ANDREW VITERBI

Andrew J. Viterbi johtaa vuonna 2003 perustamaansa Viterbi Group LLC:tä, joka on langattomaan viestintään, kuvantamiseen ja verkkoinfrastruktuuriin erikoistunut pääomasijoitusyhtiö.

Andrew J. Viterbi myös opettaa edelleen, nyt hänen mukaansa nimetyssä Viterbi School of Engineeringissä, Etelä-Kalifornian yliopistossa.

Lue koko esittely (PDF)
Wikipedia: Andrew Viterbi (englanniksi)

Innovaatio

Radioliikenteeseen sisältyy useita haasteita. Doppler-ilmiön takia lähettimen lähestyessä kohdetta signaalin kantotaajuus kasvaa ja lähettimen liikkuessa poispäin kantotaajuus laskee. Jos lähetin ei liiku vakionopeudella, kantotaajuuden muutosten seuraaminen on vaikeaa, ellei mahdotonta. Toinen haaste liittyy signaalin erotteluun kohinasta, jos lähetin on kaukana (kuten avaruusaluksessa) tai jos lähetin on pienitehoinen (kuten matkapuhelimissa). Viterbin kehittämä algoritmi ratkaisi molemmat ongelmat.

Viterbin algoritmi

Viterbin algoritmi on matemaattinen kaava, joka mahdollistaa selkeän ja lähes virheettömän radioviestinnän.

Käytettäessä Viterbin menetelmää signaalin jokaista bittiä (0 tai 1) vastaa vähintään neljä tai kahdeksan koodisymbolia. Vastaanottimeen saapuva signaali ei ole siten puhdas ykkösten ja nollien jono, vaan sarja koodisymboleja, joista alkuperäinen informaatio puretaan. Matkan varrella osa yksittäisistä biteistä voi vääristyä tai kadota, mutta koodisymbolien avulla puuttuvat osat voidaan päätellä hyvin suurella todennäköisyydellä. Vastaanottamissa oleva dekooderi vertaa jokaisen bitin todennäköisyyttä sen viereisiin bitteihin. Olennaista on vastaanotettavan informaation aikasarja, jossa jokainen saapuva bittisarja merkitään saapumisjärjestykseen.

Periaate on yksikertainen, mutta vaatii paljon laskentatehoa. Kun Andrew Viterbi julkaisi algoritminsa 1960-luvulla, tietokoneiden laskentateho ei riittänyt dekoodaamiseen tarvittavien laskelmien tekoon reaaliajassa. Tuohon aikaan kukaan ei osannut kuvitella yleistä sovellusta algoritmille.

Sovellukset

Tietokoneiden laskentatehon kasvettua riittävästi Viterbin algorirtmi mullisti koko telekommunikaation, sillä Viterbin algoritmiä käytetään kaikissa matkapuhelimissa. Sille löytyy käyttökohteita myös puheentunnistuksessa ja DNA-analyyseissä.

Tänä päivänä tuhannet heikkotehoiset, toisiaan lähellä olevat lähettimet voivat toimia samalla aallonpituusalueella samanaikaisesti, sillä kunkin kantotaajuus on koodattu eri tavoin. Tähän periaatteeseen pohjautuvat nykyiset CDMA- ja UMTS- koodijakokanavoinnit.