Декодер двоичного кода

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 04). 1 10 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ уч %ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ 121) 3322026/18-0922) 24.07.81(46) 15.04.83. Бюл. Р 1472) Э.А.Бесперстов171) Ленинградский электротехнический институт связи им.проФ.И.А.БончБруевича53) 621. 394. 14 088. 8)56 1. Ф,Дж.Как-Вильямс, Н,Дж.Ъ.Слоен. Теория кодов направляющих ошибкиИ., "Связь", 1979, с.265-272,рис.95д прототип ),5457) ДЕКОДЕР ДВОИЧНОГО КОДА ч содержащий последовательно соединенныебуферный регистр и сумматор по модулюдва и последовательно соединенныеблок вычисления синдрома и арифметический блок, причем вход блока вычисления синдрома объединен с входом бу,.80 1012450 А Ферного регистра, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости декодирования,введены последовательно соединенныепромежуточный регистр, первый элемент И и регистр ошибок и последовательно соединенные блок ранжирования,блок суммирования, второй элемент И,регистр памяти и блок сравнения, квторому входу которого подключен выход блока суммирования, причем второйвыход блока ранжирования подключен квторому входу арифметического блока,выход которого подключен,ко входупромежуточного регистра, а выход регистра ошибок подключен к второмувходу сумматора по модулю два, при .,этом выход блока сравнения подключенк вторым входам первого и второгоэлементов И,С:Изобретение относится к техникесвязи и может быть использовано ваппаратуре передачи данных, используюцей корректирующие коды.Известен декодер двоичного кода,содержащий последовательно соединенные буферный регистр и сумматор помодулю два и последовательно соединенные блок вычисления синдрома иарифметический блок, причем входблока вычисления синдрома объединен 10с входом буферного регистра ,"1 ,Однако известный декодер характеризуется недостаточно высокой помехоустойчивостью декодирования.Цель изобретения - повышение помехоустойчивости декодирования.Для достижения этой цели в декодер двоичного кода, содержащий последовательно соединенные буферныйрегистр и сумматор по модулю два ипоследовательно соединенные блок вычисления синдрома и арифметическййблок, причем вход блока вычислениясиндрома объединен с входом буферного регистра, введены последовательно соединенные промежуточный регистр,первый элемент И и регистр ошибок ипоследовательно соединенные блокранжирования, блок суммирования,второй элемент Й, регистр памяти и блоксравнения, к второму входу которого 30подключен выход блока суммирования,причем второй выход блока ранжирования подключен к второму входу арифметического блока, выход которогоподключен к входу промежуточного 35регистра, а выход регистра ошибокподключен к второму входу сумматора по модулю два, при этом выходблока сравнения подключен к вторымвходам первого и второго элементов И, 40. На фиг.1 представлена структурнаяэлектрическая схема декодера двоичного кода, на фиг.2 - пример построения блока ранжирования.Декодер двоичного кода содержит 45буферный регистр 1, сумматор 2 помодулю два, блок 3 вычисления синдрома, арифметический блок 4, промежуточный регистр 5, первый элемент И б,регистр 7 ошибок, блок 8 ранжирования, Облок 9 суммирования, блок 10 сравнения, регистр 11 памяти и второй элемент И 12,Блок 8 ранжированИя содержит блок13 памяти, блок 14 сравнения, регистр15, блок 16 элементов И и блок 17 уп равленияРабота декодера основана на следующих свойствах двоичных помехоустойчпвых кодов.Достоверность принимаемой информа ции или помехоустойчивости декодирова-ния двоичных кодов можно повысить,;если использовать квантованное ("мяг"кое") решение демодулятора о результате приема каждого двоичного симво ла, кода, т.е. коэффициент надежности приема символа.Аналоговым весом называется сумма коэффициентов надежности символов, соответствующих ненулевым составляю" щим вектора ошибок. В качестве предполагаемого вектора ошибок выбирается тот из них, который имеет минимальный, аналоговый вес. Однако, определение весов всех 2 ф векторов ошибок, принадлежащих одному смежному классу - довольно .трудоемкая операция. Здесь М означает число информационных символов в кодовой комбинации, При М ) 10 эту операцию осу-: ществить вообще невозможно, причем для абсолютного большинства этих векторов ошибок напрасно определяются их аналоговые веса, так как вероятность того, что произошла именно эта ошибка, близка к нулю. Поэтому для сокращения перебора предлагается следующий алгоритм выбора наиболее вероятного вектора ошибок,Определяется вектор ошибок по наиболее надежным символам, т.е. среди символов выбирают наиболее надежные, составляющие так называемый информационный набор, По информационному набору можно однозначно определить кодовую комбинацию, а следовательно, и вектор ошибок, так как он равен разности между приняоой и-разрядной комбинацией и кодовой комбинацией, определенной по М наиболее надежным символам.Это соответствует решению системы уравнений Н.Е=В, где Н - проверочная матрица кода; В - синдром принятой комбинации, т.е, результат де 1 ления этой комбинации на обраэуюц 1 ий многочлен кода, Е - неизвестный вектор ошибок. Здесь Н и В известны и надо найти Е. Эта система уравнений имеет и неизвестных и и- уравнений. Поэтому, чтобы решить эту систему, т.е. найти все ее решения, надо неизвестных посчитать свободными, приравнять их нулю и найти одно из решений системы. Затем, давая свободным неизвестным произвольные значения, можно найти все решения системы,Используя коэффициенты надежности символов, находят наиболее правдоподобные решения.Одно из этих решений это решение системы, когда в качестве свободных неизвестных взяты Е наиболее надежнж символов, составляющих информационную совокупность, другие решения - это Е решения системы уравнений Н.Е=В, когда одно из свободных неизвестных равно 1. Из этих решений системы уравнений, являющихся наиболее правдоподобными векторами ошибок, выбирается одно, имеющее наименьший аналоговый вес.Декодер двоичного кода работаетследующим образом,Принятая п -разрядная комбинациязаписывается в буферный регистр 1 иодновременно поступает,в блок 3 вылчисления где вычисляется синдром принятой комбинации. Одновременно с поступлением очередного символа принимаемой кодовой комбинации на входыбуферного регистра -1 и блока 3 вычисления синдрома в блок 8 ранжирования. Опоступают соответствующие этим символам коэФФициенты надежности, Вблоке 8 ранжирования номера символоврасставляются в ряд по мере увеличения соответствующих этим символам 35коэффициентов надежности. Затем вычисленный синдром и вариационный рядпоступают в арифметический блок 4,где в соответствии с расположениемсимволов в вариационном ряду (т.е.номеров сиьдолов) среди наиболее на-дежных символов выбираются Ф символов, составляющих информационнуюсовокупность. Компоненты вектораошибок, соответствующие этим символам, приравниваются нулю и затемопределяются значения оставшихсяи- Й символов вектора ошибок, т.е,решается система уравнений Н;Е.=В.После этого ищутся еще В решений:системы, у которых только один изсвободных неизвестных равен ьулю.Затем найденные вектора ошибок поочередно последовательно выдаютсяв промежуточный регистр 5. Одновременно с поступлением очередного 35ненулевого символа из арифметического блока 4 и на вход промежуточного регистра 5 из блока 8 ранжирования на вход. блока 9 суммированияпоступает соответствующий этому символу коэффициент надежности. В блоке8 суммирования этот коэффициент надежности складывается с суммой коэффициентов надежности, соответствующих ненулевым составляющим очередного вектора ошибок, записанных ранее1 в промежуточный регистр 5,.Как толь;.ко весь вектор ошибок оказывается за,Ьисанньщ впромежуточный регистр 5,в блоке 9 суммирований записывается аналоговый вес этого вектора ошибок. Этот вес сравнивается в блоке 10 сравнения с содержимым регистра 11 памяти, в.котором хранится минимальный вес из всех весов, соотзетствующих векторам ошибок, выданных ранее из арифметического блока 4. Если величина, хранящаяся в регистре 11 памяти, больше содержимого блока 9суммирования, то по сигналу с выхода блока 10 сравнения содержимое блока 9 суммирования через второй элемент И 12 записывается в регистр 11 памяти, при этом старая информация,хранящаяся в нем, стирается, а содержимое промежуточного регистра 5 через первый элемент И 6 переписывается в регистр 7 ошибок. После этого из арифметического блока 4 в промежуточный регистр 5 выдается очередной вектор ошибок,Если же содержимое регистра 11 памяти меньше содержимого блока 9 суммирования, то сигнала на выходе блока 10 сравнения нет, и содержимое регистра 7 ошибок и регистра 11 памяти остается,без изменения, а из арифметического-блока 4.выдается очередной вектор ошибок. Это продолжаетсядо тех пор пока все Е +1 векторовошибок не будут выданы из арифметического блока 4,После того как все с +1 векторовошибок. выданы из арифметическогоблока 4, в регистре 11 памяти записывается минимальный вес из всех К+1весов, соответствующих вычисленнымвекторам ошибок, а в регистре, 7 ошибок записывается соответствующийэтому весу вектор ошибок, которыйзатем в сумматоре 2 по модулю два вычитается из принятой комбинации,записанной в буферный регистр 1Таким образом происходит исправлениеошибок.Предлагаемый декодер повышает помехоустойчивость декодированной информации за счет того, что исправля-. ется наиболее вероятный вектор ошибок.1012450 Ишюищан ммгФау 9 ру Составитель С.Осмоловскийедактор С.Тимохина Техред Ж. Еастелевич 1(орректор.еА.Ильин акаэ, 2790 комитетаи открытийаушская на Филиал ППП "Патент", г.ужгород, Ул,Проектная, 4 0 Тираж 675 ИИПИ Государственног по делам изобретений 3035, Москва, Ж,Яь 3 ф,