Устройство для декодирования кодов боуза-чоудхури хоквингема

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 51 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ зиков,и И. И. Д ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54) (57) УСТРОЙ СТВО ДЛЯ ДЕ КОДИРОВАНИЯ КОДОВ БОУЗА-ЧОУДХУРИ-ХОКВИНГЕМА, содержащее последовательносоединенные блок вычисления синдромов,вычислитель в поле Галуа и блок вычисления процедуры Ченя, а также блок задержки, вход которого объединен с входомблока вычисления синдрома, а выход блока задержки подключен к соответствующему входу блока вычисления процедуры Ченя, при этом вычислитель в поле Галуа содержит четыре блока умножения, отлича;юи 1 ееся тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, в вычислитель в полеГалуа введены три сумматора и два блока,801168946 возведения в квадрат, при этом выход первого блока возведения в квадрат подключен к первым входам первого и второго блоков умножения, выходы которых подключены к первым входам первого и второго сумматоров, выходы которых подключены к первым входам третьего и четвертого блоков умножения, при этом вход первого блока возведения в квадрат объединен с вторыми входами второго, третьего и четвертого блоков умножения, а второй вход первого блока умножения объединен с вторым входом второго сумматора, выход которого через второй блок возведения в квадрат подключен к первому входу третьего сумматора, к второму входу которого подключен выход третьего блока умножения, причем вход первого,рЪФ блока возведения в квадрат, второй вход первого блока умножения и второй вход первого сумм атора являются соответственно первым, вторым и третьим входами вычис- С лителя в поле Галуа, первым, вторым, третьим и четвертым выходами которого явля- Я ются выходы второго сумматора, четвертого блока умножения, первого и третьего сумматоров.10 15 20 25 Изобретение относится к технике передачи дискретной информации по каналам связи и может использоваться для повышения достоверности передаваемой информации.Цель изобретения - повышение быстродействия устройства.На фиг. 1 приведена структурная электрическая схема устройства декодирования кодов Боуза-Чоудхури-Хоквингема (БЧХ); на фиг. 2 - структурная схема блока возведения в квадрат; на фиг. 3 - структурная схема сумматора; на фиг. 4 - структурная схема блока умножения.Устройство декодирования кодов БЧХ содержит блок 1 вычисления синдромов, вычислитель 2 в поле Галуа, блок 3 вычисления процедуры Ченя, блок 4 задержки, вычислитель 2 в поле Галуа содержит первый блок 5 возведения в квадрат, первый и второй блоки 6 и 7 умножения, первый и второй сумматоры 8 и 9, третий и четвертый блоки 10 и 11 умножения, третий сумматор 12, второй блок 13 возведения в квадрат, блоки 5 и 13 возведения в квадрат содержат сумматоры 14 - 1 - 14 - 3 по модулю два, сумматоры 8 и 9 содержат сумматоры 15 - 1 - 15 - 7 по модулю два, блоки 6, 7, 10 и 11 умножения содержит семиразрядный регистр 16 сдвига, двухвходовые элементы И 17 - 1 - 17 - 7, трехразрядный регистр 18 сдвига, четырехразрядный регистр 19 сдвига, сумматоры 20 - 1 - 20 - 7, 21 по модулю два, триггеры 22 - 1 - 22 - 7.Блок 1 вычисления синдромов для кода БЧХ с исправлением трех ошибок при в=7 содержит три семиразрядных регистра сдвига с обратными связями, которые соединены с сумматорами по модулю два в соответствии с полиномами о (х), с 1,(х) и с 1 (х). Синдром Ь, вычисляется в первом семиразрядном регистре сдвига с обратными связями в соответствии с полиномом с (х) = х+ х + 1.Синдром з вычисляется во втором регистре сдвига с обратными связми в соответствии с полиномом С 13(х) = х" + х + х + х + 1 с учетом, что 4,= к+ 1.Синдром Я вычисляется в третьем регистре сдвига с обратными связями в соответствии с полиномом о (х) = хф + х + + х + х + 1 и с учетом, что ссф= сс+ 1.Синдромы Я, Ьз и Я в виде двоичных семиразрядных последовательностей образуются через п тактов поступления на вход блока 1 вычисления синдромов принятого кодового слова.Блок 3 вычисления процедуры Ченя содержит три регистра сдвига с обратными связями и сумматор по модулю два, соответствующие умножению на элементы сс, с, аР поля бР(2"), четырехвходовые сумматоры по модулю два и элемент ИЛИ. 30 35 40 45 50 55 Работу устройства декодирования кодов БЧХ с предложенным блоком вычислителя в поле Галуа рассмотрим на примере кода (127, 106), позволяющего исправлять три независимых ошибки.Без ограничения общности предположим, что на вход устройства поступает нулевой кодовый вектор с ошибками в 120, 123 и 127 разрядах:0 0 0 , 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 2 3 , 119 120 121 122 123 124 125 126 127Блок 1 вычисления синдромов по принятому кодовому слову с ошибками С(Х) выдает синдромы= С(Ф),1= 1,3,5,где сС - примитивный элемент поля Галуа.Для данного примера на выходе блока 1 вычисления синдромов образуются синдромы Я, Ьз и Ь в соответствии с соотношениями, определяемыми полиномами: г 1,(х), г 1 з(х) и с 1 (х) в виде двоичных семи- разрядных последовательностей: Ь, = 00110003;00111101;Ь = 0001100) . Эти последовательности поступают в вычислитель 2 в поле Галуа соответственно: Я на первый вход, Яь на второй вход и 5 ю на третий вход:На вход первого блока 5 возведения в квадрат поступает последовательность 001000, а с выхода этого блока последовательность 1010010, которая поступает на первые входы первого 6 и второго блоков 7 умножения. На второй вход первого блока умножения поступает синдром 5 з, результат умножения 0110000 поступает на первый вход первого сумматора 8. На второй вход второго блока 7 умножения поступает синдром 8, на выходе второго блока умножения образуется последовательность 11000111 = Я, которая поступает на первый вход второго сумматора. 9. На второй вход первого сумматора 8 поступает синдром 35, с выхода первого сумматора 8 последовательность 0111100 поступает на первый вход третьего блока 10 умножения и на третий выход вычислителя 2 в поле Галуа.На второй вход второго сумматора 9 поступает синдром 5 з, с выхода второго сумматора 9 сигнал в виде последовательности 1011001, поступает на первый выход вычислителя 2 в поле Галуа, а также на первый вход четвертого блока 11 умножения и на вход второго блока 13 возведения в квадрат. На второй вход третьего блока 10 умножения поступает синдром Я, произведение в виде последовательности 0000100 с выхода третьего блока 10 умножения поступает на второй вход третьего сумматора 12, С вы1168946 Фиг.2 хода второго блока 13 возведения в квадратрезультат операции в виде последовательности 1100001 поступает на первый входтретьего сумматора 20, с выхода которогорезультат суммирования 1100101 поступаетна четвертый выход вычислителя 2 в полеГалуа. Таким образом, на выходах вычислителя 2 в поле Галуа формируются последовательности, соответствующие коэффициентам многочлена локаторов ошибок б;, бб, 6.на первом выходе б, = 1011001;на втором выходе б, = 0100110;на третьем выходе ба = 0111100;на четвертом выходе б = 1100101,Эти коэффициенты поступают в блок 3вычисления процедуры Ченя, который определяет корни многочлена локаторов ошибок, путем последовательной подстановкивсех элементов поля бГ(2 ) в этот многочлен,Блок 3 вычисления процедуры Ченя формирует исправляющие биты на местах, соответствующих месту расположения найденных корней и, тем самым, происходит исправление ошибочных бит в информационнойпоследовательности, поступающей с выхода блока 4 задержки.Таким образом, устройство декодирования кодов БЧХ позволяет повысить скорость декодирования кодов. Это достигается тем, что в вычислителе 2 в поле Галуа для исправления 1 3 ошибок использованы зависимости коэффициентов б, 66, и б от синдромов 5 Яз и Я, найденных на первом этапе декодирования. Эти зависимости не содержат наиболее трудоемких операций деления и вычисления обратного элемента и, кроме того, позволяют сократить число операций умножения. В результате вычислитель 2 в поле Галуа 6 Г(2) содержит лишь четыре блока умножения и производит вычисление многочлена локаторов ошибок за (2 т+3) тактов. Кроме того, вычислитель в поле Галуа не требует дополни тельнои схемы уравленияУскорение декодирования и уменьшениечисла схем умножения получены за счет использования зависимостей величин б б, ба и б от синдромов Я, 5 з и Я иза счет введения в вычислитель простых 20 однотактных схем возведения в кадрат элементов поля бР(2"). Использование изобретения позволяет уменьшить время вычисления коэффициентов многочлена локаторов ошибок в блоке вычислителя в поле Галуа более чем в 7 раз, а это значит, что уменьшается и общее время декодирования кодового слова.1168946 Фй Редак Заказ скид р Р, Цицика15/43ВНИИПпо113035,филиал ПП Составитель С. ОсТехред И. ВересТираж 710И Государственного комделам изобретений и оМосква, Ж - 35, РаушскаП Патент, г. Ужгород,оловскниКорректор ЛПодписноетета СССРкрытийна 6., д. 4/5л. Проектная, 4