Устройство для декодирования линейного систематического (п, к) кода

 

Изобретение относится к технике передачи данных и к вычислительной технике. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения декодирования любого линейного систематич.кода. Устр-во содержит генератор 1 тактовых импульсов, генератор 2 кода, блок 3 выбора максимума , блок 4 задания коэф., входной запоминающий блок 5, счетчик 6, арифметич. узел 7 преобразования кода, блок 8 быстрого преобразования Уолша, вспомогательный записывающий блок 9. Узел 7 содержит блоки сравнения 10, ключевые блоки 11|- 11 1.f, и 13,- 13, сумматор 14, регистры 15 и 16 сдвига. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. Q (Л со to 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦ ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3778473/24-09 (22) 03.08.84 (46) 30.07.87. Бюл. В 28 (72) Ю,М. Давыдов и О.В. Коваленко (53) 621.394.14(088 8) (56) Петрович Н.Т. и Размахнин M.К.

Системы связи с шумоподобными сигналами. Советское радио, 1969, с.165.

Авторское свидетельство СССР

Н 773948, кл. Н 04 Ь 17/30, 1977. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕКОДИРОВАНИЯ

ЛИНЕЙНОГО СИСТЕМАТИЧЕСКОГО (П,К) КОДА (57) Изобретение относится к технике передачи данных и к вычислительной

„„SU„„1327311 А1 (5!) 4 Н 04 L 17/301 Н 03 М 13/00 технике. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем обеспечения декодирования любого линейного систематич.кода. Устр-во содержит генератор 1 тактовых импульсов, генератор 2 кода, блок 3 выбора максимума, блок 4 задания коэф., входной запоминающий блок 5, счетчик 6, арифметич, узел 7 преобразования кода, блок 8 быстрого преобразования Уолша, вспомогательный записывающий блок 9.

Узел 7 содержит блоки сравнения 101 вЂ, 10» ключевые блоки 11„ — 11,, 12 —

12„ и 13, — 13„, сумматор 14, регистры

15 и 16 сдвига. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

132731

Изобретение относится к технике передачи данных и к вычислительной технике.

Цель изобретения — расширение .1 функциональных возможностей путем обеспечения декодирования любого линейного систематического кода.

На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства для декодирования линейного систематического (п,к) кода.

Устройство для декодирования линейного систематического (п,к) кода содержит генератор 1 тактовых импульсов, генератор 2 кода, блок 3 выбора . максимума, блок 4 задания коэффициен- . тов, входной запоминающий блок 5, счетчик 6, арифметический узел 7 преобразования кода, блок 8 быстрого преобразования Уолша, вспомогательный записывающий блок 9, арифметический узел 7 преобразования кода содержит блоки сравнения 10 — 10» первые ключевые блоки »„ — 11>, вторые ключевые 2б блоки 12 — 12, третьи ключевые блоки и

13 — 13 сумматор 14 первый и второй

1 И

У регистры 15 и 16 сдвига.

Устройство для декодирования линейного систематического (п,к) кода ра- 30 ботает следующим образом.

Рассмотрим исходное состояние блоков до начала процесса декодирования. который начинается с подачи тактовых импульсов с генератора 1 тактовых им35 пульсов.

Принятый закодированный сигнал, соответствующий одному кодовому слову, в виде последовательности положи- 40 тельных и отрицательных дискретных значений поступает на вход входного запоминающего блока 5, где он хранится в и ячейках с номерами i от 1 до Ф а и. Для простоты рассмотрим работу устройства для систематического кода длины п = 2 — 1, где с — целое число, . о

k — число информационных символов, n-k — число проверочных символов. В дальнейшем для рассмотрения работы устройства возьмем код длиной и

15 с числом информационных символов

k = 6, с в этом случае будет равно

4 на условия и = 2 — 1.

В блоке 4 задания коэффициентов

{регистре сдвига с ячейками с номерами = 1 до и и каждая ячейка содержит С разрядов)записаны значения коэффициентов h для данного (п,к) 1 2 кода, которые определяются для каждой

i-ой ячейки их формул

0,1 (i « k — с

Q 1

2, k — с< i

5ai j hj; kсi» п

I-1 где а; = a<;1,l — коэффициенты, опредеМ ляющие структуру генератора 2 кода.

Для и = 15, k = 6, с = 4 запишем значения коэффициентов и их представление в двоичной форме с числом разря," дов равным с = 4 (старшие разрядив слева) h =0=0000 h =1=0001 h =1=0001

1 6 11

Ь1 12 1100 Ь1 12»00

11 =0-0000

h =9=1000

h =4=0100

Ь =14=1110 Ь1 =6=0»0

Ьз=15=»» h»=10»

Хо Р Х Ы Х В Х49Х Х = Х 9 Х4 О+ Х

Х Х ЕХ ОХ ОХ Х1 — Х Ях Я)Х

Х1 = Х э Х Ж Х О Х ЭХ Х1 = Х 0> Х ЯХ ЯХ6 х х,ЭХ

Ь =2=0010 Ь1о — 11=10» h1 = 9=1001 отсюда видим, что с выходом ячеек блока 4 задания коэффициентов снимаются

4-х разрядные числа, которые заполняют не весь ряд чисел от 0 до 2 о (от 0 до 15) (отсутствуют числа 3,5, 7, 10, 13), некоторые же числа повторяются (1, »). четчик 6 с числом состояний 1

=2 — 1 = 3 соцержит k-с =2 разрядов.

До появления тактового импульса

02 в этих разрядах устанавливаем %-с число 2 -1=3, записываемое в бинарной последовательности как 1,1, сигнал на выходах генератора 2 кода отсутствует.

Процесс деводирования.

Во входном запоминающем блоке 5 записана последовательность 15-ти символов (п,к) кодового слова, 6 из которых — информационные.

Порождающий поливом кода для п=15, k=6 записывается в виде Р(х)= x + х + +х + х + х + 1 и генераторный @(х)

6

= х + х + x1+ x + 1.

Этот полином задает структуру генератора кода и уравнения для проверочных символов

Х = Х Ю Х ОХ О Х4 Х1 = Хтф Х Ю Х4

1327311

Тогда для случая, когда 6 информационных символов принимают значения х =О, х =О, х =0, х = О, х5 09 кодовый вектор, по которому можно суь 5 дить об окончании декодирования запишется как х„„ = t000001tl, а у „ =(у;1 у. =х., 1,и, у =(000001001110011j .

Будем считать, что у „ записан во входном запоминающем блоке 5, причем значению О" соответствует значение

"1", а "1" соответствует "-1".

С момента включения генератора 1 тактовых импульсов с его выходов снимаются тактовые импульсы: с первого

U с частотой F со второго U с

Fg F частотой вЂ, — т.е.- " .

2о ° 16

В интервале между первым и вторым импульсами U происходит первый цикл перекодирования записанного кодового слова. С приходом тактового импульса

U на вторые входы блоков сравнения

10„ — 10 . С выхода второго регистра

16 сдвига поступает сигнал, представляющий собой С-разрядную бинарную последовательность, С-4 значений которого определяются содержимым выходной 4-х разрядной ячейки второго регистра 16 сдвига, т.е. его конкретным сдвигом. При этом, осуществляется сдвиг регистра влево и перезапись содержимого первой ячейки в последнюю.

Так как блок 10 сравнения представ-35 ляет собой элементы сравнения двух

С-разрядных чисел, то на выходе блоков сравнения 10 — 10 единичный им1 h пульс, если на его первых и вторых входах будут одинаковые числа, т.е, 40 при поразрядном совпадении значений входных сигналов.

Рассмотрим работу блоков с приходом первых тактовых импульсов U и U>, С выхода второго регистра 16 сдвига 45 снимается "0" — 0000, и на выходах первого и второго блоков 10„, 10 сравнения появится единичный импульс, так как h = 0=0000, h =0=0000.

Единичный импульс открывает те GG ключевые блоки 11 на входы, которых он поступает, и дискретные зкачения у, кодового слова пройдут на соот-! ветствующие первые входы вторых и третьих ключевых блоков 12,!3, т.е. на 55 первые входы вторых и третьих ключевых блоков 12, l3 поступят дискретные значения у и у . Так как у вторых и третьих ключевых блоков 12 13, вторые входы — один прямой, а другой инверсный, сигнал пройдет через те ключевые блоки, на инверсный вход которых будет подан О от генератора

2 кода, или на прямой вход — "1", т.е. на входе сумматора 14 появляется сумма тех значений у. и у. входного

1 сигнала (п,к) кода, которые записаны в ячейках входного запоминающего блока 5 с теми же номерами,1 что и номера ячеек блока 4, задания коэффициентов, на выходе которых h;= h.= О, и некоторые соответствуют данному такту суммирования (с частотой F ). Полую ченный результат суммирования записывается в ячейку с номером о=О регистра 15 сдвига. Аналогично, на втором .. такте в ячейку с номером q=i регистра

15 запишется сумма у + у, так как э

h - =h =1. б 1

С приходом третьего тактового импульса U с параллельного выхода второго регистра 16 сдвига снимается число "2" = 0010, и в ячейку о=2 первого регистра 15 сдвига запишется сумма, состоящая из одного дискретного значения у так как h = 2 записа1 1 но (i†=) в 5-ой ячейке блока 4 задания коэффициентов. С приходом четвертого тактового импульса П, в ячейке

q 3 первого регистра 15 сдвига запишется "0", так как нет значения равного 3, среди значений„ записанных в блоке 4 задания коэффициентов.

С выхода заполненного первого регистра 15 сдвига сигнал поступает на вход блока 8 БПК и результат преобразования представляет собой коэффициентов корреляции со всеми функциями Уол. о ша порядка 2 . Полученные коэффициенты корреляции записываются во BcIIQMQ» гательный записывающий блок 9 и с его выхода поступают на вход блока 3 выбора максимума, где определяется значеФ ние и номер максимального коэффициента при 1=0.

При приходе первого тактового импульса U,,на выходе счетчика 6 появляется число Π— 00 (в 2 разрядах), на выходах генератора 2 кода устанавливаются бинарные значения х .

1 сигнала х = х, ) i = 1,п 1=0 равные

О. С приходом тактовых импульсов U числа, устанавливаемые на выходе счетчика 6, соответствуют номеру перекодирования. Бинарные значения сигнала с выходов генератора 2 кода управляют.поступлением дискретных эна5 13273 чений кодового слова на входы "плюс" или "минус" сумматора 14. Дискретные значения у и у для 1=0 приходом

2 первого тактового импульса U, пройдут через первый и второй ключевые блоки 5

13 на входы "плюс" сумматора 14. Результат суммирования поступает на вход первого регистра 15 сдвига, содержащего и+1 ячейку, и записывается в ячейку с номером q=0. С приходом 10 второго тактового импульса U> значение выходного сигнала равного " 1"=

=0001. С параллельного выхода второго регистра 16 сдвига совпадает со значениями сигналов h = 1=0001 и h„ 15

=1=0001, поэтому на выходе 6-ro u

ii-го блоков 10 сравнения появляются единичные импульсы, которые открывают 6-ой и 11-ый ключевые блоки 11, На соответствующие входы "плюс" 20 (состояние генератора 2 кода не изменилось) поступают у и у,„ со своими знаками (-), Содержимое сумматора 14 перед каждым тактом суммирования (0„)обнуляет- 25 ся.

После этого со второго выхода генератора 1 тактовых импульсов на вход счетчика 6 поступает следующий тактовый импульс, выходное состояние счетчика соответствует 1=1=01. Все действия над сигналом аналогичны первому преобразованию и отличаютсятолько тем, что на вторые входы вторых и третьих ключевых блоков 12 и 13 35 с и параллельных выходов генератора

2 кода будут поступать значения х.

1 ! сигнала х, соответствующие входному сигналу генератора 2 кода, т.е. 1=

1 01, и таким образом значения у. с 40

1 выходов вторых и третьих ключевых блоков 12 и 13 в зависимости от значений х, будут суммироваться с исходными или инвертированными знаками, а именно, если значение на i-ом выхо- 45 де генератора 2 кода х;= 1, то соотI ветствующее значение у> берется при суммировании с противоположным знаком. Далее в блоке 3 выбора максимума полученной максимальный коэффициент 50 для 1=1 сравнивается с ранее записанным (для 1=0) и выбирается максимальный из них, запоминается его значение, номер коэффициента преобразования Уолша q и номер перекодировки 1.

Для 1 = 2,...2 -1 все аналогично.

Полученный в результате перекодирова11 6 ния н арифметическом узле 7 преобразования кода сигнал, считываемый из первого регисдра 15 сдвига при одном из значений 1=0,...2" с — 1 определенном для каждого кодового слова будет максимально коррелирован с одной иэ с функций Уолша порядка 2, поэтому определение максимального коэффициента в блоке 3 выбора максимума, его номера q" и соответствующего номера 1 перекодирования приводит к определению кодового слова длиной К, первые к-с позиций которого определяются величиной 1", представленной в бинарном виде (сигнал на выходе счетчика 6), а последующие с позиций величиной q+, также представленной в бинарном виде.

Так как для выбранного нами кодового вектора 1=0„ то после выполнения одного преобразования был получен максимальный коэффициент преобразования

Уолша равный 15 для q =1 и 1 =0.

Формула и з о б р е т е н и я

1. Устройство для декодирования . линейного систематического(п,Е)кода, содержащего входной запоминающий блок, к тактовому входу которого, а также к тактовому входу блока выбора максимума и первому тактовому входу блока быстрого преобразования Уолша подключен первый выход генератора тактовых импульсов, при этом выход блока быстрого преобразования .Уолша подключен к входу вспомогательного записывающего блока, выход которого подключен к входу блока выбора максимума, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения декодирования любого линейного систематического кода, введены счетчик, генератор кода, арифметический узел преобразования кода и блок задания коэффициентов, выходы которого подключены к первым п-входам арифметического узла преобразования кода, к вторым и третьим и-входам которого подключены и-выходы соответственно входного запоминающего блока и генератора кода, к и информационным входам которого и и информационным входам блока выбора максимума подключены и входов счетчика, к входу которого и второму тактовому входу блока быстрого преобразования Уолша подключен второй выход генератора тактовых импульсов, первый выход коСоставитель Г. Лерантович

Техред И.Попович Корректор И. Муска

Редактор И. Сегляник

Заказ 3400/56 Тираж 638

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

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

7 13273 торого подключен к тактовым входам генератора кода и арифметического узла преобразования кода, выход которого подключен к входу блока быстрого преобразования Уолша.

2. Устройство по и.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что арифметический узел преобразования кода содержит < и блоков сравнения, первые входы кото.рых являются первыми и входами арифметического узла преобразования кода, а выходы и блоков сравнения подключены к первым входам первых и ключевых блоков, вторые входы которых являются вторыми и-входами арифметического узла преобразования кода, а выходы пер11 8 вых п ключевых блоков подсоединены к объединенным первым входам вторых и третьих и ключевых блоков, вторые объединенные входы которых являются третьими входами арифметического узла преобразования кода, при этом выходы вторых и третьих и ключевых блоков подсоединены через сумматор к входу первого регистра сдвига, выход Которого является выходом арифметического узла преобразования кода, тактовым входом которого являются объединенные тактовые входы первого регистра сдвига, сумматора и второго регистра .» сдвига, выходы которого подключены к объединенным вторым входам блоков сравнения.