專利名稱：維特比解碼器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于移動通訊、衛(wèi)星通訊和存儲器裝置的維特比解碼器，更確切地說，涉及一種用于ACS(加法-比較-選擇)電路中的以時分方式進行串行算術(shù)運算的維特比解碼器。
維特比解碼器被用于卷積碼的最大似然譯碼，選擇一個路徑作為最大似然路徑，該路徑的碼間距離在一組已知的碼序列中最接近一個接收碼序列，并將對應(yīng)于所選擇的路徑的數(shù)據(jù)設(shè)定為譯碼的數(shù)據(jù)。
傳統(tǒng)的維特比解碼器被分為并行方式，該方式通過配置與狀態(tài)數(shù)相同的ACS電路，在與各狀態(tài)并行的各ACS電路中進行路徑量度值的計算和比較，以及一個串行方式，它利用一個ACS電路在ACS電路中進行串行的算術(shù)運算。
例如，日本審查專利公開號第1-44058公開了一個在ACS電路中進行流水線處理的維特比解碼器，目的是增加維特比解碼器的通過量。該維特比解碼器屬于并行類型，其中的ACS電路的數(shù)目與狀態(tài)相同。通過使每個ACS電路中的加法器和度量存儲器的數(shù)目加倍，實現(xiàn)了比較器在加法器相加輸出的譯碼周期中對先前和輸出的路徑度量值比較的流水線處理。
日本審查專利公開號第3-49217也公開了一種一個在ACS電路中進行流水線處理的維特比解碼器，目的是增加維特比解碼器的通過量。這種維特比解碼器也是并行類型，其中的ACS電路的數(shù)量等于狀態(tài)數(shù)。在編碼器一側(cè)將傳輸信息分為奇序列和偶序列后，對其進行編碼，實現(xiàn)解碼器一側(cè)的流水線處理。在一個卷積編碼器中，由兩個移位寄存器代替一個傳統(tǒng)的延時觸發(fā)器。在維特比解碼器中，一個時鐘延時電路插入加法器組和比較器/選擇器組之間。采用這樣的設(shè)置，可實現(xiàn)利用一個時鐘分別執(zhí)行加法和比較/選擇的流水線處理。
下面介紹一個在傳統(tǒng)的ACS電路中時分式進行串行算術(shù)處理的維特比解碼器。現(xiàn)有技術(shù)舉例采用碼比R=1/2和引導(dǎo)距離K=3對卷積碼進行譯碼。因此維特比解碼器中狀態(tài)的數(shù)目為4。下面介紹維特比解碼器的設(shè)置。

圖1表示一個傳統(tǒng)的ACS電路中以時分方式進行串行算術(shù)運算的維特比解碼器的一個路徑量度計算單元12和最小路徑量度值檢測器13的框圖。
路徑量度計算單元12是一個所謂的ACS電路，它對路徑量度值加，比較和選擇。路徑量度計算單元12包括一個路徑量度X存儲器20和一個路徑量度Y存儲器21，它們將各狀態(tài)的路徑量度值存儲起來，減法器22和23分別從路徑量度存儲器20和21讀取的路徑量度值中減去前一譯碼時間內(nèi)的最小路徑量度值，加法器24和25分別將分支度量X和Y與減法器22和23的輸出相加，比較器26比較加法器24和25的輸出，選擇器27從加法器24和25的輸出中選擇一個較小者。
最小路徑量度值檢測器13由以下部分組成，一個比較器30，用于比較選擇器27輸出的最新路徑量度值與觸發(fā)器(FF)32的輸出，選擇器31，用于根據(jù)比較器30的輸出從選擇器27和FF 32的輸出中選擇一個較小者，F(xiàn)F 32，用于將選擇器31輸出在時鐘信號CLK的上升沿鎖定，和一個電平通過鎖存器33，用于根據(jù)最小值更新信號將FF32的輸出鎖定。
下面說明這種解碼器的工作。附圖2為圖1所示的維特比解碼器的定時圖。由于狀態(tài)數(shù)為4，一個譯碼時間由4個時鐘構(gòu)成，其中對應(yīng)于狀態(tài)“0”至“3”的路徑量度值為一對接收信號被計算。下面說明對應(yīng)于狀態(tài)“0”的計算操作。一個作為接收數(shù)據(jù)和候選值之間漢明(humming)距離的計算結(jié)果的分支量度被輸入到路徑量度計算單元12。對應(yīng)于可以想見為一個狀態(tài)的兩個路徑分支量度X和Y被輸入到加法器24和25。從對應(yīng)于從狀態(tài)“0”和狀態(tài)“2”的傳輸?shù)暮蜻x值獲得的分支量度被用于狀態(tài)“0”的路徑量度的計算。對應(yīng)于四個狀態(tài)的路徑量度值分別被存儲在路徑量度X存儲器20和路徑量度Y存儲器21中。它們的內(nèi)容是相同的，盡管在同一時分讀取的(狀態(tài)對應(yīng)的)路徑量度值是不同的。為了計算狀態(tài)“0”的路徑量度值，從路徑量度X存儲器20和路徑量度Y存儲器21中分別讀取對應(yīng)于狀態(tài)“0”之前的狀態(tài)的路徑量度值和對應(yīng)于狀態(tài)“2”的路徑量度值。減法器22和23從讀取的路徑量度值中減去前一譯碼時間內(nèi)的最小路徑量度值，以避免路徑量度值無限增加。加法器24將分支度量X和減法器22的輸出相加，而加法器25將分支度量Y和減法器23的輸出相加。和中較小的一個被比較器26和選擇器27所選擇，并且作為更新的路徑量度值被輸出到路徑量度X存儲器20、路徑量度Y存儲器21和最小路徑量度值檢測器13。更新的路徑量度值作為狀態(tài)“0”的路徑量度值存儲在路徑量度X存儲器20和路徑量度Y存儲器21中。狀態(tài)“1”，“2”，和“3”的路徑量度值被類似地計算。當(dāng)狀態(tài)“0”的更新的路徑量度值被輸入到最小路徑量度值檢測器13中時，它無條件地被選擇器31選擇，并且被FF32保持在時鐘信號CLK的上升沿。在接收到狀態(tài)“1”的更新路徑量度值之后，比較器30將其與前一狀態(tài)(狀態(tài)“0”)的路徑量度值進行比較。選擇器31將選擇較小者，并由FF32在時鐘信號CLK的上升沿進行鎖定。在接收到狀態(tài)“2”和“3”的更新路徑量度值之后進行相同的操作。根據(jù)由每個解碼時間產(chǎn)生的最小值更新信號，四個狀態(tài)中最小的一個路徑量度值由鎖存器33保持。
如上所述，傳統(tǒng)的維特比解碼器必須在一個時鐘內(nèi)完成(1)從存儲器20和21中讀取路徑量度值，(2)減法器22和23從一對在先接收的信號中減去最小路徑量度值，(3)加法器24和25對分支量度相加，(4)比較器26和選擇器27選擇一個較小者，(5)在存儲器20和21中存儲更新的路徑量度值，(6)由比較器30，選擇器31和FF32更新最小候選路徑量度值，(7)在一個譯碼時間內(nèi)的最后一個時鐘(第四個時鐘)更新最小路徑量度值。
日本審查專利公開第1-44058號和3-49217號設(shè)計ACS電路的數(shù)目等于狀態(tài)的數(shù)目，以對所有狀態(tài)以并行的方式進行ACS電路中路徑量度值的計算和比較。隨著引導(dǎo)距離的增加，狀態(tài)數(shù)量增加，所需的ACS電路的數(shù)量也增加，從而導(dǎo)致大規(guī)模的電路。在日本審查專利公開第1-44058號中，因為加法器和度量存儲器的數(shù)量必須加倍并設(shè)置在每個ACS電路中以實現(xiàn)流水線處理，電路的規(guī)模疊加地增加。
在日本審查專利公開第3-49217中，為了在解碼器一側(cè)實現(xiàn)流水線處理，傳輸信息在編碼器一側(cè)被分為奇序列和偶序列之后才進行編碼。這要求特別的編碼數(shù)據(jù)，它們不能用于如GSM,PDC或者IS136的數(shù)字便攜式電話標(biāo)準(zhǔn)，在這些標(biāo)準(zhǔn)中，編碼方式和傳輸格式是標(biāo)準(zhǔn)化的。
在傳統(tǒng)的ACS電路用一個ACS電路以時分方式進行串行算術(shù)運算的維特比解碼器中，必須在一個時鐘內(nèi)完成路徑量度值的讀取，減，加，比較，選擇，存儲以及最小路徑量度值的更新。因此，工作頻率由于減法器，加法器，比較器和選擇器，存儲器等等的延時所限制，維特比解碼器的通過量被限制。
為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷，提出了本發(fā)明。它的目的是提供一種維特比解碼器，它能夠不受每個計算單元的延時的影響，提高通過速度。
為實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明，提供了一種維特比解碼器，它由能夠在一個ACS電路中對路徑量度值的讀取處理、減法處理、加法處理、比較/選擇處理、更新的路徑量度值存儲處理和最小路徑量度值更新處理進行并行流水線處理的裝置構(gòu)成。
根據(jù)本發(fā)明的第一個方面，解碼器還包括插入相應(yīng)的計算單元之間的觸發(fā)器或鎖存器，用以進行路徑量度值的讀取處理、減法處理、加法處理、比較/選擇處理、更新的路徑量度值存儲處理和最小路徑量度值更新處理，時鐘信號或兩-相信號的上升沿和下降沿交替用于進行計算單元的并行流水線處理。
根據(jù)本設(shè)明的維特比解碼器，每個計算單元的延時容限可以被展寬，通過實現(xiàn)相應(yīng)的算術(shù)運算的流水線處理，可以減小一個時鐘的寬度。結(jié)果，即使使用同樣的器件工藝技術(shù)也可以實現(xiàn)高速處理。此外，由于一個譯碼時間所需的時鐘數(shù)的增加被最小化了，通過量增加了。當(dāng)維特比解碼器工作在兩倍于常規(guī)的ACS電路中以時分方式進行串行算術(shù)運算的維特比解碼器的頻率時，譯碼時間可以縮短到5/8，獲得的通過量是常規(guī)的維特比解碼器的1.6倍。此外，本發(fā)明的維特比解碼器可以更容易地設(shè)計，因為它能夠被設(shè)計為由于流水線的處理而不受任何延時的影響。
在參考了下述詳細的說明和附圖后，本發(fā)明的上述和許多其它目的和特征和優(yōu)點對于本發(fā)明普通技術(shù)人員來說將是顯而易見的，在說明書和附圖中，包括了本發(fā)明的原理的優(yōu)選實施例將通過說明例的方式給出。
圖1為表示傳統(tǒng)的路徑量度計算單元和最小路徑量度值檢測器13的框圖。
圖2為現(xiàn)有技術(shù)中的工作定時圖。
圖3為表示根據(jù)本發(fā)明的第一個實施例的示意性結(jié)構(gòu)的框圖。
圖4為表示根據(jù)本發(fā)明的第一個實施例的路徑量度計算單元和最小路徑量度值檢測器13的框圖。
圖5為根據(jù)本發(fā)明的第一個實施例的工作定時圖。
圖6為表示根據(jù)本發(fā)明的第二個實施例的路徑量度計算單元和最小路徑量度值檢測器13的框圖。
圖7為根據(jù)本發(fā)明的第二個實施例的工作定時圖。
下面參照幾個附圖中所表示的優(yōu)選實施例詳細說明本發(fā)明。
圖3為表示根據(jù)本發(fā)明的第一個實施例的維特比解碼器的示意性結(jié)構(gòu)的框圖。第一實施例以碼比R=1/2，引導(dǎo)距離K=3對卷積碼進行譯碼。因此維特比解碼器中的狀態(tài)數(shù)為4。
根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的維特比解碼器包括一個用于從接收數(shù)據(jù)中計算用于四個狀態(tài)的分支-量度計算單元1，用于由在先的路徑量度和一個新得到的分支量度更新路徑量度的路徑量度計算單元2，一個用于檢測四個狀態(tài)中路徑量度最小的一個的最小路徑量度值檢測器，和一個用于在每個狀態(tài)存儲直至目前的路徑歷史并輸出最大似然數(shù)據(jù)的路徑存儲器4。
分支度量計算單元1計算接收數(shù)據(jù)和四個狀態(tài)的候選數(shù)據(jù)之間的漢明距離，并將對應(yīng)于可被理解為一個狀態(tài)的兩個路徑的分支度量X和Y輸出到路徑計算單元2。路徑計算單元2從分支量度X和Y將四個狀態(tài)的更新的路徑量度值輸出到最小路徑量度值檢測器3和將作為四個狀態(tài)路徑信息的路徑選擇信號輸出到路徑存儲器4，輸出存儲在路徑量度計算單元2中的相應(yīng)狀態(tài)的路徑量度值，以及從最小路徑量度值檢測器3輸入的前一譯碼時間內(nèi)的最小路徑量度值。最小路徑量度值檢測器3檢測四個狀態(tài)中路徑量度值最小的一個，并作為最小路徑量度值輸出。此外，最小路徑量度值檢測器3向路徑存儲器4輸出一個最小狀態(tài)選擇信號，作為具有最小路徑量度值的一個狀態(tài)的信息。路徑存儲器4存儲路徑選擇信號作為每個狀態(tài)的路徑歷史，并將被最小狀態(tài)選擇信號選擇的狀態(tài)的路徑歷史作為譯碼數(shù)據(jù)輸出。
圖4為表示根據(jù)本發(fā)明的第一個實施例的路徑量度計算單元2和最小路徑量度值檢測器3的框圖。
路徑量度計算單元2通常被稱為ACS電路，它對路徑量度值進行加、比較、選擇。路徑量度計算單元2包括存儲相應(yīng)狀態(tài)的路徑量度值的一個路徑量度X存儲器20和一個路徑量度Y存儲器21，將從路徑量度存儲器20和21讀取的路徑量度值在時鐘信號CLK的下降沿進行鎖定的觸發(fā)器(FFs)28a和28b，分別從FFs28a和28b的輸出中減去前一譯碼時間內(nèi)最小的路徑量度值的減法器22和23，將減法器22和23的輸出在時鐘信號CLK的上升沿進行鎖定的觸發(fā)器(FFs)28c和28d，分別將分支度量X和Y與觸發(fā)器28c和28d的輸出相加的加法器24和25，將加法器24和25的輸出在時鐘信號CLK的下降沿鎖定的觸發(fā)器(FFs)28e和28f，從FF28e和28f的輸出中選擇一個較小者的選擇器27，和將選擇器27的輸出在時鐘信號CLK的上升沿鎖定的觸發(fā)器FF28g。
最小路徑量度值檢測器3的構(gòu)成是，一個將作為FF28g的輸出的更新路徑量度值與FF34a的輸出進行比較的比較器30，一個根據(jù)比較器30的輸出從FF28g和FF34a的輸出中選擇較小者的選擇器31，將選擇器31的輸出在時鐘信號CLK的上升沿鎖定的觸發(fā)器FF34a，和將選擇器31的輸出鎖定在最小值更新信號的下降沿的FF34b。
下面說明第一實施例的工作。圖5是第一實施例的定時圖。由于狀態(tài)數(shù)為4，對一對接收信號計算對應(yīng)于狀態(tài)“0”至“3”的路徑量度值。由于各個計算例如存儲器讀取、減法、加法、比較/選擇、和更新是各自分開的，并且每半個時鐘周期并行執(zhí)行一次，因此一個譯碼時間由五個時鐘構(gòu)成。下面說明對應(yīng)于狀態(tài)“0”的路徑量度計算。作為接收數(shù)據(jù)與候選數(shù)據(jù)之間的漢明距離計算結(jié)果的分支量度被輸入到路徑量度計算單元2。對應(yīng)于可識別為同一狀態(tài)的兩個路徑的分支路徑X和Y分別被輸入到加法器24和25。從對應(yīng)于傳輸狀態(tài)“0”和“2”的候選值獲得的分支量度被用于狀態(tài)“0”的路徑量度計算。對應(yīng)于四個狀態(tài)的路徑量度值分別被存儲在路徑量度X存儲器20和路徑量度Y存儲器21中。盡管(狀態(tài)所對應(yīng)的)在同一時分讀取的路徑量度值是不同的，它們的內(nèi)容是相同的。為了計算狀態(tài)“0”的路徑量度值，從路徑量度X存儲器20和路徑量度Y存儲器21中分別讀取對應(yīng)于先前狀態(tài)“0”的狀態(tài)的路徑量度值和對應(yīng)于狀態(tài)“2”的路徑量度值。從路徑量度X存儲器20和路徑量度Y存儲器21中讀取的路徑量度值分別被FF28a和28b在時鐘信號CLK的下降沿保持。減法器22和23從FF28a和28b保持的路徑量度值中減去在先的一個譯碼時間內(nèi)的最小路徑量度值，以避免路徑量度值無限增加。減法器22和23的輸出分別被FF28b和28c在時鐘信號CLK的上升沿鎖定。加法器24將分支度量X和FF28c的輸出相加，而加法器25將分支度量Y和FF28d的輸出相加。其和分別被FFs28e和28f在時鐘信號CLK的下降沿鎖定。FFs28e和28f鎖定的和中較小的一個被比較器26和選擇器27所選擇，并且被FF28g在時鐘信號CLK的上升沿鎖定。FF28g的輸出作為更新的路徑量度值被輸出到路徑量度X存儲器20、路徑量度Y存儲器21和最小路徑量度值檢測器3。更新的路徑量度值作為狀態(tài)“0”的路徑量度值存儲在路徑量度X存儲器20和路徑量度Y存儲器21中。狀態(tài)“1”，“2”，和“3”的路徑量度值被類似地計算。當(dāng)狀態(tài)“0”的更新的路徑量度值被輸入到最小路徑量度值檢測器3中時，它被選擇器31無條件地選擇，并且被FF34a在時鐘信號CLK的上升沿鎖定。在接收到狀態(tài)“1”的更新路徑量度值之后，比較器30將其與先前狀態(tài)(狀態(tài)“0”)的路徑量度值進行比較。選擇器31將選擇較小者，并由FF 34a在時鐘信號CLK的上升沿鎖定。在接收到狀態(tài)“2”和“3”的更新路徑量度值之后進行相同的操作。四個狀態(tài)中最小的一個路徑量度值根據(jù)每個譯碼時間產(chǎn)生的最小值更新信號由FF34b鎖定。
如上所述，在第一實施例中，F(xiàn)F28a至28g被插入在各計算單元例如存儲器，減法器，加法器，和比較器/選擇器之間。交替地使用時鐘信號CLK的上升沿和下降沿，通過并行的流水線處理實現(xiàn)各計算。每個計算單元的延時容限被展寬，一個時鐘的寬度被減小。一個譯碼時間所需的時鐘數(shù)的增加可以被最小化。每個時鐘信號CLK的上升沿和下降沿以及最小值更新信號可以可逆順序使用。
第一實施例是以碼比R=1/2和引導(dǎo)距離K=3對卷積碼譯碼作為例子說明的，本發(fā)明適用于任意值的R和K的任何卷積碼。
圖6為表示根據(jù)本發(fā)明的第二個實施例的路徑量度計算單元2和最小路徑量度值檢測器3的框圖。
路徑量度計算單元2包括存儲各狀態(tài)的路徑量度值的一個路徑量度X存儲器20和一個路徑量度Y存儲器21，電平鎖存器29a和29b根據(jù)時鐘信號φ2對從路徑量度存儲器20和21讀取的路徑量度值進行鎖存，分別從鎖存器29a和29b的輸出中減去前一譯碼時間內(nèi)最小的路徑量度值的減法器22和23，根據(jù)時鐘信號φ1對減法器22和23的輸出進行鎖存的鎖存器29c和29d，分別將分支度量X和Y與鎖存器29c和29d的輸出相加的加法器24和25，根據(jù)時鐘信號φ2對加法器24和25的輸出進行鎖定的鎖存器29e和29f，比較鎖存器29e和29f輸出的比較器26，從29e和29f的輸出中選擇一個較小者的選擇器27，和根據(jù)時鐘信號φ1對選擇器27的輸出進行鎖存的鎖存器29g。
最小路徑量度值檢測器3的構(gòu)成是，一個將28g的輸出的更新路徑量度值與鎖存器35b的輸出進行比較的比較器30，一個根據(jù)比較器30的輸出從鎖存器29g和鎖存器35b的輸出中選擇較小者的選擇器31，根據(jù)時鐘信號φ2對選擇器31的輸出34a進行鎖存的鎖存器35a，根據(jù)時鐘信號φ1對鎖存器35a的輸出進行鎖存的鎖存器35b，和根據(jù)最小值更新信號將選擇器31的輸出鎖存鎖存器35c。
下面說明第二實施例的工作。圖7是第二實施例的定時圖。由于狀態(tài)數(shù)為4，對于一對接收信號計算對應(yīng)于狀態(tài)“0”至“3”的路徑量度值。由于各個計算例如存儲器讀取、減法、加法、比較/選擇，和數(shù)據(jù)更新是分開的，并且交替地利用相位時鐘φ1和φ2并行的執(zhí)行，因此一個譯碼時間由5個時鐘構(gòu)成。下面說明對應(yīng)于狀態(tài)“0”的路徑量度計算。接收數(shù)據(jù)與候選數(shù)據(jù)之間的漢明距離的計算結(jié)果即分支量度被輸入到路徑量度計算單元2。對應(yīng)于可識別為同一狀態(tài)的兩個路徑的分支路徑X和Y分別被輸入到加法器24和25。從與狀態(tài)“0”和“2”的傳送對應(yīng)的候選值獲得的分支量度被用于狀態(tài)“0”的路徑量度計算。對應(yīng)于四個狀態(tài)的路徑量度值分別被存儲在路徑量度X存儲器20和路徑量度Y存儲器21中。盡管在同一時分讀取的(狀態(tài)所對應(yīng)的)路徑量度值是不同的，但它們的內(nèi)容是相同的。為了計算狀態(tài)“0”的路徑量度值，從路徑量度X存儲器20和路徑量度Y存儲器21中分別讀取對應(yīng)于狀態(tài)“0”之前的狀態(tài)的路徑量度值和對應(yīng)于狀態(tài)“2”的路徑量度值。從路徑量度X存儲器20和路徑量度Y存儲器21中讀取的路徑量度值分別被鎖存器29a和29b根據(jù)時鐘信號φ1進行鎖存。減法器22和23從鎖存器29a和29b鎖存的路徑量度值中減去先前的一個譯碼時間內(nèi)的最小路徑量度值，以避免路徑量度值無限增加。減法器22和23的輸出分別被29c和29d根據(jù)時鐘信號φ1進行鎖存。加法器24將分支度量X和鎖存器29c的輸出相加，而加法器25將分支度量Y和鎖存器29d的輸出相加。其和分別被鎖存器29e和29f根據(jù)時鐘信號φ2進行鎖存。鎖存器29e和29f鎖存的和中較小的一個被比較器26和選擇器27所選擇，并且被鎖存器29g根據(jù)時鐘信號φ1進行鎖存。鎖存器29g的輸出作為更新的路徑量度值被輸出到路徑量度X存儲器20，路徑量度Y存儲器21和最小路徑量度值檢測器3。更新的路徑量度值作為狀態(tài)“0”的路徑量度值存儲在路徑量度X存儲器20和路徑量度Y存儲器21中。狀態(tài)“1”，“2”，和“3”的路徑量度值被類似地計算。當(dāng)狀態(tài)“0”的更新的路徑量度值被輸入到最小路徑量度值檢測器3中時，它無條件地被選擇器31選擇，并且被鎖存器35b根據(jù)時鐘信號φ2進行鎖存。鎖存器35a的輸出由鎖存器35b根據(jù)時鐘信號φ1進行鎖存。在接收到狀態(tài)“1”的更新路徑量度值之后，比較器30將其與先前狀態(tài)(狀態(tài)“0”)的路徑量度值進行比較。選擇器31將選擇較小者，并由鎖存器35a根據(jù)時鐘信號φ1進行鎖存。在接收到狀態(tài)“2”和“3”的更新路徑量度值之后進行相同的操作。四個狀態(tài)中最小的一個路徑量度值由鎖存器35c根據(jù)每個譯碼時間產(chǎn)生的最小值更新信號保持。
按照這種方式，根據(jù)在第二實施例，鎖存器29a至29g被插入在各計算單元例如存儲器、減法器、加法器、和比較器/選擇器之間。交替地使用時鐘信號φ1和φ2，通過并行的流水線處理實現(xiàn)各計算。每個計算單元的延時容限被展寬，一個時鐘的寬度可以被減小。一個譯碼時間所需的時鐘數(shù)的增加可以被最小化。
注意在第二實施例中，通過使用兩相時鐘信號φ1和φ2，鎖存器取代了第一實施例中使用的FFs。鎖存器可以用FF幾乎一半的電路尺寸實現(xiàn)，因此相比于第一實施例，ACS電路中對應(yīng)于7x(路徑量度的比特長度)鎖存器的電路尺寸可以被減小。
盡管第二實施例是以碼比R=1/2和引導(dǎo)距離K=3對卷積碼譯碼作為例子說明的，本發(fā)明適用于任意值的R和K的任何卷積碼。
權(quán)利要求
1一種用于在ACS電路中以時分方式進行串行計算的維特比解碼器，其特征在于包括能夠在所述ACS電路中對路徑量度值的讀取處理、減法處理、加法處理、比較/選擇處理、更新的路徑量度值存儲處理和最小路徑量度值更新處理進行并行流水線處理的裝置。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述解碼器，其特征在于所述解碼器還包括插入相應(yīng)的計算單元之間的觸發(fā)器，用以進行路徑量度值的讀取處理、減法處理、加法處理、比較/選擇處理、更新的路徑量度值的存儲處理和最小路徑量度值的更新處理，所述計算單元的處理是通過交替使用時鐘信號的上升沿和下降沿由并行流水線處理實現(xiàn)的。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述解碼器，其特征在于所述解碼器還包括插入相應(yīng)的計算單元之間的鎖存器，用以進行路徑量度值的讀取處理、減法處理、加法處理、比較/選擇處理、更新的路徑量度值的存儲處理和最小路徑量度值的更新處理，所述計算單元的處理是通過交替使用兩相時鐘信號由并行流水線處理實現(xiàn)的。
4．根據(jù)權(quán)利要求1所述解碼器，其特征在于進一步包括一個路徑量度計算單元，它包括用于存儲各狀態(tài)的路徑量度值的第一和第二路徑量度存儲單元，用于將從所述第一和第二路徑量度存儲器中讀取的路徑量度值在時鐘信號的上升沿或下降沿鎖定的第一和第二觸發(fā)器，用于從所述第一和第二觸發(fā)器的輸出中減去前一個譯碼時間中最小的路徑量度值的第一和第二減法器，將所述第一和第二減法器的輸出在與所述第一和第二觸發(fā)器相反的時鐘信號的上升沿或下降沿鎖定的第三和第四觸發(fā)器，分別將分支度量X和Y與所述第三和第四觸發(fā)器的輸出相加的第一和第二加法器，將所述第一和第二加法器的輸出在類似于第一和第二觸發(fā)器的時鐘信號的上升沿或下降沿鎖定的第五和第六觸發(fā)器，將所述第五觸發(fā)器的輸出與所述第六觸發(fā)器的輸出進行比較的第一比較器，根據(jù)所述第一比較器的輸出從所述第五和第六觸發(fā)器的輸出中選擇較小者的第一選擇器，將所述選擇器的輸出在與所述第一和第二觸發(fā)器相反的時鐘信號的上升沿或者下降沿鎖定的第七觸發(fā)器；以及一個最小路徑量度值檢測器13，包括一個第八觸發(fā)器，一個對所述第七觸發(fā)器輸出的更新的路徑量度值與所述第八觸發(fā)器的輸出進行比較的第二比較器，一個根據(jù)所述第二比較器的輸出從所述第七和第八觸發(fā)器的輸出中選擇一個較小者的第二選擇器，一個將所述第二選擇器的輸出在類似于用于所述第一和第二觸發(fā)器的時鐘信號的最小值更新信號的下降沿或上升沿鎖定的第九觸發(fā)器，所述第八觸發(fā)器將所述第二選擇器的輸出在相反于第一和第二觸發(fā)器的時鐘信號的上升沿或下降沿鎖定。
5．根據(jù)權(quán)利要求1所述的解碼器，其特征在于進一步包括一個路徑量度計算單元，它包括用于存儲各狀態(tài)的路徑量度值的第一和第二路徑量度存儲單元，用于將從所述第一和第二路徑量度存儲器中讀取的路徑量度值根據(jù)第二時鐘信號進行鎖存的第一和第二鎖存器，用于從所述第一和第二鎖存器的輸出中減去前一個譯碼時間中最小的路徑量度值的第一和第二減法器，將所述第一和第二減法器的輸出根據(jù)第一時鐘信號進行鎖存的第三和第四鎖存器，分別將分支量度X和Y與所述第三和第四鎖存器的輸出相加的第一和第二加法器，將所述第一和第二加法器的輸出根據(jù)第二時鐘信號進行鎖存的第五和第六觸發(fā)器，將所述第五鎖存器的輸出與所述第六鎖存器的輸出進行比較的第一比較器，根據(jù)所述第一比較器的輸出從所述第五和第六鎖存器的輸出中選擇較小者的第一選擇器，將所述選擇器的輸出根據(jù)第一時鐘信號進行鎖存的第七觸發(fā)器；以及一個最小路徑量度值檢測器，包括一個第八鎖存器，一個對所述第七鎖存器輸出的更新的路徑量度值與所述第八鎖存器的輸出進行比較的第二比較器，一個根據(jù)所述第二比較器的輸出從所述第七和第八鎖存器的輸出中選擇一個較小者的第二選擇器，一個根據(jù)最小值更新信號將所述第二選擇器的輸出鎖存的第九觸發(fā)器，所述第八鎖存器將所述第二選擇器的輸出根據(jù)第二時鐘信號進行鎖存。
全文摘要
公開了一種維特比解碼器,包括插入各個計算單元之間的觸發(fā)器或鎖存器,用以進行路徑量度值的讀取處理、減法處理、加法處理、比較/選擇處理、更新的路徑量度值存儲處理和最小路徑量度值更新處理,時鐘信號或兩相信號的上升沿和下降沿交替用于進行計算單元的并行流水線處理。
文檔編號H03M13/00GK1209693SQ9810238
公開日1999年3月3日 申請日期1998年6月10日 優(yōu)先權(quán)日1997年6月10日
發(fā)明者三枝保裕 申請人:日本電氣株式會社