RU2660609C1 - Pseudorandom code scale - Google Patents
Pseudorandom code scale Download PDFInfo
- Publication number
- RU2660609C1 RU2660609C1 RU2017108063A RU2017108063A RU2660609C1 RU 2660609 C1 RU2660609 C1 RU 2660609C1 RU 2017108063 A RU2017108063 A RU 2017108063A RU 2017108063 A RU2017108063 A RU 2017108063A RU 2660609 C1 RU2660609 C1 RU 2660609C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- scale
- code
- information
- pseudo
- correction
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M1/00—Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
- H03M1/12—Analogue/digital converters
- H03M1/22—Analogue/digital converters pattern-reading type
- H03M1/24—Analogue/digital converters pattern-reading type using relatively movable reader and disc or strip
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M1/00—Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
- H03M1/12—Analogue/digital converters
- H03M1/22—Analogue/digital converters pattern-reading type
- H03M1/24—Analogue/digital converters pattern-reading type using relatively movable reader and disc or strip
- H03M1/28—Analogue/digital converters pattern-reading type using relatively movable reader and disc or strip with non-weighted coding
- H03M1/282—Analogue/digital converters pattern-reading type using relatively movable reader and disc or strip with non-weighted coding of the pattern-shifting type, e.g. pseudo-random chain code
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M13/00—Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes
- H03M13/03—Error detection or forward error correction by redundancy in data representation, i.e. code words containing more digits than the source words
- H03M13/05—Error detection or forward error correction by redundancy in data representation, i.e. code words containing more digits than the source words using block codes, i.e. a predetermined number of check bits joined to a predetermined number of information bits
- H03M13/13—Linear codes
- H03M13/15—Cyclic codes, i.e. cyclic shifts of codewords produce other codewords, e.g. codes defined by a generator polynomial, Bose-Chaudhuri-Hocquenghem [BCH] codes
- H03M13/151—Cyclic codes, i.e. cyclic shifts of codewords produce other codewords, e.g. codes defined by a generator polynomial, Bose-Chaudhuri-Hocquenghem [BCH] codes using error location or error correction polynomials
- H03M13/1575—Direct decoding, e.g. by a direct determination of the error locator polynomial from syndromes and subsequent analysis or by matrix operations involving syndromes, e.g. for codes with a small minimum Hamming distance
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
- H03M13/00—Coding, decoding or code conversion, for error detection or error correction; Coding theory basic assumptions; Coding bounds; Error probability evaluation methods; Channel models; Simulation or testing of codes
- H03M13/03—Error detection or forward error correction by redundancy in data representation, i.e. code words containing more digits than the source words
- H03M13/05—Error detection or forward error correction by redundancy in data representation, i.e. code words containing more digits than the source words using block codes, i.e. a predetermined number of check bits joined to a predetermined number of information bits
- H03M13/13—Linear codes
- H03M13/15—Cyclic codes, i.e. cyclic shifts of codewords produce other codewords, e.g. codes defined by a generator polynomial, Bose-Chaudhuri-Hocquenghem [BCH] codes
- H03M13/151—Cyclic codes, i.e. cyclic shifts of codewords produce other codewords, e.g. codes defined by a generator polynomial, Bose-Chaudhuri-Hocquenghem [BCH] codes using error location or error correction polynomials
- H03M13/158—Finite field arithmetic processing
Abstract
Description
Изобретение относится к измерительной технике, в частности к аналого-цифровому преобразованию, а именно к кодовым шкалам цифровых преобразователей угла (ЦПУ).The invention relates to measuring equipment, in particular to analog-to-digital conversion, and in particular to the code scales of digital angle converters (CPU).
ЦПУ используются в различных технических системах самого широкого назначения. Естественно, что надежность работы преобразователя влияет на надежность работы всей системы. Основными компонентами ЦПУ являются кодовая шкала и считывающие элементы. В процессе работы ЦПУ возможны выходы из строя считывающих элементов. В этом случае информация со шкалы будет считываться с ошибками. Для компенсации таких ошибок ЦПУ снабжаются дополнительными (корректирующими) считывающими элементами, число которых определяется разрядностью шкалы и кратностью исправляемых ошибок. Решение данной задачи базируется на использовании теории кодов, исправляющих ошибки. Наиболее подходящими кодовыми шкалами, в которых могут быть применены корректирующие коды, являются псевдослучайные кодовые шкалы.CPUs are used in various technical systems for a wide range of purposes. Naturally, the reliability of the converter affects the reliability of the entire system. The main components of the CPU are the code scale and reading elements. During the operation of the CPU, malfunctions of the reading elements are possible. In this case, information from the scale will be read with errors. To compensate for such errors, the CPUs are equipped with additional (corrective) reading elements, the number of which is determined by the scale capacity and the frequency of corrected errors. The solution to this problem is based on the use of the theory of codes that correct errors. The most suitable code scales in which corrective codes can be applied are pseudo-random code scales.
Известна псевдослучайная кодовая шкала (см. Ожиганов А.А., Лукьянов В.Д. Кодовые шкалы на основе рекуррентных последовательностей для преобразователей перемещений повышенной информационной надежности // Датчики и системы. - Москва, 2012. - №2. - С. 13-17) - [1], содержащая информационную дорожку, выполненную в виде градаций псевдослучайной двоичной последовательности максимальной длины периода М=2 n -1, построенной посредством примитивного многочлена h(x) степени n, где n - разрядность шкалы, n информационных считывающих элементов, размещенных вдоль информационной дорожки с угловыми шагами, кратными величине кванта шкалы δ=360°/М, с возможностью получения с них М различных n разрядных кодовых комбинаций (см. Ожиганов А.А. Алгоритм размещения считывающих элементов на псевдослучайной кодовой шкале // Изв. вузов СССР. Приборостроение, 1994. Т. 37. №2. С. 22-27) - [2], k корректирующих считывающих элементов, размещенных вдоль информационной дорожки с возможностью получения с них совместно с n информационными считывающими элементами М различных (n+k) - разрядных кодовых комбинаций, представляющих собой код Хемминга с обнаружением и исправлением одиночной ошибки.A known pseudo-random code scale (see Ozhiganov A.A., Lukyanov V.D. Code scales based on recurrence sequences for displacement transducers of increased information reliability // Sensors and Systems. - Moscow, 2012. - No. 2. - P. 13- 17) - [1], containing an information track made in the form of gradations of a pseudo-random binary sequence of the maximum period length M = 2 n -1, constructed by means of a primitive polynomial h (x) of degree n , where n is the scale capacity, n of information reading elements, posted along ormatsionnoy paths with angular steps which are multiples of the value scale quantum δ = 360 ° / M, to obtain them with M different n-bit codewords (see. Ozhiganov AA placement algorithm sensing elements on a pseudorandom code scale // Math. USSR universities Instrument Engineering, 1994. T. 37. No. 2. P. 22-27) - [2], k corrective reading elements placed along the information track with the possibility of receiving together with n information reading elements M different ( n + k ) - bit code combinations representing Dr. Hemming with detection and correction of a single error.
Недостатком такой шкалы является низкая информационная надежность, поскольку в ней не обеспечена возможность не только исправления, но даже и обнаружения двойных ошибок.The disadvantage of this scale is the low information reliability, since it does not provide the opportunity not only to correct, but even to detect double errors.
Наиболее близким по техническому решению и выбранному авторами за прототип является псевдослучайная кодовая шкала (см. Псевдослучайная кодовая шкала. Патент RU 2510572 С1, МПК Н03М 1/24. Опубликовано: 27.03.2014. Бюл. №9) - [3], содержащая информационную дорожку, выполненную в виде градаций псевдослучайной двоичной последовательности максимальной длины периода М=2 n -1, построенной посредством примитивного многочлена h(x) степени n, где n - разрядность шкалы, n информационных считывающих элементов, размещенных вдоль информационной дорожки с угловыми шагами, кратными величине кванта шкалы δ=360°/М, с возможностью получения с них М различных n разрядных кодовых комбинаций, k корректирующих считывающих элементов, размещенных вдоль информационной дорожки с возможностью получения с них совместно с n информационными считывающими элементами М различных (n+k) - разрядных кодовых комбинаций, представляющих собой код Хемминга с обнаружением и исправлением одиночной ошибки, контрольный считывающий элемент, размещенный вдоль информационной дорожки с возможностью получения с него совместно с (n+k) считывающими элементами М различных (n+k+1) - разрядных кодовых комбинаций, представляющих собой код Хемминга с исправлением одиночной и обнаружением двойной ошибки, выходы n информационных считывающих элементов, выходы k корректирующих считывающих элементов и выход контрольного считывающего элемента являются выходами псевдослучайной кодовой шкалы.The closest technical solution and chosen by the authors for the prototype is a pseudo-random code scale (see. Pseudo-random code scale. Patent RU 2510572 C1, IPC
Недостатком прототипа является невысокая информационная надежность, поскольку в ней не обеспечена возможность исправления двойных ошибок.The disadvantage of the prototype is the low information reliability, since it does not provide the ability to correct double errors.
В предлагаемом изобретении решается задача повышения информационной надежности псевдослучайной кодовой шкалы за счет формирования с нее корректирующих кодов с исправлением двойных ошибок.The present invention solves the problem of increasing the information reliability of the pseudo-random code scale by generating corrective codes from it with correction of double errors.
Для достижения технического результата псевдослучайная кодовая шкала содержит информационную дорожку, выполненную в виде градаций псевдослучайной двоичной последовательности максимальной длины периода М=2 n -1, построенной посредством примитивного многочлена h(x) степени n, где n - разрядность шкалы, n информационных и k+1 корректирующих считывающих элементов, размещенных вдоль информационной дорожки с угловыми шагами, кратными величине кванта шкалы δ=360°/М, с возможностью получения с них М различных (n+k+1) - разрядных кодовых комбинаций, представляющих собой корректирующий код с исправлением одиночной и обнаружением двойной ошибки, k д дополнительных корректирующих считывающих элементов, размещенных вдоль информационной дорожки с угловыми шагами, кратными величине кванта шкалы δ, с возможностью получения с них совместно с (n+k+1) считывающими элементами М различных (n+k+k д+1) - разрядных кодовых комбинаций, представляющих собой корректирующий код с исправлением двойной ошибки, выходы считывающих элементов являются выходами псевдослучайной кодовой шкалы.To achieve a technical result, the pseudo-random code scale contains an information track made in the form of gradations of a pseudo-random binary sequence of the maximum period length M = 2 n -1, constructed by means of a primitive polynomial h (x) of degree n , where n is the scale capacity, n information and k + 1 corrective reading elements located along the information track with angular steps that are multiples of the quantum of the scale δ = 360 ° / M , with the possibility of obtaining from them M different ( n + k +1) - bit code combinations, representing a correction code with the correction of a single and the detection of a double error, k d additional corrective reading elements located along the information track with angular steps that are multiples of the quantum of the scale δ, with the possibility of receiving together with ( n + k +1) reading elements M different ( n + k + k d +1) - bit code combinations, which are a correcting code with double error correction, the outputs of the readout elements are the outputs of the pseudo-random code scale.
Новым в предлагаемом изобретении является:New in the invention is:
- снабжение псевдослучайной кодовой шкалы k д дополнительными корректирующими считывающими элементами;- supply of a pseudo-random code scale k d with additional corrective reading elements;
- соответствующее размещение всех считывающих элементов вдоль информационной дорожки с угловыми шагами, кратными величине кванта шкалы δ, с возможностью получения с них М различных (n+k+k д+1) - разрядных кодовых комбинаций, представляющих собой корректирующий код с обнаружением и исправлением двойных ошибок.- appropriate placement of all readout elements along the information track with angular steps that are multiples of the quantum of the scale δ, with the possibility of obtaining from them M different ( n + k + k d +1) - bit code combinations, which are a correction code with the detection and correction of double mistakes.
Совокупность существенных признаков в предлагаемом изобретении позволила повысить информационную надежность псевдослучайной кодовой шкалы.The set of essential features in the present invention has improved the information reliability of the pseudo-random code scale.
В результате этого можно сделать вывод о том, что предлагаемое изобретение обладает изобретательским уровнем и позволяет получить технический результат.As a result of this, we can conclude that the invention has an inventive step and allows to obtain a technical result.
Изобретение является новым, так как из уровня техники по доступным источникам информации не выявлено аналогов с подобной совокупностью признаков.The invention is new, since the prior art on available sources of information did not reveal analogues with a similar set of features.
Изобретение является промышленно применимым, так как может быть использовано во всех областях, где требуется высокоточное позиционное определение углового положения объекта с использованием цифровых преобразователей угла повышенной информационной надежности на основе заявляемых псевдослучайных кодовых шкал.The invention is industrially applicable, as it can be used in all areas where high-precision positional determination of the angular position of an object is required using digital angle converters of increased information reliability based on the claimed pseudo-random code scales.
Предлагаемое изобретение поясняется фиг. 1, где показана линейная развертка круговой пятиразрядной псевдослучайной кодовой шкалы.The invention is illustrated in FIG. 1, which shows a linear scan of a circular five-digit pseudo-random code scale.
Заявляемая псевдослучайная кодовая шкала содержит информационную кодовую дорожку 1, информационные считывающие элементы 2, 3, 4, 5, 6 (n=5), корректирующие считывающие элементы 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 (k=8).The inventive pseudo-random code scale contains an
Для пояснения сути изобретения приведем некоторые теоретические предпосылки.To clarify the essence of the invention, we give some theoretical background.
В [1, 2 и 3], а также в (см. Ожиганов А.А. Псевдослучайные кодовые шкалы // Изв. вузов СССР. Приборостроение, 1987. Т. 30. №2. С. 40-43) - [4] рассмотрены использованные в изобретении кодовые шкалы, получившие название псевдослучайные (ПСКШ), и строящиеся на основе теории М-последовательностей. ПСКШ имеют всего одну информационную кодовую дорожку, выполненную в соответствии с символами М - последовательности а =а 0 а 1 …а М -1 и n информационных считывающих элементов (СЭ), размещенных вдоль дорожки. Считывающие элементы дают возможность получить при полном обороте шкалы М=2 n -1 различных n-разрядных кодовых комбинаций, что обеспечивает разрешающую способность ПСКШ δ=360°/М. В общем виде задача размещения информационных СЭ на ПСКШ решена в [2].In [1, 2 and 3], as well as in (see Ozhiganov A.A. Pseudorandom code scales // Izv. Universities of the USSR. Instrument Making, 1987. V. 30. No. 2. P. 40-43) - [4 ] the code scales used in the invention, called pseudo-random (PSCS), and constructed on the basis of the theory of M-sequences, are considered. PCSS have only one information code track, made in accordance with the symbols M - the sequence a = a 0 a 1 ... a M -1 and n information reading elements (SE), located along the track. Reading elements make it possible to obtain, with a full turn of the scale M = 2 n -1, various n- digit code combinations, which provides the resolution of the PCSH δ = 360 ° / M. In general terms, the problem of placing informational SCs on PCSS was solved in [2].
Для генерации М-последовательности с периодом М=2 n -1 используется примитивный неприводимый многочлен h(x) степени n с коэффициентами поля Галуа GF(2) (см. Макуильямс Ф.Д., Слоан Н.Д. Псевдослучайные последовательности и таблицы // ТИИЭР. 1976. Т. 64. №12. С. 80-95) - [5], т.е.To generate an M-sequence with a period of M = 2 n -1, a primitive irreducible polynomial h (x) of degree n with Galois field coefficients GF (2) is used (see Macuilliams FD, Sloan ND Pseudorandom sequences and tables / / TIIER. 1976. T. 64. No. 12. P. 80-95) - [5], i.e.
Символы М-последовательности a n + j удовлетворяют рекуррентному выражениюThe symbols of the M-sequence a n + j satisfy the recurrence expression
где знак означает суммирование по модулю два, а индексы при символах М-последовательности берутся по модулю М. Начальные значения символов М-последовательности a 0 a 1 …a n -1 могут выбираться произвольно, за исключением нулевой комбинации. Для определенности при построении круговой ПСКШ символы М-последовательности a 0 a 1 …a M - 1 отображаются на информационной дорожке по ходу часовой стрелки.where is the sign means summation modulo two, and the indices for the symbols of the M-sequence are taken modulo M. The initial values of the symbols of the M-sequence a 0 a 1 ... a n -1 can be chosen arbitrarily, with the exception of the zero combination. For definiteness, when constructing a circular PCSS, the symbols of the M-sequence a 0 a 1 ... a M - 1 are displayed on the information track clockwise.
М-последовательности относятся к классу циклических кодов и могут задаваться с помощью порождающего многочлена g(x)=(x M +1)/h(x), где h(x) определяется в соответствии с выражением (1), М=2 n -1.M-sequences belong to the class of cyclic codes and can be specified using the generating polynomial g (x) = ( x M +1) / h (x) , where h (x) is determined in accordance with the expression (1), M = 2 n -one.
Для каждой М-последовательности длины М существует ровно М различных циклических сдвигов, которые могут быть получены путем умножения порождающего многочлена g(x) на x j , где j=0,1,…,М-1.For each M-sequence of length M, there are exactly M different cyclic shifts that can be obtained by multiplying the generating polynomial g (x) by x j , where j = 0,1, ..., M -1.
Поскольку ПСКШ строятся в соответствии с символами М-последовательности, можно путем циклических сдвигов определить порядок размещения на шкале n информационных считывающих элементов, т.е. m-му СЭ, m=1,2,…,n, ставится в соответствие j m -й циклический сдвиг М-последовательности.Since PCSS are constructed in accordance with the symbols of the M-sequence, it is possible by cyclic shifts to determine the order in which n information reading elements are placed on the scale, i.e. m- th FE, m = 1,2, ..., n , is mapped to j m- th cyclic shift M-sequences.
Тогда многочлен, определяющий порядок размещения n информационных СЭ на шкале, имеет вид:Then the polynomial that determines the order of placement of n informational FEs on the scale has the form:
Положив j 1=0, согласно полинома (3) получим положения 2-го, 3-го, …, n-го информационных СЭ, смещенные относительно первого СЭ на j 2,j 3,…,j n квантов информационной дорожки шкалы соответственно.Setting j 1 = 0, according to polynomial (3), we obtain the positions of the 2nd, 3rd, ..., n- th information SCs shifted relative to the first SC by j 2 , j 3 , ..., j n quanta of the information track of the scale, respectively.
В табл. 1 приведены многочлены h(x) до n=11 включительно, которые могут быть использованы для генерации соответствующих М-последовательностей [5].In the table. Figure 1 shows polynomials h (x) up to n = 11 inclusive, which can be used to generate the corresponding M-sequences [5].
Поясним вариант построения ПСКШ, приведенной на фиг. 1.Let us explain the embodiment of the PCSS shown in FIG. one.
В примере для простоты принято n=5 и соответственно из табл. 1 выбран примитивный неприводимый многочлен h(х)=x 5+х 2+1, где h 0 =h 2 =h 5 =1, h 1 =h 3 =h 4 =0. Здесь период М-последовательности М=25-1=31, а сама М-последовательность a =a 0 a 1 … а 2 9 а 3 0 =0000100101100111110001101110101. При начальных значениях М-последовательности a 0 =a 1 =a 2 =a 3 =0, а 4 =1 остальные символы последовательности получены в соответствии с рекуррентным соотношением (2), которое в данном примере имеет вид a 5+ j =a 2+ j ⊕a j , j=0,1,…,25. Размещение пяти информационных считывающих элементов СЭ1 (на фиг. позиция 2), СЭ2 (на фиг. позиция 3), СЭ3 (на фиг. позиция 4), СЭ4 (на фиг. позиция 5) и СЭ5 (на фиг. позиция 6) вдоль информационной дорожки шкалы задано согласно (3) многочленом r u (х)=1+х+х 2+х 29+х 30.In the example, for simplicity, n = 5 is taken and, accordingly, from the table. 1, a primitive irreducible polynomial h (x) = x 5 + x 2 +1 is chosen, where h 0 = h 2 = h 5 = 1, h 1 = h 3 = h 4 = 0. Here, the period of the M-sequence is M = 2 5 -1 = 31, and the M-sequence itself is a = a 0 a 1 ... a 2 9 a 3 0 = 0000100101100111110001101110101. For the initial values of the M-sequence a 0 = a 1 = a 2 = a 3 = 0, and 4 = 1, the remaining characters of the sequence are obtained in accordance with the recurrence relation (2), which in this example has the form a 5+ j = a 2 + j ⊕ a j , j = 0,1, ..., 25. The placement of the five information reading elements SE 1 (in Fig. Position 2), SE 2 (in Fig. Position 3), SE 3 (in Fig. Position 4), SE 4 (in Fig. Position 5) and SE 5 (in Fig. . position 6) along the information track of the scale is set according to (3) by the polynomial r u (x) = 1 + x + x 2 + x 29 + x 30 .
При построении информационной дорожки 1 М-последовательность с периодом М=31 должна быть нанесена на шкалу в виде пассивных (нули М-последовательности) и активных (единицы М-последовательности) участков информационной дорожки, например, по ходу часовой стрелки, причем на информационную дорожку шкалы наносится только один период М-последовательности. М-последовательность с периодом М=2 n -1 определяет число квантов информационной дорожки шкалы, которое в данном примере равно М=31. Отсюда величина кванта δ=360°/М=360°/31=11,6129032280645°. Информационные считывающие элементы, числом 5, должны быть размещены вдоль информационной дорожки согласно r(х) с угловым шагом, кратным величине кванта шкалы δ, например, по ходу часовой стрелки. Причем, СЭ1 устанавливается точно в начало шкалы, СЭ2 - со сдвигом на 1 квант относительно начала шкалы, СЭ3 - со сдвигом на 2 кванта относительно начала шкалы, СЭ4 - со сдвигом на 29 квантов относительно начала шкалы, а СЭ5 - со сдвигом на 30 квантов относительно начала шкалы. Отметим, что возможны и другие варианты размещения информационных СЭ вдоль дорожки шкалы [2].When constructing the
Последовательно фиксируя информационными СЭ пятиразрядную кодовую комбинацию при перемещении шкалы на один квант против хода часовой стрелки, получаем 31 различную пятиразрядную кодовую комбинацию. Эти кодовые комбинации, соответствующие 31 различному угловому положению ПСКШ, приведены в табл. 2.Consistently fixing five-digit code combination by informational SCs when moving the scale one quantum counterclockwise, we get 31 different five-digit code combination. These code combinations corresponding to 31 different angular positions of the PCSS are shown in Table. 2.
Технический результат изобретения (повышение информационной надежности) достигается за счет использования циклических корректирующих кодов с исправлением двойных ошибок известных по:The technical result of the invention (improving information reliability) is achieved through the use of cyclic corrective codes with the correction of double errors known by:
Блейхут Р. Теория и практика кодов, контролирующих ошибки: Пер. с англ. - М.: Мир, 1986. - 576 с. - [6];Bleikhut R. Theory and practice of error control codes: Per. from English - M .: Mir, 1986 .-- 576 p. - [6];
Питерсон У., Уэлдон Э. Коды, исправляющие ошибки: Пер. с англ. - М.: Мир, 1976. - 594 с. - [7];Peterson W., Weldon E. Error Correcting Codes: Per. from English - M .: Mir, 1976 .-- 594 p. - [7];
Теория кодирования / Т. Касани, Н. Такура, Е. Ивадари, Я. Инагаки: Пер. с япон. - М.: Мир, 1978. - 576 с. - [8].Coding Theory / T. Kasani, N. Takura, E. Ivadari, Y. Inagaki: Transl. with japan. - M .: Mir, 1978.- 576 p. - [8].
Для того чтобы корректирующий код обладал возможностью исправления двойных ошибок, его минимальное кодовое расстояние должно быть не менее 5, т.е. d≥5. Методы формирования корректирующих кодов с d≥5 подробно рассмотрены в [6, 7, 8] и другой доступной литературе по теории кодирования.In order for the correction code to be able to correct double errors, its minimum code distance must be at least 5, i.e. d ≥5. Methods for generating corrective codes with d ≥5 are considered in detail in [6, 7, 8] and other available literature on coding theory.
В нашем примере число информационных символов n=5 (это пятиразрядный код, который снимается с 5 информационных СЭ).In our example, the number of information symbols is n = 5 (this is a five-digit code that is removed from 5 informational SEs).
Для получения корректирующего кода с d≥5 выбирается образующий многочлен циклического кода g(x)=1+x+x 3+х 4+х 8 с числом значащих членов, равным 5.To obtain a correction code with d ≥5, the generator of the cyclic code polynomial g (x) = 1 + x + x 3 + x 4 + x 8 with the number of significant terms equal to 5 is selected.
Далее, посредством образующего многочлена g(x)=1+x+x 3+x 4+x 8 формируется образующая матрица циклического корректирующего кодаFurther, by means of the generating polynomial g (x) = 1 + x + x 3 + x 4 + x 8 , the generating matrix of the cyclic correction code is formed
Для каждого столбца матрицы G определяются номера циклических сдвигов М - последовательности, используемые для нахождения мест установки на шкале СЭ.For each column of the matrix G , the numbers of cyclic shifts M are determined — the sequences used to find installation locations on the SC scale.
Тогда многочлен размещения корректирующих СЭ будет иметь вид (определен по столбцам 4÷11) r к (х)=х 6+х 7+х 8+х 10+х 16+х 17+х 19+х 24.Then the placement polynomial of corrective FE will have the form (determined by
Многочлен размещения как информационных, так и корректирующих СЭ r(х)=r u (х)+r к (х)=1+х+х 2+х 6+х 7+х 8+х 10+х 16+х 17+х 19+х 24+х 29+х 30.The placement polynomial of both informational and corrective FE r (x) = r u (x) + r k (x) = 1 + x + x 2 + x 6 + x 7 + x 8 + x 10 + x 16 + x 17 + x 19 + x 24 + x 29 + x 30 .
Следовательно, корректирующие СЭ, числом 8, должны быть размещены вдоль информационной дорожки согласно r к (х) с угловыми шагами, кратными величине кванта шкалы δ, например, по ходу часовой стрелки. Причем, КСЭ1 устанавливается относительно начала шкалы со сдвигом на 6 квантов, КСЭ2 - со сдвигом на 7 квантов, КСЭ3 - со сдвигом на 8 квантов, КСЭ4 - со сдвигом на 10 квантов, КСЭ5 - со сдвигом на 16 квантов, КСЭ6 - со сдвигом на 17 квантов, КСЭ7 - со сдвигом на 19 квантов, a KCЭ8 - со сдвигом на 24 кванта.Therefore, corrective SC,
Размещение СЭ, определенное согласно приведенной процедуре, не является единственно возможным, поскольку любая нетривиальная линейная комбинация строк матрицы G определяет блоковый код с аналогичными характеристиками.The placement of solar cells, determined according to the above procedure, is not the only possible, since any non-trivial linear combination of rows of the matrix G defines a block code with similar characteristics.
Последовательно фиксируя информационными и корректирующими СЭ тринадцатиразрядную кодовую комбинацию при перемещении шкалы на один квант против хода часовой стрелки, получаем 31 различную тринадцатиразрядную кодовую комбинацию циклического корректирующего кода с минимальным кодовым расстоянием d=5. Известно [6, 7, 8], что такой код позволяет исправлять двойную ошибку. Эти кодовые комбинации, соответствующие 31 различному угловому положению ПСКШ, приведены в табл. 3.Consistently fixing thirteen-digit code combination with information and corrective FE when moving the scale one quantum counterclockwise, we get 31 different thirteen-digit code combinations of a cyclic correction code with a minimum code distance of d = 5. It is known [6, 7, 8] that such a code allows correcting a double error. These code combinations corresponding to 31 different angular positions of the PCSS are shown in Table. 3.
Таким образом, в предлагаемом изобретении решена задача повышения информационной надежности ПСКШ за счет формирования с нее корректирующих кодов с исправлением двойных ошибок. Как отмечалось ранее, под ошибкой в работе ЦПУ на основе ПСКШ в рассматриваемом изобретении понимается выход из строя считывающих элементов. Еще одним применением изобретения является его использование там, где информация с ЦПУ на основе ПСКШ должна непосредственно передаваться в устройство обработки по каналу связи, подверженному помехам.Thus, in the present invention, the problem of increasing the information reliability of the PCSS by solving correcting codes with correcting double errors is solved from it. As noted earlier, under the error in the operation of the CPU based on PCSS in the present invention refers to the failure of the reading elements. Another application of the invention is its use where information from a PCB based CPU should be directly transmitted to the processing device via a communication channel subject to interference.
Предлагаемая ПСКШ может быть положена в основу построения ЦПУ повышенной информационной надежности. В свою очередь, такие преобразователи целесообразно использовать в различных системах управления летательными аппаратами или технике специального назначения, где обеспечение надежности их работы является первостепенным требованием.The proposed PCSS can be the basis for the construction of a CPU with increased information reliability. In turn, it is advisable to use such converters in various control systems for aircraft or special-purpose equipment, where ensuring the reliability of their operation is a paramount requirement.
ЛитератураLiterature
1. Ожиганов А.А., Лукьянов В.Д. Кодовые шкалы на основе рекуррентных последовательностей для преобразователей перемещений повышенной информационной надежности // Датчики и системы. - Москва, 2012. - №2. - С. 13-17.1. Ozhiganov A.A., Lukyanov V.D. Code scales based on recurrence sequences for displacement transducers of increased information reliability // Sensors and Systems. - Moscow, 2012. - No. 2. - S. 13-17.
2. Ожиганов А.А. Алгоритм размещения считывающих элементов на псевдослучайной кодовой шкале // Изв. вузов СССР. Приборостроение, 1994. Т. 37. №2. С. 22-27.2. Ozhiganov A.A. Algorithm for placing reading elements on a pseudo-random code scale // Izv. universities of the USSR. Instrument Engineering, 1994. T. 37. No. 2. S. 22-27.
3. Псевдослучайная кодовая шкала. Патент RU 2510572 С1, МПК Н03М 1/24. Опубликовано: 27.03.2014. Бюл. №9. - Прототип.3. Pseudo-random code scale. Patent RU 2510572 C1,
4. Ожиганов А.А. Псевдослучайные кодовые шкалы // Изв. вузов СССР. Приборостроение, 1987. Т. 30. №2. С. 40-43.4. Ozhiganov A.A. Pseudorandom code scales // Izv. universities of the USSR. Instrument Engineering, 1987. T. 30. No. 2. S. 40-43.
5. Макуильямс Ф.Д., Слоан Н.Д. Псевдослучайные последовательности и таблицы // ТИИЭР. 1976. Т. 64. №12. С. 80-95.5. McWilliams FD, Sloan ND Pseudorandom sequences and tables // TIIER. 1976.V. 64. No. 12. S. 80-95.
6. Блейхут Р. Теория и практика кодов, контролирующих ошибки: Пер. с англ. - М.: Мир, 1986. - 576 с.6. Bleikhut R. Theory and practice of error control codes: Per. from English - M .: Mir, 1986 .-- 576 p.
7. Питерсон У., Уэлдон Э. Коды, исправляющие ошибки: Пер. с англ. - М.: Мир, 1976. - 594 с.7. Peterson W., Weldon E. Codes for correcting errors: Per. from English - M .: Mir, 1976 .-- 594 p.
8. Теория кодирования / Т. Касани, Н. Такура, Е. Ивадари, Я. Инагаки: Пер. с япон. - М.: Мир, 1978. - 576 с.8. The coding theory / T. Kasani, N. Takura, E. Ivadari, Y. Inagaki: Trans. with japan. - M .: Mir, 1978.- 576 p.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017108063A RU2660609C1 (en) | 2017-03-10 | 2017-03-10 | Pseudorandom code scale |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017108063A RU2660609C1 (en) | 2017-03-10 | 2017-03-10 | Pseudorandom code scale |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2660609C1 true RU2660609C1 (en) | 2018-07-06 |
Family
ID=62815509
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017108063A RU2660609C1 (en) | 2017-03-10 | 2017-03-10 | Pseudorandom code scale |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2660609C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2709666C1 (en) * | 2019-02-08 | 2019-12-19 | Открытое акционерное общество "Авангард" | Pseudo-random code scale |
RU2761058C1 (en) * | 2021-03-22 | 2021-12-02 | Открытое акционерное общество "Авангард" | Pseudo-random code scale |
RU2777832C1 (en) * | 2022-02-09 | 2022-08-11 | Открытое акционерное общество "Авангард" | Pseudo-random code scale |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4342025A (en) * | 1979-05-16 | 1982-07-27 | Ssig Equipment S.A. | Arrangement for determining the position, especially the angular position, of a movable body |
SU1259487A1 (en) * | 1984-12-26 | 1986-09-23 | Ставропольское высшее военное инженерное училище связи им.60-летия Великого Октября | Shift-to-residual class system code converter |
US5900930A (en) * | 1997-10-21 | 1999-05-04 | Eaton Corporation | Angle sensor using a multi-pixel optical device |
US20060249665A1 (en) * | 2005-04-22 | 2006-11-09 | Alps Electric Co., Ltd. | Absolute angle detection apparatus |
RU2434323C1 (en) * | 2010-08-16 | 2011-11-20 | Открытое акционерное общество "Авангард" | Recursive code scale |
RU2444126C1 (en) * | 2010-11-22 | 2012-02-27 | Открытое акционерное общество "Авангард" | Recursive code scale |
RU2510572C1 (en) * | 2012-10-29 | 2014-03-27 | Открытое акционерное общество "Авангард" | Pseudorandom code scale |
-
2017
- 2017-03-10 RU RU2017108063A patent/RU2660609C1/en active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4342025A (en) * | 1979-05-16 | 1982-07-27 | Ssig Equipment S.A. | Arrangement for determining the position, especially the angular position, of a movable body |
SU1259487A1 (en) * | 1984-12-26 | 1986-09-23 | Ставропольское высшее военное инженерное училище связи им.60-летия Великого Октября | Shift-to-residual class system code converter |
US5900930A (en) * | 1997-10-21 | 1999-05-04 | Eaton Corporation | Angle sensor using a multi-pixel optical device |
US20060249665A1 (en) * | 2005-04-22 | 2006-11-09 | Alps Electric Co., Ltd. | Absolute angle detection apparatus |
RU2434323C1 (en) * | 2010-08-16 | 2011-11-20 | Открытое акционерное общество "Авангард" | Recursive code scale |
RU2444126C1 (en) * | 2010-11-22 | 2012-02-27 | Открытое акционерное общество "Авангард" | Recursive code scale |
RU2510572C1 (en) * | 2012-10-29 | 2014-03-27 | Открытое акционерное общество "Авангард" | Pseudorandom code scale |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2709666C1 (en) * | 2019-02-08 | 2019-12-19 | Открытое акционерное общество "Авангард" | Pseudo-random code scale |
RU2761058C1 (en) * | 2021-03-22 | 2021-12-02 | Открытое акционерное общество "Авангард" | Pseudo-random code scale |
RU2777832C1 (en) * | 2022-02-09 | 2022-08-11 | Открытое акционерное общество "Авангард" | Pseudo-random code scale |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Wolf | On codes derivable from the tensor product of check matrices | |
KR101502259B1 (en) | Device for detecting multi-turn absolute rotation angle, and method for detecting rotation angle thereof | |
RU2660609C1 (en) | Pseudorandom code scale | |
ES8205089A1 (en) | Method of error correction | |
RU2709666C1 (en) | Pseudo-random code scale | |
RU79360U1 (en) | CONVERTER ANGLE CODE | |
RU2434323C1 (en) | Recursive code scale | |
RU2761058C1 (en) | Pseudo-random code scale | |
RU2777832C1 (en) | Pseudo-random code scale | |
Blaum et al. | Array codes for cluster-error correction | |
RU2510572C1 (en) | Pseudorandom code scale | |
KR100281946B1 (en) | Syndrome calculation device | |
Ojiganov | The use of hamming codes in digital angle converters based on pseudo-random code scales | |
RU2446557C1 (en) | Recursive code scale | |
RU2450437C1 (en) | Recursive code scale | |
RU2444126C1 (en) | Recursive code scale | |
EP0442320B1 (en) | Method and system for error correction in digital transmission | |
RU2542665C1 (en) | Device of data storage and transmission with detection and correction of errors in information bytes | |
JP6083034B2 (en) | Absolute type encoder | |
JP3812983B2 (en) | Error evaluation polynomial coefficient calculator | |
Kalmykov et al. | Error correction algorithm developed for special-purpose computing devices based on polynomial modular codes | |
Das | Bounds on codes correcting periodic errors blockwise | |
RU2653257C1 (en) | Device for detecting and correcting the error of the modular code | |
KR930011573B1 (en) | Bch codec capable of double error correct | |
KR100212830B1 (en) | Syndrome calculation apparatus of reed solomon decoder |