Устройство для декодирования кода рида-соломона

 

Изобретение относится тс вычислительной технике. Его использование в системах передачи и обработки цифровой информации, в частности к цифровой звукозаписи, позволяет повысить помехоустойчивость устройства. Устройство содержит блок 1 вычисления синдромов , блок 2 циклического преобразования синдромов, буферный накопитель 3, блоки 4-6 сумматоров, триггер 14 и блок 15 ключей. Введение преобразователей 7-9 кода, сумматоров 10 и 11, счетчика 12, дешифратора 13 и блока 16 ключей обеспечивает исправление двух стертых символов взамен ошибочного . 2 ил. i СЛ со 00 ю ел со со Фиг/

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.SUÄÄ 1332539 А1 (5D 4 Н 03 M 13/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Г ., К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4035763/24-24 (22) 30.12.85 (46) 23.08,87. Бюл. Ф 31 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт радиовещательного приема и акустики им. А.С. Попова (72) А.Г. Бабанин, Э.И. Вологдин, Е.И. Ефимов, А.М. Коган, В.А. Колосков и А.П. Типикин (53) 681.325(088.8) (56) Цифровая звуковая система "Компакт Диск". Стандарт МЭК. 1983.

Техника средств связи. Серия ТРПА, 1984, Ф 3, с. 72-79, рис. 1-4. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕКОДИРОВАНИЯ КОДА РИДА-СОЛОМОНА (57) Изобретение относится к вычислительной технике. Его использование в системах передачи и обработки цифровой информации, в частности к цифровой звукозаписи, позволяет повысить помехоустойчивость устройства. Устройство содержит блок 1 вычисления синдромов, блок 2 циклического преобразования синдромов, буферный накопитель

3, блоки 4-6 сумматоров, триггер 14 и блок. 15 ключей. Введение преобразователей 7-9 кода, сумматоров 10 и 11, счетчика 12, дешифратора 13 и блока

16 ключей обеспечивает исправление двух стертых символов взамен ошибочного. 2 ил.

1332539

ИзобретеНие относится к вычислительной технике и может быть использовано в системах передачи и обработки цифровых данных, в частности в,цифровой звукозаписи.

Целью изобретения является повышение помехоэащищенности устройства.

На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 алгоритм его работы.

Устройство для декодирования кода

Рида-Соломона содержит блок 1 вычисления синдромов, блок 2 циклического преобразования синдромов, блок буферный накопитель 3, первый 4, второй 5 и третий 6 блоки сумматоров, первый

7, второй 8 и третий 9 преобразователи кода, первый 10 и второй 11 сумматоры, счетчик 12, дешифратор 13, триггер 14, первый 15 и второй 16 блоки ключей, кроме того, информационные входы 17, контрольный вход 18, первый

19 и второй 20 входы синхронизации, информационные 21 и контрольный 22 вы-25 ходы.

Блоки 1-6 и 15 выполнены аналогично блокам известного устройства. Например, буферный накопитель 3 может быть реализован на оперативном запоми-З0 нающем устройстве. Преобразователи 7-9 кода выполнены на постоянных запоминающих устройствах. Блоки 15 и 16 ключей строятся в виде набора элементов

И, первые входы которых объединены

35 и являются управляющим входом блока.

Устройство ()ля декодирования кода

Рида-Соломона работает следующим образом.

На информационные входы 17 поступают блоки информации, закодированной кодом Рида-Соломона. Коды Рида-Соломона являются систематическими, блоковыми и их декодирование основано на том, что как информационные,.так и

45 проверочные символы выражаются в элементах поле Галуа GF(2 ). Эти коды задаются через проверочную матрицу

1 1 1 ... 1 (л-> n-2 (2(н- i) 2(в-1) 1(n-31

Ы ... 1 (3(.- ) 3(n-2) 3(n-3)

° ° °

Н и данных.

55 где Ы вЂ” примитивный элемент поля

Галуа GF(2 ); и — количество символов в блоке

Например,, m = 8, тогда поле Галуа

CF(2 ) построено по неприводимому поF()() )(е X 4 )(+ )(2 + а примитивный элемент = 00000010.

При этом все шины (фиг. 1) имеют разрядность 8.

По мере поступления на вход декодера символов блока данных вычисляются синдромы 8, S,,,S . Одновременно производится подсчет числа N единичных флагов N стираний, подаваемых на вход 18 и сопровождающих стертые символы. По завершению подсчета чзшибочных символов по единичным флагам выполняется условный переход. Если число единичных флагов N = 1 или N = 2, выполняется вычисление величин ошибок в стертых символах, а затем — коррекция последних. В остальных случаях все информационные символы, поступающие на вход 18 устройства, передаются. на его выходы 21 с флагами, которые придаются им ранее, т.е. выполняется копирование флагов.

Работа устройства основана на использовании метода циклического преобразования. синдромов. Рассмотрим выражение для функции у((), где К =

0-(n-1), +8 -к) г г (где + — сложение по модулю два.

Выразим синдромы через величины известных локаторов i, j и неизвестных величин ошибок Г,, к. для двух стертых символов

lj. + . () (2) г

Подставив выражения (2) и (1) и преобразуя по правилам выполнение операций в GF(28), получаем 2 2 21 2Г. 2 2) „-2k у(Ы )=Е.+Е. + . (3)

У(I) 4 4 (2 -2К (2) -1К

Отсюда следует, что при К = у()() = ;; при К = ) у(К))

На входы 19 и 20 поступают сигналы цикловой и символьной синхронизации.

Кодовые блоки подаются на входы

17 старшими символами вперед. В блоке

1 за и тактов формируются синдромы л

S (S, S, S ) = Нn W принятого данных.

1332539

Полученные значения синдромов подаются в блок 2, где эа следующие п тактов производится их умножение на коэффициенты так, что на выходах блока 2 получаются на каждом

К-м такте произведения соответственно S, S l ", S,g ", где К = О,..., (n-1). При К = i или К = j элемент

d (c() соответствует локатору i(j) стирания.

Сигналы с выходов блока 2 подаются в блоки 3 и 4, где осуществляется суммирование S + S„o("и S, + S, d "

После этого каждая иэ полученных сумм 15 подается на входы преобразователей 7 и 8. В первом преобразователе 7 осуществляется преобразование кода суммы S, iS, Ы в код lpga((S + S„A ") во втором преобразователе 8 код

S + S o(преобразуется B код

1ОЧ(Б, + S Ы-2! ) 1

Полученные коды суммируются в сумматоре 10 по модулю 2 -1 = 255, котоВ рый может быть реализован как восьми- 2В разрядный сумматор, выход перекоса которого соединен с его входом переноса.

Код суммы, полученный в сумматоре ,1О, поступает на третий преобразователь 9, на выходах которого получается код ((о (9 + (-к)2 P+ (c,g

Этот код суммируется на сумматоре 11 с кодом синдрома Б, в результате на входы блока 15 ключей поступает код у(. -" ) .

ПараллеЛьно этому флаги стираний 4р с входа 18 подсчитываются в счетчике

12, который обнуляется в начале каждого периода блока данных. Если число флагов за этот период равно единице или двум, на выходе дешифратора 4

13 появляется сигнал, переводящий триггер 14 в единичное состояние.

Принимаемая информация на время вычислений записывается в буферный накопитель 3. Сигнал с его контрольного выхода открывает блок 16 ключей.

В зависимости от числа N флагов за период блока данных по этому сигналу либо выдается управляющий сигнал на блок 15, в результате производится коррекция стертого символа в блоке 6 сумматоров (при 0 (N с 3), либо коррекция не осуществляется, а ин формационные символы и флаги подаются без иэменения на выходы 21 и 22 соответственно (при N = 0 или N > 3).

1 I

Таким образом, вместо исправления одной ошибки в устройстве производится исправление двух стираний, что и повышает помехозащищенность устройства.

Формула изобретения

Устройство для декодирования кода

Рида-Соломона, содержащее блок вычисления синдромов, первые, вторые и третьи выходы которого подключены к соответствующим информационным входам блока циклического преобразования синдромов, первые, вторые и третьи выходы которого соединены соответственно с первыми, вторыми входами первого блока сумматоров и первыми входами второго блока сумматоров, буферный накопитель, информационные выходы которого соединены с первыми входами третьего блока сумматоров, триггер и первый блок ключей, выходы которого соединены с вторыми входами третьего блока сумматоров, информационные входы буферного накопителя и блока вычисления синдромов объединены и являются соответствующими информационными входами устройства, вход синхронизации триггера и первые входы синхронизации буферного накопителя, блока вычисления синдромов и блока циклического преобразования снндромов объединены и являются первым входом синхронизации устройства, вторые входы синхронизации буферного накопителя, блока вычисления синдромов и блока циклического преобразования синдромов объединены и являются вторым входом синхронизации устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения помехозащищенности устройства, в него введены преобразователи кода, сумматоры, второй блок ключей, дешифратор и счетчик, счетный вход которого и контрольный вход буферного накопителя объединены и являются контрольным входом устройства, первый и второй входы синхронизации счетчика подключены к одноименным входам синхронизации устройства, выходы счетчика соединены с входами дешифратора, выход которого подключен к информационному входу триггера, прямой и инверсный вьЫоды которого соединены с первым и вторым информацион!

332539

Составитель О. Ревинский

Техред Л.Сердюкова Корректор М. Шароши

Редактор И. Шулла

Заказ 3849/56 Тиразк . 901

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 ными входами второго блока ключей, контрольный выход буферного накопителя соединен с управляющим входом второго блока ключей, первый выход которого подключен к управляющему входу первого .блока ключей, выходы первого и второго блоков, сумматоров соединены через одноименные преобразователи ко,ца с одноименяь1мй входами первого сумматора, выкоды которого через третий преобразователь кода подключены к первым входам второго сумматора,вторые входы которого и вторые входывторого блока сумматоров объединены и подключены к соответствующим первым выходам блока циклического преобра5 зования синдромов, выходы второго сумматора соединены с информационными входами первого блока ключей» выходы третьего блока сумматоров и второй выход второго блока ключей являются соответственно информационными и контрольньи выходами устройства.