JP2000315955A - 符号化方法、シンドローム演算方法、誤りビット数推定方法、誤りビット位置推定方法、復号方法および復号装置 - Google Patents

符号化方法、シンドローム演算方法、誤りビット数推定方法、誤りビット位置推定方法、復号方法および復号装置

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JP2000315955A
JP2000315955A JP11124882A JP12488299A JP2000315955A JP 2000315955 A JP2000315955 A JP 2000315955A JP 11124882 A JP11124882 A JP 11124882A JP 12488299 A JP12488299 A JP 12488299A JP 2000315955 A JP2000315955 A JP 2000315955A
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galois field
bit
multiplication
error
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Hachiro Fujita
八郎 藤田
Takahiko Nakamura
隆彦 中村
Hideo Yoshida
英夫 吉田
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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  • Detection And Prevention Of Errors In Transmission (AREA)
  • Detection And Correction Of Errors (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の誤り訂正符号化システムでは、データ
情報とそれを管理する制御情報とを別々のビット数の符
号語に変換していたため、データの誤りを訂正する経路
やガロア体乗算回路をそれぞれについて設けなければな
らず、回路規模の増大などの課題があった。 【解決手段】 データ情報とそれを管理する制御情報と
をガロア拡大体とその部分体との関係が成立するように
符号化し、これをガロア部分体の演算により誤り訂正す
るようにしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、デジタル無線通
信やデジタル磁気記録などの技術分野において利用され
る符号化方法、シンドローム演算方法、誤りビット数推
定方法、誤りビット位置推定方法、復号方法および復号
装置に係り、特に、データ情報と制御情報とを別々に符
号化して符号語フレームを構成し、これで伝送や記録な
どを行う場合に好適に利用することができる改良に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】ディジタル無線通信やディジタル磁気記
録などにおいて情報を符号化する場合、一般に符号語フ
レームは符号化したいデータ情報とそのデータ情報を管
理するための制御情報により構成されるが、制御情報は
符号語フレームを識別するため特に重要であり、データ
情報とは独立に保護することが多い。
【0003】図10は従来の復号装置の構成を示すブロ
ック図である。図において、54はデータ情報を符号化
したデータ符号語が入力されるデータ復号回路、55は
制御情報を符号化した制御符号語が入力される制御復号
回路である。データ復号回路54において、56はデー
タシンドローム生成回路、57はデータ誤りビット数推
定回路、58はデータ誤り位置多項式生成回路、59は
この誤り位置多項式の根を計算するデータチェーンサー
チ回路、60は誤りを訂正するデータ訂正実行回路、6
1は受信語を記憶するためのデータ遅延回路である。制
御復号回路55において、62は制御シンドローム生成
回路、63は制御誤りビット数推定回路、64は制御誤
り位置多項式生成回路、65はこの誤り位置多項式の根
を計算する制御チェーンサーチ回路、66は誤りを訂正
する制御訂正実行回路、67は受信語を記憶するための
制御遅延回路である。
【0004】次に動作を説明する。ここでは、データ符
号語および制御符号語がともに(n,k)2ビット訂正
BCH符号であるものとして説明する。nビットのデー
タ受信語「rn-1 ,rn-2 ,・・・,r0 」を受信する
と、データシンドローム生成回路56は、シンドローム
S1=R(α)およびS3=R(α3 )(αはガロア体
の原始元)を計算する。ただし、R(x)は下記式1で
定義される受信語を多項式表現したものである。
【0005】 R(x)=rn-1n-1 +rn-2n-2 +…+r0 ・・・式1
【0006】そして、データ誤りビット数推定回路57
は、このシンドロームS1とS3の値に基づいて誤りビ
ット数を推定する。具体的には、S1とS3がともに
「0」である場合には誤りなしと推定し、復号処理を終
了して上記受信語をそのまま復号語として出力する。そ
うでない場合には、T(判定式)=S13 +S3を計算
してTが「0」の場合には1ビット誤りと推定し、
「0」でない場合には2ビット誤りと推定する。
【0007】データ誤り位置多項式生成回路58は、デ
ータ誤りビット数推定回路57において1ビット誤りま
たは2ビット誤りと推定された場合において誤り位置多
項式を生成する。具体的には、1ビット誤りと推定され
た場合には下記式2に上記シンドロームに基づいて得ら
れる各係数を代入し、2ビット誤りと推定された場合に
は下記式3に上記シンドロームに基づいて得られる各係
数を代入して誤り位置多項式を生成する。
【0008】 x+S1 ・・・式2 S1x2 +S12 x+(S13 +S3) ・・・式3
【0009】データチェーンサーチ回路59は、この誤
り位置多項式にガロア体の原始元αあるいはそのべき乗
の元αn を順次代入し、当該誤り位置多項式が「0」と
なったときのαi を根と判定する。そして、このαの係
数iが上記受信語の誤りビット位置ri を示す。
【0010】データ訂正実行回路60は、この誤りビッ
トri に「1」をEXOR加算(排他論理和)して誤り
を訂正し、この誤りが訂正されたものをデータ復号語と
して出力する。なお、データチェーンサーチ回路59に
おいて誤り位置が検出されなかった場合には訂正不可と
して受信語をそのまま出力する。
【0011】また、制御符号語についても、制御シンド
ローム生成回路62、制御誤りビット数推定回路63、
制御誤り位置多項式生成回路64、制御チェーンサーチ
回路65、制御訂正実行回路66において同様の処理が
なされ、これにより誤りが訂正された制御復号語が生成
される。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】従来の復号装置は以上
のように構成されているので、データ情報と制御情報と
いったように異なるビット数の複数の情報を別々に復号
化する場合には、上述したように、それぞれの符号語の
冗長性を抑制するために目的とする誤り検出や訂正の能
力や、元の情報のビット数に応じた符号化を行うことが
一般的であり、その結果それぞれの情報毎に上記各復号
回路54,55を設ける必要があり、回路規模が膨大に
なってしまったり、回路規模が大きいために入力から出
力までの遅延が大きくなってしまうなどの課題があっ
た。
【0013】具体的には、例えば16000ビットのデ
ータ情報と40ビットの制御情報とをランダムな2ビッ
トエラーを訂正可能なように符号化した場合には、当該
データ情報の誤り訂正符号にガロア体GF(214)上の
(16028,16000)2ビット訂正BCH符号が
適用され、制御情報の誤り訂正符号にはガロア体GF
(26 )上の(52,40)2ビット訂正BCH符号が
適用されることになる。そして、復号化の際に利用する
ガロア体GF(214)の乗算回路は約1100ゲート、
ガロア体GF(26 )の乗算回路は約150ゲートとな
り、両方の乗算回路をあわせると約1250ゲートにも
なってしまう。また、遅延時間も当然に大きくなってし
まう。
【0014】なお、制御情報40ビットにデータ情報と
同じガロア体GF(214)上の2ビット訂正BCH符号
を適用することでこのような回路規模の増大を若干削減
することも可能であるが、この場合には大した削減効果
を得られないばかりか、制御情報に基づく符号語におけ
るチェックビット数が28にもなってしまい、符号化効
率が明らかに悪くなってしまうなどの弊害がある。
【0015】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、符号化効率の悪化を招くことなく
小さな回路規模において、別々に符号化された異なるビ
ット数の複数の情報の符号語を復号化することができる
符号化方法、シンドローム演算方法、誤りビット数推定
方法、誤りビット位置推定方法、復号方法および復号装
置を得ることを目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】この発明に係る符号化方
法は、データ情報と制御情報とに対して別々に誤り訂正
符号を付加してデータ符号語および制御符号語を生成す
る符号化方法において、データ情報と制御情報とのうち
のいずれか小さい情報系列にはガロア体GF(qm )上
の誤り訂正符号を付加するとともに、いずれか大きい情
報系列にはガロア体GF(qm×n )(但し、m,n,
qは整数)上の誤り訂正符号を付加するものである。
【0017】この発明に係るシンドローム演算方法は、
ガロア体GF(qm )上の誤り訂正符号を付加されてな
る第一の符号語と、ガロア体GF(qm×n )上の誤り
訂正符号を付加されてなる第二の符号語とが入力され、
それぞれの符号語に関するシンドロームを演算するシン
ドローム演算方法において、ガロア体GF(qm )の乗
算テーブルを用いて、第一の符号語を多項式表現したも
のに当該ガロア体GF(qm )の原始多項式の根をべき
乗したものを代入する演算を実行して第一の符号語のシ
ンドロームを演算し、ガロア体GF(qm×n)の基底
を、ガロア体GF(qm )の多項式基底とこのガロア体
GF(qm )に属さない根とで構成した場合に定義され
る部分体演算式の組み合わせに基づいて、ガロア体GF
(qm )の乗算テーブルを用いて、第二の符号語を多項
式表現したものに当該ガロア体GF(qm×n)の原始多
項式の根をべき乗したものを代入する演算を実行して第
二の符号語のシンドロームを演算するものである。
【0018】この発明に係る誤りビット数推定方法は、
ガロア体GF(qm )上の誤り訂正符号を付加されてな
る第一の符号語の複数の第一のシンドロームと、ガロア
体GF(qm×n)上の誤り訂正符号を付加されてなる第
二の符号語の複数の第二のシンドロームとが入力され、
それぞれの符号語に関する誤りビット数を推定する誤り
ビット数推定方法において、いずれの第一のシンドロー
ムの値が「0」であれば第一の符号語に誤りは無しと推
定する一方で、それ以外の場合にはガロア体GF(q
m )の乗算テーブルを用いて複数の第一のシンドローム
同士の演算を行って第一の符号語の判定式を演算し、更
にこの判定式の値に応じて誤りビット数を推定し、いず
れの第二のシンドロームの値が「0」であれば第二の符
号語に誤りは無しと推定する一方で、それ以外の場合に
はガロア体GF(qm×n)の基底を、ガロア体GF(q
m )の多項式基底とこのガロア体GF(qm )に属さな
い根とで構成した場合に定義される部分体演算式の組み
合わせに基づいて、ガロア体GF(qm )の乗算テーブ
ルを用いて、複数の第二のシンドローム同士の演算を行
って第二の符号語の判定式を演算し、更にこの判定式の
値に応じて誤りビット数を推定するものである。
【0019】この発明に係る誤りビット位置推定方法
は、ガロア体GF(qm )上の誤り訂正符号を付加され
てなる第一の符号語の誤り位置多項式と、ガロア体GF
(qm ×n )上の誤り訂正符号を付加されてなる第二の
符号語の誤り位置多項式とが入力され、それぞれの誤り
位置多項式の根を演算することで誤りビット位置を推定
する誤りビット位置推定方法において、第一の符号語の
誤り位置多項式にガロア体GF(qm )上の元を順次代
入し、その代入値が「0」となったときの元に対応する
原始多項式の根のべき乗数を誤りビット位置と推定し、
ガロア体GF(qm ×n)の基底を、ガロア体GF(q
m )の多項式基底とこのガロア体GF(qm)に属さな
い根とで構成した場合に定義される部分体演算式の組み
合わせに基づいて、ガロア体GF(qm )の乗算テーブ
ルを用いて、第二の符号語の誤り位置多項式にガロア体
GF(qm×n)上の元を順次代入し、その代入値が
「0」となったときの元に対応する原始多項式の根のべ
き乗数を誤りビット位置と推定するものである。
【0020】この発明に係る復号方法は、ガロア体GF
(qm )上の誤り訂正符号を付加されてなる第一の符号
語と、ガロア体GF(qm×n)上の誤り訂正符号を付加
されてなる第二の符号語とが入力され、それぞれの符号
語に基づいてそれぞれの情報を復号する復号方法におい
て、第一の符号語に関しては、ガロア体GF(qm )の
乗算テーブルを用いてシンドローム演算、誤りビット数
推定および誤りビット位置推定を行い、この推定された
誤りビット位置を訂正して第一の符号語に基づく情報を
復号し、第二の符号語に関しては、ガロア体GF(q
m×n)の基底を、ガロア体GF(qm )の多項式基底と
このガロア体GF(qm )に属さない根とで構成した場
合に定義される部分体演算式の組み合わせに基づいて、
ガロア体GF(qm )の乗算テーブルを用いてシンドロ
ーム演算、誤りビット数推定および誤りビット位置推定
を行い、この推定された誤りビット位置を訂正して第二
の符号語に基づく情報を復号するものである。
【0021】この発明に係る復号装置は、ガロア体GF
(qm )上の誤り訂正符号を付加されてなる第一の符号
語と、ガロア体GF(qm×n)上の誤り訂正符号を付加
されてなる第二の符号語とが入力され、それぞれの符号
語に関してシンドローム演算、誤りビット数推定および
誤りビット位置推定を行い、この推定された誤りビット
位置を訂正してそれぞれの符号語に基づく情報を復号す
る復号装置において、第一の符号語に関しては、ガロア
体GF(qm )の乗算回路を用いてシンドローム演算、
誤りビット数推定および誤りビット位置推定を行い、こ
の推定された誤りビット位置を訂正して第一の符号語に
基づく情報を復号し、第二の符号語に関しては、ガロア
体GF(qm×n)の基底を、ガロア体GF(qm )の多
項式基底とこのガロア体GF(qm )に属さない根とで
構成した場合に定義される部分体演算式の組み合わせに
基づいて、上記ガロア体GF(qm )の乗算回路を用い
てシンドローム演算、誤りビット数推定および誤りビッ
ト位置推定を行い、この推定された誤りビット位置を訂
正して第二の符号語に基づく情報を復号するものであ
る。
【0022】この発明に係る復号装置は、ガロア体GF
(22m)の乗算回路が、mビットのデータを第一入力デ
ータとして記憶する第一入力レジスタと、mビットのデ
ータを第二入力データとして記憶する第二入力レジスタ
と、上記第一入力データおよび第二入力データのビット
加算演算を行って第一加算データを出力する第一ビット
加算器と、上記第一入力データ、第二入力データおよび
第一加算データのうちの1つを選択して第一選択データ
として出力する第一セレクタと、mビットのデータを第
三入力データとして記憶する第三入力レジスタと、mビ
ットのデータを第四入力データとして記憶する第四入力
レジスタと、上記第三入力データおよび第四入力データ
のビット加算演算を行って第二加算データを出力する第
二ビット加算器と、上記第三入力データ、第四入力デー
タおよび第二加算データのうちの1つを選択して第二選
択データとして出力する第二セレクタと、上記第一選択
データおよび第二選択データが入力され、これら2つの
入力データ同士を乗算して乗算データを出力するガロア
体GF(2m )乗算器と、mビットのデータを第一出力
データとして記憶する第一出力レジスタと、mビットの
データを第二出力データとして記憶する第二出力レジス
タと、上記乗算データと第一出力データが入力され、こ
れらのビット加算演算を行って第三加算データとして出
力する第三ビット加算器と、上記乗算データと第二出力
データが入力され、これらのビット加算演算を行って第
四加算データとして出力する第四ビット加算器と、上記
第三加算データを上記第一出力レジスタに入力する第一
スイッチと、上記第四加算データを上記第二出力レジス
タに入力する第二スイッチとからなり、ガロア体GF
(22m)上の第一の元と第二の元との乗算を演算する場
合には、ガロア体GF(2 2m)上の第一の元をmビット
ずつ第一入力レジスタと第二入力レジスタとに記憶させ
るとともに、ガロア体GF(22m)上の第二の元をmビ
ットずつ第三入力レジスタと第四入力レジスタとに記憶
させて、第一入力データと第三入力データとの乗算デー
タと、第二入力データと第四入力データとの乗算データ
とを第一出力レジスタに加算記憶させ、第一加算データ
と第二加算データとの乗算データと、第一入力データと
第二入力データとの乗算データとを第二出力レジスタに
加算記憶させることで、上記第一の元と第二の元とを乗
算したガロア体GF(22m)上の乗算元をmビットずつ
第一出力レジスタと第二出力レジスタとに記憶させる一
方で、ガロア体GF(2m )上の第一の元と第二の元と
の乗算を演算する場合には、ガロア体GF(2m )上の
第一の元を第一入力レジスタに記憶させるとともに、ガ
ロア体GF(2m )上の第二の元を第三入力レジスタに
記憶させて、第一入力データと第三入力データとの乗算
データを第一出力レジスタに記憶させることで、上記第
一の元と第二の元とを乗算したガロア体GF(2m )上
の乗算元を第一出力レジスタに記憶させ、これによりガ
ロア体GF(22m)上の2つの元同士の乗算およびガロ
ア体GF(2m )上の2つの元同士の乗算とを行うもの
である。
【0023】この発明に係る復号装置は、ガロア体GF
(22m)の乗算回路が、mビットの第一入力データとm
ビットの第二入力データとが入力され、これら2つの入
力データ同士を乗算して第一乗算データを出力する第一
ガロア体GF(2m )乗算器と、mビットの第三入力デ
ータとmビットの第四入力データとが入力され、これら
2つの入力データ同士を乗算して第二乗算データを出力
する第二ガロア体GF(2m )乗算器と、上記第一乗算
データと第二乗算データとのビット加算を第一加算デー
タとして出力する第一加算器と、上記第一乗算データと
上記第一加算データとが入力され、これらのうちの一方
を選択して出力するセレクタと、上記第一入力データと
第三入力データとが入力され、これらのビット加算演算
を行って第二加算データを出力する第二ビット加算器
と、上記第二入力データと第四入力データとが入力さ
れ、これらのビット加算演算を行って第三加算データを
出力する第三ビット加算器と、第二加算データと第三加
算データとが入力され、これら2つを乗算して第三乗算
データを出力する第三ガロア体GF(2m )乗算器と、
上記第三乗算データと上記第二乗算データとが入力さ
れ、これらのビット加算演算を行って第四加算データを
出力する第四ビット加算器とからなり、ガロア体GF
(22m)上の第一の元と第二の元との乗算を演算する場
合には、ガロア体GF(22m)上の第一の元をmビット
ずつ第一入力データおよび第三入力データとして入力す
るとともに、第二の元をmビットずつ第二入力データお
よび第四入力データとして入力することで、上記第一の
元と第二の元とを乗算したガロア体GF(22m)上の乗
算元を上記第一加算データと第四加算データとして出力
する一方で、ガロア体GF(2m )上の第一の元と第二
の元との乗算を演算する場合には、ガロア体GF(2
m )上の第一の元を第一入力データとして入力するとと
もに、ガロア体GF(2m )上の第二の元を第二入力デ
ータとして入力することで、上記第一の元と第二の元と
を乗算したガロア体GF(2m )上の乗算元を上記第一
乗算データとして出力し、これによりガロア体GF(2
2m)上の2つの元同士の乗算およびガロア体GF(2
m )上の2つの元同士の乗算とを行うものである。
【0024】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態1.図1はこの発明の実施の形態1による符
号化システムを示すブロック図である。この符号化シス
テムは、入力される入力データ情報と入力制御情報とを
別々に符号化して符号語フレームを生成し、これを伝送
あるいは記録し、且つ、その伝送あるいは記録された符
号語フレームの2ビット誤りを訂正しつつ復号して出力
データ情報や出力制御情報を再生し、これらを出力する
ものである。図において、1は上記入力データ情報およ
び入力制御情報が符号語フレームの順番に応じた順で入
力され、これらを別々に符号化して上記符号語フレーム
を構成するデータ符号語および制御符号語を生成する符
号化装置、2はこれらのデータ符号語および制御符号語
が入力され、2ビット誤りを訂正しつつこれらを別々に
復号してデータ情報や制御情報を再生する復号装置であ
る。
【0025】上記符号化装置1は、データ情報にはガロ
ア体GF(214)上の誤り訂正符号を付加してデータ符
号語を生成し、制御情報にはガロア体GF(27 )上の
誤り訂正符号を付加して制御符号語を生成するものであ
る。従って、例えばデータ情報が16000ビットで構
成されている場合、その誤り訂正符号にはガロア体GF
(214)上の(16028,16000)2ビット訂正
BCH符号を適用するとともに、制御情報が40ビット
で構成されている場合、その誤り訂正符号にはガロア体
GF(27 )上の(54,40)2ビット訂正BCH符
号を適用するものである。なお、このガロア体GF(2
14)はガロア体GF(27 )の2次拡大体であり、ガロ
ア体GF(27 )はガロア体GF(214)の部分体であ
る。
【0026】復号装置2において、3は符号語フレーム
の順番に従ってデータ符号語および制御符号語が入力さ
れ、これら複数の異なるビット数の符号語における符号
化後に生じたランダム2ビット誤りを訂正しつつ復号化
し、この復号化したものをデータ復号語あるいは制御復
号語として出力する誤り訂正回路、4はこのデータ復号
語および制御復号語が入力され、それぞれに基づいて再
生した出力データ情報および出力制御情報を出力する出
力回路である。そして、この出力データ情報および出力
制御情報は、誤り訂正処理によりデータ符号語や制御符
号語と同一のビット列のデータ復号語あるいは制御復号
語が再生されていれば、入力データ情報および入力制御
情報と同一のビット列となる。
【0027】なお、このような符号化システムをデジタ
ル無線通信システムに利用する場合には、上記データ符
号語や制御符号語をデジタル無線通信するように構成す
れば、その無線通信経路などにおける誤りを上記誤り訂
正回路3で訂正することができ、このようなデータ符号
化システムをデジタル磁気記録システムに利用する場合
には、上記データ符号語や制御符号語を磁気記録するよ
うに構成すれば、その磁気記録の際の誤りを上記誤り訂
正回路3で訂正することができる。
【0028】次に動作について説明する。データ情報お
よび制御情報が入力されると、符号化装置1はデータ情
報にガロア体GF(214)上の誤り訂正符号を付加して
データ符号語を生成し、制御情報にガロア体GF(2
7 )上の誤り訂正符号を付加して制御符号語を生成し、
これらの符号語を符号語フレームとして出力する。
【0029】ここで、符号語フレームがデータ情報16
000ビット、制御情報40ビットにより構成され、デ
ータ情報、制御情報ともにランダムな2ビットエラーを
訂正可能に符号化する方法を説明する。データ符号語を
生成するに当たっては、まず、チェックビット「r27
26,…,r1 ,r0 」を求める。データ情報を160
00ビット「c15999 ,c15998 ,・・・,c1 ,c
0 」とするとともに、符号生成多項式を下記式4で与え
た場合、データ情報のチェックビットは下記式5により
得ることができる。また、この式5は下記式6のように
表記することもできる。そして、このチェックビットを
データ情報に追加することで、ガロア体GF(214)上
の(16028,16000)2ビット訂正BCH符号
C1を生成することができる。なお、ガロア体L=GF
(214)の原始多項式はx14+x10+x6 +x+1で与
えることができる。
【0030】 g1(x)=(x14+x10+x6 +x+1) (x14+x8 +x6 +x5 +x2 +x+1) =x28+x24+x22+x19+x18+x15+x10+x9 +x6 +x5 +x3 +1 ・・・式4 R1(x)=C1(x)・x28 mod g1(x) ・・・式5 R1(x)=r2727+r2626+…+r1 x+r0 ・・・式6
【0031】制御符号語を生成するに当たっては、ま
ず、チェックビット「s13,s12,…,s1 ,s0 」を
求める。制御情報を40ビット「d39,d38,・・・,
1 ,d0 」とするとともに、符号生成多項式を下記式
7で与えた場合、制御情報のチェックビットは下記式8
により得ることができる。また、この式8は下記式9の
ように表記することもできる。そして、このチェックビ
ットを制御情報に追加することで、ガロア体GF(2
7 )上の(54,40)2ビット訂正BCH符号C2を
生成する。なお、ガロア体M=GF(27 )の原始多項
式はx7 +x+1で与えることができる。
【0032】 g2(x)=(x7 +x+1)(x7 +x5 +x3 +x+1) =x14+x12+x10+x6 +x5 +x4 +x3 +x2+1 ・・・式7 R2(x)=C2(x)・x14 mod g2(x) ・・・式8 R2(x)=s1313+s1212+…+s1 x+s0 ・・・式9
【0033】復号装置2はこの符号語フレームが入力さ
れると、その誤り訂正回路3がデータ符号語および制御
符号語の2ビット誤りを訂正してデータ復号語および制
御復号語を生成し、出力回路4は、それぞれの復号語の
情報部分を出力データ情報あるいは出力制御情報として
出力する。
【0034】図2はこの発明の実施の形態1による誤り
訂正回路3の誤り訂正処理を示すフローチャートであ
る。図において、ST1はデータ符号語あるいは制御符
号語に基づいてシンドロームを演算するシンドローム生
成ステップ、ST2は上記シンドロームが入力され、こ
のシンドロームの値から誤りビット数を推定する誤りビ
ット数推定ステップ、ST3は上記誤りビット数に応じ
た多項式を選択するとともに、上記シンドロームの部分
体演算に基づいて演算される係数をその多項式に代入し
て誤り位置多項式を生成する誤り位置多項式生成ステッ
プ、ST4は上記誤り位置多項式の根を求めるチェーン
サーチステップ、ST5は上記根によって特定される上
記符号語の誤りビットを訂正する訂正実行ステップであ
る。
【0035】次に、16000ビットのデータ情報の誤
り訂正符号にガロア体GF(214)上の(16028,
16000)2ビット訂正BCH符号を適用し、且つ、
40ビットの制御情報の誤り訂正符号にガロア体GF
(27 )上の(54,40)2ビット訂正BCH符号を
適用して、これらの符号語に発生したランダム2ビット
誤りを訂正する場合を例に誤り訂正回路3の動作を詳細
に説明する。
【0036】図3はこの発明の実施の形態1の誤り訂正
回路において、(16028,16000)2ビット訂
正BCH符号のシンドロームS1およびS3を求めるシ
ンドローム演算処理を示すフローチャートである。な
お、ここではこの符号を「r16 027 ,r16026 ,・・
・,r2 ,r1 ,r0 」と表記する。但し、各rn
「0」または「1」をとる2進数である。図において、
ST6は7ビットのデータを記憶することができる4つ
のレジスタC0,C1,D0,D1に初期値「0(=0
000000)」を代入するとともに、ループカウンタ
nに初期値「16027」を代入する初期設定ステップ
である。なお、この4つのレジスタC0,C1,D0,
D1とシンドロームとは、S1=C0+C1β,S3=
D0+D1β(但し、βは多項式「x2 +x+1」の根
である)の関係にある。
【0037】ST7はレジスタC0とD0の値にrn
(=0または1)を加算するビット加算ステップ、ST
8はループカウンタnの値が「0」になったか否かを判
断する終了判断ステップ、ST9は上記4つのレジスタ
の値同士を演算するとともにループカウンタnの値を
「1」だけ減算する乗算処理ステップである。
【0038】なお、上記乗算処理ステップST9におい
てγ118 ,γ105 ,γ33,γ85,γ 2 ,γ52はそれぞ
れ、原始多項式(x7 +x+1)の根をγとした場合に
そのべき乗として表記されているガロア体GF(27
上の7ビットの元である。
【0039】そして、ガロア体GF(214)の原始多項
式(x14+x10+x6 +x+1)の根をαとした場合、
このαとγとの間には「α=γ118 +γ105 β、α3
γ85+γ2 β」の関係が成立するので、このフローチャ
ートでは、上記(16028,16000)2ビット訂
正BCH符号を多項式表現「r1602716027 +r16
02616026 +・・・+r22 1 x+r0 」で表
記するとともに、その変数xにαあるいはα3 を代入す
る演算処理を行い、その演算結果をシンドロームS1,
S3として出力する処理と等価の処理を実行しているこ
とになる。
【0040】また、(54,40)2ビット訂正BCH
符号のシンドロームS1およびS3を求める場合には、
上記図3のフローチャートにおいて、ループカウンタn
の初期値を「53」に変更するとともに、乗算処理ステ
ップST9においてC1とD1とを「0」に固定し、C
0にγを乗算、D0にγ3 を乗算すればよい。
【0041】このように符号語のシンドロームS1とS
3とが求められたら、次に誤りビット数を推定する。具
体的には、S1とS3がともに「0」であるときは誤り
なしと推定し、復号処理を終了する。それ以外の場合に
は「T(判定式)=S13 +S3」を演算し、Tが
「0」の場合は1ビット誤りと推定し、「0」でない場
合は2ビット誤りと推定する。
【0042】なお、この判定式を求める演算では、まず
S12 を計算し、S1とS12 よりS13 を計算し、更
に、S13 とS3とを加算すればよい。また、(160
28,16000)2ビット訂正BCH符号のシンドロ
ームS1およびS3の場合には、下記式10に基づいて
部分体演算による加算演算を行い、下記式11に基づい
て部分体演算による乗算演算を行えばよい。但し、これ
らの式において、A0,A1,B0,B1はそれぞれガ
ロア体GF(27 )上の部分体元であり、ガロア体GF
(214)上の2つの元はこの部分体元を組み合わせて
(A0+A1β)および(B0+B1β)として表記さ
れている。
【0043】 (A0+A1β)+(B0+B1β)=(A0+B0)+(A1+B1)β ・・・式10 (A0+A1β)・(B0+B1β)=(A0B0+A1B1) +[(A0+A1)・(B0+B1)+A0B0]β ・・・式11
【0044】そして、この推定した誤りビット数が
「1」である場合には下記式12にシンドロームに基づ
いて計算可能な所定の係数を代入して誤り位置多項式を
生成し、この推定した誤りビット数が「2」である場合
には下記式13にシンドロームに基づいて計算可能な所
定の係数を代入して誤り位置多項式を生成する。
【0045】 x+S1 ・・・式12 S1x2 +S12 x+(S13 +S3) ・・・式13
【0046】図4はこの発明の実施の形態1の誤り訂正
回路において、(16028,16000)2ビット訂
正BCH符号にランダム2ビット誤りが発生したと推定
された場合における誤りビット位置の推定処理を示すフ
ローチャートである。図において、ST10は上記式1
3の3つの係数(x2 の係数、xの係数、x0 (=1)
の係数)を格納するために用意された6つの7ビットの
レジスタE0,E1,F0,F1,G0,G1にそれぞ
れの係数を代入すると共に、ループカウンタnおよび誤
りビット位置フラグiに「0」を代入する初期設定ステ
ップ、ST11はレジスタE0,F0,G0の和および
レジスタE1,F1,G1の和を演算する総和演算ステ
ップ、ST12はこの2つの総和が共に「0」であるか
否かを判断する根判定ステップである。そして、この根
判定ステップST12において2つの総和が共に「0」
であると判断された場合のみ、この時のループカウンタ
nの値を誤りビット位置変数LOC[i]に格納する
(格納ステップST13)と共に、誤りビット位置フラ
グiを「1」だけインクリメントする(フラグインクリ
メントステップST14)。
【0047】ST15はループカウンタnの値が「16
027」になったか否かを判断する終了判断ステップ、
ST16は上記式13に元αあるいはそのべき乗の元α
n を代入した場合の各項の値を演算すると共に、ループ
カウンタnの値を「1」だけインクリメントする乗算処
理ステップである。具体的には、上記式10や式11の
部分体演算式を組み合わせて、S1が代入されたレジス
タE0,E1に対してα2 を乗算する演算を行うと共
に、S12 が代入されたレジスタF0,F1に対してα
を乗算する演算を行う。
【0048】なお、上記乗算処理ステップにおいて
γ66,γ83,γ109 ,γ118 ,γ105 ,γ33はそれぞ
れ、原始多項式(x7 +x+1)の根をγとした場合に
そのべき乗として表記されているガロア体GF(27
上の7ビットの元である。また、ガロア体GF(214
の原始多項式(x14+x10+x6 +x+1)の根をαと
した場合、このαとγとの間には「α=γ118 +γ105
β、α2 =γ66+γ83β」の関係が成立している。
【0049】そして、このフローチャートでは、上記誤
り位置多項式にα,α2 ,・・・,α16027 を順次代入
し、その演算結果が「0」となる場合のαの係数を演算
処理を実行するものであり、この誤りビット位置変数L
OC[0]とLOC[1]に格納された値を係数とする
元αn がこの誤り位置多項式の根となり、しかも、その
値nが上記(16028,16000)2ビット訂正B
CH符号において誤りが発生したビット位置(rn )を
示すことになる。なお、このように誤り位置多項式に
α,α2 ,・・・,α16027 を順次代入することで誤り
ビット位置を推定する方法はチェーンサーチ方式による
推定方法と呼ばれている。
【0050】なお、1ビット誤りと推定されたときに
は、E0+E1β=0、F0+F1β=1、G0+G1
β=S1となるように代入して同様に処理すれば誤りが
発生したビットの位置をLOC[0]に格納することが
できる。また、(54,40)2ビット訂正BCH符号
の誤りビット位置を推定する場合には、上記図4のフロ
ーチャートにおいて、ループカウンタnの終了判定値を
「53」に変更するとともに、乗算処理ステップST9
においてE1,F1,G1を「0」に固定し、E0にγ
2 を乗算、F0にγを乗算すればよい。
【0051】そして、このように誤りビット位置が推定
されたら誤り訂正回路3は、符号語の各ビットは「0」
または「1」しかとらないので、このLOC[0]やL
OC[1]に格納されたビット位置に「1」をEXOR
加算(排他論理和加算)して誤りを訂正する。また、誤
り位置多項式根計算ステップST4において誤り位置が
検出されなかった場合には訂正不可として受信した符号
語をそのまま出力する。
【0052】以上の一連の処理により、この発明の実施
の形態1による復号装置2はランダム2ビット誤りを訂
正してデータ復号語および制御復号語を生成し、これに
基づいて制御情報およびデータ情報を再生することがで
きる。
【0053】次にこの発明の実施の形態1のように、ガ
ロア体GF(qm×n)上の元(符号語)同士の演算を、
ガロア体GF(qm )の乗算テーブルと、ガロア体GF
(q m×n)上の演算をガロア体GF(qm )上の演算に
変換するための部分体演算式の組み合わせとを用いて還
元した部分体演算として行うことができ、しかも、この
ような誤り訂正方法の一連の処理においてはその部分体
演算における1つの部分体に関する演算のみを実施する
ことで好適に処理を行うことができる理由について、G
F(214)とGF(27 )との関係を例に説明する。
【0054】GF(214)の基底は一般的に多項式基底
{α13,α12,α11,α10,α9 ,α8 ,α7 ,α6
α5 ,α4 ,α3 ,α2 ,α,1}が用いられる。ここ
でαはガロア体GF(214)の原始多項式(x14+x10
+x6 +x+1)の根(14ビット)である。そして、
このように基底をとった場合、このガロア体GF
(2 14)上の全ての元は、この14個の基本となる元の
線形結合{(a13α13+a12α12+a11α11+a10α10
+a9 α9 +a8 α8 +a7 α7 +a6 α6 +a5 α 5
+a4 α4 +a3 α3 +a2 α2 +a1 α+a0 )但
し、an は「1」または「0」}によって表わすことが
可能となり、このような基底を前提としてその線形結合
における14個の元の係数(a13,a12,a11,a10
9 ,a8 ,a7,a6 ,a5 ,a4 ,a3 ,a2 ,a1
,a0 )をとって14ビットのデータでもってこのガ
ロア体GF(214)上の全ての元を表現することが可能
となる。ちなみに、従来の誤り訂正回路では、このよう
な多項式基底における乗算テーブルを用いて2つの元の
乗算値を演算している。
【0055】これに対して、この実施の形態1に代表さ
れるように今回の発明では、ガロア体GF(214)を表
現するために{βγ6 ,βγ5 ,βγ4 ,βγ3 ,βγ
2 ,βγ,β,γ6 ,γ5 ,γ4 ,γ3 ,γ2 ,γ,
1}といった特殊な基底を用いる。ここで、γはGF
(27 )の原始多項式(x7 +x+1)の根であり、
「γ 6 ,γ5 ,γ4 ,γ3 ,γ2 ,γ,1」はGF(2
7 )の多項式基底である。また、βは多項式(x2 +x
+1)の根である。そして、このβはβ3 =1を満た
し、上記ガロア体GF(27 )に属さないため、上記特
殊な基底によりガロア体GF(214)上の全ての元を生
成することが可能となる。
【0056】そして、ガロア体GF(214)はただ一つ
しか存在しないことは数学的に証明されているので、こ
の2つの基底により生成されるガロア体GF(214)は
実際には同一のものであり、その関係からすれば下記ガ
ロア体GF(214)の元は一般にガロア体GF(27
の元A0、A1を用いて「A0+A1β」と表現するこ
とができ、それぞれの元同士を1対1対応で対応づける
ことができる。
【0057】また、下記式14や式15に例示するよう
に、ガロア体GF(214)の元同士の四則演算も上記元
同士の対応関係に基づいて部分体GF(27 )の元同士
の四則演算に還元することができ、しかも、それにより
得られた演算結果も対応づけが維持される。そして、下
記式14や式15から明らかなように、βに関する演算
を行わなければ、部分体GF(27 )の元同士の四則演
算のみを実施することで、ガロア体GF(214)の元同
士の四則演算を等価的に実施することができ、この実施
の形態1ではこのような部分体のみの四則演算を行えば
済むように、複数の演算結果を用いて誤り推定、誤りビ
ット位置推定などにおける判断処理を行っている。
【0058】 (A0+A1β)+(B0+B1β)=(A0+B0)+(A1+B1)β ・・・式14 (A0+A1β)(B0+B1β)=(A0B0+A1B1) +[(A0+A1)(B0+B1)+A0B0]β ・・・式15
【0059】なお、上記図3や図4などの乗算ステップ
において、γ118 ,γ105 ,γ85,γ2 ,γ66,γ83
どの部分体GF(27 )の元を用いているのは、上述し
た元同士の対応関係に基づくものであり、「α=γ118
+γ105 β」、「α3 =γ85+γ2 β」、「α2 =γ66
+γ83β」などの関係を利用して、ガロア体GF
(2 14)上でのα、α2 、α3 などを乗算する演算を部
分体演算に還元するためである。つまり、ガロア体GF
(214)の基底を、ガロア体GF(27 )の多項式基底
とこのガロア体GF(27 )に属さない根βとで構成し
た場合に定義される部分体演算式の組み合わせに基づい
て、ガロア体GF(27 )の乗算テーブルを用いてシン
ドローム演算、誤りビット数推定および誤りビット位置
推定を行うためである。
【0060】以上のように、この実施の形態1によれ
ば、符号語フレームを構成するデータ情報と制御情報と
に対して別々に誤り訂正符号を付加してデータ符号語お
よび制御符号語を生成する符号化方法において、データ
情報と制御情報とのうちのいずれか小さい情報系列には
ガロア体GF(qm )上の誤り訂正符号を付加するとと
もに、いずれか大きい情報系列にはガロア体GF(q
m×n)(但し、m,n,qは整数)上の誤り訂正符号を
付加するので、復号装置2においては、部分体演算に還
元した演算処理を実施することで大きい情報系列の符号
語をガロア体GF(qm )に基づく部分体演算にて演算
するので、データ符号語および制御符号語をともに当該
部分体演算にて共通に復号処理することができる。
【0061】この実施の形態1によれば、ガロア体GF
(qm )上の誤り訂正符号を付加されてなる第一の符号
語に関しては、ガロア体GF(qm )の乗算テーブルを
用いてシンドローム演算、誤りビット数推定および誤り
ビット位置推定を行い、この推定された誤りビット位置
を訂正して第一の符号語に基づく情報を復号する一方
で、ガロア体GF(qm×n)上の誤り訂正符号を付加さ
れてなる第二の符号語に関しては、ガロア体GF(q
m×n)の基底を、ガロア体GF(qm )の多項式基底と
このガロア体GF(qm )に属さない根とで構成した場
合に定義される部分体演算式の組み合わせに基づいて、
ガロア体GF(qm )の乗算テーブルを用いてシンドロ
ーム演算、誤りビット数推定および誤りビット位置推定
を行い、この推定された誤りビット位置を訂正して第二
の符号語に基づく情報を復号するので、データ符号語お
よび制御符号語をともに当該部分体演算にて共通に復号
処理することができる。
【0062】従って、例えば制御情報とデータ情報とに
同一のガロア体上の符号を適用した場合のようにビット
数が少ない制御情報のチェックビット数が倍増してしま
うようなこともなく、復号装置2におけるガロア体の乗
算テーブルの規模を削減することができ、符号化効率の
悪化を招くことなく小さな回路規模において、別々に符
号化された異なるビット数の複数の情報の符号語を復号
化することができ、しかも、その回路規模の削減にとも
なって演算周期の高速化などを図ることができる効果が
ある。
【0063】例えば16000ビットのデータ情報と4
0ビットの制御情報とをランダムな2ビットエラーを訂
正可能なように符号化する場合には、従来においてはガ
ロア体GF(214)の乗算に用いるガロア体演算テーブ
ル(228ワード×14ビット)とガロア体GF(26
の乗算に用いるガロア体演算テーブル(212ワード×6
ビット)との和の記憶容量を確保することが必要となっ
てしまっていたが、ガロア体GF(27 )の乗算に用い
るガロア体演算テーブル(214ワード×7ビット)だけ
の記憶容量(約1/215以下)を確保すれば済み、これ
らのテーブルを記憶する記憶素子の回路規模を格段に削
減することができる効果がある。また、当然にアドレッ
シング範囲が狭まることによって、このガロア体演算テ
ーブルを用いた演算処理も実質的に高速化されることに
なる。
【0064】実施の形態2.図5はこの発明の実施の形
態2による復号装置を示すブロック図である。図におい
て、5はデータ符号語と制御符号語とが符号語フレーム
の順番に従って1ビットずつ入力され、各符号語の入力
が終了した時点においてそれぞれの符号語のシンドロー
ムS1,S3を出力するシンドローム生成回路、6はこ
のシンドロームS1,S3の値から誤りビット数を推定
して誤りビット数情報を出力する誤りビット数推定回
路、7は上記誤りビット数情報に応じた多項式を選択す
るとともに、上記シンドロームS1,S3に基づいて演
算される係数をその多項式に代入して誤り位置多項式を
生成する誤り位置多項式生成回路、8はこの誤り位置多
項式の根を求めるチェーンサーチ回路、9は根によって
特定される上記符号語の誤りビットを訂正する訂正実行
回路、10はチェーンサーチ回路8から根に関する情報
が出力されるまでの間上記シンドローム生成回路5に入
力された各符号語を保持する遅延回路である。
【0065】図6はこの発明の実施の形態2によるシン
ドローム生成回路5を示すブロック図である。図におい
て、11は14ビットの記憶容量を有するS1記憶回
路、12はこのS1記憶回路11に記憶されているビッ
ト列にガロア体GF(214)の生成多項式の根αを乗算
するα乗算回路、13はこのS1記憶回路11に記憶さ
れているビット列にガロア体GF(27 )の生成多項式
の根γを乗算するγ乗算回路、14はこの2つの乗算回
路12,13の出力のうちの一方を符号語に応じて選択
するS1セレクタ、15はこのS1セレクタ14により
選択された出力に、新たに入力されるビットを加算して
上記S1記憶回路11に出力する加算回路である。
【0066】また、16は14ビットの記憶容量を有す
るS3記憶回路、17はこのS3記憶回路16に記憶さ
れているビット列にガロア体GF(214)上の元α3
乗算するα3 乗算回路、18はこのS3記憶回路16に
記憶されているビット列にガロア体GF(27 )上の元
γ3 を乗算するγ3 乗算回路、19はこの2つの乗算回
路17,18の出力のうちの一方を符号語に応じて選択
するS3セレクタ、20はこのS3セレクタ19により
選択された出力に、新たに入力されるビットを加算して
上記S3記憶回路16に出力する加算回路である。
【0067】図7はこの発明の実施の形態2によるチェ
ーンサーチ回路8を示すブロック図である。図におい
て、21は初期値としてS12 が代入される14ビット
の記憶容量を有する第二項記憶回路、22はこの第二項
記憶回路21に記憶されているビット列にガロア体GF
(214)の生成多項式の根αを乗算するα乗算回路、2
3はこの第二項記憶回路21に記憶されているビット列
にガロア体GF(27 )の生成多項式の根γを乗算する
γ乗算回路、24はこの2つの乗算回路22,23の出
力のうちの一方を符号語に応じて選択して第二項記憶回
路21へ出力する第二項セレクタである。
【0068】また、25は初期値としてS1が代入され
る14ビットの記憶容量を有する第一項記憶回路、26
はこの第一項記憶回路25に記憶されているビット列に
ガロア体GF(214)上の元α2 を乗算するα2 乗算回
路、27はこの第一項記憶回路25に記憶されているビ
ット列にガロア体GF(27 )上の元γ2 を乗算するγ
2 乗算回路、28はこの2つの乗算回路26,27の出
力のうちの一方を符号語に応じて選択して第一項記憶回
路25へ出力する第一項セレクタである。
【0069】更に、29は第一項記憶回路25に記憶さ
れている値と第二項記憶回路21に記憶されている値と
の和、つまり上記式4の第一項と第二項との和を演算し
て加算値を出力する加算回路、30はこの加算値の値が
当該式4の第三項、つまり「T=S13 +S3」に等し
いか否か判断する判定回路である。この判定回路30
は、第一項と第二項との加算値と「T=S13 +S3」
とが等しいときのαあるいはγの乗算回数が誤りビット
位置として出力される。
【0070】図8はこの発明の実施の形態2において、
上記α乗算回路12,22、α2 乗算回路26、α3
算回路17などのガロア体GF(214)上の元同士の乗
算を行う場合にも、上記γ乗算回路13,23、γ2
算回路27、γ3 乗算回路18などのガロア体GF(2
7 )上の元同士の乗算を行う場合にも用いることができ
る乗算回路を示すブロック図である。図において、31
は7ビットのデータを第一入力データとして記憶する第
一入力レジスタ、32は7ビットのデータを第二入力デ
ータとして記憶する第二入力レジスタ、33は第一入力
データおよび第二入力データのビット加算演算を行って
第一加算データを出力する第一ビット加算器、34は第
一入力データ、第二入力データおよび第一加算データの
うちの1つを選択して第一選択データとして出力する第
一セレクタである。
【0071】また、35は7ビットのデータを第三入力
データとして記憶する第三入力レジスタ、36は7ビッ
トのデータを第四入力データとして記憶する第四入力レ
ジスタ、37は第三入力データおよび第四入力データの
ビット加算演算を行って第二加算データを出力する第二
ビット加算器、38は第三入力データ、第四入力データ
および第二加算データのうちの1つを選択して第二選択
データとして出力する第二セレクタ、39は第一選択デ
ータおよび第二選択データが入力され、ガロア体GF
(27 )の乗算テーブルに対応するゲート回路を備え、
これら2つの入力データ同士を乗算して乗算データを出
力するガロア体GF(2m )乗算器である。
【0072】更に、40は7ビットのデータを第一出力
データとして記憶する第一出力レジスタ、41は7ビッ
トのデータを第二出力データとして記憶する第二出力レ
ジスタ、42は乗算データと第一出力データが入力さ
れ、これらのビット加算演算を行って第三加算データと
して出力する第三ビット加算器、43は乗算データと第
二出力データが入力され、これらのビット加算演算を行
って第四加算データとして出力する第四ビット加算器、
44は第三加算データを上記第一出力レジスタ40に入
力する第一スイッチ、45は第四加算データを上記第二
出力レジスタ41に入力する第二スイッチである。
【0073】そして、ガロア体GF(214)上の第一の
元を「H0+H1β」、第二の元を「J0+J1β」
(但し、H0,H1,J0,J1は部分体GF(27
上の7ビットの元)とした場合、まず、H0を第一入力
レジスタ31、H1を第二入力レジスタ32、J0を第
三入力レジスタ35、J1を第四入力レジスタ36に記
憶させると共に、第一出力レジスタ40および第二出力
レジスタ41それぞれに7ビットの「0」を代入する。
【0074】このような初期設定が行われた後は、ま
ず、第一セレクタ34に第一入力データH0を選択さ
せ、第二セレクタ38に第三入力データJ0を選択さ
せ、第一スイッチ44および第二スイッチ45を閉じ
て、第一入力データH0と第三入力データJ0との乗算
を行い、この乗算結果を第一出力レジスタ40および第
二出力レジスタ41に記憶させる。次に、第一セレクタ
34に第二入力データH1を選択させ、第二セレクタ3
8に第四入力データJ1を選択させ、第一スイッチ44
を閉じ、更に、第二スイッチ45を開いて、第二入力デ
ータH1と第四入力データJ1との乗算を行い、更にこ
の乗算結果と第一出力レジスタ40に記憶されている上
記乗算結果とを第三ビット加算器42で加算し、この演
算結果を第一出力レジスタ40に記憶させる。最後に、
第一セレクタ34に第一加算データ(H0+H1)を選
択させ、第二セレクタ38に第二加算データ(J0+J
1)を選択させ、第二スイッチ45を閉じ、更に、第一
スイッチ44を開いて、第一加算データ(H0+H1)
と第二加算データ(J0+J1)との乗算を行い、更に
この乗算結果と第二出力レジスタ41に記憶されている
上記乗算結果とを第四ビット加算器43で加算し、この
演算結果を第二出力レジスタ41に記憶させる。これに
より、ガロア体GF(214)上の第一の元と第二の元と
の乗算演算を部分体GF(27 )上の演算のみで実施す
ることができる。また、上記演算結果をガロア体GF
(214)上の元として表記すると「K0+K1β」(但
し、K0は第一出力レジスタ40に記憶されている7ビ
ットのデータ、K1は第二出力レジスタ41に記憶され
ている7ビットのデータである)となる。なお、上記3
つの乗算演算の順番は他の順番であっても当然に同一の
演算結果を得ることができる。
【0075】また、ガロア体GF(27 )上の第一の元
と第二の元との乗算を演算する場合には、第一入力レジ
スタ31と第三入力レジスタ35にこれらの元を入力す
ると共に、第一セレクタ34に第一入力データH0を選
択させ、第二セレクタ38に第三入力データJ0を選択
させ、第一スイッチ44を閉じ、更に、第二スイッチ4
5を開いて、第一入力データと第三入力データとの乗算
データを第一出力レジスタに記憶させればよい。
【0076】なお、このガロア体GF(27 )乗算器3
9に必要なゲート数は高々約200ゲート程度である。
これは従来においては約1250ゲートにもなっていた
ことからすれば、1/6以上の回路規模の削減効果とな
る。これ以外の構成は実施の形態1と同様であり説明を
省略する。
【0077】次に動作について説明する。データ符号語
あるいは制御符号語の1ビット目が入力されると、シン
ドローム生成回路5は、その1ビット目の値にそれぞれ
の加算回路15,20において「0」を加算してこれを
それぞれの記憶回路11,16に記憶し、それぞれの乗
算回路12,13,17,18は対応する記憶回路1
1,16に記憶された14ビットの値に対して元α,α
3 ,γ,γ3 を乗算する。なお、実際には図8に示す乗
算回路を用いてこれらの元を演算している。そして、こ
のシンドローム生成回路5はこれらの符号語の1ビット
が入力されるたびに上記動作を繰り返し、当該符号語の
最後のビット(つまり16028番目のビット)が入力
されると、当該符号語のシンドロームS1がS1記憶回
路11に、シンドロームS3がS3記憶回路16に記憶
されることになり、これらを当該符号語のシンドローム
S1,S3として出力する。
【0078】このように符号語に対応するシンドローム
S1およびS3が出力されると、誤りビット数推定回路
6は実施の形態1と同様に、当該2つのシンドロームS
1,S3の値に基づいて誤りビット数を推定し、誤りが
推定された場合には、誤り位置多項式生成回路7は実施
の形態1と同様に、この2つのシンドロームS1,S3
に基づく係数が代入された誤り位置多項式(上記式3あ
るいは式4)を生成する。
【0079】チェーンサーチ回路8は、この誤り位置多
項式の第二項xの係数を第二項記憶回路21に記憶させ
るとともに誤り位置多項式の第一項x2 の係数を第一項
記憶回路25に記憶させ、上記符号語に対応する各乗算
回路22,23,26,27の出力がこれらの各記憶回
路21,25に入力されるように2つのセレクタ24,
28を切り替える。このような初期設定の後、4つの乗
算回路22,23,26,27はそれぞれが対応する各
記憶回路21,25の値に所定の元を乗算し、上記各セ
レクタ24,28により選択された演算結果がそれぞれ
の記憶回路21,25に上書きされる。なお、実際には
図8に示す乗算回路を用いてこれらの元の乗算を演算し
ている。そして、この乗算動作を上記符号語の符号長分
だけ繰り返し、その間に加算回路29から出力される値
が誤り位置多項式の第三項(T=S13 +S3)に等し
い値となると、判定回路30はそのときのαあるいはγ
の乗算回数を根(誤りビット位置)として出力する。
【0080】そして、遅延回路10はこれら一連の演算
が終了するまで上記符号語の全てのビットを保持し、訂
正実行回路9は上記根(誤りビット位置)に示されたビ
ットに“1”をEXOR加算して誤りを訂正する。な
お、誤り位置が検出されなかった場合には訂正不可とし
て受信語をそのまま出力する。これ以外の動作は実施の
形態1と同様であり説明を省略する。
【0081】以上のように、この実施の形態2によれ
ば、16000ビットのデータ情報と40ビットの制御
情報とをランダムな2ビットエラーを訂正可能なように
符号化した場合には従来においてはガロア体GF
(214)の乗算回路の約1100ゲートとガロア体GF
(26 )の乗算回路の約150ゲートとの和、すなわち
約1250ゲートもの回路規模が必要であったものが、
ガロア体GF(27 )の乗算回路の約200ゲートだけ
の回路規模までに(1/6以下に)削減することができ
る効果がある。また、当然にゲート数が1/6以下まで
に削減されるので、この乗算回路における遅延量も格段
に削減されることになる効果がある。
【0082】実施の形態3.図9はこの発明の実施の形
態3において、ガロア体GF(214)上の元同士の乗
算、および、ガロア体GF(27 )上の元同士の乗算に
用いることができる乗算回路を示すブロック図である。
図において、46は7ビットの第一入力データと7ビッ
トの第二入力データとが入力され、これら2つの入力デ
ータ同士を乗算して第一乗算データを出力する第一ガロ
ア体GF(2m )乗算器、47は7ビットの第三入力デ
ータと7ビットの第四入力データとが入力され、これら
2つの入力データ同士を乗算して第二乗算データを出力
する第二ガロア体GF(2m )乗算器、48は第一乗算
データと第二乗算データとのビット加算を第一加算デー
タとして出力する第一加算器、49は第一乗算データと
第一加算データとが入力され、これらのうちの一方を選
択して出力するセレクタである。
【0083】また、50は第一入力データと第三入力デ
ータとが入力され、これらのビット加算演算を行って第
二加算データを出力する第二ビット加算器、51は第二
入力データと第四入力データとが入力され、これらのビ
ット加算演算を行って第三加算データを出力する第三ビ
ット加算器、52は第二加算データと第三加算データと
が入力され、これら2つを乗算して第三乗算データを出
力する第三ガロア体GF(2m )乗算器、53は第三乗
算データと上記第二乗算データとが入力され、これらの
ビット加算演算を行って第四加算データを出力する第四
ビット加算器である。これ以外の構成は実施の形態2と
同様であり説明を省略する。
【0084】次に動作について説明する。ガロア体GF
(214)上の第一の元と第二の元との乗算を演算する場
合には、その第一の元を「H0+H1β」、第二の元を
「J0+J1β」(但し、H0,H1,J0,J1は部
分体GF(27 )上の7ビットの元)とすると、H0を
第一入力データとして、H1を第三入力データとして、
J0を第二入力データとして、J1を第四入力データと
して入力する。また、セレクタ49は第一加算器48の
出力を選択させる。すると、このセレクタ49からは
「H0J0+H1J1」が出力され、且つ、第四ビット
加算器53からは「H1J1+(H0+H1)・(J0
+J1)」が出力されることになる。
【0085】また、ガロア体GF(27 )上の第一の元
と第二の元との乗算を演算する場合には、その第一の元
を第一入力データとして、第二の元を第二入力データと
して入力するとともに、セレクタ49には第一ガロア体
GF(27 )乗算器46の出力を選択させればよい。こ
れにより、セレクタ49の出力を上記第一の元と第二の
元との乗算元とすることができる。これ以外の動作は実
施の形態2と同様であり説明を省略する。
【0086】以上のように、この実施の形態3によれ
ば、16000ビットのデータ情報と40ビットの制御
情報とをランダムな2ビットエラーを訂正可能なように
符号化した場合には従来においてはガロア体GF
(214)の乗算器の約1100ゲートとガロア体GF
(26 )の乗算器の約150ゲートとの和、すなわち約
1250ゲートもの回路規模が必要であったものが、ガ
ロア体GF(27 )の乗算器3つ分程度(約600ゲー
ト)の回路規模までに削減することができる効果があ
る。
【0087】また、全ての乗算器46,47,52が部
分体演算式に基づく構造に構成されているので、同時に
全ての演算処理を実施することができ、単に各乗算器1
つ1つのゲート数が削減されたことによる遅延時間の削
減効果のみならず、1度の演算処理で部分体演算に還元
した乗算処理を実施することができるので、実質的には
従来よりも高速に乗算処理を実施することが可能となる
効果がある。
【0088】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、デー
タ情報と制御情報とに対して別々に誤り訂正符号を付加
してデータ符号語および制御符号語を生成する符号化方
法において、データ情報と制御情報とのうちのいずれか
小さい情報系列にはガロア体GF(qm )上の誤り訂正
符号を付加するとともに、いずれか大きい情報系列には
ガロア体GF(qm×n)(但し、m,n,qは整数)上
の誤り訂正符号を付加するので、復号装置においては、
部分体演算に還元した演算処理を実施することで大きい
情報系列の符号語をガロア体GF(qm )に基づく部分
体演算にて演算することができるので、データ符号語お
よび制御符号語をともに当該部分体演算にて共通に復号
処理することができる。従って、復号装置におけるガロ
ア体の乗算テーブルや乗算処理回路の規模を削減しつ
つ、その分演算周期の高速化などを図ることができる効
果がある。
【0089】よって、例えば制御情報とデータ情報とに
同一のガロア体上の符号を適用した場合のように制御情
報に基づく符号語におけるチェックビット数が倍増して
しまうようなこともないので、符号化効率の悪化を招く
ことなく小さな回路規模において、別々に符号化された
異なるビット数の複数の情報の符号語を復号化すること
ができる効果がある。
【0090】この発明によれば、ガロア体GF(qm
上の誤り訂正符号を付加されてなる第一の符号語と、ガ
ロア体GF(qm×n)上の誤り訂正符号を付加されてな
る第二の符号語とが入力され、それぞれの符号語に関す
るシンドロームを演算するシンドローム演算方法におい
て、ガロア体GF(qm )の乗算テーブルを用いて、第
一の符号語を多項式表現したものに当該ガロア体GF
(qm )の原始多項式の根をべき乗したものを代入する
演算を実行して第一の符号語のシンドロームを演算し、
ガロア体GF(qm×n)の基底を、ガロア体GF(q
m )の多項式基底とこのガロア体GF(qm )に属さな
い根とで構成した場合に定義される部分体演算式の組み
合わせに基づいて、ガロア体GF(qm )の乗算テーブ
ルを用いて、第二の符号語を多項式表現したものに当該
ガロア体GF(qm×n)の原始多項式の根をべき乗した
ものを代入する演算を実行して第二の符号語のシンドロ
ームを演算するので、部分体演算に還元した演算処理を
実施することで大きい情報系列の符号語をガロア体GF
(qm )に基づく部分体演算にてシンドロームを演算す
ることができるので、データ符号語および制御符号語の
シンドロームを演算する際に、当該部分体演算にて共通
に復号処理することができる効果がある。
【0091】この発明によれば、ガロア体GF(qm
上の誤り訂正符号を付加されてなる第一の符号語の複数
の第一のシンドロームと、ガロア体GF(qm×n)上の
誤り訂正符号を付加されてなる第二の符号語の複数の第
二のシンドロームとが入力され、それぞれの符号語に関
する誤りビット数を推定する誤りビット数推定方法にお
いて、いずれの第一のシンドロームの値が「0」であれ
ば第一の符号語に誤りは無しと推定する一方で、それ以
外の場合にはガロア体GF(qm )の乗算テーブルを用
いて複数の第一のシンドローム同士の演算を行って第一
の符号語の判定式を演算し、更にこの判定式の値に応じ
て誤りビット数を推定し、いずれの第二のシンドローム
の値が「0」であれば第二の符号語に誤りは無しと推定
する一方で、それ以外の場合にはガロア体GF
(qm×n)の基底を、ガロア体GF(qm)の多項式基
底とこのガロア体GF(qm )に属さない根とで構成し
た場合に定義される部分体演算式の組み合わせに基づい
て、ガロア体GF(qm )の乗算テーブルを用いて、複
数の第二のシンドローム同士の演算を行って第二の符号
語の判定式を演算し、更にこの判定式の値に応じて誤り
ビット数を推定するので、データ符号語および制御符号
語の誤りビット数を演算する際に、当該部分体演算にて
共通に復号処理することができる効果がある。
【0092】この発明によれば、ガロア体GF(qm
上の誤り訂正符号を付加されてなる第一の符号語の誤り
位置多項式と、ガロア体GF(qm×n)上の誤り訂正符
号を付加されてなる第二の符号語の誤り位置多項式とが
入力され、それぞれの誤り位置多項式の根を演算するこ
とで誤りビット位置を推定する誤りビット位置推定方法
において、第一の符号語の誤り位置多項式にガロア体G
F(qm )上の元を順次代入し、その代入値が「0」と
なったときの元に対応する原始多項式の根のべき乗数を
誤りビット位置と推定し、ガロア体GF(qm×n)の基
底を、ガロア体GF(qm )の多項式基底とこのガロア
体GF(qm )に属さない根とで構成した場合に定義さ
れる部分体演算式の組み合わせに基づいて、ガロア体G
F(qm)の乗算テーブルを用いて、第二の符号語の誤
り位置多項式にガロア体GF(q m×n)上の元を順次代
入し、その代入値が「0」となったときの元に対応する
原始多項式の根のべき乗数を誤りビット位置と推定する
ので、データ符号語および制御符号語の誤りビット位置
を演算する際に、当該部分体演算にて共通に復号処理す
ることができる効果がある。
【0093】この発明によれば、ガロア体GF(qm
上の誤り訂正符号を付加されてなる第一の符号語と、ガ
ロア体GF(qm×n)上の誤り訂正符号を付加されてな
る第二の符号語とが入力され、それぞれの符号語に基づ
いてそれぞれの情報を復号する復号方法において、第一
の符号語に関しては、ガロア体GF(qm )の乗算テー
ブルを用いてシンドローム演算、誤りビット数推定およ
び誤りビット位置推定を行い、この推定された誤りビッ
ト位置を訂正して第一の符号語に基づく情報を復号し、
第二の符号語に関しては、ガロア体GF(qm×n)の基
底を、ガロア体GF(qm )の多項式基底とこのガロア
体GF(qm )に属さない根とで構成した場合に定義さ
れる部分体演算式の組み合わせに基づいて、ガロア体G
F(qm)の乗算テーブルを用いてシンドローム演算、
誤りビット数推定および誤りビット位置推定を行い、こ
の推定された誤りビット位置を訂正して第二の符号語に
基づく情報を復号するので、データ符号語および制御符
号語をともに当該部分体演算にて共通に復号処理するこ
とができる効果がある。従って、復号装置におけるガロ
ア体の乗算テーブルや乗算処理回路の規模を削減しつ
つ、その分演算周期の高速化などを図ることができる効
果がある。
【0094】よって、例えば制御情報とデータ情報とに
同一のガロア体上の符号を適用した場合のように制御情
報に基づく符号語におけるチェックビット数が倍増して
しまうようなこともないので、符号化効率の悪化を招く
ことなく小さな回路規模において、別々に符号化された
異なるビット数の複数の情報の符号語を復号化すること
ができる効果がある。
【0095】この発明によれば、ガロア体GF(qm
上の誤り訂正符号を付加されてなる第一の符号語と、ガ
ロア体GF(qm×n)上の誤り訂正符号を付加されてな
る第二の符号語とが入力され、それぞれの符号語に関し
てシンドローム演算、誤りビット数推定および誤りビッ
ト位置推定を行い、この推定された誤りビット位置を訂
正してそれぞれの符号語に基づく情報を復号する復号装
置において、第一の符号語に関しては、ガロア体GF
(qm )の乗算回路を用いてシンドローム演算、誤りビ
ット数推定および誤りビット位置推定を行い、この推定
された誤りビット位置を訂正して第一の符号語に基づく
情報を復号し、第二の符号語に関しては、ガロア体GF
(qm×n)の基底を、ガロア体GF(qm )の多項式基
底とこのガロア体GF(qm )に属さない根とで構成し
た場合に定義される部分体演算式の組み合わせに基づい
て、上記ガロア体GF(qm )の乗算回路を用いてシン
ドローム演算、誤りビット数推定および誤りビット位置
推定を行い、この推定された誤りビット位置を訂正して
第二の符号語に基づく情報を復号するので、データ符号
語および制御符号語をともに当該部分体演算にて共通に
復号処理することができる効果がある。従って、復号装
置におけるガロア体の乗算テーブルや乗算処理回路の規
模を削減しつつ、その分演算周期の高速化などを図るこ
とができる効果がある。
【0096】よって、例えば制御情報とデータ情報とに
同一のガロア体上の符号を適用した場合のように制御情
報に基づく符号語におけるチェックビット数が倍増して
しまうようなこともないので、符号化効率の悪化を招く
ことなく小さな回路規模において、別々に符号化された
異なるビット数の複数の情報の符号語を復号化すること
ができる効果がある。
【0097】例えば16000ビットのデータ情報と4
0ビットの制御情報とをランダムな2ビットエラーを訂
正可能なように符号化した場合には、従来においてはガ
ロア体GF(214)の乗算に用いるガロア体演算テーブ
ル(228ワード×14ビット)とガロア体GF(26
の乗算に用いるガロア体演算テーブル(212ワード×6
ビット)との和の記憶容量を確保することが必要となっ
てしまっていたが、ガロア体GF(27 )の乗算に用い
るガロア体演算テーブル(214ワード×7ビット)だけ
の記憶容量(約1/215以下)を確保すれば済み、これ
らのテーブルを記憶する記憶素子の回路規模を格段に削
減することができる効果がある。また、当然にアドレッ
シング範囲が狭まることによって、このガロア体演算テ
ーブルを用いた演算処理も実質的に高速化される効果が
ある。
【0098】この発明によれば、ガロア体GF(22m
の乗算回路が、mビットのデータを第一入力データとし
て記憶する第一入力レジスタと、mビットのデータを第
二入力データとして記憶する第二入力レジスタと、上記
第一入力データおよび第二入力データのビット加算演算
を行って第一加算データを出力する第一ビット加算器
と、上記第一入力データ、第二入力データおよび第一加
算データのうちの1つを選択して第一選択データとして
出力する第一セレクタと、mビットのデータを第三入力
データとして記憶する第三入力レジスタと、mビットの
データを第四入力データとして記憶する第四入力レジス
タと、上記第三入力データおよび第四入力データのビッ
ト加算演算を行って第二加算データを出力する第二ビッ
ト加算器と、上記第三入力データ、第四入力データおよ
び第二加算データのうちの1つを選択して第二選択デー
タとして出力する第二セレクタと、上記第一選択データ
および第二選択データが入力され、これら2つの入力デ
ータ同士を乗算して乗算データを出力するガロア体GF
(2m )乗算器と、mビットのデータを第一出力データ
として記憶する第一出力レジスタと、mビットのデータ
を第二出力データとして記憶する第二出力レジスタと、
上記乗算データと第一出力データが入力され、これらの
ビット加算演算を行って第三加算データとして出力する
第三ビット加算器と、上記乗算データと第二出力データ
が入力され、これらのビット加算演算を行って第四加算
データとして出力する第四ビット加算器と、上記第三加
算データを上記第一出力レジスタに入力する第一スイッ
チと、上記第四加算データを上記第二出力レジスタに入
力する第二スイッチとからなり、ガロア体GF(22m
上の第一の元と第二の元との乗算を演算する場合には、
ガロア体GF(22m)上の第一の元をmビットずつ第一
入力レジスタと第二入力レジスタとに記憶させるととも
に、ガロア体GF(22m)上の第二の元をmビットずつ
第三入力レジスタと第四入力レジスタとに記憶させて、
第一入力データと第三入力データとの乗算データと、第
二入力データと第四入力データとの乗算データとを第一
出力レジスタに加算記憶させ、第一加算データと第二加
算データとの乗算データと、第一入力データと第二入力
データとの乗算データとを第二出力レジスタに加算記憶
させることで、上記第一の元と第二の元とを乗算したガ
ロア体GF(22m)上の乗算元をmビットずつ第一出力
レジスタと第二出力レジスタとに記憶させる一方で、ガ
ロア体GF(2m )上の第一の元と第二の元との乗算を
演算する場合には、ガロア体GF(2m )上の第一の元
を第一入力レジスタに記憶させるとともに、ガロア体G
F(2m )上の第二の元を第三入力レジスタに記憶させ
て、第一入力データと第三入力データとの乗算データを
第一出力レジスタに記憶させることで、上記第一の元と
第二の元とを乗算したガロア体GF(2m )上の乗算元
を第一出力レジスタに記憶させ、これによりガロア体G
F(22m)上の2つの元同士の乗算およびガロア体GF
(2m )上の2つの元同士の乗算とを行うので、データ
符号語および制御符号語をともに当該部分体演算にて共
通に復号処理することができる効果がある。
【0099】従って、例えば16000ビットのデータ
情報と40ビットの制御情報とをランダムな2ビットエ
ラーを訂正可能なように符号化した場合には、従来にお
いてはガロア体GF(214)の乗算回路の約1100ゲ
ートとガロア体GF(26 )の乗算回路の約150ゲー
トとの和、すなわち約1250ゲートもの回路規模が必
要であったものが、ガロア体GF(27 )の乗算回路の
約200ゲートだけの回路規模までに(1/6以下に)
削減することができる効果がある。また、当然にゲート
数が1/6以下までに削減されるので、この乗算回路に
おける遅延量も格段に削減される効果がある。
【0100】この発明によれば、ガロア体GF(22m
の乗算回路が、mビットの第一入力データとmビットの
第二入力データとが入力され、これら2つの入力データ
同士を乗算して第一乗算データを出力する第一ガロア体
GF(2m )乗算器と、mビットの第三入力データとm
ビットの第四入力データとが入力され、これら2つの入
力データ同士を乗算して第二乗算データを出力する第二
ガロア体GF(2m )乗算器と、上記第一乗算データと
第二乗算データとのビット加算を第一加算データとして
出力する第一加算器と、上記第一乗算データと上記第一
加算データとが入力され、これらのうちの一方を選択し
て出力するセレクタと、上記第一入力データと第三入力
データとが入力され、これらのビット加算演算を行って
第二加算データを出力する第二ビット加算器と、上記第
二入力データと第四入力データとが入力され、これらの
ビット加算演算を行って第三加算データを出力する第三
ビット加算器と、第二加算データと第三加算データとが
入力され、これら2つを乗算して第三乗算データを出力
する第三ガロア体GF(2m )乗算器と、上記第三乗算
データと上記第二乗算データとが入力され、これらのビ
ット加算演算を行って第四加算データを出力する第四ビ
ット加算器とからなり、ガロア体GF(22m)上の第一
の元と第二の元との乗算を演算する場合には、ガロア体
GF(22m)上の第一の元をmビットずつ第一入力デー
タおよび第三入力データとして入力するとともに、第二
の元をmビットずつ第二入力データおよび第四入力デー
タとして入力することで、上記第一の元と第二の元とを
乗算したガロア体GF(22m)上の乗算元をmビットず
つ上記第一加算データと第四加算データとして出力する
一方で、ガロア体GF(2m )上の第一の元と第二の元
との乗算を演算する場合には、ガロア体GF(2m )上
の第一の元を第一入力データとして入力するとともに、
ガロア体GF(2m )上の第二の元を第二入力データと
して入力することで、上記第一の元と第二の元とを乗算
したガロア体GF(2m )上の乗算元を上記第一乗算デ
ータとして出力し、これによりガロア体GF(22m)上
の2つの元同士の乗算およびガロア体GF(2m )上の
2つの元同士の乗算とを行うので、データ符号語および
制御符号語をともに当該部分体演算にて共通に復号処理
することができる効果がある。
【0101】従って、例えば16000ビットのデータ
情報と40ビットの制御情報とをランダムな2ビットエ
ラーを訂正可能なように符号化した場合には従来におい
てはガロア体GF(214)の乗算器の約1100ゲート
とガロア体GF(26 )の乗算器の約150ゲートとの
和、すなわち約1250ゲートもの回路規模が必要であ
ったものが、ガロア体GF(27 )の乗算器3つ分程度
(約600ゲート)の回路規模までに削減することがで
きる効果がある。また、全ての乗算器が部分体演算式に
基づく構造に構成されているので、同時に全ての演算処
理を実施することができ、単に各乗算器1つ1つのゲー
ト数が削減されたことによる遅延時間の削減効果のみな
らず、1度の演算処理で部分体演算に還元した乗算処理
を実施することができるので、実質的には従来よりも高
速に乗算処理を実施することが可能となる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1による符号化システ
ムを示すブロック図である。
【図2】 この発明の実施の形態1による誤り訂正回路
の誤り訂正処理を示すフローチャートである。
【図3】 この発明の実施の形態1の誤り訂正回路にお
いて、(16028,16000)2ビット訂正BCH
符号のシンドロームS1およびS3を求めるシンドロー
ム演算処理を示すフローチャートである。
【図4】 この発明の実施の形態1の誤り訂正回路にお
いて、(16028,16000)2ビット訂正BCH
符号にランダム2ビット誤りが発生したと推定された場
合における誤りビット位置の推定処理を示すフローチャ
ートである。
【図5】 この発明の実施の形態2による復号装置を示
すブロック図である。
【図6】 この発明の実施の形態2によるシンドローム
生成回路を示すブロック図である。
【図7】 この発明の実施の形態2によるチェーンサー
チ回路を示すブロック図である。
【図8】 この発明の実施の形態2において、ガロア体
GF(214)上の元同士の乗算、および、ガロア体GF
(27 )上の元同士の乗算に用いることができる乗算回
路を示すブロック図である。
【図9】 この発明の実施の形態3において、ガロア体
GF(214)上の元同士の乗算、および、ガロア体GF
(27 )上の元同士の乗算に用いることができる乗算回
路を示すブロック図である。
【図10】 従来の復号装置の構成を示すブロック図で
ある。
【符号の説明】
2 復号装置、31 第一入力レジスタ、32 第二入
力レジスタ、33 第一ビット加算器、34 第一セレ
クタ、35 第三入力レジスタ、36 第四入力レジス
タ、37,50 第二ビット加算器、38 第二セレク
タ、39 ガロア体GF(2m )乗算器、40 第一出
力レジスタ、41 第二出力レジスタ、42,51 第
三ビット加算器、43,53 第四ビット加算器、44
第一スイッチ、45 第二スイッチ、46 第一ガロ
ア体GF(2m )乗算器、47第二ガロア体GF(2
m )乗算器、48 第一加算器、49 セレクタ、52
第三ガロア体GF(2m )乗算器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 英夫 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 Fターム(参考) 5B001 AA11 AB03 AC01 5B018 GA02 HA14 MA11 RA02 RA11 5J065 AC02 AC03 AD11 AF03 AG01 AG02 AG04 AH02 AH03 AH05 AH06 AH07 AH09 5K014 AA01 BA07 EA01 FA11

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 データ情報と制御情報とに対して別々に
    誤り訂正符号を付加してデータ符号語および制御符号語
    を生成する符号化方法において、 データ情報と制御情報とのうちのいずれか小さい情報系
    列にはガロア体GF(qm )上の誤り訂正符号を付加す
    るとともに、いずれか大きい情報系列にはガロア体GF
    (qm×n)(但し、m,n,qは整数)上の誤り訂正符
    号を付加することを特徴とする符号化方法。
  2. 【請求項2】 ガロア体GF(qm )上の誤り訂正符号
    を付加されてなる第一の符号語と、ガロア体GF(q
    m×n)上の誤り訂正符号を付加されてなる第二の符号語
    とが入力され、それぞれの符号語に関するシンドローム
    を演算するシンドローム演算方法において、 ガロア体GF(qm )の乗算テーブルを用いて、第一の
    符号語を多項式表現したものに当該ガロア体GF(q
    m )の原始多項式の根をべき乗したものを代入する演算
    を実行して第一の符号語のシンドロームを演算し、 ガロア体GF(qm×n)の基底を、ガロア体GF(q
    m )の多項式基底とこのガロア体GF(qm )に属さな
    い根とで構成した場合に定義される部分体演算式の組み
    合わせに基づいて、ガロア体GF(qm )の乗算テーブ
    ルを用いて、第二の符号語を多項式表現したものに当該
    ガロア体GF(qm×n)の原始多項式の根をべき乗した
    ものを代入する演算を実行して第二の符号語のシンドロ
    ームを演算することを特徴とするシンドローム演算方
    法。
  3. 【請求項3】 ガロア体GF(qm )上の誤り訂正符号
    を付加されてなる第一の符号語の複数の第一のシンドロ
    ームと、ガロア体GF(qm×n)上の誤り訂正符号を付
    加されてなる第二の符号語の複数の第二のシンドローム
    とが入力され、それぞれの符号語に関する誤りビット数
    を推定する誤りビット数推定方法において、 いずれの第一のシンドロームの値が「0」であれば第一
    の符号語に誤りは無しと推定する一方で、それ以外の場
    合にはガロア体GF(qm )の乗算テーブルを用いて複
    数の第一のシンドローム同士の演算を行って第一の符号
    語の判定式を演算し、更にこの判定式の値に応じて誤り
    ビット数を推定し、 いずれの第二のシンドロームの値が「0」であれば第二
    の符号語に誤りは無しと推定する一方で、それ以外の場
    合にはガロア体GF(qm×n)の基底を、ガロア体GF
    (qm )の多項式基底とこのガロア体GF(qm )に属
    さない根とで構成した場合に定義される部分体演算式の
    組み合わせに基づいて、ガロア体GF(qm )の乗算テ
    ーブルを用いて、複数の第二のシンドローム同士の演算
    を行って第二の符号語の判定式を演算し、更にこの判定
    式の値に応じて誤りビット数を推定することを特徴とす
    る誤りビット数推定方法。
  4. 【請求項4】 ガロア体GF(qm )上の誤り訂正符号
    を付加されてなる第一の符号語の誤り位置多項式と、ガ
    ロア体GF(qm×n)上の誤り訂正符号を付加されてな
    る第二の符号語の誤り位置多項式とが入力され、それぞ
    れの誤り位置多項式の根を演算することで誤りビット位
    置を推定する誤りビット位置推定方法において、 第一の符号語の誤り位置多項式にガロア体GF(qm
    上の元を順次代入し、その代入値が「0」となったとき
    の元に対応する原始多項式の根のべき乗数を誤りビット
    位置と推定し、 ガロア体GF(qm×n)の基底を、ガロア体GF(q
    m )の多項式基底とこのガロア体GF(qm )に属さな
    い根とで構成した場合に定義される部分体演算式の組み
    合わせに基づいて、ガロア体GF(qm )の乗算テーブ
    ルを用いて、第二の符号語の誤り位置多項式にガロア体
    GF(qm×n)上の元を順次代入し、その代入値が
    「0」となったときの元に対応する原始多項式の根のべ
    き乗数を誤りビット位置と推定することを特徴とする誤
    りビット位置推定方法。
  5. 【請求項5】 ガロア体GF(qm )上の誤り訂正符号
    を付加されてなる第一の符号語と、ガロア体GF(q
    m×n)上の誤り訂正符号を付加されてなる第二の符号語
    とが入力され、それぞれの符号語に基づいてそれぞれの
    情報を復号する復号方法において、 第一の符号語に関しては、ガロア体GF(qm )の乗算
    テーブルを用いてシンドローム演算、誤りビット数推定
    および誤りビット位置推定を行い、この推定された誤り
    ビット位置を訂正して第一の符号語に基づく情報を復号
    し、 第二の符号語に関しては、ガロア体GF(qm×n)の基
    底を、ガロア体GF(qm )の多項式基底とこのガロア
    体GF(qm )に属さない根とで構成した場合に定義さ
    れる部分体演算式の組み合わせに基づいて、ガロア体G
    F(qm )の乗算テーブルを用いてシンドローム演算、
    誤りビット数推定および誤りビット位置推定を行い、こ
    の推定された誤りビット位置を訂正して第二の符号語に
    基づく情報を復号することを特徴とする復号方法。
  6. 【請求項6】 ガロア体GF(qm )上の誤り訂正符号
    を付加されてなる第一の符号語と、ガロア体GF(q
    m×n)上の誤り訂正符号を付加されてなる第二の符号語
    とが入力され、それぞれの符号語に関してシンドローム
    演算、誤りビット数推定および誤りビット位置推定を行
    い、この推定された誤りビット位置を訂正してそれぞれ
    の符号語に基づく情報を復号する復号装置において、 第一の符号語に関しては、ガロア体GF(qm )の乗算
    回路を用いてシンドローム演算、誤りビット数推定およ
    び誤りビット位置推定を行い、この推定された誤りビッ
    ト位置を訂正して第一の符号語に基づく情報を復号し、 第二の符号語に関しては、ガロア体GF(qm×n)の基
    底を、ガロア体GF(qm )の多項式基底とこのガロア
    体GF(qm )に属さない根とで構成した場合に定義さ
    れる部分体演算式の組み合わせに基づいて、上記ガロア
    体GF(qm )の乗算回路を用いてシンドローム演算、
    誤りビット数推定および誤りビット位置推定を行い、こ
    の推定された誤りビット位置を訂正して第二の符号語に
    基づく情報を復号することを特徴とする復号装置。
  7. 【請求項7】 ガロア体GF(22m)の乗算回路は、 mビットのデータを第一入力データとして記憶する第一
    入力レジスタと、 mビットのデータを第二入力データとして記憶する第二
    入力レジスタと、 上記第一入力データおよび第二入力データのビット加算
    演算を行って第一加算データを出力する第一ビット加算
    器と、 上記第一入力データ、第二入力データおよび第一加算デ
    ータのうちの1つを選択して第一選択データとして出力
    する第一セレクタと、 mビットのデータを第三入力データとして記憶する第三
    入力レジスタと、 mビットのデータを第四入力データとして記憶する第四
    入力レジスタと、 上記第三入力データおよび第四入力データのビット加算
    演算を行って第二加算データを出力する第二ビット加算
    器と、 上記第三入力データ、第四入力データおよび第二加算デ
    ータのうちの1つを選択して第二選択データとして出力
    する第二セレクタと、 上記第一選択データおよび第二選択データが入力され、
    これら2つの入力データ同士を乗算して乗算データを出
    力するガロア体GF(2m )乗算器と、 mビットのデータを第一出力データとして記憶する第一
    出力レジスタと、 mビットのデータを第二出力データとして記憶する第二
    出力レジスタと、 上記乗算データと第一出力データが入力され、これらの
    ビット加算演算を行って第三加算データとして出力する
    第三ビット加算器と、 上記乗算データと第二出力データが入力され、これらの
    ビット加算演算を行って第四加算データとして出力する
    第四ビット加算器と、 上記第三加算データを上記第一出力レジスタに入力する
    第一スイッチと、 上記第四加算データを上記第二出力レジスタに入力する
    第二スイッチとからなり、 ガロア体GF(22m)上の第一の元と第二の元との乗算
    を演算する場合には、ガロア体GF(22m)上の第一の
    元をmビットずつ第一入力レジスタと第二入力レジスタ
    とに記憶させるとともに、ガロア体GF(22m)上の第
    二の元をmビットずつ第三入力レジスタと第四入力レジ
    スタとに記憶させて、第一入力データと第三入力データ
    との乗算データと、第二入力データと第四入力データと
    の乗算データとを第一出力レジスタに加算記憶させ、第
    一加算データと第二加算データとの乗算データと、第一
    入力データと第二入力データとの乗算データとを第二出
    力レジスタに加算記憶させることで、上記第一の元と第
    二の元とを乗算したガロア体GF(22m)上の乗算元を
    第一出力レジスタと第二出力レジスタとにmビットずつ
    記憶させる一方で、 ガロア体GF(2m )上の第一の元と第二の元との乗算
    を演算する場合には、ガロア体GF(2m )上の第一の
    元を第一入力レジスタに記憶させるとともに、ガロア体
    GF(2m )上の第二の元を第三入力レジスタに記憶さ
    せて、第一入力データと第三入力データとの乗算データ
    を第一出力レジスタに記憶させることで、上記第一の元
    と第二の元とを乗算したガロア体GF(2m )上の乗算
    元を第一出力レジスタに記憶させ、 これによりガロア体GF(22m)上の2つの元同士の乗
    算およびガロア体GF(2m )上の2つの元同士の乗算
    とを行うことを特徴とする請求項6記載の復号装置。
  8. 【請求項8】 ガロア体GF(22m)の乗算回路は、 mビットの第一入力データとmビットの第二入力データ
    とが入力され、これら2つの入力データ同士を乗算して
    第一乗算データを出力する第一ガロア体GF(2m )乗
    算器と、 mビットの第三入力データとmビットの第四入力データ
    とが入力され、これら2つの入力データ同士を乗算して
    第二乗算データを出力する第二ガロア体GF(2m )乗
    算器と、 上記第一乗算データと第二乗算データとのビット加算を
    第一加算データとして出力する第一加算器と、 上記第一乗算データと上記第一加算データとが入力さ
    れ、これらのうちの一方を選択して出力するセレクタ
    と、 上記第一入力データと第三入力データとが入力され、こ
    れらのビット加算演算を行って第二加算データを出力す
    る第二ビット加算器と、 上記第二入力データと第四入力データとが入力され、こ
    れらのビット加算演算を行って第三加算データを出力す
    る第三ビット加算器と、 第二加算データと第三加算データとが入力され、これら
    2つを乗算して第三乗算データを出力する第三ガロア体
    GF(2m )乗算器と、 上記第三乗算データと上記第二乗算データとが入力さ
    れ、これらのビット加算演算を行って第四加算データを
    出力する第四ビット加算器とからなり、 ガロア体GF(22m)上の第一の元と第二の元との乗算
    を演算する場合には、ガロア体GF(22m)上の第一の
    元をmビットずつ第一入力データおよび第三入力データ
    として入力するとともに、第二の元をmビットずつ第二
    入力データおよび第四入力データとして入力すること
    で、上記第一の元と第二の元とを乗算したガロア体GF
    (22m)上の乗算元を上記第一加算データと第四加算デ
    ータとして出力する一方で、 ガロア体GF(2m )上の第一の元と第二の元との乗算
    を演算する場合には、ガロア体GF(2m )上の第一の
    元を第一入力データとして入力するとともに、ガロア体
    GF(2m )上の第二の元を第二入力データとして入力
    することで、上記第一の元と第二の元とを乗算したガロ
    ア体GF(2m )上の乗算元を上記第一乗算データとし
    て出力し、 これによりガロア体GF(22m)上の2つの元同士の乗
    算およびガロア体GF(2m )上の2つの元同士の乗算
    とを行うことを特徴とする請求項6記載の復号装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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JP2010034976A (ja) * 2008-07-30 2010-02-12 Mitsubishi Electric Corp 誤り訂正符号化装置、誤り訂正復号装置及び誤り訂正符号化方法
KR20140034677A (ko) * 2012-09-12 2014-03-20 삼성전자주식회사 갈로아체 연산 회로 및 메모리 장치
KR20140039980A (ko) * 2012-09-24 2014-04-02 삼성전자주식회사 오류 위치 탐색 회로, 그리고 그것을 포함하는 오류 검출 정정 회로 및 메모리 장치

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KR20140039980A (ko) * 2012-09-24 2014-04-02 삼성전자주식회사 오류 위치 탐색 회로, 그리고 그것을 포함하는 오류 검출 정정 회로 및 메모리 장치
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