Декодирующее устройство для исправления пакетных ошибок Советский патент 1987 года по МПК H03M13/05 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в системах передачи и обработки цифровой информации.

Цель изобретения - повышение достоверности декодирования.

На фиг.1 представлена блок-схема декодирующего устройства для исправления пакетных ошибок; на фиг.2 - функциональная схема конкретного выполнения вычислителя синдрома; на фиг. 3 - схема первого анализатора синдрома; на фиг.4 - схема второго анализатора синдрома; на фиг. 5 - временные диаграммы работы блока управления .

Декодирующее устройство для исправления пакетных ошибок содержит первый и второй регистры I и 2 сдвига, вычислитель 3 синдрома, первый и второй блоки 4 и 5 ключей, первый- шестой ключи 6-11, первый и второй анализаторы 12 и 13 синдрома, программно-временной блок 14 и элемент 15 ИЛИ. На фиг.1 обозначены вход 16, информационный выход 7 и выход 18 синхронизации.

Вычислитель 3 синдрома представляет собой, кодовый фильтр и для случая линейного циклического (15, 9) - кода с порождающим многочленом g(x)

15

X + X

+ X + X J + 1

(фиг.2) на полусумматорах 19 и триггерах 20. На фиг.2 обозначены первый и второй информационные входы 21 и 22, управляющий вход 23, первый и вторые выходы 24 и 25.

единиц в синдроме и может быть выполнен на оперативном запоминающем устройстве (ОЗУ), в котором записаны веса всех г-ичньгх векторов.

5 Программно-временной блок 14 представляет собой генератор тактовых импульсов, выход которого подключен кo входу счетчикаJ выходы которого соединены со входами дешифратора, выхо 0 ды которого являются выходами блока 14. Первый выход блока 14 подключен к первым управляющим входам анализаторов 12 и 13, второй и третий выходы - к управляющим входам соответственно первого и пятого ключей 6 и 10, четвертый выход - к первым управляющим входам ключей 7-9, пятьй выход - к управляющим входам регистров 1 и 2 сдвига и вычислителя 3 синдрома, шес20 той выход блока 14 является выходом 18 синхронизации. Сигналы на соответствующих выходах программно-временного блока 14 приведены на диаграммах фиг.5.

Декодирующее устройство для исправления пакетных ошибок работает следующим образом.

В исходном положении ключи 6-9 открыты, а блоки 4 и 5 ключей и ключи 0 и П закрыты, первый и второй регистры 1 и 2 сдвига, а также вычис- вьтолнен литель 3 синдрома находятся в нулевом, а регистр 29 анализатора 12 и регистр 37 анализатора 13 - в еди35 ничном состоянии.

25

30

1, В режиме приема переданного слова со входа 16 п символов (п - длина используемого кода) последовательно поступают через открытый ключ 6 на первые информационные входы первого и второго регистров I и 2 сдвига и вычислителя 3 синдрома, в которых одновременно осуществляются циклиПервый анализатор 12 синдрома выполнен (фиг.З) на селекторе 26, бло- Q ке 27 ключей, блоке 28 сравнения и буферном регистре 29. На фиг.З обозначены информационные входы 30, первый и второй управляющие входы 31 и

32, выходы 33. Селектор 26 служит для 5 ческие сдвиги (ключи 7-9 открыты), выделения старшей значащей цифры и Эти сдвиги управляются сигналами, од- может быть реализован как логическая схема, каждый выход у. которой связан

1, В режиме приема переданного слова со входа 16 п символов (п - длина используемого кода) последовательно поступают через открытый ключ 6 на первые информационные входы первого и второго регистров I и 2 сдвига и вычислителя 3 синдрома, в которых одновременно осуществляются циклиновременно поступающими на управляющие входы первого и второго регистров 1 и 2 сдвига и вычислителя синдрома 3 с пятого выхода программно- временного блока 14. В результате через п тактов (п циклических сдвигов) принятое слово записывается в регистрах 1 и 2 сдвига, а синдром принятого слова - в вычислителе 3 синдрома.

со входами X зависимостью у; х х

X X. -... зГ, ietl, rl, г- число

проверочных символов.

Второй анализатор I3 синдрома выполнен (фиг.4)на блоке 34 взвешивания кода, блоке 35 ключей, блоке 36 сравнения и буферном регистре 37. На фиг.А обозначены информационные входы 38, первый и второй управляющие входы 39 и 40, выход 41. Блок 34 взвешивания кода служит для подсчета числа

1, В режиме приема переданного слова со входа 16 п символов (п - длина используемого кода) последовательно поступают через открытый ключ 6 на первые информационные входы первого и второго регистров I и 2 сдвига и вычислителя 3 синдрома, в которых одновременно осуществляются циклические сдвиги (ключи 7-9 открыты), Эти сдвиги управляются сигналами, од

новременно поступающими на управляющие входы первого и второго регистров 1 и 2 сдвига и вычислителя синдрома 3 с пятого выхода программно- временного блока 14. В результате через п тактов (п циклических сдвигов) принятое слово записывается в регистрах 1 и 2 сдвига, а синдром принятого слова - в вычислителе 3 синдрома.

2. После приема слова осуществляется режим декодирования. В этом режиме первьй к.пюч 6 закрывается уп31300645

равляюиим импульсом со второго выхода блока 14. В режиме декодирования осуществляются следующие операции. 2,1. Символы синдрома с выходов вычислителя 3 синдрома параллельно поступают на информационные входы

анализатора 12, преобразуются в селекторе 26 в число 2 , где 1 - длина пакета на синдроме, которое сравнивается в блоке 28 сравнения с числом, О записанным в регистре 29. Одновременно символы синдрома с выходов вычислителя -3 синдрома параллельно поступают на информационные входы анализатора 13. В блоке 4 определяется вес 15 синдрома, который затем сравнивается в блоке 36 сравнения с записанным в регистре 37 весом маркерного пакета. Если число, поступающее с выходов вычислителя 3 синдрома, строгр меньше 20 числа, поступающего с выходов регистра 29, то на первом выходе блока 28 сравнения появляется импульс, который поступает на первьй вход элемента ИЛИ 15.25

Если число, поступающее с выходов вычислителя 3 синдрома на входы блока 28 сравнения, равно записанному в регистре 29 числу, то импульс со втоВ результате проведенных операций (пункты 2.1 и 2.2) в регистре 29 будет записан синдром, соответствующий пакету, который имеет минимальный вес среди пакетов, имеющих минимальную длину среди всех просмотренных, в регистр 37 будет записан вес этого пакета, а в первом регистре 1 сдвига будет записан соответствующий этому пакету вариант декодированного слова.

2.3. С пятого выхода блока 14 на управляющие входы регистров 1 и 2 сдвига и вычислителя 3 синдрома поступает импульс, по которому производится циклический сдвиг их содержимого. Затем повторяются операции по пунктам 2.1, 2.2, циклический сдвиг проводится п раз (п - длина кодового слова).

В результате этапа 2 в первом регистре 1 сдвига будет записан декодированный вариант принятого слова.

3. По окончании декодирования начинается этап выдачи декодированного

рого выхода блока 28 сравнения откры-ЗО слова. Импульсом с четвертого выхода вает шестой ключ 11. В случае, когда блока 14 ключи 7-9 закрываются. Одноэтот ключ 11 открыт, импульс с выхода блока сравнения 36 (этот импульс появляется, если вес пакета на синдроме меньше хранимого в регистре 37 35 I сдвига (декодированное слово) выда- веса маркерного пакета) поступает че- ется в последовательном коде через рез ключ 11 на второй вход элемента открытый пятый ключ 10 на выход 17 ИЛИ 15.устройства. При этом содержимое реТаким образом, импульс на выходе элемента ИЛИ 15 появляется в том и только в том случае, когда-либо найдет пакет на синдроме более короткий чем ранее просмотренные, либо найден пакет, длина которого равна длине маркерного, а вес меньше,

2.2. ИмпуЛьс с выхода элемента ЦЛИ 15 открывает блоки 4, 5, 27, 35 ключей, закрывает ключи 7-9 и обнуляет содержимое первого регистра I сдвига. При закрытых ключах 7-9 цепи обратной связи регистров 1 и 2 сдвига и вычислителя 3 синдрома разрываются и содержимое вычислителя 3 синдрома подается на входы г (г - число проверочных символов кода) левых разрядов первого 1 регистра сдвига, где складывается по модулю два с содержимым второго регистра 2 сдвига.

4

Содержимое вычислителя 3 синдрома и блока 34 вычисления веса при открытых блоках 27 и 35 ключей переписывается соответственно в регистры 29 и 37.

В результате проведенных операций (пункты 2.1 и 2.2) в регистре 29 будет записан синдром, соответствующий пакету, который имеет минимальный вес среди пакетов, имеющих минимальную длину среди всех просмотренных, в регистр 37 будет записан вес этого пакета, а в первом регистре 1 сдвига будет записан соответствующий этому пакету вариант декодированного слова.

2.3. С пятого выхода блока 14 на управляющие входы регистров 1 и 2 сдвига и вычислителя 3 синдрома поступает импульс, по которому производится циклический сдвиг их содержимого. Затем повторяются операции по пунктам 2.1, 2.2, циклический сдвиг проводится п раз (п - длина кодового слова).

В результате этапа 2 в первом регистре 1 сдвига будет записан декодированный вариант принятого слова.

3. По окончании декодирования начинается этап выдачи декодированного

временно ключ 10 открывается импульсом с третьего выхода блока 14. За п тактов содержимое первого регистра

гистров 1, 2 и вычислителя 3 синдрома обнуляется.

После выдачи результата декодирования импульсы с первого, второго, третьего и четвертого выходов блока 14 устанавливают все ключевые элементы и ячейки памяти в исходное положение.

Если пакет исправляем кодом, то на одном из циклических сдвигов синдрома этот пакет окажется записанным в крайни левых ячейках вычислителя 3 синдрома при этом число на выходе селектора 26 примет минимальное на всех сдвигах значение, а число на выходе блока 34 (вес пакета) будет минимальным среди всех сдвигов, которым соответствует минимальная длина пакета. По окончании декодирования получателю будет вьщаио слово, соответствующее исправлению именно этого пакета. Таким об- разом в случае наличия двух и более пакетов одинаковой длины, которые могли бы привести к появлению принятого слова, в качестве декодированного варианта будет выбрано слово, которому соответствует более вероятньш пакет - меньшего веса. Это обеспечивает преимущество данного устройства

по вероятности ощибочного декодирова-JO числителя синдрома, вход первого клюния посравнению с известным устройством, в котором в указанной ситуации декодирование не всегда проходит в пользу более вероятного вектора.

Таким образом, применение декодирующего устройства для исправления пакетных ошибок позволяет осуществить оптимальное декодирование в каналах с малой плотностью пакетов ощибок и тем самым повысить достоверность передачи информации в таких каналах.

Формула изобретения

1. Декодирующее устройство для исправления пакетных ошибок, содержащее первый ключ, выход которого соединен с первыми информационными входами первого и второго регистров сдвига и вычислителя синдрома, первые выходы которых соединены с информационными входами соответственно второго, третьего и четвертого ключей, выходы которых подключены к вторым информационным входам соответственно первого и второго регистров сдвига и вычислителя синдрома, вторые выходы вычислителя синдрома и второго регистра сдвига подключены к соответст- лизатор синдрома выполнен на буферном

вующим информационным входам соответственно первого и второго блоков ключей, выходы которых соединены соответственно с третьими и четвертыми информационными входами первого регистра сдвига, второй выход которого соединен с информационным входом пятого ключа, вторые выходы вычислителя синдрома подключены к соответствующим информационным входам первого анализатора синдрома, программно- временной блок, первый, второй и третий выходы которого подключены соответственно к первому управляющему

регистре, блоке сравнения, блоке ключей и селекторе, выходы которого соединены с соответствующими первыми входами блока сравнения и информаци45 онными входами блока ключей, выходы которого соединены с соответствующими информационньЕми входами буферного регистра, выходы которого подключены к соответствуюпсим вторым входам блока

50 сравнения, входы селектора являются информационными входами анализатора, управляющие входы буферного регистра и блока ключей являются соответственно первым и вторым управляющими вховходу первого анализатора синдрома и дами анализатора, первый и второй вы- управляющим входам первого и пятого ходы блока сравнения являются соот- ключей, четвертый выход программно- временного блока соединен с первыми управляющими входами второго, треветствующими выходами анализатора, 3. Устройство по п,1, о т л и - чающееся тем, что второй анатьего и четвертого ключей, вторые управляющие входы которых объединены с управляющими входами блоков ключей и вторым управляющим входам первого анализатора синдрома, пятый выход программно-временного блока подключен к первому управляющему входу первого регистра сдви га и управляющим входам второго регистра сдвига и выча является входом устройства, выход пятого ключа и шестой выход программно-временного блока являются соответственно информационным выходом и выходом синхронизации устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности декодирования, в устройство введены шестой ключ, элемент ИЛИ и второй анализатор синдрома, первый управля ющий вход которого подключен к первому выходу программно-временного блока, вторые выходы вычислителя синдрома подключены к соответствующим информационным

входам второго анализатора синдрома, выход которого соединен с информационным входом шестого ключа, первый и второй выходы первого анализатора синдрома соединены соответственно с

первым входом элемента ИЛИ и управляющим входом шестого ключа, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ, выход которого подключен к вторым управляющим входам анализатоР в синдрома и первого регистра сдвига.

2. Устройство по п,1, о т л и - чающееся тем, что первый анарегистре, блоке сравнения, блоке ключей и селекторе, выходы которого соединены с соответствующими первыми входами блока сравнения и информационными входами блока ключей, выходы которого соединены с соответствующими информационньЕми входами буферного регистра, выходы которого подключены к соответствуюпсим вторым входам блока

сравнения, входы селектора являются информационными входами анализатора, управляющие входы буферного регистра и блока ключей являются соответственно первым и вторым управляющими входами анализатора, первый и второй вы- ходы блока сравнения являются соот-

ветствующими выходами анализатора, 3. Устройство по п,1, о т л и - чающееся тем, что второй анализатор синдрома выполнен на буферном регистре, блоке сравнения, блоке ключей и блоке взвешивания кода, выходы которого соединены с соответствующими первыми входами блока сравнения и информационными входами блока ключей у выходы которого соединены с соответствующими информационными входами буферного регистра, выходы которого

подключены к соответствующим вторым входам блока сравнения, входь блока взвешивания кода являются информационными входами анализатора, управ- ляющие входы буферного регистра и блока ключей являются соответственно первым и вторым управляющими входами анализатора, вьгход блока сравнения является выходом анализатора.

2/

19

1

22

19

19

Изобретение относится к вычислительной технике. Его использование в системах передачи и обработки цифровой информации позволяет по высить достоверность декодирования. Декодирующее устройство для исправления пакетных ошибок содержит регистры 1, 2 сдвига, вычислитель 3 синдрома, блоки 4, 5 ключей, ключи 6-10, анализатор 12 синдрома и программно-временной блок 14. Введение ключа 11, анализатора 13 синдрома и элемента ИЛИ 15 обеспечивает в качестве деко- дированнот О варианта то кодовое слово , которому из всех пакетов ошибок наименьшей длины соответствует пакет наименьшего веса. 2 з.п..ф-лы, 5 ил. (Л

1

f

IQ

го

w

гч

23

30

26

25

U2.2

2в

t:±}«

27

29

di

fpue.3

W

9ш5

Редактор М.Сегляник

Составитель О.Ревинский

Техред А.Кравчук Корректор А. Зимокосов

Заказ 1160/56 Тираж 902Подписное

ВНИШШ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

t

РиъЛ