Устройство для декодирования линейных сверточных кодов

(56) Авторское свидеУ 492878, кл. С 06 Р У 7 Н, ин ельство СССР11/08 ф 31.07.72ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕКОДИРОВАНИЯЛИНЕЙНЫХ СВЕРТОЧНЫХ КОДОВ(57) Изобретение относится к вычислительной технике и является усовершенствованием устройства по авт.св.9 492878. Использование изобретенияв системах хранения данных и помехоустойчивой передачи информации позволяет повысить достоверность декодирования. Устройство содержит информационный и синдромный регистры, блокформирования синдромов, блоки формирования проверок, блоки умножения навесовые коэффициенты, пороговые элементы и регистр изменений. Благодарявведению формирователя контрольныхсумм, двух блоков оперативной памяти,двух элементов И, двух элементов ИЛИ,блока контроля четности и формирователя управляющих сигналов, выполняющих функции внешнего декодера, устройство может исправлять любые девять1 129198Изобретение относится к вычислительной технике, является усовершенствованием устройства по авт.св, 1 492878 и может быть использовано всистемах хранения данных и памехаус 5тойчивой передачи информации.Цель изобретения - повьшение достоверности декодирования.На фиг. 1 приведена функциональнаясхема устройства; на фиг. 2 - функ Оциональная схема формирователя контрольных сумм; на фиг. 3 - алгоритм функционирования процессора.Устройство для декодирования линейных сверточных кодов содержит информационный регистр 1, блок 2 формирования синдромов, синдромный регистр 3, блоки 4 формирования проверок, блоки 5 умножения на весовыекоэффициенты, пороговые элементь 1 б, 20цепи 7 обратной связи, регистр 8 изменений, информационный и проверочныйвходы 9 и 10, формирователь 11 контрольных сумм, первый элемент ИЛИ 12,первый 13 и второй 14 блоки оперативной памяти, блок 15 контроля четности, Формирователь 16 управляющих сигналов, первый 17 и второй 18 элементыИ, второй элемент ИЛИ 19, выход 20.Формирователь 11 контрольных сумм 30(фиг. 2) содержит информационный регистр 21, блок 22 формирования синдрома синдромный регистр 23, блок 24 формирования проверок и счетчики 25,Формирователь 16 управляющих сигналов 5па своим Функциям является типичнымуниверсальным процессором, инициируемым сигналом с инверсного выходаблока 15 контроля частоты, и можетбыть реализован, например, на основе микропроцессора К 589 ИК 1 при подаче инициирующего сигнала на вход.Блоки 2 и 22 формирования синдромаосуществляют суммирование по модулюдва определенных информационных ипроверочных символов в соответствиис проверочной матрицей используемогокода. Аналогично блоки 4 и 24 формирования проверок осуществляют суммирование по модулю два различных символов синдрома.Устройство для декодирования линейных сверточных кодов работает сле. дующим образом.На входы 9 и 10 устройства последовательно поступают информационныесимволы сверточного кода (1И),которые являются блоками кода с проверками на четность, и проверочные 4 2символы кода исходной информации (ш ш, ) . Они попадают в информационный регистр 1 и затем суммируются с принятыми проверочными символами в блоке 2 формирования синдромов, после чего поступают в синдромный регистр 3. Содержимое соответствующих ячеек синдромного регистра 3 подается в блоки 4 формирования проверок, откуда проверки поступают через блоки 5 умножения на весовые коэффициенты на соответствующие пороговые элементы б, При поступлении искаженной в канале связи информации сначала свое решение о принятых информационных символах выносит пороговый элемент 6 с минимальным числомпроверок, затем другие пороговые элементы 6, пока последний пороговый элемент 6 с полным числом проверок не Вынесет окончательного решения. По цепям 7 обратной связи с пороговых элементов 6, на которых сумма проверок превышает порог, установленный для каждого данного порогового элемента 6, решение поступает на синдромный регистр 3, информационный регистр 1 н регистр 8 изменений,производя коррекцию содержимого этих регистров. С выхода информационного регистра 1 откорректированная информация поступает через элемент ИЛИ 12 в блок 13, а также вместе с проверочными символами кода исходной информации на вход формирователя 11 контрольных сумм. Таким образом, по мере поступления символов исходной информации из канала происходит декодирование применяемого сообщения и .запись решения в блоки 13 и 14 оперативной памяти. По окончании декодирования информационного блока из И символов по результату его проверки в блоке 15 контроля четности определяется необходимость дополнительной коррекции блока символов,Если ошибка не обнаружена, то спрямого выхода блока 15 контроля четности сигнал "Информация достовернан разрешает вывод декодирован- ного блока символов из блока 13 памяти через первый элемент И 17 и вто. рой элемент ИЛИ 19 на выход 20.Если ошибка обнаружена, то с инверсного выхода блока 15 контроля четности сигнал "Информация недостоверна" поступает в формирователь 15 управляющих сигналов, который по алгоритму (фиг. 3) определяет наиме 3 12919нее достоверный символ информационного блока путем поиска единственного максимального числа (МАХ) из контрольных сумм А/и/ этого блока. Еслитакое число обнаруживается и оно неотносится к проверочному символу кода А/щ/ проверки на четность, тоформирователь 16 выдает по второмувыходу сигнал "Коррекция, которыйчерез первый элемент ИЛИ 12 инвертирует недостоверный символ в первомблоке .13 памяти (по адресу М) и затем разрешает вывод декодированногоблока информации через второй элемент И 18 и второй элемент ИЛИ 19 15на выход 20 устройства. Б случае,когда единственная максимальнаяконтрольная сумма формирователем 16не обнаружена или она определяет символы кода проверки на четкость, то 20формирователь 16 по третьему выходуформирует сигнал "Коррекция невозможна , который аналогично сигналу"Информация достоверна" с блока 15контроля четности пропускает информа ционный блок символов на выход 20.Таким образом, информация на выходе регистра 1, декодированная с исправлением ошибок как бы внутреннимдекодером, поступает далее как бы 30на внешний декодер, использующийдля повышения достоверности избыточность, заложенную в блоки символов,Благодаря этому, в нем гарантированно исправляется большее число ошибокпо сравнению с известным устройством,т.е. при входной вероятностиошибки р = 0,05 вероятность ошибкидекодирования информации известногоустройства составляет р = 10 2, 40а вероятность ошибки декодированияинформации данным устройством не-6превьппает р = 10 , Так, если известное устройство исправляет, например,5 ошибок, то предлагаемый декодер 45исправляет любые 9 ошибок.Кроме того, устройство может использоваться и для декодирования блоковых кодов,, формула и з обретения501. Устройство для декодирования линейных сверточных кодов по авт.св, В 492878, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности декодирования, в него введены блоки оперативной памяти блок конт)роля четности, формирователь управляющих сигналов, элементы ИЛИ, эле 84 4менты И и формирователь контрольныхсумм, первый вход которого объединен с первым входом первого элемента ИЛИ и подключен к выходу информационного регистра, второй вход объединен с входом блока формированиясиндромов, выходы формирователя контрольных сумм подключены к соответствующим первым входам первого блокаоперативной памяти, выходы которогосоединены с соответствующими первымивходами формирователя управляющихсигналов, первые выходы которого подключены к соответствующим вторым входам первого блока оператирной памяти, выход первого элемента ИЛИ соединен с входом второго блока оперативной памяти, выходы которого подключены к соответствующим первымвходам первого и второго элементов Ии соответствующим первым входам блока контроля четности, инверсный выходкоторого соединен с вторым входомформирователя управляющих сигналов,второй выход которого подключен квторому входу первого элемента ИЛИи второму входу второго элемента И,третий выход формирователя управляющих сигналов объединен с прямым выходом блока контроля четности и подключен к второму входу первого элемента И, выходы первого и второгоэлементов И соединены с входами второго элемента ИЛИ, выход которого является выходом устройства.2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что Формирователь контрольных сумм выполнен наинформационном и синдромном регистрах, блоке формирования синдрома,блоке формирования проверок и Б счетчиках, где И - длина блока. символоввходного кода, выходы информационного регистра соединены с соответствующими разрядными входами блокаформирования синдрома, выходы которого подключены к соответствующимвходам синдромного регистра, выходыкоторого соединены с соответствующими выходами блока формирования проверок, выходы которого подключены квходам соответствующих счетчиков,вход информационного регистра и входблока формирования синдрома являются соответственно первым и вторымвходами формирователя контрольныхсумм, выходы счетчиков являются выходами формирователя контрольныхсумм,1291984 у Ц т ФигЗ винскийКорре Составитель О.техред И.цоповн 1 ч Н. Ко Редакто заренко аж 673 енного тений5, Рауш каз 272/ ПодписноР комитета Си открытий ВНИИПИ Государст по делам изобр 3035, Москва, Ж ская набд. 4/5 ро ственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектна