Декодер сверточного кода

 

Изобретение относится к технике передачи дискретной информации. Целью изобретения является повышение помехоустойчивости устройства за счет уменьшения эффекта распространения ошибок. Устройство содержит кодер 1, формирователь 2 синдромной последовательности , анализатор 3 синдрома, блок 4 пороговых элементов, блок Ъ запрета коррекции, корректор 6 ошибок , элемент ИЛИ 7, блок 8 формирования тактовых импульсов, два элемента И 9 и 1 1 , элемент 10 задержки, реверсивный счетчик 12, два дешифратора 13 и 15, формирователь 14 импульса запрета коррекции. с € (Л Выход duwDetmoio канала связи Выход ин- (рормации /V

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„„Я0„„1 20904 (51)4 Н 03М 13!

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

l я..

Выкв8 3оенюетново

/Й7НУЛУ 1 ЮЯМб

Avxod иуГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ CCCP

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 3939442/24-24 (22) 26.07, 85 (46) 30.06. 87, Бюл. Ф 24. (71) Одесский электротехнический институт связи им, А,С,Попова (72) А,Э,Геер (53) 621,394.14 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 586571, кл. H 03 М 13/12, 1976.

Clark G,С,, Bib Cain Т, Brrorcorrection codind for digital communications. New Jork Plenum Press, 1981, s, 290.

Kavehrad M. Implementation of a

seltorthogonal.conoolutional code used

in satellite communications.-Electronic Circuit and Sustems Иау, 1979, vol. 3, N 3, s. 137.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1078654, кл. Н 03 И 13/12,13,12,86,: (54) ДЕКОДЕР СВЕРТОЧНОГО КОДА

1 (57) Изобретение относится к технике . передачи дискретной информации, Целью изобретения является повышение помехоустойчивости устройства за счет уменьшения эффекта распространения ошибок. Устройство содержит кодер 1, формирователь 2 синдромной последовательности, анализатор 3 синдрома, блок 4 пороговых элементов, блок 5 запрета коррекции, корректор 6 ошибок, элемент ИЛИ 7, блок 8 формирования тактовых импульсов, два элемента И 9 и 11, элемент 10 задержки, реверсивный счетчик 12, два дешифрато- Я ра 13 и 15, формирователь 14 импульса запрета коррекции.

1320904 2 об исправлении информационного символа, на первый вход блока. 5 запрета коррекции поступает логическая единица, При поступлении на вход блока 4 пороговых элементов менее четырех ненулевых символов íà его выходе — логический ноль. Корректор 6 ошибок представляет собой совокупность последовательных регистров сдвига, число которых определяется

Ко скоростью кода, т. е, R " — --. Длипо на РС, т.е, количество разрядов или ячеек памяти, определяется максималь" ной степенью порождающих полиномов

6 сверточного кода, Регистр сдвига заканчивается сумматором по модулю два, на один вход которого поступают символы соответствующей информационной последовательности, а на второй вход— символы коррекции, Блок 8 формирования тактовых импульсов предназначен для формирования

25 тактовых импульсов, необходимых для функционирования устройства. Блоки 5 запрета коррекции, например элементы И, предназначены для запрета поступления импульсов коррекции с выходов блока 4 пороговых элементов на корректор 6 ошибок при возникновении в канале связи ошибок, превосхо-, дящих корректирующую способность сверточного кода, I

Первый и второй элементы И 9 и 11 предназ начены для стро биро в ания информации на входах реверсивного счетчика 12. Стробирование осуществляется частотой К ° Г с выхода бло4g ка 8 формирования тактовых импульсов.

Элемент 10 задержки предназначен для задержки импульсов коррекции, Величина задержки определяется максимальной степенью порождающего многочлена. В ка;естве элемента 10 заИзобретение относится к технике связи и может быть использовано в, устройствах помехоустойчивого кодирования при передаче дискретной информации.

Цель изобретения — повышение помехоустойчивости устройства эа счет уменьшения эффекта распространения ошибок, На чертеже приведена функциональная схема устройства.

Декодер сверточного кода содержит кодер 1, формирователь 2 синдромной последовательности, анализатор 3 синдрома, блок 4 пороговых элементов блок 5 запрета коррекции, корректор ошибок, элемент ИЛИ 7, блок 8 формирования тактовых импульсов, первый элемент 9 И, элемент 10 задержки, второй элемент .11 И, реверсивный счетчик 12, первый дешифратор 13, формирователь 14 импульса запрета коррекции, второй дешифратор 15, Кодер 1 по принятым информационным символам формирует символы проверочной последовательности. В качестве кодера 1 используется регистр сдвига со встроенными сумматорами по модулю два, Длина регистра сдвига определяется максимальной степенью порождающего полинома сверточного кода. Формирователь 2 служит для фор мирования синдромной последовательности, В качестве формирователя 2 используется сумматор .по модулю два, Анализатор 3 синдрома предназначен для обнаружения ошибок в информационной последовательности и представляет собой регистр сдвига с обратными связями и встроенными сумматорами по модулю два.

Блок 4 пороговых элементов предназначен для принятия решения о достоверности принятых информационных символов. Связи блока 4 пороговых элементов с ячейками памяти РС анализатора 3 синдрома определяются .порождающим полиномом сверточного кода, 50

Например, при числе ортогональных проверок = 6 порог устанавливается равным Т 4. Следовательно, алгоритм работы порогового элемента следующий, При поступлении на вход блока 4 пороговых элементов четырех и более ненулевых символов с соответствующих ячеек памяти РС анализатора 3 синдрома принимается решение держки можно использовать, например, оперативное запоминающее устройство, Реверсивный счетчик 12 предназначен для подсчета количества исправ- лений в интервале анализа. Интервал анализ а определен величиной з адержки элемента 10 задержки, т,е, на интервале, совпадающем с максимальной степенью порождающего многочлена сверточного кода.

Дешифратор 13, например полупроводниковое запоминающее устройство, предназначен для выдачи сигналов управления на формирователь 14 импуль1320904 са запрета коррекции при превышении исправляющей способности сверточного кода. Порог дешифратора выбирается а-1 равным П

2 где 6 — минимальное кодовое расстояние сверточного кода, формирователь 14 импульса запрета коррекции служит для формирования импульса запрета коррекции на блок 6 запрета коррекции (логический ноль) 10 длительностью 1 щ, где 1 - длительность импульса запрета коррекции;

tn — максимальная степень порождающего многочлена, при обнаружении превышения исправляющей способности сверточ- 15 ного кода (появление управляющего импульса на выходе дешифратора — логическая единица).

Алгоритм работы формирователя 14 импульса запрета коррекции следующий, 20

При поступлении на вход формирователя 14 импульса запрета коррекции с дешифратора сигнала отсутствия превышения исправляющей способности сверточного кода (логический ноль) с его выхода снимается сигнал разрешения коррекции (логическая единица). При превышении исправляющей способности формируется импульс запрета коррекции длительностью 1 и затем возврат 30 в исходное положение — разрешение коррекции.

В качестве формирователя 14 им,пульса запрета коррекций можно использовать, например, соответственно 35 включенные счетчик и триггер, Устройство работает следующим образом, Принятые информационные символы поступают на вход кодера 1, В послед- 40 нем из принятых информационных символов формируются символы проверочной последовательности, которые поступают на один из входов формирователя 2 синдромной последовательности, 45 на второй вход которого с выхода дискретного канала связи поступают символы принятой проверочной последовательности.

I 50

Производится формирование символов синдромной последовательности, структура которой зависит от типа ошибок как в информационных, так и проверочных символах. Символы синдромной последовательности поступают на вход анализатора 3 синдрома, производится заполнение PC анализатора 3 синдрома в течение м тактов, Harn +1-м такте производится анализ блоком 4 пороговых элементов структуры синдромной последовательности и принятые решения о достоверности первого блока иэ К = 7 информационных символов, Решение о достоверности декодирования. Если на вход блока 4 пороговых элементов с регистра сдвига анализатора 3 синдрома поступает ненулевых символов больше установленного порога, то принимается решение, что информационный символ принят ошибочным и с выхода блока 4 одновременно на корректор 6 ошибок и на соответствующие сумматоры по модулю два РС анализатора 3 синдрома поступает импульс коррекции (логическая единица).

Когда в принятой последовательности ошибок нет, на входы пороговых элементов поступает последовательность нулей, пороговые элементы не срабатывают, коррекции не происходит, Пороговый декодер сверточного кода способен к размножению ошибок и при отсутствии конфигураций ошибок, nped-1 восходящих t, = — —. Длина интервала

2 размножения ошибок при этом Lp 1 5NA для самоортогональных сверточных кодов (т,е, для кодов с ограниченной зоной размножения ошибок), а для кодов с составными проверками и пороговым декодированием эффект еще более значителен, Появление ошибок декодирования может вызвать последующие ошибки декодера даже после того, как поступление ошибок из канала прекратилось, т,е, при обычном построении декодера неправильное его срабатывание сопровождается неверным обратным воздействием на синдром, а неверный синдром, как правило, вызывает новые срабатывания, поэтому второй дешифратор 15, обнаружив отсутствие ошибок в информационной последовательности (последовательность из т нулей в синдромном регистре) выдает импульс логической единицы через элемент ИЛИ 7 на формирователь 14 импульса запрета коррекции, формируется импульс запрета коррекции длительностью rn запрещающий коррекцию информационной последовательности. За это время регистр анализатора 3 синдрома полностью очистится, если есть размножение ошибок, а если рамножений ошибок нет, отключение блока 4

1320904 пороговых элементов не влияет на исправляющую способность сверточного кода.

Если количество ошибок в информационной последовательности не превышает исправляющей способности сверточного кода, дешифраторы 13 и 15 не срабатывают, на выходе формирователя импульса запрета коррекции сигнал разрешения коррекции, т, е. декодирование, осуществляется обычным образом.

Формул а изобретения

Составитель О.Тюрина

Техред В.Кадар

Редактор М.Петрова

Корректор Г.Решетник

Тираж 901 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д„ 4/5

Заказ 2б67/56

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Если ошибок в информационной последовательности больше гарантировано исправляемых декодером сверточного кода, срабатывает дешифратор 13 и через элемент ИЛИ 7 сигнал превышения коррекции поступает на форми— рователь 14 импульса запрета коррекции, который формирует импульс за" прета коррекции длительностью m.,При обнаружении отсутствия ошибок формируется импульс запрета коррекции длительностью а, эа это время регистр анализатора синдрома полностью очистится, Длина зоны размножения ошибок при этом Lp Np (при условии отсутствия ошибок после неправильной коррекции), что эквивалентно увеличению исправляющей способности сверточного кода или повышению помехоустойчивости декодирования.

Декодер сверточного кода, содержащий кодер, входы которого объединены с первыми входами корректора оши— бок и являются информационными входа— ми устройства, выход кодера подключен к первому входу формирователя синдромной последовательности, второй вход которого является входом устройства, а выход соединен с первым входом анализатора синдрома, выходы которого подключены соответст" венно к входам блока пороговых эле5 ментов, выходы которого подключены соотве гственно к первым входам блока запрета коррекции, выходы которого соединены с входами анализатора синдрома и вторыми входами корректора ошибок, выходы которого являются выходами устройства, первый вьг ход блока формирования тактовых импульсов .соединен с первым входом первого элемента И, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения помехоустойчивости устройства за счет уменьшения эффекта распространеS ния ошибок, в него введены элемент задержки, второй элемент И, реверсив20 ный счетчик, дешифраторы,элемент ИЛИ и. формирователь импульса запрета коррекции, выход которого соединен с вторыми входами блока запрета коррекции, выход формирователя синдром25 ной по,едоват, ьности подключен непосредственно к второму входу первого элемента И и через элемент задержки — к первому входу второго элемента И, второй и третий выходы блока формирования тактовых импульсов подключены соответственно к второму входу второго элемента И и первому вхо-. ду формирователя импульса запрета коррекции, выходы первого и второго

35 элементов И подключены соответственно к суммирующему и вычитающему входам реверсивного счетчика, выходы которого подключены к соответствую щим входам первого и второго дешиф40 раторов, выходи которых подключены к соответствующим входам элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом формирователя импульсов запрета коррекции,