УСТРОЙСТВО для ИСПРАВЛЕНИЯ ОШИБОК В МНОГОРЯДОВОЙ СИСТЕМЕ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ Советский патент 1968 года по МПК H03M13/05 

Известны устройства для исправления ошибок в мпогорядовой системе передачи данных, содержащие буферный регистр, узел кодирования и декодирования информации, узел вычисления номера неправильно переданного разряда, запоминающий блок и узел управления.

Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что оно содержит схему возведения остатка в заданную степень, подсоединенную к выходу узла кодирования и декодирования ипформации, а ее выход подключен ко входу узла вычисления кода и адреса пакета ощибок и исправления пакета ощибок.

Это позволяет исправить пакет ошибок в одном из каналов передачи информации.

Па чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит: буферный регистр 1; узел 2 кодирования и декодирования; узел 3 возведения числа в степень L; узел 4 вычисления кода и адреса пакета ошибок и исправления пакета ошибок, узел 5 запоминающего устройства; узел 6 управления.

такте); из регистра 1 последовательно разряд за разрядом информация строки поступает в узел 2, где производится кодирование информации корректирующим кодом. По

окончании кодирования информации очередной строки эта информация, сохраняемая в регистре /, передается (следует на передачу) по цепи 8 на запись ла магнитную ленту, при этом в узле 2 результат кодирования

сохраняется и используется при кодировании ипформацни следующей строки. Аналогичным образом производится кодирование и запись на ленту информации следующих строк. По окончании кодирования информации последней строки кодируемого сообщения в узле 2 будет сформирована контрольноисправляющая сумма, которая по цепи 9 будет передана в регистр / и затем по цепи 8 будет передана на запись на магнитную ленту. На этом кодирование и запись блока информации на магнитную ленту заканчивается.

При считывании информации с магнитной ленты информация очередной считываемой

строки по цепи 10 поступает в регистр /, после чего по цепи 11 следует на декодирование в узел 2; результат декодирования в узле 2 сохраняется и исиользуется при декодировании информации следующей строки. По

редной считываемой строки информация данной строки по цепи 12 поступает в узел 5. Поfe ;Ш50 ка будет закончено декодирование |С тедней строки закодированного сообщения, считываемого построчно с магнитной ленты, и последняя строка будет отослана в узел 5 из регистра 1, в узле 2 производится проверка на обнаружение ошибки в считанной с магнитной ленты информации.

Если проверка показывает, что характеристика ошибки в результате декодирования равна нулю, то это свидетельствует о том, что информация блока считана с магнитной ленты без ошибок. Случай, когда характеристика ошибки отлична от нуля, свидетельствует об обнарул ении ошибки; при этом число-характеристика по цепи 13 отсылается в узел 3, где производится возведение этого числа в степень L, где L есть число, L 2mod и, где п - длина кода, , 2, 3, 4... Полученное в результате возведения в степень L число передается в узел 4, где происходит вычисление поразрядной структуры и адреса исправимого пакета ошибок, который случился на одном из рядов {или дорожек магнитной ленты). По вычисленному адресу из узла 5 по цепи 14 поступает в узел 4 искаженная ошибкой информация. В узле 4 происходит исправление ошибки, и восстановленная информация по цепи 15 поступает в узел 5. Случай, когда произошла исправимая комбинация ошибок, фиксируется узлом 4 отдельно. Управление взаимодействием всех узлов устройства осуществляется узлом 6 - узлом управления.

Разрядность буферного регистра 1 равна разрядности строки. Узел 2 есть узел кодирования и декодирования информации; для циклического кода, порождающий многочлен которого d(x) имеет степень я - /с, в основе узла 2 лежит обычно схема сдвигового регистра (п - к разрядов), осуществляющая деление многочлена, соответствующего кодируемой (или декодируемой) информации, на порождающий многочлен кода d(x). Схема сдвигового регистра известна и предметом изобретения не является. В случае, когда накопитель на магнитной ленте используется в вычислительной машине в качестве запоминающего устройства, общая блок-схема устройства сохраняет свою структуру, только функции узлов 3, 4 -я 5 выполняет программное устройство вычислительной машины с оперативной памятью машины. Характеристика ошибки при декодировании в случае ее обнаружения узлом 2 отсылается в вычислительную машину, где уже находится только что считанный блок информации с ошибкой; при этом управление передается программному устройству машины, которое производит возведение числа-характеристики в степень L, где L 2modtt, где , 2, 3..., п - длина кода, затем последующее вычисление кода и адреса пакета ошибок и исправление ошибки в информации, хранящейся в оперативной памяти мащпны.

Процесс исправления иакета ошибок на магнитной ленте, выполняемый устройством проиллюстрируем конкретным примером.

Пример. Производится хранение информации на магнитной ленте с 4 информационными дорожками (Г 4). Требуется организовать исправление любого пакета ошибок длины до 2-х включительно. Ошибка может случиться на любой дорожке магнитной ленты Процесс исправления пакета ошибок рассмотрим на примере использования специального корректирующего кода, исправляющего любой иакет ошибок длины два в данной многорядовой системе передачи и определяемого порождающим многочленом d(x () х(г -}-х- - }. Длина кода 15 двоичных разрядов. Количество разрядов сообщения к 8. Известно также, что в данном конкретном случае 2 4.

Предположим, что на запись на магнитную ленту поступило сообщение

10111001

В узле 2 производится кодирование информации сообщения.

1I0010011

По окончании кодирования контрольно-исправляющая сумма 001001 1 отсылается

через регистр 1 на запись на магнитную ленту.

1дорожка (ряд)1100

2дорожка (ряд) 0001 3 дорожка (ряд)1011

4 дорожка (ряд)1 1 О

Предположим, что при считывании с магнитной ленты произошла ошибка, исказившая два разряда по 3 дорожке, при этом информация будет считана в виде

1100 0001

10

следующей последовательности (начиная со старших разрядов)

14 13 12 11 10 6 3 2 1 О № разряда 1 О 1 1 10|1|100,0|0011 информация В узле 2 производится декодирование информации считанного сообщения По окончании декодирования информаци проверка на обнаружение ошибки ноказыва ет, что число-характеристика ошибки отлич но от нуля; следовательно, ошибка обнару жена.Число-характеристика ошибк 1 100000 отсылается в узел 3, где произво дится возведение его в степень 4. Возведение в степень 4 в данном случа сводится к преобразованию числ 1 1 О О О О О к виду 1000 1000 0000 0000 0000 0000 Для циклического кода с порождающим мно гочленом, определяемым числом 1110011 получим, приведя преобразованное число п модулю 11100111 ,10001000000000000 00000000 11100111 ,11011110 11100111 11100100 11100111 1 1000000 1 I 1 о о I 1 1 10011100 111001 111101 1 о 111001 10001000 11100111 1011110 1100111 1110010

лается в узел 4, где происходит поиск кода и адреса пакета ошибок и исправление ошибки.

1110010 11100111

i l

0000011

в результате на первом же такте () обнаружена исправимая комбинация ошибок

000001 1

В двух разрядах справа находится код пакета ошибок, который определяет, что произошло искажение двух разрядов ио одной из дорожек. Определяется номер первого искаженного разряда.

Так как г 1, то, поскольку / ЕЕ (п-i) (mod n) и м 15, /с 8, Т 4, получим, что / 4. Следовательно, номер первого искаженного разряда в сообщении / 4, а номер следующего искаженного разряда / / + . Производится исправление пакета ошибок длины два (по адресу / - 4 и / 8).

10 9

13 12 11

7654321

О № разряда

14 J сообщение 1 О 1000001

О 1 1

с ошибкой i-Jошибка ис1011

10010010011 правлена Необходимо отметить, что факультативный случай, когда функции узлов 3, 4 н 5 выполяет вычислительная машина, является оптиальным, если нри этом накопитель работат совместно с вычислительной машиной. Врея, затрачиваемое машиной на исправление пакета ошибок при декодировании, незначительно, т. к. оно расходуется только при обаружении ошибки, а в подавляющем большинстве случаев информация считывается без ошибок. При использовании длинных циклических кодов можно обеспечить величину избыточности информации порядка 1+2о/о, причем возмол ;но организовать исправление пакетов ошибок различной длины в многорядовой системе передачи. Предмет изобретения Устройство для исправления ошибок в многорядовой системе передачи данных, содержащее буферный регистр, узел кодирования и декодирования информации, узел вычисления номера неправильно переданного разряда, запоминающий блок и узел управления, отличающееся тем, что, с целью исправления пакета ошибок в одном из каналов передачи информации, оно содержит схему возведения остатка в заданную степень, подсоединенную к выходу узла кодирования и декодирования информации, а ее выход подключен ко входу узла вычисления кода и адреса пакета ошибок и исправления пакета ошибок.