JP2006101429A - In-byte plural spotty byte error correction/detection method and its device - Google Patents
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Abstract
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(SbEC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(SbEC−DbED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
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−SbED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
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(SbEC−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(SbEC−(S+Sb)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(SbEC−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
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−SbED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
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−SbED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)。
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S4EC−D4ED符号やSEC−DED−S4ED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SbEC−DbED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−SbED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−SbED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−SbED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−SbED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、SbED)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(2b)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(2b)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(SbED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(2b)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、
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
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、
ただし、R=q+(d−2)r、N=bn、0≦i≦n−1、n=2r−1であり、行列H’は、H’=[h0’、h1’、・・・、hb−1’]に示すq次の列ベクトルhj’(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”=[h0”、h1”、・・・、hb−1”]に示すr次の列ベクトルhj”(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、
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、
を満足し、ここで、
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
のとき、前記行列H”は最小ハミング距離
を有する符号の検査行列、すなわち、
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(2r)の原始元であって、γiH”=[γih0”、γih1”、…、γihb−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.
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)
Or has a rank equal to or greater than the smaller value of b, ie,
Satisfied here,
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
The matrix H ″ is the minimum Hamming distance
A check matrix of codes with
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、
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’=[h0’、h1’、・・・、hb−1’]に示すq次の列ベクトルhj’(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”=[h0”、h1”、・・・、hb−1”]に示すr次の列ベクトルhj”(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、
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、
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
のとき、前記行列H”は最小ハミング距離
を有する符号の検査行列、すなわち、
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、γiH”=[γiΦ(h0”
)、γiΦ(h1” )、・・・、γiΦ(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(2q)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(2q)→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.
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)
Or has a rank equal to or greater than the smaller value of b, ie,
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
The matrix H ″ is the minimum Hamming distance
A check matrix of codes with
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、
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’=[h0’、h1’、・・・、hb−1’]に示すq次の列ベクトルhj’(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”=[h0”、h1”、・・・、hb−1”]に示すr次の列ベクトルhj”(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、γiH”=[γiΦ(h0”)、γiΦ(h1”)、・・・、γiΦ(hb−1”)]が成立するように構成され、Φは加法のもとでGF(2q)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、
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’=[h0’、h1’、・・・、hb−1’]に示すq次の列ベクトルhj’(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”=[h0”、h1”、・・・、hb−1”]に示すr次の列ベクトルhj”(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、γiH”=[γiΦ(h0”)、γiΦ(h1”)、・・・、γiΦ(hb−1”)]が成立するように構成され、Φは加法のもとでGF(2q)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、
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’=[h0’、h1’、・・・、hb−1’]に示すq次の列ベクトルhj’(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”=[h0”、h1”、・・・、hb−1”]に示すr次の列ベクトルhj”(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、γiH”=[γiΦ(h0”)、γiΦ(h1”)、・・・、γiΦ(hb−1”)]が成立するように構成され、Φは加法のもとでGF(2q)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、
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’=[h0’、h1’、・・・、hb−1’]に示すq次の列ベクトルhj’(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”=[h0”、h1”、・・・、hb−1”]に示すr次の列ベクトルhj”(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、γiH”=[γiΦ(h0”)、γiΦ(h1”)、・・・、γiΦ(hb−1”)]が成立するように構成され、Φは加法のもとでGF(2q)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,
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;
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,
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,
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(2r)上の並列復号手段と、GF(2b)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(eA)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(eA)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(2r)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(2r)上のビット誤りポインタ、及びGF(2r)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(2b)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(eA)、及び、前記GF(2r)上の並列復号手段で生成された前記GF(2r)上のビット誤りポインタを基にして、GF(2r)上の誤りをGF(2b)上の誤りに変換して、GF(2b)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(2b)上の誤り生成手段で生成された前記GF(2b)上のビット誤りポインタを基にして、前記GF(2b)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(2r)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(2b)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(2b)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(2r)上のビット誤りポインタの1バイトから前記GF(2b)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(2b)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(2r)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(2r)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(2b)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(2r)上の誤りe’Iから写像されることのない前記GF(2b)上の誤りeIであることにより、或いは、前記GF(2b)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(2b)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(eA)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(2b)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
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(2r)上の並列復号処理ステップと、GF(2b)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(eA)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(eA)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(2r)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(2r)上のビット誤りポインタ、及びGF(2r)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(2b)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(eA)、及び、前記GF(2r)上の並列復号処理ステップで生成された前記GF(2r)上のビット誤りポインタを基にして、GF(2r)上の誤りをGF(2b)上の誤りに変換して、GF(2b)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(2b)上の誤り生成処理ステップで生成された前記GF(2b)上のビット誤りポインタを基にして、前記GF(2b)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(2r)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(2b)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(2b)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(2r)上のビット誤りポインタの1バイトから前記GF(2b)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(2b)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(2r)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(2r)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(2b)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(2r)上の誤りe’Iから写像されることのない前記GF(2b)上の誤りeIであることにより、或いは、前記GF(2b)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(2b)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(eA)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(2b)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
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 /
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
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
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
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
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
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
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(HT)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
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
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
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、
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、
となる。
For the distance d,
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,
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、
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,
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・HT=0の関係が成立する。ここで、HT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).
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hj’(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
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hj”(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、
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、
を満足する。ここで、
はxを超えない最小の整数を表す。
In addition, the matrix H ″ that constitutes the
Or, it has a rank equal to or larger than the smaller value of b. That is,
Satisfied. here,
Represents the smallest integer not exceeding x.
のとき、行列H”は最小ハミング距離
を有する符号の検査行列、すなわち、
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。
The matrix H ″ is the minimum Hamming distance
A check matrix of codes with
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(2r)の原始元とするときに、γiH”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).
上記数1に示したパリティ検査行列(H)は、パラメータ
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
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).
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hj’(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
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hj”(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、
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、
を満足する。
In addition, the matrix H ″ that constitutes the
Or, it has a rank equal to or larger than the smaller value of b. That is,
Satisfied.
のとき、行列H”は最小ハミング距離
を有する符号の検査行列、すなわち、
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。
The matrix H ″ is the minimum Hamming distance
A check matrix of codes with
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、γiH”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) ).
上記数5に示したパリティ検査行列(H)は、パラメータ
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
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、
を有していることを具体的に示す。一般に、
において、パリティ検査行列H=[H0、H1、・・・、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、HiはR×bの小行列である。
Next, the code represented by the parity check matrix (H) shown in
It shows concretely that it has. In general,
, 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.
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’・HT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’・HT=(V+E)・HT=V・HT+E・HTとなる。
Spotty byte error correction is executed by using the syndrome (S) 33 generated by the
前述したように、V・HT=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・HT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・HT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
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、
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
It is sufficient that the syndromes of multiple spotty byte errors in less than or equal to bytes are different. Therefore,
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
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
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
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.
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
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,
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、(ei+・・・+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、
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
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
<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。
<2.
をそれぞれx1、x2、・・・、xρ、ρ>1、とおくと、下記数16が得られる。ここで、
より、
となるiは、高々1個のみ存在する。H”はランク
より、x2≠0、x3≠0、・・・、xρ≠0(x1は0となることもある)、ρ>1、となる。
Where x 1 , x 2 ,..., X ρ , ρ> 1, respectively, the following
Than,
There is at most one i. H ”is rank
Therefore, x 2 ≠ 0, x 3 ≠ 0,..., X ρ ≠ 0 (x 1 may be 0), ρ> 1.
<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。
<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
より、x1≠0、x2≠0、・・・、xd−1≠0)と表すと、下記数22が得られる。
Thus, when expressed as x 1 ≠ 0, x 2 ≠ 0,..., X d−1 ≠ 0, the following
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
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
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、
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
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
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
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。
Thus, a check matrix of a 4-bit error detection
つまり、γのべき表示γiとベクトル表示との対応を示すと、次のようになる。
γ0=(100000)T、 γ1=(010000)T、 γ2=(001000)T、
γ3=(000100)T、 γ4=(000010)T、 γ5=(000001)T、
γ6=(110000)T、 γ7=(011000)T、 γ8=(001100)T、
γ9=(000110)T、 γ10=(000011)T、γ11=(110001)T、
γ12=(101000)T、γ13=(010100)T、γ14=(001010)T、
γ15=(000101)T、γ16=(110010)T、γ17=(011001)T、
γ18=(111100)T、γ19=(011110)T、γ20=(001111)T、
γ21=(110111)T、γ22=(101011)T、γ23=(100101)T、
γ24=(100010)T、γ25=(010001)T、γ26=(111000)T、
γ27=(011100)T、γ28=(001110)T、γ29=(000111)T、
γ30=(110011)T、γ31=(101001)T、γ32=(100100)T、
γ33=(010010)T、γ34=(001001)T、γ35=(110100)T、
γ36=(011010)T、γ37=(001101)T、γ38=(110110)T、
γ39=(011011)T、γ40=(111101)T、γ41=(101110)T、
γ42=(010111)T、γ43=(111011)T、γ44=(101101)T、
γ45=(100110)T、γ46=(010011)T、γ47=(111001)T、
γ48=(101100)T、γ49=(010110)T、γ50=(001011)T、
γ51=(110101)T、γ52=(101010)T、γ53=(010101)T、
γ54=(111010)T、γ55=(011101)T、γ56=(111110)T、
γ57=(011111)T、γ58=(111111)T、γ59=(101111)T、
γ60=(100111)T、γ61=(100011)T、γ62=(100001)T
これより、上記数26に示す行列H”は、H”=[γ0γ1γ2γ3γ4γ5γ18γ20]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
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γ3H”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”=[γ0γ1γ2γ3γ4γ5γ18γ20]より、γ3H”=γ3[γ0γ1γ2γ3γ4γ5γ18γ20]=[γ3γ4γ5γ6γ7γ8γ21γ23]となる。このべき表示をベクトル表示(例えば、γ0=(100000)T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γ3H”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 3 [γ 0 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、
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
Thus, a check matrix of a 6-bit error detection
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
St/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).
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hj’(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
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hj”(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
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、γiH”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
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=[H0、H1、・・・、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、HiはR×bの小行列である。
Next, the code represented by the parity check matrix (H) shown in
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
St/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
<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
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hj’(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
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hj”(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
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、γiH”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).
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=[H0、H1、・・・、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、HiはR×bの小行列である。
Next, the code represented by the parity check matrix (H) shown in
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
<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.
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hj’(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.
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hj”(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
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、γiH”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
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=[H0、H1、・・・、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、Hi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.
はすべて異なるものとする。
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
Dt/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
<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
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hj’(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
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hj”(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
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、γiH”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
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=[H0、H1、・・・、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、HiはR×bの小行列である。
Next, the code represented by the parity check matrix (H) shown in
はすべて異なるものとする。
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
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
<A> Encoding Method and Circuit Configuration for Realizing This First, an encoding method performed by the
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HR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。
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、d0〜d63が情報ビットに相当し、c0〜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d0〜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HR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・HR T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c0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、c0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
例えば、検査ビットc0を求める場合に、c0に対応するビットを除いて“1”が存在しているのは、d1、d4、d5、d6、d8、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,
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c0となる。他の検査ビットc1〜c25についても、検査ビットc0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c0〜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-
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
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。
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).
上記数5に示す伸長符号の場合に、SI∈GF(2q)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
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
次に、GF(2r)上の誤りe’I、e’IIから、GF(2b)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(2r)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”T=e’I、eII・H”T=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(2b)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eA=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
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(2r)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(2b)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
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
まず、RS符号のパリティ検査行列
に対し、R×2rの行列
を構成する。ただし、
はR×rの小行列である。
First, the parity check matrix of the RS code
R × 2r matrix
Configure. However,
Is an R × r submatrix.
次に、この行列
にR×(R−2r)の行列B(i,j)を付加し、R×Rの正則行列
を構成する。
Then this matrix
R × (R−2r) matrix B (i, j) is added to R × R regular matrix
Configure.
そして、A(i,j)の逆行列
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)
Is obtained, the following
はr×Rの行列であり、
となる。ただし、
はr×rの単位行列である。また、
はr×Rの行列であり、
となる。また、
は2r×Rの行列であり、
となる。ただし、
は2r×2rの単位行列である。また、
は2r×Rの行列であり、
となる。
Is an r × R matrix,
It becomes. However,
Is an r × r unit matrix. Also,
Is an r × R matrix,
It becomes. Also,
Is a 2r × R matrix,
It becomes. However,
Is a 2r × 2r unit matrix. Also,
Is a 2r × R matrix,
It becomes.
前記
に対し、
となるバイト位置i,jが誤りの位置iI、iIIとなり、
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、
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
Whereas
Become byte positions i, j is the position i I error, i II, and the
Becomes the error magnitudes e ′ I and e ′ II . From this, a 2-byte error can be corrected. Also,
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
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
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(2r)上の並列復号回路8と、GF(2b)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
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(eA)38を生成する。
Here, the H ′ decoding
また、H”乗算回路7は、バイトごとの誤りの和(eA)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”T)の積(S’I)39を生成する。
Also, the H ″
次に、GF(2r)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”T)の積(S’I)39、及びシンドローム(S)33の下位3rビットSIISIIISIV37を基にして、GF(2r)上のビット誤りポインタ(e’)40、及びGF(2r)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
そして、GF(2b)上の誤り生成回路9は、バイトごとの誤りの和(eA)38、及びGF(2r)上のビット誤りポインタ(e’)40を基にして、GF(2r)上の誤りをGF(2b)上の誤りに変換して、GF(2b)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
最後に、反転回路10は、GF(2b)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
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
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
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SIISIIISIV37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SIISIIISIV37は、GF(2r)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
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(eA)38を出力する。
In the H ′ decoding
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(eA)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”T)の積(S’I)39を出力する。
In the H ″
また、GF(2r)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”T)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SIISIIISIV37を基にして、GF(2r)上の誤りを指摘する
ビットのGF(2r)上のビット誤りポインタ
を生成する。ここで、
はyを超える最小の整数を示す。また、GF(2r)上の並列復号回路8では、GF(2r)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
Bit error pointer on bit GF ( 2r )
Is generated. here,
Indicates the smallest integer exceeding y. Also, GF in
そして、GF(2b)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(eA)38、及びGF(2r)上の並列復号回路8で生成されたGF(2r)上のビット誤りポインタ(e’)40を基にして、GF(2b)上の誤りを指摘するNビットのGF(2b)上のビット誤りポインタe=(e0、e1、・・・、eN−1)42を生成する。また、GF(2b)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
次に、反転回路10では、GF(2b)上の誤り生成回路9で生成されたNビットのGF(2b)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(2b)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
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
また、GF(2r)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(2b)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
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
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(2r)上の並列復号回路8、GF(2b)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
<a> Configuration of
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S0、S1、・・・、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,
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=(S0S1S2S3S4S5S6S7)、SII=(S8S9S10S11S12S13)、SIII=(S14S15S16S17S18S19)、SIV=(S20S21S22S23S24S25)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 ).
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、S0、S1、・・・、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
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(vq’)、(q=0、1、・・・、89)が入力する。
As shown in FIGS. 8 and 9, in this embodiment, in the
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(vq’)に対して、2を法とする和(mod2)の計算を行い、その結果がSp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S0を生成するには、90ビットの受信語v0’、v1’、・・・、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v0’、v8’、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S0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Sp、(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
<B> Configuration of H ′
H’復号回路6を図10に示す。数72に示した(eI+eII)・H’T=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(=eA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
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、eA=eI+eII=SIとなる。すなわち、
SI=(S0S1S2S3S4S5S6S7)に対し、図10に示すように、
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,
For S I = (S 0 S 1 S 2 S 3 S 4 S 5 S 6 S 7 ), as shown in FIG.
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 "
H”乗算回路7を図11に示す。数73に示したS’I=(eI+eII)・H”T=eA・H”T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eA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eAの情報に対し、mod2の計算を行い、その結果をS’p(p=0、1、・・・、5)として出力する。
The H ″
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
の値に対して、2を法とする和(mod2)をとればよい。
2 bits corresponding to the location where “1” exists in the 0th row of the parity check matrix H ”shown in
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eAの情報(つまり、2ビット
の値)が入力されて、値S’0を出力していることを示している。
11, exclusive the
) 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”T)の積(S’I)39のほかのビットS’p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
ここで、S’は下記数79に示す構成とする。
Here, S ′ is configured as shown in
次に、GF(26)上の並列復号回路8について説明する。
GF(26)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(26)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
図12に示されるように、GF(26)上の並列復号回路8は、12バイト中任意の2バイトの組
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(26)上のビット誤りポインタ(e’)40を出力するGF(26)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
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
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
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
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.
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.
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(26)上の誤り算出回路51は、GF(26)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(26)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(26)上のビット誤りポインタ(e’)40を出力する。
The
ここで、GF(26)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”T)の積(S’I)39、及びシンドローム(S)33の下位3rビットSIISIIISIV37)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
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(26)上の誤り算出回路51に入力する。次に、GF(26)上の誤り算出回路51は、GF(26)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
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”T)の積(S’I)39、及びシシンドローム(S)33の下位3rビットSIISIIISIV37)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
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
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、
計算回路60と、
計算回路61と、
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)
A
A
And a
ここで、
は下記数80に示すGF(26)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(26)の元であり、下記数81に示すように、生成多項式g(x)=x6+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,
Is a check matrix of an RS code on GF (2 6 ) shown in the following
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。
Corresponds to the first column and the second column of
から24×12の行列
を構成し、
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
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。
24 × 12 matrix from
Configure
By adding a 24 × 12 matrix B (0, 1) to the 24 × 24 regular matrix shown in the following
Configure. Here, B (0,1) is a 24 × 12 matrix obtained so that A (0,1) is a regular matrix, and is an example.
を求めると、下記数84の関係が成り立つ。
はそれぞれ下記数85、数86、数87に示す行列となる。
Is obtained, the following
Are the matrices shown in the following
の各列が入力する情報に対応し、例えば、
の第0行が入力情報のS’0に対応している。そこで、
の各ビットを生成するには、
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。
Corresponds to the information entered in each column, for example,
The 0th row corresponds to S ′ 0 of the input information. Therefore,
To generate each bit of
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、
計算回路60は、まず、前記
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)、(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,
First, the
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,
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’0、S’1、・・・、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’0、S’5、S’9、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’0、S’5、S’9、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
また、図13に示されるように、
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、
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、
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.
The
The
The
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、
となるバイトの組(i、j)が誤りのバイトの組であるため、
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
Since the set of bytes (i, j) is the set of erroneous bytes,
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
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(26)上の誤り算出回路51の構成例を具体的に示す。GF(26)上の誤り算出回路51を図14に示す。
Next, a configuration example of the
図14に示されるように、GF(26)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(26)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ei’を出力するようにしている。
As shown in FIG. 14, the
具体的に、例えば、GF(26)上のビット誤りポインタ(e’)40のe’6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、e6’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
以上では、GF(26)上のビット誤りポインタ(e’)40のe’6を例にして説明したが、他のビット値e’0、・・・、e’65についても、まったく同様である。
<e>GF(28)上の誤り生成回路9の構成
次に、GF(28)上の誤り生成回路9について説明する。GF(28)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
図15に示すように、GF(28)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(26)上のビット誤りポインタ(e’)40の1バイトからGF(28)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
ここで、誤りバイト検出回路70は、GF(26)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
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(26)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(28)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
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-
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
ここで、GF(28)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(26)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
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
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(eA)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(2b)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
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
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(26)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
図16に示すように、誤りバイト検出回路70では、GF(26)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
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
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
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
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-
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-
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
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
2ビット誤り訂正復号回路72は、GF(26)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(28)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
2ビット誤り訂正復号回路72は、GF(28)上の誤りeI、GF(26)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
具体的に、例えば、図19において、情報2バイト目では、eI・H’T=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(28)上の誤りeI、及びGF(26)上の誤りeI’は一意に定まる。よって、重みが2以下のGF(28)上の誤りeI=(e8e9e10e11e12e13e14e15)、及びGF(26)上の誤りeI’=(e6’e7’e8’e9’e10’e11’)は、下記表1に示す関係を有する。
Specifically, for example, in FIG. 19, the
例えば、上記表1に示されたGF(28)上の誤りeIとGF(26)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e8は、eI’=(e6’e7’e8’e9’ 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(28)上の誤りeIとGF(26)上の誤りeI’の対応関係において、残った27パターンのGF(26)上の誤りeI’=(e6’e7’e8’e9’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e8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
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e8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.
は
の否定で、
は
であり、また、
は論理和を、
は論理積を表す。
Is
In denial of
Is
And also
Is logical OR
Represents a logical product.
よって、図19に示されるように、まず、GF(26)上のビット誤りポインタ40e’6、e’7、e’8、e’9、e’10、e’11をNOTゲート回路90に入力し、
を生成する。そして、
を3入力ANDゲート回路91に、
を4入力ANDゲート回路92に、
を5入力ANDゲート回路93に、
を4入力ANDゲート回路92に、
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e8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
Is generated. And
To the 3-input AND
To the 4-input AND
To the 5-input AND
To the 4-input AND
Are input to the 4-input AND
図19及び図20に示されるように、他のビットの値e9、・・・、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
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(26)上の誤りe’Iから写像されることのないGF(28)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(28)上の誤りeIとGF(26)上の誤りeI’の対応関係において、残った27パターンのGF(26)上の誤りeI’=(e6’e7’e8’e9’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.
を生成する。
Is generated.
そして、
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
Are input to a total of 14 4-input AND
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
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
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-
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-
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-
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(eA)とGF(2r)上のビット誤りポインタとを用いて、GF(2b)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-
(F) Configuration of
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、v8’〜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、v8 *〜v15 *は訂正後の出力ビットである。
For example, FIG. 23 shows an inverting
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v8’〜v15’に対して、対応するビット誤りポインタei(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
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
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(2r)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(2b)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(2b)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
また、GF(2r)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
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
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(2b)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(2r)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(2b)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
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
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(2r)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’T=eI’の関係式から誤りeIを求めることができる。また、GF(2r)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
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
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
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
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.
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(2r)上の並列復号回路
9 GF(2b)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(SIISIIISIV)
38 バイトごとの誤りの和(eA)
39 シンドローム(S)33の上位qビットSI36とH”の転置(H”T)の積(S’I)
40 GF(2r)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(2b)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(2r)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
61
62
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
4
34
36 upper q bits (S I ) of syndrome (S) 33
37
Sum of errors every 38 bytes (e A )
39 Product (S ′ I ) of high-order
40
42
44
61
62
63 Multi-input parity check circuit 64 Multi-input
Claims (48)
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、
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.
The intra-byte multiple spotty byte error correction / detection device according to claim 1.
ただし、R=q+(d−2)r、N=bn、0≦i≦n−1、n=2r−1であり、行列H’は、H’=[h0’、h1’、・・・、hb−1’]に示すq次の列ベクトルhj’(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”=[h0”、h1”、・・・、hb−1”]に示すr次の列ベクトルhj”(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、
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、
を満足し、ここで、
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
のとき、前記行列H”は最小ハミング距離
を有する符号の検査行列、すなわち、
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(2r)の原始元であって、γiH”=[γih0”、γih1”、…、γihb−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.
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),
Or has a rank equal to or greater than the smaller value of b, ie,
Satisfied here,
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
The matrix H ″ is the minimum Hamming distance
A check matrix of codes with
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.
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’=[h0’、h1’、・・・、hb−1’]に示すq次の列ベクトルhj’(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”=[h0”、h1”、・・・、hb−1”]に示すr次の列ベクトルhj”(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、
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、
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
のとき、前記行列H”は最小ハミング距離
を有する符号の検査行列、すなわち、
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、γiH”=[γiΦ(h0”
)、γiΦ(h1” )、・・・、γiΦ(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(2q)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(2q)→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.
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
Or has a rank equal to or greater than the smaller value of b, ie,
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
The matrix H ″ is the minimum Hamming distance
A check matrix of codes with
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、
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’=[h0’、h1’、・・・、hb−1’]に示すq次の列ベクトルhj’(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”=[h0”、h1”、・・・、hb−1”]に示すr次の列ベクトルhj”(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、γiH”=[γiΦ(h0”)、γiΦ(h1”)、・・・、γiΦ(hb−1”)]が成立するように構成され、Φは加法のもとでGF(2q)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,
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、
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’=[h0’、h1’、・・・、hb−1’]に示すq次の列ベクトルhj’(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”=[h0”、h1”、・・・、hb−1”]に示すr次の列ベクトルhj”(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、γiH”=[γiΦ(h0”)、γiΦ(h1”)、・・・、γiΦ(hb−1”)]が成立するように構成され、Φは加法のもとでGF(2q)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;
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(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、
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’=[h0’、h1’、・・・、hb−1’]に示すq次の列ベクトルhj’(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”=[h0”、h1”、・・・、hb−1”]に示すr次の列ベクトルhj”(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、γiH”=[γiΦ(h0”)、γiΦ(h1”)、・・・、γiΦ(hb−1”)]が成立するように構成され、Φは加法のもとでGF(2q)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:
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、
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’=[h0’、h1’、・・・、hb−1’]に示すq次の列ベクトルhj’(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”=[h0”、h1”、・・・、hb−1”]に示すr次の列ベクトルhj”(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、γiH”=[γiΦ(h0”)、γiΦ(h1”)、・・・、γiΦ(hb−1”)]が成立するように構成され、Φは加法のもとでGF(2q)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:
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(eA)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(2r)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(2r)上のビット誤りポインタ、及びGF(2r)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(2b)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(eA)、及び、前記GF(2r)上の並列復号手段で生成された前記GF(2r)上のビット誤りポインタを基にして、GF(2r)上の誤りをGF(2b)上の誤りに変換して、GF(2b)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(2b)上の誤り生成手段で生成された前記GF(2b)上のビット誤りポインタを基にして、前記GF(2b)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.
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(2r)上のビット誤りポインタの1バイトから前記GF(2b)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.
前記誤りバイト検出手段は、前記GF(2r)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(2r)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(2b)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.
また、前記GF(2b)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(eA)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(2b)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.
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、
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.
The method for correcting and detecting a plurality of spotty byte errors in bytes according to claim 25.
ただし、R=q+(d−2)r、N=bn、0≦i≦n−1、n=2r−1であり、行列H’は、H’=[h0’、h1’、・・・、hb−1’]に示すq次の列ベクトルhj’(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”=[h0”、h1”、・・・、hb−1”]に示すr次の列ベクトルhj”(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、
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、
を満足し、ここで、
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
のとき、前記行列H”は最小ハミング距離
を有する符号の検査行列、すなわち、
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(2r)の原始元であって、γiH”=[γih0”、γih1”、…、γihb−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.
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),
Or has a rank equal to or greater than the smaller value of b, ie,
Satisfied here,
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
The matrix H ″ is the minimum Hamming distance
A check matrix of codes with
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.
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’=[h0’、h1’、・・・、hb−1’]に示すq次の列ベクトルhj’(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”=[h0”、h1”、・・・、hb−1”]に示すr次の列ベクトルhj”(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、
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、
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
のとき、前記行列H”は最小ハミング距離
を有する符号の検査行列、すなわち、
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、γiH”=[γiΦ(h0”
)、γiΦ(h1” )、・・・、γiΦ(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(2q)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(2q)→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.
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
Or has a rank equal to or greater than the smaller value of b, ie,
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
The matrix H ″ is the minimum Hamming distance
A check matrix of codes with
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、
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’=[h0’、h1’、・・・、hb−1’]に示すq次の列ベクトルhj’(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”=[h0”、h1”、・・・、hb−1”]に示すr次の列ベクトルhj”(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、γiH”=[γiΦ(h0”)、γiΦ(h1”)、・・・、γiΦ(hb−1”)]が成立するように構成され、Φは加法のもとでGF(2q)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,
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、
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’=[h0’、h1’、・・・、hb−1’]に示すq次の列ベクトルhj’(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”=[h0”、h1”、・・・、hb−1”]に示すr次の列ベクトルhj”(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、γiH”=[γiΦ(h0”)、γiΦ(h1”)、・・・、γiΦ(hb−1”)]が成立するように構成され、Φは加法のもとでGF(2q)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;
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(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、
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’=[h0’、h1’、・・・、hb−1’]に示すq次の列ベクトルhj’(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”=[h0”、h1”、・・・、hb−1”]に示すr次の列ベクトルhj”(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、γiH”=[γiΦ(h0”)、γiΦ(h1”)、・・・、γiΦ(hb−1”)]が成立するように構成され、Φは加法のもとでGF(2q)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:
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、
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’=[h0’、h1’、・・・、hb−1’]に示すq次の列ベクトルhj’(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”=[h0”、h1”、・・・、hb−1”]に示すr次の列ベクトルhj”(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、γiH”=[γiΦ(h0”)、γiΦ(h1”)、・・・、γiΦ(hb−1”)]が成立するように構成され、Φは加法のもとでGF(2q)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:
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(eA)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(2r)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(2r)上のビット誤りポインタ、及びGF(2r)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(2b)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(eA)、及び、前記GF(2r)上の並列復号処理ステップで生成された前記GF(2r)上のビット誤りポインタを基にして、GF(2r)上の誤りをGF(2b)上の誤りに変換して、GF(2b)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(2b)上の誤り生成処理ステップで生成された前記GF(2b)上のビット誤りポインタを基にして、前記GF(2b)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.
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(2r)上のビット誤りポインタの1バイトから前記GF(2b)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.
前記誤りバイト検出処理ステップは、前記GF(2r)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(2r)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(2b)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.
また、前記GF(2b)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(eA)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(2b)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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2004
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