Viterbi decoder
ஒரு விட்டர்பி டிகோடர் ஒரு பிட் ஸ்ட்ரீமை டிகோடிங் செய்ய விட்டர்பி வழிமுறையைப் பயன்படுத்துகிறது, இது ஒரு கன்வொல்யூஷனல் குறியீடு அல்லது ட்ரெல்லிஸ் குறியீட்டைப் பயன்படுத்தி குறியிடப்பட்டுள்ளது. ஒரு கன்வொல்யூஷனல் என்கோட் செய்யப்பட்ட ஸ்ட்ரீமை டிகோடிங் செய்வதற்கான பிற வழிமுறைகள் உள்ளன (எடுத்துக்காட்டாக, ஃபானோ வழிமுறை). விட்டர்பி வழிமுறை மிகவும் வளத்தை உட்கொள்ளும், ஆனால் இது அதிகபட்ச சாத்தியக்கூறு டிகோடிங் செய்கிறது. இது பெரும்பாலும் கட்டுப்பாடு நீளங்கள் k ≤ 3 உடன் ஒருங்கிணைந்த குறியீடுகளை டிகோடிங் செய்ய பயன்படுத்தப்படுகிறது, ஆனால் k = 15 வரையிலான மதிப்புகள் நடைமுறையில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. விட்டர்பி டிகோடிங் ஆண்ட்ரூ ஜே. விட்டர்பி என்பவரால் உருவாக்கப்பட்டது மற்றும் காகிதத்தில் வெளியிடப்பட்டது ஒரு விட்டர்பி டிகோடரின் வன்பொருள் (மோடம்களில்) மற்றும் மென்பொருள் செயல்படுத்தல்கள் இரண்டும் உள்ளன. விட்டர்பி டிகோடிங் என்பது இடரேட்டிவ் விட்டர்பி டிகோடிங் வழிமுறையில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. வன்பொருள் செயல்படுத்தல் அடிப்படை (பஞ்சர் செய்யப்படாத) குறியீட்டிற்கான ஒரு வன்பொருள் விட்டர்பி டிகோடர் பொதுவாக பின்வரும் முக்கிய தொகுதிகளைக் கொண்டுள்ளதுஃ கிளை மெட்ரிக் யூனிட் (பி. எம். யூ) பாதை மெட்ரிக் யூனிட் (பி. எம். யூ) ட்ரேஸ்பேக் யூனிட் (டி. பி. யூ) கிளை மெட்ரிக் யூனிட் (பி. எம். யூ) ஒரு கிளை மெட்ரிக் யூனிட்டின் செயல்பாடு கிளை அளவீடுகளைக் கணக்கிடுவதாகும், அவை குறியீடு எழுத்துக்களில் உள்ள ஒவ்வொரு குறியீட்டிற்கும் பெறப்பட்ட சின்னத்திற்கும் இடையிலான தூரங்களைக் கணக்கிடுகின்றன. கடினமான முடிவு மற்றும் மென்மையான முடிவு விட்டர்பி டிகோடர்கள் உள்ளன. ஒரு கடினமான முடிவு விட்டர்பி டிகோடர் அதன் உள்ளீட்டில் ஒரு எளிய பிட் ஸ்ட்ரீமைப் பெறுகிறது, மேலும் ஒரு ஹாமிங் தூரம் ஒரு மெட்ரிக் ஆகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஒரு மென்மையான முடிவு விட்டர்பி டிகோடர் ஒவ்வொரு பெறப்பட்ட சின்னத்தின் நம்பகத்தன்மை பற்றிய தகவல்களைக் கொண்ட ஒரு பிட் ஸ்ட்ரீமைப் பெறுகிறது. உதாரணமாக, 3-பிட் குறியாக்கத்தில், இந்த நம்பகத்தன்மை தகவலை பின்வருமாறு குறியாக்கம் செய்யலாம்ஃ நிச்சயமாக, நம்பகத்தன்மை தரவை குறியாக்கம் செய்வதற்கான ஒரே வழி இதுவல்ல. சதுர யூக்ளிடியன் தூரம் மென்மையான முடிவு டிகோடர்களுக்கு ஒரு அளவீடாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. பாதை மெட்ரிக் அலகு (PMU) ஒரு பாதை மெட்ரிக் அலகு பாதைகளுக்கான அளவீடுகளைப் பெற கிளை அளவீடுகளை சுருக்கமாகக் கூறுகிறது, இதில் K என்பது குறியீட்டின் கட்டுப்பாடு நீளம், அவற்றில் ஒன்று இறுதியில் உகந்ததாக தேர்ந்தெடுக்கப்படலாம். ஒவ்வொரு கடிகாரமும் அது முடிவுகளை எடுக்கிறது, தெரிந்தே உகந்த பாதைகளை வீசுகிறது. இந்த முடிவுகளின் முடிவுகள் ஒரு ட்ரேஸ்பேக் யூனிட்டின் நினைவகத்தில் எழுதப்படுகின்றன. பி. எம். யுவின் முக்கிய கூறுகள் ஏ. சி. எஸ் (ஆட்-கம்பேர்-செலக்ட்) அலகுகள் ஆகும். அவை தங்களுக்குள் இணைக்கப்பட்டுள்ள விதம் ஒரு குறிப்பிட்ட குறியீட்டின் ட்ரெல்லிஸ் வரைபடத்தால் வரையறுக்கப்படுகிறது. கிளை அளவீடுகள் எப்போதும் இருப்பதால், மெட்ரிக் கவுண்டர்கள் நிரம்பி வழிவதைத் தடுக்க ஒரு கூடுதல் சுற்று (படத்தில் காட்டப்படவில்லை) இருக்க வேண்டும். பாதை மெட்ரிக் வளர்ச்சியைக் கண்காணிக்க வேண்டிய அவசியத்தை நீக்கும் ஒரு மாற்று முறை பாதை அளவீடுகளை "உருண்டு செல்ல" அனுமதிப்பதாகும்; இந்த முறையைப் பயன்படுத்த பாதை மெட்ரிக் குவிப்பான்கள் ஒருவருக்கொருவர் 2 (n-1) க்குள் வருவதைத் தடுக்க "சிறந்த" மற்றும் "மோசமான" மதிப்புகள் போதுமான பிட்களைக் கொண்டிருப்பதை உறுதி செய்வது அவசியம். ஒப்பீட்டு சுற்று அடிப்படையில் மாறாமல் உள்ளது. "சிறந்த" பாதை அளவீட்டின் வளர்ச்சி விகிதத்தைக் கண்காணிப்பதன் மூலம் உள்வரும் பிட் ஸ்ட்ரீமின் சத்தம் அளவைக் கண்காணிக்க முடியும். இதைச் செய்வதற்கான ஒரு எளிய வழி, ஒரு இருப்பிடம் அல்லது "நிலை" யைக் கண்காணித்து, குவிப்பானின் வரம்பிற்குள் நான்கு தனித்துவமான நிலைகள் வழியாக "மேல்நோக்கி" செல்வதைப் பார்ப்பது. இந்த வரம்புகள் ஒவ்வொன்றின் வழியாகவும் அது மேல்நோக்கிச் செல்லும்போது, உள்வரும் சமிக்ஞையில் இருக்கும் "சத்தத்தை" பிரதிபலிக்கும் ஒரு கவுண்டர் அதிகரிக்கப்படுகிறது. ட்ரேஸ்பேக் யூனிட் (TBU) பேக்-ட்ரேஸ் யூனிட் PMU எடுத்த முடிவுகளிலிருந்து (கிட்டத்தட்ட) அதிகபட்ச-வாழ்வாதார பாதையை மீட்டெடுக்கிறது. இது தலைகீழ் திசையில் செயல்படுவதால், ஒரு விட்டெர்பி டிகோடர் ஒரு சரியான வரிசையை மறுகட்டமைக்க ஒரு ஃபிளோ (ஃபர்ஸ்ட்-இன்-லாஸ்ட்-அவுட்) இடையகத்தைக் கொண்டுள்ளது. படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ள செயல்பாட்டிற்கு இரட்டை அதிர்வெண் தேவை என்பதை நினைவில் கொள்க. இந்த தேவையை அகற்றும் சில தந்திரங்கள் உள்ளன. மென்மையான முடிவு டிகோடிங்கிற்கான அளவீடு மென்மையான முடிவு டிகோடிங்கின் நன்மைகளை முழுமையாகப் பயன்படுத்த, உள்ளீட்டு சமிக்ஞையை சரியாக அளவிட வேண்டும். உகந்த அளவீட்டு மண்டல அகலம் பின்வரும் சூத்திரத்தால் வரையறுக்கப்படுகிறதுஃ இங்கே ஒரு சத்தம் சக்தி நிறமாலை அடர்த்தி, மற்றும் k என்பது மென்மையான முடிவுக்கு பல பிட்கள் ஆகும். யூக்ளிடியன் மெட்ரிக் கணக்கீடு குறியீடு எழுத்துக்களில் பெறப்பட்ட மற்றும் உண்மையான குறியீடுகளுக்கு இடையிலான வர்க்க நெறிமுறை () தூரத்தை மேலும் ஒரு நேரியல் தொகை/வேறுபாடு வடிவமாக எளிமைப்படுத்தலாம், இது கணக்கீட்டு ரீதியாக குறைவான தீவிரத்தை உருவாக்குகிறது. ஒவ்வொரு உள்ளீட்டு பிட்டுக்கும் (1 அல்லது 0) 2 பிட்களை (00,01,10 அல்லது 11) உருவாக்கும் 1/2 கன்வொல்யூஷனல் குறியீட்டைக் கவனியுங்கள். இந்த பூஜ்ஜியத்திற்குத் திரும்பும் சமிக்ஞைகள் பக்கவாட்டில் காட்டப்பட்டுள்ள பூஜ்ஜியத்திற்குத் திரும்பாத வடிவத்தில் மொழிபெயர்க்கப்பட்டுள்ளன. பெறப்பட்ட ஒவ்வொரு குறியீடும் திசையன் வடிவத்தில் vr = {r0, r1} என குறிப்பிடப்படலாம், இதில் r0 மற்றும் r1 மென்மையான முடிவு மதிப்புகள், அவற்றின் அளவு பெறப்பட்ட திசையனின் கூட்டு நம்பகத்தன்மையைக் குறிக்கிறது, vr. குறியீடு எழுத்துக்களில் உள்ள ஒவ்வொரு சின்னமும், இதேபோல், திசையன் vi = {±1, ±1} ஆல் குறிப்பிடப்படலாம். யூக்ளிடியன் தூர அளவீட்டின் உண்மையான கணக்கீடு பின்வருமாறுஃ ஒவ்வொரு சதுர காலமும் ஒரு நெறிமுறை தூரமாகும், இது சின்னத்தின் ஆற்றலை சித்தரிக்கிறது. எடுத்துக்காட்டாக, குறியீட்டின் ஆற்றல் vi = {±1, ±1} என கணக்கிடப்படலாம் எனவே, குறியீடு எழுத்துக்களில் உள்ள அனைத்து குறியீடுகளின் ஆற்றல் சொல் நிலையானது ((இயல்பாக்கப்பட்ட) மதிப்பு 2 இல்). ஆட்-கம்பேர்-செலக்ட் (ACS) செயல்பாடு பெறப்பட்ட சின்னம் | |vr | | க்கும் குறியீடு எழுத்துக்களில் உள்ள எந்த 2 சின்னங்களுக்கும் இடையிலான மெட்ரிக் தூரத்தை ஒப்பிடுகிறது, அதன் பாதைகள் தொடர்புடைய ட்ரெல்லிஸில் ஒரு முனையில் ஒன்றிணைகின்றன, | |vi (0) | மற்றும் | |vi (1) |. ஆனால், மேலே இருந்து நாம் vi இன் ஆற்றல் நிலையானது (2 இன் (இயல்பாக்கப்பட்ட) மதிப்புக்கு சமம்) என்பதை அறிவோம், மேலும் இரண்டு நிகழ்வுகளிலும் vr இன் ஆற்றல் ஒரே மாதிரியாக இருக்கும். இது 2 (நடுத்தர) புள்ளி தயாரிப்பு சொற்களுக்கு இடையிலான ஒரு மினிமா செயல்பாட்டுடன் ஒப்பிடுவதைக் குறைக்கிறது, ஏனெனில் எதிர்மறை எண்களில் ஒரு செயல்பாடு நேர்மறை அளவுகளில் சமமான செயல்பாடாக விளக்கப்படலாம். ஒவ்வொரு புள்ளி தயாரிப்பு காலமும் விரிவாக்கப்படலாம், ஒவ்வொரு வார்த்தையின் அறிகுறிகளும் குறியீடுகளைப் பொறுத்தது, vi (0) மற்றும் vi (1), ஒப்பிடப்படுகிறது. எனவே, கிளை அளவீட்டைக் கணக்கிடுவதற்கு வர்க்க யூக்ளிடியன் மெட்ரிக் தூரக் கணக்கீடு ஒரு எளிய கூட்டல்/கழித்தல் செயல்பாட்டின் மூலம் செய்யப்படலாம். தடமறிதலின் பொதுவான அணுகுமுறை என்னவென்றால், தடையின் நீளத்தை விட ஐந்து மடங்கு (5 (கே-1)) வரை பாதை அளவீடுகளைக் குவித்து, மிகப்பெரிய திரட்டப்பட்ட செலவைக் கொண்ட முனையைக் கண்டுபிடித்து, இந்த முனையிலிருந்து தடமறிதலைத் தொடங்குவதாகும். பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் கட்டைவிரல் விதியின் படி, ஒரு சுழற்சி குறியீட்டின் நினைவகத்தின் (கட்டுப்பாடு நீளம் K-1) ஐந்து மடங்கு ஆழம் என்பது பாதி குறியீடுகளுக்கு மட்டுமே துல்லியமானது. ஒரு தன்னிச்சையான விகிதத்திற்கு, கட்டைவிரலின் துல்லியமான விதி 2.5 (K-1)/(1-r) ஆகும், இதில் r என்பது குறியீடு விகிதம். இருப்பினும், மிகப்பெரிய செலவை (மிகப்பெரிய அல்லது மிகச்சிறிய ஒருங்கிணைந்த பாதை மெட்ரிக்) குவித்துள்ள முனையைக் கணக்கிடுவது பல (பொதுவாக 2K-1) எண்களின் அதிகபட்சம் அல்லது மினிமாவைக் கண்டுபிடிப்பதை உள்ளடக்கியது, இது உட்பொதிக்கப்பட்ட வன்பொருள் அமைப்புகளில் செயல்படுத்தப்படும்போது நேரத்தை எடுத்துக் கொள்ளலாம். பெரும்பாலான தகவல்தொடர்பு அமைப்புகள் நிலையான அளவுகளின் தரவு பாக்கெட்டுகளை உள்ளடக்கிய விட்டர்பி டிகோடிங்கைப் பயன்படுத்துகின்றன, தரவு பாக்கெட்டின் தொடக்கத்தில் அல்லது/மற்றும் முடிவில் ஒரு நிலையான பிட்/பைட் வடிவத்துடன். அறியப்பட்ட பிட்/பைட் வடிவத்தை குறிப்பாகப் பயன்படுத்துவதன் மூலம், தொடக்க முனை ஒரு நிலையான மதிப்புக்கு அமைக்கப்படலாம், இதன் மூலம் ட்ரேஸ்பேக்கின் போது ஒரு சரியான அதிகபட்ச சாத்தியக்கூறு பாதையைப் பெறலாம். வரம்புகள் உள்ளீட்டு சமிக்ஞை, கிளை மற்றும் பாதை அளவீடுகள் மற்றும் வரையறுக்கப்பட்ட தடமறிதல் நீளம் ஆகியவற்றின் அளவீட்டின் காரணமாக ஒரு விட்டர்பி டிகோடரின் இயற்பியல் செயல்படுத்தல் ஒரு சரியான அதிகபட்ச-வாழ்வாதார நீரோட்டத்தை வழங்காது. நடைமுறை செயல்படுத்தல்கள் இலட்சியத்தின் 1 டி. பி. க்குள் அணுகுகின்றன. ஒரு விட்டர்பி டிகோடரின் வெளியீடு, ஒரு சேர்க்கை காஸியன் சேனலால் சேதமடைந்த செய்தியை டிகோடிங் செய்யும் போது, பிழைகள் வெடிப்புகளில் தொகுக்கப்பட்ட பிழைகள் உள்ளன. ஒற்றை-பிழை-திருத்தக் குறியீடுகள் மட்டுமே அத்தகைய வெடிப்புகளை சரிசெய்ய முடியாது, எனவே ஒருங்கிணைந்த குறியீடு மற்றும் விட்டர்பி டிகோடர் ஆகியவை பிழைகளை ஏற்றுக்கொள்ளக்கூடிய விகிதத்திற்குக் குறைக்கும் அளவுக்கு சக்திவாய்ந்ததாக வடிவமைக்கப்பட வேண்டும், அல்லது வெடிப்பு பிழை-திருத்தக் குறியீடுகளைப் பயன்படுத்த வேண்டும். துளையிடப்பட்ட குறியீடுகள் பொதுவாக துளையிடப்பட்ட குறியீடுகளின் வன்பொருள் விட்டர்பி டிகோடர் ஒரு வழியில் செயல்படுத்தப்படுகிறதுஃ ஒரு டிபங்சர், இது உள்ளீட்டு ஸ்ட்ரீமை ஸ்ட்ரீமாக மாற்றுகிறது, இது பிட்கள் அழிக்கப்பட்ட இடங்களில் ERASE மதிப்பெண்களுடன் அசல் (துளையிடப்படாத) ஸ்ட்ரீம் போல் தெரிகிறது. இந்த ERASE மதிப்பெண்களைப் புரிந்துகொள்ளும் ஒரு அடிப்படை விட்டர்பி டிகோடர் (அதாவது, கிளை மெட்ரிக் கணக்கீட்டிற்கு அவற்றைப் பயன்படுத்துவதில்லை). மென்பொருள் அமலாக்கம் அதிக நேரம் எடுக்கும் செயல்பாடுகளில் ஒன்று ஏ. சி. எஸ் பட்டாம்பூச்சி ஆகும், இது பொதுவாக டிகோடிங் நேரத்தை விரைவுபடுத்த ஒரு அசெம்பிளி மொழி மற்றும் பொருத்தமான அறிவுறுத்தல் செட் நீட்டிப்புகளை (எஸ். எஸ். இ 2 போன்றவை) பயன்படுத்தி செயல்படுத்தப்படுகிறது. பயன்பாடுகள் விட்டர்பி டிகோடிங் வழிமுறை பின்வரும் பகுதிகளில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறதுஃ ரேடியோ தொடர்புஃ டிஜிட்டல் டிவி (ஏடிஎஸ்சி, கியூஏஎம், டி. வி. பி-டி போன்றவை). ), ரேடியோ ரிலே, செயற்கைக்கோள் தகவல்தொடர்புகள், அமெச்சூர் ரேடியோவிற்கான பி. எஸ். கே 31 டிஜிட்டல் முறை. டிகோடிங் ட்ரெல்லிஸ்-குறியிடப்பட்ட பண்பேற்றம் (டி. சி. எம்), 3 கிலோஹெர்ட்ஸ்-அலைவரிசை அனலாக் தொலைபேசி இணைப்புகளில் இருந்து உயர் நிறமாலை செயல்திறனை கசக்க தொலைபேசி-வரி மோடம்களில் பயன்படுத்தப்படும் நுட்பம். ஹார்ட் டிஸ்க் டிரைவ்கள் போன்ற கணினி சேமிப்பு சாதனங்கள். தானியங்கி பேச்சு அங்கீகாரம் குறிப்புகள் வெளிப்புற இணைப்புகள் விட்டர்பி டிகோடிங் பற்றிய விவரங்கள், அத்துடன் ஒரு நூலியல். வன்பொருள் செயல்படுத்தல் சிக்கல்களில் கவனம் செலுத்துவதன் மூலம் விட்டர்பி வழிமுறை விளக்கம். r = 1/6 k = சனிக்கு காசினி பயணத்திற்கான 15 குறியீட்டு முறை. உகந்த மென்பொருளின் ஆன்லைன் ஜெனரேட்டர் விட்டர்பி டிகோடர்கள் (ஜிபிஎல்). நான்கு நிலையான குறியீடுகளுக்கான ஜிபிஎல் விட்டர்பி டிகோடர் மென்பொருள். ஒரு k = 24 விட்டர்பி டிகோடரின் விளக்கம், நடைமுறை பயன்பாட்டில் மிகப் பெரியது என்று நம்பப்படுகிறது. ஜெனரிக் விட்டர்பி டிகோடர் வன்பொருள் (ஜிபிஎல்). தரவு பரிமாற்ற பிழையைக் கண்டறிதல் மற்றும் திருத்தம் உயர் முக்கியத்துவம் வாய்ந்த கட்டுரைகள்