Устройство для декодирования линейного систематического (п,к) кода Советский патент 1987 года по МПК H04L17/30 H03M13/13 

Изобретение относится к технике передачи данных и к вычислительной технике,

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения декодирования любого линейного систематического кода.

На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства для Декодирования линейного систематического (п,к) кода.

Устройство для декодирования линейного систематического (п,к) кода

кода, которые определяются для каждой i-ой ячейки их формул

h.

0,1 i k- с

, k i i k k

Т u-,

aij hj ik : n

Ы

10

,

слева)

h

где a,- a(;().- коэффициенты, определяющие структуру генератора 2 кода. Для , , запишем значения коэффициентов и их представле- содержит генератор 1 тактовых импуль- g ние в двоичной форме с числом раэря,- , сов, генератор 2 кода, блок 3 выбора . дов равным с 4 (старшие разряды - максимума, блок 4 задания коэффициентов, входной запоминающий блок 5, счетчик 6, арифметический узел 7 преобраз.ования кода, блок 8 быстрого JQ и преобразования Уолта, вспомогательный 2 записывающий блок 9, арифметический hj узел 7 преобразования кода содержит блоки сравнения 10, первые клю- чевые блоки 11, вторые ключевые 25 1011 hjj блоки 12,- 12„, третьи ключевые блоки отсюда видим, что с выходом ячеек бяо- 13,, сумматор 14, первый и второй задания коэффициентов снимаются регистры 15 и 16 сдвига.4-х разрядные числа, которые заполняУстройство для декодирования линей- „ р от О до 2°- 1 ного систематического (п,к) кода ра- зо (от О до 15) (отсутствуют числа 3,5,

ботает следующим образом.7 in 1Т ,ю-,

„ «I Jpij;, некоторые же числа повторя- Рассмотрим исходное состояние бло- ются (111)

ков до начала процесса декодирования. Счетчик 6 с числом состояний 1 который начинается с подачи тактовых - 1 3 содержит k-c 2 оачпг

h

11 h 12 1100

h h.

О Э

h, 11 1011

импульсов с генератора 1 тактовых имсодержит k-c 2 разрядов. 35 , До появления тактового импульса Uj в э.тих разрядах устанавливаем число 2 , записываемое в бинарной последовательности как 1,1, сигнал на выходах генератора 2 кода отпульсов.

содержит k-c 2 разряд 35 , До появления тактового импульса Uj в э.тих разрядах устанавливаем число 2 , записываемое в бина ной последовательности как 1,1, си нал на выходах генератора 2 кода о

Принятый закодированный сигнал, соответствуюп й одному кодовому ело-: ву, в виде последовательности положи-40 сутствует. тельных и отрицательных дискретных Процесс декодирования значений поступает на вход входного Во входном запоминающем блоке 5 запоминающего блока 5, где он хранитзап исана последовательность 15-ти символов (п,к) кодового слова, 6 из 45 которых - информационные.

ея в n ячейках с номерами i от 1 до п. Для простоты рассмотрим работу устройства для систематического кода длины n 1, где с - целое число k - число информационных символов, n-k - число проверочных символов. В дальнейшем для рассмотрения работы устройства возьмем код длиной п 15 с числом информационных символо k 6, ев этом Случае будет равно 4 на условия n 2°- 1.

В блоке 4 задания коэффициентов - (регистре сдвига с ячейками с номерами 1 1 до n и каждая ячейка со- держит С разрядов)записаны значения коэффициентов данного (п,к)

кода, которые определяются для каждой i-ой ячейки их формул

0,1 i k- с

, k i i k k

Т u-,

aij hj ik : n

Ы

,

где a,- ляющие ст Для чения коэ ние в дво дов равны и 2 hj отсюда ви зада 4-х разря

слева)

h

где a,- a(;().- коэффициенты, опред ляющие структуру генератора 2 кода. Для , , запишем зн чения коэффициентов и их представле ние в двоичной форме с числом раэря дов равным с 4 (старшие разряды и 2 hj 1011 hjj отсюда видим, что с выходом ячеек б задания коэффициентов снимаютс 4-х разрядные числа, которые заполн

h

11 h 12 1100

h h.

О Э

h, 11 1011

Счетчик 6 с числом состояний 1 - 1 3 содержит k-c 2 оачпг

содержит k-c 2 разрядов 35 , До появления тактового импульса Uj в э.тих разрядах устанавливаем число 2 , записываемое в бинарной последовательности как 1,1, сигнал на выходах генератора 2 кода от40 сутствует. Процесс декодирования Во входном запоминающем блоке 5

сутствует. Процесс декодирования Во входном запоминающем блоке 5

зап исана последовательность 15-ти символов (п,к) кодового слова, 6 из которых - информационные.

Порождающий полином кода для , записывается в виде Р(х)х 4- х + +х + х + X + i и генераторный g(x) X + 1.

Этот полином задает структуру генератора кода и уравнения для проверочных символов

Х, Х,®Х ®Хз©Х, Х,

Хд F-Xj®Xj®X4®X5 X,,, X,j Xj®X ®X5®X X Xj©X5®Xt

3® f® ® 2®

X X

Тогда для случая, когда 6 информационных символов принимают значения

, , , хф О, Х5. О, кодовый вектор, по которому можно судить об окончании декодирования запишется как IOGOOOI, а Ув,,

У,.

1,п,

Убх 000001001110011 .

Будем считать, что у записан во входном запоминающем блоке 5, причем значению О соответствует значение 1, а 1 соответствует -1.

С момента включения генератора 1 тактовых импульсов с его выходов снимаются тактовые импульсы: с первого -15 ту суммирования (с частотой F ). Полученный результат суммирования записывается в ячейку с номером регистра 15 сдвига. Аналогично, на втором л такте в ячейку с номером регистра 15 запишется сумма у + у , так как , 1.

С приходом третьего тактового ими с частотой F , со второго U. с

Fh F частотой г-ё т.е.-5- В интервале между первым и вторым импульсами U происходит первый дикл перекодирования записанного кодового слова. С приходом тактового импульса

20

и,

пульса и с параллельного выхода второго регистра 16 сдвига снимается ,. выхода второго регистра о пшп - о

,.. п25 число 2 0010, и в ячейку пер16 сдвига поступает сигнал, представ-.

вого регистра 15 сдвига запишется

10, на вторые входы блоков сравнения 10ь. С

ляющий собой С-разрядную бинарную последовательность, С-4 значений которого определяются содержимым выходной 4-х разрядной ячейки второго регистра 16 сдвига, т.е. его конкретным сдвигом. При этом, осуществляется сдвиг регистра влево и перезапись содержимого первой ячейки в последнюю .

Так как блок 10 сравнения представ-35 ляет собой элементы сравнения двух С-разрядных чисел, то на выходе блоков сравнения 10 единичный импульс, если на его первых и вторых

входах будут одинаковые числа, т.е.

при поразрядном совпадении значений

входных сигналов.

Рассмотрим работу блоков с приходом

сумма, состоящая из одного дискретного значения у , так как h. 2 записано () в 5-ой ячейке блока 4 зада- 30 ния коэффициентов. С приходом четвертого тактового импульса U в ячейке первого регистра 15 сдвига запишется О, так как нет значения равного 3, среди значений, записанных в блоке 4 задания коэффициентов.

С выхода заполненного первого регистра 15 сдвига сигнал поступает на вход блока 8 ВПК и результат преобразования представляет собой коэффициен40

тов корреляции со всеми функциями Уол- ща порядка 2 . Полученные коэффициенты корреляции записываются во вспомогательный записывающий блок 9 и с его выхода поступают на вход блока 3 выбо

первых тактовых импульсов U и Uj, С выхода второго регистра 16 сдвига снимается О - 0000, и на выходах первого и второго блоков 10, 10, сравнения появится единичный импульс так как h , .

Единичный импульс открывает те ключевые блоки 11 на входы, которых он поступает, и дискретные значения у. кодового слова пройдут на соответствующие первые входы вторых и третьих ключевых блоков 12,13, т.е. на первые входы вторых и третьих ключевых блоков 12,13 поступят дискретные значения у и у, . Так как у вторых и третьих ключевых блоков 12,13, вто5

IQ

рые входы - один прямой, а другой - инверсный, сигнал пройдет через те ключевые блоки, на инверсный вход которых; будет подан О от генератора 2 кода, или на прямой вход - 1, т.е. на входе сумматора 14 появляется сумма тех значений у, и у. входного сигнала (п,к) кода, которые записаны в ячейках входного запоминающего блока 5 с теми же номерами i,j что и номера ячеек блока 4, задания коэффициентов, на выходе которых h; hj О, и некоторые соответствуют данному так

сумма, состоящая из одного дискретного значения у , так как h. 2 записано () в 5-ой ячейке блока 4 зада- ния коэффициентов. С приходом четвертого тактового импульса U в ячейке первого регистра 15 сдвига запиется О, так как нет значения равного 3, среди значений, записанных в блоке 4 задания коэффициентов.

С выхода заполненного первого регистра 15 сдвига сигнал поступает на вход блока 8 ВПК и результат преобразования представляет собой коэффициен35

40

тов корреляции со всеми функциями Уол- ща порядка 2 . Полученные коэффициенты корреляции записываются во вспомогательный записывающий блок 9 и с его выхода поступают на вход блока 3 выбо

ра максимума, где определяется значеI . -..

ние и номер максимального коэффициента при .

При приходе первого тактового импульса и,, , на выходе счетчика 6

появляется число О - 00 (в 2 разрядах) , на выходах генератора 2 кода устанавливаются бинарные значения х .

сигнала х

{х - i 1,п-, равные 0. С приходом тактовых импульсов Uj числа, устанавливаемые на выходе

счетчика 6, соответствуют номеру перекодирования. Бинарные значения сигнала с выходов генератора 2 кода управляют .поступлением дискретных знаfO

чений кодового слова на входы плюс или минус сумматора 14. Дискретные значения у и у для приходом первого тактового импульса U пройдут через первый и второй ключевые блоки 5 13 на входы плюс сумматора 14. Результат суммирования поступает на вход первого регистра 15 сдвига, содержащего п+1 ячейку, и записывается в ячейку с номером . С приходом второго тактового импульса U. значение выходного сигнала равного Г 0001. С параллельного выхода второго регистра 16 сдвига совпадает со значениями сигналов hj, и Ь„ , поэтому на выходе 6-го и 11-го блоков 10 сравнения появляются единичные импульсы, которые открывают 6-ой и 11-ый ключевые блоки 11,

На соответствующие входы плюс (состояние генератора 2 кода не изменилось) поступают у и у со своими знаками (-),

Содержимое сумматора 14 перед каждым тактом суммирования (U)обнуляет- ся.

После этого со второго выхода генератора 1 тактовых импульсов на вход счетчика 6 поступает следующий тактовый импульс, вых-одное состояние счетчика соответствует . Все действия над сигналом аналогичны первому преобразованию и отличаются только тем, что на вторые входы втония в арифметическом узле 7 преобразования кода сигнал, считываемый из первого регисд-ра 15 сдвига при одном из значений ,...2 -1 определен ном для каждого кодового слова будет максимально коррелирован с одной из функций Уолша порядка 2 , поэтому оп ределение максимального коэффициента в блоке 3 выбора максимума, его номе

20

ра q и соответствующего номера 1 перекодирования приводит к определению кодового слова длиной К, первые к-с позиций которого определяются ве личиной 1, представленной в бинарно 15 виде (сигнал на выходе счетчика 6), последующие с позиций величиной q, также представленной в бинарном виде Так как для выбранного нами кодового вектора , то после выполнения одн го преобразования был получен максимальный коэффициент преобразования Уолша равный 15 для q 1 и .

Фо. рмула изобретения

1, Устройство для декодирования линейного систематического(п,k)кода, содержащего входной запоминающий бло к тактовому входу которого, а также 30 к тактовому входу блока выбора макси мума и первому тактовому входу блока быстрого преобразования Уолша подклю чен первый выход генератора тактовых импульсов, при этом выход блока быст

рых и третьих ключевых блоков 12 и 13 35 Рого преобразования .Уолша подключен

с п параллельных выходов генератора 2 кода будут поступать значения х сигнала х, соответствующие входному сигналу генератора 2 кода, т.е. 1

, и таким образом значения у. с 40 лью расширения функциональных возможвыходов вторых и третьих ключевых блоков 12 и 13 в зависимости от значений X. будут суммироваться с исходностей nyteM обеспечения декодирования любого линейного систематического кода-, введены счетчик, генератор ко- или инвертированными знаками, да, арифметический узел преобразова- а именно, если значение на i-ом выхо-45 ния кода и бЛок задания коэффициентов, де генератора 2 кода х| 1, то соот- выходы которого подключены к первым ветствующее значение у. берется при п-входам арифметического узла преоб- суммировании с противоположным зна- разования кода, к вторым и третьим ком. Далее в блоке 3 выбора максимума п-входам которого подключены п-выходы полученной максимальный коэффициент ; 50 соответственно входного запоминающего для сравнивается с ранее запи- « генератора кода, к п информа- санным (для ) и выбирается макси- Дионным входам которого и п информа- мальньй из них, запоминается его зна- , Ционньгм входам блока выбора максимума чение, номер коэффициента преобразо- подключены п входов счетчика, к входу вания Уолща q и номер перекодиров- которого и второму тактовому входу ки 1.блока быстрого преобразования Уолша

Для 1 2,...2 все аналогично. подключен второй выход генератора Полученный в результате перекодирова- тактовых импульсов, первый выход ко

ния в арифметическом узле 7 преобразования кода сигнал, считываемый из первого регисд-ра 15 сдвига при одном из значений ,...2 -1 определенном для каждого кодового слова будет максимально коррелирован с одной из функций Уолша порядка 2 , поэтому определение максимального коэффициента в блоке 3 выбора максимума, его номе

ра q и соответствующего номера 1 перекодирования приводит к определению кодового слова длиной К, первые к-с позиций которого определяются величиной 1, представленной в бинарном виде (сигнал на выходе счетчика 6), а последующие с позиций величиной q, также представленной в бинарном виде. Так как для выбранного нами кодового вектора , то после выполнения одного преобразования был получен максимальный коэффициент преобразования Уолша равный 15 для q 1 и .

Фо. рмула изобретения

1, Устройство для декодирования линейного систематического(п,k)кода, содержащего входной запоминающий блок, к тактовому входу которого, а также к тактовому входу блока выбора максимума и первому тактовому входу блока быстрого преобразования Уолша подключен первый выход генератора тактовых импульсов, при этом выход блока быстк входу вспомогательного записывающего блока, выход которого подключен к входу блока выбора максимума, отличающееся тем, что, с це 13273

торого Подключен к тактовым входам генератора кода и арифметического узла преобразования кода, выход которого подключен к входу блока быстрого преобразования Уолта.

«

2. Устройство ПОП.1, о т л и чающееся тем, что арифметический узел преобразования кода содержит ,о п блоков сравнения, первые входы кото - рых являются первыми ri входами арифметического узла П15еобразования кода, а выходы п блоков сравнения подключены к первым входам первых п ключевых g блоков, вторые входы которых являются вторыми п-входами арифметического узла преобразования кода, а выходы перРедактор И. Сегляник

Составитель Г. Лерантович

Техред И.Попович Корректор И, Муска

Заказ 3400/56 Тираж 638Подписное

ВНИНПИ 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

118

вых п ключевых блоков подсоединены к объединенным первым входам вторых и третьих rt ключевых блоков, вторые объединенные входы которых являются третьими входами арифметического узла преобразования кода, при этом выходы вторых и третьих п ключевых блоков подсоединены через сумматор к входу первого регистра сдвига, выход Которого является выходом арифметического узла преобразования кода, тактовым входом которого являются объединенны тактовые входы первого регистра сдвига, сумматора и второго регистра :i сдвига, выходы которого подключены к объединенным вторым входам блоков сравнения.

Изобретение относится к технике передачи данных и к вычислительной технике. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения декодирования любого линейного систематич.кода. Устр-во содержит генератор 1 тактовых импульсов, генератор 2 кода, блок 3 выбора максимума, блок 4 задания коэф., входной запоминающий блок 5, счетчик 6, ариф- метич. узел 7 преобразования кода, блок 8 быстрого преобразования Уолша, вспомогательный записывающий блок 9. Узел 7 содержит блоки сравнения 10, ключевые блоки 11|- 11 1.f, и 13,- 13, сумматор 14, регистры 15 и 16 сдвига. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. Q (Л со to 00