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DE69325439T2 - Viterbi Detektion für duobinäre Signale - Google Patents

Viterbi Detektion für duobinäre Signale

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Publication number
DE69325439T2
DE69325439T2 DE69325439T DE69325439T DE69325439T2 DE 69325439 T2 DE69325439 T2 DE 69325439T2 DE 69325439 T DE69325439 T DE 69325439T DE 69325439 T DE69325439 T DE 69325439T DE 69325439 T2 DE69325439 T2 DE 69325439T2
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DE
Germany
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fusion state
fusion
value
minus
plus
Prior art date
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DE69325439T
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Inoue Hajime
Ishida Katsuhito
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Publication of DE69325439T2 publication Critical patent/DE69325439T2/de
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    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B27/00Editing; Indexing; Addressing; Timing or synchronising; Monitoring; Measuring tape travel
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M13/00Coding, 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
    • H03M13/63Joint error correction and other techniques
    • H03M13/6343Error control coding in combination with techniques for partial response channels, e.g. recording
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M13/00Coding, 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
    • H03M13/37Decoding methods or techniques, not specific to the particular type of coding provided for in groups H03M13/03 - H03M13/35
    • H03M13/39Sequence estimation, i.e. using statistical methods for the reconstruction of the original codes
    • H03M13/41Sequence estimation, i.e. using statistical methods for the reconstruction of the original codes using the Viterbi algorithm or Viterbi processors
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00Baseband systems
    • H04L25/38Synchronous or start-stop systems, e.g. for Baudot code
    • H04L25/40Transmitting circuits; Receiving circuits
    • H04L25/49Transmitting circuits; Receiving circuits using code conversion at the transmitter; using predistortion; using insertion of idle bits for obtaining a desired frequency spectrum; using three or more amplitude levels ; Baseband coding techniques specific to data transmission systems
    • H04L25/497Transmitting circuits; Receiving circuits using code conversion at the transmitter; using predistortion; using insertion of idle bits for obtaining a desired frequency spectrum; using three or more amplitude levels ; Baseband coding techniques specific to data transmission systems by correlative coding, e.g. partial response coding or echo modulation coding transmitters and receivers for partial response systems

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Reduzierung der Fehlerrate in Empfangsdaten. Sie ist insbesondere auf die Viterbi-Decodierung von codierten Daten gerichtet.
  • Man benutzt den Viterbi-Algorithmus zum Schätzen der Werte einer Empfangsinformationssequenz. Die Informationswerte können aus einem binären Satz, wie (0, 1), ausgewählt und in diskreten Zeitpunkten abgetastet werden. Die Informationssequenz wird typischerweise über einen Kanal übertragen, der ihr speicherloses Rauschen zusetzt. In einem Empfänger wird die ursprüngliche Informationssequenz aus der Empfangsinformation extrahiert, die durch in dem Übertragungskanal zugefügtes Rauschen gestört ist.
  • Eine Version des Viterbi-Decodieralgorithmus, die hier als Ferguson-Verfahren bezeichnet wird, wurde in der Literaturstelle M. J. Ferguson, "Optimal reception for binary partial response channels", Beil System Technical Journal, Bd. 51, Nr. 2, S. 493-505, Februar 1972, vorgeschlagen, deren Offenbarung hiermit als Referenz eingeführt wird.
  • Ferguson erläutert, daß das, Signalisierschema mit partieller Antwort vorteilhaft ist, weil sich bei ihm der Aufwand von idealen "boxcar"-Filtern erübrigt. Da nicht alle Codesequenzen möglich sind, wenn ein Signalisierschema mit partieller Antwort verwendet wird, ist es vorteilhaft, die Empfangssequenz als ein Trellis von binären Punkten zu betrachten und den Trellis- Pfad maximaler Wahrscheinlichkeit zu bestimmen. In jedem Zeitpunkt gibt es zwei Pfade maximaler Wahrscheinlichkeit, von denen jeder zu einem der zwei möglichen laufenden Werte führt. Einer dieser Pfade maximaler Wahrscheinlichkeit muß der optimale Pfad sein. Wie in der Ferguson-Arbeit auf Seite 499 erläutert wird, wird der Zustand der empfangenen Codesequenz in Abhängigkeit von ihrem Trellis-Muster als Plus-(+)-Fusionszustand (merge state), Minus-(-)-Fusionszustand oder Nicht-Fusions-Zustand klassifiziert. Die Codesequenz wird nach Maßgabe des in diesem Zeitpunkt und in benachbarten Zeitpunkten vorhandenen Zustand bestimmt.
  • Ferguson schlägt ein Viterbi-Decodierverfahren und somit eine entsprechende Viterbi-Decodiervorrichtung vor, wobei das Decodierverfahren die Verfahrensschritte aufweist:
  • Empfangen eines Empfangskodes, der durch Vorkodieren eines Übertragungskodes und durch Übertragen des vorkodierten Übertragungskodes über einen Übertragungsweg mit partieller Antwort erzeugt wird,
  • Detektieren, ob als laufender Fusionszustand ein Nicht-Fusionszustand, ein Plus-Fusionszustand oder ein Minus-Fusionszustand erzeugt wird,
  • Schätzen eines vorläufigen Werts für den Übertragungskode,
  • Speichern des vorläufigen Werts in einem Puffer,
  • Gewinnen eines dekodierten Werts für den Übertragungskode in Abhängigkeit davon, ob der vorhergehende Fusionszustand ein Plus-Fusionszustand oder ein Minus-Fusionszustand und der laufende Fusionszustand ein Plus-Fusionszustand oder ein Minus-Fusionszustand ist, und
  • Aktualisieren des vorläufigen Werts in dem Puffer mit dem dekodierten Wert nur dann, wenn der laufende Fusionszustand ein Plus-Fusionszustand oder ein Minus-Fusionszustand ist.
  • Bei dem Ferguson-Verfahren können die Codesequenzpunkte zwischen der am weitesten zurückliegenden Fusion und laufenden Fusion nur dann mit Sicherheit decodiert werden, wenn sowohl der Typ der vorangehenden oder der am weitesten zurückliegenden Fusion, d. h. eine (+)- oder (-)-Funktion, als auch der Typ ((+) oder (-)) der laufenden Fusion bekannt sind. D. h. eine sichere Decodierung ist nicht möglich, wenn der laufende Zustand ein Nicht-Fusions-Zustand ist.
  • Bisher wurde der Wert der ursprünglichen Codesequenz geschätzt und in einem Puffer gespeichert, wenn der Nicht-Fusions-Zustand über mehrere Zeiten fortdauerte oder bestehen blieb. Wenn die nächste Plus-(+)-Fusion oder Minus-(-)-Fusion auftrat, wurden die Werte in dem Puffer erforderlichenfalls aktualisiert und als die rückgewonnene Codesequenz ausgegeben.
  • Wenn jedoch der Nicht-Fusions-Zustand während einer genügend langen Zeitperiode andauert, überschreitet die Zahl der geschätzten Codewerte die Kapazität des Puffers. Die ältesten Schätzwerte werden dann üblicherweise als zurückgewonnene Daten ausgegeben. Wenn die nächste (+)- oder (-)-Fusion auftritt, können die Schätzwerte in dem Puffer, falls erforderlich, noch korrigiert werden; es ist jedoch nicht möglich, die Werte zu korrigieren, die als zurückgewonnene Codewerte bereits ausgegeben wurden. Deshalb tritt in der zurückgewonnenen Codesequenz ein Fehler auf.
  • In dieser Situation ist das Ferguson-Verfahren so definiert, daß ein zusätzlicher Fehler in der zurückgewonnenen Codesequenz auftritt, wenn die gespeicherten Schätzwerte nach dem Auftreten eines (+)- oder (-)-Fusionszustand korrigiert werden. Deshalb können, wie auf Seite 503 der Ferguson-Arbeit erläutert wird, in der zurückgewonnenen Codesequenz insgesamt zwei Fehler auftreten, wenn der Empfangspuffer überläuft.
  • Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Viterbi-Decodierverfahren und eine Viterbi-Decodiervorrichtung vorzusehen, bei denen die erwähnten Nachteile des Standes der Technik vermieden werden.
  • Es ist ein weiteres Ziel der Erfindung, ein Viterbi-Decodierverfahren und eine Viterbi-Decodiervorrichtung vorzusehen, die eine Reduzierung der Fehlerrate ermöglichen, wenn der Nicht-Fusions-Zustand während einer Zeitperiode andauert, in der die Kapazität eines Empfangspuffers überschritten wird.
  • Nach einem Aspekt der Erfindung wird bei einem Viterbi-Decodierverfahren oder einer Viterbi-Decodiervorrichtung nach Anspruch 1 bzw. 6 ein durch Vorcodierung eines Übertragungscodes und Übertragung des vorcodierten Übertragungscodes über einen Übertragungspfad mit partieller Antwort erzeugter Empfangscode empfangen, und es wird detektiert, ob der laufende Fusionszustand als Nicht-Fusions-Zustand, als Plus-Fusionszustand oder als Minus- Fusionszustand erzeugt wird. Es wird ein dem Empfangscode entsprechender vorläufiger Wert für den Übertragungscode geschätzt, der davon abhängt, ob der Wert des Empfangscodes innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt, und der vorläufige Wert wird in einem Puffer gespeichert. Es wird ein decodierter Wert für den Übertragungscode gewonnen, der davon abhängt, ob die vorhergehende Fusion eine Plus- oder Minus-Fusion und die laufende Funktion eine Plus- oder Minus-Fusion ist. Der in dem Puffer gespeicherte vorläufige Wert wird mit dem decodierten Wert aktualisiert.
  • Nach einem anderen Aspekt der Erfindung wird bei einem Viterbi-Decodiervorrichtung oder einer Viterbi-Decodiervorrichtung nach Anspruch 2 bzw. 6 ein durch Vorcodierung eines Übertragungscodes und Übertragung des vorcodierten Übertragungscodes über einen Übertragungspfad mit partieller Antwort erzeugter Empfangscode empfangen, und es wird detektiert, ob der laufende Fusionszustand als Nicht-Fusions-Zustand, als Plus-Fusionszustand oder als Minus-Fusionszustand erzeugt wird. Es wird ein dem Empfangscode entsprechender vorläufiger Wert für den Übertragungscode geschätzt, der davon abhängt, ob die Differenz zwischen den Metriken der Pfade maximaler Wahrscheinlichkeit, die jeweils zu möglichen Übertragungscodewerten führen, innerhalb eines vorgegebenen Bereichs liegt, und der vorläufige Wert wird in einem Puffer gespeichert. Der Ausdruck "Metrik" bezeichnet hier eine geschätzte Wahrscheinlichkeit eines Empfangscodewerts. Es wird ein decodierter Wert für den Übertragungscode gewonnen, der davon abhängt, ob die vorhergehende Fusion eine Plus- oder Minus-Fusion und die laufende Funktion eine Plus- oder Minus-Fusion ist. Der in dem Puffer gespeicherte vorläufige Wert wird mit dem decodierten Wert aktualisiert.
  • Die obigen und weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden durch die folgende detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung weiter ver deutlicht, die auf die anliegenden Zeichnungen Bezug nimmt, in denen einander entsprechende Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind.
  • Fig. 1 zeigt ein Blockdiagramm eines Beispiels für ein System, bei dem die vorliegende Erfindung angewendet werden kann,
  • Fig. 2A bis 2C zeigen schematische Diagramme zur Erläuterung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung,
  • Fig. 2D zeigt ein schematisches Diagramm zur Erläuterung eines Beispiels für einen Decodiervorgang,
  • Fig. 3 zeigt ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels der Erfindung,
  • Fig. 4 zeigt ein Blockdiagramm einer Pufferzelle, die in dem Ausführungsbeispiel der Erfindung von Fig. 3 benutzt wird,
  • Fig. 5 bis 8 zeigen Flußdiagramme zur Erläuterung eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung,
  • Fig. 9 zeigt ein Blockdiagramm eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung.
  • Fig. 1 zeigt ein Beispiel für ein System, bei dem die vorliegende Erfindung angewendet werden kann. Die Anordnung von Fig. 1 besitzt einen Eingang 4, einen Vorcodierer 1, einen Übertragungsweg 2 mit partieller Antwort, einen Viterbi-Decodierer 3 und einen Ausgang 5.
  • Eine Übertragungscodeserie b(k), die in diskreten Zeiten k einen der Werte "0", "1" haben kann, wird dem Eingang 4 zugeführt, der die Serie b(k) seinerseits dem Vorcodierer 1 zuführt. Der Vorcodierer 1 kann die Übertragungscodeserie b(k) vorcodieren und eine Zwischencodeserie a(k) nach der folgenden Gleichung erzeugen:
  • (1A) a(k) = a(k-1) Δ b(k)
  • (1 B) a(-1) = 1
  • worin 4 eine Modulo-2-Addition bezeichnet.
  • Aus Gleichung (1A) kann der laufende Zwischencodewert a(k) aus dem Übertragungscode b(k) und dem vorangehenden Zwischencode a(k-1) bestimmt werden, wie dies in der folgenden Tabelle 1 dargestellt ist: Tabelle 1
  • Die Codesequenz a(k) wird dem Übertragungspfad 2 mit partieller Antwort zugeführt, der die Sequenz a(k) differentiell codiert und weißes Rauschen n(k) mit der Verteilung N(0, σ²) zusetzt und dadurch eine Empfangscodeserie y(k) erzeugt, die durch die folgende Gleichung dargestellt wird:
  • (2) y(k) = a(k) - a(k-1) + n(k)
  • Die Serie y(k) wird dem Viterbi-Decodierer 3 zugeführt, der aus der Empfangscodeserie y(k) die Übertragungscodeserie b(k) decodiert oder zurückgewinnt und die decodierte Codeserie b(k) an dem Ausgang 5 ausgibt. Aus der in der Tabelle 1 angegebenen Relation läßt sich ein Trellis-Diagramm konstruieren. Der Viterbi-Decodierer 3 dient dazu, die Übertragungscodesequenz zu schätzen, indem der Pfad maximaler Wahrscheinlichkeit in dem Trellis-Diagramm mit Hilfe des Viterbi-Algorithmus bestimmt wird.
  • Ein Zustand erreicht zu der Zeit j den Wert "1", d. h. a(j) = 1, entweder dann, wenn der vorangehende Zustand auf "1" gesetzt wird und der laufende Zustand auf "1" gesetzt wird, oder wenn der vorangehende Zustand auf "0" gesetzt wird und der laufende Zustand auf "1" gesetzt wird. Der Pfad maximaler Wahrscheinlichkeit zwischen diesen Pfaden, d. h. der Pfad, mit maximaler Metrik (dieser Begriff wird weiter unten erläutert), wird ausgewählt. Unter den Pfaden, die a(j) = 1 erreichen, wird der Pfad, der die Metrik maximiert, als Plus_Pfad (j) bezeichnet.
  • Entsprechend erreicht ein Zustand zu der Zeit j den Wert "0", d. h. a(j) = 0, entweder dann, wenn der vorhergehende Zustand auf "0" gesetzt ist und der laufende Zustand auf "0" gesetzt wird, oder wenn der vorhergehende Zustand auf "1" gesetzt wird und der laufende Zustand auf "0" gesetzt wird. Aus diesen Pfaden wird der Pfad maximaler Wahrscheinlichkeit, d. h. der Pfad mit maximaler Metrik, ausgewählt. Von den Pfaden, die a(j) = 0 erreichen, wird der Pfad, der die Metrik maximiert, als Minus_Pfad (j) bezeichnet.
  • Wenn man annimmt, daß der Pfad maximaler Wahrscheinlichkeit, der den Zustand "1" zu der Zeit j erreicht, d. h. der Plus_Pfad (j), und der Pfad maximaler Wahrscheinlichkeit, der den Zustand "0" zu der Zeit j erreicht, d. h. der Minus_Pfad (j), bekannt sind, sind in dem nächsten Zeitpunkt j+1 drei Muster möglich, nämlich ein Plus-(+)-Fusionszustand, ein Minus-(-)-Fusionszustand und ein Nicht-Fusions-Zustand, wie sie in Fig. 2A bis 2C dargestellt sind, die im folgenden auch als (+)-Fusionsmuster, (-)-Fusionsmuster und Nicht-Fusionsmuster bezeichnet werden.
  • Wie Fig. 2A zeigt, geht der Plus-(+)-Fusionszustand von dem Plus_Pfad (j) aus, der im Zeitpunkt j den Wert "1" hat, und umfaßt Zweige zu den Werten "1" und "0" zu dem Zeitpunkt j+1. Mit anderen Worten, im Plus-(+)-Fusionszustand, gehen sowohl der Plus_Pfad (j+1) als auch der Minus_Pfad (j+1) von dem Plus_Pfad (j) aus.
  • (+)-Fusion: [plus_Pfad (j+1)] = [plus_Pfad (j), 1] und
  • [Minus_Pfad (j+1)] = [plus_Pfad (j), 0]
  • Wie Fig. 2B zeigt stellt der Nicht-Fusions-Zustand einfach eine Fortsetzung des vorherigen Zustands dar, d. h. der Plus-(+)-Fusionszustand im Zeitpunkt j erreicht den Wert "1" im Zeitpunkt j+1, während der Minus-(-)-Fusionszustand im Zeitpunkt j den Wert "0" im Zeitpunkt j+1 erreicht. Mit anderen Worten, in dem Nicht-Fusions-Zustand stammt der Plus_Pfad (j+1) von dem Plus_Pfad (j), und der Minus_Pfad (j+1) von dem Minus_Pfad (j).
  • Keine Fusion: [plus_Pfad (j+1 = [plus_Pfad (j), 1] und
  • [Minus_Pfad (j+1)] = (Minus_Pfad (j), 0)
  • Wie Fig. 2C zeigt, geht der Minus-(+)-Fusionszustand von dem Minus_Pfad (j) aus, der im Zeitpunkt j den Wert "0" hat, und umfaßt Zweige zu den Werten "1" und "0" im Zeitpunkt j+1. Mit anderen Worten, im Minus-(-)-Fusionszustand gehen sowohl der Plus_Pfad (j+1) als auch der Minus_Pfad (j+1) von dem Minus_Pfad (j) aus.
  • (-)-Fusion: [plus_Pfad (j+1)] = [Minus_Pfad (j), 1] und
  • [Minus_Pfad (j+1)] = [Minus_Pfad (j), 0]
  • Bei dem Ferguson-Verfahren wird der Zustand a(k) des Pfades maximaler Wahrscheinlichkeit aus dem Empfangscode decodiert, bevor eine Vorcodierung stattfindet. Es ist dann möglich, daß durch Überlauf des Puffers zwei Fehler auftreten können.
  • Fig. 2D zeigt z. B. einen Plus-(+)-Fusionszustand im Zeitpunkt k, gefolgt von einem Nicht-Fusions-Zustand in den Zeitpunkten k+1 bis k+5, gefolgt von einem Minus-(-)-Fusionszustand in dem Zeitpunkt k+6. Die Decodierungsergebnisse des Codes a(k) und des Übertragungscodes b(k) sollten folgendermaßen lauten:
  • Bei Verwendung des Ferguson-Verfahrens werden die zurückgewonnenen Daten geschätzt, solange der Nicht-Fusions-Zustand andauert. Falls der nächste Fusionszustand fehlerhaft geschätzt wird, wird das fehlerhafte Decodierungsergebnis fortlaufend gesendet, bis die nächste tatsächliche Fusion erzeugt wird. Dann kann die Richtigkeit der Schätzung beurteilt werden. Wenn sich herausstellt, daß die Schätzung des nächsten Fusionszustands falsch ist, werden alle Decodierergebnisse in dem Puffer invertiert und dadurch die Schätzwerte korrigiert. Wenn kein Pufferüberlauf stattgefunden hat, liegt kein Fehler vor. Wenn der Puffer jedoch übergelaufen ist, können zwei Fehler auftreten.
  • Man sieht, daß in dem Beispiel von Fig. 2D der korrekte Zustand in dem Zeitpunkt k+1 den Wert "0" hat. Für diesen Zustand kann jedoch bei Verwendung des Ferguson-Verfahrens fehlerhafterweise der Wert "1" geschätzt werden. Falls der Puffer eine Kapazität von nur drei Codewerten hat, findet ein Überlauf statt, und in dem Zeitpunkt k+4 wird der Wert "1" ausgegeben, der im Zeitpunkt k+1 falsch geschätzt wurde. Entsprechend werden in den Zeitpunkten k+5 und k+6 die Werte "1" und "1" ausgegeben, die in den Zeitpunkten k+2 bzw. k+3 unkorrekt geschätzt wurden;
  • Wenn in dem Zeitpunkt k+6 Minus-Fusion detektiert wird, erkennt man daraus, daß der Zustand für die Zeiten k+1 bis k+6 "0" sein sollte, so daß die in den Zeitpunkten k+4 bis k+6 geschätzten Werte, die noch in dem Puffer sind, invertiert werden:
  • Für die Zeitpunkte k bis k+6 wird also die folgende Codeserie ausgegeben:
  • a(k) = {1, 1, 1, 1, 0, 0, 0}.
  • Bei Verwendung des Ferguson-Verfahrens sind die entsprechenden geschätzten oder zurückgewonnenen Werte der Übertragungsserie: b(k) = {X, 0, 0, 0, 1, 0, 0}. Diese Sequenz enthält zwei Fehler. Der erste Fehler tritt auf, wenn das unkorrekt geschätzte a(k+1) verwendet wird. Der zweite Fehler tritt auf, wenn das geschätzte a(k+4) in den korrekten Wert invertiert wird. In der folgenden Tabelle bedeutet * ein Fehler.
  • Bei der vorliegenden Erfindung wird der Übertragungscode b(k) aus dem Empfangscode so decodiert, daß die Anzahl der Fehler durch Pufferüberlauf nicht größer wird als eins. D. h., die Erfindung eliminiert das beim Stand der Technik erforderliche Invertieren der in dem Empfangspuffer gespeicherten Serie von Schätzwerten.
  • Und zwar wird bei der Erfindung der decodierte Wert für b(k) auf "0" gesetzt, wenn der Nicht- Fusions-Zustand erzeugt wird, so daß die Zahl der auftretenden Fehler nicht größer ist als eins. Dies kann folgendermaßen dargestellt werden, wobei * einen Fehler bezeichnet:
  • Wie oben erläutert wurde, wird der Pfad mit der maximalen Metrik ausgewählt. Die Metrik für einen Pfad, d. h. die geschätzte Wahrscheinlichkeit der Serie von Empfangscodewerten, die der Pfad umfaßt, kann nach den folgenden Gleichungen gewonnen werden:
  • (3a) 2 y(k) (a(k) - a(k-1) - (a(k) - a(k-1))²
  • (3B) a(-1) = 1
  • Aus Gleichung (3A) ergibt sich eine Vergrößerung oder Verkleinerung der Größe der Metrik, wenn der Zustand sich ändert, wie dies in Tabelle 2 angegeben ist. Tabelle 2
  • Das heißt, wenn der Zustand von "1" zu "0" wechselt, verkleinert sich die Metrik um den Betrag (-2y(j+1) - 1). Wenn der Zustand von "0" auf "1" wechselt, vergrößert sich die Metrik um den Betrag (2y(j+1) - 1) zu. Wenn sich der Zustand nicht ändert, d. h. bei "1" oder "0" bleibt, ändert sich die Metrik nicht, d. h. der Zuwachs ist gleich Null, und die Abnahme ist gleich Null.
  • Die Auswahl eines Zustands, d. h. des Plus-(+)-Verschmelzungszustands, des Minus-(-)-Verschmelzungszustands oder des Nicht-Verschmelzungszustands in dem Zeitpunkt j+1 wird durch die Metrik Fp(j) des Plus_Pfads (j), die Metrik Fm(j) des Minus_Pfads (j) und den Zuwachs oder die Abnahme der Beträge der Metrik in der Zeitperiode von dem Zeitpunkt j zu dem Zeitpunkt j+1 bestimmt. Wenn "Δ" als Differenz zwischen der Metrik Fp des Plus_Pfads und der Metrik Fm des Minus_Pfads in dem Zeitpunkt j definiert wird, d. h.
  • Δ(j) = Fp(j) - Fm(j)
  • enthält man im Zeitpunkt j+1 die in der Tabelle 3 dargestellten Musterauswahlbedingungen. Tabelle 3
  • Der Pfad vor dem Zeitpunkt j ist gemeinsam, wenn in dem Zeitpunkt j (+)-Fusion oder (-)-Fusion auftritt. Deshalb genügt es für Δ(j+1), nur die Differenz zu betrachten, die die Metrik des Pfads zwischen dem Zeitpunkt j und dem Zeitpunkt j+1 erfährt.
  • Da bei Nicht-Fusion die Beiträge zu der Metrik sowohl des Plus_Pfades als auch des Minus_ Pfades gleich 0 sind, wird der Wert von 4 beibehalten. Deshalb wird die Differenz 4(j+1) zwischen den Metriken Fp(j+1) und Fm(j+1) nach der Tabelle 4 aktualisiert. Tabelle 4
  • Im folgenden wird ein Decodierverfahren beschrieben, mit dem der Pfad a(k) maximaler Wahrscheinlichkeit entsprechend der am weitesten zurückliegenden Fusion und der nächsten Fusion gewonnen wird.
  • In einem beliebigen Zeitpunkt j sind die Kandidaten für den Pfad maximaler Wahrscheinlichkeit der Plus_Pfad (j) und der Minus_Pfad (j). Wenn die am weitesten zurückliegende Fusion n dem Zeitpunkt j-1 stattfand, enthalten sowohl der Plus_Pfad als auch der Minus_Pfad a(0), a(1), ..., a(j-1). D. h., die decodierten Werte wurden bereits durch den Zeitpunkt j-i spezifiziert.
  • Wenn von dem Zeitpunkt j-i+1 bis zu dem Zeitpunkt j der Nicht-Fusions-Zustand erzeugt wird, sind während dieses Zeitintervalls alle Werte des Plus_Pfads (j) gleich "1" und alle Werte des Minus_Pfads (j) gleich "0". Die Auswahl eines dieser Pfade als Pfad maximaler Wahrscheinlichkeit findet bei der nächsten Fusion statt.
  • Wenn in dem Zeitpunkt j+k die (+)-Fusion als die nächste Fusion erzeugt wird, wird der Plus_Pfad (j+k) ausgewählt und die Decodierungsergebnisse a(j-i+1) bis a(j+k) sind gleich "1". Wenn in dem Zeitpunkt j+k als die nächste Fusion die (-)-Fusion erzeugt wird, wird der Minus_Pfad (j+k) ausgewählt und die Decodierungsergebnisse a(j-i+1) bis a(j+k) sind gleich "0"·
  • Sobald der Pfad a(k) in der oben beschriebenen Weise bestimmt wurde, wird der Übertragungscode b(k) folgendermaßen decodiert.
  • Bei der Übertragung bildet der Vorcodierer 1, wie in Gleichung (1 A) gezeigt, den Zwischencode a(k) durch Modulo-2-Addition des Übertragungscodes b(k) und des vorangehenden Codes a(k-1). Deshalb ist b(k) = 1, wenn a(k) und a(k-1) voneinander abweichen. Die geschieht dann, wenn entweder die (+)-Fusion die am weitesten zurückliegende Fusion und die (-)-Fusion die nächste Fusion oder die (-)-Fusion die am weitesten zurückliegende Fusion und die (+)-Fusion die nächste Fusion ist. Andernfalls ist b(k) = 0, wie in den Decodierregeln von Tabelle 5 gezeigt wird. Tabelle 5
  • Bei diesem Verfahren kann der Wert von b(k) nicht bestimmt werden, bis die nächste Fusion erzeugt wird. In jedem Zeitpunkt von der am weitesten zurückliegenden Fusion bis zur nächsten Fusion wird ein vorläufiger Schätzwert erzeugt und in einem Puffer gespeichert. Wenn die nächste Fusion erzeugt wird, können die richtigen Werte bestimmt und, falls erforderlich, die Schätzwerte korrigiert werden.
  • Im folgenden wird anhand von Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben, in dem der vorläufige Schätzwert für b(k) durch Vergleich des Empfangscodes mit einem Schwellwert erzeugt wird.
  • Aus Gleichung (2) ist ersichtlich, daß y(k) den Ausdruck (a(k) - a(k-1)) enthält. Die Beziehung zwischen (a(k) - a(k-1)) und b(k) ist durch Gleichung (1 A) gegeben. Das Rauschen n(k) ist weißes Rauschen mit der Verteilung N(0, σ²). Durch Verwendung eines geeignet gewählten Schwellwerts th läßt sich deshalb der geschätzte decodierte Wert b(k) nach den folgenden Regeln gewinnen:
  • (Regel 1 A) wenn y(k) > th oder y(k) < -th, dann b(k) = 1
  • (Regel 1 B) Wenn -th < y(k) < th, dann b(k) = 0
  • Fig. 3 zeigt eine Decodiervorrichtung, die die Regeln A und 1 B benutzt, um vorläufige Schätzungen der decodierten Werte zu gewinnen.
  • Der empfangene Code y wird einem Eingang 11 zugeführt, der den Code y dem Register 12 zuführt, das dazu dient, den Code y einem Addierer 13 und einem Subtrahierer 14 zuzuführen. Der Schwellwert th, der im vorliegenden Ausführungsbeispiel gleich 0,5 ist, wird einem Eingang 15 zugeführt, der den Wert th dem Addierer 13 und dem Subtrahierer 14 zuführt. Der Addierer 13 kann den Empfangscode y und den Schwellwert th addieren und mit Hilfe der Zweierkomplement-Arithmetik den Wert y + th erzeugen und diesen Wert einem Register 16 zuführen, das den Wert an Register 18 und 20 liefert. Der Subtrahierer 14 kann den Schwellwert th von dem Empfangscode y subtrahieren und mit Hilfe der Zweierkomplement- Arithmetik den Wert y - th erzeugen und diesen Wert einem Register 17 zuführen, das den Wert an Register 19 und 21 liefert.
  • Das Register 18 führt den Wert y + th einem Eingang 22A eines Schalters 22 zu. Das Register 19 führt den Wert y-th einem Eingang 22B des Schalters 22, der in Abhängigkeit von einem von zwei Schaltersteuersignalen einen dieser Werte als Differenz &Delta; = Fp - Fm auswählt und diese Differenz einem Register 25 zuführt, das die Differenz an Subtrahierer 23 und 24 liefert.
  • Das Register 20 führt den Wert y + th dem Subtrahierer 23 zu, das den Wert &Delta; - (y + th) bildet und das höchstwertige Bit (MSB) (Vorzeichenbit) des Werts als Plus-(+)-Fusionssignal PMG ausgibt. Das Register 21 führt den Wert y-th dem Subtrahierer 24 zu, das den Wert &Delta; - (y - th) gewinnt und das MSB (Vorzeichenbit) dieses Werts als Minus-(-)-Fusionssignal MMG ausgibt. Die Erzeugung der (+)-Fusion oder der (-)-Fusion kann aus den Signalen PMG und MMG detektiert werden, wie dies in der Tabelle 6 dargestellt ist. Tabelle 6
  • Die Signale PMG und MMG werden dem Schalter 22 als die oben erwähnten Schaltersteuersignale zugeführt. Wenn (+)-Fusion erzeugt wird, wird der Eingang 22A ausgewählt. Wenn (-)-Fusion erzeugt wird, wird der Eingang 22B ausgewählt. Wenn der Nicht-Fusions-Zustand erzeugt wird, bleibt der unveränderte Differenzwert in dem Register 25.
  • Das Signal PMG wird einem invertierenden Eingang eines ODER-Glieds 26 zugeführt. Das Signal MMG wird einem anderen Eingang des ODER-Glieds 26 zugeführt. Wenn (+)-Fusion oder (-)-Fusion erzeugt wird, verknüpft das ODER-Glied 26 die ihm zugeführten Signale in einer logischen ODER-Funktion und erzeugt ein Freigabesignal, das dem Register 25 zugeführt wird, um den in diesem gespeicherten &Delta;-Werts zu aktualisieren.
  • Das Signal PMG wird außerdem einem invertierenden Eingang eines ODER-Glieds 35 zugeführt. Das Signal MMG wird einem anderen Eingang des ODER-Glieds 35 zugeführt. Das ODER-Glied 35 erzeugt ein Fusions-Steuersignal, das einen Signalpegel, z. B. "H" hat, wenn entweder eine (+)-Fusion oder eine (-)-Fusion erzeugt wird, und einen anderen Signalpegel, z. B. "L", wenn keine Fusion erzeugt wird. Das Fusions-Steuersignal wird einem Register 36 zugeführt, das das in ihm gespeicherte Fusions-Steuersignal als Signal mgbufeinem Puffer 34 zuführt.
  • Das Register 20 führt das MSB des Werts y + th als Signal LWR einem ODER-Glied 31 zu. Das Register 21 führt das MSB des Werts y - th als Signal UPR einem invertierenden Eingang des ODER-Glieds 31 zu. Die Signale LWR und UPR zeigen die Relation zwischen dem Empfangscode y und dem Schwellwert th an, wie dies in der Tabelle 7 dargestellt ist. Tabelle 7
  • D. h., wenn die Signale LWR und UPR auf "L" gesetzt sind, ist der Empfangscode y größer als der Schwellwert th. Wenn das Signal LWR auf "L" gesetzt ist und das Signal UPR auf "H" gesetzt ist, liegt der Empfangscode y zwischen den Werten -th und th. Wenn die Signale LWR und UPR auf "H" gesetzt sind, ist der Empfangscode y kleiner als der Schwellwert -th. Man sieht, daß die in Tabelle 7 angegebene Relation den Bedingungen der Schätzregeln 1A und 1 B entspricht.
  • Das ODER-Glied 31 liefert für die Bedingungen y(k) > th und y(k) < -th einen Signalpegel, z. B. "H", und für die Bedingung -th < y(k) < th einen anderen Signalpegel, z. B. "L", entsprechend den obigen Regeln 1 A und 1 B. Das Signal aus dem ODER-Glied 31 wird einem Eingang 32A eines Schalters 32 zugeführt. Einem Eingang 32B des Schalters 32 wird ein Signalpegel "L" zugeführt. Der Schalter 32 legt in Abhängigkeit von dem Fusions-Steuersignal eines der ihm zugeführten Eingangssignale an ein Register 33. Wenn das Fusions-Steuersi gnal eine (+)- oder (-)-Fusion anzeigt, wird der Eingang 32A ausgewählt. Wenn das Fusions- Steuersignal Nicht-Fusion anzeigt, wird der Eingang 32B ausgewählt. Das Register 33 liefert den in ihm gehaltenen Wert als den geschätzten decodierten Wert b an den Puffer 34.
  • Das Fusions-Steuersignal wird an ein Register 37 als Freigabesignal angelegt. Das Signal PMG, das den Wert "L" hat, wenn eine (+)-Fusion erzeugt wird, und den Wert "H", wenn eine (-)-Fusion erzeugt wird, wird an das Register 37 angelegt. Wenn (+)-Fusion oder (-)-Fusion erzeugt wird, wird das Signal PMG in dem Register 37 gespeichert. Wenn keine Fusion erzeugt wird, bleibt der in dem Register 37 gehaltene Wert unverändert.
  • Der Wert in dem Register 37 wird als Indikator für die vorherige Fusion einem Eingang eines UND-Glieds 38 zugeführt. Das Signal PMG wird einem invertierenden Eingang des UND- Glieds 38 zugeführt. Der Indikator für die vorherige Fusion wird einem invertierenden Eingang eines UND-Glieds 39 zugeführt, und das Signal MMG wird einem anderen Eingang des UND- Glieds 39 zugeführt. Die Ausgangssignale der UND-Glieder 38 und 39 werden einem ODER- Glied 40 zugeführt, das ein Signal mit einem Pegel, z. B. "H", liefert, wenn entweder die vorhergehende Fusion die (-)-Fusion und die laufende Fusion die (+)-Fusion ist oder wenn die vorhergehende Fusion die (+)-Fusion und die laufende Fusion die (-)-Fusion ist. Das Ausgangssignal des ODER-Glieds 40, das den Decodierregeln von Fig. 5 entspricht, wird einem Register 41 zugeführt, aus dem es als Signal mgdec dem Puffer 34 zugeführt wird.
  • Fig. 4 zeigt eine Pufferzelle 50, die mit z. B. weiteren 30 gleichen Pufferzonen in Kaskade geschaltet ist und den Puffer 34 bildet. Die tatsächliche Zahl der Pufferzellen kann variiert werden.
  • Pufferdaten B, Zeigerdaten P, die anzeigen ob die Pufferdaten B bei der Erzeugung einer Fusion gewonnen wurden, das Signal mgbuf und das Signal mgdec werden Eingängen 51, 52, 53 bzw. 54 der Pufferzelle 50 von Fig. 4 zugeführt.
  • Der Eingang 52 liefert die Zeigerdaten P an ein Flipflop 56, das den Zeiger P speichern kann. Der Eingang 53 liefert das Signal mgbuf an einen Rücksetzeingang des Flipflops 56. Das Ausgangssignal des Flipflops 56 wird einem Ausgang 63 und einem Eingang eines UND- Glieds 60 zugeführt. Das Signal mgbuf wird einem anderen Eingang des UND-Glieds 60 zugeführt. Das Ausgangssignal des UND-Glieds 60 wird einem Inverter 59 und einem Eingang des UND-Glieds 61 zugeführt.
  • Der Eingang 54 liefert das Signal mgdec an einen anderen Eingang des UND-Glieds 61. Das Ausgangssignal des UND-Glieds 61 wird einem Eingang eines ODER-Glieds 58 zugeführt.
  • Der Eingang 51 liefert die Pufferdaten an ein Flipflop 55, das die decodierte Information B speichern kann. Das Ausgangssignal des Flipflops 55 wird einem Eingang eines UND-Glieds 57 zugeführt. Das Ausgangssignal des Inverters 59 wird einem anderen Eingang des UND- Glieds 57 zugeführt. Das Ausgangssignal des UND-Glieds 57 wird einem anderen Eingang des ODER-Glieds 58 zugeführt. Das Ausgangssignal des ODER-Glieds 58 wird einem Ausgang 62 zugeführt.
  • Wenn keine Fusion erzeugt wird, gelangen die Ausgangssignale der Flipflops 55 und 56 unverändert zu der nächsten Stufe des Puffers 34.
  • Wenn eine Fusion erzeugt wird, wird das Signal mgbuf von dem Eingang 53 auf "H" gesetzt. Wenn P auf "H" gesetzt ist, wird das Decodierungsergebnis entsprechend dem Wert des Signals mgdec neu eingeschrieben.
  • Anhand von Fig. 5 bis 9 werden weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben, in denen der vorläufige Schätzwert für b(k) auf der Basis der Differenz Delta < 4> zwischen der Plus_Pfad-Metrik Fp und der Minus_Pfad-Metrik Fm erzeugt wird.
  • Wenn in dem Zeitpunkt j entweder die Plus-(+)-Fusion oder die Minus-(-)-Fusion erzeugt wird, ist A< j+1) gegeben durch:
  • ä(j+ 1) = 2y(j+ 1) + 1
  • = 2(a(j+1) - a(j) + n(k)) + 1
  • = (2a(j+1) - 1 + n(k))
  • Somit ist die Wahrscheinlichkeit groß, daß a(j+1) = 1, wenn &Delta;(j+1) > 0. Ebenso ist die Wahrscheinlichkeit groß, daß a(j+1) = 0, wenn &Delta;(j+1) < 0 ist. Deshalb können für die Abschätzung des vorläufigen decodierten Werts b(k) die folgenden Regeln benutzt werden:
  • (Regel 2A) Wenn im Zeitpunkt k-1 die (+)-Fusion erzeugt wird, und wenn &Delta;(k) > 0, dann b(k) = 0, wenn hingegen &Delta;(k) < 0, dann b(k) = 1.
  • (Regel 2B) Wenn in dem Zeitpunkt k-1 die (-)-Fusion erzeugt wird, und wenn &Delta;(k) > 0, dann b(k) = 1, wenn hingegen &Delta;(k) < 0, dann b(k) = 0.
  • (Regel 2C) Wenn in dem Zeitpunkt k-1 keine Fusion erzeugt wird, dann b(k) = 0.
  • Anhand von Fig. 5 bis 8 wird ein Verfahren zur Erzeugung der vorläufigen Schätzwerte nach den Regeln 2A bis 2C beschrieben.
  • Fig. 5 zeigt die Hauptroutine eines Decodierprozesses, bei dem die Regeln 2A bis 2C benutzt werden. Wie Fig. 5 zeigt, wird in dem Schritt 101 ein Fusions-Detektierungsprozeß ausgeführt.
  • Fig. 6 zeigt den Fusions-Detektierungsprozeß von Schritt 101 aus Fig. 5 im Detail. Entsprechend Tabelle 3 wird in den Schritten 111 und 117 die Differenz &Delta; für den vorangehenden Zeitpunkt mit dem Empfangscode verglichen, um das geeignete Muster zu bestimmen, d. h. (+)-Fusion, (-)-Fusion oder keine Fusion. In Abhängigkeit davon, welches Muster in den Schritte 118, 122 und 112 als existent festgestellt wird, wird in dem Schritt 119, in keinem Schritt bzw. dem Schritt 113 die Differenz &Delta; für die laufende Zeit entsprechend der Tabelle 4 gesetzt. D. h. wenn festgestellt wird, daß der Nicht-Fusions-Zustand vorliegt, wird &Delta;(k-1) als Wert für &Delta;(k) beibehalten. In den Schritten 120 und 121, 116 und 114 und 115 wird ein temporärer Wert entsprechend den Regeln 2A bis 2C geschätzt.
  • Es sei noch einmal auf Fig. 5 Bezug genommen. Nach dem Fusions-Detektierungsprozeß wird in dem Schritt 102 geprüft, ob ein Nicht-Fusions-Zustand vorliegt. Wenn ein anderer als ein Nicht-Fusions-Zustand vorliegt, d. h. eine (+)-Fusion oder eine (-)-Fusion, wird in dem Schritt 104 ein Decodierprozeß und in dem Schritt 103 der Ausgabe-Puffer-Prozeß ausgeführt. Wenn ein Nicht-Fusions-Zustand vorliegt, erfolgt in dem Schritt 103 eine Pufferausgabe.
  • Fig. 7 zeigt den Decodierprozeß von Schritt 104 aus Fig. 5 im Detail. In dem Schritt 131 wird geprüft, ob die vorangehende Fusion und die laufende Fusion gleich sind. Wenn die vorangehende Fusion und die laufende Fusion verschieden sind, wird in dem Schritt 132 das Decodierergebnis für b(k) entsprechend den Decodierregeln von Tabelle 5 auf "1" gesetzt. Wenn die vorangehende Fusion und die laufende Fusion vom gleichen Typ sind, wird in dem Schritt 133 das Decodierergebnis für b(k) nach den Decodierregeln von Tabelle 5 auf "0" gesetzt. In dem Schritt 134 wird der Typ der Fusion bestimmt, und in den Schritten 135 und 136 wird der letzte Fusionstyp passend aktualisiert.
  • Fig. 8 zeigt den Schritt 103 der Pufferausgabe von Fig. 5. In dem Schritt 141 wird der am weitesten zurückliegende Wert a(1) auf den in einem der Schritte 121, 116 und 115 von Fig. 6 geschätzten temporären Wert gesetzt. In dem Schritt 142 wird geprüft, ob eine Fusion erzeugt wurde. Wenn keine Fusion vorliegt, wird in dem Schritt 143 der Pufferinhalt verschoben.
  • Wenn keine (+)- oder (-)-Fusion vorliegt, wird in dem Schritt 144 von Fig. 8 ein Überlauf-Flag geprüft. Wenn das Überlauf-Flag gleich "1" ist, wird in dem Schritt 145 ein Zeiger auf "1" gesetzt, und indem Schritt 143 werden die Pufferinhalte verschoben. Wenn das Überlauf-Flag nicht gleich "1" ist, wird in dem Schritt 146 der Pufferwert an der von dem Zeiger bezeichneten Stelle, d. h. an der Pufferposition, an der die Fusion erzeugt wurde, auf den decodierten Wert gesetzt, der in einem der Schritte 132 und 133 von Fig. 7 gewonnen wurde, und der Zeiger dann in dem Schritt 145 auf "1" gesetzt. In dem Schritt 143 werden dann die Pufferinhalte verschoben.
  • In dem Schritt 147 von Fig. 8 wird der Wert des Zeigers mit einer vorbestimmten Zahl N verglichen, wobei die Kapazität des Puffers eine Funktion von N, wie (N+1), ist, um festzustellen, ob ein Pufferüberlauf stattgefunden hat. Wenn ein Überlauf stattgefunden hat, wird in dem Schritt 148 das Überlauf-Flag auf "1" gesetzt. Schließlich gibt der Puffer in dem Schritt 149 einen Wert für b aus.
  • Im folgenden wird anhand von Fig. 9 eine Vorrichtung zur Erzeugung der vorläufigen Schätzwerte nach den Regeln 2A bis 2C beschrieben.
  • Die Elemente von Fig. 9 arbeiten ähnlich wie die entsprechenden Elemente von Fig. 3. Um Längen zu vermeiden, kann deshalb ihre Beschreibung mit Ausnahme der folgenden Erläuterungen entfallen.
  • Wie in den entsprechenden Elementen von Fig. 3 liefert der Schalter 222 von Fig. 9 den Wert y + th, wenn (+)-Fusion erzeugt wurde, und den Wert y - th, wenn (-)-Fusion erzeugt wurde. Der von dem Schalter 222 gelieferte Ausgangswert wird an ein Register 225 angelegt und in diesem als die Differenz ä gespeichert.
  • In Fig. 9 wird zusätzlich das höchstwertige Bit MSB (Vorzeichenbit) des Ausgangssignals des Schalters 222 als Signal SING einem invertierenden Eingang eines UND-Glieds 229 und einem Eingang eines UND-Glieds 230 zugeführt. Das Signal MMG wird an den anderen Eingang des UND-Glieds 229 angelegt. Das Signal PMG wird an einen invertierenden Eingang des UND-Glieds 230 angelegt. Es sei daran erinnert, daß die Erzeugung der (+)-Fusion oder der (-)-Fusion aus den Signalen PMG und MMG nach der Tabelle 6 detektiert werden kann.
  • Das Ausgangssignal des UND-Glieds 229 wird einem Eingang eines ODER-Glieds 231 zugeführt. Das Ausgangssignal des UND-Glieds 230 wird einem anderen Eingang des ODER- Glieds 231 zugeführt.
  • Wenn (+)-Fusion erzeugt wird und die Differenz d zwischen den Metriken Fp und Fm größer ist als "0", wird entsprechend der Regel 2A das Ausgangssignal des ODER-Glieds 231 auf "L" gesetzt, oder wenn die Differenz &Delta; kleiner ist als "0", wird das Ausgangssignal des ODER- Glieds 231 auf "H" gesetzt.
  • Wenn (-)-Fusion erzeugt wird und wenn die Differenz &Delta; größer ist als "0", wird nach der Regel 2B das Ausgangssignal des ODER-Glieds 231 auf "H" gesetzt, oder wenn die Differenz 4 kleiner ist als "0", wird das Ausgangssignal des ODER-Glieds 231 auf "L" gesetzt.
  • Wenn keine Fusion vorliegt, wird das Ausgangssignal des ODER-Glieds 231 nach der Regel 2C auf "L" gesetzt.

Claims (7)

1. Viterbi-Dekodierverfahren mit den Verfahrensschritten
Empfangen eines Empfangskodes, der durch Vorkodieren eines Übertragungskodes und durch Übertragen des vorkodierten Übertragungskodes über einen Übertragungsweg mit partieller Antwort erzeugt wird,
Detektieren, ob als laufender Fusionszustand ein Nicht-Fusionszustand, ein Plus-Fusionszustand oder ein Minus-Fusionszustand erzeugt wird,
Schätzen eines vorläufigen Werts für den Übertragungskode,
Speichern des vorläufigen Werts in einem Puffer,
Gewinnen eines dekodierten Werts für den Übertragungskode in Abhängigkeit davon, ob der vorhergehende Fusionszustand ein Plus-Fusionszustand oder ein Minus-Fusionszustand und der laufende Fusionszustand ein Plus-Fusionszustand oder ein Minus-Fusionszustand ist, und
Aktualisieren des vorläufigen Werts in dem Puffer mit dem dekodierten Wert nur dann, wenn der laufende Fusionszustand ein Plus-Fusionszustand oder ein Minus-Fusionszustand ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß der genannte vorläufige Wert für den Übertragungskode entsprechend dem Empfangskode geschätzt wird:
- als Null, wenn der laufende Fusionszustand ein Nicht-Fusionszustand ist,
- und in Abhängigkeit davon, ob der Wert des Empfangskodes innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt, wenn der laufende Fusionszustand ein Plus-Fusionszustand oder ein Minus-Fusionszustand ist.
2. Viterbi-Dekodierverfahren mit den Verfahrensschritten
Empfangen eines Empfangskodes, der durch Vorkodieren eines Übertragungskodes und durch Übertragen des vorkodierten Übertragungskodes über einen Übertragungsweg mit partieller Antwort erzeugt wird,
Detektieren (Schritt 101), ob als laufender Fusionszustand ein Nicht-Fusionszustand, ein Plus-Fusionszustand oder ein Minus-Fusionszustand erzeugt wird,
Schätzen eines vorläufigen Werts für den Übertragungskode,
Speichern des vorläufigen Werts in einem Puffer,
Gewinnen eines dekodierten Werts für den Übertragungskode in Abhängigkeit davon, ob der vorhergehende Fusionszustand ein Plus-Fusionszustand oder ein Minus-Fusionszustand und der laufende Fusionszustand ein Plus-Fusionszustand oder ein Minus-Fusionszustand ist (Schritt 104), und
Aktualisieren (Schritt 146) des vorläufigen Werts in dem Puffer mit dem dekodierten Wert nur dann, wenn der laufende Fusionszustand ein Plus-Fusionszustand oder ein Minus- Fusionszustand ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß der genannte vorläufige Wert für den Übertragungskode entsprechend dem Empfangskode geschätzt wird:
- als Null, wenn der laufende Fusionszustand ein Nicht-Fusionszustand ist,
- und in Abhängigkeit davon, ob die Differenz zwischen den Metriken der Pfade maximaler Wahrscheinlichkeit, die jeweils zu möglichen Übertragungskodewerten führen, innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt (Schritte 114, 115, 116, 120, 121), wenn der laufende Fusionszustand ein Plus-Fusionszustand oder ein Minus-Fusionszustand ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der dekodierte Wert nur dann ein erster vorbestimmter Wert ist, wenn entweder der vorhergehende Fusionszustand ein Plus-Fusionszustarid und der laufende Fusionszustand ein Minus-Fusionszustand ist, oder wenn der vorhergehende Fusionszustand ein Minus-Fusionszustand und der laufende Fusionszustand ein Plus-Fusionszustand ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem
der Verfahrensschritt des Schätzen einen zweiten vorbestimmten Wert als den genannten vorläufigen Wert liefert, wenn der laufende Fusionszustand ein Nicht-Fusionszustand ist, und
die Verfahrensschritte des Gewinnens eines dekodierten Werts und des Aktualisierens des vorläufigen Werts weggelassen werden, wenn der laufende Fusionszustand ein Nicht- Fusionszustand ist.
5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem der zweite vorbestimmte Wert gleich Null ist.
6. Viterbi-Dekodiervorrichtung mit
einer Empfangseinrichtung zum Empfangen eines Empfangskodes, der durch Vorkodieren eines Übertragungskodes und durch Übertragen des vorkodierten Übertragungskodes über einen Übertragungsweg mit partieller Antwort erzeugt wird,
einer Detektoreinrichtung (35) zum Detektieren, ob als laufender Fusionszustand ein Nicht-Fusionszustand, ein Plus-Fusionszustand oder ein Minus-Fusionszustand erzeugt wird,
einer Schätzeinrichtung (31, 32) zum Schätzen eines vorläufigen Werts für den Übertragungskode,
einer Speichereinrichtung (33) zum Speichern des vorläufigen Werts in einem Puffer,
einer Einrichtung (55) zum Gewinnen eines dekodierten Werts für den Übertragungskode in Abhängigkeit davon, ob der vorhergehende Fusionszustand ein Plus-Fusionszustand oder ein Minus-Fusionszustand und der laufend Fusionszustand ein Plus-Fusionszustand oder ein Minus-Fusionszustand ist, und
einer Einrichtung zum Aktualisieren des vorläufigen Werts in dem Puffer mit dem dekodierten Wert nur dann, wenn der laufende Fusionszustand ein Plus-Fusionszustand oder ein Minus-Fusionszustand ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß in der Schätzeinrichtung (31, 32) der genannte vorläufige Wert für den Übertragungskode entsprechend dem Empfangskode geschätzt wird:
- als Null, wenn der laufende Fusionszustand ein Nicht-Fusionszustand ist,
- und in Abhängigkeit davon, ob der Wert des Empfangskodes innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt, wenn der laufende Fusionszustand ein Plus-Fusionszustand oder ein Minus-Fusionszustand ist.
7. Viterbi-Dekodiervorrichtung mit
einer Empfangseinrichtung zum Empfangen eines Empfangskodes, der durch Vorkodieren eines Übertragungskodes und durch Übertragen des vorkodierten Übertragungskodes über einen Übertragungsweg mit partieller Antwort erzeugt wird,
einer Detektoreinrichtung (235) zum Detektieren, ob als laufender Fusionszustand ein Nicht-Fusionszustand, ein Plus-Fusionszustand oder ein Minus-Fusionszustand erzeugt wird,
einer Schätzeinrichtung (231, 232) zum Schätzen eines vorläufigen Werts für den Übertragungskode,
einer Speichereinrichtung (233) zum Speichern des vorläufigen Werts in einem Puffer,
einer Einrichtung (55) zum Gewinnen eines dekodierten Werts für den Übertragungskode in Abhängigkeit davon, ob der vorhergehende Fusionszustand ein Plus-Fusionszustand oder ein Minus-Fusionszustand und der laufend Fusionszustand ein Plus-Fusionszustand oder ein Minus-Fusionszustand ist, und
einer Einrichtung zum Aktualisieren des vorläufigen Werts in dem Puffer mit dem dekodierten Wert nur dann, wenn der laufende Fusionszustand ein Plus-Fusionszustand oder · ein Minus-Fusionszustand ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß in der Schätzeinrichtung (231, 232) der genannte vorläufige Wert für den Übertragungskode entsprechend dem Empfangskode geschätzt wird:
- als Null, wenn der laufende Fusionszustand ein Nicht-Fusionszustand ist,
- und in Abhängigkeit davon, ob die Differenz zwischen den Metriken der Pfade maximaler Wahrscheinlichkeit, die jeweils zu möglichen Übertragungskodewerten führen, innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt, wenn der laufende Fusionszustand ein Plus-Fusionszustand oder ein Minus-Fusionszustand ist.
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