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Lattice Semiconductor
Viterbi Decoder User’s Guide
constraint length is 3. Each set of outputs is generated by XORing a pattern of current and shifted values of input
data. The patterns used to generate the coded output value can be expressed as binary strings called generator
polynomials (GP). In this example, the generator polynomials are 111 and 101. The MSB of the GP corresponds to
the input; the LSBs of the GP correspond to the state as shown in Figure 3. A bit value of ‘1’ in the generator poly-
nomial represents a used XOR bit and a value of ‘0’ signi?es an unused bit.
Figure 3. Convolutional Encoding
data in
D
Q
D
Q
data out
1/2 convolutional coding with constraint length = 3
and generator polynomials 111 and 101
Punctured Codes and Depuncturing
After convolutional encoding, some of the encoded symbols can be selectively removed before transmission. This
process, called “puncturing”, is a data compression method used to reduce the number of bits transmitted. Figure 4
shows an example of puncturing.
Figure 4. Puncturing Process
After convolutional coding
i 0
i 1
Input data
i 2 i 3 i 4
i 5
i 6
a 0 a 1 a 2 a 3 a 4 a 5 a 6
b 0 b 1 b 2 b 3 b 4 b 5 b 6
Puncture pattern
Puncture pattern
superimposed
Final punctured output
1
1
0
1
1
0
a 0 a 1 a 2 a 3 a 4 a 5 a 6
b 0 b 1 b 2 b 3 b 4 b 5 b 6
a 0 b 0 b 1 a 2 a 3 b 3 b 4 a 5
If puncturing is employed in the encoder, the decoder will have to “depuncture” the data before decoding. Depunc-
turing is done by inserting NULL symbols for the punctured symbols. NULL symbols are chosen to be equidistant
from either ‘0’ or ‘1’.
Viterbi Decoder Core Description
Internal Architecture
Figure 5 shows the modules of the Viterbi decoder and their interconnectivity. Below is a brief description of the
modules.
3
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