RU2734450C2 - Method for decoding of noise-immune codes - Google Patents
Method for decoding of noise-immune codes Download PDFInfo
- Publication number
- RU2734450C2 RU2734450C2 RU2018112895A RU2018112895A RU2734450C2 RU 2734450 C2 RU2734450 C2 RU 2734450C2 RU 2018112895 A RU2018112895 A RU 2018112895A RU 2018112895 A RU2018112895 A RU 2018112895A RU 2734450 C2 RU2734450 C2 RU 2734450C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- code
- symbols
- elements
- sent
- array
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F11/00—Error detection; Error correction; Monitoring
- G06F11/07—Responding to the occurrence of a fault, e.g. fault tolerance
- G06F11/08—Error detection or correction by redundancy in data representation, e.g. by using checking codes
- G06F11/10—Adding special bits or symbols to the coded information, e.g. parity check, casting out 9's or 11's
- G06F11/1008—Adding special bits or symbols to the coded information, e.g. parity check, casting out 9's or 11's in individual solid state devices
- G06F11/1048—Adding special bits or symbols to the coded information, e.g. parity check, casting out 9's or 11's in individual solid state devices using arrangements adapted for a specific error detection or correction feature
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M13/00—Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes
- H03M13/03—Error detection or forward error correction by redundancy in data representation, i.e. code words containing more digits than the source words
- H03M13/05—Error 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
- H03M13/13—Linear codes
- H03M13/15—Cyclic codes, i.e. cyclic shifts of codewords produce other codewords, e.g. codes defined by a generator polynomial, Bose-Chaudhuri-Hocquenghem [BCH] codes
- H03M13/151—Cyclic 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
- H03M13/1575—Direct decoding, e.g. by a direct determination of the error locator polynomial from syndromes and subsequent analysis or by matrix operations involving syndromes, e.g. for codes with a small minimum Hamming distance
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M13/00—Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes
- H03M13/03—Error detection or forward error correction by redundancy in data representation, i.e. code words containing more digits than the source words
- H03M13/05—Error 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
- H03M13/13—Linear codes
- H03M13/19—Single error correction without using particular properties of the cyclic codes, e.g. Hamming codes, extended or generalised Hamming codes
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Probability & Statistics with Applications (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Algebra (AREA)
- Pure & Applied Mathematics (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Error Detection And Correction (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к технике передачи дискретной информации и может найти применение в системах связи, передачи данных, телеуправлении, телесигнализации.The invention relates to techniques for transmitting discrete information and can be used in communication systems, data transmission, telecontrol, telesignalization.
Известен способ декодирования, реализованный в устройстве декодирования двоичного циклического кода (авторское свидетельство СССР №1339901), заключающийся в том, что на первом этапе определяют компоненты синдрома и вычисляют многочлен синдрома. С помощью полученных данных решают ключевое уравнение, определяют многочлен локатора ошибок и позиции ошибочных символов.A known decoding method, implemented in a device for decoding a binary cyclic code (USSR author's certificate No. 1339901), consists in the fact that at the first stage the components of the syndrome are determined and the polynomial of the syndrome is calculated. Using the obtained data, the key equation is solved, the error locator polynomial and the positions of the error symbols are determined.
Недостатком способа является относительно низкая оперативность, обусловленная операцией решения ключевого уравнения, которая снижает скорость декодирования.The disadvantage of this method is the relatively low efficiency due to the operation of solving the key equation, which reduces the decoding speed.
Один из известных способов декодирования помехоустойчивых кодов, в том числе и мажоритарно декодируемых (Овечкин Г.В. и Золотарев В.В. Эффективные алгоритмы помехоустойчивого кодирования для цифровых систем связи. Электросвязь, 9, 2003, с. 34-37), заключается в том, что информационные символы, передаваемые получателю, направляют в декодер из канала связи, в котором возможно внесение ошибок в цифровое сообщение, вместе с избыточными символами кода, которые преобразуются в символы синдрома, обладающие свойством зависимости их значений только от ошибок, произошедших в канале связи, и не зависят от информационных символов, передаваемых получателю, и суммируют в декодере с помощью порогового элемента на каждом такте работы после очередного сдвига данных по своим регистрам соответствующие символы в ячейках регистра, определяемых выбранным кодом, и после суммирования производят сравнение результата с пороговым значением, по результатам которого судят о необходимости замены декодируемого информационного символа.One of the known methods of decoding noise-immune codes, including majority decoding (Ovechkin G.V. and Zolotarev V.V. Effective algorithms for noise-immune coding for digital communication systems. Elektrosvyaz, 9, 2003, pp. 34-37), is the fact that the information symbols transmitted to the recipient are sent to the decoder from the communication channel, in which it is possible to introduce errors into the digital message, together with redundant code symbols, which are converted into syndrome symbols, which have the property of dependence of their values only on errors that occurred in the communication channel , and do not depend on the information symbols transmitted to the recipient, and are summed in the decoder using a threshold element at each operation cycle after the next shift of data in their registers, the corresponding symbols in the register cells determined by the selected code, and after summing up, the result is compared with the threshold value, the results of which are judged on the need to replace the decoded information mation symbol.
Недостатком способа является относительно низкая оперативность, обусловленная операцией суммирования большого количества целых чисел, которая снижает скорость декодирования.The disadvantage of this method is the relatively low efficiency due to the operation of summing a large number of integers, which reduces the decoding speed.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предложенному является способ декодирования помехоустойчивого кода (патент RU 2557454, Н03М 13/43, 07.03.2014), заключающийся в том, что из канала связи направляют в декодер двоичные или недвоичные информационные символы и избыточные символы проверок информационных символов используемого кода с параметрами q, R и d, где q - размер передаваемого символа кода, R - кодовая скорость и d - минимальное кодовое расстояние, соответственно, преобразуют их в символы регистра синдрома, которые направляют в пороговый элемент, где формируют рабочий и частотный массивы памяти и вычисляют оценки значений информационных символов используемого кода, сравнивают результаты вычислений с пороговыми значениями и по результатам сравнения принимают решение о необходимости изменения символа используемого кода.The closest in technical essence and the achieved result to the proposed one is a method for decoding an error-correcting code (patent RU 2557454,
Недостатком наиболее близкого технического решения является относительно низкая оперативность декодирования, обусловленная длительным проведением операции вычисления оценки значений декодируемых символов в пороговом элементе, поскольку эта операция предполагает, что такое число тактов его работы раньше относительно момента принятия решения о значении декодируемого символа, какое соответствует количеству символов регистра синдрома на входе порогового элемента. Это снижает скорость декодирования.The disadvantage of the closest technical solution is the relatively low decoding efficiency due to the long-term operation of calculating the estimate of the values of the decoded symbols in the threshold element, since this operation assumes that such a number of clock cycles is earlier relative to the moment of making a decision on the value of the decoded symbol, which corresponds to the number of register symbols syndrome at the entrance of the threshold element. This slows down the decoding speed.
Анализ оперативности известного способа показывает, что число операций для реализации способа пропорционально d, где d - кодовое расстояние.The analysis of the efficiency of the known method shows that the number of operations for implementing the method is proportional to d, where d is the code distance.
Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является повышение оперативности декодирования.The problem to be solved by the present invention is to increase the efficiency of decoding.
Технический результат заключается в повышении оперативности декодирования.The technical result consists in increasing the efficiency of decoding.
Указанная задача решается тем, что, в известном способе декодирования помехоустойчивых кодов, в котором из канала связи направляют в декодер двоичные или недвоичные информационные символы и избыточные символы проверок информационных символов используемого кода с параметрами q, R и d, где q - размер передаваемого символа кода, R - кодовая скорость и d - минимальное кодовое расстояние, соответственно, преобразуют их в символы регистра синдрома, которые направляют в пороговый элемент, в котором формируют массивы памяти, отличающийся тем, что принятые символы кода направляют на вход адреса массива памяти, выбирают из массива элементы в виде как бы «исправленных» информационных символов, а элементы массива формируют предварительно, причем в (2q-1) элементов по адресам, соответствующим неискаженным кодовым комбинациям, направляют (2q-1) значений исходного безызбыточного кода длиной q, в (t- число исправляемых ошибок кода, n=q/R) элементов по адресам, соответствующим искаженным кодовым комбинациям с числом t ошибок, направляют раз те же (2q-1) значений исходного безызбыточного кода, по оставшимся адресам - нулевые кодовые комбинации, которые свидетельствуют о наличии количества ошибок за пределами корректирующих способностей кода.This problem is solved by the fact that, in the known method of decoding error-correcting codes, in which binary or non-binary information symbols and redundant symbols of checks of information symbols of the used code with parameters q, R and d are sent from the communication channel to the decoder, where q is the size of the transmitted code symbol , R is the code rate and d is the minimum code distance, respectively, they are converted into symbols of the syndrome register, which are sent to the threshold element, in which the memory arrays are formed, characterized in that the received code symbols are sent to the input of the memory array address, selected from the array elements in the form of "corrected" information symbols, and the array elements are formed in advance, and in (2 q -1) elements at addresses corresponding to undistorted code combinations, (2 q -1) values of the original non-redundant code of length q are sent to (t is the number of code errors to be corrected, n = q / R) elements at the addresses corresponding to distorted code combinations with the number of t errors are sent times the same (2 q -1) values of the original non-redundant code, at the remaining addresses - zero code combinations, which indicate the presence of the number of errors beyond the correcting capabilities of the code.
Новизна заключается в том, что в предлагаемом способе имеется отличительный от известных признак - элементы массива памяти формируют предварительно, при этом их адрес формируют из принятых оценок кода, а содержимое - из «исправленных» информационных символов.The novelty lies in the fact that the proposed method has a distinguishing feature from the known ones - the elements of the memory array are formed in advance, while their address is formed from the accepted code estimates, and the content is from the "corrected" information symbols.
Предлагаемый способ не требует применения специальных устройств и сложных алгоритмов обработки, благодаря чему достигается возможность существенно сократить временные затраты и упростить декодирующие устройства.The proposed method does not require the use of special devices and complex processing algorithms, which makes it possible to significantly reduce the time spent and simplify decoding devices.
На фиг. 1 приведен пример помехоустойчивого кода (7, 4, 3), на фиг. 2, 2а, 2б - адреса элементов массива памяти (принятый код) и их содержание (информационная часть кода).FIG. 1 shows an example of an error-correcting code (7, 4, 3), FIG. 2, 2a, 2b - addresses of the elements of the memory array (accepted code) and their content (informational part of the code).
Пояснение способа декодирования рассмотрим на примере кода Хемминга (фиг. 1). Символы b1 b2, b3, b4 - информационные, b5, b6, b7 - проверочные.Let us consider the explanation of the decoding method using the example of the Hamming code (Fig. 1). Symbols b 1 b 2 , b 3 , b 4 - informational, b 5 , b 6 , b 7 - check.
На фиг. 2, 2а, 2б показаны значения кода Хемминга (7, 4, 3), которые должны быть сформированы в качестве элементов массива памяти, и их адреса. Значения представлены в 16-теричном (старшие разряды) и 8-меричном (младшие) для сокращения объема записей.FIG. 2, 2a, 2b show the values of the Hamming code (7, 4, 3), which should be formed as elements of the memory array, and their addresses. The values are presented in hexadecimal (high order) and 8th (low order) to reduce the size of records.
Допустим, нужно передать информацию, код которой - 310=00112. Закодированная и переданная кодовая комбинация - 00110112 =3316-8 (фиг. 1 и фиг. 2).Let's say you need to transmit information, the code of which is 3 10 = 0011 2 . The encoded and transmitted codeword is 0011011 2 = 33 16-8 (Fig. 1 and Fig. 2).
При приеме ошибки не произошло, принята кодовая комбинация после преобразования в символы регистра и порогового элемента - 00110112=3316-8, в элементе массива по адресу, код которого 00110112-3316-8, записан код 00112=310, т.е. то, что и было передано.When receiving an error, no error occurred, the code combination was received after converting to register and threshold symbols - 0011011 2 = 33 16-8 , in the array element at the address 0011011 2 -33 16-8 , the
Допустим, при передаче произошла ошибка, после преобразования в символы регистра получена кодовая комбинация с ошибкой в первом разряде -10110112=B316-8. При обращении к массиву с кодом этого адреса считывается 00112=310, т.е. то, что и было передано, ошибка в первом разряде как бы исправлена.Suppose an error occurred during transmission, after converting to register symbols, a code combination was received with an error in the first bit -1011011 2 = B3 16-8 . When accessing an array with the code of this address, 0011 2 = 3 10 is read, i.e. what was transmitted, the error in the first digit is, as it were, corrected.
В рассматриваемом примере взят код Хэмминга, который относится к совершенным, т.е. любая кодовая комбинация фактически является разрешенной, за исключением нулевой. Если количество ошибок превышает корректирующие способности кода (№№ячеек 121,…, 127), то при получении таких кодовых комбинаций из ячеек считывается 00002, что сигнализирует о таких ошибках и недопустимости дальнейшего использования полученной информации.In the example under consideration, the Hamming code is taken, which refers to perfect, i.e. any code combination is in fact allowed, except zero. If the number of errors exceeds the correcting ability of the code (No. of
В предложенном способе оперативность декодирования определяются временем считывания, реализуемым, как правило, за одну операцию, т.е. в d2 меньше, чем у прототипа. В приведенном примере d=3, следовательно, оперативность повысится в 9 раз.In the proposed method, the decoding efficiency is determined by the readout time, which is realized, as a rule, in one operation, i.e. in d 2 less than that of the prototype. In the given example d = 3, therefore, the efficiency will increase 9 times.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018112895A RU2734450C2 (en) | 2018-04-09 | 2018-04-09 | Method for decoding of noise-immune codes |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018112895A RU2734450C2 (en) | 2018-04-09 | 2018-04-09 | Method for decoding of noise-immune codes |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2018112895A RU2018112895A (en) | 2019-10-10 |
RU2018112895A3 RU2018112895A3 (en) | 2020-04-24 |
RU2734450C2 true RU2734450C2 (en) | 2020-10-16 |
Family
ID=68206060
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018112895A RU2734450C2 (en) | 2018-04-09 | 2018-04-09 | Method for decoding of noise-immune codes |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2734450C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2752525C1 (en) * | 2020-11-03 | 2021-07-30 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "33 Центральный научно-исследовательский испытательный институт" Министерства обороны Российской Федерации | Method for correcting mistakes in messages from mobile radiation reconnaissance tools to data collection and processing point |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU42143U1 (en) * | 2004-06-07 | 2004-11-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Калужский научно-исследовательский институт телемеханических устройств" | DECODING DEVICE OF INTERFERENCE-RESISTANT CODE |
US20080301524A1 (en) * | 2007-06-04 | 2008-12-04 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Decoder device and method for decoding data stored in storage medium |
RU2377722C2 (en) * | 2007-06-21 | 2009-12-27 | Валерий Владимирович Золотарев | Method of decoding noise-immune code |
US20140059403A1 (en) * | 2012-08-27 | 2014-02-27 | Naftali Sommer | Parameter estimation using partial ecc decoding |
US20150178151A1 (en) * | 2013-12-20 | 2015-06-25 | Sandisk Technologies Inc. | Data storage device decoder and method of operation |
RU2557454C1 (en) * | 2014-03-07 | 2015-07-20 | Валерий Владимирович Золотарев | Method of decoding noise-immune code |
-
2018
- 2018-04-09 RU RU2018112895A patent/RU2734450C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU42143U1 (en) * | 2004-06-07 | 2004-11-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Калужский научно-исследовательский институт телемеханических устройств" | DECODING DEVICE OF INTERFERENCE-RESISTANT CODE |
US20080301524A1 (en) * | 2007-06-04 | 2008-12-04 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Decoder device and method for decoding data stored in storage medium |
RU2377722C2 (en) * | 2007-06-21 | 2009-12-27 | Валерий Владимирович Золотарев | Method of decoding noise-immune code |
US20140059403A1 (en) * | 2012-08-27 | 2014-02-27 | Naftali Sommer | Parameter estimation using partial ecc decoding |
US20150178151A1 (en) * | 2013-12-20 | 2015-06-25 | Sandisk Technologies Inc. | Data storage device decoder and method of operation |
RU2557454C1 (en) * | 2014-03-07 | 2015-07-20 | Валерий Владимирович Золотарев | Method of decoding noise-immune code |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2752525C1 (en) * | 2020-11-03 | 2021-07-30 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "33 Центральный научно-исследовательский испытательный институт" Министерства обороны Российской Федерации | Method for correcting mistakes in messages from mobile radiation reconnaissance tools to data collection and processing point |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2018112895A (en) | 2019-10-10 |
RU2018112895A3 (en) | 2020-04-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9323611B2 (en) | Systems and methods for multi-stage soft input decoding | |
US8369448B2 (en) | Bit mapping scheme for an LDPC coded 32APSK system | |
JP3451221B2 (en) | Error correction coding apparatus, method and medium, and error correction code decoding apparatus, method and medium | |
US10992416B2 (en) | Forward error correction with compression coding | |
US20090132894A1 (en) | Soft Output Bit Threshold Error Correction | |
CN101867379A (en) | Cyclic redundancy check-assisted convolutional code decoding method | |
RU2377722C2 (en) | Method of decoding noise-immune code | |
JP2005528840A (en) | Soft decoding of linear block codes | |
RU2629455C2 (en) | Method of joint arithmetic and noise-immune coding | |
US8631307B2 (en) | Method for encoding and/or decoding multimensional and a system comprising such method | |
EP3713096B1 (en) | Method and device for decoding staircase code, and storage medium | |
RU2734450C2 (en) | Method for decoding of noise-immune codes | |
RU2620731C1 (en) | Method of joint arithmetic and immune construction of coding and decoding | |
EP2207266A1 (en) | Decoding of recursive convolutional codes by means of a decoder for non-recursive convolutional codes | |
US9356734B2 (en) | Transmitter, receiver, and signal processing method thereof | |
RU2699833C1 (en) | Method of accelerated decoding of a linear code | |
Nuha et al. | Binary Data Correction Simulation Using Convolutional Code on Additive White Gaussian Noise Channel | |
RU2637487C1 (en) | Method of decoding information using convolutional codes | |
RU2712096C1 (en) | Method of combined arithmetic and noise-immune encoding and decoding | |
RU2667370C1 (en) | Method for decoding linear cascade code | |
RU2608872C1 (en) | Method of encoding and decoding block code using viterbi algorithm | |
RU2725699C1 (en) | Method for soft decoding of noise-immune code | |
RU2702724C2 (en) | Method of combined arithmetic and noise-immune encoding and decoding | |
CN111277830B (en) | Encoding method, decoding method and device | |
RU2718213C1 (en) | Method of combined arithmetic and antinoise encoding and decoding |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20210410 |