JPS6170819A - 誤り訂正復号方法および復号器 - Google Patents

誤り訂正復号方法および復号器

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JPS6170819A
JPS6170819A JP19227384A JP19227384A JPS6170819A JP S6170819 A JPS6170819 A JP S6170819A JP 19227384 A JP19227384 A JP 19227384A JP 19227384 A JP19227384 A JP 19227384A JP S6170819 A JPS6170819 A JP S6170819A
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JP
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burst
syndrome
pattern
error correction
feedback shift
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JP19227384A
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Yukio Nakano
幸男 中野
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Hitachi Ltd
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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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、誤り訂正復号方法および復号器に関し、特に
1デイジタルtn報の伝送、記録において、重みの小さ
いバースト誤りを訂正するための課り訂正復号方法およ
び復号器に関するものである0〔発明の背景〕 多くのディジタル11信システムおよびディジタル記録
システム忙おいては、ランダム誤りおよびバースト誤り
を訂正するために、巡回符号が用いられている。すなわ
ち、ディジタル移動無線通信方式等では、7エージング
あるいはインパルス性雑音の影@によりバースト誤りか
生起する。また、ディジタルVTR,光ディスクda等
のディジタル情報記録システムでは、ドロップアウト、
記録媒体に付着した塵埃等によりバースト誤りが生起す
る。ところで、これらのバースト誤りは、バースト長が
比較的長いときでも誤りの重みは小さい場合が殆んどで
ある。しかし、従来、特定バースト長以下のすべてのバ
ースト誤りを訂正するためKsyアイア符号(例えば、
Peterson著「Error−(”orrecti
ngCodes J The M I T Press
、 P P、 183−199谷照)が提案されていた
一方、本発明者は、このようなバースト誤りに対して、
特定バースト長以下で、特定の重み以下のバースト誤り
を訂正できる符号を提案したC本発明とは別出願の「誤
り訂正符号化および復号方式」浴照)。以下、この誤り
訂正符号を、低重みバースト誤り訂正符号と呼ぶことK
する。この誤り訂正符号は、符号長n1  のt重ラン
ダム誤り訂正符号(t>1)の生成多項式g 1(x)
と、符号長n2の最小距離t + 1以上の巡回符号の
生成多項式gμとの積 g(→−g、(x)・g 、 (x)        
   ・・・・・(1)nl + 1 を生成多項式とし、  2  とn2との最小値す以下
のバースト長で重みがt以下のバースト誤りを訂正する
符号である。しかし、この巡回符号あるいは線形符号に
対しては、一般的に適用できる装置化規梗の大きい復号
器を使用しなくてはならない。
第3図は、標形符号圧対して一般的に通用できる従来の
テーブル・ルックアップ復号器のブロック図である。
この復号器は、受信した符号−な一時蓄槓するためのバ
ッファ・レジスタ20 J、 ”1シンドロ一ム作1&
:を器301 、シンドロームより$1つに助する情報
を読み出すためのリード・オンリー・メモリ生01、誤
りに閃する情報より推定誤りを作成する2理回vJ40
2、および推定訣りを受信符号i1に加算するためのm
od 2加算器101から構成される。リードオンリー
・メモリ401は、例えば、シンドロームをアドレスと
してバースト・パターンとその位iを書き込む・。
しかし、第3図の復号器では、符号の検天記号数をmと
すると、2元符号の場合、2I!1  バイトあるいは
その数倍の’4flのリードオンリー・メモリを必要と
する。
一例として、符号長lO5、情報記号数91、バースト
長7、重み3以下の低重みバースト誤り訂正符号を用い
た場合を考える。
上記の訂正符号は、111−15の3重ランダム誤り訂
正n CHti]″号の生成1多項式g 1(X) =
 (X’ +x+1) (X’+X3+X”+X+1)
 (X”+X+1) ’ −・(2)と、n2−7、最
小距離手の符号の生成多項式8式%(3) Kより生成される。
ここでは、ff号長n5fff報記号数にのバースト長
す以下で重みがt以下のバースト誤りを訂正する符号を
、(n+ k+ b+ t)低重みバースト誤り訂正符
号と記すことにする。
上式(4)で生成された(105.91.7.3)符号
では、バースト・パターンを表すためK[Jlバイト、
位πtを表すために約1バイトを、それぞれ必要とする
ので、約214 X 2バイト中256にビットの容量
のリードオンリー・メモリを必要とする。さらに、誤り
訂正能力の高い誤り訂正符号、例えば(465,436
,15,5)符号を用いた場合には、10Gビット以上
のリードオンリー・メモリを用いなければならない。こ
のように、従来のテーブル・ルックアップ復号器は、誤
り訂正能力の比較的低い符号にのみ適用可能であり、誤
り訂正能力の畠い符号では、膨大な容量のリードオンリ
ー・メモリが必要になるという欠点を有していた。
また、巡回符号の性質を利用したメジット復号器(例え
ば、Cjark、 Ca1n著「Error −Cor
reationCoding for l)igita
j (:ommur、1cations J plen
umPrssa、 PP、 、97−102 )の適用
も考えられるか、前述と同じ欠点をイfしている。
一方、特定バースト長以下のすべてのバースト誤りを訂
正するファイア符号九対しては、装置化規模の小さな復
号器があるが、この後号器に前述の低重みバースト誤り
訂正符号を適用しようとしても、互いに符号の特質、つ
まり生成多項式が異なるため、適用することができない
〔発明の目的〕
本発明の目的は、低重みバースト誤り訂正符号に対して
装置化規模の小さい復号器を用いることが可能な誤り訂
正復号方法および復号器を提供することにある。
〔うC明の概要〕
上記目的を達成するたν〕、本発明の誤り訂正復号方法
は、111紐記号数2以上で符号長n1  のt重ラン
ダム誤り訂正巡回符号(t>1)の生成多項式ガ(X)
と、情■に記号数2以上でnl  の約数とは異なるn
2  を符号長とする最小′F′!、離t + 1以上
の巡回符号の生b’ia ;5項式g 2(x)との積
、gCx)=gt(”)・g、(−nの生成多項式によ
り生成された符号を受信し、バ・なみがt以下のバース
ト誤りを訂正するため、上記y 、(x)に対応する第
1のシンドロームと、上記g2(x)だ対応する第2の
・シンドロームとを別個に作1<、し、上記3g lの
シンドロームよりバーストにかb以下で重みがt I:
j下のバースト・パターン検出器した俊、該バースト・
パターンと上記前32のシンドロームより受信i74の
上記バースト・パターンの位置を決定し、受fFj L
の該位置において、上記バースト・パターンを11いて
d]圧することに特徴がある。
〔発明の実施例〕
以下、本発明の実施例を、図面により説明する。
第1図は、本発明の実施例を示す復号器のブロック図で
ある。
なお、以下の説明では、簡単のためにGF■の・上の符
号について述べるが、一般K G F (Q)の上の符
号についても、同じように説明することができるO 第1図の復号器は、受信語を一時蓄積するためのバッフ
ァ・レジスタ202、gl(視に対するシンドローム5
1(x) (受信語をgl(XJで割った余り)を作成
するためのシンドローム作成器302、g2(x)に対
するシンドロームS2(x)(受hfJをg 2(x)
で割った余り)を作成するためのシンドローム作成器3
03、シンドロームS、(x)よりバースト・パターン
を求めるバースト・パターン検出器403、シンドロー
ムS2(x)とバースト・パターンよりバースト以・置
を求めるバースト位置検出器4o4、決定されたバース
ト・パターンとバースト位−より推定誤りを作成するi
、l!理回路405、および推定誤りを受信語K11o
算するための加算器102より構成される。
第1図に示す復号器に入力する受信語に生起している誤
りをEに)として、次のよう虻表す。
Eu−x””hm+ ofL<nl・・・・・(5)た
だし、Aに)はO次項の係数が非零であり、非零の係数
を有する項の数がt以下であるb−1次以下の多項式で
あるとする。シンドローム作成器302では、glに)
による帰還シフトレジスタ、あるいは受信語とパリティ
検査行列との積を演算する装置等を利用して、シンドロ
ーム81−を求める。
St (x) =x”q″” A(yJmodgl(X
)       + 6− ・・(6)s −ス)・ハ
ターン検出fl1403では、シンドロームS、(ト)
よりX1A(ト)を決定する。すなわち、g2(x)で
生成される符号のt重ランダム誤り訂正復号器によって
バースト・パターンを決定し、バースト長がb以下の場
合に、これをxIAに)とする。
もし、バースト長が、b+1以上の場合には、訂正不可
能と判断する。
なお、生成多項式gに)で生成される符号のt重ランダ
ム誤り訂正復号器(Bムhut著[’l’hsorya
nd pricticss of Error (’o
ntrolCodes J、4ddison−%esj
ay PF、166−197参照)としては、BCH符
号の場合、 peterson−Gorsns+toi
n−7,1er4erの復号器、Berjekamp 
−Massy (+)復号器、)i:ua/idのアル
ゴリズムを用いた復号器等がある。
また、工iAに)を決定する別の方法としては、S8に
)をアドレスとし、X1A(X)を表す情報を書き込ん
だリードオンリー・メモリを利用する方法がある。
この方法は、gl(ト)の次数が比較的小さい場合に適
している。
さらに、glに)の次数が5以上のときには、次に示す
方法によっても、X A(X)を決定することができる
。すなわち、J(ト)忙よって構成される帰還シフトレ
ジスタにシンドロームSXに)を入力し、帰還シフトを
実行するごとに1帰還シフトレジスタ内のビットパター
ンがバースト長1以下で重みt以下という条件を満足す
るか否かを判断し、この条件を満足したときの帰還シフ
トレジスタ内のピッF・パターンをx’A(ト)とする
。もし、n@のシフトで条件が満足されない場合には、
訂正不可能な誤りであると判断する。
以上に述ぺたような種々の方法を用いて、51(Aより
xiAに)を決定する。
一方、シンドローム生成器303では、g2(x)Kよ
る帰還シフトレジスタ、あるいは受信語とパリティ検査
行列との積を演算する装置等を利用して、S−を求める
s、tiミx1+qn1人(x) nod g、 Cx
)        ・・・・・(7)バースト位置検出
器404では、X”Aに)・墓員g、(x)s J −
0+ ”1 e 2n1+ ” ” ”+ nを計算し
、s、mと一致するものを選ぶ。
あるいは、これと同等の機能を実現するために1g、(
噂により帰還シフトレジスタKx’Aに)を入力し、ユ
1回の帰還シフトごとに帰還シフトレジスタ内のビット
パターンとS、に)とが一致するか否かを判断する。そ
して、一致するまでの帰還シフトレジスタのシフト回数
によって、xqn、を決定する。なお、これらの方法に
おいて1.qntを決定できない場合には、Kf正不可
能な誤りであると判断する。
ff)理回路405では゛、nod 2加n器102を
用いて、受信語の該当する位置に推定誤りを加算するた
めの制御を行う。
第2図は第1図のさらに詳細な構成図である。
第2図の入力端子905には、前式(イ)の生成多項式
により生成された(105.91.7.3 )の符号の
受信語が入力する。この後号器は、受信語を一時蓄積す
るためのバッファ・レジスタ203、受信語よりシンド
ロームS1に)を作成し、S、(うの帰還シフトを実行
するための前式(2)の81(2)により構成される帰
還シフトレジスタ701、帰還、シフトレジスタ701
0ビツトパターンのバースト長と重みが特定条件を満足
するか否かを判定するための重み検出器406、ノア回
路601およびアンド回路602、アンド回路θ02の
出力により帰還シフトレジスタ701のクロックを制御
するためのり璽ツク制御器408、帰還シフトレジスタ
7010ビツト・パターンを一時蓄積するためのバッフ
ァ・レジスタ204、帰還シフトレジスタ701からの
出力を入力して帰還シフトを行うための前式(3)のg
、(x)Kより構成される帰還シフト・レジスタ7o2
、受信、fOよりシンドロームs2(x)を作成するた
めの帰還シフトレジスタ703、帰nシフト・レジスタ
7020ビツト・パターンと帰還シフトレジスタ703
のビット・パターンが一致するか否かを判定するための
論理回路407、論理回路407の出力によりバッファ
・レジスタ204のクロックを制御するためのクロック
制御Hit 409 、バッファ・レジスタ203の出
力とバッファ・レジスタ204の出力を加算して、誤り
を訂正するための1!10(L 2加算器115から構
成される。
なお、第1図においては、シンドローム作成器302と
バースト・パターン検出器403とを分1:ツして示し
ているが、第2図では、帰還シフト・レジスタ701を
、シンドローム51(X)の作成とバースト・パターン
検出の両方に使用している。
次Ks卯図の動作を説明する。
端子905より入力した受信語を、バッファ・レジスタ
203Kifaするとともに、帰還シフト・レジスタ7
01および帰還シフト・レジスタ703に入力する。N
還シフト・レジスタ701では、スイッチ501および
スイッチ502をオン、スイッチ503をオフKL、受
信語の入力開始より入力終了まで105(−n)回の帰
還シフトを実行することにより、シンドロームS8に)
を作成する。
次に1スイツチ501をオフくして、帰還シフト・レジ
スタ701において最大105 (=n)回の帰還シフ
トを実行する。この際に、1回の帰還シフトを行うごと
く1重み検出器406において遅延器801,802.
・・・・807の内容の“1″の数が3(−t)以下で
あれば“1″を、l l %の数が4以上であれば“O
”を、アンド回路602に出力し、またノア回路601
において遅延器808゜809.810の内容のすべて
“0″ならば“1”を、そうでなければ“0″を、アン
ド回路602KtH力する。り田ツク制御器408は、
アンド回路602の出力が“1”となったときく帰還シ
フト・レジスタ701の帰還シフトを停止させる。
次に、スイッチ602をオフ、スイッチ503をオンに
して、帰還シフト停止時の帰還シフト・レジスタ701
0ビツト・パターンをバッファ・レジスタ204、およ
び帰還シフト・レジスタ702に出力する。
一方、帰還シフト・レジスタ703では、受信語の入力
開始より°入力HTまで、105 (−n)回の帰還シ
フトを実行することKよってシンドロームS 2(x)
を作成し、この後、帰還シフトを停止してシンドローム
S2(x)を保持する。
また、帰還シフト・レジスタ702では、帰還シフト・
レジスタ701からの出力を入力して帰還シフトを行う
。このときの帰還シフトの回数は、帰還シフト・レジス
タ701において受信語の入力を終了してから、次に帰
還シフトを停止するまでの帰還シフトの回RK依存して
決定される。次に、帰還シフト・レジスタ702におい
て、最大105 (−n)回の帰ヨシ7トを実行し、1
5(smyll)回のり1列シフトを行うごとに、帰還
シフト・レジスタ7020ビツトパターンと停止してい
る’1111j’:iシフト・レジスタ703のビット
・パターンが一致するか否かを論理回路407により判
定し、一致したときく“′1nをり四ツク制御器409
1C出力する。
クロック制御器409では、論理回路407より“l”
が出力されるまでの帰還シフト・レジスタ702の帰還
シフトの回数を計数し、バッファ・レジスタ204のり
四ツクを制御する。バッファ・レジスタ204では、ク
リック制御器409の制御釦したがって、蓄積している
ビット・パターンを適当な時刻に11G+12加算器1
15に、出力する。
nod 2加算器115では、バッファ・レジスタ20
3に蓄積している受信語とバッファ・レジスタ204に
蓄積している推定誤りを加算する。端子906では、誤
り訂正された受信語を出力する。
S還シフト・レジスタ701において、受信語入力終了
後105回の帰還シフトを行う間(,1度もアンド回路
602より“1″が出力されない場合、または帰還シフ
ト・レジスタ702において、105[giの帰還シフ
トを行う間に、1度も論理回路407より“1′″が出
力されない場合には、訂正不可能な誤りであると判断し
、端子907より、“1″を出力する。
前述したように、(105,91,7,3)符号の従来
の復号器では、約256にピットのリードオンリー・メ
モリを必要とするのに対して、本実施例では、第2図に
示すように、簡単なシフト・レジスタと、0理回Vδの
みを用いて復号器を実現することができる。
なお、第2図の実施例では、バースト・パターンを決定
するために帰還シフト・レジスタ701を用いているが
、何代(2)で生成される3重誤り訂正BCH符号の復
号器を用いる方法、あるいはリードオンリー・メモリを
用いる方法もある。
(105,91,7,3)符号に、後者の方法、つまり
リードオンリー・メモリを用いる場合、約16にビット
のリードオンリー・メモリを用いるのみで実現できる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、低重みバースト
誤り訂正符号の特質を利用することKより、簡単なシフ
ト・レジスタと論理回路、あるいは小容量のリードオン
リー・メモリを用いて装置化規模の小さい復号器を構成
することができるので、LSI化および低価格化が可能
である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実JAM例を示す復号器のブロック図
、第2図は第1図のさらに詳細な招成図、第3図は従来
のテーブル・ルックアップ復号器のブロック図である。 102 : +110(L 2加算器、202,203
.204:バッファ・レジスタ、302,303:シン
ドローム作成!、403:バースト・パターン検出器、
404:バースト位置検出器、405.407:論理回
路、+08,409:りoツク制御ff1ll器、70
1.702.703:帰還シフト・レジスタ、406:
重み検出器。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)情報記号数2以上で符号長n_1のt重ランダム
    誤り訂正巡回符号(t>1)の生成多項式g_1(x)
    と、情報記号数2以上でn_1の約数とは異なるn_2
    を符号長とする最小距離t+1以上の巡回符号の生成多
    項式g_2(x)との積、g(x)=g_1(x)・g
    _2(x)の生成多項式により生成された符号を受信し
    、バースト長が(n_1+1)/2とn_2との最小値
    b以下で、重みがt以下のバースト誤りを訂正するため
    、上記g_1(x)に対応する第1のシンドロームと、
    上記g_2(x)に対する第2のシンドロームとを別個
    に作成し、上記第1のシンドロームよりバースト長がb
    以下で重みがt以下のバースト・パターンを決定した後
    、該バースト・パターンと上記第2のシンドロームより
    受信語の上記バースト・パターンの位置を決定し、受信
    語の該位置において上記バースト・パターンを用いて訂
    正することを特徴とする誤り訂正復号方法。
  2. (2)g_1(x)とg_2(x)との積の生成多項式
    により生成され、x^i^+^q^n_1A(x)(0
    ≦i<n_1)の誤りを有する受信語を入力するバッフ
    ァ・レジスタ、該受信語を入力して、x^i^+^q^
    n_1A(x)modg_1(x)の第1のシンドロー
    ムを求める手段、該受信語を入力して、x^i^+^q
    ^n_1A(x)modg_2(x)の第2のシンドロ
    ームを求める手段、上記第1のシンドロームよりバース
    トパターンx^iA(x)を決定する手段、x^i^+
    ^jA(x)modg_2(x)(j=0、n_1、2
    n_1・・・・、n)を計算して、第2のシンドローム
    と一致するものを選択する手段、および上記バッファ・
    レジスタの出力のバースト位置において推定誤りを用い
    て訂正する論理手段を有することを特徴とする誤り訂正
    復号器。
  3. (3)前記バースト・パターンx^iA(x)を決定す
    る手段は、g_2(x)で生成される符号に対するを重
    ランダム誤り訂正復号器により誤りを推定し、該推定誤
    りのバースト長を計算することを特徴とする特許請求の
    範囲第2項記載の誤り訂正復号器。
  4. (4)前記バースト・パターンx^iA(x)を決定す
    る手段は、g_1(x)より構成される帰還シフト・レ
    ジスタ内のビット・パターンのバースト長と重みを計算
    した後、該ビット・パターンのバースト長と重みが特定
    条件を満足する場合に、該ビット・パターンをバースト
    ・パターンとすることを特徴とする特許請求の範囲第2
    項記載の誤り訂正復号器。
  5. (5)前記バースト・パターンx^iA(x)を決定す
    る手段は、第1のシンドロームをアドレスとして、x^
    iA(x)を表す情報を書き込んだリードオンリー・メ
    モリを利用することを特徴とする特許請求の範囲第2項
    記載の誤り訂正復号器。
  6. (6)前記バースト・パターンx^iA(x)を決定す
    る手段は、g_1(x)により構成される帰還シフト・
    レジスタに第1のシンドロームを入力し、帰還シフトを
    実行し、帰還シフト・レジスタ内のビット・パターンが
    バースト長b以下で重みt以下の条件を満足したとき、
    該帰還シフト・レジスタ内のビット・パターンをx^i
    A(x)とすることを特徴とする特許請求の範囲第2項
    記載の誤り訂正復号器。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS639329A (ja) * 1986-06-30 1988-01-16 Nec Corp 誤り訂正演算器
JPS63286026A (ja) * 1987-05-19 1988-11-22 Mitsubishi Electric Corp 誤り訂正方法

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