Аналоговый декодер расширенного кода хэмминга

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоеетскнхСоцкалмстическихРеспублик оо 991607(23) Приоритет -Опубликовано 230133. Бюллетень Мо 3Дата опубликования описания 230133 РМ,Кп.з Н 03 К 13/24 Государственный комитет СССР оо делам нюбретеннй н открытий(72) Авторы изобретения А.А. Захаров и А.С. Наумов Ленинградский электротехнический институт связи ии, проф. М.А, Бонч-Бруевича(71) За яв ител ь(54 ) АНАЛОГОВЫЙ ДЕКОДЕР РАСШИРЕННОГО КОДА ХЭММИНГА Изобретение предназначено для использования в системах передачи информации по декаметровым и тропосферным радиолиниям.Известны декодирующие устройства кодов Хэмминга, исправляющие стирания и содержащие основной регистр сдвига, информационный .вход которого соединен с подвижным контактом первого переключателя, первый неподвижный контакт которого подключен к основной входной шине, а второй неподвижный контакт - к выходной шине и выходу последнего разряда основного сдвигового регистра, разрядные виходы которого соединены с первыми входами логического блока, вторые входы которого подключены к соответствукхцим разрядным выходам маркерного сдвигового регистра, информационный вход которого через замыкающую кнопку соединен с выходом его последнего разряда, при этом выходы логического блока подключены к соответствующим первым установочным входам основного и маркерного регистров 111.Такие декодирующие устройства позволяют исправлять ошибки до второй кратности включительно и некоторые ошибки более высокой кратностиОднако при декодировании в них не используется дополнительный символ общейпроверки на четность, что приводитк низкой помехоустойчивости.Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности является аналоговый декодер, содержащий основнойсдвиговый регистр, информационный 10 вход которого соединен с подвижнымконтактом первого переключателя,первый неподвижный контакт которогоподключен к основной входной шине,а второй неподвижный контакт - к выходной шине и выходу последнего разряда основного сдвигового регистра,часть разрядных выходов которого соединена с первыми входами логическогоблока, вторые входы которого подключены к соответствующей части разрядных выходов маркерного сдвиговогорегистра, информационный вход которо.го через замыкающую кнопку соединенс выходом его последнего разряда;выходы логического блока подключенык части первых установочных входовосновного и маркерного сдвиговыхрегистров; блок определения номеранаименьшего иэ нескольких чисел, первые и вторые выходы которого соединены с соответствующими частями вторыхустановочных нходов основного и маркерного сдвиговых регистров, а входыподключены к соответствующей частиразрядных выходов сднигоного регистрапамяти надежностей,информационныйвход которого сое,тЗее с подвижнымконтактом второго переключателя,первый цеподн;жный контакт которогоСОЕДИНЕН С ВХОДЕОт ШИНОЙ ЦаДЕ(НОСЕй,а ВтОРОй НЕПОДВИ(ЦЬй КОНтаКт - С Вттходом его последнего разряда 2.В известном декодере стираются,а затем Восстанавливаются наименеенадежные символы, причем из рассмотрения исключается дополнительныйсимвол общей проверки на четцость,вследствие чего декодер обладаетНИЗКОЙ ГОМЕХОУСТО 11 ЧИВОСТЬЮ т Г 10 ЗГЗОЛЯ 51исправлять Ошибки кратности до и-(-1,где и - длина раскирецного кола Хэм -минга; ( - тгисло иноргационцх (.им -ВОЛОВ.Целью изобретения является повышение помехоустойчивости декодероврасширенного кода Хэммицга :та счетИСПОЛЬ ЗОВ сНИЯ ДЛЯ С КОДИ)О 3 с 1 ЦЦЛ ИЦформации о всех символах принятойкодовой ко.;бицаци и уделитения кратности цспранлтегьх ошибок до и-(ВКЛОтГТЕЛтНОУ(азацная це."ь достигается темЧтО В анаЛОГВЫй ДЕКОДЕР РсИСШИРЕНЦОго кода Хэммицга, содержащии основНУЮ ВХОДНУЮ ШИНУ ОСЦОЗНОЙ СЦВЦГОЗЫЙРЕГИСТР, ИНфОРМаЦИОНЦЫй тЗХОГ КООО ОСОЕДИНЕН С ПОДВИжцн М КОцтаКтОМ тЕРВО - 35ГО ПЕРЕКЛЮЧатЕЛЯ, ВТОРОЙ тЕЦОДВИжЦЫйКОНтаКт (ОТОРОГО Ц,;ДКЛ;ЧЕЦ К тХО " -НОЙ 11 И 13( и 13 ЫХОДУ 1;ОСЛОце 0 ра ЗЕЭ 51 ДаОсновного сдигового з ист".а, частьРаЗР ЯДИЕХ В.;Хо тотЗ КО 0 ОГО СОЕДИНЕНа 40С ПЕрНЬтмц ВХОац ЛОГ 1 т 1 ЕСКОГО бттоКа,ВТОРЫЕ ВХОЦЫ КОТОРОГО Г:ОДКЛСтЕЦЫ КсоответстнуВщим разрядным выходаммаркерцого сднигового регистра, информаццонц,тй 3;От НОтООГО ч"т 3;3:3 нтт.КсО ф 5щуи кно 1 Ку 0001 цен с ВыхОЛО ООпоследнего ра.3 ряда, прц зто Выходылогического блока цоцключеы к перВЫМ УСТ ВЦОЕЗОЧЦМ ВХОДа СООТВСТСТЗУЮщих разрядов основного и маркерно.госдвиговых регистров, вторые устаноВОЧНЫЕ НХОДЫ КОтоРЫХ СОЕДИтЕЦЫ СООтНЕтотНЕПО С ПЕРВЫМИ И ВТОРЕт 53 ВЫХО -дагли блока определения номера наименьшего из цескотьких чисел, вхо,:икоторого подкл 3 чены к соответстнующ.разрядным выходам сднигового регистрапамяти надежностей, информационныйвход которого соеди:ец с подвижнымконтактом второго переключателя,второй неподвижный контакт которо.гоподключен к выходу последнего разряда сдвигового регистра памяти надежностей, и входную шину надежностей, введены дополнительный разряцОС 10 ВНОГО СДЕЗИГОВОГО ЕТИСТРс 1, ДОГ 10 Л нительный разряд сдвигоного регистрапамяти надежностей, причем информационные входы этих разрядов соединены с основной входной шиной и входцсй шиной надежностей соответственно,а выходы - с первыми неподвижнымиконтактами первого и второго перекЗчателей соответственно, дополнительцл разряд маркерЗого сдниговогорегистра, дополнительный блок определения номера наименьшего из нескольких чисел, входы которого соединеныс соответствующими выходами разрядов,НКЛЮта 5 ДОПОЛНИтЕЛЬНЫй, РЕГИСтРа Памяти цадежцосте 1, а первые и вторыевыходы - с соответствующими вторымиустановочными входами разрядов, включая дополнительные, основного и марксрного сдвиговых регистров, первыеУСтаЦОВОттЦЫЕ ВХОДЫ КОТОРЫХ ПОДКЛОЧЕНЫК ВЕХодст ДОтОЛНИТЕЗЬт 10 ГО ЛОГ 1 ЕСКОблока, первые и Вторые входырого соедиецы с Выходами указанныхВЗР 51 ОГЗ т ЗКЛЮЧаЯ ДОПОЛ:титЕтЬЦЫЕ,ОСтОЗНОО И МаРКЕРЦОГО СДЗИГОВЫХРЕГ СтРОН СОО"ВЕтотттЕНЦО,На чертеже предстазлеца бгок схеМа атаЛОЕОВОГО,цЕКОДЕра раСттнтрЕННОГО Кода ХзммтНГа,дтзкотсе содержит осцоьцои сдвиговыи регистр 1, информационный входкоторого соединен с подвижным контакто1 ерВОГО г;трсклюта (.л 1 2 (рнеЙцеГоли.1331. контакт ксторо о подклюс 11 К 13 1-1 Х О Д т ДО Ц О Л1 И Т СЛЦ О т 0 О а 3 О Я -та Осцс 13 НОГО стВиГОВ )ГО 3 стра 1а ВТОт 011 ЦСЦОДВЖ 31. (Оттс 3(т - КВы (Одц(3 т т тт 3 с и 131,хтт 110 с ттедцее оРЕЗ:ЗРд ОСЦОЬ 1 тОГО СДВ ГОВОГО РЕГИСТр с, 1, 1 сС;3 р 51;1 ЫХ 13 шходогт КОТОро"О СОСД 3 т(3 ц с С Г.Е; В 1 Ми ВХОЛамИ ЛОГИ -ттССКО О б.10 хс т т а Оста 1 Ь 1 та я ЧаСТЬс) с 3 1 З 1 Ц ЗХ 33 ХОДОВ - С ПсР тт 2(тт НХ ДаМИдОПО.ц:И:СЛЬНОГО ЛОГИс ЕСКОГО бЛОКа б,том ч:слс и зыходЭтЗЯа 3 т ттт 0 Р 1 а,ОЦЦ 1 Й ВХОД КСТО -1 От;,Ц(1 сСЦ К Ос;10 ЗНОЙ ВХОДНОЙите 7.ар (ецыи с;тзтгони регистр 6,ИЦ: О: стЦОЦЦ 1, ВХОД КОТОРОГО ЧЕРЕЗЗасКс 3.т В КтОПКУ 9ДО ЕГО:тОСЛЕДНЕГО РаЗРЯДа, ЧастЬразрядны: Выходов соевцена с Вторыми входами логичес:(ого блока 5, остаЛЬЦаЯ ЧаСтЬ - С ВТОЬ 3 И тзХОДаМИдОГтОЛц;тСЛЬНОГО ЛОГИЧЕСКОГО бЛОКа б;ВхОдную 113 ну 1 О цсд.жцОстеи, 3 тОмчисле и выход дополнительного разряда 11 .аркер того сдвигового регистра 8, гричем первые установочныевходы разрядов осцозного и аркерного сдв гон 3 х регистров, включаядополнительные разряды, подключенык соответствующим Выходам логических блоков 5 и 6; сдвиговый регистр12 памяти надежностей, информационный вход которого соединен с подвижным входом второго переклютатептя 13,первый неподвижный контакт котоеогоподключен к выходу дополнительногоразряда 14 сдвигового регистра 12памяти надежностей, причем вход дополнительного разряда 14 соединен свходной шиной 10 надежностей,а второй неподвижный контакт - свыходом последнего разряда сдвигового регистра 12 памяти надежностей,часть разрядных выходов которого соединена с входами блока 15 определения номера наименьшего из нескольких чисел, а остальная часть - свходами дополнительного блока 16 определения номера наименьшего изнескольких чисел, причем первые входы блоков 15 и 16 подключены к соответствующим вторым установочным входам основного сдвигового регистра 1,а вторые выходы этих блоков - к вторым установочным входам маркерногосдвигового регистра 8,Аналоговый декодер расширенногокода Хэмминга работает следующимобразом,На первом этапе переключатели 2и 13 находятся в нижнем полокении,а кнопка 9 разомкнута. Сигналы свходной шины 7 записываются в сдвиговый регистр 1 и его дополнительный разряд 3, величины надежностей свходной шины надежностей записываются в сдвиговый регистр 12 и егодополнительный разряд 14, а в маркерный сдвиговый регистр 8 и его дополнительный разряд 11 записываютсянули. Одновременно результаты декодирования предыдущего кодового слова поступают с выхода последнегоразряда сдвигового регистра 1 навыходную шину 4. На втором этапе переключатели 2 и 13 находятся в верхнем положении, а кнопка 9 замкнута.На первом из и тактов сигналы с разрядных выходов сдвигового регистра12, номера которых соответствуют номерам символов, входящих в выбранноезаранее проверочное уравнение расширенного кода Хэмминга, поступают навыходы блока 15 определения номеранаименьшего из нескольких чисел, вкотором определяется номер наименеенадежного символа, и на соответствующих выходах блока 15 определения номера наименьшего из нескольких чиселпоявляются сигналы, устанавливающиенайденный разряд сдвигового регистра 1 в нулевое состояние, а соответствующий разряд маркерного сдвиговогорегистра 8 в единичное состояние, Одновременно с остальных разрядныхвыходов сдвигового регистра 12 и дополнительного его разряда 14 сигналыподаются ка входы дополнительногоблока 16 определения номера наименьшего из нескольких чисел, в которомтакже определяется номер наименеенадежного символа, и на соответствующих выходах блока 16 определения номера наименьшего из несколькихчисел появятся сигналы, устанавливающие найденный разряд сдвиговогорегистра 1 в нулевое состояние, асоответствующий разряд маркерногосдвигового регистра 8 в единичноесостояние, Таким образом, производится стирание двух символов и отмечается их положение (номера ). Аналогичным образом происходит работа анало 10 гового декодера расширенного кодаХэмминга на остальных тактах этогоэтапа. На третьем этапе переключатели 2 и 13 и кнопка 9 остаются впрежнем положении. На первом из и15 тактов сигналы с разрядных выходовсдвигового регистра 1 и маркерногосдвигового регистра 8, номера которыхсоответствуют выбранному проверочному уровнению, поступают на входы2 О логического блока 5, в котором производится суммирование по модулю двасимволов принятого сообщения, входящих в проверочное уравнение, а также проверка на наличие среди используемых символов одного стертого. Одновременно аналогичные вычисленияосуществляются в дополнительном логическом блоке 6 относительно остальных символов принятого сообщения.ЗО Если обнаруживается наличие одногостертого символа, то в соответствую- .щий разряд сдвигового регистра 1записывается результат суммированияпо модулю два (производится исправление стертого символа ), а в соответствующий разряд маркерного сдвигового регистра 8 записывается ноль. Еслисреди используемых в блоках 5 и 6символов кет стертых или их числобольше одного, то исправление непроисходит. Аналогичным образом происходит работа декодера на остальныхтактах этого этапа,При работе декодера стираются ровно пнаменее надежных символа,45 разрешенных проверочными уравнениями кода, что устраняет возможностьотказа от декодирования. Кроме того,все и- стертых символа гарантированно исправляются. Свойства предла 0 гаемого аналогового декодера расши.ренного кода Хэмминга обеспечиваютего более высокую помехоустойчивостьпо сравнению с известными декодерами.Формула изобретенияАналоговый декодер расширенного кода Хэмиикга, содержащий основную входную нину, основной сдвиговый регистр, информационный вход ко торого соединен с подвижным контактом первого переключателя, второй неподвижный контакт которого подключен к выходной шине и выходу последнего разряда основного сдвигового 65 регистра, часть разрядных выходов ко991607 ц Ъою ВНИИПИ Заказ 163/76 Тираж 934 Подписн ПП "Патент", г,Ужгород, ул,Проектная,торого соединена с первыми входамилогического блока, вторые входы которого подкл 1 очецы к соответствующимразрядным Выхода;л маркерцого сдви -гового регистра, информационный входкоторого через замыкающую кнопку 5сое,цинен с выходом его последнегоразряда, при этом выходы логическогоблока подключены к первым установочным входам соответствующих разрядовосновного и маркерного сдвиговых 10регистров, вторые установочные входыкоторых соединены соответственно спервыми и вторь.ми выходами блока определения номера наименьшего из нескольких чисел, входы которого подключены 15к соответствующим разрядным выходамсдвигового регистра памяти надежностей, информационный вход которогссоединен с подвижным контактом второго переключателя, второй неподвижный 2 Оконтакт которого подкллочец к выходупоследнего разряца сдвигового регистра памяти надежностей, и входную шину надежностей, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения по -мехоустойчивости, введены дополцитсльный разряд основного сдвигового регистра, дополнительный разряд сдвигового регистра памяти надежностей,причем информационные входы этих разрядов соединены с основной входнойшиной и входной шиной надежностейсоответственно, а выходы - с первыминеподвижными контактами первого ивторого переключателей соответственно, дополнительный разряд маркерногосдвигового регистра, дополнительный блокопределения номера наименьшего из нескольких чисел, входы которого соединеныс соответствующими выходами разрядов,включая дополнительный, регистрапамяти надежностей, а первые и вторыевыходы - с соответствующими вторымиустановочными входами разрядов,включая дополни;ельные, основного имаркерного сдвиговых регистров,первые установочные входы которых подключены к выходам дополнительногологического блока, первые и вторыевходы которого соединены с выходамиуказанных разрядов, включая дополнительные, основного и маркерногосдвиговых регистров соответственно.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Колесник В,Д., Мирончиков Е.Т.Декодирование циклических кодов. М.,"Связь", 1968, с. 107-108.2, Авторское свидетельство СССРпо заявке 1: 2959382/18-21,кл, Н 03 К 13/24, 16,07,80 (прототип ),