УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕКОДИРОВАНИЯ СВЕРТОЧНЫХ КОДОВ Советский патент 1971 года по МПК H03M13/23 G06F11/08 H04L17/30 

11

Изобретение относится к области передачи информации и может быть использовано для повышения достоверности передачи в системах телекодовой связи.

Изве,стны устройства для декодирования сверточных кодов, которые предназначены для исправления ошибок в принятых кодовых комбинациях.

Предлагаемое устройство наряду с исправлением ошибок в виде траноформа.ции символов может исправить ошибки в виде пропадания и вставки кодовых символов.

Это достигается тем, что в устройство введен коммутатор, входы которого соединены с выходами регистра принятых символов и с выходом порогового элемента, соединенного своим входом с выходом регистра критерия, а выходом - со входом регистра критерия, выходы коммутатора соединены со входами схемы сравнения и входом регистра сдвига, выход которого соединен со входом блока управления поиском, и регистр памяти, входы которого соединены с выходами регистра предварительных решений, а выход - со входом регистра предварительных решений.

Блок-схема предлагаемого устройства приведена на чертеже, где 1 - буферный каскад, 2-схемы выбора, 3 - регистр принятых символов, 4 -регистр предварительных решений, 5 - регистр окончательных решений, 5 -схема проверок на четность, 7 - селектор выходов схемы проверок на четность, 8 - схема сравнения, 9 - регистр расстояния, W - регистр скорости передачи, // - аналоговая схема, 12 - регистр длины последовательности, 13 - регистр критерия, 14 - блок управления поиском, 15 - блок управления работой устройства, 16 - инвертор, J7-коммутатор, 18- пороговой элемент, 19 - регистр памяти, 20 - регистр сдвига.

Устройство последовательно декодирует информационные символы сообшения.

В случае использования сверточных кодов

с относительной скоростью передачи R - ,

где /-целое число, между информационными символа.ми вставляется /-1 избыточных символов. Причем каждый избыточный символ зависит от ранее переданных информационных.

Принятые в буферном каскаде 1 кодовые символы схемой выбора 2 разбиваются на группы данных, каждая из которых содержит I символов.

Чтобы декодировать очередной информационный символ, устройство сравнивает /е групп данных принятой последовательности (начиная с декодируемого символа) с возможными для передачи кодовыми последовательностябора решений об информационных символах, введенных в регистр 4 прадварительных решений. В случае, если расстояние между сравниваемыми последовательностями не превышает исключаюш,ей функции, происходит декодирование - символ из последнего разряда регистра 4 предварительных решений поступает в регистр 5 окончательных решений. Б противном случае символы в регистре 4 предварительных решений изменяются до тех пор, пока не будет найден удовлетворительный набор символов или все возможности набора не будут отвергнуты. При втором варианте увеличивается исключающая функция (номер критерия в соответствующем регистре 13, и поиск на.бора для декодирования Ц|родолжается. Поиск удовлетворительных предварительных решений осуществляется сдвигами влево - вправо регистров 3, 4, 5 к 9, а также путем соответствующих изменений длины последовательностей в числе групп данных (от единицы до kt), расстояния, значений исключающей функции и переменной символов в первом разряде регистра предварительных решений (с помощью инве,ртора 16). Значения исключаюш,ей функции вычисляются аналоговой схемой // по содержимому регистров длины последовательности и значения номера критерия. Для исправления ошибо,к типа вставок и пропадания символов в кодовой комбинации регистр 3 принятых символов содержит дополнительную ячейку из / разрядов. Эта ячейка введена для использования еще одной kf+l группы из / принятых символов при поиске вставки лишних символов. Устройство содержит коммутатор 17, предназначенный для направления определепных / принятых символов в схему 8 сравнения. На коммутатор параллельно заведены входы разрядов kt-1, kt, kt+l ячеек регистра 3. Пороговый элемент 18 следит за номером при.меняемого критерия, для чего он соединен с регистром 3 критерия. При переходе к использованию некоторого предельного значения критерия /макс пороговый элемент подает сигнал на коммутатор 17 и устанавливает в регистре 13 определенное значение номера критерия /мин /максРегистр 19 памяти введен для запоминания набора решений об информационных символах, при .котором было выполнено декодированне предыдущего символа сообщения, для чего он соединен с регистром 4 предварительных решений. Кодированием на-бора решений в регистре памяти восстанавливаются первые kt-1 групп по I символов кодовой последовагельности, с которой начинается процесс декодирования. С этой целью регистр 19 памяти соединен со входом регистра 4 предварительных решений. Восстановление первоначального состояния необходимо для устранения искажений, создаваемых при поиске. Регистр 20 сдвига добавлен к блоку 14 управления поиском для учета длины интервала, в котором выполнено определение момента пропадания или вставки символов в принятой последовательности. Устройство может исправить до /-1 вставленных и пропуш,енных символов. Работа устройства для декодирования при появлении вставки или пропадания символа происходит следуюш,им образом. Предположим, что из-за рассинхронизации в работе распределителей принятая последовательность символов с некоторой позиции отличается от переданной. По мере проникновения этой позиции в регистр 3 увеличивается число искаженных символов, анализируемых при декодировании очередных информа1ционных символов, что приводит к возрастанию расстояния в регистре 9. При некоторой глубппе .проникновения искажепий расстояние превысит значение исключающей функции. Устройство декодирования попытается найти наоор решений оО информационных симвопах, при котором расстояние будет меньше исключающей функции, и осуществить декодирование очередного информационного символа. В случае, если такой набор будет найден, искажения проходят дальще в регистр 3. По при какой-то глубине проникновения их для декодирования не будет найден. В этом случае устройство увеличивает значение, исключающей функции (номер критерия) и после восстановления первона чального состояния продолжает процесс декодировапия. Паконец, при некоторой глубине вхожд ния искажений в регистр 3 устройство не сможет произвести декодирования даже при предельной исключающей функции. В данной ситуации пороговый элемент 18 уменьщает исключающую функцию (путем снижения номера критерии до /мни и подает сигнал па коммутатор 17. По этому сигналу коммутатор 17 начинает поиск характера искажений и места их возникновения. При поиске пропадания одного символа в схему сравнения 8 коммутатор /7 посылает / символов, смещенных на один разряд вправо по сравнению с символами, которые берутся при обычном декодировании. Для этого на схему сравнения направляются символы, поступающие на вход / разряда ячейки и входы /-1 первых разрядов kt ячейки регистра 3 предварительных решений, В ходе поиска пропадания двух символов в схему 8 сравнения коммутатор 17 посылает символы, смещенные вправо на два разряда, то есть поступающие на вход двух последних разрядов kt-1 и 1-2 первых разрядов kt ячейки регистра 3. б цию влево относительно используемых при обычном декодировании. Для этого в схему 8 направляются символы, поступающие на входы /-1 последних разрядов kt ячейки и первого разряда kt + l ячейки.5 При поиске вставки двух символов коммутатор 17 посылает на схему 5 символы, поступающие на входы /-2 последних разрядов kt ячейки и двух первых разрядов kt+l ячейки, т. е. символы, сдвинутые на два разряда вле-10 во. При прохождении через коммутатор группы символов в схему сравнения от коммутатора в первый разряд регистра поиска поступает единвца, тем самым фиксируется факт поиска15 ВСтавок или пропаданий символов в соответствующей части принятой последовательности. Для устройства неизвестен характер искажепия, поэтому по существу оно выдвигает и20 проверяет гипотезы о виде искажений. В случае, если при проверке какой-либо гипотезы устройстБО осуществит декодирование очередного информационного символа, то гипотеза считается правильной. В случае невыполнения25 декодирования гипотеза отбрасывается и проверяется следующая. Для сокращения времени отыскания ошибок гипотезы должны проверяться в порядке Б возможности их появления, т. е. вначале должны проверяться более вероятные, Предмет изобретения Устройство для декодирования сверточных кодов, .содержащее буферный каскад, Схему выбора, регистр принятых символов, регистр предварительных решений, регистр окончательных решений, схему проверок на четность, схему сравнения, регистр критерия, регистр длины последовательностей, аналоговую схещ, блоки управления поиском и работой устрой-ства, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности обнаружения и исправления ошибок, в него введен коммутатор, входы которого соединены с выходами регнстра принятых символов и с выходом норогового элемента, соединенного своим входом с выходом регистра критерия, а выходом - со входом регистра критерия, выходы коммутатора соединены со входами схемы сравнения и входом регистра сдвига, выход которого соединен со входом блока управления поиском, и регистр памяти, входы которого соединены с выходами регистра предварительных решений, а выход - со входом регистра предварительных рещений.

t