JPH1117557A - 誤り訂正方法及び誤り訂正装置 - Google Patents

誤り訂正方法及び誤り訂正装置

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JPH1117557A
JPH1117557A JP9301314A JP30131497A JPH1117557A JP H1117557 A JPH1117557 A JP H1117557A JP 9301314 A JP9301314 A JP 9301314A JP 30131497 A JP30131497 A JP 30131497A JP H1117557 A JPH1117557 A JP H1117557A
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error
syndrome
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JP9301314A
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Hachiro Fujita
八郎 藤田
Hideo Yoshida
英夫 吉田
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
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    • H03M13/05Error detection or forward error correction by redundancy in data representation, i.e. code words containing more digits than the source words using block codes, i.e. a predetermined number of check bits joined to a predetermined number of information bits
    • H03M13/13Linear codes
    • H03M13/15Cyclic codes, i.e. cyclic shifts of codewords produce other codewords, e.g. codes defined by a generator polynomial, Bose-Chaudhuri-Hocquenghem [BCH] codes
    • H03M13/151Cyclic codes, i.e. cyclic shifts of codewords produce other codewords, e.g. codes defined by a generator polynomial, Bose-Chaudhuri-Hocquenghem [BCH] codes using error location or error correction polynomials
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    • H03M13/1515Reed-Solomon codes

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シンドロームの値だけから訂正不可能な誤り
パターンを検出することができず、また、2重誤りの検
出条件も煩雑であるなどの課題があった。 【解決手段】 シンドロームの値だけから誤り訂正不可
能性を判定するとともに、演算式Bのみから2重誤りを
推定し、かつシンドロームの値だけから誤り訂正不可能
性を判定できない特殊な場合に、演算式の値からも誤り
訂正不可能であることを判定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、デジタル機器や
デジタル通信において発生する誤りを訂正する誤り訂正
方法および誤り訂正装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】コンパクトディスク(CD)やデジタル
オーディオテープ(DAT)等を用いたデジタル機器や
デジタル通信において発生する誤りの訂正方法は、復号
する符号中の誤りの個数に応じてそれぞれに適した誤り
訂正方法が使い分けられている。このような誤り訂正符
号のうち、1符号中のバイト単位の誤りを訂正する誤り
訂正符号としては、従来からリード・ソロモン(Ree
d−Solomon)符号(以下「RS符号」と略記す
る)が広く用いられている。
【0003】RS符号の復号法としては、ピーターソン
(Peterson)法,バーレカンプ(Berlek
amp),ユークリッド(Euclid)法等が知られ
ているが、訂正能力の小さいもの(1重ないし2重)に
対しては、計算の容易さからピーターソン法が用いられ
る場合が多い。
【0004】ピーターソン法の復号過程は大きく分けて
以下の4つのステップからなる。 1.受信語からシンドロームを計算する。 2.誤り個数を推定し、誤り位置方程式を求める。 3.求めた誤り位置方程式の根を求める。 4.求めた根に対応する誤り位置での誤り数値を計算す
る。 以上の4つのステップのうち3.のステップは、通常、
誤り位置方程式にガロア体の元を代入して根を逐次調べ
る方法(チェーン・サーチ法)によって実行される。
【0005】このようなピーターソン法の一例として、
例えば特公平4−7848号公報には、上記の手順に従
った以下のアルゴリズムが開示されている。まず受信語
からシンドロームS0 ,S1 ,S2 ,S3 を計算し、さ
らに演算式A,B,Cを次の式に従って計算する。 A=S0 S2 +S12 B=S1 S2 +S0 S3 C=S1 S3 +S22
【0006】これより、次のように誤り個数を推定し訂
正を行う。 (1)A=B=C=0かつS0 =S3 =0のとき 誤りなしと推定する。 (2)A=B=C=0かつS0 ≠0かつS3 ≠0のとき 1重誤りが生起したと推定する。このとき、誤り位置i
及び誤り数値eは αi =S1 /S0 e=S0 の関係を満たす。ただしαは既約方程式F(x)=0を
満足する根である。誤り位置は、誤り位置iとαi の対
応表をROMに予め書き込んでおき、S1 /S0の値で
ROMを索表することにより求まる。また、誤り数値は
S0 である。 (3)A≠0かつB≠0かつC≠0のとき 2重誤りが生起したと推定する。このとき、誤り位置方
程式は Ax2 +Bx+C=0 となる。この2根をαi ,αj (0≦i<j≦n−1)
とすると、 αi +αj =D αi αj =E となる。ただし、D=B/A,E=C/Aである。
【0007】2つの誤り位置の差、すなわち2根αi
αj の差をt(t=j−i)とすると、 D=αi (1+αt ) E=α2i+t と変形できる。したがって、 D2 /E=αt +α-t が得られる。ROMにt(1≦t≦n−1)に対応する
αt +α-tの値を予め書き込んでおき、D2 /Eの値で
ROMを索表することにより差tを求めることができ
る。
【0008】これから X=1+αt Y=1+α-t=D2 /E+X を求めることにより、αi =D/X αj =D/Y が得られる。したがって、1重誤りのときと同様にD/
X,D/Yの値でROMを索表することにより誤り位置
i,jを求めることができる。また、誤り位置i,jに
おける誤り数値ei ,ej はそれぞれ以下のように求ま
る。 ei =(αj S0 +S1 )/D ej =(αi S0 +S1 )/D
【0009】
【発明が解決しようとする課題】従来の誤り訂正方法は
以上のように構成されているので、受信語からシンドロ
ームS0 ,S1 ,S2 ,S3 の値を計算すると、引き続
いて直ちに演算式A,B,Cの計算を行ってしまってい
る。しかるに、受信語の中にはそもそも誤りの訂正が不
可能であるものもあり、このような受信語に対して演算
式A,B,Cの計算を行うのは、無駄な計算処理を行う
こととなって、そもそも誤りの訂正が不可能であったと
判別されるまでに長時間を要してしまう場合があるとい
う課題があった。
【0010】また、シンドロームS0 ,S1 ,S2 ,S
3 の値及び演算式A,B,Cに基づいて誤り訂正の可否
を判定するのであって、シンドロームS0 ,S1 ,S2
,S3 の値だけから訂正不可能な誤りパターンを検出
することができず、誤り訂正の可否の判定動作自体も煩
雑であるという課題があった。
【0011】さらに、2重誤りは、3個の演算式A,
B,Cの値に基づいて検出するのであって、検出条件が
煩雑であるという課題があった。
【0012】さらに、誤り訂正を行う場合においては、
まず、誤り位置に対応するガロア体の元αi を求め、さ
らにROMで索表することにより誤り位置iを求めなけ
ればならず、復号遅延が大きくなり、また、ROMを用
いるので回路規模が大きくなるなどの課題があった。
【0013】さらに、従来の誤り訂正方法では、2重訂
正を行う場合、除算を7回行う必要があるが、除算は計
算量が多く、復号遅延に大きく影響するという課題もあ
った。
【0014】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、シンドロームのみから誤り訂正の
不可能性を判定し得る誤り訂正方法及び誤り訂正装置を
得ることを目的とする。
【0015】また、簡便に誤りが2重であることを検出
できる誤り訂正方法及び誤り訂正装置を得ることを目的
とする。
【0016】さらに、ROMを索表することなく、誤り
位置をガロア体の元から直ちに算出し、訂正することが
でき、誤り位置を短時間で算出できると共に、索表のた
めのROMが不要となる誤り訂正方法および誤り訂正装
置を得ることを目的とする。
【0017】さらに、2重訂正を行う場合、1回の除算
を行うのみで訂正でき、高速に誤り訂正のできる誤り訂
正方法および誤り訂正装置を得ることを目的とする。
【0018】
【課題を解決するための手段】この発明に係る誤り訂正
方法は、シンドローム生成ステップで生成したシンドロ
ームに基づいて3重誤り以上の誤りを訂正不可能である
と判定する第1の訂正不可能性判定ステップを設けたも
のである。
【0019】この発明に係る誤り訂正方法は、第1の訂
正不可能性判定ステップにおいて、シンドロームを一方
向に配列したときに隣り合うシンドロームまたは一つお
いて隣り合うシンドロームが共に0のときに誤りの訂正
が不可能であると判定するものである。
【0020】この発明に係る誤り訂正方法は、誤り個数
推定ステップにおいて、シンドロームを一方向に配列し
たときに、第2の位置となるシンドロームと第3の位置
となるシンドロームの積と、第1の位置となるシンドロ
ームと第4の位置となるシンドロームの積との和から成
る演算式が0でないときに受信語中に2重誤りが生起し
ていると推定するものである。
【0021】この発明に係る誤り訂正方法は、演算式に
基づいて誤りの訂正が不可能であると判定する第2の訂
正不可能性判定ステップを更に設けたものである。
【0022】この発明に係る誤り訂正方法は、誤り個数
推定ステップにおいて受信語中に2重誤りが生起してい
ると推定した場合、誤り位置方程式の次数が最大の変数
の係数である演算式の値を次数が次に大きい変数の係数
である演算式の値で割った値と各シンドロームとのみか
ら成る多項式を生成する多項式生成ステップを更に設
け、誤り位置・誤り数値算出ステップにおいて、前記多
項式に誤り位置方程式の根を代入することによって誤り
数値を求めるものである。
【0023】この発明に係る誤り訂正方法は、ガロア体
の原始元に基づいて受信語の各シンボルのアドレスを生
成するアドレス生成ステップと、該アドレス生成ステッ
プにおいて生成した前記アドレスに前記各シンボルを格
納する格納ステップと、誤り位置・誤り数値算出ステッ
プにおいて算出した誤り位置および誤り数値に基づいて
前記格納ステップにおいて格納された前記各シンボルを
読み出して前記受信語の誤りを訂正する誤り訂正ステッ
プとを備えたものである。
【0024】この発明に係る誤り訂正装置は、シンドロ
ーム生成手段の生成したシンドロームに基づいて3重誤
り以上の誤りを訂正不可能であると判定する訂正不可能
性判定手段を設けたものである。
【0025】この発明に係る誤り訂正装置は、ガロア体
の原始元に基づいて受信語の各シンボルのアドレスを生
成するアドレス生成手段と、該アドレス生成手段の生成
した前記アドレスに前記各シンボルを格納するメモリ
と、誤り位置・誤り数値算出手段の算出した誤り位置お
よび誤り数値に基づいて前記メモリの前記誤り位置に対
応するアドレスに格納された前記各シンボルを読み出し
て前記受信語の誤りを訂正する誤り訂正手段とを備えた
ものである。
【0026】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態1.図1はこの発明の実施の形態1による誤
り訂正方法の手順を示すフローチャートである。この実
施の形態1においては、符号化されて送信されたRS符
号を復号する過程において受信語中の誤りを訂正するこ
とを目的とする。
【0027】図1において、ST1は受信語からシンド
ロームS0 ,S1 ,S2 ,S3 を計算するステップ、S
T2は演算式 A=S0 S2 +S12 B=S1 S2 +S0 S3 C=S1 S3 +S22 を計算するステップ、ST3は上記シンドロームS0 ,
S1 ,S2 ,S3 および演算式A,B,Cから誤り個数
を推定するステップ、ST4は誤り位置・誤り数値を計
算するステップ、ST5は誤り訂正を行うステップであ
る。
【0028】次に動作について説明する。まず、受信語
Rとパリティ行列Hとをそれぞれ、 R=(rn-1 n-2 … r1 0
【数1】 とするとき(αはガロア体の原始元、jは任意の整数、
rは受信信号の各シンボルの値を表す)、
【数2】 の演算によってシンドロームS0 ,S1 ,S2 ,S3 を
計算し(ステップST1)、これを用いて演算式A,
B,Cを計算する(ステップST2)。
【0029】次に、シンドロームS0 ,S1 ,S2 ,S
3 および演算式A,B,Cより誤り個数を推定する(ス
テップST3)。
【0030】図2はステップST3の誤り個数推定ステ
ップの詳細な手順を示すものである。図2に示すよう
に、ステップST3においては誤り個数を以下のように
推定する。なお、以下では説明を簡単にするため、j=
0とする。すなわち、まずS0 =S1 =S2 =S3 =0
のとき(ステップST31)、誤りなしと推定する。
【0031】この推定の根拠は次の如くである。すなわ
ち、受信語中に誤りがなければ、その受信語はパリティ
行列Hの固有値0の固有ベクトルとなる。したがって、
上に記載したパリティ行列Hと受信語Rの転置行列との
積は0となり、シンドロームS0 ,S1 ,S2 ,S3 は
全て0となる。これにより、誤りがなければ全てのシン
ドロームが0であるといえ、この全てのシンドロームが
0であることが「誤りなし」の判定条件となる。
【0032】次に、S0 =S1 =S2 =S3 =0でなく
S0 =S1 =0またはS1 =S2 =0またはS2 =S3
=0またはS3 =S1 =0またはS0 =S2 =0のとき
(ステップST32)、3重以上の誤りが生起して、誤
りの訂正が不可能であると推定する。
【0033】何故このように推定できるかという理由
を、S0 =S1 =0の場合を例に取って背理法を用いて
説明する。このとき、S0 =S1 =S2 =S3 =0でな
くS0 =S1 =0であるのだから、もちろんS2 ≠0ま
たはS3 ≠0が成立する。初めに1重誤りが生起したも
のと仮定する。その誤り位置をi,誤り数値をei とす
れば、S0 =ei であるが、S0 =0であるから、ei
=0を得る。したがって、 S2 =ei α2i=0 S3=ei α3i=0 となり、条件S2 ≠0またはS3 ≠0に反する。
【0034】次に、2重誤りが生起したと仮定する。そ
の誤り位置をi,j、誤り数値をei ,ej とすると、 S0 =ei +ej S1 = ei αi +ej αj であるが、S0 =S1 =0であるので、 ei +ej =0 ei αi +ej αj =0 となり、この両式をei ,ej について解くと、ei
j =0が得られる。一方、 S2 =ei α2i+ej α2j S3 =ei α3i+ej α3j であるので、S2 =S3 =0となり、条件S2 ≠0また
はS3 ≠0に反する。
【0035】以上より、S0 =S1 =S2 =S3 =0で
なくS0 =S1 =0である場合には、2重以下の誤りが
生起したと仮定すると矛盾が生じるので、3重以上の誤
りが生起したと推定できる。同様にして、S0 =S1 =
S2 =S3 =0でなくS1 =S2 =0またはS2 =S3
=0またはS3 =S1 =0またはS0 =S2 =0のとき
にも、3重以上の誤りが生起したと推定することができ
る。
【0036】なお、S0 =S3 =0であるときは3重以
上の誤りが発生しているとは限らない。このことを、以
下に、ガロア体GF(24 )の符号長15、情報記号数
11の2重訂正RS符号を用いて説明する。受信語R=
(r14,r13, … r1 ,r0 )の位置5,10に大
きさの等しい誤りe5 =e10=e(≠0)が生起した場
合を考える。αをガロア体の原始元(原始多項式x4
x+1=0の根)であるとすると、シンドロームS0 ,
S3は S0 =e5 +e10=e+e=0 S3 =e5 α3*5 +e10α3*10=eα15e+α30=e+
e=0 と計算され、S0 =S3 =0が得られる。ここで、原始
元αの性質α15=α30=1を用いた。
【0037】また、シンドロームS1 ,S2 は S1 =e5 α5 +e10α10=e(α5 +α10)=e S2 =e5 α2*5 +e10α2*10=eα10+eα20=e と計算され、共に0でない。ここで、原始元αの性質α
5 +α10=1を用いた。
【0038】以上より、条件S0 =S3 =0を満たす2
重誤りのエラーパターンが存在することが証明された。
ちなみに、この場合、演算式A,B,Cは、 A=S0 S2 +S12=e2 B=S1 S2 +S0 S3 =e2 C=S1 S3 +S22=e2 であり、条件B≠0が成立するので、2重誤りが生じて
いることを検出することが可能である。
【0039】一般のガロア体GF(2m )(mは自然
数)上の2重訂正RS符号については以下の議論ができ
る。2重以下の誤りが生起し、条件S0 =S3 =0を満
たすものと仮定する。その2重誤りの位置をi,j(i
≠j)とし、誤りの大きさをei ,ej とする。このと
き、S0 =S3 =0より次の行列関係が得られる。ただ
し、αはガロア体GF(2m )の原始元である。
【数3】
【0040】この関係を満たす自明でない(ei
j )が存在するための条件は、次の行列式Δが0とな
ることである。
【数4】 ここで、Δ=α3i+α3j=(αi +αj )(α2i+αi
αj +α2j)より、Δ=0となる条件はαi ≠αj を考
慮すると、α2i+αi αj +α2j=0である。この条件
は、ガロア体GF(2m )上で方程式x2 +x+1=0
が根を持つことに等しい。ところで、この方程式が根を
持つための条件はmが偶数であることが知られている。
したがって、mが偶数の場合、条件S0 =S3 =0を満
たす2重誤りが存在することが分かる。前述した例は、
m=4の場合であった。一方、mが奇数の場合、条件S
0 =S3 =0を満たす2重以下の誤りは存在しないこと
が分かる。
【0041】以上の議論をまとめると、ガロア体GF
(2m )上の2重訂正RS符号において、mの遇奇によ
り以下の分類が得られる。 mが偶数のとき S0 =S3 =0を除いて2つのシンドロームが0ならば
3重以上の誤りが生起したと推定できる。 mが奇数のとき 2つのシンドロームが0のとき3重以上の誤りが生起し
たと推定できる。したがって、mが偶数でS0 =S3 =
0が成立する場合には3重以上の誤りが発生していると
は限らないといえる。
【0042】シンドロームS0 ,S1 ,S2 ,S3 が図
2のステップST32のいずれの関係も満たさないとき
には、演算式BがB≠0であるか否かを判定し(ステッ
プST33)、B≠0のとき、2重誤りが生起したと推
定する。
【0043】この推定の根拠を背理法を用いて説明す
る。まず、上述の演算式A,B,Cを用いて次の誤り位
置方程式が得られる。 Ax2 +Bx+C=0
【0044】この誤り位置方程式において、演算式B=
0であると仮定すると、誤り位置方程式は、 Ax2 +C=0 となり、この方程式は高々1根しか根を持たない。この
ことはB≠0のときに2重誤りが生起することを示す。
【0045】Bが0であるときには、演算式A,B,C
がA=B=C=0であるか否かを判定し(ステップST
34)、A=B=C=0のとき、1重誤りが生起したと
推定する。
【0046】このことを次に説明する。1重誤りが生起
した場合に、その誤り位置をi,誤り数値をei とする
と、S0 =ei 、S1 =ei αi ,S2 =ei α2i、S
3 =ei α3iである。これより、 A=S0 S2 +S12=ei (ei α2i)+(ei αi
2 =0 となりA=0が示される。B=C=0も同様に示され
る。以上より、A=B=C=0であるときに1重誤りが
生起したと推定される。
【0047】シンドロームS0 ,S1 ,S2 ,S3 およ
び演算式A,B,Cが上記のいずれの関係式をも満たさ
ないときには、3重以上の誤りが生起したと推定する。
【0048】上記推定において、誤りなしと推定された
ときは受信語をそのまま出力する。1重または2重誤り
が生起したと推定されたときは誤り位置および誤り数値
を計算して(ステップST4)、誤りを訂正し(ステッ
プST5)、訂正結果を出力する。3重以上の誤りが生
起したと推定されたときは誤り検出フラグとともに訂正
不可能である旨を示す推定結果を出力し、以後の訂正動
作を中止する。
【0049】すなわち、この実施の形態1においては、
誤り個数推定ステップST3において、まず、シンドロ
ームS0 〜S3 の値のみにて、誤り訂正が不可能である
ことを判定し、誤り訂正が不可能な場合には以後の演算
式A〜Cの計算を中止し、誤り訂正が可能な場合には演
算式A〜Cを求め、Bが0でなければ2重誤りであると
判定し、A,B,Cがすべて0の場合は1重誤りである
と判定する。
【0050】以上のように、この実施の形態1によれ
ば、シンドロームのみにより誤り訂正が不可能であるこ
とを判定して、以後の誤り訂正のための一連の処理を不
要とすることができ、したがって、誤りの訂正が不可能
である場合に無駄な計算処理をすることなく、短時間で
次の受信語の処理に取りかかることができる効果が得ら
れる。
【0051】また、演算式Bのみから2重誤りを検出す
ることができる。このことにより、2重誤りの検出を短
時間に行うことができるという効果が得られる。
【0052】実施の形態2.図3はこの発明の実施の形
態2による誤り訂正方法の手順を示すフローチャートで
あり、図において、図1のフローチャートと類似の動作
を表すステップには図1のステップに付したのと同一の
ステップ番号を付す。
【0053】図3において、ST6は誤り位置を計算す
るステップ、ST7は誤り数値を計算するステップ、S
T8は多項式、 e(x)=a/b(S0 x+S1 )+S0 を計算するステップである。
【0054】次に動作について説明する。受信語Rとパ
リティ行列Hをそれぞれ R=(rn-1 n-2 … r1 0
【数5】 とするとき(αはガロア体の原始元)、
【数6】 の演算によってシンドロームS0 ,S1 ,S2 ,S3 を
計算し(ステップST1)、計算したシンドロームS0
,S1 ,S2 ,S3 により誤り個数を推定し(ステッ
プST3)、誤り位置および誤り数値を計算して(ステ
ップST6,ST7)、誤り訂正を行う(ステップST
5)。
【0055】ステップST3の誤り個数推定において、
2重誤りと推定されたとき、誤り位置方程式が ax2 +bx+c=0 で与えられ、この方程式が0でない相異なる2根u,v
を持つとする(そうでないときは、2重誤りではないの
で、誤り検出に止める)。ここで、a,b,cはガロア
体の元である。
【0056】このとき、2根u,vに対応する誤り数値
をそれぞれeu ,ev とすると、誤り数値eu ,e
v は、 S0 =eu +ev (1) S1 =eu u+ev v (2) を満たす。(1),(2)式より、uS0 +S1 =ev
(u+v)を得るがu+v=b/aを用いると ev =a/b(uS0 +S1 ) と求まる。よって(1)式から eu =a/b(uS0 +S1 )+S0 と求まる。同様にして ev =a/b(vS0 +S1 )+S0 が求まる。2重誤りが生起したと推定されたときは多項
式、 e(x)=a/b(S0 x+S1 )+S0 を計算し(ステップST8)、u,vを代入することに
よって誤り数値eu ,ev を計算する(ステップST
7)。
【0057】以上のように、この実施の形態2によれ
ば、時間のかかる除算演算を高々1回(a/b)行うだ
けで誤りを訂正することができ、誤り訂正時間を短縮す
ることができる効果が得られる。
【0058】実施の形態3.図4はこの発明の実施の形
態3による誤り訂正方法の手順を示すフローチャートで
あり、図において、図1のフローチャートと類似の動作
を表すステップには図1のステップに付したのと同一の
ステップ番号を付す。図4において、ST9は受信語の
メモリへの格納を示すステップである。
【0059】次に動作について説明する。受信語Rとパ
リティ行列Hをそれぞれ、 R=(rn-1n-2 … r1 0
【数7】 とするとき(αはガロア体の原始元、jは任意の整
数)、
【数8】 の演算によってシンドロームS0 ,S1 ,S2 ,S3 を
計算し(ステップST1)、このシンドロームS0 ,S
1 ,S2 ,S3 より誤り個数を推定する(ステップST
3)。この推定に基づいて誤り位置・誤り数値を計算し
(ステップST4)、誤りを訂正する(ステップST
5)。
【0060】受信語のメモリ割付方法をm=4,n=1
5の場合を例にとって説明する。但し、mは受信語Rの
各シンボルrn-1,rn-2,…r1 ,r0 を構成するビッ
ト数、nは受信語Rを構成するシンボル数である。この
とき、ガロア体はGF(16)であり、その原始15乗
根αはx4 +x+1=0の根で与えられる。
【0061】多項式基底を用いて、αk (k=0,1,
2,…,14)を多項式表現し、 αk =ak,3 α3 +ak,2 α2 +ak,1 α+ak,0 と表す。これを図5に示す。受信語Rを R=(r1413 … r1 0 ) とすると、各シンボルは図6のようにメモリに格納され
る(ステップST9)。
【0062】上記で用いた基底は多項式基底に限るもの
ではなく、正規基底など基底であれば何でもよいが、ガ
ロア体の演算はその定めた基底上で行わなければならな
い。
【0063】ステップST3における誤り個数の推定の
結果、1重誤りが生起したと推定されると、誤り位置i
と誤り数値eとは αi =S1 /S0 e=S0 の関係を満たす。このとき誤りを含むシンボルはri
あり、これはメモリのアドレスαi 、即ち、S1 /S0
に格納されたデータである。このデータにシンドローム
S0 を加算することによりステップST5の誤り訂正を
行う。
【0064】2重誤りが生起したと推定されると、誤り
位置方程式が ax2 +bx+c=0 で与えられ、この方程式が0でない相異なる2根u=α
i 、v=αj を持つとする(そうでないときは、2重誤
りではないから、誤り検出に止める)。このとき、誤り
を含むシンボルはri とrj とであり、メモリのアドレ
スαi とαj 、即ち、2根u,vに格納されたデータで
ある。このデータにそれぞれ、誤り数値eu ,ev を加
算することにより誤りの訂正を行う。
【0065】以上のように、この実施の形態3によれ
ば、誤り位置方程式の根を受信語のシンボルのアドレス
とすることにより、従来のようにROMを索表すること
なく、誤り位置をガロア体の元から直ちに算出し、訂正
することができ、誤り位置を短時間で算出できると共
に、索表のためのROMが不要となるという効果が得ら
れる。
【0066】実施の形態4.この実施の形態4は、図3
に示した実施の形態2で用いた誤り訂正方法の手順にお
いて、誤り個数の推定ステップ(ステップST3)に実
施の形態1の方法を用いたものであり、誤り検出率を高
め、かつ復号遅延の改善を図ったものである。
【0067】次に動作について説明する。受信語Rとパ
リティ行列Hをそれぞれ R=(rn-1 n-2 … r1 0
【数9】 とするとき(αはガロア体の原始元)、
【数10】 の演算によってシンドロームS0 ,S1 ,S2 ,S3 を
計算し(ステップST1)、計算したシンドロームS0
,S1 ,S2 ,S3 により誤り個数を推定し(ステッ
プST3)、誤り位置および誤り数値を計算して(ステ
ップST6,ST7)誤り訂正を行う(ステップST
5)。
【0068】ステップST3の誤り個数推定において、 A=S0 S2 +S12 B=S1 S2 +S0 S3 C=S1 S3 +S22 を演算し、実施の形態1の方法によって誤り個数を推定
し、2重誤りと推定されたとき、誤り位置方程式を Ax2 +Bx+C=0 で与え、この方程式が0でない相異なる2根u,vを持
つとしたとき、対応する誤り数値をそれぞれeu ,ev
とすると、実施の形態2と同様にして2重誤りが生起し
たと推定されたときは多項式、 e(x)=A/B(S0 x+S1 )+S0 を計算し、2根u,vを代入することによって誤り数値
u ,ev を計算する。
【0069】以上のように、この実施の形態4によれ
ば、誤り検出率が高くなり、かつ復号遅延が改善される
効果が得られる。
【0070】実施の形態5.この実施の形態5は、図4
に示した実施の形態3で用いた誤り訂正方法の手順にお
いて、誤り個数の推定ステップ(ステップST3)に実
施の形態1の方法を、誤り位置・誤り数値の計算ステッ
プ(ステップST4)で2重誤りと推定された場合に実
施の形態2の方法を用いたものであり、誤り検出率を高
め、復号遅延を改善し、かつ回路規模を簡素化できるも
のである。
【0071】次に動作について説明する。受信語Rとパ
リティ行列Hをそれぞれ、 R=(rn-1 n-2 … r10
【数11】 とするとき(αはガロア体の原始元)、
【数12】 の演算によってシンドロームS0 ,S1 ,S2 ,S3 を
計算し(ステップST1)、計算されたシンドロームS
0 ,S1 ,S2 ,S3 より実施の形態1と同様にして誤
り個数を推定する(ステップST3)。このとき2重誤
りと推定された場合、実施の形態2と同様の誤り数値の
処理を行い(ステップST3、ST8)、この推定に基
づいて誤りを訂正する(ステップST5)。
【0072】実施の形態3と同様に受信語のメモリ割付
方法をm=4,n=15の場合を例にとって説明する。
このとき、ガロア体はGF(16)であり、その原始1
5乗根αはx4 +x+1=0の根で与えられる。多項式
基底を用いて、αk (k=0,1,2,…,14)を多
項式表現し、 αk =ak,3 α3 +ak,2 α2 +ak,1 α+ak,0 と表す。受信語Rを R=(r1413 … r1 0 ) とすると、各シンボルは実施の形態3で示した図6のよ
うにメモリに格納される。
【0073】上記で用いた基底は多項式基底に限るもの
ではなく、正規基底など基底であれば何でもよいが、ガ
ロア体の演算はその定めた基底上で行わなければならな
い。
【0074】1重誤りが生起したと推定すると、誤り位
置iと誤り数値eは αi =S1 /S0 e=S0 の関係を満たす。このとき誤りを含むシンボルはri
あり、これはメモリのアドレスαi 、即ち、S1 /S0
に格納されたデータである。このデータにS0 を加算す
ることにより訂正を行う。
【0075】2重誤りが生起したと推定する。誤り位置
方程式が Ax2 +Bx+C=0 で与えられ、この方程式が0でない相異なる2根u=α
i ,v=αj を持つとする(そうでないときは誤り検出
に止める)。このとき、誤りを含むシンボルはri とr
j とであり、メモリのアドレスαi とαj 、即ち、uと
vに格納されたデータである。このデータにそれぞれ、
誤り数値eu ,ev を加算することにより訂正を行う。
【0076】以上のように、この実施の形態5によれ
ば、誤り検出率を高め、復号遅延を改善し、かつ回路規
模を簡素化できる効果が得られる。
【0077】実施の形態6.図7はこの発明の実施の形
態6による誤り訂正装置を示す構成図であり、図におい
て、10は入力された受信語からシンドロームS0 ,S
1 ,S2 ,S3 を生成するシンドローム生成手段(シン
ドローム生成手段、訂正不可能性判定手段)、11はシ
ンドローム生成手段10において計算されたシンドロー
ムS0 ,S1,S2 ,S3 から、演算式、 A=S0 S2 +S12 B=S1 S2 +S0 S3 C=S1 S3 +S22 を生成する演算式生成手段、12はシンドロームおよび
演算式から受信語中の誤り個数を推定する誤り個数推定
手段、13は誤り個数推定手段12において1重または
2重誤りが生起したと推定したとき誤り位置および誤り
数値を算出する誤り位置・誤り数値算出手段、14は入
力される受信語を記憶するためのメモリから成る記憶手
段、15は受信語の誤りを訂正する誤り訂正手段であ
る。
【0078】図8は誤り個数推定手段12の構成を詳細
に示した構成図であり、図において、19は各シンドロ
ームS0 ,S1 ,S2 ,S3 がいずれも0であるか否か
(すなわちS0 =S1 =S2 =S3 =0であるか否か)
を検出する第1の検出手段、20は各シンドロームS0
,S1 ,S2 ,S3 がS0 =S1 =0またはS1 =S2
=0またはS2 =S3 =0またはS3 =S1 =0また
はS0 =S2 =0であるか否かを検出する第2の検出手
段、21は演算式Bが0でないかどうか(すなわちB≠
0であるか否か)を検出する第3の検出手段、22は演
算式A,B,Cがいずれも0であるか否か(すなわち、
A=B=C=0であるか否か)を検出する第4の検出手
段である。
【0079】次に動作について説明する。まず受信語が
シンドローム生成手段10および記憶手段14に入力さ
れ、シンドローム生成手段10においては受信語のシン
ドロームが生成される。また、記憶手段14においては
受信語がそのまま記憶される。
【0080】次に、演算式生成手段11において、シン
ドローム生成手段10において生成されたシンドローム
から演算式を生成し、これを誤り個数推定手段12に入
力する。誤り個数推定手段12では、上記第1から第4
の検出手段によって検出された中から若い番号より優先
的に検出し、その番号が第1のときは誤りなしと推定
し、第2のときは3重以上の誤りが生起したと推定し、
第3のときは2重誤りが生起したと推定し、第4のとき
は1重誤りが生起したと推定し、第1から第4のいずれ
でもないときは3重以上の誤りが生起したと推定する。
【0081】誤り個数推定手段12で、誤りなしと推定
されたときは受信語をそのまま出力し、1または2重誤
りが生起したと推定されたときは誤り位置・誤り数値算
出手段13において誤り位置および誤り数値を算出し、
誤り訂正手段15において誤りを訂正して出力し、3重
以上の誤りが生起したと推定されたときは誤り検出フラ
グとともに出力する。
【0082】以上のように、この実施の形態6によれ
ば、シンドロームのみから誤り訂正の不可能性を判定で
きるとともに、演算式Bのみから2重誤りを推定するこ
とができ、更にシンドロームのみでは誤り訂正の不可能
性が判定できない特殊な場合にも演算式により訂正の不
可能性が判定できる効果が得られる。
【0083】実施の形態7.図9はこの発明の実施の形
態7による誤り訂正装置を示す構成図であり、図におい
て図7の実施の形態6の構成要素と同一の構成要素には
同一符号を付し、その説明を省略する。
【0084】図9において、16は1重誤りまたは2重
誤りが生起したと推定されたとき、誤り位置を算出する
誤り位置算出手段、17は誤り数値を算出する誤り数値
算出手段である。18は2重誤りと推定されたとき、多
項式、 e(x)=a/b(S0 x+S1 )+S0 を生成する多項式生成手段である。
【0085】次に動作について説明する。まず受信語が
シンドローム生成手段10および記憶手段14に入力さ
れる。シンドローム生成手段10において受信語のシン
ドロームが生成される。また、記憶手段14に受信語が
そのまま記憶される。
【0086】次に、誤り個数推定手段12において2重
誤りが生起したと推定されたとき、誤り位置算出手段1
6において、誤り位置方程式 ax2 +bx+c=0 より、2根u,vを求めると同時に、多項式生成手段1
8において多項式、 e(x)=a/b(S0 x+S1 )+S0 を生成する。誤り数値算出手段17において、これに2
根u,vを代入して対応する誤り数値eu ,ev を算出
する。
【0087】以上のように、この実施の形態7によれ
ば、除算(a/b)を高々1回行うだけで誤りを訂正す
ることができる効果が得られる。
【0088】実施の形態8.図10はこの発明の実施の
形態8による誤り訂正装置を示す構成図であり、図にお
いて図7の実施の形態6の構成要素と同一の構成要素に
は同一符号を付し、その説明を省略する。図11は図1
0の記憶手段14の詳細な構成を示す構成図である。
【0089】図11において、23はランダムアクセス
メモリ(メモリ)であり、24はアドレス信号を生成す
るアドレス生成手段である。
【0090】次に動作について説明する。図10におい
て、まず受信語がシンドローム生成手段10および記憶
手段14に入力される。シンドローム生成手段10にお
いて受信語のシンドロームが生成される。
【0091】その時記憶手段14では、受信語の各シン
ボルがアドレス生成手段24に入力されてアドレスが生
成され、生成されたアドレスに基づき、各シンボルがラ
ンダムアクセスメモリ23に格納される。
【0092】受信語のメモリ割付方法をm=4,n=1
5の場合を例にとって説明する。このとき、ガロア体は
GF(16)であり、その原始15乗根αはx4 +x+
1=0の根で与えられる。多項式基底を用いて、α
k (k=0,1,2,…,14)を多項式表現し、 αk =ak,3 α3 +ak,2 α2 +ak,1 α+ak,0 と表す。これは図5に示したものと同一である。
【0093】受信語Rを R=(r1413 … r1 0 ) とする。図12は受信語の入力部の構成を示す構成図で
あり、図において、25はバッファであり、26はα-1
乗算器である。
【0094】シンボルは、最上位シンボルr14から順に
メモリ23に格納される。各シンボルは一度バッファ2
5に格納され、α-1乗算器26で指定されたアドレスに
格納される。
【0095】誤り個数推定手段12において1重誤りが
生起したと推定すると、誤り訂正手段15において、メ
モリのアドレスS1 /S0 に格納されたデータにシンド
ロームS0 を加算することにより訂正を行う。
【0096】誤り個数推定手段12において2重誤りが
生起したと推定すると、誤り位置・誤り数値算出手段1
3において、誤り位置方程式 ax2 +bx+c=0 の2根u,vおよび誤り数値eu ,ev を算出して、誤
り訂正手段15において、メモリのアドレスu,vに格
納されたデータにそれぞれ、eu ,ev を加算すること
により訂正を行う。
【0097】以上のように、この実施の形態8によれ
ば、誤り訂正において、ROMを索表することなく、誤
り位置をガロア体の元から直ちに算出し、訂正すること
ができ、誤り位置を短時間で算出できると共に、索表の
ためのROMが不要となる効果が得られる。
【0098】実施の形態9.図9に示した実施の形態7
による誤り訂正装置において、誤り個数推定手段12に
実施の形態1の誤り訂正方法を適用することにより、誤
り検出率を高め、かつ復号遅延の改善を図った誤り訂正
装置が得られる。
【0099】次に動作について説明する。まず受信語が
シンドローム生成手段10および記憶手段14に入力さ
れる。シンドローム生成手段10において受信語のシン
ドロームが生成される。また、記憶手段14に受信語が
そのまま記憶される。
【0100】次に、誤り個数推定手段12において、実
施の形態1と同様に演算式、 A=S0 S2 +S12 B=S1 S2 +S0 S3 C=S1 S3 +S22 を生成し、(S0 =S1 =S2 =S3 =0)を検出する
第1の検出手段、(S0=S1 =0またはS1 =S2 =
0またはS2 =S3 =0またはS3 =S1 =0またはS
0 =S2 =0)を検出する第2の検出手段、(B≠0)
を検出する第3の検出手段、(A=B=C=0)を検出
する第4の検出手段から、第1の検出手段より優先的
に、シンドロームS0 ,S1 ,S2 ,S3 または演算式
A,B,Cの状態を検出し、上記の各状態を検出した検
出手段の番号が第1のときは誤りなしと推定し、第2の
ときは3重以上の誤りが生起したと推定し、第3のとき
は2重誤りが生起したと推定し、第4のときは1重誤り
が生起したと推定し、第1から第4のいずれの検出手段
も上記各状態を検出しなかったときは3重以上の誤りが
生起したと推定する。
【0101】上記誤り個数推定手段12において2重誤
りが生起したと推定されたとき、誤り位置算出手段16
において、誤り位置方程式 Ax2 +Bx+C=0 より、2根u,vを求めると同時に、多項式生成手段1
8において多項式、 e(x)=A/B(S0 x+S1 )+S0 を生成する。誤り数値算出手段17において、これに
u,vを代入して対応する誤り数値eu ,ev を算出す
る。
【0102】以上のように、この実施の形態9によれ
ば、シンドロームと演算式から直ちに誤り個数を正確に
推定することができ、かつ除算(A/B)を高々1回行
うだけで誤りを訂正することができる効果が得られる。
【0103】実施の形態10.図10に示した実施の形
態8による誤り訂正装置において、誤り個数推定手段1
2および誤り位置・誤り数値算出手段13に実施の形態
9と同様の構成を用いることによって誤り検出率を高
め、復号遅延を改善し、かつ回路規模を簡素化する誤り
訂正装置を実現できる。
【0104】すなわち、演算式A,B,Cを生成し、第
1〜第4の検出手段により誤りの個数を推定し、誤り位
置方程式の2根を多項式に代入して対応する誤り数値を
得るようにする。
【0105】以上のように、この実施の形態10によれ
ば、誤り検出率を高め、復号遅延を改善し、かつ回路規
模を簡素化することができる効果が得られる。
【0106】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、シン
ドロームのみにより誤りを訂正することが不可能である
ことを判定するので、誤りの訂正が不可能な場合に、無
駄な計算を行うことなく、速やかに次の受信語の処理に
取り掛かることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1による誤り訂正方法
のフローチャートである。
【図2】 図1のステップST3の誤り個数推定ステッ
プの詳細な手順を示すフローチャートである。
【図3】 この発明の実施の形態2による誤り訂正方法
のフローチャートである。
【図4】 この発明の実施の形態3による誤り訂正方法
のフローチャートである。
【図5】 実施の形態3におけるガロア体の元と多項式
基底とを示す図である。
【図6】 実施の形態3における各シンボルの格納され
るアドレスを示す図である。
【図7】 この発明の実施の形態6による誤り訂正装置
を示す構成図である。
【図8】 実施の形態6の誤り個数推定手段の構成を詳
細に示した構成図である。
【図9】 この発明の実施の形態7による誤り訂正装置
を示す構成図である。
【図10】 この発明の実施の形態8による誤り訂正装
置を示す構成図である。
【図11】 実施の形態8の記憶手段の詳細な構成を示
す構成図である。
【図12】 実施の形態8の受信語の入力部の構成を示
す構成図である。
【符号の説明】
10 シンドローム生成手段(シンドローム生成手段、
訂正不可能性判定手段)、11 演算式生成手段、12
誤り個数推定手段、13 誤り位置・誤り数値算出手
段、15 誤り訂正手段、23 ランダムアクセスメモ
リ(メモリ)、24 アドレス生成手段。

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 受信語からシンドロームを生成するシン
    ドローム生成ステップと、 該シンドローム生成ステップで生成した前記シンドロー
    ムに基づいて3重誤り以上の誤りを訂正不可能であると
    判定する第1の訂正不可能性判定ステップと、 前記シンドロームに基づいて演算式を生成する演算式生
    成ステップと、 該演算式生成ステップで生成した前記演算式に基づいて
    前記受信語中の誤り個数を推定する誤り個数推定ステッ
    プと、 該誤り個数推定ステップにおいて受信語中に1重又は2
    重の誤りが生起したと推定した場合、生起した誤りの位
    置および数値を算出する誤り位置・誤り数値算出ステッ
    プと、 前記第1の訂正不可能性判定ステップにおいて訂正可能
    であると判定した場合、前記誤り位置・誤り数値算出ス
    テップで算出した前記誤り位置および誤り数値に基づい
    て前記受信語の誤りを訂正する誤り訂正ステップとを備
    えたことを特徴とする誤り訂正方法。
  2. 【請求項2】 第1の訂正不可能性判定ステップにおい
    ては、シンドロームを一方向に配列したときに隣り合う
    シンドロームまたは一つおいて隣り合うシンドロームが
    共に0のときに誤りの訂正が不可能であると判定するこ
    とを特徴とする請求項1記載の誤り訂正方法。
  3. 【請求項3】 誤り個数推定ステップにおいては、シン
    ドロームを一方向に配列したときに、第2の位置となる
    シンドロームと第3の位置となるシンドロームの積と、
    第1の位置となるシンドロームと第4の位置となるシン
    ドロームの積との和から成る演算式が0でないときに受
    信語中に2重誤りが生起していると推定することを特徴
    とする請求項1または請求項2記載の誤り訂正方法。
  4. 【請求項4】 演算式に基づいて誤りの訂正が不可能で
    あると判定する第2の訂正不可能性判定ステップを更に
    設けたことを特徴とする請求項1から請求項3のうちの
    いずれか1項記載の誤り訂正方法。
  5. 【請求項5】 誤り個数推定ステップにおいて受信語中
    に2重誤りが生起していると推定した場合、誤り位置方
    程式の次数が最大の変数の係数である演算式の値を次数
    が次に大きい変数の係数である演算式の値で割った値と
    各シンドロームとのみから成る多項式を生成する多項式
    生成ステップを更に設け、誤り位置・誤り数値算出ステ
    ップにおいては、前記多項式に誤り位置方程式の根を代
    入することによって誤り数値を求めることを特徴とする
    請求項1から請求項4のうちのいずれか1項記載の誤り
    訂正方法。
  6. 【請求項6】 ガロア体の原始元に基づいて受信語の各
    シンボルのアドレスを生成するアドレス生成ステップ
    と、 該アドレス生成ステップにおいて生成した前記アドレス
    に前記各シンボルを格納する格納ステップと、 前記受信語からシンドロームを生成するシンドローム生
    成ステップと、 該シンドローム生成ステップにおいて生成した前記シン
    ドロームに基づいて演算式を生成する演算式生成ステッ
    プと、 該演算式生成ステップにおいて生成した前記演算式から
    前記受信語中の誤り個数を推定する誤り個数推定ステッ
    プと、 該誤り個数推定ステップにおいて誤りが生起したと推定
    した場合、生起した誤りの位置および数値を算出する誤
    り位置・誤り数値算出ステップと、 該誤り位置・誤り数値算出ステップにおいて算出した前
    記誤り位置および誤り数値に基づいて前記格納ステップ
    において格納された前記各シンボルを読み出して前記受
    信語の誤りを訂正する誤り訂正ステップとを備えたこと
    を特徴とする誤り訂正方法。
  7. 【請求項7】 受信語からシンドロームを生成するシン
    ドローム生成手段と、 該シンドローム生成手段の生成した前記シンドロームに
    基づいて3重誤り以上の誤りを訂正不可能であると判定
    する訂正不可能性判定手段と、 前記シンドロームに基づいて演算式を生成する演算式生
    成手段と、 該演算式生成手段の生成した前記演算式に基づいて前記
    受信語中の誤り個数を推定する誤り個数推定手段と、 該誤り個数推定手段が1重又は2重の誤りが生起したと
    推定した場合に、生起した誤りの位置および数値を算出
    する誤り位置・誤り数値算出手段と、 前記訂正不可能性判定手段が訂正可能であると判定した
    場合、前記誤り位置・誤り数値算出手段の算出した前記
    誤り位置および誤り数値に基づいて前記受信語の誤りを
    訂正する誤り訂正手段とを備えたことを特徴とする誤り
    訂正装置。
  8. 【請求項8】 ガロア体の原始元に基づいて受信語の各
    シンボルのアドレスを生成するアドレス生成手段と、 該アドレス生成手段の生成した前記アドレスに前記各シ
    ンボルを格納するメモリと、 前記受信語からシンドロームを生成するシンドローム生
    成手段と、 該シンドローム生成手段の生成した前記シンドロームに
    基づいて演算式を生成する演算式生成手段と、 該演算式生成手段の生成した前記演算式から前記受信語
    中の誤り個数を推定する誤り個数推定手段と、 該誤り個数推定手段が誤りが生起したと推定した場合、
    生起した誤りの位置および数値を算出する誤り位置・誤
    り数値算出手段と、 該誤り位置・誤り数値算出手段の算出した前記誤り位置
    および誤り数値に基づいて前記メモリの前記誤り位置に
    対応するアドレスに格納された前記各シンボルを読み出
    して前記受信語の誤りを訂正する誤り訂正手段とを備え
    たことを特徴とする誤り訂正装置。
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