DE4230643A1

DE4230643A1 - Wyner-Ash convolutional encoding of digital data stream - by characterising position of erroneous bit within subdivision of input word combined with original data word

Info

Publication number: DE4230643A1
Application number: DE19924230643
Authority: DE
Inventors: Detlef Siegfried Dipl Mueller
Original assignee: Alcatel SEL AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1992-09-12
Filing date: 1992-09-12
Publication date: 1994-03-17

Abstract

A subword Wyner-Ash encoding unit (30) is used with a position detection unit (40). The former unit comprises five Exclusive-OR gates (31a-31e), four double delay stages (32a-32d), a further give Exclusive-OR gates (33a-33e), a single delay stage (34) and an output Exclusive-OR gate (35). A number of data words are combined with input words of length m divided into k subwords of length n. Each input word syndrome pattern contains a position detection characterising the position of an erroneous subword, and a subword syndrome pattern characterising the position of an erroneous bit therein. USE/ADVANTAGE - Esp. for video codec. Encoding is simplified without need for a parity bit to be produced for each individual data word of the serial data stream, and transmission channel capacity is better utilised.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Wyner/Ash-Faltungscodierung eines Datenstroms, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for Wyner / Ash convolutional coding of a data stream, as well as a Device for performing the method.

Wyner/Ash-Faltungscodes sowie Vorrichtungen zur Durchführung dieser Faltungscodierungen sind bekannt und werden in nachrichtentechnischen Übertragungssystemen insbesondere bei Video-Codecs, zur Erkennung und Korrektur von fehlerhaft übertragenen Bits eingesetzt. Hierbei wird sendeseitig in einem Wyner/Ash-Codierer gleitend über eine Sequenz von p Datenworten der Wortbreite j für jedes Datenwort entsprechend einer vorgegebenen Faltungsfunktion - dem gewählten Wyner/Ash-Code - ein Paritätsbit gebildet. Dieses Paritätsbit wird dann zusammen mit dem Datenwort übertragen. Das Datenwort wird empfangsseitig in einem zugeordneten Wyner/Ash-Decodierer mit der gleichen Faltungsfunktion wie im Wyner/Ash-Codierer verarbeitet. Das vor der Decodierung abgespaltete Paritätsbit des Wyner/Ash-Codierers wird mit dem empfangsseitig erzeugten Paritätsbit des Wyner/Ash-Decodierers XOR-verknüpft. Sind bei dieser Übertragung keine Bitfehler aufgetreten, so ist die aus der XOR-Verknüpfung der beiden Paritätsbits resultierende p-stellige Syndromsequenz eine aus lauter Null-Bits bestehende Bitfolge. Im Falle eines einzigen Bitfehlers im Faltungsintervall entsteht eine p Bit lange Syndromsequenz, welche eindeutig die Position des fehlerhaften Bits im Faltungsintervall anzeigt. Da das fehlerhaft übertragene Bit nur den Wert "0" oder "1" annehmen kann, ist aus der Information der Syndromsequenz eine Fehlerkorrektur möglich.Wyner / Ash convolutional codes and devices for performing them of these convolutional codes are known and are described in telecommunications transmission systems in particular Video codecs, for the detection and correction of defective transmitted bits used. Here, the transmission side in a Wyner / Ash encoder sliding over a sequence of p Data words corresponding to the word width j for each data word a given folding function - the chosen one Wyner / Ash code - a parity bit formed. This parity bit is then transmitted together with the data word. The data word is received in an assigned Wyner / Ash decoder with the same convolution function as in the Wyner / Ash encoder processed. The parity bit split before decoding of the Wyner / Ash encoder is generated with the receiver Parity bit of the Wyner / Ash decoder XOR-linked. Are at no bit errors occurred during this transmission, the is off the XOR combination of the two parity bits p-digit syndrome sequence consisting of all zero bits Bit sequence. In the event of a single bit error in the Convolution interval creates a p-bit syndrome sequence, which clearly shows the position of the faulty bit in the Folding interval indicates. Because the incorrectly transmitted bit can only assume the value "0" or "1" is from the Information about the syndrome sequence can be corrected.

Das bekannte Verfahren zur Wyner/Ash-Codierung von Datenworten der Wortbreite j besitzt den Nachteil, daß es zu einer schlechten Ausnützung der zur Verfügung stehenden Übertragungskapazität des Übertragungskanals führt: In der gegenwärtigen nachrichtentechnischen Anwendung ist es unüblich, mehr als 16 Bits parallel zu übertragen, also Datenworte mit einer Wortbreite größer als j=16 zu wählen. Es ergibt sich daher bei den bekannten Wyner/Ash-Codierungen bestenfalls ein Verhältnis (j+1/j)=17/16: Das bedeutet, daß nachteiligerweise jedes 17. übertragene Bit ein Paritätsbit ohne Dateninforiaation ist, so daß ein relativ schlechtes Verhältnis von Datenbits zu übertragenen Bits gegeben ist.The well-known method for Wyner / Ash coding of data words the word width j has the disadvantage that it becomes a poor exploitation of the available Transmission capacity of the transmission channel leads: In the current telecommunications application it is unusual to transmit more than 16 bits in parallel, so Select data words with a word width greater than j = 16. It is therefore the result of the known Wyner / Ash coding at best a ratio (j + 1 / j) = 17/16: That means that disadvantageously every 17th bit transmitted is a parity bit is without data information, so a relatively bad one Ratio of data bits to transmitted bits is given.

Eine aus einer Vergrößerung der Wortbreite j der Datenworte resultierende Reduzierung der zur Wyner/Ash-Faltungscodierung des seriellen Datenstroms erforderlichen Paritätsbits ist zwar theoretisch durchführbar. Jedoch führt bereits eine kleine Erhöhung der Wortbreite j über einen Wert von j=16 hinaus in nachteiliger Art und Weise zu äußerst umfangreichen Faltungsnetzwerken.One from an increase in the word width j of the data words resulting reduction in the Wyner / Ash convolutional coding of the parity bits required for the serial data stream theoretically feasible. However, a small one already leads Increase the word width j beyond a value of j = 16 in disadvantageous way to extremely extensive Convolutional networks.

Zur Vermeidung dieser Nachteile stellt sich die Erfindung die Aufgabe, ein Verfahren der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß eine vereinfachte Faltungscodierung erzielt wird. Außerdem soll eine zur Durchführung des Verfahrens besonders geeignete Vorrichtung geschaffen werden.To avoid these disadvantages, the invention provides Task, a method of the type mentioned in the beginning further that a simplified convolutional coding is achieved. In addition, one should carry out the Process particularly suitable device can be created.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 und eine Vorrichtung nach Anspruch 13 gelöst.This object is achieved by a method according to claim 1 and solved a device according to claim 13.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist vorgesehen, daß eine Anzahl A von Datenworten des Datenstroms zu jeweils einem Eingangswort der Wortbreite m zusammengefaßt wird, daß jedes Eingangswort der Wortbreite m in k Subworte der Wortbreite n aufgespaltet wird, und daß zur Faltungscodierung der Eingangsworte der Wortbreite m ein durch eine Anzahl m von t-stelligen Eingangswort-Syndrommustern festgelegter Wyner/Ash-Faltungscode verwendet wird, bei dem jedes der m Eingangswort-Syndrommuster eine r-stellige Positionskennung enthält, welche die Position eines einen Bitfehler aufweisenden Subwortes im k Subworte enthaltenden Eingangswort charakterisiert, und bei dem jedes der m Eingangsworte-Syndrommuster ein s-stelliges Subwort-Syndrommuster enthält, welches die Position eines fehlerhaft übertragenen Bits in dem einen Bitfehler aufweisenden Subwort charakterisiert.In the method according to the invention it is provided that a Number A of data words of the data stream for one each Input word of the word width m is summarized that each Input word of word length m in k subwords of word length n is split, and that for convolutional coding of the Input words of the word width m on by a number m of t-digit input word syndrome patterns Wyner / Ash convolutional code is used, in which each of the m Input word syndrome pattern an r-digit position identifier contains the position of a bit error having subword in the input word containing k subwords characterized, and in which each of the m Input word syndrome pattern an s digit Subword syndrome pattern, which includes the position of a incorrectly transmitted bits in the one bit error characterized subword characterized.

Durch diese erfindungsgemäßen Maßnahmen wird in besonders vorteilhafter Art und Weise erreicht, daß es beim erfindungsgemäßen Verfahren nun nicht mehr - wie bei den bekannten Verfahren zur Wyner/Ash-Faltungscodierung - erforderlich ist, daß jedem einzelnen Datenwort des zu codierenden wortseriellen Datenstroms ein Paritätsbit zugeordnet wird. Vielmehr ist beim erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen, daß ein Paritätsbit nurmehr für jedes Eingangswort der Wortbreite m, also vorteilhafterweise für A Eingangsworte gemeinsam, erzeugt wird. Durch diese erfindungsgemäße Maßnahme wird vorteilhafterweise eine deutlich verbesserte Ausnutzung der Übertragungskapazität des verwendeten Übertragungskanals erreicht, da die durch das erfindungsgemäße Verfahren erreichte drastische Reduktion der zu übertragenden Paritätsbits in einem deutlich verbesserten Verhältnis von Datenbits zu übertragenen Bits resultiert. Die erfindungsgemäße Aufteilung der Eingangswort-Syndrommuster in eine die Position des einen Bitfehlers aufweisenden Subwortes im Eingangswort anzeigende Positionskennung und in ein die Position des Bitfehlers im fehlerhaft übertragenen Subwort anzeigendes Subwort-Syndrommuster bewirkt in vorteilhafter Art und Weise eine drastische Vereinfachung bei der Schaltungsrealisierung des erfindungsgemäßen -Faltungscodes: Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen ist es möglich, die Faltungscodierung von m Bits-des Datenstroms auf eine k-malige Faltungscodierung von n Bits zurückzuführen. Da die Komplexität einer Vorrichtung zur Faltungscodierung von m Bits deutlich größer ist als diejenige für eine k-fache Faltungscodierung von jeweils nur n Bits ist, führt das erfindungsgemäße Verfahren zu deutlich einfacheren Faltungsnetzwerken.Through these measures according to the invention, in particular advantageously achieved that it Method according to the invention no longer - as in the known methods for Wyner / Ash convolutional coding - it is necessary that each individual data word of the encoding word serial data stream a parity bit is assigned. Rather, the method according to the invention provided that a parity bit only for each input word the word width m, thus advantageously for A input words together, is generated. By this measure according to the invention is advantageously a significantly improved utilization the transmission capacity of the transmission channel used achieved since by the inventive method achieved drastic reduction in the number to be transmitted Parity bits in a significantly improved ratio of Data bits to transmitted bits results. The division of the input word syndrome pattern into a subword having the position of a bit error position identifier in the input word and in a Position of the bit error in the incorrectly transmitted subword indicating subword syndrome causes in an advantageous manner and a drastic simplification in the Circuit realization of the convolutional code according to the invention: The measures according to the invention make it possible to Convolutional coding of m bits of the data stream onto a k times Convolutional coding attributed to n bits. Since the Complexity of a device for convolutional coding of m bits is significantly larger than that for k times Convolutional coding of only n bits at a time leads to this Process according to the invention to significantly simpler Convolutional networks.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß ein durch n Subwort-Syndrommuster festgelegter Subwort-Wyner/Ash-Faltungscode zur Faltungscodierung aller im Eingangswort enthaltenen k Subworte verwendet wird. Diese Maßnahme besitzt den Vorteil, daß bei der o.g. Reduktion der Faltungscodierung von m Bits des Datenstroms auf eine k-fache Faltungscodierung von jeweils n Bits - also auf eine k-fache Subwort-Faltungscodierung - für diese Subwort-Faltungscodierung identische Subwort-Faltungsnetzwerke eingesetzt werden können, dadurch ist es - entsprechend einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung möglich - die Subwort-Faltungscodierungen im Zeitmultiplex durchzuführen. Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß ein k-facher Zeitmultiplex verwendet wird. Dieser k-fache Zeitmultiplex der Subwort-Faltungscodierung besitzt den Vorteil, daß zur Faltungscodierung von m Bits des Datenstroms nurmehr ein im Zeitmultiplex arbeitendes Faltungsnetzwerk der Wortbreite n erforderlich ist, woraus sich eine drastische Reduzierung des zur Faltungscodierung erforderlichen hardwaremäßigen Aufwands ergibt.An advantageous development of the invention provides that a specified by n subword syndrome pattern Subword Wyner / Ash convolutional code for the convolutional coding of all im Input word contained k subwords is used. This Measure has the advantage that the above Reduction of Convolutional coding of m bits of the data stream to k times Convolutional coding of n bits each - that is to a k-fold Subword convolutional coding - for this Subword convolutional coding identical subword convolution networks can be used, so it is - according to one further advantageous development of the invention possible - the subword convolutional encodings in time division multiplex perform. Another advantageous development of Invention provides that a k-time multiplex is used becomes. This k times the time division multiplex the Subword convolutional coding has the advantage that for Convolutional coding of m bits of the data stream only one im Time division multiplexing convolution network of word length n is required, resulting in a drastic reduction in hardware expenditure required for convolutional coding results.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die einzelnen den Subwort-Wyner/Ash-Code bildenden Subwort-Syndrommuster derart festgelegt werden, daß die Gesamtzahl der "1"-Bits im Subwort-Wyner/Ash-Code minimal ist. Diese Maßnahme bewirkt in vorteilhafter Art und Weise eine weitere Vereinfachung des zur Faltungscodierung erforderlichen Faltungsnetzwerks.A further advantageous development of the invention provides that the individual form the subword Wyner / Ash code Subword syndrome patterns are set such that the The total number of "1" bits in the subword Wyner / Ash code is minimal. This measure advantageously brings about a further simplification of what is required for convolutional coding Convolution network.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß das letzte der A zu einem Eingangswort der Wortbreite m zusammengefaßten Datenworte eine um mindestens ein Bit kleinere Wortbreite aufweist als die A-1 vorausgehenden Datenworte. Diese Maßnahme besitzt den Vorteil, daß zur Übertragung des Paritätsbits von einem sendeseitig vorgesehenen Wyner/Ash-Faltungscodierer zu einem empfangsseitig angeordneten Wyner/Ash-Faltungsdecodierer eines Übertragungssystems keine zusätzliche Leitung erforderlich ist, da in vorteilhafter Art und Weise das Paritätsbit auf einer der von den Datenbits des A-ten Datenworts nicht beanspruchten Leitungen des Übertragungskanals übertragen werden kann.A further advantageous development of the invention provides that the last of the A to an input word of word length m summarized data words one by at least one bit has smaller word width than the previous A-1 Data words. This measure has the advantage that for Transmission of the parity bit from a transmission end provided Wyner / Ash convolutional encoder to one Wyner / Ash convolutional decoder one arranged on the receiving side Transmission system no additional line required is because the parity bit is in an advantageous manner one of the data bits of the A-th data word is not stressed lines of the transmission channel can be.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Differenz zwischen der Gesamtzahl der Bits, die in den A zu einem Eingangswort zusammengefaßten Datenworte enthalten sind, und der Wortbreite m des Eingangswortes durch Komplettierungsbits ausgeglichen wird, welche vorrichtungsintern erzeugt werden. Diese Maßnahme besitzt den Vorteil, daß das erfindungsgemäße Verfahren universell für eine große Zahl von unterschiedlichen Wortbreiten j eingesetzt werden kann.A further advantageous development of the invention provides before that the difference between the total number of bits that data words combined in the A to form an input word are included, and the word width m of the input word Completion bits is offset which generated within the device. This measure has the Advantage that the method according to the invention is universal for a large number of different word widths j are used can be.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß jeweils nur ein Datenwort in einem Eingangswort enthalten ist. Durch diese Maßnahme wird in vorteilhafter Art und Weise eine drastische Reduktion der Komplexität der Faltungsnetzwerke erreicht.A further advantageous development of the invention provides before that only one data word at a time in an input word is included. This measure advantageously and drastically reduce the complexity of the Convolution networks reached.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Wyner/Ash-Faltungscodierung eines Datenstroms, der über eine Anzahl von parallelen Datenleitungen zugeführt wird, ist vorgesehen, daß diese eine Anzahl von Subwort-Wyner/Ash-Codiereinheiten aufweist, die jeweils eine Anzahl von XOR-Gattern besitzen, wobei die Eingänge des i-ten XOR-Gatters mit denjenigen Datenleitungen verbunden sind, an deren i-ter Stelle des der jeweiligen Leitung zugeordneten Subwort-Syndrommusters ein Eins-Bit auftritt, und daß eine Positionskennungseinheit vorgesehen ist, welche die die Position eines jedes Subworts im Eingangswort festlegende Positionskennung erzeugt. Eine derartige Vorrichtung ist besonders zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet und zeichnet sich durch ihren besonders einfachen hardwaremäßigen Aufbau aus.In the device for Wyner / Ash convolutional coding of a data stream which is via a Number of parallel data lines is fed is provided that this was a number of Has subword Wyner / Ash coding units, each one Have number of XOR gates, the inputs of the i-th XOR gate are connected to those data lines the i-th position of that assigned to the respective line Subword syndrome pattern a one bit occurs and that a Position recognition unit is provided, which the Position of each subword in the input word Position identifier generated. Such a device is especially for carrying out the method according to the invention suitable and is characterized by its particularly simple hardware construction.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Vorrichtung genau eine im k-fachen Zeitmultiplexbetrieb arbeitende Subwort-Wyner/Ash-Codiereinheit aufweist. Eine derartige Vorrichtung erlaubt es in besonders einfacher Art und Weise, sämtliche k Subworte des Eingangsworts im Zeitmultiplex zu verarbeiten, wobei lediglich ein Faltungsnetzwerk der Breite n zur Faltungscodierung des m Bit breiten Eingangswortes erforderlich ist.An advantageous development of the invention provides that the device exactly one in k times the time-division multiplex operation working sub-word Wyner / Ash coding unit. A such a device allows it in a particularly simple manner and way, all k subwords of the input word in To process time multiplex, with only one Convolution network of width n for convolutional coding of the m bit wide input word is required.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß das Ausgangssignal des alle Leitungen anzapfenden XOR-Gatters der Subwort-Wyner/Ash-Codiereinheit zum Eingang der Positionskennungseinheit geführt wird. Diese Rückführung des Ausgangssignals des vorstehend genannten XOR-Gatters ermöglicht in besonders einfacher Art und Weise die Erzeugung der Positionskennungen. Hierdurch wird der Aufbau der Positionskennungseinrichtung deutlich vereinfacht.A further advantageous development of the invention provides before that the output signal of tapping all lines XOR gate of the subword Wyner / Ash coding unit to the input the position recognition unit is guided. This repatriation of the output signal of the aforementioned XOR gate enables generation in a particularly simple manner the position identifiers. This will build the Position detection device significantly simplified.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind dem nachstehenden Ausführungsbeispiel zu entnehmen, welches im folgenden anhand der Figuren beschrieben wird. Es zeigen:Further details of the invention are as follows To see embodiment, which is based on of the figures is described. Show it:

Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens; Figure 1 shows an embodiment of an apparatus for performing the method.

Fig. 2 eine weitere Ausführungsform einer Subwort-Codiereinheit des Ausführungsbeispiels; Fig. 2 shows another embodiment of a sub-word-encoding of the embodiment;

Fig. 3 eine weitere Ausführungsform einer Positionskennungseinheit des Ausführungsbeispiels. Fig. 3 shows a further embodiment of a position identification unit of the embodiment.

Das Verfahren zur Wyner/Ash-Codierung wird nachstehend anhand der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung beschrieben. Der folgenden detaillierten Beschreibung der einzelnen Verfahrensschritte sowie deren hardwaremäßiger Implementierung soll jedoch eine schematische Skizzierung des Grundprinzips des Verfahrens vorausgehen: Dieses Grundprinzip besteht darin, daß - im Gegensatz zum Stand der Technik - nicht mehr jedem einzelnen Datenwort der Wortbreite j eines zu codierenden wortseriellen Datenstroms ein Paritätsbit zugeordnet wird. Vielmehr ist vorgesehen, daß eine definierte Anzahl A von j Bit breiten Datenworten des wortseriellen Datenstroms zu einem Eingangswort der Wortbreite i=A×j zusammengefaßt werden. Das Paritätsbit wird dann nur für jedes Eingangswort erzeugt.The method for Wyner / Ash coding is described below with reference to the device shown in FIG. 1. The following detailed description of the individual process steps and their hardware implementation should, however, be preceded by a schematic outline of the basic principle of the process: This basic principle consists in that - in contrast to the prior art - not every single data word with the word width j of a word-serial data stream to be coded Parity bit is assigned. Rather, it is provided that a defined number A of j-bit data words of the word serial data stream are combined to form an input word with the word width i = A × j. The parity bit is then only generated for each input word.

Durch diese Maßnahme wird in vorteilhafter Art und Weise eine deutlich verbesserte Ausnutzung der zur Verfügung stehenden Übertragungskapazität erreicht: Es ist also vorteilhafterweise nicht mehr erforderlich, für A Datenworte des wortseriellen Datenstroms A Paritätsbits zu erzeugen. Vielmehr ist nur mehr ein einziges Paritätsbit für die im Eingangswort enthaltenen A Datenworte des wortseriellen Bitstroms zu erzeugen und zu übertragen, woraus ein deutlich verbessertes Verhältnis von Datenbits zu übertragenen Bits resultiert.This measure is an advantageous significantly improved utilization of the available Transmission capacity reached: So it is advantageous no longer required for A data words of the word serial Generate data stream A parity bits. Rather, it is just more a single parity bit for the A contained in the input word To generate and to write data words of the word serial bit stream transferred, resulting in a significantly improved ratio of Data bits to transmitted bits results.

Desweiteren ist vorgesehen, daß das Eingangswort der Wortbreite m in k Subworte der Wortbreite n=m/k aufgeteilt wird. Dies erlaubt es dann vorteilhafterweise, die Faltungscodierung der m im Eingangswort enthaltenen Bits auf eine k-fache Subwort-Faltungscodierung von jeweils n Bits zurückzuführen. Insbesondere ist es dadurch möglich, für alle k Subworte der Wortbreite n einen einzigen Subwort-Wyner/Ash-Code festzulegen: Es wird jeder der n Subwort-Informationsstellen eines Subwortes genau ein s-stelliges Syndrommuster zugeordnet. Der durch diese Anzahl n von s-stelligen Syndrommustern repräsentierte SUbwort-Wyner/Ash-Code erlaubt die Detektion der Position eines fehlerhaft übertragenen Bits in einem Subwort.Furthermore, it is provided that the input word of the Word length m divided into k subwords of word length n = m / k becomes. This then advantageously allows the Convolutional coding of the m bits contained in the input word a k-fold subword convolutional coding of n bits each attributed. In particular, it makes it possible for everyone k subwords of word length n one Subword Wyner / Ash code: Each of the n Subword information points of a subword exactly s-digit syndrome pattern assigned. The number n represented by s-digit syndrome patterns Word Wyner / Ash code allows position detection of an incorrectly transmitted bit in a subword.

Um außerdem feststellen zu können, in welchem Subwort des Eingangswortes ein Übertragungsfehler aufgetreten ist, wird der vorstehend aufgeführten Subwort-Wyner/Ash-Codierung eine r-stellige Positionskennung hinzugefügt. Der aus der Kombination jeweils eines s-stelligen Subwort-Syndrommusters und jeweils einer r-stelligen Positionskennung gebildete Wyner/Ash-Code eines Eingangswortes wird daher durch m Eingangswort-Syndrommuster mit t=s+r Stellen repräsentiert. Tritt nun bei der Übertragung der Bits eines Eingangswortes ein Übertragungsfehler auf, so wird an einem Syndromausgang eines Decodierers ein t-stelliges Eingangswort-Syndrommuster ausgegeben, das eine exakte Identifikation sowohl des fehlerhaften Subwortes als auch des fehlerhaften Bits innerhalb dieses Subwortes erlaubt.To also be able to determine in which subword the Input word, a transmission error has occurred of the subword Wyner / Ash coding listed above R-digit position identifier added. The one from the Combination of an s-digit subword syndrome pattern and each formed an r-digit position identifier Wyner / Ash code of an input word is therefore by m Input word syndrome pattern represented with t = s + r digits. Now occurs when the bits of an input word are transmitted a transmission error occurs at a syndrome output of a decoder a t-digit input word syndrome pattern issued an exact identification of both the faulty subword as well as the faulty bit allowed within this subword.

Bei dem nachfolgend beschriebenen, in Fig. 1 dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel wird - ohne Beschränkung der Allgemeinheit der folgenden Überlegungen - angenommen, daß für A=2 Datenworte des zu übertragenden wortseriellen Datenstroms ein Paritätsbit erzeugt werden soll, d. h. daß A=2 Datenworte zu einem Eingangswort zusammengefaßt werden sollen. Desweiteren wird angenommen, daß das erste Datenwort der beiden zusammenzufassenden Datenworte eine Wortbreite j=10 Bits aufweist, während das zweite Datenwort eine Wortbreite j′=9 Bits aufweist. Auch diese Annahme schränkt die Allgemeinheit der folgenden Erläuterungen nicht ein, wie im Anschluß an die auf diesen Annahmen basierenden Beschreibung des in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert werden wird.In the preferred exemplary embodiment described below, shown in FIG. 1, it is assumed, without restricting the generality of the following considerations, that a parity bit is to be generated for A = 2 data words of the word serial data stream to be transmitted, ie that A = 2 data words for an input word should be summarized. Furthermore, it is assumed that the first data word of the two data words to be combined has a word length j = 10 bits, while the second data word has a word length j ′ = 9 bits. This assumption also does not limit the generality of the following explanations, as will be explained in connection with the description of the exemplary embodiment illustrated in FIG. 1 based on these assumptions.

Desweiteren wird - wiederum ohne Beschränkung der Allgemeinheit - angenommen, daß das m=19 Bit breite Eingangswort in k=2 Subworte der Wortbreite n=10 zerlegt werden soll. Um dies zu bewerkstelligen, ist vorteilhafterweise vorgesehen, daß vorrichtungsintern sowohl sende- als auch empfangsseitig die j+j′=19 Bits der beiden Datenworte virtuell jeweils um ein gleiches Bit, insbesondere um ein Null-Bit ergänzt werden, indem dieses als Komplettierungsbit dienende Bit als letzte Stelle des j′=9 Bit breiten zweiten Datenworts angefügt wird.Furthermore - again without restriction of Generality - assume that the m = 19 bits wide Input word broken down into k = 2 subwords with word length n = 10 shall be. To accomplish this is advantageously provided that both within the device the j + j ′ = 19 bits of the two on the transmitting and receiving sides Data words virtually each by the same bit, in particular can be supplemented with a zero bit by using this as Completion bit serving as the last digit of the j ′ = 9 bit wide second data word is added.

Entsprechend den vorstehenden Ausführungen ist es dann erforderlich, einen Subwort-Wyner/Ash-Code festzulegen, welcher eine eindeutige Codierung eines n=10 Bit breiten Subwortes erlaubt. Dem Fachmann ist die Erstellung eines derartigen Wyner/Ash-Codes für ein n=10 Bit breites Wort bekannt, so daß auf eine eingehende Beschreibung an dieser Stelle verzichtet werden kann. Der Vollständigkeit halber wird hierzu auf das Lehrbuch "Error-Correcting Codes" von W.Wesley Peterson und E.J. Weldon Jr. The Massachusetts Institute of Technology, Juli 1981 (ISBN 0 262 16 039 O; Libary of Congress catalog card number: 76-12262) verwiesen, in dessen Kapitel 13.3 die Konstruktion von Wyner/Ash-Codes eingehend erläutert wird. Die Auswahl des Subwort-Wyner/Ash-Codes ist an und für sich beliebig, wobei jedoch das Syndrommuster "00000" der Konstellation vorbehalten werden soll, bei der kein Fehler im Übertragungsweg aufgetreten ist.It is then according to the above statements required to set a subword Wyner / Ash code, which is a unique coding of an n = 10 bit wide Subwords allowed. The skilled person is the creation of a such Wyner / Ash codes for an n = 10 bit wide word known, so that a detailed description of this Can be dispensed with. For completeness on the textbook "Error-Correcting Codes" by W.Wesley Peterson and E.J. Weldon Jr. The Massachusetts Institute of Technology, July 1981 (ISBN 0 262 16 039 O; Libary of Congress catalog card number: 76-12262), in its chapter 13.3 the construction of Wyner / Ash codes explained in detail becomes. The selection of the subword Wyner / Ash code is on and for any, but with the syndrome pattern "00000" of Constellation should be reserved in which no error occurred in the transmission path.

Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel wird angenommen, daß einer zur Übertragung des ersten Bits eines jeden Subwortes dienenden ersten Leitung 10a das erste Subwort-Syndrommuster "00011" zugeordnet wird. Dementsprechend wird einer zur Übertragung des zweiten Bits eines jeden Subwortes dienenden zweiten Leitung 10b das Syndrommuster "00101" zugeordnet. In entsprechender Art und Weise wird einer dritten bzw. vierten, . . . , bzw. zehnten Leitung 10c-10j das Subwort-Syndrommuster "00111" bzw. "01001" bzw. "01011" bzw. "01101" bzw. "11001" bzw. "10001" bzw. "10011" bzw. "10101" zugeordnet. Der vorstehend ausgeführte Subwort-Wyner/Ash-Code zeichnet sich durch eine minimale Zahl von "1"-Stellen aus und ist daher - wie nachstehend beschrieben wird - besonders günstig für seine hardwaremäßige Implementierung.In the exemplary embodiment described here, it is assumed that the first sub-word syndrome pattern "00011" is assigned to a first line 10 a which is used to transmit the first bit of each sub-word. Accordingly, one for transmission of the second bit of each Subwortes serving the second line 10 b associated with the syndrome pattern "00101". In a corresponding manner, a third or fourth,. . . , or tenth line 10 c- 10 j the subword syndrome pattern "00111" or "01001" or "01011" or "01101" or "11001" or "10001" or "10011" or " 10101 "assigned. The above-mentioned subword Wyner / Ash code is characterized by a minimal number of "1" digits and is therefore - as will be described below - particularly favorable for its hardware implementation.

Zur Unterscheidung der Position der beiden Subworte im Eingangswort ist vorgesehen, daß dem vorstehend beschriebenen s=5-stelligen Subwort-Wyner/Ash-Code ein die Subwortposition im Eingangskennwort charakterisierendes Bit - also eine r=1-stellige Positionskennung - vorangestellt wird, welches für das erste Subwort den Wert "0" und für das zweite Subwort den Wert "1" annehmen soll. Auf die vollständige explizite Auflistung des aus der Kombination der einstelligen Positionskennung und der fünfstelligen Subwort-Wyner/Ash-Codierung entstehenden, durch m sechsstellige Eingangswort-Syndrommuster festgelegte Eingangswort-Wyner/Ash-Code soll hier verzichtet werden, da sich dieser für den Fachmann leicht aus obigen Ausführungen ergibt.To differentiate the position of the two subwords in the Input word is provided to the one described above s = 5-digit subword Wyner / Ash code in the subword position bit characterizing in the input password - i.e. one r = 1-digit position identifier - precedes which one for the first subword the value "0" and for the second subword should assume the value "1". On the full explicit Listing of the combination of single digits Position identifier and the five-digit Subwort-Wyner / Ash coding resulting from m six-digit input word syndrome pattern Input word Wyner / Ash code should be omitted here, because this is easy for the expert from the above statements results.

Zur Faltungscodierung mittels des o.g. Wyner/Ash-Codes ist eine in Fig. 1 allgemein mit 30 bezeichnete Subwort-Wyner/Ash-Codiereinheit und eine Positionskennungs-Einheit 40 vorgesehen. Die Subwort-Codiereinheit 30 weist fünf XOR-Gatter 31a-31e, vier aus je zwei Verzögerungsgliedern 32′ bestehenden Verzögerungsstufen 32a-32d, fünf weitere XOR-Gatter 33a-33e, sowie ein weiteres Verzögerungsglied 34 und ein Ausgangs-XOR-Gatter 35 auf. Zur Erzeugung des einen Übertragungsfehler des ersten Bits eines jeden Subwortes signalisierenden ersten Subwort-Syndrommusters "00011" ist vorgesehen, daß die erste Leitung 10a mit je einem Eingang des vierten und des fünften XOR-Gatters 31d und 31e verbunden ist. Dementsprechend ist zur Erzeugung des zweiten Syndrommusters "00101" die zweite Leitung 10d mit je einem Eingang des dritten und des fünften XOR-Gatter 31c und 31e verbunden. Zur Erzeugung des dritten Syndrommusters ist die dritte Leitung 10c mit je einem Eingang des zweiten und des fünften XOR-Gatter 31b und 31e verbunden, etc. Aus der vorstehenden Aufzählung der zur Erzeugung der ersten drei Subwort-Syndrommuster erforderlichen Verdrahtungen der einzelnen Leitungen 10a-10j ist in Verbindung mit den oben aufgeführten Subwort-Syndrommustern das allgemeine Zuordnungsprinzip zwischen den einzelnen Leitungen 10a-10j und den fünf XOR-Gattern 31a-31e ersichtlich. Das erste XOR-Gatter ist mit denjenigen Datenleitungen 10a-10e verbunden, bei denen in dem der jeweiligen Leitung 10a-10e zugeordneten Subwort-Syndrommuster eine "1" an dessen erster Stelle auftritt. In entsprechender Art und Weise ist das zweite XOR-Gatter 31b mit denjenigen Leitungen 10a-10j verbunden, in deren Syndrommuster an der zweiten Stelle eine "1" auftritt, etc.: Das i-te XOR-Gatter ist daher mit denjenigen Leitungen verbunden, in deren i-ter Stelle des zugeordneten Subwort-Syndrommusters eine "1" auftritt. Dem Fachmann ist es daher aufgrund obiger Verdrahtungsregel leicht möglich, abweichend von den oben aufgeführten Syndrommustern des hier gewählten Subwort-Wyner/Ash-Codes einen beliebigen anderen Wyner/Ash-Code zur Codierung eines Subwortes heranzuziehen und hardwaremäßig zu implementieren. A sub-word Wyner / Ash coding unit, generally designated 30 in FIG. 1, and a position recognition unit 40 are provided for convolutional coding using the above-mentioned Wyner / Ash code. The subword coding unit 30 has five XOR gates 31 a- 31 e, four delay stages 32 a- 32 d, each consisting of two delay elements 32 ', five further XOR gates 33 a- 33 e, and a further delay element 34 and an output -XOR gate 35 on. To generate the transmission error of the first bit of each Subwortes signaling first subword syndrome pattern "00011" is provided that the first line 10 a to a respective input of the fourth and fifth XOR gate d and 31 e is connected 31st Accordingly, to generate the second syndrome pattern "00101", the second line 10 d is connected to an input of each of the third and fifth XOR gates 31 c and 31 e. To generate the third syndrome pattern, the third line 10 c is connected to an input of the second and the fifth XOR gates 31 b and 31 e, etc. From the above list of the wiring of the individual lines required to generate the first three subword syndrome patterns 10 a- 10 j, the general assignment principle between the individual lines 10 a- 10 j and the five XOR gates 31 a- 31 e can be seen in connection with the subword syndrome patterns listed above. The first XOR gate is connected to those data lines 10 a - 10 e in which a "1" occurs in its first position in the subword syndrome pattern assigned to the respective line 10 a - 10 e. In a corresponding manner, the second XOR gate 31 b is connected to those lines 10 a- 10 j in whose syndrome pattern a "1" occurs at the second position, etc.: The i-th XOR gate is therefore connected to those Lines connected, in the i-th position of the assigned subword syndrome pattern a "1" occurs. It is therefore easily possible for a person skilled in the art, on the basis of the above wiring rule, to use any other Wyner / Ash code for coding a subword and to implement it in hardware, in deviation from the syndrome patterns of the subword Wyner / Ash code selected here.

Je ein Ausgang 31a′-31e′ eines jeden XOR-Gatters 31a-31e ist mit je einem ersten Eingang 33a′-33e′ der fünf weiteren XOR-Gatter 33a-33e verbunden. Je einem zweiten Eingang 33b′′-33e′′ des zweiten bis fünften weiteren XOR-Gatter 33b-33e ist je ein Ausgang 32b′′-32e′′ einer der vier Verzögerungsstufen 32a-32d zugeführt. Die vier Verzögerungsstufen 32a-32d sind über ihren jeweiligen Eingang 32a′-32d′ mit je einem Ausgang 33a′′′-33d′′′ des ersten bis vierten weiteren XOR-Gatter 33a-33d verbunden.One output 31 a'- 31 e 'of each XOR gate 31 a- 31 e is connected to a first input 33 a'- 33 e' of the five other XOR gates 33 a- 33 e. Each second input 33 b '' - 33 e '' of the second to fifth further XOR gate 33 b- 33 e is an output 32 b '' - 32 e '' one of the four delay stages 32 a- 32 d supplied. The four delay stages 32 a- 32 d are connected via their respective input 32 a'- 32 d 'to an output 33 a''' - 33 d '''of the first to fourth further XOR gate 33 a- 33 d.

An einem zweiten Eingang 33a′′ des ersten weiteren XOR-Gatters 33a liegt ein Ausgang 40′′ der Positionskennungseinheit 40 an. Dieser besteht in dem hier beschriebenen Fall (Unterteilung des Eingangswortes k=2 Subwörter) aus einer weiteren Verzögerungsstufe 41 mit zwei Verzögerungsgliedern 41a und 41b sowie aus einem dieser Verzögerungsstufe 41 vorgeschaltetem Schalter 42. An einem ersten Eingang 42′ des Schalters 42 liegt permanent das Komplettierungsbit an, welchem hier der logische Wert "0" zugeordnet ist. Einem zweiten Eingang 42′′ des Schalters 42 wird über einen Eingang 40′ der Positionskennungseinheit 40 das am Ausgang 31e′ des fünften XOR-Gatters 31e auftretende Ausgangssignal zugeführt. Diese Rückführung des Ausgangssignals des alle zehn Leitungen 10a-10j anzapfenden fünften XOR-Gatters 31e auf den Eingang 40′ der Positionskennungseinheit 40 besitzt den Vorteil, daß in schaltungstechnisch besonders einfacher Art und Weise die hardwaremäßige Realisierung der die Subwortposition im Eingangswort repräsentierenden Positionskennung erreicht wird: Wie aus obiger Auflistung des Eingangswort-Wyner/Ash-Codes und der die Zuordnung der einzelnen Leitungen zu den einzelnen XOR-Gattern angebenden Verknüpfungsregel leicht ableitbar ist, ist es zur Realisierung des Eingangswort-Wyner/Ash-Codes erforderlich, daß zur schaltungstechnischen Realisierung der Eingangswort-Syndrommuster des zweiten Subwortes sowohl bei deren erster Stelle als auch bei deren letzter Stelle eine Anzapfung aller zehn Leitungen 10a-10j erforderlich ist. Eine direkte Realisierung der eben genannten Verdrahtung würde außer dem fünften XOR-Gatter 31e der Subwort-Codiereinheit 30 noch ein weiteres alle zehn Leitungen anzapfendes XOR-Gatter in der Positionskennungseinheit 40 erfordern. In besonders vorteilhafter Art und Weise wird dieses letztgenannte XOR-Gatter durch die Rückführung des Ausgangssignals des fünften XOR-Gatters 31d auf den Eingang 40′ der Positionskennungseinheit 40 ersetzt und eine vorteilhafte schaltungstechnische Mehrfachausnutzung des fünften XOR-Gatters 31e der Subwort-Codiereinheit 30 erreicht.At a second input 33 a '' of the first further XOR gate 33 a there is an output 40 '' of the position detection unit 40 . In the case described here (subdivision of the input word k = 2 subwords), this consists of a further delay stage 41 with two delay elements 41 a and 41 b and a switch 42 connected upstream of this delay stage 41 . At a first input 42 'of the switch 42 , the completion bit is permanently present, to which the logical value "0" is assigned. A second input 42 '' of the switch 42 is fed via an input 40 'of the position detection unit 40 to the output signal occurring at the output 31 e' of the fifth XOR gate 31 e. This feedback of the output signal of the fifth XOR gate 31 t tapping every ten lines 10 a- 10 j to the input 40 'of the position detection unit 40 has the advantage that the implementation of the position representation representing the subword position in the input word is particularly simple in terms of circuit technology is achieved: As can be easily deduced from the above listing of the input word Wyner / Ash code and the linking rule specifying the assignment of the individual lines to the individual XOR gates, it is necessary to implement the input word Wyner / Ash code for Implementation of the input word syndrome pattern of the second subword in terms of circuitry requires tapping of all ten lines 10 a- 10 j both at their first position and at their last position. A direct realization of the aforementioned wiring 30 would still another every ten lines anzapfendes XOR gates require except the fifth XOR gate 31 e of the sub word encoding unit in the position identification unit 40th In a particularly advantageous manner, this last-mentioned XOR gate is replaced by the feedback of the output signal of the fifth XOR gate 31 d to the input 40 'of the position recognition unit 40 and an advantageous circuitry multiple use of the fifth XOR gate 31 e of the subword coding unit 30 reached.

Es muß an dieser Stelle angeführt werden, daß die gezeigte Art der Rückführung nur dann zutrifft, wenn die Positionskennung der Subwort-Wyner/Ash-Codierung vorangestellt wird. Es ist aber auch durchaus möglich, daß diese Positionskennung als letzte Stellung der Syndrommuster des Eingangswort-Wyner/Ash-Codes oder an einer beliebigen anderen Stelle des Eingangswort-Syndrommusters erfolgt. Für einen Fachmann aufgrund der obigen Ausführungen ist es leicht ersichtlich, an welches der weiteren XOR-Gatter er den Eingang 40′ und den Ausgang 40′′ der Positionskennungseinheit 40 dann zu legen hat.It must be stated at this point that the type of feedback shown only applies if the position identifier precedes the subword Wyner / Ash coding. However, it is also entirely possible for this position identifier to be the last position of the syndrome pattern of the input word Wyner / Ash code or at any other position in the input word syndrome pattern. For a person skilled in the art from the above statements, it is easy to see which of the further XOR gates he then has to put the input 40 'and the output 40 ''of the position recognition unit 40 .

Ein Ausgang 33e′′′ des fünften weiteren XOR-Gatters ist mit einem Eingang 34′ eines weiteren Verzögerungsgliedes 34 verbunden, dessen Ausgang 34′′ mit einem ersten Eingang 35′ eines Ausgangs-XOR-Gatters 35 in Verbindung steht. Einem zweiten Eingang 35′′ des Ausgangs-XOR-Gatters 35 ist das Ausgangssignal des fünften weiteren XOR-Gatters 33e direkt zugeführt zugeführt.An output 33 e '''of the fifth further XOR gate is connected to an input 34 ' of a further delay element 34 , the output 34 '' of which is connected to a first input 35 'of an output XOR gate 35 . A second input 35 '' of the output XOR gate 35 , the output signal of the fifth further XOR gate 33 e is supplied directly.

An einem Ausgang 35′′′ des Ausgangs-XOR-Gatters 35 ist dann in jedem k=2-ten Takt des die Signalverarbeitung der Vorrichtung steuernden Signaltakts ein Paritätsbit abgreifbar. Dieses wird einem zweiten Eingang 20′′ eines zweiten Schalters 20 zugeführt. An einem ersten Eingang 20′ des zweiten Schalters 20 ist die zehnte Leitung 10j angeschlossen, welche eingangsseitig mit einem Ausgang 21′′′ eines ersten Schalters 21 verbunden ist. An einem ersten Eingang 21′ des ersten Schalters 21 liegt eine das zehnte Bit jedes Subwortes übertragende zehnte Leitung 10j′ der der Vorrichtung vorgeschalteten Übertragungsdatenleitung an. Der zweite Eingang 21′′ des ersten Schalters liegt stets auf "0".At an output 35 '''of the output XOR gate 35 , a parity bit can then be tapped in every k = 2nd clock of the signal clock controlling the signal processing of the device. This is fed to a second input 20 '' of a second switch 20 . At a first input 20 'of the second switch 20 , the tenth line 10 j is connected, which is connected on the input side to an output 21 ''' of a first switch 21 . At a first input 21 'of the first switch 21 there is a tenth line 10 j' which transmits the tenth bit of each subword, the transmission data line connected upstream of the device. The second input 21 '' of the first switch is always at "0".

Die Funktionsweise der Vorrichtung und somit der Ablauf der einzelnen Verfahrensschritte ist nun wie folgt:The operation of the device and thus the sequence of the individual process steps is now as follows:

In einem ersten Takt des durch die Abfolge der Datenworte des wortseriellen Datenstroms vorgegebenen Systemtaktes werden parallel die j=10 Bits des ersten der beiden das Eingangswort der Vorrichtung bildenden Datenworte des Datenstroms zugeführt.In a first cycle of the sequence of data words of the word serial data stream are given system clock in parallel the j = 10 bits of the first of the two the input word data words of the data stream forming the device fed.

In diesem ersten Systemtakt und in jedem weiteren Systemtakt, in dem das erste Subwort verarbeitet wird, schaltet der erste Schalter 21 das zehnte Bit des ersten Datenwortes zu seinem Ausgang 21′′′ durch. In diesem Takt des Systemtaktes liegen daher an den Eingängen der fünf XOR-Gatter 31a-31e die zehn Bits des ersten Subwortes des Eingangswortes an und werden entsprechend der bekannten Logik eines XOR-Gatters verknüpft. In this first system cycle and in every further system cycle in which the first subword is processed, the first switch 21 switches through the tenth bit of the first data word to its output 21 '''. In this cycle of the system cycle, the ten bits of the first subword of the input word are therefore present at the inputs of the five XOR gates 31 a- 31 e and are linked in accordance with the known logic of an XOR gate.

Das resultierende Ausgangssignal eines jeden XOR-Gatters 31a-31e wird zum ersten Eingang 33a′-33e′ des zugeordneten weiteren XOR-Gatters 33a-33e geleitet. Im selben Takt liegt aufgrund der zwei Systemtakte betragenden Gesamtverzögerungszeit der Verzögerungsstufen 32a-32d am zweiten Eingang 33a′′-33e′′ der weiteren XOR-Gatter 33a-33e diejenigen Ausgangssignale der XOR-Gatter 31a-31e an, welche zwei Systemtakte vorher aus den Bits des ersten Subwortes des dem aktuellen Eingangswort vorangehenden Eingangswortes in dem der entsprechenden Verzögerungsstufen 32b-32e vorgeschalteten weiteren XOR-Gatter 33a-33d gebildet wurden. Die jeweils eine Verzögerung von einem Systemtakt aufweisenden Verzögerungsglieder 32′ speichern also jeweils die Ausgangssignale der XOR-Gatter 31a-31e, welche bei der Verarbeitung des jeweiligen Subwortes des dem aktuellen Eingangswort vorangehenden Eingangswortes auftreten, so daß in an sich bekannter Art und Weise gleitend über eine definierte Anzahl von Eingangsworten jeweils ein Paritätsbit gebildet wird. Die jeweils zwei Verzögerungsglieder 32 pro Verzögerungsstufe 32a-32d erlauben es desweiteren, die Faltungscodierung der k=2 Subworte im Zweifach-Zeitmultiplex durchzuführen. Die an den Eingängen der weiteren XOR-Gatter 33a-33e anliegende Signale werden XOR-verknüpft und über die entsprechenden Ausgänge 33a′′′-33e′′′ zum jeweiligen Eingang 32a′-32d′ der Verzögerungseinheiten 32a-32d geleitet.The resulting output signal of each XOR gate 31 a- 31 e is passed to the first input 33 a'- 33 e 'of the associated further XOR gate 33 a- 33 e. In the same cycle is due to the two system clocks total delay time of the delay stages 32 a- 32 d at the second input 33 a '' - 33 e '' of the further XOR gates 33 a- 33 e those output signals of the XOR gates 31 a- 31 e in which two system clocks of the preceding to the current input word input word in which the corresponding delay stages 32 b 32 e upstream further XOR gate 33 a- 33 d have been formed previously from the bits of the first Subwortes. Each of the delay elements 32 'having a system clock thus storing the output signals of the XOR gates 31 a- 31 e, which occur during the processing of the respective subword of the input word preceding the current input word, so that in a manner known per se a parity bit is formed in a sliding manner over a defined number of input words. The two delay elements 32 per delay stage 32 a- 32 d also allow the convolutional coding of the k = 2 subwords to be carried out in double time-division multiplexing. The signals present at the inputs of the further XOR gates 33 a- 33 e are XOR-linked and via the corresponding outputs 33 a '''- 33 e''' to the respective input 32 a'- 32 d 'of the delay units 32 a - 32 d headed.

Am Ausgang 35′′′ des Ausgangs-XOR-Gatters 35 tritt ein Teilparitätsbit auf, welches zum zweiten Eingang 20′′ des zweiten Schalters 20 geleitet wird. Da dieses Teilparitätsbit für die vorzunehmende Faltungscodierung des Eingangswortes ohne Bedeutung ist, braucht es nicht übertragen zu werden. Der Schalter 20 wird daher derart angesteuert, daß das auf der zehnten Leitung 10j anliegende Bit zu seinem Ausgang 20′′′ durchgeschaltet wird. In diesem ersten Systemtakt werden als die zehn Bits des ersten Subwortes des Eingangswortes über die in Fig. 1 nicht dargestellte Übertragungsleitung zu einer empfangsseitig angeordneten Vorrichtung identischen Aufbaus geleitet.At the output 35 '''of the output XOR gate 35 , a partial parity bit occurs, which is passed to the second input 20 ''of the second switch 20 . Since this partial parity bit is irrelevant for the convolutional coding of the input word, it need not be transmitted. The switch 20 is therefore controlled in such a way that the bit present on the tenth line 10 j is switched through to its output 20 '''. In this first system clock, the ten bits of the first subword of the input word are routed via the transmission line (not shown in FIG. 1) to a device of identical construction arranged on the receiving side.

Im zweiten Systemtakt werden die neun Bits des zweiten der beiden das Eingangswort bildenden Datenworte auf die ersten neun Leitungen 10a-10e gelegt. Da die beschriebene Schaltungsanordnung für ein zehn Bit breites Subwort ausgelegt ist, ist in besonders vorteilhafter Art und Weise vorgesehen, daß die zehnte Leitung virtuell auf "0" gelegt wird. Zu diesem Zweck wird der erste Schalter 21 umgeschaltet, so daß sein permanent auf "0" liegender erster Eingang 21′ zu seinem Ausgang 21′′′ durchgeschaltet wird. Es werden dann mit dem derart gebildeten Komplettierungsbit zu zehn Bit ergänzten zweiten Subwort die oben anläßlich des ersten Systemtakts beschriebenen Signalverarbeitungsoperationen durchgeführt. Am Ende des zweiten Systemtakts liegt am Ausgang 35′′′ des Ausgangs-XOR-Gatters 35 das zu übertragende Paritätsbit auf, welches zum zweiten Eingang 20′′ des zweiten Schalters 20 geleitet und zu seinem Ausgang 20′′′ durchgeschaltet wird. Dieses Paritätsbit wird dann zur Empfängerstation übertragen.In the second system cycle, the nine bits of the second of the two data words forming the input word are placed on the first nine lines 10 a - 10 e. Since the circuit arrangement described is designed for a ten-bit wide subword, it is provided in a particularly advantageous manner that the tenth line is virtually set to "0". For this purpose, the first switch 21 is switched over so that its first input 21 ', which is permanently at "0", is switched through to its output 21 '''. The signal processing operations described above on the occasion of the first system clock are then carried out with the second subword supplemented in this way to form ten bits. At the end of the second system clock is at the output 35 '''of the output XOR gate 35, the parity bit to be transmitted, which is passed to the second input 20 ''of the second switch 20 and is switched through to its output 20 '''. This parity bit is then transmitted to the receiver station.

Die Verallgemeinerung des Verfahrens für eine Zerlegung eines Eingangswort in mehr als zwei Subworte wird nachstehend für den Fall k=4 anhand der hierzu erforderlichen Modifikationen der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung beschrieben. Diese Modifikationen betreffen im wesentlichen die Subwort-Wyner/Ash-Codiereinheit 30 und die Positionskennungseinheit 40. Die erste Modifikation der Einheit 30 besteht darin, daß die Verzögerungsstufen 32a-32d anstelle des vorstehend für n=2 beschriebenen Falls, bei dem zwei Verzögerungsglieder mit einer Verzögerungszeit von je einem Systemtakt erforderlich waren, nun Verzögerungsstufen eingesetzt werden, welche eine Verzögerung von n=4 Systemtakten bewirkt.The generalization of the method for splitting an input word into more than two subwords is described below for the case k = 4 on the basis of the modifications required for this purpose of the device shown in FIG. 1. These modifications essentially concern the subword Wyner / Ash coding unit 30 and the position recognition unit 40 . The first modification of the unit 30 is that the delay stages a- 32 32 d instead of the case described above for n = 2, in which two delay members having a delay time of a respective system clock were required, then the delay stages are used that a delay of n = 4 system clocks.

Die zweite Modifikation der Subwort-Wyner/Ash-Codiereinheit 30 betrifft die Verdrahtung des Ausgangs-XOR-Gatters 35 sowie die weitere Verzögerungseinheit 34. Diese Änderung ist in Fig. 2 dargestellt. Wie leicht ersichtlich ist, wird hierbei anstelle des eine Verzögerung von einem Systemtakt bewirkenden weiteren Verzögerungsgliedes 34 eine aus dem k-1=3 Verzögerungsgliedern bestehende weitere Verzögerungsstufe 134 verwendet. Ein dem Ausgangs-XOR-Gatter 35 der Fig. 1 entsprechendes Ausgangs-XOR-Gatter 135 weist anstelle der k=2 Eingänge nunmehr k=4 Eingänge 135′ bis 135′′′′ auf, wobei dem ersten Eingang 135′ des Ausgangs-XOR-Gatters 135 der Ausgang 33d′′′ des weiteren XOR-Gatters 33d zugeordnet ist. Die weiteren Eingänge 135′′′′-135′′′′ sind mit je einem Ausgang 134a′, 134b′ und 134c′ der drei Verzögerungsglieder 134a-134c verbunden. Der Schalter 20 wird dabei derart angesteuert, daß nur in jedem vierten Systemtakt das am Ausgang 136 des Ausgangs-XOR-Gatters 135 auftretende Paritätsbit durchgeschaltet wird.The second modification of the sub-word Wyner / Ash coding unit 30 relates to the wiring of the output XOR gate 35 and the further delay unit 34 . This change is shown in Fig. 2. As can easily be seen, instead of the further delay element 34 causing a delay of a system clock, a further delay stage 134 consisting of the k-1 = 3 delay elements is used. An output XOR gate 135 corresponding to the output XOR gate 35 of FIG. 1 now has k = 4 inputs 135 ′ to 135 ′ ′ ′ ′ instead of the k = 2 inputs, the first input 135 ′ of the output XOR gate 135 the output 33 d '''of the further XOR gate 33 d is assigned. The other inputs 135 '''' - 135 '''' are each connected to an output 134 a ', 134 b' and 134 c 'of the three delay elements 134 a- 134 c. The switch 20 is controlled in such a way that the parity bit occurring at the output 136 of the output XOR gate 135 is switched through only in every fourth system clock.

Die in der Positionskennungseinheit 40 erforderlichen Modifikationen sind in Fig. 3 dargestellt. Man erkennt, daß die der Verzögerungsstufe 41 der Fig. 1 entsprechende Verzögerungseinheit 141 anstelle von k=2 Verzögerungsglieder nunmehr k=4 Verzögerungsglieder 141a-141d aufweist. Desweiteren weist die in Fig. 3 dargestellte Positionskennungseinheit 140 ein der Verzögerungsstufe 140 vorgeschaltetes XOR-Gatter 144 auf, dessen zweiten Eingang 144′′ das Ausgangssignal eines dem Schalter 42 entsprechenden Schalters 142 zugeführt wird, an dessen ersten Eingang 142′ permanent der Wert "0" anliegt. Ein zweiter Eingang 142′′ des Schalters 142 ist mit dem Ausgang des fünften XOR-Gatters 31e verbunden.The modifications required in the position identification unit 40 are shown in FIG. 3. It can be seen that the delay unit 141 corresponding to the delay stage 41 of FIG. 1 now has k = 4 delay elements 141 a- 141 d instead of k = 2 delay elements. Furthermore, the position detection unit 140 shown in FIG. 3 has an XOR gate 144 connected upstream of the delay stage 140 , the second input 144 '' of which the output signal of a switch 142 corresponding to the switch 42 is supplied, and the value '0' is permanently applied to the first input 142 'thereof "is present. A second input 142 '' of the switch 142 is connected to the output of the fifth XOR gate 31 e.

Die aus der Verzögerungsstufe 141, dem XOR-Gatter 144 und dem Schalter 142 bestehende Funktionsgruppe 150 stellt den Grundbaustein für eine beliebige Verallgemeinerung der Positionskennungseinheit 140 dar. Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist, ist für den speziellen Fall von k=4 vorgesehen, daß einem ersten Eingang 144′ des XOR-Gatters 144 der Funktionsgruppe 150 eine identisch aufgebaute weitere Funktionsgruppe 151 vorgeschaltet ist. Die Erweiterung der Positionskennungseinheit 140 auf den allgemeinen Fall für n Subworte geschieht dann dermaßen, daß jeweils dem ersten Eingang 144′ des XOR-Gatters 144 der vorangehenden Funktionsgruppe 150, 151 eine weitere derartige Funktionsgruppe 150 vorgeschaltet wird.The function group 150 consisting of the delay stage 141 , the XOR gate 144 and the switch 142 represents the basic building block for any generalization of the position recognition unit 140. As can be seen from FIG. 3, it is provided for the special case of k = 4 that a first input 144 'of the XOR gate 144 of the function group 150 is preceded by an identically constructed further function group 151 . The expansion of the position recognition unit 140 to the general case for n subwords then takes place in such a way that in each case the first input 144 'of the XOR gate 144 of the preceding function group 150 , 151 is preceded by another such function group 150 .

Bezüglich der oben beschriebenen Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist noch auszuführen, daß es durchaus auch möglich ist, auf die beim beschriebenen Ausführungsbeispiel stattfindende Subwort-Faltungscodierung im Zeitmultiplex ganz oder teilweise zu verzichten. Eine derartige Ausführungsform einer Vorrichtung zur Faltungscodierung weist dann mehrere hintereinander oder parallel geschaltete modifizierte Subwort-Wyner/Ash-Einheiten auf, die sich von der Fig. 1 dargestellten Subwort-Wyner/Ash-Codiereinheit 30 dadurch unterscheiden, daß die Verzögerungsstufen 32a-32b jeweils nur ein Verzögerungsglied 32′ (kein Zeitmultiplex) oder k-x Verzögerungsglieder 32′ enthalten, wobei mit x eine zwischen 1 und k liegende Zahl bezeichnet werden soll (teilweiser Zeitmultiplex). Die vorzunehmenden Modifikationen sind dem Fachmann aufgrund obiger Anleitung leicht ersichtlich, so daß auf eine eingehende Beschreibung hier verzichtet werden kann.With regard to the device for carrying out the method described above, it should also be stated that it is also entirely possible to completely or partially dispense with the subword convolutional coding that takes place in the described embodiment in time multiplex. Such an embodiment of an apparatus for convolutional coding then has a plurality of series or parallel modified subword Wyner / Ash-units, which differs from the Fig. 1 illustrated subword Wyner / Ash encoding unit 30 differ in that the delay stages 32 a- 32 b each contain only one delay element 32 '(no time division) or kx delay elements 32 ', where x denotes a number between 1 and k (partial time division). The modifications to be made are readily apparent to the person skilled in the art on the basis of the above instructions, so that a detailed description can be dispensed with here.

Das oben beschriebene Ausführungsbeispiel ging von der Annahme aus, daß A=2 Datenworte zu einem Eingangswort der Wortbreite m zusammengefaßt und dann - wie beschrieben - verarbeitet werden sollen. Es ist aber auch möglich, daß das Eingangswort nur aus einem einzigen Datenwort oder aus mehr als zwei Datenworten besteht. Im erstgenannten Fall bringt die verfahrensgemäß durchzuführende Aufspaltung des aus einem Datenwort bestehenden Eingangsworts in k Subworte den Vorteil mit sich, daß zur Subworte-Wyner/Ash-Codierung der k Subworte ein Codierungsnetzwerk eingesetzt werden kann, welches aufgrund der hierbei auftretenden Subwortbreite von n=j/k deutlich einfacher zu realisieren ist.The embodiment described above was based on the assumption from that A = 2 data words for an input word of word length m summarized and then - as described - processed should. But it is also possible that the input word is only from a single data word or from more than two data words consists. In the former case, this brings the procedure splitting to be performed from a data word existing input word in k subwords with the advantage, that for subword Wyner / Ash coding of the k subwords Coding network can be used, which due to the resulting subword width of n = j / k clearly is easier to implement.

Die Zusammenfassung von mehr als A=2 Datenworten zu einem Eingangswort besitzt den Vorteil, daß sie eine weitere Reduktion der zu übertragenden Paritätsbits ermöglicht. Die hierzu erforderliche Modifikation gegenüber dem oben für A=2 beschriebenen Verfahren besteht lediglich darin, daß nunmehr anstelle der Datenbits von A=2 Datenworten die Datenbits von drei, vier, . . . , etc. Datenworten zu den m Bits des Eingangswortes zusammengefaßt werden. Die weiteren Verfahrensschritte sind dann im wesentlichen von der Datenwort-Struktur des Eingangswortes unabhängig und hängen nur von der Anzahl m der Bits des Eingangswortes ab, so daß die Anzahl A der im Eingangswort zusammengefaßten Datenworte des wortseriellen Datenstroms auf den weiteren Ablauf des beschriebenen Verfahrens keinen Einfluß besitzt.The combination of more than A = 2 data words into one The input word has the advantage that it is another Reduction of the parity bits to be transmitted enabled. The This requires modification compared to that for A = 2 above described method consists only in that now instead of the data bits of A = 2 data words, the data bits of three four, . . . , etc. Data words for the m bits of the Input word can be summarized. The others Process steps are then essentially of the Data word structure of the input word independent and hang only on the number m of bits in the input word, so that the number A of data words combined in the input word of the word serial data stream on the further course of the described method has no influence.

Zusammenfassend ist festzustellen, daß der Einsatz des beschriebenen Verfahrens und der dazugehörigen Vorrichtung zur sende- und empfangsseitigen Codierung und Decodierung eines zu übertragenden Datenstroms sowohl eine bessere Ausnutzung der zur Verfügung stehenden Kanalkapazitäten als auch eine drastisch vereinfachte Ausbildung der zur Durchführung der Faltungscodierung erforderlichen Codierungsnetzwerke erreichbar ist.In summary it can be stated that the use of the described method and the associated device for encoding and decoding of one at the transmitting and receiving ends transmitting data stream both better utilization of the available channel capacities as well drastically simplified training to carry out the Convolutional coding required coding networks is achievable.

Claims

1. A method for Wyner / Ash convolutional coding of a data stream, characterized in that a number A of data words of the data stream is combined to form an input word of word length m, that each input word of word length m is split into k subwords of word length n, and that a Wyner / Ash convolutional code defined by a number m of t-digit input word syndrome patterns, in which each of the m input word syndrome patterns contains an r-digit position identifier, which contains the position of a bit error Characterized subword in the input word containing k subwords, and in which each of the m input word syndrome pattern contains an s-digit subword syndrome pattern, which characterizes the position of an incorrectly transmitted bit in the subword having a bit error.

2. The method according to claim 1, characterized in that the Wyner / Ash convolutional coding of an input word like this is carried out that each of the k subwords of the Input word a group of n Input word syndrome patterns is assigned, which the the position identifier assigned to the respective subword.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that a single one determined by n subword syndrome patterns Subword Wyner / Ash convolutional code for Subword convolutional coding of all contained in the input word k subwords is used.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized characterized in that the subword Wyner / Ash convolutional coding the k subwords of an input word in time division he follows.

5. The method according to claim 4, characterized in that the Degree of multiplexing of the time division multiplex is equal to the number k of in subwords contained in an input word.

6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized characterized in that the individual sub-word syndrome pattern of Subword Wyner / Ash convolutional codes are set such that a minimum total number of one bits occurs.

7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized characterized in that the number k of subwords of the Input word an integer divisor of the word length m des Input word is.

8. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized characterized in that each A to an input word of Word length m summarized data words each have the same word width j.

9. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized characterized in that each A to an input word of Word width m summarized data words different Have word widths j.

10. The method according to claim 9, characterized in that the last of the A to an input word of the Word length m summarized data words one um has at least one bit smaller word width than that (A-1) preceding data words.

11. The method according to claim 9 or 10, characterized in that that at least one subword of the input word at least has a completion bit.

12. The method according to any one of claims 1 to 11, characterized characterized in that only one data word at a time Input word is included.

13. Device for Wyner / Ash convolutional coding of a data stream which is supplied via a number of parallel data lines ( 10 a- 10 j), characterized in that a number of sub-word Wyner / Ash coding units ( 30 ) are provided which each have a number of XOR gates ( 31 a- 31 e), the inputs of the i-th XOR gate ( 31 a- 31 e) being connected to those data lines ( 10 a- 10 j) on whose i- A one-bit occurs in place of the subword syndrome pattern assigned to the respective line ( 10 a- 10 j), and that a position identification unit ( 40 ) is provided which generates the position identifier which defines the position of each subword in the input word.

14. The apparatus according to claim 13, characterized in that at least one of the subword Wyner / Ash coding units ( 30 ) is operated in time division.

15. The apparatus according to claim 14, characterized in that the device has exactly one sub-word Wyner / Ash coding unit ( 30 ) working in k times the time-division multiplex operation.

16. The device according to one of claims 13 to 15, characterized in that the sub-word Wyner / Ash coding unit ( 30 ) has a number of delay stages ( 32 a- 32 d), each having at least one delay element ( 32 '), wherein the number of delay elements ( 32 ) contained in a delay stage ( 32 a- 32 d) corresponds to the degree of multiplexing of the subword Wyner / Ash coding unit ( 30 ).

17. Device according to one of claims 13 to 16, characterized in that the sub-word Wyner / Ash coding unit ( 30 ) has an output XOR gate ( 35 ; 135 ), at the output ( 35 '''; 136 ) a parity bit can be tapped, and that the output XOR gate ( 35 ) is preceded by a further delay stage ( 34 ; 134 ) which has (k-1) delay elements ( 34 ; 32 '), an output of each delay element ( 34 ; 32 ) the further delay unit ( 34 ; 134 ) is connected to an input ( 35 ', 35 ''; 135 ' - 135 '''') of the output XOR gate ( 35 ; 135 ).

18. The apparatus according to claim 17, characterized in that an output ( 35 ''', 136 ) of the output XOR gate ( 35 ; 135 ) is connected to an input ( 20 '') of a switch ( 20 ) which in every kth system cycle switches the parity bit through to its output ( 20 ′ ′ ′).

19. Device according to one of claims 12 to 18, characterized in that in at least one data line ( 10 j), a further switch ( 21 ) is connected, which is either either a data bit applied to a first input ( 21 ') or one at his second input ( 21 '') through the completion bit to its output ( 21 ''').

20. The apparatus according to claim 18, characterized in that a data bit is present at a further input ( 20 ') of the first switch ( 20 ) and that this data bit in at least one of k successive system clocks to the output ( 20 '') of the switch ( 20 ) is switched through.

21. The apparatus according to claim 13, characterized in that the position detection unit ( 40 ) has a number of further delay stages ( 41 ; 141 ), each of which via an additional switch ( 42 ; 142 ) an output signal of all lines ( 10 a- 10 j) tapping the XOR gate ( 31 d) is supplied.

22. The device according to one of claims 13 to 21, characterized by their use to carry out the Method according to one of claims 1 to 11.

23. Telecommunications transmission system for transmission of a data stream, characterized in that and / or on the receiving end a device according to one of the Claims 13-22 is used.