JPS63157530A - Bch符号化復号方式 - Google Patents

Bch符号化復号方式

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JPS63157530A
JPS63157530A JP30589886A JP30589886A JPS63157530A JP S63157530 A JPS63157530 A JP S63157530A JP 30589886 A JP30589886 A JP 30589886A JP 30589886 A JP30589886 A JP 30589886A JP S63157530 A JPS63157530 A JP S63157530A
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code
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JP30589886A
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Keiichi Iwamura
恵市 岩村
Hideki Imai
秀樹 今井
Yasutaka Doi
土肥 康孝
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Canon Inc
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、誤り訂正の分野に関し、また通信路を対称と
する信号処理において、並列処理を行なう技術に関する
本発明は、BCH符号の復号化復号において、シンドロ
ーム生成、GCD(最大公約数)生成。
誤り訂正及び消失誤り訂正を行なう技術に関する。
特に、次の演算を行なうための方法に関する。
1)y:r、l−、@x”−’+rn、番xI′−”+
−・−+r+ax+ra2)  y=GCD (A、n
) ただし、yは多項式A、 Hの最大公約多項式3)  
y=A−B ただし、A ” a、、x’+all−1ax’−’ 
+ ”’ + a+”X +a。
B=bllx’+b、1.・xn −1+・・・十す、
・x+b。
4)y=AmovB 〔従来技術とその問題点〕 近年、メモリーシステムを始めとする、各種ディジタル
システムの信顆性向上の対策として誤り検出・誤り訂正
符号(以下、単に誤り訂正符号という)の適用が浸透し
てきている。
この誤り訂正符号には、対象とするシステムに応じた種
々の物があるが、最も代表的なものは巡回符号と呼ばれ
る線形符号の1クラスである。
これには、ランダム誤り訂正に適したBCHCH2X−
スト誤り訂正に適したファイヤー符号、更にB CH符
号の1種であり、バイト誤り訂正に適したReed−3
olomon符号(以下、R3符号)等が含まれる。な
かでもR3符号は、同一の符号長と訂正能力を持つ線形
符号の中で、最も冗長度を低く出来るという特徴を持つ
実用上非常に重要な符号であり、衛星通信、磁気ディス
ク、コンパクトディスク(以下、CDと呼ぶ)等に広く
利用されている。
このR3符号の復号法には種々の物があり、2ないし3
程度の小さな訂正能力に対する復号器の装置化は比較的
容易である。しかし、高信頼性を得る為には、訂正能力
を太き(する必要がある。その場合、装置の規模及び制
御が非常に複雑になり、復号処理に掛かる計算時間も大
きくなると言った問題が生じる。この為、現在CDでは
CIRCと呼ばれる一種の2型打号化を用いているが、
より高信頼性または高速性が要求されるシステムでは問
題がある。また、高信頼性を得るために光磁気ディスク
などではLong  Distan、ce  Code
 (以下、LDC)と呼ばれる多重誤り訂正符号が提案
されているが、高速性の実現が問題である。衛星通信で
は、高信頼性と高速性の2つが要求されているが、装置
化を考えた場合、以上の2つの条件を満足させることは
非常に困難であった。
〔発明の目的〕
しかしζ近年の半導体技術の進歩によって装置のVLS
I化を考えることができるようになった。
そのときVLSIのアーキテクチャの特徴を生かした復
号法を考えることは重要である。VLSIアーキテクチ
ャの特徴とは内部構造を規則的に構成することによって
、大集積化を実現することである。
また、RS符号の復号手順は、次のような4つのステッ
プに分けられる。
ステップ1) シンドローム生成 、ステップ2) 誤り位置多項式と誤り数値多項式の生
成ステップ3) 誤り位置と誤り値の生成ステップ4)
 誤り訂正の実行 ステップ2はRS符号の復号に於て最も複雑なステップ
であり、そのためのアルゴリズムには、主にビーターソ
ンの方法とバーレカンブ・マッセイの方法、及びユーク
リッドの互除法がよく知られている。ユークリッドの互
除法に基づく誤り位置多項式と誤り数値多項式の導出は
多項式の拡張GCD(最大公約)問題に帰着できる。多
項式の拡張GCD問題はシストリック・アルゴリズムに
よって解(ことが出来る。シストリック・アルゴリズム
はK u n gらによって提案されたVLSI向きア
ルゴリズムであり、そのアーキテクチャは簡単なプロセ
ッシング・エレメント(以下、PEと呼ぶ)のネットワ
ークによって構成され、次のような特徴を持つ。
■)同一処理プロセッサのネットワークはデータが移動
する間に計算が行われる。
■)プロセッサ間のネットワークは一定規則に従って、
隣接するもの同士の接続によって構成される。
■)ネットワークのノード(プロセッサ)からノードに
データが渡るのに少なくとも1ユニツトの時間遅れがあ
る。
このアーキテクチャはパイプライン方式の1つであり、
データを規則正しく循環させて並列処理を行う。また並
列に動作するPEの数を増やすことにより、処理機能を
増大させることが出来る。
多項式の拡張GCD問題を解くための基本的なシストリ
ック・アルゴリズムは、既にK u n gによって示
されているが、これはProgramablcSyst
oric  Chipでソフト的に実行することを前提
としたものであった。
以上の点に鑑み、本発明はユークリッドの互除法にシス
トリック・アルゴリズムの考え方を応用し、実際にII
CH符号の符号化復号器、或いはシンドローム生成器、
或いはGCD生成器、或いは誤り評価部に適用するため
の具体的アルゴリズムを検討し、特に同一のプロセッシ
ング・エレメント(以下PE)によって実現することを
目的としている。
さらに、同一のPEの構成を変化させて、ハード量と高
速性のトレード・オフを実現させる構成を示す。
さらに、消失誤り訂正への拡張を行なう。
〔実施例〕
本発明の詳細な説明に入る前に誤り訂正の原理について
説明する。
&旦j119」L皿 まず、R8符号の原理について述べる。RS符号は、同
一の符号長と訂正能力を持つ線形符号の中で、最も冗長
度を低(できるという特徴を持つ、実用上非常に重要な
符号である。
R3符号は、非二元BCH符号(Bose−Chavd
huri−Hocquenghen  code)の特
別な場合であり、有限体(以下、GFと略す。) GF
 (q)の元で構成される。ここでは、qはCF (q
)の元の数である。
このqを用いると、R8符号を特徴づける各種パラメー
タが以下のように定義される。
・符 号 長 : n(−符号中のシンボル数)n≦q
−1(2−1) ・情報シンボル数: k(−符号中の情報シンボル数)
・検査シンボル数:n−k(−符号中の検査シンボル数
)n−に=dmin−1(2−2) ・訂正能力 : t(−符号中の訂正できるシンポ数)
([X]ガウス記号0.Xを越えない最大の整数)ここ
ではdminは最小距離(ハミング距離)と呼ばれるも
のである。
Ll上 まず、ここで符号語等の多項式表現について説明する。
例えば、符号化したいに個の情報シンボルを1 =(i
on  ;、 l ・・” +  jm−+ )   
     (2−10)とする時、これは次のように多
項式表現される。
1(x)=i、+i、x+i、x”+・・+L−*x’
−”+i、−、x”−’   (2−11)同様に付加
される(n−k)個の検査シンボルC= (co、  
c+、−、cm−h−+)        (2−12
)は、 C(x) = co+c、 x+c、 x”+ ・= 
Cl1−h−1”X’−”−’    (2−13)更
に、これらをまとめた符号語F F= (fo、  L、  L、・・・fn−+)  
     (214)=Co、C+ ”” Cm−に−
1+ t、、 II + i□”” jk−1)   
 (2−15)は、 F (x) = fe+f 、 x+f* x”+ ・
−fll−、x”−”+f ++−l xa−1(2−
16)と多項式表現される。
次に、R3符号は最初に述べたように巡回符号の一種で
あるが、巡回符号を特徴づけるものに、符号化/復号の
際に用いられる生成多項式G (x)がある。この生成
多項式は、符号の検査シンボル数(n−k)に等しい次
数を持ち、かつ(X”−”)を割り切るものでなければ
ならないが、R8符号では、次のような式を用いる。
GCx)=Cx−a Xx−α”)−(x−a″−’)
   (2−17)(G (x) =(x −IXx 
−a )−(x −a”−”−”)でも可)  (2−
18)ここでは、αは符号が定義される有限体GF (
q)の原始光である。
この(n−k)次の生成多項式を用いて(n、 k)R
3符号を得るには、以下のような手順をふむ。
i)情報シンボル多項式I (x) ((2−11)式
)にXn−kを乗じる。
ii)  I (x) ・x’−”を生成多項式G (
x)で割った剰余多項式をR(x)とする。
1ii)このR(x)を検査シンボル多項式C(x)に
おきかえ、I (x)・xa−kに付加したものを符号
語多項式F (x)とする。
F(x)−I(x)x’−’−C(x)= Q(x)G
(x)  (2−20)(2−20)式を見てもわかる
様に、符号語多項式F (x)はそれを生成した生成多
項式〇 (x)で割り切る事ができる。ところが、(2
−17)式の生成多項式は、α、α2.・・・α″−1
という根を持つから、符号語多項式F (x)はこの根
を代入すると、次式が成立する。
F(αつ=O(i=1. 2.・・・・、  n−k)
   (2−21)この(2−21)式を行列表現する
と次のようになる( FTはFの転置行列)。
ここで、左辺の行列Hは、検査行列と呼ばれ復号におい
ても重要な意味を持つ。
復ノL法 既に述べたように、R3符号はB CI−I符号の一種
であるから、一般的なn CH符号の復号アルゴリズム
を利用して復号を行う事ができる。但しその場合復号処
理における加算1乗算等のシンボルの取扱いは、そのR
5符号が定義される有限体GF (q)の上で行われな
ければいけない。
GF (2’) (m :正整数)上で定義された符号
長n = 2” −1のR3符号について考えると、シ
ンボルはmビット2進数で表わされ、演算はGF (2
″′)上で行われる。また生成多項式には(2−17)
式を用い、符号の最小距離は簡単の為d m i n 
= 2 t + 1と置く事にする。
g(x)=(x−αXx−α”)”(x−a“−k) 
 (2−17)ただし、αは有限体GF(2’″)上の
原始光さて、このようなR3符号の復号手順は、一般的
なりCH符号の場合と同様、次のような4つのステップ
に分けられる。
ステップi)  シンドローム計算。
ステップ2) 誤り位置多項式と誤り評価多項式の算出
ステップ3) 誤り位置と誤りの値の推定。
ステップ4) 誤り訂正の実行。
ステップl シンドローム1−竺 まず、 送信された符号語をF : F=(fo、 fl、 ・
・・fn−+)生じた誤りをE    : E=(eo
、 el、”・en−1)受信された受信語をR: R
=(ro、 rl、””rn−1)=F+E = (fo+eo、  f++e+、 。・争rn−+
+en−+)とすると、受信語の多項式表現R(x)は
次のようになる。
R(X) =F (x) +E (x)= (fo+e
o) + (f++e+) x+ =+ (fn−i 
+en−1) x″−’    (2−23)ところが
、符号多項式F (x)に生成多項式G (x)((2
−17)式)の根a’ (i=1. ・・・、n−k)
を代入すると(F(α’) =0)が成立するから、受
信語多項式R(x)に同様にa i (i=1. ・・
・・、n−k)を代入すると R(α’)=F(α’)+E(α’)=O+E(α’)
=E(α′)のように、誤りEだけで決まる値が求まる
これをシンドロームと呼び、改めて S= (so、 s+、 ・1. Sn−に−1)  
   (2−25)siR(a”’)= E(a”す(
i=0.1.−、n−に−+)  (2−26)と定義
する。このシンドロームは誤りに関するすべての情報(
誤りの位置と大きさ)を含んでいる。
(シンドロームは誤りがなければ0であるので、誤りの
有無を検出できる。)シンドローム((2−25)。
(2−26)式を行列表現すると次のようになる。
5=H−R”  (R”:Rの転置行列)   (2−
28)ステラ 2 誤 1菅′ 工゛ 1  ・   
エの竹1ステップ2では、ステップ1の計算結果のシン
ドロームを利用して誤り位置多項式と誤り評価多項式の
算出を行う。まず、ここでは誤りE =(e o * 
81・・en−1)の非零の元の数、すなわち誤りの個
数を!!(1≦t)とおく。また、誤りの生じている位
置をju (u=1゜2−−−1) (ju=o、!・
−n−1)とし、位置juにおける誤りをel、とする
。更に(2−2)、(2−3)式をn−に=dmin 
−1=2t        (2−30)とおく。する
と、(2−26)式のシンドローム及びシンドローム多
項式は、次のように表わされる。
とおくと、次式が得られる。
S (x)=  [S−(x)]  mod  x” 
    (2−35)さて、ここで誤り位置多項式σ(
X)を次のように定義する。この多項式は、受信語中の
誤り位置J u (u ” 1 +2+”・・・・+ 
j’ ) (Ju = Or 1+”・・”n−1)に
対応するGF (2つの元α−hを根とする多項式であ
る。
a (x) = (1−α”x) (1−a”x) ・
−(1−a’″x)=IT (1−a”x)u+5l 次に、以上述べたσ(x)、5−(x)に対し誤り評価
多項式ω(X)を次のように定義する。
すると、(2−34)、(2−35)、(2−37)式
より、次式が成立する。
a (x) ・S (x) = [ω(x)] mod
x”        (2−38)従って適当な多項式
A (x)を用いてσ(X)、 S (X)。
ω(X)の関係が次のように表わされる。
A (x)−x”+ a (x)・S (x) =ω(
x)      (2−39)ところで、誤りの個数l
は(l≦t)としているから、ω(X)とσ(X)は deg ω(x) <deg cy (x)≦t(2−
40)を満たす。さらにω(X)とσ(X)は互いに素
(#L大公約(GCD)多項式が定数)であるから(2
−39)、(2−40)式を満たすω(X)とcy (
x)は定係数の違いを除いて一意的に定まる。以上より
ω(x)とa (x)はX!lとS (x)の最大公約
(GCD)多項式を求めるユークリッドの互除法の過程
で求め得る。ここで、ユークリッドの互除法を利用した
最大公約(GCD)多項式の算出方法について簡単に述
べる。まず、2つの多項式AとBの量大公約多項式をG
CD [A、Blと表わすことにする。又、このAとB
に対し次のような多項式λとn ・degA≧degBの場合λ=A−[A−B”’]−
B   (2−41)B=B        (2−4
2) ・degA≧degBの場合λ=A(2−43)U=B
−[B−A−’]・A   (2−44)([X−Y−
’]:多項多項式子項式Yで割った商)ヲ定義スルト、
GCD [A、B]トGCD [A、r3] il、次
式を満たす。
GCD  [A、Bl  =GCD  [λ、T3コ 
      (2−45)従って、上述のλと百とを改
めてA、 Bとおき、各々の次数degA、 degB
の大小関係に応じて(2−41)。
(2−42)式もしくは(2−43)、  (2−44
)式の変換を行うといった操作を繰返し実行して、Aと
Bのどちらかが零多項式になった時、もう一方の非零多
項式がAとBの最大公約多項式として得られる。なお、
多項式AとBの最大公約多項式を求める事は、次のよう
な多項式CとDを求める事と変りない。なお、degは
次数のことである。
GCD  [A、Bl  =C−A+D−B     
 (2−46)すると、上記繰り返しステップを実行し
て、次数がi=degA≧degDと表わされる多項式
A(!:Bの量大公約多項式を求める過程で、次式を満
足する多項式C,D、  Wを求める事ができる。
この様な多項式を求める問題を拡張GCD問題と呼ぶ。
従って、誤り位置多項式σ(X)と誤り評価多項式ω(
X)は、(2−47)式において、多項式AをX3、多
項式BをS (x)とおいた場合の拡張GCD問題を解
く事により求まる。
−ルゴ1ズム まず前述したように、σ(X)とω(X)の導出アルゴ
リズムは拡張GCD問題に帰着できる。すなわち、X!
′を多項式AO,シンドローム多項式S (x)((2
−32)式)を多項式Boとおいた時(degAo=2
t。
degBo =2t−1)、GCD [Ao、Bolを
求める途中で を満たす多項式り、  Wが求まれば、Dが誤り位置多
項式σ(X)、Wが誤り評価多項式ω(X)を各々表わ
している。このようなσ(X)とω(X)は、定係数の
違いを除いて一意的に定まることがわかっている。従っ
て、AoとBoに対して次のような 多項式A、  B
、  U、  V、 L、  Mを定義し その初期値を U=M=1 :  L=V=0 ;  (A=Ao、B
=Bo)とおいて第15図の繰返しステップを実行して
いき、degA (degB)<tとなった時にA(B
)がω(X)、L (M)がσ(X)として各々求まる
なお、第15図の方法では、多項式Bの最高次係数αと
多項式Aの最高次係数βを各々A、 Bにたがいちがい
に乗する事により、繰返しステップおけるGF上の除算
を省略している。((2−41)。
(2−43)式参照)このようにしても、σ(X)とω
(X)の値に本質的な問題は生じない。
第15図について説明する。まず、ステップlにおいて
U=M=l、L=V=O,A=Ao、D=I3゜とおい
て、初期値を設定する。ステップ2においてdegA≧
degI3の判定を行い、ステップ3において多項式A
、  13の最高次係数β、αを各々A、 I3にたが
いちがいに乗じ、式(2−41)、  (2−43)の
繰返しステップにおけるGF上の除算を省略している。
ステップ4においてdegA、degBが所定の次数よ
り小さくなった場合、ステップ5,6に進み、ω(x)
 =A、σ(x) =L、ω(x) =B、σ(x、)
=Mを算出する。
なお、第15図の繰返しステップを実行するには、Aと
Bの次数に応じた3つの実行モードが必要であり、それ
らを以後次のように呼ぶ事にする。
i)  degA、 degB≧tかっdegA≧de
gB・・−“reduceA″ii)  degA、 
degB≧tかっdegA≧degB−・−”redu
ceB”1ii) degA<t  もしくは d e
 g B < t  −“nop”スーツブ3 雷7 
 ・ の の・ ステップ3では、ステップ2で得られた誤り位置多項式
σ(X)と誤り評価多項式ω(x)から、誤り位置と誤
りの値の推定を行う。まず、受信語R= (ro、 r
+、・・、rn−+)中のシンボルの位置i=o。
1・・・n−1に応じたGF(2−)の元α−1を誤り
位置多項式σ(X)に逐次代入する。この時、(2−3
6)式よりσ(a−’) =Oが成立するならば、iが
誤り位置juに対し、α1=α−hが成立している事が
わがる。(j u = 0 、1− n −1、u =
 1 、2−1 、 1≦t)また、そのようなα1=
α伺°に対する誤り評価多項式ω゛(X)の値は次のよ
うになる。
更に、σ′(X)をσ(X)の微分とすると、が成立す
る。従って(2−48)式と(2−49)式より誤り位
置juにおける誤りの値e、、は次式より求められる。
前述したように、復号のステップ3)では、ステップ2
)で得られた誤り位置多項式σ(X)、誤り評価多項式
ω(X)ならびにσ(X)の微分σ′(X)という3つ
の多項式に、そのR3符号が定義されるCF(2”)の
元a−’ (j=n−1,−・2,1.0)を逐次代入
してその値を求める計算が必要となる。(ここでは受信
シンボルが受信語多項式の高次の項から入力される。す
なわちrjがj=n−1,・・・、2,1.0の順で入
力されるとする。従って、ステップ3)についての説明
では、α−j(j=n−1,・・・、2,1.0)の代
入の順が逆となる事に注意しなければならない。)ここ
で、具体的に必要な計算は単に多項式に変数を代入し、
その値を求めるだけであるから (5−10)式と同様
のアルゴリズムを利用できる。例えば、を火炎項弐f 
(x)の計算は次のように展開される。
f (x) = ftx’−1(t−1x凶十−+f 
+X+fo          (5−11)= [・
=((ftx+ft−1) x+ft−2] x−t−
=+f+l x+f、  (5−12)但し、シンドロ
ーム計算では各セルが代入すべきXをあらかじめ持って
おり、各セルに係数を与えてスーツプ4  普ρ ・ 
の、・′− (2−9)式より、誤りの生じている位置juにおける
受信シンボルr1..は、本来の符号語のシンボルf、
uと誤りの大きさe、から次のように表わされる。
[h:rh  e、u(2−51) 従ってステップ4では、ステップ3の実行結果cy (
(Z−’) =0が成立した位置i (i=、o、l、
・・・n−1)において、受信シンボルr1から を引< (GF(2−)上)  f+=r+−e+  
  (2−53)事により、位置iにおける誤り訂正を
実行する。
次に上述した誤り訂正の原理を考慮した上で、本発明の
実施例の構成・動作について説明する。
ここでシストリック・アーキテクチャの基本となるプロ
セッシング・エレメント(PE)を図1のように定める
第1図に於て、1ハA、 B、 C(7)入力をSl、
 S2の選択信号によって表1のようにX、Yに出力す
るセレクタであり、2,3に示すOはガロア体上の乗算
器でありROMによって実現できるが、ゲート回路によ
っても実現できる。また、4に示す■はガロア体上の加
算器でありEXOR回路によって実現できる。5から7
はクロックCKによってラッチするレジスタである。
GF (2’)上のゲート回路によるセレクタ、及び乗
算器、加算器(原始多項式p (x) =x’+x’+
X3十x”+x+1の場合)を考えた場合、第2図、第
3図、第4図のように実現でき、IPEに要する回路規
模、及び処理速度は各々約800ゲート、及びlゲート
に要するディレィを5−10nsとした場合10−20
Mhz=80−1610−2O(1シンボル(8ビツト
)単位で処理を行うため)となる。(lゲートにおける
ディレィはTTLレベルとしたが、PEに於ける処理部
であるセレクタ、乗算器、加算器は1箇所に固められて
いるので、VLSI化の際この部分を最適化して高速化
することによって更に処理速度の高速化が図れる。) また、IPEの構成を第5図のように拡張することによ
って、インターフェース部の少ない接続にすることが出
来る。第5図はlのセレクタを5人力4出力のセレクタ
としく出力の組合せは選択信号S1.。
4によって表2のようにする)、レジスタを5個に増や
したものである。このPEに要する回路規模は約100
0ゲートとなるが、処理速度は変わらない。
このPEを用いることによって、全てのPEを同じクロ
ックで動作させ、全体のシステムの制御を各PEの選択
信号S1..4のみとすることが出来る。
(シンドローム生成部) ステップlでは受信系列R(r n−1、r n−2・
” + r l、r□)からステップ2で必要なシンド
ローム多項式%式% 具体的なシンドローム多項式の係数の計算は、受信系列
Rの受信シンボルrn−1,rn−2−、rl、 ro
がシリアルに送られるので、次式のような繰り返しアル
ゴリズムで表される。
Sl−+=(・・・((r、−、木α’ + r++−
2) *α’+r、−,)*α1+・・−+ ml )
*α1+r6 従って、上式は次のように分解される。
Zo =O Z+  =Z+−+ *α’+r++−+      
  (i= 1s・・、n)Sl−、= Z。
第1図のPEを第6図のように用い、第8図のように信
号を送る。
最初(i=1)、rn−1がセレクタ入力Bに入力され
る。セレクタのY出力はB入力を選択し、rn−1を出
力する。このときZl=Zo*α’+rn−1を計算す
るためにZo=OとなるようにセレクタのX出力はCを
選択し、0を出力する(Sl、2=1.O)。
そのX、Y出力は各々α」、1を乗算され、その出力同
士を加算することによってZl=rn−1が生成され、
次のクロックでレジスタ6に入力される。
また、同じタロツクでレジスタ7にはY出力rn−1が
入力される。次に(i = 2 、・・・+ n )、
セレクタのX出力を六入力が選択されるようにすること
によって前出力Zi−+がXから出力されるので(Sl
、 2=0゜0)、Zi”Zi−1*(1’+rn−i
が計算され、i=nのときシンドローム多項式の1つの
係数S +−+が生成される。その間レジスタ7からは
、rtが順次出力される。
このPEを第7図のように接続して、α1の値を割り付
けることによってシンドローム多項式の各係数が順次生
成される(タイミングは第8図に示す)。
また、シンドローム多項式の各係数を同時に生成させる
には、第10図のようにPE同士を接続する。この場合
、受信シンボルr1の通信距離が各PEによって異なる
ことに注意しなければならない(タイミングは第11図
に示す)。
また、−第5図のPEを第12図のように用い、第13
図のように接続することによって、シンドローム多項式
の各係数を最後のPEから連続して出力することが出来
る。第13図の回路に第14図のように信号を入力する
。最初のPEにおいて通常セレクタ出力WはD入力を選
択しているが、シンドローム52L−1が生成されたと
き選択信号Sl、、4=1010とすることによってW
に六入力を出力してレジスタ8にシンドローム521−
1を入力し、S (x)から出力させる。次のPEにシ
ンドロームS 2t−2が生成されたときD入力から前
PEの出力52L−rが入力されているので321−2
を1クロツクずらすためにA入力をZに出力して(Sl
、、4=1110)、レジスタ9にシンドローム52t
−2を取り込む。その出力を次のクロックでWに出力す
ることによって(Sl、、4=OO10)レジスタ8に
S zt−zが入力され、S (x)から5zt−+の
次に52L−2を出力させることが出来る。
それ以降のPEはシンドロームS r−+が生成されて
からS (x)に出力させるタイミングが更に1クロツ
クづつずれてI、ぐくので、Sl、、4=0010とす
るタイミングを1クロツクづつずらしていく。これによ
って、最後のPEのS (x)からシンドローム多項式
の係数321−11・・・、Soを連続出力させること
が出来る。
第7図、第1O図、第13図共に、必要なI’Hの数は
2を個であり、処理速度は10−210−2O(wor
d/ s e c )である。
(GCD生成部 (誤り位置多項式及び誤り数値多項式
生成))ステップ2の誤り位置多項式σ(X)と誤り数
値多項式ω(X)の導出アルゴリズムは、拡張GCD問
題に帰着できる。即ち、x 21を多項式A、、シンド
ローム多項式S (x)を多項式B0とおいた時(de
gA。
=2t、 degBo=2t 1 )、GCD [Ao
、 Bo]を求める途中で、 d e g W < t 、  d e g D≦tC
* As + D * Bo = Wを満たす多項式り
、W(Dが誤り位置多項式σ(X)、Wが誤り数値多項
式ω(X)を表す)を求める問題に帰着される。このよ
うなσ(X)とω(X)は、定係数の違いを除いて一意
的に定まることがわかっている。従って、Ad (!:
 noに対して次のような多項式へ、  +3.  U
、  V、  L、  Mを定義し、A=U*Δ。十L
 * D。
B=V * Ao + M * +3゜その初期値を U=M=l、L=V=0.(Δ=Δo、  l3=Bo
)とおいて第15図の繰り返しステップを実行していき
、degA (degB)<tとなったときにA (B
)がω(X)、L (M)がσ(X)として各々求まる
なお第15図の方法では多項式Bの最高次係数αと多項
式への最高次係数βをA、 Bに各々互い違いに乗する
ことにより、繰り返しステップにおけるGF上の除算を
省略している。このようにしても、σCX’)とω(X
)の値に本質的な問題は生じない。
しかし、ここで問題となるのは処理の途中で多項式の長
さが変化することである。例えば、1回の処理に注目し
た場合degAとdegBの差の大きさによって、生成
されるΔまたはBの多項式の次数、即ち多項式の長さが
変化する。このような入力多項式の長さの変化にPEの
機能を対応させようとすると、各PEに非常に複雑な機
能が要求される。またその場合、個々のPHの計算量が
不均等になり効率が悪い。この問題を解決するために、
K u n gらの拡張GCD問題を解(シストリック
・アルゴリズムでは、各I’Eへの多項式の入力を個々
の係数データとA、Bの次数差に分けているが、ここで
は各PEへの入力を多項式の係数データのみとし、次数
差は別の回路によって次の3つのモードとして生成し、
PEのセレクタ選択信号として用いる。
1)  reduceA ;  = degA、 de
gB≧tかつdegA≧degB2)  reduce
B ;  = degA、 degB≧tかつdegA
≧degB3)  nop   ;  = degA<
tまたはdegB<tまた、個々のPHの計算量を均等
にするために、1回の処理におけるAまたはBの次数の
変化を高々1次にとどめる。このようにすると、A、B
のdegA。
degB次の項が非零とは限らなくなるが、A (B)
のdegA (degB)次の項が零であれば、A (
B)を単に高位シフトしてやるといった操作を行えば問
題ない。
従って、第15図のアルゴリズムは第16図のようにす
ることが出来る。第15図においてA (B)またはL
 (M)を求めるアルゴリズムは次数処理を除いて同じ
であるので、第16図ではProcess部を共通の表
現で示している。実際の回路ではA (I3)を求める
ときとL (M)を求めるときでProcess部を独
立に2つ持つか、1つを2回用いなければならない。以
下、1つのProcess処理について評価を行うが、
1つのProcess部を2回用いる場合は処理速度を
半分にし、2つのProcess部を独立に持つ場合に
は必要なPHの数を2倍にすればよい。
GCD生成のための主な具体的計算は、第16図のPr
ocessと表された部分であるので、これをPEで実
現することを考える。但し、Setで表された次数処理
、及び5tateを設定する部分は変則的な処理である
ので、外部回路によって実現する。この回路は第31図
に示すようにα、βのO検出回路1.2(ORによって
構成される)と次数の比較器3、4.5 (コンパレー
タ)の結果から5tateを定める回路6 (ROM等
)と次数の減算器7,8(アダーによって構成される)
によって構成され非常に小さな回路規模で実現出来る。
Process処理は、入力→選択→積和処理となって
いるのでIPEの動作に対応している。5tateの状
態はセレクタの選択信号Sl、  S2によって表3の
ように対応させる。Process処理1回をIPHに
割り当てた場合、第18図のように接続される。第18
図において一番上の段は、α、βを設定するための段で
あり、各PEで決定されたα。
β(G、  Hから出力)はその下の列全てに共通であ
る。また5tateの状態もまた各列について共通であ
る。
この場合、必要なPEの数は2t* (2t+2)個で
あり、処理速度は1符号語単位で処理されるので10−
210−2O(length/5ec) =n* (1
0−20)Mwps (word/5ec) =n* 
(80−160) Mbps(bit/5ec) (n
は符号長)となる。
また、Process処理2を回、即ち1多項式毎の処
理をIPEに割り当てた場合、第22図のように接続さ
れる。第22図においてalJ +  b+−+を実現
するためにレジスタ5.7の後にレジスタを挿入してい
る。これによって、次のPEへの係数データ入力をA、
  n、 Cの多項式について、個々の多項式の次数に
相当する項を互いに揃えて高次から順次入力することに
なる。またα、βを設定するためにCK2、及びCLで
制御されるレジスタを外部的に付加する必要がある。入
力多項式A、B、Cを5tateによって選択したX、
  Y出力多項式の最高次数の係数を各々互い違いにβ
αとしH,Gから出力してCK2でラッチして、各々の
PE毎にその値をレジスタに保存する。但し、A、 B
、 Cの多項式の最高次数入力中はα。
βが定まらないためCLによってOが出力される(最高
次数の処理結果はOとなることが決っているため)。こ
の場合、必要なPEの数は2t+2個であり、処理速度
はProcess処理2を回をIPEに割り付けるので
、(10−20) / 2 t M 1 p sとる。
ここで、第25図に示す例について第18図、第22図
の接続でA (B)を求める場合の信号の流れを各々第
19図、第23図に示し、L (M)を求める場合の信
号の流れを第20図、第24図に示す。(α。
βの値はA (B)の処理の時決定され、L (M)の
処理の時まで保存されるとする) また、第5図に示すPEを第26図のように用いて、第
27図のように接続することによって第22図の接続を
最初に定めた通信路の条件である隣同士か自分自身とで
き、かつ第13図のシンドローム出力S (x)を直接
受けて誤り位置多項式、及び誤り数値多項式を出力する
ことが出来る。(タイミングは第23図、第24図と同
じ。但し、#OのPEはA (B)の処理の最初のみS
l、、4=0000、以降S1.。
4=0100とし、L (M)の処理の最初のみSl、
、4=、1100、以降S1..4=0100とするこ
とによって第23図、第24図の入力が実現される。)
また、Process処理の#毎の処理をIPHに割り
当てた場合、第5図のPEを図28のように用いて、第
29図のように接続される。この場合、必要なPEの数
は2を個であり、処理速度は(10−20)/ (2t
 + 2 ) M I p sとなる(タイミングは第
19図、 。
’t。
第20図と同じ)。
(誤り位置、及び誤り値生成部) ステップ3では、ステップ2で得られた誤り位置多項式
σ(X)、誤り数値多項式ω(X)、ならびにσ(X)
の微分のσ′(X)という3つの多項式に、そのR3符
号が定義されるGF (2”)の元α”(i=n−1,
・・・、1.0)を逐次代入してその値を求める計算が
必要である。ここで具体的に必要な計算は単に多項式に
変数を代入し、その値を求めるだけであるから、シンド
ローム計算と同様の繰り返しアルゴリズムを利用できる
。例えば、t−1法条項式r(X)の計算は次のように
展開される。
f(x) =fl、* x’−’+f、、* x’−”
 ・+f、* x+f。
=(”・((f +−+ *x十f t−2) * 十
f 1−s)*** −+fυ*X+fo)従って、シ
ンドローム計算と同様の次式のように分解される。
Z0=O Zl  = Zl−1* x + fl−、(i= t
 、 ・・・+ t )f(x)=Z。
但し、シンドローム計算では各I’Eが代入すべきXを
予め持っており、各PEに係数を代入していったが、こ
こでは係数L−+ (J = 1 、・・・、1)が予
めわかっておりXが各PEに代入される。
従って、第1図のPEを第32図のように用い、第33
図のように接続して、第34図のように信号を送る。第
33図は、選択信号Sl、 2=OOに固定してB入力
に係数「−を設定して置きへ入力からα−1を順次入力
して行(ことにより、最後のPEからf(α−1)の値
が順次出力されるようにしたものである。1つのPEに
Zl−+ (前PEのe出力)とα−1(前PEのα刊
出力)が同時に入力され、そのPEからZ + = Z
l−+ *α−’ + f、−、、及びα−1が出力さ
れる構成になっている。
この処理を、i=1からしまで各々のPHに割り付ける
ことによって、f (x)が計算される。
また、第5図の構成のPEを第35図のように用い、第
36図のように接続して、第37図のように信号を送る
。まず係数fの設定は、E入力にL−+ (J=1.・
・・、1)を順次入力し、各PEが設定されるべき「、
の値が入力されたとき、選択信号S1..4=OO10
とする。これによって、W、Z出力からr−が出力され
レジスタ8にfl−1が入力される。それ以後、Sl、
4=OO00とすることによってレジスタ8に「l−1
が蓄えられる。そして、次の受信系列の処理を行うとき
、Sl、、4=O110とすれば、レジスタ8に蓄えら
れていたfl−1がY出力から出力されレジスタ7に入
ツJされる。以降、選択信号S1..4’=、0000
とすればY出力からは常にf、ヨが出力され、各PEに
f +−1が設定されたことになる。その間、X出力は
A入力を選択し、α−’ (i=n−1,・・・、O)
が出力され続け、そのα−1出力はレジスタ5から1ク
ロック遅れで次のPEに順次送られる。それを1受信系
列毎に行うことによって、第34図のr(α−′)の計
算が行われる。これを、第13図、第27図の回路とつ
なげることによってステップ1−3がインターフェース
回路なしで実現できる。
第34図、第36図の回路はω(X)、σ(x)。
σ′(X)の計算のために3セツト必要である。1セツ
トはt個必要であるので、必要なPEの数は3t個であ
り、処理速度はα−’ (i=n−1,・・・、0)が
1ワード毎に対応して順次処理されるため10−20 
M w p sである。
ここで、σ(X)の微分式σ′(X)の係数を考える。
f(x) = r、−、* X’−’ + ft−2*
 X’−” 十・・・+ ft * X 十りとしたと
き、f (x)の微分式f’(x)はr’ (x)=(
t−x)*rt−、*x’−”+(t−2)*r+−、
*x’−1+”’+ftとなる。(t−i)の値が偶数
のとき、ガロア体の性質から(t−i)=Oとなるので
、f’(x)の係数は飛び飛びにOの値をもつ。従って
、σ′(X)の係数の設定は0係数の時、係数設定時に
選択信号St、。
4=0010の代わりに31..4=0001とすれば
、C入力の0がW出力から出力されレジスタ8に設定さ
れる。
(消失位置多項式生成部) 8個の消失誤りが位置jl、 j2.・・・、jSに生
じ、r個の消失以外の誤りが位置kl、 k2.・・・
、krに生じている場合を考える。但し、 2r+s+1≦d  (d:最小距離)が成立している
と仮定する。ここで、 Y1= a”   (i= 1. 2.=、s)とし、
消失位置多項式λ(X)を λ(x) ” (1−Y+* x)*(1−Y!* x
)−・・(1−y、* x)とお(と 5(x)*λ(x) cr(x) = ω(x)mod
x’−’が成立することが導ける。但しσ(X)は誤り
位置 ′多項式であり、ω(X)は i−1k≠l                i−1
kv&+となるr+s−1次以下の多項式である。但し
、E。
は位置jiの誤りの値であり、Lkはαkl(H=1.
・・・。
r)であり、elは位置kiの誤りの値である。
このとき、σ(X)、ω(X)をユークリッドの互除法
によって求めるためには、第15図、第16図のアルゴ
リズムにおいてシンドローム多項式S (x)をS (
x) *λ(X)で置き換え、degA<t (deg
B<1)をdegA<t+s (degB<t+s)で
置き換えればよい。
従って、消失誤り訂正を行うには5(x)*λ(X)を
1’Eを用いて生成すればよい(degA (B)<t
+Sへの置き換えはコントロール部で行われる)。
λ(X)を計算するためにλ(X)の式を次式のように
分解する。
2、 = 1 Zl =(I  Y+ * x ) * Zl−+”Y
l * Zl−1* x+ zl−1(i= 1+””
os)λ(x) = Z。
従って、λ(X)の具体的計算はZ、=Y+*Zt−、
*x+ZI−+を行えば良い。次数は信号の順序を示し
ているだけであるので、まずZ、−1の入力にY、を乗
じて、lクロック遅らせたzl−7と加算すればよい。
よって、λ(X)を生成するには第42図のようにPE
を用い、第43図のように接続すればよい(タイミング
は第44図に示す)。
先ず、#1(i=1)のPHについてセレクタの選択信
号をSl、2=01とし、A入力z0=1をxに出力し
、C入力OをYに出力する。演算結果であるY + *
 Z o = Y +はレジスタ6に入力され、X出力
Z0はレジスタ5によって1クロック遅らされBに入力
される。それ以後、Sl、2=10とすることによって
XにC入力Oを、Yに1クロック遅らされたZoを出力
し、次のクロックで演算結果Zo = 1がレジスタ6
に入力され、QからZl = (Yl * X + 1
 )が順次出力されたことになる。次に#2以降のPH
について(i=2.・・・、S)、まずセレクタ選択信
号をSl、  2=OLとし、Qから(D Zt−+出
力の最高次の係数を八人力としてXに出力し、C入力0
をYに出力する。それによって、Y+*Z+−Iの最高
次の項が演算されレジスタ6に入力される。レジスタ5
からはlクロック遅らされたZl−1が出力され、B入
力にフィードバックされる。B入力にZl−1がフィー
ドバックされたときSl、2=OOとすることによって
、Yl * Zl−1* X + Zl−+の演算結果
が順次レジスタ6から出力され、次のPHに入力される
。従って、#SのPEからλ(X)の結果が高次の項か
ら出力される。S≦2tであるのでここで必要なPHの
数は2tであり、S以上のPEのY、にOを割り付けれ
ば#2tのPEからλ(X)の結果が高次の項から出力
される。
またλ(x) *S (x)を生成するには第45図の
ようにPEを用い、第46図のように接続する(タイミ
ングは第47図に示す)。第46図の構成は第48図に
示す多項式の乗算回路と全く同じ構成になっている。セ
レクタ選択信号は31.2=00に固定しておけば良い
。乗算回路の動作は公知であるのでここでは省略する。
しかし、第46図の乗算回路はλ(X)の入力が全ての
PEに入力され通信距離が異なるので、第5図のPEを
第52図のように用い、第53図のように接続すること
によって通信距離を同じにすることが出来る。(タイミ
ングは第54図に示す)ここでは乗算C(x) =A 
(x) *B (x)の計算を次のように分解する。
A (X ) =am−1* xIN−’ + a、−
、* x”−”十−+ a 1 *X+a。
としたとき C(x) = a、−、*B(x) *x”−’ + 
a、−、*B(x) *x−−”+ −−・−+a、*
B(x)*x+ao*B(x)となるので Z0=0 Zl   :” Zl−+ *x + B(x)*am
”l     (i= 1 、=・、rn )C(x)
= Z− 従って、ここでは各PEへのStの割付を逆にし、#i
のI’EにS21〜.を割り付ける(S21−+の割付
力は後述する)。まず#1のPEでは2.=0とし、2
.=2゜−1−B (x) *a−−+ (8g−l=
sffi−11B (x) =λ(X))を計算し、次
のPEはその出力に対し更に1クロック遅らせたB (
x)を、B(x)*am−iとして加算することによっ
て21=Z+−1* X 十B (X) *am−+の
演算が行われる。これをm=2を回、即ち2を個のPE
に割り付けることによってC(x)の計算が行われる。
また、第53図の接続は第13図のシンドローム生成部
からの出力S (x)を直接受けてS (x) *λ(
X)を生成する構成になっている。第53図の回路に於
て、各々のPEに設定すべきSt (j=2t  1゜
・・・、0)が送られてきたときS 11.4 = 0
101とすることによってレジスタ9に81が入力され
、それ以後S1..4=0100とすることによってレ
ジスタ9の出力がE入力にフィードバックされるので、
レジスタ9にS、が蓄えられ、そのI’EにStが選択
されたことになる。前述の乗算は各PEのセレクタ選択
信号をSl、、4=0100とし、Z I−1をA入力
に、λ(x)をC入力に入力することによって行われる
但し、λ(x)はZ、−9の入力から1クロック遅れて
入力させるために、前PEにおいてレジスタ7からのλ
(x)出力をD入力にフィードバックしW出力を通じて
レジスタ8から出力させる。
また、第50図の回路はY、(i=1.・・・、s)が
連続入力される場合のλ(x)生成部を示している。
これも第5図のPEを第49図のように用い、第51図
のように信号を送ることによってY (x)の入力が各
々のPHに設定される。通常、セレクタ選択信号はSl
、、4=OOOO(#1のPEのみSl、、4=100
0)とし、設定すべきYlがD入力から入力されたとき
St、、4=OO01(#lのPEのみ1..4=11
01)とすることによって、Z出力にD入力が選択され
レジスタ9にY、が入力され、以後セレクタ選択信号の
設定を戻すことによって、レジスタ9の出力はE入力、
Z出力を通じてレジスタ9にフィードバックされレジス
タ9にY、の値が蓄えられ、乗算器2の入力としてYl
の値が設定されたことになる。Y1設定後のλ(X)生
成の動作は第44図と同様になる。
(符号器) 符号器は通常多項式の除算回路によって構成される。除
算回路は第55図の構成になっている。
それをPEを第56図のように用いて第57図のように
接続することによって、第55図と全く同じ構成にする
ことが出来る。#2t+1のPEの接続が変則的である
のは、情報I (X) ” (To−++ Io−z、
・・・。
Io)とパリティP(X) = (p2、+  P2+
−1+”’+Pl)を選択して符号語にするセレクタの
役目をさせているためである。従って、最初は#1から
#2tまでのPEの選択信号をSl、2=10、#2t
+1のPEの選択信号をSL、2=01とし、情報I 
(x)の先頭ワードI、−1が$2t+1のPEのC入
力から入力されたとき、#lから#2tまでのPEの選
択信号をSL。
2=00とする。その間#2t+1のPEのGからは情
報I(x’)がC入力を通じてY出力から出力される。
C入力に情報I (x)の最終ワードI0が入力され終
ると#1から#2tまでのPEの選択信号を81゜2=
O1とし、#2tのPHの選択信号をSl、2=OOと
する。それによって、#2t+1のPEのGから情報I
 (x)に続いてパリティが出力される(タイミングは
第58図に示す)。第57図の回路は通信路が各々のP
Eによって異なる。
(誤り訂正実行部、及びシステム) ステップ4の誤り訂正の実行部も、第38図のように第
1図のPHによって構成される。但し、0検出回路(O
Rによって構成される)とガロア体上の逆数生成回路(
ROM等)を外部的に加える必要がある。GCD生成部
においてA (B)、 L (M)の処理を1つのPr
ocess部を2回用いている場合は、ω(X)の係数
が先に送られてくるのでω(α−′)の値も先に計算さ
れ、この回路に送られる。この場合、σ(α−1)、σ
′(α−1)の出力タイミングを合わせるためにバッフ
ァを挿入し、ω(α−′)の出力を遅らせる必要がある
(GCD生成部に於て2つのProcess部で同時に
A (B)とL (M)の処理を行う場合はバッファを
挿入する必要はない)。
タイミングを合わせたω(α−1)とσ′ (α−′)
が −人力されたときω(α一つをBに入力し、σ′ 
(α一つを逆数にして乗算器3に入力する。σ(α−′
)は、0検出回路に入力されσ(α一つ=0の時0、σ
(α−1)≠0の時lとしてセレクタ選択信号S2に入
力する。
誤り位置、即ちσ(α−I)=0の時Sl、2=OOと
なるのでT出力は、ω(α−′)を出力しα″−1(α
−′)と乗算することによって誤りの値ω(α司)/σ
′(α−1)が乗算器3から出力される。誤り位置でな
いときはσ(α−1)≠0であるので、Sl、2=01
となりY出力はC入力のOを出力するので、乗算器3の
出力はOとなる。X出力からは常にバッファによって遅
らされた受信語系列r、’  (i=n−1,・・・。
0)が出力され、乗算器2からは受信語列r、′  が
出力される。
従って、乗算器からの出力量・士をEXORすることに
よって誤り訂正が実行される。
また前節においてf(α−1)の値を求めるためにα−
’ (i=n−1,・・・、O)を入力する必要がある
が、α−1(i=n−1,・・・、0)発生回路として
図1のPEを第39図のように用いることが出来る。第
39図においてαV=α−0とし、α“=αとし、α″
−1を発生させる1つ前のクロックに於てセレクタ選択
信号Sl、 2=10とし、それ以後St、2=OOと
すれば良い。その様子を第40図に示す。
以上述べてきたように、ユークリッドの互除法に基づ(
R3符号の復号器の各ステップを同一のPEによって構
成した。1例として各ステップを次の組合せにすること
によって、各PEの選択信号S1.。
4の制御のみで全体のシステムを動かすことが出来る。
その全体のシステムを第41図に示す。
ステップ1)SYNDROME  :第13図ステップ
2)  GCD      :第27図ステップ3)E
VALUATE  :第36図ステップ4)CORRE
CT   :第38図これによって、全体のシステムで
必要なPEの数は次のようになる。
S    G     EC ((2t) + (2t+2) + (3t) +1)
 −(7t+3) * 1000100Oこれに各PE
の選択信号S1..4を第14図、第23図、第24図
、第37図のように制御するコントロール回路を付加す
ることによって全体のシステムが構成される(コントロ
ール回路はROM等によって非常に小さな回路規模で実
現される。またα−1を第39図で発生させる場合必要
なPEの数は7t+5となる)。このシステムの処理速
度は、GCD生成部で1つのProcess部を2回用
いる場合には4tクロック以上かかるので符号長nがn
>4tであれば10−20 M w p sで実現でき
る(2つのProcess部を用いる場合の処理時間は
2tであるので問題はない)。
符号化復号器をシステムとして考えた場合、消失誤り訂
正のための復号器は符号器としても用いることが出来る
の、で、第59図の消失誤り訂正のための復号器は1例
として、次の組合せによって符号化復号器として実現で
きる。
1)SYNDROME  :第13図 2)  GCD      :第27図3 )  E 
V A L U A T’E  :第36図4)COR
RECT   :第38図 5)ERASURE I    :第50図6)  E
RASUI?E II    :第53図これは第41
図の復号器にERASURE IとERASURE I
Iを加えたものであるが、処理速度は変わらず、全体の
システムで必要なPEの数は次のようになる。
((2t) + (2t+ 1) + (4t) + 
1 + (2t) +(2t)]= (12t+3)*
1000100Oまた消失訂正を行わない場合、第41
図の復号器に第57図の符号器を加える必要がある。こ
のとき全体のシステムに必要なPHの数は第41図の復
号器で必要なPHの数(7t+3)に(2t+1)を加
えた(9t+4)である(符号化と復号を同時に行わな
い場合には、PEの接続、及びPEの制御を符号化と復
号で可変にすることによって第41図の回路で回路規模
を変えることな(符号化復号器を実現できる)。
以上のように、第1図または第5図のPEを用いること
によって、10−20 M w p sの処理速度を持
つR5符号化復号器が次の回路規模で実現できる。
R3符号化復号器: 7t+3 (9t+4)消失誤り
訂正符号化復号器: 12t+3例として、t=2とt
=8のR8符号化復号器を考えた場合、t=2で170
00ゲート、t=8で59000ゲートとなり、コント
ロール回路を入れてもVLSIでは十分実現可能な範囲
である。また、内部構造の規則性と通信距離の最適化に
よりVLSI化しやすく、PEの数を増加させることに
よって処理能力も1次関数的に増加できる構成になって
いる。またVLSI化の際、セレクタ、乗算器、加算器
からなる演算部は1箇所に固められているので最適化す
ることによって10−20 M w p s以上の処理
速度が得られる構成になっている。
また、復号処理の中心であるステップ2の誤り位置多項
式、及び誤り数値多項式の生成をこのPEを用いて第1
8図のように接続することによって10−210−2O
の高速処理が実現できる。ステップ1. 3の処理も特
殊な処理によって高速化する(符号語毎に並列化する等
)か、またはこのPEを第60図のように接続すること
によって10−20 M l p sの高速処理が実現
できる。但し、回路規模は非常に大きくなる。
また、このPEを用いてX′発生回路、及び除算器が第
61図、第62図のように構成できる(タイミングは第
61図、第62図に示す)。
以上のように、このPEを用いてガロア体上の種々の演
算が可能であり、R3符号の符号化復号器が効率的に構
成できる。
〔発明の効果〕
本発明ではVLSIアーキテクチャの特徴を生かし、次
のことを実現した。
1)高信頼性(大能力) 2)高速性 3)内部構造の規則性 4)大集積化 これによって、10−210−2O(word/ 5e
c)以上の処理速度を持つP CI(符号のシンドロー
ム生成器、あるいはGCD生成器、あるいは誤り評価器
、あるいは消失誤り訂正器が実現できることを示した。
また、訂正能力に対して同じ構成のPEを1次関数的に
増やしていくことによって任意の高信頼性を得られる構
成にした。また、各゛々のPEの制御もセレクタ選択信
号の制御のみを行うことにより全てのPEを同じクロッ
クで動作させることができる。これは高速性と高信頼性
が求められるシステムには非常に有効な方式である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例に係るプロセッシング・エレメ
ント(PE)の構成図 第2図はPHのセレクタの構成を示す間第3図はPHの
ガロア体上の乗算器の具体的構成を示す図 第4図はPEのガロア体上の加算器の具体的構成を示す
図 第5図は本発明による拡張されたPEの構成図第6図は
本発明による第1図を用いたシンドローム生成用PEの
構成図 第7図は本発明による第1図を用いたシンドローム生成
用PEの接続図 第8図は本発明による第1図を用いたシンドローム生成
用PEのタイミング図 第9図は本発明による第1図を用いたシンドローム生成
用PHの他の構成を示す図 第10図は本発明による第1図を用いたシンドローム生
成用PHの他の構成を示す接続図 第11図は本発明に・よる第1図を用いたシンドローム
生成用PHの他の構成を示すタイミング図第12図は本
発明による第5図を用いたシンドローム生成用I’Hの
構成図 第13図は本発明による第5図を用いたシンドローム生
成用PHの接続図 第14図は本発明による第5図を用いたシンドローム生
成用PHのタイミング図 第15図はGCDを求めるためのアルゴリズムを示す図 第16図は本発明によるPEを用いたGCD生成の為の
アルゴリズムを示す図 第17図は本発明による第1図を用いたGCD生成用P
Hの構成図 第18図は本発明による第1図を用いたGCD生成用P
Hの接続図 第19図は本発明による第1図を用いたGCD生成用I
’Eのタイミング図 第20図は本発明による第1図を用いたGCD生成用P
Eのタイミング図 第21図は本発明による第1図を用いたGCD生成用P
Hの他の構成を示す図 第22図は本発明による第1図を用いたGCD生成用P
Hの他の構成を示す接続図 第23図は本発明による第1図を用いたGCD生成用P
Eの他の構成を示すタイミング図第24図は本発明によ
る第1図を用いたGCD生成用PHの他の構成を示すタ
イミング図第25図はGCD生成の例を示す間 第26図は本発明による第5図を用いたGCD生成用P
Hの構成図 第27図は本発明による第5図を用いたGCD生成用P
Eの接続図 第28図は本発明による第5図を用いたGCD生成用P
Eの他の構成を示す図 第29図、第30図は本発明による第5図を用いたGC
D生成用PEの他の構成を示す接続図第31図は5ta
te生成回路ブロック図第32図は本発明による第1図
を用いた誤り評価用r’Eの構成図 第33図は本発明による第1図を用いた誤り評価用PE
の接続図 第34図は本発明による第1図を用いた誤り評価用PE
のタイミング図 第35図は本発明による第5図を用いた誤り評価用PE
の構成図 第36図は本発明による第5図を用いた誤り評価用PE
の接続図 第37図は本発明による第5図を用いた誤り評価用PH
のタイミング図 第38図は本発明による第1図を用いた誤り訂正実行用
PEの構成図 第39図は本発明による第1図を用いたα’−(α11
)1発生用PEの構成図 第40図は本発明による第1図を用いたα’−(α゛)
1発生用PEのタイミング図 第41図は本発明による誤り訂正復号器のシステム構成
図 第42図は本発明による第1図を用いた消失位置多項式
生成用PHの構成図 第43図は本発明による第1図を用いた消失位置多項式
生成用PHの接続図 第44図は本発明による第1図を用いた消失位置多項式
生成用PHのタイミング図 第45図は本発明による乗算用PHの構成図第46図は
本発明による乗算用PEの接続図第47図は本発明によ
る第1図を用いた乗算用PHのタイミング図 第48図は従来の乗算回路の構成を示す画策49図は本
発明による第5図を用いた消失位置多項式生成用PHの
構成図 第50図は本発明による第5図を用いた消失位置多項式
生成用PEの接続図 第51図は本発明による第5図を用いた消失位置多項式
生成用PEのタイミング図 第52図は本発明による第5図を用いた乗算用PEの構
成図 第53図は本発明による第5図を用いた乗算用PHの接
続図 第54図は本発明による第5図を用いた乗算用PHのタ
イミング図 第55図は従来の符号化回路 第56図は本発明による第1図を用いた符号化用PEの
構成図 第57図は本発明による第1図を用いた符号化用PEの
接続図 第58図は本発明による第1図を用いた符号化用PHの
タイミング図 第59図は本発明による消失誤り訂正符号化復号器のシ
ステム構成図 第60図は本発明による第1図を用いた高速積和演算算
器を示す図 第61図は本発明による第1図を用いたx2″′発生器
を示す図 第62図は本発明による第1図を用いた除葬器を示す図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 多入力多出力、または多入力−出力のセレクタ回路と、
    そのセレクタ回路の出力を少なくとも1方の入力にもつ
    ガロア体上の乗算器と、その乗算器出力を加算するガロ
    ア体上の加算器と、その加算器出力及び前記セレクタ回
    路出力を蓄えるレジスタ回路から構成された演算回路を
    複数用いてBCH符号の復号を行なうBCH符号化復号
    方式。
JP30589886A 1986-12-22 1986-12-22 Bch符号化復号方式 Pending JPS63157530A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP30589886A JPS63157530A (ja) 1986-12-22 1986-12-22 Bch符号化復号方式
US07/982,062 US5325373A (en) 1986-12-22 1992-11-25 Apparatus for encoding and decoding reed-solomon code

Applications Claiming Priority (1)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63233614A (ja) * 1987-03-20 1988-09-29 Canon Inc 誤り訂正装置
JPS63233613A (ja) * 1987-03-20 1988-09-29 Canon Inc 誤り訂正装置
US5504758A (en) * 1992-04-28 1996-04-02 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Error-correcting apparatus

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63233614A (ja) * 1987-03-20 1988-09-29 Canon Inc 誤り訂正装置
JPS63233613A (ja) * 1987-03-20 1988-09-29 Canon Inc 誤り訂正装置
US5504758A (en) * 1992-04-28 1996-04-02 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Error-correcting apparatus
US5570378A (en) * 1992-04-28 1996-10-29 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Error-correcting apparatus

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