JP2006101429A - In-byte plural spotty byte error correction/detection method and its device - Google Patents

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Eiji Fujiwara
英二 藤原
Toshihiko Kashiyama
俊彦 樫山
Kazuyoshi Suzuki
一克 鈴木
Tanoshi Ichikawa
愉 市川
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Japan Aerospace Exploration Agency JAXA
Tokyo Institute of Technology NUC
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Tokyo Institute of Technology NUC
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an in-byte plural spotty byte error correction/detection device equipped with a function for controlling a multiple in-byte plural spotty byte error. <P>SOLUTION: There is provided the in-byte plural spotty byte error correction/detection device equipped with an encoding means for producing transmission words based on input information data and a decoding means for entering, as reception words, the transmission words in which an error has been generated in an information transmission channel to correct or detect the error. In the in-byte plural spotty byte error correction/detection device, the encoding means produces the transmission words by adding check information produced based on a parity check matrix for expressing spotty byte error control signs and the input information data to the input data. The decoding means is equipped with a syndrome producing means for producing the syndrome of the reception words based on the parity check matrix and an error correcting means for correcting or detecting the error of the reception words based on the syndrome produced by the syndrome producing means. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、スポッティバイト誤り訂正・検出方法及び装置に関し、より詳しくは、複数のビットをバイトとし、その複数のバイトから構成される語(ワード)に対して、任意の1バイト中に複数のスポッティバイト誤りが生じたときに、その誤りを検出または訂正するために用いて好適なバイト内複数スポッティバイト誤り訂正・検出方法及び装置に関する。   More particularly, the present invention relates to a spotty byte error correction / detection method and apparatus, and more specifically, a plurality of bits in a byte as a plurality of bits. The present invention relates to an intra-byte multiple spotty byte error correction / detection method and apparatus suitable for use in detecting or correcting an error when a spotty byte error occurs.

近年、情報化社会の進展や半導体技術の進歩等により、ディジタルデータの信頼性向上がますます重要なものになってきている。ディジタルデータの伝送または記録を正確に行おうとする場合、送信データが伝送経路中でノイズ等の影響を受けて誤って伝送されたり、素子の故障、あるいは記録媒体等の欠陥等により生じた誤りを検出・訂正する必要がある。この誤りの検出・訂正を実現するために、符号理論を基礎とした誤り訂正・検出符号が従来より種々に開発されてきている。   In recent years, improvement in the reliability of digital data has become increasingly important due to the progress of the information society and the progress of semiconductor technology. When attempting to transmit or record digital data accurately, transmission data is erroneously transmitted in the transmission path due to the influence of noise, etc., or errors caused by element failures or recording medium defects are detected. Need to detect and correct. In order to realize this error detection / correction, various error correction / detection codes based on code theory have been developed.

従来の誤り訂正符号として、例えば、bビット(bは2以上の整数)の塊りをバイトと称し、1バイト中の任意の誤りを訂正する符号(SEC符号と称する)として優れたHong-Patel符号が開示されている(例えば、非特許文献1参照)。 As a conventional error correction code, for example, a block of b bits (b is an integer of 2 or more) is referred to as a byte, and it is excellent as a code that corrects an arbitrary error in one byte (referred to as an S b EC code). -Patel code is disclosed (for example, see Non-Patent Document 1).

また、高速半導体メモリシステムにおいて、従来最もよく使用された1ビット誤り訂正・2ビット誤り検出符号を包含する特徴を有した奇数重み列バイト誤り訂正符号が開示されている(例えば、非特許文献2参照)。   Further, in a high-speed semiconductor memory system, an odd weight sequence byte error correction code having characteristics including a 1-bit error correction code and a 2-bit error detection code most frequently used in the past has been disclosed (for example, Non-Patent Document 2). reference).

さらに、1バイト誤りを訂正し、また2バイト誤りを検出する符号(SEC−DED符号と称する)は、リードソロモン符号(Reed−Solomon符号)、及びその改良した効率のよい符号として提案されており、多くの計算機システム等の主記憶装置にすでに採用されている(例えば、非特許文献3や非特許文献4参照)。 Furthermore, a code for correcting a 1-byte error and detecting a 2-byte error (referred to as an S b EC-D b ED code) is a Reed-Solomon code (Reed-Solomon code) and its improved efficient code It has been proposed and already adopted in main storage devices such as many computer systems (for example, see Non-Patent Document 3 and Non-Patent Document 4).

また、バイト誤りを検出する符号としては、1ビット誤りを訂正し、かつ2ビット誤りを検出するとともに、1バイトの誤りをも検出する符号(SEC−DED−SED符号と称する)が発表され、現在、計算機システムの主記憶装置に多く適用されている(例えば、非特許文献5参照)。 As a code for detecting a byte error, a code that corrects a 1-bit error and detects a 2-bit error and also detects a 1-byte error (referred to as a SEC-DED-S b ED code) has been announced. Currently, it is widely applied to a main storage device of a computer system (for example, see Non-Patent Document 5).

なお、これら1980年代後半までの相互に関連した多くの符号研究・開発に関する具体的な内容は、非特許文献6において総括的に述べられている。   In addition, specific contents regarding many code researches and developments related to each other up to the latter half of the 1980s are described comprehensively in Non-Patent Document 6.

その後、新しく開発された高速半導体メモリ用の符号としては、1バイトの誤りを訂正し、かつ2ビット誤りを検出する符号(SEC−DED符号と称する)が下記非特許文献7に、また、1バイトの誤りを訂正し、かつ1ビット誤りと1バイト誤りとの同時誤りを検出する符号(SEC−(S+S)EC符号と称する)が非特許文献8に提案されている。さらに、1バイトの誤りを訂正するとともに2ビットの誤りがあれば、これも訂正する符号(SEC−DEC符号と称する)が非特許文献9に開示されている。 Subsequently, as a newly developed code for high-speed semiconductor memory, a code for correcting a 1-byte error and detecting a 2-bit error (referred to as S b EC-DED code) is described in Non-Patent Document 7 below, Non-Patent Document 8 proposes a code that corrects a 1-byte error and detects a simultaneous error of a 1-bit error and a 1-byte error (referred to as S b EC− (S + S b ) EC code). Further, Non-Patent Document 9 discloses a code (referred to as S b EC-DEC code) that corrects a 1-byte error and corrects a 2-bit error if there is a 2-bit error.

特に、本発明に最も関連する符号として、具体的には、bビットからなるバイト内のtビット(t≦b)までの誤りをt/b誤りまたはスポッティバイト誤りと称し、この1スポッティバイト誤りを訂正するSt/bEC符号、及び1スポッティバイト誤りを訂正し、かつバイト内tビットを越える1バイト誤りを検出するSt/bEC−SED符号に関する発明が既に開示されている(特許文献1参照)。また、特にSt/bEC符号については、非特許文献10に開示されている。 In particular, as a code most relevant to the present invention, specifically, an error up to t bits (t ≦ b) in a byte consisting of b bits is referred to as a t / b error or a spotty byte error. An invention relating to a St / b EC code for correcting a byte error and a St / b EC- Sb ED code for correcting a spotty byte error and detecting a one-byte error exceeding t bits in a byte has already been disclosed (See Patent Document 1). In particular, the St / b EC code is disclosed in Non-Patent Document 10.

また、1スポッティバイト誤りを訂正し、かつ2スポッティバイト誤りを検出するSt/bEC−Dt/bED符号、及び1スポッティバイト誤りを訂正し、かつ2スポッティバイト誤りを検出し、かつバイト内tビットを越える1バイト誤りを検出するSt/bEC−Dt/bED−SED符号に関する発明が既に出願されている(特許文献2参照)。 Further, 1 spotty-byte error and correct the and S t / b EC-D t / b ED code is detected two spotty byte error, and correcting single spotty byte error, and a 2 spotty-byte error An invention has already been filed for an S t / b EC-D t / b ED-S b ED code for detecting and detecting a one-byte error exceeding t bits in a byte (see Patent Document 2).

さらに、距離dに対する一般的なスポッティバイト誤り制御符号の構成法に関する発明が既に出願されている(特許文献3参照)。
特開2004−7217号公報 特願2003−416978号明細書 特願2004−239392号明細書 特開2002−374175号公報 エス.ジェイ.ホン(S.J.Hong)・エイ.エム.パテル(A.M.Patel)共著,『ア ゼネラル クラス オフ マックシマル コードズ フォー コンピュータ アプリケーションズ “A general Class ofMaximal Codes for Computer Applications”』,IEEE トランスアクションズ オン コンピュータズ(IEEETransactions on Computers),第C-21巻,第12号, p.1322-1331,1972年 イー.フジワラ(E.Fujiwara),『オッドーウエイトーコラム bーアジェイスント エラー コレクティング コードズ “Odd-Weight-Columnb-Adjacent Error Correcting Codes”』,トランスアクションズ オフ ザ IECE ジャパン(Transactions of the IECE Japan),第E61巻,第10号,p.781-787,1978年 エス.カネダ(S.Kaneda)・イー.フジワラ(E.Fujiwara)共著,『シングル バイト エラー コレクティングーダブル バイト エラー ディテクティング コードズ フォー メモリ システムズ “Single Byte ErrorCorrecting-Double Byte Error Detecting Codes for Memory Systems”』,IEEE トランスアクションズ オン コンピュータズ(IEEETransactions on Computers),第C-31巻,第7号,p.596-602,1982年7月 シー.エル.チェン(C.L.Chen)・エル.イー.グロバシュ(L.E.Grosbach)共著,『フォールトートレラント メモリ デザイン イン ザ IBM アプリケーション システム/400TM “Fault-Tolerant MemoryDesign in the IBM Application System/400TM”』,プロシーディングズ オフ アニュアル インターナショナル シンポジウム オン フォールトートレラント コンピューティング(Proceedingsof Annual International Symposium on Fault-Tolerant Computing),p.393-400,1991年6月 エス.カネダ(S.Kaneda),『ア クラス オフ オッドーウエイトーコラム SEC−DED−SbED コードズ フォー メモリ システム アプリケーションズ “A class ofOdd-Weight-Column SEC-DED-SbED Codes for Memory System Applications”』,IEEE トランスアクションズ オン コンピュータズ(IEEETransactions on Computers),第C-33巻,第8号,p.737-739,1984年8月 ティ.アール.エヌ.ラオ(T.R.N.Rao)・エイジ フジワラ(Eiji Fujiwara)共著,『エラー コントロール コーディング フォー コンピュータ システムズ “Error Control Codingfor Computer Systems”』,プレンティスーホール(Prentice-Hall),1989年 イー.フジワラ(E.Fujiwara)・エム.ハマダ(M.Hamada)共著,『シングル bービット バイト エラー コレクティング アンド ダブル ビット エラー ディテクティング コードズ フォー メモリ システムズ “Single b-Bit ByteError Correcting and Double Bit Error Detecting Codes for Memory Systems”』,IEICE トランスアクションズ オン ファンダメンタルズ(IEICETransactions on Fundamentals),第E76-A巻,第9号,p.1442-1448,1993年9月 エム.ハマダ(M.Hamada)・イー.フジワラ(E.Fujiwara)共著,『ア クラス オフ エラー コントロール コードズ フォー バイト オーガナイゼド メモリ システムズ―SbEC−(Sb+S)ED コードズ− “A Class of ErrorControl Codes for Byte Organized Memory Systems − SbEC−(Sb+S)ED Codes −”』,IEEE トランスアクションズ オン コンピュータズ(IEEETransactions on Computers),第46巻,第1号,p.105-109,1997年1月 ジー.ウマネサン(G.Umanesan)・イー.フジワラ(E.Fujiwara)共著,『ランダム ダブル ビット エラー コレクティングーシングル バイト エラー コレクティング(DEC−SbEC) コードズ フォー メモリ システムズ “Random Double BitError Correcting − Single Byte Error Correcting (DEC−SbEC) Codes for MemorySystems”』,IEICE トランスアクションズ オン ファンダメンタルズ(IEICETransactions on Fundamentals),第E85-A巻,第1号,p.273-276,2002年1月 ジー.ウマネサン(G.Umanesan)・イー.フジワラ(E.Fujiwara)共著,『ア クラス オフ コードズ フォー コレクティング シングル スポッティ バイト エラーズ “A Class of Codes forCorrecting Single Spotty Byte Errors”』,IEICE トランスアクションズ オン ファンダメンタルズ(IEICE Transactions on Fundamentals),第E86-A巻,第3号,p.704-714,2003年3月 エス.ビィー.ウィッカー(S.B.Wicker)・ヴィ.ケイ.バールガバ(V.K.Bhargava)共著,『リードソロモン コードズ アンド ゼア アプリケーションズ “Reed-Solomon Codes andTheir Applications”』,IEEE プレス(IEEEPress),1994年 エス.ジェイ.ピーストラク(S.J.Piestrak),『ザ ミニマル テスト セット フォー マルチアウトプット スレッショウルド サーキットズ インプレメンテド アズ ソーティング ネットワークス “The minimal Test Setfor Multioutput Threshold Circuits Implemented as Sorting Networks”』,IEEE トランスアクションズ オン コンピュータズ(IEEETransactions on Computers),第42巻,第6号,p.700-712,1993年6月
Furthermore, an invention regarding a method for constructing a general spotty byte error control code for the distance d has already been filed (see Patent Document 3).
JP 2004-7217 A Japanese Patent Application No. 2003-416978 Japanese Patent Application No. 2004-239392 JP 2002-374175 A SJHong / AMPatel, “A general Class of Maximal Codes for Computer Applications”, IEEE Transactions on Computers Computers), C-21, No. 12, p.1322-1331, 1972 E. Fujiwara, “Odd-Weight-Columnb-Adjacent Error Correcting Codes”, Transactions of the IECE Japan, No. Volume E61, No. 10, p. 781-787, 1978 S. Kaneda and E. Fujiwara, “Single Byte Error Correcting-Double Byte Error Detecting Codes for Memory Systems” IEEE Transactions on Computers, Vol. C-31, No. 7, p. 596-602, July 1982 CLC and LEGrosbach, “Fault-Tolerant Memory Design in the IBM Application System / 400TM”, Proceedings Off Annual International Symposium on Proceedings of Annual International Symposium on Fault-Tolerant Computing, p.393-400, June 1991 S. Kaneda, “A class of Odd-Weight-Column SEC-DED-SbED Codes for Memory System Applications”, IEEE IEEE Transactions on Computers, Vol. C-33, No. 8, p. 737-739, August 1984 Co-authored by TRNRao and Eiji Fujiwara, “Error Control Coding for Computer Systems”, Prentice-Hall, 1989 Co-authored by E. Fujiwara and M. Hamada, “Single b-Bit ByteError Correcting and Double Bit Error Detecting Codes for Memory Systems ”, IEICE Transactions on Fundamentals, Volume E76-A, No. 9, pp. 1442-1448, September 1993 "A Class of Error Control Codes for Byte Organized Memory" Co-authored by M. Hamada and E. Fujiwara, "A Class of Error Control Codes for Byte Organized Memory Systems Systems-SbEC- (Sb + S) ED Codes- "", IEEE Transactions on Computers, Vol. 46, No. 1, p.105-109, January 1997 Co-authored by G. Umanesan and E. Fujiwara, “Random Double Bit Error Correcting – Single Byte Error Correcting – Single Byte Error Correcting (DEC-SbEC) Codes for MemorySystems ””, IEICE Transactions on Fundamentals, Vol. E85-A, No. 1, p.273-276, January 2002 Co-authored by G. Umanesan and E. Fujiwara, “A Class of Codes for Correcting Single Spotty Byte Errors”, IEICE Transactions on Fundamentals (IEICE Transactions on Fundamentals), Volume E86-A, No. 3, p.704-714, March 2003 SBWicker and VKBhargava, “Reed-Solomon Codes and Their Applications”, IEEE Press, 1994 SJPiestrak, “The Minimal Test Set for Multioutput Threshold Circuits Implemented as Sorting Networks”, IEEE Transactions on Computer (IEEE Transactions on Computers), Vol. 42, No. 6, p. 700-712, June 1993

1980年代半ばまでは、半導体メモリ素子にはデータ1ビットの入出力を有する素子が主に使用されたことから、1素子の誤りを訂正し2素子までの誤りを検出する1ビット誤り訂正・2ビット誤り検出符号(SEC−DED符号と称する)が多く使用されていた。ところが、1980年代半ばからメモリ素子の高集積化ニーズに対応して、データ4ビットの入出力を有する素子が主流となりはじめ、バイト幅b=4ビットである前述のSEC−DED符号やSEC−DED−SED符号が主に使用されるようになってきた。さらに、1990年代半ばからはデータ8ビット、16ビットの入出力を有する半導体メモリ素子が主流になりはじめた。 Until the middle of the 1980s, semiconductor memory devices mainly used devices having 1-bit input / output of data, so 1-bit error correction for correcting errors of up to 2 devices and detecting errors up to 2 devices. Many bit error detection codes (referred to as SEC-DED codes) have been used. However, since the middle of the 1980s, in response to the need for high integration of memory devices, devices having 4-bit data input / output have become mainstream, and the aforementioned S 4 EC-D 4 ED code having a byte width b = 4 bits. And SEC-DED-S 4 ED codes are mainly used. Furthermore, since the mid-1990s, semiconductor memory devices having 8-bit and 16-bit input / output data have become mainstream.

しかしながら、従来のSEC−DED符号のバイト幅bにb=8またはb=16を適用する場合、全体の符号長に対する検査ビット数の占める割合がおよそ30%から40%と多大となって、符号化率が低下し、実用的に非常に大きな問題となっていた。 However, when b = 8 or b = 16 is applied to the byte width b of the conventional S b EC-D b ED code, the ratio of the number of check bits to the total code length is as large as about 30% to 40%. As a result, the coding rate is lowered, which is a very large problem practically.

ところで、これらの半導体メモリ素子(DRAM素子)を使用したメモリ装置では、ノイズやアルファ粒子等によって一時故障が発生したり、DRAM素子自体が劣化して動作しなくなる固定故障が発生したりする。最近のDRAM素子を用いた装置の80%以上は一時故障であると言われており、特に、8ビット以上の多ビットデータ入出力を有するDRAM素子ではバイト中の1、2、3ビット程度の比較的小さい数のビット誤りが大半であるとされている。   By the way, in a memory device using these semiconductor memory elements (DRAM elements), a temporary failure may occur due to noise, alpha particles, or the like, or a fixed failure may occur in which the DRAM element itself deteriorates and does not operate. More than 80% of recent devices using DRAM devices are said to have a temporary failure. Especially in DRAM devices having multi-bit data input / output of 8 bits or more, about 1, 2, 3 bits in a byte. A relatively small number of bit errors are assumed to be the majority.

中でも比較的エネルギーレベルの低い電磁ノイズやアルファ粒子による一時誤り、及びメモリセルの固定故障を原因とする1ビット誤りが最も多く、最近では、前記DRAM素子を搭載したモバイル機器が多用されていることから、電磁環境が悪い中での使用も考慮しなければならなくなっている。また、高い高度を飛行する航空機や軍用機で用いられる電子機器中のDRAM素子では、宇宙線に起因するエネルギーレベルの高い中性子粒子等の衝突により、2ビット、3ビット程度の誤りを有する一時故障が発生する可能性が高くなっている。さらに、衛星通信や宇宙通信で用いられる宇宙機器に搭載するDRAM素子では、エネルギーレベルの高い粒子との衝突によって大きなダメージを受けてしまうことを考慮する必要があり、この場合2ビット以上の誤りを考慮しなければならないことが知られている。   Among them, there are the most frequent one-bit errors caused by electromagnetic noise and alpha particles having relatively low energy levels, and fixed failure of the memory cell, and recently, mobile devices equipped with the DRAM element are frequently used. Therefore, it is necessary to consider use in a poor electromagnetic environment. In addition, in DRAM devices in electronic equipment used in aircraft and military aircraft flying at high altitudes, temporary failures that have errors of about 2 bits or 3 bits due to collisions of neutron particles with high energy levels caused by cosmic rays Is likely to occur. Furthermore, it is necessary to consider that a DRAM element mounted on a space device used in satellite communication or space communication is greatly damaged by collision with particles having a high energy level. In this case, an error of 2 bits or more is required. It is known that must be considered.

以上のようなビット誤りの発生状況が多岐にわたっていることを踏まえれば、パラメータt及びbに任意の値を与えて構成できる前記St/bEC−SED符号は、8ビット以上のDRAM素子を使用したメモリ装置に用いる場合に、非常に実用的な符号方式である。つまり、前記St/bEC−SED符号は、バイト幅bより小さなtビット(このtの値は、誤りの傾向を調査して設計者が任意に決めることが可能である)までの1素子の誤り(スポッティバイト誤り)を訂正することが可能な機能、及び発生確率としては小さいもののtビットを超える1バイト誤りを検出することが可能な機能を備えることにより、従来のバイト単位で行うReed-Solomon符号等の誤り制御符号と比較して大幅に少ない数の検査ビットで誤りを訂正・検出することができる。 Considering the fact that bit error occurrence conditions as described above are diverse, the St / b EC- Sb ED code, which can be configured by giving arbitrary values to the parameters t and b, is a DRAM device having 8 bits or more. This is a very practical encoding method when used in a memory device using the. In other words, the St / b EC- Sb ED code is t bits smaller than the byte width b (the value of t can be arbitrarily determined by the designer by investigating the tendency of errors). By providing a function capable of correcting an error (spotty byte error) of one element and a function capable of detecting a one-byte error exceeding t bits although the probability of occurrence is small, a conventional byte unit The error can be corrected and detected with a significantly smaller number of check bits than the error control code such as the Reed-Solomon code performed in FIG.

また、任意の2素子(隣接した2素子に限らない)にまたがる誤りに対して、前記St/bEC−Dt/bED−SED符号は、8ビット以上のDRAM素子を使用したメモリ装置に用いる場合に非常に実用的な符号化方式である。つまり、前記St/bEC−Dt/bED−SED符号は、バイト幅bより小さなtビットまでの1素子の誤りを訂正することが可能な機能(1スポッティバイト誤り訂正、St/bEC)、2素子にまたがるスポッティバイト誤りを検出することが可能な機能(2スポッティバイト誤り検出、Dt/bED)、及び発生確率としては小さいもののtビットを超える1バイト誤りを検出することが可能な機能(1バイト誤り検出、SED)を備えた符号であり、従来のバイト単位で行う符号方式と比較して大幅に少ない数の検査ビットでビット誤りを訂正・検出することができる。 In addition, for an error over any two elements (not limited to two adjacent elements), the St / b EC-D t / b ED- Sb ED code uses a DRAM element of 8 bits or more. This is a very practical encoding method when used in a memory device. In other words, the St / b EC-D t / b ED- Sb ED code is capable of correcting one element error up to t bits smaller than the byte width b (one spotty byte error correction, S t / b EC) A function capable of detecting a spotty byte error across two elements (two spotty byte error detection, D t / b ED), and a probability of occurrence which is small but exceeding t bits This is a code with a function that can detect byte errors (1-byte error detection, S b ED). Bit errors can be reduced with a significantly smaller number of check bits compared to the conventional coding method in byte units. It can be corrected and detected.

さらに、2素子以上にまたがる誤りに対しては、理論上、一般にGF(2)上で距離dを有するスポッティバイト誤り制御符号を構成することにより誤りを訂正・検出することができるようになっている。 Furthermore, for errors extending over two or more elements, in theory, it is possible to correct and detect errors by constructing a spotty byte error control code having a distance d on GF (2 b ). It has become.

しかしながら、前記GF(2)上で距離dを有するスポッティバイト誤り制御符号においては、1バイトにおけるtビットを超える誤りを訂正・検出(SED機能など)することができないという問題を有していた。そのため、1バイト内にtビットを超える誤り、すなわち、複数のスポッティバイト誤りが生じた場合においても訂正・検出する機能を有する符号の開発が求められてきている。 However, the spotty byte error control code having a distance d on GF (2 b ) has a problem that an error exceeding t bits in one byte cannot be corrected / detected (S b ED function or the like). Was. Therefore, development of a code having a function of correcting and detecting even when an error exceeding t bits in one byte, that is, a plurality of spotty byte errors, has been demanded.

また、前記St/bEC−Dt/bED符号等では訂正、検出ともにtの値は等しく、訂正、検出に異なるtの値を与えることができないという問題を有していた。 In addition, the St / b EC-D t / b ED code has the problem that the t value is the same for both correction and detection, and a different t value cannot be given to the correction and detection.

ここで、前記GF(2)上で距離dを有するスポッティバイト誤り制御符号のように、1バイト内に1スポッティバイト誤りのみが生じる誤りを『バイト内単一スポッティバイト誤り』と称するのに対し、1バイト内に複数のスポッティバイト誤り(つまり、2以上のスポッティバイト誤り)が生じる誤りを『バイト内複数スポッティバイト誤り』と称する。 Here, as in the spotty byte error control code having a distance d on GF (2 b ), an error in which only one spotty byte error occurs in one byte is referred to as “single spotty byte error in byte”. In contrast, an error in which a plurality of spotty byte errors (that is, two or more spotty byte errors) occur in one byte is referred to as “a plurality of spotty byte errors in a byte”.

本発明は、上述のような事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、多重のバイト内複数スポッティバイト誤りを制御することができる機能を備えたバイト内複数スポッティバイト誤り訂正・検出方法及び装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the circumstances as described above, and an object of the present invention is to provide a multiple spotty byte error within a byte having a function capable of controlling multiple spotty byte errors within multiple bytes. It is to provide a correction / detection method and apparatus.

また、本発明のもう一つの目的は、1バイト内に生じた大きさの異なる2種類のスポッティバイト誤りを制御することができる機能を備えたバイト内複数スポッティバイト誤り訂正・検出方法及び装置を提供することにある。   Another object of the present invention is to provide an intra-byte multiple spotty byte error correction / detection method having a function capable of controlling two types of spotty byte errors of different sizes generated in one byte, and To provide an apparatus.

本発明は、入力情報データを基に送信語を生成する符号化手段と、情報伝送路中で誤りが発生した前記送信語を受信語として入力して前記誤りを訂正または検出する復号手段とを備えるバイト内複数スポッティバイト誤り訂正・検出装置に関し、本発明の上述目的は、 前記符号化手段は、スポッティバイト誤り制御符号を表現するパリティ検査行列と、前記入力情報データとを基に生成した検査情報を前記入力情報データに付加することにより、前記送信語を生成し、前記復号手段は、前記パリティ検査行列を基に前記受信語のシンドロームを生成するシンドローム生成手段と、前記シンドローム生成手段により生成されたシンドロームを基に前記受信語の誤りを訂正または検出する誤り訂正手段とを備えることにより、或いは、前記入力情報データが、b(bは2以上の整数)ビットを1バイトとし、複数のバイトから構成される場合に、ここで、バイト内のtビット(1≦t≦b)までの誤りをスポッティバイト誤りと称し、1バイト内に複数の前記スポッティバイト誤りが生じる誤りをバイト内複数スポッティバイト誤りと称することを前提とし、前記パリティ検査行列で表現される前記スポッティバイト誤り制御符号は、距離dに対し、

Figure 2006101429
を有することにより、或いは、前記t値、b値、d値を任意に設定することにより、或いは、前記情報伝送路は、情報通信システムであることにより、或いは、前記情報伝送路は、メモリシステムであることにより、或いは、前記情報伝送路は、バス線回路であることによって効果的に達成される。 The present invention comprises: encoding means for generating a transmission word based on input information data; and decoding means for correcting or detecting the error by inputting the transmission word in which an error has occurred in an information transmission path as a reception word. The above-mentioned object of the present invention relates to an intra-byte multiple spotty byte error correction / detection device, wherein the encoding means is generated based on a parity check matrix representing a spotty byte error control code and the input information data The check information is added to the input information data to generate the transmission word, and the decoding means generates a syndrome of the received word based on the parity check matrix, and the syndrome generation means Error correction means for correcting or detecting an error in the received word based on the syndrome generated by When the report data is composed of a plurality of bytes, where b (b is an integer of 2 or more) bits is one byte, errors up to t bits (1 ≦ t ≦ b) in the bytes are spotted. The spotty byte error control code expressed by the parity check matrix is called a byte error, assuming that an error in which a plurality of spotty byte errors occur in one byte is referred to as an intra-byte multiple spotty byte error. , For distance d
Figure 2006101429
Or by arbitrarily setting the t value, b value, and d value, or the information transmission path is an information communication system, or the information transmission path is a memory system. Alternatively, the information transmission path is effectively achieved by a bus line circuit.

また、本発明の上述目的は、前記パリティ検査行列は、前記距離dを有するバイト内複数スポッティバイト誤り制御符号に用いる、R行N列を有する次の行列Hであり、

Figure 2006101429
ただし、R=q+(d−2)r、N=bn、0≦i≦n−1、n=2−1であり、行列H’は、H’=[h’、h’、・・・、hb−1’]に示すq次の列ベクトルh’(0≦j≦b−1)から構成されるq行b列(q≦b)の2元行列であり、(d−1)tまたはbのうちいずれか小さい値に等しいか大きいランク(Rank)を有し、すなわち、Rank(H’)≧Min((d−1)t、b)を満足し、前記行列H’のランクがbに等しいとき、前記行列H’はランクbのb×b行列であり、前記行列H’のランクが(d−1)t<bのとき、前記行列H’は最小ハミング距離(d−1)t+1を有する符号の検査行列、すなわち、(d−1)tビット誤り検出機能を有する(b、b−q)符号のパリティ検査行列に等しくなり、また、行列H”は、H”=[h”、h”、・・・、hb−1”]に示すr次の列ベクトルh”(0≦j≦b−1)から構成されるr行b列(r≦b)の2元行列であり、
Figure 2006101429
またはbのうちいずれか小さい値に等しいか大きいランク(Rank)を有し、すなわち、
Figure 2006101429
を満足し、ここで、
Figure 2006101429
はxを超えない最小の整数を表し、また、前記行列H”のランクがbに等しいとき、前記行列H”はランクbのb×b行列であり、前記行列H”のランクが
Figure 2006101429
のとき、前記行列H”は最小ハミング距離
Figure 2006101429
を有する符号の検査行列、すなわち、
Figure 2006101429
ビット誤り検出機能を有する(b、b−r)符号のパリティ検査行列に等しくなり、γは2を底とするr次の拡大体GF(2)の原始元であって、γH”=[γ”、γ”、…、γb−1”]が成立するように構成されることによって効果的に達成される。 Also, the above-mentioned object of the present invention is that the parity check matrix is a next matrix H having R rows and N columns used for an intra-byte multiple spotty byte error control code having the distance d.
Figure 2006101429
However, R = q + (d−2) r, N = bn, 0 ≦ i ≦ n−1, n = 2 r −1, and the matrix H ′ has H ′ = [h 0 ′, h 1 ′, .., H b-1 ′], a q-th column vector h j ′ (0 ≦ j ≦ b−1) and a q × b binary matrix (q ≦ b), d-1) has a rank equal to or larger than either t or b, i.e. Rank (H ′) ≧ Min ((d−1) t, b), and the matrix When the rank of H ′ is equal to b, the matrix H ′ is a b × b matrix of rank b, and when the rank of the matrix H ′ is (d−1) t <b, the matrix H ′ is the minimum Hamming A parity check matrix of a code having a distance (d-1) t + 1, that is, a parity check matrix of a (d-1, b) code having a (d-1) t-bit error detection function, and Matrix H "is, H" = consists [h 0 ", h 1" , ···, h b-1 "] are shown r next column vector h j" (0 ≦ j ≦ b-1) a binary matrix of r rows and b columns (r ≦ b),
Figure 2006101429
Or has a rank equal to or greater than the smaller value of b, ie,
Figure 2006101429
Satisfied here,
Figure 2006101429
Represents the smallest integer not exceeding x, and when the rank of the matrix H ″ is equal to b, the matrix H ″ is a b × b matrix of rank b, and the rank of the matrix H ″ is
Figure 2006101429
The matrix H ″ is the minimum Hamming distance
Figure 2006101429
A check matrix of codes with
Figure 2006101429
Is equal to a parity check matrix of a (b, b−r) code having a bit error detection function, and γ is a primitive element of an r-order extension field GF (2 r ) with 2 as a base, and γ i H ″ = [Γ i h 0 ″, γ i h 1 ″,..., Γ i h b−1 ″] is effectively achieved.

また、本発明の上述目的は、前記パリティ検査行列は、前記距離dを有する伸長バイト内複数スポッティバイト誤り制御符号に用いる、R行N列を有する次の行列Hであり、

Figure 2006101429
ただし、R≧q+(d−2)r、かつ(R−q)は(d−2)の倍数であり、N=b(n+1)+(R−q)/(d−2)、0≦i≦n−1、(R−q)は(d−2)の倍数とし、n=2(R−q)/(d−2)−1であり、行列H’は、H’=[h’、h’、・・・、hb−1’]に示すq次の列ベクトルh’(0≦j≦b−1)から構成されるq行b列(q≦b)の2元行列であり、(d−1)tまたはbのうちいずれか小さい値に等しいか大きいランク(Rank)を有し、すなわち、Rank(H’)≧Min((d−1)t、b)を満足し、前記行列H’のランクがbに等しいとき、前記行列H’はランクbのb×b行列であり、前記行列H’のランクが(d−1)t<bのとき、前記行列H’は最小ハミング距離(d−1)t+1を有する符号の検査行列、すなわち、(d−1)tビット誤り検出機能を有する(b、b−q)符号のパリティ検査行列に等しくなり、また、行列H”は、H”=[h”、h”、・・・、hb−1”]に示すr次の列ベクトルh”(0≦j≦b−1)から構成されるr行b列(r≦b)の2元行列であり、
Figure 2006101429
またはbのうちいずれか小さい値に等しいか大きいランク(Rank)を有し、すなわち、
Figure 2006101429
を満足し、前記行列H”のランクがbに等しいとき、前記行列H”はランクbのb×b行列であり、前記行列H”のランクが
Figure 2006101429
のとき、前記行列H”は最小ハミング距離
Figure 2006101429
を有する符号の検査行列、すなわち、
Figure 2006101429
ビット誤り検出機能を有する(b、b−r)符号のパリティ検査行列に等しくなり、R≧q+(d−2)r、かつR−qはd−2の倍数とし、γは2を底とする(R−q)/(d−2)次の拡大体GF(2(R−q)/(d−2))の原始元であって、γH”=[γΦ(h
)、γΦ(h” )、・・・、γΦ(hb−1
)]が成立するように構成され、ここで、Φは加法のもとでGF(2)からGF(2(R−q)/(d−2))への準同型写像(homomorphism)であり、すなわち、Φ:GF(2)→GF(2(R−q)/(d−2))であることによって効果的に達成される。 Also, the above-mentioned object of the present invention is that the parity check matrix is a next matrix H having R rows and N columns, which is used for an extended byte multiple spotty byte error control code having the distance d.
Figure 2006101429
However, R ≧ q + (d−2) r and (R−q) is a multiple of (d−2), N = b (n + 1) + (R−q) / (d−2), 0 ≦ i ≦ n−1, (Rq) is a multiple of (d−2), n = 2 (Rq) / (d−2) −1, and the matrix H ′ is H ′ = [h 0 ′, h 1 ′,..., H b−1 ′] of q-th column vector h j ′ (0 ≦ j ≦ b−1) of q rows and b columns (q ≦ b) It is a binary matrix and has a rank (Rank) that is equal to or greater than (d-1) t or b, i.e., Rank, that is, Rank (H ′) ≧ Min ((d−1) t, b ) And the rank of the matrix H ′ is equal to b, the matrix H ′ is a b × b matrix of rank b, and the rank of the matrix H ′ is (d−1) t <b. The matrix H ′ is the minimum Hamming distance (d−1) t + 1. Check matrix of a code having, i.e., (d-1) is equal to t bits having an error detection function (b, b-q) code of the parity check matrix, also the matrix H "is, H" = [h 0 " , H 1 ″,..., H b−1 ″], r-row b column (r ≦ b) binary composed of r-th column vector h j ″ (0 ≦ j ≦ b−1) Matrix
Figure 2006101429
Or has a rank equal to or greater than the smaller value of b, ie,
Figure 2006101429
And the rank of the matrix H ″ is equal to b, the matrix H ″ is a b × b matrix of rank b, and the rank of the matrix H ″ is
Figure 2006101429
The matrix H ″ is the minimum Hamming distance
Figure 2006101429
A check matrix of codes with
Figure 2006101429
It is equal to the parity check matrix of a (b, b−r) code having a bit error detection function, R ≧ q + (d−2) r, Rq is a multiple of d−2, and γ is 2 ( Rq) / (d-2 ) is a primitive element of the next extension field GF (2 (Rq) / (d-2) ), and γ i H ″ = [γ i Φ (h 0
), Γ i Φ (h 1 ″),..., Γ i Φ (h b-1 ″)
)], Where Φ is a homomorphism from GF (2 q ) to GF (2 (Rq) / (d-2) ) under addition Yes, that is, effectively achieved by Φ: GF (2 q ) → GF (2 (R−q) / (d−2) ).

また、本発明の上述目的は、前記入力情報データが、b(bは2以上の整数)ビットを1バイトとし、複数のバイトから構成される場合に、ここで、バイト内のtビットまでの誤りをt/b誤りと称し、バイト内のt’ビットまでの誤りをt’/b誤りと称することを前提とし、ただし、1≦t、t’≦b、且つ、t≠t’であり、前記パリティ検査行列で表現される前記スポッティバイト誤り制御符号は、1バイト内に生じた大きさの異なる2種類のスポッティバイト誤り(つまり、前記t/b誤り及び前記t’/b誤り)を制御する機能を備えることにより、或いは、前記スポッティバイト誤り制御符号は、1個のt/b誤りを訂正し、且つ、(t/b+t’/b)誤り(つまり、t/b誤りとt’/b誤りの複合誤り)を検出する機能を有するSt/bEC−(St/b+St’/b)ED符号であり、前記St/bEC−(St/b+St’/b)ED符号に用いる前記パリティ検査行列は、R行N列を有する次の行列Hであり、

Figure 2006101429
ただし、R≧q+2r、かつ(R−q)は2の倍数であり、また、N=b(n+1)+R−q、0≦i≦n−1、n=2(R−q)/2−1であり、行列H’は、H’=[h’、h’、・・・、hb−1’]に示すq次の列ベクトルh’(0≦j≦b−1)から構成されるq行b列(q≦b)の2元行列であり、2t+t’またはbのうちいずれか小さい値に等しいか大きいランク(Rank)を有し、すなわち、Rank(H’)≧Min(2t+t’、b)を満足し、また、行列H”は、H”=[h”、h”、・・・、hb−1”]に示すr次の列ベクトルh”(0≦j≦b−1)から構成されるr行b列(r≦b)の2元行列であり、tまたはt’のうちいずれか大きい値に等しいか大きいランク(Rank)を有し、すなわち、Rank(H”)≧Max(t、t’)を満足し、R≧q+2r、かつ(R−q)は2の倍数であり、γは2を底とする(R−q)/2次の拡大体GF(2(R−q)/2)の原始元であって、γH”=[γΦ(h”)、γΦ(h”)、・・・、γΦ(hb−1”)]が成立するように構成され、Φは加法のもとでGF(2)からGF(2(R−q)/2)への準同型写像(homomorphism)であることにより、或いは、前記スポッティバイト誤り制御符号は、1個のt/b誤りを訂正し、且つ、2個のt’/b誤りを検出する機能を有するSt/bEC−Dt’/bED符号であり、前記St/bEC−Dt’/bED符号に用いる前記パリティ検査行列は、R行N列を有する次の行列Hであり、
Figure 2006101429
ただし、R≧q+2r、かつ(R−q)は2の倍数であり、また、N=b(n+1)+R−q、0≦i≦n−1、n=2(R−q)/2−1であり、行列H’は、H’=[h’、h’、・・・、hb−1’]に示すq次の列ベクトルh’(0≦j≦b−1)から構成されるq行b列(q≦b)の2元行列であり、2tまたはt+2t’のうちいずれか大きい値、及びbのうちいずれか小さい値に等しいか大きいランク(Rank)を有し、すなわち、Rank(H’)≧Min(Max(2t、t+2t’)、b)を満足し、また、行列H”は、H”=[h”、h”、・・・、hb−1”]に示すr次の列ベクトルh”(0≦j≦b−1)から構成されるr行b列(r≦b)の2元行列であり、tまたはt’のうちいずれか大きい値に等しいか大きいランク(Rank)を有し、すなわち、Rank(H”)≧Max(t、t’)を満足し、R≧q+2r、かつ(R−q)は2の倍数であり、γは2を底とする(R−q)/2次の拡大体GF(2(R−q)/2)の原始元であって、γH”=[γΦ(h”)、γΦ(h”)、・・・、γΦ(hb−1”)]が成立するように構成され、Φは加法のもとでGF(2)からGF(2(R−q)/2)への準同型写像(homomorphism)であることにより、或いは、前記スポッティバイト誤り制御符号は、(t/b+t’/b)誤りを訂正する機能を有する(St/b+St’/b)EC符号であり、前記(St/b+St’/b)EC符号に用いる前記パリティ検査行列は、R行N列を有する次の行列Hであり、
Figure 2006101429
ただし、R≧q+3r、且つ、(R−q)は3の倍数であり、また、N=b(n+1)+(R−q)/3、0≦i≦n−1、n=2(R−q)/3−1であり、行列H’は、H’=[h’、h’、・・・、hb−1’]に示すq次の列ベクトルh’(0≦j≦b−1)から構成されるq行b列(q≦b)の2元行列であり、2t+2t’またはbのうちいずれか小さい値に等しいか大きいランク(Rank)を有し、すなわち、Rank(H’)≧Min(2t+2t’、b)を満足し、また、行列H”は、H”=[h”、h”、・・・、hb−1”]に示すr次の列ベクトルh”(0≦j≦b−1)から構成されるr行b列(r≦b)の2元行列であり、t+t’またはbのうちいずれか小さい値に等しいか大きいランク(Rank)を有し、すなわち、Rank(H”)≧Min(t+t’、b)を満足し、R≧q+3r、かつ(R−q)は3の倍数であり、γは2を底とする(R−q)/3次の拡大体GF(2(R−q)/3)の原始元であって、γH”=[γΦ(h”)、γΦ(h”)、・・・、γΦ(hb−1”)]が成立するように構成され、Φは加法のもとでGF(2)からGF(2(R−q)/2)への準同型写像(homomorphism)であることにより、或いは、前記スポッティバイト誤り制御符号は、2個のt/b誤りを訂正し、且つ、1個のt’/b誤り(t<t’)を訂正する機能を有するDt/bEC−St’/bEC符号であり、前記Dt/bEC−St’/bEC符号に用いる前記パリティ検査行列は、R行N列を有する次の行列Hであり、
Figure 2006101429
ただし、R≧q+3r、且つ、(R−q)は3の倍数であり、また、N=b(n+1)+(R−q)/3、0≦i≦n−1、n=2(R−q)/3−1であり、行列H’は、H’=[h’、h’、・・・、hb−1’]に示すq次の列ベクトルh’(0≦j≦b−1)から構成されるq行b列(q≦b)の2元行列であり、4tまたは2t’のうちいずれか大きい値、及びbのうちいずれか小さい値に等しいか大きいランク(Rank)を有し、すなわち、Rank(H’)≧Min(Max(4t、2t’)、b)を満足し、また、行列H”は、H”=[h”、h”、・・・、hb−1”]に示すr次の列ベクトルh”(0≦j≦b−1)から構成されるr行b列(r≦b)の2元行列であり、2tまたはt’のうちいずれか大きい値、及びbのうちいずれか小さい値に等しいか大きいランク(Rank)を有し、すなわち、Rank(H”)≧Min(Max(2t、t’)、b)を満足し、R≧q+3r、かつ(R−q)は3の倍数であり、γは2を底とする(R−q)/3次の拡大体GF(2(R−q)/3)の原始元であって、γH”=[γΦ(h”)、γΦ(h”)、・・・、γΦ(hb−1”)]が成立するように構成され、Φは加法のもとでGF(2)からGF(2(R−q)/2)への準同型写像(homomorphism)であることによって効果的に達成される。 The above-mentioned object of the present invention is such that, when the input information data is composed of a plurality of bytes, where b (b is an integer of 2 or more) bits, and up to t bits in the bytes. It is assumed that an error is called a t / b error and an error up to t ′ bits in a byte is called a t ′ / b error, provided that 1 ≦ t, t ′ ≦ b, and t ≠ t ′. The spotty byte error control code represented by the parity check matrix includes two types of spotty byte errors having different sizes generated in one byte (that is, the t / b error and the t ′ / b error). ) Or the spotty byte error control code corrects one t / b error and (t / b + t ′ / b) error (ie, t / b error). And S 'having a function of detecting a composite error of t' / b errors) t / b EC− (S t / b + S t ′ / b ) ED code, and the parity check matrix used for the St / b EC− (S t / b + S t ′ / b ) ED code is R The following matrix H with rows and N columns,
Figure 2006101429
However, R ≧ q + 2r and (Rq) is a multiple of 2, and N = b (n + 1) + Rq, 0 ≦ i ≦ n−1, n = 2 (Rq) / 2 − 1 and the matrix H ′ is a q-th order column vector h j ′ (0 ≦ j ≦ b−1) represented by H ′ = [h 0 ′, h 1 ′,..., H b−1 ′]. Is a binary matrix of q rows and b columns (q ≦ b) and has a rank equal to or smaller than 2t + t ′ or b, ie, Rank (H ′) ≧ Min (2t + t ′, b) is satisfied, and the matrix H ″ has an r-th column vector h j ″ represented by H ″ = [h 0 ″, h 1 ″,..., H b−1 ″]. It is a binary matrix of r rows and b columns (r ≦ b) composed of (0 ≦ j ≦ b−1), and has a rank equal to or greater than t or t ′, whichever is greater ,sand That is, Rank (H ″) ≧ Max (t, t ′) is satisfied, R ≧ q + 2r, (Rq) is a multiple of 2, and γ is 2 (Rq) / Primordial element of the secondary extension GF (2 (Rq) / 2 ), and γ i H ″ = [γ i Φ (h 0 ″), γ i Φ (h 1 ″),... , Γ i Φ (h b-1 ″)] holds, and Φ is a homomorphic mapping from GF (2 q ) to GF (2 (R−q) / 2 ) under addition ( by a homomorphism), or the spotty byte error control code, correct one t / b error, and, S t / b EC having a function of detecting two t '/ b error -D t '/ b ED code, and the parity check matrix used for the St / b EC-D t' / b ED code is the following matrix H having R rows and N columns;
Figure 2006101429
However, R ≧ q + 2r and (Rq) is a multiple of 2, and N = b (n + 1) + Rq, 0 ≦ i ≦ n−1, n = 2 (Rq) / 2 − 1 and the matrix H ′ is a q-th order column vector h j ′ (0 ≦ j ≦ b−1) represented by H ′ = [h 0 ′, h 1 ′,..., H b−1 ′]. Is a binary matrix of q rows and b columns (q ≦ b), and has a rank that is equal to or greater than the larger value of 2t or t + 2t ′ and the smaller value of b That is, Rank (H ′) ≧ Min (Max (2t, t + 2t ′), b) is satisfied, and the matrix H ″ is H ″ = [h 0 ″, h 1 ″,..., H b −1 ″] is a binary matrix of r rows and b columns (r ≦ b) composed of r-th order column vectors h j ″ (0 ≦ j ≦ b−1), and either t or t ′ Or big Has a rank (Rank) that is equal to or greater than the value, ie, satisfies Rank (H ″) ≧ Max (t, t ′), R ≧ q + 2r, and (R−q) is a multiple of 2, and γ Is the primitive element of the base 2 (Rq) / 2 quadratic extension GF (2 (Rq) / 2 ), where γ i H ″ = [γ i Φ (h 0 ″), γ i Φ (h 1 ″),..., γ i Φ (h b-1 ″)] is established, and Φ is additively converted from GF (2 q ) to GF (2 (R by a -q) / 2) homomorphism to (homomorphism), or the spotty byte error control code has a function of correcting (t / b + t '/ b) error (S t / b in + S t '/ b) is EC code, the (S t / b + S t ' / b) the parity check matrix used in the EC code, the following matrix with R rows and N columns H Ri,
Figure 2006101429
However, R ≧ q + 3r and (R−q) is a multiple of 3, and N = b (n + 1) + (R−q) / 3, 0 ≦ i ≦ n−1, n = 2 (R −q) / 3−1, and the matrix H ′ is a q-th order column vector h j ′ (0 ≦ 0 ) represented by H ′ = [h 0 ′, h 1 ′,..., H b−1 ′]. j ≦ b−1), a q × b binary matrix having a rank equal to or greater than 2t + 2t ′ or b, i.e., Rank, Rank (H ′) ≧ Min (2t + 2t ′, b) is satisfied, and the matrix H ″ is an r-th order represented by H ″ = [h 0 ″, h 1 ″,..., H b−1 ″]. Is a binary matrix of r rows and b columns (r ≦ b) made up of column vectors h j ″ (0 ≦ j ≦ b−1), and rank equal to or greater than t + t ′ or b. (Ra nk), that is, Rank (H ″) ≧ Min (t + t ′, b) is satisfied, R ≧ q + 3r, and (R−q) is a multiple of 3, and γ is based on 2 ( Rq) / 3 primitive field GF (2 (Rq) / 3 ) primitive element, and γ i H ″ = [γ i Φ (h 0 ″), γ i Φ (h 1 ), ···, γ i Φ ( h b-1 ")] it is configured to establish, [Phi from under additive GF (2 q) GF (2 (R-q) / 2) to Or the spotty byte error control code corrects two t / b errors and one t ′ / b error (t <t ′). D t / b EC-S t ′ / b EC code having a function of correcting the error, and the parity check matrix used for the D t / b EC-S t ′ / b EC code has R rows and N columns. Next It is a matrix H,
Figure 2006101429
However, R ≧ q + 3r and (R−q) is a multiple of 3, and N = b (n + 1) + (R−q) / 3, 0 ≦ i ≦ n−1, n = 2 (R −q) / 3−1, and the matrix H ′ is a q-th order column vector h j ′ (0 ≦ 0 ) represented by H ′ = [h 0 ′, h 1 ′,..., H b−1 ′]. j ≦ b−1) is a binary matrix of q rows and b columns (q ≦ b), and rank equal to or greater than the larger value of 4t or 2t ′ and the smaller value of b (Rank), that is, Rank (H ′) ≧ Min (Max (4t, 2t ′), b) is satisfied, and the matrix H ″ has H ″ = [h 0 ″, h 1 ″, .., H b-1 ″] is an r-th column vector h j ″ (0 ≦ j ≦ b−1) and is a binary matrix of r rows and b columns (r ≦ b), 2t Or t ', whichever is greater It has a rank (Rank) that is equal to or greater than the threshold value and whichever is smaller of b, that is, Rank (H ″) ≧ Min (Max (2t, t ′), b) is satisfied, and R ≧ q + 3r And (Rq) is a multiple of 3, and γ is the primitive element of (Rq) / 3-order extension GF (2 (Rq) / 3 ) with 2 as the base, γ i H ″ = [γ i Φ (h 0 ″), γ i Φ (h 1 ″),..., γ i Φ (h b−1 ″)] is established, and Φ is additive Is effectively achieved by being a homomorphism from GF (2 q ) to GF (2 (Rq) / 2 ).

また、本発明の上述目的は、前記誤り訂正手段は、前記シンドロームを基に前記受信語の何れのビットが誤っているかを検出するビット誤りポインタを生成し、生成された前記ビット誤りポインタを基に、誤りビットに該当する前記受信語のビット値を反転させることにより、前記受信語の誤りを訂正し、また、前記受信語のビット誤りを訂正できないことを検出した場合に、訂正不可能誤り検出信号を出力することにより、或いは、前記誤り訂正手段は、H’復号手段と、H”乗算手段と、GF(2)上の並列復号手段と、GF(2)上の誤り生成手段と、反転手段とから構成されることにより、或いは、前記H’復号手段は、前記シンドローム生成手段で生成された前記シンドロームの上位qビットを基にして、バイトごとの誤りの和(e)を生成し、前記H”乗算手段は、前記H’復号手段で生成された前記バイトごとの誤りの和(e)を基にして、前記シンドロームの上位qビットとH”の転置行列の積を生成し、前記GF(2)上の並列復号手段は、前記H”乗算手段で生成された前記シンドロームの上位qビットとH”の転置行列の積、及び前記シンドローム生成手段で生成された前記シンドロームの上位qビットを除く残りの下位ビットを基にして、GF(2)上のビット誤りポインタ、及びGF(2)上の並列復号において誤り訂正が不可能とみなされたときに出力される第1の訂正不可能誤り検出信号を生成し、前記GF(2)上の誤り生成手段は、前記H’復号手段で生成された前記バイトごとの誤りの和(e)、及び、前記GF(2)上の並列復号手段で生成された前記GF(2)上のビット誤りポインタを基にして、GF(2)上の誤りをGF(2)上の誤りに変換して、GF(2)上のビット誤りポインタ、及び誤り訂正が不可能とみなされたときに出力される第2の訂正不可能誤り検出信号を生成し、前記反転手段は、前記GF(2)上の誤り生成手段で生成された前記GF(2)上のビット誤りポインタを基にして、前記GF(2)上のビット誤りポインタに対応した前記受信語のビット値を反転させることにより、前記受信語の誤りを訂正することにより、或いは、前記誤り訂正手段では、前記GF(2)上の並列復号手段で生成された前記第1の訂正不可能誤り検出信号と、前記GF(2)上の誤り生成手段で生成された前記第2の訂正不可能誤り検出信号の論理和をとることにより、訂正能力を超えた誤りを検出したことを示す第3の訂正不可能誤り検出信号を出力することにより、或いは、前記GF(2)上の誤り生成手段は、シンドロームが非零であることを検出する誤りバイト検出手段と、前記GF(2)上のビット誤りポインタの1バイトから前記GF(2)上のビット誤りポインタの1バイトを出力するtビット誤り訂正復号手段と、入力信号の選択を制御信号に従って行うビットごと選択手段と、入力された信号のハミング重み1を検出するためのハミング重み検出手段とを備えることにより、或いは、前記GF(2)上の誤り生成手段は、誤りバイト検出手段と、tビット誤り訂正復号手段と、ビットごと選択手段と、ハミング重み検出手段とを備えており、前記誤りバイト検出手段は、前記GF(2)上のビット誤りポインタの1バイトを入力とし、1ビットのシンドローム検出信号を出力し、前記tビット誤り訂正復号手段は、前記GF(2)上のビット誤りポインタの所定の1バイトを入力とし、前記GF(2)上のビット誤りポインタの前記所定の1バイトに対応する1バイトを出力すると共に、訂正能力をこえた誤りを検出する検出信号をも出力し、前記ビットごと選択手段は、2つの入力信号の各ビットどうしを制御信号に従って選択し、前記ハミング重み検出手段は、前記誤りバイト検出手段から出力された前記シンドローム検出信号を入力とし、入力された前記シンドローム検出信号のハミング重みを計算し、前記ハミング重みが1の場合に1を出力し、そうでない場合に0を出力するように構成されることにより、或いは、前記tビット誤り訂正復号手段では、訂正能力をこえた前記誤りが、前記GF(2)上の誤りe’Iから写像されることのない前記GF(2)上の誤りeIであることにより、或いは、前記GF(2)上の誤り生成手段では、前記tビット誤り訂正復号手段から出力された前記検出信号を多入力ORゲート回路に入力し、前記多入力ORゲート回路は、入力された前記検出信号に基づいて、前記第2の訂正不可能誤り検出信号を出力し、また、前記GF(2)上の誤り生成手段では、前記ハミング重み検出手段から出力された信号と、前記誤りバイト検出手段から出力された前記シンドローム検出信号とをそれぞれ2入力ANDゲート回路に入力し、前記2入力ANDゲート回路から出力された信号を前記ビットごと選択手段の前記制御信号とし、前記ビットごと選択手段では、前記tビット誤り訂正復号手段から出力された信号、及び、前記バイトごとの誤りの和(e)の選択を前記制御信号に従って行い、選択された信号を集め、前記GF(2)上のビット誤りポインタを出力することによって効果的に達成される。 Further, the above-described object of the present invention is to generate a bit error pointer for detecting which bit of the received word is incorrect based on the syndrome, and based on the generated bit error pointer. When the error of the received word is corrected by inverting the bit value of the received word corresponding to the error bit, and when it is detected that the bit error of the received word cannot be corrected, an uncorrectable error is detected. By outputting a detection signal, or the error correction means includes H ′ decoding means, H ″ multiplying means, parallel decoding means on GF (2 r ), and error generation means on GF (2 b ). Or the inverting means, or the H ′ decoding means, based on the upper q bits of the syndrome generated by the syndrome generating means, (E A) generates said H "multiplication means, the H 'based on the sum (e A) of errors for each of the bytes generated by the decoding means, the upper q bits and H of the syndrome" of The parallel decoding means on the GF (2 r ) generates a transposed matrix product, and the product of the upper q bits of the syndrome generated by the H ″ multiplying means and the transposed matrix of H ″, and the syndrome generating means in based on the remaining lower bits except for the most q bits of the generated the syndrome, GF (2 r) on the bit-error pointer, and GF (2 r) on the parallel decoding all impossible error correction in The first uncorrectable error detection signal output when the error is generated, and the error generation means on the GF (2 b ) is a sum of errors for each byte generated by the H ′ decoding means ( e A), and said GF ( based on the bit error pointer on said generated by parallel decoding means GF (2 r) on r), by converting the error on GF (2 r) the error on GF (2 b), GF A bit error pointer on (2 b ) and a second uncorrectable error detection signal that is output when error correction is deemed impossible, and the inverting means is on GF (2 b ) By inverting the bit value of the received word corresponding to the bit error pointer on GF (2 b ) based on the bit error pointer on GF (2 b ) generated by the error generation means of By correcting an error in the received word, or in the error correction means, the first uncorrectable error detection signal generated by the parallel decoding means on the GF (2 r ), and the GF (2 b ) generated by the error generation means above By calculating the logical sum of the second uncorrectable error detection signal, outputting a third uncorrectable error detection signal indicating that an error exceeding the correction capability has been detected, or the GF ( The error generation means on 2 b ) includes an error byte detection means for detecting that the syndrome is non-zero, and a bit on the GF (2 b ) from 1 byte of the bit error pointer on the GF (2 r ). T-bit error correction decoding means for outputting 1 byte of an error pointer; bit-by-bit selection means for selecting an input signal according to a control signal; and Hamming weight detection means for detecting a Hamming weight 1 of the input signal. by providing, or error vector generating means on the GF (2 b) is an error byte detection means, and t-bit error correction decoding means, and a bit for each selection means, Hamming And a look detecting means, the error byte detection means inputs the 1-byte bit-error pointer on the GF (2 r), and outputs a syndrome detection signal of 1 bit, the t-bit error correction decoding The means inputs a predetermined 1 byte of the bit error pointer on the GF (2 r ), outputs a 1 byte corresponding to the predetermined 1 byte of the bit error pointer on the GF (2 b ), and A detection signal for detecting an error exceeding the correction capability is also output, the bit-by-bit selection unit selects each bit of two input signals according to a control signal, and the Hamming weight detection unit is the error byte detection unit When the syndrome detection signal output from is input, the Hamming weight of the input syndrome detection signal is calculated, and the Hamming weight is 1 1 is output, otherwise 0 is output, or in the t-bit error correction decoding means, the error exceeding the correction capability is an error on the GF (2 r ). An error e I on GF (2 b ) that is not mapped from e ′ I , or the error generation unit on GF (2 b ) outputs from the t-bit error correction decoding unit The detected signal is input to a multi-input OR gate circuit, and the multi-input OR gate circuit outputs the second uncorrectable error detection signal based on the input detection signal. In the error generation means on GF (2 b ), the signal output from the Hamming weight detection means and the syndrome detection signal output from the error byte detection means are respectively input to the 2-input AND gate circuit. The signal output from the two-input AND gate circuit is used as the control signal of the bit-by-bit selection unit, and the bit-by-bit selection unit is configured to output the signal output from the t-bit error correction decoding unit and the byte. The error sum (e A ) is selected according to the control signal, the selected signals are collected, and a bit error pointer on the GF (2 b ) is output.

更に、本発明は、入力情報データを基に送信語を生成する符号化処理ステップと、情報伝送路中で誤りが発生した前記送信語を受信語として入力して前記誤りを訂正または検出する復号処理ステップとを有するバイト内複数スポッティバイト誤り訂正・検出方法に関し、本発明の上述目的は、前記符号化処理ステップは、スポッティバイト誤り制御符号を表現するパリティ検査行列と、前記入力情報データとを基に生成した検査情報を前記入力情報データに付加することにより、前記送信語を生成し、前記復号処理ステップは、前記パリティ検査行列を基に前記受信語のシンドロームを生成するシンドローム生成処理ステップと、前記シンドローム生成処理ステップにより生成されたシンドロームを基に前記受信語の誤りを訂正または検出する誤り訂正処理ステップとを有することにより、或いは、前記誤り訂正処理ステップは、前記シンドロームを基に前記受信語の何れのビットが誤っているかを検出するビット誤りポインタを生成し、生成された前記ビット誤りポインタを基に、誤りビットに該当する前記受信語のビット値を反転させることにより、前記受信語の誤りを訂正し、また、前記受信語のビット誤りを訂正できないことを検出した場合に、訂正不可能誤り検出信号を出力することにより、或いは、前記誤り訂正処理ステップは、H’復号処理ステップと、H”乗算処理ステップと、GF(2)上の並列復号処理ステップと、GF(2)上の誤り生成処理ステップと、反転処理ステップとを有することにより、或いは、前記H’復号処理ステップは、前記シンドローム生成処理ステップで生成された前記シンドロームの上位qビットを基にして、バイトごとの誤りの和(e)を生成し、前記H”乗算処理ステップは、前記H’復号処理ステップで生成された前記バイトごとの誤りの和(e)を基にして、前記シンドロームの上位qビットとH”の転置行列の積を生成し、前記GF(2)上の並列復号処理ステップは、前記H”乗算処理ステップで生成された前記シンドロームの上位qビットとH”の転置行列の積、及び前記シンドローム生成処理ステップで生成された前記シンドロームの上位qビットを除く残りの下位ビットを基にして、GF(2)上のビット誤りポインタ、及びGF(2)上の並列復号において誤り訂正が不可能とみなされたときに出力される第1の訂正不可能誤り検出信号を生成し、前記GF(2)上の誤り生成処理ステップは、前記H’復号処理ステップで生成された前記バイトごとの誤りの和(e)、及び、前記GF(2)上の並列復号処理ステップで生成された前記GF(2)上のビット誤りポインタを基にして、GF(2)上の誤りをGF(2)上の誤りに変換して、GF(2)上のビット誤りポインタ、及び誤り訂正が不可能とみなされたときに出力される第2の訂正不可能誤り検出信号を生成し、前記反転処理ステップは、前記GF(2)上の誤り生成処理ステップで生成された前記GF(2)上のビット誤りポインタを基にして、前記GF(2)上のビット誤りポインタに対応した前記受信語のビット値を反転させることにより、前記受信語の誤りを訂正することにより、或いは、前記誤り訂正処理ステップでは、前記GF(2)上の並列復号処理ステップで生成された前記第1の訂正不可能誤り検出信号と、前記GF(2)上の誤り生成処理ステップで生成された前記第2の訂正不可能誤り検出信号の論理和をとることにより、訂正能力を超えた誤りを検出したことを示す第3の訂正不可能誤り検出信号を出力することによって効果的に達成される。 Furthermore, the present invention provides an encoding processing step for generating a transmission word based on input information data, and a decoding for correcting or detecting the error by inputting the transmission word in which an error has occurred in an information transmission path as a reception word. The present invention relates to a method for correcting and detecting a plurality of spotty byte errors within a byte, wherein the encoding processing step includes a parity check matrix representing a spotty byte error control code, and the input information data. The transmission word is generated by adding the check information generated based on the input information data, and the decoding processing step generates a syndrome of the received word based on the parity check matrix And correcting or detecting an error in the received word based on the syndrome generated by the syndrome generation processing step. An error correction processing step, or the error correction processing step generates a bit error pointer for detecting which bit of the received word is incorrect based on the syndrome, and the generated bit Based on the error pointer, by inverting the bit value of the received word corresponding to the error bit, the error of the received word is corrected, and when it is detected that the bit error of the received word cannot be corrected, By outputting an uncorrectable error detection signal, or the error correction processing step includes an H ′ decoding processing step, an H ″ multiplication processing step, a parallel decoding processing step on GF (2 r ), and GF ( by having 2 b) and the error generation processing step on, and inversion processing step, or the H 'decoding processing step, the Shindoro And the upper q bits of the syndrome generated by the beam generation process step based on, generates a sum (e A) of an error in each byte, the H "multiplication processing step is generated by the H 'decoding processing step Further, based on the error sum (e A ) for each byte, a product of the upper q bits of the syndrome and a transposed matrix of H ″ is generated, and the parallel decoding processing step on the GF (2 r ) Based on the product of the upper q bits of the syndrome generated in the H "multiplication step and the transpose matrix of H" and the remaining lower bits excluding the upper q bits of the syndrome generated in the syndrome generation step first uncorrectable error detection output when deemed impossible error correction in a parallel decoding on GF (2 r) on the bit-error pointer, and GF (2 r) It generates a signal, error generation processing step on the GF (2 b), the H 'sum of errors for each of the bytes generated by the decoding process step (e A), and, the GF (2 r) above On the basis of the bit error pointer on GF (2 r ) generated in the parallel decoding processing step, an error on GF (2 r ) is converted into an error on GF (2 b ), and GF (2 b ) generating a bit error pointer on the above and a second uncorrectable error detection signal that is output when error correction is deemed impossible, and the inversion processing step is on the GF (2 b ) Based on the bit error pointer on GF (2 b ) generated in the error generation processing step, by inverting the bit value of the received word corresponding to the bit error pointer on GF (2 b ), Correct the received word error The Rukoto, or the error correction processing step, the first uncorrectable error detection signal generated by the parallel decoding processing steps on the GF (2 r) and an error on the GF (2 b) A third uncorrectable error detection signal indicating that an error exceeding the correction capability is detected is obtained by performing a logical sum of the second uncorrectable error detection signal generated in the generation processing step. Effectively achieved by

また、本発明の上述目的は、前記GF(2)上の誤り生成処理ステップは、シンドロームが非零であることを検出する誤りバイト検出処理ステップと、前記GF(2)上のビット誤りポインタの1バイトから前記GF(2)上のビット誤りポインタの1バイトを出力するtビット誤り訂正復号処理ステップと、入力信号の選択を制御信号に従って行うビットごと選択処理ステップと、入力された信号のハミング重み1を検出するためのハミング重み検出処理ステップとを有することにより、或いは、前記GF(2)上の誤り生成処理ステップは、誤りバイト検出処理ステップと、tビット誤り訂正復号処理ステップと、ビットごと選択処理ステップと、ハミング重み検出処理ステップとを有し、前記誤りバイト検出処理ステップは、前記GF(2)上のビット誤りポインタの1バイトを入力とし、1ビットのシンドローム検出信号を出力し、前記tビット誤り訂正復号処理ステップは、前記GF(2)上のビット誤りポインタの所定の1バイトを入力とし、前記GF(2)上のビット誤りポインタの前記所定の1バイトに対応する1バイトを出力すると共に、訂正能力をこえた誤りを検出する検出信号をも出力し、前記ビットごと選択処理ステップは、2つの入力信号の各ビットどうしを制御信号に従って選択し、前記ハミング重み検出処理ステップは、前記誤りバイト検出処理ステップから出力された前記シンドローム検出信号を入力とし、入力された前記シンドローム検出信号のハミング重みを計算し、前記ハミング重みが1の場合に1を出力し、そうでない場合に0を出力することにより、或いは、前記tビット誤り訂正復号処理ステップでは、訂正能力をこえた前記誤りが、前記GF(2)上の誤りe’Iから写像されることのない前記GF(2)上の誤りeIであることにより、或いは、前記GF(2)上の誤り生成処理ステップでは、前記tビット誤り訂正復号処理ステップから出力された前記検出信号を多入力ORゲート回路に入力し、前記多入力ORゲート回路は、入力された前記検出信号に基づいて、前記第2の訂正不可能誤り検出信号を出力し、また、前記GF(2)上の誤り生成処理ステップでは、前記ハミング重み検出処理ステップから出力された信号と、前記誤りバイト検出処理ステップから出力された前記シンドローム検出信号とをそれぞれ2入力ANDゲート回路に入力し、前記2入力ANDゲート回路から出力された信号を前記ビットごと選択処理ステップに用いる前記制御信号とし、前記ビットごと選択処理ステップでは、前記tビット誤り訂正復号処理ステップから出力された信号、及び、前記バイトごとの誤りの和(e)の選択を前記制御信号に従って行い、選択された信号を集め、前記GF(2)上のビット誤りポインタを出力することによって効果的に達成される。 The above-described object of the present invention is to provide an error generation processing step on the GF (2 b ), an error byte detection processing step for detecting that the syndrome is non-zero, and a bit error on the GF (2 r ). A t-bit error correction decoding process step for outputting 1 byte of a bit error pointer on the GF (2 b ) from 1 byte of the pointer, a bit-by-bit selection process step for selecting an input signal according to a control signal, and an input A Hamming weight detection processing step for detecting a Hamming weight 1 of the signal, or an error generation processing step on the GF (2 b ) includes an error byte detection processing step and a t-bit error correction decoding processing. A bit-by-bit selection processing step and a Hamming weight detection processing step, and the error byte detection processing step. , The GF as input (2 r) 1-byte bit-error pointer on, and outputs a syndrome detection signal of 1 bit, the t-bit error correction decoding processing step, bit error on the GF (2 r) A predetermined 1 byte of the pointer is input, 1 byte corresponding to the predetermined 1 byte of the bit error pointer on the GF (2 b ) is output, and a detection signal for detecting an error exceeding the correction capability is also provided. The bit-by-bit selection processing step selects each bit of the two input signals according to a control signal, and the Hamming weight detection processing step inputs the syndrome detection signal output from the error byte detection processing step. And calculates the Hamming weight of the input syndrome detection signal, and outputs 1 when the Hamming weight is 1. Otherwise, by outputting 0, or in the t-bit error correction decoding processing step, the error exceeding the correction capability is not mapped from the error e ′ I on the GF (2 r ). Due to the error e I on the GF (2 b ), or in the error generation processing step on the GF (2 b ), the detection signal output from the t-bit error correction decoding processing step is multi-input. The multi-input OR gate circuit outputs the second uncorrectable error detection signal based on the input detection signal, and an error on the GF (2 b ) is input to the OR gate circuit. In the generation processing step, the signal output from the Hamming weight detection processing step and the syndrome detection signal output from the error byte detection processing step are each input into two inputs The signal input to the gate circuit and output from the 2-input AND gate circuit is used as the control signal used in the bit-by-bit selection processing step, and the bit-by-bit selection processing step is output from the t-bit error correction decoding processing step. And the error sum for each byte (e A ) is selected according to the control signal, the selected signals are collected, and a bit error pointer on the GF (2 b ) is output. To be achieved.

本発明に係るバイト内複数スポッティバイト誤り訂正・検出方法及び装置によれば、符号を表現するパリティ検査行列と入力情報データとを基に生成した検査情報を前記入力情報データに付加した送信語が、情報伝送路中で発生した誤りを有する可能性のある受信語に対し、前記パリティ検査行列を基にシンドロームを生成するとともに、このシンドロームを基に前記受信語の誤りを訂正または検出するようにしているので、1バイト中の2ビット、3ビット等のtビットまでの誤りであるスポッティバイト誤りに対し、任意の数のバイト内複数スポッティバイト誤り(誤りの傾向を調査して設計者が任意に決めることができる)を訂正・検出する機能を有するバイト内複数スポッティバイト誤り制御符号を実現することができた。   According to the intra-byte multiple spotty byte error correction / detection method and apparatus according to the present invention, a transmission word in which check information generated based on a parity check matrix representing a code and input information data is added to the input information data Generates a syndrome based on the parity check matrix for a received word that may have an error that has occurred in the information transmission path, and corrects or detects an error in the received word based on the syndrome. Therefore, for spotty byte errors that are errors up to t bits such as 2 bits and 3 bits in 1 byte, multiple spotty byte errors in any number of bytes (designed by investigating error tendency) It is possible to implement an intra-byte multiple spotty byte error control code having a function of correcting and detecting (which can be arbitrarily determined by the user).

これにより、誤りを検出または訂正する符号であるパリティ検査行列の構成や復号の処理手順を、誤りの発生状況ごとに対応させる必要がなく統一的に扱うことが可能となり、本発明の符号機能におけるt値、b値、d値を任意に設定するだけで、パリティ検査行列Hや復号手順を統一的に扱うことが可能となり、誤りの発生状態に柔軟に対応できる符号機能を提供することができる。また、本発明による大きさの異なる2種類のスポッティバイト誤りを制御する符号により、誤りの発生状態にさらに柔軟に対応できる符号機能を提供することができる。   This makes it possible to handle the configuration of the parity check matrix, which is a code for detecting or correcting an error, and the decoding processing procedure in a unified manner without having to correspond to each error occurrence situation, and in the coding function of the present invention. By simply setting the t value, b value, and d value, the parity check matrix H and the decoding procedure can be handled uniformly, and a coding function that can flexibly cope with the error occurrence state can be provided. . In addition, a code function that can more flexibly cope with an error occurrence state can be provided by the code for controlling two types of spotty byte errors having different sizes according to the present invention.

さらに、bビットであるバイト長よりも小さな整数ビット長tを選ぶことにより、従来のバイト誤り制御符号(t=bに相当)と比較して、検査ビット数を大幅に減少することが可能となる。これにより、符号長に対する検査ビット数の占める割合を小さくさせて、符号化率を格段に向上することが可能となり、高効率且つ高信頼性のあるデータ転送を実現することができる。   Furthermore, by selecting an integer bit length t smaller than the byte length which is b bits, the number of check bits can be greatly reduced as compared with a conventional byte error control code (corresponding to t = b). Become. As a result, the ratio of the number of check bits to the code length can be reduced, and the coding rate can be remarkably improved, so that highly efficient and highly reliable data transfer can be realized.

要するに、従来の符号技術では存在しない、『多重のバイト内複数スポッティバイト誤りを制御できる』といった優れた機能を備える本発明のバイト内複数スポッティバイト誤り訂正・検出方法及び装置によれば、従来のリードソロモン符号(Reed-Solomon符号)による多重バイト誤り制御符号と比較して、検査ビット数を少なくして符号化率を向上させることができ、また、ビット誤りの発生状態に柔軟に対応できる符号機能を提供することができるといった顕著な効果を奏する。   In short, according to the intra-byte multiple spotty byte error correction / detection method and apparatus of the present invention having an excellent function such as `` can control multiple spotty byte errors in multiple bytes '', which does not exist in the conventional coding technology, Compared with conventional multi-byte error control codes using Reed-Solomon codes, the number of check bits can be reduced and the coding rate can be improved, and the bit error occurrence status can be flexibly handled. It is possible to provide a remarkable effect that a code function that can be provided can be provided.

また、『1バイト内に生じた大きさの異なる2種類のスポッティバイト誤りを制御することができる』といった機能を備える本発明のバイト内複数スポッティバイト誤り訂正・検出方法及び装置によれば、従来の大きさが一定であるスポッティバイト誤り制御符号、及びリードソロモン符号(Reed-Solomon符号)と比較して、検査ビット数を少なくして符号化率を向上させ、また、ビット誤りの発生状態に柔軟に対応できる符号機能を提供することができるといった顕著な効果を奏する。   In addition, according to the multiple spotty byte error correction / detection method and apparatus in a byte of the present invention having a function such as “it is possible to control two types of spotty byte errors having different sizes generated in one byte”. Compared with conventional spotty byte error control codes and Reed-Solomon codes (Reed-Solomon codes), the number of check bits is reduced and the coding rate is improved. There is a remarkable effect that it is possible to provide a code function that can flexibly cope with the occurrence state.

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

本発明を説明するための用語を次のように定義する。まず、本発明の実施形態において、対象とするディジタルデータとは、0と1との組合せの信号(2進化符号)であり、ビット誤りの発生とは、符号語中の任意のビットが、0→1または1→0になることを意味することとする。また、スポッティバイト誤りの発生とは、bビットからなるバイト中のtビット(t≦b)までが0→1または1→0になることを意味することとする。なお、本実施の形態で、「誤り」とある場合、特に明記していない限り、前記「ビット誤り」、「スポッティバイト誤り」のすべてを包含していることとする。また、1バイト内に複数のスポッティバイト誤り(つまり、2以上のスポッティバイト誤り)が生じる誤りを『バイト内複数スポッティバイト誤り』と称する。   Terms used to describe the present invention are defined as follows. First, in the embodiment of the present invention, the target digital data is a signal (binary code) of a combination of 0 and 1, and the occurrence of a bit error is that any bit in a code word is 0. → 1 or 1 → 0. Further, the occurrence of a spotty byte error means that 0 to 1 or 1 to 0 until t bits (t ≦ b) in a byte consisting of b bits. In the present embodiment, when there is an “error”, all of the above “bit error” and “spotty byte error” are included unless otherwise specified. An error in which a plurality of spotty byte errors (that is, two or more spotty byte errors) occur in one byte is referred to as “a plurality of spotty byte errors in a byte”.

まず、本発明に係るバイト内複数スポッティバイト誤り訂正・検出装置100の全体構成について説明する。図1は、本発明のバイト内複数スポッティバイト誤り訂正・検出装置100(以下、スポッティバイト装置100と略す)の概略構成を示すブロック図である。図1に示すように、スポッティバイト装置100は、符号化回路2、回路3、復号回路4等を備えた構成になっている。   First, the overall configuration of the intra-byte multiple spotty byte error correction / detection apparatus 100 according to the present invention will be described. FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an intra-byte multiple spotty byte error correction / detection apparatus 100 (hereinafter abbreviated as spotty byte apparatus 100) according to the present invention. As shown in FIG. 1, the spotty byte device 100 has a configuration including an encoding circuit 2, a circuit 3, a decoding circuit 4, and the like.

符号化回路2は、対象のディジタルデータ(以下、入力情報データ30と称する)に対して、誤りの訂正・検出を行う検査情報を生成する回路である。なお、検査情報は、任意個の検査ビットより構成されている。   The encoding circuit 2 is a circuit that generates inspection information for correcting and detecting an error with respect to target digital data (hereinafter referred to as input information data 30). The inspection information is composed of an arbitrary number of inspection bits.

回路3は、メモリ等の通信路に相当し、本実施形態では、回路3を経たデータには誤りが含まれる可能性が存在する構成としている。つまり、符号化回路2より出力されて回路3に入力されるデータには誤りが生じていないのに対して、回路3から出力されるデータには、誤りが発生している場合を含んでいる。   The circuit 3 corresponds to a communication path such as a memory, and in the present embodiment, the data that has passed through the circuit 3 may have an error. That is, the data output from the encoding circuit 2 and input to the circuit 3 has no error, whereas the data output from the circuit 3 includes a case where an error has occurred. .

復号回路4は、シンドローム生成回路1と誤り訂正回路5とを備えた構成になっている。復号回路4は、受信語32に誤りが含まれているか否かを検出し、その誤り箇所を特定して訂正を行うための回路である。復号回路4の詳細な構成については、後述する復号処理で説明する。   The decoding circuit 4 includes a syndrome generation circuit 1 and an error correction circuit 5. The decoding circuit 4 is a circuit for detecting whether or not an error is included in the received word 32, and specifying and correcting the error part. The detailed configuration of the decoding circuit 4 will be described in the decoding process described later.

なお、後述する符号化処理及び復号処理では、ガロア体理論に基づいた行列演算を行うことから、符号化回路2、復号回路4、または通信路中における各データを、英字で付した行列、またはベクトルで表現する。具体的には、例えば、入力情報データD、符号(パリティ検査行列)H、検査情報C、送信語V、受信語V’、シンドロームSと表している。   In the encoding process and decoding process described later, since matrix operation based on Galois field theory is performed, each data in the encoding circuit 2, the decoding circuit 4, or the communication path is a matrix with alphabetic characters, or Expressed as a vector. Specifically, for example, input information data D, code (parity check matrix) H, check information C, transmission word V, reception word V ′, and syndrome S are represented.

次に、本発明のスポッティバイト装置100の全体動作について説明する。図2は、図1に示された本発明のスポッティバイト装置100の全体動作の処理手順を示すフローチャートである。   Next, the overall operation of the spotty byte device 100 of the present invention will be described. FIG. 2 is a flowchart showing a processing procedure of the overall operation of the spotty byte device 100 of the present invention shown in FIG.

図2に示されるように、まず、符号化回路2では、入力情報データ(D)30が入力されると、詳細については後述するパリティ検査行列(H)を用いて検査情報(C)を生成する(ステップS200)。次に、符号化回路2では、この検査情報(C)を入力情報データ(D)30に付加して、送信語(V)31としてメモリ等の通信路である回路3に送出する(ステップS201)。そして、回路3を経て誤りを含む可能性のある受信語(V’)32は、復号回路4に入力される(ステップS202)。   As shown in FIG. 2, first, in the encoding circuit 2, when input information data (D) 30 is input, check information (C) is generated using a parity check matrix (H) described later in detail. (Step S200). Next, the encoding circuit 2 adds this inspection information (C) to the input information data (D) 30 and sends it as a transmission word (V) 31 to the circuit 3 which is a communication path such as a memory (step S201). ). A received word (V ′) 32 that may contain an error is input to the decoding circuit 4 via the circuit 3 (step S202).

次に、復号回路4では、まず、符号化回路2で用いたパリティ検査行列(H)を利用して、入力された受信語(V’)32に誤りが発生しているか否かを調べる。具体的には、復号回路4のシンドローム生成回路1が、符号を表現しているパリティ検査行列(H)を転置させた転置行列(H)を、受信語(V’)32に対して乗算することによりシンドローム(S)を生成する(ステップS203)。シンドローム(S)33の値は受信語(V’)32に応じて変化するため、受信語(V’)32に誤りが含まれているかを判断することが可能となる。 Next, the decoding circuit 4 first checks whether an error has occurred in the input received word (V ′) 32 using the parity check matrix (H) used in the encoding circuit 2. Specifically, the syndrome generation circuit 1 of the decoding circuit 4 multiplies the received word (V ′) 32 by the transposed matrix (H T ) obtained by transposing the parity check matrix (H) representing the code. As a result, a syndrome (S) is generated (step S203). Since the value of the syndrome (S) 33 changes according to the received word (V ′) 32, it is possible to determine whether the received word (V ′) 32 includes an error.

そこで、復号回路4の誤り訂正回路5は、前記シンドローム(S)33の値に基づいて、まず誤りを検出したか否か(ステップS204)、検出した場合に、誤り訂正が可能か否かを判断し(ステップS205)、前記判断の結果、訂正可能であれば誤りの訂正を行う(ステップS206)。そして、誤り訂正回路5は、受信語V’に対してスポッティバイト誤りの訂正処理を施した場合、訂正後のV’を受信語出力情報データ(V)34として出力する(ステップS207)。これに対して、ステップS205の判断の結果、訂正不可能なスポッティバイト誤り等が検出された場合には、誤り訂正回路5は、訂正不可能な誤り検出信号としてのUCE(Uncorrectable Error)信号35を出力する(ステップS208)。 Therefore, the error correction circuit 5 of the decoding circuit 4 first determines whether or not an error has been detected based on the value of the syndrome (S) 33 (step S204), and whether or not error correction is possible. Judgment is made (step S205), and if correction is possible as a result of the judgment, an error is corrected (step S206). Then, when the spotty byte error correction process is performed on the received word V ′, the error correction circuit 5 outputs the corrected V ′ as received word output information data (V * ) 34 (step S207). . On the other hand, if an uncorrectable spotty byte error or the like is detected as a result of the determination in step S205, the error correction circuit 5 uses a UCE (Uncorrectable Error) signal as an uncorrectable error detection signal. 35 is output (step S208).

次に、前述した符号化回路2及び復号回路4で用いられるパリティ検査行列(H)の構成について、詳細に説明する。本発明のパリティ検査行列H(Hマトリクス、符号マトリクス、または単に検査行列とも称される)は、複数のスポッティバイト誤りを訂正・検出する機能を有する符号である。   Next, the configuration of the parity check matrix (H) used in the encoding circuit 2 and the decoding circuit 4 described above will be described in detail. The parity check matrix H (also referred to as H matrix, code matrix, or simply check matrix) of the present invention is a code having a function of correcting and detecting a plurality of spotty byte errors.

本実施の形態では、任意のd(dは3以上の整数)、t(tは1以上b以下の整数)、及びb(2以上の整数)に対して構成できる一般的な符号構成法を提示するとともに、その符号により実際に誤りの訂正・検出ができる方法を示し、またそのための符号化回路および復号回路を提示し、前記符号化回路及び復号回路によって誤りが具体的に訂正・検出できることを示す。   In the present embodiment, a general code configuration method that can be configured for any d (d is an integer of 3 or more), t (t is an integer of 1 or more and b or less), and b (an integer of 2 or more). In addition to presenting the method, a method that can actually correct and detect an error by the code is shown, and an encoding circuit and a decoding circuit for the method are presented, and the error can be specifically corrected and detected by the encoding circuit and the decoding circuit. Indicates.

なお、距離dに対し、

Figure 2006101429
を有していることを具体的に示す。例えば、距離d=5の2重バイト内複数スポッティバイト誤り訂正符号の場合、
Figure 2006101429
となる。 For the distance d,
Figure 2006101429
It shows concretely that it has. For example, in the case of a multiple spotty byte error correction code in a double byte with a distance d = 5,
Figure 2006101429
It becomes.

また、本符号構成法において、t=bのとき、正確には後述するように、

Figure 2006101429
のとき、従来のバイト誤り制御符号であるリード・ソロモン符号(RS符号)に一致する。 In the present code construction method, when t = b, as will be described later,
Figure 2006101429
At this time, it matches the Reed-Solomon code (RS code) which is a conventional byte error control code.

いま、Kビットの入力情報データ(D)30に対してRビットの検査情報(C)を付加し、ある機能を満足するN=K+Rビットの長さを有する送信語V(Nビットの行ベクトル)を構成することができたときに、この送信語(V)と、符号を規定するR行N列の2元パリティ検査行列(H)との間には、V・H=0の関係が成立する。ここで、Hはパリティ検査行列(H)の行と列を入れ替えて生成した置換行列であり、また、右辺の0はRビットの零行ベクトルを示している。 Now, R-bit check information (C) is added to K-bit input information data (D) 30, and a transmission word V (N-bit row vector having a length of N = K + R bits satisfying a certain function) ) Can be constructed, a relationship of V · H T = 0 between the transmission word (V) and the R-row N-column binary parity check matrix (H) defining the code Is established. Here, H T is a permutation matrix generated by rearranging the rows and columns of the parity check matrix (H), also 0 on the right side shows the zero line vector of R bits.

本実施形態では、距離dを有するバイト内複数スポッティバイト誤り制御符号に用いるR行N列を有するパリティ検査行列(H)を、下記数1に示すような構成としている。   In the present embodiment, the parity check matrix (H) having R rows and N columns used for the intra-byte multiple spotty byte error control code having the distance d is configured as shown in the following equation (1).

Figure 2006101429
ただし、R=q+(d−2)r、N=bn、0≦i≦n−1、n=2−1である。
Figure 2006101429
However, R = q + (d−2) r, N = bn, 0 ≦ i ≦ n−1, and n = 2 r −1.

上記数1を構成する行列H’は、下記数2に示すq次の列ベクトルh’(0≦j≦b−1)から構成されるq行b列(q≦b)の2元行列であり、(d−1)tまたはbのうちいずれか小さい値に等しいか大きいランク(Rank)を有する。すなわち、Rank(H’)≧Min((d−1)t、b)を満足する。 The matrix H ′ constituting the above equation 1 is a binary matrix of q rows and b columns (q ≦ b) composed of q-th order column vectors h j ′ (0 ≦ j ≦ b−1) shown in the following equation 2. (D-1) has a rank equal to or greater than the smaller value of either t or b. That is, Rank (H ′) ≧ Min ((d−1) t, b) is satisfied.

Figure 2006101429
ここで、行列H’のランクがbに等しいとき、行列H’はランクbのb×b行列(例えば、b×bの単位行列)であり、行列H’のランクが(d−1)t<bのとき、行列H’は最小ハミング距離(d−1)t+1を有する符号の検査行列、すなわち、(d−1)tビット誤り検出機能を有する(b、b−q)符号のパリティ検査行列に等しい。
Figure 2006101429
Here, when the rank of the matrix H ′ is equal to b, the matrix H ′ is a b × b matrix of rank b (for example, a unit matrix of b × b), and the rank of the matrix H ′ is (d−1) t. When <b, the matrix H ′ is a parity check matrix of a code having a minimum Hamming distance (d−1) t + 1, that is, a parity check of a (b, bq) code having a (d−1) t-bit error detection function. Equivalent to a matrix.

また、上記数1を構成する行列H”は、下記数3に示すr次の列ベクトルh”(0≦j≦b−1)から構成されるr行b列(r≦b)の2元行列であり、

Figure 2006101429
またはbのうちいずれか小さい値に等しいか大きいランク(Rank)を有する。すなわち、
Figure 2006101429
を満足する。ここで、
Figure 2006101429
はxを超えない最小の整数を表す。 In addition, the matrix H ″ that constitutes the above Equation 1 is 2 in r rows and b columns (r ≦ b) composed of r-th order column vectors h j ″ (0 ≦ j ≦ b−1) shown in Equation 3 below. Is an original matrix,
Figure 2006101429
Or, it has a rank equal to or larger than the smaller value of b. That is,
Figure 2006101429
Satisfied. here,
Figure 2006101429
Represents the smallest integer not exceeding x.

Figure 2006101429
ここで、行列H”のランクがbに等しいとき、行列H”はランクbのb×b行列(例えば、b×bの単位行列)であり、行列H”のランクが
Figure 2006101429
のとき、行列H”は最小ハミング距離
Figure 2006101429
を有する符号の検査行列、すなわち、
Figure 2006101429
ビット誤り検出機能を有する(b、b−r)符号のパリティ検査行列に等しい。
Figure 2006101429
Here, when the rank of the matrix H ″ is equal to b, the matrix H ″ is a b × b matrix of rank b (for example, a unit matrix of b × b), and the rank of the matrix H ″ is
Figure 2006101429
The matrix H ″ is the minimum Hamming distance
Figure 2006101429
A check matrix of codes with
Figure 2006101429
It is equal to a parity check matrix of a (b, br) code having a bit error detection function.

次に、γを2を底とするr次の拡大体GF(2)の原始元とするときに、γH”は下記数4で定義することができる。 Next, when γ is a primitive element of an r-th order extension field GF (2 r ) with 2 as a base, γ i H ″ can be defined by the following equation (4).

Figure 2006101429
このとき、最大符号長Nは、N=b(2―1)である。
Figure 2006101429
At this time, the maximum code length N is N = b (2 r −1).

上記数1に示したパリティ検査行列(H)は、パラメータ

Figure 2006101429
とした場合に、H’及びH”はランクbを有することから、従来のRS符号のパリティ検査行列と一致する。 The parity check matrix (H) shown in Equation 1 is a parameter.
Figure 2006101429
In this case, since H ′ and H ″ have rank b, they match the parity check matrix of the conventional RS code.

また、本実施形態では、伸長符号を定義することができる。距離dを有する伸長バイト内複数スポッティバイト誤り制御符号に用いるR行N列を有するパリティ検査行列(H)は、下記数5に示すような構成とすることができる。   In the present embodiment, a decompression code can be defined. The parity check matrix (H) having R rows and N columns used for the multi-spotty byte error control code in the extended byte having the distance d can be configured as shown in the following equation (5).

Figure 2006101429
ただし、R≧q+(d−2)r、かつ(R−q)は(d−2)の倍数であり、N=b(n+1)+(R−q)/(d−2)、0≦i≦n−1、(R−q)は(d−2)の倍数とし、n=2(R−q)/(d−2)−1である。
Figure 2006101429
However, R ≧ q + (d−2) r and (R−q) is a multiple of (d−2), N = b (n + 1) + (R−q) / (d−2), 0 ≦ i ≦ n−1 and (R−q) are multiples of (d−2), and n = 2 (R−q) / (d−2) −1.

上記数5を構成する行列H’は、下記数6に示すq次の列ベクトルh’(0≦j≦b−1)から構成されるq行b列(q≦b)の2元行列であり、(d−1)tまたはbのうちいずれか小さい値に等しいか大きいランク(Rank)を有する。すなわち、Rank(H’)≧Min((d−1)t、b)を満足する。 The matrix H ′ constituting the equation 5 is a binary matrix of q rows and b columns (q ≦ b) composed of q-order column vectors h j ′ (0 ≦ j ≦ b−1) shown in the following equation 6. (D-1) has a rank equal to or greater than the smaller value of either t or b. That is, Rank (H ′) ≧ Min ((d−1) t, b) is satisfied.

Figure 2006101429
ここで、行列H’のランクがbに等しいとき、行列H’はランクbのb×b行列(例えば、b×bの単位行列)であり、行列H’のランクが(d−1)t<bのとき、行列H’は最小ハミング距離(d−1)t+1を有する符号の検査行列、すなわち、(d−1)tビット誤り検出機能を有する(b、b−q)符号のパリティ検査行列に等しい。
Figure 2006101429
Here, when the rank of the matrix H ′ is equal to b, the matrix H ′ is a b × b matrix of rank b (for example, a unit matrix of b × b), and the rank of the matrix H ′ is (d−1) t. When <b, the matrix H ′ is a parity check matrix of a code having a minimum Hamming distance (d−1) t + 1, that is, a parity check of a (b, bq) code having a (d−1) t-bit error detection function. Equivalent to a matrix.

また、上記数1を構成する行列H”は、下記数7に示すr次の列ベクトルh”(0≦j≦b−1)から構成されるr行b列(r≦b)の2元行列であり、

Figure 2006101429
またはbのうちいずれか小さい値に等しいか大きいランク(Rank)を有する。すなわち、
Figure 2006101429
を満足する。 In addition, the matrix H ″ that constitutes the above Equation 1 is 2 in r rows and b columns (r ≦ b) composed of r-th order column vectors h j ″ (0 ≦ j ≦ b−1) shown in Equation 7 below. Is an original matrix,
Figure 2006101429
Or, it has a rank equal to or larger than the smaller value of b. That is,
Figure 2006101429
Satisfied.

Figure 2006101429
ここで、行列H”のランクがbに等しいとき、行列H”はランクbのb×b行列(例えば、b×bの単位行列)であり、行列H”のランクが
Figure 2006101429
のとき、行列H”は最小ハミング距離
Figure 2006101429
を有する符号の検査行列、すなわち、
Figure 2006101429
ビット誤り検出機能を有する(b、b−r)符号のパリティ検査行列に等しい。
Figure 2006101429
Here, when the rank of the matrix H ″ is equal to b, the matrix H ″ is a b × b matrix of rank b (for example, a unit matrix of b × b), and the rank of the matrix H ″ is
Figure 2006101429
The matrix H ″ is the minimum Hamming distance
Figure 2006101429
A check matrix of codes with
Figure 2006101429
It is equal to a parity check matrix of a (b, br) code having a bit error detection function.

次に、R≧q+(d−2)rかつR−qはd−2の倍数とし、γを2を底とする(R−q)/(d−2)次の拡大体GF(2(R−q)/(d−2))の原始元とするときに、γH”は下記数8で定義することができる。 Next, R ≧ q + (d−2) r and R−q is a multiple of d−2, and γ is 2 as the base (R−q) / (d−2) -order extension field GF (2 ( Γ i H ″ can be defined by the following equation (8) when R−q) / (d−2) ).

Figure 2006101429
ここで、Φは加法のもとでGF(2)からGF(2(R−q)/(d−2))への準同型写像(homomorphism)である。すなわち、Φ:GF(2)→GF(2(R−q)/(d−2))である。このとき、最大符号長Nは、N=b・2(R−q)/(d−2)+(R−q)/(d−2)である。また、R≧q+(d−2)rであることから、数5のHの2行目から下の行に用いるH”の行数r’はrより大きい値をとることができ、数5で表される符号は、(d−2)ビットずつ検査ビット数を増大させることにより、任意の符号長に対して構成できる符号であることに注意する必要がある。
Figure 2006101429
Here, Φ is a homomorphism from GF (2 q ) to GF (2 (R−q) / (d−2) ) under addition. That is, Φ: GF (2 q ) → GF (2 (R−q) / (d−2) ). At this time, the maximum code length N is N = b · 2 (R−q) / (d−2) + (R−q) / (d−2). Further, since R ≧ q + (d−2) r, the number r ′ of H ″ used for the second row from the second row of H in Formula 5 can take a value larger than r. It should be noted that the code represented by is a code that can be configured for an arbitrary code length by increasing the number of check bits by (d-2) bits.

上記数5に示したパリティ検査行列(H)は、パラメータ

Figure 2006101429
とした場合に、H’及びH”はランクbを有することから、従来の2次伸長RS符号のパリティ検査行列と一致する。 The parity check matrix (H) shown in Equation 5 is a parameter.
Figure 2006101429
Since H ′ and H ″ have rank b, they match the parity check matrix of the conventional secondary extended RS code.

次に、上記数1に示したパリティ検査行列(H)で表される符号が、距離dに対し、

Figure 2006101429
を有していることを具体的に示す。一般に、
Figure 2006101429
において、パリティ検査行列H=[H、H、・・・、Hn−1]が、以下に示す必要十分条件を満たしていることを示せばよい。ただし、HはR×bの小行列である。 Next, the code represented by the parity check matrix (H) shown in Equation 1 above has a distance d,
Figure 2006101429
It shows concretely that it has. In general,
Figure 2006101429
, It can be shown that the parity check matrix H = [H 0 , H 1 ,..., H n−1 ] satisfies the necessary and sufficient conditions shown below. Here, H i is a small matrix of R × b.

Figure 2006101429
Figure 2006101429

Figure 2006101429
Figure 2006101429

Figure 2006101429
ここで、1バイト中のtビットまでの誤りの集合をEt/bとし、eは誤りの集合Et/bに含まれる任意の誤りとする。また、i、i、・・・、i・・・、id−1(0≦i、i、・・・、i、・・・、id−1≦n−1)はすべて異なるものとする。
Figure 2006101429
Here, a set of errors up to t bits in one byte is E t / b, and e i is an arbitrary error included in the error set E t / b . Also, i 1, i 2, ··· , i k ···, i d-1 (0 ≦ i 1, i 2, ···, i k, ···, i d-1 ≦ n-1 ) Are all different.

スポッティバイト誤り訂正は、前述したシンドローム生成回路1が生成するシンドローム(S)33を用いて実行する。ここで、シンドローム(S)33と前記パリティ検査行列(H)との関係は、S=V’・Hで表される。いま、受信語(V’)32が元々の送信語(V)31に対して誤り(E)を含み、V’=V+Eで表されるとき、シンドローム(S)33は、S=V’・H=(V+E)・H=V・H+E・Hとなる。 Spotty byte error correction is executed by using the syndrome (S) 33 generated by the syndrome generation circuit 1 described above. Here, the relationship between the syndrome (S) 33 and the parity check matrix (H) is expressed as S = V ′ · H T. Now, when the received word (V ′) 32 includes an error (E) with respect to the original transmitted word (V) 31 and is expressed by V ′ = V + E, the syndrome (S) 33 is S = V ′ · H T = (V + E) · H T = V · H T + E · H T

前述したように、V・H=0の関係が成立していることから、結局、シンドロームS=E・Hが成り立つ。つまり、シンドローム(S)33は、送信語(V)31に影響されずに誤り(E)のみで決まることから、シンドローム(S)33に基づいてスポッティバイト誤り訂正を行うことが可能か否かは、パリティ検査行列(H)と誤り(E)とから計算されるE・Hの値の結果によって決定できるものである。 As described above, since the relationship of V · H T = 0 is established, the syndrome S = E · H T is finally satisfied. That is, since the syndrome (S) 33 is determined only by the error (E) without being influenced by the transmission word (V) 31, it is possible to perform spotty byte error correction based on the syndrome (S) 33. This can be determined by the result of the value of E · H T calculated from the parity check matrix (H) and the error (E).

上記数9、数10、数11に示した必要十分条件は、距離dに対し、訂正・検出可能なすべてのバイト内複数スポッティバイト誤りのシンドロームと訂正可能な他のすべてのバイト内複数スポッティバイト誤りのシンドロームが異なることを示している。すなわち、m個以下のバイト内複数スポッティバイト誤りのシンドロームと他の

Figure 2006101429
個以下のバイト内複数スポッティバイト誤りのシンドロームが異なればよい。よって、
Figure 2006101429
個のバイト内複数スポッティバイト誤りのシンドローム和が0とならなければよい。 The necessary and sufficient conditions shown in the above equations 9, 10, and 11 are as follows. For the distance d, all of the multiple spotty byte error syndromes that can be corrected / detected and all other intra-byte multiple spot errors that can be corrected. It shows that the syndrome of tibito error is different. That is, the syndrome of multiple spotty byte errors within m bytes or less and other
Figure 2006101429
It is sufficient that the syndromes of multiple spotty byte errors in less than or equal to bytes are different. Therefore,
Figure 2006101429
It is only necessary that the syndrome sum of multiple spotty byte errors within one byte is not zero.

数9は、m個のバイト内複数スポッティバイト誤りと

Figure 2006101429
個のバイト内複数スポッティバイト誤りが、すべて同じバイトに生じた場合であり、それぞれのシンドロームが異なることを示している。 Equation (9) indicates that multiple spotty byte errors in m bytes
Figure 2006101429
This is a case where multiple spotty byte errors within one byte are all generated in the same byte, indicating that each syndrome is different.

また、数10は、m個のバイト内複数スポッティバイト誤りと

Figure 2006101429
個のバイト内複数スポッティバイト誤りが生じ、うち2からd−2バイトにおいて、バイト内複数スポッティバイト誤りが同じバイトに生じている場合であり、これらのシンドロームが異なることを示している。 In addition, Equation (10) indicates that there are multiple spotty byte errors in m bytes.
Figure 2006101429
This is a case where a plurality of spotty byte errors in one byte occur, and from 2 to d-2 bytes, a plurality of spotty byte errors in a byte occur in the same byte, indicating that these syndromes are different.

さらに、数11は、m個のバイト内複数スポッティバイト誤りと

Figure 2006101429
個のバイト内複数スポッティバイト誤りが、すべて異なるバイトに生じている場合であり、それぞれのシンドロームが異なることを示している。 Further, Equation 11 shows that multiple spotty byte errors in m bytes
Figure 2006101429
This is a case where multiple spotty byte errors in one byte are all generated in different bytes, indicating that the respective syndromes are different.

ここで、(e+・・・+ei+j)は、j個以下のバイト内複数スポッティバイト誤りを包含するため、(d−1)個のバイト内複数スポッティバイト誤りのシンドローム和が0とならないことを示すことにより、(d−1)個未満のバイト内複数スポッティバイト誤りのシンドロームが異なることを示すことができる。 Here, since (e i +... + E i + j ) includes multiple spotty byte errors in j bytes or less, the syndrome sum of (d−1) multiple spotty byte errors in bytes is 0. It can be shown that the syndromes of multiple spotty byte errors in less than (d-1) bytes are different by indicating that this is not true.

よって、数1に示すパリティ検査行列で表現される符号が、上記数9、数10、数11に示した必要十分条件を満たすことを示すことにより、距離dに対し、

Figure 2006101429
を有していることを以下に示す。

<1>必要十分条件(数9)を満たしていることの証明
シンドロームSとして、下記数12の関係が成立していると仮定する。 Therefore, by indicating that the code represented by the parity check matrix shown in Equation 1 satisfies the necessary and sufficient conditions shown in Equation 9, Equation 10, and Equation 11, the distance d
Figure 2006101429
The following is shown.

<1> Proof that the Necessary and Sufficient Condition (Equation 9) is Satisfied As the syndrome S, it is assumed that the relationship of the following equation 12 holds.

Figure 2006101429
数12において、H’はランクがMin((d−1)t、b)、かつe+e+・・・+ed−1≠0より(e+e+・・・+ed−1)・H’≠0。よって、数1で表される符号は、必要十分条件(数9)を満たしている。

<2>必要十分条件(数10)を満たしていることの証明
シンドロームSとして、下記数13の関係が成立したと仮定する。
Figure 2006101429
In Expression 12, H ′ has a rank of Min ((d−1) t, b) and e 1 + e 2 +... + Ed-1 ≠ 0 (e 1 + e 2 +... + Ed-1). ) · H ′ T ≠ 0. Therefore, the code represented by Equation 1 satisfies the necessary and sufficient condition (Equation 9).

<2.

Figure 2006101429
数13の(e+e+・・・+ed−1)・H’=0において、H’はランクがMin((d−1)t、b)より、下記数14が得られる。
Figure 2006101429
In (e 1 + e 2 +... + E d−1 ) · H ′ T = 0 in the equation 13, the following equation 14 is obtained from the rank of H ′ as Min ((d−1) t, b).

Figure 2006101429
数14において、右からH”をかけると、下記数15が得られる。
Figure 2006101429
In Expression 14, when H ″ T is applied from the right, the following Expression 15 is obtained.

Figure 2006101429
数13、数15において、
Figure 2006101429
をそれぞれx、x、・・・、xρ、ρ>1、とおくと、下記数16が得られる。ここで、
Figure 2006101429
より、
Figure 2006101429
となるiは、高々1個のみ存在する。H”はランク
Figure 2006101429
より、x≠0、x≠0、・・・、xρ≠0(xは0となることもある)、ρ>1、となる。
Figure 2006101429
In Equations 13 and 15,
Figure 2006101429
Where x 1 , x 2 ,..., X ρ , ρ> 1, respectively, the following equation 16 is obtained. here,
Figure 2006101429
Than,
Figure 2006101429
There is at most one i. H ”is rank
Figure 2006101429
Therefore, x 2 ≠ 0, x 3 ≠ 0,..., X ρ ≠ 0 (x 1 may be 0), ρ> 1.

Figure 2006101429
数16において、上からρ(<d−1)個の式を行列の形で表すと、下記数17が得られる。
Figure 2006101429
In Expression 16, when ρ (<d−1) equations from the top are expressed in the form of a matrix, the following Expression 17 is obtained.

Figure 2006101429
数17中のρ行ρ列の行列は、ヴァンデルモンドの行列の形をしているため、正則行列である。よって、数17の両辺に左からこの行列の逆行列を乗算すると、下記数18が得られる。
Figure 2006101429
The matrix of ρ rows and ρ columns in Equation 17 is a regular matrix because it is in the form of a Vandermonde matrix. Therefore, when both sides of Equation 17 are multiplied by the inverse matrix of this matrix from the left, the following Equation 18 is obtained.

Figure 2006101429
数18は、x=0、x=0、・・・、xρ=0、ρ>1、となり、前提であるx≠0、x≠0、・・・、xρ≠0に矛盾する。よって、数1で表される符号は、必要十分条件(数10)を満たしている。

<3>必要十分条件(数11)を満たしていることの証明
シンドロームSとして、下記数19の関係が成立したと仮定する。
Figure 2006101429
Number 18, x 1 = 0, x 2 = 0, ···, x ρ = 0, ρ> 1, next, x 2 ≠ 0 is a prerequisite, x 3 ≠ 0, ···, x ρ ≠ 0 Contradict. Therefore, the code represented by Equation 1 satisfies the necessary and sufficient condition (Equation 10).

<3> Proof that the Necessary and Sufficient Condition (Equation 11) is satisfied As a syndrome S, it is assumed that the relationship of the following equation 19 is established.

Figure 2006101429
数19の(e+e+・・・+ed−1)・H’=0において、H’はランクがMin((d−1)t、b)より、下記数20が得られる。
Figure 2006101429
In (e 1 + e 2 +... + E d−1 ) · H ′ T = 0 in the equation 19, the following equation 20 is obtained from the rank of H ′ as Min ((d−1) t, b).

Figure 2006101429
数20において、右からH”をかけると、下記数21が得られる。
Figure 2006101429
In Formula 20, when H ″ T is applied from the right, the following Formula 21 is obtained.

Figure 2006101429
数19、数21において、e・H”、e・H”、・・・、ed−1・H”をそれぞれx、x、・・・、xd−1
Figure 2006101429
より、x≠0、x≠0、・・・、xd−1≠0)と表すと、下記数22が得られる。
Figure 2006101429
The number 19, in number 21, e 1 · H "T , e 2 · H" T, ···, e d-1 · H "T each x 1, x 2, ···, x d-1
Figure 2006101429
Thus, when expressed as x 1 ≠ 0, x 2 ≠ 0,..., X d−1 ≠ 0, the following equation 22 is obtained.

Figure 2006101429
数22を行列の形で表すと、下記数23が得られる。
Figure 2006101429
When Expression 22 is expressed in the form of a matrix, the following Expression 23 is obtained.

Figure 2006101429
数23中の(d−1)行(d−1)列の行列は、ヴァンデルモンドの行列の形をしているため、正則行列である。よって、上記数23の両辺に左から逆行列をかけると、下記数24が得られる。
Figure 2006101429
The matrix of (d-1) rows (d-1) columns in Equation 23 is a regular matrix because it is in the form of a Vandermonde matrix. Therefore, when the inverse matrix is applied to both sides of the equation 23 from the left, the following equation 24 is obtained.

Figure 2006101429
数24は、x=0、x=0、・・・、xd−1=0となり、前提であるx≠0、x≠0、・・・、xd−1≠0に矛盾する。よって、数1で表される符号は、必要十分条件(数11)を満たしている。
Figure 2006101429
Number 24, x 1 = 0, x 2 = 0, ···, x d-1 = 0 becomes, x 1 ≠ 0, x 2 ≠ 0 is premised, ..., the x d-1 ≠ 0 Contradict. Therefore, the code represented by Equation 1 satisfies the necessary and sufficient condition (Equation 11).

したがって、前述した<1>〜<3>における証明結果より、上記数1に示すパリティ検査行列(H)は、距離dに対し、受信語(V’)32に含まれる

Figure 2006101429
個以下のバイト内複数スポッティバイト誤りを訂正し、m個以下のバイト内複数スポッティバイト誤りを検出する機能を有していることを証明することができた。 Therefore, from the proof results in <1> to <3> described above, the parity check matrix (H) shown in the above equation 1 is included in the received word (V ′) 32 with respect to the distance d.
Figure 2006101429
It was proved that it has a function of correcting multiple spotty byte errors in less than m bytes and detecting multiple spotty byte errors in m bytes or less.

また、上記数5に示したパリティ検査行列(H)で表される伸長符号も、同様に上記数9、数10、数11に示した必要十分条件を満たすことを示すことにより、距離dに対し、

Figure 2006101429
を有していることを示すことができる。 Similarly, the expansion code represented by the parity check matrix (H) shown in the above equation 5 also satisfies the necessary and sufficient conditions shown in the above equations 9, 10, and 11 to thereby reduce the distance d. In contrast,
Figure 2006101429
Can be shown.

ここでは、具体的な符号パラメータを与えて、上記数1に示すパリティ検査行列(H)を構成できることを示す。なお、このパリティ検査行列(H)は、あくまで一例であって、本発明がこれに限定されないことは言うまでもない。   Here, it is shown that the parity check matrix (H) shown in Equation 1 can be configured by giving specific code parameters. Note that this parity check matrix (H) is merely an example, and it is needless to say that the present invention is not limited to this.

いま、読み書きデータ幅として、8ビットを有するメモリ素子を使用したメモリシステムを対象に、d=5、t=2、b=8のパラメータを与え、バイト内2ビット以下の誤りをスポッティバイト誤りとして、2個のバイト内複数スポッティバイト誤りを訂正するD2/8EC符号のパリティ検査行列(H)を構成することとする。このとき、Min((d−1)t、b)=Min(8、8)=8より、行列H’として、ランク8を有する行列を構成すればよい。この一例として、下記数25に示す8×8(8行8列を意味する)単位行列を構成すればよい。 Now, for a memory system using a memory element having 8 bits as read / write data width, parameters of d = 5, t = 2, b = 8 are given, and an error of 2 bits or less in a byte is a spotty byte error. Assuming that a parity check matrix (H) of a D 2/8 EC code that corrects multiple spotty byte errors in two bytes is configured. At this time, from Min ((d−1) t, b) = Min (8, 8) = 8, a matrix having rank 8 may be configured as the matrix H ′. As an example of this, an 8 × 8 (meaning 8 rows and 8 columns) unit matrix shown in the following equation 25 may be configured.

Figure 2006101429
また、
Figure 2006101429
より、行列H”として、ランク4を有する4ビット誤り検出符号の検査行列を構成すればよい。この一例として、下記数26に示す6×8行列を示す。
Figure 2006101429
Also,
Figure 2006101429
Thus, a check matrix of a 4-bit error detection code having rank 4 may be configured as the matrix H ″. As an example of this, a 6 × 8 matrix represented by the following Expression 26 is shown.

Figure 2006101429
次に、γをGF(2)上の6次の原始多項式g(x)=x+x+1の根とすると、γは、6次の列ベクトルγ=(010000)と表現することができる。
Figure 2006101429
Next, if γ is a root of a sixth-order primitive polynomial g (x) = x 6 + x + 1 on GF (2), γ can be expressed as a sixth-order column vector γ = (010000) T.

つまり、γのべき表示γとベクトル表示との対応を示すと、次のようになる。
γ=(100000)、 γ=(010000)、 γ=(001000)
γ=(000100)、 γ=(000010)、 γ=(000001)
γ=(110000)、 γ=(011000)、 γ=(001100)
γ=(000110)、 γ10=(000011)、γ11=(110001)
γ12=(101000)、γ13=(010100)、γ14=(001010)
γ15=(000101)、γ16=(110010)、γ17=(011001)
γ18=(111100)、γ19=(011110)、γ20=(001111)
γ21=(110111)、γ22=(101011)、γ23=(100101)
γ24=(100010)、γ25=(010001)、γ26=(111000)
γ27=(011100)、γ28=(001110)、γ29=(000111)
γ30=(110011)、γ31=(101001)、γ32=(100100)
γ33=(010010)、γ34=(001001)、γ35=(110100)
γ36=(011010)、γ37=(001101)、γ38=(110110)
γ39=(011011)、γ40=(111101)、γ41=(101110)
γ42=(010111)、γ43=(111011)、γ44=(101101)
γ45=(100110)、γ46=(010011)、γ47=(111001)
γ48=(101100)、γ49=(010110)、γ50=(001011)
γ51=(110101)、γ52=(101010)、γ53=(010101)
γ54=(111010)、γ55=(011101)、γ56=(111110)
γ57=(011111)、γ58=(111111)、γ59=(101111)
γ60=(100111)、γ61=(100011)、γ62=(100001)

これより、上記数26に示す行列H”は、H”=[γγγγγγγ18γ20]と表すことができる。よって、上記数1に示したパリティ検査行列(H)は、H’及びH”を用いて、具体的な(504、478)D2/8EC符号を構成することができる。この符号の最後から414列削除することによって得られた(90、64)D2/8EC符号の検査行列を図3に示す。
That is, the correspondence between the display γ i of γ and the vector display is as follows.
γ 0 = (100,000) T , γ 1 = (010000) T , γ 2 = (001000) T ,
γ 3 = (000100) T , γ 4 = (0000010) T , γ 5 = (000001) T ,
γ 6 = (110000) T , γ 7 = (011000) T , γ 8 = (001100) T ,
γ 9 = (000110) T , γ 10 = (0000011) T , γ 11 = (110001) T ,
γ 12 = (101000) T , γ 13 = (010100) T , γ 14 = (001010) T ,
γ 15 = (000101) T , γ 16 = (110010) T , γ 17 = (011001) T ,
γ 18 = (111100) T , γ 19 = (011110) T , γ 20 = (001111) T ,
γ 21 = (110111) T , γ 22 = (101011) T , γ 23 = (100101) T ,
γ 24 = (100010) T , γ 25 = (010001) T , γ 26 = (111000) T ,
γ 27 = (011100) T , γ 28 = (001110) T , γ 29 = (000111) T ,
γ 30 = (110011) T , γ 31 = (101001) T , γ 32 = (100100) T ,
γ 33 = (010010) T , γ 34 = (001001) T , γ 35 = (110100) T ,
γ 36 = (011010) T , γ 37 = (001101) T , γ 38 = (110110) T ,
γ 39 = (011011) T , γ 40 = (111101) T , γ 41 = (101110) T ,
γ 42 = (010111) T , γ 43 = (1111011) T , γ 44 = (101101) T ,
γ 45 = (100110) T , γ 46 = (010011) T , γ 47 = (111001) T ,
γ 48 = (101100) T , γ 49 = (010110) T , γ 50 = (001011) T ,
γ 51 = (110101) T , γ 52 = (101010) T , γ 53 = (010101) T ,
γ 54 = (1111010) T , γ 55 = (011101) T , γ 56 = (111110) T ,
γ 57 = (011111) T , γ 58 = (111111) T , γ 59 = (101111) T ,
γ 60 = (100111) T , γ 61 = (1000011) T , γ 62 = (100001) T

From this, the matrix H ″ shown in Equation 26 can be expressed as H ″ = [γ 0 γ 1 γ 2 γ 3 γ 4 γ 5 γ 18 γ 20 ]. Therefore, the parity check matrix (H) shown in Equation 1 can be used to construct a specific (504, 478) D 2/8 EC code using H ′ and H ″. FIG. 3 shows a parity check matrix of the (90, 64) D 2/8 EC code obtained by deleting 414 columns from.

なお、図3に示すように、パリティ検査行列(H)のH’及びH”に相当する行単位の箇所を明確化するため、その境界に実線を引いて示している。   In addition, as shown in FIG. 3, in order to clarify the location of the row unit corresponding to H ′ and H ″ of the parity check matrix (H), a solid line is drawn at the boundary.

いま、パリティ検査行列(H)の構成要素であるγH”が、図3に示す実際のビット値と対応しているかを具体的に確認する。前述したように、H”=[γγγγγγγ18γ20]より、γH”=γ[γγγγγγγ18γ20]=[γγγγγγγ21γ23]となる。このべき表示をベクトル表示(例えば、γ=(100000)等)に変換すれば、図3に示すa部分に相当し、このa部分は明らかにパリティ検査行列(H)のγH”部分である。同様にして、パリティ検査行列(H)における他の構成要素についても、ベクトル表示に変換すれば、全体として図3に示すビット表現の26行90列の構成となる。 Now, it is specifically confirmed whether γ 3 H ″ that is a component of the parity check matrix (H) corresponds to the actual bit value shown in FIG. 3. As described above, H ″ = [γ 0 From γ 1 γ 2 γ 3 γ 4 γ 5 γ 18 γ 20 ], γ 3 H ″ = γ 30 γ 1 γ 2 γ 3 γ 4 γ 5 γ 18 γ 20 ] = [γ 3 γ 4 γ 5 γ 6 γ 7 γ 8 γ 21 γ 23 ] If this power display is converted into a vector display (for example, γ 0 = (100,000) T, etc.), it corresponds to a part shown in FIG. Is clearly the γ 3 H ″ portion of the parity check matrix (H). Similarly, if the other components in the parity check matrix (H) are also converted to vector representation, the overall configuration is 26 rows by 90 columns in the bit representation shown in FIG.

ここで、t=3に対しては、Min((d−1)t、b)=8より、行列H’として、上記数25に示したランク8を有する8×8(8行8列を意味する)単位行列を構成すればよい。また、

Figure 2006101429
より、行列H”として、ランク6を有し、また、符号長8ビットを有する6ビット誤り検出符号の検査行列を構成すればよい。この一例として、下記数27に示す7×8行列を構成することができる。 Here, for t = 3, from Min ((d−1) t, b) = 8, as matrix H ′, 8 × 8 (8 rows × 8 columns) having rank 8 shown in Equation 25 above. Meaning) A unit matrix may be constructed. Also,
Figure 2006101429
Thus, a check matrix of a 6-bit error detection code having rank 6 and a code length of 8 bits may be configured as the matrix H ″. As an example of this, a 7 × 8 matrix represented by the following Equation 27 is configured. can do.

Figure 2006101429
一方、t=4、5、6、7については、H’及びH”は8×8の単位行列に等しくなり、パリティ検査行列(H)は、RS符号のパリティ検査行列と一致する。
Figure 2006101429
On the other hand, for t = 4, 5, 6, and 7, H ′ and H ″ are equal to an 8 × 8 unit matrix, and the parity check matrix (H) matches the parity check matrix of the RS code.

なお、以上は最近最も使用されている、バイト幅b=8ビット入出力を有する半導体メモリ素子を対象として、パリティ検査行列H(符号)の一例を構成して説明したが、他にも多く使用されている多ビット入出力素子、例えば、b=16ビット入出力を有する素子等に対しても、また2以上の任意の整数値を有するbに対して、Dt/bEC符号を構成できることは明らかである。 In the above description, an example of a parity check matrix H (code) has been described for the semiconductor memory device having the most recently used byte width b = 8 bits input / output. A D t / b EC code can be configured for a multi-bit input / output element, for example, an element having b = 16 bit input / output, and for b having an arbitrary integer value of 2 or more. Is clear.

また、以上は距離d=5として、パリティ検査行列Hの一例を構成して説明したが、任意の距離dに対して、符号すなわちパリティ検査行列が構成できることも明らかである。   In the above description, an example of the parity check matrix H is configured with the distance d = 5. However, it is also clear that a code, that is, a parity check matrix can be configured for an arbitrary distance d.

このように、前記では、バイト内複数スポッティバイト誤り制御符号のパリティ検査行列(H)の構成法の一例を示したが、このパリティ検査行列(H)中のH’及びH”のランクを変化させることにより、大きさの異なる2種のバイト内複数スポッティバイト誤りを制御する符号を構成することができる。   Thus, in the above description, an example of the configuration method of the parity check matrix (H) of the intra-byte multiple spotty byte error control codes has been described. The ranks of H ′ and H ″ in the parity check matrix (H) are expressed as follows. By changing it, it is possible to configure a code for controlling a plurality of spotty byte errors in two types of bytes having different sizes.

ここで、大きさの異なる2種のスポッティバイト誤り(t/b誤り及びt’/b誤り、1≦t、t’≦b)を考慮した4種のバイト内複数スポッティバイト誤り制御符号について説明する。   Here, four types of in-byte multiple spotty byte error control codes taking into account two types of spotty byte errors (t / b error and t ′ / b error, 1 ≦ t, t ′ ≦ b) having different sizes. Will be described.

具体的には、この4種のバイト内複数スポッティバイト誤り制御符号は、次のようになっている。
<I>St/bEC−(St/b+St’/b)ED符号
つまり、1個のt/b誤りを訂正し、且つ、(t/b+t’/b)誤り(t/b誤りとt’/b誤りの複合誤り)を検出する符号である。
<II>St/bEC−Dt’/bED符号
つまり、1個のt/b誤りを訂正し、且つ、2個のt’/b誤りを検出する符号である。
<III>(St/b+St’/b)EC符号
つまり、(t/b+t’/b)誤りを訂正する符号である。
<IV>Dt/bEC−St’/bEC符号
つまり、2個のt/b誤りを訂正し、且つ、1個のt’/b誤り(t<t’)を訂正する符号である。

ここで、大きさの異なる2種のスポッティバイト誤り(t/b誤り及びt’/b誤り、1≦t、t’≦b)を考慮した上記4種のバイト内複数スポッティバイト誤り制御符号を以下のように詳細に述べる。
<I>St/bEC−(St/b+St’/b)ED符号
t/bEC−(St/b+St’/b)ED符号に用いるR行N列を有するパリティ検査行列(H)を、下記数28に示すような構成としている。
Specifically, the four types of intra-byte multiple spotty byte error control codes are as follows.
<I> S t / b EC− (S t / b + S t ′ / b ) ED code That is, one t / b error is corrected, and (t / b + t ′ / b) error (t / b This is a code for detecting a combined error of an error and a t ′ / b error.
<II> St / b EC-D t ′ / b ED code In other words, this is a code that corrects one t / b error and detects two t ′ / b errors.
<III> (S t / b + S t ′ / b ) EC code That is, (t / b + t ′ / b) is a code for correcting an error.
<IV> D t / b EC-S t ′ / b EC code That is, a code that corrects two t / b errors and corrects one t ′ / b error (t <t ′). is there.

Here, the above four types of intra-byte multiple spotty byte error control taking into account two types of spotty byte errors of different sizes (t / b error and t ′ / b error, 1 ≦ t, t ′ ≦ b) The symbols are described in detail as follows.
<I> S t / b EC- (S t / b + S t '/ b ) ED code St t / b EC- (S t / b + S t' / b ) Parity having R rows and N columns used for the ED code The check matrix (H) is configured as shown in the following equation (28).

Figure 2006101429
ただし、R≧q+2r、かつ(R−q)は2の倍数であり、N=b(n+1)+R−q、0≦i≦n−1、n=2(R−q)/2−1である。
Figure 2006101429
However, R ≧ q + 2r and (Rq) is a multiple of 2, and N = b (n + 1) + Rq, 0 ≦ i ≦ n−1, n = 2 (Rq) / 2−1. is there.

上記数28を構成する行列H’は、下記数29に示すq次の列ベクトルh’(0≦j≦b−1)から構成されるq行b列(q≦b)の2元行列であり、2t+t’またはbのうちいずれか小さい値に等しいか大きいランク(Rank)を有する。すなわち、Rank(H’)≧Min(2t+t’、b)を満足する。 The matrix H ′ constituting the equation 28 is a q-row b-column (q ≦ b) binary matrix composed of q-order column vectors h j ′ (0 ≦ j ≦ b−1) shown in the following equation 29. And has a rank equal to or larger than 2t + t ′ or b, whichever is smaller. That is, Rank (H ′) ≧ Min (2t + t ′, b) is satisfied.

Figure 2006101429
ここで、行列H’のランクがbに等しいとき、行列H’はランクbのb×b行列(例えば、b×bの単位行列)であり、行列H’のランクが2t+t’<bのとき、行列H’は最小ハミング距離2t+t’+1を有する符号の検査行列、すなわち、2t+t’ビット誤り検出機能を有する(b、b−q)符号のパリティ検査行列に等しい。
Figure 2006101429
Here, when the rank of the matrix H ′ is equal to b, the matrix H ′ is a b × b matrix of rank b (for example, a b × b unit matrix), and the rank of the matrix H ′ is 2t + t ′ <b. , Matrix H ′ is equal to a parity check matrix of a code having a minimum Hamming distance 2t + t ′ + 1, ie, a (b, b−q) code having a 2t + t ′ bit error detection function.

また、上記数28を構成する行列H”は、下記数30に示すr次の列ベクトルh”(0≦j≦b−1)から構成されるr行b列(r≦b)の2元行列であり、tまたはt’のうちいずれか大きい値に等しいか大きいランク(Rank)を有する。すなわち、Rank(H”)≧Max(t、t’)を満足する。 In addition, the matrix H ″ constituting the equation 28 is 2 in r rows and b columns (r ≦ b) composed of r-order column vectors h j ″ (0 ≦ j ≦ b−1) shown in the following equation 30. It is an original matrix and has a rank equal to or larger than t or t ′, whichever is larger. That is, Rank (H ″) ≧ Max (t, t ′) is satisfied.

Figure 2006101429
ここで、行列H”のランクがt>t’のとき、行列H”は最小ハミング距離t+1を有する符号の検査行列、すなわち、tビット誤り検出機能を有する(b、b−q)符号のパリティ検査行列に等しい。また、行列H”のランクがt<t’のとき、行列H”は最小ハミング距離t’+1を有する符号の検査行列、すなわち、t’ビット誤り検出機能を有する(b、b−q)符号のパリティ検査行列に等しい。
Figure 2006101429
Here, when the rank of the matrix H ″ is t> t ′, the matrix H ″ is a parity check matrix of a code having a minimum Hamming distance t + 1, that is, a parity of a (b, bq) code having a t-bit error detection function. Equal to the check matrix. When the rank of the matrix H ″ is t <t ′, the matrix H ″ is a check matrix of a code having the minimum Hamming distance t ′ + 1, that is, a (b, bq) code having a t′-bit error detection function. Equal to the parity check matrix.

次に、R≧q+2r、かつ(R−q)は2の倍数であり、γを2を底とする(R−q)/2次の拡大体GF(2(R−q)/2)の原始元とするときに、γH”は下記数31で定義することができる。 Next, R ≧ q + 2r, and (Rq) is a multiple of 2, and γ is 2 as the base of (Rq) / 2-order extension GF (2 (Rq) / 2 ) When the primitive element is used, γ i H ″ can be defined by the following Equation 31.

Figure 2006101429
ここで、Φは加法のもとでGF(2)からGF(2(R−q)/2)への準同型写像(homomorphism)である。
Figure 2006101429
Here, Φ is a homomorphism from GF (2 q ) to GF (2 (R−q) / 2 ) under addition.

次に、上記数28に示したパリティ検査行列(H)で表される符号が、1個のt/b誤りを訂正し、且つ、(t/b+t’/b)誤り(つまり、t/b誤りとt’/b誤りの複合誤り)を検出する機能を有していることを具体的に示す。パリティ検査行列H=[H、H、・・・、Hn−1]が以下に示す必要十分条件を満たしていることを示せばよい。ただし、HはR×bの小行列である。 Next, the code represented by the parity check matrix (H) shown in Equation 28 corrects one t / b error and (t / b + t ′ / b) error (that is, t / b). It shows concretely that it has a function of detecting a combined error of an error and a t ′ / b error. It suffices to show that the parity check matrix H = [H 0 , H 1 ,..., H n−1 ] satisfies the necessary and sufficient conditions shown below. Here, H i is a small matrix of R × b.

Figure 2006101429
Figure 2006101429

Figure 2006101429
Figure 2006101429

Figure 2006101429
Figure 2006101429

Figure 2006101429
ここで、Et/bを1バイト中のtビットまでの誤りの集合とし、Et’/bを1バイト中のt’ビットまでの誤りの集合とする。また、i、j、k(0≦i、j、k≦n−1)は、すべて異なるものとする。
Figure 2006101429
Here, E t / b is a set of errors up to t bits in one byte, and E t ′ / b is a set of errors up to t ′ bits in one byte. Also, i, j, k (0 ≦ i, j, k ≦ n−1) are all different.

上記数9、数10、数11に示した必要十分条件と同様に、数32から数35までに示した条件を満たしていることを示すことができる。

<II>St/bEC−Dt’/bED符号
t/bEC−Dt’/bED符号に用いるR行N列を有するパリティ検査行列(H)を、下記数36に示すような構成としている。
Similar to the necessary and sufficient conditions shown in the above formulas 9, 10, and 11, it can be shown that the conditions shown in the formulas 32 to 35 are satisfied.

<II> S t / b EC-D t ′ / b ED code The parity check matrix (H) having R rows and N columns used for the St / b EC-D t ′ / b ED code is shown in the following Expression 36. The structure is as follows.

Figure 2006101429
ただし、R≧q+2r、かつ(R−q)は2の倍数であり、N=b(n+1)+R−q、0≦i≦n−1、n=2(R−q)/2−1である。
Figure 2006101429
However, R ≧ q + 2r and (Rq) is a multiple of 2, and N = b (n + 1) + Rq, 0 ≦ i ≦ n−1, n = 2 (Rq) / 2−1. is there.

上記数36を構成する行列H’は、下記数37に示すq次の列ベクトルh’(0≦j≦b−1)から構成されるq行b列(q≦b)の2元行列であり、2tまたはt+2t’のうちいずれか大きい値、及びbのうちいずれか小さい値に等しいか大きいランク(Rank)を有する。すなわち、Rank(H’)≧Min(Max(2t、t+2t’)、b)を満足する。 The matrix H ′ constituting the above Expression 36 is a q-by-b column (q ≦ b) binary matrix composed of q-order column vectors h j ′ (0 ≦ j ≦ b−1) shown in the following Expression 37. And has a rank equal to or larger than 2t or t + 2t ′, whichever is greater, and b, whichever is smaller. That is, Rank (H ′) ≧ Min (Max (2t, t + 2t ′), b) is satisfied.

Figure 2006101429
ここで、行列H’のランクがbに等しいとき、行列H’はランクbのb×b行列(例えば、b×bの単位行列)であり、行列H’のランクが2tのとき、行列H’は最小ハミング距離2t+1を有する符号の検査行列、すなわち、2tビット誤り検出機能を有する(b、b−q)符号のパリティ検査行列に等しい。また、行列H’のランクがt+2t’のとき、行列H’は最小ハミング距離t+2t’+1を有する符号の検査行列、すなわち、t+2t’ビット誤り検出機能を有する(b、b−q)符号のパリティ検査行列に等しい。
Figure 2006101429
Here, when the rank of the matrix H ′ is equal to b, the matrix H ′ is a b × b matrix of rank b (for example, a unit matrix of b × b), and when the rank of the matrix H ′ is 2t, the matrix H 'Is equal to a parity check matrix of a code having a minimum Hamming distance 2t + 1, that is, a (b, bq) code having a 2t bit error detection function. When the rank of the matrix H ′ is t + 2t ′, the matrix H ′ is a parity check matrix of a code having a minimum Hamming distance t + 2t ′ + 1, that is, a parity of a (b, bq) code having a t + 2t ′ bit error detection function. Equal to the check matrix.

また、上記数36を構成する行列H”は、下記数38に示すr次の列ベクトルh”(0≦j≦b−1)から構成されるr行b列(r≦b)の2元行列であり、tまたはt’のうちいずれか大きい値に等しいか大きいランク(Rank)を有する。すなわち、Rank(H”)≧Max(t、t’)を満足する。 In addition, the matrix H ″ constituting the equation 36 is an r-by-b column (r ≦ b) 2 composed of r-order column vectors h j ″ (0 ≦ j ≦ b−1) shown in the following equation 38. It is an original matrix and has a rank equal to or larger than t or t ′, whichever is larger. That is, Rank (H ″) ≧ Max (t, t ′) is satisfied.

Figure 2006101429
ここで、行列H”のランクがt>t’のとき、行列H”は最小ハミング距離t+1を有する符号の検査行列、すなわち、tビット誤り検出機能を有する(b、b−q)符号のパリティ検査行列に等しい。また、行列H”のランクがt<t’のとき、行列H”は最小ハミング距離t’+1を有する符号の検査行列、すなわち、t’ビット誤り検出機能を有する(b、b−q)符号のパリティ検査行列に等しい。
Figure 2006101429
Here, when the rank of the matrix H ″ is t> t ′, the matrix H ″ is a parity check matrix of a code having a minimum Hamming distance t + 1, that is, a parity of a (b, bq) code having a t-bit error detection function. Equal to the check matrix. When the rank of the matrix H ″ is t <t ′, the matrix H ″ is a check matrix of a code having the minimum Hamming distance t ′ + 1, that is, a (b, bq) code having a t′-bit error detection function. Equal to the parity check matrix.

次に、R≧q+2r、かつ(R−q)は2の倍数であり、γを2を底とする(R−q)/2次の拡大体GF(2(R−q)/2)の原始元とするときに、γH”は下記数39で定義することができる。 Next, R ≧ q + 2r, and (Rq) is a multiple of 2, and γ is 2 as the base of (Rq) / 2-order extension GF (2 (Rq) / 2 ) When the primitive element is used, γ i H ″ can be defined by the following equation (39).

Figure 2006101429
ここで、Φは加法のもとでGF(2)からGF(2(R−q)/2)への準同型写像(homomorphism)である。
Figure 2006101429
Here, Φ is a homomorphism from GF (2 q ) to GF (2 (R−q) / 2 ) under addition.

次に、上記数36に示したパリティ検査行列(H)で表される符号が、1個のt/b誤りを訂正し、且つ、2個のt’/b誤りを検出する機能を有していることを具体的に示す。パリティ検査行列H=[H、H、・・・、Hn−1]が以下に示す必要十分条件を満たしていることを示せばよい。ただし、HはR×bの小行列である。 Next, the code represented by the parity check matrix (H) shown in Equation 36 has a function of correcting one t / b error and detecting two t ′ / b errors. It shows concretely. It suffices to show that the parity check matrix H = [H 0 , H 1 ,..., H n−1 ] satisfies the necessary and sufficient conditions shown below. Here, H i is a small matrix of R × b.

Figure 2006101429
Figure 2006101429

Figure 2006101429
Figure 2006101429

Figure 2006101429
Figure 2006101429

Figure 2006101429
Figure 2006101429

Figure 2006101429
Figure 2006101429

Figure 2006101429
ここで、Et/bを1バイト中のtビットまでの誤りの集合とし、Et’/bを1バイト中のt’ビットまでの誤りの集合とする。また、i、j、k(0≦i、j、k≦n−1)は、すべて異なるものとする。
Figure 2006101429
Here, E t / b is a set of errors up to t bits in one byte, and E t ′ / b is a set of errors up to t ′ bits in one byte. Also, i, j, k (0 ≦ i, j, k ≦ n−1) are all different.

上記数9、数10、数11に示した必要十分条件と同様に、数40から数45までに示した条件を満たしていることを示すことができる。

<III>(St/b+St’/b)EC符号
(St/b+St’/b)EC符号に用いるR行N列を有するパリティ検査行列(H)を、下記数46に示すような構成としている。ここで、一般性を失うことなく、t>t’とする。
Similar to the necessary and sufficient conditions shown in the above formulas 9, 10, and 11, it can be shown that the conditions shown in the formulas 40 to 45 are satisfied.

<III> (S t / b + S t ′ / b ) EC code (S t / b + S t ′ / b ) The parity check matrix (H) having R rows and N columns used for the EC code is shown in the following Expression 46. The structure is as follows. Here, it is assumed that t> t ′ without losing generality.

Figure 2006101429
ただし、R≧q+3r、かつ(R−q)は3の倍数であり、N=b(n+1)+(R−q)/3、0≦i≦n−1、n=2(R−q)/3−1である。
Figure 2006101429
However, R ≧ q + 3r and (Rq) is a multiple of 3, N = b (n + 1) + (Rq) / 3, 0 ≦ i ≦ n−1, n = 2 (Rq) / 3-1.

上記数46を構成する行列H’は、下記数47に示すq次の列ベクトルh’(0≦j≦b−1)から構成されるq行b列(q≦b)の2元行列であり、2t+2t’またはbのうちいずれか小さい値に等しいか大きいランク(Rank)を有する。すなわち、Rank(H’)≧Min(2t+2t’、b)を満足する。 The matrix H ′ constituting the above equation 46 is a binary matrix of q rows and b columns (q ≦ b) composed of q-order column vectors h j ′ (0 ≦ j ≦ b−1) shown in the following equation 47. And has a rank equal to or larger than 2t + 2t ′ or b, whichever is smaller. That is, Rank (H ′) ≧ Min (2t + 2t ′, b) is satisfied.

Figure 2006101429
ここで、行列H’のランクがbに等しいとき、行列H’はランクbのb×b行列(例えば、b×bの単位行列)であり、行列H’のランクが2t+2t’<bのとき、行列H’は最小ハミング距離2t+2t’+1を有する符号の検査行列、すなわち、2t+2t’ビット誤り検出機能を有する(b、b−q)符号のパリティ検査行列に等しい。
Figure 2006101429
Here, when the rank of the matrix H ′ is equal to b, the matrix H ′ is a b × b matrix of rank b (for example, a unit matrix of b × b), and the rank of the matrix H ′ is 2t + 2t ′ <b. , Matrix H ′ is equal to a parity check matrix of a code having a minimum Hamming distance 2t + 2t ′ + 1, that is, a (b, b−q) code having a 2t + 2t ′ bit error detection function.

また、上記数46を構成する行列H”は、下記数48に示すr次の列ベクトルh”(0≦j≦b−1)から構成されるr行b列(r≦b)の2元行列であり、t+t’またはbのうちいずれか小さい値に等しいか大きいランク(Rank)を有する。すなわち、Rank(H”)≧Min(t+t’、b)を満足する。 In addition, the matrix H ″ constituting the above equation 46 is 2 in r rows and b columns (r ≦ b) composed of r-order column vectors h j ″ (0 ≦ j ≦ b−1) shown in the following equation 48. It is an original matrix and has a rank equal to or larger than t + t ′ or b, whichever is smaller. That is, Rank (H ″) ≧ Min (t + t ′, b) is satisfied.

Figure 2006101429
ここで、行列H”のランクがbに等しいとき、行列H”はランクbのb×b行列(例えば、b×bの単位行列)であり、行列H”のランクがt+t’<bのとき、行列H”は最小ハミング距離t+t’+1を有する符号の検査行列、すなわち、t+t’ビット誤り検出機能を有する(b、b−q)符号のパリティ検査行列に等しい。
Figure 2006101429
Here, when the rank of the matrix H ″ is equal to b, the matrix H ″ is a b × b matrix of rank b (for example, a b × b unit matrix), and the rank of the matrix H ″ is t + t ′ <b. , Matrix H ″ is equal to a parity check matrix of a code having a minimum Hamming distance t + t ′ + 1, ie, a (b, b−q) code having a t + t ′ bit error detection function.

次に、R≧q+3r、且つ、(R−q)は3の倍数であり、γを2を底とする(R−q)/3次の拡大体GF(2(R−q)/3)の原始元とするときに、γH”は下記数49で定義することができる。 Next, R ≧ q + 3r, and (Rq) is a multiple of 3, and γ is 2 as the base (Rq) / 3-order expansion GF (2 (Rq) / 3 ) Γ i H ″ can be defined by Equation 49 below.

Figure 2006101429
ここで、Φは加法のもとでGF(2)からGF(2(R−q)/3)への準同型写像(homomorphism)である。
Figure 2006101429
Here, Φ is a homomorphism from GF (2 q ) to GF (2 (R−q) / 3 ) under addition.

次に、上記数46に示したパリティ検査行列(H)で表される符号が、(t/b+t’/b)誤りを訂正する機能を有していることを具体的に示す。パリティ検査行列H=[H、H、・・・、Hn−1]が、以下に示す必要十分条件を満たしていることを示せばよい。ただし、HはR×bの小行列である。 Next, it is specifically shown that the code represented by the parity check matrix (H) shown in the above equation 46 has a function of correcting (t / b + t ′ / b) error. It suffices to show that the parity check matrix H = [H 0 , H 1 ,..., H n−1 ] satisfies the necessary and sufficient conditions shown below. Here, H i is a small matrix of R × b.

Figure 2006101429
Figure 2006101429

Figure 2006101429
Figure 2006101429

Figure 2006101429
Figure 2006101429

Figure 2006101429
Figure 2006101429

Figure 2006101429
Figure 2006101429

Figure 2006101429
Figure 2006101429

Figure 2006101429
Figure 2006101429

Figure 2006101429
Figure 2006101429

Figure 2006101429
ここで、Et/bを1バイト中のtビットまでの誤りの集合とし、Et’/bを1バイト中のt’ビットまでの誤りの集合とする。また、
Figure 2006101429
はすべて異なるものとする。
Figure 2006101429
Here, E t / b is a set of errors up to t bits in one byte, and E t ′ / b is a set of errors up to t ′ bits in one byte. Also,
Figure 2006101429
Are all different.

上記数9、数10、数11に示した必要十分条件と同様に、数50から数58までに示した条件を満たしていることを示すことができる。

<IV>Dt/bEC−St’/bEC符号
t/bEC−St’/bEC符号に用いるR行N列を有するパリティ検査行列(H)を、下記数59に示すような構成としている。ここで、Dt/bEC符号は、1バイト内に生じた2tビットまでの誤りを訂正する機能を有するため、t’>2tとする。
Similar to the necessary and sufficient conditions shown in the above equations 9, 10, and 11, it can be shown that the conditions shown in the equations 50 through 58 are satisfied.

<IV> D t / b EC-S t ′ / b EC code D t / b EC-S t ′ / b Parity check matrix (H) having R rows and N columns used for the EC code is shown in the following Expression 59. The structure is as follows. Here, since the D t / b EC code has a function of correcting an error of up to 2t bits generated in one byte, t ′> 2t.

Figure 2006101429
ただし、R≧q+3r、かつ(R−q)は3の倍数であり、N=b(n+1)+(R−q)/3、0≦i≦n−1、n=2(R−q)/3−1である。
Figure 2006101429
However, R ≧ q + 3r and (Rq) is a multiple of 3, N = b (n + 1) + (Rq) / 3, 0 ≦ i ≦ n−1, n = 2 (Rq) / 3-1.

上記数59を構成する行列H’は、下記数60に示すq次の列ベクトルh’(0≦j≦b−1)から構成されるq行b列(q≦b)の2元行列であり、4tまたは2t’のうちいずれか大きい値、及びbのうちいずれか小さい値に等しいか大きいランク(Rank)を有する。すなわち、Rank(H’)≧Min(Max(4t、2t’)、b)を満足する。 The matrix H ′ constituting the equation 59 is a q-by-b binary matrix (q ≦ b) composed of q-th order column vectors h j ′ (0 ≦ j ≦ b−1) shown in the following equation 60. And has a rank equal to or greater than the larger value of 4t or 2t ′ and the smaller value of b. That is, Rank (H ′) ≧ Min (Max (4t, 2t ′), b) is satisfied.

Figure 2006101429
ここで、行列H’のランクがbに等しいとき、行列H’はランクbのb×b行列(例えば、b×bの単位行列)であり、行列H’のランクが4tのとき、行列H’は最小ハミング距離4t+1を有する符号の検査行列、すなわち、4tビット誤り検出機能を有する(b、b−q)符号のパリティ検査行列に等しい。また、行列H’のランクが2t’のとき、行列H’は最小ハミング距離2t’+1を有する符号の検査行列、すなわち、2t’ビット誤り検出機能を有する(b、b−q)符号のパリティ検査行列に等しい。
Figure 2006101429
Here, when the rank of the matrix H ′ is equal to b, the matrix H ′ is a b × b matrix of rank b (for example, a unit matrix of b × b), and when the rank of the matrix H ′ is 4t, the matrix H ′ 'Is equal to a parity check matrix of a code having a minimum Hamming distance 4t + 1, that is, a (b, b-q) code having a 4t bit error detection function. When the rank of the matrix H ′ is 2t ′, the matrix H ′ is a parity check matrix of a code having a minimum Hamming distance 2t ′ + 1, that is, a parity of a (b, bq) code having a 2t ′ bit error detection function. Equal to the check matrix.

また、上記数59を構成する行列H”は、下記数61に示すr次の列ベクトルh”(0≦j≦b−1)から構成されるr行b列(r≦b)の2元行列であり、2tまたはt’のうちいずれか大きい値、及びbのうちいずれか小さい値に等しいか大きいランク(Rank)を有する。すなわち、Rank(H”)≧Min(Max(2t、t’)、b)を満足する。 Further, the matrix H ″ constituting the above equation 59 is an r-th row and b-column (r ≦ b) 2 which is composed of r-th order column vectors h j ″ (0 ≦ j ≦ b−1) shown in the following equation 61. It is an original matrix and has a rank equal to or larger than the larger value of 2t or t ′ and the smaller value of b. That is, Rank (H ″) ≧ Min (Max (2t, t ′), b) is satisfied.

Figure 2006101429
ここで、行列H”のランクがbに等しいとき、行列H”はランクbのb×b行列(例えば、b×bの単位行列)であり、行列H”のランクが2tのとき、行列H”は最小ハミング距離2t+1を有する符号の検査行列、すなわち、2tビット誤り検出機能を有する(b、b−q)符号のパリティ検査行列に等しい。また、行列H”のランクがt’のとき、行列H”は最小ハミング距離t’+1を有する符号の検査行列、すなわち、t’ビット誤り検出機能を有する(b、b−q)符号のパリティ検査行列に等しい。
Figure 2006101429
Here, when the rank of the matrix H ″ is equal to b, the matrix H ″ is a b × b matrix of rank b (eg, a b × b unit matrix), and when the rank of the matrix H ″ is 2t, the matrix H "Is equal to a parity check matrix of a code having a minimum Hamming distance 2t + 1, that is, a (b, b-q) code having a 2t bit error detection function. When the rank of the matrix H ″ is t ′, the matrix H ″ is a parity check matrix of a code having a minimum Hamming distance t ′ + 1, that is, a parity of a (b, bq) code having a t′-bit error detection function. Equal to the check matrix.

次に、R≧q+3r、かつ(R−q)は3の倍数であり、γを2を底とする(R−q)/3次の拡大体GF(2(R−q)/3)の原始元とするときに、γH”は下記数62で定義することができる。 Then, a multiple of R ≧ q + 3r, and (R-q) is 3, the base 2 to the γ of the (R-q) / 3-order extension field GF (2 (R-q) / 3) When the primitive element is used, γ i H ″ can be defined by Equation 62 below.

Figure 2006101429
ここで、Φは加法のもとでGF(2)からGF(2(R−q)/3)への準同型写像(homomorphism)である。
Figure 2006101429
Here, Φ is a homomorphism from GF (2 q ) to GF (2 (R−q) / 3 ) under addition.

次に、上記数59に示したパリティ検査行列(H)で表される符号が、2個のt/b誤りを訂正し、かつ1個のt’/b誤り(t<t’)を訂正する機能を有していることを具体的に示す。パリティ検査行列H=[H、H、・・・、Hn−1]が、以下に示す必要十分条件を満たしていることを示せばよい。ただし、HはR×bの小行列である。 Next, the code represented by the parity check matrix (H) shown in Equation 59 corrects two t / b errors and corrects one t ′ / b error (t <t ′). It shows concretely that it has the function to do. It suffices to show that the parity check matrix H = [H 0 , H 1 ,..., H n−1 ] satisfies the necessary and sufficient conditions shown below. Here, H i is a small matrix of R × b.

Figure 2006101429
Figure 2006101429

Figure 2006101429
Figure 2006101429

Figure 2006101429
Figure 2006101429

Figure 2006101429
Figure 2006101429

Figure 2006101429
ここで、Et/bを1バイト中のtビットまでの誤りの集合とし、Et’/bを1バイト中のt’ビットまでの誤りの集合とする。また、

Figure 2006101429
はすべて異なるものとする。
Figure 2006101429
Here, E t / b is a set of errors up to t bits in one byte, and E t ′ / b is a set of errors up to t ′ bits in one byte. Also,

Figure 2006101429
Are all different.

上記数9、数10、数11に示した必要十分条件と同様に、数63から数67までに示した条件を満たしていることを示すことができる。   Similar to the necessary and sufficient conditions shown in the above formulas 9, 10, and 11, it can be shown that the conditions shown in the formulas 63 to 67 are satisfied.

このように、上記では、バイト内複数スポッティバイト誤り制御符号のパリティ検査行列(H)の構成法の幾つかの例を示したが、次に、このパリティ検査行列(H)を用いて、処理する符号化と復号の具体的な方法とそれぞれの回路構成について、数1に示したバイト内複数スポッティバイト誤り制御符号を例に取って説明する。

<A>符号化の方法及びこれを実現する回路の構成について
まず、図1に示す符号化回路2が行う符号化方法について説明する。
As described above, in the above, some examples of the configuration method of the parity check matrix (H) of the intra-byte multiple spotty byte error control codes are shown. Next, using this parity check matrix (H), The specific encoding and decoding methods to be processed and the respective circuit configurations will be described by taking the intra-byte multiple spotty byte error control code shown in Equation 1 as an example.

<A> Encoding Method and Circuit Configuration for Realizing This First, an encoding method performed by the encoding circuit 2 shown in FIG. 1 will be described.

符号化回路2は、入力情報データD(行ベクトル)30と、図3に示すパリティ検査行列(H)を基本行変形して得られるパリティ検査行列(H)の情報部Hを用いて、検査情報C(行ベクトル)を生成する。この検査情報(C)の生成は、下記数68により求めることができる。 Encoding circuit 2 includes an input information data D (row vector) 30, by using the information part H R of the parity check matrix shown in FIG. 3 (H) a parity check matrix obtained by base line variations (H), Inspection information C (row vector) is generated. The generation of the inspection information (C) can be obtained by the following equation 68.

Figure 2006101429
具体的には、符号化回路2は、入力情報データ(D)30の情報ビット長64ビット及び検査ビット長26ビットを基に、パリティ検査行列Hである(504、478)D2/8EC符号を構成した後に、後半414ビットに相当する列ベクトル414列を削除することにより、符号ビット長90ビット、情報長64ビットを有する図3に示す(90、64)D2/8EC符号が構成することができる。この符号のパリティ検査行列Hを基本行変形すると、組織符号としてのパリティ検査行列Hを構成することができる。図4は、(90、64)D2/8EC組織符号のパリティ検査行列を示している。
Figure 2006101429
Specifically, the encoding circuit 2 is a parity check matrix H based on the information bit length 64 bits and the check bit length 26 bits of the input information data (D) 30 (504, 478) D 2/8 EC. After constructing the code, by deleting the column vector 414 columns corresponding to the latter 414 bits, the (90, 64) D 2/8 EC code shown in FIG. 3 having a code bit length of 90 bits and an information length of 64 bits is obtained. Can be configured. When the parity check matrix H of this code is transformed into a basic row, a parity check matrix H as a systematic code can be configured. FIG. 4 shows a parity check matrix of the (90, 64) D 2/8 EC system code.

図4に示す(90、64)D2/8EC組織符号のパリティ検査行列において、d〜d63が情報ビットに相当し、c〜c25が検査ビットに相当する。ここで、図4に示す(90、64)D2/8EC組織符号のパリティ検査行列において、情報ビットに相当するd〜d63の列ベクトルを集めた行列が、パリティ検査行列の情報部Hとなる。 In the parity check matrix of the (90, 64) D 2/8 EC systematic code shown in FIG. 4, d 0 to d 63 correspond to information bits, and c 0 to c 25 correspond to check bits. Here, in the parity check matrix of the (90, 64) D 2/8 EC systematic code shown in FIG. 4, a matrix in which column vectors of d 0 to d 63 corresponding to information bits are collected is an information part of the parity check matrix. the H R.

ここで、符号化では図4に示すパリティ検査行列を使用し、復号では図3に示すパリティ検査行列を使用する。基本行変形して得られた行列は、もとの行列と等価であり、図4に示すパリティ検査行列で表される符号は、図3に示すパリティ検査行列で表される符号と、その性質は全く変化しない。これより、符号化においては、図4に示すパリティ検査行列を使用することとする。   Here, the parity check matrix shown in FIG. 4 is used for encoding, and the parity check matrix shown in FIG. 3 is used for decoding. The matrix obtained by transforming the basic row is equivalent to the original matrix, and the code represented by the parity check matrix shown in FIG. 4 includes the code represented by the parity check matrix shown in FIG. Does not change at all. Therefore, in the encoding, the parity check matrix shown in FIG. 4 is used.

次に、符号化回路2は、上記数68を基に、26ビットの検査情報(C)を生成する。上記数68に示すC=D・H から明らかなように、例えば、検査情報(C)における検査ビットcを生成するには、図4に示す符号化用(90、64)D2/8EC符号の行列の1行目において、cに対応するビットを除いて“1”が存在する箇所に対応するビットのGF(2)上の和(すなわち、2を法とする和:mod2)をとる演算を行えばよい。 Next, the encoding circuit 2 generates 26-bit inspection information (C) based on the above formula 68. As apparent from C = D · H R T shown in the above equation 68, for example, in order to generate the check bit c 0 in the check information (C), (90, 64) D 2 for encoding shown in FIG. / 8 In the first row of the EC code matrix, except for the bit corresponding to c 0 , the sum of the bits corresponding to the location where “1” exists on GF (2) (ie, the sum modulo 2: An operation taking mod2) may be performed.

例えば、検査ビットcを求める場合に、cに対応するビットを除いて“1”が存在しているのは、d、d、d、d、d、d11、d12、d20、d21、d24、d26、d31、d33、d37、d38、d39、d40、d41、d42、d43、d44、d47、d48、d52、d54、d55、d56、d57、d58であり、これら29個のビットについて、2を法とする和(mod2)をとればよい。 For example, when the check bit c 0 is obtained, “1” is present except for the bit corresponding to c 0 because d 1 , d 4 , d 5 , d 6 , d 8 , d 11 , d 12, d 20, d 21, d 24, d 26, d 31, d 33, d 37, d 38, d 39, d 40, d 41, d 42, d 43, d 44, d 47, d 48, d 52 , d 54 , d 55 , d 56 , d 57 , and d 58. For these 29 bits, a sum modulo 2 (mod 2) may be taken.

これを実現するには、図5に示すように、前記29ビットを多入力パリティチェック回路20(0)を構成すればよく、この多入力パリティチェック回路20(0)の出力が検査ビットcとなる。他の検査ビットc〜c25についても、検査ビットcと同様にして生成することができる。26ビットの検査ビットc〜c25を並列に生成する符号化回路2(多入力パリティチェック回路20(0)〜20(25)からなる)の上位14ビットの構成を図5に、下位12ビットの構成を図6にそれぞれ示す。 In order to realize this, as shown in FIG. 5, the 29 bits may constitute the multi-input parity check circuit 20 (0), and the output of the multi-input parity check circuit 20 (0) is the check bit c 0. It becomes. Other check bits c 1 to c 25 can be generated in the same manner as the check bit c 0 . The upper 14 bit configuration of 26-bit check bits c 0 to c encoding circuit 2 the 25 generating in parallel (made from the multi-input parity check circuit 20 (0) 20 (25)) in FIG. 5, lower 12 Each bit configuration is shown in FIG.

次に、符号化回路2によって生成した検査情報(C)を、入力情報データ(D)30に付加した符号語を下記数69に示す。これが回路3に送られる送信語(V)(90ビットのベクトル)となる。   Next, a code word in which the inspection information (C) generated by the encoding circuit 2 is added to the input information data (D) 30 is represented by the following expression 69. This is the transmission word (V) (90-bit vector) sent to the circuit 3.

Figure 2006101429
<B>復号の方法及びこれを実現する回路の構成について
次に、送信語(V)31に誤りが生じたとき(すなわち受信語32に誤りが含まれているとき)に、その誤りに対する訂正・検出処理が、図3に示す(90、64)D2/8EC符号を用いて生成されるシンドローム(S)33の値に基づいて可能なことを示す。
Figure 2006101429
<B> Decoding method and circuit configuration for realizing the same Next, when an error occurs in the transmission word (V) 31 (that is, when the reception word 32 includes an error), the error is corrected. The detection process is possible based on the value of the syndrome (S) 33 generated using the (90, 64) D 2/8 EC code shown in FIG.

図3に示す(90、64)D2/8EC符号の検査行列は、距離d=5を有することから、上記数1に示すように、パリティ検査行列H’による4段構成を有する。これより、1段目より得られるq=8ビットのシンドロームをSI、2段目より得られるr=6ビットのシンドロームをSII、3段目より得られるr=6ビットのシンドロームをSIII、4段目より得られるr=6ビットのシンドロームをSIVとする。 The check matrix of the (90, 64) D 2/8 EC code shown in FIG. 3 has a distance d = 5, and thus has a four-stage configuration with a parity check matrix H ′ as shown in the above equation (1). Thus, the q = 8-bit syndrome obtained from the first stage is S I , the r = 6-bit syndrome obtained from the second stage is S II , and the r = 6 bit syndrome obtained from the third stage is S III the r = 6 bits of the syndrome obtained from the fourth stage and S IV.

これらの情報を用いて、次のように誤りの訂正・検出を行う。受信語(V’)32とパリティ検査行列(H)とから、シンドローム(S)33は、下記数70により求めることができる。   Using these pieces of information, errors are corrected and detected as follows. From the received word (V ′) 32 and the parity check matrix (H), the syndrome (S) 33 can be obtained by the following equation (70).

Figure 2006101429
ここで、SI∈GF(2)は、q次の行ベクトルである。また、SII、SIII、SIV∈GF(2)は、それぞれr次の行ベクトルである。
Figure 2006101429
Here, S I εGF (2 q ) is a q-th row vector. S II , S III , and S IV εGF (2 r ) are r-th row vectors, respectively.

上記数5に示す伸長符号の場合に、SI∈GF(2)は、q次の行ベクトルである。また、SII、SIII、SIV∈GF(2(R−q)/3)は、それぞれ(R−q)/3次の行ベクトルである。 In the case of the decompression code shown in Equation 5, S I εGF (2 q ) is a q-th row vector. S II , S III , and S IV εGF (2 (R−q) / 3 ) are (R−q) / 3 cubic row vectors, respectively.

なお、シンドローム(S)33は、例えば、iI番目のバイトにeIの誤り、iII番目のバイトにeIIの誤りが生じているときに、下記数71となる。 Incidentally, syndrome (S) 33 for example, an error of i I th byte e I, when the error e II to i II-th byte occurs, the following Expression 71.

Figure 2006101429
Iに注目すると、下記数72が成り立つ。数72において、H’はランクMin((d−1)t、b)を有しているため、eI+eII(=eとする)を求めることができる。図3に示す(90、64)D2/8EC符号の場合に、H’は単位行列であるため、e=eI+eII=SIとなる。
Figure 2006101429
Focusing on S I , the following equation 72 holds. In Formula 72, since H ′ has a rank Min ((d−1) t, b), e I + e II (= e A can be obtained). In the case of the (90, 64) D 2/8 EC code shown in FIG. 3, since H ′ is a unit matrix, e A = e I + e II = S I.

Figure 2006101429
次に、eI+eIIにH”を右から乗算し、乗算した結果をS’I∈GF(2)とする。つまり、下記数73の関係が成立する。
Figure 2006101429
Next, e I + e II is multiplied by H ″ T from the right, and the result of multiplication is S ′ I ∈GF (2 r ).

Figure 2006101429
ここで、eI・H”、eII・H”(∈GF(2))をGF(2)上の誤りe’I、e’IIとし、S’=[S’IIIIIIIV]とすると、下記数74の関係が成り立つ。
Figure 2006101429
Here, e I · H ″ T and e II · H ″ T (∈GF (2 r )) are set to errors e ′ I and e ′ II on GF (2 r ), and S ′ = [S ′ I S II S III S IV ], the following relationship 74 holds.

Figure 2006101429
数74に示すS’は、誤りe’I、e’IIを有する距離d=5のRS符号におけるシンドロームの式と一致する。よって、距離d=5を有するGF(2)上のRS符号の復号法を用いることで、誤り位置iI、iII及びGF(2)上の誤りe’I、e’IIを求めることができる。また、誤り位置が求まらない場合に、誤りの訂正が不可能として誤りを検出する。
Figure 2006101429
S ′ shown in the equation 74 coincides with the syndrome equation in the RS code of distance d = 5 having errors e ′ I and e ′ II . Therefore, by using the decoding method of the RS code on GF (2 r ) having the distance d = 5, the error positions i I and i II and the errors e ′ I and e ′ II on GF (2 r ) are obtained. be able to. Further, when the error position cannot be obtained, the error is detected as the error cannot be corrected.

次に、GF(2)上の誤りe’I、e’IIから、GF(2)上の誤りeI、eIIを求める。前記RS符号の復号により得られたGF(2)上の誤りe’において、誤りe’I、e’IIが、2バイトに生じている場合と1バイトに生じている場合で場合分けする。 Next, the errors e I and e II on GF (2 b ) are obtained from the errors e ′ I and e ′ II on GF (2 r ). In the error e ′ on GF (2 r ) obtained by decoding the RS code, the case where the errors e ′ I and e ′ II are generated in 2 bytes and in the case of 1 byte is divided. .

e’I、e’IIが2バイトに生じている場合に、各バイトに1個ずつのスポッティバイト誤りが生じている。このとき、eI・H”=e’I、eII・H”=e’IIにおいて、H”は、ランクがMin(2t、b)=(4、8)=4より、eI→e’I、eII→e’IIは単射の関係となっているため、GF(2)上の誤りeI、eIIを求めることができる。 When e ′ I and e ′ II occur in 2 bytes, one spotty byte error occurs in each byte. At this time, in e I · H ″ T = e ′ I and e II · H ″ T = e ′ II , H ″ has a rank of Min (2t, b) = (4, 8) = 4, and e I Since e ′ I and e II → e ′ II are injective relations, errors e I and e II on GF (2 b ) can be obtained.

また、e’I、e’IIが1バイトに生じている場合に、1バイトに1または2個のスポッティバイト誤りが生じている。このとき、上記数73から求めたe=eI+eIIが誤りとなるため、誤りも求めることができる。 In addition, when e ′ I and e ′ II occur in one byte, one or two spotty byte errors occur in one byte. At this time, since e A = e I + e II obtained from the equation 73 becomes an error, an error can also be obtained.

なお、一般的な距離d、つまり、任意所定の距離dに対しても、前記距離d=5の場合と同様に、前記RS符号の復号により得られたGF(2)上の誤りe’において、誤りが生じているバイト数による場合分けを行うことにより、GF(2)上の誤りを求めることができる。 Note that an error e ′ on GF (2 r ) obtained by decoding the RS code is also obtained for a general distance d, that is, an arbitrary predetermined distance d, as in the case of the distance d = 5. in, by performing separation of cases by the number of bytes error has occurred, it is possible to determine the error in the GF (2 b).

RS符号に対する復号は、距離dが小さい符号に対しては、並列復号法を用いて実現することができる。この並列復号法の一般的構成は、「バースト誤り生成方法及びバーストおよびバイト誤り検出・訂正装置」(特許文献4参照)に開示されている。   Decoding for an RS code can be realized using a parallel decoding method for a code with a small distance d. The general configuration of this parallel decoding method is disclosed in “Burst Error Generation Method and Burst and Byte Error Detection / Correction Device” (see Patent Document 4).

しかしながら、特許文献4に開示された並列復号法は、高速な復号が可能であるが、符号の距離dが大きくなると、回路量が大きくなるという問題が生じる。距離dが大きい符号に対しては、例えば、バーレカンプ・マッシィ法などの逐次復号法を用いることができるが、逐次復号法による復号は、逐次(シリアル)に行われるため、復号が遅いといった問題が生じる。なお、バーレカンプ・マッシィ法を用いたRS符号の復号回路の構成は、非特許文献11に開示されている。   However, although the parallel decoding method disclosed in Patent Document 4 can perform high-speed decoding, there is a problem that the circuit amount increases as the code distance d increases. For a code with a large distance d, for example, a sequential decoding method such as the Burlekamp-Massy method can be used. However, since the decoding by the sequential decoding method is performed serially, there is a problem that the decoding is slow. Arise. The configuration of the RS code decoding circuit using the Balecamp Massi method is disclosed in Non-Patent Document 11.

特許文献4に開示された並列復号法によれば、例えば、d=5の符号に対しては、次のような手順により復号する。   According to the parallel decoding method disclosed in Patent Document 4, for example, a code of d = 5 is decoded by the following procedure.

まず、RS符号のパリティ検査行列

Figure 2006101429
に対し、R×2rの行列
Figure 2006101429
を構成する。ただし、
Figure 2006101429
はR×rの小行列である。 First, the parity check matrix of the RS code
Figure 2006101429
R × 2r matrix
Figure 2006101429
Configure. However,
Figure 2006101429
Is an R × r submatrix.

次に、この行列

Figure 2006101429
にR×(R−2r)の行列B(i,j)を付加し、R×Rの正則行列
Figure 2006101429
を構成する。 Then this matrix
Figure 2006101429
R × (R−2r) matrix B (i, j) is added to R × R regular matrix
Figure 2006101429
Configure.

そして、A(i,j)の逆行列

Figure 2006101429
を求めると、下記数75の関係が成り立つ。 And the inverse matrix of A (i, j)
Figure 2006101429
Is obtained, the following formula 75 is established.

Figure 2006101429
ここで、
Figure 2006101429
はr×Rの行列であり、
Figure 2006101429
となる。ただし、
Figure 2006101429
はr×rの単位行列である。また、
Figure 2006101429
はr×Rの行列であり、
Figure 2006101429
となる。また、
Figure 2006101429
は2r×Rの行列であり、
Figure 2006101429
となる。ただし、
Figure 2006101429
は2r×2rの単位行列である。また、
Figure 2006101429
は2r×Rの行列であり、
Figure 2006101429
となる。
Figure 2006101429
here,
Figure 2006101429
Is an r × R matrix,
Figure 2006101429
It becomes. However,
Figure 2006101429
Is an r × r unit matrix. Also,
Figure 2006101429
Is an r × R matrix,
Figure 2006101429
It becomes. Also,
Figure 2006101429
Is a 2r × R matrix,
Figure 2006101429
It becomes. However,
Figure 2006101429
Is a 2r × 2r unit matrix. Also,
Figure 2006101429
Is a 2r × R matrix,
Figure 2006101429
It becomes.

前記

Figure 2006101429
に対し、
Figure 2006101429
となるバイト位置i,jが誤りの位置iI、iIIとなり、
Figure 2006101429
が誤りの大きさe’I、e’IIとなる。これから、2バイトの誤りを訂正することができる。また、
Figure 2006101429
となるバイト位置i,jが存在しない場合に、誤りの訂正が不可能として誤りを検出する。 Said
Figure 2006101429
Whereas
Figure 2006101429
Become byte positions i, j is the position i I error, i II, and the
Figure 2006101429
Becomes the error magnitudes e ′ I and e ′ II . From this, a 2-byte error can be corrected. Also,
Figure 2006101429
When there is no byte position i, j, the error is detected as being uncorrectable.

次に、本発明において、前述したd=5の符号に対する並列復号方法を実現する復号回路4の概略構成を図7に示す。   Next, FIG. 7 shows a schematic configuration of the decoding circuit 4 for realizing the parallel decoding method for the above-mentioned code of d = 5 in the present invention.

図1に示したように、復号回路4は、シンドローム生成回路1と誤り訂正回路5とから構成されている。   As shown in FIG. 1, the decoding circuit 4 includes a syndrome generation circuit 1 and an error correction circuit 5.

また、図7に示すように、誤り訂正回路5は、H’復号回路6と、H”乗算回路7と、GF(2)上の並列復号回路8と、GF(2)上の誤り生成回路9と、反転回路10とから構成されている。 Further, as shown in FIG. 7, the error correction circuit 5 includes an H ′ decoding circuit 6, an H ″ multiplication circuit 7, a parallel decoding circuit 8 on GF (2 r ), and an error on GF (2 b ). The generating circuit 9 and the inverting circuit 10 are included.

ここで、H’復号回路6は、シンドローム(S)33の上位qビットSI36を基にして、バイトごとの誤りの和(e)38を生成する。 Here, the H ′ decoding circuit 6 generates an error sum (e A ) 38 for each byte based on the upper q bits S I 36 of the syndrome (S) 33.

また、H”乗算回路7は、バイトごとの誤りの和(e)38を基にして、シンドローム(S)33の上位qビットSI36とH”の転置(H”)の積(S’I)39を生成する。 Also, the H ″ multiplier circuit 7 is based on the product of the upper q bits S I 36 of the syndrome (S) 33 and the transpose (H ″ T ) of H ″ based on the error sum (e A ) 38 for each byte. generating a S 'I) 39.

次に、GF(2)上の並列復号回路8は、シンドローム(S)33の上位qビットSI36とH”の転置(H”)の積(S’I)39、及びシンドローム(S)33の下位3rビットSIIIIIIV37を基にして、GF(2)上のビット誤りポインタ(e’)40、及びGF(2)上の並列復号において誤り訂正が不可能とみなされたときに出力されるDS(0)(Detection Signal)41を生成する。 Next, the parallel decoding circuit 8 on GF (2 r ) generates the product (S ′ I ) 39 of the upper q bits S I 36 of the syndrome (S) 33 and the transpose (H ″ T ) of H ″, and the syndrome ( based on the lower 3r bits S II S III S IV 37 of S) 33, GF (2 r ) on the bit-error pointer (e ') 40, and GF (error correction in the 2 r) parallel decoding on non A DS (0) (Detection Signal) 41 is generated that is output when it is deemed possible.

そして、GF(2)上の誤り生成回路9は、バイトごとの誤りの和(e)38、及びGF(2)上のビット誤りポインタ(e’)40を基にして、GF(2)上の誤りをGF(2)上の誤りに変換して、GF(2)上のビット誤りポインタ(e)42、及び誤り訂正が不可能とみなされたときに出力されるDS(1)(Detection Signal)43を出力する。 Then, the error generation circuit 9 on GF (2 b ) uses GF (2 ′) based on the error sum (e A ) 38 for each byte and the bit error pointer (e ′) 40 on GF (2 r ). errors on the 2 r) is converted to an error on the GF (2 b), is output when a bit error pointer on GF (2 b) (e) 42, and error correction is deemed not DS (1) (Detection Signal) 43 is output.

最後に、反転回路10は、GF(2)上のビット誤りポインタ(e)42を基にして、誤りビットに該当する受信語(V’)32のビット値を反転させることにより、受信語(V’)32の誤りを訂正する。 Finally, the inverting circuit 10 inverts the bit value of the received word (V ′) 32 corresponding to the error bit based on the bit error pointer (e) 42 on GF (2 b ), thereby receiving the received word. (V ′) 32 errors are corrected.

次に、図7に示される復号回路4で行われる動作手順の概略を説明する。   Next, an outline of an operation procedure performed in the decoding circuit 4 shown in FIG. 7 will be described.

まず、シンドローム生成回路1では、Nビットからなる受信語(V’)32が入力されると、Rビットのシンドローム(S)33を生成する。   First, the syndrome generation circuit 1 generates an R-bit syndrome (S) 33 when an N-bit received word (V ′) 32 is input.

次に、生成されたRビットのシンドローム(S)33は、上位qビットSI36と、下位3rビットSIIIIIIV37とに分けられる。シンドローム(S)33の上位qビットSI36は、H’復号回路6に入力される。また、シンドローム(S)33の下位3rビットSIIIIIIV37は、GF(2)上の並列復号回路8に入力される。 Next, the generated R-bit syndrome (S) 33 is divided into upper q bits S I 36 and lower 3r bits S II S III S IV 37. The upper q bits S I 36 of the syndrome (S) 33 are input to the H ′ decoding circuit 6. Further, the lower 3r bits S II S III S IV 37 of the syndrome (S) 33 are inputted to the parallel decoding circuit 8 on GF (2 r ).

そして、H’復号回路6では、詳細は後述するが、シンドローム生成回路1で生成されたシンドローム(S)33の上位qビットSI36を基にして、bビットのバイトごとの誤りの和(e)38を出力する。 In the H ′ decoding circuit 6, as will be described in detail later, based on the upper q bits S I 36 of the syndrome (S) 33 generated by the syndrome generation circuit 1, the sum of errors for each b-bit byte ( e A ) 38 is output.

そして、H”乗算回路7では、詳細は後述するが、H’復号回路6で生成されたバイトごとの誤りの和(e)38を基にして、シンドローム(S)33の上位qビットSI36とH”の転置(H”)の積(S’I)39を出力する。 In the H ″ multiplier circuit 7, as will be described in detail later, the upper q bits S of the syndrome (S) 33 are based on the error sum (e A ) 38 for each byte generated by the H ′ decoder circuit 6. The product (S ′ I ) 39 of I 36 and the transpose (H ″ T ) of H ″ is output.

また、GF(2)上の並列復号回路8では、詳細は後述するが、H”乗算回路7で生成されたシンドローム(S)33の上位qビットSI36とH”の転置(H”)の積(S’I)39、及びシンドローム生成回路1で生成されたシンドローム(S)33の下位3rビットSIIIIIIV37を基にして、GF(2)上の誤りを指摘する

Figure 2006101429
ビットのGF(2)上のビット誤りポインタ
Figure 2006101429
を生成する。ここで、
Figure 2006101429
はyを超える最小の整数を示す。また、GF(2)上の並列復号回路8では、GF(2)上の並列復号において、誤り訂正が不可能とみなされたときに、訂正不可能誤り検出信号(DS(0))41を出力する。 Further, in the parallel decoding circuit 8 on GF (2 r ), as will be described in detail later, the upper q bits S I 36 of the syndrome (S) 33 generated by the H ″ multiplier circuit 7 and the transposition (H ″) of H ″. Based on the product (S ′ I ) 39 of T ) and the lower 3r bits S II S III S IV 37 of the syndrome (S) 33 generated by the syndrome generation circuit 1, the error on GF (2 r ) Point out
Figure 2006101429
Bit error pointer on bit GF ( 2r )
Figure 2006101429
Is generated. here,
Figure 2006101429
Indicates the smallest integer exceeding y. Also, GF in parallel decoding circuit 8 on the (2 r), the parallel decoding on GF (2 r), when it is considered impossible error correction, uncorrectable error detection signal (DS (0)) 41 is output.

そして、GF(2)上の誤り生成回路9では、詳細は後述するが、H’復号回路6で生成されたバイトごとの誤りの和(e)38、及びGF(2)上の並列復号回路8で生成されたGF(2)上のビット誤りポインタ(e’)40を基にして、GF(2)上の誤りを指摘するNビットのGF(2)上のビット誤りポインタe=(e、e、・・・、eN−1)42を生成する。また、GF(2)上の誤り生成回路9では、誤り訂正が不可能とみなされたときに、訂正不可能誤り検出信号(DS(1))43を出力する。 In the error generation circuit 9 on GF (2 b ), as will be described in detail later, the error sum (e A ) 38 for each byte generated by the H ′ decoding circuit 6 and on the GF (2 r ) parallel decoding circuit 8-bit-error pointer on the generated GF (2 r) in (e ') 40 and based on the bit on GF (2 b) of the N bits to indicate errors in the GF (2 b) An error pointer e = (e 0 , e 1 ,..., E N−1 ) 42 is generated. Further, the error generation circuit 9 on GF (2 b ) outputs an uncorrectable error detection signal (DS (1)) 43 when error correction is deemed impossible.

次に、反転回路10では、GF(2)上の誤り生成回路9で生成されたNビットのGF(2)上のビット誤りポインタ(e)42、及び受信語(V’)32を基にして、GF(2)上のビット誤りポインタ(e)42に対応した受信語(V’)32のビットを反転する。 Then, the inverting circuit 10, GF (2 b) of the N bits generated by the error vector generating circuit 9 on GF (2 b) on the bit-error pointer (e) 42, and the received word a (V ') 32 Based on this, the bit of the received word (V ′) 32 corresponding to the bit error pointer (e) 42 on GF (2 b ) is inverted.

最後に、反転回路10では、Nビットの誤り訂正された受信語Vから、Kビットの情報語Dを取り出し、出力情報データ34として出力する。 Finally, the inverting circuit 10 extracts a K-bit information word D * from the N-bit error-corrected received word V * and outputs it as output information data 34.

また、GF(2)上の並列復号回路8で生成された訂正不可能誤り検出信号(DS(0))41と、GF(2)上の誤り生成回路9で生成された訂正不可能誤り検出信号(DS(1))43の論理和をとることにより、訂正不可能誤り検出信号UCE(Uncorrectable Error)35の値を出力する。例えば、この訂正不可能誤り検出信号UCE35の値が“1”であれば、訂正能力を超えた誤りを検出したことを示している。 Further, the uncorrectable error detection signal (DS (0)) 41 generated by the parallel decoding circuit 8 on GF (2 r ) and the uncorrectable generated by the error generation circuit 9 on GF (2 b ). By calculating the logical sum of the error detection signal (DS (1)) 43, the value of the uncorrectable error detection signal UCE (Uncorrectable Error) 35 is output. For example, if the value of the uncorrectable error detection signal UCE35 is “1”, it indicates that an error exceeding the correction capability has been detected.

なお、数5に示す伸長符号、及び数28、数36、数46、数59に示す大きさの異なる2種類のバイト内複数スポッティバイト誤りを制御する符号でも、それらの復号方法及び回路構成は、上述したことと基本的に同一である。   It should be noted that the decoding method and circuit configuration of the decompression code shown in Formula 5 and the codes for controlling two types of intra-byte spotty byte errors having different sizes shown in Formula 28, Formula 36, Formula 46, and Formula 59 are also used. Is basically the same as described above.

次に、シンドローム生成回路1、H’復号回路6、H”乗算回路7、GF(2)上の並列復号回路8、GF(2)上の誤り生成回路9、及び反転回路10のそれぞれの具体的な構成例を、図3に示す(90、64)D2/8EC符号を用いて説明する。

<a>シンドローム生成回路1の構成
ここでは、シンドローム生成回路1の構成について詳細に説明する。
Next, the syndrome generation circuit 1, the H ′ decoding circuit 6, the H ″ multiplication circuit 7, the parallel decoding circuit 8 on GF (2 r ), the error generation circuit 9 on GF (2 b ), and the inverting circuit 10 respectively. A specific configuration example will be described using the (90, 64) D 2/8 EC code shown in FIG.

<a> Configuration of Syndrome Generation Circuit 1 Here, the configuration of the syndrome generation circuit 1 will be described in detail.

まず、シンドローム生成回路では、N=90(=64+26)ビットからなる受信語(V’)32を、下記数76に示すように表現したとき、この受信語(V’)32を入力して、下記数77に示すS、S、・・・、S25からなるR=26ビットのシンドローム(S)33を生成する。 First, in the syndrome generation circuit, when the received word (V ′) 32 composed of N = 90 (= 64 + 26) bits is expressed as shown in the following equation 76, the received word (V ′) 32 is input, S 0, S 1 shown in the following Expression 77, ..., to generate the R = 26 bits of the syndrome (S) 33 consisting of S 25.

前述したように、図3に示すD2/8EC符号のパリティ検査行列が4段構成を有することから、これに対応してシンドローム(S)33も4個の部分に区分けし、SI=(S)、SII=(S10111213)、SIII=(S141516171819)、SIV=(S202122232425)とする。 As described above, since the parity check matrix of the D 2/8 EC code shown in FIG. 3 has a four-stage configuration, the syndrome (S) 33 is also divided into four parts correspondingly, and S I = (S 0 S 1 S 2 S 3 S 4 S 5 S 6 S 7 ), S II = (S 8 S 9 S 10 S 11 S 12 S 13 ), S III = (S 14 S 15 S 16 S 17 S 18 S 19 ) and S IV = (S 20 S 21 S 22 S 23 S 24 S 25 ).

Figure 2006101429
Figure 2006101429

Figure 2006101429
上記数68に示したように、シンドロームS=V’・Hより、転置したパリティ検査行列(H)の各行は、入力する情報に対応し、例えば、行列(H)の第0行は、入力情報のv’に対応している。そこで、シンドローム(S)33の各ビットを生成するには、符号であるパリティ検査行列(H)の各列方向に、“1”を有するビットに対応する受信語(V’)32の受信情報をGF(2)上で加算(mod2の計算)すればよい。
Figure 2006101429
As shown in the above formula 68, from the syndrome S = V ′ · H T , each row of the transposed parity check matrix (H T ) corresponds to input information, for example, the 0th row of the matrix (H T ) Corresponds to v 0 ′ of the input information. Therefore, in order to generate each bit of the syndrome (S) 33, reception of the received word (V ′) 32 corresponding to the bit having “1” in each column direction of the parity check matrix (H T ) that is a code. Information may be added on GF (2) (calculation of mod2).

図8及び図9は、図3に示した(90、64)D2/8EC符号のパリティ検査行列を基に構成したシンドローム生成回路1を示す図である。図8では、S、S、・・・、S13といったシンドローム(S)33の上位14ビット、また、図9では、S14、S13、・・・、S25といったシンドローム(S)33の下位12ビットをそれぞれ生成している。 8 and 9 are diagrams showing the syndrome generation circuit 1 configured based on the parity check matrix of the (90, 64) D 2/8 EC code shown in FIG. In Figure 8, S 0, S 1, ···, the upper 14 bits of the syndrome, such as S 13 (S) 33 Also, In FIG. 9, S 14, S 13, · · ·, such S 25 syndrome (S) 33 lower 12 bits are generated.

図8及び図9に示すように、本実施例では、シンドローム生成回路1において、まず、26個の多入力パリティチェック回路21(p)、(p=0、1、・・・、25)に、図3に示した(90、64)D2/8EC符号のパリティ検査行列の対応する各行のビット“1”を有する受信情報(v’)、(q=0、1、・・・、89)が入力する。 As shown in FIGS. 8 and 9, in this embodiment, in the syndrome generation circuit 1, first, 26 multi-input parity check circuits 21 (p), (p = 0, 1,..., 25) are provided. , Received information (v q ′) having bit “1” in each corresponding row of the parity check matrix of the (90, 64) D 2/8 EC code shown in FIG. 3, (q = 0, 1,... , 89).

次に、各多入力パリティチェック回路21(p)、(p=0、1、・・・、25)において、前記入力された受信情報(v’)に対して、2を法とする和(mod2)の計算を行い、その結果がSである。 Next, in each multi-input parity check circuit 21 (p), (p = 0, 1,..., 25), the sum modulo 2 is applied to the input reception information (v q ′). performs a calculation of (mod2), the result is S p.

具体的に、例えば、シンドローム(S)33のビットSを生成するには、90ビットの受信語v’、v’、・・・、v89’のうち、図3に示すパリティ検査行列の第0行目において、“1”が存在する箇所に相当するv’、v’、v16’、v24’、v32’、v40’、v48’、v56’、v64’、v72’、v80’、v88’の12ビットについて、2を法とする和(mod2)をとればよい。図8の多入力パリティチェック回路21(0)は、前記12ビットの受信情報を入力として、値Sを出力するようになっている。シンドローム(S)33の他のビットS、(p=1、・・・、25)についても同様である。

<b>H’復号回路6の構成
次に、H’復号回路6について説明する。
Specifically, for example, to generate a bit S 0 of syndrome (S) 33 90 bits of the received word v 0 ', v 1', ···, of v 89 ', the parity check shown in FIG. 3 In the 0th row of the matrix, v 0 ′, v 8 ′, v 16 ′, v 24 ′, v 32 ′, v 40 ′, v 48 ′, v 56 ′, corresponding to the place where “1” exists, v 64 ', v 72', v 80 ', v 88' for 12-bit, may take the sum (mod2) for modulo 2. Multi-input parity check circuit 21 of FIG. 8 (0) as inputs the received information of the 12 bits, and outputs a value S 0. Other bits S p of the syndrome (S) 33, is the same for (p = 1, ···, 25 ).

<B> Configuration of H ′ Decoding Circuit 6 Next, the H ′ decoding circuit 6 will be described.

H’復号回路6を図10に示す。数72に示した(eI+eII)・H’=SIにおいて、H’はランクMin((d−1)t、b)を有しているため、eI+eII(=eとする)を求めることができる。よって、eI+eII→SIが単射の関係となっていることを利用し、論理合成を行うことにより、組み合わせ回路で実現することができる。 The H ′ decoding circuit 6 is shown in FIG. In (e I + e II ) · H ′ T = S I shown in Equation 72, since H ′ has a rank Min ((d−1) t, b), e I + e II (= e A ). Therefore, by using the fact that e I + e II → S I is injective and performing logic synthesis, it can be realized by a combinational circuit.

図3に示す(90、64)D2/8EC符号の場合に、H’は単位行列であるため、e=eI+eII=SIとなる。すなわち、

Figure 2006101429
I=(S)に対し、図10に示すように、
Figure 2006101429
となる。 In the case of the (90, 64) D 2/8 EC code shown in FIG. 3, since H ′ is a unit matrix, e A = e I + e II = S I. That is,
Figure 2006101429
For S I = (S 0 S 1 S 2 S 3 S 4 S 5 S 6 S 7 ), as shown in FIG.
Figure 2006101429
It becomes.

一方、H’が単位行列でない場合に、<e>において後述する方法を用いる。

<c>H”乗算回路7の構成
次に、H”乗算回路7について説明する。
On the other hand, when H ′ is not a unit matrix, the method described later in <e> is used.

<C> Configuration of H "Multiplication Circuit 7 Next, the H" multiplication circuit 7 will be described.

H”乗算回路7を図11に示す。数73に示したS’I=(eI+eII)・H”=e・H”を計算する。下記数78に示すH”の対応する各行のビット“1”を有するeの情報がH”乗算回路7に入力される。そして、H”乗算回路7では、前記入力されたeの情報に対し、mod2の計算を行い、その結果をS’(p=0、1、・・・、5)として出力する。 The H ″ multiplier circuit 7 is shown in FIG. 11. S ′ I = (e I + e II ) · H ″ T = e A · H ″ T shown in Equation 73 is calculated. Correspondence of H ″ shown in Equation 78 below E A information having bit “1” in each row is input to the H ”multiplier circuit 7. The H” multiplier circuit 7 calculates mod2 for the input e A information, The result is output as S ′ p (p = 0, 1,..., 5).

Figure 2006101429
具体的に、例えば、シンドローム(S)33の上位qビットSI36とH”の転置(H”)の積(S’I)39のビットS’を生成するには、8ビットの
Figure 2006101429
のうち、数78に示すパリティ検査行列H”の第0行目において、“1”が存在する箇所に相当する2ビット
Figure 2006101429
の値に対して、2を法とする和(mod2)をとればよい。
Figure 2006101429
Specifically, for example, in order to generate the bit S ′ 0 of the product (S ′ I ) 39 of the transposition (H ″ T ) of the high-order q bit S I 36 of the syndrome (S) 33 and H ″,
Figure 2006101429
2 bits corresponding to the location where “1” exists in the 0th row of the parity check matrix H ”shown in Formula 78
Figure 2006101429
For the value of, a sum modulo 2 (mod2) may be taken.

図11において、排他的論理和回路22では、前記2ビットのeの情報(つまり、2ビット

Figure 2006101429
の値)が入力されて、値S’を出力していることを示している。 11, exclusive the OR circuit 22, the two bits of e A information (that is, 2 bits
Figure 2006101429
) Is input and the value S ′ 0 is output.

シンドローム(S)33の上位qビットSI36とH”の転置(H”)の積(S’I)39のほかのビットS’についても、同様に、排他的論理和回路22及び3入力パリティチェック回路23を用いて、構成することができる。 Similarly, the exclusive OR circuit 22 and the other bits S ′ p of the product (S ′ I ) 39 of the transpose (H ″ T ) of H ″ with the upper q bits S I 36 of the syndrome (S) 33 A three-input parity check circuit 23 can be used.

ここで、S’は下記数79に示す構成とする。   Here, S ′ is configured as shown in Equation 79 below.

Figure 2006101429
<d>GF(2)上の並列復号回路8の構成
次に、GF(2)上の並列復号回路8について説明する。
Figure 2006101429
Construction of <d> GF (2 6) on the parallel decoding circuit 8 will be described next parallel decoding circuit 8 over GF (2 6).

GF(2)上のビット誤りポインタ40を求めるために、並列復号法を用いる。GF(2)上の並列復号回路8の全体構成を図12に示す。 A parallel decoding method is used to find the bit error pointer 40 on GF (2 6 ). FIG. 12 shows the overall configuration of the parallel decoding circuit 8 on GF (2 6 ).

図12に示されるように、GF(2)上の並列復号回路8は、12バイト中任意の2バイトの組

Figure 2006101429
個を選び、i、j番目の2バイト(以下、(i、j)と表現することとする)に関する各々の誤りを生成する回路である(i、j)に対する誤り生成回路50(0)・・・50(65)、(以下、代表として50(m)、0≦m≦65、と称する)と、GF(2)上のビット誤りポインタ(e’)40を出力するGF(2)上の誤り算出回路51とから構成されている。 As shown in FIG. 12, the parallel decoding circuit 8 on GF (2 6 ) is a set of arbitrary 2 bytes in 12 bytes.
Figure 2006101429
Error generation circuit 50 (0)... For (i, j), which is a circuit for generating each error for the i, j-th two bytes (hereinafter, expressed as (i, j)). .. 50 (65), (hereinafter represented as 50 (m), 0 ≦ m ≦ 65, and referred to) and, GF (2 6) GF (2 for outputting a bit error pointer (e ') 40 on 6 And the error calculation circuit 51 above.

まず、(i、j)に対する誤り生成回路50(m)は、バイト位置i、jに対して、上述した

Figure 2006101429
を計算する回路である。要するに、(i、j)に対する誤り生成回路50(0)〜50(65)は、符号語の12バイト中のi、j(0≦i<j≦11)番目のバイトに対する前述した
Figure 2006101429
を計算し、E’m、i、E’m、jになる誤り52(m)、0≦m≦65、0≦i<j≦11(それぞれrビットのベクトル)、及び訂正可能信号53(m)、0≦m≦65、を出力する。 First, the error generation circuit 50 (m) for (i, j) has been described above for byte positions i, j.
Figure 2006101429
Is a circuit for calculating In short, the error generation circuits 50 (0) to 50 (65) for (i, j) are as described above for the i, j (0 ≦ i <j ≦ 11) th byte in the 12 bytes of the codeword.
Figure 2006101429
And an error 52 (m) that results in E ′ m, i , E ′ m, j , 0 ≦ m ≦ 65, 0 ≦ i <j ≦ 11 (respectively r-bit vectors), and a correctable signal 53 ( m), 0 ≦ m ≦ 65 is output.

また、GF(2)上の誤り算出回路51は、GF(2)上のビット誤りポインタ(e’)40を出力する回路である。要するに、GF(2)上の誤り算出回路51は、誤り生成回路50(m)の出力である誤りE’m、i、E’m、jを入力とし、GF(2)上のビット誤りポインタ(e’)40を出力する。 The error calculating circuit 51 over GF (2 6) is a circuit for outputting the bit error pointer (e ') 40 over GF (2 6). In short, the error calculation circuit 51 on GF (2 6 ) receives the errors E ′ m, i , E ′ m, j , which are the outputs of the error generation circuit 50 (m) , and inputs the bits on GF (2 6 ). An error pointer (e ′) 40 is output.

ここで、GF(2)上の並列復号回路8の処理をより詳しく説明すると、図12に示すように、まず、R=24ビットのS’(シンドローム(S)33の上位qビットSI36とH”の転置(H”)の積(S’I)39、及びシンドローム(S)33の下位3rビットSIIIIIIV37)を(i、j)に対する誤り生成回路50(m)に入力する。 Here, the processing of the parallel decoding circuit 8 on GF (2 6 ) will be described in more detail. As shown in FIG. 12, first, R = 24 bits S ′ (the upper q bits S I of the syndrome (S) 33) 36 and H ″ transpose (H ″ T ) product (S ′ I ) 39, and the lower 3r bits S II S III S IV 37) of syndrome (S) 33, an error generation circuit 50 ( m).

次に、(i、j)に対する誤り生成回路50(m)は、誤りE’m、i、E’m、jを生成し、そして、生成した誤りE’m、i、E’m、jをGF(2)上の誤り算出回路51に入力する。次に、GF(2)上の誤り算出回路51は、GF(2)上のビット誤りポインタ(e’)40を出力する。 Next, the error generation circuit 50 (m) for (i, j) generates errors E ′ m, i , E ′ m, j , and the generated errors E ′ m, i , E ′ m, j Is input to the error calculation circuit 51 on GF (2 6 ). Next, the error calculating circuit on GF (2 6) 51 outputs the bit-error pointer (e ') 40 over GF (2 6).

また、R=24ビットのS’(シンドローム(S)33の上位qビットSI36とH”の転置(H”)の積(S’I)39、及びシシンドローム(S)33の下位3rビットSIIIIIIV37)を24ビット入力ORゲート回路54に入力する。 Also, R = 24 bits of S ′ (the product (S ′ I ) 39 of the upper q bits S I 36 of the syndrome (S) 33 and the transpose (H ″ T ) of H ″, and the lower order of the syndrome (S) 33 The 3r bits S II S III S IV 37) are input to the 24-bit input OR gate circuit 54.

一方、(i、j)に対する誤り生成回路50(m)によって生成される訂正可能信号53(m)を、66入力NORゲート回路55に入力する。   On the other hand, the correctable signal 53 (m) generated by the error generation circuit 50 (m) for (i, j) is input to the 66-input NOR gate circuit 55.

24ビット入力ORゲート回路54及び66入力NORゲート回路55からそれぞれ出力された2本の信号を2入力ANDゲート回路56に入力する。2入力ANDゲート回路56は、訂正不可能誤り検出信号(DS(0))41を出力する。これらの回路により、シンドロームが非零且つ訂正可能信号がすべて0の場合に、誤りを検出する。   Two signals respectively output from the 24-bit input OR gate circuit 54 and the 66-input NOR gate circuit 55 are input to the 2-input AND gate circuit 56. The 2-input AND gate circuit 56 outputs an uncorrectable error detection signal (DS (0)) 41. These circuits detect an error when the syndrome is non-zero and the correctable signal is all zero.

次に、(i、j)に対する誤り生成回路50(m)の構成例を具体的に示す。例として、(0、1)に対する誤り生成回路50(0)を図13に示す。図13に示されるように、(i、j)に対する誤り生成回路50(m)は、

Figure 2006101429
計算回路60と、
Figure 2006101429
計算回路61と、
Figure 2006101429
計算回路62とを備える。 Next, a configuration example of the error generation circuit 50 (m) for (i, j) will be specifically shown. As an example, an error generation circuit 50 (0) for (0, 1) is shown in FIG. As shown in FIG. 13, the error generation circuit 50 (m) for (i, j)
Figure 2006101429
A calculation circuit 60;
Figure 2006101429
A calculation circuit 61;
Figure 2006101429
And a calculation circuit 62.

ここで、

Figure 2006101429
は下記数80に示すGF(2)上のRS符号の検査行列であり、符号長72ビットと検査ビット長24ビットとを有する。ただし、γはGF(2)の元であり、下記数81に示すように、生成多項式g(x)=x+x+1で定義される2元の6×6随伴行列(companion matrix)で表現される。 here,
Figure 2006101429
Is a check matrix of an RS code on GF (2 6 ) shown in the following equation 80, and has a code length of 72 bits and a check bit length of 24 bits. However, gamma is the original GF (2 6), expressed in as shown in the following Expression 81, the generator polynomial g (x) = x 6 + x + 1 defined in the 2 original 6 × 6 adjoint (companion matrix) Is done.

Figure 2006101429
Figure 2006101429

Figure 2006101429
例えば、(0、1)に対する誤り生成回路50(0)では、
Figure 2006101429
は、数80の第1列、第2列に相当し、それぞれ下記数82に示す24×6行列となる。
Figure 2006101429
For example, in the error generation circuit 50 (0) for (0, 1),
Figure 2006101429
Corresponds to the first column and the second column of Formula 80, and is a 24 × 6 matrix shown in Formula 82 below.

Figure 2006101429
次に、
Figure 2006101429
から24×12の行列
Figure 2006101429
を構成し、
Figure 2006101429
に24×12の行列B(0,1)を付加することにより、下記数83に示す24×24の正則行列
Figure 2006101429
を構成する。ここで、B(0,1)はA(0,1)が正則行列となるように求めた24×12の行列であり、一例である。
Figure 2006101429
next,
Figure 2006101429
24 × 12 matrix from
Figure 2006101429
Configure
Figure 2006101429
By adding a 24 × 12 matrix B (0, 1) to the 24 × 24 regular matrix shown in the following equation 83
Figure 2006101429
Configure. Here, B (0,1) is a 24 × 12 matrix obtained so that A (0,1) is a regular matrix, and is an example.

Figure 2006101429
次に、A(0,1)の逆行列
Figure 2006101429
を求めると、下記数84の関係が成り立つ。
Figure 2006101429
はそれぞれ下記数85、数86、数87に示す行列となる。
Figure 2006101429
Next, the inverse matrix of A (0,1)
Figure 2006101429
Is obtained, the following relationship 84 holds.
Figure 2006101429
Are the matrices shown in the following equations 85, 86, and 87, respectively.

Figure 2006101429
Figure 2006101429

Figure 2006101429
Figure 2006101429

Figure 2006101429
Figure 2006101429

Figure 2006101429
Figure 2006101429
計算回路60では、
Figure 2006101429
の各列が入力する情報に対応し、例えば、
Figure 2006101429
の第0行が入力情報のS’に対応している。そこで、
Figure 2006101429
の各ビットを生成するには、
Figure 2006101429
の各行方向に、“1”を有するビットに対応するシンドロームS’の情報をGF(2)上で加算(mod2の計算)すればよい。
Figure 2006101429
Figure 2006101429
In the calculation circuit 60,
Figure 2006101429
Corresponds to the information entered in each column, for example,
Figure 2006101429
The 0th row corresponds to S ′ 0 of the input information. Therefore,
Figure 2006101429
To generate each bit of
Figure 2006101429
The information of the syndrome S ′ corresponding to the bit having “1” may be added on GF (2) (calculation of mod 2) in each row direction.

要するに、

Figure 2006101429
計算回路60は、まず、前記
Figure 2006101429
の対応する各行のビット“1”を有するシンドローム情報(S’)、(p=0、1、・・・、23)をそれぞれ6個の多入力パリティチェック回路63(u)、(u=0、1、・・・、5)に入力する。次に、これらのシンドローム情報についてmod2の計算を行い、その結果をとしてE’0、0、E’0、1を出力する。 in short,
Figure 2006101429
First, the calculation circuit 60
Figure 2006101429
Syndrome information (S ′ p ), (p = 0, 1,..., 23) having bit “1” of each corresponding row of six multi-input parity check circuits 63 (u), (u = 0, 1, ..., 5). Next, mod 2 is calculated for these syndrome information, and E ′ 0 , 0 , E ′ 0 , 1 are output as the result.

具体的に、例えば、E’0、0の0ビット目を生成するには、24ビットのシンドロームS’=S’、S’、・・・、S’23のうち、上記数85に示すパリティ検査行列の第0行目において“1”が存在する箇所に相当する5ビットS’、S’、S’、S’21、S’23の値について、2を法とする和(mod2)をとればよい。図13の多入力パリティチェック回路63(0)は、この5ビットS’、S’、S’、S’21、S’23のシンドロームが入力される。また、多入力パリティチェック回路63(0)は、52(0)であるE’0、0の0ビット目を出力する。なお、E’0、0の他のビットについても同様である。 Specifically, for example, E 'to generate 0th bit of 0,0, 24-bit syndrome S' = S '0, S ' 1, ···, of the S '23, in the Expression 85 The value of 5 bits S ′ 0 , S ′ 5 , S ′ 9 , S ′ 21 , S ′ 23 corresponding to the place where “1” exists in the 0th row of the parity check matrix shown is modulo 2. What is necessary is just to take the sum (mod2). The multi-input parity check circuit 63 (0) of FIG. 13 receives the syndromes of the 5 bits S ′ 0 , S ′ 5 , S ′ 9 , S ′ 21 , and S ′ 23 . In addition, the multi-input parity check circuit 63 (0) outputs the 0th bit of E′0 , 0 which is 52 (0). The same applies to the other bits of E ′ 0,0 .

また、図13に示されるように、

Figure 2006101429
計算回路61は、6個の多入力パリティチェック回路64(w)、(w=0、1、・・・、5)で構成され、そして、
Figure 2006101429
計算回路62は、12個の多入力パリティチェック回路65(z)、(z=0、1、・・・、11)で構成される。これらの計算回路は、
Figure 2006101429
計算回路60と同様の方法で構成することができる。 Moreover, as shown in FIG.
Figure 2006101429
The calculation circuit 61 includes six multi-input parity check circuits 64 (w), (w = 0, 1,..., 5), and
Figure 2006101429
The calculation circuit 62 includes twelve multi-input parity check circuits 65 (z) (z = 0, 1,..., 11). These calculation circuits are
Figure 2006101429
The calculation circuit 60 can be configured in the same way.

ここで、(0、1)に対する誤り生成回路50(0)の処理をより詳しく説明すると、図13に示すように、24ビットのシンドロームS’を多入力パリティチェック回路63(u)、(u=0、1、・・・、5)に入力することにより、E’0、0を生成する。また、24ビットのシンドロームS’を多入力パリティチェック回路64(w)、(w=0、1、・・・、5)に入力することにより、E’0、1を生成する。 Here, the processing of the error generation circuit 50 (0) for (0, 1) will be described in more detail. As shown in FIG. 13, a 24-bit syndrome S ′ is converted into a multi-input parity check circuit 63 (u), (u). = 0, 1,..., 5) to generate E ′ 0 , 0 . Further, E ′ 0 and 1 are generated by inputting the 24-bit syndrome S ′ to the multi-input parity check circuit 64 (w) (w = 0, 1,..., 5).

また、24ビットのシンドロームS’を多入力パリティチェック回路65(z)、(z=0、1、・・・、11)に入力する。多入力パリティチェック回路65(z)、(z=0、1、・・・、11)から出力される12ビットの信号を12入力NORゲート回路65に入力し、(0、1)に対する訂正可能信号53(0)を出力する。これらの回路は、

Figure 2006101429
となるバイトの組(i、j)が誤りのバイトの組であるため、
Figure 2006101429
であることを検出し、バイトの組(i、j)で訂正可能であることを意味する。 Further, the 24-bit syndrome S ′ is input to the multi-input parity check circuit 65 (z) (z = 0, 1,..., 11). A 12-bit signal output from the multi-input parity check circuit 65 (z), (z = 0, 1,..., 11) is input to the 12-input NOR gate circuit 65, and (0, 1) can be corrected. The signal 53 (0) is output. These circuits are
Figure 2006101429
Since the set of bytes (i, j) is the set of erroneous bytes,
Figure 2006101429
This means that correction is possible with the byte set (i, j).

また、(0、1)に対する訂正可能信号53(0)と多入力パリティチェック回路63、多入力パリティチェック回路64からの出力信号を2入力ANDゲート回路67に入力し、E’0、0及びE’0、1を出力する。これらの回路は、誤りが生じているバイトの組である場合に、誤りを出力し、そうでない場合に、0のパターンを出力するようにしている。 Further, the correctable signal 53 (0) for (0, 1) and the output signal from the multi-input parity check circuit 63 and multi-input parity check circuit 64 are input to the 2-input AND gate circuit 67, and E ′ 0, 0 and E ' 0 , 1 are output. These circuits output an error if the set of bytes in which an error has occurred, and output a pattern of 0 otherwise.

以上より、(0、1)に対する誤り生成回路50(0)は、誤りE’0、0、E’0、152(0)、及び(0、1)に対する訂正可能信号53(0)を最終的に出力する。ここでは、(0、1)に対する誤り生成回路50(0)を例にして説明したが、他のバイト(i、j)に対しても同様である。 From the above, the error generation circuit 50 (0) for (0, 1) receives the correctable signal 53 (0) for the errors E ′ 0 , 0 , E ′ 0, 1 52 (0), and (0, 1). Finally output. Here, the error generation circuit 50 (0) for (0, 1) has been described as an example, but the same applies to other bytes (i, j).

次に、GF(2)上の誤り算出回路51の構成例を具体的に示す。GF(2)上の誤り算出回路51を図14に示す。 Next, a configuration example of the error calculation circuit 51 on GF (2 6 ) is specifically shown. FIG. 14 shows an error calculation circuit 51 on GF (2 6 ).

図14に示されるように、GF(2)上の誤り算出回路51は、i番目のバイトに対応するすべての誤りE’m、iをビットごとOR演算回路68に入力し、GF(2)上のビット誤りポインタ(e’)40を最終的に出力する。これらの回路は、i番目に対応するバイトの組(i、j)からの誤りE’m、iを統合し、i番目の誤りe’を出力するようにしている。 As shown in FIG. 14, the error calculation circuit 51 on GF (2 6 ) inputs all the errors E ′ m, i corresponding to the i-th byte to the OR operation circuit 68 bit by bit, and GF (2 6) on the bit-error pointer (e ') 40 and finally outputs. These circuits integrate the errors E ′ m, i from the i-th corresponding byte set (i, j) and output the i-th error e i ′.

具体的に、例えば、GF(2)上のビット誤りポインタ(e’)40のe’を出力するには、(0、1)に対する誤り生成回路50(0)、(1、2)に対する誤り生成回路50(11)、・・・、及び(1、11)に対する誤り生成回路50(20)から出力されるE’0、1、E’11、1、・・・、E’20、1の0ビット目をビットごとのOR演算回路68に入力することにより得られる。ビットごとのOR演算回路68では、6ビットを有するE’0、1、E’11、1、・・・、E’20、1の0ビット目をそれぞれ11入力OR回路69に入力することにより、E’0、1、E’11、1、・・・、E’19、1の0ビット目を統合し、e’を出力している。 Specifically, for example, to output e ′ 6 of the bit error pointer (e ′) 40 on GF (2 6 ), error generation circuits 50 (0), (1, 2) for (0, 1) , E ′ 0 , 1 , E ′ 11 , 1 ,..., E ′ 20 output from the error generation circuit 50 (20) for (1, 11). It is obtained by inputting the 0th bit of 1 to the bitwise OR operation circuit 68. The OR operation circuit 68 for each bit, E '0, 1, E' with 6 bits 11,1, ..., by inputting 0-th bit of E '20, 1 to the respective 11 input OR circuit 69 , E ′ 0 , 1 , E ′ 11 , 1 ,..., E ′ 19 , 1 are integrated to output e 6 ′.

以上では、GF(2)上のビット誤りポインタ(e’)40のe’を例にして説明したが、他のビット値e’、・・・、e’65についても、まったく同様である。

<e>GF(2)上の誤り生成回路9の構成
次に、GF(2)上の誤り生成回路9について説明する。GF(2)上の誤り生成回路9の全体構成を図15に示す。
In the above description, e ′ 6 of the bit error pointer (e ′) 40 on GF (2 6 ) has been described as an example, but the other bit values e ′ 0 ,..., E ′ 65 are exactly the same. It is.

Configuration Next the error generation circuit 9 on <e> GF (2 8) , described error generation circuit 9 on the GF (2 8). FIG. 15 shows the overall configuration of the error generation circuit 9 on GF (2 8 ).

図15に示すように、GF(2)上の誤り生成回路9は、シンドロームが非零であることを検出する誤りバイト検出回路70と、GF(2)上のビット誤りポインタ(e’)40の1バイトからGF(2)上のビット誤りポインタ(e)42の1バイトを出力するtビット誤り訂正復号回路72と、入力信号の選択を行うビットごと選択回路75とをそれぞれ12個ずつ備えている。また、ハミング重み(1の数)が1の信号の場合、1を出力するハミング重み1を検出する回路71をも備えている。 As shown in FIG. 15, the error generation circuit 9 on GF (2 8 ) includes an error byte detection circuit 70 that detects that the syndrome is non-zero, and a bit error pointer (e ′) on GF (2 6 ). ) T-bit error correction decoding circuit 72 that outputs 1 byte of bit error pointer (e) 42 on GF (2 8 ) from 1 byte of 40 and 12 bit-by-bit selection circuit 75 that selects an input signal, respectively. I have one by one. Further, in the case of a signal having a Hamming weight (number of 1s) of 1, a circuit 71 for detecting a Hamming weight 1 that outputs 1 is also provided.

ここで、誤りバイト検出回路70は、GF(2)上のビット誤りポインタ(e’)40の1バイト(6ビット)を入力とし、1ビットのシンドローム検出信号を出力する。すなわち、6ビットの入力がすべて0である場合に、0が出力され、そうでない場合に、1が出力される。 Here, the error byte detection circuit 70 inputs 1 byte (6 bits) of the bit error pointer (e ′) 40 on GF (2 6 ) and outputs a 1-bit syndrome detection signal. That is, 0 is output when all 6-bit inputs are 0, and 1 is output otherwise.

また、tビット誤り訂正復号回路(本例では、2ビット誤り訂正復号回路)72は、GF(2)上のビット誤りポインタ(e’)40を入力とし、1バイトからGF(2)上のビット誤りポインタ(e)42の1バイトを出力する。また、tビット誤り訂正復号回路72では、訂正能力をこえた誤りを検出する信号をも出力する。 Further, the t-bit error correction decoding circuit (in this example, a 2-bit error correction decoding circuit) 72 receives the bit error pointer (e ′) 40 on GF (2 6 ) as an input and starts from 1 byte to GF (2 8 ). One byte of the upper bit error pointer (e) 42 is output. The t-bit error correction decoding circuit 72 also outputs a signal for detecting an error exceeding the correction capability.

そして、ビットごと選択回路75は、それぞれ8ビットを有する2つの信号の各ビットどうしを制御信号に従って選択する。   Then, the bit-by-bit selection circuit 75 selects each bit of the two signals each having 8 bits according to the control signal.

最後に、ハミング重み1を検出する回路71は、入力された信号のハミング重みを計算し、ハミング重みが1の場合に、1を出力し、そうでない場合に、0を出力する。   Finally, the circuit 71 for detecting the Hamming weight 1 calculates the Hamming weight of the input signal, and outputs 1 when the Hamming weight is 1, and outputs 0 when it is not.

ここで、GF(2)上の誤り生成回路9の処理をより詳しく説明すると、図15に示すように、GF(2)上のビット誤りポインタ(e’)40を6ビットずつに分け、誤りバイト検出回路70、及び2ビット誤り訂正復号回路72にそれぞれ入力する。 Here, the processing of the error generation circuit 9 on GF (2 8 ) will be described in more detail. As shown in FIG. 15, the bit error pointer (e ′) 40 on GF (2 6 ) is divided into 6 bits. Are input to the error byte detection circuit 70 and the 2-bit error correction decoding circuit 72, respectively.

次に、誤りバイト検出回路70から出力された検出信号を、ハミング重み1を検出する回路71に入力する。ハミング重み1を検出する回路71から出力された信号と、誤りバイト検出回路70から出力された検出信号とをそれぞれ2入力ANDゲート回路73に入力する。   Next, the detection signal output from the error byte detection circuit 70 is input to the circuit 71 that detects the Hamming weight 1. The signal output from the circuit 71 for detecting the Hamming weight 1 and the detection signal output from the error byte detection circuit 70 are input to the 2-input AND gate circuit 73, respectively.

そして、2入力ANDゲート回路73から出力された信号をビットごと選択回路75の制御信号とし、ビットごと選択回路75では、2ビット誤り訂正復号回路72から出力された信号、及びバイトごとの誤りの和(e)38の選択をこの制御信号に従って行う。選択された信号を集め、90ビットのGF(2)上のビット誤りポインタ42を出力する。 Then, the signal output from the 2-input AND gate circuit 73 is used as a control signal for the bit-by-bit selection circuit 75, and the bit-by-bit selection circuit 75 outputs the signal output from the 2-bit error correction decoding circuit 72 and the error for each byte. The sum (e A ) 38 is selected according to this control signal. Collect the selected signals and output a bit error pointer 42 on 90 bits GF (2 b ).

また、2ビット誤り訂正復号回路72から出力された検出信号は、12入力ORゲート回路74に入力される。12入力ORゲート回路74は、入力された検出信号に基づいて、訂正不可能誤り検出信号(DS(1))43を出力する。   The detection signal output from the 2-bit error correction decoding circuit 72 is input to the 12-input OR gate circuit 74. The 12-input OR gate circuit 74 outputs an uncorrectable error detection signal (DS (1)) 43 based on the input detection signal.

次に、誤りバイト検出回路70の構成例を具体的に示す。例として、GF(2)上のビット誤りポインタ(e’)40の2バイト目に対する誤りバイト検出回路70を図16に示す。 Next, a configuration example of the error byte detection circuit 70 is specifically shown. As an example, FIG. 16 shows an error byte detection circuit 70 for the second byte of the bit error pointer (e ′) 40 on GF (2 6 ).

図16に示すように、誤りバイト検出回路70では、GF(2)上のビット誤りポインタ(e’)40の2バイト目の信号e’6、e’7、e’8、e’9、e’10、e’11を6入力ORゲート回路80に入力することにより、シンドローム検出信号を出力する。 As shown in FIG. 16, the error byte detecting circuit 70, GF (2 6) on the bit-error pointer (e ') 2 byte signal 40 e' 6, e '7 , e' 8, e '9 , E ′ 10 and e ′ 11 are input to the 6-input OR gate circuit 80 to output a syndrome detection signal.

次に、ハミング重み1を検出する回路71の構成例を図17に示す。   Next, a configuration example of the circuit 71 for detecting the Hamming weight 1 is shown in FIG.

図17に示すように、ハミング重み1を検出する回路71は、12入力ソート回路81を備えている。12入力ソート回路81は、入力される12ビットの情報中の重み(1の数)を数え、その重みの数だけ出力の上位ビットから1を連続して表記する回路である。例えば、12ビットの入力情報中に1が6個存在する場合、この回路の出力12ビットのうち上位6ビットはすべて1を、残りの6ビットはすべて0を出力する回路である。   As shown in FIG. 17, the circuit 71 that detects the Hamming weight 1 includes a 12-input sort circuit 81. The 12-input sort circuit 81 is a circuit that counts the weights (number of 1s) in the input 12-bit information, and continuously expresses 1 from the upper bits of the output by the number of the weights. For example, when there are six 1's in 12-bit input information, the upper 6 bits of the output 12 bits of this circuit all output 1 and the remaining 6 bits output all 0's.

ここで、ハミング重み1を検出する回路71の処理をより詳しく説明すると、図17に示すように、12ビットの信号を12入力ソート回路81に入力する。12入力ソート回路81から出力される信号のうち、上位1ビットを除く11ビットをNOTゲート回路82に入力する。次に、12入力ソート回路81から出力される上位1ビットの信号と、NOTゲート回路82から出力される11ビットの信号とを12入力ANDゲート回路83に入力することにより、ハミング重み1の検出信号を出力する。   Here, the processing of the circuit 71 for detecting the Hamming weight 1 will be described in more detail. A 12-bit signal is input to a 12-input sort circuit 81 as shown in FIG. Of the signals output from the 12-input sort circuit 81, 11 bits excluding the upper 1 bit are input to the NOT gate circuit 82. Next, the high-order 1-bit signal output from the 12-input sort circuit 81 and the 11-bit signal output from the NOT gate circuit 82 are input to the 12-input AND gate circuit 83 to detect the Hamming weight 1. Output a signal.

次に、12入力ソート回路81の構成例を図18に示す。図18に示すように、12ビットの入力情報がソートされ、2入力ORゲート回路84、及び2入力ANDゲート回路85が対になって構成された2入力2出力回路をセルとして、12入力に対してこのセルを多段に接続して構成している。このソート回路は、一般に、nビット入力中に1の数がx個存在すれば、nビットの上位x個に1を出力し、残りの出力はすべて0を出力する回路である。なお、この回路の一般的な構成は、非特許文献12に述べられている。   Next, a configuration example of the 12-input sort circuit 81 is shown in FIG. As shown in FIG. 18, 12-bit input information is sorted, and a 2-input 2-output circuit composed of a pair of 2-input OR gate circuit 84 and 2-input AND gate circuit 85 is used as a cell, and the input is 12 On the other hand, this cell is connected in multiple stages. This sort circuit is generally a circuit that outputs 1 to the upper x bits of n bits and outputs 0 to all the remaining outputs if there are x 1's in an n-bit input. The general configuration of this circuit is described in Non-Patent Document 12.

図18に示すように、12入力12出力の回路である12入力ソート回路81では、このセルを39個(すなわち、78ゲート)使用し、最大12段のセル(12ゲート段)で実現することが可能である。例えば、12ビットの入力情報として(001011001011)のような重み6の情報のとき、出力は(111111000000)となる。   As shown in FIG. 18, the 12-input sort circuit 81, which is a 12-input 12-output circuit, uses 39 cells (that is, 78 gates) and realizes a maximum of 12 cells (12 gate stages). Is possible. For example, when 12-bit input information is information of weight 6 such as (001011001011), the output is (111111000000000).

次に、2ビット誤り訂正復号回路72の構成例を具体的に示す。   Next, a configuration example of the 2-bit error correction decoding circuit 72 is specifically shown.

例として、2バイト目に対する2ビット誤り訂正復号回路72の上位4ビットを出力する回路を図19に、2バイト目に対する2ビット誤り訂正復号回路72の下位4ビットを出力する回路を図20に、また訂正能力をこえた誤りのときに“1”を出力する検出信号を出力する回路を図21にそれぞれ示す。   As an example, FIG. 19 shows a circuit that outputs the upper 4 bits of the 2-bit error correction decoding circuit 72 for the second byte, and FIG. 20 shows a circuit that outputs the lower 4 bits of the 2-bit error correction decoding circuit 72 for the second byte. FIG. 21 shows a circuit for outputting a detection signal for outputting “1” when an error exceeds the correction capability.

2ビット誤り訂正復号回路72は、GF(2)上のビット誤りポインタ(e’)40の2バイト目を入力とし、GF(2)上のビット誤りポインタ(e)42の2バイト目と、検出信号とを出力する回路である。 The 2-bit error correction decoding circuit 72 receives the second byte of the bit error pointer (e ′) 40 on GF (2 6 ) and receives the second byte of the bit error pointer (e) 42 on GF (2 8 ). And a detection signal.

2ビット誤り訂正復号回路72は、GF(2)上の誤りeI、GF(2)上の誤りe’Iにおいて、eI→e’Iは単射の関係となっている。よって、論理合成を行うことにより、組み合わせ回路で実現することができる。 In the 2-bit error correction decoding circuit 72, in the error e I on GF (2 8 ) and the error e ′ I on GF (2 6 ), e I → e ′ I is injective relationship. Therefore, it can be realized by a combinational circuit by performing logic synthesis.

具体的に、例えば、図19において、情報2バイト目では、eI・H’=eI’であり、H’は、数26に示すランク4を有する2ビット誤り訂正符号の検査行列であるため、重みが2以下のGF(2)上の誤りeI、及びGF(2)上の誤りeI’は一意に定まる。よって、重みが2以下のGF(2)上の誤りeI=(e101112131415)、及びGF(2)上の誤りeI’=(e’e’e’e’e10’e11’)は、下記表1に示す関係を有する。 Specifically, for example, in FIG. 19, the information 2 byte, a e I · H 'T = e I', H ' is a 2-bit error correction code check matrix having a rank 4 shown in Formula 26 Therefore, the error e I on GF (2 8 ) having a weight of 2 or less and the error e I ′ on GF (2 6 ) are uniquely determined. Thus, the error e I = (e 8 e 9 e 10 e 11 e 12 e 13 e 14 e 15 ) on GF (2 8 ) with a weight of 2 or less, and the error e I '= on GF (2 6 ) (E 6 'e 7 ' e 8 'e 9 ' e 10 'e 11 ') has the relationship shown in Table 1 below.

Figure 2006101429
ここで、GF(2)上の誤りeI’は37パターンあるが、残りの2−37=27パターンに対するeIは、訂正能力外誤りとして検出し、eIの出力はドントケア*とする。
Figure 2006101429
Here, GF (2 6) the error e I on 'is some 37 patterns, e I for the remaining 2 6 -37 = 27 patterns, detected as correction capability out error, the output of e I and do not care * To do.

例えば、上記表1に示されたGF(2)上の誤りeIとGF(2)上の誤りeI’の対応関係から、情報2バイト目の1ビット目の値eは、eI’=(e’e’e’e’ e10’e11’)=(100000)、(110000)、(101000)、(100100)、(011100)、(100010)、(101111)、(100001)のときに、1となる。 For example, from the correspondence between the error e I on GF (2 8 ) and the error e I ′ on GF (2 6 ) shown in Table 1 above, the value e 8 of the first bit of the information second byte is e I '= (e 6' e 7 'e 8' e 9 'e 10' e 11 ') = (100000), (110000), (101000), (100100), (011100), (100010), ( 101111) and (100001).

また、上記表1に示されたGF(2)上の誤りeIとGF(2)上の誤りeI’の対応関係において、残った27パターンのGF(2)上の誤りeI’=(e’e’e’e’e10’e11’)=(100110)、(110110)、(010110)、(011110)、(101110)、(110010)、(011010)、(111010)、(101010)、(100011)、(010011)、(011011)、(111011)、(101011)、(100111)、(110111)、(010111)、(111111)、(100101)、(110101)、(010101)、(011101)、(101101)、(110001)、(011001)、(111001)、(101001)に対する情報2バイト目の1ビット目の値eは、ドントケア*とする。 Further, in the correspondence relationship between the error e I on GF (2 8 ) and the error e I 'on GF (2 6 ) shown in Table 1, the error e on the remaining 27 patterns of GF (2 6 ) I '= (e 6' e 7 'e 8' e 9 'e 10' e 11 ') = (100110), (110110), (010110), (011110), (101110), (110010), (011010 ), (1111010), (101010), (1000011), (010011), (011011), (1111011), (101011), (100111), (110111), (010111), (111111), (100101), (110101), (010101), (011101), (101101), (110001), (011001), (111001), (101 The value e 8 of the first bit of information 2 byte for 001) is a do not care *.

これらの論理関数を簡単化すると、情報2バイト目の1ビット目の値eは、下記数88に示す論理式で表される。 When these logical functions are simplified, the value e 8 of the first bit of the information second byte is expressed by the logical expression shown in the following equation 88.

Figure 2006101429
ただし、
Figure 2006101429

Figure 2006101429
の否定で、
Figure 2006101429

Figure 2006101429
であり、また、
Figure 2006101429
は論理和を、
Figure 2006101429
は論理積を表す。
Figure 2006101429
However,
Figure 2006101429
Is
Figure 2006101429
In denial of
Figure 2006101429
Is
Figure 2006101429
And also
Figure 2006101429
Is logical OR
Figure 2006101429
Represents a logical product.

よって、図19に示されるように、まず、GF(2)上のビット誤りポインタ40e’、e’、e’、e’、e’10、e’11をNOTゲート回路90に入力し、

Figure 2006101429
を生成する。そして、
Figure 2006101429
を3入力ANDゲート回路91に、
Figure 2006101429
を4入力ANDゲート回路92に、
Figure 2006101429
を5入力ANDゲート回路93に、
Figure 2006101429
を4入力ANDゲート回路92に、
Figure 2006101429
を4入力ANDゲート回路92にそれぞれ入力する。それぞれのANDゲート回路から出力された信号を5入力ORゲート回路94に入力することにより、情報2バイト目の1ビット目の値eが得られる。 Therefore, as shown in FIG. 19, first, the bit error pointers 40e ′ 6 , e ′ 7 , e ′ 8 , e ′ 9 , e ′ 10 , e ′ 11 on GF (2 6 ) are transferred to the NOT gate circuit 90. Enter
Figure 2006101429
Is generated. And
Figure 2006101429
To the 3-input AND gate circuit 91,
Figure 2006101429
To the 4-input AND gate circuit 92,
Figure 2006101429
To the 5-input AND gate circuit 93,
Figure 2006101429
To the 4-input AND gate circuit 92,
Figure 2006101429
Are input to the 4-input AND gate circuit 92, respectively. By inputting respective signals outputted from the AND gate circuit 5-input OR gate circuit 94, the first bit of the value e 8 Information 2 byte is obtained.

図19及び図20に示されるように、他のビットの値e、・・・、e15も、NOTゲート回路90、3入力ANDゲート回路91、4入力ANDゲート回路92、5入力ANDゲート回路93、5入力ORゲート回路94、6入力ORゲート回路95により、同様にして得られる。 As shown in FIGS. 19 and 20, the values e 9 ,..., E 15 of the other bits are also a NOT gate circuit 90, a 3-input AND gate circuit 91, a 4-input AND gate circuit 92, and a 5-input AND gate. The circuit 93, the 5-input OR gate circuit 94, and the 6-input OR gate circuit 95 can be obtained in the same manner.

また、tビット誤り訂正復号回路(本例では、2ビット誤り訂正復号回路)72の検出信号出力部も同様にして、構成することができる。検出信号出力部は、GF(2)上の誤りe’Iから写像されることのないGF(2)上の誤りeIを訂正不可能な誤りとして検出する。例えば、2バイト目に対する検出信号出力部を図21に示す。 The detection signal output unit of the t-bit error correction decoding circuit (in this example, a 2-bit error correction decoding circuit) 72 can be configured in the same manner. The detection signal output unit detects an error e I on GF (2 8 ) that is not mapped from the error e ′ I on GF (2 6 ) as an uncorrectable error. For example, FIG. 21 shows a detection signal output unit for the second byte.

具体的に、例えば、情報2バイト目において、上記表1に示されたGF(2)上の誤りeIとGF(2)上の誤りeI’の対応関係において、残った27パターンのGF(2)上の誤りeI’=(e’e’e’e’e10’e11’)=(100110)、(110110)、(010110)、(011110)、(101110)、(110010)、(011010)、(111010)、(101010)、(100011)、(010011)、(011011)、(111011)、(101011)、(100111)、(110111)、(010111)、(111111)、(100101)、(110101)、(010101)、(011101)、(101101)、(110001)、(011001)、(111001)、(101001)に対する検出信号の値を1にし、誤りを検出する。 Specifically, for example, in the second byte of information, the remaining 27 patterns in the correspondence relationship between the error e I on GF (2 8 ) and the error e I 'on GF (2 6 ) shown in Table 1 above Error on GF (2 6 ) e I ′ = (e 6 ′ e 7 ′ e 8 ′ e 9 ′ e 10 ′ e 11 ′) = (100110), (110110), (010110), (011110), (101110), (110010), (011010), (1111010), (101010), (1000011), (010011), (011011), (1111011), (101011), (100111), (110111), (010111) ), (111111), (100101), (110101), (010101), (011101), (101101), (110001), (011) The detection signal values for (001), (111001), and (101001) are set to 1, and an error is detected.

よって、これらの論理関数を簡単化すると、検出信号の値は、下記数89に示す論理式で表される。   Therefore, when these logical functions are simplified, the value of the detection signal is expressed by the logical expression shown in the following equation 89.

Figure 2006101429
よって、図21に示されるように、まず、GF(2)上のビット誤りポインタ40e’、e’、e’、e’、e’10、e’11をNOTゲート回路90に入力し、
Figure 2006101429
を生成する。
Figure 2006101429
Therefore, as shown in FIG. 21, first, the bit error pointers 40e ′ 6 , e ′ 7 , e ′ 8 , e ′ 9 , e ′ 10 , e ′ 11 on GF (2 6 ) are transferred to the NOT gate circuit 90. Enter
Figure 2006101429
Is generated.

そして、

Figure 2006101429
を合計14個の4入力ANDゲート92及び5入力ANDゲート93にそれぞれ入力する。 And
Figure 2006101429
Are input to a total of 14 4-input AND gates 92 and 5-input AND gates 93, respectively.

最後に、それぞれのANDゲート回路から出力された信号を、14入力OR回路96に入力することにより、検出信号を出力する。   Finally, a signal output from each AND gate circuit is input to a 14-input OR circuit 96, thereby outputting a detection signal.

なお、以上では、2バイト目におけるtビット誤り訂正復号回路72を例として詳細に説明したが、他のバイトについてもまったく同様である。   In the above, the t-bit error correction decoding circuit 72 in the second byte has been described in detail as an example, but the same applies to other bytes.

最後に、ビットごと選択回路75の構成例を具体的に示す。   Finally, a configuration example of the bit-by-bit selection circuit 75 is specifically shown.

図22に示すように、ビットごと選択回路75は、それぞれ8ビットを有する2つの信号の各ビットどうしを制御信号に従って選択する回路である。   As shown in FIG. 22, the bit-by-bit selection circuit 75 is a circuit that selects each bit of two signals each having 8 bits according to a control signal.

ここで、ビットごと選択回路75の処理をより詳しく説明すると、図22に示すように、8ビットの信号の中で0ビット目どうしを2入力マルチプレクサ86に入力する。2入力マルチプレクサ86では、制御信号が0の場合に、上の信号を出力し、制御信号が1の場合に、下の信号を出力する。0ビット目以外の信号に関しても同様に、制御信号により選択を行う。2入力マルチプレクサ86から出力された各信号をまとめて、最終的に8ビットの信号として出力する。   Here, the processing of the bit-by-bit selection circuit 75 will be described in more detail. As shown in FIG. 22, the 0th bit among the 8-bit signals is input to the 2-input multiplexer 86. The 2-input multiplexer 86 outputs the upper signal when the control signal is 0, and outputs the lower signal when the control signal is 1. Similarly, signals other than the 0th bit are selected by a control signal. The signals output from the 2-input multiplexer 86 are combined and finally output as an 8-bit signal.

以上では、距離d=5を有する符号を例として説明したが、d=5以外の距離を有する符号についても、バイトごとの誤りの和(e)とGF(2)上のビット誤りポインタとを用いて、GF(2)上の誤り生成回路中のビットごと選択回路75を用いて場合分けを行うことにより、同様に回路を構成することができる。

(f)反転回路10の構成
最後に、反転回路10の構成について説明する。
In has been described a code having distance d = 5 as an example, d = regard to codes having 5 than the distance, the sum of errors for each byte (e A) and bit-error pointer on GF (2 r) or The circuit can be configured in the same manner by dividing the cases using the bit-by-bit selection circuit 75 in the error generation circuit on GF (2 b ).

(F) Configuration of Inversion Circuit 10 Finally, the configuration of the inversion circuit 10 will be described.

例えば、2バイト目に対して、具体的に構成した反転回路10を図23に示す。図23に示す反転回路10は、誤りの箇所を具体的に指摘されたビット位置に対して、受信したビット値の反転を行って受信語(V’)32を訂正する回路である。図23において、v’〜v15’は、受信語(V’)32の2バイト目に相当する8ビットであり、v 〜v15 は訂正後の出力ビットである。 For example, FIG. 23 shows an inverting circuit 10 specifically configured for the second byte. The inverting circuit 10 shown in FIG. 23 is a circuit that corrects the received word (V ′) 32 by inverting the received bit value at the bit position where the location of the error is specifically pointed out. In FIG. 23, v 8 ′ to v 15 ′ are 8 bits corresponding to the second byte of the received word (V ′) 32, and v 8 * to v 15 * are output bits after correction.

反転回路10は、複数の排他的論理和回路を有している。図23に示された2バイト目における反転回路10において、合計8個の排他的論理和回路97は、8入力ビットv’〜v15’に対して、対応するビット誤りポインタe(i=8、9、・・・、15)との排他的論理和をとり、例えば、ビット誤りポインタが“1”のとき、入力ビット値が反転されて訂正されることになる。 The inverting circuit 10 has a plurality of exclusive OR circuits. In the inverting circuit 10 in the second byte shown in FIG. 23, a total of eight exclusive OR circuits 97 have corresponding bit error pointers e i (i) for the eight input bits v 8 ′ to v 15 ′. = 8, 9,..., 15), for example, when the bit error pointer is “1”, the input bit value is inverted and corrected.

なお、反転回路10は、各バイトにそれぞれ対応するようにするため、N=90ビットの受信語(V’)に対しては、90個の排他的論理和回路が必要となる。反転回路10は、最後に、N=90ビットの受信語(V’)から、下記数90に示す64ビットの訂正語Dを得る。 Note that the inverting circuit 10 requires 90 exclusive OR circuits for a received word (V ′) of N = 90 bits so as to correspond to each byte. The inverting circuit 10 finally obtains a 64-bit correction word D * shown in the following equation 90 from the received word (V ′) of N = 90 bits.

Figure 2006101429
以上では、図3に示す距離d=5を有する(90、64)D2/8EC符号を例にとり、距離dを有するバイト内複数スポッティバイト誤り制御符号における符号化・復号回路構成を詳細に説明した。ここで、GF(2)上の並列復号回路8において、前記バーレカンプ・マッシィ法を用いた逐次復号を行う場合に、誤り位置多項式および誤り評価多項式から、誤り位置および誤りを求める既存の手法を用いればよい。この手法の実現手段は、ハードウェアでもソフトウェアでもよい。
Figure 2006101429
In the above, the (90, 64) D 2/8 EC code having the distance d = 5 shown in FIG. 3 is taken as an example, and the encoding / decoding circuit configuration in the intra-byte multiple spotty byte error control code having the distance d is detailed. Explained. Here, in the parallel decoding circuit 8 on GF (2 r ), when performing sequential decoding using the Burlekamp-Massie method, an existing method for obtaining an error position and an error from an error position polynomial and an error evaluation polynomial is used. Use it. The means for realizing this technique may be hardware or software.

また、d=5以外の距離dを有するバイト内複数スポッティバイト誤り制御符号に対しては、次のような考えで構成することができる。   Further, for the intra-byte multiple spotty byte error control codes having a distance d other than d = 5, the following concept can be used.

まず、符号化回路は、2元で表現したパリティ検査行列により、Rビットの検査情報を生成すればよく、全く同様に構成することができる。   First, the encoding circuit only needs to generate R-bit check information using a binary parity check matrix, and can be configured in exactly the same way.

また、復号は、前述したように、前記RS符号の復号により得られたGF(2)上の誤りe’において、誤りが生じているバイト数による場合分けを行うことにより、GF(2)上の誤りを求めることができる。 Also, as described above, decoding is performed by dividing the error e ′ on GF (2 r ) obtained by decoding the RS code according to the number of bytes in which an error has occurred, thereby obtaining GF (2 b ) The above error can be obtained.

例えば、距離d=7の場合、行列H”がRank(H”)≧Min(3t、b)を満足する行列であることから、距離d=5の例における前記GF(2)上の誤り生成回路9において、tビット誤り訂正復号回路72の構成をtビット誤り訂正・2tビット誤り検出の訂正能力を有する符号の復号回路へ変更する。 For example, when the distance d = 7, since the matrix H ″ is a matrix that satisfies Rank (H ″) ≧ Min (3t, b), the error on the GF (2 b ) in the example of the distance d = 5 In the generation circuit 9, the configuration of the t-bit error correction decoding circuit 72 is changed to a code decoding circuit having a correction capability of t-bit error correction and 2t-bit error detection.

また、GF(2)上の誤りe’において、誤りが生じているバイトが1、2、3バイトの場合を、それぞれビットごと選択回路75を用いて場合分けを行う回路を構成することにより、同様に復号回路を構成することができる。従って、距離d=5、7以外の場合も、距離dを有するバイト内複数スポッティバイト誤り制御符号の復号回路を同様に構成できることは明らかである。 In addition, by constructing a circuit for performing case division using the selection circuit 75 for each bit when the error byte is 1, 2, or 3 bytes in the error e ′ on GF (2 r ). Similarly, a decoding circuit can be configured. Therefore, it is obvious that the decoding circuit for the intra-byte multiple spotty byte error control code having the distance d can be similarly configured even when the distance d is not 5 or 7.

さらに、上記数5に示された伸長バイト内複数スポッティバイト誤り制御符号に対しては、次のような考えで構成することができる。   Further, the multi-spotted byte error control code in the decompressed byte shown in the above equation 5 can be configured based on the following idea.

まず、符号化回路は、2元で表現したパリティ検査行列により、Rビットの検査情報を生成すればよく、全く同様に構成することができる。   First, the encoding circuit only needs to generate R-bit check information using a binary parity check matrix, and can be configured in exactly the same way.

また、復号は、前記並列復号法やバーレカンプ・マッシィ法を用いた逐次復号法により、GF(2(R−r)/(d−2))上のRS符号の復号をすることにより、また、GF(2(R−r)/(d−2))上の誤りをGF(2)上の誤りに距離d=5の例と同様に変換することにより、同様に復号することができる。 In addition, decoding is performed by decoding an RS code on GF (2 (R−r) / (d−2) ) by a sequential decoding method using the parallel decoding method or the Burlekamp Massy method, By converting an error on GF (2 (R−r) / (d−2) ) into an error on GF (2 b ) in the same manner as in the example of the distance d = 5, the error can be similarly decoded.

よって、復号回路も距離d=5の例における前記GF(2)上の並列復号回路8をGF(2(R−r)/(d−2))上で並列復号を行う回路に変更することにより、また、距離d=5の例における前記GF(2)上の誤り生成回路9において、rビットを(R−r)/(d−2)ビットに変更することにより、復号回路を同様に構成できることは明らかである。 Therefore, the decoding circuit also changes the parallel decoding circuit 8 on GF (2 r ) in the example of the distance d = 5 to a circuit that performs parallel decoding on GF (2 (R−r) / (d−2) ). In addition, in the error generation circuit 9 on the GF (2 b ) in the example of the distance d = 5, by changing r bits to (R−r) / (d−2) bits, the decoding circuit is changed. Obviously, it can be configured similarly.

また、上記数28、数36、数46、数59に示された大きさの異なる2種類のバイト内複数スポッティバイト誤り制御符号に対しては、次のような考えで構成することができる。   In addition, the two types of intra-byte multiple spotty byte error control codes having different sizes shown in the above equations 28, 36, 46, and 59 can be configured based on the following idea. .

まず、符号化回路は、2元で表現したパリティ検査行列により、Rビットの検査情報を生成すればよく、全く同様に構成することができる。   First, the encoding circuit only needs to generate R-bit check information using a binary parity check matrix, and can be configured in exactly the same way.

また、復号は、例えば、数28に示されたSt/bEC―(St/b+St’/b)ED符号では、GF(2)上の誤りe’において、誤りが生じている個所が1バイトである場合に、H”がRank(H”)≧Max(t、t’)を満足する行列であるため、bビットを有するバイト中のtビット以内の誤りであるeIに対し、eI・H’=eI’の関係式から誤りeIを求めることができる。また、GF(2)上の誤りe’において、誤りが生じている個所が2バイトである場合に、前記並列復号の際に検出することができる。 In addition, for example, in the case of the St / b EC- (S t / b + S t ′ / b ) ED code shown in Equation 28, an error occurs in the error e ′ on GF (2 r ). When the location is 1 byte, since H ″ is a matrix satisfying Rank (H ″) ≧ Max (t, t ′), it is an error within t bits in a byte having b bits, e I On the other hand, the error e I can be obtained from the relational expression e I · H ′ T = e I ′. In addition, in the error e ′ on GF (2 r ), when the location where the error occurs is 2 bytes, it can be detected during the parallel decoding.

よって、距離d=5の例における前記H’復号回路6、H”乗算回路7、及びtビット誤り訂正復号回路72を、それぞれRank(H’)≧Min(2t+t’、b)を満足する行列H’、Rank(H”)≧Max(t、t’)を満足する行列H”に対応させることにより、距離d=4のバイト内複数スポッティバイト誤り制御符号の復号回路と同様に復号回路を構成することが可能である。   Therefore, the H ′ decoding circuit 6, the H ″ multiplication circuit 7, and the t-bit error correction decoding circuit 72 in the example where the distance d = 5 satisfy the rank (H ′) ≧ Min (2t + t ′, b). Corresponding to the matrix H ″ satisfying H ′, Rank (H ″) ≧ Max (t, t ′), the decoding circuit is similar to the decoding circuit for the multiple spotty byte error control codes in the distance d = 4. Can be configured.

同様に、数36に示された大きさの異なる2種類のバイト内複数スポッティバイト誤り制御符号は、距離d=4のバイト内複数スポッティバイト誤り制御符号の復号回路と同様に構成できることは明らかである。   Similarly, the two types of intra-byte multiple spotty byte error control codes having different sizes shown in Equation 36 can be configured in the same manner as the decoding circuit for the intra-byte multiple spotty byte error control codes of distance d = 4. it is obvious.

また、数46、数59に示された大きさの異なる2種類のバイト内複数スポッティバイト誤り制御符号は、距離d=5のバイト内複数スポッティバイト誤り制御符号の復号回路と同様に構成可能できることは明らかである。   Also, the two types of intra-byte multiple spotty byte error control codes having different sizes shown in the equations 46 and 59 are configured in the same manner as the decoding circuit for the intra-byte multiple spotty byte error control codes of the distance d = 5. Clearly, it is possible.

前述したように、本発明では、バイト中にtビットまでの誤りを有するスポッティバイト誤りに対し、任意所定の距離dを有するバイト内複数スポッティバイト誤り制御符号の一般性のある符号構成、及び大きさの異なる2種類のバイト内複数スポッティバイト誤りを制御する符号の符号構成を与えるとともに、誤りの訂正・検出が実現できる回路である符号化・復号回路構成を示して、検査情報が具体的に生成できること、及び誤りが具体的に訂正・検出できることを示した。   As described above, in the present invention, for a spotty byte error having an error of up to t bits in a byte, a general code configuration of an intra-byte multiple spotty byte error control code having an arbitrary predetermined distance d, In addition, a coding configuration of a code for controlling a plurality of spotty byte errors in two types of bytes having different sizes and a coding / decoding circuit configuration, which is a circuit capable of correcting / detecting an error, is shown. It was shown that it can be generated specifically, and that errors can be corrected and detected specifically.

以上の説明では、主としてメモリ装置に注目して本発明の適用を述べたが、本発明は、それに限定されるものではなく、例えば、このようなバイト単位で物理的に独立した回路と、モジュールと、装置とから構成され、この中で限定した数の誤りが生じる可能性の高い一般の情報システム等に適用可能である。また、光通信回路やバス線回路等の通信または伝送のための回路、装置またはシステムにも適用可能である。   In the above description, the application of the present invention has been described mainly focusing on the memory device. However, the present invention is not limited to this, and for example, such a circuit and a module that are physically independent in units of bytes. And a device, and can be applied to a general information system or the like in which a limited number of errors are likely to occur. The present invention can also be applied to a circuit, device, or system for communication or transmission such as an optical communication circuit or a bus line circuit.

また、本発明の目的は、本実施の形態のバイト内複数スポッティバイト誤り訂正・検出装置の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記述した記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(又はCPUやMPU)が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出して実行することによっても、達成されることは言うまでもない。   Another object of the present invention is to supply a storage medium in which a program code of software that realizes the function of the intra-byte multiple spotty byte error correction / detection device of the present embodiment is supplied to the system or device. Needless to say, this can also be achieved by reading and executing the program code stored in the storage medium by the computer (or CPU or MPU) of the apparatus.

この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が本実施の形態の機能を実現することとなり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体及び当該プログラムコードは本発明を構成することとなる。プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、ROM、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、CD−R、磁気テープ、不揮発性のメモリカード等を用いることができる。   In this case, the program code itself read from the storage medium realizes the functions of the present embodiment, and the storage medium storing the program code and the program code constitute the present invention. As a storage medium for supplying the program code, ROM, flexible disk, hard disk, optical disk, magneto-optical disk, CD-ROM, CD-R, magnetic tape, nonvolatile memory card, and the like can be used.

また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前記本実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているOS等が実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって本実施の形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。   Further, by executing the program code read by the computer, not only the functions of the present embodiment are realized, but also the OS or the like running on the computer based on the instruction of the program code performs the actual processing. It goes without saying that a case where the function of this embodiment is realized by performing part or all of the above and the processing thereof is included.

本発明の一実施形態であるバイト内複数スポッティバイト誤り訂正・検出装置の概略構成を示すブロック図である。1 is a block diagram showing a schematic configuration of an intra-byte multiple spotty byte error correction / detection device according to an embodiment of the present invention. FIG. 図1に示された本発明のバイト内複数スポッティバイト誤り訂正・検出装置における全体動作の処理手順を示すフローチャートである。2 is a flowchart showing a processing procedure of overall operation in the intra-byte multiple spotty byte error correction / detection apparatus of the present invention shown in FIG. 1. 本発明によるパリティ検査行列の一例であって、符号長N=90ビット、情報長K=64ビット、検査長R=26ビット、バイト長b=8ビット、バイト内訂正ビット長2ビットの符号パラメータを有する短縮(90、64)D2/8EC符号のパリティ検査行列を示す図である。FIG. 4 is an example of a parity check matrix according to the present invention, which is a code parameter with a code length N = 90 bits, an information length K = 64 bits, a check length R = 26 bits, a byte length b = 8 bits, and an intra-byte correction bit length 2 bits. FIG. 6 is a diagram illustrating a parity check matrix of a shortened (90, 64) D 2/8 EC code having 図3に示すパリティ検査行列を基本行変形して得られる符号化用(90、64)D2/8EC組織符号のパリティ検査行列を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a parity check matrix of an encoding (90, 64) D 2/8 EC system code obtained by modifying the parity check matrix shown in FIG. 図4に示す符号化用(90、64)D2/8EC組織符号をもとに構成した符号化回路(上位14ビット)の具体例であり、K=64ビットの入力情報データからパリティ検査行列により26ビットの検査情報を生成する回路の概念図である。4 is a specific example of an encoding circuit (upper 14 bits) configured based on the (90, 64) D 2/8 EC systematic code for encoding shown in FIG. 4, and parity check is performed from K = 64-bit input information data. It is a conceptual diagram of the circuit which produces | generates 26 bits test | inspection information with a matrix. 図4に示す符号化用(90、64)D2/8EC組織符号をもとに構成した符号化回路(下位12ビット)の具体例であり、K=64ビットの入力情報データからパリティ検査行列により26ビットの検査情報を生成する回路の概念図である。4 is a specific example of an encoding circuit (lower 12 bits) configured based on the (90, 64) D 2/8 EC systematic code for encoding shown in FIG. 4, and parity check is performed from K = 64-bit input information data. It is a conceptual diagram of the circuit which produces | generates 26 bits test | inspection information with a matrix. 本発明で開示された機能を有する符号に対する復号回路の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the decoding circuit with respect to the code | symbol which has the function disclosed by this invention. 図3に示す(90、64)D2/8EC符号をもとに具体的に構成したシンドローム生成回路(上位14ビット)を説明するための概念図である。FIG. 4 is a conceptual diagram for explaining a syndrome generation circuit (upper 14 bits) specifically configured based on the (90, 64) D 2/8 EC code shown in FIG. 3. 図3に示す(90、64)D2/8EC符号をもとに具体的に構成したシンドローム生成回路(下位12ビット)を説明するための概念図である。FIG. 4 is a conceptual diagram for explaining a syndrome generation circuit (lower 12 bits) specifically configured based on the (90, 64) D 2/8 EC code shown in FIG. 3. 図3に示す(90、64)D2/8EC符号をもとに具体的に構成したH’復号回路の構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram of an H ′ decoding circuit specifically configured based on the (90, 64) D 2/8 EC code shown in FIG. 3. 図3に示す(90、64)D2/8EC符号をもとに具体的に構成したH”乗算回路の構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram of an H ″ multiplier circuit specifically configured based on the (90, 64) D 2/8 EC code shown in FIG. 3. 図3に示す(90、64)D2/8EC符号に対するGF(2)上の並列復号回路の概略構成を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration of a parallel decoding circuit on GF (2 r ) for the (90, 64) D 2/8 EC code shown in FIG. 3. 図12に示すGF(2)上の並列復号回路における(i、j)に対する誤り生成回路の一例の回路構成図である。It is a circuit block diagram of an example of the error generation circuit with respect to (i, j) in the parallel decoding circuit on GF (2 r ) shown in FIG. 図12に示すGF(2)上の並列復号回路におけるGF(2)上の誤り算出回路の構成図である。It is a configuration diagram of an error calculation circuit on GF (2 r) in the parallel decoding circuit on GF (2 r) shown in FIG. 12. 図3に示す(90、64)D2/8EC符号に対するGF(2)上の誤り生成回路の概略構成を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration of an error generation circuit on GF (2 b ) for the (90, 64) D 2/8 EC code shown in FIG. 3. 図15に示すGF(2)上の誤り生成回路における誤りバイト検出回路の構成図である。FIG. 16 is a configuration diagram of an error byte detection circuit in the error generation circuit on GF (2 b ) illustrated in FIG. 15. 図15に示すGF(2)上の誤り生成回路におけるハミング重み1を検出する回路の構成図である。FIG. 16 is a configuration diagram of a circuit that detects a Hamming weight 1 in the error generation circuit on GF (2 b ) illustrated in FIG. 15. 図16に示すハミング重み1を検出する回路における12入力ソート回路の構成図である。It is a block diagram of the 12 input sort circuit in the circuit which detects the Hamming weight 1 shown in FIG. 図15に示すGF(2)上の誤り生成回路におけるtビット誤り訂正復号回路の例であり、1バイトに対してGF(2)上の誤りをGF(2)上の誤りに変換する回路(上位4ビット)の構成図である。15 is an example of a t-bit error correction decoding circuit in the error generation circuit on GF (2 b ) illustrated in FIG. 15, and an error on GF (2 r ) is converted into an error on GF (2 b ) for one byte. FIG. 図15に示すGF(2)上の誤り生成回路におけるtビット誤り訂正復号回路の例であり、1バイトに対してGF(2)上の誤りをGF(2)上の誤りに変換する回路(下位4ビット)の構成図である。15 is an example of a t-bit error correction decoding circuit in the error generation circuit on GF (2 b ) illustrated in FIG. 15, and an error on GF (2 r ) is converted into an error on GF (2 b ) for one byte. FIG. 図15に示すGF(2)上の誤り生成回路におけるtビット誤り訂正復号回路の例であり、1バイトに対して誤りを検出する回路の構成図である。FIG. 16 is an example of a t-bit error correction decoding circuit in the error generation circuit on GF (2 b ) illustrated in FIG. 15 and is a configuration diagram of a circuit that detects an error for one byte. 図15に示すGF(2)上の誤り生成回路におけるビットごと選択回路の構成図である。FIG. 16 is a configuration diagram of a bit-by-bit selection circuit in the error generation circuit on GF (2 b ) illustrated in FIG. 15. 図3に示す(90、64)D2/8EC符号に対する反転回路の一例であり、1バイトに対する反転回路の構成図である。It is an example of the inversion circuit with respect to the (90, 64) D 2/8 EC code shown in FIG. 3, and is a block diagram of the inversion circuit for 1 byte.

符号の説明Explanation of symbols

1 シンドローム生成回路
2 符号化回路
3 回路(メモリ等の通信路)
4 復号回路
5 誤り訂正回路
6 H’復号回路
7 H”乗算回路
8 GF(2)上の並列復号回路
9 GF(2)上の誤り生成回路
10 反転回路
20 多入力パリティチェック回路
21 多入力パリティチェック回路
22 2入力排他的論理和回路
23 3入力パリティチェック回路
30 入力情報データ
31 送信語
32 受信語
33 シンドローム(S)
34 出力情報データ
35 訂正不可能誤り検出信号(UCE)
36 シンドローム(S)33の上位qビット(SI
37 シンドローム(S)33の下位3rビット(SIIIIIIV
38 バイトごとの誤りの和(e
39 シンドローム(S)33の上位qビットSI36とH”の転置(H”)の積(S’I
40 GF(2)上のビット誤りポインタ
41 訂正不可能誤り検出信号(DS(0))
42 GF(2)上のビット誤りポインタ
43 訂正不可能誤り検出信号(DS(1))
44 2入力ANDゲート回路
50 (i、j)に対する誤り生成回路
51 GF(2)上の誤り算出回路
52 (i、j)に対する誤り
53 (i、j)に対する訂正可能信号
54 24入力ORゲート回路
55 66入力NORゲート回路
56 2入力ANDゲート回路
60

Figure 2006101429
61
Figure 2006101429
62
Figure 2006101429
63 多入力パリティチェック回路
64 多入力パリティチェック回路
65 多入力パリティチェック回路
66 12入力NORゲート回路
67 2入力ANDゲート回路
68 ビットごとOR演算回路
69 11入力ORゲート回路
70 誤りバイト検出回路
71 ハミング重み1を検出する回路
72 tビット誤り訂正復号回路
73 2入力ANDゲート回路
74 12入力ORゲート回路
75 ビットごと選択回路
80 6入力ORゲート回路
81 12入力ソート回路
82 NOTゲート回路
83 12入力ANDゲート回路
84 2入力ORゲート回路
85 2入力ANDゲート回路
86 2入力マルチプレクサ回路
90 NOTゲート回路
91 3入力ANDゲート回路
92 4入力ANDゲート回路
93 5入力ANDゲート回路
94 5入力ORゲート回路
95 6入力ORゲート回路
96 15入力ORゲート回路
97 排他的論理和回路
100 バイト内複数スポッティバイト誤り訂正・検出装置 1 Syndrome generation circuit 2 Encoding circuit 3 Circuit (communication path such as memory)
4 Decoding Circuit 5 Error Correction Circuit 6 H ′ Decoding Circuit 7 H ”Multiplication Circuit 8 Parallel Decoding Circuit 9 on GF (2 r ) Error Generation Circuit 10 on GF (2 b ) Inverting Circuit 20 Multi-Input Parity Check Circuit 21 Multi Input parity check circuit 22 2-input exclusive OR circuit 23 3-input parity check circuit 30 Input information data 31 Transmission word 32 Reception word 33 Syndrome (S)
34 Output information data 35 Uncorrectable error detection signal (UCE)
36 upper q bits (S I ) of syndrome (S) 33
37 Lower 3r bits of syndrome (S) 33 (S II S III S IV )
Sum of errors every 38 bytes (e A )
39 Product (S ′ I ) of high-order q bit S I 36 of syndrome (S) 33 and transposition (H ″ T ) of H ″
40 Bit error pointer 41 on GF (2 r ) 41 Uncorrectable error detection signal (DS (0))
42 Bit error pointer 43 on GF (2 b ) 43 Uncorrectable error detection signal (DS (1))
44 Error generation circuit 51 on 2-input AND gate circuit 50 (i, j) Error correction circuit 52 on GF (2 r ) 52 Error correction circuit 52 (i, j) 53 (i, j) Correctable signal 54 24-input OR gate Circuit 55 66 input NOR gate circuit 56 2-input AND gate circuit 60
Figure 2006101429
61
Figure 2006101429
62
Figure 2006101429
63 Multi-input parity check circuit 64 Multi-input parity check circuit 65 Multi-input parity check circuit 66 12-input NOR gate circuit 67 2-input AND gate circuit 68 Bitwise OR operation circuit 69 11-input OR gate circuit 70 Error byte detection circuit 71 Hamming weight 1 detection circuit 72 t-bit error correction decoding circuit 73 2-input AND gate circuit 74 12-input OR gate circuit 75 bit-by-bit selection circuit 80 6-input OR gate circuit 81 12-input sort circuit 82 NOT gate circuit 83 12-input AND gate circuit 84 2-input OR gate circuit 85 2-input AND gate circuit 86 2-input multiplexer circuit 90 NOT gate circuit 91 3-input AND gate circuit 92 4-input AND gate circuit 93 5-input AND gate circuit 94 5-input OR gate circuit 95 6-input OR gate circuit 96 15-input OR gate circuit 97 exclusive OR circuit 100 multiple spotty byte error correction / detection device in byte

Claims (48)

入力情報データを基に送信語を生成する符号化手段と、情報伝送路中で誤りが発生した前記送信語を受信語として入力して前記誤りを訂正または検出する復号手段とを備えるバイト内複数スポッティバイト誤り訂正・検出装置であって、
前記符号化手段は、スポッティバイト誤り制御符号を表現するパリティ検査行列と、前記入力情報データとを基に生成した検査情報を前記入力情報データに付加することにより、前記送信語を生成し、
前記復号手段は、前記パリティ検査行列を基に前記受信語のシンドロームを生成するシンドローム生成手段と、前記シンドローム生成手段により生成されたシンドロームを基に前記受信語の誤りを訂正または検出する誤り訂正手段とを備えることを特徴とするバイト内複数スポッティバイト誤り訂正・検出装置。
A plurality of in-byte units, comprising: encoding means for generating a transmission word based on input information data; and decoding means for correcting or detecting the error by inputting the transmission word in which an error has occurred in an information transmission path as a reception word Spotty byte error correction / detection device,
The encoding means generates the transmission word by adding check information generated based on a parity check matrix expressing a spotty byte error control code and the input information data to the input information data,
The decoding means includes a syndrome generating means for generating a syndrome of the received word based on the parity check matrix, and an error correcting means for correcting or detecting an error of the received word based on the syndrome generated by the syndrome generating means And an intra-byte multiple spotty byte error correction / detection device.
前記入力情報データが、b(bは2以上の整数)ビットを1バイトとし、複数のバイトから構成される場合に、ここで、バイト内のtビット(1≦t≦b)までの誤りをスポッティバイト誤りと称し、1バイト内に複数の前記スポッティバイト誤りが生じる誤りをバイト内複数スポッティバイト誤りと称することを前提とし、
前記パリティ検査行列で表現される前記スポッティバイト誤り制御符号は、距離dに対し、
Figure 2006101429
を有する請求項1に記載のバイト内複数スポッティバイト誤り訂正・検出装置。
In the case where the input information data is composed of a plurality of bytes with b (b is an integer of 2 or more) bits, an error up to t bits (1 ≦ t ≦ b) in the bytes is detected. Assuming that the spotty byte error is an error in which a plurality of the spotty byte errors occur in one byte is called a spotty byte error in a byte,
The spotty byte error control code represented by the parity check matrix is represented by a distance d.
Figure 2006101429
The intra-byte multiple spotty byte error correction / detection device according to claim 1.
前記t値、b値、d値を任意に設定する請求項2に記載のバイト内複数スポッティバイト誤り訂正・検出装置。   The intra-byte multiple spotty byte error correction / detection device according to claim 2, wherein the t value, the b value, and the d value are arbitrarily set. 前記情報伝送路は、情報通信システムである請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のバイト内複数スポッティバイト誤り訂正・検出装置。   4. The intra-byte multiple spotty byte error correction / detection device according to claim 1, wherein the information transmission path is an information communication system. 前記情報伝送路は、メモリシステムである請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のバイト内複数スポッティバイト誤り訂正・検出装置。   4. The intra-byte multiple spotty byte error correction / detection apparatus according to claim 1, wherein the information transmission path is a memory system. 前記情報伝送路は、バス線回路である請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のバイト内複数スポッティバイト誤り訂正・検出装置。   The intra-byte multiple spotty byte error correction / detection device according to any one of claims 1 to 3, wherein the information transmission path is a bus line circuit. 前記パリティ検査行列は、前記距離dを有するバイト内複数スポッティバイト誤り制御符号に用いる、R行N列を有する次の行列Hであり、
Figure 2006101429
ただし、R=q+(d−2)r、N=bn、0≦i≦n−1、n=2−1であり、行列H’は、H’=[h’、h’、・・・、hb−1’]に示すq次の列ベクトルh’(0≦j≦b−1)から構成されるq行b列(q≦b)の2元行列であり、(d−1)tまたはbのうちいずれか小さい値に等しいか大きいランク(Rank)を有し、すなわち、Rank(H’)≧Min((d−1)t、b)を満足し、前記行列H’のランクがbに等しいとき、前記行列H’はランクbのb×b行列であり、前記行列H’のランクが(d−1)t<bのとき、前記行列H’は最小ハミング距離(d−1)t+1を有する符号の検査行列、すなわち、(d−1)tビット誤り検出機能を有する(b、b−q)符号のパリティ検査行列に等しくなり、また、行列H”は、H”=[h”、h”、・・・、hb−1”]に示すr次の列ベクトルh”(0≦j≦b−1)から構成されるr行b列(r≦b)の2元行列であり、
Figure 2006101429
またはbのうちいずれか小さい値に等しいか大きいランク(Rank)を有し、すなわち、
Figure 2006101429
を満足し、ここで、
Figure 2006101429
はxを超えない最小の整数を表し、また、前記行列H”のランクがbに等しいとき、前記行列H”はランクbのb×b行列であり、前記行列H”のランクが
Figure 2006101429
のとき、前記行列H”は最小ハミング距離
Figure 2006101429
を有する符号の検査行列、すなわち、
Figure 2006101429
ビット誤り検出機能を有する(b、b−r)符号のパリティ検査行列に等しくなり、γは2を底とするr次の拡大体GF(2)の原始元であって、γH”=[γ”、γ”、…、γb−1”]が成立するように構成される請求項2乃至請求項6のいずれかに記載のバイト内複数スポッティバイト誤り訂正・検出装置。
The parity check matrix is a next matrix H having R rows and N columns used for an intra-byte multiple spotty byte error control code having the distance d.
Figure 2006101429
However, R = q + (d−2) r, N = bn, 0 ≦ i ≦ n−1, n = 2 r −1, and the matrix H ′ has H ′ = [h 0 ′, h 1 ′, .., H b-1 ′], a q-th column vector h j ′ (0 ≦ j ≦ b−1) and a q × b binary matrix (q ≦ b), d-1) has a rank equal to or larger than either t or b, i.e. Rank (H ′) ≧ Min ((d−1) t, b), and the matrix When the rank of H ′ is equal to b, the matrix H ′ is a b × b matrix of rank b, and when the rank of the matrix H ′ is (d−1) t <b, the matrix H ′ is the minimum Hamming A parity check matrix of a code having a distance (d-1) t + 1, that is, a parity check matrix of a (d-1, b) code having a (d-1) t-bit error detection function, and Matrix H "is, H" = consists [h 0 ", h 1" , ···, h b-1 "] are shown r next column vector h j" (0 ≦ j ≦ b-1) a binary matrix of r rows and b columns (r ≦ b),
Figure 2006101429
Or has a rank equal to or greater than the smaller value of b, ie,
Figure 2006101429
Satisfied here,
Figure 2006101429
Represents the smallest integer not exceeding x, and when the rank of the matrix H ″ is equal to b, the matrix H ″ is a b × b matrix of rank b, and the rank of the matrix H ″ is
Figure 2006101429
The matrix H ″ is the minimum Hamming distance
Figure 2006101429
A check matrix of codes with
Figure 2006101429
Is equal to a parity check matrix of a (b, b−r) code having a bit error detection function, and γ is a primitive element of an r-order extension field GF (2 r ) with 2 as a base, and γ i H ″ The in-byte multiple spotty according to any one of claims 2 to 6, which is configured such that = [γ i h 0 ", γ i h 1 ", ..., γ i h b-1 "] Byte error correction / detection device.
前記パリティ検査行列は、前記距離dを有する伸長バイト内複数スポッティバイト誤り制御符号に用いる、R行N列を有する次の行列Hであり、
Figure 2006101429
ただし、R≧q+(d−2)r、かつ(R−q)は(d−2)の倍数であり、N=b(n+1)+(R−q)/(d−2)、0≦i≦n−1、(R−q)は(d−2)の倍数とし、n=2(R−q)/(d−2)−1であり、行列H’は、H’=[h’、h’、・・・、hb−1’]に示すq次の列ベクトルh’(0≦j≦b−1)から構成されるq行b列(q≦b)の2元行列であり、(d−1)tまたはbのうちいずれか小さい値に等しいか大きいランク(Rank)を有し、すなわち、Rank(H’)≧Min((d−1)t、b)を満足し、前記行列H’のランクがbに等しいとき、前記行列H’はランクbのb×b行列であり、前記行列H’のランクが(d−1)t<bのとき、前記行列H’は最小ハミング距離(d−1)t+1を有する符号の検査行列、すなわち、(d−1)tビット誤り検出機能を有する(b、b−q)符号のパリティ検査行列に等しくなり、また、行列H”は、H”=[h”、h”、・・・、hb−1”]に示すr次の列ベクトルh”(0≦j≦b−1)から構成されるr行b列(r≦b)の2元行列であり、
Figure 2006101429
またはbのうちいずれか小さい値に等しいか大きいランク(Rank)を有し、すなわち、
Figure 2006101429
を満足し、前記行列H”のランクがbに等しいとき、前記行列H”はランクbのb×b行列であり、前記行列H”のランクが
Figure 2006101429
のとき、前記行列H”は最小ハミング距離
Figure 2006101429
を有する符号の検査行列、すなわち、
Figure 2006101429
ビット誤り検出機能を有する(b、b−r)符号のパリティ検査行列に等しくなり、R≧q+(d−2)r、かつR−qはd−2の倍数とし、γは2を底とする(R−q)/(d−2)次の拡大体GF(2(R−q)/(d−2))の原始元であって、γH”=[γΦ(h
)、γΦ(h” )、・・・、γΦ(hb−1
)]が成立するように構成され、ここで、Φは加法のもとでGF(2)からGF(2(R−q)/(d−2))への準同型写像(homomorphism)であり、すなわち、Φ:GF(2)→GF(2(R−q)/(d−2))である請求項2乃至請求項6のいずれかに記載のバイト内複数スポッティバイト誤り訂正・検出装置。
The parity check matrix is a next matrix H having R rows and N columns used for a multi-spotted byte error control code in extended bytes having the distance d.
Figure 2006101429
However, R ≧ q + (d−2) r and (R−q) is a multiple of (d−2), N = b (n + 1) + (R−q) / (d−2), 0 ≦ i ≦ n−1, (Rq) is a multiple of (d−2), n = 2 (Rq) / (d−2) −1, and the matrix H ′ is H ′ = [h 0 ′, h 1 ′,..., H b−1 ′] of q-th column vector h j ′ (0 ≦ j ≦ b−1) of q rows and b columns (q ≦ b) It is a binary matrix and has a rank (Rank) that is equal to or greater than (d-1) t or b, i.e., Rank, that is, Rank (H ′) ≧ Min ((d−1) t, b ) And the rank of the matrix H ′ is equal to b, the matrix H ′ is a b × b matrix of rank b, and the rank of the matrix H ′ is (d−1) t <b. The matrix H ′ is the minimum Hamming distance (d−1) t + 1. Check matrix of a code having, i.e., (d-1) is equal to t bits having an error detection function (b, b-q) code of the parity check matrix, also the matrix H "is, H" = [h 0 " , H 1 ″,..., H b−1 ″], r-row b column (r ≦ b) binary composed of r-th column vector h j ″ (0 ≦ j ≦ b−1) Matrix
Figure 2006101429
Or has a rank equal to or greater than the smaller value of b, ie,
Figure 2006101429
And the rank of the matrix H ″ is equal to b, the matrix H ″ is a b × b matrix of rank b, and the rank of the matrix H ″ is
Figure 2006101429
The matrix H ″ is the minimum Hamming distance
Figure 2006101429
A check matrix of codes with
Figure 2006101429
It is equal to the parity check matrix of a (b, b−r) code having a bit error detection function, R ≧ q + (d−2) r, Rq is a multiple of d−2, and γ is 2 ( Rq) / (d-2 ) is a primitive element of the next extension field GF (2 (Rq) / (d-2) ), and γ i H ″ = [γ i Φ (h 0
), Γ i Φ (h 1 ″),..., Γ i Φ (h b-1 ″)
)], Where Φ is a homomorphism from GF (2 q ) to GF (2 (Rq) / (d-2) ) under addition 7. In-byte multiple spotty byte error correction according to claim 2, wherein Φ: GF (2 q ) → GF (2 (R−q) / (d−2) 2) -Detection device.
前記入力情報データが、b(bは2以上の整数)ビットを1バイトとし、複数のバイトから構成される場合に、ここで、バイト内のtビットまでの誤りをt/b誤りと称し、バイト内のt’ビットまでの誤りをt’/b誤りと称することを前提とし、ただし、1≦t、t’≦b、且つ、t≠t’であり、
前記パリティ検査行列で表現される前記スポッティバイト誤り制御符号は、1バイト内に生じた大きさの異なる2種類のスポッティバイト誤り(つまり、前記t/b誤り及び前記t’/b誤り)を制御する機能を備えた請求項1に記載のバイト内複数スポッティバイト誤り訂正・検出装置。
When the input information data includes b (b is an integer of 2 or more) bits and is composed of a plurality of bytes, an error up to t bits in the byte is referred to as a t / b error. Assuming that errors up to t ′ bits in a byte are referred to as t ′ / b errors, where 1 ≦ t, t ′ ≦ b, and t ≠ t ′,
The spotty byte error control code expressed by the parity check matrix includes two types of spotty byte errors having different sizes generated in one byte (that is, the t / b error and the t ′ / b error). The intra-byte multiple spotty byte error correction / detection device according to claim 1, further comprising a function for controlling the error.
前記情報伝送路は、情報通信システムである請求項9に記載のバイト内複数スポッティバイト誤り訂正・検出装置。   The intra-byte multiple spotty byte error correction / detection device according to claim 9, wherein the information transmission path is an information communication system. 前記情報伝送路は、メモリシステムである請求項9に記載のバイト内複数スポッティバイト誤り訂正・検出装置。   The intra-byte multiple spotty byte error correction / detection apparatus according to claim 9, wherein the information transmission path is a memory system. 前記情報伝送路は、バス線回路である請求項9に記載のバイト内複数スポッティバイト誤り訂正・検出装置。   The intra-byte multiple spotty byte error correction / detection device according to claim 9, wherein the information transmission path is a bus line circuit. 前記スポッティバイト誤り制御符号は、1個のt/b誤りを訂正し、且つ、(t/b+t’/b)誤り(つまり、t/b誤りとt’/b誤りの複合誤り)を検出する機能を有するSt/bEC−(St/b+St’/b)ED符号であり、
前記St/bEC−(St/b+St’/b)ED符号に用いる前記パリティ検査行列は、R行N列を有する次の行列Hであり、
Figure 2006101429
ただし、R≧q+2r、かつ(R−q)は2の倍数であり、また、N=b(n+1)+R−q、0≦i≦n−1、n=2(R−q)/2−1であり、行列H’は、H’=[h’、h’、・・・、hb−1’]に示すq次の列ベクトルh’(0≦j≦b−1)から構成されるq行b列(q≦b)の2元行列であり、2t+t’またはbのうちいずれか小さい値に等しいか大きいランク(Rank)を有し、すなわち、Rank(H’)≧Min(2t+t’、b)を満足し、また、行列H”は、H”=[h”、h”、・・・、hb−1”]に示すr次の列ベクトルh”(0≦j≦b−1)から構成されるr行b列(r≦b)の2元行列であり、tまたはt’のうちいずれか大きい値に等しいか大きいランク(Rank)を有し、すなわち、Rank(H”)≧Max(t、t’)を満足し、R≧q+2r、かつ(R−q)は2の倍数であり、γは2を底とする(R−q)/2次の拡大体GF(2(R−q)/2)の原始元であって、γH”=[γΦ(h”)、γΦ(h”)、・・・、γΦ(hb−1”)]が成立するように構成され、Φは加法のもとでGF(2)からGF(2(R−q)/2)への準同型写像(homomorphism)である請求項9乃至請求項12のいずれかに記載のバイト内複数スポッティバイト誤り訂正・検出装置。
The spotty byte error control code corrects one t / b error and detects a (t / b + t ′ / b) error (that is, a combined error of t / b error and t ′ / b error). St / b EC− (S t / b + S t ′ / b ) ED code having the function of
The parity check matrix used for the S t / b EC− (S t / b + S t ′ / b ) ED code is the following matrix H having R rows and N columns,
Figure 2006101429
However, R ≧ q + 2r and (Rq) is a multiple of 2, and N = b (n + 1) + Rq, 0 ≦ i ≦ n−1, n = 2 (Rq) / 2 − 1 and the matrix H ′ is a q-th order column vector h j ′ (0 ≦ j ≦ b−1) represented by H ′ = [h 0 ′, h 1 ′,..., H b−1 ′]. Is a binary matrix of q rows and b columns (q ≦ b) and has a rank equal to or smaller than 2t + t ′ or b, ie, Rank (H ′) ≧ Min (2t + t ′, b) is satisfied, and the matrix H ″ has an r-th column vector h j ″ represented by H ″ = [h 0 ″, h 1 ″,..., H b−1 ″]. It is a binary matrix of r rows and b columns (r ≦ b) composed of (0 ≦ j ≦ b−1), and has a rank equal to or greater than t or t ′, whichever is greater ,sand That is, Rank (H ″) ≧ Max (t, t ′) is satisfied, R ≧ q + 2r, (Rq) is a multiple of 2, and γ is 2 (Rq) / Primordial element of the secondary extension GF (2 (Rq) / 2 ), and γ i H ″ = [γ i Φ (h 0 ″), γ i Φ (h 1 ″),... , Γ i Φ (h b-1 ″)] holds, and Φ is a homomorphic mapping from GF (2 q ) to GF (2 (R−q) / 2 ) under addition ( The intra-byte multiple spotty byte error correction / detection device according to any one of claims 9 to 12, which is homomorphism).
前記スポッティバイト誤り制御符号は、1個のt/b誤りを訂正し、且つ、2個のt’/b誤りを検出する機能を有するSt/bEC−Dt’/bED符号であり、
前記St/bEC−Dt’/bED符号に用いる前記パリティ検査行列は、R行N列を有する次の行列Hであり、
Figure 2006101429
ただし、R≧q+2r、かつ(R−q)は2の倍数であり、また、N=b(n+1)+R−q、0≦i≦n−1、n=2(R−q)/2−1であり、行列H’は、H’=[h’、h’、・・・、hb−1’]に示すq次の列ベクトルh’(0≦j≦b−1)から構成されるq行b列(q≦b)の2元行列であり、2tまたはt+2t’のうちいずれか大きい値、及びbのうちいずれか小さい値に等しいか大きいランク(Rank)を有し、すなわち、Rank(H’)≧Min(Max(2t、t+2t’)、b)を満足し、また、行列H”は、H”=[h”、h”、・・・、hb−1”]に示すr次の列ベクトルh”(0≦j≦b−1)から構成されるr行b列(r≦b)の2元行列であり、tまたはt’のうちいずれか大きい値に等しいか大きいランク(Rank)を有し、すなわち、Rank(H”)≧Max(t、t’)を満足し、R≧q+2r、かつ(R−q)は2の倍数であり、γは2を底とする(R−q)/2次の拡大体GF(2(R−q)/2)の原始元であって、γH”=[γΦ(h”)、γΦ(h”)、・・・、γΦ(hb−1”)]が成立するように構成され、Φは加法のもとでGF(2)からGF(2(R−q)/2)への準同型写像(homomorphism)である請求項9乃至請求項12のいずれかに記載のバイト内複数スポッティバイト誤り訂正・検出装置。
The spotty byte error control code is an S t / b EC-D t ′ / b ED code having a function of correcting one t / b error and detecting two t ′ / b errors. Yes,
The parity check matrix used for the St / b EC-D t ′ / b ED code is the following matrix H having R rows and N columns;
Figure 2006101429
However, R ≧ q + 2r and (Rq) is a multiple of 2, and N = b (n + 1) + Rq, 0 ≦ i ≦ n−1, n = 2 (Rq) / 2 − 1 and the matrix H ′ is a q-th order column vector h j ′ (0 ≦ j ≦ b−1) represented by H ′ = [h 0 ′, h 1 ′,..., H b−1 ′]. Is a binary matrix of q rows and b columns (q ≦ b), and has a rank that is equal to or greater than the larger value of 2t or t + 2t ′ and the smaller value of b That is, Rank (H ′) ≧ Min (Max (2t, t + 2t ′), b) is satisfied, and the matrix H ″ is H ″ = [h 0 ″, h 1 ″,..., H b −1 ″] is a binary matrix of r rows and b columns (r ≦ b) composed of r-th order column vectors h j ″ (0 ≦ j ≦ b−1), and either t or t ′ Or big Has a rank (Rank) that is equal to or greater than the value, ie, satisfies Rank (H ″) ≧ Max (t, t ′), R ≧ q + 2r, and (R−q) is a multiple of 2, and γ Is the primitive element of the base 2 (Rq) / 2 quadratic extension GF (2 (Rq) / 2 ), where γ i H ″ = [γ i Φ (h 0 ″), γ i Φ (h 1 ″),..., γ i Φ (h b-1 ″)] is established, and Φ is additively converted from GF (2 q ) to GF (2 (R The intra-byte multiple spotty byte error correction / detection device according to any one of claims 9 to 12, which is a homomorphism to -q) / 2 ).
前記スポッティバイト誤り制御符号は、(t/b+t’/b)誤りを訂正する機能を有する(St/b+St’/b)EC符号であり、
前記(St/b+St’/b)EC符号に用いる前記パリティ検査行列は、R行N列を有する次の行列Hであり、
Figure 2006101429
ただし、R≧q+3r、且つ、(R−q)は3の倍数であり、また、N=b(n+1)+(R−q)/3、0≦i≦n−1、n=2(R−q)/3−1であり、行列H’は、H’=[h’、h’、・・・、hb−1’]に示すq次の列ベクトルh’(0≦j≦b−1)から構成されるq行b列(q≦b)の2元行列であり、2t+2t’またはbのうちいずれか小さい値に等しいか大きいランク(Rank)を有し、すなわち、Rank(H’)≧Min(2t+2t’、b)を満足し、また、行列H”は、H”=[h”、h”、・・・、hb−1”]に示すr次の列ベクトルh”(0≦j≦b−1)から構成されるr行b列(r≦b)の2元行列であり、t+t’またはbのうちいずれか小さい値に等しいか大きいランク(Rank)を有し、すなわち、Rank(H”)≧Min(t+t’、b)を満足し、R≧q+3r、かつ(R−q)は3の倍数であり、γは2を底とする(R−q)/3次の拡大体GF(2(R−q)/3)の原始元であって、γH”=[γΦ(h”)、γΦ(h”)、・・・、γΦ(hb−1”)]が成立するように構成され、Φは加法のもとでGF(2)からGF(2(R−q)/2)への準同型写像(homomorphism)である請求項9乃至請求項12のいずれかに記載のバイト内複数スポッティバイト誤り訂正・検出装置。
The spotty byte error control code is a (S t / b + S t ′ / b ) EC code having a function of correcting an error ( t / b + t ′ / b ),
The parity check matrix used for the (S t / b + S t ′ / b ) EC code is the following matrix H having R rows and N columns:
Figure 2006101429
However, R ≧ q + 3r and (R−q) is a multiple of 3, and N = b (n + 1) + (R−q) / 3, 0 ≦ i ≦ n−1, n = 2 (R −q) / 3−1, and the matrix H ′ is a q-th order column vector h j ′ (0 ≦ 0 ) represented by H ′ = [h 0 ′, h 1 ′,..., H b−1 ′]. j ≦ b−1), a q × b binary matrix having a rank equal to or greater than 2t + 2t ′ or b, i.e., Rank, Rank (H ′) ≧ Min (2t + 2t ′, b) is satisfied, and the matrix H ″ is an r-th order represented by H ″ = [h 0 ″, h 1 ″,..., H b−1 ″]. Is a binary matrix of r rows and b columns (r ≦ b) made up of column vectors h j ″ (0 ≦ j ≦ b−1), and rank equal to or greater than t + t ′ or b. (Ra nk), that is, Rank (H ″) ≧ Min (t + t ′, b) is satisfied, R ≧ q + 3r, and (R−q) is a multiple of 3, and γ is based on 2 ( Rq) / 3 primitive field GF (2 (Rq) / 3 ) primitive element, and γ i H ″ = [γ i Φ (h 0 ″), γ i Φ (h 1 ), ···, γ i Φ ( h b-1 ")] it is configured to establish, [Phi from under additive GF (2 q) GF (2 (R-q) / 2) to The intra-byte multiple spotty byte error correction / detection device according to claim 9, wherein the device is a homomorphism.
前記スポッティバイト誤り制御符号は、2個のt/b誤りを訂正し、且つ、1個のt’/b誤り(t<t’)を訂正する機能を有するDt/bEC−St’/bEC符号であり、
前記Dt/bEC−St’/bEC符号に用いる前記パリティ検査行列は、R行N列を有する次の行列Hであり、
Figure 2006101429
ただし、R≧q+3r、且つ、(R−q)は3の倍数であり、また、N=b(n+1)+(R−q)/3、0≦i≦n−1、n=2(R−q)/3−1であり、行列H’は、H’=[h’、h’、・・・、hb−1’]に示すq次の列ベクトルh’(0≦j≦b−1)から構成されるq行b列(q≦b)の2元行列であり、4tまたは2t’のうちいずれか大きい値、及びbのうちいずれか小さい値に等しいか大きいランク(Rank)を有し、すなわち、Rank(H’)≧Min(Max(4t、2t’)、b)を満足し、また、行列H”は、H”=[h”、h”、・・・、hb−1”]に示すr次の列ベクトルh”(0≦j≦b−1)から構成されるr行b列(r≦b)の2元行列であり、2tまたはt’のうちいずれか大きい値、及びbのうちいずれか小さい値に等しいか大きいランク(Rank)を有し、すなわち、Rank(H”)≧Min(Max(2t、t’)、b)を満足し、R≧q+3r、かつ(R−q)は3の倍数であり、γは2を底とする(R−q)/3次の拡大体GF(2(R−q)/3)の原始元であって、γH”=[γΦ(h”)、γΦ(h”)、・・・、γΦ(hb−1”)]が成立するように構成され、Φは加法のもとでGF(2)からGF(2(R−q)/2)への準同型写像(homomorphism)である請求項9乃至請求項12のいずれかに記載のバイト内複数スポッティバイト誤り訂正・検出装置。
The spotty byte error control code corrects two t / b errors and has a function of correcting one t ′ / b error (t <t ′). D t / b EC-S t '/ B EC code,
The parity check matrix used for the D t / b EC-S t ′ / b EC code is the following matrix H having R rows and N columns:
Figure 2006101429
However, R ≧ q + 3r and (R−q) is a multiple of 3, and N = b (n + 1) + (R−q) / 3, 0 ≦ i ≦ n−1, n = 2 (R −q) / 3−1, and the matrix H ′ is a q-th order column vector h j ′ (0 ≦ 0 ) represented by H ′ = [h 0 ′, h 1 ′,..., H b−1 ′]. j ≦ b−1) is a binary matrix of q rows and b columns (q ≦ b), and rank equal to or greater than the larger value of 4t or 2t ′ and the smaller value of b (Rank), that is, Rank (H ′) ≧ Min (Max (4t, 2t ′), b) is satisfied, and the matrix H ″ has H ″ = [h 0 ″, h 1 ″, .., H b-1 ″] is an r-th column vector h j ″ (0 ≦ j ≦ b−1) and is a binary matrix of r rows and b columns (r ≦ b), 2t Or t ', whichever is greater It has a rank (Rank) that is equal to or greater than the threshold value and whichever is smaller of b, that is, Rank (H ″) ≧ Min (Max (2t, t ′), b) is satisfied, and R ≧ q + 3r And (Rq) is a multiple of 3, and γ is the primitive element of (Rq) / 3-order extension GF (2 (Rq) / 3 ) with 2 as the base, γ i H ″ = [γ i Φ (h 0 ″), γ i Φ (h 1 ″),..., γ i Φ (h b−1 ″)] is established, and Φ is additive The intra-byte multiple spotty bytes according to claim 9, which is a homomorphism from GF (2 q ) to GF (2 (R−q) / 2 ) Error correction / detection device.
前記誤り訂正手段は、前記シンドロームを基に前記受信語の何れのビットが誤っているかを検出するビット誤りポインタを生成し、生成された前記ビット誤りポインタを基に、誤りビットに該当する前記受信語のビット値を反転させることにより、前記受信語の誤りを訂正し、また、前記受信語のビット誤りを訂正できないことを検出した場合に、訂正不可能誤り検出信号を出力する請求項1乃至請求項16のいずれかに記載のバイト内複数スポッティバイト誤り訂正・検出装置。   The error correction unit generates a bit error pointer for detecting which bit of the received word is incorrect based on the syndrome, and the reception corresponding to the error bit is generated based on the generated bit error pointer. An uncorrectable error detection signal is output when an error of the received word is corrected by inverting the bit value of the word, and when it is detected that the bit error of the received word cannot be corrected. The intra-byte multiple spotty byte error correction / detection device according to claim 16. 前記誤り訂正手段は、H’復号手段と、H”乗算手段と、GF(2)上の並列復号手段と、GF(2)上の誤り生成手段と、反転手段とから構成される請求項7、請求項8、請求項13、請求項14、請求項15又は請求項16のいずれかに記載のバイト内複数スポッティバイト誤り訂正・検出装置。 The error correction means comprises H ′ decoding means, H ″ multiplication means, parallel decoding means on GF (2 r ), error generation means on GF (2 b ), and inversion means. The intra-byte multiple spotty byte error correction / detection device according to any one of items 7, 8, 13, 13, 14, 15 and 16. 前記H’復号手段は、前記シンドローム生成手段で生成された前記シンドロームの上位qビットを基にして、バイトごとの誤りの和(e)を生成し、
前記H”乗算手段は、前記H’復号手段で生成された前記バイトごとの誤りの和(e)を基にして、前記シンドロームの上位qビットとH”の転置行列の積を生成し、
前記GF(2)上の並列復号手段は、前記H”乗算手段で生成された前記シンドロームの上位qビットとH”の転置行列の積、及び前記シンドローム生成手段で生成された前記シンドロームの上位qビットを除く残りの下位ビットを基にして、GF(2)上のビット誤りポインタ、及びGF(2)上の並列復号において誤り訂正が不可能とみなされたときに出力される第1の訂正不可能誤り検出信号を生成し、
前記GF(2)上の誤り生成手段は、前記H’復号手段で生成された前記バイトごとの誤りの和(e)、及び、前記GF(2)上の並列復号手段で生成された前記GF(2)上のビット誤りポインタを基にして、GF(2)上の誤りをGF(2)上の誤りに変換して、GF(2)上のビット誤りポインタ、及び誤り訂正が不可能とみなされたときに出力される第2の訂正不可能誤り検出信号を生成し、
前記反転手段は、前記GF(2)上の誤り生成手段で生成された前記GF(2)上のビット誤りポインタを基にして、前記GF(2)上のビット誤りポインタに対応した前記受信語のビット値を反転させることにより、前記受信語の誤りを訂正する請求項18に記載のバイト内複数スポッティバイト誤り訂正・検出装置。
The H ′ decoding means generates a sum of errors (e A ) for each byte based on the upper q bits of the syndrome generated by the syndrome generation means,
The H ″ multiplying unit generates a product of the high-order q bits of the syndrome and a transposed matrix of H ″ based on the sum of errors (e A ) for each byte generated by the H ′ decoding unit,
The parallel decoding means on the GF (2 r ) is a product of the upper q bits of the syndrome generated by the H ″ multiplication means and a transposed matrix of H ″, and the higher order of the syndrome generated by the syndrome generation means. Based on the remaining low-order bits excluding q bits, the bit error pointer on GF (2 r ) and the first bit output when error correction is considered impossible in parallel decoding on GF (2 r ) 1 uncorrectable error detection signal is generated,
The error generation means on the GF (2 b ) is generated by the sum of errors (e A ) for each byte generated by the H ′ decoding means and the parallel decoding means on the GF (2 r ). wherein based on the bit error pointer on GF (2 r), and converts the error on GF (2 r) the error on GF (2 b), GF ( 2 b) on the bit-error pointer has, And generating a second uncorrectable error detection signal that is output when error correction is deemed impossible,
It said inverting means, based on the bit error pointer on the GF (2 b) generated by the error vector generating means on the GF (2 b), corresponding to the bit-error pointer of the on GF (2 b) 19. The intra-byte multiple spotty byte error correction / detection device according to claim 18, wherein an error of the received word is corrected by inverting the bit value of the received word.
前記誤り訂正手段では、前記GF(2)上の並列復号手段で生成された前記第1の訂正不可能誤り検出信号と、前記GF(2)上の誤り生成手段で生成された前記第2の訂正不可能誤り検出信号の論理和をとることにより、訂正能力を超えた誤りを検出したことを示す第3の訂正不可能誤り検出信号を出力する請求項19に記載のバイト内複数スポッティバイト誤り訂正・検出装置。 In the error correction means, the first uncorrectable error detection signal generated by the parallel decoding means on the GF (2 r ) and the first error detection means generated by the error generation means on the GF (2 b ). 20. The multi-spot in byte according to claim 19, wherein a third uncorrectable error detection signal indicating that an error exceeding the correction capability is detected is obtained by performing a logical sum of the two uncorrectable error detection signals. Tbyte error correction / detection device. 前記GF(2)上の誤り生成手段は、
シンドロームが非零であることを検出する誤りバイト検出手段と、
前記GF(2)上のビット誤りポインタの1バイトから前記GF(2)上のビット誤りポインタの1バイトを出力するtビット誤り訂正復号手段と、
入力信号の選択を制御信号に従って行うビットごと選択手段と、
入力された信号のハミング重み1を検出するためのハミング重み検出手段とを備えた請求項19又は請求項20に記載のバイト内複数スポッティバイト誤り訂正・検出装置。
The error generation means on GF (2 b ) is:
Error byte detection means for detecting that the syndrome is non-zero;
T-bit error correction decoding means for outputting 1 byte of the bit error pointer on the GF (2 b ) from 1 byte of the bit error pointer on the GF (2 r );
A bit-by-bit selection means for selecting an input signal according to a control signal;
21. The intra-byte multiple spotty byte error correction / detection device according to claim 19 or 20, further comprising a Hamming weight detection means for detecting a Hamming weight 1 of an input signal.
前記GF(2)上の誤り生成手段は、誤りバイト検出手段と、tビット誤り訂正復号手段と、ビットごと選択手段と、ハミング重み検出手段とを備えており、
前記誤りバイト検出手段は、前記GF(2)上のビット誤りポインタの1バイトを入力とし、1ビットのシンドローム検出信号を出力し、
前記tビット誤り訂正復号手段は、前記GF(2)上のビット誤りポインタの所定の1バイトを入力とし、前記GF(2)上のビット誤りポインタの前記所定の1バイトに対応する1バイトを出力すると共に、訂正能力をこえた誤りを検出する検出信号をも出力し、
前記ビットごと選択手段は、2つの入力信号の各ビットどうしを制御信号に従って選択し、
前記ハミング重み検出手段は、前記誤りバイト検出手段から出力された前記シンドローム検出信号を入力とし、入力された前記シンドローム検出信号のハミング重みを計算し、前記ハミング重みが1の場合に1を出力し、そうでない場合に0を出力するように構成される請求項19又は請求項20に記載のバイト内複数スポッティバイト誤り訂正・検出装置。
The error generation means on the GF (2 b ) includes error byte detection means, t-bit error correction decoding means, bit-by-bit selection means, and Hamming weight detection means.
The error byte detection means inputs 1 byte of a bit error pointer on the GF (2 r ), outputs a 1-bit syndrome detection signal,
The t-bit error correction decoding means receives a predetermined 1 byte of the bit error pointer on the GF (2 r ) as an input, and corresponds to the predetermined 1 byte of the bit error pointer on the GF (2 b ). In addition to outputting bytes, it also outputs detection signals that detect errors beyond the correction capability,
The bit-by-bit selection means selects each bit of the two input signals according to the control signal,
The Hamming weight detection means receives the syndrome detection signal output from the error byte detection means, calculates a Hamming weight of the input syndrome detection signal, and outputs 1 when the Hamming weight is 1 21. The intra-byte multiple spotty byte error correction / detection device according to claim 19 or 20, wherein the device is configured to output 0 if not.
前記tビット誤り訂正復号手段では、訂正能力をこえた前記誤りが、前記GF(2)上の誤りe’Iから写像されることのない前記GF(2)上の誤りeIである請求項22に記載のバイト内複数スポッティバイト誤り訂正・検出装置。 In the t-bit error correction decoding means, the error exceeding the correction capability is the error e I on the GF (2 b ) that is not mapped from the error e ′ I on the GF (2 r ). The intra-byte multiple spotty byte error correction / detection device according to claim 22. 前記GF(2)上の誤り生成手段では、前記tビット誤り訂正復号手段から出力された前記検出信号を多入力ORゲート回路に入力し、前記多入力ORゲート回路は、入力された前記検出信号に基づいて、前記第2の訂正不可能誤り検出信号を出力し、
また、前記GF(2)上の誤り生成手段では、前記ハミング重み検出手段から出力された信号と、前記誤りバイト検出手段から出力された前記シンドローム検出信号とをそれぞれ2入力ANDゲート回路に入力し、前記2入力ANDゲート回路から出力された信号を前記ビットごと選択手段の前記制御信号とし、
前記ビットごと選択手段では、前記tビット誤り訂正復号手段から出力された信号、及び、前記バイトごとの誤りの和(e)の選択を前記制御信号に従って行い、選択された信号を集め、前記GF(2)上のビット誤りポインタを出力する請求項23に記載のバイト内複数スポッティバイト誤り訂正・検出装置。
In the error generation means on the GF (2 b ), the detection signal output from the t-bit error correction decoding means is input to a multi-input OR gate circuit, and the multi-input OR gate circuit inputs the detection signal Outputting the second uncorrectable error detection signal based on the signal;
In the error generation means on GF (2 b ), the signal output from the Hamming weight detection means and the syndrome detection signal output from the error byte detection means are respectively input to the 2-input AND gate circuit. The signal output from the two-input AND gate circuit is used as the control signal of the bit-by-bit selection means,
The bit-by-bit selection means selects the signal output from the t-bit error correction decoding means and the error sum (e A ) for each byte according to the control signal, collects the selected signals, The intra-byte multiple spotty byte error correction / detection device according to claim 23, wherein a bit error pointer on GF ( 2b ) is output.
入力情報データを基に送信語を生成する符号化処理ステップと、情報伝送路中で誤りが発生した前記送信語を受信語として入力して前記誤りを訂正または検出する復号処理ステップとを有するバイト内複数スポッティバイト誤り訂正・検出方法であって、
前記符号化処理ステップは、スポッティバイト誤り制御符号を表現するパリティ検査行列と、前記入力情報データとを基に生成した検査情報を前記入力情報データに付加することにより、前記送信語を生成し、
前記復号処理ステップは、前記パリティ検査行列を基に前記受信語のシンドロームを生成するシンドローム生成処理ステップと、前記シンドローム生成処理ステップにより生成されたシンドロームを基に前記受信語の誤りを訂正または検出する誤り訂正処理ステップとを有することを特徴とするバイト内複数スポッティバイト誤り訂正・検出方法。
A byte having an encoding processing step for generating a transmission word based on input information data, and a decoding processing step for correcting or detecting the error by inputting the transmission word in which an error has occurred in an information transmission path as a reception word Of which multiple spotty byte errors are corrected and detected.
The encoding processing step generates the transmission word by adding check information generated based on a parity check matrix expressing a spotty byte error control code and the input information data to the input information data. ,
The decoding processing step corrects or detects an error of the received word based on a syndrome generation processing step of generating a syndrome of the received word based on the parity check matrix and a syndrome generated by the syndrome generation processing step. An error correction processing step, and an intra-byte multiple spotty byte error correction / detection method.
前記入力情報データが、b(bは2以上の整数)ビットを1バイトとし、複数のバイトから構成される場合に、ここで、バイト内のtビット(1≦t≦b)までの誤りをスポッティバイト誤りと称し、1バイト内に複数の前記スポッティバイト誤りが生じる誤りをバイト内複数スポッティバイト誤りと称することを前提とし、
前記パリティ検査行列で表現される前記スポッティバイト誤り制御符号は、距離dに対し、
Figure 2006101429
を有する請求項25に記載のバイト内複数スポッティバイト誤り訂正・検出方法。
In the case where the input information data is composed of a plurality of bytes with b (b is an integer of 2 or more) bits, an error up to t bits (1 ≦ t ≦ b) in the bytes is detected. Assuming that the spotty byte error is an error in which a plurality of the spotty byte errors occur in one byte is called a spotty byte error in a byte,
The spotty byte error control code represented by the parity check matrix is represented by a distance d.
Figure 2006101429
The method for correcting and detecting a plurality of spotty byte errors in bytes according to claim 25.
前記t値、b値、d値を任意に設定する請求項26に記載のバイト内複数スポッティバイト誤り訂正・検出方法。   27. The intra-byte multiple spotty byte error correction / detection method according to claim 26, wherein the t value, b value, and d value are arbitrarily set. 前記情報伝送路は、情報通信システムである請求項25乃至請求項27のいずれかに記載のバイト内複数スポッティバイト誤り訂正・検出方法。   28. The intra-byte multiple spotty byte error correction / detection method according to claim 25, wherein the information transmission path is an information communication system. 前記情報伝送路は、メモリシステムである請求項25乃至請求項27のいずれかに記載のバイト内複数スポッティバイト誤り訂正・検出方法。   28. The intra-byte multiple spotty byte error correction / detection method according to claim 25, wherein the information transmission path is a memory system. 前記情報伝送路は、バス線回路である請求項25乃至請求項27のいずれかに記載のバイト内複数スポッティバイト誤り訂正・検出方法。   28. The intra-byte multiple spotty byte error correction / detection method according to claim 25, wherein the information transmission path is a bus line circuit. 前記パリティ検査行列は、前記距離dを有するバイト内複数スポッティバイト誤り制御符号に用いる、R行N列を有する次の行列Hであり、
Figure 2006101429
ただし、R=q+(d−2)r、N=bn、0≦i≦n−1、n=2−1であり、行列H’は、H’=[h’、h’、・・・、hb−1’]に示すq次の列ベクトルh’(0≦j≦b−1)から構成されるq行b列(q≦b)の2元行列であり、(d−1)tまたはbのうちいずれか小さい値に等しいか大きいランク(Rank)を有し、すなわち、Rank(H’)≧Min((d−1)t、b)を満足し、前記行列H’のランクがbに等しいとき、前記行列H’はランクbのb×b行列であり、前記行列H’のランクが(d−1)t<bのとき、前記行列H’は最小ハミング距離(d−1)t+1を有する符号の検査行列、すなわち、(d−1)tビット誤り検出機能を有する(b、b−q)符号のパリティ検査行列に等しくなり、また、行列H”は、H”=[h”、h”、・・・、hb−1”]に示すr次の列ベクトルh”(0≦j≦b−1)から構成されるr行b列(r≦b)の2元行列であり、
Figure 2006101429
またはbのうちいずれか小さい値に等しいか大きいランク(Rank)を有し、すなわち、
Figure 2006101429
を満足し、ここで、
Figure 2006101429
はxを超えない最小の整数を表し、また、前記行列H”のランクがbに等しいとき、前記行列H”はランクbのb×b行列であり、前記行列H”のランクが
Figure 2006101429
のとき、前記行列H”は最小ハミング距離
Figure 2006101429
を有する符号の検査行列、すなわち、
Figure 2006101429
ビット誤り検出機能を有する(b、b−r)符号のパリティ検査行列に等しくなり、γは2を底とするr次の拡大体GF(2)の原始元であって、γH”=[γ”、γ”、…、γb−1”]が成立するように構成される請求項26乃至請求項30のいずれかに記載のバイト内複数スポッティバイト誤り訂正・検出方法。
The parity check matrix is a next matrix H having R rows and N columns used for an intra-byte multiple spotty byte error control code having the distance d.
Figure 2006101429
However, R = q + (d−2) r, N = bn, 0 ≦ i ≦ n−1, n = 2 r −1, and the matrix H ′ has H ′ = [h 0 ′, h 1 ′, .., H b-1 ′], a q-th column vector h j ′ (0 ≦ j ≦ b−1) and a q × b binary matrix (q ≦ b), d-1) has a rank equal to or larger than either t or b, i.e. Rank (H ′) ≧ Min ((d−1) t, b), and the matrix When the rank of H ′ is equal to b, the matrix H ′ is a b × b matrix of rank b, and when the rank of the matrix H ′ is (d−1) t <b, the matrix H ′ is the minimum Hamming A parity check matrix of a code having a distance (d-1) t + 1, that is, a parity check matrix of a (d-1, b) code having a (d-1) t-bit error detection function, and Matrix H "is, H" = consists [h 0 ", h 1" , ···, h b-1 "] are shown r next column vector h j" (0 ≦ j ≦ b-1) a binary matrix of r rows and b columns (r ≦ b),
Figure 2006101429
Or has a rank equal to or greater than the smaller value of b, ie,
Figure 2006101429
Satisfied here,
Figure 2006101429
Represents the smallest integer not exceeding x, and when the rank of the matrix H ″ is equal to b, the matrix H ″ is a b × b matrix of rank b, and the rank of the matrix H ″ is
Figure 2006101429
The matrix H ″ is the minimum Hamming distance
Figure 2006101429
A check matrix of codes with
Figure 2006101429
Is equal to a parity check matrix of a (b, b−r) code having a bit error detection function, and γ is a primitive element of an r-order extension field GF (2 r ) with 2 as a base, and γ i H ″ The in-byte multiple spotty according to any one of claims 26 to 30, wherein = [γ i h 0 ", γ i h 1 ", ..., γ i h b-1 "] is established. Byte error correction / detection method.
前記パリティ検査行列は、前記距離dを有する伸長バイト内複数スポッティバイト誤り制御符号に用いる、R行N列を有する次の行列Hであり、
Figure 2006101429
ただし、R≧q+(d−2)r、かつ(R−q)は(d−2)の倍数であり、N=b(n+1)+(R−q)/(d−2)、0≦i≦n−1、(R−q)は(d−2)の倍数とし、n=2(R−q)/(d−2)−1であり、行列H’は、H’=[h’、h’、・・・、hb−1’]に示すq次の列ベクトルh’(0≦j≦b−1)から構成されるq行b列(q≦b)の2元行列であり、(d−1)tまたはbのうちいずれか小さい値に等しいか大きいランク(Rank)を有し、すなわち、Rank(H’)≧Min((d−1)t、b)を満足し、前記行列H’のランクがbに等しいとき、前記行列H’はランクbのb×b行列であり、前記行列H’のランクが(d−1)t<bのとき、前記行列H’は最小ハミング距離(d−1)t+1を有する符号の検査行列、すなわち、(d−1)tビット誤り検出機能を有する(b、b−q)符号のパリティ検査行列に等しくなり、また、行列H”は、H”=[h”、h”、・・・、hb−1”]に示すr次の列ベクトルh”(0≦j≦b−1)から構成されるr行b列(r≦b)の2元行列であり、
Figure 2006101429
またはbのうちいずれか小さい値に等しいか大きいランク(Rank)を有し、すなわち、
Figure 2006101429
を満足し、前記行列H”のランクがbに等しいとき、前記行列H”はランクbのb×b行列であり、前記行列H”のランクが
Figure 2006101429
のとき、前記行列H”は最小ハミング距離
Figure 2006101429
を有する符号の検査行列、すなわち、
Figure 2006101429
ビット誤り検出機能を有する(b、b−r)符号のパリティ検査行列に等しくなり、R≧q+(d−2)r、かつR−qはd−2の倍数とし、γは2を底とする(R−q)/(d−2)次の拡大体GF(2(R−q)/(d−2))の原始元であって、γH”=[γΦ(h
)、γΦ(h” )、・・・、γΦ(hb−1
)]が成立するように構成され、ここで、Φは加法のもとでGF(2)からGF(2(R−q)/(d−2))への準同型写像(homomorphism)であり、すなわち、Φ:GF(2)→GF(2(R−q)/(d−2))である請求項26乃至請求項30のいずれかに記載のバイト内複数スポッティバイト誤り訂正・検出方法。
The parity check matrix is a next matrix H having R rows and N columns used for a multi-spotted byte error control code in extended bytes having the distance d.
Figure 2006101429
However, R ≧ q + (d−2) r and (R−q) is a multiple of (d−2), N = b (n + 1) + (R−q) / (d−2), 0 ≦ i ≦ n−1, (Rq) is a multiple of (d−2), n = 2 (Rq) / (d−2) −1, and the matrix H ′ is H ′ = [h 0 ′, h 1 ′,..., H b−1 ′] of q-th column vector h j ′ (0 ≦ j ≦ b−1) of q rows and b columns (q ≦ b) It is a binary matrix and has a rank (Rank) that is equal to or greater than (d-1) t or b, i.e., Rank, that is, Rank (H ′) ≧ Min ((d−1) t, b ) And the rank of the matrix H ′ is equal to b, the matrix H ′ is a b × b matrix of rank b, and the rank of the matrix H ′ is (d−1) t <b. The matrix H ′ is the minimum Hamming distance (d−1) t + 1. Check matrix of a code having, i.e., (d-1) is equal to t bits having an error detection function (b, b-q) code of the parity check matrix, also the matrix H "is, H" = [h 0 " , H 1 ″,..., H b−1 ″], r-row b column (r ≦ b) binary composed of r-th column vector h j ″ (0 ≦ j ≦ b−1) Matrix
Figure 2006101429
Or has a rank equal to or greater than the smaller value of b, ie,
Figure 2006101429
And the rank of the matrix H ″ is equal to b, the matrix H ″ is a b × b matrix of rank b, and the rank of the matrix H ″ is
Figure 2006101429
The matrix H ″ is the minimum Hamming distance
Figure 2006101429
A check matrix of codes with
Figure 2006101429
It is equal to the parity check matrix of a (b, b−r) code having a bit error detection function, R ≧ q + (d−2) r, Rq is a multiple of d−2, and γ is 2 ( Rq) / (d-2 ) is a primitive element of the next extension field GF (2 (Rq) / (d-2) ), and γ i H ″ = [γ i Φ (h 0
), Γ i Φ (h 1 ″),..., Γ i Φ (h b-1 ″)
)], Where Φ is a homomorphism from GF (2 q ) to GF (2 (Rq) / (d-2) ) under addition 31. In-byte multiple spotty byte error correction according to any one of claims 26 to 30, wherein: Φ: GF ( 2q ) → GF (2 (Rq) / (d-2) ) -Detection method.
前記入力情報データが、b(bは2以上の整数)ビットを1バイトとし、複数のバイトから構成される場合に、ここで、バイト内のtビットまでの誤りをt/b誤りと称し、バイト内のt’ビットまでの誤りをt’/b誤りと称することを前提とし、ただし、1≦t、t’≦b、且つ、t≠t’であり、
前記パリティ検査行列で表現される前記スポッティバイト誤り制御符号は、1バイト内に生じた大きさの異なる2種類のスポッティバイト誤り(つまり、前記t/b誤り及び前記t’/b誤り)を制御する機能を備えた請求項25に記載のバイト内複数スポッティバイト誤り訂正・検出方法。
When the input information data includes b (b is an integer of 2 or more) bits and is composed of a plurality of bytes, an error up to t bits in the byte is referred to as a t / b error. Assume that errors up to t ′ bits in a byte are referred to as t ′ / b errors, provided that 1 ≦ t, t ′ ≦ b, and t ≠ t ′.
The spotty byte error control code represented by the parity check matrix includes two types of spotty byte errors having different sizes generated in one byte (that is, the t / b error and the t ′ / b error). 26. The intra-byte multiple spotty byte error correction / detection method according to claim 25, comprising a function for controlling the error.
前記情報伝送路は、情報通信システムである請求項33に記載のバイト内複数スポッティバイト誤り訂正・検出方法。   34. The intra-byte multiple spotty byte error correction / detection method according to claim 33, wherein the information transmission path is an information communication system. 前記情報伝送路は、メモリシステムである請求項33に記載のバイト内複数スポッティバイト誤り訂正・検出方法。   34. The intra-byte multiple spotty byte error correction / detection method according to claim 33, wherein the information transmission path is a memory system. 前記情報伝送路は、バス線回路である請求項33に記載のバイト内複数スポッティバイト誤り訂正・検出方法。   34. The intra-byte multiple spotty byte error correction / detection method according to claim 33, wherein the information transmission path is a bus line circuit. 前記スポッティバイト誤り制御符号は、1個のt/b誤りを訂正し、且つ、(t/b+t’/b)誤り(つまり、t/b誤りとt’/b誤りの複合誤り)を検出する機能を有するSt/bEC−(St/b+St’/b)ED符号であり、
前記St/bEC−(St/b+St’/b)ED符号に用いる前記パリティ検査行列は、R行N列を有する次の行列Hであり、
Figure 2006101429
ただし、R≧q+2r、かつ(R−q)は2の倍数であり、また、N=b(n+1)+R−q、0≦i≦n−1、n=2(R−q)/2−1であり、行列H’は、H’=[h’、h’、・・・、hb−1’]に示すq次の列ベクトルh’(0≦j≦b−1)から構成されるq行b列(q≦b)の2元行列であり、2t+t’またはbのうちいずれか小さい値に等しいか大きいランク(Rank)を有し、すなわち、Rank(H’)≧Min(2t+t’、b)を満足し、また、行列H”は、H”=[h”、h”、・・・、hb−1”]に示すr次の列ベクトルh”(0≦j≦b−1)から構成されるr行b列(r≦b)の2元行列であり、tまたはt’のうちいずれか大きい値に等しいか大きいランク(Rank)を有し、すなわち、Rank(H”)≧Max(t、t’)を満足し、R≧q+2r、かつ(R−q)は2の倍数であり、γは2を底とする(R−q)/2次の拡大体GF(2(R−q)/2)の原始元であって、γH”=[γΦ(h”)、γΦ(h”)、・・・、γΦ(hb−1”)]が成立するように構成され、Φは加法のもとでGF(2)からGF(2(R−q)/2)への準同型写像(homomorphism)である請求項33乃至請求項36のいずれかに記載のバイト内複数スポッティバイト誤り訂正・検出方法。
The spotty byte error control code corrects one t / b error and detects a (t / b + t ′ / b) error (that is, a combined error of t / b error and t ′ / b error). St / b EC− (S t / b + S t ′ / b ) ED code having the function of
The parity check matrix used for the S t / b EC− (S t / b + S t ′ / b ) ED code is the following matrix H having R rows and N columns,
Figure 2006101429
However, R ≧ q + 2r and (Rq) is a multiple of 2, and N = b (n + 1) + Rq, 0 ≦ i ≦ n−1, n = 2 (Rq) / 2 − 1 and the matrix H ′ is a q-th order column vector h j ′ (0 ≦ j ≦ b−1) represented by H ′ = [h 0 ′, h 1 ′,..., H b−1 ′]. Is a binary matrix of q rows and b columns (q ≦ b) and has a rank equal to or smaller than 2t + t ′ or b, ie, Rank (H ′) ≧ Min (2t + t ′, b) is satisfied, and the matrix H ″ has an r-th column vector h j ″ represented by H ″ = [h 0 ″, h 1 ″,..., H b−1 ″]. It is a binary matrix of r rows and b columns (r ≦ b) composed of (0 ≦ j ≦ b−1), and has a rank equal to or greater than t or t ′, whichever is greater ,sand That is, Rank (H ″) ≧ Max (t, t ′) is satisfied, R ≧ q + 2r, (Rq) is a multiple of 2, and γ is 2 (Rq) / Primordial element of the secondary extension GF (2 (Rq) / 2 ), and γ i H ″ = [γ i Φ (h 0 ″), γ i Φ (h 1 ″),... , Γ i Φ (h b-1 ″)] holds, and Φ is a homomorphic mapping from GF (2 q ) to GF (2 (R−q) / 2 ) under addition ( 37. The intra-byte multiple spotty byte error correction / detection method according to any one of claims 33 to 36, which is homomorphism).
前記スポッティバイト誤り制御符号は、1個のt/b誤りを訂正し、且つ、2個のt’/b誤りを検出する機能を有するSt/bEC−Dt’/bED符号であり、
前記St/bEC−Dt’/bED符号に用いる前記パリティ検査行列は、R行N列を有する次の行列Hであり、
Figure 2006101429
ただし、R≧q+2r、かつ(R−q)は2の倍数であり、また、N=b(n+1)+R−q、0≦i≦n−1、n=2(R−q)/2−1であり、行列H’は、H’=[h’、h’、・・・、hb−1’]に示すq次の列ベクトルh’(0≦j≦b−1)から構成されるq行b列(q≦b)の2元行列であり、2tまたはt+2t’のうちいずれか大きい値、及びbのうちいずれか小さい値に等しいか大きいランク(Rank)を有し、すなわち、Rank(H’)≧Min(Max(2t、t+2t’)、b)を満足し、また、行列H”は、H”=[h”、h”、・・・、hb−1”]に示すr次の列ベクトルh”(0≦j≦b−1)から構成されるr行b列(r≦b)の2元行列であり、tまたはt’のうちいずれか大きい値に等しいか大きいランク(Rank)を有し、すなわち、Rank(H”)≧Max(t、t’)を満足し、R≧q+2r、かつ(R−q)は2の倍数であり、γは2を底とする(R−q)/2次の拡大体GF(2(R−q)/2)の原始元であって、γH”=[γΦ(h”)、γΦ(h”)、・・・、γΦ(hb−1”)]が成立するように構成され、Φは加法のもとでGF(2)からGF(2(R−q)/2)への準同型写像(homomorphism)である請求項33乃至請求項36のいずれかに記載のバイト内複数スポッティバイト誤り訂正・検出方法。
The spotty byte error control code is an S t / b EC-D t ′ / b ED code having a function of correcting one t / b error and detecting two t ′ / b errors. Yes,
The parity check matrix used for the St / b EC-D t ′ / b ED code is the following matrix H having R rows and N columns;
Figure 2006101429
However, R ≧ q + 2r and (Rq) is a multiple of 2, and N = b (n + 1) + Rq, 0 ≦ i ≦ n−1, n = 2 (Rq) / 2 − 1 and the matrix H ′ is a q-th order column vector h j ′ (0 ≦ j ≦ b−1) represented by H ′ = [h 0 ′, h 1 ′,..., H b−1 ′]. Is a binary matrix of q rows and b columns (q ≦ b), and has a rank that is equal to or greater than the larger value of 2t or t + 2t ′ and the smaller value of b That is, Rank (H ′) ≧ Min (Max (2t, t + 2t ′), b) is satisfied, and the matrix H ″ is H ″ = [h 0 ″, h 1 ″,..., H b −1 ″] is a binary matrix of r rows and b columns (r ≦ b) composed of r-th order column vectors h j ″ (0 ≦ j ≦ b−1), and either t or t ′ Or big Has a rank (Rank) that is equal to or greater than the value, ie, satisfies Rank (H ″) ≧ Max (t, t ′), R ≧ q + 2r, and (R−q) is a multiple of 2, and γ Is the primitive element of the base 2 (Rq) / 2 quadratic extension GF (2 (Rq) / 2 ), where γ i H ″ = [γ i Φ (h 0 ″), γ i Φ (h 1 ″),..., γ i Φ (h b-1 ″)] is established, and Φ is additively converted from GF (2 q ) to GF (2 (R 37. The intra-byte multiple spotty byte error correction / detection method according to claim 33, which is a homomorphism to -q) / 2 ).
前記スポッティバイト誤り制御符号は、(t/b+t’/b)誤りを訂正する機能を有する(St/b+St’/b)EC符号であり、
前記(St/b+St’/b)EC符号に用いる前記パリティ検査行列は、R行N列を有する次の行列Hであり、
Figure 2006101429
ただし、R≧q+3r、且つ、(R−q)は3の倍数であり、また、N=b(n+1)+(R−q)/3、0≦i≦n−1、n=2(R−q)/3−1であり、行列H’は、H’=[h’、h’、・・・、hb−1’]に示すq次の列ベクトルh’(0≦j≦b−1)から構成されるq行b列(q≦b)の2元行列であり、2t+2t’またはbのうちいずれか小さい値に等しいか大きいランク(Rank)を有し、すなわち、Rank(H’)≧Min(2t+2t’、b)を満足し、また、行列H”は、H”=[h”、h”、・・・、hb−1”]に示すr次の列ベクトルh”(0≦j≦b−1)から構成されるr行b列(r≦b)の2元行列であり、t+t’またはbのうちいずれか小さい値に等しいか大きいランク(Rank)を有し、すなわち、Rank(H”)≧Min(t+t’、b)を満足し、R≧q+3r、かつ(R−q)は3の倍数であり、γは2を底とする(R−q)/3次の拡大体GF(2(R−q)/3)の原始元であって、γH”=[γΦ(h”)、γΦ(h”)、・・・、γΦ(hb−1”)]が成立するように構成され、Φは加法のもとでGF(2)からGF(2(R−q)/2)への準同型写像(homomorphism)である請求項33乃至請求項36のいずれかに記載のバイト内複数スポッティバイト誤り訂正・検出方法。
The spotty byte error control code is a (S t / b + S t ′ / b ) EC code having a function of correcting an error ( t / b + t ′ / b ),
The parity check matrix used for the (S t / b + S t ′ / b ) EC code is the following matrix H having R rows and N columns:
Figure 2006101429
However, R ≧ q + 3r and (R−q) is a multiple of 3, and N = b (n + 1) + (R−q) / 3, 0 ≦ i ≦ n−1, n = 2 (R −q) / 3−1, and the matrix H ′ is a q-th order column vector h j ′ (0 ≦ 0 ) represented by H ′ = [h 0 ′, h 1 ′,..., H b−1 ′]. j ≦ b−1), a q × b binary matrix having a rank equal to or greater than 2t + 2t ′ or b, i.e., Rank, Rank (H ′) ≧ Min (2t + 2t ′, b) is satisfied, and the matrix H ″ is an r-th order represented by H ″ = [h 0 ″, h 1 ″,..., H b−1 ″]. Is a binary matrix of r rows and b columns (r ≦ b) made up of column vectors h j ″ (0 ≦ j ≦ b−1), and rank equal to or greater than t + t ′ or b. (Ra nk), that is, Rank (H ″) ≧ Min (t + t ′, b) is satisfied, R ≧ q + 3r, and (R−q) is a multiple of 3, and γ is based on 2 ( Rq) / 3 primitive field GF (2 (Rq) / 3 ) primitive element, and γ i H ″ = [γ i Φ (h 0 ″), γ i Φ (h 1 ), ···, γ i Φ ( h b-1 ")] it is configured to establish, [Phi from under additive GF (2 q) GF (2 (R-q) / 2) to 37. The intra-byte multi-spotty byte error correction / detection method according to claim 33, wherein the homomorphism is a homomorphism.
前記スポッティバイト誤り制御符号は、2個のt/b誤りを訂正し、且つ、1個のt’/b誤り(t<t’)を訂正する機能を有するDt/bEC−St’/bEC符号であり、
前記Dt/bEC−St’/bEC符号に用いる前記パリティ検査行列は、R行N列を有する次の行列Hであり、
Figure 2006101429
ただし、R≧q+3r、且つ、(R−q)は3の倍数であり、また、N=b(n+1)+(R−q)/3、0≦i≦n−1、n=2(R−q)/3−1であり、行列H’は、H’=[h’、h’、・・・、hb−1’]に示すq次の列ベクトルh’(0≦j≦b−1)から構成されるq行b列(q≦b)の2元行列であり、4tまたは2t’のうちいずれか大きい値、及びbのうちいずれか小さい値に等しいか大きいランク(Rank)を有し、すなわち、Rank(H’)≧Min(Max(4t、2t’)、b)を満足し、また、行列H”は、H”=[h”、h”、・・・、hb−1”]に示すr次の列ベクトルh”(0≦j≦b−1)から構成されるr行b列(r≦b)の2元行列であり、2tまたはt’のうちいずれか大きい値、及びbのうちいずれか小さい値に等しいか大きいランク(Rank)を有し、すなわち、Rank(H”)≧Min(Max(2t、t’)、b)を満足し、R≧q+3r、かつ(R−q)は3の倍数であり、γは2を底とする(R−q)/3次の拡大体GF(2(R−q)/3)の原始元であって、γH”=[γΦ(h”)、γΦ(h”)、・・・、γΦ(hb−1”)]が成立するように構成され、Φは加法のもとでGF(2)からGF(2(R−q)/2)への準同型写像(homomorphism)である請求項33乃至請求項36のいずれかに記載のバイト内複数スポッティバイト誤り訂正・検出方法。
The spotty byte error control code corrects two t / b errors and has a function of correcting one t ′ / b error (t <t ′). D t / b EC-S t '/ B EC code,
The parity check matrix used for the D t / b EC-S t ′ / b EC code is the following matrix H having R rows and N columns:
Figure 2006101429
However, R ≧ q + 3r and (R−q) is a multiple of 3, and N = b (n + 1) + (R−q) / 3, 0 ≦ i ≦ n−1, n = 2 (R −q) / 3−1, and the matrix H ′ is a q-th order column vector h j ′ (0 ≦ 0 ) represented by H ′ = [h 0 ′, h 1 ′,..., H b−1 ′]. j ≦ b−1) is a binary matrix of q rows and b columns (q ≦ b), and rank equal to or greater than the larger value of 4t or 2t ′ and the smaller value of b (Rank), that is, Rank (H ′) ≧ Min (Max (4t, 2t ′), b) is satisfied, and the matrix H ″ has H ″ = [h 0 ″, h 1 ″, .., H b-1 ″] is an r-th column vector h j ″ (0 ≦ j ≦ b−1) and is a binary matrix of r rows and b columns (r ≦ b), 2t Or t ', whichever is greater It has a rank (Rank) that is equal to or greater than the threshold value and whichever is smaller of b, that is, Rank (H ″) ≧ Min (Max (2t, t ′), b) is satisfied, and R ≧ q + 3r And (Rq) is a multiple of 3, and γ is the primitive element of (Rq) / 3-order extension GF (2 (Rq) / 3 ) with 2 as the base, γ i H ″ = [γ i Φ (h 0 ″), γ i Φ (h 1 ″),..., γ i Φ (h b−1 ″)] is established, and Φ is additive 37. A plurality of intra-byte spotty bytes according to any one of claims 33 to 36, which is a homomorphism from GF ( 2q ) to GF (2 (R-q) / 2 ) Error correction / detection method.
前記誤り訂正処理ステップは、前記シンドロームを基に前記受信語の何れのビットが誤っているかを検出するビット誤りポインタを生成し、生成された前記ビット誤りポインタを基に、誤りビットに該当する前記受信語のビット値を反転させることにより、前記受信語の誤りを訂正し、また、前記受信語のビット誤りを訂正できないことを検出した場合に、訂正不可能誤り検出信号を出力する請求項25乃至請求項40のいずれかに記載のバイト内複数スポッティバイト誤り訂正・検出方法。   The error correction processing step generates a bit error pointer that detects which bit of the received word is incorrect based on the syndrome, and the error correction bit corresponds to the error bit based on the generated bit error pointer. 26. When an error in the received word is corrected by inverting the bit value of the received word, and when it is detected that the bit error in the received word cannot be corrected, an uncorrectable error detection signal is output. 41. The method for correcting and detecting a plurality of intra-byte spotty byte errors according to claim 40. 前記誤り訂正処理ステップは、H’復号処理ステップと、H”乗算処理ステップと、GF(2)上の並列復号処理ステップと、GF(2)上の誤り生成処理ステップと、反転処理ステップとを有する請求項31、請求項32、請求項37、請求項38、請求項39又は請求項40のいずれかに記載のバイト内複数スポッティバイト誤り訂正・検出方法。 The error correction processing step includes an H ′ decoding processing step, an H ″ multiplication processing step, a parallel decoding processing step on GF (2 r ), an error generation processing step on GF (2 b ), and an inversion processing step. 41. The method for correcting and detecting a plurality of intra-byte spotty byte errors according to claim 31, claim 32, claim 37, claim 38, claim 39, or claim 40. 前記H’復号処理ステップは、前記シンドローム生成処理ステップで生成された前記シンドロームの上位qビットを基にして、バイトごとの誤りの和(e)を生成し、
前記H”乗算処理ステップは、前記H’復号処理ステップで生成された前記バイトごとの誤りの和(e)を基にして、前記シンドロームの上位qビットとH”の転置行列の積を生成し、
前記GF(2)上の並列復号処理ステップは、前記H”乗算処理ステップで生成された前記シンドロームの上位qビットとH”の転置行列の積、及び前記シンドローム生成処理ステップで生成された前記シンドロームの上位qビットを除く残りの下位ビットを基にして、GF(2)上のビット誤りポインタ、及びGF(2)上の並列復号において誤り訂正が不可能とみなされたときに出力される第1の訂正不可能誤り検出信号を生成し、
前記GF(2)上の誤り生成処理ステップは、前記H’復号処理ステップで生成された前記バイトごとの誤りの和(e)、及び、前記GF(2)上の並列復号処理ステップで生成された前記GF(2)上のビット誤りポインタを基にして、GF(2)上の誤りをGF(2)上の誤りに変換して、GF(2)上のビット誤りポインタ、及び誤り訂正が不可能とみなされたときに出力される第2の訂正不可能誤り検出信号を生成し、
前記反転処理ステップは、前記GF(2)上の誤り生成処理ステップで生成された前記GF(2)上のビット誤りポインタを基にして、前記GF(2)上のビット誤りポインタに対応した前記受信語のビット値を反転させることにより、前記受信語の誤りを訂正する請求項42に記載のバイト内複数スポッティバイト誤り訂正・検出方法。
The H ′ decoding processing step generates a sum of errors (e A ) for each byte based on the upper q bits of the syndrome generated in the syndrome generation processing step,
The H ″ multiplication processing step generates a product of the upper q bits of the syndrome and a transpose matrix of H ″ based on the sum of errors (e A ) for each byte generated in the H ′ decoding processing step. And
The parallel decoding processing step on GF (2 r ) includes the product of the upper q bits of the syndrome generated in the H ″ multiplication processing step and the transpose matrix of H ″, and the syndrome generation processing step. A bit error pointer on GF (2 r ) based on the remaining lower bits except the upper q bits of the syndrome, and output when error correction is considered impossible in parallel decoding on GF (2 r ) Generating a first uncorrectable error detection signal,
The error generation processing step on the GF (2 b ) includes the sum of errors for each byte generated in the H ′ decoding processing step (e A ) and the parallel decoding processing step on the GF (2 r ). the bit-error pointer on the GF (2 r) tHAT generated based on, by converting the error on GF (2 r) the error on GF (2 b), bits on GF (2 b) Generating an error pointer and a second uncorrectable error detection signal that is output when error correction is deemed impossible;
The reversal processing step, based on the bit error pointer on the GF (2 b) generated by the error vector generating process step of the on GF (2 b), the bit-error pointer on the GF (2 b) 43. The intra-byte multiple spotty byte error correction / detection method according to claim 42, wherein an error of the received word is corrected by inverting a bit value of the corresponding received word.
前記誤り訂正処理ステップでは、前記GF(2)上の並列復号処理ステップで生成された前記第1の訂正不可能誤り検出信号と、前記GF(2)上の誤り生成処理ステップで生成された前記第2の訂正不可能誤り検出信号の論理和をとることにより、訂正能力を超えた誤りを検出したことを示す第3の訂正不可能誤り検出信号を出力する請求項43に記載のバイト内複数スポッティバイト誤り訂正・検出方法。 In the error correction processing step, the first uncorrectable error detection signal generated in the parallel decoding processing step on the GF (2 r ) and the error generation processing step on the GF (2 b ) are generated. 44. The byte according to claim 43, further comprising: outputting a third uncorrectable error detection signal indicating that an error exceeding the correction capability is detected by calculating a logical sum of the second uncorrectable error detection signal. Multiple spotty byte error correction / detection method. 前記GF(2)上の誤り生成処理ステップは、
シンドロームが非零であることを検出する誤りバイト検出処理ステップと、
前記GF(2)上のビット誤りポインタの1バイトから前記GF(2)上のビット誤りポインタの1バイトを出力するtビット誤り訂正復号処理ステップと、
入力信号の選択を制御信号に従って行うビットごと選択処理ステップと、
入力された信号のハミング重み1を検出するためのハミング重み検出処理ステップとを有する請求項43又は請求項44に記載のバイト内複数スポッティバイト誤り訂正・検出方法。
The error generation processing step on GF (2 b )
An error byte detection processing step for detecting that the syndrome is non-zero;
A t-bit error correction decoding step of outputting one byte of the bit error pointer on the GF (2 b ) from one byte of the bit error pointer on the GF (2 r );
A bit-by-bit selection processing step for selecting an input signal according to a control signal;
45. The intra-byte multiple spotty byte error correction / detection method according to claim 43, further comprising a Hamming weight detection processing step for detecting a Hamming weight 1 of the input signal.
前記GF(2)上の誤り生成処理ステップは、誤りバイト検出処理ステップと、tビット誤り訂正復号処理ステップと、ビットごと選択処理ステップと、ハミング重み検出処理ステップとを有し、
前記誤りバイト検出処理ステップは、前記GF(2)上のビット誤りポインタの1バイトを入力とし、1ビットのシンドローム検出信号を出力し、
前記tビット誤り訂正復号処理ステップは、前記GF(2)上のビット誤りポインタの所定の1バイトを入力とし、前記GF(2)上のビット誤りポインタの前記所定の1バイトに対応する1バイトを出力すると共に、訂正能力をこえた誤りを検出する検出信号をも出力し、
前記ビットごと選択処理ステップは、2つの入力信号の各ビットどうしを制御信号に従って選択し、
前記ハミング重み検出処理ステップは、前記誤りバイト検出処理ステップから出力された前記シンドローム検出信号を入力とし、入力された前記シンドローム検出信号のハミング重みを計算し、前記ハミング重みが1の場合に1を出力し、そうでない場合に0を出力する請求項43又は請求項44に記載のバイト内複数スポッティバイト誤り訂正・検出方法。
The error generation processing step on the GF (2 b ) includes an error byte detection processing step, a t-bit error correction decoding processing step, a bit-by-bit selection processing step, and a Hamming weight detection processing step.
In the error byte detection processing step, 1 byte of a bit error pointer on the GF (2 r ) is input, and a 1-bit syndrome detection signal is output.
The t-bit error correction decoding processing step receives a predetermined one byte of the bit error pointer on the GF (2 r ) as an input, and corresponds to the predetermined one byte of the bit error pointer on the GF (2 b ). In addition to outputting 1 byte, it also outputs a detection signal that detects errors beyond the correction capability,
The bit-by-bit selection processing step selects each bit of the two input signals according to the control signal,
The Hamming weight detection processing step receives the syndrome detection signal output from the error byte detection processing step, calculates a Hamming weight of the input syndrome detection signal, and sets 1 when the Hamming weight is 1. 45. The intra-byte multi-spotty byte error correction / detection method according to claim 43, wherein the output is performed and 0 is output otherwise.
前記tビット誤り訂正復号処理ステップでは、訂正能力をこえた前記誤りが、前記GF(2)上の誤りe’Iから写像されることのない前記GF(2)上の誤りeIである請求項46に記載のバイト内複数スポッティバイト誤り訂正・検出方法。 In the t-bit error correction decoding processing step, the error exceeding the correction capability is not mapped from the error e ′ I on the GF (2 r ) by the error e I on the GF (2 b ). 47. The method for correcting and detecting a plurality of spotty byte errors in bytes according to claim 46. 前記GF(2)上の誤り生成処理ステップでは、前記tビット誤り訂正復号処理ステップから出力された前記検出信号を多入力ORゲート回路に入力し、前記多入力ORゲート回路は、入力された前記検出信号に基づいて、前記第2の訂正不可能誤り検出信号を出力し、
また、前記GF(2)上の誤り生成処理ステップでは、前記ハミング重み検出処理ステップから出力された信号と、前記誤りバイト検出処理ステップから出力された前記シンドローム検出信号とをそれぞれ2入力ANDゲート回路に入力し、前記2入力ANDゲート回路から出力された信号を前記ビットごと選択処理ステップに用いる前記制御信号とし、
前記ビットごと選択処理ステップでは、前記tビット誤り訂正復号処理ステップから出力された信号、及び、前記バイトごとの誤りの和(e)の選択を前記制御信号に従って行い、選択された信号を集め、前記GF(2)上のビット誤りポインタを出力する請求項47に記載のバイト内複数スポッティバイト誤り訂正・検出方法。
In the error generation processing step on the GF (2 b ), the detection signal output from the t-bit error correction decoding processing step is input to a multi-input OR gate circuit, and the multi-input OR gate circuit is input Outputting the second uncorrectable error detection signal based on the detection signal;
Further, in the error generation processing step on the GF (2 b ), the signal output from the Hamming weight detection processing step and the syndrome detection signal output from the error byte detection processing step are each a two-input AND gate. A signal input to the circuit and output from the 2-input AND gate circuit as the control signal used for the selection processing step for each bit,
In the bit-by-bit selection processing step, the signal output from the t-bit error correction decoding processing step and the error sum (e A ) for each byte are selected according to the control signal, and the selected signals are collected. 48. The intra-byte multiple spotty byte error correction / detection method according to claim 47, wherein a bit error pointer on the GF (2 b ) is output.
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