JPS5927354A - 2重バイト誤り訂正回路 - Google Patents

2重バイト誤り訂正回路

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JPS5927354A
JPS5927354A JP57135312A JP13531282A JPS5927354A JP S5927354 A JPS5927354 A JP S5927354A JP 57135312 A JP57135312 A JP 57135312A JP 13531282 A JP13531282 A JP 13531282A JP S5927354 A JPS5927354 A JP S5927354A
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JP
Japan
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error
circuit
byte
encoder
pattern
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JP57135312A
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Toshio Horiguchi
敏男 堀口
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NEC Corp
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NEC Corp
Nippon Electric Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M13/00Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes
    • H03M13/03Error detection or forward error correction by redundancy in data representation, i.e. code words containing more digits than the source words
    • H03M13/05Error detection or forward error correction by redundancy in data representation, i.e. code words containing more digits than the source words using block codes, i.e. a predetermined number of check bits joined to a predetermined number of information bits
    • H03M13/13Linear codes
    • H03M13/15Cyclic codes, i.e. cyclic shifts of codewords produce other codewords, e.g. codes defined by a generator polynomial, Bose-Chaudhuri-Hocquenghem [BCH] codes

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  • Physics & Mathematics (AREA)
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  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
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  • Detection And Correction Of Errors (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は2重バイトg4りを訂正する回路に関し特に少
ない回路量でランダムな2重バイト誤りを高速に豹正す
る回路に関する。
磁気ファイル等のファイル装置のデータ信頼性を向上す
るために、しげしば単・−バイト誤りを訂正するリード
・ソロモン()扼ed−8o I omon )符号や
bv8接誤り訂正符号が用いられている。磁気媒体より
もエラーレートの悪い媒体を用いる場合、又はデータ信
頼度をより向上させるためには、ランダムな2重バイト
誤りを「1圧する能力をもつリード・ソロモン符号を用
いるのが望ましい。
しかしながら、2重バイト誤り訂正の欠点のひとつは誤
ったバイトの位置と誤りパターンを解読する回路の規模
が大きくなる点にある。
ひとつのバイトは一般にmビットで表わされ、このよう
なバイトの誤如を訂正するには、符号内での誤り位置と
誤シバターンを解読する必要がある。
解読(復号)に際しては、まず、シンドロームから誤り
位置を計算し、ついで得られた誤り位置を用いて誤りパ
ターンをif算する方法が用いられる。
2重バイト誤りを訂正するリード・ソロモン符号の復号
は、公知であるが、この方法は次の3つのステップを取
るので、復号過程が複雑となる欠点をもつ。
(ステップ1) シンドロームから誤りバイト位置に関する2次方桂式、
すなわち、エラー・ロケーション多項式(error 
1ocation polynomial)の係数を求
める。
(ステップ2) エラー・ロケーション多項式の2つの根を求める。根は
誤りバイト位置を表わす。
このため、従来の2東バイト誤り復号器は復り・ブロッ
クの受信の終了時点から訂正されたデータの転送を開始
するまでの時間である。ファイル装置においては、デー
タはバイト単位にシリアルに転送される。受信データ・
ブロックはバッファ・メモリに一度貯えらtした後に、
誤りを訂正されついで、上位装置に転送される。
従来の2重バイト誤り訂正方法では、データ・ブロック
の受付終T時間ブリムら前記ステップ1.2及び3を実
行し、バッファ・メモリに貯えられたデータの誤りを訂
正してから上位装置に転送するので復号遅延時間が大き
くなる。特に、バースト誤り訂正のために2声バイト誤
り訂正リード・ソロモン符号を傅数個インタリープする
際には、この復号遅延時間が、かなり大きくなり実用上
問題となる。復号遅延時間を小さくするためには、エラ
ー・’ケ”/lqン多JJf式を立てずに、シンドロー
ムから直接的に誤り位置とパターンを求める方法が必要
であるが、このような方法はこれまで知られていなかっ
た。
従って、本発明の目的は2重バイト誤り訂正リード・ソ
ロモン符号に対して、エラー・ロケーション多項式を立
てずに直接的に誤り位11′!とパターンを求める復号
回路を提供するにあ2b0本発明の2重バイト誤り訂正
回路はデータ・ブロックの受信終γ後、エラー・ロケー
ション多項式を立てることなしにバッファ・メモリから
データ・バイトを読み出し、誤りを訂正しながら上位装
置にデータ・バイトを転送するので、復号遅延時間はゼ
ロである。父、誤り訂正回路の回路yも少い、さらに、
復号を複数個イシタリーブするのにiiM した構造を
持つ。
父、従来のリードソロモン符号の符号化システムにおい
ては、エンコーダ回路とディコーダ回路は異なる回路構
成を取る必要があったが、本発明に4ノいては、ディコ
ーダとしてエンコーダ回路を使用できる利点がある。
本発明の2重バイト誤り訂正回路は整数mで定義される
ガロワ体GF(2”)の原始根αを用いて構成される2
重バイト誤り訂正リードソロモン符号の生成多項式(J
IXJ−(X+1) (X+a )(X−)a” ) 
(X−’t−a” )を用いる。ここで(X+1)(X
+−cl ) (X−+a” ) (X+a” ) ’
に展Rした時のXの係数をβ、とすれば、(1)<)−
X’+β3X3昌 +β2xt+β、XI+β。と表わされ、符号化回路(
エンコーダ)にはG(X)による割り算回路を用いる。
割り算回路はβ。、β1.β2.β、をフィードバック
係数K 持つ4バイトすなわち4段のシフト・レジスタ
で構成される。
本発明では復号回路に前記エンコーダをそのまま用いる
。すなわち、エンコーダを用いてシンドロームを生成す
る。シンドロームの生成が終了するとエンコーダをシフ
トすることにより誤りの存在する位置(誤り位置→を検
出し、同時に誤りのパター21課りパターン)を解読す
ることにより1個また2個の誤りを訂正する。誤り位置
と誤りパターンの解読はエンコーダ(4バイト・シフト
レジスタ)の中の下位3バイトの状寒を検査する誤シ判
定回路によって行う。誤シ判定回路はシフトされている
エンコーダの下位3バイトの状態をシフトの度に実時間
的に検査し誤りのパターンと位置を解読する。
以上のように本発明の2重バイト誤り訂正回路はエンコ
ーダ回路と誤〕判定回路から構成される。
以下において本発明の詳細な説明する。αをガロワ体G
F (2″″)の原始根とすると、G(X) −(X+
1 ) (X−1−a ) (X+a勺(X+a” )
−X’+β、X3+β、X2+βrX+Ioで生成され
る2重バイト誤り訂正リード・ソロモン符号長nは、n
−21バイトである。
ここで、バイトはmビットで、β、(i−0〜3)U! ロワ体GF(2″″)の要素である。nバイトの符号語
をd、d、・・・−・・・・・・・・+ dl、 d6
(diはmビットのrr−1o−2 バイトを示す)とすると、最初のn−4バイト(dn−
1〜d4)は情報バイトで、最後の4バイト(ds〜d
O)は、チェック・バイトである。チェックバイトd、
〜doは情報バ、イトd fi−1〜d4 X5hら、
第1図に示す割り算回路すなわちエンコーダ(符号化回
路)によって生成される。
第1図において、回路1〜4はそれぞれバイト(mビッ
ト)・レジスタ、回路5〜8はそれぞれmビットの排他
的OR回路、回路9〜12は、それぞれβ。、β3.β
、およびβ、を乗算する回路である。
第1図のエンコーダニ情報バイトdll−□* dm−
2t・・・・・・・・・・・・*’l、d4をこの順に
入力すると、チェック・パイ) ds、  d、、 d
、およびdoが、それぞれレジスタ4.3.2および1
内に生成される。
本発明では、第1図のエンコーダをチェック・図におい
て回路1〜12は第1図と同一のエンコーダを構成する
第2図において、nバイトの受信データr 1l−1*
’ a−2g・・・・・・・・・+rl*’Oを、この
順にエンコーダとnバイトのバッファ搏メモリ18に同
時に人力する。nバイトの受信データの入力が終了する
と、エンコーダのレジスタ4.3.2およびl内には、
シンドローム・バイトA、、 A、、 A、および人。
がそれぞれ生成されている。
エンコーダで生成されたシンドロームをベクトル5−(
A、A、A、Ao) ・受信バイトを1t−(r、−1
’n−2・・・・・・ro)  とすると、S−141
’Lと表わされる。
ここでTはベクトルの転置記号である。又、Hは4Xn
検査行列で、 H−〔vl、−1■。−2・・・・・・・・・Vo)で
ある。
但し、V、はGF (2″′)の要素から成る4次元列
ベクトルで、 ■i−(Uls u、tr、、 u、o)  と表わせ
ばU弓ここでU、jGGF(2”)。
X” modulo G(X)−1ヨ!l) 特K V
、、−0−(1ooo)Tv、−2−(oloo) 、
 vlI−、−(oolo) 、 V、、−(0001
)。
例えば、原始多項式p(3)−X+X−Hを法とするG
F(2)では、生成多項式は下式となる。
G(X) −(X−H) (X−f−a ) (X−)
a ) (X+d )    −(2)−X十αX十α
X十αX+α このG(3)に対するパリティ検査佇列は、vnv+s
 vu Vll v、。v、v、v、 v。v、 v、
 v、 v、 v、 v。
である。
ベクトルV・およびそのサブ・ベクトルヵ為ら成る行■ 列式(determinant)について次の定理が成
り立つ。
1、  detl V4VjVkV、1\0但し、’*
 J+ ’+ lは互いに異なる。
2、  dell TJiL31.、I ’v、0又、
I+J*  kは、MtnK異なり、m−IK等しくな
い。
〔証 明〕
1、は2重バイト訂正ItS符号であることふら明らか
d e t l L iL J L h Iより導びか
れる。
受信パイ)riに生じた誤りパターンをeiとするとシ
ンドロームSは、ベクトル■の線形和で表わされる。
バイトriとrjに誤りが生じだとすればSは、8−e
iVH+ejVj 誤り訂正のためにエンコーダをシフトすると、j(Q<
1!<++−1)回目のシフトでシンドローム(レジス
タ1〜4の内容)は、8−etVt + l + ej
■j+ 1となる。従ってJ−n−1−j回のシフトで
Sは、よって ここで、As e A2+ j%4およびんは、それぞ
れj回目のシフトにおけるレジスタ4.3.2およびl
の内容ロームは、 となる。従って、ロケーションiとjにxbが生じてい
れば、n−1−iおよびn−x−j回のシフトでシンド
ロームのサブ・ベクトル(A2 At AO)は、As
 Ao) −a −Lの形になる。ここで、L6(T、
L3.・・・・・・・・・、Ln−2)で、aはガロヮ
体GF(2”)の任意の要素である。
n−1−iおよびn−1−j回以外のシフトでは、シン
ドローム(A、A、Ao)は、2つのサブ・ベクトルL
の線形和に等しく、前記定理より2つのサブ・ベクトル
Lの線形和は、ひとつのサブ・ベクトルに一致すること
はない。
従って、(AtA、Ao)が単一のサブ・ベクトルLの
スカラー倍に等しい事、すなわち(入AIAO)1−a
−Lであることを検出することより誤りロケーションな
決定できる。
ロチ−ジョンiとjに誤りが生じていれば、n−t、−
iおよびn−1−j回目のシフトで、(At At A
a) −a−Lとなり、この時丁度バッファ・メモリ1
8から誤りのある受信バイトriおよびrjが出力され
るので、riとrjの誤りを訂正できる。
(A、 A、 A、、) −a −Lの検出は、次のよ
うに行うことができるOLがひとつのベクトルLi−(
U、、 UilU、0)のスカラー倍に等しいとすれば
、(A、AlA、、)T−a−Li−a([Ji、 u
i、 U4o)  であるから、Ao、A。
およびA、はA。−a a U4o* At −a”i
tおよびA、−a−U、、の関係にある。
従って、A 6 = a−U 40およびA t−a−
U tlの時にA。
−a−UHIであるかどうかをチェックすれば良い。
すなわち、入力Ag−a−UioとA、−a−Ui、を
出力A;−a−UH,に変換し、A、とA!′が一致す
れば、(At As Ao) ハ単一サブ・ベクトルか
ら成ると判定する。
また、A、とA′2が一致しなければ(At At A
o)Tは複数のサブ・ベクトルの線形和であると判定す
る。
第2図において、回路14は入力AoおよびAIを出力
A′Iに変換する回路である。出力A′2はレジスタ3
の出力A2と比較器15によって比較される。
変換回路14はROM (Reed 0nly Mem
ory)などの適切な回路手段によって実施される。
ROMを用いる場合、入力A。、A1および出力A。
は、それぞれ。、ピッ)アあるカ、15.2′″語、□
ビ。
トの容量のROMが必要である。
比較器15は入力A′、とA2が一致した時に限り出力
信号(一致信号)を論理1にする。回路15の出力信号
は、ゲート回路17にゲート信号を供給する。誤りパタ
ーンeiは、次のように求められる。
n−1−i回のシフトでシンドロームA、〜んは式(4
)%式% ンを求めることができる。同様な方法で誤りパターンe
、を求めることができる。
第2図において、回路13は入力A 6−a U H=
・とA、、−aU・  を出力A’、−aUi、に変換
する。
11・ 回路13はROi’Jなどの適切な回路手段によって実
施でき、R・0Δ・1を用いる場合には、2 語×mビ
ットの容封のR(I Mが必要である。
排他的OR回路16は回路13の出力A′sと、レジス
タ4の出力A3の排他的OR?I?とることによって誤
りパターンe −A s 十AへをIJJ力する。U逼
りパターンe−A、、+A′sは、前記比較回路15の
出力信号(−牧信号)によりゲート回路17を介してゲ
ートされる。回路17でゲートされた14リパターンe
 ++、髪* 十A ’3は、排他的0几回路19’j
介17てバッファ・メモリ18の出力バイトに含まれる
誤りを訂正する。
以下において1% OM′f:用いる場合の回路13お
よび14の構成方法について説明する。
第3図は原始多項式P(X)−X+X+1を法とするj
fロア体GF(2) の要素0およびu(i−0−14
)とバイナ1ドパターンの対応を示す図である。
第3図のように、例、tげ、α1′はα”−(1111
)で素Uijを示す図である。(第4図は前夫(3)の
パリティ検査行列を単に縦に並べβ4えたものである。
)第5図は第2図の回路14をR(H\(で実施する場
合のROMのアドレス入力と出力の関係を示す図である
。図のようにアトl/ス人力A。−a−Uio、 、 
A、−a+Ui、、は出力A’2−a −U t  に
変換される。
例えば、i−5とすると、第4図よりU、。−α4゜U
sI−α* 、 Os、−α7であるから、Ao−a−
a’おヨヒAI−a・α1は、A’2−B・α7((変
換される。ここで例えば −α*とすると、A 、 w
 a’ 、a’ −a”−1011)+Al−α9・α
1−α”−(IIIQ)、dA’、−α9・d−α16
−α1−(0100)に変換さり、る。
すなわち、ROMのアドレス、ロヶーシH> AO−(
1011)およびA、−(1110) K出力データA
t−(0100)を格納しておけば良い。他のアドレス
・ロケーションに格納する出力データも同様に求めるこ
とができる。
第6図は第2図の回路13をROMで実施する場合のR
OMのアドレス入力と出力の関係を示す図であυ、具体
的なアドレスと出力の対応は、前記の方法で求めること
ができ、これ以上の説明は要しない。
以上のように本発明は比較的少ない回路でもって高速に
2重バイト課鯵を訂正できるので、本発明の目的を十分
に達成できる。
【図面の簡単な説明】 第1図は符号化回路のブロック図、第2図は本発明によ
る2頂誤シ訂正回路の一実施例を示すブ・・り図、第3
図はガ・ワ体GF(2”)”要素a1とバイナリ・パタ
ーンの対応表を示す図、第4図は第3図のガロワ体要素
で構成されるパリティ検査行列を示す図、第5図はシン
ドロームA。とA。 を、Altに変換するための図、第6図はシンドローム
AoとA1をAへに変換するための図である。 図において、1.2.3.4はレジスタ、5.6.7.
8.16゜19は排他的OR回路、9.10.11.1
2はA0.β、。 β1.β1乗算回路をそれぞれ示す。 13、14は変換回路、15は比較回路、17はゲート
回路、18はバッファ・メモリをそれぞれ示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 任意の正整数mで定義されるガロワ体GF(2”)の要
    素β、<0<1≦3)を係数に有する2重バイト誤り訂
    正符号の生成多項式〇(X)−X’+β、X′+β2X
    2+β、X十β0(ここでG(3)は2重バイト誤り訂
    正符号の生成多項式 %式% 得られた多項式で、(X+1)(X+α)(X+αt)
    (X+α3)−X’+β、X3+β2Xt+β1X+β
    。である。 αはGF、(2)の原始根で、バイトはmビットを表わ
    す。)に従って、データを符号化して得られだ符号の誤
    り訂正回路において、β、。、β1.β、およびβ、を
    フィードバック係数に有する長さ4バイトのシフト・レ
    ジスタで構成される多項式割り算回路を用いたシンドロ
    ーム生成回路と、誤り訂正サイクルにおいて前記割り算
    回路をシフトしながら割り算回路レジスタの下位3バイ
    トの状態を検査することによって誤り位置と誤りパター
    ンを求める論理回路とカ・ら成る2重バイト誤り訂正回
    路0
JP57135312A 1982-08-03 1982-08-03 2重バイト誤り訂正回路 Granted JPS5927354A (ja)

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JP57135312A JPS5927354A (ja) 1982-08-03 1982-08-03 2重バイト誤り訂正回路

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JPH0373902B2 JPH0373902B2 (ja) 1991-11-25

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5064726A (en) * 1988-11-03 1991-11-12 Emitec Gesellschaft Fur Emissionstechnologie M.B.H. Hollow composite member

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5064726A (en) * 1988-11-03 1991-11-12 Emitec Gesellschaft Fur Emissionstechnologie M.B.H. Hollow composite member

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