Мажоритарное декодирующее устройство Советский патент 1976 года по МПК H03M13/51 

(54) МАЖОРИТАРНОЕ ДЕКОДИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

I

Предлагаемое устройство относится к области телемеханики и вычислительной техники.

Мажоритарные декодирующие устройства, содержащие буферный регистр, мажоритарный блок и сумматоры по модулю два известны .

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является мажоритарное декодирующее устройство, содержащее буферный регистр, сдвига, соответствующие выходы разрядов которого соединены со входами группы сумматоров по модулю два, мажоритарный блок, выход которого является выходом устройства и соединен с первым входом переключателя, второй вход которого является входом устройства, третий вход соединен с первой шиной управления, а выход - со входом первого разряда буферного регистра сдвигарД.

Недостатками известных мажоритарных декодирующих устройств являются постоянство числа проверок и невозможность применения кода с переменной избыточностью, т. е. кода, у которого меняется число проверочных символов в зависимости от состояния канала связи. При переходе на код с другой избыточностью необходима замена декодирующих устройств.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства.

Предлагаемое устройство позволяет декодировать как нормальные (неукороченные) циклические коды, так и укороченные на любое число проверочных символов модификации цикли еских кодов путем несложной перестроргки его структурь, но без изменения его аппаратурного состлва.

Цель изобретения достигается тем, что в устройство введены кольцевой регистр сдвига, группа злементоз И и группа элементов ИЛИ. Соответствующие выходы разрядов кольцевого регистра срвига соединены со входами соответствуютих элементов И группы, вторые входы которых соединенг-я с выходами сумматоров по модулю два группы, а выходы - со входами мажоритарного блока. Входы управления кольцевого регистра сдвига и мажоритарного блока соединены со второй и третьей шинами управления. На чертеже приведена функциональная схема устройства для мажоритарного (7, кода. В состав устройства входят переключа тель 1, буферный регистр сдвига 2, груп па сумматоров по модулю два 3, группа элементов И 4, мажоритарный блок 5, группа элементов ИЛИ 6, кольцевой ре гистр сдвига 7, 8 - вход устройства, 9 выход шины управления 10-12 (на функциональной схеме не показаны тактовый генератор, шины сдвига регистров и блок управления). Устройство предназначено для работы с модификациями циклических кодов. Эти модификации получают из обычного цикли ческого кода путем отбрасывания любого числа проверочных символов. Кратко на примере кода (7, З) с порождающим полиномом а.(.х) + 1 разберем п строение такого кода. Порождающую матрицу модифицированного (укороченного) кода на L первых эл ментов получакуг вычеркиванием l первы столбцов порождающей матрицы циклического кода, проверочную матрицу - вычеркиванием t- - первых строк и L последних столбцов проверочной матрицы исходного кода. Порождающая и проверочная м рицы исходного (7,3) имеет вид: 1011100 0001101 0101110 о о 1 1 о 1 о 0010111 0110100 о 1 о 1 о о о Укороченный (6, 3) код с d . - 3 имеет порождающую и проверочную матри цы О 1 1 1 О О о о 1 1 о 1 101110 011010 о 1 о 1 1 1 110100 При последующем укорочении получаем Дальнейшее укорочение дает код сс1 Приведенный пример показывает, что при укорочении исходного кода изменяется от , 4 до 1. Достоинством такого модифицированного кода является возможность планового изменения корректирующей способности путем укорочения или удлинения комбинаций исходного кода. Из теории известно, что если исходный циклический код является мажоритарным и для него можно записать систему разделенных проверок, то и все его модификации имеют мажоритарный алгоритм декодирования. Для правильного декодирования символа d | при передаче кодового слова dC Q, Л J .. . d :., . . . dl f , достаточно, чтобы система разделенных проверок содержала не менее 2 -Ь + 1 контрольных соотношений. В этом случае значение символа dCj. можно определить с помощью решения по большинству. Таким образом, для исправления одиночных ошибок -Ь 1 система проверок должна содержать минимум 3 контрольных соотношения. Для исходного циклического кода (7, 3) контрольные соотношения относительно dLo записиваются в виде О При передаче кодовых комбинаций исходного циклического кода (7, 3), приятая на вход устройства 8 комбинация поступает через переключатель 1 в регистр сдвига 2. После этого переключаель 1 сигналом с шины управления 10 переводится в другое положение, замыкая цепь обратной связи в регистр сдвига 2. При этом вход 8 отключается. Группа сумматоров по модулю два 3 предназначена для вычисления мажоритарных проверок путем суммирования импульсов с различных разрядов регистра сдвига 2 с целью получения серии выходных импульсов, из которых затем по большинству определяется значение информационного символа. Входы сумматоров 3 подключены к разрядам регистра сдвига 2 в соответствии с системой мажоритарных проверок для кода (7,3). Кольцевой регистр сдвига 7 управляет системой проверок, в него записываются единицы на позициях, соответствующих отброшенным символам. Если в регистре сдвига 7 нет ни одной записанной единицы, то элементы И 4 находятся в замкHj-TOM положении. Регистр сдвига 2 и мажоритарный блок работают обычным образом, т.е. система проверок (1), записанная относительно cf-, вь полняется также для каждого элемента принятой кодовой комбинации. Мажоритарный блок при этом производит голосование из 4 по 3. При укорочении на один проверочный символ, т.е. для кода (6,3) с . в первый разряд регистра сдвига 7 записывается с шины управления 11 единица После замыкания обратной связи в регист сдвига 2 начинается обработка принятой кодовой комбинации. Записанная единица продвигается по регистру сдвига 7 и через элементы 6 ИЛИ с помощью элеме тов И 4 отключает соответствующие проверки от входа мажоритарного блока 5 . После прохождения единицы, т. е. при сня тии управляющего воздействия с элементов W 4, последние вновь замыкаются. Так как при укорочении на один симво система проверок (1) на первом такте об работки принятой укороченной кодовой ком бинации запищется относительно вид . do d,,, fol-f,. Четвертая проверка отключена, т.е. в регистре сдвига 7 записана единица в пе вом разряде. На втором такте обработки система (1) записывается так do , dQ do+dfr В системе (3) отсутствует третья про верка, так как единица в регистре сдвига перезаписалась во второй разряд. После третьего такта обработки система проверок (3) не изменяется. На четвертом такте единица в регистре сдвига 7 оказы вается в четвертом разряде, поэтому вып дает вторая проверка из системы (1). Си тема проверок записывается так: о На пятом такте получают опять систему проверок (2), а на шестом - вновь пе реходят к системе (4). Последний такт обработки - седьмой дает систему проверок , A-t, о г в которой отсутствует первая проверка. Из записи проверок видно, что при уко рочении на один символ, т.е. при изменении межкодового расстояния от d .. 4 до ct j, . , уменьщается общее число проверок. Выще было записано, что для исправления одиночной ошибки t - 1 нужно, чтобы система проверок содержала не менее 2 -t +1, т.е. не менее трех проверок . Для данного устройства при укорочении на один символ кодовой комбинации, код (6,3), система проверок на любом такте содержит три проверки, что позволяет исправлять одиночные ощибки. При этом мажоритарный блок должен быть перестроен по сигналу с щины управления 12 на голосование из 3 по 2. С переходом на код (5,3), т.е. при отбрасывании двух проверочных символов, в регистр сдвига 7 записываются две единицы, и система проверок содержит не менее двух уравнений. На первом такте обработки единицы записаны в первый и второй разряды регистра сдвига 7, система проверок имеет два уравнения . (К ck K.d.3Ha втором такте единицы перезаписываются второй и третий разряды регистр сдвига 7 и отключается только одна проверкао о и т.д. Код ( 5, 3 ) имеет d 2, естественно, такой код может только обнаруживать ошибки, но не исправлять их. По сигналу с блока управления мажоритарный блок переходит на режим обнаружения при коде (5, 3), т.е. при получении разных результатов по двум проверкам, мажоритарный бло.к вьщает защитный отказ и принятая кодовая комбинация либо стирается, либо перезапращивается. Правильно принятые либо испраншенные символы кодовой комбинации к получате- лю информации на выход 9. Таким образом, в отличие от известных схем декодирующих устройств с мажоритарным алгоритмом декодирования, где имеется постоянное число проверок, в предлагаемом устройстве мoжIio менять число проверок в процессе работы устройства. Это отличие позволяет применять данное декодирующее устройство в адаптивных системах передачи информации. 7 и 3 о б р е т е н и я р м у л Мажоритарное декодирующее устройство содержащее буферный регистр сдвига, соот ветствующие выходы разрядов которогх) соединены со входами группы сумматоров по модулю два, мажоритарный блок, выход которого является выходом устройства и соединен с первым входом переключателя, второй вход которого является входом устройства, третий вход соединен с первой щиной управления, а выход - со входом первого разряда буферного регистра сдвига, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в устройство введены кольцевой регистр сдвига, группа элементовИ и группа элементов ИЛИ причем соответ11. 5

; 1i ГЧ.гЧ 2 ствуюилие выходы разрядов кольцевого регистра сдвига соединены со входами группы элементов ИЛИ выходы которых соединены со входами соответствующих элементов И группы, вторые входь которых соединены с выходами сумматоров по модулю два группы, а выходы - со входами мажоритарного блока; входы управления кольцевого регистра сдвига и мажоритарного блока соединены со второй и третьей щинами управления. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе изобретения: 1.Авторское свидетельство СССР № 189626 М. кл. G,06 F 11/00 1965. 2.Колесник В. Д., Мирончиков Е. Т. Декодирование циклических кодов, М., СвязьГ 1968 r.jCTp. 113, рис. 4. I.