JPS5912650A - ビタ−ビ復号器の同期回路 - 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】 本発明はビタービ復号器０）ための同期回路に関するも
のである。

ディジタル通信において、伝送誤りを減らす万国アイ・
イ・イ・イ・　（ＩＥＥｇ）より発行さ？Ｖたプロシー
ディングスオブジアイ・イ・イ・イ（Ｐｒｏｃｅｅｄｉ
ｎｇｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｉ　ＥＥＥ）　＜）、）　ｍ　
６１巻ｆＪ３号の第２６８頁〜第２１８頁に記載さ眉、
でいる論文「ザビタービアルゴリズムＪ　　（’Ｌ’ｈ
ｅ　Ｖｉｔｅｒｔ＋ｉ　Ａ　Ｉｇ−ｏｒｉ　ｔｈｍ　）
に詳細ｌこ記されている。ビタービ復号器を動作させる
ためには、送信側１こ、ぢいて、送信符号をあらかじめ
定められた方法で符号化した符号語にして伝送する。受
信１１！ｌでは送側側の符号化に同期して符号語を抽出
し、ビクービ復号器に人力する。この同期の１こめに従
来外ｉ１〜システムからの同期信号、例えばＰＣＭのフ
レーム同期信号等が使イつれていｆ：。しかしｆ、（Ｍ
らこのような従来方法で：ばシス子）・毎に同期信号Ｏ
）形成が異るために、システム毎に同期回路の設計をし
なけイ１．ばばらないという欠点ｉ＋（あっ１こ。さら
にフレーム同期信号のイむにくいシステムではビタービ
復号器の適用が国難であった。

不発明の目的はこのような従来方法（υ欠点を除きビタ
ービ国号器自体で符号語の同期をとることのできる同期
回路を提供するものである。以下図面を用いて本発明の
構成および動作原理を詳細（こ説明するっ 第１図（ば不発明の同期回路を付加し１こビター上１５
１号器の＝一実施例を示すブロック図である。端子１０
０に人力された被復号信号は移相器１０を通（７てビク
ービ復号器２００の被復号信号入力端子１０４に印加さ
れ２るっ端子１０１につま復号さｒＬ、た信号が出力さ
？”１．　；ｂ　、不発明り同期回路に於ける最大メＩ
−ＩＪ７りが、まγこレジスタ３０には、５亥メトリツ
クをもつ状態番号が入力信号おしてはいるっそして最大
メｌ−ＩＩフック定回路で最大メトす、り々ｒｌＪ定さ
ｎたメトリｙりをもつ状態番号が該゛し／スフ３０にセ
ットされる。

パス判定回路４０では、過去の時点での最大メトリ、り
ｅもつ状態と、現時点を含む他の時点での最大メトＩＪ
ツクをもつ状、態との間にパスが存するか否かを判定し
、その判定結果分示す信号が積分器５０（こ印加さｎ積
分さイ１．る。なお、パス判定回路４０は、例えばリー
ド　オンリーメモリを用いて構成することができる積分
器５０　ｃｖ積分出力はしきい値回路５０ｉこ印〃口さ
れ、積分出力があらかじめ定めら？７．た値１ｇ下ある
いはあらかじめ定められた値以上になったとき識別信号
を出力する。

該識別信号は、前記移相器１０のｌ多相量制御１６号と
して該移相器の端子１０３に供給さ？’Ｌる。

なお、後述の例でも示すようにビタービＮ号用の送信符
号は、送信器へ順次入力される各情報ビット（こ対し、
過去の複数個の情報ビ・トに依存した複数個のビットが
出力ビットとしてＪｉ［’ｊ次出力されで構成されるた
めこの複数個のビ　トの区切りを示す１こめ、同期信号
（以下単に語同期信号と呼ぶ）が、：、ｉＭ子１０５に
卯えられ６゜該語同期信号は、移相器］　０　’ｙ　：
１口して端子１０６に出力されビタービ［夏号器２００
（こ１共給さｎ、る。

第１図の破線で囲まイ］、１こ部分２００はビタービ」
゛シ号器θノツ１す不向な構ｒｚを示すものであるっ端
子１０４に印加さｎ、た被復号信号（ま、枝メトリ、り
演算器２０１に叩叩され、犬帽番号生１戎器２０２で指
定された「状暢」のメトリックに対し、該状態に接続し
１こ枝のメｌ−１ツク増分が計算される。状態番号生Ｉ
皮７Ｈ＜　２０２は、汐りえばカウンタなどを用いて（
岑０父さイ１．る。＾亥枝のメトリ、り増分は、メトリ
、り記憶ｉ５１）　Ｑ　５つ）ら・洸み出された、：’
＋ｎ記指市指定ア、た状態番号ζこ対応するｌ　ｌ−’
Ｊツク値に加算器２０３によって）Ｊｌｌ　１！さイ１
．る。枝、列択器２０４（ま、加算器２０２力）ら入力
される各校０）メトリック値から、谷状頭部に大きなメ
トリックを７おす枝を選択し、選択したメトリックをメ
トリッ・ノ記ｔａ　’ｄｓ　２　ｏ　５に供給するとと
もに、同１（１１回む各へ出力する。枝選択器２０４４
こより選ばわ、た枝に対応する送信ビットはバスメモリ
２０６により記憶され、収束した枝（こ対応する送信ヒ
ントが端子１０１に出力される。

第２図はビタービ復号器のため（１）符号器の一例を示
すブロック図である。拘束長３、符号化率ｌの畳込み符
号器を示す。端子３０１に叩）ＪＤさイ］７たディジタ
ル１ｇ号は、■信号入力毎にｊ顔次シフトレジスタ３０
２〜３０４に蓄えられ、６゜シフトレ・２スタ３０２．
３０３，３０４の出力は第１の排龍的ｉ浦理１四回路３
０５に印加され、その出力は＆ｉＭ子３０６（こ出力さ
７する。シフトレジスタ３０２，３０４の出力は第２　
（ＪＪ排他的論理和回路３０７に印加され、その出力は
端子３０８に出力される。端子３０６，３０８の信号が
得込み符号となる。この畳込み符号はこのまま２列のデ
ィジタル信号として伝送されることもあり、また哨３図
０）ブロック図に示す並列・＋ｉＩｉ列変換器４０１に
より直列信号（こ変換されて伝送され、ることもある。

第２図の端子３０６，３０８ｃｖ倍号（まそｎぞｎ＠３
図の４０６，４０８に印加さ？１％並列・直列変換器４
０１により直列信号に変換さイ１．て端子４０２に出力
され、るっ ・′１３４図（ａ）　、　（ｂ）　、　（Ｃ）は直列信
号として伝送される場合の同期の様子を示す概念図であ
るっ同図（ａ）は端子３０１に印加さイまた（Ｎ号であ
り、２′Ｆ毎に新しいディジクル信号が印加さイ］、る
。同図ｆｂ）は畳込み符号化をし、：窮３図の並列・直
列変換器により直列信号に変換された端子４０２のイぎ
号を示す。符号化率が一！−のため、′［毎にディジタ
ル信号が出力さイする。受信ＩＩＩＩＩｌこおいて（ま
、（ｂ）の信号を、正しく２′ｖ１σに１１Ｂとしてビ
９−ビ復号器に印加しｆｏＣけわ、ばｆ、ｆらない。も
し、同図（Ｃ）に示すように１語の区切りがＴだけずれ
６七各、府が（１’、　２）　　、　　（２、３）・・
・・・・となり、元の語（１、１’）　　、　　（２，
２）・・・・・・とは異なった語構成でビタービ復号を
行うため、正しい復号結果が得らｎ、１．ｃ　くなるっ
尚第２図端子３０６　３０８の信号を並列伝送した場合
においても、受信側において、（端子３０６．端子３０
８）の対で正しく受信されず（端子３０８．端子３０６
）のような対になると正しく復号されない。

端子４０２の１３号は伝送路を経て第１図の端子１００
に印加されるが、不発明のように、最大メトリックをも
つ状態間にパスがあるか否かを観測すると、正しい前記
語構成ｈ（できる、つまり同期の判定ができることを、
信号対雑音比ｃ））良い場合を例にとって説明する。

第５図（ａ）　、　（ｂ）Ｇこは、ビタービ・デコーダ
のト１／リス図を示す。第５図（ａ）は同期しているＳ
曾０）トレリス図の例、第５図（ｂ）は同期していない
場合のトレリス図の例である。第５１図において黒へは
最大メトリックを有するｒ状態ｊを示し、太線は最大メ
トリックに関して選択され１こパスを示す。同期してい
る場合は爾５図（ａ、）に示すよう番こ最大メトリック
に関するパスのトレリスは連続しており、最大メトリッ
クは枝メトリックのとり得る最大値になる。これに対し
て同期していない場合には、伝送路における誤りが５０
チの場合とほぼ等価であり、第５図（ｂ）ζこ示Ｔよう
に最大メトリックＱ＞トレリスは連続していない場合が
多くなる。このようにトレリスが連続していない場合に
は最大でなかったメトリックをもつ「状態」につながる
次の「状態１０メトリツクが次（））クイムスロ、トチ
最友にｆｆったことを意味する。従って同期している場
合には、最大メトリ、りをもつ「状態」間にパスが存在
している割合Ｌｔ大きく、同期していない場合には小さ
い。従ってパス判定回路４０の出力を積分器５０で積分
し、変動成分をとり除くと、４当なしきい値を有するし
きい値回路６０により同期、非同期を判定するこ古がで
きるっす！、、１′わちしきい値回路６０で（ましきい
値ｖｔｈよりも積分回り者の出力がレリえば小さい場合
にはしきい値回路６０は識別信号を出力する。該識別信
号は移用器１０に対する移相量制御信号となり、移相器
１０の出力位相を変化させる。

・’菖６１１Ｋ＋およびＦ：ｇ７図（ま移相器１０の・
し１および（α２のＨ，１４／血例をそれぞれ示すブロ
ック図であるっ外６図では端子１ＯＯｏ）被復号信号が
移相素子６０１を通して移相され、端子１０４に出力さ
れるっ端子１（）５の１１Ｂ同期１６号（まそのまま端
子１０６に出力され、被復号信号と、１亀ｉＪ　Ｊ＜Ｉ
Ｊ　ｉぎ号の相対的な時間関係が調１溶される。第７図
では端子１００の被復号信号はそのまま端子１０４に出
力され、端子１０５の語同期１ｇ号が移相素子７（）ｌ
により移相さイ１．’ｊＮａ子１０６＋こ出力さｎ、る
。

以上の説明は被復号信号が１亘列信号であると仮定して
進めてきたが、ビタービ何号器が並列信シ９を入力する
ようになっている場合は第８図（ばビタービ復号器への
入力信号が並列である場合の移相器の例を示すブロック
図である。Ｖ？！５子８０１，８０２の信号をスイッチ
８０３，８０４により入わ換え可能Ｏこして端子８０６
，８０７に出力すること（こより等測的な移相を行うこ
とができる。スイッチの切換信号は端子８０５７こ印〃
目さｎるっ なお、本実施例では符号ｆヒ率１／２の畳み込み符号に
対しての同期をとるものとして説明しｆニハ３他の符号
化率の場合にも適用されることは明らかである。さらに
符号化された信号が多相位相変調されて伝送された場合
に搬送波位相に１役大メＩ−ＩＪ７りを有する「状態」
間に、パスを不確定性のある場合ｌども有する割合が最
も大きな搬送波位相を求めることによって（般送波位相
の不確定性を除くこと／＋（で六る。

以ヒ詳細に説明したように、本発明によるヒタービリ号
器の同器回ｂ：ｉは外部システムからの同」υ１イ苫号
を１ｌｔｊわずにビクービ復号器自１本で語同期を可能
に−（るものである。

【図面の簡単な説明】

斗１図（す不老明による同期回路およびこれを付ｌ用し
１こビクービ１！号器の一実施例を示すブロック１゛４
、ξＩＴＪ２図は畳込み符号器ｃ］）−例を示すプロ・
７り図、・、Ｔ　：（図は並列・直列変換器を示すブロ
ック図、第４図（ａ）　＋　（ｂ）、　（Ｃ）は畳込み
符号器の人出力信号を説明するための概念１図、左５図
（ｉ−１）　、　（ｂ）はパスのト１ノリス図を示す。 第６〜８図は移相器の餅をそれぞれ示す。 図中１０は移相器を、２０は最大メトリ、り判定口ｋｉ
ｄを、３０（まレジスタを４０（まバス判定回路を、５
０は積分器を６０はしきい値回路を、１０３８０’７ 序２　図 第３　図 悴　４　暑 （α）（ｂ） 隼　５　図 一一一と 一一一一十Ｑ〜１ ’０５ Ｑ −一一一→グア ５ ０３ ８０１　　　　　　　　　　　　　　　　ａｔθ０２ と Ｏ４ ′０乙　　　句し　乙　図 ０４ ０６ 穿７図 ン６ ？０７ ギ８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被復号信号入力端子と、復号信号出力端子と、取り得る
   内部状態を表わす状態番号の出力端子と該状曹番号の状
   態に対応したメトリック値の出力端子とをも　）ビター
   ビ復号器に於て、移相量制御端子をもつ移相器と、前記
   各メトリック値を入力し、そθ）中の最大メトＩＩツク
   を判定する回路と該最大メト１１７りをもつ状態の前記
   状態番号を記憶する記憶回路と、異なった時刻に於て判
   定されたそれぞれの最大メｌ−１７りに対応する状態間
   にパスが存在するか否かのパス判定回路と、該判定回路
   の出力を入力とする積分器と、該積分器出力があらかじ
   め定められた値以下のときにもしくはあらかじめ定めら
   ｎ、１こ値以上のときに識別信号を出すしきい値回路と
   、該識別信号を前記移相器の移相清制姉信号、ＡｉＪ記
   被記号復号信号移相器の人力信号、該移相器０）出力信
   号を１１１記ヒｌ−ビ復号器の入力信号としたことを特
   徴とすうビ′ノーヒ復号器の同期回路。