JP2551001B2 - Sequential decoding method - Google Patents
Sequential decoding methodInfo
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- JP2551001B2 JP2551001B2 JP62141510A JP14151087A JP2551001B2 JP 2551001 B2 JP2551001 B2 JP 2551001B2 JP 62141510 A JP62141510 A JP 62141510A JP 14151087 A JP14151087 A JP 14151087A JP 2551001 B2 JP2551001 B2 JP 2551001B2
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Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野 本発明は、受信データ系列に対して最も確からしいと
思わせる枝を順次選択しながら復号を行う逐次復号方法
に関するものである。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a sequential decoding method for performing decoding while sequentially selecting a branch that seems to be most likely for a received data sequence.
(従来の技術) 誤り訂正符号を用いて受信側で自動的に誤りを訂正す
るFEC方式(Forward Error Correction)の符号化方法
の代表例としてはたたみ込み符号方式が挙げられる。(Prior Art) A convolutional coding method is a typical example of an FEC (Forward Error Correction) coding method in which an error correction code is used to automatically correct an error on the receiving side.
このたたみ込み符号を用いて復号化する方法のひとつ
として、受信した情報ビット間の相関性を利用して復号
する最尤復号法がある。最尤復号法は理論的に最もビッ
ト誤り率を低減させる事が可能な復号法であるが符号の
拘束長とともに指数関数的に装置構成が複雑となるた
め、最尤復号法を近似する逐次復号方法が近年注目を浴
びている。As one of the decoding methods using the convolutional code, there is a maximum likelihood decoding method that uses the correlation between the received information bits. The maximum likelihood decoding method is theoretically the decoding method that can reduce the bit error rate the most, but since the device configuration becomes exponentially complicated with the constraint length of the code, it is a sequential decoding that approximates the maximum likelihood decoding method. The method has been attracting attention in recent years.
第1図はスタックアルゴリズムを用いた従来の逐次復
号方式の概念図であり、1は復調器(図示せず)により
硬判定または軟判定復調された受信データに通常数千ビ
ット程度の遅延を与えるだけのメモリ容量を有し、後述
するアルゴリズム制御部6からの制御信号によって受信
データ系列を取り出せるFIFO型の入/出力バッファメモ
リ部、2は入/出力バッファメモリ部1からのデータと
後述するアルゴリズム制御部6からの枝選択信号とから
次に選択すべき枝を作り出す枝選択部、3はすでにセッ
トされているシフトレジスタ状態のσと枝選択部2から
の枝情報に基づいて新たな再符号化系列並びに新たなシ
フトレジスタ状態のσ′を作り出す再符号化(シフトレ
ジスタ)部、4は探索の対象となる木構造上のノード情
報(パスメトリック値Γ、シフトレジスタ状態σ、入/
出力バッファメモリ部1中のノード位置d,過去に選んだ
枝情報、木構造上でどの位置にいるかを示すポインタ
等)を格納する大容量メモリであるスタックメモリ部、
5は入/出力バッファメモリ部1から読出された受信系
列と再符号化系列との比較によって枝メトリックγを計
算するメトリック演算部、6はスタックメモリ部4を検
索して現在格納されているノードの中から最もパスメト
リック値Γの高い(尤度の高い)ノードを選び出してそ
のノード情報を記憶しておくと共に、入/出力バッファ
メモリ部1から、このノードから伸びる枝に対応する受
信データ系列を取り出した後、選択すべき枝を決定して
枝選択部2へ送り、これによってメトリック演算部5か
らの枝メトリックγを得ると新たに生み出されたノード
のパスメトリックΓ′(=Γ+γ)を計算してスタック
メモリ部4へ転送するアルゴリズム制御部である。FIG. 1 is a conceptual diagram of a conventional iterative decoding method using a stack algorithm. Reference numeral 1 generally gives a delay of about several thousand bits to received data which is hard-decision- or soft-decision-demodulated by a demodulator (not shown). The FIFO type input / output buffer memory unit 2 having a memory capacity of only 1 and capable of extracting a received data sequence by a control signal from an algorithm control unit 6 described later, 2 is data from the input / output buffer memory unit 1 and an algorithm described later. The branch selection unit 3 that creates a branch to be selected next from the branch selection signal from the control unit 6 is a new re-encoding based on the already set σ of the shift register state and the branch information from the branch selection unit 2. Re-encoding (shift register) unit for generating σ ′ of the digitized sequence and new shift register state, and 4 is node information on the tree structure (path metric value Γ , Shift register status σ, input /
A stack memory unit that is a large-capacity memory for storing the node position d in the output buffer memory unit 1, the branch information selected in the past, a pointer indicating the position on the tree structure, and the like,
Reference numeral 5 is a metric calculation unit for calculating a branch metric γ by comparing the received sequence read from the input / output buffer memory unit 1 with the re-encoded sequence, and 6 is a node currently searched by searching the stack memory unit 4. The node with the highest path metric value Γ (highest likelihood) is selected from among the above, and the node information is stored, and the received data sequence corresponding to the branch extending from this node from the input / output buffer memory unit 1 is selected. After taking out, the branch to be selected is determined and sent to the branch selection unit 2, and when the branch metric γ from the metric calculation unit 5 is obtained by this, the path metric Γ ′ (= Γ + γ) of the newly created node is obtained. An algorithm control unit that calculates and transfers to the stack memory unit 4.
次に動作について説明する。 Next, the operation will be described.
(1)たたみ込み組織符号器によって符号化されている
受信データを復調器によって復調されてビット同期が取
れている情報系列とパリティビットとの受信データ系列
は順次入/出力バッファメモリ部1(以下、「バッファ
メモリ部1」と略す)に蓄積される。(1) The received data sequence including the parity bit and the information sequence in which the received data encoded by the convolutional system encoder is demodulated by the demodulator and bit-synchronized is sequentially input / output buffer memory unit 1 (hereinafter , "Buffer memory unit 1").
(2)蓄積された受信データ系列は、アルゴリズム制御
部6(以下、「制御部6」と略す)からのノード位置d
に基づく位置制御信号により読出されて枝選択部2及び
メトリック演算部5へ送られる。(2) The accumulated received data sequence is the node position d from the algorithm control unit 6 (hereinafter abbreviated as “control unit 6”).
Is read out by the position control signal based on the above, and sent to the branch selection unit 2 and the metric calculation unit 5.
(3)枝選択部2は制御部6から枝選択信号とバッファ
メモリ部1からの一枝を構成する受信データ系列(最上
位ビット)との信号により次に選択すべき枝を作り出し
再符号化部3へ転送する。(3) The branch selection unit 2 creates a branch to be selected next by the signal of the branch selection signal from the control unit 6 and the received data sequence (most significant bit) forming one branch from the buffer memory unit 1 and re-encoding unit Transfer to 3.
(4)再符号化(シフトレジスタ)部3では、制御部6
からの命令によってスタックメモリ部4から取り出され
た最尤ノードのシフトレジスタ状態σがセットされた
後、枝選択部2からの枝情報が入力されて再符号化系列
が作成されメトリック演算部5へ送られる。この時、新
たに生み出されたシフトレジスタ状態σ′はスタックメ
モリ部4へ送られる。(4) In the re-encoding (shift register) unit 3, the control unit 6
After the shift register state σ of the maximum likelihood node fetched from the stack memory unit 4 is set by the instruction from, the branch information from the branch selection unit 2 is input, a re-encoded sequence is created, and it is sent to the metric calculation unit 5. Sent. At this time, the newly created shift register state σ ′ is sent to the stack memory unit 4.
(5)メトリック演算部5はバッファメモリ部1から読
出された受信データ系列と上述の再符号化系列との比較
によって枝メトリックγを計算して制御部6へ送る。(5) The metric calculator 5 calculates the branch metric γ by comparing the received data sequence read from the buffer memory 1 with the above-mentioned re-encoded sequence, and sends it to the controller 6.
(6)制御部6は今まで記憶していた最尤ノードを持つ
パスメトリック値Γと新たな枝メトリックγとから最新
のパスメトリック値Γ′(=Γ+γ)をはじめとする新
たに生み出されたノードの諸属性を計算し、スタックメ
モリ部4へ転送する。(6) The control unit 6 is newly created, including the latest path metric value Γ ′ (= Γ + γ), from the path metric value Γ having the maximum likelihood node stored up to now and the new branch metric γ. The various attributes of the node are calculated and transferred to the stack memory unit 4.
(7)最後にスタックメモリ部4に格納されているノー
ドの中から最も古くに格納されているノードが取り出さ
れ、これにより決定される復号データビットがバッファ
メモリ部1へ送られてバッファメモリ部1の内容を更新
すると共に、バッファメモリ部1の末端に格納されてい
る復号データを出力させる。その際、取り出されたノー
ド及びそのノードより派生する現在探索の対象から外れ
たパス上のノードがスタックメモリ部4から削除され
る。(7) Finally, the oldest stored node is taken out from the nodes stored in the stack memory unit 4, and the decoded data bit determined by this is sent to the buffer memory unit 1 to be sent to the buffer memory unit 1. The contents of 1 are updated and the decoded data stored at the end of the buffer memory unit 1 is output. At that time, the extracted node and the nodes on the path which are derived from the node and are excluded from the current search target are deleted from the stack memory unit 4.
以上のような処理工程を繰り返すことにより受信デー
タ系列を順次誤り訂正しながら復号して行くものであ
る。By repeating the above processing steps, the received data sequence is sequentially error-corrected and decoded.
逐次復号方法は前述の通り尤度の最も高くなる系列を
逐次選択してゆくので伝送路の状態が良好な場合には受
信データ系列に沿った枝の尤度が順次増加し、前進探索
を継続してゆくことができる。一方、伝送路で雑音が増
加してS/Nが劣化した場合には受信データ系列に誤りが
多数発生するため、探索するどの枝に対してもメトリッ
ク演算部5で求められた枝メトリックγが増加しないケ
ースが出てくる。その場合、制御部6は過去に蓄積した
内で最も尤度の高いノード情報をスタックメモリ部より
取り出し、別の枝の探索を行い続ける。しかしこれらの
枝の探索を行う間にも、新たな受信系列はバッファメモ
リ1内に入力され続け、最後には探索中の枝に対応する
受信データ系列がバッファメモリ部1から出力され、こ
れ以上の通常の復号動作が不可能になるという現象が生
じる。Since the successive decoding method sequentially selects the sequence with the highest likelihood as described above, the likelihood of branches along the received data sequence increases sequentially and the forward search is continued if the transmission path condition is good. You can do it. On the other hand, when noise increases and S / N deteriorates on the transmission path, many errors occur in the received data sequence, so the branch metric γ calculated by the metric calculator 5 is applied to every searched branch. There are cases where it does not increase. In that case, the control unit 6 retrieves the node information with the highest likelihood among the past accumulations from the stack memory unit and continues to search for another branch. However, during the search of these branches, the new reception sequence continues to be input into the buffer memory 1, and finally the reception data sequence corresponding to the branch being searched is output from the buffer memory unit 1 and no more. There occurs a phenomenon that the normal decoding operation of is impossible.
この現象はスタックメモリ部4に蓄積されるノード数
がメモリ容量を越えた時にも同様に起こり、一般に「復
号器オーバーフロー」と呼ばれている。This phenomenon also occurs when the number of nodes stored in the stack memory unit 4 exceeds the memory capacity, and is generally called "decoder overflow".
一般に、オーバーフローに伴う復号不能状態に対処す
るため符号としては組織符号やQLI符号を用いて復号器
が動作不能となった際にも情報系列を再生できるように
することが多い。従来は、この復号器オーバーフロー状
態から通常の復号状態へ復帰するための方法として、第
1に符号化系列をあるブロック長で終端して、復号不能
状態をあるブロック内のみに留めるブロック化方法が考
えられていた。この方法をとると、新たなブロックを復
号する際には、既知のビットパターンを利用して、際符
号化器のシフトレジスタにこのパターンを入れることで
直ちに定常的な復号過程に入ることができる。この方法
は確実に復号不能状態を回復できるという利点を持つ一
方で、ブロック終端に伴いスループットが低下したり、
復号不能状態間では誤りが訂正されないので伝送路の誤
りがそのまま出力に現われるという問題があった。In general, a systematic code or a QLI code is used as a code in order to deal with the undecodable state due to the overflow so that the information sequence can be reproduced even when the decoder becomes inoperable. Conventionally, as a method for returning from this decoder overflow state to a normal decoding state, firstly, there is a blocking method of terminating the coded sequence with a certain block length and keeping the undecodable state only within a certain block. Was being considered. With this method, when decoding a new block, a known bit pattern can be used, and this pattern can be put into the shift register of the encoder to immediately start a steady decoding process. . While this method has the advantage of being able to recover the undecodable state with certainty, throughput decreases with block termination,
Since the error is not corrected during the undecodable state, there is a problem that the error of the transmission line appears in the output as it is.
第2の方法として、復号器オーバーフローが起きた際
には受信系列から得られる再生系列を出力しつつ、再符
号化器のシフトレジスタ中にこの系列をセットし、シフ
トレジスタ全段に情報ビットが格納された時点(以下、
「第1の状態」と定義する)で再び復号を再開する方法
がある。この方法は連続復号モードにおいて未知の初期
状態から復号を開始する際にも適用可能である。この方
法をとる場合、第1の状態でシフトレジスタ中に全て正
しい情報ビットが入力された時には直ちに復号を再開
し、通常の復号動作(以下、「定常モード」と定義す
る)へ移行できるという利点を持つ一方、もしも誤った
情報ビットがセットされているとその後の復号には大き
な困難が生じ、しばしば復号器再オーバーフローが起き
る可能性があるという問題点があった。As a second method, when a decoder overflow occurs, the reproduction sequence obtained from the reception sequence is output, and this sequence is set in the shift register of the re-encoder so that information bits are stored in all stages of the shift register. When stored (below,
There is a method of restarting the decoding again in the "first state". This method can also be applied when starting decoding from an unknown initial state in continuous decoding mode. When this method is adopted, when all the correct information bits are input to the shift register in the first state, the decoding is immediately restarted, and it is possible to shift to the normal decoding operation (hereinafter, defined as "steady mode"). On the other hand, if the wrong information bit is set, there will be a great difficulty in the subsequent decoding, and there is a possibility that a decoder re-overflow often occurs.
以上のように、従来は復号の開始時や復号器オーバー
フロー時などの如く、未知の初期状態から復号を開始し
て安定な復号動作である定常モードへの移動がスムーズ
に行かない場合がままあり、迅速に定常モードへ移行で
きる逐次復号方法が強く望まれていたが今まで何ら開示
されていなかった。As described above, conventionally, in some cases, such as at the start of decoding or when the decoder overflows, the decoding may start from an unknown initial state and the transition to stable mode, which is stable decoding operation, may not be performed smoothly. However, there has been a strong demand for a sequential decoding method capable of quickly shifting to the stationary mode, but none has been disclosed so far.
(発明の目的及び特徴) 本発明は上述した従来技術の問題点を解決するために
なされたもので、未知の初期状態から正常な復号動作へ
迅速に移行することが可能な逐次復号方法を提供するこ
とを目的とする。(Objects and Features of the Invention) The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems of the prior art, and provides a sequential decoding method capable of rapidly shifting from an unknown initial state to a normal decoding operation. The purpose is to do.
本発明の第1の特徴は、再復号化部3のシフトレジス
タ全段に情報ビットが格納された第1の状態と正常な復
号動作を行う定常モードとの間に、枝探索の対象となる
ノードのメトリック値Γtを求めて予め定めた閾値と比
較する監視モードを少なくとも設けたことにある。The first feature of the present invention is a target of a branch search between the first state in which information bits are stored in all stages of the shift register of the re-decoding unit 3 and the steady mode in which a normal decoding operation is performed. This is because at least a monitoring mode for determining the metric value Γ t of the node and comparing it with a predetermined threshold value is provided.
本発明の第2の特徴は、上述の第1の状態時にシフト
レジスタ全段に格納されるシフトレジスタ状態σの他、
他にとり得る可能性のあるシフトレジスタ状態σ′を複
数作成しておくと共に、作成された複数のシフトレジス
タ状態を信頼度の高い順に蓄積し、これらが通常の復号
アルゴリズムの過程中で自動的に選択されていくように
したことにある。A second feature of the present invention is that in addition to the shift register state σ stored in all stages of the shift register in the above-mentioned first state,
A plurality of other possible shift register states σ ′ are created, and the created multiple shift register states are accumulated in order of reliability, and these are automatically stored in the process of the normal decoding algorithm. I have been trying to be selected.
本発明の第3の特徴は、信頼度の高い順に作成・蓄積
された複数のシフトレジスタ状態を第1の状態時に用い
る(本発明の第2の特徴)と共に枝探索の対象となる最
尤ノードjのメトリック値Γj (t)と、予め定められた閾
値との比較(本発明の第1の特徴)を組み合せることに
より、より迅速に定常モードへの移動を可能とすること
にある。A third feature of the present invention is to use a plurality of shift register states created and accumulated in order of high reliability in the first state (the second feature of the present invention), and to use the maximum likelihood node as a target of a branch search. By combining the metric value Γ j (t) of j with a predetermined threshold value (the first feature of the present invention), it is possible to move to the steady mode more quickly.
(作用) 本発明は、監視モードを少なくとも設けることにより
無駄な枝探索を複数回繰り返さなくとも複数のシフトレ
ジスタ状態を信頼度の高い順に作成・蓄積しているので
現在セットされている第1のシフトレジスタ状態が不適
と判定されても自動的に信頼度の高い新たなシフトレジ
スタ状態からの探索が次々と開始されるように作用す
る。(Operation) According to the present invention, since at least the monitoring mode is provided, a plurality of shift register states are created and accumulated in order from the highest reliability without repeating the wasteful branch search a plurality of times. Even if the shift register state is determined to be unsuitable, the search from new shift register states having high reliability is automatically started one after another.
(発明の構成) 以下に図面を用いて本発明を詳細に説明する。(Structure of the Invention) The present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
まず最初に本発明の第1の特徴である監視モードにつ
いて説明する。First, the monitoring mode, which is the first feature of the present invention, will be described.
(実施例1) 第2図は本発明の第1の実施例であり、再符号化部の
リセット(復号の開始)から定常モードへ移行するまで
の復号過程の流れ図である。(Embodiment 1) FIG. 2 is a first embodiment of the present invention and is a flow chart of a decoding process from resetting of the re-encoding unit (start of decoding) to transition to a stationary mode.
まず、初期復号開始時あるいは復号器オーバーフロー
などの時には再符号化部3(第1図)のシフトレジスタ
状態は不定であり、ここではこの状態を復号の開始時点
とする。次に受信系列から再生した情報ビットによって
シフトレジスタ全段がセットされる(第1の状態)。シ
フトレジスタ全段に再生系列が格納されると復号器の動
作が開始され、最尤ノードjのメトリック値Γj (t)が予
め定められている複数の閾値と比較されると共に枝の伸
張が図られる。First, the state of the shift register of the re-encoding unit 3 (FIG. 1) is indefinite at the start of initial decoding or when the decoder overflows, and this state is set as the decoding start point here. Next, all the shift register stages are set by the information bits reproduced from the reception sequence (first state). When the reproduction sequence is stored in all stages of the shift register, the operation of the decoder is started, the metric value Γ j (t) of the maximum likelihood node j is compared with a plurality of predetermined threshold values, and branch expansion is performed. Planned.
以下の説明では、簡単のためにこれを二種に限定し、
Γwu,Γwlとする。これらの閾値を用いて監視モードは
次のプロセスをとる。In the following explanation, we will limit this to two for simplicity.
Let Γ wu and Γ wl . With these thresholds, the monitor mode takes the following process.
最尤ノードjが受信データ系列の時刻tに対応したノ
ードで、パスメトリック値Γj (t)を有するとき、 a)Γj (t)<Γwlならば再符号化部をリセットして、再
度スタートとする b)Γwl≦Γj (t)≦Γwuならば監視モード継続 c)Γwu<Γj (t)ならば復号器は完全に定常復号応対に
移ったと判断し、本起動過程(メトリック値Γj (t)の閾
値との比較)を終了する。When the maximum likelihood node j is a node corresponding to the time t of the received data sequence and has a path metric value Γ j (t) , a) If Γ j (t) <Γ wl , the re-encoding unit is reset, Start again b) If Γ wl ≤ Γ j (t) ≤ Γ wu , continue monitoring mode c) If Γ wu <Γ j (t) , judge that the decoder has completely moved to the steady decoding response, and start this The process (comparison with the threshold of the metric value Γ j (t) ) is terminated.
このように、枝探索の対象となる最尤ノードのメトリ
ック値Γj (t)を予め定めた閾値と比較して判定すること
により、再符号化部に誤ったシフトレジスタ状態がセッ
トされていた場合に素早く第1の状態に戻って復号困難
な状態を克服することができ、結果的に迅速に定常モー
ドへ移行することが可能となる。なお予め定めておく閾
値Γwu(上限)及びΓwl(下限)としては符号化率を1/
2、拘束長を25、伝送路の雑音Es/No=0.0dB(但しEsは
1ビットあたりのエネルギー、Noは片側雑音電力密度)
で実験を行ったところ、Γwu≒100,Γwl≒−20で比較的
良い復号結果が得られた。In this way, the metric value Γ j (t) of the maximum likelihood node that is the target of the branch search is compared with a predetermined threshold value to make a determination, and thus an incorrect shift register state is set in the re-encoding unit. In this case, it is possible to quickly return to the first state and overcome the difficult decoding state, and as a result, it is possible to quickly shift to the steady mode. The coding rate is set to 1 / as the thresholds Γ wu (upper limit) and Γ wl (lower limit) that are set in advance.
2, constraint length 25, transmission line noise Es / No = 0.0dB (however, Es is energy per bit, No is one side noise power density)
Experiments were carried out with Γ wu ≈100 , Γ wl ≈−20, and relatively good decoding results were obtained.
(実施例2) 第3図は本発明による第2の実施例であり、実施例1
と異なる点はシフトレジスタ全段に再生系列がセットさ
れる第1の状態と監視モードとの間に枝を強制的に割り
当ててその時点tに対するパスメトリック値Γ(t)を計
算して予め定められた閾値(ΓSl,ΓSu)と比較するサ
ーチモードを設けたものである。(Embodiment 2) FIG. 3 shows a second embodiment according to the present invention.
The difference is that the branch is forcibly assigned between the first state in which the reproduction sequence is set in all stages of the shift register and the monitoring mode, and the path metric value Γ (t) for the time point t is calculated and set in advance. A search mode is provided for comparison with the determined threshold (Γ Sl , Γ Su ).
サーチモードにおいては未だ枝を選択する通常の復号
プロセスをとらず受信系列から再生される枝を直接割り
当てるプロセスをとる。従って、サーチモードでは1ス
テップで一枝ずつ系列が確定的に再生される。また本モ
ードでは判定のために二種の閾値ΓSl,ΓSuが設けられ
る。但し、サーチモード開始時に割り当てられるメトリ
ック値をΓOとすると、ΓSl≦ΓO≦ΓSuとなるように
設定する。これらの閾値を用いてサーチモードは次のプ
ロセスをとる。In the search mode, a normal decoding process for selecting a branch is not yet taken, and a process for directly allocating a branch reproduced from a received sequence is adopted. Therefore, in the search mode, the sequence is definitely reproduced one branch by one step. Further, in this mode, two kinds of thresholds Γ Sl and Γ Su are provided for determination. However, if the metric value assigned at the start of the search mode is Γ O , Γ Sl ≦ Γ O ≦ Γ Su is set. With these thresholds, the search mode takes the following process.
ある時点tで確定的に定めるノードのメトリック値Γ
(t)に対して、 a)Γ(t)<ΓSlならば、メトリック値Γ(t)を初期メト
リック値ΓOに再セットして、サーチモード継続 b)ΓSl≦Γ(t)≦ΓSuならば、サーチモード継続(こ
の時、次の時点の枝のメトリック値Γ(t+1)が計算され
る) c)ΓSu<Γ(t)ならば、監視モードへ移行監視モード
においては枝の選択を許すことで、閾値による復号過程
の監視を継続しながら、通常の復号プロセスに仮復帰す
る。The metric value Γ of the node that is deterministically determined at a certain time t
For (t) : a) If Γ (t) <Γ Sl , reset the metric value Γ (t) to the initial metric value Γ O and continue the search mode. b) Γ Sl ≤ Γ (t) ≤ If Γ Su , continue search mode (at this time, the metric value Γ (t + 1) of the branch at the next time point is calculated) c) If Γ Su <Γ (t) , shift to monitoring mode In monitoring mode By permitting the selection of branches, while temporarily monitoring the decoding process by the threshold value, the normal decoding process is temporarily restored.
すなわち、サーチモードは監視モードや定常モードの
ように枝選択を行わずに、受信系列から再生される枝を
強制的に直接割り当ててそのメトリック値Γ(t)を計算
して、閾値ΓSl及びΓSuと比較するようにしたもので、
さらに定常モードへの移行を早くできる。なお、監視モ
ードと同一条件で実験を行ったところ、ΓSl≒−20,Γ
Su≒40が良い復号結果を得た。That is, in the search mode, the branch reproduced from the reception sequence is forcibly directly assigned and its metric value Γ (t) is calculated without performing the branch selection unlike the monitoring mode and the steady mode, and the threshold Γ Sl and I tried to compare with Γ Su ,
Furthermore, the transition to the steady mode can be accelerated. An experiment conducted under the same conditions as the monitoring mode showed that Γ Sl ≈ −20, Γ
A good decoding result was obtained when Su ≈ 40.
なお、同図の監視モードでは、サーチモードで過去に
試みたノードに遡って探索しないようにttkなる条件
を付したが、必ずしもこの条件を付加せずに過去のノー
ドまで遡ってもよい。In the monitoring mode shown in the figure, the condition tt k is added so as not to search backward for a node tried in the search mode in the past, but the condition may not necessarily be added and the node may be traced back to the past.
第4図は本発明による逐次復号方法の概略図であり、
従来例(第1図)と異なる点はメトリック値Γj (t)(Γ
(t))と予め定められた閾値Γwl,Γwu(ΓSl,ΓSu)と
比較する閾値比較部7と、サーチモード及び監視モード
の閾値を設定や枝選択の禁止あるいは解除等の制御を行
う起動制御部8とを設けた点にある。FIG. 4 is a schematic diagram of a sequential decoding method according to the present invention,
The difference from the conventional example (Fig. 1) is that the metric value Γ j (t) (Γ
(t) ) and a predetermined threshold value Γ wl , Γ wu (Γ Sl , Γ Su ), and a threshold value comparison unit 7 for setting search mode and monitoring mode threshold values and for inhibiting or canceling branch selection The activation control unit 8 for performing the above is provided.
本方式の動作は以下の通りである。まずアルゴリズム
制御部6は起動制御部8に対して起動信号を送出する。
信号を受けた起動制御部8は、スタックメモリ部4に対
しリセット信号を送出すると同時に、枝選択部2に対し
選択禁止パルスを送り、受信信号から再生される枝のみ
を強制的に選択させる。また起動制御部8は閾値比較部
7に対して比較開始信号並びに基準閾値を送出する。次
に再符号化部3においては、起動制御部8よりスタック
メモリ部4を介してリセット信号を受けて、受信信号系
列から再生される情報ビットをシフトレジスタ中に格納
する。The operation of this method is as follows. First, the algorithm control unit 6 sends a start signal to the start control unit 8.
Upon receiving the signal, the activation control unit 8 sends a reset signal to the stack memory unit 4 and at the same time sends a selection prohibition pulse to the branch selection unit 2 to forcibly select only the branch reproduced from the received signal. The activation control unit 8 also sends a comparison start signal and a reference threshold value to the threshold value comparing unit 7. Next, the re-encoding unit 3 receives the reset signal from the activation control unit 8 via the stack memory unit 4, and stores the information bit reproduced from the received signal sequence in the shift register.
サーチモードにおいては、枝選択部2の選択機能は停
止したままであるので、受信系列から再生した枝によっ
て再符号化系列が得られ、この系列はメトリック演算部
5に入力されて受信系列と比較され、パスメトリック値
Γ(t)が計算される。パスメトリック値Γ(t)は、閾値比
較部7においてあらかじめ起動制御部8から入力されて
いた閾値ΓOと比較され、その判定結果が起動制御部8
に返される。このときもしパスメトリック値Γ(t)が下
位の閾値ΓSlを割っていればメトリック演算部5におい
てパスメトリック値ΓOがリセットされ、このノードの
情報がスタックメモリ部に格納される。なおパスメトリ
ック値Γ(t)が閾値ΓSlを割っていない場合も同様にメ
トリック演算後のノードの情報はスタックメモリ中に格
納される。In the search mode, since the selection function of the branch selection unit 2 remains stopped, a re-encoded sequence is obtained by the branch regenerated from the received sequence, and this sequence is input to the metric calculation unit 5 and compared with the received sequence. Then, the path metric value Γ (t) is calculated. The path metric value Γ (t) is compared in the threshold value comparison unit 7 with the threshold value Γ O input from the activation control unit 8 in advance, and the determination result is compared to the activation control unit 8
Returned to. At this time, if the path metric value Γ (t) is below the lower threshold Γ Sl , the metric calculator 5 resets the path metric value Γ O , and the information of this node is stored in the stack memory. Even when the path metric value Γ (t) does not fall below the threshold value Γ Sl , the node information after the metric calculation is similarly stored in the stack memory.
閾値比較部7でパスメトリック値Γ(t)が上位の閾値
ΓSuを超えたならば、モードはサーチモードから監視モ
ードへ移行する。この時新たな閾値が起動制御部8から
送出され、閾値比較部7中にセットされる。同時に起動
制御部8は、枝選択部2に対して枝選択禁止解除パル
ス、アルゴリズム制御部6には復帰信号を送出し、以
後、閾値比較を保持しつつ、通常の復号過程に移行す
る。この監視モード中でパスメトリック値Γj (t)がもし
上位の閾値Γwuを上回ったならば、完全に安定な復号段
階に入ったと判断し、起動制御部8は閾値比較部7に停
止信号を送出し、起動制御部8もアルゴリズム制御部6
からの起動信号を持つモードに入る。一方、監視モード
においても、もしパスメトリック値Γj (t)が下位の閾値
Γwl下回ったならば、起動制御部8は再び枝選択部2選
択禁止パルスを送ると同時に、スタックメモリ部4のリ
セットならびにパスメトリック値の初期化を行い、復号
開始の最初の状態に復帰する。If the path metric value Γ (t) exceeds the upper threshold Γ Su in the threshold comparing unit 7, the mode shifts from the search mode to the monitoring mode. At this time, a new threshold value is sent from the activation control unit 8 and set in the threshold value comparing unit 7. At the same time, the activation control unit 8 sends a branch selection prohibition release pulse to the branch selection unit 2 and a return signal to the algorithm control unit 6, and thereafter shifts to the normal decoding process while holding the threshold comparison. If the path metric value Γ j (t) exceeds the upper threshold value Γ wu in this monitoring mode, it is determined that a completely stable decoding stage has been entered, and the activation control unit 8 notifies the threshold value comparison unit 7 of a stop signal. And the start control unit 8 also sends the algorithm control unit 6
Enter the mode with the start signal from. On the other hand, even in the monitoring mode, if the path metric value Γ j (t) falls below the lower threshold value Γ wl , the activation control unit 8 sends the branch selection unit 2 selection prohibition pulse again, and at the same time, the stack memory unit 4 stores After resetting and initializing the path metric value, the initial state of decoding start is restored.
なお、第4図では、サーチモードと監視モードとを設
けた場合を説明したが、少なくとも監視モードを行うこ
とにより定常復号動作への移行を早く行うことができ
る。また、上述の説明ではスタックアルゴリズムを用い
た逐次復号方法に依ったが、本発明は基本的にすべての
逐次復号アルゴリズムによる逐次復号方法に対して適用
可能である。Although the case where the search mode and the monitoring mode are provided has been described with reference to FIG. 4, the transition to the steady decoding operation can be performed quickly by performing at least the monitoring mode. Further, although the above description relies on the successive decoding method using the stack algorithm, the present invention is basically applicable to all successive decoding methods using the successive decoding algorithm.
次に本発明の第2の特徴である複数のシフトレジスタ
状態を作成・蓄積する逐次復号方法について説明する。
なお、以後の説明では本発明の効果が顕著に現われるス
タックアルゴリズムを用いた逐次復号方法に限定して述
べる。Next, a description will be given of a sequential decoding method for creating / accumulating a plurality of shift register states which is the second feature of the present invention.
Note that the following description will be limited to the sequential decoding method using the stack algorithm in which the effect of the present invention is remarkably exhibited.
第5図は本発明による第2の特徴の原理を説明するた
めの図であり、第5図(a)はシフトレジスタにセット
された初期状態σ0が不適の場合、第5図(b)は次候
補の初期状態σ1が正しいと判断された場合を示してい
る。復号を開始または再開しようとする際には、まず受
信系列から再生した情報系列をシフトレジスタにセット
して時刻tにおける初期状態σ0を作り、メモリに格納
しておく。この時同時に複数の初期値候補σi(i=1,
2,…,μ;μは1μ2νを満たす適当な値)を以下
のように作成し、同様にメモリ中に格納する。すなわ
ち、状態σはν次元ベクトルと考えられるので、二つの
状態間のハミング距離をdH()で表せば、 dH(σ0,σi)≦dH(σ0,σj) (但し、0ijμ) を満たすように順にσi(i=1,2,…,μ)を選ぶ。実
際にはハミング重みの小さい順に並んだν次元ベクトル
系列hj(i=0,1,2,…)をメモリ内に格納しておき、σ
i=σ0+hiとしてσiを構成する。また、もし軟判定
された受信データが利用できるならば、更に軟判定ビッ
トで重みづけられた順に状態σiを構成する。こうして
複数の初期値がセットされた下で、第1の初期値σ0よ
り復号を開始する。FIG. 5 is a diagram for explaining the principle of the second feature of the present invention, and FIG. 5 (a) shows the case where the initial state σ 0 set in the shift register is inappropriate, and FIG. 5 (b). Indicates the case where the initial state σ 1 of the next candidate is determined to be correct. When starting or resuming decoding, first, the information sequence reproduced from the reception sequence is set in the shift register to create the initial state σ 0 at time t and store it in the memory. At this time, a plurality of initial value candidates σ i (i = 1,
2, ..., μ; μ is an appropriate value that satisfies 1 μ2 ν ) is created as follows, and is similarly stored in the memory. That is, since the state σ is considered to be a ν-dimensional vector, if the Hamming distance between two states is represented by d H (), then d H (σ 0 , σ i ) ≦ d H (σ 0 , σ j ) (however, , 0ijμ), σ i (i = 1, 2, ..., μ) is sequentially selected. Actually, the ν-dimensional vector series h j (i = 0,1,2, ...) Arranged in order from the smallest Hamming weight is stored in the memory, and σ
Configure σ i with i = σ 0 + h i . Also, if the soft-decision received data is available, the states σ i are constructed in the order of being further weighted by the soft-decision bits. With the plurality of initial values set in this way, the decoding is started from the first initial value σ 0 .
その後この初期値から生じるパスのメトリックが順調
に増大してゆけば、復号器はアルゴリズム中で自動的に
この初期値を選択し、通常の復号動作を継続する。しか
しもし状態σ0から出発するパスメトリックが低下した
場合(第5図(a))には、状態σ0との距離が近い別
の状態σ1が次候補として選び出され、第5図(b)の
如く、再び状態σiから枝の探索が開始される。If the metric of the path resulting from this initial value increases steadily thereafter, the decoder automatically selects this initial value in the algorithm and continues the normal decoding operation. However, if the path metric starting from the state σ 0 decreases (FIG. 5 (a)), another state σ 1 close to the state σ 0 is selected as the next candidate, and FIG. As in b), the search for a branch is started again from the state σ i .
復号器は時間的余裕がある限り、今まで試みた状態か
ら伸びるパスメトリック値が低下しても自動的に次の状
態を選んで復号を継続する。時間的余裕がなくなった時
点で復号器ならびに入出力バッファはリセットされ、再
び始めから同じプロセスが繰り返される。As long as there is a time margin, the decoder automatically selects the next state and continues decoding even if the path metric value extending from the state tried so far decreases. When there is no time left, the decoder and I / O buffer are reset, and the same process is repeated from the beginning.
(実施例3) 第6図は本発明による第3の実施例であり、硬判定受
信データを利用し、かつスタックアルゴリズムを用いた
場合における複数のシフトレジスタ状態σi(0i
μ)の蓄積方法及び判定方法を説明するための図であ
る。(Embodiment 3) FIG. 6 is a third embodiment according to the present invention, in which a plurality of shift register states σ i (0i) when hard decision received data is used and a stack algorithm is used.
It is a figure for demonstrating the accumulation | storage method and determination method of (mu).
同図(a)は、硬判定の情報を利用してシフトレジス
タ状態σiが信頼度の高い順(σ0が最も信頼度が高
く、σμが最も信頼度が低い)にスタックメモリ部4内
のビンaに格納された状態を示している。シフトレジス
タ状態σiを信頼度の高い順に複数作成する方法として
は、受信データ系列の情報に基づいて状態σ0を作り、
次いで情報ビットを順に少なくとも1ビット反転させて
行くことにより可能である。さらに、同図(a)では、
シフトレジスタ状態σ0に基づいて、状態σ0から枝を
伸ばした状態を示しており、枝が伸ばされた先のノード
はビンaのメトリック領域(以下、「a領域」と称
す)、ノードはビンaよりもメトリック値が小さいビ
ンa+1のメトリック領域(以下、「a+1領域」と称
す)に入っている例である。In the diagram (a), the stack memory unit 4 is arranged in the order in which the shift register states σ i have the highest reliability (σ 0 has the highest reliability and σ μ has the lowest reliability) by using the hard decision information. It shows the state of being stored in the bin a inside. As a method of creating a plurality of shift register states σ i in descending order of reliability, a state σ 0 is created based on the information of the received data series,
Then, it is possible by sequentially inverting at least one bit of the information bit. Furthermore, in FIG.
The state in which the branch is extended from the state σ 0 based on the shift register state σ 0 is shown. The node to which the branch is extended is the metric area of the bin a (hereinafter referred to as “a area”), and the node is This is an example of being included in the metric area (hereinafter, referred to as “a + 1 area”) of the bin a + 1 having a smaller metric value than the bin a.
同図(b)は、状態σ0を持つノードが消されて同一
のビンのメトリック領域に入っているノードをビンa
に格納し、a+1領域のノードは下位のビンa+1に
格納されている状態を示している。In the same figure (b), the node having the state σ 0 is erased and the node in the metric area of the same bin is bin a
The node in the a + 1 area is stored in the lower bin a + 1.
同図(c)ではノードからさらに枝が伸張され先の
ノードとのメトリック値が調べられる。この例で
は、ノードとともメトリック値がa領域よりも下位
の領域に存在するため、この時点で最初に設定したシフ
トレジスタ状態σ0が自動的に不適と判断され、ビンa
の先頭には次に信頼度の高いシフトレジスタ状態σ1が
くる。In FIG. 6C, the branch is further expanded from the node and the metric value with the destination node is checked. In this example, since the metric value together with the node exists in a region lower than the region a, the shift register state σ 0 initially set at this time is automatically determined to be unsuitable, and the bin a
The shift register state σ 1 having the next highest reliability comes at the head of the.
同図(d)では、同図(a)と同様に、状態σ1から
枝を伸張して、枝の先のノードのメトリック値が調べら
れる。図では、ノードが現在のノード(σ1)よりも
メトリック値が増大しているビンa−1領域に入ってお
り、次にノードから同様に枝の伸張を行ってメトリッ
ク値が順調に増大(ビンa−2領域側)して行けば、シ
フトレジスタ状態σ1が自動的に正しいと判断されて通
常の復号過程が継続される。In the same figure (d), as in the case of the same figure (a), the branch is expanded from the state σ 1 and the metric value of the node at the end of the branch is examined. In the figure, the node is in the bin a-1 area in which the metric value is larger than that of the current node (σ 1 ), and then the branch is similarly expanded from the node to smoothly increase the metric value ( Then, the shift register state σ 1 is automatically determined to be correct and the normal decoding process is continued.
なお、従来の方法では複数の初期値候補を作成しない
ため、第1の状態時の初期値候補σ0から伸びるパスメ
トリックが低下しても時間的に余裕がなくなるまで状態
σ0から生じるパスを探索し続ける工程を行っていた。
従って、本発明のように予め複数のシフトレジスタ状態
を作成・蓄積しておき、信頼度の高い順に初期値候補を
判定すれば、当該時点において正しい初期状態が選び出
される確率が高くなるため、結果的に迅速に通常の復号
過程への移行が行える。Since the conventional method does not create a plurality of initial value candidates, even if the path metric extending from the initial value candidate σ 0 in the first state is reduced, the paths generated from the state σ 0 are left until there is no time margin. I was in the process of continuing to search.
Therefore, if a plurality of shift register states are created and accumulated in advance as in the present invention and the initial value candidates are determined in descending order of reliability, the probability that a correct initial state will be selected at that point in time increases. As a result, the normal decoding process can be quickly performed.
第7図はスタックアルゴリズムを用いた本発明による
逐次復号方法の概略図であり、従来構成と異なる点は初
期値候補生成部9を付加したものである。FIG. 7 is a schematic diagram of a sequential decoding method according to the present invention using a stack algorithm. The difference from the conventional configuration is that an initial value candidate generating unit 9 is added.
本発明の特徴である初期値候補生成部9は、バッファ
メモリ部1からの軟判定データをそのまま蓄積するシフ
トレジスタ91と、シフトレジスタ91に蓄えられた軟判定
重みの情報を利用して最も最上位ビット(MSB)の信頼
度が低い個所に対して反転制御信号を送出する系列推定
回路92と、シフトレジスタ91の内容に対して系列推定回
路92からの反転制御信号により反転情報を作るための制
御付きNOT回路93と、受信系列とのハミング距離が小さ
い順の初期値候補を作成する系列生成回路94とから構成
されている。The initial value candidate generator 9, which is a feature of the present invention, uses the shift register 91 that stores the soft-decision data from the buffer memory unit 1 as it is and the soft-decision weight information stored in the shift register 91. A sequence estimation circuit 92 for sending an inversion control signal to a portion where the high-order bit (MSB) has low reliability, and an inversion information for the contents of the shift register 91 by the inversion control signal from the sequence estimation circuit 92. It is composed of a NOT circuit with control 93 and a sequence generation circuit 94 that creates initial value candidates in ascending order of Hamming distance to the reception sequence.
まず、シフトレジスタ91には、入/出力バッファメモ
リ部1中のあるポインタより順次受信データが入力され
る。本実施例では、受信データは、3bitの軟判定データ
としているのでシフトレジスタ91への入力も3bitデータ
となる。シフトレジスタ91はFIFO型の構成をとり、その
系列長は丁度(拘束長−1)の長さに等しくなうように
形成されている。First, the shift register 91 sequentially receives received data from a certain pointer in the input / output buffer memory unit 1. In this embodiment, since the received data is 3-bit soft decision data, the input to the shift register 91 is also 3-bit data. The shift register 91 has a FIFO type structure, and its series length is formed to be equal to the length (constraint length-1).
次に、バッファメモリ部1のオーバーフローもしくは
スタックメモリ部4のオーバーフローが生じると、アル
ゴリズム制御部6はスタックメモリ部4をクリアし、系
列推定回路92に対し、推定開始信号を発生する。系列推
定回路92では第1に、シフトレジスタ91に蓄えられた最
上位ビット(MSBビット)をそのまま系列生成回路94を
経由してチャネルより状態σ0をスタックメモリ部4に
入力する。次に系列推定回路92はシフトレジスタ91中に
蓄えられた軟判定重みの情報を利用して、最もMSBビッ
トの信頼度が低い個所に対し、反転制御信号を制御付き
NOT回路93を送出して、系列生成回路94上にσ0に次い
で受信系列とのハミング距離が小さい系列である状態σ
1を作り出す。状態σ1は状態σ0の場合と同様チャネ
ルを通じてスタックメモリ部4に格納される。同様の動
作を繰り返し継続することにより、スタックメモリ部4
には状態σ0,σ1,…,σνまでの復号の、初期値候補と
なるノードが格納されている。但し、μは復号器の処理
速度等に応じて適切な値が選ばれる。Next, when the buffer memory unit 1 or the stack memory unit 4 overflows, the algorithm control unit 6 clears the stack memory unit 4 and generates an estimation start signal to the sequence estimation circuit 92. First the sequence estimator 92, and inputs the status sigma 0 than the channel via intact sequence generation circuit 94 most significant bits stored in the shift register 91 (MSB bit) in the stack memory unit 4. Next, the sequence estimation circuit 92 uses the soft decision weight information stored in the shift register 91 to control the inversion control signal for the portion with the lowest reliability of the MSB bit.
A condition σ in which the NOT circuit 93 is sent out, and the sequence generation circuit 94 has a sequence having a short Hamming distance to the received sequence next to σ 0.
Produce 1 . The state σ 1 is stored in the stack memory unit 4 through the channel as in the case of the state σ 0 . By repeating the same operation repeatedly, the stack memory unit 4
Stores nodes that are initial value candidates for decoding up to the states σ 0 , σ 1 , ..., σ ν . However, an appropriate value is selected for μ according to the processing speed of the decoder.
例えば、今拘束長kを6とし、オーバーフローが起き
た際にシフトレジスタ91に次なる値が格納されていたと
する。For example, assume that the constraint length k is 6, and the next value is stored in the shift register 91 when an overflow occurs.
Bit 1(MSB)…10011 Bit 2 …01100 Bit 3(LSB)…10101 但し、Bit 2およびBit 3は信頼性を表わす軟判定データ
であり、(Bit2,Bit 3)が(1,1)(1,0)(0,1)(0,
0)の順にデータの信頼性が高くなる。このとき、σ0
としては(1,0,0,1,1)が選ばれる。続いて信頼性ビッ
トを調べると、第4番目のビットが最も信頼性が低い。
そこで系列推定回路92は第4ビットを反転する制御信号
を送出することで、系列生成回路94には状態σ1=(10
001)が生成され、スタックメモリ部4に送られる。同
様にして、状態σ2=(00011),σ3=(10010)が作
成され、スタックメモリ部4に送られて蓄積される。も
しもμ=3を上限にするならば、これで系列生成過程は
終了し、再起動過程に移行する。再起動過程では系列生
成過程でセットされた状態σ1(i=0,1,2,…,μ)に
対するノードを出発点として通常の復号と全く同じプロ
セスで枝探索が行われる。但し、ノードの選択される順
はσ0→σ1→,…,→σμである。このようにして復
号を再開することにより、もしもσ0が正しい状態であ
りえなかった時にも、復号器は次なる候補を選び出しな
がら正しいパスを探索し続けるので、正常動作への移行
を早めることができる。Bit 1 (MSB) ... 10011 Bit 2 ... 01100 Bit 3 (LSB) ... 10101 However, Bit 2 and Bit 3 are soft decision data indicating reliability, and (Bit 2, Bit 3) is (1, 1) (1 , 0) (0,1) (0,
Data reliability increases in the order of 0). At this time, σ 0
Is selected as (1,0,0,1,1). If the reliability bit is subsequently examined, the fourth bit is the least reliable.
Therefore, the sequence estimation circuit 92 sends a control signal that inverts the fourth bit, so that the sequence generation circuit 94 receives the state σ 1 = (10
001) is generated and sent to the stack memory unit 4. Similarly, the states σ 2 = (00011) and σ 3 = (10010) are created, sent to the stack memory unit 4, and stored therein. If μ = 3 is set as the upper limit, the sequence generation process is completed and the process is restarted. In the restart process, the branch search is performed in exactly the same process as the normal decoding starting from the node for the state σ 1 (i = 0, 1, 2, ..., μ) set in the sequence generation process. However, the order in which the nodes are selected is σ 0 → σ 1 →, ..., → σ μ . By restarting the decoding in this way, even if σ 0 cannot be in the correct state, the decoder continues to search for the correct path while selecting the next candidate, which can speed up the transition to normal operation. it can.
最後に本発明の第3の特徴である少なくとも監視モー
ド(本発明の第1の特徴)と複数のシフトレジスタ状態
を信頼度の高い順に予め作成・蓄積しておき初期値候補
として順次用いる方法(本発明の第2の特徴)とを組合
せたスタックアルゴリズムに基づく逐次復号方法につい
て説明する。Finally, a method of preliminarily creating and accumulating at least a monitoring mode (first characteristic of the present invention) and a plurality of shift register states, which are the third characteristic of the present invention, in the order of high reliability, and sequentially using them as initial value candidates ( A sequential decoding method based on a stack algorithm in which (2nd feature of the present invention) is combined will be described.
(実施例4) 第8図は本発明による第4の実施例であり、実施例1
(第2図)と異なる点は、監視モードで最尤ノードjの
メトリック値Γj (t)が予め設けられた下限の閾値Γwlと
上限の閾値Γwuとの間に存在する場合には、スタックア
ルゴリズムによりスタックメモリ部4に信頼度の高い順
に格納されている(例えば、第6図(b)の状態)もの
のうちから次に信頼度の高いノード状態もしくは初期値
候補が他の伸張されたノード群にまじって自動的にアル
ゴリズムに沿って選択(図中の破線)されて監視モード
を継続するようにした点にある。(Embodiment 4) FIG. 8 shows a fourth embodiment according to the present invention.
The difference from FIG. 2 is that when the metric value Γ j (t) of the maximum likelihood node j in the monitoring mode exists between the lower limit threshold Γ wl and the upper limit threshold Γ wu that are set in advance. , The node state or the initial value candidate having the next highest reliability among those stored in the stack memory unit 4 in the order of the highest reliability by the stack algorithm (for example, the state of FIG. 6B) is expanded. The node group is automatically selected according to the algorithm (broken line in the figure) to continue the monitoring mode.
すなわち、監視モードと複数の初期値候補とを組合せ
ることにより、無駄な枝探索を繰り返さないでも次に信
頼度の高い状態のノードから枝探索を行うことができる
ため、定常モードへの移行がより早くなる。In other words, by combining the monitoring mode and a plurality of initial value candidates, the branch search can be performed from the node with the next highest reliability without repeating the wasteful branch search. Get faster.
第9図は本発明による実施例4を具現化するための逐
次復号方法の概略図である。FIG. 9 is a schematic diagram of a sequential decoding method for embodying the fourth embodiment according to the present invention.
同図は、第4図で説明した監視モード(サーチモー
ド)を行う機能(閾値比較部7と起動制御部8)と第7
図で説明した複数のシフトレジスタ状態σiを作成(初
期値候補生成部9)及び蓄積(スタックメモリ部4)し
て処理する機能とを組合せた構成となっている。This figure shows a function (threshold comparison section 7 and activation control section 8) for performing the monitoring mode (search mode) described in FIG.
The configuration is combined with the function of creating (initial value candidate generating unit 9) and accumulating (stack memory unit 4) and processing a plurality of shift register states σ i described in the figure.
このように本発明の構成は従来構成(第1図)に簡単
な回路を付加するかもしくはプログラムを変更するだけ
で容易に実現できる。Thus, the structure of the present invention can be easily realized by adding a simple circuit to the conventional structure (FIG. 1) or changing the program.
(発明の効果) 以上詳細に説明したように、本発明は最尤ノードのメ
トリック値Γj (t)を計算して予め定められた閾値と比較
する監視モードを少なくとも設けたり、あるいは複数の
初期値候補を信頼度の高い順に予め作成・蓄積しておき
順次判定して初期値候補を決定したり、さらにはこれら
を組合せることにより、復号の開始から定常の復号動作
への移行を迅速に行うことができるようになり、雑音下
においても、逐次復号方法のビット誤り率の低減が可能
であり、その効果は極めて大である。(Effect of the Invention) As described in detail above, the present invention provides at least a monitoring mode for calculating the metric value Γ j (t) of the maximum likelihood node and comparing it with a predetermined threshold, or a plurality of initial modes. By creating and accumulating value candidates in advance in descending order of reliability, determining sequentially and determining initial value candidates, and by combining these, the transition from the start of decoding to the steady decoding operation can be performed quickly. This makes it possible to reduce the bit error rate of the successive decoding method even under noise, and the effect is extremely large.
第1図は従来の逐次復号方法の概略図、第2図は本発明
による監視モードを設けた場合の復号処理の流れ図、第
3図は本発明によるサーチモード及び監視モードを設け
た場合の復号処理の流れ図、第4図は本発明による第1
の逐次復号方法の概略図、第5図(a)及び(b)は本
発明による初期値候補の判定概念を説明するための説明
図、第6図(a)〜(d)は本発明による初期値候補の
決定を説明するための説明図、第7図は本発明による第
2の逐次復号方法の概略図、第8図は本発明による監視
モード及び初期値候補とを用いた場合の復号処理の流れ
図、第9図は本発明による第3の逐次復号方法の概略図
である。 1……入/出力バッファメモリ部、 2……枝選択部、3……再符号化部、 4……スタックメモリ部、5……メトリック演算部、 6……アルゴリズム制御部、7……閾値比較部、 8……起動制御部、9……初期値候補生成部、 91……シフトレジスタ、92……系列推定回路、 93……制御付きNOT回路、94……系列生成回路。FIG. 1 is a schematic diagram of a conventional sequential decoding method, FIG. 2 is a flow chart of a decoding process when a monitoring mode according to the present invention is provided, and FIG. 3 is a decoding process when a search mode and a monitoring mode according to the present invention are provided. FIG. 4 is a flow chart of the processing, and FIG.
5A and 5B are explanatory diagrams for explaining the concept of determining initial value candidates according to the present invention, and FIGS. 6A to 6D are according to the present invention. FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining determination of initial value candidates, FIG. 7 is a schematic diagram of a second sequential decoding method according to the present invention, and FIG. 8 is decoding using a monitoring mode and initial value candidates according to the present invention. FIG. 9 is a flow chart of processing and is a schematic diagram of a third sequential decoding method according to the present invention. 1 ... Input / output buffer memory unit, 2 ... Branch selection unit, 3 ... Re-encoding unit, 4 ... Stack memory unit, 5 ... Metric calculation unit, 6 ... Algorithm control unit, 7 ... Threshold value Comparing unit, 8 ... Activation control unit, 9 ... Initial value candidate generating unit, 91 ... Shift register, 92 ... Sequence estimating circuit, 93 ... NOT circuit with control, 94 ... Sequence generating circuit.
Claims (4)
生した情報ビットを用いてたたみ込み符号化を行う再符
号化部のシフトレジスタに初期状態をセットして枝探索
を開始する逐次復号方法において、 該シフトレジスタの全段に情報ビットを格納し、該枝探
索の対象となるノードのメトリック値を求めて該メトリ
ック値と予め設けられている少なくとも2種類の閾値と
を比較する監視モードを実行し、前記メトリック値が該
閾値のうち上限の閾値を上回った時には枝探索を順次行
って正常な復号動作を行う定常モードへ移行し、前記メ
トリック値が前記閾値のうち下限の閾値を下回った時に
は前記再符号化部をリセットし前記シフトレジスタの全
段に情報ビットを再び格納して前記動作を繰り返すこと
を特徴とする逐次復号方法。1. A sequential decoding method in which an initial state is set in a shift register of a re-encoding unit which performs convolutional encoding using information bits reproduced from a reception sequence in which bit synchronization is established, and a branch search is started. In the monitoring mode, information bits are stored in all stages of the shift register, a metric value of a node targeted for the branch search is obtained, and the metric value is compared with at least two types of threshold values provided in advance. When the metric value exceeds the upper limit of the thresholds, the branch search is sequentially performed to shift to a steady mode in which normal decoding operation is performed, and the metric value falls below the lower limit of the thresholds. Sometimes, the re-encoding unit is reset, information bits are stored again in all stages of the shift register, and the above-mentioned operation is repeated.
格納した後、前記初期状態で与えられる初期メトリック
値より枝を強制的に割り当てたメトリック値を求め、該
メトリック値と予め定められている少なくとも2種類の
第2の閾値とを比較するサーチモードを実行し、前記メ
トリック値が該第2の閾値のうち上限の閾値を上回った
時のみ前記監視モードへ移行し、一方、前記第2の閾値
のうち下限の閾値を下回った時には前記メトリック値を
該初期メトリック値に再設定して該サーチモードを繰り
返すようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第1項
記載の逐次復号方法。2. After storing information bits in all stages of the shift register, a metric value in which branches are forcibly assigned is obtained from the initial metric value given in the initial state, and the metric value is predetermined. A search mode in which at least two kinds of second threshold values are compared is executed, and transitions to the monitoring mode only when the metric value exceeds an upper limit threshold value of the second threshold values. The sequential decoding method according to claim 1, wherein when the threshold value is lower than the lower limit threshold value, the metric value is reset to the initial metric value and the search mode is repeated.
生した情報ビットを用いてたたみ込み符号を行う再符号
化部のシフトレジスタに初期状態をセットして枝探索を
開始する逐次復号方法において、 該シフトレジスタに格納されている初期状態のシフトレ
ジスタ状態の他に前記シフトレジスタ状態のうち信頼度
の低いビット順に該ビットを1つ以上反転させて新たな
シフトレジスタ状態を予め複数作成して前記初期状態の
初期値候補とすると共に、該複数の初期値候補を信頼度
の高い順に予めスタックメモリ中に蓄積し、前記シフト
レジスタにセットされた最も信頼度の高いシフトレジス
タ状態が不適と判断されたときには、前記予め蓄積され
ている初期値候補のうち次に信頼度の高い前記初期値候
補をスタック復号アルゴリズムによって自動的に選択し
て復号するようにしたことを特徴とする逐次復号方法。3. A sequential decoding method for starting an edge search by setting an initial state in a shift register of a re-encoding unit that performs a convolutional code using information bits reproduced from a reception sequence in which bit synchronization is established. , In addition to the initial shift register state stored in the shift register, one or more of the shift register states are inverted in the order of least reliable bits to create a plurality of new shift register states in advance. The initial value candidates of the initial state are set, and the plurality of initial value candidates are accumulated in advance in a stack memory in order of high reliability, and the most reliable shift register state set in the shift register is determined to be unsuitable. Then, the next-highest-reliability initial value candidate among the previously stored initial value candidates is processed by the stack decoding algorithm. A sequential decoding method characterized by automatically selecting and decoding.
生した情報ビットを用いてたたみ込み符号を行う再符号
化部のシフトレジスタに初期状態をセットして枝探索を
開始する逐次復号方法において、 該シフトレジスタの全段に情報ビットを格納すると共に
前記シフトレジスタにセットされる初期値候補を信頼度
の高い順に予め複数作成・蓄積しておき、該枝探索の対
象となる最尤ノードのメトリック値を求めて該メトリッ
ク値と予め設けられている少なくとも2種類の閾値とを
比較する監視モードを実行し、前記メトリック値が上限
と下限との閾値内に存在している場合にはスタックアル
ゴリズムによって復号を行い、前記メトリック値が上限
の閾値を上回った場合には前記枝探索を順次行って正常
な復号動作を行う定常モードに移行し、一方、該複数の
初期値候補から伸びる枝の全てについてそのメトリック
値が該下限の閾値を下回った場合には前記最符号化部を
リセットし前記シフトレジスタの全段に情報ビットを再
び格納して前記動作を繰り返すことを特徴とする逐次復
号方法。4. A sequential decoding method for starting an edge search by setting an initial state in a shift register of a re-encoding unit that performs a convolutional code using an information bit reproduced from a reception sequence in which bit synchronization is established. , Information bits are stored in all the stages of the shift register, and a plurality of initial value candidates to be set in the shift register are created and accumulated in advance in descending order of reliability, and the maximum likelihood node to be the target of the branch search is stored. A monitoring mode is executed in which a metric value is obtained and the metric value is compared with at least two types of threshold values provided in advance, and when the metric value is within the threshold values of the upper limit and the lower limit, the stack algorithm is executed. Decoding by, when the metric value exceeds the upper limit threshold, the branch search is sequentially performed to shift to a steady mode in which normal decoding operation is performed, On the other hand, when the metric values of all the branches extending from the plurality of initial value candidates are lower than the lower limit threshold, the maximum coding unit is reset and information bits are stored again in all stages of the shift register. A sequential decoding method characterized by repeating the above operation.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62141510A JP2551001B2 (en) | 1987-06-08 | 1987-06-08 | Sequential decoding method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62141510A JP2551001B2 (en) | 1987-06-08 | 1987-06-08 | Sequential decoding method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63305621A JPS63305621A (en) | 1988-12-13 |
| JP2551001B2 true JP2551001B2 (en) | 1996-11-06 |
Family
ID=15293637
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62141510A Expired - Lifetime JP2551001B2 (en) | 1987-06-08 | 1987-06-08 | Sequential decoding method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2551001B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2798021B2 (en) * | 1995-10-25 | 1998-09-17 | 日本電気株式会社 | Reliability generation method |
-
1987
- 1987-06-08 JP JP62141510A patent/JP2551001B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63305621A (en) | 1988-12-13 |
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