RU2718579C1 - Fast pseudorandom interleaver - Google Patents

Fast pseudorandom interleaver Download PDF

Info

Publication number
RU2718579C1
RU2718579C1 RU2019115426A RU2019115426A RU2718579C1 RU 2718579 C1 RU2718579 C1 RU 2718579C1 RU 2019115426 A RU2019115426 A RU 2019115426A RU 2019115426 A RU2019115426 A RU 2019115426A RU 2718579 C1 RU2718579 C1 RU 2718579C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
bits
pseudo
random
Prior art date
Application number
RU2019115426A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Антон Юрьевич Баринов
Original Assignee
Антон Юрьевич Баринов
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 Антон Юрьевич Баринов filed Critical Антон Юрьевич Баринов
Priority to RU2019115426A priority Critical patent/RU2718579C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2718579C1 publication Critical patent/RU2718579C1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M13/00Coding, 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
    • H03M13/27Coding, 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 using interleaving techniques
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M13/00Coding, 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
    • H03M13/27Coding, 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 using interleaving techniques
    • H03M13/2742Irregular interleaver wherein the permutation pattern is not obtained by a computation rule, e.g. interleaver based on random generators
    • H03M13/2746S-random interleaver

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Probability & Statistics with Applications (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Error Detection And Correction (AREA)

Abstract

FIELD: physics.SUBSTANCE: invention relates to radio engineering and can be used in digital transmitters and receivers. Device comprises a memory area arranged in form of two identical K-bit shift registers with parallel output of information and with three output states, corresponding outputs of registers are combined into K common leads, which in pseudorandom order, according to rearrangement of leads, are connected to data inputs of multiplexer. Device also has a summing counter with a translation unit K, which counts two logic AND elements on the input bit frequency, a flip-flop operating in a counting mode.EFFECT: technical result is reduction of delay and simplification of device implementation.1 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к области радиотехники, в частности к классу блочных перемежителей данных и может быть использовано в составе цифровых передатчиков и приемников.The invention relates to the field of radio engineering, in particular to the class of block data interleavers and can be used as part of digital transmitters and receivers.

Блочный перемежитель предусматривает запись поступающего блока (кадра) K элементов данных в буфер и производит одну и ту же перестановку каждого блока независимо от других блоков. Размер блока K определяет период перемежителя.A block interleaver provides for the recording of an incoming block (frame) of K data elements in a buffer and performs the same permutation of each block independently of other blocks. The block size K determines the interleaver period.

Функционирование традиционного блочного перемежителя описано в [1] на стр. 486-488.The operation of a traditional block interleaver is described in [1] on pages 486-488.

Псевдослучайный перемежитель представляет собой устройство, которое берет блоки по K элементов и переставляет их псевдослучайным образом. Особенностью псевдослучайных перемежителей является сложность аппаратной реализации процесса генерирования перестановки [2].A pseudo-random interleaver is a device that takes blocks of K elements and rearranges them in a pseudo-random manner. A feature of pseudo-random interleavers is the complexity of the hardware implementation of the process of generating permutations [2].

Известен псевдослучайный перемежитель турбокода, использующий линейные конгруэнтные последовательности, описанный в [3].A known pseudo-random interleaver of turbo code using linear congruent sequences described in [3].

Псевдослучайный перемежитель турбокода содержит средство для записи элементов данных последовательно по строкам в матрицу ячеек хранения битов, средство для псевдослучайного переупорядочения элементов данных в каждой строке в матрице ячеек хранения битов в соответствии с рекурсией линейной конгруэнтной последовательности и средство для считывания элементов данных последовательно по столбцам из матрицы ячеек хранения битов.The turbo-code pseudo-random interleaver comprises means for writing data elements sequentially in rows into a matrix of bit storage cells, means for pseudo-random reordering of data elements in each row in a matrix of bit storage cells in accordance with the recursion of a linear congruent sequence, and means for reading data elements sequentially in columns from the matrix bit storage cells.

Недостатками данного устройства являются узкая область применения (только один вид псевдослучайного перемежения) и высокая вычислительная сложность устройства управления (генератора адреса).The disadvantages of this device are the narrow scope (only one type of pseudo-random interleaving) and the high computational complexity of the control device (address generator).

В свою очередь псевдослучайную перестановку любого вида можно записать в постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), а затем использовать эту перестановку для адресации памяти перемежителя.In turn, a pseudo-random permutation of any kind can be written to read-only memory (ROM), and then use this permutation to address the interleaver memory.

Так, наиболее близким к заявляемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является псевдослучайный перемежитель, устройство которого описано в [4] на стр. 327-330 и на рис. 8.11 (стр. 328) показана его структурная схема.So, the closest to the claimed invention in technical essence and the achieved result is a pseudo-random interleaver, the device of which is described in [4] on pages 327-330 and in fig. 8.11 (p. 328) shows its structural diagram.

Элементы канала последовательно записываются в память данного перемежителя. После записи всего блока эти элементы переставляются путем считывания, осуществляемого с использованием псевдослучайной перестановки, записанной в адресном ПЗУ. Для правильной работы устройства необходимы два запоминающих устройства с произвольной выборкой (ЗУПВ), работающие в противофазе: во время записи в одно из ЗУПВ происходит чтение из другого. После завершения этого процесса роли двух ЗУПВ меняются.Channel elements are sequentially written into the memory of this interleaver. After recording the entire block, these elements are rearranged by reading, carried out using pseudo-random permutation recorded in the address ROM. For the correct operation of the device, two random access memory devices (RAMs) operating in antiphase are necessary: while writing to one of the RAMs, reading from the other occurs. After completing this process, the roles of the two RAMs change.

Недостаток данного устройства обусловлен временем доступа при чтении из ПЗУ и представляет собой задержку появления действительных данных на выходе ПЗУ относительно подачи входных адресных сигналов.The disadvantage of this device is due to the access time when reading from the ROM and represents a delay in the appearance of valid data at the output of the ROM regarding the supply of input address signals.

Задача, решаемая предлагаемым изобретением, – совершенствование псевдослучайного перемежителя при наличии ограничений на время задержки устройства.The problem solved by the invention is the improvement of the pseudo-random interleaver in the presence of restrictions on the delay time of the device.

Технический результат от использования изобретения заключается в уменьшении задержки псевдослучайного перемежителя и упрощении его реализации на программируемой логической интегральной схеме (ПЛИС).The technical result from the use of the invention is to reduce the delay of the pseudo-random interleaver and simplify its implementation on a programmable logic integrated circuit (FPGA).

Указанный результат достигается тем, что быстрый псевдослучайный перемежитель включает область памяти с возможностью приема входных битов последовательно, организованную в виде двух регистров сдвига с параллельным выводом информации, работающих в противофазе, при этом соответствующие выходы данных регистров сдвига объединены в общие выводы, которые в псевдослучайном порядке подключены к информационным входам мультиплексора, тогда как адресные входы мультиплексора подключены к выходам суммирующего счетчика, считающего на частоте поступления входных битов.This result is achieved in that the fast pseudo-random interleaver includes a memory region with the ability to receive input bits in series, organized in the form of two shift registers with parallel output of information operating in antiphase, while the corresponding outputs of these shift registers are combined into common outputs, which are in pseudo-random order connected to the information inputs of the multiplexer, while the address inputs of the multiplexer are connected to the outputs of the totalizing counter, counting at a frequency of dying input bits.

Общими признаками прототипа и предлагаемого устройства являются использование области памяти с возможностью приема входных битов последовательно, организованной в виде двух запоминающих устройств, работающих в противофазе и системы управления выборкой битов из области памяти.Common features of the prototype and the proposed device are the use of a memory area with the ability to receive input bits in series, organized in the form of two memory devices operating in antiphase and a control system for selecting bits from the memory area.

Отличительными признаками предлагаемого устройства от прототипа являются:Distinctive features of the proposed device from the prototype are:

1. Вместо ЗУПВ используются регистры сдвига с параллельным выводом информации.1. Instead of RAM, shift registers with parallel output of information are used.

2. Вместо хранения псевдослучайной перестановки в адресном ПЗУ используется псевдослучайный порядок подключения выходов регистров сдвига к информационным входам мультиплексора.2. Instead of storing the pseudo-random permutation in the address ROM, a pseudo-random order of connecting the outputs of the shift registers to the information inputs of the multiplexer is used.

3. Роль системы управления выборкой битов из области памяти выполняет суммирующий счетчик, считающий на частоте поступления входных битов.3. The role of the control system for the selection of bits from the memory area is performed by a summing counter that counts the input bits at the frequency of arrival.

Благодаря новой совокупности существенных признаков, технический результат – уменьшение задержки псевдослучайного перемежителя и упрощение его реализации на ПЛИС, достигается за счет:Thanks to the new set of essential features, the technical result - reducing the delay of the pseudo-random interleaver and simplifying its implementation on the FPGA, is achieved by:

1. Отсутствия ПЗУ, а значит и времени считывания из ПЗУ.1. The lack of ROM, and hence the read time from the ROM.

2. Быстрого доступа к значениям в регистрах сдвига, который, как правило, в несколько раз быстрее, чем доступ к ячейкам ЗУПВ.2. Quick access to values in shift registers, which, as a rule, is several times faster than access to RAM cells.

3. Минимизации системы управления выборкой битов из области памяти до суммирующего счетчика.3. Minimization of the control system for the selection of bits from the memory to the totalizing counter.

Проведенный анализ уровня существующей техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностью признаков тождественных всем признакам заявленного технического решения, отсутствуют. Это указывает на соответствие заявленного устройства условию патентоспособности «новизна». Результаты поиска известных решений в данной и смежных 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 made it possible to establish that there are no analogues that are characterized by a combination of features identical to all the features of the claimed technical solution. This indicates compliance of the claimed device with the patentability condition of "novelty." The 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 transformations to achieve the specified technical result. Therefore, the claimed invention meets the condition of patentability "inventive step".

Функциональная схема предлагаемого устройства представлена на фиг. 1. Быстрый псевдослучайный перемежитель содержит область памяти, организованную в виде двух идентичных K-разрядных регистров сдвига 5, 6 с параллельным выводом информации и с тремя состояниями выхода, при этом соответствующие выходы данных регистров объединены между собой в K общих выводов 7; где DS (Data Serial) – последовательный вход данных; С (Clock) – тактовый вход; EO (Enable Output) – вход разрешения выхода, то есть наличие логической единицы («лог. 1») на входе EO переводит выходы DO (Data Output) регистра в высокоомное третье состояние. Выводы 7 в псевдослучайном порядке, согласно перестановке выводов 8, подключены к информационным входам DI (Data Input) мультиплексора 9, адресные входы A (Address) которого подключены к

Figure 00000001
выходам суммирующего счетчика 1 с модулем пересчета K (то есть по mod K), считающего на частоте поступления входных битов, причем последний n-ый выход счетчика 1 подключен к входу триггера 2, работающего в счетном режиме, прямой выход триггера 2 подключен к входу EO регистра сдвига 5 и к нижнему входу двухвходового логического элемента (ЛЭ) «И» 3, а инверсный выход триггера 2 подключен к входу EO регистра сдвига 6 и к нижнему входу ЛЭ «И» 4, при этом верхние входы ЛЭ «И» 3 и ЛЭ «И» 4 предназначены для тактовых импульсов. Регистры сдвига, мультиплексор, счетчик, триггер могут быть выполнены любым общеизвестным способом. Вместо триггера можно использовать последний выход счетчика по mod 2K.Functional diagram of the proposed device is presented in FIG. 1. Fast pseudo-random interleaver contains a memory region organized in the form of two identical K-bit shift registers 5, 6 with parallel output of information and with three output states, while the corresponding outputs of these registers are combined among themselves in K common conclusions 7; where DS (Data Serial) - serial data input; C (Clock) - clock input; EO (Enable Output) is the output enable input, that is, the presence of a logical unit (“Log. 1”) at the input of EO transfers the DO (Data Output) outputs of the register to a high-resistance third state. The pins 7 in pseudo-random order, according to the permutation of pins 8, are connected to the information inputs DI (Data Input) of the multiplexer 9, the address inputs of which A (Address) are connected to
Figure 00000001
the outputs of the totalizing counter 1 with the conversion module K (that is, according to mod K), which counts the input bits at the frequency of arrival, the last n-th output of the counter 1 is connected to the input of the trigger 2 operating in the counting mode, the direct output of the trigger 2 is connected to the input EO the shift register 5 and to the lower input of the two-input logic element (LE) "I" 3, and the inverse output of the trigger 2 is connected to the input EO of the shift register 6 and to the lower input of the LE "I" 4, while the upper inputs of the LE "I" 3 and LE "I" 4 are designed for clock pulses. The shift registers, multiplexer, counter, trigger can be performed by any well-known method. Instead of a trigger, you can use the last counter output in mod 2K.

Псевдослучайный перемежитель работает следующим образом. Поступающие на вход псевдослучайного перемежителя биты данных подаются на входы DS регистров сдвига 5, 6. Синхронно с битами данных на вход счетчика 1 и верхние входы ЛЭ «И» 3, 4 поступают тактовые импульсы. На прямом выходе триггера 2 логический ноль (лог. «0»), тогда на входе EO регистра сдвига 5 лог. «0», а на входе EO регистра сдвига 6 лог. «1», то есть регистр сдвига 5 находится в режиме чтения, регистр сдвига 6 находится в режиме записи и тактовые импульсы не поступают на вход C регистра сдвига 5 (лог. «0» на нижнем входе ЛЭ «И» 3) и поступают на вход C регистра сдвига 6 (лог. «1» на нижнем входе ЛЭ «И» 4). С приходом нового тактового импульса очередной бит данных записывается в регистр сдвига 6, а данные, записанные в регистр сдвига 6 ранее, сдвигаются на один разряд вправо. Выходы DO регистра сдвига 6 отключены (находятся в третьем состоянии) от общих выводов 7, в то же время выходы DO регистра сдвига 5 в псевдослучайном порядке, согласно перестановке

Figure 00000002
выводов 8, подключены к информационным входам DI мультиплексора 9. Счетчик 1 в i-ый момент времени генерирует на адресных входах A мультиплексора 9 значение
Figure 00000003
. При этом мультиплексор 9 переводит бит данных с
Figure 00000004
-ого выхода DO регистра 5 на свой выход DO (выход устройства). Через каждые K тактовых импульсов триггер 2 меняет выходное состояние и переключает режим работы соответствующего регистра на противоположный, то есть регистр сдвига 5 и регистр сдвига 6 меняются ролями.Pseudo-random interleaver works as follows. The data bits arriving at the input of the pseudo-random interleaver are fed to the inputs of the DS shift registers 5, 6. Synchronously with the data bits, clock pulses are received at the counter input 1 and the upper inputs of the LE "I" 3, 4. On the direct output of trigger 2 is a logical zero (log. "0"), then at the input of the EO shift register 5 log. "0", and at the input of the EO shift register 6 log. “1”, that is, shift register 5 is in read mode, shift register 6 is in write mode and clock pulses do not arrive at input C of shift register 5 (log. “0” at the lower input of LE “3”) and are fed to input C of shift register 6 (log. "1" at the lower input of the LE "I" 4). With the arrival of a new clock pulse, the next bit of data is written to shift register 6, and the data written to shift register 6 earlier is shifted one bit to the right. The outputs of the shift register DO 6 are disconnected (in the third state) from the common terminals 7, at the same time, the outputs of the shift register DO 5 in a pseudo-random order, according to the permutation
Figure 00000002
pins
8, connected to the information inputs DI of multiplexer 9. Counter 1 at the i-th moment of time generates a value at address inputs A of multiplexer 9
Figure 00000003
. In this case, the multiplexer 9 translates the data bit from
Figure 00000004
5th DO output of register 5 to its DO output (device output). After every K clock pulses, trigger 2 changes the output state and switches the operating mode of the corresponding register to the opposite, that is, shift register 5 and shift register 6 change roles.

В приемнике деперемежитель реализуется аналогично, с той разницей, что соответствующие выводы подключены к информационным входам мультиплексора в порядке согласно обратной перестановке

Figure 00000005
. Прямая задержка между перемежителем и деперемежителем равна 2K, необходимая память составляет 4 K-разрядных регистра сдвига, а именно: 2 K-разрядных регистра сдвига для перемежителя и 2 K-разрядных регистра сдвига для деперемежителя. Следовательно, предлагаемое устройство по времени задержки и сложности реализации не сильно отличается от традиционного блочного перемежителя.In the receiver, the de-interleaver is implemented similarly, with the difference that the corresponding outputs are connected to the information inputs of the multiplexer in the order according to the reverse permutation
Figure 00000005
. The direct delay between the interleaver and the de-interleaver is 2K, the required memory is 4 K-bit shift registers, namely: 2 K-bit shift registers for the interleaver and 2 K-bit shift registers for the deinterleaver. Therefore, the proposed device in terms of delay time and complexity of implementation is not much different from the traditional block interleaver.

Для псевдослучайного перемежителя можно использовать любую перестановку. Например, в турбоподобных кодах, отличными характеристиками обладает S-случайная перестановка [5], а также ее модификации [6, 7] и комбинации [8].For pseudo-random interleaver, any permutation can be used. For example, in turbo-like codes, S-random permutation [5], as well as its modifications [6, 7] and combinations [8], have excellent characteristics.

Перестановка S-случайного перемежителя представляет собой случайную перестановку, сгенерированную с помощью датчика случайных чисел в диапазоне

Figure 00000006
с учетом ограничения:A permutation of an S-random interleaver is a random permutation generated by a random number sensor in a range
Figure 00000006
subject to restrictions:

если

Figure 00000007
, то
Figure 00000008
,
Figure 00000009
if a
Figure 00000007
then
Figure 00000008
,
Figure 00000009

Так, при

Figure 00000010
,
Figure 00000011
, возможна следующая перестановка:So, with
Figure 00000010
,
Figure 00000011
, the following permutation is possible:

Figure 00000012
.
Figure 00000012
.

В этом случае, для предлагаемого на фиг. 1 устройства, перестановка выводов 8 имеет вид, изображенный на фиг. 2, где

Figure 00000013
– блок данных на входе устройства,
Figure 00000014
– блок данных на выходе устройства.In this case, for the embodiment of FIG. 1 of the device, the permutation of terminals 8 has the form shown in FIG. 2 where
Figure 00000013
- a data block at the input of the device,
Figure 00000014
- a data block at the output of the device.

Для генерирования перестановки S-случайного перемежителя можно воспользоваться алгоритмом, блок-схема которого представлена в [9]. Данный алгоритм в среде MATLAB выглядит следующим образом.To generate a permutation of the S-random interleaver, you can use the algorithm, the block diagram of which is presented in [9]. This algorithm in the MATLAB environment is as follows.

% Исходными данными являются значения K и S% Source data are K and S

p=randperm(K); % вектор p – случайная перестановкаp = randperm (K); % vector p - random permutation

for i=1:Kfor i = 1: K

for l=1:length(p)       for l = 1: length (p)

pp(i)=p(l); % вектор pp – S-случайная перестановка           pp (i) = p (l); % pp vector - S-random permutation

for j=1:S           for j = 1: S

quit=(i-j<=0);               quit = (i-j <= 0);

if quit               if quit

break;                  break;

end;               end;

quit1=(abs(pp(i)-pp(i-j))<=S);               quit1 = (abs (pp (i) -pp (i-j)) <= S);

if quit1               if quit1

break;                  break;

end;               end;

end;           end;

if quit           if quit

break;              break;

end;           end;

if quit1           if quit1

else break;           else break;

end;           end;

end;        end;

p(l)=[];        p (l) = [];

end;end;

S-случайная перестановка обладает важными свойствами:S-random permutation has important properties:

– свойство расстояния, которое означает, что между близлежащими элементами исходного блока, поддерживается определенное расстояние в перемеженном блоке;- a distance property, which means that between adjacent elements of the source block, a certain distance is maintained in the interleaved block;

– свойство случайности, которое означает, что коэффициент корреляции между элементами выходного блока после перемежения становится значительно ниже, чем коэффициент корреляции между элементами исходного входного блока до перемежения.- a randomness property, which means that the correlation coefficient between the elements of the output block after interleaving becomes significantly lower than the correlation coefficient between the elements of the original input block before interleaving.

В некоторых приложениях могут требоваться дополнительные свойства перестановки, такие как:In some applications, additional permutation properties may be required, such as:

– сократимость (prunability), которое означает, что перестановка должна обеспечивать определенные расстояния и степени случайности для перестановок меньших размеров, полученных на основе исходной;- prunability, which means that the permutation must provide certain distances and degrees of randomness for smaller permutations obtained on the basis of the original;

– бесконфликтность (contention free), которое связано с широким распространением параллельных вычислений и означает, что не происходит обращения к одним и тем же ячейкам памяти перемежителя одновременно, бесконфликтность достигается специальным подбором позиций в перестановке.- contention free, which is associated with the widespread use of parallel computing and means that there is no access to the same memory cells of the interleaver at the same time, conflict-free is achieved by a special selection of positions in the permutation.

Имеется много работ, в которых представлены перестановки, удовлетворяющие перечисленным свойствам, например [6-8].There are many works in which permutations are presented that satisfy the listed properties, for example [6–8].

В предлагаемом устройстве свойство сократимости перестановки не требуется. При необходимости, сменить перестановку, по структуре и (или) размеру

Figure 00000015
можно посредством дистанционного конфигурирования связей в ПЛИС на которой реализуется быстрый псевдослучайный перемежитель.In the proposed device, the property of contractility of the permutation is not required. If necessary, change the permutation, by structure and (or) size
Figure 00000015
it is possible through remote configuration of communications in the FPGA on which a fast pseudo-random interleaver is implemented.

Исследование предлагаемого устройства проведено на персональной ЭВМ посредством имитационного моделирования в среде Multisim. Проведенное исследование подтвердило заявленный технический результат.The study of the proposed device was carried out on a personal computer through simulation in a Multisim environment. The study confirmed the claimed technical result.

Вариант осуществления (на S=1 S-случайной перестановке

Figure 00000016
) быстрого псевдослучайного перемежителя, соответствующего изобретению, рассмотрен в электронной системе моделирования Multisim 14 и поясняется иллюстрациями на которых представлены: An implementation option (on S = 1 S-random permutation
Figure 00000016
) fast pseudo-random interleaver corresponding to the invention, is considered in the electronic simulation system Multisim 14 and is illustrated by illustrations on which are presented:

фиг. 3 – вид предлагаемого устройства в рабочем окне Multisim 14 согласно варианту осуществления настоящего изобретения;FIG. 3 is a view of the apparatus of the invention in the working window of Multisim 14 according to an embodiment of the present invention;

фиг. 4 – вид подсхемы для регистра сдвига D5 (D6) из фиг. 3;FIG. 4 is a subcircuit view of the shift register D5 (D6) of FIG. 3;

фиг. 5 – вид перестановки выводов Permutation из фиг. 3;FIG. 5 is a view of the permutation of the Permutation terminals of FIG. 3;

фиг. 6 – временные диаграммы начального этапа работы предлагаемого устройства в окне Multisim 14 согласно варианту осуществления настоящего изобретения.FIG. 6 is a timing chart of the initial phase of the operation of the device in the Multisim 14 window according to an embodiment of the present invention.

ЛитератураLiterature

1. Скляр Б. Цифровая связь. Теоретические основы и практическое применение, 2-е изд. / Б. Скляр ; Пер. с англ. Е.Г. Грозы [и др.]; под редакцией А.В. Назаренко – М. : Вильямс, 2003. – 1104 с.1. Sklyar B. Digital communication. Theoretical Foundations and Practical Applications, 2nd ed. / B. Sklyar; Per. from English E.G. Thunderstorms [et al.]; edited by A.V. Nazarenko - M.: Williams, 2003 .-- 1104 p.

2. Corrado-Bravo C.J., Rubio I. Algebraic construction of interleavers using permutation monomials, IEEE Communication Society. 2 (2004), pp. 911-915.2. Corrado-Bravo C.J., Rubio I. Algebraic construction of interleavers using permutation monomials, IEEE Communication Society. 2 (2004), pp. 911-915.

3. Патент РФ 2235424 кл. H03M 13/27 опубл. 27.08.2004. Перемежитель турбокода, использующий линейные конгруэнтные последовательности / Линг Ф., Ровитч Д.Н.3. RF patent 2235424 class. H03M 13/27 publ. 08/27/2004. Turbo code interleaver using linear congruent sequences / Ling F., Rovitch D.N.

4. Кларк Дж., мл. Кодирование с исправлением ошибок в системах цифровой связи / Дж. Кларк, мл., Дж. Кейн ; Пер. с англ. C.И. Гельфанда; под редакцией Б.С. Цыбакова – М. : Радио и связь, 1987. – 392 с.4. Clark J., ml. Error correction coding in digital communication systems / J. Clark, Jr., J. Kane; Per. from English C.I. Gelfand; edited by B.S. Tsybakova - M.: Radio and Communications, 1987 .-- 392 p.

5. Dolinar S., Divsalar D. Weight distributions for turbo codes using random and nonrandom permutations. 1995. TDA Progress Report 42-122, Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, California, pp. 56-65.5. Dolinar S., Divsalar D. Weight distributions for turbo codes using random and nonrandom permutations. 1995. TDA Progress Report 42-122, Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, California, pp. 56-65.

6. Popovski P., Kocarev L., Risreski A. Design of flexible-length S-random interleaver for turbo codes, IEEE Commun. Letter, 2004, Vol. 8, No. 7, pp. 461-463.6. Popovski P., Kocarev L., Risreski A. Design of flexible-length S-random interleaver for turbo codes, IEEE Commun. Letter, 2004, Vol. 8, No. 7, pp. 461-463.

7. Dinoi L., Bendetto S. Design of fast prunable S-random interleavers. IEEE Trans. Wireless Commun., 2005, Vol. 4, No. 5, pp. 1-9.7. Dinoi L., Bendetto S. Design of fast prunable S-random interleavers. IEEE Trans. Wireless Commun., 2005, Vol. 4, No. 5, pp. 1-9.

8. Gazi O. Prunable collision free random interleaver design. Wireless Personal Communications, 2012, Vol. 65, pp. 555-566.8. Gazi O. Prunable collision free random interleaver design. Wireless Personal Communications, 2012, Vol. 65, pp. 555-566.

DOI 10.1007/s11277-011-0272-0DOI 10.1007 / s11277-011-0272-0

9. Баринов А.Ю. Перемежение в канальном кодировании: свойства, структура, специфика применения. Журнал радиоэлектроники [электронный журнал]. 2019. №1. Режим доступа: http://jre.cplire.ru/jre/jan19/13/text.pdf9. Barinov A.Yu. Interleaving in channel coding: properties, structure, application specifics. Journal of Radio Electronics [electronic journal]. 2019. 1. Access Mode: http://jre.cplire.ru/jre/jan19/13/text.pdf

DOI 10.30898/1684-1719.2019.1.13DOI 10.30898 / 1684-1719.2019.1.13

Claims (1)

Быстрый псевдослучайный перемежитель, включающий область памяти с возможностью приема входных битов последовательно, организованную в виде двух запоминающих устройств, работающих в противофазе, и систему управления выборкой битов из области памяти, отличающийся тем, что запоминающие устройства представляют собой два регистра сдвига с параллельной выгрузкой, соответствующие выходы данных регистров объединены в общие выводы, которые в псевдослучайном порядке подключены к информационным входам мультиплексора, адресные входы данного мультиплексора подключены к выходам системы управления выборкой битов, причем система управления выборкой битов представляет собой суммирующий счетчик, считающий на частоте поступления входных битов, работа запоминающих устройств в противофазе обеспечивается триггером, работающим в счетном режиме, и двумя двухвходовыми логическими элементами «И», при этом последний выход суммирующего счетчика подключен к входу триггера, прямой выход триггера подключен к входу разрешения выхода первого регистра сдвига и ко второму входу первого логического элемента «И», инверсный выход триггера подключен к входу разрешения выхода второго регистра сдвига и ко второму входу второго логического элемента «И», тогда как первые входы логических элементов «И» предназначены для тактовых импульсов, а выходы логических элементов «И» соединены с тактовыми входами соответствующих регистров сдвига.Fast pseudo-random interleaver, including a memory region with the ability to receive input bits in series, organized in the form of two memory devices operating in antiphase, and a control system for selecting bits from the memory region, characterized in that the memory devices are two shift registers with parallel unloading, corresponding to the outputs of these registers are combined into common outputs, which are pseudo-randomly connected to the information inputs of the multiplexer, the address inputs of this the ultiplexer is connected to the outputs of the control system for the selection of bits, and the control system for the selection of bits is a summing counter that counts the input bits at the frequency of arrival, the operation of the memory devices in antiphase is provided by a trigger operating in counting mode, and two two-input logic elements “And”, while the last output of the totalizing counter is connected to the input of the trigger, the direct output of the trigger is connected to the enable input of the output of the first shift register and to the second input of the first log logical element "And", the inverse output of the trigger is connected to the input enable output of the second shift register and to the second input of the second logical element "And", while the first inputs of the logical elements "And" are for clock pulses, and the outputs of the logical elements "And" are connected with the clock inputs of the corresponding shift registers.
RU2019115426A 2019-05-20 2019-05-20 Fast pseudorandom interleaver RU2718579C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019115426A RU2718579C1 (en) 2019-05-20 2019-05-20 Fast pseudorandom interleaver

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019115426A RU2718579C1 (en) 2019-05-20 2019-05-20 Fast pseudorandom interleaver

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2718579C1 true RU2718579C1 (en) 2020-04-08

Family

ID=70156411

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019115426A RU2718579C1 (en) 2019-05-20 2019-05-20 Fast pseudorandom interleaver

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2718579C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000022555A (en) * 1998-07-06 2000-01-21 Toyo Commun Equip Co Ltd Bit interleave circuit and bit deinterleave circuit
RU2235424C2 (en) * 1998-12-04 2004-08-27 Квэлкомм Инкорпорейтед Turbo-code interleaving device using linear congruent sequences
US20080024333A1 (en) * 2006-07-31 2008-01-31 Samsung Electronics Co., Ltd. Bit interleaver and method of bit interleaving using the same
WO2009050121A1 (en) * 2007-10-15 2009-04-23 Coreoptics Inc. Receiver, interleaving and deinterleaving circuit and method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000022555A (en) * 1998-07-06 2000-01-21 Toyo Commun Equip Co Ltd Bit interleave circuit and bit deinterleave circuit
RU2235424C2 (en) * 1998-12-04 2004-08-27 Квэлкомм Инкорпорейтед Turbo-code interleaving device using linear congruent sequences
US20080024333A1 (en) * 2006-07-31 2008-01-31 Samsung Electronics Co., Ltd. Bit interleaver and method of bit interleaving using the same
WO2009050121A1 (en) * 2007-10-15 2009-04-23 Coreoptics Inc. Receiver, interleaving and deinterleaving circuit and method

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
КЛАРК ДЖ. мл. и др. Кодирование с исправлением ошибок в системах цифровой связи, Москва, "Радио и связь", 1987, с. 327-330. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6625234B1 (en) Efficient implementations of proposed turbo code interleavers for third generation code division multiple access
EP1450494B1 (en) Interleaving method and apparatus with parallel access in linear and interleaved addressing order
EP1850486A1 (en) Parallel interleaver, parallel deinterleaver, and interleave method
US6553517B1 (en) Interleavers and de-interleavers
US8332701B2 (en) Address generation apparatus and method for quadratic permutation polynomial interleaver de-interleaver
US8806290B2 (en) Systems and methods for parallel dual-mode turbo decoders
TWI569587B (en) Convolutional de-interleaver
Yeung et al. An iterative algorithm and low complexity hardware architecture for fast acquisition of long PN codes in UWB systems
RU2718579C1 (en) Fast pseudorandom interleaver
JP3796250B2 (en) Deinterleaving apparatus for digital communication system and deinterleaving method thereof
US7051261B1 (en) Turbo encoder with reduced processing delay
Wu et al. A parallel interleaver design for IDMA systems
CN108242929B (en) Multi-precision anti-irradiation logic control device for SAR type ADC
CN112821889B (en) Output control circuit, data transmission method and electronic equipment
RU2635253C1 (en) Modified device for correcting errors
US8819517B1 (en) Systems and methods for a turbo decoder in a universal mobile telecommunication system (UMTS)
Pathak et al. Hardware Architecture and FPGA Implementation of Low Latency Turbo Encoder for Deep-Space Communication Systems
Vosoughi et al. Highly scalable on-the-fly interleaved address generation for UMTS/HSPA+ parallel turbo decoder
RU99672U1 (en) RANDOM NUMBER GENERATOR
US20130283120A1 (en) Decoding apparatus with de-interleaving efforts distributed to different decoding phases and related decoding method thereof
KR100243468B1 (en) Vitervi interlever / deinterlever using dual port memory
US8200733B1 (en) Device having interleaving capabilities and a method for applying an interleaving function
Humadi et al. New FPGA architecture for 8, 16 and 24 bit chaotic interleaver
CN102025380B (en) Quadratic permutation polynomial interleaver address generation device and method
RU91659U1 (en) DEPARTMENT