JPH07183874A - 誤り訂正復号回路および選択呼出受信装置 - Google Patents

誤り訂正復号回路および選択呼出受信装置

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JPH07183874A
JPH07183874A JP32363893A JP32363893A JPH07183874A JP H07183874 A JPH07183874 A JP H07183874A JP 32363893 A JP32363893 A JP 32363893A JP 32363893 A JP32363893 A JP 32363893A JP H07183874 A JPH07183874 A JP H07183874A
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JP
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circuit
correction
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bit
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JP32363893A
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English (en)
Inventor
Takeshi Kurihara
原 健 栗
Seiya Tanaka
中 靖 也 田
Takanori Mizuki
木 貴 教 水
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NTT Docomo Inc
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Panasonic Mobile Communications Co Ltd
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Matsushita Communication Industrial Co Ltd
NTT Mobile Communications Networks Inc
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 受信信号復号時に符号長は同一で情報ビット
数の異なるBCH符号を同一のアルゴリズムおよび回路
により誤り符号訂正を行なう。 【構成】 復調されたディジタル信号が符号長のシフト
レジスタ11に入力されると同時にシンドローム算出回
路12にも入力され、情報ビットと誤り訂正のため符号
化された冗長ビットを合わせた1符号長分の入力が完了
するとシンドロームの計算も完了する。次にシンドロー
ムの計算結果が誤り位置算出回路13に入力され、シフ
トレジスタ11からシリアルに出力される受信データに
同期して、訂正信号出力回路14から訂正すべきビット
にて信号が出力され、訂正回路15でそのビットが反転
され訂正が行なわれる。この出力データが正しく訂正さ
れているかを誤り誤訂正検出回路16で判定し、その判
定結果を出力する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、選択呼出受信装置にお
いて、符号長が同一で、情報ビット数が異なるBCH符
号の誤り訂正を同一のアルゴリズムおよび回路により行
なうことのできる誤り訂正復号回路および選択呼出受信
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、デジタル信号を変調し、その信
号を復調して扱う場合、情報ビットに誤り検出・訂正の
ためのパリティチェックビットを付加して符号化したも
のを送信し、受信後それを誤り訂正することにより信頼
性を向上させる手法を用いている。通常、選択呼出受信
装置には、誤り訂正符号としてBCH符号が採用されて
いる。
【0003】以下、BCH符号を用いた誤り訂正につい
て説明する。いま受信データV(X)を生成多項式G
(X)で割り算した余りをR(X)とすると、このV
(X)は伝送路にて誤りが無かった場合にはG(X)に
て割り切れるので、 R(X)=0 となる。もし誤りがあった場合には、 R(X)≠0 となり、このR(X)によって誤り位置を判定し、その
ビットを反転することで訂正を行なうものである。情報
ビットをkビット、上記のような生成多項式で割り算を
行なって余りがないように情報ビットの後ろに付けるパ
リティチェックビットをm(=n−k)ビットとする
と、この符号をBCH(n,k)符号と表わす。
【0004】図4は従来の選択呼出受信装置のBCH符
号誤り訂正復号回路の構成を示している。図4におい
て、41は復調された信号のうちデータ部のkビットを
格納するデータレジスタ、42は受信データ(nビッ
ト)を生成多項式G(X)で割り算した余りR(X)
(n−k=mビット)を算出するR(X)算出回路であ
る。43は誤り位置に対応したパリティチェックビット
R’(X)のデータを持つR’(X)データテーブル、
44はR(X)算出回路42とR’(X)データテーブ
ル43のデータを比較する比較回路、45は比較回路4
4の結果から誤り位置を判定して訂正信号を出力する誤
り位置判定・訂正信号出力回路であり、この出力とデー
タレジスタ41からのデータにより訂正を行なうのが訂
正回路46である。47は上記各部41〜45を制御す
るタイミング生成回路である。
【0005】次に、上記従来例の動作について説明す
る。図4において、復調された信号(NRZ)をデータ
レジスタ41に入力すると、受信データのうち情報ビッ
トのkビットがデータレジスタ41にストアされる。ま
たnビットの入力が終わると、このnビットのデータに
対してR(X)算出回路42により割り算が実行され、
余りR(X)が算出される。もし受信データに誤りがあ
った場合、このR(X)は0にならない。R’(X)デ
ータテーブル43には、データ部kビットの1〜tビッ
トの誤りに対応したR’(X)(m=n−kビット)の
データが格納されている。比較回路44において、これ
ら受信データから算出したR(X)と1〜tビット誤り
についてR’(X)のデータとの比較を行なう。この比
較結果から誤り位置を判定・訂正信号出力回路45によ
り誤り位置の判定を行ない、データレジスタ41からシ
リアルに出力されるデータに対応した訂正信号を出力す
る。そして、訂正回路46において、データレジスタ4
1からのデータと誤り位置判定・訂正信号出力回路45
からの訂正信号とによりデータの誤り訂正が行なわれ
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の選択呼出受信装置におけるBCH符号誤り訂正回路
では、復調されたデジタル信号を生成多項式により割り
算した結果と誤り位置とが対応するデータをテーブルと
してあらかじめ持っており、そのデータと照合して誤り
位置を判定するテーブル参照方式を採用しているため、
入力される信号が符号長が同一でかつ原始多項式が同一
であって情報ビット数が異なる場合は、その信号のBC
H符号誤り訂正を行なうには、パリティチェックビット
のビット数も異なるため、誤り位置判定のためのデータ
テーブルをさらにもう一つ持たなければならない。した
がって回路規模としては、情報ビット数が2種類の信号
を扱おうとする場合、従来の情報ビット数が1種類の回
路に比べて、ほぼ2倍になってしまうという問題があっ
た。
【0007】また、誤り訂正をする際に、回路としての
誤り訂正可能ビットを超える誤りが発生したものに対し
ては、正しいデータを出力することができず、また、符
号長が同一で情報ビット数が異なる符号を誤り訂正する
際、情報ビット数が長い符号は、訂正・検出のためのパ
リティチェックビットが少ないため誤り訂正・検出能力
が劣り、情報ビット数が短い符号に比べて誤訂正を起こ
す確率が大きくなるという問題があった。
【0008】本発明は、このような従来の問題を解決す
るものであり、信号の誤り訂正復号の方法としてシンド
ロームを用いたBCH誤り訂正方法を用いることによ
り、符号長・符号生成のための原始多項式が同じで、情
報ビット数の異なる符号のBCH誤り訂正を同一のアル
ゴリズムおよび回路により行なうことのできる誤り訂正
復号回路および選択呼出受信装置を提供することを目的
とするものである。
【0009】
【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、受信したデータを格納する手段と、BC
H訂正符号のシンドロームを計算する手段と、算出した
シンドロームから誤りビット位置を算出する手段と、そ
の算出結果からシフトレジスタの出力に同期して訂正信
号を出力する手段と、この訂正信号により誤り訂正を行
なう手段とを備えたものである。
【0010】本発明はまた、上記構成における訂正結果
についてその誤り誤訂正を検出する手段を備えたもので
ある。
【0011】
【作用】本発明は、上記構成により、情報ビット数の異
なるBCH符号の誤り訂正を行なう場合、情報ビット数
が1種類の時とほぼ同一のアルゴリズムおよび回路で実
現することができ、従来のテーブル参照方式に比べて大
幅に処理速度および回路規模を縮小することができる。
【0012】また本発明によれば、誤り訂正復号時に誤
り誤訂正を検出する手段を設けたことにより、符号長が
同一で情報ビット数が異なる符号を誤り訂正する際に、
情報ビット数の長い符号の誤訂正を起こす確率を大幅に
減少させることができる。
【0013】
【実施例】図1は本発明の一実施例における選択呼出受
信装置のBCH誤り訂正復号回路の構成を示すものであ
る。図1において、11は復調された信号(NRZ)を
誤り訂正のために一時的にストアするnビットのシフト
レジスタ、12はシフトレジスタ11にデータ入力が完
了すると同時にBCH訂正符号のシンドロームの計算が
完了するシンドローム算出回路、13はその算出したシ
ンドロームから誤り位置を算出する誤り位置算出回路、
14はその結果からシフトレジスタ11の出力に同期し
て訂正信号を出力する訂正信号出力回路、15はシフト
レジスタ11からシリアルに出力されるデータと訂正信
号出力回路14の出力により誤り訂正を行なう訂正回
路、16は誤り訂正した後のデータの誤り誤訂正を検出
する誤り誤訂正検出回路、17はこれら各部11〜1
4、16の動作タイミングを制御するタイミング生成回
路である。
【0014】次に上記実施例の動作について説明する。
本実施例においては、同一の原始多項式により生成され
たBCH符号である復調したデジタル信号を誤り訂正復
号する際に、シンドローム算出回路12、誤り位置算出
回路13、訂正信号出力回路14を用いて誤り訂正復号
を行なうことにより、情報ビットと誤り訂正検出のため
に符号化されたパリティチェックビットとを合わせたビ
ット長である符号長が同一で、その中の情報ビット数が
異なるBCH符号を同一のアルゴリズムおよび回路によ
り誤り訂正が実現できる。
【0015】以下、図2および図3を参照しながら本実
施例の動作を詳細に説明する。図2は図1のシフトレジ
スタ11から訂正回路15までの各回路によって構成さ
れた誤り訂正回路を示すものである。以下の説明では、
誤り訂正復号を行なう符号として情報ビットと誤り訂正
検出のために符号化されたパリティチェックビットを合
わせたビット長である符号長が15ビットのBCH符号
とし、このうち、情報ビット数7のBCH(15,7)
符号と情報ビット数5のBCH(15,5)符号を扱う
ものとする。
【0016】BCH(15,7)の原始多項式は、 G1 (x)=X4 +X+1 …(1.1) G3 (x)=X4 +X3 +X2 +X+1 …(1.2) である。
【0017】また、生成多項式Ga (X)は、 Ga (X)=G1 (X)×G3 (X) となる。
【0018】ここで、2ビット誤りをしたとし、その誤
り位置をαi ,αj とする。シンドローム算出回路12
で算出するシンドロームS1 ,S2 (=S1 2),S
3 は、 S1 =αi +αj …(1.3) S2 =α2i+α2j …(1.4) S3 =α3i+α3j …(1.5) と表わせる。
【0019】この誤り位置αi ,αj を根とする2次方
程式は、 X2 +(αi +αj )X+αi αj =0 …(1.6) となり、これはシンドロームで表現すると、
【0020】 X2 +S1 X+(S1 2 +S3 )/S1 =0 …(1.7) となる。
【0021】また、S1 ,S3 は受信データV(X)を
1 (X),G3 (X)で割り算した時の剰余であるの
で、S1 ,S1 2,S3 を求め(1.7)から解を求め、
誤り位置検出回路13により誤り位置を特定する。
【0022】(1.7)の解を求めるのにX1-=zとし
て、2ビット誤りとすると、(1.7)式は、 1+S1 z+(S1 2 +S3 /S1 )z2 =0 …(1.8) となり、zに解として各ベキ数を(α,α2 ,α3
…)を代入して、0になる時が誤りのビット位置とな
る。そこで、訂正信号出力回路14によりシフトレジス
タ11からの出力と同期させて、誤りの時は1、正しい
データの時には0を出力する。ここで、mod2の論理
和を行ない、正しいデータはそのまま出力し、誤りデー
タは反転し、訂正されて出力される。
【0023】ここで、BCH(15,7)符号について
考えると、原始多項式は、 G1 (x)=X4 +X+1 …(1.1) G3 (x)=X4 +X3 +X2 +X+1 …(1.2) G5 (x)=X2 +X+1 …(1.9) となる。
【0024】また、生成多項式Gb (X)は、 Gb (X)=G1 (X)×G3 (X)×G5 (X) となる。
【0025】このBCH(15,5)符号は、3ビット
誤り訂正可能であるが、BCH(15,7)符号と同じ
回路で扱おうとすると、BCH(15,7)符号は2ビ
ット誤り訂正の能力しかないためこれに合わせる。ここ
で、2ビット誤りに限ってしまえば、誤り位置を根とす
る2次方程式は(1.6)式と同一の式となり、同様に
シンドロームで表現した式は(1.7)式と同じであ
り、
【0026】 X2 +S1 X+(S1 2 +S3 )/S1 =0 …(1.7) となる。
【0027】この(1.7)式にはS1 ,S1 2,S3
か含まれていない。つまり原始多項式G1 (X)〜G3
(X)は使用するが、G5 (X)は使用しない。よっ
て、BCH(15,7)符号とBCH(15,5)符号
は同一のアルゴリズムにより誤り訂正復号が実行でき
る。
【0028】図2において、S1 〜S3 算出回路21〜
23により上記(1.1),(1.2)式から受信デー
タであるNRZを割り算してその余りであるS1 〜S3
を算出し、S1 2 +S3 /S1 算出回路24によりS1 2
+S3 /S1 を算出し、誤り位置算出回路13および訂
正信号出力回路14により(1.8)式によって誤り位
置を判定し、訂正信号を出力する。この結果、この誤り
訂正回路によりBCH(15,7)符号とBCH(1
5,5)符号は同じ符号として扱うことができ、誤り訂
正復号が行なわれる。
【0029】次に、上記実施例における誤り誤訂正検出
回路16について説明する。図3は上記誤り誤訂正検出
回路16の構成を示すものである。誤訂正防止のための
t+1ビット誤り検出回路としたものである。BCH
(15,7)符号、BCH(15,5)符号の2ビット
ランダム訂正に関してならば、3ビット誤り検出回路の
ブロック図となる。図3において、31は検出ビット除
去回路、32は図2全体で示した誤訂正回路と同様なB
CHtビット訂正回路、33は出力回路、34はt+1
ビット誤り判定回路、35はタイミング生成回路であ
る。
【0030】ここで、もし受信データに2ビットを超え
る誤りがあったとすると、2ビット訂正後の出力データ
は正しいデータが出力されないことになる。したがっ
て、出力データが正しいデータかどうかを判定する必要
が出てくる。
【0031】BCH(15,5)符号の場合は、符号間
距離は7であるので、誤り訂正能力は3となる。また、
受信データのビット誤り率との関係から、2ビットラン
ダム訂正・3ビット誤り検出とすれば、充分な誤り誤訂
正検出効果が得られるので、3ビット誤りの検出を行な
い、3ビット誤り時には訂正データの出力はしないよう
にする。
【0032】次に、BCH(15,5)符号の3ビット
誤りの検出方法について述べる。まず、受信データを図
1の訂正回路15に入力し、ここで誤り訂正を行なう。
受信データの誤りが2ビット以下であった場合は、訂正
回路15からの出力データには誤りがないはずであるか
ら、その出力データからシンドロームS1 を算出して
も、0になる。 S1 =αi +αj …(1.3)
【0033】もし、3ビット誤りがあったとするとシン
ドロームは(1.3)式のようにはならないので、2ビ
ット訂正後のデータからS1 を算出しても0とはならな
い。したがって、BCH(15,5)符号の3ビット誤
り検出方法としては、上記の2ビット誤り訂正の後に、
その訂正データから誤り訂正回路のS1 算出回路21を
用いてS1 を算出する。そのS1 の値が0であれば誤り
は2ビット以下で訂正データは正しいものであり、0で
なければ2ビットを超える誤りが受信データにあり、訂
正結果は正しくないと判定できることになる。
【0034】BCH(15,7)符号の場合は、符号間
距離が5であるため、ランダム2ビット誤り訂正可能で
あるが、そのままの状態では3ビット誤りの検出は不可
能である。このことは、受信データが3ビット誤ってい
た場合、誤訂正をしてしまう可能性があるということに
なる。そのために、BCH(15,7)符号に関して
は、1ビットの偶数パリティまたは奇数パリティのチェ
ックビットを加え、BCH(15,7)+1符号とし
て、符号間距離を増加させ2ビットランダム誤り訂正・
3ビット誤り検出を行ない、上記のBCH(15,5)
符号の誤り訂正・検出と同じ能力を持たせる必要があ
る。3ビット誤り検出の方法としては、受信データを誤
り訂正回路に入力の際に+1ビットのチェックビットを
除去して別の場所にストアしておく。次にこの+1ビッ
トのチェックビットを除去した受信データは、BCH
(15,7)符号として扱えるので、同様にして2ビッ
ト誤り訂正を行ない、訂正後のデータをストアしておい
た+1ビットのチェックビットにより3ビット誤りの検
出を行なう。この方法により、誤り訂正回路において
は、BCH(15,5)符号とBCH(15,7)符号
は同じ回路で扱うことができる。
【0035】以上の動作を、図3に示した構成に基づい
て説明すると、まず受信データが検出ビット(偶数パリ
ティまたは奇数パリティチェックビット)除去回路31
に入力され、この検出ビット除去回路31では、BCH
(15,7)+1符号の場合のみ、+1ビットの検出ビ
ットを受信データから除去して、このデータをストアし
ておく。+1ビットの検出ビットが除去されたデータ
は、BCH(15,7)符号のBCH符号となり、図2
全体に示した誤り訂正回路と同様なBCHtビット訂正
回路32により、2ビット誤り訂正が行なえる。この誤
り訂正の結果である訂正回路32の出力から、t+1ビ
ット誤り判定回路34により3ビット誤り検出を行な
う。
【0036】この時、BCH(15,5)符号の場合に
は、誤り訂正後のビット訂正回路32からの出力データ
から、図2の誤り訂正回路のS1 算出回路を使ってS1
を算出する。この時、2ビット以内の誤りが訂正された
場合、または誤りが無かった場合には、このS1 の値は
0となる。もし0でなかった時には、受信データに少な
くとも3ビット誤りがあり、誤り誤訂正が行なわれたと
判定して判定結果を出力し、出力回路33からは訂正後
のデータは出力しない。
【0037】またBCH(15,7)符号の場合には、
誤り訂正後のデータと検出ビット除去回路31からの検
出ビット(偶数パリティまたは奇数パリティチェックビ
ット)により判定を行なう。ここで同時に、3ビット以
上の誤り検出の確率を上げるために、上記のBCH(1
5,5)符号の時と同様にS1 算出による判定も行な
う。その両方の判定結果により、BCH(15,5)符
号の時と同様に、2ビット以内の誤りであれば、訂正後
のデータを出力し、誤訂正つまり少なくとも受信データ
が3ビット誤りであれば、データの出力はしない。上記
のような回路構成により、BCH(15,7)+1符
号,BCH(15,5)符号の3ビット誤り検出が実現
できる。
【0038】BCH符号を用いた符号長・原始多項式が
同一で情報ビット数が異なる符号の誤り訂正・誤訂正検
出の方法およびその回路構成は、上記実施例で示したB
CH(15,5)符号とBCH(15,7)+1符号だ
けでなく、BCH(31,16)符号とBCH(31,
21)+1符号、BCH(63,45)符号とBCH
(63,51)+1符号等のBCH符号についても実行
が可能であり、同一のアルゴリズムおよび回路により誤
り訂正が行なえ、上記の検出回路により誤り誤訂正の検
出が可能である。
【0039】
【発明の効果】本発明は、上記実施例から明らかなよう
に、受信したデータを格納する手段と、BCH訂正符号
のシンドロームを計算する手段と、算出したシンドロー
ムから誤りビット位置を算出する手段と、その算出結果
からシフトレジスタの出力に同期して訂正信号を出力す
る手段と、この訂正信号により誤り訂正を行なう手段と
を備えているので、情報ビット数の異なるBCH符号の
誤り訂正を行なう場合、情報ビット数が1種類の時とほ
ぼ同一のアルゴリズムおよび回路で実現することがで
き、従来のテーブル参照方式に比べて大幅に処理速度お
よび回路規模を縮小することができる。
【0040】本発明はまた、上記構成における訂正結果
についてその誤り誤訂正を検出する手段を備えているの
で、符号長が同一で情報ビット数が異なる符号を誤り訂
正する際に、情報ビット数の長い符号の誤訂正を起こす
確率を大幅に減少させることができる。
【0041】本発明はさらに、上記誤り訂正復号回路を
選択呼出受信装置に設けることにより、符号長・原始多
項式が同一で情報ビット数が2種類のBCH符号を、情
報ビット数が1種類の回路とほぼ同じ規模の回路および
ほぼ同じ誤訂正の確率で、2種類の情報ビットの長さの
異なる符号からなる信号を受信し、誤り訂正復号ができ
るという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例における選択呼出受信装置の
BCH符号誤り訂正復号回路の概略ブロック図。
【図2】本発明の一実施例におけるBCH誤り訂正回路
のブロック図。
【図3】本発明の一実施例におけるBCH符号t+1ビ
ット誤り誤訂正検出回路のブロック図。
【図4】従来の選択呼出受信装置におけるテーブル参照
方式によるBCH(n,k)符号誤り検出回路の概略ブ
ロック図。
【符号の説明】
11 シフトレジスタ 12 シンドローム算出回路 13 誤り位置算出回路 14 訂正信号出力回路 15 訂正回路 16 誤り誤訂正検出回路 17 タイミング生成回路 21 シンドロームS1 算出回路 22 シンドロームS2 算出回路 23 シンドロームS3 算出回路 24 S1 2 +S3 /S1 算出回路 31 検出ビット除去回路 32 BCHtビット検出回路(図2全体の回路と同
じ) 33 出力回路 34 t+1ビット誤り判定回路 35 タイミング生成回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田 中 靖 也 神奈川県横浜市港北区綱島東四丁目3番1 号 松下通信工業株式会社内 (72)発明者 水 木 貴 教 東京都港区虎ノ門二丁目10番1号 エヌ・ ティ・ティ移動通信網株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 復調されたデジタル信号を入力し、BC
    H符号化された情報を誤り訂正復号する回路であって、
    受信したデータを格納する手段と、BCH訂正符号のシ
    ンドロームを計算する手段と、前記算出したシンドロー
    ムから誤りビット位置を算出する手段と、前記算出結果
    からシフトレジスタの出力に同期して訂正信号を出力す
    る手段と、前記訂正信号により誤り訂正を行なう手段と
    を備えた誤り訂正復号回路。
  2. 【請求項2】 誤り訂正を行なう手段の後段に誤り誤訂
    正を検出する手段を備えた請求項1記載の誤り訂正復号
    回路。
  3. 【請求項3】 請求項1または2記載の誤り訂正復号回
    路を備えた選択呼出受信装置。
JP32363893A 1993-12-22 1993-12-22 誤り訂正復号回路および選択呼出受信装置 Pending JPH07183874A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6381723B1 (en) 1999-04-30 2002-04-30 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Error correction device for correcting error in input symbol string
JP2004030561A (ja) * 1995-08-04 2004-01-29 Hill Rom Co Inc 病院ベッド用のベッド状態情報のシステム

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