Устройство для исправления ошибок

 

Изобретение относится к цифровым системам передачи информации и может быть использовано для исправления ошибок в цифровых линейных трактах, использующих недвоичные коды с минимальным кодовым расстоянием, не превышающим двух. Устройство содержит кодер 1, выполненный в виде аналого-цифрового преобразователя. первый 2 и второй 3 регистры, блок 4 исправления ошибок, дешифратор 5, преобразователь 6 параллельного кода в последовательный, умножитель 7 частоты , синхронизатор 8, блок 9 определения четности и компаратор 10. Ловьш1ение помехоустойчивости устройства достигается путем учета избыточности сигнала. Работа устройства основана на использовании принципов декодирования с мягким решением, при котором входной сигнал подвергается аналого-цифровому преобразованию . С выхода кодера 1 через регистры 2 и 3 принятый сигнал поступает в блок 4 исправления ошибок, определяются область, в которую попало принятое кодовое слово, затем кодовое слово через дешифратор 5 поступает на выход устройства. Цепочка из блока 9 определения четности и компаратора 10 позволяет устанавливать режим работы блока 4. 4 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1367028 А1 (51)4 G 08 С 25/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ э,,,, лэ, е,, /

У р . r

К д ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4039387/24-24 (22) 24.03.86 (46) 15.01.88. Бюл. У 2 (71) Институт радиофизики и электроники АН АрмССР (72) Г.С. Маркарян и Н.А. Гулян (53) 621.398(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

HI 1065819, кл. G 08 С .25/00, 1982.

E.R..Serlekamp 1EEE Trans, on Inf.

Th чо1. 29, 1983, 11 3, р.р.372-377. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПРАВЛЕНИЯ ОШИ БОК (57) Изобретение относится к цифровым системам передачи информации и может быть использовано для исправления ошибок в цифровых линейных трактах, использующих недвоичные коды с минимальным кодовым расстоянием, не превышающим двух. Устройство содержит кодер 1, выполненный в виде аналого-цифрового преобразователя, первый 2 и второй 3 регистры, блок 4 исправления ошибок, дешифратор 5, преобразователь 6 параллельного кода в последовательный, умножитель 7 частоты, синхронизатор 8, блок 9 определения четности и компаратор 10.

Повышение помехоустойчивости устройства достигается путем учета избыточности сигнала. Работа устройства основана на использовании принципов декодирования с мягким решением, при котором входной сигнал подвергается аналого-цифровому преобразоваС выхода кодера 1 через регистры 2 и 3 принятый сигнал поступает в блок 4 исправления ошибок, определяются область, в которую попало принятое кодовое слово, затем кодовое слово через дешифратор 5 поступает на выход устройства. Цепочка из блока.9 определения четности и компаратора 10 позволяет устанавливать режим работы блока 4. 4 ил.

67028 2

1 !3

Изобретение относится к цифровым системам передачи информации и может быть использовано для исправления ошибок в цифровых, линейных трактах, использующих коды с минимальным кодовым расстоянием, не превышающим двух.

Цель изобретения — повышение помехоустойчивости эа счет учета избыточности сигнала.

На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства; на фиг. 2 " 4 диаграммы, поясняющие принцип исправления ошибок с использованием декоди-. рования мягким решением.

Устройство (фиг. 1) содержит кодер 1, выполненный в виде аналогоцифрового преобразователя, первый 2 и второй 3 регистры, блок 4 исправления ошибок, дешифратор 5, преобразователь 6 параллельного кода в последовательный, умножитель 7 частоты, синхронизатор 8, блок 9 определения четности, компаратор 10.

Введение указанных элементов позволяет при декодировании сигнала использовать всю информацию о принятых символах, что эквивалентно повышению избыточности сигнала без снижения эффективности цифровой системы передачи, а полученная таким образом избыточность используется для улучшения корректирующей способности ко да и позволяет исправлять ошибки в блочных кода, минимальное кодовое расстояние в которых 0 2.

Сказанное поясним на примере (фиг. 2,3). Пусть для передачи информации в цифровой системе передачи используется троичный двухразрядный (q = 3, г = 2) код С (1 0,1 }, 10, -13 1, 01, 1-1, 01), минимальное кодовое расстояние в матрице Минковского, для которого равно d = 2. В соответствии с теорией корректирующих кодов при известных методах декодирования этот код позволяет только обнаруживать ошибки.

Причем ошибка при приеме произойдет, если напряжение помехи (U/2 ,(U — амплитуда сигнала) в случае, когда передавались. символы 0 или 1, а также если )(- U/2, в случае, когда передавались символы 0 или 1.

Рассмотрим, например, декодирова-. ние разрешенного кодового слова (1, О). При -обычных методах декодирования областью правильного приема является прямоугольник с координата5

ЭО

55 ми (0,5; 0,5), (0,51 -0,5); (1; 0,5); (1; - 0 5).

Предлагаемое устройство позволяет расширить область правильного приема и превратить ее в треугольник с координатами (О; 0),(1; 1), (1; -1).

Предлагаемое устройство позволяет исправить ошибки, которые могут быть исправлены известными методами.

При этом границы новой области задаются управлениями прямых, соединяющих запрещенные кодовые слова, а множество всех кодовых слов в области задается m разрядным аналого-цифровым преобразователем .

При этом повышение помехоустойчивости достигается беэ изменения передающего оборудования.

Устройство работает следующим образом.

Пусть для передачи информации в цифровой системе передачи иснольэуется некоторый код типа пВ-rq êîòîðûé блоку из и двоичных символов ставит в соответствие блок из r q"è÷íûõ символов (r (n, q), 3), причем минимальное кодовое расстояние d < 2. На информационный вход предлагаемого устройства поступают сигналы, искаженные помехой. В аналого-цифровом преобразователе 1 осуществляется стробирование принятого сигнала s моменты времени, соответствующие середине тактового интервала и каждое значение отсчета представляется m разрядной двоичной комбинацией в натуральном двоичном коде. Управляющие сигналы, необходимые для работы аналого-цифрового преобразователя 1, поступают с выхода умножителя 7 частоты в m раз и с синхровхода устрой" ства.

Поскольку в аналого-цифровом преобразователе 1 каждому отсчету ставится в соответствие m разрядная двоичная комбинация, то для представления r мерного кодового слова потребуется rxm символов. Выбор величины m осуществляется исходя из компромиса между достигаемым выигрышем и усложнением устройства и определяется конкретными требованиями к цифровой системе передачи.

В m разрядном аналого-цифровом преобразователе 1 формируются r x m разрядные двоичные кодовые слова, ко" торые в последовательном коде поступают на вход r x m разрядного последо1367028 вательно-параллельного регистра 2 сдвига, в котором осуществляется преобразование последовательного кодового слова в параллельное.

Управляющие сигналы, необходимые дпя работы разрядного регистра сдвига 2, поступают с выходов умножителя

7 частоты в е раз и синхронизатора 8. 10

Запись информации в r x m разрядныи регистр 2 осуществляется с частотой

f, m (f — тактовая частота линейного сигнала цифровой системы переда-, чи), а считывание — частотой 1,/г.

Принцип работы синхронизатора 8 заключается в том, что по принятому синхросигналу на его выходе формируется управляющее напряжение, позволяющее получить информацию о начале каждого кодового вектора.

С выходов r x m разрядного регистра сдвига 2 сигнал в параллельном коде поступает на соответствующие входы r x m разрядного буферного ре- 2 . гистра 3, с выходом которого r x m разрядное двоичное кодовое слово поступает на соответствующие входы блока 4 исправления ошибок. Запись и считывание информации в буферном регистре осуществляется с частотой

f,/r, которая подается на управляющий вход с выхода устройства для блочной синхронизации 8.

Принцип действия буферного регистра 3 известен, а реализация возможна на микросхемах К155ИР1.

Принцип действия блока 4 заключается в том, что в нем определяется область, в которую попало принятое кодовое слово, и в зависимости от области принимается решение о передаче соответствующего кодового слова. Реализация блока 4 зависит от структуры кода и разбиения на области правильного приема.

Синхросигнал, необходимый для работы блока 4 поступает с выхода синхронизатора 8. На второй вход поступает. сигнал о знаке текущей цифровой суммы. Если значение текущей цифровой суммы отрицательно, то алгоритм работы блока 4 определяется разбиением, приведенным на фиг. 4. Если значение текущей цифровой суммы положительно, то необходимо воспользоваться разбиением для отрицательной моды (симметричной фиг. 4).

На входы дешифратора 5 поступают

r x m разрядные двоичные кодовые слова, в которых каждые m позиций соответствуют значению исходного отсчета сигнала. Запись информации и ее считывание в дешифраторе 5 осуществляется с частотой f, /r, которая подается на синхронизатор 8.

С выходов дешифратора 5 разрядные

r q-ичные кодовые слова в параллельном коде поступают на соответствующие входы преобразователя 6, в котором осуществляется преобразование параллельного кода в последовательный.

Таким образом, предлагаемое уст" ройство позволяет повысить помехоустойчивость линейных кодов (блочных и неблочных) для цифровых систем передачи. Положительный эффект достигается путем расширения областей правильного приема разрешенных кодовых слов, что позволяет исправлять ошибки в кодах, минимальное кодовое рас" стояние в которых д 2, и что невозможно осуществить в известных устройствах. При этом на передающем конце оборудование не изменяется, а на приемном конце не требуется огромной памяти.

Формула изобретения

Устройство для исправления ошибок, содержащее кодер, первый вход которого является информационным входом устройства, первый и второй регистры, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости, в него введены умножитель частоты, синхронизатор, компаратор, блок определения четности, преобразователь параллельного кода в последовательный, дешифратор, блок исправления ошибок, выход кодера соединен с первым входом первого регистра, выходы которого соединены с соответствующими первыми входами второго регистра, выходы которого соединены с соответствующими первыми входами блока исправления ошибок, выходы которого соединены с соответствующими первыми входами дешифратора, выходы дешифратора соединены с соответствующими первыми входами преобразователя параллельного кода в последовательный, выход которого через последовательно соединенные блок определения четности и компара5 1367028 е тор соединен с вторым и третьим вхо-, четвертым входом блока исправления дами блока исправления ошибок, выход ошибок, объединенные третий вход коумножителя частоты соединен с вторы- дера, входы умножителя частоты и ми входами кодера и первого регист- синхронизатора и третий вход преоб5 ра, выход синхронизатора. соединен с разователя параллельного кода в повторыми входами второго регистра, следовательный являются управляющим дешифратора, преобразователя парал- входом устройства, выход преобразолельного кода в последовательный, вателя переменного кода в последова третьим входом первого регистра и 1О тельный является выходом устройства.

1367028 ваяю) Составитель Н. Лысенко

Редактор А. Долинич Техред А. Кравчук Корректор А. Тяско

Заказ 6840/48

Тираж 558 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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