ДЕКОДИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО Советский патент 1970 года по МПК H03M13/51 

Изобретен:ие отнаоится к вычислительной технике.

Известны декодирующие устройства для цикл ического кода, содержащие основной и вспомогательный регистры сдвига, ключи, сумматоры по модулю два, инвертор, анализаторы веса и элемент у1пра1влен.ия ключами.

Предложенное устройство отличается от известных тем, что, с целью его упрощения и повышения быстродействия, в нем .выходы входного и выходного ключей основного регистра сдвига соединены со входом этого регистра, второй выход ВХОДНОГО ключа соединен со входом сумматора по Модулю два «а четыре входа, другие три входа .которого соединены с выходами Первых трех разрядов основного регистра сдвига. Выход сумматора соединен с анализатором веса синдрома и через инвертор - с анализатором веса числа и со входом вопомогател.ьного регистра сдвига. Выход последНего через ключ, управляющий вход которого авязаи с выходом анализатора веса числа, соединен со входом сумматора по мадулю два на два входа, другой вход этого сумматора связан через ключ, управ тяющий вход которого -соединен с выходом анализатора веса си.ндрома, с выходом четвертого разряда основного регистра сдвига, а выход сумматора образует выход устройства.

Декодирующее устройство обнаруживает все одиночные,и двойные ошибки и исправляет все одиночные ошибк1И л о л-и циклического кода «8,4 на основе анализа синдрома, который получают в результате сложения .принятой части кодового слова с числом, полученным в результате умножения при циклическом сдвиге нринятой информац ионной части кодового слова в замкнутом с выхода на вход регистре сдвига на Число 1110, соответствующее вектору-столбцу проверочной матрицы .кода. Декодирование происходит при непрерывном поступлении информации. Формирование синдрома и принятие решения на исправление осуществляются в течение последних четырех тактов поступления информации. Внутренняя скорость работы устройства равна скорости поступления информации на вход схемы.

Получаемый синдром каждый раз можег принимать одно из четырех значений, различаемых ПО .весу (да):

W - 0 - кодовое слово принято без искажений;

w -синдром соответствует вектору -

ошибке в проверочной части кодового слова;

w 3-синдром, сложенный с единичным

вектором, образует вектор-ошибку информаНа чертеже представлена функциональная схема -предлагаемого устройства.

Схема содержит вход 1, ключ i2 для подключения входа .к основному регистру -или к сумматору, элементы 3-6 основного регистра сдвига, ключ -обратной связи 7, сумматор 8 по модулю два на четыре входа и один выход, который используется для умнолсания записанного в основной сдвига принятой иоформационной части кодового слова на число 1110 и для сложения лолученного результата с Принятой проверочной частью кодового слова; инвертор 9, который складывает полученный синдром с единичным вектором, т. е. заменяет единицы нулями, а нули - единицами; элементы 10-13 вспомогательного регистра сдвига, в Который записывается вектор-ошибка информационной части кодового слова; управляемый анализатором веса ключ 14, Который обычно находится в разомкнутом состоянии н замыкается всякий раз на время первых четырех тактов, если срабатывает анализатор веса; .анализатор 15 веса синдрома (до инвертора), который срабатывает при весе ш 0 или анализатор 16 веса числа, поступающего с выхода инвертора 9, который срабатывает при весе ключ 17, управляемый анализатором веса, нормально разомкнутый на время первых четырех тактов и замыкающийся пр.и (Поступлении на него -импульса с анализатора веса; сумматор 18 но модулю два для сложения искаженной информационной части кодового слова с векторомошибкой, в результате которого испра1вляется информационная часть кодового слова; выход 19 и элемент режима работы схемы 20.

На чертеже доказано начальное состояние схемы. Оба управляемых ключа 17 и 14 замкнуты, если искажен символ информационной части предыдущего кодового слова, или разомкнуты, если ошибки четные, или ключ 17 замкнут, а ключ 14 разомкнут, если искажен символ проверочной части. В первом положении информаЦИонная часть записывается в основной регистр, а информационная часть предшествующего -кодового слава с выхода этого регистра через ключ 17, ковда он замкнут, и сумматор 18 поступает на выход 19 схемы. В это время вспомогательный регистр очищается, а число вектор-ощибки информационной части через замкнутый ключ 14 .поступает на второй вход сумматора 18. В таком случае информационная часть кодового слова суммируется с числом, соответствующим вектору ошибки, в результате чего исправляется предыдущее кодовое слово.

В течение следующих четырех тактов, от пятого до восьмого, схема декодирующего устройства находится во втором состоянии. Ключ 2 замыкает вход 1 схемы на один из входов сумматора 8. Ключ 7 замыкает выход основного регистра на его вход. Утрашляемые ключи 14 и 17 во втором положении схемы всегда разомкнуты, поэтому выход 19 схемы оказывается отключенным. Информационная

часть кодового слова в процессе циклического сдвига умножается на число 1110. Нроцесс умножения в декодирующем устройстве полностью совладает с. умножением в кодирующем устройст ве при формировании 1проверочной части кодового слова. Если ошибок в кодовом слове нет, результат умножения равен проверочной части, принимаемой с линии, а будучи сложенным с ней на сумматоре 8, дает

нуль.

Работа схемы декодирующего устройства при искажениях элементов кодового слова аналогична рассмотренной выще для предшествующего кодового слова, но в данном случае

будет рассмотрена более подробно. . .

При искажении одного символа в информационной части синдром равен числу, соответствующему вектору-столбцу проверочной матрицы кода, у которого три элемента единичиые и один нулевой. Место искаженного символа совпадает с позицией нулевого элемента. Это число на выходе инвертора превращается в вектор-ощибку информационной части кодового слова. Оно записывается во вспомогательный регистр сдвига. При обнарул :ении такой ощибки срабатывает анализатор веса 15, замыкая ключ 17. Одновременно анализатор 16 замыкает ключ 14. Сложение чисел, поступающих на сумматор 18, приводит к исправлению искаженного символа информационной части кодового слова. При 1искажении одного си.мвола в проверочной части кодового слова синдром соответствует векторуощнбке. Такая ощибка обнаруживается при

анализе синдрома анализатором веса 15, который на время следующих четырех тактов (|после восьмого) замыкает ключ 17. Анализатор 16 не срабатывает, так как после инвертора 9 н-а него поступает число с тремя единичными элементами. В результате ключ 14 остается разом -лутым. Неискаженная информационная часть кодового слова в эти следующие четыре через .ключ 17 и сумматор 18 поступает на выход схемы. При искаженил

в кодовом слове двух символов синдром соответствует числу весом два или четыре. Анализаторы веса 15 и 16 при ноступлении на них двух или четырех .имнульсов не срабатывают. В результате ключи 17 и 14 остаются разомкнут)1ми, выход схемы отключен. Так обнаруживаются двойные ошибки и стирается искаженное кодовое СЛО1ВО.

В 1качестве примера рассмотрим процесс декодирования кодового слова вида 00101101, в

котором третий элемент ннформапионной части 1101 искажен (младшие разряды справа). Принятая И нформационная часть кодового слова 1001 1В течение первых четырех тактов записывается в основной регистр (элементы

3-6. После четвертого такта схема переходит во второе положение, в котором находится от пятого до восьмого такта. В этот число 1001 при его циклическом сдвиге, замкнутом в кольцо в основном регистре, умножапр,иба1вляется принятая .проверочная часть кодового ключа. Для этого иосле иятого такта с ключа 2 на .вход сумматора поступает нуль. С ячеек 3, 4 и 5 регистра на остальные три входа этого су мматора лостуяают одиа единица и два нуля. На выходе сумматора получают сумму этих чисел: 0+H-0-j-0 l. После пятого такта число 1001 сдвигается и занимает положение, соответствующее числу 1100. После KiecToro такта на 1выходе сумматора получают l + l + l-j-0 1, а в регистре - число ОНО, л осле седьмого такта 0+1 + , а IB регистре-число ООП, после восьмого такта 0 + 0+ +0+1 1, а в регистре - число 1001.

В итоге на выходе сумматора 5 оказывается синдром 1011, который с помощью и нвертора 9 преобразуется ;в число 0100. Анализатор веса 15, срабатывая, так как на него поступают три импульса (1011), замыкает ключ 17. Одновременно срабатывает анализатор 16, так как на него поступает один импульс (0100). Он замыкает ключ 14. На два 1входа сумматора 18 .поступают два числа: с основного - искаженпая информационная часть, со вспомогательного - вектор-ошиб;:а. На -выходе получают сумму этих чпсел, которая соответствует исправленной информационной части кодового слова (т. е. 1001+0100 1101).

Предмет изобретения

Декодирующее устройство для линейного полициклического кода, содержащее основной и вспомогательный регистры сдвига, ключи, сумматоры ПО (модулю два, инвертор, анализаторы веса и элемент управления ключами, отличающееся тем, что, с целью его упрощения и повышения быстродействия, в нем выходы входного и выходного ключей основного регистра сдвига соединены со входом этого регистра, второй выход входного ;ключа соединен со входом сумматора по модулю два на четыре входа, другие три входа которого

соединены с выходами первых трех разрядов основного регистра сдвига, а выход его соединеп с анализатором веса синдрома :И через инвертор - с анализатором веса числа и со входом вспомогательного регистра сдвига, выход его через ключ, управляющий вход которого авязап с выходом а;налцзатора веса числа, соединен со входом сумматора по модулю два на два входа, другой вход его связан через ключ, управляющий вход которого соединен с выходом анализатора веса синдрома, с выходом четвертого разряда основного регистра сдвига, а ъыход сумматора :rio модулю два на два входа образует выход устройства.