Устройство для кодирования

 

Изобретение относится к вычислительной технике и технике связи и является усовершенствованием устройства по а. с. номер 1275782. Его использование в системах передачи цифровой информации для борьбы с групповыми ошибками позволяет повысить помехоустойчивость устройства и расширить область его применения за счет кодирования корректирующими кодами с информационной частью, кратной 2<SP POS="POST">м</SP>. Устройство содержит сдвиговый регистр 1, элементы И 2,6, элемент ИЛИ 7, блок 3 управления, формирователь 4 первого проверочного символа и формирователи 5 последующего проверочного символа. Введение блоков 8 удлинения кода и блока 9 элементов И обеспечивает возможность кодирования указанными кодами, имеющими более высокую корректирующую способность, чем коды Рида - Соломона. 1 з.п. ф-лы. 6 ил.

СООЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 Н 03 М .13/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ к автснско свидетельству

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (61) 1275782 (21) 4372064/24-24 (22) 30.12.87 (46) 23.07.89. Бюл. Р 27 (72) В.С.Ракошиц (53) 681.325 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1275782, кл . Н 03 М 13/02, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОДИРОВАНИЯ (57) Изобретение относится к вычислительной технике и технике связи и является усовершенствованием устройства по авт.св. Р 1275782. Его использование в системах передачи цифровой информации для борьбы с групповыми ошибками позволяет повы..SUÄÄ 1496010 A2

2 сить помехоустойчивость устройства и расширить область его применения за счет кодирования корректирующими кодами с информационной частью, кратной 2 . Устройство содержит сдвиговый регистр 1, элементы И 2,6,. элемент KIN 7, блок 3 управления, формирователь 4 первого проверочного символа и формирователи 5 последующего проверочного символа. Введение блоков 8 удлинения кода и блока 9 элементов И обеспечивает воэможность кодирования указанными кодами, имеющими более высокую корректирующую способность, чем коды Рида-Соломона. 1 з.п.ф-лы, 6 ил.

1496

И з обр ете ни е относится к вычислительной технике и технике связи, может бьггь использовано в системах пер едачи цифровой информации для борьбы с групповыми ошибками и является усовершенствованием устройства по авт.св. Р 1275782.

Цель изобретения — повышение помехоустойчивости устройства и расширение области его применения за счет кодирования корректирующими кодами с информационной частью, кратной

/

На фиг. i изображена блок-схема устройства для кодирования; на фиг, 2 — блок удлинения кода; на фиг. 3 — формирователь первого проверочного символа; на фиг. 4 — формиI рователь последующего проверочного символа; на фиг. 5 - блок управления; на фиг.. 6 — временные диаграммы работы устройства.

Устройство для кодирования содержит сдвиговый регистр 1, основной элемент И 2, блок 3 управления., формирователь 4 первого символа, форми-. рователи 5 последующего проверочного символа числом 2t-1, где t — число ошибок, исправляемых выходным кодом устройства над полем GF (2™), . дополнительные элементы И 6 числом

2t, элемент ИЛИ 7, блоки 8 удлинения кода числом 2t-1 и блок 9 элементов И. На фиг. 1 обозначены информационный 10 и тактовый 11 входы.

Регистр 1 содержит 2 m разрядов, выходы m первых разрядов подключены к информацйонным входам блока 3 управления и формирователя 4.

Блок 8 (фиг,2) содержит первый 12 и второй 13 элементы И, сумматор 14 и буферный регистр 15. На фиг.2 обозначены первый-четвертый входы

16-19 блока °

Формирователь 4 первого проверочного символа (фиг. 3) сод ержит первый 20, второй 21 и третий 22 буферные регистры, вычита т ель 23, пре образователь 24 кода, сумматор 25 и регистр 26 сдвига .

Формирователь 5 последующего проверочного символа (фиг.4) содержит вычитатель 27, преобразоватечь 28 кода, первый 29 и второй 30 буферные регистры, сумматор 31 и регистр

32, сдвига.

Блок 3 управления (фиг.5) содержит счегчик 33, дешифратор 34, три

010 4 ,элемента ЗЛПРЕТ 35, первый элемент

И 36 и 2t+1 вторых элементов И 37.

На фнг. 5 обозначены информационные входы 38, выходы 39-52 с первого по (2 t+12) -й.

Буферные регистры 20-22 формирователя 4 и буферные регистры 29 и 30 формирователя 5, а также регистры

26,32 сдвига формирователей 4 и 5 и буферный регистр 15 имеют по ш разрядов.

Преобразователи 24 и 28 кода формирователей 4 и 5 осуществляют над

15 входной величиной Z преобразование

1(g „ где о(E GF(2 ) — примитивный элемент поля GF(2 ), ® — сложение по модулю

20 2.

Вычитатели 23 и 27 и сумматоры

25 и 31 формирователей 4 и 5 осуществляют соответствующие операции по модулю 2 — 1.

Формирователи 4 и 5 и блок 3 аналогичны таким же блокам прототипа.

На фиг. 6 показаны следующие сигналы: а — тактовые импульсы на тактовом входе 11, а также на первом выходе 40 блока 3; б — к — сигналы на выходах 40-48 соответственно с второго по девятый блока 3; л, м— сигналы на. выходах (?4:-1) и (2t)-го элементов И 37 блока 3, т.е. на

35 (2t+7)-è и (2t+8)-м выходах этого блока; н — сигнал на (Zt+9)-м выходе 49 блока 3; о — сигнал íà (2t+

+ 12)-м выходе 52 блока 3 управления; и — сигнал на (2t+11)-м выходе 51

40 блока 3; р — сигнал на (2г+10)-м выходе 50 блока 3.

В основе .работы устройства лежит

1 сл ед ующее .

Информация, подлежащая кодирова45 нию, разбивается на блоки по 2

m-разрядных символов в каждом, являющихся показателями степени примитивного элемента GP(7 )-корня неприводимого многочлена степени и.

50 Обозначим информационные символы

К; (i=0,1...,2 -1), проверочные, символы К„ (j = 2,..., 2 +2 (t-1), где t — чйсло исправляемых кодом ошибок.

55 Тогда первый проверочный символ получается из соотношения м к а-

-""=K+= < я и е юм" ", (1)

1-- 0

1496010 где Ю и ) — суммирование в поле

GF(2%).

Введем функцию М (Е) такую, что о " = 1® ОР, тогда к ® к< к< к©к< к« МИо -«<1 ц

Ы О(< а<®, к, „к + Ка<-««J п

10 и в общем случае а; о<.<® к к; «(а;< -< <) или, переходя к показателям степени 15 а; = К1 Ч (а; < — К ).

Обозначим Ь = а1< -К;, тогда

35 где я = 1,...,2t-1 °

Аналогично уравнению (2) получим

+ (b.1 ) (5) Ц

Ь; = Ki < +q(i-1) .Кз

= к, — к; - 1 + у(bi, ).

Начальные условия:

50 (6) ь," = к,-к, -q.

Окончательный результат по форму- лам (1) и (4) получается на (2i)-м такте (i = 2 — 1).

В этом такте формулы (2) и (5) примут вид ь; = K2r?+ t4 (ь1<,?)

9 (7) а< = К +q(b) и а< = К;,<+

+ <(b»< ), 20 откуда

b К;, — K;+p(b, ), (2)

Уравнение (2) явля ется итерациональной формулой для получения пер- 25 вого проверочного символа °

Начальные условия. Ъ< = Кд - К<. (Э), Вычисления по формулам (2) и (3), т.е. операции сложения и вычитания. осуществляются по модулю (2 — 1) .

При этом нужно иметь в виду, что

К = 2« -1 не определено в кольце по модулю (2 — 1), поэтому (2 - 1)+

+а=2 -1

З

Э где а - любой элемент кольца.

Вторые < проверочные символы получают из соотношения

% к а "l к; <1 ® <кю«< (4) 40

i =0 и Ь,<,= К «д+ < (2 — 2) + < (Ь» ) (8)

Предложенная конструкция кодов позволяет осуществить их удлинение за счет введения еще одного информационного символа.

Устройство для кодирования работает следующим образом, На входы 10 и 11 устройства пос ступают блоки информации по 64 разряда в сопровождении тактовых импульсов (ТИ) . Затем 56 тактов следует пауэа для заполнения ее проверочными символами.

Первые 4 такта следует 0-й цикл, в течение которого заполняются первые 4 разряда сдвигового регистра 1, содержащего 8 разрядов.

Затем следует 1-й цикл (5-8-й такты), где по сигналу с второго выхода 40 блока 3 {фиг.бб) производит- ся запись на регистр 20 первого символа проверочной информации и затем по сигналу с выхода 41 блока 3 (фиг. 6в) его перезапись с регистра

20 на регистр 21. г

В следующем, втором цикле (9-12-й такты) производится вычитание на вычитателе 23 из содержимого (К,<) регистра 21, записанного в регистр

20 второго (К ) информационного символа, сложение полученного результата с нулем регистра 22 на сумматоре 25 и запись результата на регистр

26 по сигналу с выхода 42 блока 3 (фиг. бг).

Одновременно по сигналу с выхода

44 блока 3 (фиг. бе) результат вычитания с вычитателя 23 через блок 9 элементов И поступает на информационные входы формирователей 5 последующего проверочного символа, в которых на вычитателях 27 производится вычитание номера < формирователя 5 и запись полученной разности на регистр 29.

По сигналу с выхода 41 блока Э (фиг< бв) производится перезапись на регистр ? 1. второго (К ) информационно-1го символа, а по сигналу с выхода

43 блока 3 (фиг.бд) — передача copep" жимого регистра 26 с преобразованием его в преобразователе 24 кода в регистр 22. Одновременно по .сигналу с выхода 46 блока 3 (фиг.6з) производится сложение на сумматоре 3 1 со держимого регистра 29 с нулем регист1496010 ра 30 и запись результата на регистр

32.

Третий цикл аналогичен второму за исключением того, что при сложении на сумматорах 25 и 31 оба операнда в общем случае отличны от нуля и по сигналу с выхода 45 блока 3 (фиг. бж) осуществляется передача содержимого регистра 32 с преобразованием в преобразователе 28 кода в регистр 30.

На пятнадцатом цикле по сигналу с выхода 52 (фиг ° бо) поступление информации на вычитатель 27 прекраща- 15 ется и содержимое регистра 32 хранится весь цикл.

На шестнадцатом цикле через элемент И 13 блока 8 (фиг.2) по сигна,лу с выхода 51 блока 3 (фиг. бп) на 20

;вход сумматора 14 поступает первый

:проверочный символ, на другой его вход через элемент И 12 поступает содержимое регнстра 32. Результат сложения, являющийся (q +1 - p )-м 25 проверочным символом, записывается в регистр 15 по сигналу (фиг.бр) с выхода 50 блока 3.

В семнадцатом цикле по сигналу с выхода 42 блока 3 на вычитателе 30

23 из содержимого регистра 21 вычитается нуль регистра 20 и результат (содержимое регистра 21) на сумматоре 25 складывается с содержимым регистра 22.

Результат сложения, являющийся первым проверочным символом, записывается на регистр 26.

Одновременно с вычитателя 23 через блок 9 элементов И информация по- 40 ступает на вычитатель 27, где производится вычитание величины — (2 -2) = (-(2 -2)) = так как — (2 -2) = (2 -1) — (2 -2) 5

1.

По сигналу с выхода 44 блока 3 результат вычитания записывается на регистр 29. Одновременно по сигналу с выхода 45 блока 3 производится перезапись содержимого регистра 32 (от предыдущего цикла) на регистр 30 с преобразованием в преобразователе

28. На сумматоре 31 производится сложение содержимого регистров 29 и 30.

РИЪультят сложения записывается на регистр 32 по сигналу с выхода 46 бпока 3.

Начиная. с второго цикла и до конца семнадцатого цикла по сигналу с выхода 47 блока 3 (фиг.би) производится выдача информационных символов с Bbfxopà сдвигового регистра 1 через основной элемент И 2 и эле- мент ИЛИ 7 на выход устройства.

В восемнадцатом цикле по сигналу с выхода 48 блока 3 (фиг.бк) аналогично производится выдача первого проверочного символа, в девятнадцатом цикле - второго проверочного символа и т.д. по сигналу с выхода

49 блока 3 четырнадцатого проверочного символа..

Начало выдачи тринадцатого проверочного символа совпадает с началом обработки следующего блока информации.

Таким образом, устройство для кодирования обеспечивает получение длины (В-информационного блока, равной 2 mразрядных символов.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

1. Устройство для кодирования по авт.св. Р 1275782, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повыше ния помехоустойчивости устройства и расширения области его применения за счет кодирования корректирующими кодами с информационной частью, кратной 2, в устройстве между вторыми выходами формирователя первorо проверочного символа и информационными входами формирователей последующего проверочного символа введен блок элементов И, а между первыми выходами первого — (2t-1)-го формирователей последующего проверочного символа и первыми входами второго— (2t)-го дополнительных элементов И введены первый - (2t-1)-й блоки удлинения кода, вторые — четвертые входы которых соответственно подключены к первому выходу формирователя первого проверочного символа и (2а+10)-му и (2t+11) му выходам блока управления, (2t+12) и выход которого соединен с управляющими входами блока элементов И. .2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок удлинения кода содержит сумматор, буфернЫй регистр и первый и второй элементы И, первые входы которых являются соответственно первым и вторым вхо1496010

10 дами блока, тактовый вход буферного регистра является третьим входом блока, вторые входы элементов И объе- . динены и являются четвертым входом блока, выходы элементов И соединены с соответствующими входами сумматора, выход которого подключен к информационному входу буферного регистра, выход которого является выходом блока.

1496010

15цикл )Крым 17 цикл а

6

Составитель О.Ревинский

Редактор А.Шандор .Техред М.Яидык КоРРектоР С.Шекмар

Заказ 4287/57 Тираж 884 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Иосква, М-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101