SU1429325A1 - Устройство дл декодировани циклических кодов - Google Patents

Description

t вЛ «.АТ-в„ 4 Н

r-OJr- nJ г-Ни AJ JU -JIJ pLJ -pLr

Сшц

a

с

Такт

BxoS тактоВиг г инпуп сой I

Р

Ёвп-л

Сшн.

Сии.

ё

См .впв

8№д

tfwi

yftffff.

tnS вхе

уст.

З&п си

Wffui. вмв

W.

D

55

9ua.r

рхемы устройства. Устройство реализу- ет модифицированньй метод вылавливани  ошибок, применимый в тех случа х, когда по меньшей мере при одном из циклических сдпигов кодового слова на информационные разр ды попадает не более одного искаженного кодового символа. Этот метод применим ко всем :15нклическим кодам длины п 45, а также к многим более длинным кодам, |Декодированив производитс  3an(k+1)

I Изобретение относитс  к передаче дискретной информации по каналам св - зи и может быть использовано в системах передачи сигналов на фоне помех, в частности в системах телеуправлени  и телеконтрол  радиовещательного оборудовани  .

Целью изобретени   вл етс  повьппе- ние надежности путем упрощени  схемы устройства.

Устройство реализует известный мо дифицированный метод вьшавливани  ошибок, применимьй ко всем коротким циклическим кодам длины п .45, а так же ко многим более длинным кодам.

На фиг, 1 изображена функциональ на  схема предлагаемого устройства, на фиг, 2 - схема порогового элемента . .

Устройство (фиг, 1) содержит п- разр дный буферный регистр 1, генератор 2 синдрома, .RS-триггер 3, гене- .ратор 4(n-k)-разр дного кода, где k - число информационных разр дов кода, распределитель 5 импульсов, элементы ИСКЛЮЧАЮВЩЕ ИЛИ 6,.,., пороговый элемент 7, группу элементов И В,-8 5 элемент И 8n. и генератор 9 импульсов,

Пороговый элемент (фиг, 2) содержит триггер 10, .ограничительные элементы 11 и 12, компаратор 13 и две группы согласуюпщх элементов 14.1- 14,2 и 15,).

Резисторы первого 14,1 и второго 14.2 согласующих элементов 6 первой гр уппы имеют номинальную величину цопротиБлени  R1 и R2 соответственно

шагов работы устройства (где п и k- соответственно длина кода и число информационных символов). Устройство состоит из буферного регистра 1, генератора Синдрома 2, триггера 3, ге- vHepaTopa 4 n-k-разр дного кода,распределител  5 импульсов,элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6,6„, , порогового элемента 7, группы элементов И , элемента И 8, и генератора 9 им- пульсов, 1 з,п. ф-лы, 2 ил.

резисторы первого 11 и второго IT ограничительных элементов - R3 и R4, резисторы согласующих элементов второй группы - R5,

В исходный момент триггер 10 находитс  в состо нии О, при этом на первом выходе триггера потенциал О, на втором выходе потенциал +U, на первом входе компаратора потенциR и оТТпо (внутренним сопротивлениК .

ем отпертых диодов пренебрегаем)« Если на S из (n-k) сигнальных входов - сигнал 1, а на остальных - сигнал О, то открыты S соответствующих диодов, включенных последовательно с резисторами 15,1-15,(n-k) а остальные (n-k- S) диодов заперты. При этом потенциал на втором входе компаратора равен и Компаратор

вьдает на выходе сигнал 1 в том случае, если сигнал на его первом входе меньше, чем сигнал на втором входе, и вьщает сигнал О в противном случае. Величины R1 и R3 выбираютс  такими, чтобы

и Б1- т, M/s

R1+R3R4+R57S

Дл  переключени  порога сигнал 1 подаетс  на S-вход триггера, перевод  его в состо ние 1, В результате потенциал на первом входе компаратора становитс  равным U g5+R3 ° кальку порог должен быть переключен

со значени  t на значение (t-1), то

R2 нахол 1тс  из услови  U Го т

п R5() RA+R5/(t-T)

Устройство реализует известный модифицированный метод вылавливани  ошибок. Этот метод можно примен ть в тех случа х, когда по меньшей мере при одном из циклических сдвигов кодвого слова на информационные разр ды попадает не более одного искаженного кодового символа.

Принимаема  п-символьна  кодова  комбинаци  записываетс  из канала в буферный регистр 1. После этого на вход тактовых импульсов подаютс  п тактовых импульсов. Каждый такой импульс осуществл ет циклический сдвиг на один разр д содержимого буферного регистра и генератора 2 синдрома. В последнем в соответствии с известным устройством каждый раз образуетс  синдром, соответствующий сдвинутому кодовому слову. Ка эдый тактовый импульс переводит также триггер 3 в состо ние 1. При этом открываетс  элемент 8„ и импульсы от генератора 9 проход т через него, попада  на вход сдвига генератора 4(n-k)- разр дного кода и вход распределител  5 импульсов. В начальный момент генератор 4 находитс  в состо нии О, а со всех его выходов снимаетс  сигнал О. Также и на всех выходах распределител  5 импульсов в начальный момент - сигнал О. .

Если вектор синдрома, записанный

в генераторе 2 синдрома, имеет вес, не превьшающий t, то ошибки содержатс  только в первьпс (n-k) разр дах кодовой комбинации (проверочных разр дах ) и могут быть исправлены путем поразр дного прибавлени  вектора синдрома к первым (n-k) разр дам кодовой комбинации. Таким образом, после прихода тактового импульса на выходах элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 6/6 , оказьгоаетс  вектор синдрома. Подключенный к этим выходам пороговый элемент 7 фиксирует, что превышает ли вес двоичного вектора на его входах величину t. Если-превьшгает, то на выходе порогового элемента - сигнал О, в противном случае - сигнал 1. Если ошибочные символы имеютс  только в проверочных разр дах, то после прихода тактового импульса

0

5

0

25

на выходе-порогового элемента 7 возникает сигнал 1. Этот сигнал проходит через те из элементов И 8,-8„ на первые входы которых подаетс  сигнал 1 с выходов элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ НИИ, а именно через те из соответствующих проверочным символам элементов И ,, которые соответствуют ненулевым Символам синдрома. Сигналы с выходов этих элементов попадают на счетные входы триггерных  чеек буферного регистра, соответствующих проверочным разр дам, и перевод т эти  чейки в противоположное состо ние. Тем самым оказываютс  исправленными ошибки в комбинации, записанной в буферном регистре. Это первый шаг декодировани .

Если один ошибочньш символ попадает на информационный разр д, а все остальные ошибочные символы - на проверочные разр ды, то ошибки исправл ютс  в течение одного из k последующих шагов до прихода следующего тактоврго импульса (т.е. между Каждыми двум  тактовыми импульсами происход т (k+1) шагов декодировани ). Второй шаг декодировани  происходит

0 при прохождении первого импульса от генератора 9 через элемент И 8, . Этот импульс осуществл ет один сдвиг в генераторе 4 и распределителе 5 импульсов. После этого сдвига на первом выходе распредел ител  5 оказываетс  сигнал 1, а на всех других его выходах - сигнал О. Сигнал 1 с первого выхода распределител  5 осуществл ет параллельную запись в генератор 4 последних k столбцов пр оверочной матрицы двоичного вектора , соответствующего (n-k+1)-My столбцу проверочной матрицы. Одновременно сигнал 1 подаетс  и на управ5 л ющий вход порогового элемента, в результате .чего мен ютс  его порогового значени  t на значение (t-1). До окончани  данного такта величина порога более не переключаетс .

5

0

0

55

Если один ошибочный символ попадает на (n-k+1)-й разр д кодовой комбинации (т.е. на первый.информационный разр д), а все остальные ошибочные символы - на первые (n-k) разр дов (проверочные разр ды), то вектор синдрома отличаетс  от (n-k+1)-ro столбца проверочной матрицы не более чем

в (t-1) символах, причем номера отли- чрющихс  символов соответствуют номерам пораженных ошибками проверочных р|азр дов. Таким образом, в указан- Н|Ом случае срабатывает пороговый эле- 5 NJeHT 7, т.е. на его выходе возникает сигнал 1. Этот сигнал проходит через те из элементов И 8,-8.ц, ко- fopbie соответствуют номерам отличаю- 1дахс  разр дов в векторе синдрома и {n-k-«-1)-M столбце проверочной матри- уь1, т.е. номерам ошибочных провероч- Ных символов. В результате значени  Этих проверочньк символов в буферном

10

ших (п-1) тактов работы устройства декодировани .

Каждый новый такт начинаетс  с приходом очередного импульса на вход тактовых импульсов. При этом происход т 13 1клический сдвиг содержимого буферного регистра 1, а также сдвиг в генераторе 2 синдрома, в результате чего на выходах последнего возникнет синдром, соответствующий сдвинутой кодовой комбинации в буферном регистре 1. С приходом каждого тактового импульса триггер 3 переводитс  в состо ние 1, в результате про|5егистре 1 измен ютс  на противополож- исход т указанные (k+1) шагов декодиные , а ошибки в этих символах исправ- п ютс . Одновременно сигнал с выхода порогового элемента про ходит через элемент И 8 ., , открытый по пер- вому входу сигналом с выхода распре- |делител  5, и измен ет значение (n-k+1)ro (опибочного) символа. Если распределение ошибочных символов в ,|кодовой комбинации иное,то процесс

исправлени  ошибок продолжаетс .

Третий шаг декодировани  происходит при по влении второго импульса на выходе элемента И 8, ,, Этот импульс производит сдвиг в генераторе 4, в результате в нем оказываетс  записан™ ным кодовьш вектор, соответствующий .(n-k-i-2)-My столбцу проверочкой матрицы . Кроме, того, происходит также сдвиг в распределителе 5 импульсов, а сигнал 1 по вл етс  на его втором выходе. Если один ошибочный символ приходитс  на ()-й разр д кодовой комбинации, а остальные - на первые (n-k) разр дов, то точно так же, как и з гзредьщущем случае, все оиибки исправл ютс .

Аналогично происход т и дальнейшие шаги декодировани , вплоть до (k+1) го шага. По окончании последнего (k+1)-го шага сигнал 1 возникает ка (k+1)-M выходе распределител  5 и устанавливает в состо ние О триггер 3. В результате сигнал с второго выхода этого триггера устанавливает на О генератор 2 синдрома и генератор 4, а также переводит в исходное состо ние пороговый элемент 7. Если XOTI при одном из (k-i-1) шагов декодировани  на выходе порогового элемента 7 оказываетс  сигнал 1, то все ошибочные символы исправл ютс , В противном случае исправление ошибок может произойти при одном из последую

ших (п-1) тактов работы устройства декодировани .

Каждый новый такт начинаетс  с приходом очередного импульса на вход тактовых импульсов. При этом происход т 13 1клический сдвиг содержимого буферного регистра 1, а также сдвиг в генераторе 2 синдрома, в результате чего на выходах последнего возникнет синдром, соответствующий сдвинутой кодовой комбинации в буферном регистре 1. С приходом каждого тактового импульса триггер 3 переводитс  в состо ние 1, в результате происход т указанные (k+1) шагов декоди0

5

0

ровани . Таким образом, весь процесс декодировани  осуществл етс  за n(k+ +1) шагов, а исправление ошибок происходит лишь при одном из этих шагов, либо когда все ошибочные символы по падают на позиции проверочных разр дов , либо когда один ошибочный символ попадает на какую-либо из позиций информационных разр дов, а остальные ошибочные символы - на позиции проверочных разр дов. По окончании п тактов и, соответственно, п сдвигов в буферном регистре 1 в последнем вновь оказываетс  записанной исходна  кодова  комбинаци  с исходным пор дком следовани  символов, однако с исправленными ошибками.

Указанный метод без каких-либо дополнительных проверок можно приме- н ть к любому циклическому коду, па- раметры которого удовлетвор ют соотношению

40-|- -2.

где п - длина кода ;

k - число информационных симво°лов; t - число исправл емых кодом

ошибок.

Этому соотношению удовлетвор ют все известные короткие циклические коды (при п 45) и многие более длинные коды.

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   . 1. Устройство дл  декодировани  циклических кодов, содержащее п-раз-: р дный буферный регистр и генератор синдрома, сигнальные и тактовые входы которых объединены и  вл ютс 

   45

   50

   55

   сигнальнь1м и тактовым входами устройства соответственно, группу из п элементов И, элемент И, распределитель импульсов и триггер, выход п- разр дного буферного регистра  вл етс  выходом устройства, отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности устройства путем упрощени , в него введены генератор (n-k)-разр дного кода,где k - число информационных разр дов п-разр дного .кода, генератор импульсов, пороговый элемент и элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выходы генератора синдрома и генератора (n-k)-paзp днoгo кода соединены соответственно с первыми и вторыми входами соответствующих элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выходы которых соединены с сигнальными входами порогового элемента и первыми входами первых (n-k)-элементов И группы, первые k выходов распределител  импульсов соединены с первыми входами остальных элементов И группы, вькод ftop6roвого элемента соединен с вторыми входами всех элементов И группы, выходы которых соединены с входами соответствующих разр дов п-разр дного буферного регистра, первый выход раслре- делител  импульсов соединен с входом управлени  порогового элемента и входом записи генератора (n-k)-разр дного кода, (k+1)-й выход распределител , импульсов соединен с R-входом триггера, S-вход которого подключен

   10

   15

   25 зо 4293258

   к тактовому входу устройства, инверсный выход триггера соединен с входа- .ми установки генератора (n-k)-pa3- р дного кода и порогового элемента, пр мой выход триггера соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов , выход - с входом сдвига генератора ()-разр дного кода и входом распределител  импульсов.
2. 2. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что пороговый элемент содержит триггер, компаратор, ограничительные элементы и дв группы согласующих элементов, пр мой и инверсный выходы триггера соединены с входами соответственно первого и второго согласующих элементов первой группы, выходы которых объединены и соединены с первым входом компаратора и входом первого ограничительного элемента, выходы согласующих элементов второй группы объединены и соединены с вторым входом компаратора и входом, второго ограничительного элемента , выходы ограничительных элементов объединены и подключены к шине положительного потенциала, S-входы триггера и входы согласующих элемен- тов второй группы  вл ютс  соответственно входом установки, входом управлени  и соответствующими сигнальными входами порогового элемента, выход компаратора  вл етс  выходом порогового элемента.

   20

   35

   Фаз. 2