УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИЕМА КОДА ХЕММИНГА Советский патент 1969 года по МПК G08C19/28 

Предложение относится к радиотелеметрии и вычислительной технике и предназиачено для приема в целом корректирующих кодов.

Известно устройство приема кодов в целом, содержащее перемножитель, запоминающее устройство, устройство сравнения и устройство управления.

Предложевное устройство содержит последовательно соединенные цифровой интегратор, накопитель, сумматор, блок сравнения, а также блок управления, подключенный к сумматору, определитель синдрома, блок буферной памяти и отличается тем, что снабжено блоком номеров, соединенным с блоком срав1нения, с .выходами блока управления, соответствующими номерам символов, подлежащим коррекции, и с импульсным выходом определителя синдрома, а также содержит последовательно включенный с блоком номеров коммутатор коррекции, который иод-ключей к потенциальному выходу определителя синдрома, и полусумматор, входы которого связаны с блоком буферной памяти и коммутатором коррекции. Цифровой интегратор выполнен в виде двух интегрирующих элементов, связанных с преобразователем аналогового сигнала в цифровой код через ключи, -при этом выходы триггеров преобразователя, за исключением триггера старшего разряда, соответствуют модулю интеграла от

напряжения каждой элементарной посылки, а выход триггера старшего разряда соединен со счетными входами остальных триггеров. Блок управления содержит дополнительный

определитель синдрома для генерирования номеров символов, соединенный с управляющим входом накопителя. Кроме того, накопитель выполнен а виде линеек, каждая «з которых состоит из последовательно включенных входного коммутатора, регистра с числом разрядов, равным значности кода, выходного коммутатора и коммутатора в цепи обратной связи регистра, причем входы управления коммутаторами соединены с блоком

управления, а вход продвижения информации регистра соединен с импульсным выходом определителя синдрома и с блоком, управления. Это позволяет сократить число операций, необходимых для обработки сигнала.

В предложенном устройстве требуется вычислять корреляцию принимаемого напряжения только с некоторым множеством сигналов, ЧИСЛО которых . Это множество определяется по результатам посимвольного приема для кода Хемминга с исправлением одиночной ошибки следующим образом.

ляют собой все возможные г-разрядные двоичные числа, за исключением нулевого числа. Так, например, для .кода Л (п, к) при /г 15 И /с 11, где п - значность кода

(число посылок), /с -rt - г - число 1информациояных символов. При .цикличном вариадте эта матрица выглядит следующим образом:

Таблица 1

Каждый сс-тый столбец матрицы представляет собой проверочное число (синдром) 5а, которому соответствует искажение сс-го символа. Так, при искажении первого символа синдром будет 5i 1000. Однако этот же синдром получается при искажении двух, трех и т. д. символов, для которых сумма сиидромов по модулю 2 есть 1000. Согласно приведенной матрице будет получен синдром Si, при искажении 2 и 13 или 2, 3 и 8 или 2, 3, 4 и 7 и т. д. символов. Всего существует 2 совокупностей номеров символов, при искажении которых получается одии и тот же синдром. Каждую такую совокупность номеров принято характеризовать вектором ошибок, под которым подразумевается п-значная последовательяость, у которой на месте искаженных (в .передаваемой кодовой комбинации) символов находятся единицы, а на остальных - нули, причем число единиц в векторе ошибок называют его весом.

Если при посимвольном приеме получается синдром 5с1, то ИЗ всех возможных вариантов ошибок наиболее вероятным является искаж:ение а-го символа, который поэтому при коррекции и изменяется на обратный. Очевидно, что при искажении двух и более символов изменяется на обратный .не искаженный, а правильный символ, т. е. после коррекции число ошибочных символов увеличивается. При посимвольном приеме из поступивших на вход приемника сигналов извлекается информация только о знаке /-и посылки aj 1 или aj - О, тогда как при приеме в целом для вынесения решения о переданном соОбщении используется, кроме того, значение модуля и-нтеграла от напряжения сигнала, соответствующего /-и посылке Aj. Нетрудно убедиться, что обработка сигнала путем выделения знаков посылки aj, определения номера синдрома 5а с последующим отысканием (на основе величины посылки Aj) наиболее вероятного из 2 векторов ошибок Vo, соответствующих синдрому 5, , и суммирования по модулю 2 Vo с последовательностью знаков посылки а/ по помехоустойчивосги полностью эквивалентна приему в целом. При этом отыскание наиболее вероятного

ве.ктора ошибок сводится к вычислению суммы А S( S4/ посылок, соответствующих единич.ным символам вектора Vj , и нахождению вектора ошибок Vo с наименьшей ASQ. Однако при классическом прием-е в целом такая трактовка не изменяет существа дела и приводит к усложнению аппаратуры.

В предложенном устройстве используется тот факт, что при числе искаженных символов, равном или большем минимального расстояния d по Хеммингу между кодовыми комбинациями, в большинст ве случаев (расположения ошибок .по длине кодовой .комбинадии) прием в целом при1водит к неверному решению. Поэтому следует анализировать не все 2 векторов ош:ибок, а только те из них, вес которых меньше d. Так как у рассматриваемых кодов Хемминга d 3, то следует анализировать только вектора ошибок с весом 1 и 2. В дальнейшем для конкретности описывается устройство для приема в целом кода Хемминга V (15,11). Для этого кода в каждом столбце таблицы 2, найденной .из

матрицы проверок, приведены все возможные совокупности из одного и двух номеров символов, при искажении которых образуется синдром Si - 1000.

Таблица 2

Табл. 2 для удобства упорядочена в сле.дующем символе. Совокупностям (векторам ошибок) присвоены порядковые .номера

i 1-8. Меньший иомер т, входящий в определенную пару, записан в верхней строке, а больший номер It-в нижней. Кроме того, величина mi есть возрастающая функция от номера i. Для единообразия в нервом столб