Устройство для декодирования избыточных кодов

,.Я 0110592 УБЛ зш 608 С ИЙ11 уИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ь ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕКОДИРОВАНИЯ ИЗБЫТОЧНЫХ КОДОВ, содержащее приемник, вход которого является входом устройства, выход приемника соединен с входом аналого-цифрового преобразователя, первый блок памяти, выход которого соединен с входом первого порогового блока и первым входом блока сравнения, выход и второй вход которого соединены соответственно с первыми входом и выходом второго блока памяти, первый сумматор, выход которого подключен через последовательно соединенные второй пороговый блок и первый декодер к второму входу второго блока памяти, выход которого является выходом устройства, отличающееся тем, что, с целью повышения пропускной способности устройства, в него введены второи декодер, блоки задержки и второй, третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой сумматоры, выход аналого-цифрового преобразователя соединен с входом первого блока памяти, выход которого соединен непосредственно с первыми входами второго и третьего сумматоров и через первый блок задержки - с первым входом четвертого сумматора, выход которого соединен через второй блок задержки с первым входом пятого сумматора, выход которого через третий блок задержки соединен с первым входом шестого сумматора, выход второго сумматора соединен через четвертый блок задержки с первым входом седьмого сумматора, выход третьего сумматора соединен с входами пятого и шестого блоков задержки, выходы которых соединены с вторыми входами соответственно пятого и седьмого сумматоров, выход седьмого сумматора соединен с вторым входом шестого сумматора, выход которого соединен с первым входом первого сумматора, выход первого порогового блока соединен с вторыми входами третьего и четвертого сумматоров и через седьмой и восьмой блоки задержки и второй декодер - с вторыми входами первого и второго сумматоров и с третьим входом второго блока памяти соответст вен но.35 40 45 50 55 Изобретение относится к электросвязи и может быть использовано в системах передачи данных для обработки составных сигналов с избыточностью, формируемых на основе данных и сверхданных помехоустойчивых кодов.Известно устройство для приема избыточных сообщений, содержащее пороговый блок, блок сравнения и декодер 1.Недостатком этого устройства является большое время обработки составных сигналов с избыточностью,Наиболее близким к предлагаемому является устройство для приема избыточных кодов, содержащее приемник, первый вход которого является входом устройства, выход приемника соединен с входами аналогоцифрового преобразователя, первого блока памяти и с первым входом первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом. первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом вычитателя, выход первого блока памяти соединен непосредственно с вторым входом элемента ИЛИ, первым входом блока сравнения и через первый пороговый блок - с обьединенными первым входами первого ключа и второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом вычитателя, выход вычитателя соединен с первым входом усилителя, выход усилителя соединен с входом первого счетчика и с первыми входами анализатора и второго ключа, выход которого соединен с первым входом сумматора, выход сумматора через второй пороговый блок соединен с первым входом декодера, выход декодера соединен с первым входом второго блока памяти, первый выход которого является выходом устройства, вторые вход и выход второго блока памяти соединен соответственно с выходом и вторым входом блока сравнения, выход аналого-цифрового преобразователя соединен с вторым входом декодера, вторым входом второго элемента ИЛИ и первым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого через регистр соединен с вторым входом сумматора, выход анализатора соединен с вторыми входами первого и второго ключей и с первым входом решающего блока, выход первого ключа соединен с вторым входом третьего элемента ИЛИ, выход первого счетчика соединен с вторыми входами анализатора и решающего блока, выход которого через второй счетчик соединен с вторым входом усилителя 2.Недостатком известного устройства является большое время обработки составных сигналов с избыточностью, что снижает пропускную способность устройства.Цель изобретения - повышение пропускной способности устройства. Указанная цель достигается тем, что вустройство для декодирования избыточных 5 10 15 20 25 30 кодов, содержащее приемник, вход которого является входом устройства, выход приемника соединен с входом аналого-цифрового преобразователя, первый блок памяти, выход которого соединен с входом первого порогового блока и первым входом блока срав. нения, выход и второй вход которого соединены соответственно с первыми входом и выходом второго блока памяти, первый сум матор, выход которого подключен через последовательно соединенные второй пороговый блок и первый декодер к второму входу второго блока памяти, выход которого является выходом устройства, введены вторые декодер, блоки задержки и второй, третий, четвертый, пятый, шестой и седьмой сумматоры, выход аналого-цифрового преобразователя соединен с входом первого блока памяти, выход которого соединен непосредственно с первыми входами второго и третьего сумматоров и через первыйблок задержки - с первым входом четвертого сумматора, выход которого соединен через второй блок задержки с первым входом пятого сумматора, выход которого через третий блок задержки соединен с первым входом шестого сумматора, выход второго сумматора соединен через четвертый блок задержки с первым входом седьмого сумматора, выход третьего сумматора соединен с входами пятого и шестого блоков задержки, выходы которых соединены с вторыми входами соответственно пятого и седьмого сумматоров, выход седьмого сумматора соединен с вторым входом шестого сумматора, выход которого соединен с первым входом первого сумматора, выход первого порогового блока соединен с вторыми входами третьего и четвертого сумматоров и через седьмой и восьмой блоки задержки и второй декодер - с вторыми входами первого и второго сумматоров и с третьим входом второго блока памяти соответственно.Идея функционирования предлагаемого устройства заключается в том, что входной составной сигнал с избыточностью дискретизируют в аналого-цифровом преобразователе и получают первую точную оценку. Далее ее преобразуют в первую грубую двоичную оценку - кодовую комбинацию, которую, как и при посимвольном приеме, отождествляют с ближайшей разрешенной двоичной кодовой комбинацией. После этого, используя две полученные оценки, форм ируют вторую точную оценку, которую после преобразования в двоичную кодовую комбинацию (это вторая грубая оценка) также декодируют с помощью обычного двоичного декодера. Получение эффекта приема в целом только вследствие использования двух оценок избыточного сигнала достигается за счет соответствующего выбора уровней квантования. На выход устройства выдают ту из разрешенных двоичных кодовых комбинаций, для которой ко.эффициент корреляции с первой оценкойбольше.На чертеже представлена функциональная схема устройства для градиентного декодирования избыточных кодов.Устройство содержит приемник 1, аналого-цифровой преобразователь 2, в которыйвходит элемент 3 пороговых уровней на.пряжений и элемент 4 сравнения, блок 5памяти, блок 6 сравнения, блок 7 задержкисумматор 8, блок 9 задержки, пороговыйблок 10, блок 1 памяти, сумматоры 12 и13, блок 14 задержки, декодеры 15 и 16,блоки 17 - 20, 20 задержки, порогоый блок21, сумматор 22, блок 23 задержки, сумматоры 24 - 26,Устройство работает следующим образом На передающей стороне составной сигнал с избыточностью формируется на основе двоичной кодовой комбинации 0110101, которая принадлежит помехоустойчивому коду, задаваемому порождающей матрицей:1000111С = 01011100011011 25 в которой минимальное кодовое расстояние между комбинациями равно 4. При прохождении по каналу связи сигнал подвергается воздействию помех. Сигнал принимается приемником 1 и поступает на вход аналого-цифрового преобразователя 2, где кодируется амплитуда каждого принятого символа сигнала. Цифровой сигнал запоминается в блоке 5 памяти. Если число уровней квантования сигнала 8, то первая точная оценка принятого сигнала может быть, например, Х = 4330707. Пороговый блок 10 формирует двоичную кодовую комбинацию (первую грубу оценку) Х -- 1000101 В рассматриваемом приеме для простоты изложения использован короткий поме хоустойчивый код, который состоит из М = 2 = 2 з = 8 разрешенных кодовых комбинаций, где К = 3 - количество информационных символов двоичной кодовой комбинации. Пусть в декодерах 15 и 16 декодирование реализуется в соответствии с 45 принципом максимума правдоподобия т. е. комбинация Х отождествляется с той из разрешенных кодовых комбинаций используемого кода: 100011, 0101110, 001011, О 001, ОО 01, 10 О, ОО, 0000000, до которой меньше хэммингово расстояние, т. е. в декодере 15 вычисляют расстояние от комбинации Х до ближайшей разрешенной кодовой комбинации. На выходе декодера 15 формируется разрешенная кодовая комбинация 1000111, которая записывается и 55 хранится в блоке 11 памяти. Одновременно сигналы Х 1 и Х преобразуются во вторую точную оценку - комбинацию Х, из которой с помощью порогового блока 21 формируют вторую грубу оценку - двоичную кодовую комбинацию Х 4 = О 10101. При этом сумматоры 8, 12 и 13 формируют наиболее вероятные комбинации рассогласования первой грубой оценки Х по отношению к первой точной оценке Х. Далее с помощью блоков 17, 18 и 23 задержки и сумматора 22 получают противофазную составляющую наиболее вероятной комбинации помехи, а с помощью блоков 14 и 19 задержки и сумматора 24 получают синфазную С помощью сумматора 25 формируют наиболее вероятное значение вектора помехи, суммирование которого с сигналом первой грубой оценки Х в сумматоре 7 приводит к второй наиболее вероятной точной оценке избыточного сигнала. Из нее с помощью порогового блока 21 получают вторую грубую оценку Х избыточного сигнала. Процесс формирования второй точной и второй грубой оценок избыточного сигнала осуществляется посимвольно.Комбинация Х подается на вход декодера 16, где вычисляют ближайшую к Х разрешенную кодовую комбинацию у= 0110101которая подается в блок 11 памяти.В блоке 6 сравнения осуществляют следующие операции. Из блока 5 памяти в блок 6 считывают сигнал Х а из блока 11 разрешенные двоичные комбинации, т. е. из блока 11 в блок 6 считывают-- 7000777Г 5и У 8 -- 0770707. В блоке 6 вычисляют модульные расстояния между Х и у, Х и У получая при этом соответственноЛ иРи = Е /Х 1; - Ъ/ = 161=1Результат сравнения Рс Р, показывает, что ближайшей к Х 1 является комбинация ур вследствие чего по управляющему сигналу на выход устройства из блока 11 считывается двоичная кодовая комбинация 0110101. В случае использования посимвольного приема на выход устройства была бы выдана комбинация У= 100011, т. е. решение было бы ошибочным.Из рассмотренного примера следует, что предлагаемое устройство реализует прием в целом (так как расстояние от Х до У пог 5 Хэммингу равно трем), в то время как при посимвольном приеме эта величина - кратность исправляемых ошибок может равняться только единице.Алгоритм функционирования устройства позволяет обрабатывать данные и сверхдлинные помехоустойчивые коды (сигналы на их основе) при использовании в блоках декодирования соответствующих процедур.1105927 Составитель М, Никуленков Редактор Т. Веселова Техред И. Верес Корректор С. Черни Заказ 5 22/40 Тираж 569 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4Техническое преимущество изобретения по сравнению с базовым объектом (в качестве которого выбран прототип) заключается в меньшем времени, затрачиваемом на формирование второй точной оценки составного сигнала с избыточностью, а такжев два раза меньшим временем декодирования двух кодовых комбинаций.