ДЕШИФРАТОР ЦИКЛИЧЕСКОГО КОДА Советский патент 1970 года по МПК H03M13/15 

Предложенный дешифратор может найти применение в системах телеуправления, связи.

Известны дешифраторы корректирующих кодов, содержащие кольцевые регистры сдвига и логические элементы.

Предложенное устройство отличается от известных тем, что выходы ячеек кольцевого регистра сдвига, соответствующих нулевым позициям опорной комбинации кодового кольца, соединены непосредственно со входами порогового элемента, а выходы ячеек, соответствующих единичным позициям опорной комбинации кодового кольца, соединены со входами порогового элемента через инверторы, выход порогового элемента через инвертор подключен ко входам схем совпадения, другие входы .которых соединены с шинами импульсов разрешения исполнения.

Применение пороговых элементов в дешифраторах не является новым, но известные дешифраторы с использованием пороговых элементов имеют сложную конструкцию, что выражается в большом количестве пороговых элементов, имеют низкое отношение сигнал

/помеха для кодов с , где п - длина

кода, cfmjn - минимальное кодовое расстояние, а t - число исправляемых ошибок.

кода позволяет достигнуть многократного сокращения числа пороговых элементов. Этот результат является полезным потому, что пороговые элементы являются весьма сложными и предъявляют высокие требования к разбросу параметров конструктивных элементов..

Далее, что наиболее важно, Предлагаемые дешифраторы позволяют увеличить различие между сигналом и помехой для кодов с , .. п

открывает возможность примеZi

нения этих устройств для исправления ошибок в системах телеуправления, связи и т. д. В целом предлагаемые устройства обеспечивают более высокую надежность в работе за счет большего различия между сигналом и помехой,

Как известно, циклический код характеризуется тем, что если , e/j-g , ... е, во - комбинация циклического кода, то комбинация ... 8261, получаемая циклическим сдвигом символов первой комбинации, также принадлежит циклическому коду.

Выберем в кольце в качестве опорной ngoизвольную кодовую комбинацию, например у, члены которой совпадают с элементами аписи кодового кольца, и обозначим ее чеез С. Тогда комбинацию С можно получить из произвольной комбинации Ь того же кольца в результате k циклических сдвигов (), что можно записать как C fe, где 0, 1,2 ... п-1. .Отсюда следует, что каждая кодовая комбинация b данного кольца однозначно характеризуется числом сдвигов k, необходимых для получения опорной комбинации С. Допустим, что для передачи информации .используется циклический код с , который гарантированно исправляет до .бок включительно. Если в переданной комбинации b не .произошло ошибок, то принятая комбинация Ь Ь. Осуществив k циклических сдвигов, мы .получим ком бинацию 6 Ь, которая во всех членах сомадает с опорной комбинацией С, т. е. С. Ни один другой циклический сдвиг & ) не совпадает с комбинацией С. Так как число k однозначно характеризует дешифрируемую комбинацию Ь, то в соответствии с числом k можно выбрать выходную шину дешифратора. Если же при передаче той же комбинации b произошло не более t ошибок, то полученная искаженная комбинация b все же больше .«похожа (совпадает в большем числе членов) на комбинацию Ь, чем на другие комбинации циклического кода. Поэтому ци.клический сдвиг комбинации 6/ т. е. Ь больше «похож на опорную комбинацию С, чем другие циклические сдвиги Ь (). Следовательно, несмотря на-ошибки в кодовой комбинации, возможно правильное дешифрирование: для этого достаточно определить номер сдвига- (т. е. число k), после которого отмечается наибольшее «сходство с опорной комбинацией С, и выбрать в соответствии с числом k выходную шину дешифратора. Очевидно, мерой сходства комбинаций Ь () и опорной комбинации С может служить величина кодового расстояния dj между ними. Рассмотрим этот вопрос теперь более дегально. Если ошибок не произошло, то 6 & С, т. е. кодовое расстояние между fjk С будет . Кодовые расстояния между bJ bJ и Сбудут равны d. щ .(МА). Если же произошло ровно t ошибок (наихудший вариант), то расстояние между Ъ и .& равно d t. Поэтому и .расстояние между 6 и С определится как d J. В то же время кодовые расстояния между bJ (1ФК) и С будут равны.; ,,. Минимальное пороговое значение dj (при ) обозначим через дор +1Так как всегда , а cf,Dnop но для правильного дешифрирования при наличии не более / ошибок. Окончательно алгоритм дешифрирования комбинаций, входяш,их в одно кодовое кольцо, можно описать следуюш,им образом. 1.Принятая комбинация b циклически сдвигается, при этом образуются п комбинаций вида P(). 2.После каждого /-го сдвига производится определение К,одового расстояния dj между комбинацией &уи опорной комбинацией С. 3.Полученное значение dj сравнивается с .пороговой величиной пор b, причем, есЛИ dj Dnop, то считается, что uj не «.похожа 2|а С, если же / jDnop, то считается. что Ь «похожа на С и, значит, . 4. В соответствии с числом k выбирается выходная шина дешифратора. Техническая реализация этого алгоритма, дешифрированная для циклического кода (7, 3), приведена на чертеже, где Вх1, Вх2 - входные шины; Я1-Я7 - ячейки кольцевого регистра сдвига; 3 - ячейка запрета, НЕ - инверторы; ПЭ - пороговый элемент; И - схемы совпадения; РИд - ШИНЫ разрешения исполнения; Вых1- Вык7 - выходные шины дешифратора. Поэтапно работа дешифратора может быть описана следуюшим образом. 1. Операция .циклического сдвига дешифри.руемой комбинации производится в приемном кольцевом регистре сдвига. В цепи обратной связи регистра помец(ается ячейка запрета, которая обрывает обратную связь на время лриема . дешифрируемой комбинации (при этом старая комбина.ция покидает регистр). 2.Определение кодового расстояния dj между комбинацией Ь в регистре и опорной комбинации С осуществляется с помощью схем инверсии «НЕ, расположенных на выходах тех разрядов регистра, которые соответствуют «1 в опорной комбинации С. Благодаря этому осуществляется сравнение комбинаций в регистре и комбинации С, причем результатом сравнения являются импульсы (сигналы) на выходах схем «НЕ и непосредственно на выходах тех разрядов регистра, где схемы «НЕ отсутствуют. Эти сигналы появляются лишь при несовпадении соответствующих членов комбинации в регистре и опорной комбинации С. Таким образом, число импульсов (сигнала) на выходах будет равно кодовому расстоянию dj. 3.Сравнение dj с величиной Dj,op +-1 осуществляется на п-входовом пороговом элементе ПЭ, имеющем порог срабатывания, равный ОПОР +Д. На эти п входов ЯЭ и подаются сигналы с выходов схем «НЕ и выходов ячеек регистра, где схемы «НЕ отсутстуют. Если,число входных импульсов (сигналов) dj -Dflop. то пороговый элемент сработает и выдаст выходной сигнал, если же Однако нам необходимо получить на выходе сигнал при dj iDnop и отсутствие сиг-, нала при . поэтому на выходе ЛЭ ставится схема «НЕ. 4. Выбор выходной шины в соответствии с 5 числом сдвигов k, после которого оказывалось dj d/ Daopj осуществляется с помощью схем двух совпадений «И, на один вход которых поступают сигналы, с выхода схемы «НЕ (после порогового элемента), а на другой - импульсы разрешения исполнения РИ. Процесс дешифрирования в такой схеме представляет собой следующую носледовательность действия: на Вх 1 поступает в носледовательном коде дешифрируемая комби- 5 нация. На .время ввода новой комбинации на Вх2 подается сигнал запрета, благодаря чему обрывается цепь обратной связи, и старая комбинация выталкивается из регистра. После ввода членов дешифрируемой комбинации 20 сигнал запрета на Вх 2 снимается и подается сигнал РИй, затем осуществляется первый сдвиг в регистре и одновременно подается PMi и т. д., наконец, после fe-ro сдвига на выходе схемы «НЕ после порогового элемента 25 появится импульс, а так как одновременно подается сигнал РИ/, то одна из схем «PI сработает и на соответствующую выходную шину .поступит выходной импульс. В качестве опорной комбинации выбрана 30 кодовая комбинация 1011100, чем и объяснявтся расположение схем «НЕ. Так как в этом коде rffflin 4, то величина Dnop t-{-l 2. Дешифратор позволяет исправить одну ошибку, так как в этом случае 35 -Dnop 2. Если Произойдет две ощибки, то и схема ПЭ сработает, но на выходе схемы «НЕ сигнала не будет. Нтак, схема реализует БОЗМОЛСНОСТИ кода, исправляя одну ошибку и обнаруживая две ощибки. Если код представляется системой кодовых колец, то в каждом кольце выбирается своя опорная комбинация С. Построение дешифратора будет аналогичным за тем исключением, что комбинации в регистре сравниваются не с одной, а со всеми опориыми комбинациями, При этом для дешифрирования комбинаций каждого кодового кольца потребуется один пороговый элемент ПЭ, одна схема «НЕ, стоящая после ПЭ, и п схем «Н. Число схе.м «НЕ для сравнения со всеми опорными комбинациями не превысит числа п. Предмет изобретения Дешифратор циклического кода, содержащий кольцевой регистр сдвига и логические элементы, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства. выходы ячеек кольцевого регистра сдвига, соответствующих «улевым позициям опорной комбинации кодового кольца, соединены нецосредственно со входами порогового элемента, а выходы ячеек, соответствующих единичным позициям опорной комбинации кодового кольца, соединены со входами порогового элемента через инверторы, выход порогового элемента через инвертор подключен ко входам схем совпадения, другие входы которых соединены с шинами импульсов разрешения исполнения.

О О О О О О

РИо РИ РИ РИз PJ PHs