Декодер сверточного кода Советский патент 1987 года по МПК H03M13/23 

Изобретение относится к технике связи и может быть использовано в устройствах помехоустойчивого кодирования при передаче дискретной информации .

Цель изобретения повышение помехоустойчивости устройства за счет уменьшения эффекта распространения ошибок.

На чертеже приведена функциональная схема устройства.

Декодер сверточного кода содержи кодер 1, формирователь 2 синдромной последовательности, анализатор 3 синдрома, блок 4 пороговых элементо блок 5 запрета коррекции, корректор ошибок, элемент ИЛИ 7, блок 8 формирования тактовых импульсов, первый элемент 9 И, элемент 10 задержки, второй элемент .11 И, реверсивньй счетчик 12, первый дешифратор 13, формирователь 14 импульса запрета коррекции, второй дешифратор 15,

Кодер 1 по принятым информационным символам формирует символы проверочной последовательности. В качестве кодера 1 используется регист сдвига со встроенными сумматорами п модулю два. Длина регистра сдвига определяется максимальной степенью порождающего полинома сверточного кода. Формирователь 2 служит для фомирования синдромной последовательности, В качестве формирователя 2 используется сумматор по модулю два

Анализатор 3 синдрома предназначен для обнаружения ошибок в информационной последовательности и представляет собой регистр сдвига с обратными связями и встроенными сумматорами по модулю два,

Блок 4 пороговых элементов предназначен для принятия решения о достоверности принятых информационных символов. Связи блока 4 пороговых элементов с ячейками памяти PC анализатора 3 синдрома определяются Порождающим полиномом сверточного кода.

Например, при числе ортогональных проверок 6 порог устанавливается равным Т 4, Следовательно, алгоритм работы порогового элемента следующий. При поступлении на вход блока 4 пороговых элементов четырех и более ненулевых символов с соответствующих ячеек памяти PC анализатора 3 сийдрома принимается решение

об исправлении информационного символа, на первый вход блока 5 запрета коррекции поступает логическая единица. При поступлении на вход блока 4 пороговых элементов менее четы- рех ненулевых символов на его выходе - логический ноль. Корректор 6 ошибок представляет собой совокупность последовательных регистров сдвига, число которых определяется

5

0

5

0

5

0

5

0

5

R

Кс

--2-, Дпи- п„

скоростью кода, т,е,

на PC, т.е, количество разрядов или ячеек памяти, определяется максимальной степенью порождающих полиномов сверточного кода. Регистр сдвига заканчивается сумматором по модулю два, на один вход которого поступают символы соответствующей информационной последовательности, а на второй вход- символы коррекции.

Блок 8 формирования тактовых импульсов предназначен для формирования тактовых импульсов, необходимых для функционирования устройства. Блоки 5 запрета коррекции, например элемен ты И, предназначены для запрета поступления импульсов коррекции с выходов блока 4 пороговых элементов на корректор 6 ошибок при возникновении в канале связи ошибок, превосхог дяднх корректирующую способность

сверточного кода, I

Первьш и второй элементы И 9 и 11 предназначены для стробирования информации на входах реверсивного счетчика 12, Стробирование осуществляется частотой Кц-f с выхода блока В формирования тактовых импульсов.

Элемент 10 задержки предназначен для задержки импульсов коррекции. Величина задержки определяется максимальной степенью порождающего многочлена, В качестве элемента 10 задержки можно использовать, например, оперативное запоминающее устройство,

Реверсивньй счетчик 12 предназначен для подсчета количества исправ- лений в интервале анализа. Интервал анализа определен величиной задержки элемента 10 задержки, т,е, на интервале, совпадающем с максимальной степенью порождающего многочлена сверточного кода,

Дешифратор 13, например полупроводниковое запоминающее устройство. Предназначен для выдачи сигналов управления на формирователь 14 импульса запрета коррекции при превышении исправляющей способности сверточного кода. Порог дешифратора выбирается

d-1

равным П , где d - минимальное

кодовое расстояние сверточного кода, Формирователь 14 импульса запрета коррекции служит для формирования импульса запрета коррекции на блок 6 запрета коррекции (логический ноль) JO длительностью 1 m , где 1 - длительность импульса запрета коррекции; m - максимальная степень порождающего многочлена, при обнаружении превышетакте производится анализ блоком 4 пороговых элементов структуры синд- ромной последовательности и принятые решения о достоверности первого блока из К 7 информационных символов. Решение о достоверности декодирования. Если на вход блока 4 пороговых элементов с регистра сдвига анализатора 3 синдрома поступает ненулевых символов больше установленного порога, то принимается решение, что информационный символ принят ошибочным и с выхода блока 4 одновременно на корректор 6 ошибок и на соответния исправляющей способности сверточ- 5 ствующие сумматоры по модулю два PC

ного кода (появление управляющего импульса на выходе дешифратора - логическая единица).

Алгоритм работы.формирователя 14

анализатора 3 синдрома поступает импульс коррекции (логическая единица).

Когда в принятой последовательI

импульса запрета коррекции следующий, 20 ошибок нет, на входы пороговых

При поступлении на вход формирователя 14 импульса запрета коррекции с дешифратора сигнала отсутствия превышения исправляющей способности сверточного кода (логический ноль) с его выхода снимается сигнал разрешения коррекции (логическая единица). При превьш1ении исправляющей способности формируется импульс запрета Koppej - ции длительностью 2 и затем возврат 30 в исходное положение - разрешение коррекции,

В качестве формирователя 14 им- 1 пульса запрета коррекций можно использовать, например, соответственно 35 включенные счетчик и триггер.

Устройство работает следующим образом.

Принятые информационные символы

элементов поступает последовательность нулей, пороговые элементы не срабатывают, коррекции не происходит Пороговый декодер сверточного кода способен к размножению ошибок и при отсутствии конфигураций ошибок, преd-1 „ восходящих t -:;-, Длина интервала

размножения ошибок при этом Lp% 1|5Н дпя самоортогональных сверточных кодов (т,е, для кодов с ограниченной зоной размножения ошибок), а для кодов с составными проверками и пороговым декодированием эффект еще более значителен.

Появление ошибок декодирования может вызвать последуюшяе ошибки декодера даже после того, как поступление ошибок из канала прекратилось.

поступают на вход кодера 1, В послед-40т-е- Р обычном построении декодера

нем из принятых информационных сим-неправильное его срабатывание сопроволов формируются символы провероч-вождается неверным обратным воздей- ной последовательности, которые поствием на синдром, а неверный синдром, как правило, вызывает новые ераступают на один из входов формироваствием на синдром, а неверный синдром, как правило, вызывает новые ера

теля 2 синдромной последовательности, 45 батывания, поэтому второй дешифратор 15, обна ружив отсутствие ошибок

на второй вход которого с выхода дискретного канала связи поступают символы принятой проверочной последовательности.

Производится формирование символов синдромной последовательности, структура которой зависит от типа ошибок как в информационных, так и проверочных символах. Символы синдромной последовательности поступают на вход анализатора 3 синдрома, производится заполнение PC анализатора 3 синдрома в течение tn тактов, Нат + 1-м

в информационной последовательности (последовательность из m нулей в синдромном регистре) выдает импульс

50 логической единицы через элемент ИЛИ 7 на формирователь 14 импульса запрета коррекции, формируется импульс запрета коррекции длитель ностью т, запрещающий коррекцию ин55 формационной последовательности. За это время регистр анализатора 3 синд рома полностью очистится, если есть размножение ошибок, а если рамноже- НИИ ошибок нет, отключение блока 4

JO09044

такте производится анализ блоком 4 пороговых элементов структуры синд- ромной последовательности и принятые решения о достоверности первого блока из К 7 информационных символов. Решение о достоверности декодирования. Если на вход блока 4 пороговых элементов с регистра сдвига анализатора 3 синдрома поступает ненулевых символов больше установленного порога, то принимается решение, что информационный символ принят ошибочным и с выхода блока 4 одновременно на корректор 6 ошибок и на соответанализатора 3 синдрома поступает импульс коррекции (логическая единица).

Когда в принятой последовательI

элементов поступает последовательность нулей, пороговые элементы не срабатывают, коррекции не происходит. Пороговый декодер сверточного кода способен к размножению ошибок и при отсутствии конфигураций ошибок, преd-1 „ восходящих t -:;-, Длина интервала

размножения ошибок при этом Lp% 1|5Нд дпя самоортогональных сверточных кодов (т,е, для кодов с ограниченной зоной размножения ошибок), а для кодов с составными проверками и пороговым декодированием эффект еще более значителен.

Появление ошибок декодирования может вызвать последуюшяе ошибки декодера даже после того, как поступление ошибок из канала прекратилось.

вождается неверным обратным воздей-

ствием на синдром, а неверный синдром, как правило, вызывает новые ерав информационной последовательности (последовательность из m нулей в синдромном регистре) выдает импульс

логической единицы через элемент ИЛИ 7 на формирователь 14 импульса запрета коррекции, формируется импульс запрета коррекции длительностью т, запрещающий коррекцию информационной последовательности. За это время регистр анализатора 3 синдрома полностью очистится, если есть размножение ошибок, а если рамноже- НИИ ошибок нет, отключение блока 4

пороговых элементов не влияет на исправляющую способность сверточного кода.

Если количество ошибок в информационной последовательности не превышает исправляющей способности сверточного кода, дешифраторы 13 и 15 не срабатывают, на выходе формирователя импульса запрета коррекции сигнал разрешения коррекции, т.е. декодирование, осуществляется обычным образом.

Если ошибок в информационной поустройства, а выход соединен с первым входом анализатора синдрома, выходы которого подключены соответственно к входам блока пороговых эле- 5 ментов, выходы которого подключены соответственно к первым входам блока запрета коррекции, выходы которого соединены с входами анализатора синдрома и вторыми входами корректора ошибок, выходь которого являются вьрссдами устройства, первый выход блока формирования тактовьпс импульсов соединен с первым входом первого элемента И, отличаюследовательности больше гарантирова- 15 щ и и с я тем, что, с целью повышено исправляемых декодером сверточно- ния помехоустойчивости устройства за го кода, срабатывает дешифратор 13 и через элемент ИЛИ 7 сигнал превышения коррекции поступает на формисчет уменьшения эффекта распространения ошибок, в него введены элемент задержки, второй элемент И, реверсив- рователь 14 импульса запрета коррек- 20 ный счетчик, дешифраторы,элемент ИЛИ ции, который формирует импульс за- и формирователь импульса запрета кор- прета коррекции длительностью m. При рекции, выход которого соединен с обнаружении отсутствия ошибок форми- вторыми входами блока запрета кор- руется импульс запрета коррекции дли- . рекции, выход формирователя синдром- тельностью пп, за это время регистр

25

НОИ последовательности подключен неанализатора синдрома полностью очис-посредственно к второму входу перво- тится. Длина зоны размножения ошибокго элемента И и через элемент задерж- при этом LP 4 NP (при условии отсут-ки - к первому входу второго элемен- ствия ошибок после неправильной кор-та И, второй и третий выходы блока рекции) , что эквивалентно увеличению 30формирования тактовых импульсов под- исправляющей способности сверточногоключены соответственно к второму вхо- кода или повышению помехоустойчивое-ду второго элемента И и первому вхо-. ти декодирования.ду формирователя импульса запрета

коррекции, выходы первого и второго

Формула изобретения 35элементов И подключены соответственно к суммирующему и вычитающему вхоДекодер сверточного кода, содержа-дам реверсивного счетчика, выходы

щий кодер, входы которого объедине-которого подключены к соответствуюны с первыми входами корректора входам первого и второго дешиф-

бок и являются информационными входа-40раторов, выходы которых подключены

ми устройства, выход кодера подклю-к соответствующим входам элемёнчен к первому входу формирователята ИЛИ, выход -которого соединен с

синдромной последовательности, вто-вторым входом формирователя импульрой вход которого является входомсов запрета коррекции.

Составитель О.Тюрина Редактор М.Петрова Техред В.Кадар

2667/56

Тираж 901Подписное

ВНИИПИ 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

устройства, а выход соединен с первым входом анализатора синдрома, выходы которого подключены соответственно к входам блока пороговых эле- ментов, выходы которого подключены соответственно к первым входам блока запрета коррекции, выходы которого соединены с входами анализатора синдрома и вторыми входами корректора ошибок, выходь которого являются вьрссдами устройства, первый выход блока формирования тактовьпс импульсов соединен с первым входом первого элемента И, отличаю

щ и и с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости устройства за

Корректор Г.Решетник

Изобретение относится к технике передачи дискретной информации. Целью изобретения является повышение помехоустойчивости устройства за счет уменьшения эффекта распространения ошибок. Устройство содержит кодер 1, формирователь 2 синдромной последовательности, анализатор 3 синдрома, блок 4 пороговых элементов, блок Ъ запрета коррекции, корректор 6 ошибок, элемент ИЛИ 7, блок 8 формирования тактовых импульсов, два элемента И 9 и 1 1 , элемент 10 задержки, реверсивный счетчик 12, два дешифратора 13 и 15, формирователь 14 импульса запрета коррекции. с € (Л Выход duwDetmoio канала связи Выход ин- (рормации /V