JPS6055564A - エラ−訂正回路 - Google Patents

エラ−訂正回路

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JPS6055564A
JPS6055564A JP16367183A JP16367183A JPS6055564A JP S6055564 A JPS6055564 A JP S6055564A JP 16367183 A JP16367183 A JP 16367183A JP 16367183 A JP16367183 A JP 16367183A JP S6055564 A JPS6055564 A JP S6055564A
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JP
Japan
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error
circuit
bit
correction
error correction
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Application number
JP16367183A
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English (en)
Inventor
Masahide Nanun
南雲 雅秀
Tadashi Kojima
正 小島
Jun Inagawa
純 稲川
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B20/00—Signal processing not specific to the method of recording or reproducing; Circuits therefor
    • G11B20/10—Digital recording or reproducing
    • G11B20/18—Error detection or correction; Testing, e.g. of drop-outs
    • G11B20/1806—Pulse code modulation systems for audio signals
    • G11B20/1809—Pulse code modulation systems for audio signals by interleaving

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Error Detection And Correction (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、例えばCD(光学式コンパクトディスク)
方式のDAD (デジタルオーディオディスク)再生装
置に使用して好適するエラー11’ rEM路の改良に
関する。
〔発明の技術的背景〕
近時、青畳機器の分野では可及的に高忠実度再生化を図
るために、PCM(/eルスコードモノユレーション)
技術を利用したデジタル記録再生力式を採用しつつある
。つまり、これはデジタルオーディオ化と称せられてい
るもので、オーディオ特性が記録媒体の特性に依存する
ことなく、在来のアナログ記録再生方式によるものに比
して格段に優れたものとすることが原理的に確立されて
いるからである。
この場合、記録媒体としてディスク(円盤)を対象とす
るものはDADシステムと称せうしておυ、その記録再
生方式としても光学式、静電容量式、及び機械式といっ
たものが提案されているが、いずれの方式を採用する場
合であっても、それを具現する再生装置としてはやはり
在来のそれにみられない種々の高度のコントロル機能や
性能等を満足し得るものであることが要求されている。
すなわち、これはCD方式のものを例にとってみると、
直径12 〔an 〕、厚さ1.2〔■〕の透明樹脂円
盤にデジタル(PCM)に対応したビット(凹凸)を形
成する金属薄膜を被着してなるディスクをCLV(線速
度一定)方式により約500〜200 [:r、p、m
、] の可変回転速度で回転駆動せしめ、それを半導体
レーザ及び光電変換素子を内蔵した光学式ピックアップ
で内周側から外周側に向けてリニアトラッキング式に再
生せしめるものであるが、該ディスクはトラックピッチ
が1.6〔μm〕であって片面でも約一時間のスデレオ
再生をなi〜得る膨大な情報量がプログラムエリア(半
径35〜58[:am、1)に収録されているとともに
、それらのインデックスデータ等がリードインエリア(
半径23〜25[w])に収録されているといったこと
からも容易に窺い知れるところである。
ところで、j二N+:のようなりADシステムにあって
は、デジタル化データをディスクに記録する際に、再生
時にピット同期信号の生成を容易に行なえるようにした
り、壕だ光学式ピックアップで読み取られたRF倍信号
周波数特性を狭帯域と12て安定なデータスライスを行
なえるようにしたりするために、デジタル化データをそ
の極性反転間隔が規定された最大及び最小極性反転間隔
内に常にあるようなデータに変調してディスクに−[シ
録するようにしている。そして、この変調方式としてt
」−1光学式CD方式DAD再生装置の場合、EFM(
エイトトウフォーティーンモノユレーション)変調カ一
般的ニ用イられている。このKFM変調は、デジタル化
データを8ビット単位で区切り、それを14ビツトのデ
ータに変調してディスクに記録するようにするもので、
再生時には14ビツトのデータを8ビツトの元のデジタ
ル化データに復調して再生するようにしているものであ
る。
そして、上記のようにディスクから再生された14ビツ
トのデータを復調してなる8ビツトのデジタル化データ
は、訂正回路に導かれてエラー訂正処理が行なわれる。
ここで、特に光学式CD方式DAD再生装置においては
、そのエラー訂正符号としてクロスインターリーブリー
ドソロモン符号(CIRC)を採用している。すなわち
、これは従来より知られている代表的なランダムエラー
訂正符号のうちで最もエラー訂正能力が高いものとして
広範に定義されているBCH符号の一種であるリードソ
ロモン符号を用いるものであるが、それにバーストエラ
ーに対しても高い訂正能力を持たせるべくクロスインタ
ーリーブなる信号処理を伴なわせるようにしたものであ
る。
ところで、リードソロモン符号の復号つまりエラー訂正
は、BCH符号のそれと同様になすことができる。今、
例えば符号長(n)、情報シンdζル(k)個、検査シ
ンd?ル(n−k)個からなるリードソロモン符号につ
いて、その復号法を調べてみるものとする。但【7、上
記各シンボルはに)個の2進ビツトつまり2m個の元を
有する有限体であるがロア体G F (2rfl)の元
である。
そして、この場合、を重エラー訂正リードソロモン符号
の生成多項式H(X)は、αをガロア体G F (2m
)の原始元として次の0式または0式のように表わされ
る H(x)= (x +a ) (x +a”)−−−(
X+IX”)−■H(x)= (x+a” )(x+a
 )・−=(x+a”−1)−■また、記録信号多項式
をU (IC)、再生信号多項式をV (x)で表わし
、かつエラー多項式をE(x)とすると、これらの間に
は次のような関係が成立する。
■ (夏)= U (][) −ト E (x) ・・
・■この場合、多項式の係数はガロア体G F (2r
f1)に含まれており、エラー多項式E (x)はエラ
ーロケーション及び値(大きさ)に対応する項だけを含
んでいる。したがって、エラーロケーション(Xj)に
おけるエラー・譬ターンを(Yj )とすると、E (
x) =ΣYjX ・・・■ となり、該0式でΣはエラーのすべての位置にわたる総
和を意味している。
ここで、シンドローム(SK)を、 5i=V(αi) ・・・■ (但し、i=0.1.・・・・・・、2t−1)の如く
定義したとすると、上記0式より、5i−U(α)+E
(αI)  1 となる。この場合、U (X)はH(x)で常に割り切
れるので、 U(α′)=0 であるから、 81=E(αi) となる。そこで、上記0式より と表わすことができる。但し、α −Xjとおいたもの
で、Xjはα におけるエラーロケーションを表わして
いる。
ここで、エラーロケーション多項式σ(、)は、エラー
数を6として、 σ(、)−ΣCx−XI) =x@十σ、x0−1+・・・・・・ +σ。 ・・・
■と定義される。
また、■式のσ、〜σ。は、シンドローム(Ss)との
間で次のように関係づけられるO 8l+。十 018%(−e −s +・・・・・・十
σ。−1Sl+t+σesi・・・■つまり、以上のよ
うなリードソロモン符号の復す手順t」、 (I) ■式によりシンドローム(8i)を計算する。
(i)(8′)式によりエラーロケーション多項式の係
数σ、〜σ6を鱈1′y#する。
(1) (7) 式によりエラーロケーション多項式の
根(Xj)をめる。
側 ■式によりエラー・9ターン(Yj)をめ、0式に
よりエラー多項式をめる。
(%’) 0式によりエラー訂正を行なう。
なる(I)〜(V)の手順に帰着せしめられる。
次に、以上のような復号手順によるエラー訂正の具体例
として、1ブロツクデータに4個の検査シンがルを用い
た場合について説明する。
すなわち、この場合の生成多項式H(r)は、H(x)
=(X+1 ) (x+a ) (x+a”) (x+
a”)となり、2重エラーまでの訂正が可能となるもの
であり、以下説明する。
(I) シンドローム80〜S、を計算する。
(1) 0式を・=1.a=2について書き直すと、6
=1の場合には、 となる。また、・=2の場合には、 となる。
ここで、実際の復号器がe = 1の場合から動作を始
めるものとすると、先ず連立方程式■を満足する解(σ
I)をめなければならない。そして、この解が存在しな
ければ、復号器は次にe = 2の場合について連立方
程式[相]を満足する解(σ、)、(σ2)をめなけれ
ばならない。なお、ここでも解が得られない場合は・≧
3とみなすことになる。
■式の解(σ1)は、 としてめ、6φ式の解(σ1)、(σ、)は、としてめ
る。
1) 以上のようにしてエラーロケーション多項式の係
数(町)が得られたならば、次に■式によりエラーロケ
ーション多項式の根をめる。
先ず、―=1の場合は、 σ(−)=x+σ1 =Os ” XI = σ1とな
る。また、e=2の場合は、 σ(、)=、意十σ1x十σ、=0 …■として、該0
式にガロア体G F (2”)の元を順次に代入してそ
の解をめればよく、今この根を(XI)、(Xりとする
。
■ エラーロケーション多項式の根がまったなら、次に
0式によりエラー・量ターン(Yj)をめる。
先ず、a = 1の場合は、 so= y、 、’、y、 =s0 となる。また、e == 2の場合は、so= y、 
+ y。
J ;YIXs + YtXt より、 y、=s0+y1 (7)上述のようにしてめたエラーパターン(Yl )
、 (Yt)により訂正を行なう。
〔背景技術の問題点〕
しかしながら、上記のような従来のエラー訂正手段では
、まだまだ十分なエラー訂正能力があるとはbえず、特
にエラーであるか否かの判定に岨りが生じ易いため、確
実なエラー訂正を行ない得ないものである。
〔発明の目的〕
この発明は上記事情を考慮してなされたもので、誤判定
を高い確率で防止しエラー訂正能力を向上させ九極めて
良好なエラー訂正回路を提供することを目的とする。
〔発明の概要〕
すなわち、この発明は、nビットのデジタルデータをm
ビット(m>n)のデジタルデータに変調してなるmビ
ット変調データを元のnビットデジタルデータに変換す
る復調手段と、この復調手段から出力されるnビット復
調データに対しガロア体G F (2”)における2重
訂正BCH符号によるエラーロケーション多項式を用い
てエラー訂正に必要なエラーロケーション及びエラーパ
ターンを生成し訂正処理を施すエラー訂正手段とを備え
たエラー訂正回路において、前記復調手段の出力が前記
mビット変調データが取シ得る2m個の・9ターンのう
ちから前記nビット復調データが取り得る2重個のノf
ターン以外の(2m2n)個のパターンになったことを
検出してエラーフラグを発生するエラーフラグ発生手段
を具備し、前記エラーフラグ発生手段から出力されるエ
ラーフラグの数に応じて前記nビット復調データの信頼
度を判別し前記エラー訂正手段の訂正動作を制御するよ
うにしてなることを特徴とするものである。
〔発明の実施例〕
以下、この発明の一実施例について図面を参照して詳細
に説明する。第1図において、11はピックアップで、
図示しないディスクを再生してRF倍信号出力するもの
である。このRF倍信号、図示しないデータスライス回
路でデジタル化データに変換された後、セルフクロック
のだめの同期信号抽出に供せられて、復調回路12に供
給される。ここで、この復調回路12は、前述したよう
に、ディスクに記録された14ビツトデータを8ビツト
データに変換するEFM復調動作を行ない、その復調シ
ンデルをエラー訂正回路13に出力するとともに、EF
M復調されたデータが2重個の・9ターン以外のノ4タ
ーンであった場合、その復調シンゲルにエラーフラグ(
Er f )を付加してエラー訂正手段13に出力する
ものである。
すなわち、復調回路12に供給される信号(以下再生シ
ンゲルという)は、14ビツトであるから214個の・
9ターンを有している。一方、復調回路I2から出力さ
れる復調シンぜルは8ビツトであるから、2重個のパタ
ーンしか有さないことになる。このため、復調シンがル
は214 28個のパターンを取ることはなく、もし、
2142重個ノ・譬ターンをとった場合、その復調シン
がルは絶対的にエラーとみなすことができる。そこで、
このような214 28個のパターンをとった復調シン
+l?ルに対してエラーフラグ(Erf)を付加して出
力するように[7ているものである。
このため、復調回路12から出力される復調シンボルは
、 (1) 2重個の・マターン内にあって正常なもの、(
2) 2重個の・ンターン内にあって誤りのあるもの(
Erfは出力されず)、 (3) 214 21個のパターン内にあるもの、つ捷
りErfが出力されたもの、 03種類に分かれることになる。但し、(1) 、 (
2)は復調回路12では区別することができない。
ここで、上記エラー訂正手段13は、2重訂正回路14
+ディンターリーブ回路15及び2重訂正回路16より
なるクロスインターリーブ2重訂正方式となされている
。これは、周知のように、2重訂正回路14で復調シン
ゲルの誤り判定を行ないエラー訂正可能である場合はエ
ラー訂正してディンターリーブ回路15及び2重訂正回
路16を介して図示しないい変換器に出力するようにし
、エラー訂正不可能な場合はエラー訂正せずそのエラー
ロケーションを示すエラーフラグ(Et )を復調シン
がルに付加してディンターリーブ回路15に出力し、エ
ラーフラグ(21)とともにディンターリーブ処理を施
して2重訂正回路16でエラー訂正をするようにしたも
のである。
ところで、上記2重訂正回路1゛4は、第2図に示すよ
うに構成されており、復調回路12から出力されるエラ
ーフラグ(Erf)に応じて、第3図に示すようなil
[°正アルゴリズムで動作スるようになさねている。す
なわち、ピックアップ11から出力されたRF倍信号、
デジタル化データに変換された抜、同期回路17に供給
されて再生データ抜き取りクロック信号(pt、CK)
及びフレーム同期クロック信号(PFCK)が生成され
る。すると、デジタル化データはシリアルパラレス変換
回路18によって再生データ抜き取りクロック信号(P
LCK)に応じて、14ビツトの再生シンj?ルに変換
される。そして、との再生シン+jrルけ、復調回路1
2によって前述したように8ビツトの0!訳シンyWル
に変換されて、2重訂IE回路14に出力される。
ここで、以下2重訂正回路14の動作を第3図を参照し
て説明する。まず、復調回路12から出力された復調シ
ンがルは、シンドローム生成回路19に供給されてフレ
ーム同期クロック信号(PFCK)に基づいてシンドロ
ーム(SO)乃至(S、)が生成されるとともに、メモ
リ20に記憶される。そして、シンドローム(80)乃
至(Sl)が全てOである場合には、エラーなしく正常
)としてメモリ20に記憶された復調シンゲルをディン
ターリーブ回路15に出力する。また、シンドローム(
So)乃至(S、)が全て0でないときには、エラーロ
ケーション検出回路2ノで前述したエラーロケーション
多項式の根つまりエラーロケーションQ) 、 (j)
をめ、判定回路22及び訂正動作回路23に供給すると
ともに、エラーノ臂ターン演算回路24でエラーノ臂タ
ーンを算出し訂正動作回路23に供給する。このとき、
前記復調回路12から出力されるエラーフラグ(Erf
)は、遅延回路25を介して判定回路22に供給される
。
そして、判定回路22は、エラーロケーション(1) 
、 (j)がまったことを判定すると、次にエラーフラ
グ(Erf)が0であるか否かを判定する。
エラーフラグ(Erf)が0であれば、前述した(2)
の場合に対応し、2重エラーまたは誤判定の確率が高い
ことになる。この場合、判定回路22はエラー数を訂正
動作回路23に出力し、訂正動作回Wt2.Ndエラー
数、エラーロケーション(1) 、 (j)及びエラー
・9ターンに基づいて、メモリ20からエラーロケーシ
ョン(1) 、 (j)のシンがルを読み出し訂正して
再びメモリ20に記憶させる。すると、メモリ20は訂
正されたシンがルをディンターリ−!回路15に出力す
る。このとき、判定回路22は、エラーフラグFF(フ
リツノフロツノ)回路26をセットし、エラーフラグ(
Er )を−上記訂正されたシンゲルに付加してディン
ターリ−!回路15に出力し、2重訂ILN路16によ
るクロスインターリーブによるエラー訂1Fに供させる
ようにする。
また、エラーフラグ(Erf)がOでない場合には、判
定回路22は次にエラーフラグ(Erf )が1または
2個か3個以上かを判別する。そして、エラーフラグ(
Erf )が3個以上であれば、誤判定の確率が極めて
高いので、判定回路22はメモリ20に記憶されたエラ
ーロケーション(i)。
(j)のシンボルをそのまま出力させるとともに、該シ
ンがルにエラーフラグ(Ef)を付加させるようにする
。
次に、エラーフラグ(Erf )が1または2個である
場合には、判定回路22は、そのエラーフラグ(Erf
 )がエラーロケーション0)または(j)に対して出
力されているか否かを判別し、否であればやはり誤判定
の確率が極めて高いため、エラーロケーション(1) 
、 (j)のシンがルなソのママ出力し、該シンがルに
エラーフラグ(Ef)を付加させるようにする。
また、エラーフラグ(Erf)がエラーロケーション(
1)または(j)に対して出力されている場合には、2
重エラーの確率が高いため、判定回路22はエラーロケ
ーション0) 、 (j)のシンボルヲ訂正動作回路2
3でl゛正して出力させる。そして、この場合には2重
エラーが訂正されるので、エラーフラグ(Er)tJ:
リセットさせデインターリーノ回路15に出力させない
ようにする。
したがって、上記実施例のような構成によれば、絶対に
取り得ない214 24個の・!ターンを復調シンがル
がとったことを検出したエラーフラグ(F’rf)の数
に応じて復調シンボルの信頼度を判別し、これに基づい
てエラー訂正を行なうようにしたので、従来のように単
にエラー訂正手段のみによって誤り判定及びエラー訂正
を行なうものに比して、より誤判定を高い確率で防止す
ることができ、ひいてはエラー訂正能力を向上させるこ
とができるものである。
ここで、ディスク再生時におけるシンボルエラー発生率
をPとすると、前述した(1)の場合となる確率P(1
)は、 P (a)= 1− P となる。また、一般的に再生シンがルがmビット、彷調
シンylt”ルがnビット(m>n)とすると、復調回
路12におけるシンがルエラー検出率p (f)は、 m 2n P (f) = − m と表わすことができる。このため、前述した(2)の場
合となる確率p (b)は、 p(b)=p (1−p(f) ) となり、前述した(3)の場合となる確率P (c)は
、P (c) = P・P(f) となる。
ここで、エラーフラグ(Erf)の数が0,1゜2とな
る確率について実際に計算してみることにする。この場
合、訂正ブロックのシンプル数輪を32、m=14、n
 = 8、p = io−”とするト、エラーロケーシ
ョン(1) 、 (j) 共にエラーでエラーフラグ(
Erf)=0となる確率(P、)は、PI = Nct
 (P(b)戸=1.27X10−’となり、エラーロ
ケーション(4) 、 (j)共にエラーで0)にエラ
ーフラグ(Erf )が出力されず、(j)にエラーフ
ラグ(Erf )が出力された、っまりErf=1とな
る確率(P、)は、 P、 =NOJ−1)p(b)・P(c)=1.65 
X 10−’トナリ、エラーロケーション(1) 、 
(j)共にエラーでそれぞれエラーフラグ(Erf )
が出力された、つまりErf=2となる確率(P、)は
、Pg = )IcI (P((1))”−4,76X
10−’となる。すなわち、Erf=1.2となる確率
(pm)+(P、)はErf−=Oとなる確率(P、)
よりもかなり高くなり、これによってもエラーフラグ(
Erf)を用いてエラー判定及び訂正を行なうことが効
果的であることがわかる。
次に、3重エラーを2重エラーに誤判定することについ
て説明する。3重エラーのエラーロケーションを(−)
、(αb)、(α0)、エラーノやターンを(eaL(
eb)+(ea)とし、2重エラーのエラーロケーショ
ンヲ(α’)+(αj)、エラーノfターンを(et)
、(ej)とすると、この種の誤判定は、S(、=:e
lI+eb+ec = eI +ej8、 =eaa 
+eba +e、a” = eIa +ejaj81 
=e、a”+ eba*b+ eea” = ela”
+eja”j8g = eaa” + ebα” + 
eca”= eia” +eja”Jと表わすことがで
きる。ここで、上記各エラーロケーション(αa)、(
α5)、(αC)、(αi)、(αj)は全て異なるこ
とが証明されており、このために3重エラーの場合エラ
ーロケーション(α″)、(αb)。
(αe)のいずれかにエラーフラグ(Erf)がセット
されると、誤判定の場合、エラーロケーション(α1)
(αj)にはエラーフラグ(IErf)はセットされな
いことが判る。このため、2重エラーのエラーロケーシ
ョン(α’)、(αj)トエラーフラク(Erf)が一
致しているか否かを検出することにより、3重エラーを
2重エラーに誤判定することを防止することができるも
のである。
なお、この発明は上記実施例に限定されるものではなく
、この外その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施
することができる。
〔発明の効果〕
したがって、以上詳述したようにこの発明によれば、誤
判定を高い確率で防+)−1,エラー訂正能力を向上さ
せた極めて良好なエラー訂正回路を提供することができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図t」この発明に係るエラー訂正回路の一実施例を
示すブロック構成図、第2図及び第3図はそれぞれ第1
図を具体的にして示すブロック構成図及びその動作を説
明するフローチャートである。 1ノ・・・ピックアップ、12・・・復調回路、13・
・・エラー訂iE手段、14・・・2重訂正回路、15
・・・ディンターリーブ回路、16・・・2重訂正回路
、17・・・同期回路、18・・・シリアルパラレル変
換回路、19・・・シンドローム生成回路、2o・・・
メモリ、2I・・・エラーロケーション検出回路、22
・・・判定回路、23・・・訂正動作回路、24・・・
エラー・母ターン演算回路、25・・・遅延回路、26
・・・エラーフラグFF回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. nビットのデジタルデータをmビット(m)n)のデジ
    タルデータに変調してなるmビット変調データを元のn
    ビットデジタルデータに変換する復調手段と、この復調
    手段から出力されるnビット復調データに対しガロア体
    G F (2”)における2重訂正BCH符号によるエ
    ラーロケーション多項式を用いてエラー訂正に必要なエ
    ラーロケーション及びエラー74ターンを生成シ訂正処
    理を施すエラー訂正手段とを備えたエラー訂正回路にお
    いて、前記復調手段の出力が前記mビット変調データが
    取り得る21個のパターンのうちから前記nビット復調
    データが取り得る2m個のノ4ターン以外の(2m−2
    ”)個のパターンになったことを検出してエラーフラグ
    を発生するエラーフラグ発生手段を具備し、前記エラー
    フラグ発生手段から出力されるエラーフラグの数に応じ
    て前記nビット復調データの信頼度を判別し前記エラー
    訂正手段の訂正動作を制御するようにしてなることを特
    徴とするエラー訂正回路。
JP16367183A 1983-09-06 1983-09-06 エラ−訂正回路 Pending JPS6055564A (ja)

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JP16367183A JPS6055564A (ja) 1983-09-06 1983-09-06 エラ−訂正回路

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JP16367183A JPS6055564A (ja) 1983-09-06 1983-09-06 エラ−訂正回路

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JPS6055564A true JPS6055564A (ja) 1985-03-30

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JP (1) JPS6055564A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0592229A3 (en) * 1992-10-07 1995-06-14 Samsung Electronics Co Ltd Multi-error correction method.
US6165997A (en) * 1997-11-20 2000-12-26 Statens Serum Institut Phospholipids having antimicrobial activity with or without the presence of antimicrobials

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