Устройство для декодирования кода

ОПИСАН ИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДНЕДЬС 7 ВУ(11) 537450 Союз Советских Социалистических Республик(61) М, Кл.т Н 04 . З/02 с присоединением заявкиГосударственный комнтет Совета Инннотров СССР по делам нзобретеннй н открытнн(43) Опубликовано 30.11.76, Бюллетень44 (53) УДК 681325(088,8) (46) Дата опубликования описания 05,08.77(71) Заявитель Ордена Ленина институт проблем улравления,автоматики и телемеханики(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕКОДИРОВАНИЯ КОДА Изобретение относится к области вычислитель. иой техники.Известны декодирующие устройства кодов, ис. правляющих одиночный пакет ошибок, Эти устрой. ства содержат входной регистр, блок коррекции, схему сравнения т 1).Однако оии ие обеспечивают высокого быстродействия при приеме информации из канала связи.Наиболее близким к предлагаемому техничес. кому решению является декодирующее устройство, содержащее входной регистр, блок коррекции, схему сравнения, блок суммирования по моду. лю два; выход; которого соединен с первым входом блока сравнениясттлема выходблока коррекции - с выходом усФрййства.Р 1.Такое уст 1 тойсттко: также имеет невысокое быстродействие лриприеме,.информации из канала связи, что объясняется большим количеством избыточных символов, неабходиьаах известному уст. ройству для исправления пакета.,несимметричных ошибок.Цель изобретения - повышение быстродействия устройства.Это достигается тем, что в устройство дополни. ельно введены блок обнаружения искажений выче. та вевешенной суммы, блок определения вида искажений, блок подсчета количества единиц, коммута.тор, блок вычисления наименьшего по абсолютной величине вычета, итеративный сумматор, накапливающий сумматор, блок деления и блок груплиро.вания символов, Вход блока группировання символов соединен с выходом входного регистра, а выход - с входом блока обнаружения искажений вычета взвешенной суммы, с входом блока сумми О рования по модулю два, с первым входом блокаподсчета количества единиц, с первым входом блока вычисления наименьшего по абсолютной величине вычета и с первым входом блока коррекции. Выход блока обнаружения искажений вычета взвец 1 спшой суммы подключен к первому входу блока определения вида искажений, второй вход которого под.соединен к выходу блока сравнения с нулем, пер.вый выход блока определения вида искажений связан с вторым входом блока коррекции, третий и четвертый входы которого подключены соответст.венно к первому выходу итеративного сумматора к к выходу "частное" блока деления. Второй выход блока определения вида искажений соединен с управляющим входом блока деления, входы "дели.1 ель" и "делимое" которого связаны соответствел1. о ) с; 1 =1-1 ала 1= с + 1, с 12, ",вГ = О, В блоке 3 осуществляется коррекция в соответ. При этом равенство с = 0 означает,что ошибки ствни с соотношениями: 1 асположе)пс в первом множестве контрольных(К-1 Ь) С кСв) (Ф) с)с мволов.11 р и ь 1 е р. Пусть чсс = 3, )с= 6, в=3.ЭТО 5 СН-)(-В). х(К-(-1)а)а (1)длсс ):(2 Означает, что и) = 6, Р = 26 = 64 (так как 2(ас 1( + 1 в37), 2 = ЛО 92 и) ( = 3 и что предлагаемое, (ь-ось-оа) со) устройство позволяет исправить любой одиночный)( фХ епакет асимметричных ошибок длины (3. 1) 3+ 1 = ф 7, а также некоторые пакетьс длины 8 И 9, Пусть в 10 (ь-о) сь-о)(2)х =х 6 канал связи передана последовательность Поэтому х = х св 1 = (110) + (110) = П (а) = ю О) = 1 110 (1) (1) (1) (2) (1) (2) (3) (И с а)Х Х Х Х Х Х Х в(000) . "1 "1 "а 1 2 а 1 1 1 2И) - са) (1) -са) сю) сг) сг) саъ (6) (с) т (т) (1) х = х,9 0 = (111) + (110) = (001). хз Х 1 Х 1 Ха Х 1 Х 1 ха х 1 х 2 хь хса): х(6)Е Е(2) = (111) + (001) =(110), (а)х (ч)х (ч) х(ч) уь Х Ъ 15Таким образом, пакет ошибок длины 9 действитель. 1 2 а 1 а а Г 61 аас а 1 Ьф11 11 фосо000 (10 00( б 04 4 оо Если вид искажений (О-в 1 или 1-ъ) иэ. 2 1 Ос,рЮ ,), с са) Х(61 Хса) хсь) Х(1) вестен заранее и третье множество контрольных символов содержит только инверсию символа Д,.(, то провернется равенство 3 :, Если оно нарушено, то считается, что информациоюая ,в);д в воЮ часть принята беэ ошибок. Если же это равенствовыполняется, то считается,:что ошибки в инфор. информация контрольйые символы 25мационной части имеют местО тогда и только щгда, Предположим, что в данном сеансе связи имели когда хотябь( одна иэ Сумм с.: Не равна нулю иИф место ошибки вида 0-ф 1 и иэ. канала пРинЯта одновРеменно чиссло 1 в НАЕМ"за 1)айве опРеделен- последовательность , иый знак, а имейио 1, О (ес)тнийсажеийявица ,о 10 сн мо (сс (с( оо 100 но бомбооотооО 1) н (в 0 (при искаженияхвидя 1. - 0).ВХн) Х ХСа) ХС 6) Х(В Х(а) Х 11) ХПП Х(Н ВИВ(Ь) ОСтаЛЬНОМ НрОцЕСС дЕКщщрОВаНИя:ЛрОХОдит анаЛО- (т.е, искажены 3, 4 и 5.я группы информа 11 ио щгично изложенномусимволов). В блоке 5 первые 27 принятых иэ кана. ла символов разбиваются на 9 У; хЮ ствомизобретенияпередизвестнымиустройствамй ки), Эти группы поступают в блоки 2 и 7, В является повышение быстродействия при риеме блоке 2 вьсчисяются суммы ф: З 5 информашп( иэ канала связи, что объясняется мень шим количеством избыточных символов, необходи. мых предлагаемому устройству для исправления ( ) (1 О) (а) Ы) (Ф)пакета несимметрнчйь)х ошибок. Введем обозначе. Эх =но Е фх Е)( Эх - (со. ниЯ: Гпрф ГвзвколйчествО иэбыточньсх двоичных В блоке 7 подсчитывается количество единиц в символов, необходимых для .исправления пакета40 ; каждой группе информапйонных символов. Ге. несимметричных ошибок соответственно предлагаезультаты подсчета: мым устройством и иэвесп)йм устройством, вы(1) 2) (Ы (4) И), (Ь) бранным за прототип, в - длинаисправляемого 11 ф(3 =33 =2 й ф 11 =ЗЯ:( двоичного пакета несиммютричных ошибок; В блоке 12 вычисляется вычет Ч - количество информационных символов, " ( (6) саъ М са) (1) (1) ТОГда Гизв. = Ч + 4 С - 2. ДЛя ПрЕдЛаГаЕМОГО устройства ь = (в - 1) чч + -Ъ (111 о(1 р).- вЕВ Т+2 6-12(гподб 4=числа, = ре 7(111 оа 64) =7. Оскольку двоичная за- )67, поскольку двоичная за. Гнр =вчч+1)оя, (2 ч+1) +) соя, зсо 9, (2 ч+1)1 1,где )А( суть ближайшее целое число, не, письВСОДеРжнтчетыРенУлЯ,ЫНо(Ъ) = Е.2."т) меньше А, ПосколькУ в ссч(1 и Л о 9 (2 ч+ 1) 9 - 110. 131 существенно меньше Ч, то Г. существенно сРоме того, 1. МОИФО;(с" чьОф с" чьО. полУчим: Гиэв = 178, Р = (в - 1)10 + 1, Поэтому блок 11 определяет, что имеет место . Следовательйо, в = 3, искажение в информационной части, причем иска. За счет сокращения избыточностиповышается жение вида О-ф 1, так как 1 )О. В блоке 7 скоростьприеьсаинфорьсацииизканаласвязи, вычисляютсявеличины 1.1:.1.=2, 1.,=2, ,= 1, в блоке 10 - сумма 1. + 1. + 1. =2+ 2+ 1 = 5.Формула изобретенияею с(астноеотделения 7 на 5 вблоке 13 равно 1 (т.е, устройство для декодирования кода, нсправ.=1), .аостаток 2.йоскольку 1 равно остатку,то ьо ляющего пакеты ошибок, содержащее входной ре.(яявкфа- ръ 4 Суммы 6) (где 1 = О, 1 я Ь. 1) с 1 выхода блока 2 поступают на входы блоков 7 и 14, В блоке 14 все суммы С поочередно сравниваются с нулем. Информация о результате сравнения изблока 14 поступает на второй вход блока 11.В блоке 7 подсчитывается количество единиц й(1 в каждой группе информационных символов х 1) . (Эти гру)шы попадают из блока 5), Через коммутатор 9 коды чисел В ) доступают в .блок 12, гда вычисляется наименьший по абсолютной величине вычет Сн в соответствии с выражением: 31, ь Ск-(1-1) в) 1, фрее Й 1 ,СЯ -В ( юод Р), вгде геа А (п)од Р) - наименьпп(й по абсолютной велидвию вычет числа А по модулю Р;пи .; Вф.Е 1 (ъ(иев 1Вычет 1.я с выхода блока 12 поступает на вход "делимое" блока 13 и на вход блока 14. В блоке 14 вычет .я сравнивается с нулем,. Информация о результате сравнения подается из блока 14 на второй вход блока 11,В блоке 11 на основе информации, поступаютцей из блоков 6 и 14, определяется наличие ис. кажения в информационной части и вид искажения. При этом логические схемы, входящие в состав блока 11, работают по следующему алгоритму,1 1Если 1)Ч(В ). Ф З 3 т)д , то имеют место, 1 яо искажения во втором илн трепем множестве кон. трольных символов, а информационная часть при. пята без ошибок,я-(Если Й (В ) = Е 2. тр., то считается, что второе и трепе множество контрольных символов приняты без ошибок и анализируются результаты сравнения с нулем сумм Р и вычета 1.п Если("о) ) (ь) :уС =000,тоощибоквю рсзркдоь информационной части нет. Если же, хотя бы одна ив сумм девд ввСа д и вяФ О, вс смтаевся. чвпчяв рс(Ь р Я 40 Ъ имеют место опп(бки в информационной части, При этом в данном сеансе связи были искажения вида 0-1, если 1. )О и искажения вида 1-фО, если (.е ОИнформация о наличии ошибок в информационной части и о виде искажения поступает с выходов блока 11 на вход 15 блока 3 и на управляющий вход 20 блока 13, Если ошибки в информационной части отсутствуют, то инфорл(ационныесимволы, не претерпев изменений в блоке 3, поступают на выход устройства. При наличии ошибокв информационной части предполагается( чт пакетошибок исказил грутшы символов: .(Км м-(1 йй)Ь вв)Х Опрсдеи 10ление величин , г осуществляется устроиствомиследующим образом.В блоке 7 подсчитываются величины 1,ь, 1.,р, гдепредставляет собой количество един)Щ (5в чч.разрядном векторе С(я;ф (1)1,ХЕ 11 о 1ь.зябВеличины 1. поступают иэ блока 7 в суммато.вы 2 рыб и 10. В блоке 10 вычисляется сумма 1 ).1,которая поступает на вход 21 "делитель" блока 13деления.В блоке 13 на основе соотношения1 ви".+" ф +1 в- )ф. +),(правильного, в частности, нэ-эа выбора величиныР) вычисляется величинаи подготавливаются)исходные данные для вычисления величины г, Дляэтого в блоке 13 осуществляется деление абсолют.ной величины числа е на сумму ь Частное отЕ)1вдепеиия (в,е, седая часвь дроби в ( ) представляет собой, 1 и не передае 1 ся в блок 3, а 35 В.1остаток (т.е. величина(, -1 Я 1, .)является)пОисходным данным для вычисления г и подается напервый вход схемы 4 сравнения. В итеративномсумматоре 8 последовательно, шаг эа шагом, выцчисляются суммы вида д; . (где и = О, 1, 2 ) .При этом на каждом о - м шаге к полученной всумматоре 8 сумме прибавляется очередное слагае мое (.ц (увеличивая о на единицу), н новая суммапоступает на второй вход схемы 4 сравнения, Кактолько величины, попадающие на первый и второйЬ.4входы схемы 4, станут равны (т,е., Е Ь . = 1 1, 1-1 Г. Ь ), 1 яеь1 Мна выходе схемы 4 появляется сигнал, останавливающий работу сумматора 8. Величина Оя (т.е. коли-чество сложений, осуществленных сумматором 8).равна величине г. Эта величина с выхода сумматора 8поступает на вход 17 блока 3.55В блоке 3 на основе информации, полученнойот блоков 11, 13 и 8, осуществляется коррекцияискаженных символов в соответствии с соотноше(Нав) С к- ЕЬ) (1) гдЕлораэрядное сложение по модулю два: т= ) для537450 10 ЦНИИПИ Заказ 954/502 Тираж, 842 Подписное Филиал ППП ффЦвтентф, г, Ужгород. Ул, Проектная, 4 гнстр, блок коррекции, схему сравнения, блок суммирования по модулю двавыход которого сое. динеи с первым входом блока сравнения с нулем, выход блока коррекции соединен с выходом уст. ройства, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия устройства, оно содер. жит блок обнаружения искажений вычета взвешен. ной суммы, блок определения вида искажений, блок подсчета количества единиц, коммутатор, блок вычисления наиьаньшего по абсолютной величине вычета, итеративный сумматор, накапливаю. щий сумматор, блок. деления и блок групнировання символов, вред .комрого соединен с выходом входного разрисуя;,в: аьтход связан с входом блока обнаружения искажеМЙбвычета взвешенной суммы, с входом блока суьамиуования по модулю два, с первымвходом . блока подсчета количестваединиц, с - первым входам блока вычисле. иия наименьшего по абсолютной величине вычета и с первым входом блока коррекциии, выход блока обнаружения искажений вычета взвешенной суммы подключен к первому входу блока определения вида искажений, второй вход которого подсоединен к выходу блока сравнения с нулем, первый выход блока определения вида искажений связан с вторым входом блока коррекции, третий н четвертый входы которого подключены соответственно к первому выходу итеративного сумматора и к выходу "частное блока деления, второй выход блока определения вида искажений соединен с управляющим входом блока деления, входы "делитель" и "делимое" которого соединены соответственно с выходом накапливающего сумма.тора и с выходом блока вычисления наименьшего по абсолютной величине выата, к которому под.ключен второй вход блока сравнения с нулем, 1 О выход "остаток" блока деления связан с первымвходом схемы сравнения, второй вход которой подключен к второму выходу итеративного сумма.тора, а выход соединен с управляющим входом этого сумматора, выход блока суммирования по 15 модулю два подключен к второму входу блокаподсчета количества единиц, первый выход которого через коммутатор подсоединен к второму входу блока вычисления наименьшего по абсолютной величине вьтЧета, а второй. выход подключен к входу 29 накапливающего "сумматора н к информационномувходу итеративного сумматора.Источники информации, принятые во вниманиепри экспертизе:1. Питерсон У, Коды, исправляющие ошибки.25 М., "Мир", 1964, рис, 10. 1,с, 215, рис, 10.5. с. 222.2. Патент США Ио 3.648.238, кл 340 - 146,1, 1972