JPH10107650A - 誤り検出回路および誤り訂正回路 - Google Patents
誤り検出回路および誤り訂正回路Info
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- JPH10107650A JPH10107650A JP8278879A JP27887996A JPH10107650A JP H10107650 A JPH10107650 A JP H10107650A JP 8278879 A JP8278879 A JP 8278879A JP 27887996 A JP27887996 A JP 27887996A JP H10107650 A JPH10107650 A JP H10107650A
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Abstract
よび訂正に要する時間を短縮することが可能な誤り検出
回路および誤り訂正回路を提供する。 【解決手段】 CRC符号化回路110は、入力される
有効ビット数分の受信データを示す受信多項式Yh (x)
に対してCCITT CRC-16の生成多項式G(x) による演算を
行ない剰余多項式Sh (x) を求めるもので、求めた剰余
多項式Sh (x) (遅延素子S0〜S15から得られるデ
ータ)をCRC逆演算回路120にパラレル入力する。
CRC逆演算回路120は、CRC符号化回路110と
同様の構成からなるCRC演算回路であるが、データの
シフト方向が逆になっていて剰余多項式Sh (x) に対し
てx -1をかけて生成多項式G(x) で割る演算を行なうこ
とにより、受信データの誤りを検出するようにしたもの
である。
Description
加されたディジタル受信データの誤り検出/訂正を行な
う誤り検出回路および誤り訂正回路に関する。
タから例えばCCITT CRC-16などのCRC符号を生成し、
この生成した符号を送信データに付加して送信を行な
う。これに対し、受信側では例えば誤りトラップ法によ
り付加されたCRC符号を用いて受信データの誤り訂正
を行ない、データ伝送の品質を向上させている。
て1ビット誤り訂正を行なう誤りトラップ法を用いた従
来の誤り訂正回路を示す。この図に示す誤り訂正回路
は、CRC符号化回路10、NOR回路20、AND回
路30および周期単位時間遅延回路40からなる。
子S0〜S15からなるシフトレジスタを備え、受信多
項式Y(x) で表される受信データに対してCCITT CRC-16
のCRC生成多項式G(x) による割り算を行ない、剰余
多項式S(x) を求める。
し、この送信データに単一誤りE(x)=x i が生じたと
すると、受信データを示す受信多項式Y(x) は、下式で
で表わされる。
して、上述したようなCRC符号化回路10の符号化
(CRC生成多項式G(x) による割り算)を行なうと、
剰余多項式S(x) は、
余多項式S(x) は明らかにx i である。すなわち、剰余
多項式S(x) は、誤り多項式(単一誤り)を示してい
る。
うな受信データをCRC符号化回路10に入力して剰余
多項式S(x) を求めた後、図5(a)に示すような受信
データに続く「0」データを単一誤りが現れるまで入力
して巡回置換を行なうことにより、受信データの単一誤
りの検出および訂正が行なわれる。
訂正回路による受信データの誤り訂正では、受信データ
の長さにかかわらず、CRC生成多項式の周期回数分の
計算が必要なため、遅延時間が大きくなりリアルタイム
通信を阻害する要因となっていた。
路を用いることにより、演算に要する時間を短縮する手
法が採られていたが、パラレル演算回路を用いる回路規
模が増大してしまうという新たな問題が生じた。
よび誤り訂正回路では、受信データ長にかかわらず、C
RC生成多項式の周期分の遅延が生じるため、誤り検出
および訂正に要する時間が大きくなってしまうという問
題があった。また、この問題を解決するためにパラレル
演算回路を用いると、回路規模が増大してしまうという
新たな問題が生じた。
たもので、回路規模を増大させることなく、誤り検出お
よび訂正に要する時間を短縮することが可能な誤り検出
回路および誤り訂正回路を提供することを目的とする。
めに、この発明に係わる誤り検出回路は、受信多項式Y
(x) に含まれる有効ビット数分の多項式Yh (x) をCR
C生成多項式G(x) で割った時の剰余項Sh (x) を求め
る符号化手段と、この符号化手段で求めた剰余項S
h (x) に対して、x -1を掛けてCRC生成多項式G(x)
で割る演算を繰り返して誤りビット位置を求める誤り検
出手段とを具備して構成するようにした。
h (x) に対して、x -1を掛けてCRC生成多項式G(x)
で割る演算を繰り返した回数から誤りビット位置を求め
ることを特徴としている。
受信多項式Y(x) に含まれる有効ビット数分の多項式Y
h (x) をCRC生成多項式G(x) で割った時の剰余項S
h (x) を求める符号化手段と、この符号化手段で求めた
剰余項Sh (x) に対して、x-1を掛けてCRC生成多項
式G(x) で割る演算を繰り返して誤りビット位置を求め
る誤り検出手段と、少なくとも前記有効ビット数分の受
信データを記憶する受信データ記憶手段と、前記誤り検
出手段にて求めた誤りビット位置に基づいて、前記受信
データ記憶手段に記憶される受信データの誤りビットに
対して、誤り訂正を行なう誤り訂正手段とを具備して構
成するようにした。
受信多項式Y(x) に含まれる有効ビット数分の多項式Y
h (x) をCRC生成多項式G(x) で割った時の剰余項S
h (x) を求める符号化手段と、この符号化手段で求めた
剰余項Sh (x) に対して、x-1を掛けてCRC生成多項
式G(x) で割る演算を繰り返して誤りビットを検出する
誤り検出手段と、少なくとも前記有効ビット数分の受信
データを記憶し、この記憶した受信データを前記誤り検
出手段の繰返し演算に応じてビット単位で記憶した順と
は逆の順序で出力する受信データ記憶手段と、前記誤り
検出手段が誤りビットを検出した際に、前記受信データ
記憶手段から出力されるビットに対して誤り訂正を行な
う誤り訂正手段とを具備して構成するようにした。
路では、有効ビット数分の多項式Yh (x) をCRC生成
多項式G(x) で割った時の剰余項Sh (x) に対して、x
-1を掛けてCRC生成多項式G(x) で割る演算を繰り返
して誤りビット位置を求めるようにしている。
が検出される原理について説明する。この発明は、従来
の技術の項で説明した誤りトラップ法で用いる受信多項
式Y(x) が、有効ビット数の受信データを示す多項式Y
h (x) にk個の「0」データを付加してCRC生成多項
式の周期長となるようにしたものであることに着目した
ものである。。
り多項式をE(x) とした時、誤りトラップ法で求められ
る剰余多項式S(x) は、
式Yh (x) 、誤り多項式をE(x) とすると、この発明で
求められる剰余多項式Sh (x) は、
-kを掛けたものなので、
前述したように有効ビット数の受信データである多項式
Yh (x) にk個の「0」データを付加したものなので、
誤りトラップ法の剰余多項式S(x) にx -kを掛けたもの
をCRC生成多項式G(x) で割った剰余多項式S´(x)
は、
を求め、この剰余項Sh (x) にx -1を掛けてCRC生成
多項式G(x) で割る演算を繰り返して誤りビット位置を
求めることにより、従来の誤りトラップ法と同様に誤り
ビットの位置を検出することができる。
有効ビット数分の演算を行なえば、上記誤りビットの位
置が検出できるため、短時間で上記検出および訂正を行
なうことができる。
の実施形態について説明する。図1は、この発明の第1
の実施形態に係わる誤り訂正回路の構成を示すもので、
誤りビット検出回路100と、第1のセレクタ200
と、第2のセレクタ300と、双方向シフトレジスタ4
00と、誤り訂正器500とからなる。
の誤りビットを検出するもので、図2に示すようにCR
C符号化回路110、CRC逆演算回路120、NOR
回路130およびAND回路140からなり、受信デー
タと、伝送レートクロック信号と、演算用クロック信号
がそれぞれ入力される。なお、ここでは、以下詳述する
ようにCCITT CRC-16の符号を用いた場合を例に説明す
る。
効ビット数分の受信データを示す受信多項式Yh (x) に
対してCCITT CRC-16の生成多項式G(x) による演算を行
ない剰余多項式Sh (x) を求めるもので、EX−ORゲ
ート111〜113と、遅延素子S0〜S15とからな
る。
には受信データが入力され、第2の入力端子には後述の
遅延素子S15の遅延出力が入力される。そして、EX
−ORゲート111の演算出力は、EX−ORゲート1
12,113の第1の入力端子、および遅延素子S0に
入力される。遅延素子S0〜S15は、各遅延素子の遅
延出力が添え数字の小さい方から大きい方にシフトレジ
ストするように直列に接続されている。
には、EX−ORゲート112が、遅延素子S11と遅
延素子S12との間にはEX−ORゲート113がそれ
ぞれ設けられている。
に第1の入力端子にEX−ORゲート111の演算出力
が入力され、第2の入力端子には遅延素子S4の遅延出
力が入力され、演算結果を遅延素子S5に入力する。同
様にEX−ORゲート113は、第1の入力端子にEX
−ORゲート111の演算出力が入力され、第2の入力
端子には遅延素子S11の遅延出力が入力され、演算結
果を遅延素子S12に入力する。
110は、有効ビット数分の受信データ(図5のデータ
部とCRCチェックビット部)に対して生成多項式G
(x) による演算を行ない剰余多項式Sh (x) を求める。
この剰余多項式Sh (x) (遅延素子S0〜S15から得
られるデータ)は、CRC逆演算回路120にパラレル
出力される。
式Sh (x) に対してx -1をかけて生成多項式G(x) で割
る演算を行なうことにより、受信データの誤りを検出す
るもので、EX−ORゲート121,122、および遅
延素子T0〜T15からなる。なお、この回路は上述の
CRC符号化回路110と同様の構成からなるCRC演
算回路であるが、データのシフト方向が逆になってい
る。
遅延素子S0〜S15から剰余多項式Sh (x) を示すデ
ータが上述したようにパラレル入力され、CRC符号化
回路110とは逆に、各遅延素子の出力が添え数字の大
きいから小さい方にシフトレジストするように直列に接
続されている。遅延素子T0の遅延出力は、EX−OR
ゲート121および122の第1の入力端子と、遅延素
子T15に入力される。
には、EX−ORゲート121が、遅延素子T11と遅
延素子T12との間にはEX−ORゲート122がそれ
ぞれ設けられている。
に第1の入力端子に遅延素子T0の遅延出力が入力さ
れ、第2の入力端子には遅延素子T5の遅延出力が入力
され、演算結果を遅延素子T4に入力する。同様にEX
−ORゲート122は、第1の入力端子に遅延素子T0
の遅延出力が入力され、第2の入力端子には遅延素子T
12の遅延出力が入力され、演算結果を遅延素子T11
に入力する。
120は、データのシフト毎に遅延素子T0の遅延出力
をAND回路140の第1の入力端子に入力し、遅延素
子T1〜T15の遅延出力をNOR回路130に入力す
る。
タのシフト毎に遅延素子T1〜T15の遅延結果が入力
され、これらのデータがすべて「0」の時(誤り無)
に、「1」をAND回路140の第2の入力端子に出力
する。
タのシフト毎に遅延素子T0の遅延結果が入力され、こ
のデータが「1」(誤り有)で、なおかつNOR回路1
30の出力が「1」の時(誤り無)に、「1」を出力す
る。
りビットが所定の位置にきた場合に、誤り検出信号とし
て「1」を出力する。この誤り検出信号は後述の誤り訂
正器500に入力される。
トクロック、伝送レートクロックおよび演算用クロック
がそれぞれ入力され、これらのクロックの内いずれか1
つを選択的に双方向シフトレジスタ400に入力する。
後述の誤り訂正器500にて訂正されたデータが入力さ
れ、いずれか一方を選択的に双方向シフトレジスタ40
0のデータ入力端子に入力する。
レクタ300を介して入力される受信データを有効ビッ
ト数分だけ記憶するシフトレジスタであって、第1のセ
レクタ200からのクロックに応じて読み込んだデータ
を双方向(読み込んだ順序、あるいは読み込んだ順序と
は逆の順序)に出力することが可能なシフトレジスタで
ある。
ートからなり、前述の誤りビット検出回路100から誤
り検出信号(「1」)が入力される場合に、双方向シフ
トレジスタ400から読み込んだ順序とは逆の順序で出
力されるデータに対して反転処理を施してデータ訂正を
行なう。
下に説明する。図示しない受信部からの受信データが、
伝送レートクロックによって誤りビット検出回路100
と、第2のセレクタ300を介して双方向シフトレジス
タ400に入力される。
タが伝送レートクロックによってCRC符号化回路11
0に入力され、図4に示したような生成多項式の周期分
のデータのうち、有効ビット数分の受信データYh (x)
に対する剰余多項式Sh (x)が求められる。この剰余多
項式Sh (x) (遅延素子S0〜S15のデータ)は、C
RC逆演算回路120の対応する遅延素子T0〜T15
にそれぞれ入力される。
送レートクロックよりも高速な演算用クロックを用いて
CRC符号化回路110よりパラレル入力されたデータ
(剰余多項式Sh (x) )を、CRC符号化回路110と
は逆方向に巡回させることにより受信データの誤りビッ
トを検出する。
00では、上記演算用クロックを用いて、一旦読み込ん
だ受信データを入力された順序とは逆の順序で誤り訂正
器500に順次出力する。
タ400からの受信データの出力動作と、誤りビット検
出回路100の誤り検出動作は、ともに演算用クロック
に同期して行なわれる。
ら誤りビットのデータが出力されると同時に、誤りビッ
ト検出回路100が誤りを検出する。このため、上記誤
りビットのデータが誤り訂正器500において訂正され
ることになる。
から出力された受信データは、誤り訂正器500を介す
ることにより誤り訂正が施され、第2のセレクタ300
を介して再び双方向シフトレジスタ400に入力され
る。
み込まれた有効ビット数分の受信データが一巡して誤り
ビットの訂正が終わると、データ出力レートクロックを
用いて受信データを読み込んだ順序で後段の信号処理部
(図示しない)に出力する。
は、生成多項式G(x) を用いて有効ビット数分の受信デ
ータYh (x) の剰余多項式Sh (x) を求める。そして、
この剰余多項式Sh (x) にx -1をかけて生成多項式G
(x) で割る演算を繰り返す。これにより、受信した有効
ビット数分の受信データに対して、受信した順序とは逆
の順序で誤りビットの検出を行ない、誤り訂正を行なう
ようにしている。
れば、剰余多項式Sh (x) を求めたのち、有効ビット数
分のクロック数で誤りビット検出/訂正ができるため、
誤り訂正に要する遅延時間は従来に比して大幅に短縮さ
れることになる。
するためエコーサプレス回路などを用いてエコーを除去
していたが、遅延時間の短縮によりこの類いの回路が不
要となるため、回路規模の縮小化に寄与することができ
る。また、パラレル演算回路を用いていないため、回路
規模の増大を招く虞もない。
るものではない。例えば、上記実施の形態では、誤りビ
ットのデータを訂正するのに、読み込んだデータを双方
向に出力可能なシフトレジスタを用いて訂正するように
したが、カウンタ回路やデコーダ回路を組合わせること
により誤りビットを訂正するようにしてもよい。
いて説明する。この図に示す誤り訂正回路は、前述の誤
りビット検出回路100と、フリップフロップ600
と、セレクタ700と、誤りビット訂正回路800と、
カウンタ回路910と、デコーダ回路920とからな
る。
形態と同様に受信データと、伝送レートクロック信号
と、演算用クロック信号がそれぞれ入力され、受信デー
タの誤りビットを検出する。誤りビット検出回路100
からの誤りビット検出を示す信号は同期用のフリップフ
ロップ600を介して、カウンタ回路910に入力され
る。
ック、および伝送レートクロックがそれぞれ入力され、
これらのクロックの内いずれか一方を選択的に誤りビッ
ト訂正回路800に入力する。
数分のD−フリップフロップがそれぞれデータを反転さ
せるためのEX−ORゲートを介してシリアルに接続さ
れたバッファ回路で、セレクタ700からのクロックに
応じて受信データの入出力を行なう。また、上記EX−
ORゲートにはデコーダ回路920からの反転制御信号
が必要に応じて入力される。
りビット検出回路100からの誤り検出を示す信号がフ
リップフロップ600を介して入力され、誤りビット検
出回路100の誤りビット検出動作開始から誤り検出ま
でに要した演算用クロック数をカウントする。
0で求められたカウント値が入力され、このカウント値
をデコードして誤りビットを記憶するD−フリップフロ
ップを求める。そして、このフリップフロップに対応す
るEX−ORゲートに反転制御信号を入力する。
下に説明する。図示しない受信部からの受信データが、
伝送レートクロックによって誤りビット検出回路100
と、誤りビット訂正回路800に入力される。
の実施形態で説明したように、伝送レートクロックより
も高速な演算用クロックを用いて受信データの誤りビッ
トを検出する。
ト検出回路100の誤りビット検出動作開始から誤り検
出までに要した演算用クロック数をカウントし、カウン
ト結果をデコーダ回路920に入力する。これに対し
て、デコーダ回路920は、上記カウント値をデコード
して誤りビットを記憶するD−フリップフロップを求め
る。
ビットを検出して検出動作が終了すると、セレクタ70
0はデータ出力用クロックを誤りビット訂正回路800
の各D−フリップフロップに入力して誤りビット訂正回
路800に記憶された有効ビット数分の受信データを出
力する。
が求めておいた誤りビットを記憶するD−フリップフロ
ップに対応するEX−ORゲートに反転制御信号を入力
する。これにより、誤りビットのデータが反転され、誤
り訂正が行なわれる。
は、誤りビット検出回路100の誤りビット検出動作開
始から誤り検出までに要した演算用クロック数から誤り
ビットの位置を特定し、誤りビット訂正回路800に記
憶される受信データに対して訂正を施すようにしてい
る。このような誤りビットの訂正回路であっても、前述
の第1の実施形態と同様に、誤りビット検出/訂正に要
する遅延時間を短縮することができる。
成多項式を用いて単一誤りの訂正を行なう場合を例に説
明を行なったが、他誤り訂正機能を有するのCRC生成
多項式を用いても同様の効果が期待できることはいうま
でもない。また、この発明は単一誤りの訂正を行なう場
合に限定されるものではなく、2ビット以上の誤りを訂
正する誤り訂正回路に適用することも可能である。
で種々の変形を施しても同様に実施可能であることはい
うまでもない。
ビット数分の多項式Yh (x) を生成多項式G(x) で割っ
た時の剰余項Sh (x) に対して、x -1を掛けて生成多項
式G(x) で割る演算を繰り返して誤りビット位置を求め
るようにしている。
成多項式の周期回数分の計算を行なわなくても、最大で
も有効ビット数分の演算を行なえば上記誤りビットの位
置を検出することができる。このため、パラレル演算回
路を用いた場合のように回路規模を増大させることな
く、誤り検出および訂正に要する時間を短縮することが
可能な誤り検出回路および誤り訂正回路を提供できる。
形態の構成を示す回路ブロック図。
路の構成を示す回路ブロック図。
形態の構成を示す回路ブロック図。
図。
タル通信の信号フォーマットを説明するための図。
Claims (4)
- 【請求項1】 受信多項式Y(x) に含まれる有効ビット
数分の多項式Yh (x) をCRC生成多項式G(x) で割っ
た時の剰余項Sh (x) を求める符号化手段と、 この符号化手段で求めた剰余項Sh (x) に対して、x -1
を掛けてCRC生成多項式G(x) で割る演算を繰り返し
て誤りビット位置を求める誤り検出手段とを具備するこ
とを特徴とする誤り検出回路。 - 【請求項2】 前記誤り検出手段は、前記剰余項S
h (x) に対して、x -1を掛けてCRC生成多項式G(x)
で割る演算を繰り返した回数から誤りビット位置を求め
ることを特徴とする請求項1に記載の誤り検出回路。 - 【請求項3】 受信多項式Y(x) に含まれる有効ビット
数分の多項式Yh (x) をCRC生成多項式G(x) で割っ
た時の剰余項Sh (x) を求める符号化手段と、 この符号化手段で求めた剰余項Sh (x) に対して、x -1
を掛けてCRC生成多項式G(x) で割る演算を繰り返し
て誤りビット位置を求める誤り検出手段と、 少なくとも前記有効ビット数分の受信データを記憶する
受信データ記憶手段と、 前記誤り検出手段にて求めた誤りビット位置に基づい
て、前記受信データ記憶手段に記憶される受信データの
誤りビットに対して、誤り訂正を行なう誤り訂正手段と
を具備することを特徴とする誤り訂正回路。 - 【請求項4】 受信多項式Y(x) に含まれる有効ビット
数分の多項式Yh (x) をCRC生成多項式G(x) で割っ
た時の剰余項Sh (x) を求める符号化手段と、 この符号化手段で求めた剰余項Sh (x) に対して、x -1
を掛けてCRC生成多項式G(x) で割る演算を繰り返し
て誤りビットを検出する誤り検出手段と、 少なくとも前記有効ビット数分の受信データを記憶し、
この記憶した受信データを前記誤り検出手段の繰返し演
算に応じてビット単位で記憶した順とは逆の順序で出力
する受信データ記憶手段と、 前記誤り検出手段が誤りビットを検出した際に、前記受
信データ記憶手段から出力されるビットに対して誤り訂
正を行なう誤り訂正手段とを具備することを特徴とする
誤り訂正回路。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27887996A JP3249405B2 (ja) | 1996-09-30 | 1996-09-30 | 誤り訂正回路および誤り訂正方法 |
US08/935,106 US6049903A (en) | 1996-09-30 | 1997-09-29 | Digital data error detection and correction system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27887996A JP3249405B2 (ja) | 1996-09-30 | 1996-09-30 | 誤り訂正回路および誤り訂正方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10107650A true JPH10107650A (ja) | 1998-04-24 |
JP3249405B2 JP3249405B2 (ja) | 2002-01-21 |
Family
ID=17603393
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP27887996A Expired - Fee Related JP3249405B2 (ja) | 1996-09-30 | 1996-09-30 | 誤り訂正回路および誤り訂正方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6049903A (ja) |
JP (1) | JP3249405B2 (ja) |
Cited By (6)
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