JP2584069B2

JP2584069B2 - ファイア符号復号装置

Info

Publication number: JP2584069B2
Application number: JP1263231A
Authority: JP
Inventors: 延夫浅野
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1989-10-09
Filing date: 1989-10-09
Publication date: 1997-02-19
Anticipated expiration: 2012-02-19
Also published as: JPH03124127A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、ディジタル通信に利用するファイア符号復
号装置に関する。

従来の技術一般に、ディジタル通信においては、伝送路から受け
る雑音・歪みにより受信信号に符号誤りが発生する。し
たがって、この誤りの影響を軽減するため、適切な符号
を選択するとともに、誤り検出・訂正の誤り制御方式が
採用されている。

かかる誤り制御方式の中にファイア符号による方式の
ものがある。このファイア符号による誤り制御方式によ
れば、ブロック符号におけるバースト誤り対象としてい
る。

このようなファイア符号について、次に定義してお
く。

ファイア符号の生成多項式Ｇ（Ｘ）は、Ｇ（Ｘ）＝Ｐ（Ｘ）（X^c＋１） ……（１）で表される。ここで、Ｐ（Ｘ）はｍ次の既約多項式、ｃ
はＰ（Ｘ）の周期ｅで割り切れない数字である。

符号長ｎは、LCM（l,c）となり、情報ビットが（ｎ−
ｃ−ｍ）で、冗長ビットが（ｃ＋ｍ）となる。このよう
な符号を用いることにより、ｂ（ｃ≧2b−1,m≧ｂを満
足する値）ビットまでのバースト誤りを一つ訂正でき
る。

次に、このようなファイア符号を作るファイア符号化
器について第３図を参照して説明する。

第３図において、ファイア符号化器は、スイッチ21
と、遅延素子22₀,22₁,……,22_l-1と、定数乗算器23₁,23
₂,……,23_l-1と、加算器24と、スイッチ25とを備えてい
る。ここで、定数乗算器23₁,23₂,……,23_l-1の値g_i（ｉ
＝１〜ｌ−１）は、生成多項式Ｇ（Ｘ）の係数に相当す
る。

次に、符号を短縮して用いることを考え、符号長を
ｎ′（≦ｎ）とすると、情報ビット（（ｎ′−ｍ）ビッ
ト）を入力データ100に入力する。このとき、スイッチ2
1,25をＡ側に倒しておく。（ｎ′−ｍ）ビットの符号を
入力し終わった時点で、スイッチ21,25をＢ側に倒し、
遅延素子22₀,22₁,……,22_l-1の内容を順にｍビット分だ
け、符号化データ200を得る。このようにして符号化デ
ータ200が得られる。

次に、従来のファイア符号復号装置について第４図を
参照して説明する。

第４図において、ファイア符号復号装置は、生成多項
式Ｇ（Ｘ）＝Ｐ（Ｘ）（X^c＋１）であるファイア符号か
ら復号化データを得られるように構成されており、次の
要素からなる。

すなわち、ファイア符号復号装置は、ｎ段シフトレジ
スタ42と、加算器43と、受信データ200を取り込んでＰ
（Ｘ）による除算をするシフトレジスタ44と、受信デー
タ200を取り込んで（X^c＋１）による除算をするシフト
レジスタ47と、前記シフトレジスタ44の並列出力および
前記シフトレジスタ47の並列出力を取り込み誤り判定を
行う誤り判定器50とを備え、前記誤り判定器50で所定の
誤りを検出した際に受信データ200を基にｎ段シフトレ
ジスタ42で得た復号化データに、前記シフトレジスタ47
内に存在する誤りパターンをゲート49を介して直列＋出
力し、ｎ段シフトレジスタ42からのデータに加算器43で
加算して復号化データを得られるようにしたものであ
る。

このような構成のファイア符号復号装置によれば、次
のように動作する。

第５図は同ファイア符号復号装置の動作を説明するた
めのフローチャートである。第６図はファイア符号の具
体的パラメータの例である。

受信データ200には、復号するデータｎビットが入力
する。符号長ｎ′（＜ｎ）で短縮している場合は（ｎ−
ｎ′）ビット分だけ“0"を符号の先頭に付けてｎビット
とする。

受信データ200が入力されるとき、ゲート49は開き、
ゲート48は閉じている。入力データ200が入力される
と、１ビット毎にｎ段シフトレジスタ42、シフトレジス
タ44,47は、シフトされる。ｎビットが入力されると、
誤り判定器50が動作する。

まず、シフトレジスタ47の内容y₀〜y_c-1が全て“0"
で、かつシフトレジスタ44の内容x₀〜x_m-1が全て“0"な
らば、誤り判定器50は、誤りなしと判定する（ステップ
500〜502）。次に、誤り判定器50は、シフトレジスタ47
の内容y₀〜y_c-1が全て“0"で、シフトレジスタ44の内容
x₀〜x_m-1に“0"でないものがあるならば、訂正不可能
（誤り検出）と判定する（ステップ500,501,503）。

また、誤り判定器50は、シフトレジスタ47の内容y₀〜
y_c-1に“0"でないものがあるとき、カウンタｔに零を設
定し（ステップ504）、シフトレジスタ47の内容y_b〜y
_c-1が零になるまでシフトしてゆく（ステップ505〜50
7）。ここで、カウンタｔが零になるまで、シフトレジ
スタ47の内容y_b〜y_c-1が零にならないときには（ステッ
プ507）、訂正不可能と判定する（ステップ508）。

また、シフトレジスタ47をシフトしてゆき（ステップ
505〜507）、カウンタｔの値がｃになる前に、シフトレ
ジスタ47の内容y_b〜y_c-1が零になったときは（ステップ
505）、カウンタｓに零を入れて（ステップ509）、シフ
トレジスタ44の内容x₀〜x_m-1とシフトレジスタ47の内容
y₀〜y_c-1とが一致するかを判定する（ステップ510）。
誤り判定器50は、ステップ510で一致しないときには、
シフトレジスタ44をシフトし、かつｓ＝ｓ＋１の計算を
する（ステップ511）。上記ステップ510〜512を繰り返
して、ｓがｅに達したときには（ステップ512）、誤り
判定器50は訂正不可能と判断する（ステップ513）。

ここで、シフトレジスタ44をシフトしてゆき（ステッ
プ510〜512）、カウンタｓの値がｅになる前に、シフト
レジスタ44の内容x₀〜x_m-1とシフトレジスタ47の内容y_b
〜y_c-1とが一致したときは（ステップ510）、 r_c＝−（ｔ＋ｍ）（mod c） ……（２） r_p＝−（ｓ＋ｍ）（mod e） ……（３）の計算する（ステップ514）。

ついで、ｉ＝A_cer_c＋A_pcr_p（mod n） ……（４）（ここで、A_c,A_pは、A_ce＋A_pc＝１を満足する数であ
る。）の計算をする（ステップ515）。

このとき、シフトレジスタ47の内容y₀〜y_m-1にバース
ト誤りパターンが入っているので、ｎ段シフトレジスタ
42から復号化データ300へ出力するときに、（ｎ−ｍ−
ｉ）ビット目でゲート49を閉じ、ゲート48を開いてy_m-1
から順にパターンを吐き出して加算器43で加算してやれ
ばバースト誤りを訂正することができる。

発明が解決しようとする課題しかしながら、第６図に示すファイア符号の具体例の
ように、短縮型で符号長ｎ′（＝224）がｎ′≪ｎ（301
4633）,n′≪ｅ（131071）という条件のもとでは、上記
従来のファイア符号復号装置を用いて誤り判定を行う
と、必ずシフト回数は（ｅ−ｎ′−ｂ）からｅ程度とな
り、処理時間が長くなってしまうという問題があった。

本発明は、上記問題を解消するためになされたもので
あり、少ないシフト回数で誤り判定ができるファイア符
号復号装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段本発明は、上記目的を達成するために、生成多項式Ｇ
（Ｘ）＝Ｐ（Ｘ）（X^c＋１）であるファイア符号から復
号化データを得るファイア符号復号装置において、受信
データを取り込んでＰ（Ｘ）により除算を行う第一シフ
トレジスタと、受信データを取り込んで（X^c＋１）によ
り除算を行う第二シフトレジスタと、前記第一シフトレ
ジスタの並列出力を第一ゲートを介して取り込んで、Ｐ
（Ｘ）の相反多項式による除算を行う第三シフトレジス
タと、前記第二シフトレジスタの並列出力を第二ゲート
を介して取り込んで、（X^c＋１）の相反多項式による除
算を行う第四シフトレジスタと、前記第三シフトレジス
タおよび第四シフトレジスタの各並列出力を取り込み誤
り判定を行う誤り判定器とを備え、この誤り判定器で所
定の誤りを検出した際に受信データを基に得た復号化デ
ータに、前記第四シフトレジスタ内に存在する誤りパタ
ーンを直列出力して加算する構成にしたものである。

作用本発明は、上述のように構成されており、相反多項式
を用いた第三シフトレジスタ、第四シフトレジスタ用い
ることによって、元のＰ（Ｘ），（X^c＋１）を用いた第
一シフトレジスタ、第二シフトレジスタをシフトするこ
とにより得られるパターン系列を逆にたどることができ
ることから、シフト回数を抑えて誤り訂正が可能とな
る。

実施例以下、本発明を図示の一実施例を用いて説明する。

第１図は、本発明のファイア符号復号装置の実施例を
示すブロック図である。

第１図に示すファイア符号複号装置は、ｎ′段スタッ
ク１と、ｂ段シフトレジスタ２と、加算器３と、第一シ
フトレジスタ４と、第一ゲート５と、第三シフトレジス
タ６と、第二シフトレジスタ７と、第二ゲート８と、第
四シフトレジスタ９と、誤り判定器10と、第三ゲート11
と、第四ゲート12とを備えている。

ここで、第一シフトレジスタ４は、受信データ200を
取り込んでＰ（Ｘ）による除算をするようになってい
る。第二シフトレジスタ７は、受信データ200を取り込
んで（X^c＋１）による除算をするようになっている。第
三シフトレジスタ６は、第１シフトレジスタ４の並列出
力を第一ゲート５を介して取り込んでＰ（Ｘ）の相反多
項式として用いられるようになっている。第四シフトレ
ジスタ９は、第二シフトレジスタ７の並列出力を第二ゲ
ート８を介して取り込んで（X^c＋１）の相反多項式とし
て用いられるようになっている。第三シフトレジスタ６
および第四シフトレジスタ９の各並列出力は、誤り判定
器10に入力される。誤り判定器10は、第三シフトレジス
タ６および第四シフトレジスタ９の各並列出力を取り込
み誤り判定を行うものである。また、ファイア符号復号
装置は、誤り判定器10で所定の誤りを検出した際に受信
データ200を基にｎ′段スタック１およびｂ段シフトレ
ジスタ２で得たデータ300に、第四シフトレジスタ９内
に存在する誤りパターンを直列出力し、加算器３で加算
する構成したものである。

このように構成された実施例の作用を説明する。

第２図は、同実施例の作用を説明するためのフローチ
ャートである。

まず、受信データ200には、復号するデータｎ′ビッ
トを入力する。ｎ′は、短縮符号長でｎ′≪ｎである。

受信データ200が入力されると、第一ゲート５と、第
二ゲート８と、第四ゲート12とを開いておき、第三ゲー
ト11を閉じておく。受信データ200が１ビット毎にシフ
トし、第一シフトレジスタ４および第二シフトレジスタ
７は一つづつシフトあるいはプッシュされる。ここで、
第一シフトレジスタ４および第二シフトレジスタ７は、
それぞれＰ（Ｘ），（X^c＋１）による除算器となってい
る。ｎ′ビット入力後、第一ゲート５および第二ゲート
８を一時的に閉じて、第一シフトレジスタ４の内容x₀〜
x_m-1を第三シフトレジスタ６のｘ′_０〜ｘ′_m-1に、第
二シフトレジスタ７の内容y₀〜y_c-1を第四シフトレジス
タ９のｙ′_０〜ｙ′_c-1に、それぞれ読み込む。ここ
で、第三シフトレジスタ６および第四シフトレジスタ９
は、Ｐ（Ｘ），（X^c＋１）の相反多項式を用いたフィー
ドバックシフトレジスタである。このように読み込みが
完了した後、この第三シフトレジスタ６、第四シフトレ
ジスタ９およびｎ′段スタック１、ｂ段シフトレジスタ
２は、シフトまたはポップする。

誤り判定器10は、第四シフトレジスタ９のｙ′_０〜
ｙ′_c-1が全て“0"であるとすると（ステップ550）、第
三シフトレジスタ６のｘ′_０〜ｘ′_m-1が全て“0"なら
（ステップ551）、誤りなしと判定する（ステップ55
2）。

誤り判定器10は、第四シフトレジスタ９のｙ′_０〜
ｙ′_c-1が全て“0"であり（ステップ550）、第三シフト
レジスタ６のｘ′_０〜ｘ′_m-1が全て“0"ないものがあ
るなら（ステップ551）、訂正不可能と判定する（ステ
ップ553）。

また、誤り判定器10は、第四シフトレジスタ９のｙ′
_０〜ｙ′_c-1が“0"でないものがあるとき（ステップ55
0）、カウンタｔに零を設定し（ステップ554）、一回の
シフト毎に第三シフトレジスタ６のｘ′_０〜ｘ′_b-1と
第四シフトレジスタ９のｙ′_０〜ｙ′_b-1とが一致しか
つｘ′_ｂ〜ｘ′_m-1およびｙ′_ｂ〜ｙ′_c-1が全て“0"か
どうかを判定する（ステップ555）。誤り判定器10は、
ステップ555で条件が満たされていないと判定すると、
第三シフトレジスタ６および第四シフトレジスタ９をそ
れぞれシフトするとともに、カウンタｔをインクリメン
ト（ｔ←ｔ＋１）する（ステップ556）。そして、カウ
ンタｔの値がｃに一致していれば（ステップ557）、つ
まり（ｎ′＋ｂ）回シフトしても上記条件を満たさなけ
れば訂正不可能と判定する（ステップ558）。また、カ
ウンタｔをインクリメント（ｔ←ｔ＋１）して（ステッ
プ556）、カウンタｔの値がｃに一致しなければ（ステ
ップ557）、ステップ555に戻して誤り判定を続ける。

誤り判定器10は、ステップ555で条件を満たしたと判
定されると、誤り訂正が行われる（ステップ559）。す
なわち、まず第三ゲート11を開き、第四ゲート12を閉
じ、誤りパターンが入っているｙ′_０〜ｙ′_m-1をｙ′
_０から順に吐き出し、ｂ段シフトレジスタ２の出力と加
算器３で加算し、復号化データ300として出力する。

このように上記実施例によれば、符号長ｎ′（≪ｅ）
の条件のもとで、Ｐ（Ｘ），（X^c＋１）の相反多項式を
用いたフィードバックシフトレジスタを誤り判定に用い
るため、シフト回数がせいぜい（ｎ′＋ｂ）回で誤り判
定が行えるという利点を有する。

発明の効果本発明は、短縮符号長ｎ′がＰ（Ｘ）の周期ｅに対し
てｎ′≪ｅという条件のもとで、Ｐ（Ｘ），（X^c＋１）
の相反多項式を用いて誤り判定できるようにしたので、
シフト回数を大幅に減少することができ、処理時間を短
くすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示すブロック図、第２図は同
実施例の作用を説明するためのフローチャート、第３図
はファイア符号化器の概略構成図、第４図は従来のファ
イア符号信号装置を示すブロック図、第５図は第４図の
装置の動作を説明するためのフローチャート、第６図は
ファイア符号の具体的なパラメータを説明するための説
明図である。１……ｎ′段スタック、２……ｂ段シフトレジスタ、３
……加算器、４……第一シフトレジスタ、５……第一ゲ
ート、６……第三シフトレジスタ、７……第二シフトレ
ジスタ、８……第二ゲート、９……第四シフトレジス
タ、10……誤り判定器。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】生成多項式Ｇ（Ｘ）＝Ｐ（Ｘ）（X^c＋１）
であるファイア符号から復号化データを得るファイア符
号復号装置において、受信データを取り込んでＰ（Ｘ）
により除算を行う第一シフトレジスタと、受信データを
取り込んで（X^c＋１）により除算を行う第二シフトレジ
スタと、前記第一シフトレジスタの並列出力を第一ゲー
トを介して取り込んで、Ｐ（Ｘ）の相反多項式による除
算を行う第三シフトレジスタと、前記第二シフトレジス
タの並列出力を第二ゲートを介して取り込んで、（X^c＋
１）の相反多項式による除算を行う第四シフトレジスタ
と、前記第三シフトレジスタおよび第四シフトレジスタ
の各並列出力を取り込み誤り判定を行う誤り判定器とを
備え、この誤り判定器で所定の誤りを検出した際に受信
データを基に得た復号化データに、前記第四シフトレジ
スタ内に存在する誤りパターンを直列出力して加算する
構成にしたことを特徴とするファイア符号復号装置。