのシステムを提供する。記
数法がそのメトリックスキームとコンパティブルである
ことを要求されるビテルビデコーダの場合は、このシス
テムは、ビテルビデコーダとその入力の所の信号変換機
の組合せから構成される。デコーダの出力、特に、ソフ
トシンボル出力の記数法が、後の処理に対して要求され
る記数法と異なる場合は、この信号変換機を、デコーダ
の出力の所でも、組み合わせて使用することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】本発明は、以下に説明されるよう
に、通信システム内において、例えば、地上から衛星へ
の通信、および、セルラ電話と基地局との間のデジタル
セルラ電話通信において、有益な用途を持つ。図１に
は、送信機（１０）と受信機（１１）とから構成される
トランシーバが示される。受信機（１１）は、図示され
るように、受信機内において通常に見られる幾つかの要
素を含む。最尤シーケンス推定等化器（“ＭＬＳＥ”）
（１１２）、デクリプション／デインターリーブ／リオ
ーダ回路（１１５）およびビテルビデコーダ（１１６）
は、全て、入力を受信し、出力を無符号二進形式にて提
供するように設計されている。ＭＬＳＥ（１１１）、デ
クリプション／デインターリーブ／リオーダ回路（１１
４）およびビテルビデコーダ（１１７）は、全て、入力
を受信し、出力を２の補数形式にて提供する。また、ビ
テルビデコーダ（１１６）は、マンハッタンメトリック
スキ ーム用に設計されており、ビテルビデコーダ（１
１７）は、ハミングメトリックスキーム用に設計されて
いる。図１に示されるように、信号フォーマット変換機
（１１３）は、デジタル信号を、無符号二進法あるいは
符号付き補数システムのいずれかで受信し、このデジタ
ル信号の記数法を、一方の記数法から他方の記数法に変
換する能力を持つ。表１には、これら二つの記数法の間
の関係が、マンハッタンメトリックスキームおよびハミ
ングメトリックスキームに対して示されているが、表１
においては、これら数は、１６進法にて示される。
に、通信システム内において、例えば、地上から衛星へ
の通信、および、セルラ電話と基地局との間のデジタル
セルラ電話通信において、有益な用途を持つ。図１に
は、送信機（１０）と受信機（１１）とから構成される
トランシーバが示される。受信機（１１）は、図示され
るように、受信機内において通常に見られる幾つかの要
素を含む。最尤シーケンス推定等化器（“ＭＬＳＥ”）
（１１２）、デクリプション／デインターリーブ／リオ
ーダ回路（１１５）およびビテルビデコーダ（１１６）
は、全て、入力を受信し、出力を無符号二進形式にて提
供するように設計されている。ＭＬＳＥ（１１１）、デ
クリプション／デインターリーブ／リオーダ回路（１１
４）およびビテルビデコーダ（１１７）は、全て、入力
を受信し、出力を２の補数形式にて提供する。また、ビ
テルビデコーダ（１１６）は、マンハッタンメトリック
スキ ーム用に設計されており、ビテルビデコーダ（１
１７）は、ハミングメトリックスキーム用に設計されて
いる。図１に示されるように、信号フォーマット変換機
（１１３）は、デジタル信号を、無符号二進法あるいは
符号付き補数システムのいずれかで受信し、このデジタ
ル信号の記数法を、一方の記数法から他方の記数法に変
換する能力を持つ。表１には、これら二つの記数法の間
の関係が、マンハッタンメトリックスキームおよびハミ
ングメトリックスキームに対して示されているが、表１
においては、これら数は、１６進法にて示される。
【００２２】
【表１】
【００２３】信号フォーマット変換機（１１３）は、ビ
テルビデコーダの入力の所ばかりでなく、出力の所にも
実現（使用）することができる。例えば、２の補数にて
表されたデジタル信号を、マンハッタンメトリックスキ
ーム用に設計されたビテルビデコーダ（１１６）に入力
することが要求される場合は、信号フォーマット変換機
（１１３）をビテルビデコーダ（１１６）への入力の所
に挿入し、この信号を２の補数システムに変換すること
ができる。同様に、ハミングメトリックスキーム用に設
計されたビテルビデコーダ（１１７）への入力の所に挿
入された信号フォーマット変換機（１１３）は、ビテル
ビデコーダ（１１７）が、無符号二進法にて表された入
力デジタル信号を扱えるようにする。
テルビデコーダの入力の所ばかりでなく、出力の所にも
実現（使用）することができる。例えば、２の補数にて
表されたデジタル信号を、マンハッタンメトリックスキ
ーム用に設計されたビテルビデコーダ（１１６）に入力
することが要求される場合は、信号フォーマット変換機
（１１３）をビテルビデコーダ（１１６）への入力の所
に挿入し、この信号を２の補数システムに変換すること
ができる。同様に、ハミングメトリックスキーム用に設
計されたビテルビデコーダ（１１７）への入力の所に挿
入された信号フォーマット変換機（１１３）は、ビテル
ビデコーダ（１１７）が、無符号二進法にて表された入
力デジタル信号を扱えるようにする。
【００２４】あるビテルビデコーダが与えられた場合、
その出力は、そのデコーダのメトリックシステムとコン
パティブルな記数法にて与えられる。この出力を、異な
る記数法による入力を要求する別の要素に提供したい場
合、例えば、等化器（１１１）の出力を、ビテルビデコ
ーダ（１１６）に提供したい場合、この信号の変換のた
めに、信号フォーマット変換機（１１３）を等化器（１
１１）の出力の所で使用（実現）することもできる。
その出力は、そのデコーダのメトリックシステムとコン
パティブルな記数法にて与えられる。この出力を、異な
る記数法による入力を要求する別の要素に提供したい場
合、例えば、等化器（１１１）の出力を、ビテルビデコ
ーダ（１１６）に提供したい場合、この信号の変換のた
めに、信号フォーマット変換機（１１３）を等化器（１
１１）の出力の所で使用（実現）することもできる。
【００２５】一般的には、信号フォーマット変換機（１
１３）は、入りデジタル信号を第一の記数法から第二の
記数法に変換するように設計される。こうして変換され
たデジタル信号を、第一の記数法とはコンパティブルで
はないが、第二の記数法とはコンパティブルな任意のデ
バイスあるいはソフトウエア動作にパスすることができ
る。
１３）は、入りデジタル信号を第一の記数法から第二の
記数法に変換するように設計される。こうして変換され
たデジタル信号を、第一の記数法とはコンパティブルで
はないが、第二の記数法とはコンパティブルな任意のデ
バイスあるいはソフトウエア動作にパスすることができ
る。
【００２６】当業者においては、本発明の信号フォーマ
ット変換機は、ソフトウエアで実現することも、ハード
ウエアにて実現することも可能であることに理解できる
ものである。本発明の信号フォーマット変換機は、大規
模集積回路（“ＶＬＳＩ”）技術を使用して集積回路上
に製造するのに適する。
ット変換機は、ソフトウエアで実現することも、ハード
ウエアにて実現することも可能であることに理解できる
ものである。本発明の信号フォーマット変換機は、大規
模集積回路（“ＶＬＳＩ”）技術を使用して集積回路上
に製造するのに適する。
【００２７】上に説明されたように、信号フォーマット
変換機（１１３）は、ハード判定ビテルビデコーダと
も、ソフト判定ビテルビデコーダとも使用することがで
きる。この実現は、ハミングメトリックスキームとマン
ハッタンメトリックスキームとが互いにある関係を保つ
という前提に基づくが、この関係を利用して同値（性）
が設定（計算）され、これによって、マンハッタンメト
リックスキームに基づくデコーダを、２の補数を採用す
る受信機内で使用すること、あるいは、この逆が可能に
される。
変換機（１１３）は、ハード判定ビテルビデコーダと
も、ソフト判定ビテルビデコーダとも使用することがで
きる。この実現は、ハミングメトリックスキームとマン
ハッタンメトリックスキームとが互いにある関係を保つ
という前提に基づくが、この関係を利用して同値（性）
が設定（計算）され、これによって、マンハッタンメト
リックスキームに基づくデコーダを、２の補数を採用す
る受信機内で使用すること、あるいは、この逆が可能に
される。
【００２８】表２には、マンハッタンメトリックスキー
ムと、二つのハミングメトリックスキーム、つまり、ハ
ミング１とハミング２、との間の一例としての関係が、
各ビットが２ビットとして送信される従来の２分の一速
度エンコーダの特定のケースに対して示される。こうし
て、４つの状態によって、ビテルビアルゴリズムの状態
空間：０、０；０、１；１、０；および１、１が定義さ
れる。換言すれば、受信されたペア、ｒ０およびｒ１
は、これら４つのペアの一つとして送信される。当業者
においては、本発明は、特定のコード速度に限定される
ものではなく、この一例としての二分の一のコード速度
は、単に、説明の目的で使用されていることを容易に理
解できるものである。
ムと、二つのハミングメトリックスキーム、つまり、ハ
ミング１とハミング２、との間の一例としての関係が、
各ビットが２ビットとして送信される従来の２分の一速
度エンコーダの特定のケースに対して示される。こうし
て、４つの状態によって、ビテルビアルゴリズムの状態
空間：０、０；０、１；１、０；および１、１が定義さ
れる。換言すれば、受信されたペア、ｒ０およびｒ１
は、これら４つのペアの一つとして送信される。当業者
においては、本発明は、特定のコード速度に限定される
ものではなく、この一例としての二分の一のコード速度
は、単に、説明の目的で使用されていることを容易に理
解できるものである。
【００２９】各受信された信号に対して、ビテルビデコ
ーダは、おのおのの現在の状態から次の状態への各可能
な遷移に対して２ビット（“ダイビット”）を生成す
る。各生成されたダイビットに対する各メトリックスキ
ームに対する等式が、ブランチメトリックの計算を表
す。
ーダは、おのおのの現在の状態から次の状態への各可能
な遷移に対して２ビット（“ダイビット”）を生成す
る。各生成されたダイビットに対する各メトリックスキ
ームに対する等式が、ブランチメトリックの計算を表
す。
【表２】
【００３０】表２に示されるブランチメトリックの計算
を説明するために、ｒ０＝０１１０、ｒ１＝１０１０で
ある場合を考える。無符号二進法で表された場合は、ｒ
０の値は、１０を基数とする表記法においては６であ
り、ｒ１は、１０を基数とする表記法においては、１０
である。ダイビット０、０に対するマンハッタンメトリ
ックを計算するためには、最初に、各ビットを、４桁の
二進数、つまり、００００および００００に変換するこ
とが必要である。各生成されたビットが、次に、対応す
る受信されたシンボルから引かれる。こうして、ｒ０マ
イナス０は、０となる。同様に、ｒ１マイナス０は、ｒ
１となる。従って、表２に反映されるように、ダイビッ
ト０、０に対応するマンハッタンメトリック距離は、ｒ
０＋ｒ１となる。
を説明するために、ｒ０＝０１１０、ｒ１＝１０１０で
ある場合を考える。無符号二進法で表された場合は、ｒ
０の値は、１０を基数とする表記法においては６であ
り、ｒ１は、１０を基数とする表記法においては、１０
である。ダイビット０、０に対するマンハッタンメトリ
ックを計算するためには、最初に、各ビットを、４桁の
二進数、つまり、００００および００００に変換するこ
とが必要である。各生成されたビットが、次に、対応す
る受信されたシンボルから引かれる。こうして、ｒ０マ
イナス０は、０となる。同様に、ｒ１マイナス０は、ｒ
１となる。従って、表２に反映されるように、ダイビッ
ト０、０に対応するマンハッタンメトリック距離は、ｒ
０＋ｒ１となる。
【００３１】行ｃ２においては、生成された第二のビッ
トが１であり、これが１１１１として表されるが、マン
ハッタンメトリックは、次のように計算される。つま
り、引算
トが１であり、これが１１１１として表されるが、マン
ハッタンメトリックは、次のように計算される。つま
り、引算
【数１】 は、１をその２の補数と置換することによって、
【数２】 なる加法演算に変換することができる。このメトリック
は、総和１０１１の２の補数に等しく、これは、０１０
１である。０１０１は、また、ｒ１の１の補数である。
１の補数は、単に、個々の０を１に変換し、個々の１を
０に変換することによって得られる。ｒ１の１の補数
は、ｒ１を横断する線（つまりｒ１）によって示され
る。
は、総和１０１１の２の補数に等しく、これは、０１０
１である。０１０１は、また、ｒ１の１の補数である。
１の補数は、単に、個々の０を１に変換し、個々の１を
０に変換することによって得られる。ｒ１の１の補数
は、ｒ１を横断する線（つまりｒ１）によって示され
る。
【００３２】上に示されたように、マンハッタンメトリ
ックは、受信されたシンボルセットと生成されたビット
の間の差と関係がある。これとは対照的に、ハミングメ
トリックは、確率と関係するが、これは、受信されたシ
ンボルセットに、それと対応する生成されたビットを掛
けることによって得られる。前述のように、ハミングメ
トリックスキームにおいては、０および１は、正および
負の値にマッピングされることに注意する。従って、表
２に示されるように、０が正の値にマッピングされるハ
ミング１においては、それぞれ、ｒ０およびｒ１に０を
掛けた値は、ｒ０およびｒ１に等しくなり、一方、それ
ぞれ、ｒ０およびｒ１に１を掛けた値は、−ｒ０および
−ｒ１に等しくなる。
ックは、受信されたシンボルセットと生成されたビット
の間の差と関係がある。これとは対照的に、ハミングメ
トリックは、確率と関係するが、これは、受信されたシ
ンボルセットに、それと対応する生成されたビットを掛
けることによって得られる。前述のように、ハミングメ
トリックスキームにおいては、０および１は、正および
負の値にマッピングされることに注意する。従って、表
２に示されるように、０が正の値にマッピングされるハ
ミング１においては、それぞれ、ｒ０およびｒ１に０を
掛けた値は、ｒ０およびｒ１に等しくなり、一方、それ
ぞれ、ｒ０およびｒ１に１を掛けた値は、−ｒ０および
−ｒ１に等しくなる。
【００３３】同様に、ハミング２の場合は、生成された
ビットに、それらの対応する受信されたシンボルが掛け
られる。０は負の値にマッピングされ、ｒ０およびｒ１
に０を掛けた値は、それぞれ、−ｒ０および−ｒ１に等
しくなり、一方、ｒ０およびｒ１に１を掛けた値は、そ
れぞれ、ｒ０およびｒ１に等しくなる。
ビットに、それらの対応する受信されたシンボルが掛け
られる。０は負の値にマッピングされ、ｒ０およびｒ１
に０を掛けた値は、それぞれ、−ｒ０および−ｒ１に等
しくなり、一方、ｒ０およびｒ１に１を掛けた値は、そ
れぞれ、ｒ０およびｒ１に等しくなる。
【００３４】ブランチメトリックの計算を、異なるメト
リックスキームについて一通り説明したので、これら３
つのスキームに対するメトリックを、任意の二つの状態
間のメトリックの差を取って、関連づけることについて
考える。表３から、二つの状態間のメトリックの差の絶
対値は、これら３つのメトリックのおのおについて同一
であることがわかる。第一の数と第二の数との間の減法
は、第二の数をその補数と置き換えることによって加法
に変えることができることに注意する。こうして、ｒ１
−ｒ１は、ｒ１＋ｒ１に等しくなり、これは、２ｒ１に
等しくなる。
リックスキームについて一通り説明したので、これら３
つのスキームに対するメトリックを、任意の二つの状態
間のメトリックの差を取って、関連づけることについて
考える。表３から、二つの状態間のメトリックの差の絶
対値は、これら３つのメトリックのおのおについて同一
であることがわかる。第一の数と第二の数との間の減法
は、第二の数をその補数と置き換えることによって加法
に変えることができることに注意する。こうして、ｒ１
−ｒ１は、ｒ１＋ｒ１に等しくなり、これは、２ｒ１に
等しくなる。
【００３５】
【表３】
【００３６】ソフト判定ビテルビデコーダは、そのソフ
トシンボル出力に対して、累積コスト差、換言すれば、
二つの経路間の差を使用する。こうして、ビテルビデコ
ーダの入力の所で適当な記数法を使用し、このデコーダ
出力の絶対値を取ることによって、本発明を使用して、
特定のデコーダのメトリックスキームおよび受信された
信号の初期の記数法とは無関係に、有効なソフトシンボ
ルデコード出力を得ることが可能である。デコーダがマ
ンハッタンメトリックを採用するように設計されている
場合は、ビテルビデコーダの出力は、無符号二進法にて
表されることとなる。将来の処理のためにハミングメト
リックが必要とされる場合は、本発明の信号フォーマッ
ト変換機を使用して、このソフトシンボルデコード出力
の絶対値を、２の補数形式、あるいは任意の符号付き補
数形式に簡単に変換することができる。
トシンボル出力に対して、累積コスト差、換言すれば、
二つの経路間の差を使用する。こうして、ビテルビデコ
ーダの入力の所で適当な記数法を使用し、このデコーダ
出力の絶対値を取ることによって、本発明を使用して、
特定のデコーダのメトリックスキームおよび受信された
信号の初期の記数法とは無関係に、有効なソフトシンボ
ルデコード出力を得ることが可能である。デコーダがマ
ンハッタンメトリックを採用するように設計されている
場合は、ビテルビデコーダの出力は、無符号二進法にて
表されることとなる。将来の処理のためにハミングメト
リックが必要とされる場合は、本発明の信号フォーマッ
ト変換機を使用して、このソフトシンボルデコード出力
の絶対値を、２の補数形式、あるいは任意の符号付き補
数形式に簡単に変換することができる。
【００３７】同様に、ビテルビデコーダのソフトシンボ
ルデコード出力が、ハミングメトリック用に設計されて
いる場合は、この出力は、受信されたシンボルの記数法
と無関係に、符号付き補数システムにて表されることと
なる。将来の処理のために無符号記数法が必要とされる
場合は、本発明の信号フォーマット変換機を使用して、
このソフトシンボルを簡単に無符号記数法に変換するこ
とができる。いずれの場合も、このソフトシンボルは、
デコードされた信号の信頼性を正確に反映する。
ルデコード出力が、ハミングメトリック用に設計されて
いる場合は、この出力は、受信されたシンボルの記数法
と無関係に、符号付き補数システムにて表されることと
なる。将来の処理のために無符号記数法が必要とされる
場合は、本発明の信号フォーマット変換機を使用して、
このソフトシンボルを簡単に無符号記数法に変換するこ
とができる。いずれの場合も、このソフトシンボルは、
デコードされた信号の信頼性を正確に反映する。
【００３８】図２には、解説の目的で、５つの異なる格
子経路が示されるが、これは、表４の式に従ってダイビ
ットを内部的に生成するビテルビデコーダの状態遷移を
表す。
子経路が示されるが、これは、表４の式に従ってダイビ
ットを内部的に生成するビテルビデコーダの状態遷移を
表す。
【表４】
【００３９】遷移とダイビットとの間のこれらの関係
は、たたみこみエンコーダのスキームに基づく。この例
においては、各信号ソースビットに対して送信される２
ビットを生成するための多項式は、ｇ（０）＝１＋Ｄ1
およびｇ（１）＝１＋Ｄ1＋Ｄ2である。この例に対して
は、受信された信号は、表５に示されるような値となっ
た。
は、たたみこみエンコーダのスキームに基づく。この例
においては、各信号ソースビットに対して送信される２
ビットを生成するための多項式は、ｇ（０）＝１＋Ｄ1
およびｇ（１）＝１＋Ｄ1＋Ｄ2である。この例に対して
は、受信された信号は、表５に示されるような値となっ
た。
【表５】
【００４０】ここで、これら値は、８個の数字の列を回
避するために、１６進法にて書かれていることに注意す
る。各遷移に対するブランチメトリックおよび各状態で
の累積コストが、各経路に対して、表６、７、および８
に、それぞれ、マンハッタン、ハミング１、およびハミ
ング２の場合について示される。
避するために、１６進法にて書かれていることに注意す
る。各遷移に対するブランチメトリックおよび各状態で
の累積コストが、各経路に対して、表６、７、および８
に、それぞれ、マンハッタン、ハミング１、およびハミ
ング２の場合について示される。
【００４１】
【表６】
【００４２】
【表７】
【００４３】
【表８】
【００４４】次に、表９の説明に移るが、任意の２つの
経路間のコスト差の絶対値は、結果的には、使用される
メトリックスキームおよび対応する記数法とは無関係
に、同一となることが簡単に理解できる。例えば、経路
２と経路４との間の累積コスト差は、それぞれ、マンハ
ッタン、ハミング１、およびハミング２メトリックスキ
ームに対して、７６５、−７６８および−７６２であ
る。より近い同値性を、ハミングブランチメトリックの
計算における減算の際に、２の補数ではなく、被減数の
１の補数を取ることによって実現することもできる。こ
うして、累積コスト差の絶対値に基づくソフトシンボル
は、ビテルビデコーダのメトリックスキーム設計によっ
ては、影響されないことがわかる。
経路間のコスト差の絶対値は、結果的には、使用される
メトリックスキームおよび対応する記数法とは無関係
に、同一となることが簡単に理解できる。例えば、経路
２と経路４との間の累積コスト差は、それぞれ、マンハ
ッタン、ハミング１、およびハミング２メトリックスキ
ームに対して、７６５、−７６８および−７６２であ
る。より近い同値性を、ハミングブランチメトリックの
計算における減算の際に、２の補数ではなく、被減数の
１の補数を取ることによって実現することもできる。こ
うして、累積コスト差の絶対値に基づくソフトシンボル
は、ビテルビデコーダのメトリックスキーム設計によっ
ては、影響されないことがわかる。
【００４５】
【表９】
【００４６】上の説明は、単に、本発明の原理を解説す
るためのものであり、当業者においては、ここには具体
的に説明あるいは示されなかったが、本発明の原理を具
現する様々な修正を考案することが可能であり、これら
も本発明の精神および範囲に入るものと考慮されるべき
である。
るためのものであり、当業者においては、ここには具体
的に説明あるいは示されなかったが、本発明の原理を具
現する様々な修正を考案することが可能であり、これら
も本発明の精神および範囲に入るものと考慮されるべき
である。
【図１】本発明の一つの実現を図解する受信機の一部分
を示す図である。
を示す図である。
【図２】ビテルビデコーダの５つの任意の格子経路を示
す図である。
す図である。
１０ 送信機 １１ 受信機 １１１，１１２ 最尤シーケンス推定等化器 １１３ 信号フォーマット変換機 １１４，１１５ デクリプション／デインターリーブ／
リオーダ回路 １１６，１１７ ビデルビデコーダ
リオーダ回路 １１６，１１７ ビデルビデコーダ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 モハメッド シャフィウル モビン アメリカ合衆国 18052 ペンシルヴァニ ア，ホワイトホール，コーナーストーン プレイス 112
Claims (26)
- 【請求項１】 第一の記数法にて表現された受信された
デジタル信号を、前記のデジタル信号を第二の記数法に
て表現することを要求するメトリックスキームに基づく
デコーダにてデコードするための方法であって、この方
法が：前記の受信された信号を前記の第二の記数法に変
換するステップ；および前記の変換されたデジタル信号
をデコードするステップを含むことを特徴とする方法。 - 【請求項２】 前記の第一の記数法が、符号付き二進法
であり、前記の第二の記数法が、無符号二進法であり、
前記のメトリックスキームがマンハッタンメトリックス
キームであることを特徴とする請求項１の方法。 - 【請求項３】 前記の第一の記数法が無符号二進法であ
り、前記の第二の記数法が、符号付き二進法であり、前
記のメトリックスキームが、ハミングメトリックスキー
ムであることを特徴とする請求項１の方法。 - 【請求項４】 前記のデコーダが、ビテルビデコーダで
あることを特徴とする請求項２の方法。 - 【請求項５】 前記のデコーダが、ビテルビデコーダで
あることを特徴とする請求項３の方法。 - 【請求項６】 前記のビテルビデコーダが、その出力が
ソフトシンボルデコード出力であるソフト判定ビテルビ
デコーダであることを特徴とする請求項４の方法。 - 【請求項７】 前記のビテルビデコーダが、その出力が
ソフトシンボルデコード出力であるソフト判定ビテルビ
デコーダであることを特徴とする請求項５の方法。 - 【請求項８】 前記の符号付き二進法が、符号付き補数
システムであることを特徴とする請求項２の方法。 - 【請求項９】 前記の符号付き二進法が、符号付き補数
システムであることを特徴とする請求項３の方法。 - 【請求項１０】 前記の符号付き補数システムが、２の
補数であることを特徴とする請求項８の方法。 - 【請求項１１】 前記の符号付き補数システムが、２の
補数であることを特徴とする請求項９の方法。 - 【請求項１２】 前記の符号付き補数システムが、１の
補数であることを特徴とする請求項８の方法。 - 【請求項１３】 前記の符号付き補数システムが、１の
補数であることを特徴とする請求項９の方法。 - 【請求項１４】 ソフト判定ビテルビデコーダが、その
出力の所に、累積コスト差に等しいソフトシンボルを提
供し、前記のデコードのステップが前記の累積コスト差
を得るステップを含むことを特徴とする請求項６の方
法。 - 【請求項１５】 前記のデコードのステップが、前記の
累積コスト差の符号付き補数を計算するステップを含む
ことを特徴とする請求項１４の方法。 - 【請求項１６】 前記のデコードのステップが、前記の
累積コスト差の絶対値を得るステップおよび前記の累積
コスト差の絶対値を無符号二進数に変換するステップを
含むことを特徴とする請求項１４の方法。 - 【請求項１７】 第一の記数法にて表現された受信され
たデジタル信号を、前記のデジタル信号を第二の記数法
にて表現することを要求するメトリックスキームを使用
してデコードするための装置であって、この装置が：前
記の受信された信号を前記の第二の記数法に変換するた
めの信号フォーマット変換機；および前記の変換された
デジタル信号をデコードするためのデコーダを含むこと
を特徴とする装置。 - 【請求項１８】 集積回路として製造されることを特徴
とする請求項１７の装置。 - 【請求項１９】 前記のデコーダが、ビテルビデコーダ
であることを特徴とする請求項１７の装置。 - 【請求項２０】 前記のデコーダが、その出力がソフト
シンボルデコード出力であるソフト判定ビテルビデコー
ダであることを特徴とする請求項１８の装置。 - 【請求項２１】 前記のソフト判定ビテルビデコーダ
が、その出力の所に、累積コスト差に等しいソフトシン
ボルを提供し、前記のデコーダが、前記の累積コスト差
の絶対値を得るための手段を含むことを特徴とする請求
項１９の装置。 - 【請求項２２】 前記のデコードされた出力が、符号付
き補数システムにて表現されることを要求され、前記の
ビテルビデコーダがマンハッタンブランチメトリックを
計算するように設計され、前記のデコーダがさらに前記
の累積コスト差の絶対値の符号付き補数を計算するため
の手段を含むことを特徴とする請求項２０の装置。 - 【請求項２３】 前記のデコードされた出力が、無符号
二進法にて表現されることを要求され、前記のビテルビ
デコーダがハミングブランチメトリックを計算するよう
に設計され、前記のデコーダが前記の累積コスト差の絶
対値を無符号二進数に変換するための手段を含むことを
特徴とする請求項２０の装置。 - 【請求項２４】 第一の記数法にて表現された受信され
たデジタル信号を、前記のデジタル信号を第二の記数法
にて表現することを要求するメトリックスキームを使用
してデコードするための集積回路であって、該回路が：
前記の受信された信号を前記の第二の記数法に変換する
ための信号フォーマット変換機；および前記の変換され
たデジタル信号をデコードするためのデコーダを含むこ
とを特徴とする装置。 - 【請求項２５】 デジタル信号を送信および受信するた
めのトランシーバであって、本トランシーバが：送信
機、受信機およびデコーダを含み；前記の受信機が受信
されたデジタル信号フォーマットを第一の記数法表現か
ら第二の記数法表現に変換するための信号フォーマット
変換機を有し；前記のデコーダが前記の変換されたデジ
タル信号をデコードするために使用されることを特徴と
するトランシーバ。 - 【請求項２６】 送信されたデジタル信号を複数のデコ
ーダを持つ受信機を使用して受信するための方法であっ
て、ここで、受信された信号が前記の複数のデコーダ
の、第一の記数法とはコンパティブルであるが第二の記
数法とはコンパティブルでない第一のデコーダに入力さ
れ、前記の第一のデコーダの出力が前記の複数のデコー
ダの、前記の第二の記数法とはコンパティブルであるが
前記の第一の記数法とはコンパティブルでない第二のデ
コーダに入力され、この方法が：前記の受信された信号
を前記の第一の記数法に変換するステップ；前記の受信
された信号を前記の第一のデコーダを使用してデコード
することによって前記の第一の記数法にて表現されたデ
コード出力を提供するステップ；前記のデコード出力を
前記の第二の記数法に変換するステップ；および前記の
変換されたデコード出力を前記の第二のデコーダを使用
してデコードするステップを含むことを特徴とする方
法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/628073 | 1996-04-04 | ||
| US08/628,073 US6041086A (en) | 1996-04-04 | 1996-04-04 | Signal decoding for either Manhattan or Hamming metric based Viterbi decoders |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1075186A true JPH1075186A (ja) | 1998-03-17 |
| JPH1075186A5 JPH1075186A5 (ja) | 2005-03-10 |
| JP3987153B2 JP3987153B2 (ja) | 2007-10-03 |
Family
ID=24517345
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08543797A Expired - Fee Related JP3987153B2 (ja) | 1996-04-04 | 1997-04-04 | マンハッタンあるいはハミングメトリックスキームに基づくビタビデコーダのための信号のデコード |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6041086A (ja) |
| EP (1) | EP0800279A3 (ja) |
| JP (1) | JP3987153B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| US20060076418A1 (en) * | 2002-11-21 | 2006-04-13 | Koninlijke Philips Electronics N.V. | Electronic memory component or memory module, and method of operating same |
| RU2270521C1 (ru) * | 2004-10-11 | 2006-02-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Воронежский научно-исследовательский институт связи" | Устройство декодирования циклического кода хемминга |
| RU2530282C1 (ru) * | 2013-06-14 | 2014-10-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" | Декодирующее устройство кода хэмминга |
| CN115514373A (zh) * | 2021-06-07 | 2022-12-23 | 中移物联网有限公司 | 一种数据编码方法、解码方法、数据编码装置及解码装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60212048A (ja) * | 1984-04-06 | 1985-10-24 | Nec Corp | 符号修正型切替方式 |
| JPS6370632A (ja) * | 1986-09-11 | 1988-03-30 | Nec Corp | 回線切替方式 |
| US5230003A (en) * | 1991-02-08 | 1993-07-20 | Ericsson-Ge Mobile Communications Holding, Inc. | Decoding system for distinguishing different types of convolutionally-encoded signals |
| JP2683665B2 (ja) * | 1991-11-27 | 1997-12-03 | 日本電気株式会社 | 最尤系列推定装置 |
| US5408502A (en) * | 1992-07-13 | 1995-04-18 | General Instrument Corporation | Apparatus and method for communicating digital data using trellis coded QAM with punctured convolutional codes |
| US5454014A (en) * | 1993-11-16 | 1995-09-26 | At&T Corp. | Digital signal processor |
| US5619539A (en) * | 1994-02-28 | 1997-04-08 | International Business Machines Corporation | Data detection methods and apparatus for a direct access storage device |
| US5471500A (en) * | 1994-03-08 | 1995-11-28 | At&T Ipm Corp. | Soft symbol decoding |
| JP2605641B2 (ja) * | 1994-11-14 | 1997-04-30 | 日本電気株式会社 | 可変ビットレート判別方法及び装置 |
-
1996
- 1996-04-04 US US08/628,073 patent/US6041086A/en not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-02-18 TW TW086101901A patent/TW368781B/zh not_active IP Right Cessation
- 1997-03-25 EP EP97302019A patent/EP0800279A3/en not_active Ceased
- 1997-04-04 KR KR1019970012553A patent/KR100275605B1/ko not_active Expired - Fee Related
- 1997-04-04 JP JP08543797A patent/JP3987153B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
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| JP3987153B2 (ja) | 2007-10-03 |
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| KR100275605B1 (ko) | 2000-12-15 |
| TW368781B (en) | 1999-09-01 |
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