JP2845428B2 - Width multiplier - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は誤り訂正符号を用いる時に必要とされるガロ
ア拡大体の要素の2i乗演算(iは整数)を行なう巾乗器
に関するものである。
従来の技術
従来の技術としては、ガロア拡大体の要素をベクトル
表現にしている場合は、乗算器を用いて2乗演算を行な
っている。第4図はこの従来のX4+X+1により導かれ
る体GF(24)における乗算器を示すものであり、1は2
個のGF(2)の要素の法2加算器、2は2個のGF(2)
の要素の乗算器である。以上のように構成された乗算器
においては、乗算器の2入力をそれぞれ(a3,a2,a1,
a0)とする時、2乗演算の結果(b3,b2,b1、b0)を出力
として得る。i>1の時の2i乗演算は乗算を繰り返し行
なうことにより実現している。例えばi=2であるA4を
求める時には、B=A×Aを実行し、さらにB×Bを実
行する必要がある。また、i≦−1の時には(例えばi
=−1であれば
を求める時には)、リード・オンリ・メモリ上のテーブ
ルが必要となる。なお、本願発明では、アルファベット
の大文字(例えば、A、B、…)でGF(2m)の要素を、
アルファベットの小文字(例えば、a、b、…)でGF
(2)の要素を、αnでGF(2m)の要素である定数を示
す。
また、ガロア拡大体の要素を指数表現にしている場合
には、指数を2倍することにより2乗演算を行なってい
る。第5図はこの従来の2乗器を示すものであり、この
ように構成された従来の2乗器においては、指数表現さ
れた要素(cm-1,cm-2,…,co)を入力として上位方向に
1ビットのローテートシフトを行ない、2乗演算された
結果の指数表現(dm-1,dm-2,…do)=(cm-2,cm-3,…,c
o,cm-1)が出力される。この場合、2i乗演算に対しては
上位方向にiビットのローテートシフトを行なってい
る。
発明が解決しようとする問題点
しかしながら上記のような構成では、ベクトル表現の
場合、2乗演算に用いる乗算器の回路規模が非常に大き
いという問題点を有していた。また、通常のガロア体の
要素の処理を行なう時は2乗演算のみを必要とするので
はなく、その他に加算や乗算が必要であるが、指数表現
の場合加算を行なうためにはリード・オンリ・メモリ上
のテーブルを用いており、全体としての回路規模は非常
に大きくなるという問題点を有していた。
本発明はかかる点に鑑み、回路規模の小さい巾乗器を
提供することを目的とする。
問題点を解決するための手段
本発明は、ガロア体GF(2)の拡大体GF(2m)の要素
の2i乗演算(iは整数)を、要素のベクトル表現に対す
るGF(2)上におけるm×m行列による線形結合演算と
して行なう線形結合演算手段を備え、前記線形結合演算
手段が法2加算器のみを用いて構成されていることを特
徴とする巾乗器である。
作用
本発明は前記線形結合演算手段の回路規模が非常に小
さいことにより、ベクトル表現されたGF(2m)の要素に
対して従来利用していた乗算器と比べて回路規模の小さ
い巾乗器を構成する。
実施例
第1図は本発明の第1の実施例におけるX4+X+1に
よって導かれる体GF(24)上に2乗器の構成を示すもの
である。第1図において、3はGF(2)の要素の法2加
算器である。以上のように構成された本実施例の2乗器
について、以下その動作を説明する。入力A=(a3,a2,
a1,a0)に対し、その2乗である出力B=(b3,b2,b1,
b0)=A×Aを求める演算は、用いた体GF(24)の原始
元をα=(0010)とすると
B=a3・A・α3+a2・A・α2+a1・A・α+a0・A
=(a3,a1+a3,a2,a0+a2)
但し、A・α3=(a0+a3,a2+a3,a1+a2,a1)
A・α2=(a1, a0+a3,a2+a3,a2)
A・α =(a2, a1, a0+a3,a3)
であることにより
のように線形結合演算に変換できる。ここで、+で表さ
れる演算は法2加算である。第1図の回はこの線形結合
演算を行なう。以上のように本実施例によれば、線形結
合演算を行なうことにより、第4図に示す従来例では15
個のGF(2)上の法2加算器と16個のGF(2)上の乗算
器により構成されていた回路を2個の法2加算器で構成
することができる。
第2図は本発明の第2の実施例におけるX8+X4+X3+
X2+1によって導かれる体GF(28)上の23乗器の構成を
示すものである。第2図において4はGF(2)の要素の
法2加算器である。前記のように構成された第2の実施
例の23乗器について以下その動作を説明する。入力A=
(a7,a6,a5,a4,a3,a2,a1,a0)に対し、その23乗である
出力B=(b7,b6,b5,b4,b3,b2,b1,b0)=A×A×A×
A×A×A×A×Aは、C=(c7,c6,c5,c4,c3,c2,c1,c
0)=A2とおくと という線形結合演算により得られる。第2図の回路はこ
の線形結合演算を行なう。以上のように本実施例によれ
ば、線形結合演算を行なうことにより、従来3個のGF
(28)上の乗算器を必要とした23乗演算回路を13個のGF
(2)上の法2加算器により構成することができる。
第3図は本発明の第3の実施例におけるX8+X4+X3+
X2+1によって導かれる体GF(28)上の2-1乗器の構成
を示すものである。第3図において5はGF(2)の要素
の法2加算器である。前記のように構成された第2の実
施例の2-1乗器について以下その動作を説明する。入力
A=(a7,a6,a5,a4,a3,a2,a1,a0)に対し、その2-1乗で
ある出力
は、
という線形結合演算により得られる。第3図の回路はこ
の線形結合演算を行なう。以上のように本実施例によれ
ば、線形結合演算を行なうことにより、従来ではベクト
ル表現された要素についてはリード・オンリ・メモリを
用いて求めていた2-1乗演算を10個のGF(2)上の法2
加算器により求めることができる。
なお、GF(pm)におけるpi乗演算(iは整数)も線形
結合演算に変換して回路規模の小さい巾乗器を構成する
ことは可能である。
発明の効果
以上説明したように、本発明によれば、
GF(2m)の要素Aに対し、その2i乗、即ち、…、
A2、A4、…を求める巾乗器を非常に小さい回路規模で構
成することができ、その実用的効果は大きい。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a width multiplier for performing a 2 i square operation (i is an integer) of elements of a Galois extended field required when using an error correction code. 2. Description of the Related Art As a conventional technique, when an element of a Galois extended field is represented by a vector, a square operation is performed using a multiplier. FIG. 4 shows a multiplier in the conventional field GF (2 4 ) derived from X 4 + X + 1, where 1 is 2
2 GF (2) elements modulo 2 adder, 2 GF (2)
Is a multiplier of the element. In the multiplier configured as described above, two inputs of the multiplier are respectively (a 3 , a 2 , a 1 ,
a 0 ), the result of the square operation (b 3 , b 2 , b 1 , b 0 ) is obtained as an output. The 2 i -th power operation when i> 1 is realized by repeatedly performing multiplication. For example i = when seeking A 4 is 2 executes the B = A × A, it is necessary to perform more B × B. When i ≦ −1 (for example, i
==-1 Requires a table on a read-only memory. In the present invention, the elements of GF (2 m ) are represented by capital letters (for example, A, B,...)
GF in lowercase letters (eg, a, b, ...)
The element of (2) indicates a constant that is an element of GF (2 m ) in α n . When the elements of the Galois extended field are expressed by exponentials, the square operation is performed by doubling the exponent. FIG. 5 shows this conventional squarer. In the conventional squarer constructed as described above, the exponentially expressed elements ( cm-1 , cm-2 ,..., Co) are used. ) As input, and performs a 1-bit rotate shift in the upper direction, and exponential expression (dm -1 , dm -2 ,... Do ) of the result of the square operation = ( cm-2 , cm-3) ,…, C
o , c m-1 ) is output. In this case, for the 2 i -th power calculation, i-bit rotate shift is performed in the upper direction. Problems to be Solved by the Invention However, the above configuration has a problem that the circuit scale of the multiplier used for the square operation is very large in the case of the vector representation. In addition, when processing elements in a normal Galois field, not only squaring operation is required but also addition and multiplication are required. In the case of exponential expression, read-only operation is required to perform addition. -There is a problem in that a table on a memory is used, and the circuit scale as a whole becomes very large. In view of the above, an object of the present invention is to provide a width multiplier having a small circuit scale. Means for Solving the Problems The present invention performs a 2 i square operation (i is an integer) of an element of an extension field GF (2 m ) of a Galois field GF (2) on GF (2) for a vector representation of the element. And a linear combination operation means for performing a linear combination operation using an m × m matrix in the above, wherein the linear combination operation means is configured using only a modulo-2 adder. Function The present invention provides a width multiplier whose circuit scale is smaller than that of a multiplier conventionally used for a vector-expressed GF (2 m ) element because the circuit scale of the linear combination operation means is very small. Is configured. Embodiment FIG. 1 shows the configuration of a squarer on a field GF (2 4 ) guided by X 4 + X + 1 in a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, reference numeral 3 denotes a modulo-2 adder for elements of GF (2). The operation of the squarer according to the present embodiment configured as described above will be described below. Input A = (a 3 , a 2 ,
a 1 , a 0 ), the output B = (b 3 , b 2 , b 1 ,
The calculation for obtaining b 0 ) = A × A is as follows: When the primitive element of the used field GF (2 4 ) is α = (0010), B = a 3 · A · α 3 + a 2 · A · α 2 + a 1 · A · α + a 0 · A = (a 3 , a 1 + a 3 , a 2 , a 0 + a 2 ) where A · α 3 = (a 0 + a 3 , a 2 + a 3 , a 1 + a 2 , a 1 ) A · α 2 = (a 1 , a 0 + a 3 , a 2 + a 3 , a 2 ) A · α = (a 2 , a 1 , a 0 + a 3 , a 3 ) Can be converted to a linear combination operation. Here, the operation represented by + is modulo 2 addition. 1 performs this linear combination operation. As described above, according to this embodiment, by performing the linear combination operation, the conventional example shown in FIG.
A circuit composed of two modulo-2 adders on GF (2) and 16 multipliers on GF (2) can be composed of two modulo-2 adders. FIG. 2 shows X 8 + X 4 + X 3 + in the second embodiment of the present invention.
Shows a second cuber arrangement on the body GF (2 8) guided by X 2 +1. In FIG. 2, reference numeral 4 denotes a modulo-2 adder for elements of GF (2). The operation will be explained below 2 cuber of the second embodiment constructed as described above. Input A =
(A 7, a 6, a 5, a 4, a 3, a 2, a 1, a 0) with respect to the output B = (b 7 is a second cube, b 6, b 5, b 4, b 3 , b 2 , b 1 , b 0 ) = A × A × A ×
A × A × A × A × A is C = (c 7 , c 6 , c 5 , c 4 , c 3 , c 2 , c 1 , c
0) = A 2 and put and Obtained by the linear combination operation. The circuit of FIG. 2 performs this linear combination operation. As described above, according to the present embodiment, the conventional three GFs
2 3 square operation circuit that required (2 8) on the multiplier 13 of GF
(2) It can be constituted by the above modulo 2 adder. FIG. 3 shows X 8 + X 4 + X 3 + in the third embodiment of the present invention.
9 shows the configuration of a 2 −1 multiplier on a field GF (2 8 ) guided by X 2 +1. In FIG. 3, reference numeral 5 denotes a modulo-2 adder for elements of GF (2). The operation of the 2-1 multiplier according to the second embodiment configured as described above will be described below. Input A = (a 7 , a 6 , a 5 , a 4 , a 3 , a 2 , a 1 , a 0 ) and the output which is the power of 2 −1 Is Obtained by the linear combination operation. The circuit of FIG. 3 performs this linear combination operation. According to this embodiment, as described above, by performing a linear combination operation, conventionally the 10 pieces of 2 -1 square operation which has been determined using a read-only memory for elements that are vector representation GF ( 2) Above mod 2
It can be obtained by an adder. Incidentally, p i-th power calculation in GF (p m) (i is an integer) also is possible to configure a small width multiplication unit circuit scale is converted into a linear combination calculation. Effect of the Invention As described above, according to the present invention, for the element A of GF (2 m ), its 2 i power, that is,. The width multiplier for obtaining A 2 , A 4 ,... Can be configured with a very small circuit scale, and its practical effect is large.
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明における第1の実施例の2乗器の信号線
図、第2図は本発明の第2の実施例の23乗器の信号線
図、第3図は本発明の第3の実施例の2-1乗器の信号線
図、第4図は従来の2乗器として用いられる乗算器の信
号線図、第5図は従来の2乗器の信号線図である。
1,3,4,5……GF(2)の要素の法2加算器、2……GF
(2)の要素の乗算器。Signal diagram of squarer of the first embodiment in the BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is the present invention, the signal diagram of 2 cuber of the second embodiment of FIG. 2 the present invention, FIG. 3 is a signal diagram of a 2-1 multiplier according to a third embodiment of the present invention, FIG. 4 is a signal diagram of a multiplier used as a conventional squarer, and FIG. It is a signal line diagram of a vessel. 1,3,4,5… GF (2) element modulo 2 adder, 2… GF
A multiplier of the element of (2).
Claims (1)
算(iは整数)を、要素のベクトル表現に対するGF
(2)上におけるm×m行列による線形結合演算として
行なう線形結合演算手段を備え、前記線形結合演算手段
が法2加算器のみを用いて構成されていることを特徴と
する巾乗器。(57) [Claims] The element of the extension field GF (2 m ) of the Galois field GF (2) is subjected to the 2 1 operation (i is an integer) by the GF
(2) A width multiplier, comprising: a linear combination operation unit for performing a linear combination operation using an m × m matrix described above, wherein the linear combination operation unit is configured using only a modulo-2 adder.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62059394A JP2845428B2 (en) | 1987-03-13 | 1987-03-13 | Width multiplier |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP62059394A JP2845428B2 (en) | 1987-03-13 | 1987-03-13 | Width multiplier |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63225826A JPS63225826A (en) | 1988-09-20 |
JP2845428B2 true JP2845428B2 (en) | 1999-01-13 |
Family
ID=13112025
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP62059394A Expired - Lifetime JP2845428B2 (en) | 1987-03-13 | 1987-03-13 | Width multiplier |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2845428B2 (en) |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58133062A (en) * | 1982-02-02 | 1983-08-08 | Nec Corp | Byte serial encoder |
JPS58219649A (en) * | 1982-06-15 | 1983-12-21 | Toshiba Corp | Dividing device for galois field |
-
1987
- 1987-03-13 JP JP62059394A patent/JP2845428B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS63225826A (en) | 1988-09-20 |
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