DE1944963A1

DE1944963A1 - Stoerungsgesichertes UEbertragungssystem

Info

Publication number: DE1944963A1
Application number: DE19691944963
Authority: DE
Inventors: Massey James Lee
Original assignee: Codex Corp
Current assignee: Motorola Solutions Inc
Priority date: 1968-09-04
Filing date: 1969-09-04
Publication date: 1970-03-12
Also published as: NL6913520A; US3566352A; GB1248830A; FR2017371A1

Description

Die vorliegende Erfindung "betrifft ein störungsgesiohertes Übertragungssystem für einen Übertragungskanal, in welohem Fehlerbündel auftreten können, die sich über höchstens X Zeit- j intervalle erstrecken, enthaltend einen öoder mit einer Anordnung zum Definieren einer Anzahl von Informationsziffern-Strömen, einer Verzögerungsvorrichtung und einer Kombinieranordnung zur Bildung eines Stromes von Paritätsziffern derart, daß alle Paritätsziffern, die eine bestimmte Informationsziffer als Term enthalten, voneinander und von der betreffenden Informationsziffer im Ausgangssignal der Einrichtung um mindestens X Zeitintervalle, von denen jedes eine Ziffer aus jedem Strom enthält, getrennt sind, und einen Decoder.

Durch die vorliegende Erfindung soll eine Korrektur von Fehlerbündeln angegeben werden, bei welcher der geratetechnisohe ; Aufwand im Verhältnis zur korrigierbaren Fehlerbündellänge „ I klein ist, verhältnismäßig geringe Anforderungen an die Störpau- . sen zwischen den korrigierbaren Fehlerbündeln gestellt werden und auch einige stochastisch^ Störungen korrigiert werdeno-

Allgemein gesprochen werden bei einem Coder gemäß der Erfindung mehrere Informationsziffern-Ströme oder -Folgen und ein einziger Paritätsziffern-Strom gebildet, wobei jede Informationen

ziffer bei der erzeugenden Summierung für genau zwei Pariiäts- · ziffern, die eine bestimmte Anzahl von Zeitintervallen beabstandet sind, als Komponente verwendet wird· Ein Zeitintervall soll j definitionsgemäß eine Ziffer aus jedem Strom enthaltene Der in Zeitintervallen gerechnete Abstand zwischen den beiden erwähnten Paritätsziffern ist für jede Informationsziffer in einem gegebenen Strom gleioh, von Strom zu Strom jedoch verschieden.

ORIGINAL INSPECTED 009811/1310

Der Abstand ist dabei langer als der ü#nnwert der korrigierbaren Fehlerbündellänge, jedoch kürzer als das Doppelte dee Nennwertes der korrigierbaren Fehlerbündellänge für alle mit Ausnahme von höchstens einem der Informationsziffern-Ströme. In dem Decoder gemäß der Erfindung werden Syndrom- oder Merkmals-Ziffern gebildet, wobei jede Informationsziffer durch ein Paar dieser Merkmalsziffern geprüft und verfälscht empfangene Informationsziffern in jedem Strom dadurch korrigiert wer- I den, daß für jede Informationsziffer ein Paar von Merkmalsziffern geprüft wird, die um eine Anzahl von Zeitintervallen von- j einander getrennt sind, welche dem Abstand der Paritätsziffern ! zugeordnet ist, die gemeinsame Informationsziffern in dem be- I treffenden Strom einschließen, und die Resultate der Decodierung; bei der unabhängigen Decodierung von anderen Informations ziffern! werden in den gleichen und nachfolgenden Zeitintervallen und j im gleichen und anderen Strömen verwendet. .;

Die Erfindung, wird im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Coders für einen Code mit dem Verhältnis 3/4, und

Fig. 2 ein Blockschaltbild eines Decoders zum Decodieren einer Nachricht, die durch, den Coder gemäß Fig. 1 codiert wurde. -

Bei der Einrichtung gemäß Fig. 1 werden die zu codierenden Informationsziffern (zumindest gedanklich) in drei Ströme I._f Ip und I- unterteilt und von den Informationsziffern-Strömen, führen Abgriffe 10, 12 bzw· 14 zu einer Verzögerungsleitung 20,' welche die Ziffern eines Paritätsziffern-Stromes P erzeugt« Die Einrichtung ist so ausgelegt, daß ein Fehlerbündel, dessen länge X Zeitintervalle beträgt, korrigiert werden kann, wobei ein Zeitintervall definitionsgemäß eine Ziffer aus jedem der vier Ströme enthält. Die über den Kanal zu übertragenden Ziffern können also eine Paritatsziffer zwischen jeweils drei Informationsziffern enthalten, wobei die erste Kanalziffer die erste Ziffer des Stromes I.., die zweite Kanalziffer die erste /

ORIGINAL INSPECTED

Ziffer dee Stromes I₂, die dritte Kanalziffer die erste Ziffer von I~, die vierte Kanalziffer die erste Ziffer des Stromes P₁ die fünfte Kanalziffer die zweite Ziffer des Stromes I₁ usw. sind.

Wie Pig. 1 zeigt, sind die beiden Abgriffe 14 vom Strom I» jeweils mit Modulo-2-Addierern 22 und 24 verbunden, die in der Leitung 20 durch X Verzögerungseinheiten getrennt sind; die beiden Abgriffe 12 vom Strom I₂ sind mit Addierern 26 bzw» 28 verbunden, die in der Leitung 20 durch X+1 Verzögerungseinheiten voneinander getrennt sind, und die beiden Abgriffe 10 vom Strom I₁ sind mit dem Eingang 32 der Leitung bzw. einem Addierer 30, der durch X+2 Verzögerungselnheiten vom Eingang getrennt ist, verbunden* Außerdem enthält die Leitung 20 zwisehen benachbarten Abgriffen 12 und 14 sowie benachbarten Ab- ; griffen 10 und 12 jeweils X Verzögerungseihheitön und auf den j letzten Abgriff H folgen noch 2X4-2 Verzögerungseinheiten.

j Die resultierenden ParitäteEiffern werden in die Folge der _; Informationsziffern eingefügt und auf den Nachrichtonkanal ge-Bendet. In der folgenden Tabelle I sind die Informätionszif- ' fern angegeben, die linear durch Modulo-2-Addition zur Bildung ^: der in sukzessiven Zeitintervallen übertragenen Paritätsziffern kombiniert werden.

labelle I

~ ¹I

i⁵ +- i⁵

¹X ■♦ ¹O

ORIGINAL INSPECTED ^P4X+1 ^{= 1}^X-I ^{+ 1}X-I

" O O 9 Ö11 / 1 3 1 O

3 3 2
^4X+2 --¹ZS. ⁺ ¹X ⁺. ¹O

?■ + i³ + i²

5a—1 d.JL~ ι iL—ι

3 ₊ ^3 _{+ ±}2

•st -ζ ή Ο

* ^X2X+1 ^{+ X}X+1 ^{+ 1}O

IP = i⁵ + i³ -■+ d.² -■+ i² λ> -■■■'- i³ + i³ + i² + i² +

^6X+) 4Χ+Τ 3Χ+1 2Χ+Ι X

'7X+2 ⁼ Ht ^{+ 1}AX * '¹VL- ⁺ ^2X-I ^{+ 1}X-I

τζ CJ 9 Ί

^{+ i}4X+1 ⁺ Sx+I ^{+ 1}SX ^{+ 1}X

3 3 2 2 ⁱ5X+2 ^{+ i}4X+2 ^{+ i}3X+2 ^{+ 1}SX+! ^{+ 1}X+!

3 3 2 2 1 7X+5 ^{= 1}SX+^ ^{+ 1}AX+? ^{+ 1}3X+3 ^{+ i}2X+2⁴* ^+2 ⁺

• 5 5 2 2 1 ,1 ^p8X+4 ^{= i}6X+2 ^{+ 1}5X+2 ⁺ Hx+2 '+^3XfT ^{+ 1}2X+1 ^{+ 1}X-I

Jede Informationsziffer ist in genau zwei Paritäteziffern enthalten und die Paritätsziffern aller Paare, die eine gemeinsame Ziffer aus dem Strom I- enthalten, sind durch X Zeitintervalle voneinander getrennt. In entsprechender Weise sind die beiden Paritätsziffern aller Paarej die eine gemeinsame Ziffer aus dem Strom Ip enthalten_f durch X+1 Zeitintervalle voneinander getrennt und die beiden Paritätsziffern jedes Paares, · die eine Ziffer aus dem Strom I^ gemeinsam haben, sind durch X+2 Zeiteinheiten voneinander getrennt. Beispielsweise wird im Zeitintervall 2X+2 die Paritätsziffer Ρ₂χ^2 ^{auf den Kanal}

₂χ^2 gesendet, sie ist einfach die Ziffer Iq . des Stromes I- aus dem Zeitintervall 0, wobei der obere Index den Strom und der

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ORIGINAL INSPECTED.

19U963

untere Index das Zeitintervall der betreffenden Ziffer im Strom angeben. Im Zeitintervall 3X+2 wird die Paritätsziffer V-zv+2 (die zweite Paritätsziffer, die i« enthält) auf den Kanal gesendet, diese Ziffer ist die Summe modulo 2 von Iq und

Der Einfluß des Naohriohtenkanales kann durch eine Modulo-2-Additioneiner Fehlerkomponente e zu jeder Kanalziffer dargestellt werden, wobei e=o ist, wenn die betreffende Ziffer richtig empfangen wurde, und e=1 ist, wenn die Ziffer verfälscht empfangen wurde. Die Fehlerkomponente von Iq wird als ei bezeichnet, wobei wieder der Strom durch den oberen Index und das Zeitintervall durch den unteren Index angegeben werden.

Fig. 2 zeigt einen Decoder für den Coder gemäß Fig. 1. Die Informationsziffern werden zyklisch in Verzögerungsleitungen 30, 32 und 34 entsprechend den drei Strömen I-, Ip und I- eingespeist, während die Paritätsziffern einem Modulo-2-Addierer 36 direkt zugeführt werden, so daß Ziffern aus dem gleichen Zeitintervall synchron eintreten. Im Addierer 36 werden ausserdem von jeder Verzögerungsleitung 30, 32 und 34 zwei Eingangssignale zugeführtο Die Leitung 34 weist hierfür Abgriffe 38 und 40 auf, die nach 2X+2 bzw. 3X+2 Yerzögerungseinheiten angeschlossen sind. Die Leitung 32 weist Abgriffe 42 und 44 nach 4X+2 und 5X+3 Verzögerungseinheiten auf. An der Leitung 30 sind Abgriffe 46 und 48 nach 6X+3 bzw. 7X+5 Verzögerungseinheiten vorgesehen. Der Addierer 36 dient also dazu, aus den empfangenen Informationsziffern Paritätsprüfziffern zu errechnen, die den ursprünglichen Paritätsziffern entsprechen und mit diesen übereinstimmen, wenn die empfangenen Informationsziffern keine Fehler enthalten, außerdem wird im Addierer 36 jede Paritätsprüfziffer zu der entsprechenden empfangenen Paritätsziffer addiert und der Addierer liefert dementsprechend an seinem Ausgang einen Strom von Merkmals-Ziffern S, die nur von den Fehlerkomponenten der Kanalziffern·abhängen. Die Merk-

mals-Ziffern werden einer Merkmals-Verzögerungsleitung 60 zugeführt, die X+2 Verzögerungseinheiten enthält. In der folgenden !Tabelle II sind die Werte der zu den verschiedenen Zeitintervallen in die Verzögerungsleitung 60 eintretenden Merk-

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ORlGlNAtINSPECTED

: mals-Ziffern aufgeführt. .....

I '■■ !Datelle II

e₀

^|S4X+1 - ^e4X+l

{|4X₊₂
(^B5X₊1

*^: >P- . .i3 _ _{+ e}i3. ._{+ e}i2_x

'5X+2 ~
i^s6X₊2 - ^e&₊2 ^{+ e}« ⁺ 41 ⁺ 41 ⁺ 4-1

4^{2 +} 4¹

⁺ 41 ⁺ 4I ^{+ 6}Ix *

TX₊₅ ⁺ 4Li⁺ 41₊i⁺ 4Li⁺ 41⁺

(|7X₊5 = ^e7X₊5 ⁺ 4L₅ ⁺ 4x₊3 ⁺ 4L₅ ^e2X

= ^e8X-H > 4L₂ .+ 4x₊2 ⁺ 4x₊2 ⁺ 4Ll⁺ 4Ll ^{+ 6}X-I

00 981 17 1310

'"'■'■■'■■ . ;.-■-■■■ -OBSGiMALINSPECTED

An der Verzögerungsleitung 60 sind nach 2 und X+2 Verzögerungfi einheiten-Abgriffe angebracht, die mit Eingängen 64 bzw. 66 eines UND-Gliedes 62 verbunden sind, das an seinem Ausgang nur dann eine 1 liefert» wenn an .beiden Eingängen eine 1 liegt. Der Ausgang 68 des ÜND-Sliedes 6% ist mit einem Modulo-2-Addierer 70 in der I- Leitung 34 verbunden. Die Leitung 34 enthält zwisehtn dem Abgriff 40 und dem Addierer 70 zwei zusätzliche 7ereögerungeeinheiten 34a, 34b, und auf den Addierer 70 folgen Verzögerungeeinheiten.

Die Leitung 60 hat Abgriffe nach 1 und X+2 Yerzögerungseinheiten, die mit Eingängen 82 bzw. 84 eines UND-Gliedes 80 j verbunden sind» Ein weiterer Eingang 85 des UND-Gliedes 80 ist ' über ein Nicht-Glied 86 (das sein Eingangssignal in das Komplement verwandelt) mit einem nach zwei Verzögerungseinheiten vorgesehenen Abgriff der Leitung 60 verbunden. Der Ausgang des UND-Gliedes 80 ist mit einem Modulo-2-Addierer 90 in der I₂-Leitung 32 verbunden. Die Leitung 32 enthält eine zusätzliche Verzögerungeeinheit 32a zwisohen dem Abgriff 44 und dem Addierer 90, und auf den Addierer 90 folgen noch 2X+1 Yerzögerungseinheiten.

Der Anfang und das Ende der Leitung 60 sind mit Eingängen 102 baw. 104 eines UND-Gliedes 100 verbunden, das noch einen weiteren Eingang 106 aufweist, der über ein Nicht-Glied 107 mit einem naoh einer Verzögerungseinheit an der Leitung 60 vorgesehenen Abgriff verbunden ist und noch einen vierten Eingang 108, der an den Ausgang des Nicht-Gliedes 86 angeschlossen ist. Der Ausgang 109 des-UND-Gliedes 100 ist mit einem Modulo-2-Addierer 110 am Ende der !--Leitung 30 verbunden.

Der Ausgang des UND-Gliedes* 62 ist ausserdem mit der Leitung 60 nach zwei Verzögerungseinheiten über ein Glied 112 verbunden, das immer dann, wenn das Ausgangssignal des UND-Gliedes 62 den Wert 1 hat, die an der betreffenden Stelle in der Leitung 60 naoh rechts laufende Ziffer auf Null stellt. In entepreohender Weise ist der Ausgang des UND-Gliedes 80 mit der Leitung 60 nach einer Verzögerungseinheit über ein dem Glied entsprechendes Glied 114 verbunden und der Ausgang des UND-

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ORJGiNA /NSPHCTED

Gliedes 100 let mit der Eingangs8teile der Leitung 60 über ein Glied 115» das ebenfalls dem Glied 112 entspricht} gekoppelt.

Im Betrieb werden die Merkmals ziffern s_Q bis s,, .. die e£ Ms e|_+<j , die Fehler in den Paritätsziffern Pq bis P_x+-J wiedergeben. Im Zeitintervall 2X+2 ist die durch den Addierer 36 gebildete Merkmalsziffer

3 3

2X+2 V ^p2X+2 ^{+ e}2X+2 ^{+ 1}O ^{+ e}0 ^{= e}2X+2 ^{+ e}0

3 ^s2X+2 V ^p2X+2 ^{+ e}2X+2 ^{+ 1}O ^{+ e}0 ^{= e}2X+2 ^{+ e}

In entsprechender Weise ist das Ausgangssignal des Addierers 36 im Zeitintervall 3X+2

^s3X+2 ^{= e}3X+2 * ^eX ^{+ e}0 *

Zur Zeit 3X+4- sind die Eingangs signale des UND-Gliedes 62

^S2X4-2 ^und ^3X+2' ^und **^{er AuB}ß^anS dieses Gliedes ist eine 1, wenn i£ durch ein Fehlerbündel beeinflußt worden war«, Da und S3Y-2 k®^¹¹ Fehlerkomponentenpaar (außer e« , welches in beiden erscheint) aus Stellen des übertragenen Stromes, deren Abstand gleich oder kleiner als die Fehlerbündellänge X ist, enthalten, kann angenommen werden, daß das UND-Glied 62 nur dann das Ausgangssignal 1 liefert, wenn ±q verfälscht empfangen wurde. In diesem Falle korrigiert der Addierer 70 dann Iq , das am Addierer 70 im Zeitintervall 3X+4 angekommen ist (aus diesem Grunde sind die Verzögerungseinheiten 34a und 34b vorgesehen worden, und die Verzögerungseinheit 32a dient dem-

3 selben Zweck in der Leitung 32). Beim Korrigieren von Ii wird

•ζ υ

^B3X+2 ^{zu Nul1} gemacht, so daß iy im Zeitintervall 4X+4 nicht fäbchlich korrigiert wird, wenn s~_x ρ ^am Eingang 66 des UND-Gliedes 62 eintrifft. Eine solche Korrektur würde falsch sein, da ein Fehlerbündel der maximal korrigierbaren Länge X, der Iq beeinflußt nicht auch ±γ beeinflussen kann. Auf diese Weise werden die Ergebnisse der Decodierung von Iq in späteren Zeitintervallen zur Decodierung anderer Ziffern im Strom I, verwendet und die Decodierung der Ziffern in sukzessiven Zeiteinheiten ist daher voneinander abhängig.

Zur Zeit 3X+4 liegen an den Eingängen des UND-Gliedes 80 die Signale ^X+?' ^3X+2 (^^as Komplement von S,y p) ^un(^ ^

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- ' ORIGINAL INSPECTED

_ Q —
Wenn Iq korrigiert worden war, ist ^_5x+2 gleich Hull, wodurch

gewährleistet wird, daß das Ausgangssi^nal des UND-Gliedes Null ist und eine fälschliche Korrektur im Strom I₀ verhindert

2 wird. Eine solche Korrektur wäre falsch, da Iq "beim Addierer 90 erst im Zeitintervall 5X+4 eintrifft, welches mehr Zeitintervalle entfernt ist, als es der Fehlerbündellänge X entspricht, so daß die Ip~Ziffern, die;im Zeitpunkt 3X+4 am Addierer 90 eintreffen, nicht durch ein !Fehler"bundel "beeinflußt worden sein können, welches Iq beeinflußt hatte. Auf diese Wei- j se werden die Resultate der Decodierung im Strom I, in einem j gegebenen Zeitintervall dazu verwendet, um während des gleichen j

Zeitintervalles Ziffern im Strom I₀ zu decodieren,) '

ά \

Im Zeitintervall 3X+4 liegen an den Eingängen des UND-Gliedes 100 die Signale Sg_x+2* ^3χ+2* ^3X+3 ^{und S}3X+4 * ^{Aucl1 nier} wird eine fälschliche Korrektur im Strom I.. durch den Serm S*™ ρ verhindert, und die Decodierung des Stromes I₁ ist ebenfalls abhängig vom Resultat der Decodierung im Strom I, während des gleichen Zeitintervalleso

Die während anderer Zeitintervalle an den Eingängen der UND-Glieder 62, 80 und 100 auftretenden Eingangssignale sind in der folgenden !Tabelle III aufgeführte

ORIGINAL INSPECTED

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Zeit EingiSign.am I'' Eing.Sign, Glied 72 Decodiert am Glied

Decodiert

Eing.SigrLoam
Glied 100

Decodxert

X-t-2

X4-1 ' ³X+2

X4-1 ^{β 8}X

3X+4

3X+2 ^{β s}2X+2

⁸3X4-3 * ³3X4-2

2X4-2 ⁸3X4-4 * ⁸3Χ4·3 ^{β s}3X4-2

2X4-2

4X4-3: 4X4-4 β .

=>■■:

ο β

to 5X4-3 ο»

Ί 5X4-4 -* 5X4-5

O ί

6Χ+3 6X4-4 6X4-5

7X4-4 7X4-5

8X4-4

4X4-1· 4X4-2* ⁸3Χ4-2

5X4-1 _β ⁸4Χ+1

⁸5Χ+2^β ^s4X4-2 ^s5X4-3° ⁸4Χ4-3

6X4-1° ⁸5Χ+1 ^s6X+2^eS 5X4-2 ^s6X4-3*

^s7X+2* ^s6X+2

7X4-3* ^ö6X4-3

7X4-4* 6X+4

8X4-2 *;^B7X+2

ⁱ2X-l

i³ ,3

■3X-1·

^L3X

^L3X4-1

i-"

&i

^L4X+2

• s,

4X4-2 * ^Ö4X4-1* ^Ö3X4-1

4X4-3 * ^B4X4-2* ^ö3X+2

5X4-2* ^s5X+l^{e S}4X4-1

5X4-3'

^s6X+2^{e S}6X+1

6X+3

4X4-2

■2X4-1 ^ö 5X4-4* 5X+3 " 4X+3

5X4-1

6X4-2 ^{β ö}5X+2 S₁

^ö6X4-4* ^ö6X4-3 ' ^ö5X4-3

⁸7X4-3· ^s7X4-2 V ⁸6X4-2

⁸7X4-4* ⁸7X+3 * ⁸6X+3

⁸7X4-4 ·.■ ^s6X+4

8X+3 * ^b8X+2 * ^ö7X+2

^X2X ⁱ2X4-l ^s4X4-3· ^s4X4-2^{e 8}4X4-1* ^S3X4-1 ⁸ 4X4-4*^s4X+3· ^s4X4-2^e33X4-2

5X4-3

*⁸5X4-2*

4X4-1

5X4-4

5X4-5 *^s5X+4

5X4-2· ^s4X+2 5X4-3* ^s4X4-3

⁸ 6X4-3*⁸ 6X4-2* ^B 6X4-1^{β 8} 5X4-1 ⁸ 6X-I-4·³ 6X4-3* ^s 6X4-2* ^s 5X4-2

⁸ 6X+5^eS6X+4* ^s6X4-3^e -^S5X4-3

7X+4 * ^B7X+3 * ^S7X4-2^{β s}6X4-2

>Sr

S/

7X4-5* "7X4-4* 17X4-3" 6X4-3 ⁸ 7X4-6 *^s7X4-5* ^s7X4-4* ⁸6Χ4·4

8X4-4' ^S8X+3 * ^S8X4-2

7X4-2

(D ->■

H

M (0

-fr-CD

-11-Die Decodierung von i„ bis ti - findet zwischen den'Zeitintervall·

len 3X+4 und 4X4-3 statt, die Decodierung von Iq bis 1_χ-^ zwii sehen den Zeitintervallen 5X4-4 und 6X4-3, und die Decodierung von Iq bis ί_χ+| zwischen den Zeitintervallen 7X4-5 und 8X4-4» Die Verzögerungseinheiten,'die auf die Addierer 70 und 90 folgen, synchronisieren die Ziffern i., die den gleichen Index haben,

j
aus den drei Strömen miteinander am Ausgang des Decoders, wo sie gewünsohtenfalls wieder ineinander verschachtelt oder Serien-; mäßig ausgegeben werden können.

Die Wirkung der Sicht-Glieder 86 und 107 besteht darin, aus den Merkmalsziffern, die vom UND-Glied 80 bei der Decodierung des Stromes I₂ verwendet wurden, einen etwaigen Fehler in der Ziffer des Stromes I,, die im gleichen Zeitintervall decodiert wird» herauszuaddieren,bew. aus den Merkmalsziffern, die vom UND-Glied 100 bei der Decodierung des Stromeβ I- verwendet werden, etwaige Fehler in Hen Ziffern der Ströme I, und I₂, die im gleiohen Zeitintervall deoodiert werden, herauszuaddieren· Um zu zeigen, daß die Wirkung der Glieder 86 und 107 darin besteht, Fehler in anderen Strömen herauszuaddieren, sei die Decodierung im Zeitintervall 7X+5 betrachtet. Im Strom I, wird während die-

see Intervalles die Ziffer Ii_x+* deeodiert* Der Fehler in diesem

Term ist

^β4Χ4·1 ^a7X+3 * °6X+3.

Wenn das Nicht-Glied 86 nicht vorhanden wäre, und dieser Fehler

ρ modulo 2 direkt bu S_6x+, addiert würde, um in I₂ die Ziffer I

zu decodieren, wäre das Resultat _ei2 _ «, r_q _13 η ^e2X+1 ~ ^btX+4 ' L^b6X+3 4X+1J

^S7X+4 * f^S6X+3

^S7X+4 ' ^S6X+3 f T^{1+ S}7X+3

^S7X+4 · ^S6X+3 · ⁵TXtJ · da_;die Wirkung der

Addition einer 1 modulo 2 einer Komplementbildung entspricht. In entsprechender Weise liegen bei der Decodierung von Iq im Strom I| an den Eingängen des-UND-Gliedes 100 die Signale S_7x ,-»■ ^S6X+3» ^7X+4 ^und ^7X4-3' ^{Wenn das} Nicht-Glied 107 nicht vorhanden

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wäre, würden die Fehler aus den Strömen I~. und I₂ im "gleichen.

Zeitintervall direkt	aus Sg^.,-	, herausaddier	t, und e
^eO ^{= S}7X+5 *	f^S6X+3 ^H	h eⁱ³ + eⁱ² ^{h e}4X+l 2X4-	iJ
^{= ö}7X+5 V	r^s6X+3 ^H	^{h (S}7X+3 ^{β S}6X
.^b7X+3 '	^S6X+3 '	7 ' ■ ■ »' E¹ + ^S7x*3	+ (^S7X+4
" = ^S7x+5 ^β	^S6X+3 '		^S7X+4 ·
^{= S}7X+5°	^S6X+3 ■"■'		7X+4^
^{= S}7X+5 ^#	^S6X+3 ^e	^S7X+3 ' ^7X+

7X+5'·'

Bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen werden Fehlerbün- --. del mit einer Länge von X Zeitintervallen oder weniger korrigiert, wenn die Störpausen (Schutzlängen) 7X*5 Zeitintervalle j beträgt. Bezogen auf die verschachtelten Ziffern im Kanal korrigiert die Einrichtung Fehlerbündel bis^zu 4X Serienziffern mit i Mindeststörpausen voii 2ΘΧ+23 Serienziffern. Hinsichtlich des gerätetechnischen Aufwandes benötigt der Coder 7X+5 Verzögerungs-, einheiten und der Decoder benötigt 22X+15 Verzögerungseinheiten. Die Erfindung ist besonders nützlich für Fernsprechkanäle mit X in der Größenordnung von zehn. Während der Zeitspannen, in denen im Kanal nur verstreute oder stochastische Fehler auftreten, werden durch den Decoder stochastisch verteilte Einzelf.ehler

■ 2

mit einer Restfehlerrate von etwa 35p korrigiert, wobei ρ < < 1 .die unabhängige Fehlerwahrscheinlichkeit für ein einzelnes bit ist. Für ρ ungefähr gleich 10 würde aie Restfehlerrate etwa 3s5 x 10 betragen, was einer Verbesserung um etwa den Faktor 3OO gegenüber den unkorrigierten empfangenenZiffern entspricht.

Zur Verallgemeinerung der Erfindung für beliebige Verhältnisse (N-1 )/N-, H>2j sind in der folgenden tabelle IV die Anzahl der Verzögerungseinheiten zwischen dem Eingang der Verzögerungsleitungen für die verschiedenen Informationsströme im Decoder und die beiden Stellen, an denen die Leitung zur Abnahme der Signale für den Merkmals-Addierer 36 angezapft ist, angegeben. Dieselbe Anzahl von Yerzögerungseinheiten werden im Decoder nach den Addierern in der Paritätεziffer-Verzögerungsleitung mit den An-

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ORlGINALiNSPECTED

zapfungen an den jeweiligen Informationsströmen, verwendet·

Tabelle IV Strom:

¹I	2X+1 3X+1	h	h	-	.	h
4X+1 5X+2	4X+2 5X+3
6X+3 7X+5	6X+4 7X+6	2X+2 3X+2		2X+4 3X+4
8X+6 9X+9	8X+7 9X+10	4X+3 5X+4	2X+3 3X+3	4X+5 5X+6
10X+10 11X+14	10X+11 11X+15	6X+5 7X+7	4X+4 5X+5	6X+7 7X+9	2X+5 3X+5
12X+15 13X+20	12X+16 13X+21	8X+8 9X+11	6X+6 7X+8		4X+6 5X+7
14X+21 15X+27	10X+12 11X+16	8X+9 9X+12	2X+6 3X+6

Die Tabelle Vf reicht bis Ii=S. Werte für N>8 können unter Berücksichtigung der Tatsache erhalten werden, daß die allgemeinen Werte A, B zu dem Strom I. (;j < Ή) sind: ■

(1) 2(N-J)X + (ir-2) + 1 (ir-d-l)(in-j-2)" = A

(2) A + X + (W-3-1) = B .

Generell kann gezeigt werden, daß die Abstände zwischen den beiden Abgriffen, die zu den Informationsströmen führen, eine monoton wachsende arithmetische Reihe bilden, die mit X beginnt, wenn j von N-I auf 1 abnimmt₉ Diese Minimalabstände können selbstverständlich vergrößert werden, dabei müssen jedoch dann die Kosten für die zusätzlichen Verzögerungseinheiten in Kauf genommen werden. ·-..""■

Ganz allgemein können durch 'die Erfindung Fehlerbündel mit einer !Länge bis zu X Zeitintervallen korrigiert werden, die durch Störpausen (Schutzlängen) von (2N-I)X + 1N(N-I) - 1 Zeitintervalle getrennt sind und mit ineinander versöhaohtelten Ziffern können Pehlerbündel mit einer Länge bis zu NX Serienziffern korrigiert werden, die duroh Störpaueen von Nf (2N-I)X ■¥ 1 N(N-I)J

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getrennt sind. Bei stochaetischen Fehlern und einer kleinen

Fehlerwahrscheinrichkeit ρ für jede einzelne Ziffer "beträgt die

ο 2

Restfehlerwahrscheinlichkeit etwa (2N + 2N - 5)p■■'_. Der Decoder erfordert (2N² - 31 + 2) X 4- 1 N (N-I)² - 1 Verzögerung«-- einheiten und im Coder werden (2N-1) X + 1 N (N-I)-I Verzögerungfeinheiten "benötigt.

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Claims

1· Störungegesichertes Übertragungssystem für einen Übertragungskanal, in welchem Fehlerbündel auftreten können, die eioh über höchstens X Zeitintervalle erstrecken, enthaltend einen Coder mit einer Anordnung zum Definieren einer Anzahl von Informationsziffern-Strömen, einer Verzögerungsvorrichtung und einer Kombinieranordnung zur Bildung eines Stromes von Paritätsziffern derart, daß alle Paritätsziffern, die eine bestimmte Informationsziffer als Term enthalten, voneinander und von der betreffenden Informationeziffer im Ausgangssignal der Einrichtung um mindestens X Zeitintervalle, von denen jedes eine Ziffer aus Jedem Strom enthält, getrennt sind, und einen Decoder, dadurch gekennzeichnet, daß die Kombinationsanordnung 00,12,14,22,24,26,28,30,32) jede Informationsziffer in genau zwei Paritätsziffern als Bestandteil einführt, und daß die Verzögerungsvorrichtung Teile bestimmter längen enthält und so geschaltet ist, daß die Paritätsziffern eines Paares, das die gleiche Informations ziffer eines gegebenen Stro-r mes (I-, Ig» I«) enthält, um die gleiche gegebene, von Strom zu Strom jedoch verschiedene Anzahl von Zeitintervallen voneinander getrennt sind, wobei der Abstand für alle Ströme mit Ausnahme von höchstens einem größer als X und kleiner als 2X ist, und daß die sei- Zögerungsanordnung außerdem so ausgebildet ist, daß die Paritätsziffernpaare, die gemeinsame Informationeziffern aus irgendeinem der Ströme während einer Zeitspanne von X-Zeitintervallen enth—alten, keine Informationsziffern von irgendeinem anderen Strom in der gleichen Zeitspanne von X-Zeitintervallen enthalten un'd nicht durch irgendeine Paritätsziffer getrennt sind, die eine Informationsziffer aus irgendeinem anderen Strom in der gleichen Ze'itspanne enthält.

2. Übertragungssystem nach Anspruch T₁ da durch gekennzeichnet, daß der Abstand für einen der Informationsziffern-Ströme gleich X+1 ist.

3. Übertragungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstände für die Informa-

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OBIGINAL INSPECTED

tionsziffern-Ströme eine monoton wachsende arithmetische Folge, die mit X beginnt, bilden.

4c Übertragungssystem nach Anspruch 1,2 oder 3» bei welchem der Decoder eine Anordnung zur Identifizierung der Ströme, eine Kombiniervorrichtung zur Bildung von Merkmalsziffern, Verbindungen zur Zuführung des empfangenen Paritätsstromes zu der Kombiniervorrichtung, eine Verzögerungsanordnung für die Ziffern der verschiedenen empfangenen Informationsströme und eine Entscheidungsanordnung, die auf die Merkmalsziffern anspricht und falsche Informationsziffern korrigiert,.enthält, [

dadurch gekennzeichnet, daß die Ver- I zögerungsanordnung die Ziffern von jedem Informationsstrom der Kombiniervorrichtung zweimal, getrennt durch die Anzahl von Zeit-' Intervallen, die ausschließlich dem betreifenden Informationsstrom zugeordnet ist, zuführt und daß die Entscheidungsanordnung eine Speichervorrichtung, durch die die Merkmalsziffern ': laufen, eine an diese Speichervorrichtung angeschlossene Anordnung, die auf die Syndromziffern von Paaren anspricht, welche einen Abstand haben, der gleich der Anzahl der Zeitintervalle ist, die ausschließlich dem betreffenden Strom zugeordnet ist, und die Korrektursignale für diesen Strom erzeugt, und eine Anordnung zur Verwendung des betreffenden Korrektursignals für eine Ziffer von einem Informationsstrom bei einer voneinander abhängigen Decodieren im gleichen Zeitintervall von Ziffern anderer Informationsstrome und in späteren Zeitintervallen von anderen Informationsziffern verwendet, enthält., .

5β Übertragungssystem nach Anspruch^, dadurch gekennze i c h η et, daß die als letztes erwähnte Anordnung eine Schaltung (86, 107) enthält, die effektiv aus einer, der Merkmalsziffern, die zur Decodierung einer Ziffer von einem Informationsziffern-^Ström in einem gegebenen Zeitintervall verwendet wirdj die Fehlerkomponente von mindestens einer Ziffer aus einem anderen Informationsziffern-Strom, die während des gleichen Zeitintervalles decodiert wird, herausaddiert.

6, Übertragungssystem nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e* η η ζ e i c h η e t, äaß die Schaltung: einen zusatz-

: . .....,-.·-,,\,^Λ-οοθ8ϊ 1/1310 - .■■.;

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lichen Eingang zu der Anordnung zur Erzeugung der Korrektursignale entsprechend dem einen Informationsziffera-Strom und ein mit diesem Eingang verbundenen Verknüpfungsglied zur Übertragung des Komplementes einer der Merkmalsziffern, die zur Decodierung der Ziffer des anderen Informationsziffern-Stromes während des gleichen Zeitintervalles verwendet wird, enthält.

7. Übertragungssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens drei Informationsziffern-Ströme vorhanden sind und daß die eine Anordnung (100) zur Erzeugung der Korrektursignale zwei zusätzliche Eingänge (106,108) enthält, die mit Verknüpfungsgliedern (107, 86) verbunden sind, welche diesen Eingängen die Komplemente von Merkmalsziffern zuführen, die bei der Decodierung von Ziffern von zwei anderen Informationsziffern-Strömen während des gleichen Zeitintervalles verwendet werden. ^:

8. Übertragungssystem nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichn et, daß die letzterwähnte Anordnung außerdem eine Einrichtung (112, 114, 115) enthält, um mindestens I eine von zwei Merkmalsziffern, die zur Korrektur verfälschter j Informationsziffern verwendet wurden, zu Null zu machen. j

9° übertragungssystem insbesondere nach Anspruch 1, zur ! Korrektur von Fehlerbundein, die sich über X oder weniger Zeitintervalle in in einer mit einem Konvolutionalcode codierten Nachricht erstrecken, welche eine Anzahl von Informationsziffern-Strömen und einen einzigen Paritätsziffernstrom enthält, wobei jede Informationsziffer einen Bestandteil von genau zwei Paritätsziffern bildet, die voneinander und von der Informationsziffer einen Abstand haben, der mindestens gleich X Zeitintervalle . umfaßt, von denen jedes eine Ziffer von jedem Strom enthält, mit einem Decoder, welcher eine .Anordnung zur Identifizierung der Ströme, eine Kombiniervorrichtung zur Bildung von Merkmalsoder Syndromziffern, Verbindungen zur Zuführung des Paritätsziffern-Stromes zu der Kombiniervorrichtung, eine Verzögerungsanordnung für die Ziffern jedes empfangenen Informationsstromes

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und eine Entscheidungsanordnung, die auf die Merkmals ziffern, anspricht, und falsche Informationsziffern korrigiert, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t, daß der Decoder für die Verwendung mit einer Nachricht ausgebildet ist, in der der Abstand für jeden Strom verschieden ist und für alle mit Ausnahme von höchstens einem Strom größer als X und kleiner als 2X ist und die Paare von Paritätsziffern, die die Informationsziffer von irgendeinem der Ströme während einer Spanne von X Zeitintervallen enthalten, so ausgebildet sind, daß sie keine Informationsziffern von irgendeinem anderen Strom in der gleichen Spanne von X Zeitintervallen enthalten und nicht durch irgendeine Paritätsziffer getrennt sind, die eine Informations-

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ziffer aus irgendeinem anderen Strom in der gleichen Spanne ' von X-Zeitintervallen enthält, daß die Verzögerungsanordnung ; die Ziffern von jedem Informationsstrom an die Kombiniervorrichtung zweimal, getrennt durch die Anzahl von Zeitintervallen, ; die eineindeutig jedem Informations-Strom zugeordnet ist, zu- : führt und daß die Entscheidungsanordnung eine Speichervorrich- \ tung, durch die die Merkmalsziffern laufen, eine mit der Speichervorrichtung verbundene Anordnung, die auf die Paare von \ Syndromziffern anspricht, die durch die erwähnte Anzahl von \ Zeitintervallen, weiche ausschließlichden betreffenden Strömen entsprechen, und Korrektursignale für die Ströme erzeugt, und eine-Anordnung zur Verwendung des Korrektursignales für eine Ziffer von einem Informationsziffern-Strom in einer voneinander abhängigen Decodierung von Ziffern von andereh Informations^ ziffern-Strömen im gleichen Zeitintervall und von andex^en Informations ziff ern in späteren Zeitintervallen enthält.

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