Устройство для декодирования сверточных кодов

297046 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Зависимое от авт. свидетельстваЗаявлено 03.11.1969 ( 1308204/18-24)с присоединением заявкиПриоритетОпубликовано 02.11.1971. Бюллетень9Дата опубликования описания 15 Х 1.1971 МПК Ст 06 11/00 Комитет по делам изобретений и открытии при Совете Министров СССРУДК 681.3,045(088.8) Авторыизобретения,В. В. Деев и Е. В. Митряев Заявитель УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕКОДИРОВАНИЯ СВЕРТОЧНЪХ КОДОВ Изобретение относится к области, передачи информации и может быть использовано для повышения достоверности передачи в системах телекодовой связи.Известны устройства для декодирования сверточных кодов, которые предназначены для исправления ошибок в принятых кодовых комбинациях.Предлагаемое устройство наряду с исправлением ошибок в виде трансформации 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, 8 - регистр принятых символов, 4 - регистр предварительных решений, 5 - регистр окончательных решений, б - схема проверок на четность, 7 - селектор выходов схемы проверок на четность, 8 - схема ,сравнения, 9 - регистр расстояния, 10 - регистр скорости передачи, 11 - аналоговая схе ма, 12 в регистр длины последовательности,13 - регистр критерия, 14 - блок управления поиском, 15 - блок управления работой устройства, 1 б - инвертор, 17 в коммутат, 18 - пороговой элемент, 19 - регистр памяти, 20 - 10 регистр сдвига.Устройство последовательно декодирует информационные символы сообщения.В случае использования сверточных кодов1с относительной скоростью передачи Я= - , 15 1где 1 - целое число, между информационными символами вставляется 1 - 1 избыточных символов. Причем каждый избыточный символ зависит от ранее переданных информаци онных.Принятые в буферном каскаде 1 кодовыесимволы схемой выбора 2 разбиваются на группы данных, каждая из которых содержитсимволов.25 Чтобы декодировать очередной информационный символ, устройство сравнивает 1 г групп данных принятой последовательности (начиная с декодируемого символа) с возможными для передачи кодовыми последовательностя- ЗО ми. Последние создаются кодированием набора решений об информационных символах, введенных в регистр 4 предварительных решений. Б случае, если расстояние между сравниваемыми последовательностями не превышает исключающей функции, происходит декодирование - символ из последнего разряда регистра 4 предварительных решений поступает в регистр 5 окончательных решений. В 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 набора для декодирования цродолжается.Поиск удовлетворительных предварительных решений осуществляется сдвигами влево - вправо регистров 3, 4, 5 и 9, а также путем соответствующих изменений длины последовательностей в числе групп данных (от единицы до Й), расстояния, значений исключающей функции и переменной символов в первом разряде регистра предварительных решений (с помощепо инвя)тора 16) .Значения исключающей функции вычисляются аналоговой схемой 11 по содержимому регистров длины последовательности и значения номер а кр итерия.Для исправления ошибок типа вставок и пропадания символов в кодовой комбинации регистр 3 принятых символов содержит дополнительную ячейку из 1 разрядов. Эта ячейка введена для использования еще одной Й1 группы из 1 принятых символов при поиске вставки лишних символов.Устройство также содержит коммутатор 17, предназначенный для направления определенных 1 принятых символов в схему 8 сравнения. На коммутатор параллельно заведены входы разрядов Й - 1, Й А,+ 1 ячеек регистра 3.Пороговый элемент 18 следит за номером применяемого критерия, для чего он соединен с регистром 13 критерия,11 ри переходе к использованию некоторого пРедельного значениЯ кРитеРиЯ 1,к, поРоговый элемент подает сигнал на коммутатор 17 и устанавливает в регистре 13 определенное значение номера критерия 1 мин(1 максРегистр 19 памяти введен для запоминания набора решений об информационных символах, при котором было выполнено декодирование предыдущего символа сообщения, для чего он соединен с регистром 4 предварительных решений. Кодированием набора решений в регистре памяти восстанавливаются первые й - 1 групп по 1 символов кодовой последовагельностис 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. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 бО 65 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 - 1 вставленных и пропущенных символов.Работа устройства для декодирования припоявлении вставки или пропадания символапроисходит следующим образом.11 редположим, что из-за рассинхронизациии 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 декодированииочередных ицформационных символов, чтоприводит к возрастанию расстояния в регистре 9.Прн некоторой глубине проникновения искажений расстошгие преш,п ит значениеисключающей функции,Устройство декодирования попытается найти наоор решений оо информационных символах, при котором расстояние оудет меньшеисключающей функции, и осуществить декодирование очередного информационного символа. В случае, если такой наоор будет найден, искажения проходят дальше в,регистр 3.Но при какой-то глубине проникновения ихнабор для декодирования не будет найден.В этом случае устройство увеличивает значение исключающей функции (номер критерия) и после восстановления первоначального состояния продолжает процесс декодирования. Наконец, ири некоторой глубине вхокдния искажений в регистр 3 устройство не сможет произвести декодирования даже при предельной исключающей функции. В даннойситуации пороговый элемент 18 уменьшаетисключающую функцию (путем снижения номера критерии до 1,) и подает сигнал накоммутатор 17.По этому сигналу коммутатор 17 начинаетпоиск характера искажений и места их возникновения.При поиске пропадания одного символа всхему сравнения 8 коммутатор 17 посылает 1символов, смещенных на один разряд вправопо сравнению с символами, которые берутсяпри обычном декодировании. Для этого насхему сравнения направляются символы, поступающие на вход / разряда Й - 1 ячейки ивходы 1 - 1 первых разрядов Й ячейки регистра 3 предварительных решений,В ходе поиска пропадания двух символовв схему 8 сравнения коммутатор 17 посылаетсимволы, смещенные вправо на два разряда,то есть поступающие на вход двух последнихразрядов й - 1 и 1 - 2 первых разрядов Аячейки регистра 3.Поиск вставки одного символа производится посылкой коммутатором 17 в схему 8сравнения символов, сдвинутых на одну позицию влево относительно используемых при обычном декодировании. Для этого в схему 8 направляются символы, поступающие на входы 1 - 1 последних разрядов А, ячейки и первого разряда 1+1 ячейки.При поиске вставки двух символов коммутатор 17 посылает на схему 8 символы, поступающие на входы 1 - 2 последних разрядов Й ячейки и двух первых, разрядов 1+1 ячейки, т. е. символы, сдвинутые на два разряда влево.При прохождении через коммутатор группы символов в схему сравнения от коммутатора в первый разряд регистра поиска поступает единица, тем самым фиксируется факт поиска вставок или пропаданий символов в соответствующей части принятой последовательности.Для устройства неизвестен характер искажения, поэтому по существу оно выдвигает и проверяет гипотезы о виде искажений. В случае, если при проверке какой-либо гипотезы устройство осуществит декодирование очередного информационного символа, то гипотеза считается правильной. В случае невыполнения декодирования гипотеза отбрасывается и проверяется следующая.Для сокращения времени отыскания ошибок гипотезы должны проверяться в порядке возможности их появления, т. е. вначале должны проверяться более вероятные. 5 Предм ет из о бр ет енияУстройство для декодирования сверточныхкодовсодержащее буферный каскад, схему выбора, регистр принятых символов, регистр 10 предварительных решений, регистр окончательных решений, схему проверок на четность, схему сравнения, регистр критерия, регистр длины последовательностей, аналоговую схему, блоки управления поиском и работой уст ройства, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности обнаружения и исправления ошибок, в него введен коммутатор, входы которого соединены с выходами регистра принятых символов и с выходом порого ного элемента, соеДиненного свопм входом свыходом регистра критерия, а выходом - со входом регистра критерия, выходы коммутатора соединены со входами схемы сравнения и входом регистра сдвига, выход которого 25 соединен со входом блока управления поиском, и регистр памяти, входы которого соединены с выходами регистра предварительных решений, а выход - со входом регистра предварительных решений.297040 едактор Ю. Полякова Заказ 1542/1 Изд.654 Тирая 473 ПодписноЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРМосква, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Типография, пр, Сапунова,Сставитель Л. Горск Техрсд Е. Борисов; рректоры; А, Николаеваи Л. Корогод