RU2319308C1 - Cyclic code synchronization method - Google Patents

Cyclic code synchronization method Download PDF

Info

Publication number
RU2319308C1
RU2319308C1 RU2006116215/09A RU2006116215A RU2319308C1 RU 2319308 C1 RU2319308 C1 RU 2319308C1 RU 2006116215/09 A RU2006116215/09 A RU 2006116215/09A RU 2006116215 A RU2006116215 A RU 2006116215A RU 2319308 C1 RU2319308 C1 RU 2319308C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
synchronous state
discrete
fragment
code
receiver
Prior art date
Application number
RU2006116215/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2006116215A (en
Inventor
Валерий Леонидович Тамп
Евгений Иванович Балунин
Сергей Владимирович Дианов
Original Assignee
Череповецкий военный инженерный институт радиоэлектроники
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Череповецкий военный инженерный институт радиоэлектроники filed Critical Череповецкий военный инженерный институт радиоэлектроники
Priority to RU2006116215/09A priority Critical patent/RU2319308C1/en
Publication of RU2006116215A publication Critical patent/RU2006116215A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2319308C1 publication Critical patent/RU2319308C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
  • Detection And Prevention Of Errors In Transmission (AREA)

Abstract

FIELD: electric communications, possible use for synchronization of message, which is transmitted as a series of words of cyclic code of primitive length under conditions of parametric indeterminacy, demonstrated by absence of any data about coder structure with the exception of code base and code word length.
SUBSTANCE: cyclic code synchronization method includes receiving discrete series of code word symbols using a receiver of discrete information, a fragment of discrete series is extracted which has length equal to length of code word, discrete Fourier-Galois transform is performed over the fragment and presence of synchronous state of discrete information receiver is determined using synchronous state criterion. Synchronous state criterion for the discrete information receiver is the equality to zero of at least one spectral component in the spectrum of the extracted fragment. In case when synchronization is absent before it is established, synchronous state is found by means of successive shifting of received series for one symbol towards one and the same side with following extraction of a new fragment, its discrete Fourier-Galois transform and detection of receiver synchronous state presence based on the synchronous state criterion. After detection of synchronous state criterion, validity check of synchronous state establishment is additionally performed according to presence of phasing validity indication. For that purpose, at least four fragments of the same length are extracted, which are positioned serially after the fragment, extracted at the stage of synchronous state detection, discrete Fourier-Galois transform is performed over additionally selected fragments and presence of phasing validity indication is determined. As phasing validity indication, non-empty intersection of sets of zero component numbers in resulting spectrums is considered. In case when phasing validity indication is absent, the search for synchronous state is continued starting at the moment when synchronous state criterion is fulfilled.
EFFECT: increased number of codes being synchronized under conditions of parametric indeterminacy, apparent from absence of any data about coder structure with the exception of code base and code word length.
1 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к электросвязи и может быть использовано для цикловой синхронизации при приеме передач, использующих блочные циклические коды примитивной длины, в условиях параметрической неопределенности структуры кодера.The invention relates to telecommunications and can be used for loop synchronization when receiving transmissions using block cyclic codes of primitive length, in the conditions of parametric uncertainty of the encoder structure.

Известен способ кодовой цикловой синхронизации при передаче информации помехоустойчивыми блоковыми кодами (фазирование по словам) основанный на методе последовательных сдвигов, заключающийся в том что, принимаемая дискретная последовательность символов поступает на вход приемника дискретной информации, после чего производиться анализ его состояния. При этом различают два состояния: синхронное, при котором точно известна информация о начале кодовых комбинаций, и асинхронное, - когда информация о начале кодовых комбинаций в принимаемой последовательности неизвестна. В качестве признака синхронного состояния используется равенство нулю синдрома. В случае принятия решения об асинхронном состоянии осуществляется сдвиг на один символ по принимаемой последовательности в одну и ту же сторону. Сдвиги производятся до тех пор, пока не будут обнаруживаться только кодовые комбинации. В этом случае принимается решение о наличии синхронного состояния и процесс вхождения в синхронизм заканчивается [Лосев В.В., Бродская Е.Б., Коржик В.И. Поиск и декодирование сложных дискретных сигналов. / Под ред. В.И.Коржика. - М.: Радио и связь, 1988, с.132-134].A known method of code cyclic synchronization in the transmission of information by noise-resistant block codes (phasing according to words) based on the method of successive shifts, which consists in the fact that the received discrete sequence of characters is fed to the input of the discrete information receiver, after which its state is analyzed. In this case, two states are distinguished: synchronous, in which information about the beginning of code combinations is exactly known, and asynchronous, when information about the beginning of code combinations in the received sequence is unknown. As a sign of a synchronous state, the syndrome is equal to zero. In the case of a decision on the asynchronous state, one character is shifted along the received sequence in the same direction. Shifts are made until only code combinations are detected. In this case, a decision is made about the presence of a synchronous state and the process of entering synchronism ends [Losev V.V., Brodskaya E.B., Korzhik V.I. Search and decoding of complex discrete signals. / Ed. V.I.Korzhika. - M .: Radio and communications, 1988, p.132-134].

Однако этот способ невозможно использовать в условиях параметрической неопределенности структуры кодера помехоустойчивого кода, поскольку вычисление синдрома требует знания проверочной матрицы кода или порождающего полинома [Кларк Дж., мл., Кейн Дж. Кодирование с исправлением ошибок в системах цифровой связи: Пер. с англ. - М.: Радио и связь, 1986, с.81; Блейхут Р. Теория и практика кодов, контролирующих ошибки: Пер. с англ. / Под ред. К.Ш.Зигангирова. - М.: Мир, 1986, с.119].However, this method cannot be used in the case of parametric uncertainty in the structure of the error-correcting codec encoder, since the calculation of the syndrome requires knowledge of the code check matrix or the generating polynomial [Clark J., Jr., Kane J. Coding with error correction in digital communication systems: Per. from English - M .: Radio and communications, 1986, p. 81; Bleikhut R. Theory and practice of error control codes: Per. from English / Ed. K.Sh. Zigangirova. - M .: Mir, 1986, p.119].

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ кодовой цикловой синхронизации кодов Рида-Соломона, заключающийся в том, что принимаемая дискретная последовательность символов поступает на вход приемника дискретной информации, после чего производится анализ его состояния. При этом различают два состояния: синхронное, при котором точно известна информация о начале кодовых слов и асинхронное, - когда информация о начале кодовых слов в принимаемой последовательности неизвестна. Анализ состояния приемника основан на расчете дискретного преобразования Фурье Галуа (ДПФГ) принимаемой дискретной последовательности на длине кодового слова. В качестве признака синхронного состояния используется превышение числа нулевых компонентов в спектрах, над пороговым значением [Зайцев И.Е. Формирование признаков для фазирования кодов Рида-Соломона в условиях параметрической неопределенности структуры кодера. - Известия вузов. Приборостроение. 1998. Т.41, №8, с.16]. В случае принятия решения об асинхронном состоянии осуществляется сдвиг на один символ по принимаемой последовательности в одну и ту же сторону. Сдвиги производятся до установления синхронного состояния. Принят за прототип.Closest to the proposed method is a method of code cyclic synchronization of Reed-Solomon codes, which consists in the fact that the received discrete sequence of characters is fed to the input of the receiver of discrete information, after which its state is analyzed. In this case, two states are distinguished: synchronous, in which information about the beginning of codewords is exactly known, and asynchronous, when information about the beginning of codewords in the received sequence is unknown. The analysis of the receiver state is based on the calculation of the discrete Fourier Galois transform (DPFG) of the received discrete sequence along the length of the code word. As a sign of a synchronous state, the excess of the number of zero components in the spectra over a threshold value is used [I. Zaitsev Formation of signs for phasing Reed-Solomon codes under conditions of parametric uncertainty of the encoder structure. - News of universities. Instrument making. 1998. T.41, No. 8, p.16]. If a decision is made about the asynchronous state, one character is shifted along the received sequence in the same direction. Shifts are made until a synchronous state is established. Adopted for the prototype.

Однако в результате имитационного моделирования работы данного способа на ЭВМ для кодовой синхронизации двоичных циклических кодов примитивной длины [Блейхут Р. Теория и практика кодов, контролирующих ошибки: Пер. с англ. / Под ред. К.Ш.Зигангирова. - М.: Мир, 1986, с.122] установлено, что резко увеличивается вероятность ложного фазирования, т.е. отсутствует синхронное состояние при наличии признака, что не позволяет использовать данный способ применительно к двоичным циклическим кодам примитивной длины.However, as a result of simulation modeling of the operation of this method on a computer for code synchronization of binary cyclic codes of primitive length [Bleikhut R. Theory and practice of error control codes: Per. from English / Ed. K.Sh. Zigangirova. - M .: Mir, 1986, p.122] it is established that the probability of false phasing sharply increases, ie there is no synchronous state in the presence of a sign, which does not allow the use of this method with respect to binary cyclic codes of primitive length.

Таким образом, недостатком прототипа (способа кодовой цикловой синхронизации на основе признака синхронного состояния приемника дискретной информации по превышению числа нулевых спектральных составляющих над пороговым значением) является то, что он применим только к коду Рида-Соломона.Thus, the disadvantage of the prototype (the method of code cycle synchronization based on the feature of the synchronous state of the receiver of discrete information by the excess of the number of zero spectral components over the threshold value) is that it applies only to the Reed-Solomon code.

Технический результат - увеличение количества синхронизируемых кодов по отношению к прототипу в условиях параметрической неопределенности (известны только длина кодового слова n и основание кода q) и расширение арсенала средств аналогичного назначения.The technical result is an increase in the number of synchronized codes with respect to the prototype under conditions of parametric uncertainty (only the length of the code word n and the base of the code q are known) and the expansion of the arsenal of tools for similar purposes.

Для достижения указанного технического результата в способе кодовой цикловой синхронизации входную дискретную последовательность символов кодовых слов циклического кода примитивной длины принимают с использованием приемника дискретной информации, после чего производят анализ его состояния. При этом различают два состояния: синхронное, при котором точно известна информация о начале кодовых слов, и асинхронное, - когда информация о начале кодовых слов в принимаемой последовательности неизвестна. Анализ состояния приемника производят по признаку синхронного состояния путем выделения из принятой дискретной последовательности фрагмента длиной n и расчета ДПФГ этого фрагмента. Признаком синхронного состояния приемника дискретной информации является равенство нулю, по меньшей мере, одного спектрального компонента в спектре выделенного фрагмента. После выявления данного признака дополнительно производят проверку истинности установления синхронного состояния по наличию признака истинности фазирования. Для этого выделяют не менее четырех фрагментов той же длины, последовательно расположенных за фрагментом, выбранным на этапе определения синхронного состояния, выполняют дискретное преобразование Фурье Галуа дополнительно выделенных фрагментов и определяют наличие признака истинности фазирования. В качестве признака истинности фазирования используют непустое пересечение множеств номеров нулевых компонентов в полученных спектрах.To achieve the technical result in the method of code cycle synchronization, an input discrete sequence of symbols of code words of a cyclic code of primitive length is received using a discrete information receiver, and then its state is analyzed. In this case, two states are distinguished: synchronous, in which the information about the beginning of codewords is exactly known, and asynchronous, when information about the beginning of codewords in the received sequence is unknown. An analysis of the receiver state is made on the basis of a synchronous state by isolating a fragment of length n from the received discrete sequence and calculating the DPSF of this fragment. A sign of the synchronous state of the receiver of discrete information is the vanishing of at least one spectral component in the spectrum of the selected fragment. After identifying this feature, additionally check the truth of the establishment of a synchronous state by the presence of a sign of the truth of phasing. To do this, select at least four fragments of the same length, sequentially located behind the fragment selected at the stage of determining the synchronous state, perform a discrete Fourier Galois transformation of the additionally selected fragments, and determine if there is a sign of true phasing. As a sign of the true phasing, a nonempty intersection of the sets of numbers of zero components in the obtained spectra is used.

В результате имитационного моделирования работы данного способа на ЭВМ для кодовой синхронизации циклического кода примитивной длины установлено, что при анализе состояния приемника необходимо производить выделение и ДПФГ не менее пяти фрагментов.As a result of simulation modeling of the operation of this method on a computer for code synchronization of a cyclic code of primitive length, it was found that when analyzing the state of the receiver, it is necessary to isolate and DPFG at least five fragments.

При отсутствии синхронизации (асинхронном состоянии приемника) до ее установления производят поиск синхронного состояния. Для этого производят последовательный сдвиг по принимаемой последовательности на один символ в одну и ту же сторону с последующим выделением нового фрагмента, его ДПФГ и определением наличия синхронного состояния приемника по признаку синхронного состояния, а также проверкой истинности синхронного состояния по признаку истинности фазирования в случае выявления признака синхронного состояния. При отсутствии признака истинности фазирования поиск синхронного состояния возобновляют с момента выявления признака синхронного состояния.In the absence of synchronization (asynchronous state of the receiver), until it is established, a synchronous state is searched. To do this, make a sequential shift in the received sequence by one symbol in the same direction, followed by the selection of a new fragment, its DPFG and the presence of a synchronous state of the receiver based on the status of a synchronous state, as well as checking the truth of the synchronous state based on the truth of phasing if a sign is detected synchronous state. In the absence of a sign of true phasing, the search for a synchronous state is resumed from the moment a sign of a synchronous state is detected.

Общим с прототипом является то, что с использованием приемника дискретной информации принимают входную дискретную последовательность, представляющую собой последовательно передаваемые символы кодовых слов, выделяют фрагмент дискретной последовательности, равный длине кодового слова, выполняют его ДПФГ и определяют наличие синхронного состояния приемника дискретной информации по признаку синхронного состояния. При отсутствии синхронизации до ее установления производят поиск синхронного состояния путем последовательного сдвига по принимаемой последовательности на один символ в одну и ту же сторону с последующим выделением нового фрагмента, его ДПФГ и определением наличия синхронного состояния приемника по признаку синхронного состояния.In common with the prototype is that using a discrete information receiver, an input discrete sequence is taken, which is sequentially transmitted codeword symbols, a fragment of a discrete sequence equal to the length of the codeword is selected, its DPFG is performed, and the presence of the synchronous state of the discrete information receiver is determined by the sign of the synchronous state . In the absence of synchronization, before it is established, a synchronous state is searched by sequential shift of the received sequence by one symbol in the same direction, followed by the allocation of a new fragment, its DPFG and the presence of a synchronous state of the receiver based on the synchronous state.

Отличием от прототипа является то, что в качестве признака синхронного состояния приемника дискретной информации используют равенство нулю, по меньшей мере, одного спектрального компонента в спектре выделенного фрагмента. После выявления данного признака дополнительно производят проверку истинности установления синхронного состояния по наличию признака истинности фазирования. Для этого выделяют не менее четырех фрагментов той же длины, последовательно расположенных за фрагментом, выбранным на этапе определения синхронного состояния, выполняют дискретное преобразование Фурье Галуа дополнительно выделенных фрагментов и определяют наличие признака истинности фазирования. В качестве признака истинности фазирования используют непустое пересечение множеств номеров нулевых компонентов в полученных спектрах. В случае отсутствия признака истинности фазирования поиск синхронного состояния возобновляют с момента выявления признака синхронного состояния.The difference from the prototype is that, as a sign of the synchronous state of the receiver of discrete information, the equality to zero of at least one spectral component in the spectrum of the selected fragment is used. After identifying this feature, an additional verification of the truth of establishing a synchronous state by the presence of a sign of the truth of phasing is performed. To do this, select at least four fragments of the same length, sequentially located behind the fragment selected at the stage of determining the synchronous state, perform a discrete Fourier Galois transformation of the additionally selected fragments, and determine if there is a sign of true phasing. As a sign of the true phasing, a nonempty intersection of the sets of numbers of zero components in the obtained spectra is used. In the absence of a sign of the truth of phasing, the search for the synchronous state is resumed from the moment the sign of the synchronous state is detected.

Благодаря новой совокупности существенных признаков технический результат проявляется в возможности кодовой цикловой синхронизации всех типов циклических кодов примитивной длины.Thanks to a new set of essential features, the technical result is manifested in the possibility of code cyclic synchronization of all types of cyclic codes of primitive length.

Известно [Блейхут Р. Теория и практика кодов, контролирующих ошибки: Пер. с англ. / Под ред. К.Ш.Зигангирова. - М.: Мир, 1986, с.248], что разрешенными являются все кодовые комбинации циклического кода, у которых все спектральные компоненты, принадлежащие заданному множеству проверочных частот, равны нулю. Таким образом, если приемник находится в синхронном состоянии, то в спектрах всех принимаемых кодовых слов при отсутствии ошибок будут содержаться нулевые спектральные составляющие с одинаковыми номерами, то есть можно найти множество нулевых компонентов, содержащееся в каждом множестве компонентов спектров всех принимаемых слов. При наличии параметрической неопределенности относительно структуры кодера, за исключением длины кодового слова и основания кода, множество проверочных частот неизвестно. В прототипе, в свойствах 1-3, [Зайцев И.Е. Формирование признаков для фазирования кодов Рида-Соломона в условиях параметрической неопределенности структуры кодера. -Известия вузов. Приборостроение. 1998. Т.41, №8, с.14-16] показано, что количество нулевых компонентов в спектрах разрешенных кодовых слов кода Рида-Соломона не зависит от выбора порождающего полинома кода, примитивного элемента и неприводимого многочлена, по которому построено поле. Поэтому в прототипе превышение числа нулевых компонентов над пороговым значением служит признаком синхронного состояния приемника дискретной информации. Однако в результате имитационного моделирования работы данного способа на ЭВМ для кодовой синхронизации двоичных циклических кодов примитивной длины (основание кода равно двум, длина кодового слова равна 2m-1, m - степень расширения поля) установлено, что резко увеличивается вероятность ложного фазирования, т.е. отсутствует синхронное состояние при наличии признака. Это не позволяет использовать данный способ применительно к двоичным циклическим кодам примитивной длины, особенно для кодов с малой корректирующей способностью (с малым количеством проверочных символов в кодовом слове и, следовательно, с малым количеством нулевых компонентов в спектре). Поэтому для расширения класса синхронизируемых кодов предлагается использовать другие признаки. В качестве признака синхронного состояния предлагается использовать наличие в спектре выделенного из принимаемой последовательности фрагмента длиной, равной длине кодового слова, по меньшей мере, одного нулевого спектрального компонента, что позволит синхронизировать приемник дискретной информации по словам примитивного циклического кода с малой корректирующей способностью (от одного проверочного символа, например, - код с проверкой на четность). Так как номера нулевых спектральных компонентов в спектрах (полученных с учетом особенностей, обусловленных параметрической неопределенностью структуры кодера) всех разрешенных кодовых слов одинаковы, то признаком истинности фазирования может служить непустое пересечение множеств номеров нулевых спектральных компонентов в спектрах нескольких последовательно расположенных кодовых слов. В результате имитационного моделирования на ЭВМ для кодовой синхронизации циклического кода примитивной длины установлено, что при анализе состояния приемника необходимо производить выделение и ДПФГ не менее пяти фрагментов.It is known [Bleikhut R. Theory and practice of error control codes: Per. from English / Ed. K.Sh. Zigangirova. - M .: Mir, 1986, p.248], that all code combinations of a cyclic code are allowed, in which all spectral components belonging to a given set of test frequencies are equal to zero. Thus, if the receiver is in a synchronous state, then, in the absence of errors, the spectra of all received codewords will contain zero spectral components with the same numbers, that is, you can find the set of zero components contained in each set of spectral components of all received words. In the presence of parametric uncertainty regarding the structure of the encoder, with the exception of the length of the code word and the base of the code, the set of test frequencies is unknown. In the prototype, in properties 1-3, [Zaitsev I.E. Formation of signs for phasing Reed-Solomon codes under conditions of parametric uncertainty of the encoder structure. - News of universities. Instrument making. 1998. Vol. 41, No. 8, pp. 14-16], it is shown that the number of zero components in the spectra of allowed codewords of the Reed-Solomon code does not depend on the choice of the generating code polynomial, the primitive element, and the irreducible polynomial by which the field is constructed. Therefore, in the prototype, the excess of the number of zero components over the threshold value is a sign of the synchronous state of the receiver of discrete information. However, as a result of simulation modeling of the operation of this method on a computer for code synchronization of binary cyclic codes of primitive length (the base of the code is two, the code word is 2 m -1, m is the degree of field expansion) it was found that the probability of false phasing sharply increases, i.e. e. there is no synchronous state in the presence of a sign. This does not allow the use of this method with respect to binary cyclic codes of primitive length, especially for codes with low correcting ability (with a small number of check characters in the code word and, therefore, with a small number of zero components in the spectrum). Therefore, to expand the class of synchronized codes, it is proposed to use other features. It is proposed to use the presence of at least one zero spectral component in the spectrum of the fragment selected from the received sequence in the spectrum as a sign of a synchronous state, which will allow synchronizing the receiver of discrete information according to the words of a primitive cyclic code with low correcting ability (from one test character, for example, parity check code). Since the numbers of zero spectral components in the spectra (obtained taking into account the features caused by the parametric uncertainty of the encoder structure) of all the allowed codewords are the same, a sign of the true phasing can be a nonempty intersection of the sets of numbers of zero spectral components in the spectra of several sequentially arranged codewords. As a result of computer simulation for code synchronization of a cyclic code of primitive length, it was established that when analyzing the state of the receiver, it is necessary to extract at least five fragments and DPFG.

Проведенный анализ уровня существующей техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностью признаков, которые тождественны всем признакам заявленного технического решения, отсутствуют, что указывает на соответствие заявленного способа условию патентоспособности "новизна". Результаты поиска известных решений в данной и смежной областях техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличными от прототипа признаками заявленного объекта, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Из уровня техники также не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками заявленного изобретения преобразований на достижение указанного технического результата. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию патентоспособности "изобретательский уровень".The analysis of the level of existing technology has established that analogues that are characterized by a combination of features that are identical to all the features of the claimed technical solution are absent, which indicates the compliance of the claimed method with the condition of patentability "novelty". Search results for known solutions in this and related fields of technology in order to identify features that match the features of the claimed object that are different from the prototype showed that they do not follow explicitly from the prior art. The prior art also did not reveal the popularity of the impact provided by the essential features of the claimed invention, the transformations on the achievement of the specified technical result. Therefore, the claimed invention meets the condition of patentability "inventive step".

Заявленный способ поясняется иллюстрацией, на которой изображена структурная схема способа кодовой цикловой синхронизации.The claimed method is illustrated by an illustration, which shows a structural diagram of a method of code cycle synchronization.

Способ кодовой цикловой синхронизации двоичных циклических кодов примитивной длины в условиях параметрической неопределенности (известна длина кодового слова n и основание кода q) осуществляется следующим образом:The method of code cyclic synchronization of binary cyclic codes of primitive length under conditions of parametric uncertainty (the codeword length n and the base of the code q are known) is as follows:

Этап 1. Дискретную последовательность символов кодовых слов двоичного циклического кода примитивной длины принимают с использованием приемника дискретной информации.Step 1. A discrete sequence of characters of code words of a binary cyclic code of primitive length is received using a discrete information receiver.

Данный этап может быть реализован с помощью специализированных средств цифровой обработки сигналов или программно на ЭВМ.This stage can be implemented using specialized means of digital signal processing or computer software.

Далее производят анализ состояния приемника дискретной информации (этапы 2, 3, 4, 6, 7, 8).Next, analyze the state of the receiver of discrete information (steps 2, 3, 4, 6, 7, 8).

Этап 2. Выделяют из принятой дискретной последовательности фрагмент длиной n:Stage 2. A fragment of length n is isolated from the received discrete sequence:

Figure 00000001
Figure 00000001

Этап 3. Рассчитывают ДПФГ выделенного фрагмента:Step 3. Calculate the DPFG of the selected fragment:

Figure 00000002
Figure 00000002

где Fj1 - j-й спектральный компонент в спектре

Figure 00000003
фрагмента
Figure 00000004
;where F j 1 is the jth spectral component in the spectrum
Figure 00000003
fragment
Figure 00000004
;

α - элемент порядка n над полем GF(2m);α is an element of order n over the field GF (2 m );

i - время;i is the time;

j - частота.j is the frequency.

При этом элементы двоичного кодового слова преобразуют в элементы расширенного поля следующим образом: 0→α-∞, 1→α0.In this case, the elements of the binary codeword are transformed into elements of the extended field as follows: 0 → α-∞, 1 → α0.

Этап 4. Определяют наличие синхронного состояния приемника дискретной информации по признаку синхронного состояния. В качестве признака используют равенство нулю, по меньшей мере, одного спектрального компонента в спектре выделенного фрагмента:Step 4. Determine the presence of a synchronous state of the receiver of discrete information on the basis of a synchronous state. As a sign, at least one spectral component in the spectrum of the selected fragment is equal to zero:

Figure 00000005
Figure 00000005

Этап 5. Если F1j≠0, j=0,1,...,n-1 или признак истинности фазирования не выявлен (переход с этапа 8), то осуществляют сдвиг на один символ по принимаемой последовательности и заново анализируют состояние приемника (возвращаются на этап 2).Step 5. If F 1 j ≠ 0, j = 0,1, ..., n-1 or if the phasing is not true (the transition from step 8), then shift by one character in the received sequence and re-analyze the status of the receiver (return to stage 2).

При наличии признака синхронного состояния осуществляют проверку истинности синхронного состояния приемника дискретной информации (этапы 6, 7, 8).If there is a sign of a synchronous state, the truth of the synchronous state of the receiver of discrete information is checked (steps 6, 7, 8).

Этап 6. Выделяют не менее четырех фрагментов той же длины, последовательно расположенных за фрагментом, выбранным на этапе 2.Step 6. Select at least four fragments of the same length, sequentially located behind the fragment selected in step 2.

Figure 00000006
Figure 00000006

Этап 7. Выполняют дискретное преобразование Фурье Галуа дополнительно выделенных фрагментов:Step 7. Perform the discrete Fourier Galois transform of the additionally selected fragments:

Figure 00000007
Figure 00000007

где Ftj - j-ные спектральные компоненты в спектрах

Figure 00000008
фрагментов
Figure 00000009
;where F t j are the jth spectral components in the spectra
Figure 00000008
fragments
Figure 00000009
;

α - элемент порядка n над полем GF(2m);α is an element of order n over the field GF (2 m );

i - время;i is the time;

j - частота.j is the frequency.

Этап 8. Проверяют истинность синхронного состояния приемника дискретной информации по признаку истинности фазирования. Для этого рассчитывают пересечение множеств нулевых компонентов всех полученных спектров:Step 8. Check the truth of the synchronous state of the receiver of discrete information on the basis of the truth of phasing. To do this, calculate the intersection of the sets of zero components of all the obtained spectra:

Figure 00000010
Figure 00000010

где Фt - множество номеров нулевых компонентов в спектре t-го фрагмента. В качестве признака истинности фазирования используют непустое пересечение множеств номеров нулевых компонентов в полученных спектрах, т.е. еслиwhere Φ t is the set of numbers of zero components in the spectrum of the t-th fragment. As a sign of the true phasing, a nonempty intersection of the sets of numbers of zero components in the obtained spectra is used, i.e. if

Figure 00000011
Figure 00000011

где |Ф| - мощность множества Ф,where | f | is the power of the set f,

то считают, что приемник синхронизирован с началом кодовой комбинации, в противном случае процедуру поиска синхронного состояния возобновляют с момента выявления признака синхронного состояния (переходят на этап 5).it is believed that the receiver is synchronized with the beginning of the code combination; otherwise, the synchronous state search procedure is resumed from the moment the synchronous state sign is detected (go to step 5).

Этапы 2-8 могут быть реализованы с помощью специализированных вычислителей или программно на ЭВМ.Stages 2-8 can be implemented using specialized computers or software on a computer.

Для исследования возможности осуществления предложенного способа на ПЭВМ проведено имитационное моделирование его работы. Программа написана на языке Delphi 7.0.To study the feasibility of the proposed method on a PC, a simulation of its operation was carried out. The program is written in Delphi 7.0.

Результаты решения контрольного примера с помощью имитационной модели выглядят следующим образом. Например, приемник дискретной информации принимает двоичную дискретную последовательность, содержащую семиэлементный (n=7) двоичный (q=2) циклический код:The results of the solution of the control example using the simulation model are as follows. For example, a discrete information receiver receives a binary discrete sequence containing a seven-element (n = 7) binary (q = 2) cyclic code:

{01110010010111010001110010110001101...},{01110010010111010001110010110001101 ...},

найдем синхронное состояние приемника.find the synchronous state of the receiver.

Для анализа состояния приемника, используя априорные данные о длине кодового слова n и основании кода q, построим поле Галуа, в котором будем выполнять ДПФГ. Длина кодового слова примитивного двоичного циклического кода связана с размерностью и основанием поля (основание поля совпадает с основанием кода, так как кодовые слова принадлежат полю GF(q), a их спектры являются векторами над GF(qm)) выражением n=qm-1 [Блейхут Р. Теория и практика кодов, контролирующих ошибки: Пер. с англ. / Под ред. К.Ш.Зигангирова. - М.: Мир, 1986, с.122, 248]. Отсюда получим степень расширения m поля GF(qm):To analyze the state of the receiver, using a priori data on the length of the code word n and the basis of the code q, we construct a Galois field in which we will perform DPS. The length of the code word of a primitive binary cyclic code is related to the dimension and the base of the field (the base of the field coincides with the base of the code, since the code words belong to the field GF (q), and their spectra are vectors over GF (q m )) by the expression n = q m - 1 [Bleikhut R. Theory and practice of error control codes: Per. from English / Ed. K.Sh. Zigangirova. - M .: Mir, 1986, p.122, 248]. Hence we obtain the degree of expansion m of the field GF (q m ):

Figure 00000012
Figure 00000012

В качестве неприводимого многочлена третьей степени выберем многочлен f(x)=x3+x+1, Элементы расширенного поля Галуа GF(23) по полиному приведены в таблице 1.As an irreducible polynomial of the third degree, we choose the polynomial f (x) = x 3 + x + 1. The elements of the extended Galois field GF (2 3 ) by polynomial are given in Table 1.

Проанализируем состояние приемника дискретной информации. Для этого выделим из принятой дискретной последовательности фрагмент длиной 7:Let us analyze the state of the receiver of discrete information. To do this, select a fragment of length 7 from the adopted discrete sequence:

Figure 00000013
Figure 00000013

Таблица 1
Элементы поля Галуа GF(23) по полиному x3+х+1.
Table 1
Elements of the Galois field GF (2 3 ) along the polynomial x 3 + x + 1.
Десятичный номерDecimal number Степень примитивного элементаPrimitive element degree Двоичный векторBinary vector 00 α-∞ α -∞ 000000 1one α0 α 0 001001 22 α1 α 1 010010 33 α2 α 2 100one hundred 4four α3 α 3 011011 55 α4 α 4 110110 66 α5 α 5 111111 77 α6 α 6 101101

Выражение (2) может быть записано в матричном виде:Expression (2) can be written in matrix form:

Figure 00000014
Figure 00000014

где (f〈7〉)T - транспонированный вектор f〈7〉, W - квадратная матрица размерности n вида:where (f 〈7〉 ) T is the transposed vector f 〈7〉 , W is a square matrix of dimension n of the form:

Figure 00000015
Figure 00000015

Согласно выражению (10) произведем расчет спектра фрагмента

Figure 00000004
:According to expression (10), we calculate the spectrum of the fragment
Figure 00000004
:

Figure 00000016
Figure 00000016

Выявлен признак синхронного состояния, так какA sign of a synchronous state was detected, since

Figure 00000017
Figure 00000017

Выделим из дискретной последовательности 4 дополнительных фрагментов длиной 7:Select from the discrete sequence 4 additional fragments of length 7:

Figure 00000018
Figure 00000018

Согласно выражению (10) произведем расчет спектров этих фрагментов:According to expression (10), we calculate the spectra of these fragments:

Figure 00000019
Figure 00000019

Figure 00000020
Figure 00000020

Figure 00000021
Figure 00000021

Figure 00000022
Figure 00000022

В результате вычислений получены множества номеров нулевых компонентов всех спектров:As a result of the calculations, the sets of numbers of the zero components of all spectra were obtained:

Figure 00000023
Figure 00000023

Результатом пересечения этих множеств является непустое множество Ф={1, 2, 4}. Так как |Ф|>0, то приемник дискретной информации находится в синхронном состоянии.The result of the intersection of these sets is a nonempty set Φ = {1, 2, 4}. Since | Ф |> 0, the discrete information receiver is in a synchronous state.

Claims (1)

Способ кодовой цикловой синхронизации, заключающийся в том, что с использованием приемника дискретной информации принимают входную дискретную последовательность, представляющую собой последовательно передаваемые символы кодовых слов, выделяют фрагмент дискретной последовательности равный длине кодового слова, выполняют его дискретное преобразование Фурье Галуа и определяют наличие синхронного состояния приемника дискретной информации по признаку синхронного состояния, а при отсутствии синхронизации до ее установления производят поиск синхронного состояния путем последовательного сдвига по принимаемой последовательности на один символ в одну и ту же сторону с последующим выделением нового фрагмента, его дискретным преобразованием Фурье Галуа и определением наличия синхронного состояния приемника по признаку синхронного состояния, отличающийся тем, что в качестве признака синхронного состояния приемника дискретной информации используют равенство нулю, по меньшей мере, одного спектрального компонента в спектре выделенного фрагмента, после выявления данного признака дополнительно производят проверку истинности установления синхронного состояния по наличию признака истинности фазирования, для чего выделяют не менее четырех фрагментов той же длины, последовательно расположенных за фрагментом, выбранным на этапе определения синхронного состояния, выполняют дискретное преобразование Фурье Галуа дополнительно выделенных фрагментов и определяют наличие признака истинности фазирования, в качестве которого используют непустое пересечение множеств номеров нулевых компонентов в полученных спектрах, а в случае отсутствия признака истинности фазирования поиск синхронного состояния возобновляют с момента выявления признака синхронного состояния.The method of code cyclic synchronization, which consists in the fact that using a discrete information receiver, an input discrete sequence, which is a sequence of transmitted code words, is received, a fragment of a discrete sequence equal to the length of the code word is extracted, its discrete Fourier Galois transform is performed, and the presence of a synchronous state of the discrete receiver is determined information on the basis of a synchronous state, and in the absence of synchronization before its establishment t search for a synchronous state by sequentially shifting one received symbol in the same direction with the subsequent selection of a new fragment, its discrete Fourier Galois transform and determining the presence of a synchronous state of the receiver based on a synchronous state, characterized in that as a sign of a synchronous state the receiver of discrete information use the vanishing of at least one spectral component in the spectrum of the selected fragment, after identifying this This sign additionally checks the truth of establishing a synchronous state by the presence of a phasing truth sign, for which at least four fragments of the same length are selected sequentially behind the fragment selected at the stage of determining the synchronous state, a discrete Fourier Galois transform of the additionally selected fragments is performed, and the presence of the sign is determined the truth of phasing, which is used as a nonempty intersection of the sets of numbers of zero components in the resulting spectra, and in the absence of a sign of the truth of phasing, the search for a synchronous state is resumed from the moment a sign of a synchronous state is detected.
RU2006116215/09A 2006-05-11 2006-05-11 Cyclic code synchronization method RU2319308C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006116215/09A RU2319308C1 (en) 2006-05-11 2006-05-11 Cyclic code synchronization method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006116215/09A RU2319308C1 (en) 2006-05-11 2006-05-11 Cyclic code synchronization method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2006116215A RU2006116215A (en) 2007-11-27
RU2319308C1 true RU2319308C1 (en) 2008-03-10

Family

ID=38959904

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006116215/09A RU2319308C1 (en) 2006-05-11 2006-05-11 Cyclic code synchronization method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2319308C1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2455773C1 (en) * 2011-08-31 2012-07-10 Евгений Иванович Балунин Code frame synchronisation method
RU2459366C1 (en) * 2011-09-28 2012-08-20 Открытое акционерное общество "Калужский научно-исследовательский институт телемеханических устройств" Method of code cyclic synchronisation of messages
RU2460219C2 (en) * 2010-02-10 2012-08-27 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Импульс" Method for combined clock and code synchronisation
RU2491571C2 (en) * 2011-08-19 2013-08-27 Российская Федерация в лице Министерства промышленности и торговли РФ Phase synchronisation method and apparatus
RU2580806C2 (en) * 2014-05-19 2016-04-10 Государственное казенное образовательное учреждение высшего профессионального образования Академия Федеральной службы охраны Российской Федерации (Академия ФСО России) DEVICE SYNCHRONIZATION BASED ON THE COMBINED APPLICATION OF THE DUAL BASIS OF GF (2k) AND ALLOCATION OF "SLIDING WINDOW" ERRORS
RU2827582C1 (en) * 2024-04-01 2024-09-30 Даниил Сергеевич Храпков Method for frame synchronization of block low-density codes

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2460219C2 (en) * 2010-02-10 2012-08-27 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Импульс" Method for combined clock and code synchronisation
RU2491571C2 (en) * 2011-08-19 2013-08-27 Российская Федерация в лице Министерства промышленности и торговли РФ Phase synchronisation method and apparatus
RU2455773C1 (en) * 2011-08-31 2012-07-10 Евгений Иванович Балунин Code frame synchronisation method
RU2459366C1 (en) * 2011-09-28 2012-08-20 Открытое акционерное общество "Калужский научно-исследовательский институт телемеханических устройств" Method of code cyclic synchronisation of messages
RU2580806C2 (en) * 2014-05-19 2016-04-10 Государственное казенное образовательное учреждение высшего профессионального образования Академия Федеральной службы охраны Российской Федерации (Академия ФСО России) DEVICE SYNCHRONIZATION BASED ON THE COMBINED APPLICATION OF THE DUAL BASIS OF GF (2k) AND ALLOCATION OF "SLIDING WINDOW" ERRORS
RU2827582C1 (en) * 2024-04-01 2024-09-30 Даниил Сергеевич Храпков Method for frame synchronization of block low-density codes

Also Published As

Publication number Publication date
RU2006116215A (en) 2007-11-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2319308C1 (en) Cyclic code synchronization method
US6263087B1 (en) Method of encoding bits in a signal
JPH04284753A (en) Crc arithmetic method and hec synchronization device in atm exchange system
RU2580797C1 (en) Method of soft decoding of block codes
Titchener The synchronization of variable-length codes
Hasler et al. Optimal and suboptimal chaos receivers
CN105812000B (en) A kind of improved BCH soft-decision decoding method
CN106877885A (en) A kind of method and system of utilization Ba Hataqieya parametric configuration polarization codes
US3508197A (en) Single character error and burst-error correcting systems utilizing convolution codes
CN101288232A (en) Methods and devices for decoding and encoding data
RU2444127C1 (en) Method for soft-decision decoding systematic block codes
Kukunin et al. Phasing in asynchronous data transmission system using M-sequences
CN117375629A (en) Data compression method and device, electronic equipment and storage medium
RU2359414C1 (en) Method for code cyclic synchronisation
CN107959650A (en) A kind of blind frame synchornization method towards low bit- rate BCH code
KR20040044589A (en) A Soft-Input Decoding Method of Reed-Muller Codes Using Majority Logic and Apparatus thereof
Badii et al. Thermodynamics and complexity of cellular automata
CN109861792A (en) BCH code blind identification method for coding parameters, interpretation method and satellite communication apparatus
US6950976B1 (en) Maximum likelihood decoding for input streams containing known data
US10826533B2 (en) Methods, systems, and computer-readable media for decoding a cyclic code
CN110830166B (en) Joint detection decoding method and device, computer equipment and storage medium
CN114936539A (en) Text encoding and decoding method, apparatus, device and medium
RU2827582C1 (en) Method for frame synchronization of block low-density codes
RU2455773C1 (en) Code frame synchronisation method
RU2642803C1 (en) Method of increasing reliability of digital message transfer

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130512