NO843657L - Dekoder - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse angår mottagerkretser for kodet data og nærmere bestemt angår den dekodere for en binærkode av den perfekte periodiske typen.

Perfekte periodiske koder er spesielt i slekt med koder som tillater detektering og korreksjon ved mottagelse av sendefeil opptil et gitt antall feil pr. kodet ord, idet nevnte antall er kjennetegnet av den anvendte koden. Dette er mulig på grunn av at den øvrige divisjonen av kodeordet med generatorpolynom, hvilken rest er det såkalte syndrom, tillater en til en identifikasjon av posisjonene til de kodede ordene hvor feilen ligger. Dersom syndromet har en verdi lik null, forefinnes ikke noen feil.

Hvert kodet ord blir dannet av et dataord og et påhengt kontrollord, dannet av et visst antall redundansbiter og heretter henvist til som redundansord.

Det skal bemerkes at transmisjonsfeil kan finne sted både ved dataord og redundansord.

Dette er viktig ved bruk av koder ved spesielle anvendel-sesfelt slik som f.eks. ved satelittkommunikasjon hvor in-formasjonen er tilstede i et antall kanaler, f.eks. kom-mando- og signaliseringskanaler, blir kodet på den måten siden anropstransmisjonen i tilfelle av feil ville være for langsom og dyr. Det er foretrukket å bruke koder som tillater detektering og korreksjon av feilbiter opptil et maksimumsnummer pr. kodet ord ved hjelp av en egnet anord-ning kalt kodedekoder.

Kodedekodere, som allerede er kjent f.eks. slik som beskrevet i artikkelen av L.J. Rennie "Forward-lokking error corretion via extended Golay", Computer Design, juni 1982, side 121-130, som viser ulempen ved for kompliserte krets-konstruksjoner, som ikke er egnet for anvendelse i tilfel-ler hvor beregningshastigheten og det fysiske rommet opp-

tatt av kretsen er fremherskende.

Dekoderen beskrevet i den nevnte artikkelen innbefatter en syndromberegningskrets og en feilkorreksjonskrets. Synd-romberegningskretsen bevirker deling av hvert mottatt kodeord ved hjelp av generatorpolynomet for å tilveiebrin-ge syndromet som blir tilført feilkorreksjonskretsen. Sistnevnte består av en behandlingsenhet som utfører en heller komplisert korreksjonsalgoritme, som ved hjelp av å beregne antall biter ved "1" i syndromet, kontrollerer om feilen er begrenset ved redundansbiter og følgelig om dataordet er riktig. Dersom dette ikke er tilfelle, star-ter den en iterativ prosedyre som via skiftoperasjoner på det kodede ordet beregner på nytt det nye syndromet og antall biter ved "1" i samme, detekterer og korrigerer de feilaktige bitene i dataordet.

En slik dekoderingskonstruksjon tillater ikke høy bereg-ningshastighet på grunn av at den er komplisert og uhånd-terlig .

Ovenfor nevnte problemer er løst ved hjelp av foreliggende oppfinnelse ved en dekoderer av en perfekt periodisk binærkode som krever ingen delekrets, men tilveiebringer syndromet for det motholdte kodeordet ved hjelp av et enkel modul-2 tillegg av mottatt redundansord med et ord lest fra en tabell adressert av det mottatte dataordet og hvor redundansordene som korresponderer med alle mulige dataord er lagret.

Den tilveiebringer dessuten riktig dataord ved hjelp av et annet modul-2 tillegg av mottatt dataord og et korreksjonsord lest fra en andre tabell adressert av det nettopp tilveiebrakte syndromet, idet korreksjonsord identifiserer mulige biter som skal bli korrelert i det mottatte dataordet .

Det er således tilveiebrakt ved hjelp av foreliggende oppfinnelse en dekoder av den innledningsvis nevnte art, og hvis karakteristiske trekk fremgår av krav 1.

Ovenfor nevnte og andre trekk ved foreliggende oppfinnelse skal beskrives nærmere ved hjelp av henvisning til tegnin-gene, hvor: Fig. 1 viser et kretsdiagram av en dekoder ifølge foreliggende oppfinnelse. Fig. 2 viser en alternativ utførelsesform av kretsblok-ken betegnet med TAB1 på fig. 1. Fig. 1 viser et eksempel på en dekoder relevant for ikke-begrensende tilfelle av ord kodet av Golay kode (23, 12) som har et 23-bits kodet ord, dvs. et 12-bits dataord og et 11-bits redundansord.

På fig. 1 betegner henvisningstallet 1 en datainngangsbuss for dekoderen, på hvilke der er en sekvens av kodede ord paralleltliggende.

Bussen 1 er forbundet med et normalregister RG med kapasiteten til et kodet ord.

Ved det beskrevne eksempelet består, bussen 1 av 23 ledninger og registeret RG har 23 celler. De første 12 cellene (posisjon 0-11) inneholder dataordet, mens de øvrige 11 cellene (posisjon 12-22) inneholder redundansordet.

Hvert dataord er gjort tilgjengelig i parallell form på bussens 2 til 12 ledninger og hvert redundansord på bussens 3 til 11 ledninger.

TAB1 betegner en blokk som hovedsakelig innbefatter en tabell med 11-bits konfigurasjoner av alle redundansord (tilknyttet korresponderende dataord) generert i samsvar med kodealgoritmen til Golay-koden, beskrevet f.eks. i den ovenfor nevnte artikkel.

Redundansord er skrevet i TAB1 ved slike posisjoner at ved adressen gitt av dataordet og ført gjennom bussen 2 er der tilstede korresponderende redundansord. TAB1 består av en ROM hvor der er 4,096 redundansord som korresponderer med 2 mulige bitkonfigurasjoner på bussen 2.

Redundansord lest på denne måten blir ført gjennom 11-tråds bussen 4 til en inngang til en modul-2 adderer Sl og til den andre inngangen av hvilke redundansordene på bus-senn 3 blir overført.

Addereren Sl består av eksklusive ELLER-logiske kretser som hver mottar ved deres inngang et par korresponderende ledninger for bussene 3 og 4.

Hver eksklusiv ELLER-krets er forbundet ved inngangen til den korresponderende ledningen til bussen, hvor den til-fører en logisk "1" dersom bitene ved dens inngang har opp motsatte logiske verdier eller en logisk "0" dersom bitene ved dens inngang har samme logiske verdier. Ordene på bussen 5 er syndromet til korresponderende kodede ord presen-tert ved registeret RG uten hensyn til posisjonen til feilaktige biter i de kodede ordene.

TAB2 betegner en ROM som inneholder tabellen for alle mulige feilkonfigurasjoner som kan finne sted i dataord opptil et maksimum av tre feilaktige biter pr. hvert ord (så mange kan bli korrigert av Golay-koden) ved hjelp av føl-gende konvensjon: i posisjonene som korresponderer med feilaktige biter er det lagret en logisk 1, ved andre en logisk 0.

En tabell for korreksjonsord for 12-biter hver blir tilveiebrakt. Nevnte ord beskrevet i TAB2 ved adresser som består av relevante syndromer slik at hvert syndrom på bussen 5 danner adressen for utlesningen i TAB2 for korresponderende korreksjonsord tilført ved utgangen på bussen 6.

S2 betegner en modul-2 adderer ekvivalent med Sl som inneholder 12 eksklusive ELLER-logiske kretser, en pr. hver ledning til dens inngangsbusser 2 og 6.

Oppgaven til S2 er å endre det logiske nivået ved posisjoner til bussen 2 som fører en feilaktig bit slik at ut-gangsbussen 7 til S2 og til dekoderen er der tilstede det opprinnelige korrigerte ord.

BT betegner en vanlig tidsbasissynkronisasjon ved hjelp av signalet CK som kommer utenfra og som f. eks. kan være klokkesignalet som styrer datastrømmen på bussen 1, og blir tilført av samme anordningen som sender data på bussen 1.

BT tilfører klokkesignalene CK1, CK2, CK3, CK4, CK5 rett i faseskiftet, hhv. til RG, TAB1, Sl, TAB2, S2.

Fig. 2 viser en mulig alternativ utførelsesform av blokk TAB1 på fig. 1.

Perfekte periodiske koder har den egenskapen at ved modul-2 addisjon av to kodeord kan et kodeord fremdeles bli tilveiebrakt .

Ved utnyttelse av denne egenskapen blir hvert opprinnelig 12-bits ord spaltet i to dataord A og B fremdeles av 12-biter sammensatt som følgende: - ord A: dannet av biter i posisjonen 0 til 5 for det opprinnelige dataordet i posisjonene 0 til 5 og

av logiske 0'er i dets posisjoner 6 til 11,

- ord B: sammensatt av bitene til posisjonene 6 til 11 av det opprinnelige dataord i posisjonene 6 til 11 og av logiske 0'er i dets posisjoner 0 til 5.

Redundansord forbundet med settet av ord A og B blir så generert av Golay-kodealgoritmen. Redundansord relevante med ordene A blir lagret i ROM TABA og de relevante med ordene B i TABB, og i slike posisjoner at den betydelige delen av ordene A og B (posisjonene 0 til 5 for A og 6 til 11 for B) danner utlesningsadressen for redundansordene.

Dataordet i registeret RG (fig. 1) og på bussen 2 (fig. 2) blir til slutt delt i to halvdeler: den første halvdelen (posisjon 0 til 5) gjennom bussen 2' adresserer tabellen TABA som på bussen 8 for 11 ledninger tilfører et redundansord relevant med ordet A; den andre halvdelen (posisjon 6 til 11) gjennom bussen 2", adressetabeller TABB som på bussen 9, som også er fremstilt av 11 ledninger, til-fører redundansord relevant med ordet B.

Bussene 8 og 9 er forbundet med modul-2 addereren S3 lik Sl på fig. 1.

På grunn av ovenfor nevnte tilleggsegenskaper ved hjelp av modul-2 tillegget av redundansord som korresponderer med ordene A og B, blir redundansord som korresponderer med dataord tilstede i RG (fig. 1) tilveiebrakt ved utgangen S3 på bussen 4.

Det kan lett bli vertifisert at ved utførelse av blokken TAB1 som beskrevet på fig. 2, er to lager tilstrekkelig, hver med en kapasitet på 2^=64 ord, mens et ytterligere beregningstrinn blir innført, det som utføres av addereren S3.

Klokkesignalet CK2 på fig. 1 erstatter nå klokkesignalene CK21 ført til TABA og TABB, og CK22 ført til S3. CK21 og CK22 må bli tidsriktig skiftet.

Det opprinnelige dataordet kan bli spaltet i mer enn to komponentord, idet denne løsningen ville gi opphav til en ytterligere reduksjon i total lagerstørrelse på TABl, men ville inneholde også innføringen av de ytterligere modul-2 tilleggstrinnene, med følgende reduksjon i den totale beregningshastigheten på dekoderen.

Løsningen vist på fig. 2 representerer det beste kompro-misset mellom beregningshastigheten og kapasiteten til lageret TABl, mens løsningen vist på fig. 1 tillater den høyeste beregningshastigheten, men krever en høyere kapasitet på lageret TABl som som nevnt består av 2<1>^=4,096 ord.

Claims (3)

1. Dekoder for ord kodet i binærkode av en perfekt periodisk type, idet de kodede ordene er sammensatt hver av data og av et redundansord, karakterisert ved at den innbefatter: - et register (RG) med kapasiteten til et kodet ord som midlertidig lagrer de kodede ordene som den mottar ved inngangen og tilfører ved utgangen på en første buss (2) dataord på en andre buss (3) redundansord; en lagerenhet (TABl) som inneholder redundansord for bundet med alle dataordfigurasjonene, idet enhetene blir adressert av dataord tilstede på den første bussen (2) og tilfører på en tredje buss (4) korresponderende redundansord; en første modul-2 adderer (Sl) med redundansord anbrakt på den andre (3) og tredje (4) buss, tilfører ved utgangen på en fjerde buss (5) resultatet av tillegget som danner syndromet for det kodede ord; et første ROM-lager (TAB2) som inneholder en korrek- sjonstabell for ord som detekterer posisjonen av dataord tilstede på den første bussen (2) som inneholder feil, idet korreksjonsordene er lagret i tabellen ved slike posisjoner at syndromer på den fjerde bussen (5) danner utledningsadressene for de lagrede ordene og blir tilført ved utgangen på en femte buss (6); - en andre modul-2 adderer S2 med korreksjonsord tilstede på den femte bussen (6) og med dataord tilstede på den første bussen (2), hvilke adderer tilfører ved utgangen (7), som er dekoderutgangen, korrigerte dataord.

2. Dekoder ifølge krav 1, karakterisert ved at lagerenheten (TABl) hovedsakelig består av et lager av ROM-typen, hvor redundansord er lagret ved slike posisjoner at korresponderende dataord tilstede på den første bussen (2) danner utlesningsadresser for lagrede ord.

3. Dekoderer ifølge krav 1, karakterisert ved at lagerenheten (TABl) innbefatter: - et andre ROM-lager (TABA) som inneholder redundansord forbundet med sammensatte dataord, ved de første posisjonene til en første del av dataord tilstede i registeret (RG) og med logisk 0 i de øvrige posisjonene, idet redundansordene lagret ved slike posisjoner at den første delen av dataord på den første bussen (2) danner utlesningsadressen til de lagrede ordene og blir til-ført en syvende buss (8); - et tredje ROM-lager (TABB) som inneholder redundansord forbundet med sammensatte dataord av logisk 0 i de før-ste posisjonene og de øvrige posisjonene med en andre del av dataordene i registeret (RG), idet redundansordene er lagret i slike posisjoner at den andre delen av dataordene på den første bussen (2) danner dets utles-ningsadresse og blir tilført på en åttende buss (9); en tredje modul-2 adderer (S3) av redundansord på den syvende (8) og (9) bussen, som tilfører ved utgangen redundansordene på den tredje bussen (4).