Способ кодовой цикловой синхронизации для каскадного кода при применении жестких решений Российский патент 2021 года по МПК H04L7/08 H03L7/183 

Изобретение относится к технике связи для систем передачи дискретной информации и может быть применено в системах помехоустойчивой защиты информации, в которых применяются корректирующие коды, в частности, каскадные коды.

При разработке устройств кодовой цикловой синхронизации актуальной задачей является повышение вероятности правильного установления синхронизации, и, следовательно, повышение вероятности правильно принимаемой информации в каналах связи с высоким уровнем помех.

В устройствах кодовой цикловой синхронизации синхронизирующие признаки передают словами помехоустойчивого кода, при этом используется избыточность кода и поэтому передача дополнительных синхронизирующих символов не требуется. В этом случае синхронизация обеспечивается многократным повторением признаков синхронизации в различных словах внутреннего кода каскадного кода.

Предлагаемый способ кодовой цикловой синхронизации при высокой вероятности правильного установления синхронизации направлен на упрощение его реализации и на повышение скорости передачи информации в каналах связи с высоким уровнем помех.

Известен способ кодовой цикловой синхронизации [Патент РФ №2401512 МПК H04L 7/08, опубл. 10.10.2010, Бюл. №28], заключающийся в том, что принятую входную последовательность, состоящую из нескольких следующих друг за другом слов, каждое из которых представляет собой поразрядную сумму по модулю два помехоустойчивого циклического кода, нумерующей последовательности и фазирующей последовательности, сначала умножают на проверочный полином помехоустойчивого циклического кода и, в результате умножения, получают сумму синдромов помехоустойчивого циклического кода, нумерующей последовательности и фазирующей последовательности, затем полученную сумму умножают на проверочный полином нумерующей последовательности и получают сумму синдромов помехоустойчивого циклического кода и фазирующей последовательности. Из этой суммы вычитают синдром фазирующей последовательности и получают синдром помехоустойчивого циклического кода. Далее, если синдром помехоустойчивого циклического кода соответствует допустимой комбинации ошибок, выделяют нумерующую последовательность принятого помехоустойчивого кода и сравнивают ее с нумерующими последовательностями ранее принятых помехоустойчивых циклических кодов. При сравнении нумерующей последовательности с ранее принятыми нумерующими последовательностями запоминают число совпадений в одном из F счетчиков совпадений. При совпадении нумерующей последовательности с ранее принятыми нумерующими последовательностями число в соответствующем счетчике совпадений увеличивают на единицу и, в случае превышения этим числом порогового значения, принимают решение о кодовой цикловой синхронизации входной последовательности. При несовпадении нумерующей последовательности ни с одной из ранее принятых нумерующих последовательностей в один из m счетчиков совпадений, значение которых равно нулю, записывают значение единицы. При отсутствии счетчиков совпадений, значение которых равно нулю, значение единицы записывают в счетчик с наименьшим числом совпадений. При этом каждому счетчику присваивают номера от единицы до F, а также свой признак в виде соответствующей нумерующей последовательности, и поиск соответствующего счетчика совпадений по нумерующей последовательности выполняют последовательным циклическим выбором счетчиков совпадений по их номерам, начиная с номера счетчика совпадений, в который осуществлялась последняя запись числа совпадений, причем поиск соответствующего счетчика совпадений по нумерующей последовательности выполняют сравнением с нумерующими последовательностями, соответствующими счетчикам совпадений, и при этом поиск счетчиков совпадений, значение которых равно нулю или минимально, и запись значения единицы в счетчики совпадений также выполняют в циклической последовательности номеров счетчиков. Этот способ имеет достаточно простую реализацию, однако из-за последовательных итерационных операций с использованием скользящего окна снижается скорость вычислений и соответственно уменьшается максимальная скорость передачи информации. Недостатком этого способа является также недостаточная вероятность правильно принимаемой информации в каналах связи с помехами, так как для синхронизации применяется скользящее окно, которое короче блока информации, по которому проводится синхронизация в предлагаемом способе кодовой цикловой синхронизации. Кроме того, в этом способе синхронизация ведется только по кодовым словам, число ошибок в которых не превышает исправляющей способности кода, т.е. не более (d-1)/2 ошибок, где d - минимальное кодовое расстояние слов кода Боуза - Чоудхури - Хоквингема -БЧХ (31,21,5). Обозначение (n,k,d) используется для параметров кода, где n=31 - длина кода, k=21 - длина информационной части кода, d=5 - минимальное кодовое расстояние. В вышерассмотренном способе применяют медленные последовательные итерационные методы с использованием скользящего окна, что снижает максимальную скорость передачи информации.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ кодовой цикловой синхронизации для каскадного кода при применении жестких решений (прототип) [Патент РФ №2633148 МПК H04L 7/08, опубл. 11.10.2017, Бюл. №29). Способ заключается в том, что принятую входную последовательность, состоящую из нескольких следующих друг за другом слов, каждое из которых представляет собой поразрядную сумму по модулю два помехоустойчивого циклического кода, нумерующей последовательности и фазирующей последовательности, сначала умножают на проверочный полином помехоустойчивого циклического кода. В результате умножения получают сумму синдромов помехоустойчивого циклического кода, нумерующей последовательности и фазирующей последовательности. Затем полученную сумму умножают на проверочный полином нумерующей последовательности и получают сумму синдромов помехоустойчивого циклического кода и фазирующей последовательности. Из этой суммы вычитают синдром фазирующей последовательности и получают синдром помехоустойчивого циклического кода. Далее, в соответствии с синдромом выделяют нумерующую последовательность принятого помехоустойчивого кода и сравнивают ее с нумерующими последовательностями ранее принятых помехоустойчивых циклических кодов. Значения задействованных счетчиков нумерующих последовательностей через промежуток времени, соответствующий прохождению каждого их слова, увеличивают на единицу. Каждому биту в непрерывной последовательности, равной числу бит в кодовом слове циклического помехоустойчивого кода, присваивают свою метку, повторяющуюся постоянно через промежуток времени, соответствующий передаче одного кодового слова. Поэтому такие метки определяют границы слов циклического помехоустойчивого кода и слов, образованных на стыке двух соседних слов циклического помехоустойчивого кода. Блоку из слов циклического помехоустойчивого кода и блокам из слов, смещенных кратно биту, назначают свои синхронизированные счетчики нумерующих последовательностей и их счетчики совпадений. Каждому набору слов, имеющих одинаковую метку, их нумерующим последовательностям соответствует свой список счетчиков совпадений и синхронизированных счетчиков. Сравнение нумерующих последовательностей ведется только внутри списка с одной меткой, соответствующей границам слова, чей номер анализируется в данный момент.Причем сравнение нумерующих последовательностей внутри каждого списка проводят параллельно аппаратным способом только для задействованных синхронизированных счетчиков, и при совпадении двух нумерующих последовательностей значение соответствующего счетчика совпадений увеличивается на единицу. В случае превышения или равенства числом, записанным в соответствующем счетчике совпадений, порогового значения по окончании этой нумерующей последовательности принимают решение о кодовой цикловой синхронизации входной последовательности. Причем пороговое значение числа кодовых слов в синхронизирующей последовательности равно минимальному набору кодовых слов, требуемому для декодирования блока. Синхронизацию проводят по кодовым словам с числом ошибок в них не более исправляющей способности кодовых слов, получаемых после снятия с входной последовательности синхронизирующих символов. При отсутствии счетчиков совпадений, значения которых равны нулю, значения счетчиков совпадений при дальнейшем несовпадении нумерующей последовательности не изменяются и запись новых номеров в ранее задействованные синхронизированные счетчики не проводится.

Этот способ имеет высокую вероятность правильной синхронизации для каналов со средней вероятностью ошибки на бит не более 10"1, но требуется большое количество синхронизированных счетчиков, что затрудняет его схемотехническую реализацию. Кроме того, в этом способе есть схемотехнические решения для выполнения операций, где различные номера несовпадающих нумерующих последовательностей входной последовательности в синхронизированные счетчики записывают последовательно, что снижает скорость передачи информации.

Цель изобретения - обеспечение более простой схемотехнической реализации способа и более высокой скорости передачи информации по сравнению с прототипом при высокой вероятности правильной синхронизации.

Для достижения цели предложен способ кодовой цикловой синхронизации для каскадного кода при применении жестких решений, заключающийся в том, что принятую входную последовательность, состоящую из нескольких следующих друг за другом слов, каждое из которых представляет собой поразрядную сумму по модулю два помехоустойчивого циклического кода, нумерующей последовательности и фазирующей последовательности, сначала умножают на проверочный полином помехоустойчивого циклического кода.

В результате умножения получают сумму синдромов помехоустойчивого циклического кода, нумерующей последовательности и фазирующей последовательности, затем полученную сумму умножают на проверочный полином нумерующей последовательности и получают сумму синдромов помехоустойчивого циклического кода и фазирующей последовательности. Из этой суммы вычитают синдром фазирующей последовательности и получают синдром помехоустойчивого циклического кода, которому может соответствовать одна нумерующая последовательность или несколько нумерующих последовательностей. Каждому биту в непрерывной последовательности, равной числу бит в кодовом слове циклического помехоустойчивого кода, присваивают свою метку, повторяющуюся постоянно через промежуток времени, соответствующий передаче одного кодового слова. Поэтому такие метки определяют границы слов циклического помехоустойчивого кода и слов, образованных на стыке двух соседних слов циклического помехоустойчивого кода.

Блоку из слов циклического помехоустойчивого кода и блокам из слов, смещенных кратно биту, назначают свои синхронизированные счетчики нумерующих последовательностей и их счетчики совпадений. В случае превышения или равенства числом, записанным в соответствующем счетчике совпадений, порогового значения, по окончании этой нумерующей последовательности принимают решение о кодовой цикловой синхронизации входной последовательности. Причем пороговое значение числа кодовых слов в синхронизирующей последовательности равно минимальному набору кодовых слов, требуемому для декодирования блока, и синхронизация проводится по кодовым словам с числом ошибок в них не более исправляющей способности кодовых слов, получаемых после снятия с входной последовательности синхронизирующих сигналов.

Новым является то, что для каждого слова блоков синхронизированными счетчиками параллельно формируют полный набор нумерующих последовательностей. Значения этих синхронизированных счетчиков одновременно параллельно увеличивают на единицу через промежуток времени, соответствующий передаче одного кодового слова. При достижении синхронизированными счетчиками их максимального значения следующее значение счетчиков соответствует начальному значению, а время цикла синхронизированного счетчика равно длительности нумерующей последовательности Для каждого синхронизированного счетчика одной определенной нумерующей последовательности есть свой набор счетчиков совпадений для всех разных меток. Значения каждого синхронизированного счетчика из полного набора нумерующих последовательностей для списка одной метки аппаратным способом параллельно сравнивают с номерами нумерующих последовательностей для соответствующего слова входной последовательности, которое анализируют в данный момент. При совпадении номера слова входной последовательности со значением синхронизированного счетчика значение их счетчика совпадений увеличивают на единицу. В случае превышения или равенства числом, записанным в соответствующем счетчике совпадений, порогового значения, по окончании этой нумерующей последовательности принимают решение о кодовой цикловой синхронизации входной последовательности, при этом сбрасывают в исходное состояние все счетчики совпадений. Если по окончании синхронизирующей последовательности в ее счетчике совпадений, соответствующем определенным словам входной последовательности, значение этого счетчика совпадений не достигло порогового значения, то этот счетчик совпадений сбрасывается в исходное состояние.

Предлагаемый способ кодовой цикловой синхронизации для каскадного кода при применении жестких решений работает следующим образом.

На передающей стороне в качестве выходной информации формируют последовательность с₁ c_2i c_3n, представляющую собой поразрядную сумму по модулю два трех последовательностей: последовательности внутренних двоичных кодов каскадного кода с₁, нумерующей двоичной последовательности c_2i=c₂₁c₂₂c₂₃…c_2n и фазирующей последовательности c_3n=с₃с₃с₃…с₃, нарушающей циклические свойства исходного кода и состоящей из повторяющихся циклических последовательностей, где n - число слов кода БЧХ, c_2i - нумерующая последовательность для i-го слова БЧХ.

Для получения последовательности с₁ на передающей стороне исходную информацию объемом k m-ичных (m>1) символов кодируют m-ичным помехоустойчивым кодом, например, m-ичным помехоустойчивым кодом Рида - Соломона (PC). Код PC является внешним кодом или кодом первой ступени помехоустойчивого каскадного кода.

В результате такого кодирования исходной информации получают блок из слов кода PC (N, k), информационная длина которого k равна слову PC, а блоковая - N символов.

Далее блок информации, состоящий из слов PC, кодируют двоичным кодом, например двоичным кодом БЧХ с проверочным многочленом h₁(x). Код БЧХ является внутренним кодом или кодом второй ступени помехоустойчивого каскадного кода. Слово кода БЧХ имеет следующие параметры: n₁ - блоковая длина кода, k₁ - информационная длина кода. В результате кодирования блока из слов PC кодом БЧХ получают блок из N двоичных слов кода БЧХ (n₁,k₁), представляющих собой последовательность С₁.

Далее слова кода БЧХ суммируют по модулю два с нумерующей последовательностью c_2i. В качестве нумерующей последовательности выбирают двоичный код с блоковой длиной n ₁ и информационной длиной k₂, например, код Рида-Маллера (РМ) первого порядка (последовательность максимального периода) с проверочным многочленом h₂(x). Информационная длина k₂ кода РМ соответствует двоичной записи номеров слов БЧХ. Между номерами слов БЧХ в каскадном коде и информационной частью нумерующей последовательности устанавливают взаимно однозначное соответствие. Первое слово БЧХ суммируют по модулю два с последовательностью, полученной в результате кодирования двоичной записи первого номера слова БЧХ кодом РМ, второе слово БЧХ суммируют по модулю два с последовательностью, полученной в результате кодирования двоичной записи второго номера слова БЧХ кодом РМ и так далее. Такую операцию суммирования выполняют со всеми словами кода БЧХ. Если проверочные многочлены h₁(x) и h₂(х) суммируемых кодов БЧХ и РМ взаимно просты и являются делителями двучлена xⁿ¹+1, в результате суммирования будет получено N слов циклического кода БЧХ с длиной n₁ и информационной длиной k₁+k₂. Этот код будет корректировать ошибки, число которых

е≤r/log₂(n₁+1),

где r=n₁-k₁-k₂ - число проверочных символов кода.

Третья последовательность c₃, с которой суммируются слова БЧХ, будет постоянной последовательностью длиной n₁ бит для всех слов. Такой последовательностью может быть любая последовательность, не являющаяся кодовым словом кода БЧХ, например, последовательность 10000…000.

В реальных каналах возможны помехи, которые можно рассматривать как последовательность с₄, наличие единиц в которой соответствует размещению ошибок в словах. Для безошибочных слов последовательность с₄ содержит только нули.

Рассмотрим работу способа кодовой цикловой синхронизации для каскадного кода при применении жестких решений на примере двухступенчатого каскадного кода [РС(32,16,17), БЧХ(31,16,7)]. В кодере исходный блок информации 256 бит разбивают на два блока 16×8 бит, каждый из которых кодируют кодом PC. Кодером PC обычно осуществляют кодирование посредством умножения информационного вектора на порождающую матрицу кода. Операция выполняется в поле Галуа GF(2⁸) в соответствии с порождающим полиномом

Р(х)=х⁸+х⁶+х³+х²+1

В результате кодирования блока 16×8 кодом PC получают тридцать два восьмиразрядных слова PC. Далее слова из двух блоков группируют по два и получают тридцать два шестнадцатиразрядных слова, которые кодируют кодом БЧХ.

Кодирование кодом БЧХ осуществляют в соответствии с проверочным многочленом h₁(x)=x¹⁶+x¹²+x¹¹+x¹⁰+x⁹+x⁴+l

В качестве проверочного многочлена для нумерующей последовательности применяется многочлен

h₂(x)=х⁵+х²+1

Информация в виде последовательности с₁ c_2i c_3n с₄, сформированной из четырех последовательностей, поступает на информационный вход устройства кодовой цикловой синхронизации. Обычно эта последовательность проходит через коррекционное устройство (КУ). КУ предназначено для синхронизации битов информации с частотой приема и восстановления формы этих битов при возможных искажениях. Вариант КУ, его структурная схема и описание функционирования приведены в источнике [В.И. Шляпобергский. Основы техники передачи дискретных сообщений. М.: «Связь», 1973, с. 275, рис. 5.15]. Далее последовательность записывают в накопитель информации. Одновременно эта последовательность проходит через два фильтра Хаффмена. В накопителе информации последовательность записывают в одно из двух оперативных запоминающих устройств (ОЗУ), пока не будет определен конец блока слов БЧХ, что должно соответствовать правильному определению кодовой цикловой синхронизации. После этого схема управления накопителя начнет запись последующей информации в другое ОЗУ, а из предыдущего ОЗУ начнет считывание информации для дальнейших операций ее обработки и декодирования. Использование накопителя информации, содержащего два ОЗУ, позволяет применить конвейерный способ обработки информации, обеспечив одновременную запись и считывание информации из накопителя информации, что повышает быстродействие способа кодовой цикловой синхронизации.

В фильтрах Хаффмена последовательность умножают на проверочные многочлены кодов БЧХ и РМ h₁(x) и h₂(x). Таким образом, в первом фильтре Хаффмена вычисляют синдром слова кода БЧХ последовательности с_1, а во втором фильтре Хаффмена - синдром кода РМ последовательности c_2i.

Для безошибочного слова синдром кода равен нулю, и в регистре синдрома будет записана комбинация b₀, соответствующая преобразованной в фильтрах Хаффмена последовательности с₃.

Для слов с ошибками, исправление которых возможно в пределах корректирующей способности кода, в регистре синдрома будет записана комбинация из некоторого множества {b_i}, соответствующая преобразованной в фильтрах Хаффмена последовательности с₃ с₄ и однозначно определяющая комбинацию ошибок. Жесткое декодирование принятой последовательности позволяет исправлять не более (d-1)/2 ошибок, где d - минимальное кодовое расстояние слов кода БЧХ.

Блок дешифраторов при обнаружении в регистре синдрома комбинации bo или комбинации из множества {b_i} выдает на вход блока сумматоров по модулю два соответствующие комбинации для исправления ошибок.

В этот момент в регистре второго фильтра Хаффмена находится двоичная комбинация номеров, однозначно соответствующая последовательности c_2i, поскольку последовательность с₁ снимается первым фильтром Хаффмена, а последовательность с₃ является постоянной.

Эту двоичную комбинацию номеров с выхода регистра подают на другой вход блока сумматоров по модулю два. В блоке сумматоров по модулю два осуществляют коррекцию разрядов рассматриваемой комбинации номеров так, чтобы на его выходе была двоичная комбинация, соответствующая предполагаемому истинному номеру слова кода БЧХ. Комбинации синдрома, которые распознаются блоком дешифраторов, получают путем вычисления синдрома для каждой из возможных комбинаций ошибок. Пример построения блока дешифраторов представлен в источнике [Кларк Дж., мл., Кейн Дж. Кодирование с исправлением ошибок в системах цифровой связи: Пер. с англ. - М.: Радио и связь, 1987, с. 96 - 101].

В результате суммирования слов кода БЧХ (31,16,7) с нумерующей последовательностью получают слова кода БЧХ (31,21,5). Для слов кода БЧХ (31,21,5) вычисляют синдромы для однозначной коррекции их номеров до одной ошибки в слове. Для кода БЧХ(31,21,5) синдром соответствует десяти битам. Поэтому только двойным и тройным ошибкам в слове соответствует + = 465+4495=4960 варианта. Причем 527 синдромам тройных ошибок соответствует по пять вариантов кодовых слов и 465 синдромам двойных и тройных ошибок соответствует один вариант кодового слова для двойной ошибки и по четыре варианта кодового слова для тройных ошибок. Следовательно, трансформированные слова, соответствующие 1860 вариантам кодовых слов с тройными ошибками, могут при синхронизации давать ложный номер как кодовое слово с двойной ошибкой. Откорректированные номера слова кода БЧХ с выхода блока сумматоров по модулю два параллельно поступают на вход схемы сравнения номеров.

Схема сравнения номеров содержит тридцать один список для тридцати двух синхронизированных счетчиков полного набора нумерующих последовательностей и 31 × 32=992 счетчика совпадений. В предлагаемом способе все варианты синхронизации для нумерующих последовательностей и слов входной последовательности учтены. Каждый список содержит тридцать два общих синхронизированных счетчика и соответствующие им тридцать два счетчика совпадений с возможностью записи в каждый из них максимального числа, равного N, где N - число слов кода БЧХ в блоке. Такое количество счетчиков в каждом списке исключает ложные затирания слов кода БЧХ во время кодовой синхронизации. Для декодирования блока каскадного кода требуется набор слов кода БЧХ не менее значения М, где М - минимальное количество слов кода БЧХ, достаточное для декодирования блока. С увеличением L, где L - пороговое значение количества слов для правильной кодовой синхронизации, уменьшается вероятность правильной кодовой цикловой синхронизации и вероятность ложной цикловой синхронизации. Для приема блока каскадного кода необходимо выполнение правильной кодовой цикловой синхронизации и выполнение декодирования блока каскадного кода. Поэтому для порогового значения правильной кодовой синхронизации при синхронизации по кодовым словам с максимально возможным количеством ошибок, исправляемым при жестких решениях, оптимальным решением будет L равно М. Для двухступенчатого каскадного кода [РС(32,16,17), БЧХ(31,16,7)] значения L и М равны шестнадцати.

С КУ синхронизирующие импульсы поступают в распределитель на длину слова БЧХ на основе счетчика Джонсона. Пример реализации варианта распределителя на основе счетчика Джонсона приведен в источнике [В.Л. Шило. Популярные цифровые микросхемы. Справочник. Москва. Металлургия, 1988, стр. 240, рис. 2.40]. Интервал между импульсами на каждом из выходов распределителя на основе счетчика Джонсона соответствует границам слов БЧХ или слов, образованных на стыке двух слов БЧХ, а сам импульс служит меткой. Сравнение номеров нумерующих последовательностей ведется только внутри списка одной метки, соответствующей границам слов, чьи номера анализируются в данный момент. Причем сравнение номеров входной последовательности и значений синхронизированных счетчиков полного набора нумерующих последовательностей внутри каждого списка проводится параллельно аппаратным способом. Проводят операцию нахождения откорректированным номерам нумерующих последовательностей равных значений синхронизированных счетчиков и увеличивают значения их счетчиков совпадений на единицу. Вариант полного набора нумерующих последовательностей для одной метки можно представить следующим образом: первый синхронизированный счетчик имеет значение 00000, значение второго синхронизированного счетчика на единицу больше значения первого синхронизированного счетчика, то есть 00001, значение третьего синхронизированного счетчика на единицу больше значения второго синхронизированного счетчика, то есть 00010 и так далее. Поэтому значение тридцать второго синхронизированного счетчика для этой метки будет 11111. Через время, соответствующее передаче одного кодового слова, значения синхронизированных счетчиков параллельно увеличивают на единицу, а тактом служит эта метка. Через время, соответствующего длительности передачи тридцати одного кодового слова, значения этих синхронизирующих счетчиков будут:

11111, 11110, 11101, 11100, …, 00010, 00001, 00000.

Для полного набора нумерующих последовательностей можно применить один синхронизированный счетчик, а значения для остальных тридцати одного синхронизированного счетчика получать суммированием. Например, значение второго синхронизированного счетчика получают суммированием единицы (00001) к значению первого синхронизированного счетчика, значение третьего синхронизированного счетчика получают суммированием числа два (00010) к значению первого синхронизированного счетчика и так далее. Значение тридцать второго синхронизированного счетчика получают суммированием числа тридцать один (11111) к значению первого синхронизированного счетчика.

Для кодового слова с двумя или тремя ошибками входной последовательности каждый из пяти вариантов номеров нумерующей последовательности внутри списка для этого слова параллельно сравнивают со значениями синхронизированных счетчиков полного набора нумерующих последовательностей и, если есть сравнения, то значения для всех соответствующих счетчиков совпадений за один такт увеличивают на единицу.

Когда синхронизированный счетчик досчитывает до последнего номера кодового слова в блоке и число, записанное в его счетчике совпадений, равно или превышает пороговое значение, то принимают решение о правильной кодовой цикловой синхронизации входной последовательности. При этом все значения счетчиков совпадений схемы сравнения сбрасываются в исходное состояние. Когда любой синхронизированный счетчик досчитывает до последнего номера кодового слова в блоке и число, записанное в соответствующем ему счетчике совпадений, меньше порогового значения, то сбрасывается только этот счетчик совпадений. Остальные счетчики совпадений продолжают функционировать.

Предлагаемый способ кодовой цикловой синхронизации для каскадного кода при применении жестких решений по сравнению с прототипом имеет более простое схемотехническое решение. В предлагаемом способе для полного набора нумерующих последовательностей требуется всего тридцать два счетчика. В прототипе для нумерующих последовательностей используют 32 × 31=992 синхронизированных счетчика. В предлагаемом способе, в отличие от прототипа, отсутствуют операции определения несовпадающих номеров нумерующей последовательности для входной последовательности с номерами задействованных синхронизированных счетчиков списка и последовательного запуска новых, еще незадействованных синхронизированных счетчиков, соответствующих этим несовпадающим номерам и записи единицы в их счетчики совпадений. Соответственно схемотехнические решения для этих операций не требуются. Поэтому алгоритм обработки нумерующих последовательностей для каждого списка в предлагаемом способе выполняют параллельно только аппаратным способом, обеспечивая высокое быстродействие для передачи информации в каналах с высоким уровнем помех.

Достигаемым техническим результатом предлагаемого способа кодовой цикловой синхронизации для каскадного кода при применении жестких решений является простая схемотехническая реализация и повышение скорости передачи информации в каналах с высоким уровнем помех.

Изобретение относится к средствам для передачи дискретной информации и может быть применено в системах помехоустойчивой защиты информации. Технический результат заключается в повышении скорости передачи информации в каналах с высоким уровнем помех. Для принятой входной последовательности, состоящей из нескольких следующих друг за другом слов, каждое из которых представляет собой поразрядную сумму по модулю два помехоустойчивого циклического кода, нумерующей последовательности и фазирующей последовательности, получают синдром помехоустойчивого циклического кода, которому может соответствовать одна или несколько нумерующих последовательностей. Синхронизированными счетчиками параллельно формируют полный набор нумерующих последовательностей. Значения этих синхронизированных счетчиков параллельно увеличивают на единицу через промежуток времени, соответствующий передаче одного кодового слова. При совпадении номера слова входной последовательности со значением синхронизированного счетчика нумерующей последовательности значение их счетчика совпадений увеличивают на единицу. В случае превышения или равенства числом, записанным в соответствующем счетчике совпадений, порогового значения по окончании этой нумерующей последовательности принимают решение о кодовой цикловой синхронизации входной последовательности.

Способ кодовой цикловой синхронизации для каскадного кода при применении жестких решений, заключающийся в том, что принятую входную последовательность, состоящую из нескольких следующих друг за другом слов, каждое из которых представляет собой поразрядную сумму по модулю два помехоустойчивого циклического кода, нумерующей последовательности и фазирующей последовательности, сначала умножают на проверочный полином помехоустойчивого циклического кода и, в результате умножения, получают сумму синдромов помехоустойчивого циклического кода, нумерующей последовательности и фазирующей последовательности, затем полученную сумму умножают на проверочный полином нумерующей последовательности и получают сумму синдромов помехоустойчивого циклического кода и фазирующей последовательности, из этой суммы вычитают синдром фазирующей последовательности и получают синдром помехоустойчивого циклического кода, которому может соответствовать одна нумерующая последовательность или несколько нумерующих последовательностей, каждому биту в непрерывной последовательности, равной числу бит в кодовом слове циклического помехоустойчивого кода, присваивают свою метку, повторяющуюся постоянно через промежуток времени, соответствующий передаче одного кодового слова, поэтому такие метки определяют границы слов циклического помехоустойчивого кода и слов, образованных на стыке двух соседних слов циклического помехоустойчивого кода, блоку из слов циклического помехоустойчивого кода и блокам из слов, образованных на стыке двух соседних слов циклического помехоустойчивого кода, назначают свои синхронизированные счетчики нумерующих последовательностей и их счетчики совпадений, в случае превышения или равенства числом, записанным в соответствующем счетчике совпадений, порогового значения, по окончании этой нумерующей последовательности принимают решение о кодовой цикловой синхронизации входной последовательности, причем пороговое значение числа кодовых слов в синхронизирующей последовательности равно минимальному набору кодовых слов, требуемому для декодирования блока, и синхронизацию проводят по кодовым словам с числом ошибок в них не более исправляющей способности кодовых слов, получаемых после снятия с входной последовательности синхронизирующих символов, отличающийся тем, что для каждого слова блоков, соответствующего своей метке, синхронизированными счетчиками параллельно формируют полный набор нумерующих последовательностей, значения этих синхронизированных счетчиков параллельно увеличивают на единицу через промежуток времени, соответствующий передаче одного кодового слова, при достижении синхронизированными счетчиками их максимального значения следующее значение счетчиков соответствует их начальному значению и время цикла синхронизированного счетчика равно длительности нумерующей последовательности, для каждого синхронизированного счетчика одной определенной нумерующей последовательности есть свой набор счетчиков совпадений для всех разных меток, значения каждого синхронизированного счетчика из полного набора нумерующих последовательностей для каждой метки аппаратным способом параллельно сравнивают с номерами нумерующих последовательностей для соответствующего слова входной последовательности, которое анализируют в данный момент, при совпадении номера слова входной последовательности со значением синхронизированного счетчика нумерующей последовательности значение их счетчика совпадений увеличивают на единицу, в случае превышения или равенства числом, записанным в соответствующем счетчике совпадений, порогового значения по окончании этой нумерующей последовательности принимают решение о кодовой цикловой синхронизации входной последовательности, при этом сбрасывают в исходное состояние все счетчики совпадений, если по окончании синхронизирующей последовательности в ее счетчике совпадений, соответствующем метке определенных слов входной последовательности, значение не достигло порогового значения, то только этот счетчик совпадений сбрасывают в исходное состояние.