사양변수를 이용한 비터비 복호기의 자동설계

Automated Design of Viterbi Decoder using Specification Parameters

본 논문에서는 이동 통신 시스템에서 많이 사용되는 다양한 사양의 비터비 복호기를 자동으로 생성할 수 있는 가변적 비터비 복호기의 설계방법을 제안한다. 여기서 제안하는 가변적 비터비 복호기는 구속장, 부호율, 생성다항식 등의 길쌈부호기 사양, 프레임당의 비트 수, 전송 속도 등의 데이터 전송 사양, 그리고 복호기의 성능을 위한 연판정 비트수 등을 매개 변수화(parameterization)하여, 사용자가 제공하는 사양변수에 맞는 비터비 복호기를 최적으로 자동 생성하도록 설계되었다. 이를 위해 C 언어로 설계된 사용자 인터페이스 환경 모듈을 구현하였고, 또한 VHDL 언어와 generic 변수를 활용한 비터비 복호기의 기능 블록 모듈이 계층 구조적으로 설계되었다. 설계된 가변적 비터비 복호기의 검증을 위해, IS-95 CDMA 시스템의 규격에 맞는 비터비 복호기를 자동 생성하여 기존의 설계된 내용과 비교 검증하였다. 제안된 방식은 앞으로 사양이 조금씩 바뀔 때마다 비터비 복호기를 새로이 설계할 필요없이, 변경된 사양만 제공함으로써 매우 빠른 시간내에 변경된 하드웨어 설계를 얻을 수 있는 새로운 설계방식이라 할 수 있다.

In this paper, we proposed a design method of parameterized viterbi decoder, which automatically synthsizes the diverse viterbi deciders used in the digital mobile communication systems. It is designed to synthesize a viterbi decoder specified by user-provided parameters. Those parameters are constraint length, code rate generator polynomials of teh convolutional encoder, data rate and bits/frame of the data transmission, and soft decision bits of viterbi decoder. For the design of the parameterized viterbi decoder, we designed a user interface module C-language, and a viterbi decoder module in a hierarchical atructure using VHDL language and its generic statement. For the verification of the parameterized viterbi decoder, we compared our synthesized viterbi decoder with the conventional viterbi decoder which is designed for the IS-95 CDMA system. The proposed design method of the viterbi decoder will be a new method to obtain a required viterbi decoder in a very short time only by supplying the design parameters.