RU2295198C1 - Code cyclic synchronization method - Google Patents
Code cyclic synchronization method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2295198C1 RU2295198C1 RU2005117755/09A RU2005117755A RU2295198C1 RU 2295198 C1 RU2295198 C1 RU 2295198C1 RU 2005117755/09 A RU2005117755/09 A RU 2005117755/09A RU 2005117755 A RU2005117755 A RU 2005117755A RU 2295198 C1 RU2295198 C1 RU 2295198C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- code
- synchronization
- cyclic
- sequence
- error
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к способам кодовой цикловой синхронизации при передаче дискретной информации и может быть использовано для цикловой синхронизации помехоустойчивых циклических кодов, в частности каскадных кодов.The invention relates to methods of code cyclic synchronization in the transmission of discrete information and can be used for cyclic synchronization of noise-resistant cyclic codes, in particular cascade codes.
Предлагаемый способ кодовой цикловой синхронизации применим для синхронизации сообщений, передаваемых последовательностью слов помехоустойчивого циклического кода. При кодовой цикловой синхронизации синхронизирующие признаки передаются словами помехоустойчивого циклического кода. При этом не требуется передача специальных дополнительных синхронизирующих символов, а используется избыточность самого помехоустойчивого кода. Кодовая цикловая синхронизация может быть установлена при наличии искажений в принятых словах помехоустойчивого кода, не превышающих определенного порогового значения. После установления кодовой цикловой синхронизации, признаки синхронизации вычитают из слов помехоустойчивого кода, не уменьшая корректирующую способность кода. Наиболее эффективно использование кодовой цикловой синхронизации в помехоустойчивых каскадных кодах. В этом случае синхронизация обеспечивается путем многократного повторения признаков синхронизации в различных словах внутреннего кода каскадного кода.The proposed method of code cyclic synchronization is applicable for synchronizing messages transmitted by a sequence of words of error-correcting cyclic code. With code cyclic synchronization, synchronizing features are conveyed by words of an error-correcting cyclic code. In this case, the transmission of special additional synchronizing symbols is not required, but the redundancy of the error-correcting code itself is used. Code cyclic synchronization can be established in the presence of distortions in the received words of the error-correcting code, not exceeding a certain threshold value. After establishing the cyclic code synchronization, synchronization signs are subtracted from the words of the error-correcting code without reducing the corrective ability of the code. The most efficient use of code cycle synchronization in noise-resistant cascading codes. In this case, synchronization is provided by repeatedly repeating synchronization signs in various words of the internal code of the cascading code.
Известен способ цикловой синхронизации, при котором входную последовательность, представляющую собой сумму по модулю два помехоустойчивого кода и синхронизирующей последовательности, делят на порождающий полином помехоустойчивого кода и в результате выделяют синхронизирующую последовательность. При обнаружении определенной двоичной комбинации в выделенной синхронизирующей последовательности, принимается решение о наличии цикловой синхронизации [Лосев В.В., Бродская Е.Б., Коржик В.И. Поиск и декодирование сложных дискретных сигналов / Под ред. В.И.Коржика. - М.: Радио и связь, 1988, стр.136].A known method of cyclic synchronization, in which the input sequence, which is the sum modulo two error-correcting code and a synchronization sequence, is divided into the generating polynomial of the error-correcting code and as a result, a synchronization sequence is isolated. If a specific binary combination is detected in the selected synchronizing sequence, a decision is made on the presence of cyclic synchronization [Losev V.V., Brodskaya EB, Korzhik V.I. Search and decoding of complex discrete signals / Ed. V.I.Korzhika. - M.: Radio and Communications, 1988, p.136].
Однако этот способ имеет недостаточную помехоустойчивость.However, this method has insufficient noise immunity.
Наиболее близким к предлагаемому способу является способ кодовой цикловой синхронизации (прототип), заключающийся в том, что принятую входную последовательность, состоящую из нескольких следующих друг за другом слов, каждое из которых представляет собой сумму по модулю два помехоустойчивого циклического кода и синхронизирующей последовательности, делят на порождающий полином помехоустойчивого циклического кода. В результате деления получают сумму синдрома помехоустойчивого циклического кода и синхронизирующей последовательности. Далее из полученной суммы вычитают синхронизирующую последовательность и выделяют синдром помехоустойчивого циклического кода. Затем по синдрому помехоустойчивого циклического кода вычисляют комбинацию ошибок в помехоустойчивом циклическом коде и оценивают ее вес. Далее по весу комбинации ошибок вычисляют достоверности следующих друг за другом слов помехоустойчивого циклического кода. Затем эти достоверности суммируют вместе и, в случае превышения суммарной достоверности слов помехоустойчивых циклических кодов порогового значения суммарной достоверности, принимают решение о кодовой цикловой синхронизации входной последовательности [Патент РФ №2210870, МПК 7 Н 04 L 7/08. Зимихин Д.А., Квашенников В., В. Слепухин Ф.В. Способ адаптивной кодовой цикловой синхронизации, приор. 09.08.2001, опубл. 20.08.2003].Closest to the proposed method is a method of code cyclic synchronization (prototype), which consists in the fact that the received input sequence, consisting of several consecutive words, each of which is a sum modulo two noise-resistant cyclic code and synchronization sequence, is divided into generating polynomial of the error-correcting cyclic code. As a result of the division, the sum of the error-correcting cyclic code syndrome and the synchronization sequence are obtained. Next, the synchronizing sequence is subtracted from the sum obtained and the noise-tolerant cyclic code syndrome is isolated. Then, according to the error-correcting cyclic code syndrome, a combination of errors in the error-correcting cyclic code is calculated and its weight is estimated. Then, by the weight of the error combination, the reliability of the successive words of the error-correcting cyclic code is calculated. Then these reliability are summarized together and, if the total reliability of the words of noise-resistant cyclic codes exceeds the threshold value of the total reliability, a decision is made on the code cycle synchronization of the input sequence [RF Patent No. 2210870, IPC 7 H 04 L 7/08. Zimikhin D.A., Kvashennikov V., V. Slepukhin F.V. Adaptive code cycle synchronization method, prior. 08.09.2001, publ. 08/20/2003].
Недостатком этого способа является невысокая помехоустойчивость, обусловленная тем, что кодовую цикловую синхронизацию устанавливают по многократно повторенной короткой синхронизирующей последовательности, синхронизирующие свойства которой хуже, чем у длинной синхронизирующей последовательности.The disadvantage of this method is the low noise immunity, due to the fact that the code cycle synchronization is set by repeatedly repeated short synchronizing sequence, the synchronizing properties of which are worse than that of a long synchronizing sequence.
Цель изобретения - увеличение помехоустойчивости кодовой цикловой синхронизации сообщений за счет того, что для синхронизации используют длинную синхронизирующую последовательность, синхронизирующие свойства которой лучше, чем у многократно повторенной короткой синхронизирующей последовательности.The purpose of the invention is to increase the noise immunity of code cyclic message synchronization due to the fact that a long synchronization sequence is used for synchronization, the synchronizing properties of which are better than that of a multiple repeated short synchronizing sequence.
Для достижения цели предложен способ кодовой цикловой синхронизации, заключающийся в том, что принятую входную последовательность, состоящую из нескольких следующих друг за другом слов, каждое из которых представляет собой сумму по модулю два помехоустойчивого циклического кода и синхронизирующей последовательности, делят на порождающий полином помехоустойчивого циклического кода. В результате деления получают сумму синдрома помехоустойчивого циклического кода и синхронизирующей последовательности. Далее из полученной суммы вычитают синхронизирующую последовательность и выделяют синдром помехоустойчивого циклического кода. Затем по синдрому помехоустойчивого циклического кода вычисляют комбинацию ошибок в помехоустойчивом циклическом коде и оценивают ее вес. Далее по весу комбинации ошибок вычисляют достоверности следующих друг за другом слов помехоустойчивого циклического кода. Затем эти достоверности суммируют вместе и, в случае превышения суммарной достоверности слов помехоустойчивых циклических кодов порогового значения суммарной достоверности, принимают решение о кодовой цикловой синхронизации входной последовательности. Новым является то, что выбирают одну синхронизирующую последовательность для N(N>1) следующих друг за другом помехоустойчивых циклических кодов, каждый помехоустойчивый циклический код суммируют с соответствующей частью этой синхронизирующей последовательности и суммарную достоверность помехоустойчивых циклических кодов вычисляют только для тех помехоустойчивых циклических кодов, которые были просуммированы с разными частями одной и той же синхронизирующей последовательности.To achieve the goal, a code cyclic synchronization method is proposed, namely, that the received input sequence, consisting of several consecutive words, each of which is a sum modulo two error-correcting cyclic codes and a synchronizing sequence, is divided into an error-correcting cyclic code generating polynomial . As a result of the division, the sum of the error-correcting cyclic code syndrome and the synchronization sequence are obtained. Next, the synchronizing sequence is subtracted from the sum obtained and the noise-tolerant cyclic code syndrome is isolated. Then, according to the error-correcting cyclic code syndrome, a combination of errors in the error-correcting cyclic code is calculated and its weight is estimated. Then, by the weight of the error combination, the reliability of the successive words of the error-correcting cyclic code is calculated. Then these reliability are summarized together and, if the total reliability of the words of noise-resistant cyclic codes exceeds the threshold value of the total reliability, a decision is made on the code cycle synchronization of the input sequence. New is that one synchronization sequence is selected for N (N> 1) consecutive error-correcting cyclic codes, each error-correcting cyclic code is added to the corresponding part of this synchronizing sequence, and the total reliability of the error-correcting cyclic codes is calculated only for those error-correcting cyclic codes that were summed up with different parts of the same sync sequence.
Причем с синхронизирующей последовательностью суммируют только проверочные части помехоустойчивых циклических кодов, и следующие друг за другом N помехоустойчивых циклических кодов, которые суммируют с одной синхронизирующей последовательностью, являются внутренними кодами одного каскадного кода.Moreover, only the verification parts of the error-correcting cyclic codes are summed with the synchronizing sequence, and the successive N error-correcting cyclic codes, which are summed with one synchronizing sequence, are internal codes of one cascading code.
Осуществление способа адаптивной кодовой цикловой синхронизации рассмотрим на примере синхронизации каскадного кода.The implementation of the adaptive code cycle synchronization method is illustrated by the example of cascading code synchronization.
На передающей стороне формируют входную последовательность, которую затем передают на приемную сторону. Для этого на передающей стороне исходное сообщение объемом К m-ичных (m>1) символов вначале кодируют m-ичным помехоустойчивым кодом, например, m-ичным помехоустойчивым кодом Рида-Соломона. Код Рида-Соломона является внешним кодом или кодом первой ступени помехоустойчивого каскадного кода.An input sequence is formed on the transmitting side, which is then transmitted to the receiving side. To do this, on the transmitting side, the initial message with a volume of K m-ary (m> 1) characters is first encoded with an m-ary noise-tolerant code, for example, an m-ary noise-immune code of Reed-Solomon. The Reed-Solomon code is the external code or the code of the first stage of the noise-resistant cascading code.
В результате кодирования информации получают кодовое слово кода Рида-Соломона (N, K), информационная длина которого равна К, а блоковая - N символов.As a result of encoding information, the code word of the Reed-Solomon code (N, K) is obtained, the information length of which is K, and the block length is N characters.
Далее информацию кодируют двоичным кодом, например двоичным кодом Боуза-Чоудхури-Хоквингема (БЧХ - коды) с порождающим многочленом g(x). Код БЧХ является внутренним кодом или кодом второй ступени помехоустойчивого каскадного кода. Код БЧХ имеет параметры: n - блоковая длина кода, k - информационная длина кода.Further, the information is encoded with a binary code, for example, the Bose-Chowdhury-Hockingham binary code (BCH codes) with the generating polynomial g (x). The BCH code is an internal code or a second-stage code of a noise-free cascading code. The BCH code has parameters: n is the block length of the code, k is the information length of the code.
Исходной информацией f(x) для каждого слова кода БЧХ являются символы кода Рида-Соломона, рассматриваемые как двоичный полином степени k-1. Кодирование кода БЧХ p1(x) выполняется по формулеThe source information f (x) for each word of the BCH code is the Reed-Solomon code symbols, considered as a binary polynomial of degree k-1. The coding of the BCH code p 1 (x) is performed according to the formula
В результате кодирования кодом БЧХ всех символов кода Рида-Соломона получают N двоичных слов кода БЧХ(n, k) или двоичную последовательность, длина которой составляет nN бит.As a result of encoding the BCH code for all the symbols of the Reed-Solomon code, N binary words of the BCH code (n, k) or a binary sequence with a length of nN bits are obtained.
Далее складывают по модулю два символы двоичной последовательности кодов БЧХ с символами двоичной синхронизирующей последовательности. В качестве синхронизирующей последовательности выбирают последовательность с хорошими синхронизирующими свойствами, например код Рида-Маллера (РМ) 1-го порядка (последовательность максимального периода). При этом синхронизирующую последовательность делят на части р2(х) длины n-k символов каждая, и символы этих частей синхронизирующей последовательности суммируют с соответствующими n-k символами проверочной части соответствующего кода БЧХ: р3(х)=p1(x)+р2(х). Для выполнения этой операции длина синхронизирующей последовательности должна быть не менее V=(n-k)N. Между словами БЧХ в каскадном коде и отрезками синхронизирующей последовательности (кода РМ) устанавливается взаимно однозначное соответствие. Проверочная часть первого слова БЧХ складывается с первым отрезком синхронизирующей последовательности, проверочная часть второго - со вторым отрезком синхронизирующей последовательности и так далее. Такое сложение выполняется со всеми словами кода БЧХ каскадного кода.Next, the modulo two symbols of the binary sequence of BCH codes with the symbols of the binary synchronization sequence are added. As a synchronizing sequence, a sequence with good synchronizing properties is selected, for example, a Reed-Muller (PM) code of the 1st order (maximum period sequence). In this case, the synchronization sequence is divided into parts p 2 (x) of length nk characters each, and the symbols of these parts of the synchronization sequence are summed with the corresponding nk characters of the verification part of the corresponding BCH code: p 3 (x) = p 1 (x) + p 2 (x ) To perform this operation, the length of the synchronization sequence must be at least V = (nk) N. A one-to-one correspondence is established between the words of the BCH in the cascade code and the segments of the synchronization sequence (PM code). The verification part of the first BCH word is added to the first segment of the synchronization sequence, the verification part of the second - with the second segment of the synchronization sequence, and so on. This addition is performed with all words of the BCH code of the cascading code.
На приемной стороне входную последовательность, сформированную в виде суммы двух последовательностей, используют для кодовой цикловой синхронизации. В канале связи из-за искажений сигнала возникают ошибки и на кодовые слова кода БЧХ р3(х) накладывается комбинация ошибок е(х). Поэтому входную последовательность на приемной стороне можно представить в виде:On the receiving side, an input sequence formed as the sum of two sequences is used for code cycle synchronization. Errors occur in the communication channel due to signal distortions and a combination of errors e (x) is superimposed on the code words of the BCH code p 3 (x). Therefore, the input sequence on the receiving side can be represented as:
На приемной стороне входную последовательность р4(х) сначала делят на порождающий многочлен помехоустойчивого кода g(x):On the receiving side, the input sequence p 4 (x) is first divided into the generating polynomial of the error-correcting code g (x):
Деление кода БЧХ p1(x) на порождающий многочлен g(x), по определению кода, дает нулевой остаток. При делении отрезка синхронизирующей последовательности р2(х) на порождающий многочлен g(x), синхронизирующая последовательность не изменяется, поскольку она наложена на проверочную часть кода и, значит, степень ее меньше степени порождающего многочлена. Деление комбинации ошибок е(х) на порождающий многочлен кода, по определению, дает в остатке синдром кода s(x). Таким образом, при делении входной последовательности на порождающий многочлен в остатке получают сумму синдрома кода БЧХ и отрезка синхронизирующей последовательности:Dividing the BCH code p 1 (x) by the generating polynomial g (x), by the definition of the code, gives a zero remainder. When dividing a segment of the synchronization sequence p 2 (x) by the generating polynomial g (x), the synchronizing sequence does not change, since it is superimposed on the verification part of the code and, therefore, its degree is less than the degree of the generating polynomial. Dividing the error combination e (x) by the generating code polynomial, by definition, gives the remainder of the code syndrome s (x). Thus, when dividing the input sequence by the generating polynomial in the remainder, the sum of the syndrome of the BCH code and the length of the synchronizing sequence are obtained:
Далее, вычитая синхронизирующую последовательность р2(х) из комбинации r(х), получают синдром помехоустойчивого кода s(x). По синдрому кода s(x) определяют комбинацию ошибок е(х) в помехоустойчивом циклическом коде БЧХ. Это возможно, если кратность ошибок лежит в пределах исправляющей способности кода. Комбинации ошибок е(х) для синдрома s(x) можно вычислить заранее и поместить, например, в таблицу. При этом определение ошибок в коде может выполняться с помощью таблицы ошибок, входом которой являются комбинации синдрома s(x), а выходом - комбинации ошибок е(х) в помехоустойчивом коде. Для получения таблицы ошибок сначала для всевозможных комбинаций ошибок е(х) вычисляют соответствующие синдромы s(x) кода, а затем помещают комбинации ошибок е(х) в таблицу ошибок по адресу s(x).Subtracting the synchronization sequence p 2 (x) from the combination r (x), we obtain the error-correcting code syndrome s (x). The code syndrome s (x) determines the combination of errors e (x) in the noise-frequency cyclic BCH code. This is possible if the error rate lies within the corrective capacity of the code. The combination of errors e (x) for the syndrome s (x) can be calculated in advance and placed, for example, in a table. In this case, error determination in the code can be performed using the error table, the input of which is the combination of the s (x) syndrome, and the output is the error combination e (x) in the error-correcting code. To obtain an error table, first for all possible combinations of errors e (x), the corresponding syndromes s (x) of the code are calculated, and then combinations of errors e (x) are placed in the error table at s (x).
После определения комбинации ошибок вычисляют ее вес, то есть количество единиц в комбинации ошибок. Затем по весу ошибок оценивают достоверность принятого кода.After determining the combination of errors, its weight is calculated, that is, the number of units in the combination of errors. Then, the reliability of the received code is estimated by the weight of errors.
Оценка достоверности принятого кода выполняется исходя из следующих соображений. Достоверность кодового слова определяется вероятностью необнаруженной ошибки при исправлении ошибок. При увеличении числа ошибок, исправленных в кодовом слове, возрастает вероятность необнаруженной ошибки (вероятность ложного декодирования) и уменьшается достоверность принятого кодового слова. Коэффициент необнаруженной ошибки [Элементы теории передачи дискретной информации под ред. Л.П.Пуртова, М., Связь, 1972, стр.129], определяющий долю трансформаций в зависимости от количества исправляемых в кодовом слове ошибок β, оценивается по формулеThe reliability of the received code is evaluated based on the following considerations. The validity of the codeword is determined by the probability of an undetected error in error correction. With an increase in the number of errors corrected in the codeword, the probability of an undetected error (the probability of false decoding) increases and the reliability of the received codeword decreases. The coefficient of undetected error [Elements of the theory of transmission of discrete information, ed. LPPurtova, M., Communication, 1972, p.129], which determines the proportion of transformations depending on the number of errors β corrected in the codeword, is estimated by the formula
где k, n - информационная и блоковая длина кода соответственно,where k, n are the information and block length of the code, respectively,
t - количество ошибок, исправляемых в кодовом слове.t is the number of errors corrected in the codeword.
Оценка количества двоичных разрядов f, используемых для обнаружения ошибок, будет равнаThe estimate of the number of binary bits f used to detect errors will be equal to
Достоверность кодового слова γ(t) при исправлении t ошибок будет оцениваться относительным числом разрядов кодового слова, используемых для обнаружения ошибок, и запишется в видеThe reliability of the codeword γ (t) when correcting t errors will be estimated by the relative number of bits of the codeword used to detect errors, and will be written as
При этом достоверность кодового слова, в котором не было обнаружено ни одной ошибки, будет равна 1. При увеличении числа ошибок в кодовом слове достоверность его уменьшается.In this case, the reliability of the codeword in which no errors were detected will be 1. With an increase in the number of errors in the codeword, its reliability decreases.
Качество канала связи определяется суммарной достоверностью принятых кодовых слов. Далее вычисляют суммарную достоверность следующих друг за другом помехоустойчивых циклических кодов БЧХ. При этом для вычисления суммарной достоверности используют достоверности только тех помехоустойчивых циклических кодов, которые просуммированы с различными частями одной и той же синхронизирующей последовательности.The quality of the communication channel is determined by the total reliability of the received code words. Next, the total reliability of successive noise-resistant cyclic BCH codes is calculated. In this case, to calculate the total reliability, the reliability of only those error-correcting cyclic codes that are summed with different parts of the same synchronizing sequence are used.
В случае если суммарная достоверность кодовых слов превысит некоторое заранее выбранное пороговое значение достоверности γmax:If the total confidence of the code words exceeds some pre-selected threshold value of confidence γ max :
то выполняется цикловая синхронизация. Это означает, что входная информация поступает на дальнейшую обработку. Местоположение синхронизирующей последовательности однозначно определяет начало первого помехоустойчивого циклического кода БЧХ в каскадном коде или начало сообщения.then loop synchronization is performed. This means that the input goes to further processing. The location of the synchronization sequence uniquely determines the beginning of the first error-correcting cyclic BCH code in a cascading code or the beginning of a message.
В предлагаемом способе решение о цикловой синхронизации принимается в зависимости от суммарной достоверности принятых помехоустойчивых циклических кодов БЧХ. При высоком качестве канала связи количество принятых помехоустойчивых кодов, при котором принимается решение о цикловой синхронизации, уменьшается. Это объясняется тем, что в канале связи высокого качества количество принятых неискаженных кодовых слов увеличивается. Достоверность неискаженных кодовых слов выше, и для надежной синхронизации требуется прием меньшего числа кодовых слов. При ухудшении качества канала связи суммарная достоверность принятых кодовых слов уменьшается и для надежной синхронизации требуется большее число помехоустойчивых кодов, поскольку часть кодовых слов принята с ошибками.In the proposed method, the decision on cyclic synchronization is made depending on the total reliability of the received noise-resistant cyclic BCH codes. With a high quality communication channel, the number of received error-correcting codes, at which a decision is made on cyclic synchronization, is reduced. This is because in the high-quality communication channel, the number of received undistorted codewords increases. The reliability of the undistorted codewords is higher, and for reliable synchronization, fewer codewords are required. With a deterioration in the quality of the communication channel, the total reliability of the received code words decreases and for reliable synchronization a larger number of error-correcting codes is required, since part of the code words is received with errors.
Пороговое значение суммарной достоверности принятых кодовых слов γmax выбирают таким образом, чтобы обеспечить высокую вероятность цикловой синхронизации, не уступающую, по крайней мере, вероятности правильного декодирования помехоустойчивого каскадного кода. При большой величине этого порогового значения, суммарной достоверности принятых кодовых слов может быть недостаточно для установления цикловой синхронизации, а при малой величине порогового значения возрастает вероятность ложной синхронизации. Оптимальный выбор указанного параметра обеспечивает высокую вероятность цикловой синхронизации и низкую вероятность ложной синхронизации.The threshold value of the total confidence of the received codewords γ max is chosen in such a way as to provide a high probability of cyclic synchronization, not inferior to at least the probability of correct decoding of the noise-tolerant cascade code. With a large value of this threshold value, the total reliability of the received code words may not be sufficient to establish cyclic synchronization, and with a small value of the threshold value, the probability of false synchronization increases. The optimal choice of this parameter provides a high probability of cyclic synchronization and a low probability of false synchronization.
Выбор величины порогового значения суммарной достоверности принятых кодовых слов покажем на примере каскадного кода, внутренним кодом которого является двоичный код БЧХ (31,16), а внешним кодом - код Рида-Соломона (24,16) над полем Галуа GF(28). Длина синхронизирующей последовательности для этого каскадного кода будет равна 24·(31-16)=360 бит. В качестве синхронизирующей последовательности могут быть взяты первые 360 бит рекуррентной М-последовательности. Общая ее длина составляет 511 бит. Первые 360 бит этой последовательности разбивают на части, каждая из которых имеет длину 15 бит. Расчетная вероятность правильного приема каскадного кода в канале с независимыми ошибками при коэффициенте ошибок 0.07 равна 0.931. Синхронизация выполняется по кодам БЧХ, принятым без ошибок или с одиночной ошибкой. Расчетная вероятность приема кода БЧХ без ошибок на заданном канале равна 0.105, с исправлением одиночной ошибки - 0.246. Среднее количество безошибочно принятых кодов БЧХ в каскадном коде длины 24 составляет 2.520, среднее количество кодов БЧХ, принятых с одной ошибкой - 5.904. Достоверность безошибочного кода БЧХ согласно формуле (6) равна 1, кода БЧХ с одной ошибкой равна 0.667. Средняя суммарная достоверность принятых кодов БЧХ каскадного кода на заданном канале равна 1·2.520+0.667·5.904=6.458. С другой стороны, для надежной защиты от ложной синхронизации, как показывают результаты расчетов, достаточно приема трех неискаженных кодовых слов. Поэтому, суммарная достоверность может находиться в диапазоне значений 3<∑γi<6.458. В качестве порогового значения суммарной достоверности, обеспечивающей вероятность цикловой синхронизации не менее вероятности правильного приема каскадного кода и надежную защиту от ложной синхронизации, может быть выбрана величина γmax=(3+6.458)/2=4.729.We will show the choice of the threshold value of the total confidence of the received code words using an example of a cascade code whose internal code is the binary BCH code (31.16) and the external code is the Reed-Solomon code (24.16) over the Galois field GF (2 8 ). The length of the synchronization sequence for this cascading code will be 24 · (31-16) = 360 bits. The first 360 bits of a recurrent M-sequence can be taken as a synchronization sequence. Its total length is 511 bits. The first 360 bits of this sequence are divided into parts, each of which has a length of 15 bits. The estimated probability of correct reception of a cascade code in a channel with independent errors with an error rate of 0.07 is 0.931. Synchronization is performed using BCH codes received without errors or with a single error. The estimated probability of receiving a BCH code without errors on a given channel is 0.105, with a single error correction - 0.246. The average number of correctly received BCH codes in a cascade code of length 24 is 2.520, and the average number of BCH codes received with one error is 5.904. The reliability of the error-free BCH code according to formula (6) is 1, the BCH code with one error is 0.667. The average total reliability of the received BCH codes of the cascade code on a given channel is 1 · 2.520 + 0.667 · 5.904 = 6.458. On the other hand, for reliable protection against false synchronization, as the calculation results show, it is sufficient to receive three undistorted codewords. Therefore, the total confidence may be in the range of 3 <∑γ i <6.458. The value γ max = (3 + 6.458) /2=4.729 can be selected as the threshold value of the total reliability providing the probability of cyclic synchronization not less than the probability of the correct reception of the cascade code and reliable protection against false synchronization.
В рассматриваемом способе кодовая цикловая синхронизация осуществляется не только по безошибочным кодовым словам, но и по кодовым словам с ошибками. Это повышает помехоустойчивость кодовой цикловой синхронизации и позволяет осуществлять синхронизацию при высоком уровне помех в канале связи, где количество неискаженных кодовых слов уменьшается.In the method under consideration, code cycle synchronization is carried out not only by error-free code words, but also by code words with errors. This increases the noise immunity of the code cycle synchronization and allows synchronization at a high level of interference in the communication channel, where the number of undistorted code words decreases.
В предлагаемом способе выполняется суммирование синхронизирующей последовательности только с проверочной частью кода БЧХ. Это позволяет выделять при приеме синхронизирующую последовательность. В прототипе синхронизирующую последовательность суммируют со всем кодом БЧХ, и поэтому выделяется преобразованная синхронизирующая последовательность, которая может не обеспечивать высокие синхронизирующие свойства.In the proposed method, the summation of the synchronization sequence is performed only with the verification part of the BCH code. This allows you to select when receiving a synchronization sequence. In the prototype, the synchronization sequence is summed with the entire BCH code, and therefore, a converted synchronization sequence is allocated, which may not provide high synchronization properties.
В предлагаемом изобретении, в отличие от известного способа, используется в N (N>1) раз более длинная синхронизирующая последовательность. Синхронизирующие свойства последовательности определяются минимальным кодовым расстоянием этой последовательности от ее сдвигов вправо или влево на некоторое число разрядов. При большом минимальном кодовом расстоянии сдвиг синхронизирующей последовательности обнаруживают даже при наличии большого числа ошибок в канале связи. Поскольку длинная синхронизирующая последовательность имеет большее минимальное кодовое расстояние, чем короткая, то предлагаемый способ обеспечивает более высокую вероятность цикловой синхронизации. Например, минимальное кодовое расстояние М-последовательности, имеющей длину V бит, равна примерно V/2 и увеличивается пропорционально длине синхронизирующей последовательности.In the present invention, in contrast to the known method, N (N> 1) times longer sync sequence is used. The synchronizing properties of a sequence are determined by the minimum code distance of this sequence from its shifts to the right or left by a certain number of bits. With a large minimum code distance, a shift in the synchronization sequence is detected even in the presence of a large number of errors in the communication channel. Since a long synchronization sequence has a larger minimum code distance than a short one, the proposed method provides a higher probability of cyclic synchronization. For example, the minimum code distance of an M-sequence having a length of V bits is approximately V / 2 and increases in proportion to the length of the synchronization sequence.
Достигаемым техническим результатом предлагаемого способа кодовой цикловой синхронизации является повышение ее помехоустойчивости.Achievable technical result of the proposed method of code cycle synchronization is to increase its noise immunity.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005117755/09A RU2295198C1 (en) | 2005-06-08 | 2005-06-08 | Code cyclic synchronization method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005117755/09A RU2295198C1 (en) | 2005-06-08 | 2005-06-08 | Code cyclic synchronization method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2295198C1 true RU2295198C1 (en) | 2007-03-10 |
Family
ID=37992597
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005117755/09A RU2295198C1 (en) | 2005-06-08 | 2005-06-08 | Code cyclic synchronization method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2295198C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2460219C2 (en) * | 2010-02-10 | 2012-08-27 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Импульс" | Method for combined clock and code synchronisation |
| RU2500074C1 (en) * | 2012-06-05 | 2013-11-27 | Открытое акционерное общество "Калужский научно-исследовательский институт телемеханических устройств" | Soft decision code frame synchronisation method |
| RU2664409C1 (en) * | 2017-06-20 | 2018-08-17 | Акционерное общество "Калужский научно-исследовательский институт телемеханических устройств" | Code frame synchronization method with soft solutions |
-
2005
- 2005-06-08 RU RU2005117755/09A patent/RU2295198C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2460219C2 (en) * | 2010-02-10 | 2012-08-27 | Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Импульс" | Method for combined clock and code synchronisation |
| RU2500074C1 (en) * | 2012-06-05 | 2013-11-27 | Открытое акционерное общество "Калужский научно-исследовательский институт телемеханических устройств" | Soft decision code frame synchronisation method |
| RU2664409C1 (en) * | 2017-06-20 | 2018-08-17 | Акционерное общество "Калужский научно-исследовательский институт телемеханических устройств" | Code frame synchronization method with soft solutions |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6427219B1 (en) | Method and apparatus for detecting and correcting errors using cyclic redundancy check | |
| KR100881192B1 (en) | A method of detecting an error pattern, an error correction apparatus, and a method of encoding data | |
| US6848069B1 (en) | Iterative decoding process | |
| US10992416B2 (en) | Forward error correction with compression coding | |
| US6718503B1 (en) | Reduced latency interleaver utilizing shortened first codeword | |
| US8190964B2 (en) | Decoding method | |
| RU2295198C1 (en) | Code cyclic synchronization method | |
| RU2295196C1 (en) | Communication channel quality control method | |
| RU2500074C1 (en) | Soft decision code frame synchronisation method | |
| RU2210870C2 (en) | Adaptive frame synchronization method | |
| RU2342796C1 (en) | Method of code cyclic sync | |
| RU2562435C1 (en) | Method of information encoding-decoding in data transmission systems | |
| EP2406908B1 (en) | Mimo communication method and devices | |
| RU2667370C1 (en) | Method for decoding linear cascade code | |
| RU2664409C1 (en) | Code frame synchronization method with soft solutions | |
| RU2302083C1 (en) | Method for transferring a discrete message in systems with feedback coupling | |
| RU2369023C1 (en) | Method of messages acceptance and transmission within communication system | |
| RU2259638C1 (en) | Adaptive code frame synchronization device | |
| RU2563058C1 (en) | Adaptive noiseless coding method | |
| KR100979366B1 (en) | Decoder of Reed-Solomon code with variable error correcting capability | |
| RU2214689C2 (en) | Manner of code cyclic synchronization | |
| RU2231216C2 (en) | Method for decoding noise-immune recurrent code | |
| Bhargava et al. | Coding theory and its applications in communication systems | |
| KR101763597B1 (en) | Broadcast receiver and data processing method thereof | |
| RU2223598C2 (en) | Method for decoding variable-length noise- immune concatenated code |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090609 |