DE19626076A1 - Viterbi-Decodierer - Google Patents

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. Bereich der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Viterbi-Deco­ dierer und insbesondere einen Viterbi-Decodierer, der einem Vorwärtsfehlerkorrekturverfahren angehört, das zur Fehler­ kontrolle bei der digitalen Datenübertragung verwendet wird.

2. Beschreibung des Standes der Technik

Der Viterbi-Decodieralgorithmus wurde im Jahre 1967 entwickelt, und es handelt sich dabei um ein optimales De­ codierverfahren zur Decodierung der größtmöglichen Wahr­ scheinlichkeit. Es ist jedoch schwierig, die entsprechenden Bauteile herzustellen.

Der Viterbi-Decodierer ist beschrieben in: (1) "The Viterbi-Algorithm", von G. D. Forney, Proc. IEEE, Vol. 61, Nr. 3, Seiten 268-278, März 1970; (2) "High Speed Parallel Viterbi Decoding: algorithm and VLSI-architecture", von G. Fettweis und H. Meuer, IEEE Comm., Seiten 46-55, Mai 1991; (3) Japanische Patentveröffentlichung Nr. Sho-59-19454; und (4) US-Patentschrift Nr. 5.295.142.

Im folgenden wird unter beispielhafter Anführung eines Faltungscodierers ein einfacher Viterbi-Decodieralgorithmus beschrieben, wobei die Coderate R=1/2 ist, die Zwangsbedin­ gungslänge K=3 ist, und das erzeugende Polynom wie folgt lautet:
G1 = 1 + x + x²
G2 = 1 + x².

Wie in Fig. 1 dargestellt, umfaßt der Faltungscodie­ rer: ein 2-Bit-Schieberegister 1; und zwei Addierer 2 zur Durchführung von Modulo-2-Additionen. Die Ausgaben G1 und G2 des Codierers werden durch den Zustand des Inhalts des Schieberegisters und durch eine Eingabe 3 entschieden. Des­ sen Ausgaben über die Zeitpunkte sind in der Form eines Trellis-Diagramms in Fig. 2 dargestellt.

Bezugnehmend auf Fig. 2 sind die jeweiligen Zustände jeweils durch zwei Pfade verbunden, und der Viterbi-Algo­ rithmus wählt nur einen der beiden Pfade aus, der eine Mög­ lichkeit aufweist, während jener Pfad, der keine Möglich­ keit aufweist, verworfen wird. Auf diese Weise wird die De­ codierung der größtmöglichen Wahrscheinlichkeit ausgeführt. Der so ausgewählte Pfad wird Bestandspfad genannt, und die jeweiligen Zustände behalten die Informationen der Be­ standspfade ebenso wie die Entscheidungstiefe (oder die Ab­ brechtiefe) bei.

Das Decodieren wird ausgeführt, indem jener Pfad mit der größten Wahrscheinlichkeit unter den Bestandspfaden ausgewählt und zurückverfolgt wird.

Bei der Konstruktion des Viterbi-Decodierers können die Bauteile (z. B. das Register), welche das Zustandswert­ speichergerät darstellt, nicht bis zu einer unendlichen Größe vergrößert werden, und eine AVA-(Addieren-Verglei­ chen-Auswählen)-Recheneinheit, welche die Zustandswerte der jeweiligen Zustände berechnet, wiederholt die Durchführung stündlich. Daher kann es zu einem Datenüberlauf kommen, wenn die Speicherkapazität des Zustandswertspeichergerätes erschöpft ist, und somit können Fehler in der decodierten Ausgabe erzeugt werden.

Um solche Fehler zu verhindern, wird eine Normalisie­ rungsrecheneinheit zur Neuskalierung der Zustandswerte er­ forderlich. Der Viterbi-Decodierer, der über eine derartige Funktion verfügt, ist in Fig. 3 dargestellt.

Eingabecodes, die in ein Eingabeterminal 31 eingegeben werden, werden in eine zweigmetrische Recheneinheit 32 ein­ gegeben, in der die Zweigmaße auf den jeweiligen Zweigen 00, 01, 10 und 11 basieren.

Eine AVA-(Addieren-Vergleichen-Auswählen-)Rechenein­ heit 33 empfängt die Ausgabe der zweigmetrischen Rechenein­ heit 32 und die Zustandswerte der Gesamtzeitpunkte des Zu­ standswertspeichergerätes 34, um die Bestandspfade und die Zustandswerte zu berechnen. Der Rechenvorgang der AVA-Re­ cheneinheit 33 wird auf der Basis des Trellis-Diagramms von Fig. 2 ausgeführt.

Von der Ausgabe der AVA-Recheneinheit 33 wird die In­ formation über die Bestandspfade in einem Pfadspeichergerät 37 gespeichert, während die Zustandswerte an eine Normali­ sierungsrecheneinheit 35 und ein Maximalzweigmaßwerterken­ nungsgerät 36 ausgegeben werden.

Aus den Zustandswerten, die von der AVA-Recheneinheit 33 empfangen werden, erkennt das Maximalzweigmaßwerterken­ nungsgerät 36 den maximalen zweigmetrischen Wert, um den maximalen zweigmetrischen Wert der Normalisierungsrechen­ einheit 35 zuzuführen, während die Adresse des maximalen zweigmetrischen Wertes an ein Rückverfolgungssteuergerät 38 ausgegeben wird, um so das Pfadspeichergerät 37 zu steuern.

Die Normalisierungsrecheneinheit 35 subtrahiert die maximalen zweigmetrischen Werte des Maximalzweigmaßwerter­ kennungsgerätes 36 von den Bestandszustandswerten des je­ weiligen Zustandes der AVA-Recheneinheit 33. Das berechnete Ergebnis wird im Zustandswertspeichergerät 34 gespeichert.

Daher sind die Zustandswerte, die im Zustandswertspei­ chergerät 34 gespeichert sind, wie folgt. Das heißt, die maximalen zweigmetrischen Werte (z. B. der kleinste Zu­ standswert) werden immer von der Ausgabe des aktuellen Zeitpunktes der AVA-Recheneinheit 33 subtrahiert, bevor diese gespeichert wird. Daher kann es nicht zu einem Daten­ überlauf kommen, und einer der Zustandswerte, welche im Zu­ standswertspeichergerät gespeichert werden, ist notwendi­ gerweise Null.

Im oben beschriebenen Viterbi-Decodierer kommt es je­ doch dazu, daß der Rechenvorgang in der Zeit, in der die Berechnung des Zweigmaßes für die eingegebenen Codes durch­ geführt wird, bis zu der Zeit, zu der die neuen Zustands­ werte im Zustandswertspeichergerät 34 gespeichert werden, folgendes durchläuft: die AVA-Recheneinheit 33, das Maxi­ malzweigmaßwerterkennungsgerät 36, und die Normalisierungs­ recheneinheit 35. Dies stellt daher ein Hindernis bei der Erzielung eines Viterbi-Hochgeschwindigkeitsdecodierers dar.

Als Beispiel für die herkömmlichen Techniken zur Ver­ besserung der Betriebsgeschwindigkeit wurde ein Viterbi-De­ codierer vorgeschlagen, in dem während des Normalisierungs­ vorganges der maximale zweigmetrische Wert der vorhergehen­ den Zeitpunkte anstelle des maximalen zweigmetrischen Wer­ tes des aktuellen Zeitpunktes verwendet wird, wodurch der Rechenpfad verkürzt wird.

Dieser Viterbi-Decodierer erfordert jedoch relativ komplizierte Bauteile zur Erkennung der Adresse jenes Zu­ standes, der den maximalen zweigmetrischen Wert aufweist. Desweiteren stellt der Rechenpfad, der von der AVA-Rechen­ einheit mit dem Maximalzweigmaßwerterkennungsgerät verbun­ den ist, ein ebensolches Hindernis dar.

Es wurde ein anderer Viterbi-Decodierer vorgeschlagen, und in diesem Decodierer wurde der Nachteil des oben be­ schriebenen Viterbi-Decodierers durch Normalisierung mit Hilfe des maximalen zweigmetrischen Wertes des aktuellen Zeitpunktes verringert. Somit wird einer der normalisierten Zustandswerte, die im Zustandswertspeichergerät gespeichert sind, notwendigerweise Null, wodurch die Betriebsgeschwin­ digkeit verbessert wird.

In diesem Viterbi-Decodierer werden jedoch die kompli­ zierten Rechenpfade zu einem Hindernis bei der Verbesserung der Betriebsgeschwindigkeit.

Wenn der Normalisierungsvorgang ohne Verwendung des maximalen zweigmetrischen Wertes ausgeführt wird, kann das Maximalzweigmaßwerterkennungsgerät vom Rechenpfad getrennt werden, der aus den geschwindigkeitsentscheidenden Geräten wie z. B. der AVA-Recheneinheit 33, dem Maximalzweigmaßwert­ erkennungsgerät 36 und der Normalisierungsrecheneinheit 35 besteht. Im allgemeinen besteht das Maximalzweigmaßwerter­ kennungsgerät aus einem Mehrschrittkomparator, und daher kann die Betriebsgeschwindigkeit des Viterbi-Decodierers durch Trennung des Maximalzweigmaßwerterkennungsgerätes verbessert werden.

Wenn die empfangenen faltungscodierten Codes mit Hilfe des Viterbi-Algorithmus decodiert werden sollen, muß eine Synchronisierung zwischen dem sendenden Teil und dem emp­ fangenden Teil errichtet werden. Insbesondere in einem An­ wendungsbereich, in dem getrennte Rahmensynchronisiersignale nicht verwendet werden, muß der Viterbi-Decodierer die Synchronisierung/Nicht-Synchronisierung selbst aufgrund der empfangenen Signale erkennen und dabei die Decodierung aus­ führen.

Die Zustandswerte erhöhen sich mit der Zeit, und die Erhöhungsmuster der Zustandswerte ändern sich in Abhängig­ keit von der Umgebung des Übertragungspfades. In jenem Fall, in dem eine Codesynchronisierung zwischen dem senden­ den Teil und dem empfangenden Teil errichtet wird, wird die Zunahmegeschwindigkeit der Zustandswerte über die Zeit umso geringer, je höher das Signal-Rausch-Verhältnis Eb/No ist (wobei Eb das Signal und No das Rauschen ist). Desweiteren gibt es einen dominanten Zustand, in welchem der Zustands­ wert viel kleiner ist als andere Zustandswerte. Auf der an­ deren Seite wird die Zunahmegeschwindigkeit der Zustands­ werte über die Zeit umso größer, je niedriger das Signal- Rausch-Verhältnis ist. Desweiteren sind die jeweiligen Zu­ standswerte einander ähnlich. In jenem Fall, wo keine Syn­ chronisierung zwischen dem sendenden Teil und dem empfan­ genden Teil gebildet wird, sind die zustandswerterhöhenden Muster ähnlich wie in jenem Fall, wo das Signal-Rausch-Ver­ hältnis sehr niedrig ist.

Im Viterbi-Decodierer, der einen Viterbi-Algorithmus bildet, werden die Zustandswerte in einem Register gespei­ chert, das eine Größe von 6 oder 7 Bits aufweist, und daher ist, um einen Datenüberlauf zu verhindern, eine Normalisie­ rung (oder Neuskalierung) erforderlich.

Im allgemeinen überschreitet der Minimalwert der Zu­ standswerte bei Ausführung der Normalisierung einen Schwel­ lenwert, wobei der Schwellenwert von den Zustandswerten ab­ gezogen wird.

Fig. 4 zeigt einen herkömmlichen Viterbi-Decodierer (US-Patent Nr. 4.802.174).

In diesem Viterbi-Decodierer wird die Frequenz der Ausführung der Normalisierung über eine bestimmte Zeitdauer hinweg gemessen, und wenn die Frequenz höher ist als eine Schwellenfrequenz, wird eine Entscheidung getroffen, daß es keine Codesynchronisierung zwischen dem sendenden Teil und dem empfangenden Teil gibt.

In diesem Viterbi-Decodierer wird von den Zweigmaßen, welche durch eine zweigmetrische Recheneinheit 41 berechnet werden, der Minimalwert extrahiert, und dann wird eine Zweigmaßnormalisierung durch Subtraktion des Mindestwertes von den jeweiligen Zweigmaßen durchgeführt, wodurch die Präzision der Erkennung der Synchronisierung/Nicht-Synchro­ nisierung verbessert wird. Dieser Viterbi-Decodierer benö­ tigt jedoch eine separate Zweigmaßnormalisierungsrechenein­ heit 42, und daher werden die Kosten für die Bauteile er­ höht.

In einem anderen Beispiel wird im Wei-Verfahren (US- Patent Nr. 4.641.327) die Anzahl der Vorkommen [d(t) gleich nicht Null], welche der Differenz zwischen dem Minimalzu­ standswert PMmin(t) und dem Minimalzweigmaß BMmin(t) ent­ spricht, über eine bestimmte Zeitdauer hinweg gemessen, und der erhaltene Wert wird mit einem Bezugswert verglichen, wodurch die Synchronisierung/Nicht-Synchronisierung erkannt wird. In diesem Verfahren kann jedoch ein Bezugswert, der in der Lage ist, präzise die Synchronisierung/Nicht-Syn­ chronisierung zu erkennen, nicht ohne die Information über das Signal-Rausch-Verhältnis bestimmt werden.

Ein Viterbi-Decodierer, der das Wei-Verfahren (US-Pa­ tent Nr. 4.641.327) verbessert, ist im US-Patent Nr. 5.050.191 offenbart. In diesem Viterbi-Decodierer wird die Synchronisierung/Nicht-Synchronisierung mit Hilfe eines ge­ messenen Wertes von f{d(t)} erkannt, der eine nichtlineare Funktion von d(t) ist, welches die Differenz zwischen dem Minimalzustandswert PMmin(t) und dem Minimalzweigmaß BMmin(t) ist. Wenn d(t)=0 ist, wird f{d(t)} akkumuliert, während, wenn d(t) gleich nicht Null ist, f{d(t)}=-1 akku­ muliert wird. Dann werden die akkumulierten Werte mit einem Bezugswert verglichen, wodurch die Synchronisierung/Nicht- Synchronisierung erkannt wird. In diesem Verfahren wird je­ doch ein Addierer zum Akkumulieren der Werte von f{d(t)} sowie ein Komparator zum Vergleichen der beiden Bezugswerte benötigt. Daher weist dieses Verfahren den Nachteil auf, daß die Kosten für die Bauteile erhöht werden.

Das Erkennungsverfahren für die Synchronisie­ rung/Nicht-Synchronisierung, welches in der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen wird, kann bei einer Durchschlags­ faltungscodiertechnik angewandt werden. Das erwähnte Erken­ nungsverfahren für die Synchronisierung/Nicht-Synchronisie­ rung ist wie folgt. Das heißt, es wird über eine bestimmte Zeitdauer hinweg eine Beobachtung durchgeführt, ob eine Rückverfolgung von einem Zustand möglich ist, dessen Mini­ malzustandswert am unmittelbar vorhergehenden Zeitpunkt liegt und dessen Minimalzustandswert am aktuellen Zeitpunkt liegt, indem die Informationen über die Bestandspfade ver­ wendet werden, wodurch die Synchronisierung/Nicht-Synchron­ isierung erkannt wird.

Die Durchschlagsfaltungscodiertechnik ermöglicht es, einen Viterbi-Decodierer für Codes mit hoher Coderate her­ zustellen, und sie ermöglicht es, einen einfachen Codie­ rer/Decodierer herzustellen, der in der Lage ist, die Code­ rate auszuwählen.

Wenn die Durchschlagscodes präzise decodiert werden müssen, ist eine Durchschlagsmustersynchronisierung zwis­ chen dem sendenden Teil und dem empfangenden Teil einzu­ richten. Die Information über die Durchschlagsmustersyn­ chronisierung wird jedoch nicht übertragen, und daher muß der Viterbi-Decodierer selbst die Durchschlagsmustersyn­ chronisierung aufgrund der empfangenen Codes erkennen, um so die Decodierung auszuführen.

Die Fa. LSI Logic führte ein Verfahren zur Erkennung der Durchschlagsmustersynchronisierung in der folgenden Weise ein. Das heißt, die Bitfehlerrate in der Ausgabe des Viterbi-Decodierers im Durchschlagsmuster-Nichtsynchroni­ sierungszustand ist höher als im Durchschlagsmuster-Syn­ chronisierungszustand, und durch Verwendung dieser Tatsache wird die Durchschlagsmustersynchronisierung/-Nichtsynchro­ nisierung erkannt. Das Verfahren der Fa. LSI Logic hatte den Nachteil, daß sich die Kosten für die Bauteile aufgrund der Verwendung eines Faltungscodierers und eines Puffers erhöhen.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, die oben beschriebenen Nachteile der herkömmlichen Verfahren zu be­ seitigen.

Daher ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ei­ nen Viterbi-Decodierer zu schaffen, in welchem die Bauteile vereinfacht sind, und bei welchem die Betriebsgeschwindig­ keit verbessert ist.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine Synchro­ nisierungs-/Nichtsynchronisierungserkennungsvorrichtung für den Viterbi-Decodierer und ein Verfahren dafür zu schaffen, worin die Codesynchronisierung/Nichtsynchronisierung zwi­ schen dem sendenden Teil und dem empfangenden Teil präzise erkannt werden kann und bei dem die Kosten für die Bauteile gesenkt werden.

Bei der Erreichung der oben beschriebenen Ziele ist die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß ein Maximalzweigmaßwerterkennungsgerät von einer Rückkopplungsschleife getrennt wird, welche aus einer AVA-Recheneinheit, einer Normalisierungsrecheneinheit und einem Zustandswertspeichergerät besteht, oder von einer Rückkopplungsschleife, welche aus einer AVA-Recheneinheit und einem Zustandswertspeichergerät besteht, und daß der maximale zweigmetrische Wert durch Verwendung der Ausgabe des Zustandswertspeichergerätes erkannt wird, wodurch die Betriebsgeschwindigkeit des Viterbi-Decodierers verbessert wird.

Desweiteren ist bei Erreichung der oben genannten Zie­ le das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß eine Entscheidung getroffen wird, ob eine Rückverfolgung von einem Zustand möglich ist, dessen Minimalzustandswert am unmittelbar vorhergehenden Zeitpunkt liegt und dessen Minimalzustandswert am aktuellen Zeitpunkt liegt, indem die Informationen über die Bestandspfade ver­ wendet werden, und daß eine Entscheidung getroffen wird, ob es eine Nichtentsprechung gibt, die nicht für eine Rückver­ folgung in der Lage ist, um so die Anzahl der Vorkommen von Nichtentsprechungen über eine bestimmte Zeitdauer zu mes­ sen, und um über die Nichtsynchronisierung zu entscheiden, wenn die Vorkommen einen Bezugswert überschreiten.

In einem anderen Verfahren gemäß der vorliegenden Er­ findung wird eine Entscheidung getroffen, ob eine Rückver­ folgung ohne Verwendung einer Bestandspfadinformation mög­ lich ist, wodurch über die Synchronisierung/Nichtsynchroni­ sierung entschieden wird.

Bei der Erreichung der obengenannten Ziele ist die Synchronisierungs-/Nichtsynchronisierungserkennungsvorrich­ tung gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeich­ net, daß eine Adreßinformation, deren Minimalzustandswert am unmittelbar vorhergehenden Zeitpunkt liegt, in einem Re­ gister gespeichert ist, daß dann eine Bestandspfadinforma­ tion und eine Adreßinformation eines Zustandes, dessen Mi­ nimalzustandswert am aktuellen Zeitpunkt liegt, unter Ver­ wendung eines Komparators mit der Adreßinformation des Zu­ standswertes verglichen werden, dessen Minimalwert am un­ mittelbar vorhergehenden Zeitpunkt liegt, und daß dann die Anzahl der Vorkommen von Nichtentsprechungen mit Hilfe ei­ nes Zählers über eine bestimmte Zeitdauer hinweg gezählt wird, und dann der gezählte Wert des Zähler mit einem Be­ zugswert verglichen wird, wodurch die Synchronisie­ rung/Nichtsynchronisierung erkannt wird.

In einer anderen Ausführungsform ist die Synchronisie­ rungs-/Nichtsynchronisierungserkennungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß eine Adreßinformation eines Zustandes, dessen Minimalzustands­ wert am aktuellen Zeitpunkt liegt, mit Hilfe eines Kompara­ tors mit einer Adreßinformation verglichen wird, deren Mi­ nimalzustandswert am vorhergehenden Zeitpunkt liegt, wo­ durch die Erkennung ähnlich wie in der oben erwähnten Vor­ richtung ausgeführt wird.

In einer weiteren Ausführungsform ist das Durch­ schlagsmustersynchronisierungs-/Nichtsynchronisierungser­ kennungsverfahren dadurch gekennzeichnet, daß durch Verwen­ dung der Bestandspfadinformation eine Entscheidung getrof­ fen wird, ob der Zustand, dessen Minimalzustandswert am vorhergehenden Zeitpunkt liegt, einem Zustand entspricht, der durch eine Rückverfolgung von jenem Zustand erhalten wurde, dessen Minimalzustandswert am aktuellen Zeitpunkt liegt, und daß danach die Entsprechung/Nichtentsprechung aufgrund der Rückverfolgungsmöglichkeit/Rückverfolgungsun­ möglichkeit entschieden wird, und dann die Anzahl der Ent­ sprechungen/Nichtentsprechungen nur für den Fall Xi=Yi=1 des Durchschlagsmusters gemessen wird, und dann die Anzahl der Vorkommen mit einem Bezugswert verglichen werden, wo­ durch die Synchronisierung/Nichtsynchronisierung erkannt wird.

In einer weiteren Ausführungsform ist das Durch­ schlagsmustersynchronisierungs-/Nichtsynchronisierungser­ kennungsverfahren dadurch gekennzeichnet, daß eine Adreß­ information eines Zustandes, dessen Minimalzustandswert am aktuellen Zeitpunkt liegt, mit Hilfe eines Komparators mit einer Adreßinformation eines Zustandes verglichen wird, dessen Minimalzustandswert am vorhergehenden Zeitpunkt liegt, und dann eine Erkennung in der oben beschriebenen Art und Weise durchgeführt wird.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Das oben beschriebene Ziel und andere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden offensichtlicher durch die detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beilie­ genden Zeichnungen, bei denen:

Fig. 1 den allgemeinen Faltungscodierer darstellt;

Fig. 2 ein Trellis-Diagramm ist, welches einen Fal­ tungscodierer darstellt;

Fig. 3 ein Blockdiagramm ist, welches die Zusammenset­ zung eines herkömmlichen Viterbi-Decodierers darstellt;

Fig. 4 ein Flußdiagramm für den herkömmlichen Viterbi- Decodierer zeigt;

Fig. 5 ein Blockdiagramm ist, welches die Zusammenset­ zung des Viterbi-Decodierers gemäß der vorliegenden Erfin­ dung darstellt;

Fig. 6 eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;

Fig. 7 ein Blockdiagramm ist, welches den Viterbi-De­ codierer einschließlich eines Normalisierungsanforderungs­ gerätes als eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;

Fig. 8 ein Blockdiagramm ist, welches den Viterbi-De­ codierer darstellt, bei dem das Normalisierungsanforde­ rungsgerät getrennt vom Rechnungsweg ist;

Fig. 9 eine weitere Ausführungsform des Viterbi-Deco­ dierers gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt;

Fig. 10 einen in der vorliegenden Erfindung verwende­ ten Multiplexer darstellt;

Fig. 11 eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt, in welcher eine zweigmetrische Norma­ lisierungsrecheneinheit zwischen einer zweigmetrischen Re­ cheneinheit und einer AVA-Recheneinheit positioniert ist;

Fig. 12 eine Ausführungsform eines Synchronisierungs-/Nichtsynchronisierungserkennungsgerätes für den Viterbi- Decodierer gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt;

Fig. 13 eine weitere Ausführungsform eines Synchroni­ sierungs-/Nichtsynchronisierungsgerätes für den Viterbi-De­ codierer gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt;

Fig. 14 eine graphische Darstellung ist, welche die durchschnittliche Nichtentsprechungsrate im Vergleich zum Signal-Rausch-Verhältnis (Eb/No) während der Durchschlags­ mustersynchronisierung/Nichtsynchronisierung darstellt, wo­ bei ein Durchschlagsfaltungscodierer eine Coderate von R=7/8 aufweist und ein erzeugendes Polynom 171, 133 verwen­ det wird;

Fig. 15 eine graphische Darstellung ist, welche die durchschnittliche Entsprechungsrate im Vergleich zum Sig­ nal-Rausch-Verhältnis (Eb/No) während der Durchschlagsmu­ stersynchronisierung/Nichtsynchronisierung darstellt, wobei ein Durchschlagsfaltungskodierer eine Coderate von R=7/8 aufweist und ein erzeugendes Polynom 171, 133 verwendet wird;

Fig. 16 eine Ausführungsform des Durchschlagsmuster­ synchronisierungs-/Nichtsynchronisierungserkennungsgerätes für den Viterbi-Decodierer gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt; und

Fig. 17 eine weitere Ausführungsform des Durchschlags­ mustersynchronisierungs-/Nichtsynchronisierungserkennungs­ gerätes für den Viterbi-Decodierer gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

Fig. 5 ist ein Blockdiagramm, welches die Zusammenset­ zung des Viterbi-Decodierers gemäß der vorliegenden Erfin­ dung darstellt.

Der Viterbi-Decodierer gemäß der vorliegenden Erfin­ dung umfaßt: eine zweigmetrische Recheneinheit 52 zur Be­ rechnung der Zweigmaße von Signalen, die von einem Eingabe­ terminal 51 eingegeben werden; eine AVA-Recheneinheit 53 zur Berechnung von Zustandswerten und einer Bestandspfad­ information; ein Pfadspeichergerät 59 zum Speichern einer ausgegebenen Bestandspfadinformation der AVA-Recheneinheit 53; eine Normalisierungsrecheneinheit zur Normalisierung der Zustandswerte durch Verwendung der maximalen zweigme­ trischen Werte und der Zustandswerte der AVA-Recheneinheit 53; ein Zustandswertspeichergerät 55 zum Speichern eines ausgegebenen Zustandswertes der Normalisierungsrechenein­ heit 54; ein Maximalzweigmaßwerterkennungsgerät 56 zur Er­ kennung des maximalen zweigmetrischen Wertes von einer Aus­ gabe des Zustandswertspeichergerätes 55; ein Maximalzweig­ maßwertspeichergerät 57 zum Speichern eines ausgegebenen maximalen zweigmetrischen Wertes des Maximalzweigmaßwerter­ kennungsgerätes 56; und ein Rückverfolgungssteuergerät 58 zum Empfang eines ausgegebenen maximalen zweigmetrischen Wertes des Maximalzweigmaßwerterkennungsgerätes 56 zur Steuerung des Pfadspeichergerätes 59, um so eine Rückver­ folgung durchzuführen.

In der oben beschriebenen Vorrichtung werden die emp­ fangenen Codedaten vom Eingabeterminal 51 in die zweig­ metrische Recheneinheit 52 eingegeben, welche die Zweigmaße berechnet, und die berechneten Zweigmaße werden in die AVA- Recheneinheit 53 eingegeben.

Die AVA-Recheneinheit 53 empfängt die Zweigmaße von der zweigmetrischen Recheneinheit 52 und die Zustandswerte der vorhergehenden Zeitpunkte vom Zustandswertspeichergerät 55, um so die Zustandswerte und die Bestandspfadinformation der aktuellen Zeit zu berechnen. Die von der AVA-Rechenein­ heit 53 ausgegebene Bestandspfadinformation wird im Pfadspeichergerät 59 gespeichert, während die Zustandswerte in die Normalisierungsrecheneinheit 54 eingegeben werden.

Um einen Zustandswertdatenüberlauf zu verhindern, führt die Normalisierungsrecheneinheit 54 einen Normalisie­ rungsvorgang durch Verwendung der Zustandswerte der AVA-Re­ cheneinheit 53 und durch Verwendung der maximalen zweig­ metrischen Werte des Maximalzweigmaßspeichergerätes 57 aus. Dann werden die normalisierten Zustandswerte an das Zu­ standswertspeichergerät 55 ausgegeben.

Das Zustandswertspeichergerät 55 speichert die norma­ lisierten Zustandswerte der Normalisierungsrecheneinheit 54, und die Ausgabe des Zustandswertspeichergerätes 55 wird in die AVA-Recheneinheit 53 eingegeben, um bei der Berech­ nung der Bestandspfadinformation des jeweiligen Zustandes und der Zustandswerte der Bestände verwendet zu werden. Desweiteren wird die Ausgabe des Zustandswertspeicherge­ rätes 55 in das Maximalzweigmaßwerterkennungsgerät 56 ein­ gegeben, um bei der Erkennung des Maximalzweigmaßwertes verwendet zu werden.

Das Maximalzweigmaßwertspeichergerät 57, welches den maximalen zweigmetrischen Wert vom Maximalzweigmaßwert­ erkennungsgerät 56 empfängt, empfängt den maximalen zweig­ metrischen Wert des vorhergehenden Zeitpunktes und gibt diesen an die Normalisierungsrecheneinheit 54 aus, damit er einen Normalisierungsvorgang durchlaufen kann.

Desweiteren wird der maximale zweigmetrische Wert, der vom Maximalzweigmaßwerterkennungsgerät 56 erkannt wurde, an das Rückverfolgungssteuergerät 58 ausgegeben. Dann steuert das Rückverfolgungssteuergerät 58 das Pfadspeichergerät 59 durch Verwendung einer Adresse mit dem maximalen zweig­ metrischen Wert, so daß das Pfadspeichergerät 59 decodierte Daten ausgeben würde.

Unter dieser Bedingung empfängt und verwendet das Ma­ ximalzweigmaßwerterkennungsgerät 56 die Ausgabe des Zu­ standswertspeichergerätes 55 anstelle der Ausgabe der AVA- Recheneinheit 53. Daher gibt es eine Differenz von einem Zyklus zwischen der Bestandspfadinformation (welche von der AVA-Recheneinheit 53 in das Pfadspeichergerät 59 eingegeben werden) und der Adresse des Zustandes mit dem maximalen zweigmetrischen Wert (der vom Maximalzweigmaßwerterken­ nungsgerät 56 in das Rückverfolgungssteuergerät 58 eingege­ ben wird). Um diese Differenz auszugleichen, wird entweder ein Speicher innerhalb des Pfadspeichergerätes 59 instal­ liert, oder es wird ein Speicher zwischen die AVA-Rechen­ einheit 53 und das Pfadspeichergerät 59 gegeben.

Eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfin­ dung ist in Fig. 6 dargestellt.

In der Vorrichtung dieser Ausführungsform wird die Ausgabe einer zweigmetrischen Recheneinheit 62 in eine Nor­ malisierungsrecheneinheit 64 eingegeben. Eine AVA-Rechen­ einheit 63 führt einen Normalisierungsvorgang durch Verwen­ dung eines Zweigmaßes der Normalisierungsrecheneinheit 64 und durch Verwendung des maximalen zweigmetrischen Wertes (des vorhergehenden Zeitpunktes) eines Zustandswert­ speichergerätes 65 aus, um die Bestandspfadinformation an ein Pfadspeichergerät 69 aus zugeben, und um den Zustands­ wert an das Zustandswertspeichergerät 65 auszugeben. Der Rest der Merkmale dieser Ausführungsform ist gleich wie bei der Vorrichtung von Fig. 5.

Der Normalisierungsvorgang, bei dem der maximale zweigmetrische Wert nicht verwendet wird, wird auf folgende Art und Weise ausgeführt. Das heißt, in jenem Fall, in dem der Minimalwert der Bestandszustandswerte einen vorherbe­ stimmten Schwellenwert überschreitet, wird der Schwellen­ wert von allen Bestandszustandswerten abgezogen. Der Vi­ terbi-Decodierer dieser Art erkennt, daß der Minimalwert der Bestandszustandswerte einen vorherbestimmten Schwellen­ wert überschritten hat, um so eine Normalisierung der Be­ standszustandswerte anzufordern. Das heißt, es wird ein derartiges Normalisierungsanforderungsgerät benötigt.

Fig. 7 ist ein Blockdiagramm ist, welches den Viterbi- Decodierer einschließlich eines Normalisierungsanforde­ rungsgerätes als eine weitere Ausführungsform der vorlie­ genden Erfindung darstellt.

Die Betriebsgeschwindigkeit des Viterbi-Decodierers von Fig. 7 wird bestimmt durch die Rechengeschwindigkeit eines Rechenpfades, bestehend aus: einer AVA-Recheneinheit 73, einem Normalisierungsrechenanforderungsgerät 76, einer Normalisierungsrecheneinheit 77 und einem Multiplexer 74.

Um die Betriebsgeschwindigkeit des wie oben beschrie­ ben zusammengesetzten Viterbi-Decodierers zu erhöhen, zeigt Fig. 8 einen Viterbi-Decodierer, in dem das Normalisie­ rungsrechengerät getrennt ist vom Rechenpfad, bestehend aus: einer AVA-Recheneinheit 73, einer Normalisierungsre­ cheneinheit 76, und einem Multiplexer 74.

In diesem Decodierer ist ein Normalisierungsrechenan­ forderungsgerät 86 getrennt vom oben beschriebenen Rechen­ pfad, um die Ausgabe eines Zustandswertspeichergerätes 85 zu verwenden. Die Betriebsgeschwindigkeit dieser Art wird bestimmt durch die Betriebsgeschwindigkeit eines Rechen­ pfades, bestehend aus: einer AVA-Recheneinheit 83, einer Normalisierungsrecheneinheit 86 und einem Multiplexer 84. Daher stellen die Normalisierungsrecheneinheit 87 und der Multiplexer 84 ein Hindernis bei der Erreichung einer höhe­ ren Betriebsgeschwindigkeit des Viterbi-Decodierers dar.

Fig. 9 zeigt eine weitere Ausführungsform des Viterbi- Decodierers gemäß der vorliegenden Erfindung.

Eine Codematrix wird in ein Eingabeterminal 91 einge­ geben, damit sie einer Rechenoperation, ausgeführt von ei­ ner zweigmetrischen Recheneinheit 92, unterzogen wird, und die berechneten Zweigmaße werden in die AVA-Recheneinheit 93 eingegeben.

Die AVA-Recheneinheit 93 empfängt die Zweigmaße von der zweigmetrischen Recheneinheit 92 und die Zustandswerte der vorhergehenden Zeitpunkte vom Zustandswertspeichergerät 95, um die Zustandswerte und die Bestandspfadinformationen der aktuellen Zeit zu berechnen. Die AVA-Recheneinheit 93 umfaßt AVA-Rechenelemente, und jedes einzelne Element um­ faßt: zwei Addierer, einen Komparator und einen Multipl­ exer. In der Zwischenzeit wird die Bestandspfadinformation, welche von der AVA-Recheneinheit 93 ausgegeben wird, in einem Rückverfolgungsgerät 97 gespeichert, und die Zu­ standswerte werden an ein Multiplexergerät 94 ausgegeben.

Das Multiplexergerät 94 führt gleichzeitig die Norma­ lisierung und die Auswahl aus. Das Multiplexergerät 94 um­ faßt so viele Multiplexer, wie Zustände vorhanden sind. Fig. 10 zeigt ein Beispiel eines Multiplexers 941, der in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, und der Multi­ plexer 941 führt eine Normalisierung von "dividiert durch 2 (1 Bit nach links verschoben)" aus. Die Ausgaben lab, . . . mab-1, mab des Multiplexergerätes 94 werden in Übereinstim­ mung mit den Ausgaben des Normalisierungsanforderungs­ gerätes entschieden, um in das Zustandswertspeichergerät 95 eingegeben zu werden.

Das Zustandswertspeichergerät 95 umfaßt so viele 6- Bit-Register, wie Zustände vorhanden sind, und die Größe der Register kann in Abhängigkeit von der Anwendung ange­ paßt werden. Das Zustandswertspeichergerät 95 speichert die Zustandswerte des Multiplexergerätes 94, und die Ausgabe des Zustandswertspeichergerätes 95 wird der AVA-Rechenein­ heit 93 zugeführt, um bei der Berechnung der Bestandszus­ tandswerte und der Bestandspfadinformation der jeweiligen Zustände verwendet zu werden.

Das Normalisierungsanforderungsgerät 96 unterscheidet, ob der Maximalwert der Zustandswertdaten des Zustandswert­ speichergerätes 95 einen vorherbestimmten Schwellenwert überschreitet, und das Ergebnis wird an das Multiplexer­ gerät 94 ausgegeben. In jenem Fall, wo die Größe der Regi­ ster, aus denen das Zustandswertspeichergerät 95 besteht, 6 Bit beträgt, und wo der Schwellenwert für die Unter­ scheidung des Vorhandenseins oder Nichtvorhandenseins der Normalisierungsanforderung gleich 31 ist, wird das eine obere Bit der jeweiligen Register des Zustandswertspeicher­ gerätes 95 bei der Erkennung verwendet, ob eine Normalisie­ rungsanforderung vorhanden ist oder nicht. In jenem Fall, in dem der Schwellenwert gleich 47 ist, werden die oberen 2 Bits bei der Erkennung verwendet, ob eine Normalisierungs­ anforderung vorhanden ist oder nicht.

Das Rückverfolgungsgerät 97 umfaßt: ein Pfadspeicher­ gerät zum Speichern der Bestandspfadinformation der AVA-Re­ cheneinheit 93; und ein Rückverfolgungssteuergerät zur Steuerung der Rückverfolgung. Die decodierten Daten, d. h. die Ergebnisse der Rückverfolgung, werden durch ein Aus­ gabeterminal 98 ausgegeben. Das Rückverfolgungsgerät 97 um­ faßt weiters ein Maximalzweigmaßwerterkennungsgerät, wel­ ches eine Rückverfolgung beginnend ab dem Zustand ausführt, welcher den maximalen zweigmetrischen Wert - Bestandszus­ tandswert aufweist.

In der vorliegenden Erfindung wird die Normalisierung von "dividiert durch 2 (1 Bit verschoben nach links)" aus­ geführt, wobei die Information des unteren 1 Bit des Re­ chenergebnisses verworfen wird. Durch Verwerfen der Infor­ mation des unteren 1 Bit des Ergebnisses des Rechenvorgan­ ges kann die Fehlerkorrekturleistung des Viterbi-Decodier­ ers verringert werden.

Um eine derartige Verringerung der Leistung auf ein Mindestmaß zu beschränken, sollte die Häufigkeit der Aus­ führung der Normalisierung verringert werden, so daß die Häufigkeit der Verwerfung des unteren Bit auf ein Mindest­ maß beschränkt würde. Wenn die Häufigkeit der Ausführung der Normalisierung verringert werden soll, muß die Zunahme­ rate der Zustandswerte auf ein Mindestmaß verringert wer­ den, und daher wird das Rechenergebnis der zweigmetrischen Recheneinheit nicht direkt der AVA-Recheneinheit zugeführt, sondern das normalisierte Ergebnis der Zweigmaße wird in die AVA-Recheneinheit eingegeben. Die relativen Werte sind in der AVA-Recheneinheit wichtig, und daher wird, selbst wenn das normalisierte Ergebnis der Zweigmaße verwendet wird, die Fehlerkorrekturleistung des Viterbi-Decodierers nicht berührt.

Fig. 11 zeigt eine weitere Ausführungsform der vorlie­ genden Erfindung, bei der eine zweigmetrische Normalisie­ rungsrecheneinheit zwischen eine zweigmetrische Einheit und eine AVA-Recheneinheit gestellt wird.

Die Normalisierung der Zweigmaße wird auf eine solche Art und Weise ausgeführt, daß der Minimalwert von den Zweigmaßen erkannt wird, und der solcherart erkannte Mini­ malwert von den Zweigmaßen abgezogen wird.

Gemäß dem Verfahren dieser Ausführungsform wird das Verfahren, bei dem die Rechenoperation durch Subtrahieren eines vorherbestimmten Schwellenwertes von den Bestandszu­ standswerten ausgeführt wird, nicht verwendet, sondern die Bestandszustandswerte werden normalisiert, indem sie durch 2 dividiert werden, mit dem Ergebnis, daß die Betriebsge­ schwindigkeit des Viterbi-Decodierers verbessert wird. Die Rechenoperation "dividiert durch 2" wird durch Verwendung der Struktur des Multiplexers von Fig. 11 ausgeführt. Somit wird eine getrennte Logikschaltung für die Ausführung der Normalisierung nicht benötigt, und daher kann die Betriebs­ geschwindigkeit im gleichen Umfang wie die Verzögerung der Rechenoperation der Normalisierungsrecheneinheit verbessert werden.

In jenem Fall, wo eine Codesynchronisierung zwischen dem sendenden Teil und dem empfangenden Teil errichtet wird und wo kein Rauschen vorhanden ist, sind, wenn die falt­ ungscodierten empfangenen Codes mit Hilfe des Viterbi-Al­ gorithmus decodiert werden, der Minimalzustandswert und das Minimalzweigmaß immer gleich, und daher ist das Ergebnis "0".

Die Wahrscheinlichkeit, daß ein Zustand den Minimal­ wert an einem Zeitpunkt t-1 hat, bei dem eine Rückverfol­ gung durchgeführt werden kann, indem die Bestandspfadinfor­ mation von einem Zustand verwendet wird, dessen Minimalzus­ tandswert an einem beliebigen Zeitpunkt t liegt, wird größer, je höher das Signal-Rausch-Verhältnis ist, wenn die Synchronisierung errichtet wird. Diese Wahrscheinlichkeit ist größer in jenem Fall, wo die Synchronisierung nicht er­ richtet ist, als in jenem Fall, wo die Synchronisierung er­ richtet ist.

Das Verfahren zur Erkennung der Synchronisie­ rung/Nichtsynchronisierung, welches in der vorliegenden Er­ findung vorgeschlagen wird, wird auf die folgende Art und Weise ausgeführt. Das heißt, es wird eine Beobachtung über eine bestimmte Zeitdauer hinweg durchgeführt, ob ein Zus­ tand, dessen Minimalzustandswert am unmittelbar vorherge­ henden Zeitpunkt liegt, jener Zustand ist, der von einem Zustand zurückverfolgbar ist, dessen Minimalzustandswert am aktuellen Zeitpunkt liegt, indem die Bestandspfadinforma­ tion verwendet wird, wodurch die Synchronisierung/Nichtsyn­ chronisierung erkannt wird.

Wenn ein Zustand, dessen Minimalzustandswert am unmit­ telbar vorhergehenden Zeitpunkt liegt, von einem Zustand aus rückverfolgbar ist, dessen Minimalzustandswert am aktu­ ellen Zeitpunkt liegt, indem die Bestandspfadinformation verwendet wird, wird dieser als "entsprechend" bezeichnet. Auf der anderen Seite wird, wenn die Rückverfolgung nicht möglich ist, davon gesprochen, daß es zu einer Nichtent­ sprechung gekommen ist. Somit wird die Anzahl der Vorkommen von Entsprechungen und Nichtentsprechungen über eine bes­ timmte Zeitdauer hinweg gemessen, und das Ergebnis wird mit einem vorherbestimmten Bezugswert verglichen, wodurch über die Synchronisierung/Nichtsynchronisierung entschieden wird.

Fig. 12 zeigt eine Ausführungsform eines Synchronisie­ rungs-/Nichtsynchronisierungserkennungsgerätes für den Vi­ terbi-Decodierer gemäß der vorliegenden Erfindung.

Die Bitadreßinformation eines Zustandes, dessen Mini­ malzustandswert am aktuellen Zeitpunkt liegt, wird durch ein Eingabeterminal 121 sowohl in ein Register 122 als auch in einen Komparator 124 eingegeben. Das Register 122 dient zur Speicherung der Adreßinformation des Zustandes, dessen Minimalzustandswert am unmittelbar vorhergehenden Zeitpunkt liegt, und verfügt über eine bestimmte Bitgröße. Daher speichert es die Bitadreßinformation (eingegeben durch das Eingabeterminal 121), um sie bei der nächsten Periode zu verwenden.

Der Komparator 124 empfängt: die Adreßinformationsbits eines Zustandes, dessen Minimalzustandswert am vorhergehen­ den Zeitpunkt liegt; die unteren n-1 Bits der Adreßinforma­ tion eines Zustandes, dessen Minimalzustandswert am aktu­ ellen Zeitpunkt liegt (und durch das Eingabeterminal 121 eingegeben werden); und die Bestandspfadinformation, welche durch ein Eingabeterminal 123 eingegeben wird, um diese zur Erkennung des Vorhandenseins oder Nichtvorhandenseins einer Nichtentsprechung zu vergleichen. Das Ergebnis des Ver­ gleichs wird an einen Zähler 125 ausgegeben.

Der Zähler 125 empfängt die Signale vom Komparator 124, und nur wenn eine Nichtentsprechung erkannt wird, wird der Wert der Zählung erhöht. Der Zähler zählt die Anzahl der Vorkommen von Nichtentsprechungen über eine bestimmte Zeitdauer hinweg, und bei bestimmten Intervallen wird der Wert des Zählers auf "0" zurückgesetzt.

Ein Synchronisierungs-/Nichtsynchronisierungserken­ nungsgerät 126 erkennt die Synchronisierungs/Nichtsynchron­ isierung durch den Vergleich der Anzahl der Vorkommen von Nichtentsprechungen während einer bestimmten Zeitdauer.

Es gibt eine weitere Ausführungsform des Synchronisie­ rungs-/Nichtsynchronisierungserkennungsgerätes gemäß der vorliegenden Erfindung. In dieser Ausführungsform wird, oh­ ne Verwendung der Bestandspfadinformation, eine Beobachtung über eine bestimmte Zeitdauer hinweg durchgeführt, ob ein Zustand, dessen Minimalzustandswert am unmittelbar vorher­ gehenden Zeitpunkt liegt, von einem Zustand, dessen Mini­ malzustandswert am aktuellen Zeitpunkt liegt, rückverfolg­ bar ist, wodurch die Synchronisierung/Nicht-Synchronisie­ rung erkannt wird.

Fig. 13 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Syn­ chronisierungs-/Nichtsynchronisierungserkennungsgerätes für den Viterbi-Decodierer gemäß der vorliegenden Erfindung.

Die n-Bit-Adreßinformation eines Zustandes, dessen Mi­ nimalzustandswert am aktuellen Zeitpunkt liegt, wird durch ein Eingabeterminal 131 sowohl einem Register 132 als auch einem Komparator 134 zugeführt. Das Register 132 dient zur Speicherung der Adreßinformation des Zustandes, dessen Mi­ nimalwert am unmittelbar vorhergehenden Zeitpunkt liegt, und verfügt über eine Größe von n-1 Bit. Daher speichert es die oberen n-1 Bits der n-Bit-Adreßinformation (eingegeben durch das Eingabeterminal 131), um diese bei der nächsten Periode zu verwenden.

Der Komparator 134 empfängt: die oberen n-1 Bits der Adreßinformationsbits eines Zustandes, dessen Minimalzus­ tandswert am vorhergehenden Zeitpunkt liegt; und die unte­ ren n-1 Bits der Adreßinformation eines Zustandes, dessen Minimalzustandswert am aktuellen Zeitpunkt liegt (und über das Eingabeterminal 131 eingegeben wird), um diese zur Er­ kennung des Vorhandenseins oder Nichtvorhandenseins einer Nichtentsprechung zu vergleichen. Das verglichene Ergebnis wird an einen Zähler 135 ausgegeben.

Der Zähler 135 empfängt die Signale vom Komparator 134, und nur wenn eine Nichtentsprechung erkannt wird, wird der Wert der Zählung erhöht. Der Zähler zählt die Anzahl der Vorkommen von Nichtentsprechungen über eine bestimmte Zeitdauer hinweg, und bei bestimmten Intervallen wird der Wert des Zählers auf "0" zurückgesetzt.

Ein Synchronisierungs/Nichtsynchronisierungserken­ nungsgerät 136 empfängt die gezählten Werte des Zählers 135, um die Anzahl der Vorkommen von Nichtentsprechungen mit einem vorherbestimmten Bezugswert zu vergleichen, wo­ durch die Synchronisierung/Nichtsynchronisierung erkannt wird.

Im Anwendungsbereich, in dem die Durchschlagsfaltungs­ codiertechnik angewandt wird, und im Fall, wo eine Durch­ schlagsmustersynchronisierung zwischen dem sendenden Teil und dem empfangenden Teil errichtet wird, sowie in dem Fall, wo die faltungskodierten empfangenen Codes unter einer rauschfreien Umgebung mit Hilfe des Viterbi-Algorith­ mus decodiert werden, sind der Minimalzustandswert und das Minimalzweigmaß stets gleich, und der Wert ist "0".

Die Wahrscheinlichkeit, daß der Minimalwert eines Zu­ standes beim Zeitpunkt t-1 liegt, durch den eine Rückver­ folgung mit Hilfe der Bestandspfadinformation von einem Zu­ stand, dessen Minimalzustandswert an einem beliebigen Zeit­ punkt t liegt, wird größer, je höher das Signal-Rausch-Ver­ hältnis ist, wenn die Synchronisierung errichtet wird. Diese Wahrscheinlichkeit ist in jenem Fall größer, in dem die Synchronisierung errichtet wird, als in jenem Fall, in dem die Synchronisierung nicht errichtet wird.

Daher wird eine Beobachtung durchgeführt, ob ein Zu­ stand, dessen Minimalzustandswert am unmittelbar vorherge­ henden Zeitpunkt liegt, einem Zustand entspricht, der durch Rückverfolgung von einem Zustand erhalten werden kann, des­ sen Minimalwert am aktuellen Zeitpunkt liegt. Auf diese Weise kann die Synchronisierung/Nichtsynchronisierung des Durchschlagsmusters erkannt werden.

Das Verfahren zur Erkennung der Durchschlagsmustersyn­ chronisierung/Nichtsynchronisierung, welches in der vorlie­ genden Erfindung vorgeschlagen wird, wird auf die folgende Art und Weise ausgeführt. Das heißt, es wird eine Beobach­ tung über eine bestimmte Zeitdauer hinweg durchgeführt, ob ein Zustand, dessen Minimalzustandswert am unmittelbar vor­ hergehenden Zeitpunkt liegt, jener Zustand ist, der von ei­ nem Zustand, dessen Minimalzustandswert am aktuellen Zeit­ punkt liegt, mit Hilfe der Bestandspfadinformation zurück­ verfolgbar ist, wodurch die Synchronisierung/Nichtsynchron­ isierung erkannt wird.

Wenn ein Zustand, dessen Minimalzustandswert am unmit­ telbar vorhergehenden Zeitpunkt liegt, durch Verwendung der Bestandspfadinformation von einem Zustand rückverfolgbar ist, dessen Minimalzustandswert am aktuellen Zeitpunkt liegt, wird er als "entsprechend" bezeichnet. Auf der ande­ ren Seite wird, wenn die Rückverfolgung nicht möglich ist, davon gesprochen, daß es zu einer Nichtentsprechung gekom­ men ist. Somit wird die Anzahl der Vorkommen von Ent­ sprechungen und Nichtentsprechungen über eine bestimmte Zeitdauer hinweg gemessen, und das Ergebnis wird mit einem vorherbestimmten Bezugswert verglichen, wodurch die Syn­ chronisierung/Nichtsynchronisierung entschieden wird.

Wenn in einem Faltungscodierer, der eine Codierrate von R=1/2 aufweist, die Größe (Registerfeld (k)-1) des ver­ wendeten Registers gleich n ist, können ein Zustand Si(t), dessen Minimalzustandswert an einem Zeitpunkt t liegt, und ein Zustand Sj(t-1), dessen Minimalzustandswert an einem Zeitpunkt t-1 liegt, in Bitreihen wie folgt angeordnet wer­ den:
Si(t) = bn bn-1 . . . B1B0
Sj(t-1) = bn′ bn-1′ . . . b1′b0′.

Desweiteren kann ein beliebiger Zustand Sh(t-1) zu ei­ nem Zeitpunkt t-1, der durch Rückverfolgung vom Zustand Si(t) durch Verwendung der Bestandspfadinformation X des Zustandes Si(t) erhalten werden kann, in Bitreihen wie folgt ausgedrückt werden:
Sh(t-1) = bn-1 bn-2 . . . b1x.

Ob der Zustand Sj(t-1), dessen Minimalzustandswert an einem Zeitpunkt t-1 liegt, einem Zustand entspricht, der durch Rückverfolgung vom Zustand Si(t), dessen Minimalzus­ tandswert am Zeitpunkt t liegt, mit Hilfe der Bestandspfad­ information erhalten wird oder nicht, wird durch Ver­ gleichen der n Bits von Sh(t-1) mit den n Bits von Sj(t-1) entschieden.

Fig. 14 ist eine graphische Darstellung, welche die durchschnittliche Nichtentsprechungsrate im Vergleich zum Signal-Rausch-Verhältnis (Eb/No) während der Durchschlags­ mustersynchronisierung/Nichtsynchronisierung zeigt, wobei der Durchschlagsfaltungscodierer eine Coderate von R=7/8 aufweist, und ein erzeugendes Polynom 171, 133 verwendet wird.

Aufgrund der Merkmale unterhalb des Signal-Rausch-Ver­ hältnisses von 3,0 dB ist es unmöglich, einen Bezugswert zu erstellen, der die Durchschlagsmustersynchronisie­ rung/Nichtsynchronisierung unabhängig vom Signal-Rausch- Verhältnis erkennen kann. Bei einer Umgebung von mehr als 4,0 dB ist es jedoch möglich, einen Bezugswert zu erstel­ len, der die Durchschlagsmustersynchronisierung/Nichtsyn­ chronisierung unabhängig vom Signal-Rausch-Verhältnis er­ kennen kann.

Fig. 15 ist eine graphische Darstellung, welche die durchschnittliche Entsprechungsrate im Vergleich zum Sig­ nal-Rausch-Verhältnis (Eb/No) während der Durchschlags­ mustersynchronisierung/Nichtsynchronisierung zeigt, wobei ein Durchschlagsfaltungscodierer eine Coderate von R=7/8 aufweist und ein erzeugendes Polynom 171, 133 verwendet wird. Unter einer Umgebung von mehr als 4,0 dB ist es mög­ lich, einen Bezugswert zu erstellen, der die Durchschlags­ mustersynchronisierung/Nichtsynchronisierung unabhängig vom Signal-Rausch-Verhältnis erkennen kann.

Zwischen dem Synchronisierungs-/Nichtsynchronisier­ ungserkennungsbezugswert und dem Durchschnittswert bei der Synchronisierung und dem Durchschnittswert bei der Nicht­ synchronisierung gibt es keinen ausreichenden Rand. Daher kann nicht ausgeschlossen werden, daß es zu einer fehler­ haften Erkennung kommt oder daß die Erkennungszeit verlän­ gert wird. Um einen derartigen Rand zu vergrößern, wird die Anzahl der Vorkommen von Nichtentsprechungen nur dann ge­ messen, wenn das Durchschlagsmuster gleich Xi=Yi=1 ist. Oder wenn Xi=Yi=1 ist, wird eine bestimmte Menge eines Ge­ wichtswertes addiert, um so den Rand zu vergrößern.

Fig. 16 zeigt eine Ausführung des Durchschlagsmuster­ synchronisierungs-/Nichtsynchronisierungserkennungsgerätes für den Viterbi-Decodierer gemäß der vorliegenden Erfin­ dung.

Die n-Bit-Adreßinformation eines Zustandes, dessen Mi­ nimalzustandswert am aktuellen Zeitpunkt liegt, wird über ein Eingabeterminal 161 sowohl in ein Register 162 als auch in einen Komparator 164 eingegeben. Das Register 162 dient zur Speicherung der Adreßinformationen des Zustandes, des­ sen Minimalwert am unmittelbar vorhergehenden Zeitpunkt liegt, und verfügt über eine Größe von n-Bit. Daher spei­ chert es die Bitadreßinformationen (eingegeben durch das Eingabeterminal 161), um sie bei der nächsten Periode zu verwenden.

Der Komparator 164 empfängt: die n-Bit-Adreßinforma­ tion eines Zustandes, dessen Minimalzustandswert am vorher­ gehenden Zeitpunkt liegt; die unteren n-1 Bit der Adreß­ information eines Zustandes, dessen Minimalzustandswert am aktuellen Zeitpunkt liegt (und durch das Eingabeterminal 161 eingegeben wird); und die Bestandspfadinformation, wel­ che durch ein Eingabeterminal 163 eingegeben wird, um diese zur Erkennung des Vorhandenseins oder Nichtvorhandenseins einer Nichtentsprechung zu vergleichen. Das verglichene Er­ gebnis wird an einen Zähler 165 ausgegeben.

Der Zähler 165 empfängt die Signale vom Komparator 164, und nur wenn eine Nichtentsprechung erkannt wird, wird der Wert der Zählung erhöht. Der Zähler zählt die Anzahl der Vorkommen von Nichtentsprechungen über eine bestimmte Zeitdauer hinweg, und bei bestimmten Intervallen wird der Wert des Zählers zurückgesetzt.

Ein Synchronisierungs-/Nichtsynchronisierungserken­ nungsgerät 166 empfängt die gezählten Bitwerte, d. h. die Anzahl der Vorkommen von Nichtentsprechungen während einer bestimmten Zeitdauer, vom Zähler 165, und erkennt die Durchschlagsmustersynchronisierung/Nichtsynchronisierung durch Vergleichen des eingegebenen Zählerwertes mit einem Bezugswert für die Synchronisierung/Nichtsynchronisierung.

Desweiteren wird ohne Verwendung der Bestandspfadin­ formationen eine Beobachtung über eine bestimmte Zeitdauer hinweg durchgeführt, ob ein Zustand, dessen Minimal­ zustandswert am unmittelbar vorhergehenden Zeitpunkt liegt, von einem Zustand rückverfolgbar ist, dessen Minimal­ zustandswert am aktuellen Zeitpunkt liegt, wodurch die Syn­ chronisierung/Nichtsynchronisierung erkannt wird.

Wenn ein Zustand, dessen Minimalzustandswert am unmit­ telbar vorhergehenden Zeitpunkt liegt, durch Verwendung der Bestandspfadinformationen von einem Zustand rückverfolgbar ist, dessen Minimalzustandswert am aktuellen Zeitpunkt liegt, wird dies als "Entsprechung" bezeichnet. Auf der an­ deren Seite wird, wenn die Rückverfolgung nicht möglich ist, davon gesprochen, daß es zu einer Nichtentsprechung gekommen ist. Somit wird die Anzahl der Vorkommen von Ent­ sprechungen und Nichtentsprechungen über eine bestimmte Zeitdauer hinweg gemessen, und das Ergebnis wird mit einem vorherbestimmten Bezugswert verglichen, wodurch die Durch­ schlagsmustersynchronisierung/Nichtsynchronisierung ent­ schieden wird.

Fig. 17 stellt eine weitere Ausführungsform des Durch­ schlagsmustersynchronisierungs-/Nichtsynchronisierungser­ kennungsgerätes für den Viterbi-Decodierer gemäß der vor­ liegenden Erfindung dar.

Die n-Bit Adreßinformation eines Zustandes, dessen Mi­ nimalzustandswert am aktuellen Zeitpunkt liegt, wird durch ein Eingabeterminal 171 sowohl in ein Register 172 als auch in einen Komparator 174 eingegeben. Das Register 172 dient zur Speicherung der Adreßinformation des Zustandes, dessen Minimalzustandswert am unmittelbar vorhergehenden Zeitpunkt liegt, und verfügt über eine Größe von n-1 Bits. Daher speichert es die n-1-Bit-Adreßinformation (eingegeben durch das Eingabeterminal 171), um sie bei der nächsten Periode zu verwenden.

Der Komparator 174 empfängt: die n-1 Bits der Adreß­ information eines Zustandes, dessen Minimalzustandswert am vorhergehenden Zeitpunkt liegt (eingegeben vom Register 172); und die unteren n-1 Bits der Adreßinformation eines Zustandes, dessen Minimalzustandswert am aktuellen Zeit­ punkt liegt (eingegeben durch das Eingabeterminal 171), um diese zur Erkennung des Vorhandenseins oder Nichtvorhanden­ seins einer Nichtentsprechung zu vergleichen. Das vergli­ chene Ergebnis wird an einen Zähler 175 ausgegeben.

Der Zähler 175 empfängt die Signale vom Komparator 174, und nur wenn eine Nichtentsprechung erkannt wird, wird der Wert der Zählung erhöht. Der Zähler zählt die Anzahl der Vorkommen von Nichtentsprechungen über eine bestimmte Zeitdauer hinweg, und bei bestimmten Intervallen wird der Wert des Zählers auf "0" zurückgesetzt.

Ein Synchronisierungs-/Nichtsynchronisierungserken­ nungsgerät 176 empfängt die gezählten Bitwerte, d. h. die Anzahl der Vorkommen von Nichtentsprechungen während einer bestimmten Zeitdauer, vom Zähler 175, und erkennt die Durchschlagsmustersynchronisierung/Nichtsynchronisierung durch Vergleichen des eingegebenen gezählten Wertes mit einem Bezugswert für die Synchronisierung/Nichtsynchroni­ sierung.

Gemäß der wie oben beschriebenen vorliegenden Erfin­ dung kann die Betriebsgeschwindigkeit des Viterbi-Decodie­ rers in jenen Anwendungsbereichen verbessert werden, in denen die Faltungscodiertechnik verwendet wird. Desweiteren kann mit minimalen Bauteilekosten die Synchronisie­ rung/Nichtsynchronisierung entdeckt werden.

Bezugszeichenliste

(Fig. 3)
32 Zweigmetrische Recheneinheit
33 AVA-Recheneinheit
35 Normalisierungsrecheneinheit
34 Zustandswertspeichergerät
36 Maximalzweigmaßwerterkennungsgerät
38 Rückverfolgungssteuergerät
37 Pfadspeichergerät
(Fig. 4)
Quantisierung - Codeblock gebildet - Zweigmaß berechnet - Minimales Zweigmaß berechnet - Zustandswerte gespeichert - AVA-Berechnung ausgeführt - Pfade gespeichert - Minimaler Zustandswert gespeichert - Normalisierung angefordert - Normalisierungshäufigkeit gemessen - Synchronisierung er­ kannt.
(Fig. 5)
52 Zweigmetrische Recheneinheit
53 AVA-Recheneinheit
54 Normalisierungsrecheneinheit
55 Zustandswertspeichergerät
56 Maximalzweigmaßwerterkennungsgerät
57 Maximalzweigmaßwertspeichergerät
58 Rückverfolgungssteuergerät
59 Pfadspeichergerät
(Fig. 6)
62 Zweigmetrische Recheneinheit
64 Normalisierungsrecheneinheit
63 AVA-Recheneinheit
65 Zustandswertspeichergerät
66 Maximalzweigmaßwerterkennungsgerät
69 Pfadspeichergerät
68 Rückverfolgungssteuergerät
67 Maximalzweigmaßwertspeichergerät
(Fig. 7)
72 Zweigmetrische Recheneinheit
73 AVA-Recheneinheit
76 Normalisierungsanforderungsgerät
77 Normalisierungsrecheneinheit
74 Multiplexgerät
75 Zustandswertspeichergerät
78 Rückverfolgungssteuergerät
(Fig. 8)
82 Zweigmetrische Recheneinheit
83 AVA-Recheneinheit
87 Normalisierungsrecheneinheit
84 Multiplexgerät
85 Zustandswertspeichergerät
86 Normalisierungsanforderungsgerät
88 Rückverfolgungssteuergerät
(Fig. 9)
92 Zweigmetrische Recheneinheit
93 AVA-Recheneinheit
94 Multiplexgerät
95 Zustandswertspeichergerät
96 Normalisierungsanforderungsgerät
97 Rückverfolgungssteuergerät
(Fig. 11)
112 Zweigmetrische Recheneinheit
119 Normalisierungsrecheneinheit
113 AVA-Recheneinheit
114 Multiplexgerät
115 Zustandswertspeichergerät
116 Normalisierungsanforderungsgerät
117 Rückverfolgungssteuergerät
(Fig. 12)
122 Register
124 Komparator
125 Zähler
126 Synchronisierungs-/Nichtsynchronisierungserkennungsge­ rät
(Fig. 13)
132 Register
134 Komparator
135 Zähler
136 Synchronisierungs-/Nichtsynchronisierungserkennungsge­ rät
(Fig. 14)
Durchschnittliche Nichtentsprechungsrate
Coderate: 7/8 erzeugendes Polynom (171, 183)
Nichtsynchronisierter Zustand
Synchronisierter Zustand
(Fig. 15)
Durchschnittliche Entsprechungsrate
Synchronisierter Zustand
Nichtsynchronisierter Zustand
(Fig. 16)
162 Register
164 Komparator
165 Zähler
166 Synchronisierungs-/Nichtsynchronisierungserkennungsge­ rät
(Fig. 17)
172 Register
174 Komparator
175 Zähler
176 Synchronisierungs-/Nichtsynchronisierungserkennungsge­ rät

Claims (14)

1. Viterbi-Decodierer, umfassend:
eine zweigmetrische Recheneinheit zur Berechnung der Zweigmaße von Signalen, welche von einem Eingabeterminal eingegeben werden;
eine AVA-Recheneinheit zum Empfang von Zustandswerten (zum vorhergehenden Zeitpunkt) und zweigmetrischen Werten von der zweigmetrischen Recheneinheit, um die Zustandswerte und eine Bestandspfadinformation zu berechnen;
eine Normalisierungsrecheneinheit zur Normalisierung der Zustandswerte durch Verwendung der maximalen zweigme­ trischen Werte und der Zustandswerte der AVA-Recheneinheit;
ein Zustandswertspeichergerät zur Speicherung eines ausgegebenen Zustandswertes der Normalisierungsrechenein­ heit;
ein Maximalzweigmaßwerterkennungsgerät zur Erkennung des maximalen zweigmetrischen Wertes von einer Ausgabe des Zustandswertspeichergerätes;
ein Maximalzweigmaßwertspeichergerät zur Speicherung eines ausgegebenen maximalen zweigmetrischen Wertes (zum vorhergehenden Zeitpunkt) des Maximalzweigmaßwerterken­ nungsgerätes, um dessen Ausgabe der Normalisierungsrechen­ einheit zuzuführen;
ein Rückverfolgungssteuergerät zum Empfang eines aus­ gegebenen maximalen zweigmetrischen Wertes vom Maximal­ zweigmaßwerterkennungsgerät, um decodierte Daten auszuge­ ben; und
ein Pfadspeichergerät zum Speichern einer ausgegebenen Bestandspfadinformation der AVA-Recheneinheit.

2. Viterbi-Decodierer gemäß Anspruch 1, worin das Pfadspeichergerät einen internen Speicher zum Ausgleichen eines Periodenunterschiedes umfaßt.

3. Viterbi-Decodierer gemäß Anspruch 1, worin ein Speicher zwischen der AVA-Recheneinheit und dem Pfadspei­ chergerät zum Ausgleichen eines Periodenunterschiedes an­ gebracht ist.

4. Viterbi-Decodierer, umfassend:
eine zweigmetrische Recheneinheit zur Berechnung der Zweigmaße von Signalen, die von einem Eingabeterminal ein­ gegeben werden;
eine Normalisierungsrecheneinheit zur Normalisierung der Zustandswerte durch Verwendung der maximalen zweigme­ trischen Werte und der zweigmetrischen Werte der zweigme­ trischen Recheneinheit;
eine AVA-Recheneinheit zur Berechnung von Zustandswer­ ten und einer Bestandspfadinformation durch Empfang der Zu­ standswerte des vorhergehenden Zeitpunktes und durch Emp­ fang einer Ausgabe der Normalisierungsrecheneinheit;
ein Zustandswertspeichergerät zur Speicherung eines ausgegebenen Zustandswertes der AVA-Recheneinheit, um die­ sen zur AVA-Recheneinheit auszugeben;
ein Maximalzweigmaßwerterkennungsgerät zur Erkennung des maximalen zweigmetrischen Wertes von einer normalisier­ ten Ausgabe des Zustandswertspeichergerätes;
ein Maximalzweigmaßwertspeichergerät zur Speicherung eines ausgegebenen maximalen zweigmetrischen Wertes (für den vorhergehenden Zeitpunkt) des Maximalzweigmaßwerterken­ nungsgerätes, um diesen zur Normalisierungsrecheneinheit auszugeben;
ein Rückverfolgungssteuergerät zur Ausgabe decodierter Daten nach Ausführung eines Decodiervorganges durch Empfang einer Adresse eines Zustandes, dessen maximaler zweigmetri­ scher Wert vom Maximalzweigmaßwerterkennungsgerät stammt, um so decodierte Daten auszugeben; und
ein Pfadspeichergerät zur Speicherung einer ausgegebe­ nen Bestandspfadinformation der AVA-Recheneinheit.

5. Viterbi-Hochgeschwindigkeitsdecodierverfahren, basierend auf einer Normalisierung, umfassend die folgenden Schritte:
Treffen einer Entscheidung, ob der Maximalwert von Be­ standszustandswerten eines Zustandswertspeichergerätes einen vorherbestimmten Schwellenwert überschreitet;
Treffen einer Entscheidung bezüglich des Vorhanden­ seins oder Nichtvorhandenseins einer Normalisierungsanfor­ derung; und
Dividieren durch 2 für alle Bestandszustandswerte, um so einen Normalisierungsvorgang auszuführen.

6. Viterbi-Hochgeschwindigkeitsdecodierer, basierend auf einem Normalisierungsvorgang, umfassend:
eine zweigmetrische Recheneinheit zur Berechnung der Zweigmaße von Signalen, die von einem Eingabeterminal ein­ gegeben werden;
eine AVA-Recheneinheit zum Empfang von Zustandswerten (zum vorhergehenden Zeitpunkt) und zweigmetrischen Werten von der Zweigmetrikrecheneinheit, um so die Zustandswerte und eine Bestandspfadinformation zu berechnen;
ein Multiplexergerät, bestehend aus so vielen Multi­ plexern, wie Zustände vorhanden sind, und zum Empfang der Ausgabe der AVA-Recheneinheit, um diese entweder auszuge­ ben, ohne sie in Übereinstimmung mit einer Normalisierungs­ rechenanforderung zu bearbeiten, oder um ein "durch 2 divi­ diertes" normalisiertes Ergebnis auszugeben;
ein Zustandswertspeichergerät zur Speicherung der Zu­ standswerte des Multiplexergerätes, um diese zur AVA-Re­ cheneinheit auszugeben;
ein Normalisierungsanforderungsgerät zur Erkennung, ob der Maximalwert der Zustandswerte des Zustandswertspeicher­ gerätes einen vorherbestimmten Schwellenwert überschreitet oder nicht, um so das Ergebnis an ein Multiplexergerät aus­ zugeben; und
ein Rückverfolgungsgerät, bestehend aus: einem Pfad­ speichergerät zur Speicherung der Bestandspfadinformation der AVA-Recheneinheit; und ein Rückverfolgungssteuergerät zur Steuerung einer Rückverfolgung, um so decodierte Daten basierend auf der Rückverfolgung auszugeben.

7. Viterbi-Hochgeschwindigkeitsdecodierer gemäß An­ spruch 6, worin das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein einer Normalisierungsanforderung durch Verwendung von obe­ ren Bits eines Registers des Zustandswertspeichergerätes in Übereinstimmung mit einem Schwellenwert erkannt wird.

8. Viterbi-Hochgeschwindigkeitsdecodierer gemäß An­ spruch 6, worin eine zweigmetrische Normalisierungs­ recheneinheit zwischen die zweigmetrische Recheneinheit und die AVA-Recheneinheit eingefügt wird, um den Minimalwert des Rechenergebnisses der Zweigmaße zu erkennen, um so den Minimalwert von allen Zweigmaßen abzuziehen.

9. Verfahren zur Erkennung einer Synchronisie­ rung/Nichtsynchronisierung durch einen Viterbi-Decodierer, umfassend die folgenden Schritte:
Treffen einer Entscheidung, ob ein Zustand, dessen Mi­ nimalzustandswert an einem unmittelbar vorhergehenden Zeit­ punkt liegt, einem Zustand entspricht, der durch Rückver­ folgung unter Verwendung einer Bestandspfadinformation von einem Zustand erhalten wurde, dessen Minimalwert am aktuel­ len Zeitpunkt liegt;
Messen der Anzahl an Vorkommen von Nichtentsprechun­ gen, daß ein Zustand, dessen Minimalzustandswert an einem unmittelbar vorhergehenden Zeitpunkt liegt, nicht durch Verwendung einer Bestandspfadinformation von einem Zustand zurückverfolgt werden kann, dessen Minimalzustandswert am aktuellen Zeitpunkt liegt; und
Vergleichen der Anzahl an Vorkommen von Nichtentspre­ chungen mit einem Bezugswert.

10. Synchronisierungs-/Nichtsynchronisierungserken­ nungsgerät für einen Viterbi-Decodierer, umfassend:
ein Register mit einer Größe von n Bits zur Speiche­ rung einer Adreßinformation eines Zustandes, dessen Mini­ malzustandswert an einem unmittelbar vorhergehenden Zeit­ punkt liegt;
einen Komparator, um vom Register zu empfangen: n obe­ re Bits eines Zustandes, dessen Minimalzustandswert an ei­ nem vorhergehenden Zeitpunkt liegt; n-1 untere Bits einer Adreßinformation eines Zustandes, dessen Minimalzustands­ wert am aktuellen Zeitpunkt liegt; und Bestandspfadinforma­ tionen, um über eine Nichtentsprechung zu entscheiden;
einen Zähler zum Empfang von Signalen vom Komparator, um den gezählten Wert nur beim Auftreten einer Nichtent­ sprechung zu erhöhen; und
einen Synchronisierungs-/Nichtsynchronisierungsdetek­ tor zum Empfang der gezählten Anzahl an Nichtentsprechungen (die innerhalb einer bestimmten Zeitdauer aufgetreten sind) vom Zähler, um diese mit einem vorherbestimmten Bezugswert zu vergleichen, um so eine Synchronisierung/Nichtsynchroni­ sierung zu erkennen.

11. Synchronisierungs-/Nichtsynchronisierungsgerät gemäß Anspruch 10, worin der Zähler die Anzahl der Vorkom­ men an Nichtentsprechungen über eine bestimmte Zeitdauer hinweg zählt und den Zählwert bei vorherbestimmten Inter­ vallen zurücksetzt.

12. Verfahren zur Erkennung einer Synchronisie­ rung/Nichtsynchronisierung in einem Viterbi-Decodierer, um­ fassend die folgenden Schritte:
Beobachtung, ob ein Zustand, dessen Minimalzustands­ wert an einem vorhergehenden Zeitpunkt liegt, einem Zustand entspricht, der durch Verwendung einer Bestandspfadinforma­ tion durch Rückverfolgung von einem Zustand, dessen Mini­ malzustandswert am aktuellen Zeitpunkt liegt, erhalten wird;
Treffen einer Entscheidung über eine Nichtentspre­ chung, daß ein Zustand, dessen Minimalzustandswert an einem unmittelbar vorhergehenden Zeitpunkt liegt, nicht durch Verwendung einer Bestandspfadinformation von einem Zustand, dessen Minimalzustandswert am aktuellen Zeitpunkt liegt, zurückverfolgt werden kann;
Messen der Anzahl der Vorkommen an Nichtentsprechungen nur dann, wenn ein Durchschlagsmuster gleich Xi=Yi=1 ist; und
Vergleichen der Anzahl der Vorkommen an Nichtentspre­ chungen mit einem Bezugswert.

13. Verfahren gemäß Anspruch 12, worin der Schritt des Messens der Anzahl der Vorkommen an Nichtentsprechungen einen Unterschritt des Addierens eines Gewichtes zur Anzahl der Vorkommen an Nichtentsprechungen einschließt, wenn ein Durchschlagsmuster gleich Xi=Yi=1 ist.

14. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 12 und 13, worin beim Schritt des Entscheidens darüber, ob ein Zu­ stand, dessen Minimalzustandswert an einem unmittelbar vor­ hergehenden Zeitpunkt liegt, nicht von einem Zustand, des­ sen Minimalzustandswert am aktuellen Zeitpunkt liegt, zu­ rückverfolgt werden kann, die Nichtentsprechung durch Ver­ gleichen der oberen n-1 Bits einer Adressinformation eines Zustandes, dessen Minimalwert an einem unmittelbar vorher­ gehenden Zeitpunkt liegt, mit unteren n-1 Bits einer Adreß­ information eines Zustandes, dessen Minimalwert am aktuel­ len Zeitpunkt liegt, entschieden wird, und
ein Register eines Faltungscodierers eine Größe von n(K(Registerfeld)-1) aufweist.