RU43420U1 - DECODING DEVICE OF REED CODE - SOLOMON - Google Patents
DECODING DEVICE OF REED CODE - SOLOMON Download PDFInfo
- Publication number
- RU43420U1 RU43420U1 RU2004124457/22U RU2004124457U RU43420U1 RU 43420 U1 RU43420 U1 RU 43420U1 RU 2004124457/22 U RU2004124457/22 U RU 2004124457/22U RU 2004124457 U RU2004124457 U RU 2004124457U RU 43420 U1 RU43420 U1 RU 43420U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- unit
- calculation unit
- reed
- Prior art date
Links
Landscapes
- Error Detection And Correction (AREA)
- Detection And Correction Of Errors (AREA)
- Detection And Prevention Of Errors In Transmission (AREA)
Abstract
Декодирующее устройство кода Рида - Соломона относится к области техники связи и может быть использовано для декодирования помехоустойчивого кода Рида - Соломона в системах передачи цифровой информации. Декодирующее устройство кода Рида - Соломона содержит входной блок, буферный накопитель, блок вычисления синдрома, генератор элементов поля Галуа, блок вычисления многочлена принятых символов, блок решения ключевого уравнения, блок вычисления локаторов ошибок, блок вычисления обратного преобразования Фурье, коммутатор, блок восстановления информации, дешифратор ошибочного декодирования и схему ИЛИ. Причем первый вход блока вычисления обратного преобразования Фурье подключен к выходу входного блока, второй вход блока вычисления обратного преобразования Фурье подключен к выходу генератора элементов поля Галуа, выход блока вычисления обратного преобразования Фурье соединен с входом блока вычисления синдрома, выходы буферного накопителя и блока определения локаторов ошибок соединены с входом коммутатора, выход которого подключен к входу блока восстановления информации, первый выход блока восстановления информации соединен с входом дешифратора ошибочного декодирования, второй выход блока восстановления информации является информационным выходом устройства, выход блока вычисления локаторов ошибок соединен с первым входом схемы ИЛИ, второй вход которой соединен с выходом дешифратора ошибочного декодирования, и выход схемы ИЛИ является выходом сигнала отказа от декодирования декодирующего устройства кода Рида - Соломона. Техническим результатом, достигаемым при применении декодирующего устройства кода Рида - Соломона, является повышение защиты от ошибочного декодирования информации.The Reed-Solomon code decoding device relates to the field of communication technology and can be used to decode the Reed-Solomon error-correcting code in digital information transmission systems. The Reed-Solomon code decoding device contains an input unit, a buffer storage unit, a syndrome calculation unit, a Galois field element generator, a received symbol polynomial calculation unit, a key equation solving unit, an error locator calculation unit, an inverse Fourier transform calculation unit, a switch, an information recovery unit, erroneous decoding decoder and OR circuit. Moreover, the first input of the inverse Fourier transform calculation unit is connected to the output of the input unit, the second input of the inverse Fourier transform calculation unit is connected to the output of the Galois field element generator, the output of the inverse Fourier transform calculation unit is connected to the input of the syndrome calculation unit, the outputs of the buffer storage unit and the error locator determination unit connected to the input of the switch, the output of which is connected to the input of the information recovery unit, the first output of the information recovery unit is connected to the input ohm of the erroneous decoding decoder, the second output of the information recovery unit is the information output of the device, the output of the error locator calculation unit is connected to the first input of the OR circuit, the second input of which is connected to the output of the error decoding decoder, and the output of the OR circuit is the output of the decoding signal of the code decoding device Reed - Solomon. The technical result achieved by using a Reed-Solomon code decoding device is to increase protection against erroneous information decoding.
Description
Полезная модель относится к области техники связи и может быть использована для декодирования кода Рида - Соломона в системах передачи цифровой информации.The utility model relates to the field of communication technology and can be used to decode the Reed-Solomon code in digital information transmission systems.
В настоящее время для защиты информации от ошибок, возникающих в системах передачи цифровой информации, широко используют помехоустойчивый код Рида - Соломона. Помехоустойчивый код Рида - Соломона обеспечивает высокие характеристики приема информации в каналах связи различного качества, однако при этом актуальной является защита принятой информации от ошибочного декодирования. При ошибочном декодировании принятой информации количество ошибок в коде Рида - Соломона превышает обнаруживающую и исправляющую способность кода, и декодирующее устройство кода выдает на выходе информацию с ошибками.At present, the Reed - Solomon noise-resistant code is widely used to protect information from errors that occur in digital information transmission systems. The interference-resistant Reed-Solomon code provides high information reception characteristics in communication channels of various quality, however, the protection of the received information from erroneous decoding is relevant. In case of erroneous decoding of the received information, the number of errors in the Reed-Solomon code exceeds the detecting and correcting ability of the code, and the code decoding device gives out information with errors.
Для исправления t ошибок в помехоустойчивом коде Рида - Соломона требуется 2·t избыточных символов кода. При декодировании кода Рида - Соломона вычисляют t локаторов ошибок, которые определяют местоположение ошибок в коде. После удаления t ошибочных символов в помехоустойчивом коде Рида - Соломона остается t избыточных символов. В предлагаемом устройстве эти t избыточных символов используют для защиты от ошибочного декодирования информации.To correct t errors in the Reed - Solomon error-correcting code, 2 · t redundant code symbols are required. When decoding the Reed-Solomon code, t error locators are calculated that determine the location of errors in the code. After the removal of t erroneous symbols in the Reed - Solomon error-correcting code, t excess symbols remain. In the proposed device, these t redundant symbols are used to protect against erroneous decoding of information.
Известно декодирующее устройство кода Рида - Соломона, содержащее блок вычисления синдрома, блок решения ключевого уравнения, блок вычисления локаторов ошибок, блок вычисления значений ошибок, буферный накопитель и блок коррекции ошибок, причем входы блока вычисления синдрома и буферного накопителя подключены к входу декодирующего устройства, выход блока вычисления синдрома связан с входом блока решения ключевого уравнения, выход которого соединен с It is known a Reed-Solomon code decoding device comprising a syndrome calculation unit, a key equation solving unit, an error locator computing unit, an error value calculating unit, a buffer storage device and an error correction unit, the inputs of the syndrome computing unit and the buffer storage being connected to the input of the decoding device, output the block for calculating the syndrome is connected with the input of the block for solving the key equation, the output of which is connected to
входом блока вычисления локаторов ошибок и входом блока вычисления значения ошибок, выходы которых подключены к входам блока коррекции ошибок, третий вход которого соединен с выходом буферного накопителя, выход блока коррекции ошибок является выходом декодирующего устройства (Муттер В.М. Основы помехоустойчивой телепередачи информации. Л. Энергоатомиздат, 1990, стр.242).the input of the error locator calculation unit and the input of the error value calculation unit, the outputs of which are connected to the inputs of the error correction unit, the third input of which is connected to the output of the buffer storage device, the output of the error correction unit is the output of the decoding device (V. Mutter Fundamentals of noise-resistant information transmission of information. L Energoatomizdat, 1990, p. 244).
Однако это устройство имеет недостаточную защиту от ошибочного декодирования принятой информации, из-за того, что неверное определение локаторов ошибок в блоке вычисления локаторов ошибок или значений ошибок в блоке вычисления значений ошибок приводит к ошибочному декодированию информации.However, this device has insufficient protection against erroneous decoding of the received information, due to the fact that an incorrect determination of error locators in the error locator calculation unit or error values in the error value calculation unit leads to erroneous information decoding.
Наиболее близким к предлагаемому устройству является декодирующее устройство кода Рида - Соломона (прототип), содержащее входной блок, буферный накопитель, блок вычисления синдрома, генератор элементов поля Галуа, блок вычисления многочлена принятых символов, блок решения ключевого уравнения и блок вычисления локаторов ошибок, причем входной блок подключен к информационному входу декодирующего устройства, первый выход входного блока соединен с входом буферного накопителя, второй выход входного блока соединен с входом блока вычисления локаторов принятых символов, выход которого соединен с входом блока вычисления синдрома, выход блока вычисления синдрома является входом блока решения ключевого уравнения, выход блока решения ключевого уравнения соединен с входом блока вычисления локаторов ошибок. (Авторское свидетельство СССР №1309317, кл. 4 Н 03 М 13/00, опубл. 1987).Closest to the proposed device is a Reed-Solomon code decoding device (prototype) containing an input unit, a buffer drive, a syndrome calculation unit, a Galois field element generator, a received symbol polynomial calculation unit, a key equation solution unit, and an error locator calculation unit, the input the block is connected to the information input of the decoding device, the first output of the input block is connected to the input of the buffer storage, the second output of the input block is connected to the input of the calculation unit locators received symbols, whose output is connected to the input of the syndrome calculation unit, an output unit is a syndrome calculating unit solutions key input equation, the output key equation solving unit connected to the input calculation block error locators. (USSR author's certificate No. 1309317, class 4 N 03 M 13/00, publ. 1987).
Недостатком этого устройства является отсутствие защиты от ошибочного декодирования принятой информации. При числе ошибок в коде Рида - Соломона, превышающем его исправляющую способность, блок вычисления локаторов ошибок неверно определяет локаторы ошибок, The disadvantage of this device is the lack of protection against erroneous decoding of the received information. When the number of errors in the Reed - Solomon code exceeds its correcting ability, the error locator calculation unit incorrectly determines the error locators,
что не контролируется и приводит к ошибочному декодированию информации.which is not controlled and leads to erroneous decoding of information.
Цель полезной модели - повышение защиты от ошибочного декодирования принятой информации за счет контроля значений локаторов ошибок в блоке восстановления информации и в дешифраторе ошибочного декодирования.The purpose of the utility model is to increase protection against erroneous decoding of received information by controlling the values of error locators in the information recovery unit and in the erroneous decoding decoder.
Для достижения цели предложено декодирующее устройство кода Рида - Соломона, содержащее входной блок, буферный накопитель, блок вычисления синдрома, генератор элементов поля Галуа, блок вычисления многочлена принятых символов, блок решения ключевого уравнения и блок вычисления локаторов ошибок, причем входной блок подключен к информационному входу декодирующего устройства, первый выход входного блока соединен с входом буферного накопителя, второй выход входного блока соединен с входом блока вычисления локаторов принятых символов, выход которого соединен с входом блока вычисления синдрома, выход блока вычисления синдрома является входом блока решения ключевого уравнения, выход блока решения ключевого уравнения соединен с входом блока вычисления локаторов ошибок. Новым является то, что в декодирующее устройство введены блок вычисления обратного преобразования Фурье, коммутатор, блок восстановления информации, дешифратор ошибочного декодирования и схема ИЛИ, при этом первый вход блока вычисления обратного преобразования Фурье подключен к выходу входного блока, второй вход блока вычисления обратного преобразования Фурье подключен к выходу генератора элементов поля Галуа, выход блока вычисления обратного преобразования Фурье соединен с входом блока вычисления синдрома, выходы буферного накопителя и блока определения локаторов ошибок соединены с входом коммутатора, выход которого подключен к входу блока восстановления информации, первый выход блока восстановления информации соединен с входом дешифратора ошибочного декодирования, второй выход блока To achieve the goal, a Reed-Solomon code decoding device is proposed, comprising an input unit, a buffer storage unit, a syndrome calculation unit, a Galois field element generator, a received symbol polynomial calculation unit, a key equation solving unit, and error locator calculation unit, the input unit being connected to the information input decoding device, the first output of the input block is connected to the input of the buffer storage device, the second output of the input block is connected to the input of the block for computing the locators of the received symbols, you od is connected to the input of the syndrome calculation unit, an output unit is a syndrome calculating unit solutions key input equation, the output equation solving unit key input unit connected to calculate the error locators. What is new is that the inverse Fourier transform calculation unit, the switch, the information recovery unit, the erroneous decoding decoder and the OR circuit are introduced into the decoding device, while the first input of the inverse Fourier transform calculation unit is connected to the output of the input unit, the second input of the inverse Fourier transform calculation unit connected to the output of the Galois field element generator, the output of the inverse Fourier transform calculation unit is connected to the input of the syndrome calculation unit, the outputs of the buffer storage ator locators and error detection unit coupled to the input switch, whose output is connected to the input of data recovery unit, the first output data recovery unit connected to the input of the decoder decoding error, the second output of block
восстановления информации является информационным выходом устройства, выход блока вычисления локаторов ошибок соединен с первым входом схемы ИЛИ, второй вход которой соединен с выходом дешифратора ошибочного декодирования, и выход схемы ИЛИ является выходом сигнала отказа от декодирования декодирующего устройства кода Рида - Соломона.data recovery is the information output of the device, the output of the error locator calculation unit is connected to the first input of the OR circuit, the second input of which is connected to the output of the erroneous decoding decoder, and the output of the OR circuit is the output of the decoding signal decoding device of the Reed - Solomon code decoding device.
На чертеже приведена структурная схема предлагаемого устройства.The drawing shows a structural diagram of the proposed device.
Декодирующее устройство кода Рида - Соломона содержит входной блок 1, генератор элементов 2 поля Галуа, буферный накопитель 3, блок вычисления обратного преобразования Фурье 4, блок вычисления синдрома 5, блок вычисления многочлена 6 принятых символов, блок решения ключевого уравнения 7, коммутатор 8, блок вычисления локаторов ошибок 9, блок восстановления информации 10, дешифратор 11 ошибочного декодирования и схему ИЛИ 12.The Reed-Solomon code decoding device contains an input block 1, a generator of Galois field elements 2, a buffer storage device 3, an inverse Fourier transform calculation unit 4, a syndrome 5 calculation unit, a polynomial calculation unit 6 received symbols, a key equation solving unit 7, a switch 8, a block computing error locators 9, information recovery unit 10, erroneous decoding decoder 11, and OR circuit 12.
Работу декодирующего устройства кода Рида - Соломона рассмотрим на примере кода Рида - Соломона исправляющего тройные ошибки.We will consider the operation of the Reed-Solomon code decoding device using the example of the Reed-Solomon code correcting triple errors.
Предлагаемое устройство работает следующим образом.The proposed device operates as follows.
На вход декодирующего устройства кода Рида - Соломона поступают т разрядные символы кода, принадлежащие полю Галуа GF(2m). Общее количество символов кода Рида - Соломона, поступающее на вход декодирующего устройства, равноReed - Solomon code decoder receives t bit code symbols belonging to the Galois field GF (2 m ). The total number of characters of the Reed-Solomon code received at the input of the decoding device is
k1=k+2t,k1 = k + 2t,
где k - информационная длина кода Рида - Соломона,where k is the information length of the Reed-Solomon code,
t - количество ошибок, исправляемых кодом (t≤3).t is the number of errors corrected by the code (t≤3).
Входной блок 1, на который поступают эти символы, передает нестертые символы на входы буферного накопителя 3 и блока вычисления обратного преобразования Фурье 4. Кроме того, входной блок 1 передает номера принятых символов (локаторы) на вход блока вычисления многочлена 6 принятых символов. Номера принятых символов считаются по порядку с начала кода Рида - Соломона и до его конца.The input block 1 to which these symbols arrive transmits non-erased symbols to the inputs of the buffer storage 3 and the inverse Fourier transform calculation unit 4. In addition, the input block 1 transmits the numbers of the received symbols (locators) to the input of the polynomial calculation block 6 received symbols. The numbers of the received characters are counted in order from the beginning of the Reed-Solomon code to its end.
Буферный накопитель 3 представляет собой последовательно - параллельный сдвиговый регистр, в котором хранят символы кода Рида - Соломона.The buffer storage 3 is a serial - parallel shift register, which stores the characters of the Reed - Solomon code.
Код Рида - Соломона состоит из символов, полученных в результате прямого преобразования Фурье исходной информации. При декодировании кода Рида - Соломона вычисляют обратное преобразование Фурье символов кода Рида - Соломона. Обратное преобразование Фурье осуществляют в блоке вычисления обратного преобразования Фурье 4. Для вычисления обратного преобразования Фурье используют символы кода Рида - Соломона ri с выхода входного блока 1 и элементы поля Галуа di с выхода генератора элементов 2 поля Галуа.The Reed-Solomon code consists of characters obtained as a result of the direct Fourier transform of the source information. When decoding the Reed-Solomon code, the inverse Fourier transform of the characters of the Reed-Solomon code is calculated. The inverse Fourier transform is carried out in the inverse Fourier transform calculation unit 4. To calculate the inverse Fourier transform, we use the Reed - Solomon code symbols r i from the output of input block 1 and the elements of the Galois field d i from the output of the generator of elements 2 of the Galois field.
Генератор элементов 2 поля Галуа представляет собой последовательный m разрядный сдвиговый регистр с обратными связями.The Galois field element 2 generator is a sequential m-bit shift register with feedbacks.
Вычисления обратного преобразования Фурье выполняют по рекуррентным формулам:Inverse Fourier transform calculations are performed using recurrence formulas:
где ai - символы обратного преобразования Фурье,where a i are the symbols of the inverse Fourier transform,
ri, rj - символы кода Рида - Соломона,r i , r j - Reed - Solomon code symbols,
di, dj - элементы поля Галуа,d i , d j - Galois field elements,
i, j - переменные циклов.i, j are the variables of the cycles.
Пример реализации обратного преобразования Фурье описан в источнике (Шабанов В.К. К оценке достижимого быстродействия декодирующих устройств кодов PC с исправлением стираний. Техника средств связи, сер. ТПС, 1983, вып.7, стр.27).An example of the implementation of the inverse Fourier transform is described in the source (V. Shabanov. On the Estimation of the Achievable Speed of PC Decoding Devices with Correction of Erasures. Communication Technology, Ser. TPS, 1983, issue 7, p. 27).
В блок вычисления многочлена 6 принятых символов с выхода входного блока 1 поступают локаторы принятых символов кода Рида - Соломона. В блоке вычисления многочлена 6 принятых символов вычисляют многочлен с(х) принятых символов по формуле:In the block for calculating the polynomial 6 received symbols from the output of the input block 1, locators of the received symbols of the Reed - Solomon code are received. In the block for calculating the polynomial 6 received characters calculate the polynomial with (x) the received characters according to the formula:
где j(q) - локатор q-ого принятого символа,where j (q) is the locator of the qth received symbol,
α - примитивный элемент поля Галуа.α is a primitive element of the Galois field.
В рекуррентной форме записи вычисления представляют в видеIn a recursive form of a record, calculations are represented as
где сi - коэффициенты многочлена с(х).where c i are the coefficients of the polynomial c (x).
Пример реализации устройства для вычисления многочлена локаторов принятых символов приведен в источнике (Авторское свидетельство СССР №1481902, кл. 4 Н 03 М 13/02, опубл. 1989).An example implementation of a device for computing the polynomial of locators of received symbols is given in the source (USSR Author's Certificate No. 1481902, class 4 N 03 M 13/02, publ. 1989).
Символы ai i=0...k1-1 обратного преобразования Фурье с выхода блока вычисления обратного преобразования Фурье 4 поступают на вход блока вычисления синдрома 5, на другой вход которого поступают коэффициенты ci i=0...k1 многочлена принятых символов с выхода блока вычисления многочлена 6 принятых символов. В блоке вычисления синдрома 5 получают многочлен синдрома s(x). Многочлен синдрома s(x) вычисляют как отношение многочлена а(х), коэффициентами которого являются символы ai i=0...k-1 обратного преобразования Фурье, и многочлена принятых символов с(х):Symbols a i i = 0 ... k 1 -1 of the inverse Fourier transform from the output of the inverse Fourier transform calculation unit 4 are fed to the input of the syndrome 5 computation unit, the coefficients c i i = 0 ... k 1 of the polynomial characters from the output of the polynomial computing unit 6 received characters. In the unit for computing syndrome 5, a polynomial of s (x) syndrome is obtained. The syndrome polynomial s (x) is calculated as the ratio of the polynomial a (x), the coefficients of which are the symbols a i i = 0 ... k-1 of the inverse Fourier transform, and the polynomial of the received symbols c (x):
s(x)=а(х)/с(х).s (x) = a (x) / c (x).
Коэффициенты многочлена синдрома s, вычисляют по рекуррентным формулам:The coefficients of the polynomial syndrome s, calculated by the recurrence formulas:
В предлагаемом устройстве декодирование кода Рида - Соломона осуществляют с исправлением не более трех ошибок. Тройные ошибки в коде Рида - Соломона исправляют путем решения ключевого уравнения для коэффициентов многочлена локаторов ошибок. Коэффициенты многочлена локаторов ошибок σi и коэффициенты многочлена синдрома si связаны между собой ключевым уравнением (системой линейных уравнений), которое записывают в виде:In the proposed device, the decoding of the Reed-Solomon code is carried out with the correction of no more than three errors. The triple errors in the Reed-Solomon code are corrected by solving the key equation for the coefficients of the polynomial of error locators. The coefficients of the polynomial of error locators σ i and the coefficients of the polynomial of the syndrome s i are interconnected by a key equation (a system of linear equations), which is written as:
Коэффициенты многочлена локаторов ошибок σi, через компоненты синдрома выражают в формеThe coefficients of the polynomial of error locators σ i through the components of the syndrome are expressed in the form
где Δ, Δi - определители системы линейных уравнений.where Δ, Δ i are determinants of a system of linear equations.
Для случая трех ошибок t=3, используя последнюю формулу, коэффициенты многочлена локаторов ошибок запишем в виде:For the case of three errors t = 3, using the last formula, we write the coefficients of the polynomial of error locators in the form:
где Where
На вход блока решения ключевого уравнения 7 с выхода блока вычисления синдрома 5 поступают коэффициенты синдрома s0...s5. Блок решения ключевого уравнения 7 вычисляет коэффициенты многочлена локаторов ошибок в соответствии с формулами (4).At the input of the block for solving the key equation 7, the coefficients of the syndrome s 0 ... s 5 are received from the output of the block for computing syndrome 5 . The block solving the key equation 7 calculates the coefficients of the polynomial of error locators in accordance with formulas (4).
Далее коэффициенты многочлена локаторов ошибок с выхода блока решения ключевого уравнения 7 поступают на вход блока вычисления локаторов ошибок 9.Next, the coefficients of the polynomial of error locators from the output of the block for solving the key equation 7 are fed to the input of the block for computing error locators 9.
Локаторы ошибок являются корнями многочлена локаторов ошибокError locators are the roots of the error locator polynomial.
x3+σ1x2+σ2х+σ3=0.x 3 + σ 1 x 2 + σ 2 x + σ 3 = 0.
С помощью подстановкиUsing substitution
последнее уравнение приведем к видуwe reduce the last equation to the form
где коэффициент where is the coefficient
Блок вычисления локаторов ошибок 9 сначала вычисляет коэффициент r по формуле (7), определяет корни уравнения (6), а затем вычисляет локаторы ошибок по формуле (5).The error locator calculation unit 9 first calculates the coefficient r by the formula (7), determines the roots of equation (6), and then calculates the error locators by the formula (5).
В качестве примера реализации блока вычисления локаторов ошибок 9 рассмотрим реализацию блока с использованием постоянного запоминающего устройства (ПЗУ).As an example of the implementation of the unit for computing error locators 9, we consider the implementation of the unit using read-only memory (ROM).
Решения уравнения (6) в поле Галуа GF(2m) определяют с помощью заранее запрограммированного ПЗУ. Адресным входом такого ПЗУ является значение коэффициента r, имеющего m разрядов, а содержимым или выходом ПЗУ - корни уравнения (6). Уравнение (6) для некоторых значений коэффициента r может не иметь решений в поле Галуа GF(2m), в этом случае в ПЗУ по адресу, который определяется значением коэффициента r, при программировании ПЗУ, записывают запрещенные комбинации. Запрещенными комбинациями могут быть двоичные комбинации, значения которых не принадлежат полю Галуа GF(2m), например, двоичные комбинации, значение которых больше числа 2m-1. Наличие запрещенной комбинации на выходе ПЗУ будет означать, что в коде Рида - Соломона произошла неисправимая комбинация ошибок и следует отказаться от декодирования кода Рида - Соломона. В этом случае блок вычисления локаторов ошибок 9, путем дешифрации этой запрещенной комбинации, формирует сигнал отказа от декодирования, который далее поступает на вход схемы ИЛИ 12.The solutions of equation (6) in the Galois field GF (2 m ) are determined using a pre-programmed ROM. The address input of such a ROM is the value of the coefficient r, having m bits, and the contents or output of the ROM are the roots of equation (6). Equation (6) for some values of the coefficient r may not have solutions in the Galois field GF (2 m ), in this case, in the ROM at the address determined by the value of the coefficient r, when programming the ROM, forbidden combinations are written. Forbidden combinations can be binary combinations whose values do not belong to the Galois field GF (2 m ), for example, binary combinations whose value is greater than 2 m -1. The presence of a forbidden combination at the output of the ROM will mean that an unrecoverable combination of errors has occurred in the Reed-Solomon code and decoding of the Reed-Solomon code should be abandoned. In this case, the unit for computing error locators 9, by decrypting this forbidden combination, generates a decoding rejection signal, which is then fed to the input of the OR circuit 12.
В том случае, если уравнение (6) имеет решения в поле Галуа GF(2m), блок вычисления локаторов ошибок 9 вычисляет локаторы ошибок по формуле (5). Далее локаторы ошибок, определяющие местоположение ошибок в коде Рида - Соломона, поступают с выхода блока вычисления локаторов ошибок 9 на управляющий вход коммутатора 8.In the event that equation (6) has solutions in the Galois field GF (2 m ), the error locator calculation unit 9 calculates the error locators by formula (5). Next, the error locators that determine the location of errors in the Reed-Solomon code come from the output of the error locator calculation unit 9 to the control input of the switch 8.
На информационный вход коммутатора 8 с выхода буферного накопителя 3 поступают символы кода Рида - Соломона. Коммутатор 8 пропускает на свой выход символы кода Рида - Соломона, номера которых не совпадают со значениями локаторов ошибок. Поэтому, на выходе коммутатора 8 будут только те символы кода Рида - Соломона, в которых не было обнаружено ошибок.The information input of the switch 8 from the output of the buffer drive 3 receives the characters of the Reed-Solomon code. Switch 8 passes the Reed-Solomon code symbols to their output, whose numbers do not match the values of the error locators. Therefore, at the output of switch 8 there will be only those Reed - Solomon code symbols in which no errors were detected.
Далее с выхода коммутатора 8 символы кода Рида - Соломона поступают на вход блока восстановления информации 10. Из общего количества k+2t символов кода Рида - Соломона коммутатор 8 пропускает на вход блока восстановления информации 10 только k+t символов. Из этих символов для восстановления исходной информации кода Рида - Соломона достаточно лишь k символов, a t символов являются избыточными символами. Блок восстановления информации 10 осуществляет обратное преобразование Фурье k+t символов. Символы кода Рида - Соломона, по определению кода, представляют собой прямое преобразование Фурье исходных информационных символов, дополненных нулевыми символами до блоковой длины кода. Поэтому, при обратном преобразовании Фурье будут получены k+t символов, из которых, при правильном декодировании информации, k символов будут информационными, а t символов - нулевыми. В случае ошибочного декодирования с высокой вероятностью, примерно равной 1-1/2mt, избыточные символы будут отличны от нуля. Критерием для определения ошибочного декодирования информации является отличие от нуля хотя бы одного из t избыточных символов в обратном преобразовании Фурье, вычисленном после удаления ошибочных символов в коде Рида - Соломона.Further, from the output of switch 8, the Reed - Solomon code symbols are fed to the input of the information recovery unit 10. Of the total number of k + 2t characters of the Reed - Solomon code, switch 8 passes only k + t characters to the input of the information recovery unit 10. Of these characters, only k characters are enough to restore the original information of the Reed-Solomon code, at characters are redundant characters. The information recovery unit 10 performs the inverse Fourier transform of k + t symbols. The reed-Solomon code symbols, by definition, are a direct Fourier transform of the original information symbols, supplemented by zero symbols to the block length of the code. Therefore, with the inverse Fourier transform, k + t characters will be obtained, of which, if the information is correctly decoded, k characters will be informational, and t characters will be zero. In the case of erroneous decoding with a high probability of approximately 1-1 / 2 mt , redundant characters will be nonzero. The criterion for determining erroneous decoding of information is the difference from zero at least one of t redundant characters in the inverse Fourier transform, calculated after deleting the erroneous characters in the Reed-Solomon code.
Реализация блока восстановления информации 10 аналогична реализации блока вычисления обратного преобразования Фурье 4.The implementation of the information recovery unit 10 is similar to the implementation of the inverse Fourier transform calculation unit 4.
С выхода блока восстановления информации 10 информационные символы кода Рида - Соломона поступают на выход декодирующего устройства. С другого выхода блока восстановления информации 10 From the output of the information recovery unit 10, information symbols of the Reed - Solomon code are sent to the output of the decoding device. From the other output of the information recovery unit 10
избыточные символы подают на вход дешифратора 11 ошибочного декодирования. В случае, если избыточные символы отличаются от нуля, дешифратор 11 ошибочного декодирования формирует сигнал ошибочного декодирования, который поступает на вход схемы ИЛИ 12.redundant characters are fed to the input of the decoder 11 erroneous decoding. In the event that the redundant symbols are non-zero, the erroneous decoding decoder 11 generates an erroneous decoding signal, which is input to the OR circuit 12.
Схема ИЛИ 12 выполняет функцию логического ИЛИ двух сигналов, свидетельствующих об отказе от декодирования. Первый сигнал поступает с блока вычисления локаторов ошибок 9. Он появляется, если многочлен локаторов ошибок не имеет решений. Второй сигнал поступает с блока восстановления информации 10. Этот сигнал появляется в случае, если избыточные символы кода Рида - Соломона, после обратного преобразования Фурье, отличаются от нуля.The OR circuit 12 performs the function of a logical OR of two signals indicating the refusal of decoding. The first signal comes from the error locator calculation unit 9. It appears if the polynomial of error locators has no solutions. The second signal comes from the information recovery unit 10. This signal appears if the redundant Reed - Solomon code symbols, after the inverse Fourier transform, are non-zero.
Результирующий сигнал отказа от декодирования с выхода схемы ИЛИ 12 поступает на выход декодирующего устройства.The resulting decoding rejection signal from the output of the OR circuit 12 is supplied to the output of the decoding device.
В предлагаемой полезной модели для определения ошибочного декодирования информации используют избыточные символы кода Рида -Соломона, которые остаются в кодовом слове после удаления ошибочных символов. Это значительно уменьшает вероятность ошибочного декодирования информации.In the proposed utility model, redundant Reed-Solomon code symbols that remain in the codeword after deleting the erroneous symbols are used to determine erroneous decoding of information. This greatly reduces the likelihood of erroneous decoding of information.
Например, помехоустойчивый код Рида - Соломона (22, 16), определенный над полем Галуа GF(28) с минимальным кодовым расстоянием dmin=7, позволяет исправлять тройные ошибки. После определения местоположения трех ошибок и удаления их из кодового слова, получим укороченный код Рида - Соломона (19, 16). Для восстановления информации выполняют обратное преобразование Фурье укороченного кода (19, 16). В результате получаем 16 символов информации и 3 избыточных символа, которые используют для защиты от ошибочного декодирования информации. В случае, если хотя бы один из 3 избыточных символов отличается от нуля, формируют сигнал отказа от декодирования. При этом вероятность ошибочного декодирования не превысит величины 1/224.For example, the Reed - Solomon error-correcting code (22, 16) defined over the Galois field GF (2 8 ) with a minimum code distance d min = 7 allows correcting triple errors. After determining the location of the three errors and removing them from the codeword, we obtain the shortened Reed - Solomon code (19, 16). To restore information, the inverse Fourier transform of the shortened code is performed (19, 16). As a result, we get 16 characters of information and 3 redundant characters that are used to protect against erroneous decoding of information. In the event that at least one of the 3 redundant symbols is non-zero, a decoding reject signal is generated. In this case, the probability of erroneous decoding will not exceed 1/2 24 .
Отметим также, что предлагаемое декодирующее устройство кода Рида - Соломона может быть реализовано как аппаратным, так и программно - аппаратным путем. В последнем случае включение уже существующих отдельных элементов ЭВМ (сумматоров, запоминающих устройств, регистров) в предлагаемое устройство дает выигрыш в объеме оборудования. Наибольшее сокращение аппаратных затрат дает программная реализация блоков вычисления обратного преобразования Фурье 4, блока вычисления синдрома 5, блока вычисления многочлена 6 принятых символов, блока решения ключевого уравнения 7, блока вычисления локаторов ошибок 9 и блока восстановления информации 10. В этих блоках осуществляют вычисления по формулам (1)...(5). Программная реализация с использованием алгоритмических языков программирования высокого уровня (Pascal, С и так далее) позволяет достаточно просто выполнять вычисления по формулам (1)...(5), причем вычисления по рекуррентным формулам (1)...(3) следует выполнять с использованием операторов цикла. При этом объем памяти для реализации декодирующего устройства составляет незначительную часть общих ресурсов памяти ЭВМ.We also note that the proposed decoding device of the Reed - Solomon code can be implemented both in hardware and in software - in hardware. In the latter case, the inclusion of existing individual computer components (adders, memory devices, registers) in the proposed device gives a gain in the amount of equipment. The greatest reduction in hardware costs is provided by the software implementation of the inverse Fourier transform calculation blocks 4, syndrome 5 calculation block, polynomial calculation block 6 received symbols, key equation solution block 7, error locator calculation block 9, and information recovery block 10. In these blocks, the formulas are calculated (1) ... (5). Software implementation using high-level algorithmic programming languages (Pascal, C, and so on) makes it easy to perform calculations using formulas (1) ... (5), and calculations using recurrence formulas (1) ... (3) should be performed using loop operators. Moreover, the amount of memory for the implementation of the decoding device is an insignificant part of the total computer memory resources.
Достигаемым техническим результатом предлагаемого декодирующего устройства кода Рида - Соломона является повышение защиты от ошибочного декодирования информации.The technical result of the proposed decoding device of the Reed-Solomon code is to increase the protection against erroneous decoding of information.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004124457/22U RU43420U1 (en) | 2004-08-12 | 2004-08-12 | DECODING DEVICE OF REED CODE - SOLOMON |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004124457/22U RU43420U1 (en) | 2004-08-12 | 2004-08-12 | DECODING DEVICE OF REED CODE - SOLOMON |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU43420U1 true RU43420U1 (en) | 2005-01-10 |
Family
ID=34882175
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004124457/22U RU43420U1 (en) | 2004-08-12 | 2004-08-12 | DECODING DEVICE OF REED CODE - SOLOMON |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU43420U1 (en) |
-
2004
- 2004-08-12 RU RU2004124457/22U patent/RU43420U1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR20010033954A (en) | A physical block address recovery apparatus, system and method for cyclic error correction codes | |
US7409622B1 (en) | System and method for reverse error correction coding | |
WO2015139160A1 (en) | Hard decision decoding method for ldpc code of dynamic threshold bit-flipping | |
JPH04501044A (en) | Extended burst trapping | |
JPH0812612B2 (en) | Error correction method and apparatus | |
WO2000057561A1 (en) | Pipelined high speed reed-solomon error/erasure decoder | |
CN1338839A (en) | Codes for combining Reed-Solomen and Teb Technologies | |
EP0157867A1 (en) | Error correction for algebraic block codes. | |
JPS6113820A (en) | Method and apparatus for decoding error correcting code | |
US7310765B1 (en) | Method and apparatus for checking read errors with two cyclic redundancy check stages | |
US5936978A (en) | Shortened fire code error-trapping decoding method and apparatus | |
JPH02189032A (en) | Method of correcting error | |
JPH0575479A (en) | Circuit apparatus for identifying, revising and correcting error in data flow | |
JPS628056B2 (en) | ||
Tang et al. | Coding for error control | |
CN101697490A (en) | Decoding method applied to Reed-Solomon code-based ECC module | |
JPH058610B2 (en) | ||
US6735737B2 (en) | Error correction structures and methods | |
EP1213841A2 (en) | Erasure correction for ECC entities | |
RU43420U1 (en) | DECODING DEVICE OF REED CODE - SOLOMON | |
JP2002305453A (en) | REED-SOLOMON DECODER AND DECODING METHOD ALSO PROCESSING m OR 2m-BIT DATA | |
JP2606647B2 (en) | Error correction method | |
JP2694794B2 (en) | Error correction processing method | |
JP2796291B2 (en) | Error correction method | |
JPH10229343A (en) | Error correction processing method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20090813 |