JPH07325706A - ビット誤り数算出回路 - Google Patents

ビット誤り数算出回路

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JPH07325706A
JPH07325706A JP6119926A JP11992694A JPH07325706A JP H07325706 A JPH07325706 A JP H07325706A JP 6119926 A JP6119926 A JP 6119926A JP 11992694 A JP11992694 A JP 11992694A JP H07325706 A JPH07325706 A JP H07325706A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 データストリーム中のフレーム同期パターン
のビット誤り数を高速に算出する。 【構成】 ビット誤り情報を構成するビットを3グルー
プに分けて各グループを並列にツリー型キャリールック
アヘッド加算器4a〜4cにて加算処理する。加算器4
a〜4cでは、3ビットづつをフルアダー00〜03に
て加算し、これ等加算出力S同士、キャリー出力同士を
順次フルアダー10,20,30,31,40,50に
て全加算処理をキャリー出力が1ビットになるまで繰返
えす。そして、途中の加算結果の溢れビットと当該1ビ
ットとを加算結果として導出することにより、加算段数
が減少し高速となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はビット誤り数算出回路に
関し、特にPCM通信に用いられるフレーム同期検出回
路におけるフレーム同期パターンのビット誤り数算出回
路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のビット誤り数算出回路は、図6に
示すように、PCMデータのフレーム同期パターン中の
各ビットの誤りを検出するビット誤り判定部1と、ビッ
ト誤り判定部から出力される各ビット毎の誤り情報から
フレーム同期コード中に含まれる誤りビット数の算出を
カスケード構造の加算器で行うキャリールックアヘッド
加算器2と、キャリーリックアヘッド加算器からの誤り
ビット数を誤りビット許容数との間で誤りビット数の大
小比較を行うルックアヘッド比較器3とを有している。
【0003】従来のキャリールックアヘッド加算器2の
構成例を図7に示す。この例では、フレーム同期パター
ンをL=32ビットとした場合について示している。フ
レーム同期パターンの構成ビットのうち誤り発生ビット
はビット誤り判定部21により2値表現にて“1”とな
っており、各ビットと順次加算していくカスケード型に
配されたフルアダーにより構成されている。この場合、
フルアダーを20段通すことにより、最終加算結果が得
られており、得られたビット誤り数はルックアヘッド比
較器23にて許容ビット誤り数との間で比較され、大小
判定の結果が出力される。
【0004】このキャリールックアヘッド加算器2で
は、図7に示す如く、1〜3ビットがフルアダー00に
て全加算され、この加算出力Sと次の4,5ビットとが
フルアダー10にて全加算され、この加算出力Sと次の
6,7ビットとがフルアダー20にて全加算されるとい
う処理が32ビット目まで繰返される。そして、フルア
ダー150の全加算出力Sがビット誤り数の最下位ビッ
ト(LSB)であるboとなる。
【0005】フルアダー00〜150の各桁上げ出力C
(16ビット)がフルアダー01,11,21,……
…,71にて全加算され、フルアダー71の全加算出力
Sがビット誤り数の2ビット目b1となる。これ等フル
アダー01,11,21,……,71の各桁上げ出力C
(8ビット)がフルアダー02,12,22,32によ
り全加算され、フルアダー32の全加算出力Sがビット
誤り数の3ビット目b2となる。
【0006】以下、同様にして最終段のフルアダー04
の加算出力Sと桁上げ出力Cとがビット誤り数の5ビッ
ト目b4と最上位ビット(MSB)b5となる。
【0007】この場合(L=32ビット)のキャリール
ックアヘッド加算器の加算段数は、図7の下に示す如
く、20段となっている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】この従来の誤りビット
数算出回路では、ビット誤り数の加算のためにカスケー
ド構造のキャリールックアヘッド加算器を用いて加算を
行っているため、フレーム同期パターン長をL、最終加
算結果を得るまでに必要な加算段数をNとした場合、 N={INT (L/2)−1}+INT (log2L)…………(1) となり、加算段数の増加による計算速度の低下を招いて
いた。
【0009】また、最終段の加算までキャリールックア
ヘッド加算の手法にて加算結果を用いて S=ΣSi 2i …………(2) で表される2i の重みを持つ2値(0,1)のSi を求
めるまで加算を行うため、キャリーセーブ加算に比べ
て、加算段数の増大を招き、結果として計算速度の低下
につながっていた。
【0010】尚、(1),(2)式において、INT
(X)はXの整数値を示し、Si はビットバイナリーで
表される加算結果の各ビットに対応し、Sは加算結果を
表す。本発明の目的は、加算段数を縮小して計算速度の
向上を図るようにしたビット誤り数算出回路を提供する
ことである。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明によるビット誤り
数算出回路は、所定ビット数からなるデータパターンの
各構成ビットの誤りをビット対応に夫々表示したビット
誤り情報を入力としてその誤り数を算出するビット誤り
数算出回路であって、前記ビット誤り情報の各構成ビッ
トを夫々全加算し、これ等全加算の加算出力同士及び桁
上げ出力同士を夫々独立に全加算し、これ等全加算結果
のキャリー出力が1ビットになるまで加算処理を繰返
し、この1ビットと途中の加算処理の加算出力の溢れビ
ットとをビット誤り数としたことを特徴とする。
【0012】本発明による他のビット誤り数算出回路
は、前記所定ビット数からなるデータパターンの各構成
ビットの誤りをビット対応に夫々表示したビット誤り情
報を入力としてその誤り数を算出するビット誤り数算出
回路であって、前記ビット誤り情報の各構成ビットを複
数グループに分割し、各グループ毎に、各構成ビットを
夫々全加算し、これ等全加算の加算出力同士及び桁上げ
出力同士を夫々独立に全加算し、これ等全加算結果のキ
ャリー出力が1ビットになるまで加算処理を繰返し、各
グループ毎の途中の加算処理の加算出力の溢れビットと
前記1ビットとを夫々同一重みビット同士でキャリーセ
ーブ型全加算処理し、これ等キャリーセーブ型全加算処
理の各加算出力と各桁上げ出力とをビット誤り数とした
ことを特徴とする。
【0013】
【作用】誤りビットは“1となっており、この“1”の
ビットの総数を知れば良いことから、従来のキャリール
ックアヘッド加算ではなく、各ビットをフルアダーにて
夫々加算し、これ等加算結果の加算出力同士及びキャリ
ー出力同士を夫々独立に全加算し、これ等全加算結果の
キャリー出力が1ビットになるまで加算処理を繰返すこ
とで、加算段数が少くて早い結果が得られることにな
る。
【0014】
【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例について
説明する。
【0015】図1は本発明の一実施例のブロック図であ
る。本実施例では、フレーム同期パターンのビット数L
が32の場合を示しており、ビット誤り検出部1はフレ
ーム同期パターンの各構成ビットの誤りを検出するもの
であり、入力フレーム同期パターンの各ビットと基準パ
ターンの各ビットとの一致不一致が判定され、不一致で
あれば入力フレーム同期パターンの構成ビットが誤りで
あることから、その対応ビットが“1”となって導出さ
れ、一致であればその対応ビットが“0”となって導出
される。
【0016】このビット誤り判定部1からの32ビット
のビット誤り情報出力は、いわゆるツリー型キャリール
ックアヘッド加算器4a〜4cへ入力され高速加算処理
が行われる。本例では、より高速動作を得べく、3つの
ツリー型キャリールックアヘッド加算器4a〜4cを並
列に設け、これ等各加算器4a〜4cへ32ビットの入
力を3グループ(L/3として示している)に分割して
供給するようになっている。
【0017】ツリー型キャリールックアヘッド加算器の
具体例を図2に示しており、ビット誤り判定部1からの
32ビットのビット誤り情報出力のうち第1〜第12の
12ビットを加算器4aへ、第13〜第24の12ビッ
トを加算器4bへ,残りの第25〜第32の8ビットを
加算器4cへ夫々入力して、各グループ毎に並列に高速
処理を行うものである。
【0018】複数グループに分けて並列加算を行う他
に、更に、ツリー型のキャリールックアヘッド加算を行
って高速化を図るようにしたものであり、入力されるビ
ット誤り情報の各ビットは重みを有しているわけではな
いので、先ず図2に示す如く、第1〜第12ビットの3
ビットずつを4つのフルアダー00〜03にて全加算処
理する。尚、第13〜第24ビットの3ビットずつも、
加算器4bにて並列に行われ、第25〜第32ビットの
3ビット×2と2ビットについても加算器4Cにて並列
に行われるもので、以下同じとする。
【0019】3つのフルアダー00〜02の3つの加算
出力S同士は次段のフルアダー10にて全加算処理さ
れ、その加算出力Sと前段のフルアダー03の加算出力
Sとが次々段のフルアダー20にて全加算処理される。
【0020】3つのフルアダー00〜02の3つのキャ
リー出力C同士はフルアダー30にて全加算され、フル
アダー10と20及び03の各キャリー出力Cはフルア
ダー31にて全加算される。このとき、フルアダー20
の加算出力Sは溢れビットとなり、これが加算結果の第
1ビット(LSB)b00として出力される。
【0021】フルアダー30と31との加算出力S同士
はフルアダー40にて全加算され、このキャリー出力C
とフルアダー30のキャリー出力Cとフルアダー31の
キャリー出力Cとがフルアダー50にて全加算される。
フルアダー40,50の各加算出力が溢れビットとなっ
て、これ等が加算結果の第2のビットb01,第3ビッ
トb02となって出力される。
【0022】最終的に加算結果のキャリー出力Cが1ビ
ットになるまで上記加算処理が繰返えされるが、本例で
は、フルアダー50のキャリー出力Cがそれに相当し、
このキャリー出力Cが加算結果の最上位ビット(MS
B)b03となって出力されるのである。
【0023】他のグループのフリー型キャリールックア
ヘッド加算器4b,4cにおいても、同様にして、加算
結果としてb10〜b13,b20〜b23が夫々得ら
れる。そして、これ等各4ビットの加算結果はキャリー
セーブ加算・比較器5にて誤り許容ビット数(予め設定
されている)と比較され、比較出力として導出されるよ
うになっている(図1参照)。
【0024】このツリー型キャリールックアヘッド加算
器を用いてL=32ビットの加算を、3グループに分割
して並列処理すれば、図2に示す如く、加算段数は6段
となり、著しく段数が減少し加算速度は向上すること明
らかである。
【0025】図3は図1のキャリーセーブ加算・比較器
5の例を示す図である。図2のツリー型キャリールック
アヘッド加算器4a〜4cの各4ビットの加算結果は、
各重みを考慮して、フルアダー5a〜5dへ夫々入力さ
れる。すなわち(b00,b10,b20)の3ビット
がフルアダー5aへ入力され、(b01,b11,b2
1)の3ビットがフルアダー5bへ入力され、(b0
2,b12,b22)の3ビットがフルアダー5Cへ入
力され、(b03,b13,b23)の3ビットがフル
アダー5dへ入力される。
【0026】この加算においては各ビットのキャリービ
ットC1〜C4は保存され、MSB側の次のビットの桁
のフルアダーへは伝播されず、キャリーセーブ比較器
(5e〜5i)へ入力される。このキャリーセーブ比較
器へ入力されるデータは、常に2i の重みを有するSi
とCiとの2ビットからなり、 bAi=(Si+Ci)2i =Vi2i にて表される。尚、Viは(0,1,2)の3値を有す
るものとする。
【0027】キャリーセーブ比較器5e〜5iでは、こ
の3値の重みViを有する2進数で表現される加算結果
ΣbAiと、許容ビット誤り数ΣbRiとをキャリーセ
ーブ比較を行う。この比較は上位桁から下位桁へ向けて
順次行われる。
【0028】図4はこのキャリーセーブ比較器5e〜5
iの具体例の回路図である。図において、2ビットにて
入力される加算結果ビットbAは、キャリー抽出部6a
に入力され、桁上がりビットbACと2ビットの和を表
す和ビットbASが出力される。
【0029】bA>bR判定部6bは、上位のキャリー
セーブ比較器(以下CSCと略す)からのbAとbRの
大小判定結果bA>bR信号を入力し、bAがbRより
大きい(bA>bR信号の論理“1”)か、または桁上
がりビットbACの論理が“1”か、または、和ビット
bASが基準値bRより大きい(bAS>bR)なら
ば、加算結果ビットbAが基準値bRより大きいと判定
し、bA>bR信号を論理“1”として出力する。
【0030】但し、上位のCSCからのbAとbRの大
小判定結果(bA<bR)信号を入力し、上位のCSC
にてbAがbRより小さい((bA<bR)信号の論理
“1”)ならば、bA>bR信号を論理“0”として出
力し、bA<bR判定部からのbAとbRの大小の判定
結果信号であるbA<bR信号及び(bA<bR)信号
にて大小判定を行う。
【0031】bA<bR判定部6cは、bA>bR判定
部6bからの和ビットbASと基準値bRが等しくない
ことを表すbAS≠bR信号と、bAがbRに等しい
か、小さいことを示すbA≦bR信号を入力し、論理が
真であるならば、加算結果ビットbAが基準値bRより
小さいことを示す(bA<bR)信号を出力する。但し
上位のCSSからのbAとbRの大小判定の結果、加算
結果ビットbAが基準bRより小さいことが確定したこ
とを示すbA<bR信号の論理が真(“1”)ならば、
(bA<bR)信号及びbA<bR信号を論理“1”に
て出力し下位のCSCに出力する。
【0032】bA<bR信号は、上位のCSCにて、か
つ(bA<bR)信号の論理が“1”(加算結果ビット
bAが基準値bRより小さい)であり、かつ、桁上がり
ビットbACの論理が“0”の状態において、和ビット
bASの論理が“0”(下位のCSCからの桁上がりに
よる上位CSCへの桁上げが起こらない状態)または、
基準値bRの論理が“1”(下位のCSCからの桁上げ
により上位CSCへの桁上げが発生しても、和ビットb
ASが基準値bRより小さくなる状態)ならば、加算結
果ビットbAが基準値bRより小さい値となることが確
定したと判定し、bA<bR信号を論理“1”にて出力
する。
【0033】上記の大小判定を上位のCSC5iから下
位のCSC5eへ順次実施することにより、最終的に基
準値に対する大小比較を行うことができる。
【0034】上記実施例では、フレーム同期パターンの
ビット誤り情報の構成ビット(L=32)を3グループ
化しているが、このグループ化する場合、1グループ中
のビット数が3つの整数倍になることが最も効率良くフ
ルアダーを使用することができる(フルアダーは3入力
であるため)。従って、32ビットの例では、単純に3
で割ると10.6ビットづつとなるが、第1グループ4
aのビット数としては、12ビットとした方が効率が良
く、よって第1,第2グループを各12ビットとし、第
3グループを残りの8ビットとして、最も効率良くフル
アダーを用いているのである。
【0035】また、3グループとしたのは、これまた次
段のキャリーセーブ加算部(図3)のフルアダー5a〜
5bが3ビット入力であることに起因するものであり、
効率使用が可能なためである。
【0036】尚、3グループとして並列処理を行わない
でも、入力のL=32ビットをそのまま単一のツリー型
キャリールックアヘッド加算器へ供給しても、図7に示
した従来の加算段数20よりは段数が少くなる。その例
を図5に示している。
【0037】図5の例から判る様に、従来は20段あっ
たものが、12段の加算処理で済むことになり、これだ
けでもより高速となることは明白である。
【0038】
【発明の効果】以上述べた如く、本発明によれば、キャ
リールックアヘッド加算をツリー型構造としたので、加
算段数を著しく減少させることができ、高速処理可能と
なる。更に、入力ビットを複数グループ(3グループが
理想的)に分割して各グループ毎にツリー型キャリール
ックアヘッド加算を並列処理することにより、更なる加
算段数の減少及び高速化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例のシステムブロック図である。
【図2】図1のツリー型キャリールックアヘッド加算器
の一例を示す図である。
【図3】図1のキャリーセーブ加算・比較器の一例を示
す図である。
【図4】図3のキャリーセープ比較器(CSC)の具体
例回路図である。
【図5】本発明の他の実施例の回路図である。
【図6】従来のビット誤り算出回路のシステムブロック
図である。
【図7】図6のキャリールックアヘッド加算器の一例を
示す回路図である。
【符号の説明】
1 ビット誤り判定部 4a〜4c ツリー型キャリールックアヘッド加算器 5 キャリーセーブ加算・比較器

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定ビット数からなるデータパターンの
    各構成ビットの誤りをビット対応に夫々表示したビット
    誤り情報を入力としてその誤り数を算出するビット誤り
    数算出回路であって、前記ビット誤り情報の各構成ビッ
    トを夫々全加算し、これ等全加算の加算出力同士及び桁
    上げ出力同士を夫々独立に全加算し、これ等全加算結果
    のキャリー出力が1ビットになるまで加算処理を繰返
    し、この1ビットと途中の加算処理の加算出力の溢れビ
    ットとをビット誤り数としたことを特徴とするビット誤
    り数算出回路。
  2. 【請求項2】 前記所定ビット数からなるデータパター
    ンの各構成ビットの誤りをビット対応に夫々表示したビ
    ット誤り情報を入力としてその誤り数を算出するビット
    誤り数算出回路であって、前記ビット誤り情報の各構成
    ビットを複数グループに分割し、各グループ毎に、各構
    成ビットを夫々全加算し、これ等全加算の加算出力同士
    及び桁上げ出力同士を夫々独立に全加算し、これ等全加
    算結果のキャリー出力が1ビットになるまで加算処理を
    繰返し、各グループ毎の途中の加算処理の加算出力の溢
    れビットと前記1ビットとを夫々同一重みビット同士で
    キャリーセーブ型全加算処理し、これ等キャリーセーブ
    型全加算処理の各加算出力と各桁上げ出力とをビット誤
    り数としたことを特徴とするビット誤り数算出回路。
  3. 【請求項3】 前記ビット誤り数と予め設定された誤り
    ビット許容数との間で大小比較を行うよう構成したこと
    を特徴とする請求項1または2記載のビット誤り数算出
    回路。
  4. 【請求項4】 データストリーム中のフレーム同期パタ
    ーンを検出するフレーム同期検出部において前記フレー
    ム同期パターンの各構成ビットの誤りが検出され、前記
    構成ビットの各々の誤りがビット対応に夫々表示された
    ビット誤り情報を入力としてその誤り数を算出するビッ
    ト誤り数算出回路であって、前記ビット誤り情報の各構
    成ビットを夫々全加算し、これ等全加算の加算出力同士
    及び桁上げ出力同士を夫々独立に全加算し、これ等全加
    算結果のキャリー出力が1ビットになるまで加算処理を
    繰返し、この1ビットと途中の加算処理の加算出力の溢
    れビットとをビット誤り数としたことを特徴とするビッ
    ト誤り数算出回路。
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