SU900448A1 - Устройство дл декодировани сверточных кодов - Google Patents

Description

Изобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в устройствах передачи дискретной информации .

Известно устройство для декодирования сверточных кодов, содержащее буферный каскад, схему выбора, регистр принятых символов, регистр*! предварительных и окончательных решений, схему проверок на четность, регистры скорости передачи и длины групп данных, матрицу селектора схемы проверок на четность, схему сравнения, регистры критерия и длины последовательности, схему вычисления знака и блоки управления поиском и работой устройства [11 ·

Однако известное устройство отличается большим объемом вычислений и невысоким быстродействием.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для декодирования сверточных кодов, содержащее буферное запоминаю2 щее устройство, подключенное к блоку выбора, первый выход которого соединен со входом регистра принятых символов, второй выход подключен к первому входу блока сравнения, первый выход и вход регистра предварительных · решений соединены соответственно с входом и выходом регистра окончательных решений, а второй выход через блок проверок на четность соединен с первым входом матрицы селектора блока проверок на четность, второй и третий входы которой подключены соответственно к выходам регистра скорости передач и регистра длины групп данных, а выход - ко второму входу блока сравнения, выход которого через регистр расстояния подключен к первот му входу блока вычисления знака разности, второй вход которого соединен с выходом регистра критерия, а выход - с первым входом блока управления поиском, второй вход и первый выход которого подключены к соответствующим вы— · ходу и входу блока управления работой устройства, а второй выход - ко второму входу регистра предварительных решений ^2] .

Однако у этого устройства отсутст- 5 вует согласование выбора критерия с уровнем ошибки в канале связи, что сказывается на быстродействии»

Целью изобретения является повышение быстродействия . 10

Для этого в устройство для декодирования сверточных кодов, содержащее буферное запоминающее устройство, подключенное к блоку выбора, первый выход и вход которого соответственно соединены с входом и выходом регистра принятых символов, второй выход подключен к первому входу блока сравне’{ия,первые выход и вход соединены соответственно с входом и выходом регистра _м окончательных решений, а второй выход через блок проверок на четность соединен с первым входом матрицы селектора блока проверок на четность, второй и третий входы которой подклю- 25 чены соответственно к выходам регистра скорости передач и регистра длины групп данных, а выход - ко второму входу блока сравнения, выход которого череэ регистр расстояния подключен к первому входу блока вычисления знака разности, второй вход которого соединен с выходом регистра критерия, а выход с первым входом блока управления поиском, второй вход и первый выход которого подключены к соответствующим выходу и входу блока управления работой устройства, а второй выход - ко входу регистра предварительных решений, введен блок оценки предверительных решений и формирования критерия, входы которого соединены с первыми выходами регистра скорости передач, блока вычисления знака разности и третьим выходом блока управления поиском, выход подключен ко входу регистра критерия, а второй и третий выходы блока выбора соединены с входом регистра принятых символов и третьим входом регистра предварительных решений соответственно.

Кроме того, блок оценки предварительных решений и формирования критерия содержит первый триггер, единичный вход которого соединен с первой 55 входной шиной, нулевой вход - с выходом первого элемента ИЛ1, первый вход которого соединен со второй входной шиной и единичным входом второго триггеоа. который через второй элемент ИЛИ соединен с нулевым входом первого счетчика, единичный вход которого соединен с выходом первого элемента И, один вход которого соединен с выходом первого триггера, второй вход - с третьей входной шиной и первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго триггера и первым входом третьего элемента И, второй вход которого соединен с четвертой входной шиной, выходы первого счетчика соединены с первыми входами соответствующих четвертого и пятого элементов И, вторые входы которых подключены к пятой и шестой входным шинам соответственно, а выходы через третий элемент ИЛИ ко вторым входам первого и второго элементов ИЛИ, нулевым входам второго счетчика, второго триггера и группы из η триггеров, единичные входы которых соединены с первыми входами группы из η элементов '’ЗАПРЕТ” и с соответствующими выходами группы из η элементов И, одни входы которых соединены с соответствующими пятой и шестой входной шиной,а другие - с выходами второго счетчика и входами четвертого элемента ИЛИ, выход которого соединено третьим входом второго элемента И, выходы второго и третьего элементов И соединены с единичными входами второго счетчика, выходы группы из η триггеров соединены с соответствующими запрещающими входами группы из η элементов ЗАПРЕТ, выход третьего элемента ИЛИ соединен с первым входом пятого элемента ИЛИ, выход которого соединен с выходной шиной, а другие входа пятого элемента ИЛИ подключены к соответствующим выходам группы из η элементов ЗАПРЕТ.

На фиг. 1 представлена блок-схема предложенного устройства; на фиг.2 функциональная электрическая схема . блока оценки предварительных решений ι й формирования критерия.

Устройство содержит буферное запоминающее устройство 1, блок 2 выбора, регистр 3 принятых символов, регистры 4 и 5 предварительных и окончатель ных решений, блок 6 проверок на четность, регистр 7 скорости передачи, регистр 8 длины групп данных, матрицу 9 селектора блока проверок на четность, блока 10 сравнения,регистр расстояния, блок 12 вычисления знака разности, регистр 13 критерия, блок 14 управления работой устройства, блок 15 управления поиском, блок 16 оценки предварительных решений и 5 формирования критерия. Блок 16 содержит триггеры 17 и 18, счетчики 19 и 20, группу триггеров 21 - 25, группу элементов 26-30 ЗАПРЕТ, элементы ИЛИ 31-35 и элементы И 36-46. 10

В исходном состоянии.в регистр 13 критерия записывается единица. Перед декодированием очередного информационного символа блок 2 выбора запрашивает из буферного запоминающего устрой- 15 ства 1 новую группу данных принятой последовательности, которая поступает в регистр 3 принятых символов и на блок 10 сравнения.

Информационный символ вводится в 20 регистор 4 предварительных решений. Матрица 9 блока 6 выдает группу данных, являющуюся результатом проверок на четность символов регистра 4 предварительных решений. 25

Эта группа поступает на блок 10 сравнения, где сравнивается с принятой группой символов. В результате сравнения подсчитывается количество несовпадений, на которое увеличива- зд ется значение числа в регистре 10 расстояния. Полученное расстояние Р сравнивается с величиной допустимого порога рассогласования Д между принятой и предположительно переданной noc-jj ледовательностью, для чего в блоке 14 вычисляется знак разности чисел, хранимых в регистрах 11 и 13 расстояния и критерия. Если расстояние меньше значения допустимого порога, то ₄₀ содержимое регистров 3-5 сдвигается на один разряд вправо, очередной символ считается декодированным и из буферного запоминающего устройства 1 выбирается новая группа данных. В слу₄₅ чае равенства величин расстояния и допустимого порога вырабатывается управляющий сигнал Р-Д, который переводит триггер 17 в единичное состояние. Декодирующему устройству разрешается движение вперед, двоичный счетчик 19 подсчитывает количество декодированных символов Ц и в зависимости от выбранной скорости передачи при помощи элементов 39 или 40 формирует управляющий сигнал на увеличение величины допустимого порога Д на едини-* цу. Этим же сигналом триггеры 17, 18, 21-25 и двоичные счетчики 19 и 20 пе реводятся в нулевые состояния. Таким образом оценивается гипотеза возникновения одиночной ошибки в канале связи и устанавливается новое значение допустимого порога рассогласования в зависимости от появления ошибки в канале связи. Если расстояние превышает величину допустимого порога, то формируется управляющий сигнал Р>Д, который переводит в единичное состояние триггер 18 и в нулевое состояние триггер 17 и счетчик 19. Декодирующему устройству запрещается движение вперед, оно переходит в режим промежуточного поиска на длине 1-₍ = i 1₀ , 1де i=l. Если на длине промежуточного поиска не будет найдена кодовая последовательность, удовлетворяющая допустимому порогу, то фиксируется промежуточный отказ, считается, что произошла двойная ошибка, допустимый порог увеличивается на единицу и вновь начинается поиск. При этом одновременно увеличивается значение I, определяющее длину промежуточного поиска для проверки возникновения ; трехкратной ошибки и т.д. Длины промежуточных поисков при возвращении декодирующего устройства назад определяются двоичным реверсивным счетчиком 20, элементами 41-46, фиксирую·_:щими значения HI ,2, ... вместе с элементами 26-30, на запрещающие входы которых подаются установочные сигналы от триггеров 21-25. Элемент 34 фиксирует нулевое состояние реверсивного счетчика в процессе промежуточного поиска. Если на длине промежуточного поиска будет найдена кодовая последовательность , удовлетворяющая условию . Р-Д, то срабатывает триггер 17, и процесс декодирования осуществляется так же, как и в случае появления одиночной ошибки. Если на полной длине промежуточного поиска, определяемой разностью регистра 4 предварительных решений, например, равной сорок, ни одна кодовая последовательность не удовлетворяет значению допустимого порога, то фиксируется защитный отказ, декодирование прекращается, принятые предварительные решения стираются. Защитный отказ также может быть зафиксирован по величине максимальной разности чисел в регистрах критерия и расстояния в процессе промежуточного поиска. Величина максимальной разности устанавливается в зависимости от избыточности кода и задан15 ной вероятности появления необнаруживаемых ошибок. Уменьшение значений чисел, накопленных в регистрах расстояния и критерия, в процессе длительной работы декодирующего устройства может осуществляться различными способами. При этом важно поддерживать разность между ними, равную единице.

Таким образом, в предложенном уст- 10 ройстве при достаточно высоком быстродействии осуществляется надежная работа.

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к импульсно технике и может быть использовано в устройствах передачи дискретной информации . Известно устройство дл  декодировани  сверточных кодов, содержащее буферный каскад, схему выбора, регистр прин тых символов, регистр предварительных и окончательных решений , схему проверок на четность, регистры скорости передачи и длины групп данных, матрицу селектора схемы проверок на четность, схему сравнени , регистры критери  и длины пос ледовательности, схему вычислени  знака и блоки управлени  поиском и работой устройства 1. Однако известное устройство отли .чаетс  большим -объемом вычислений и невысоким быстродействием. Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  устройство дл  декодировани  сверточных кодов, содержащее буферное запоминаю щее устройство, подключенное к блоку выбора, первый выход которого соединен со входом регистра прин тых символов , второй выход подключен к первому входу блока сравнени , первый выход и вход регистра предварительных , решений соединены соответственно с входом и выходом регистра окончательных решений, а второй выход через блок проверок на четность соединен с первьм входом матрицы селектора блока проверок на четность, второй и третий входм которой подключены соответственно к выходам регистра скорости передач и регистра длины групп данных, а выход - ко второму входу блока сравнени , выход которого через регистр 1)ассто ни  подключен к первог му входу блока вычислени  знака разнос -и , в торой вход которого соединен с выходом регистра критери , а выход - с первым входом блока управлени  поиском , второй вход и первый выход которого подключены к соответствующим вьг- ходу и входу блока управлени  работо устройства, а второй выход - ко второму входу регистра предварительных решевдй Р . Однако у этого устройства отсутст вует согласование выбора критери  с уровнем ошибки в канале св зи, что сказьшаетс  на быстродействии. Целью изобретени   вл етс  повышение быстродействи  . Дл  этого в устройство дл  декоди ровани  сверточных кодов, содержащее буферное запоминающее устройство, подключенное к блоку выбора, первый выход и вход которого соответственно соединены с входом и выходом регистр прин тых символов, второй выход подключен к первому входу блока сравнеш ,первые выход и вход соединены соответственно с входом и выходом регистра окончательных решений, а второй выход через блок проверок на четность соединен с первым входом матрицы селектора блока проверок на четность, второй и третий входы которой подключены соответственно к выходам регист ра скорости передач и регистра длины групп данных, а выход - ко второму входу блока сравнени , выход которого через регистр рассто ни  подключен к первому входу блока вычислени  зна ка разности, второй вход которого соединен с выходом регистра критери  а выход с первым входом блока управлени  поиском, второй вход и первый выход которого подключены к соответст вующим выходу и входу блока управлени  работой устройства, а второй выход - ко входу регистра предварительных решений, введен блок оценки предварительных решений и формировани  критери , входы которого соединены с первыми выходами регистра скорости передач, блока вычислени  знака разности и третьим выходом блока управлени  поиском, выход подклктаен ко входу регистра критери , а второй и третий выходы блока выбора соедапгены с входом регистра прин тых символов и третьим входом регистра предварительных решений соответственно. Крсже того, блок оценки предварительных решений и формировани  крите ри  содержит первый триггер, единичный вход которого соединен с первой входной шиной, нулевой вход - с выхо . дом первого элемента ШН, первый вхо которого соединен со второй входной шиной и единичным входом второго триггеоа , который через второй элемент ИЛИ соединен с нулевым входом первого счетчика, единичный вход которого соединен с выходом первого элемента И, один вход которого соединен с выходом первого триггера, второй вход - с третьей входной шиной и первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго триггера и первым входом третьего элемента И, второй вход которого соединен с четвертой входной шиной, выходы первого счетчика соединены с первыми входами соответствующих четвертого и п того элементов И, вторые входы которых подключены к п той и шестой входным пшнам соответственно, а выходы через третий элемент ШМ ко вторым входам первого и второго элементов ИЛИ, нулевым входам второго счетчика, второго триггера и группы из п триггеров, единичные входы которых соединены с первыми входами группы из п элементов ЗАПРЕТ и с соответствующими выходами группы из п элементов И, одни входы которых соединены с соответствующими п той и шестой входной щиной,а другие - с выходами второго счетчика и входами четвертого элемента ИЛИ, выход которого соединен с третьим входом второго элемента И, выхода второго и третьего элементов И соединены с единичными входами второго счетчика, выходы группы из л триггеров соединены с соответствующими запрещающими входами группы из п эл 1еитов ЗАПРЕТ, выход третьего элемента ИЛИ соединен с первым входом п того элемента ИЛИ, выход которого соедииен с выходной шиной, а другие входал п того элемента ИЛИ подключены к соответствующим выходам группы из п элементов ЗАПРЕТ. На 4иг. 1 представлена блок-схема предложенного устройства; на фиг.2 функциональна  электрическа  схема . блока оценки предварительных решений i и формировани  критери . Устройство содержит буферное запоминакицее устройство 1, блок 2 выбора, регистр 3 прин тых символов, регистры 4 и 5 предварительных и окончательных решений, блок 6 проверок на четность , регистр 7 скорости передачи, регистр 8 длины групп данных, матрицу 9 селектора блока проверок на четность , блока |0 сравнени ,регистр 11 рассто ни , блок 12 вычислени  знака разности, регистр 13 критери , блок 14 управлени  работой устройства , блок 15 управлени  поиском, блок 16 оценки предварительных решений и формировани  критери . Блок 16 содержит триггеры 17 и 18, счетчики 19 и 20, группу триггеров 21 - 25, группу элементов 26-30 ЗАПРЕТ, элементы ИШ1 31-35 и элементы И 36-46. В исходном состо нии,в регистр 13 критери  записываетс  единица. Перед декодированием очередного информацион ного символа блок 2 выбора запрашивает из буферного запоминающего устройства 1 новую группу данных прин той последовательности, котора  поступает в регистр 3 прин тых символов и на блок 10 сравнени . Информационный символ вводитс  в регистор 4 предварительных решений. Матрица 9 блока 6 выдает группу данных ,  вл ющуюс  результатом проверок на четнрсть символов регистра 4 предварительных решений. Эта группа поступает на блок 10 сравнени , где сравниваетс  с прин той группой символов. В результате сравнени  подсчитываетс  количество несовпадений, на которое увеличиваетс  значение числа в регистре 10 рас сто ни . Полученное рассто ние Р срав ниваетс  с величиной допустимого порога рассогласовани  Д между прин той и предположительно переданной noc ледовательностью, дл  чего в блоке 14 вычисл етс  знак разности чисел, хранимых в регистрах 11 и 13 рассто ни  и критери . Если рассто ние меньше значени  допустимого порога, то содержимое регистров 3-5 сдвигаето на один разр д вправо, очередной символ c4HtaeTCH декодированным и из буферного запоминающего устройства 1 выбираетс  нова  группа данных. В cny чае равенства величин рассто ни  и допустимого порога вырабатываетс  управл ющий сигнал Р-Д, который переводит триггер 17 в единичное состо ние . Декодирующему устройству разрешаетс  движение вперед, двоичный счет чик 19 подсчитывает количество декодированных символов Ц и в зависимоста от выбранной скорости передачи при помощи элементов 39 или 40 фо4 мирует управл ющий сигнал на увеличение величины допустимого порога Д на еднницу . Этим же сигналом триггеры 17, 18, 21-25 к двоичные счетчики 19 и 20 перевод тс  в нулевые состо ни . Таким образом оцениваетс  гипотеза возник1{овени  одиночной опшбки в канале св зи и устанавливаетс  новое значение допустимого порога рассогласовани  в зависимости от по влени  ощибки в канале св зи. Если рассто ние превышает величину допустимого порога, то формируетс  управл ющий сигнал , который переводит в единичное состо ние триггер 18 и в нулевое состо ние триггер 17 и счетчик 19. Декодирующему устройству запрещаетс  движение вперед , оно переходит в режим промежуточного поиска на длине 1-| Q , 1 де . Если на длине промежуточно- го поиска не будет найдена кодова  последовательность, удовлетвор юща  допустимому порогу, то фиксируетс  промежуточный отказ, считаетс , что произошла двойна  ошибка, допустимый порог увеличиваетс  на единицу и вновь начинаетс  поиск. При этом одновременно увеличиваетс  значение I, определ ющее длину промежуточного поиска дл  проверки возникновени  трехкратной ошибки и т.д. Длины промежуточных поисков при возвращении декодирующего устройства назад определ ютс  двоичным реверсивным счетчиком 20, элементами 41-46, фиксирую тцими значени  i l ,2,... вместе с элем нтами 26-30, на запрещаюоще входы которых подаютс  установочные сигналы от триггеров 21-25. Элемент 34 фиксирует нулевое состо ние реверсивного счетчика в процессе промежуточного поиска. Если на длине промежуточного поиска будет найдена кодова  последовательность , удовлетвор юща  условию . Р-Д, то срабатывает триггер 17, и процесс декодировани  осуществл етс  так же, как и в случае по влени  одиночной ошибки. Если на полной длине промежуточного поиска, определ емой разностью регистра 4 предварительных решений, например, равной сорок, ни одна кодова  последовательность не удовлетвор ет значению допустимого порога, то фиксируетс  защитный отказ , декодирование прекращаетс , прин тые предварительные решени  стираютс . Защитный отказ также может быть зафиксирован по величине максимальной разности чисел в регистрах критери  и рассто ни  в процессе промежуточного поиска. Величина максимальной разности устанавливаетс  в зависимости от избыточности кода и заданной веро тности noHBnteHHH необнаруживаемых ощибок. Уменьшение значений чисел, накопленных в регистрах рассто ни  и критери , в процессе длительной работы декодирующего устройства может осуществл тьс  различными способами. При этом важно поддерживать разность между ними, равную единице. Таким образом, в предложенном уст ройстве при достаточно высоком быстродействии осуществл етс  надежна  работа. Формула изобретени  1. Устройство дл  декодировани  сверточных кодов, содержащее буферное запоминающее устройство, подключенное к блоку выбора, первые выход и вход которого соединен соответственно с входом и выходом регистра прин тых символов, второй выход подключен к первому входу блока сравнени , а третий выход соединен со вторым входом регистра предварительных рещений,первый выход и вход которого соединены соответственно с входом и выходом регистра окончательных рещений,а второй выход через блок проверок на четность соединен с первым входом матри цы селектора блока проверок на четность , второй и третий входы которой подключены соотиетственно к выходам регистра скорости передач и регистра длины групп данных, а выход - ко вто рому входу блока сравнени , выход ко торого через регистр рассто ни  под ключен к первому входу блока вычислени  знака разности, второй вход ко торого соединен с выходом регистра критери , а выход с первым входом бл ка управлени  поиском, второй вход и первый 1.ыход которого подключен к соответствующим выходу и входу блока управлени  работой устройства, а второй выход- к третьему входу регист ра передварительных решений,о т л и ч а ющее с   тем,что,с целью повышени  быстродействи , введен блок оценки предварительных решений и формированр  критери ,, входы которого соедине с первыми выходами регистра скорости пе редач,блока вычислени  знака разности третьим выходом блока упр/1влени  пои ком, а выход подключен к6 входу реги стра критери . 2.Устройство по п. 1, о т л и чающеес  тем, что блох оценки предварительных решений н фо ммировани  критери  содержит первый триггер 8 единичный вход которого соединен с первой входной шиной, нулевой входс выходом первого элемента ИЛИ, первый вход 1 оторого соединен со второй шино.й и единичным входом второго триггера , который через второй входной элемент ИЛИ соединен с нулевьи входом первого счетчика, единичный вход которого соединен с выходом первого элемента И, один вход которого соединен с выходом первого триггера,второй вход - с третьей входной шиной и первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом второго триггера и первым входом третьего элемента И, второй вход которого соединен с четвертой входной шиной, выходы первого счетчика соединены с первыми входами соответствующих четвертого и п того элементов И, вторые входы которых Подключены к п той и шестой входным шинам, соответственно, а выходы через третий элемент ИЛИ ко Вторым входам первого и второго элементов ИЛИ, нулевым входам второго счетчика, второго триггера и группы из п триггеров, единичные входы которых соединены с первыми входами группы из п элементов ЗАПРЕТ и с соответствующими выходами группы из п элементов И, один входы которых соединены с соответствующими п той и шестой входной шиной, а другие с выходами второго, счетчика и входами четвертого элемента ИЛИ, выход которого со динен с третьим входом второго эл.емента И, выходы второго и третьего элементов И соединены с единичньми входами второго счетчика, ВЫХОДА группы из п триггеров -соединены .с. соответствующими запрещающими входами группы из п элементов ЗАПРЕТ , выход третьего элемента ИЛИ соединен с первым входом п того элемента ИШ, выход которого соединен с выходной щиной, а другие входы п того элемента ИЛИ подключены к соответствуюпщм выходам группы из п элементов ЗАПРЕТ. Источники информации, рин тые во внимание при экспертизе 1.Возенкрафт Дж., Рейффен Б., оследовательное декодирование. М., Л, 1963.
2. 2.Авторское свидетельство СССР 222733, кл. Н 03К 13/24, 1968 прототип).

   От SAOKO J2

   От $лока 7

   Ч) Чг