SE512145C2 - Anordning för korrigering av skur- och slumpfel - Google Patents

Description

512 145 2 de koden, men inget definitivt förslag föreligger vad gäller hur tillståndet pá kommunikationsbanan skall greppas på ett konkret sätt och vidare finns inget kriterium på hur ett sådant tillstànd skall bedömas på lämpligt sätt, varför det är svårt att noggrant styra den väljande kretsen 6. Ytterligare ett problem är att det är nödvändigt att respektive enheter oberoende av varandra inkluderar syndromgenererande kretsar för extrahering av feltillstándet eftersom den skurfelkorrigerande enheten och den slumpfelkorrigerande enheten är anordnade oberoende av varandra.

Föreliggande uppfinning syftar till att lösa sådana problem som beskrivits ovan och att åstadkomma en anordning för avkodning av en BCH-kodad signal och för korrigering av ett komplext eller sammansatt fel i den BCH-kodade signalen, vilken anordning är kapabel att fastställa kommunikationsbanans tillstànd, att konkret tillhandahålla ett kriterium för bedömning av kommunika- tionsbanans tillstànd och att gemensamt använda en syndrom- genereringskrets för en skurfelkorrrigerande enhet och en slumpfelkorrigerande enhet.

Detta syftemål uppnås genom en anordning för avkodning av en BCH- kod använd för korrigering av en komplex signal, vilken anordning är kapabel att fastställa kommunikationsbanans tillstànd genom användning av det avkodade resultatet från en skurfelkorrigerande enhet med en skurlåsningsfunktion samt det avkodade resultatet frán den slumpfelkorrigerande enheten, varvid anordningen uppvisar en krets för bestämning av resultatet av en operation med en krets för bildande av en operation av heltal med modulo 2"-l, varigenom konkret tillhandahàlles ett kriterium för bedömning av kommunikationsbanans tillstànd för styrning av en utsignalväljande krets, samt varvid vidare ett organ för omvandling av ett syndrom är anordnat, varigenom den gemensamma användningen av en syndromgenererande krets kan uppnås.

I den bifogade ritningen visar: 512 1.45 3 Fig. 1 ett blockschema som illustrerar en konventionell anordning för avkodning av en BCH-kod med en korrige- ringsfunktion för ett komplext fel; Fig. 2 ett blockschema illustrerande en anordning' för av- kodning av en BCH-kod med en korrigeringsfunktion för ett komplext fel i enlighet med denna uppfinning; Fig. 3 ett blockschema illustrerande detaljer av den slump- felkorrigerande kretsen i fig. 2; Fig. 4 ett detaljerat schema av den skurfelkorrigerande kretsen i fig. 2; Fig. 5 ett detaljerat schema av den utsignalväljande kretsen i fig. 2; och Fig. 6 en tabell som visar kriteriet för styrning av den utsignalvälj ande omkopplaren som ingår i den utsignal- väljande styrkretsen i fig. 5.

En utföringsform av föreliggande uppfinning kommer nu att beskrivas. I fig. 2 visas i blockschemaform en felkorrigerande enhet. I ritningen betecknar hänvisningssiffran 1 en ingàngster- minal för inmatning av ett mottaget kodat meddelande, 2 en syndromgenereringskrets för generering av två syndrom om n bitar för korrigering av ett slumpfel, 3 en fördröjningskrets för kvarhállning av det mottagna meddelandet under perioden för generering av syndromen och korrigering av ett fel, 4 en syndromomvandlingskrets för utförande av en omvandling fràn de tvà syndromen om n bitar genererade i syndromgenereringskretsen 2 till ett syndrom om två n bitar för en skurfellásningskrets för korrigering av en skurfelkorrigering, 5 en skurfelkorrigerings- krets för beräkning av den position i vilken ett skurfel genereras samt mönstret av skurfelet, 6 en utsignalväljande krets uppvisande ett kriterium för fastställande och bedömning av tillståndet pá en kommunikationsbana genom användande av de 512 145 4 avkodade resultaten från den skurfelkorrigerande kretsen 5 och en slumpfelkorrigerande krets nämnd nedan, 7 en slumpfelkorrige- rande krets för mottagning av syndromet såsom en insignal, vilken är en vektor uttryckt genom polynombasen i ett finit fält och erhålles med syndromgenereringskretsen 2, för omvandling av det såsom vektor uttryckta syndromet till ett exponentiellt uttryck av ett primitivt element i det finita fältet, för erhållande av ett felpositionspolynom genom normalisering av det omvandlade exponentiella uttrycket med en heltalsoperation av modulo 2"-1, för erhållande av radikalen av det normaliserade felpositions- polynomet genom uppslagning i en tabell av den normaliserade felposition som beräknats i förväg för de konstanta termerna i det normaliserade felpositionspolynomet, för beräkning av den sanna felpositionen ur den normaliserade felpositionen samt för korrigering av slumpfelet, 8 ett data-ROM för lagring av data för omvandling av syndromet uttryckt som vektor i polynombasen i det finita fältet och som erhållits från syndromgenereringskretsen 2 till det exgonentiella uttrycket av det primitiva elementet i det finita fältet och data för den normaliserade felpositionen som är radikalen av det normaliserade felpositionspolynomet, 9 en utgångsterminal för utmatning av de avkodade resultaten, 10 en terminal för utmatning av en signal när ett okorrigerbart fel som visar det slutliga avkodade tillståndet detekteras, och 11-a och ll-b exklusiva ELLER-kretsar för addering av felkorrektions- pulser utmatade från den skurfelkorrigerande kretsen 5 och den slumpfelkorrigerande kretsen 7 för det mottagna meddelandet.

Fig. 3 visar detaljerna av den slumpfelkorrigerande kretsen 7 som visas i fig. 2, och i denna figur avser hänvisningssiffran 12 en ingångsterminal för inmatning av syndromet uttryckt som vektor i polynombasen i det finita fältet och som erhållits genom den syndromgenererande kretsen 2 i fig. 2, 13 register för att hålla insignalsyndromet, 14 en adderingskrets med modulo 2"-1, 15 en komplementär sifferkrets med modulo 2"-1, 16 ett register för att temporärt hålla data, 17 ett register med en funktion för att kontrollera resultaten från beräkningen av adderingskretsen 14 med modulo 2"-1 och den komplementära sifferkretsen 15 med modulo 512 2145 5 2"-1, 18 en räknarkrets för beräkning av den sanna felpositionen, 19 en ELLER-krets för blandning av korrektionspulserna som utmatas fràn räknarkretsarna 18 och 18, 20 en adresstyrkrets för utmatning av en adress till data-ROM 8 som lagrar data för omvandling av syndromet uttryckt sàsom vektor i polynombasen i det finita fältet till det exponentiella uttrycket av det primitiva elementet i det finita fältet samt data för den normaliserade felposition som är en radikal av det normaliserade felpositionspolynomet, 21 en adressterminal för utmatning av en adress till nämnda data-ROM 8, 22 en datainmatningsterminal till vilken data inmatas från nämnda data-ROM 8, 23 en utgàngsterminal för' utmatning av' korrektionspulsen, och 24 en terminal för utmatning av en detekteringssignal för okorrigerbart fel vid ett fel som ej kan korrigeras vid den slumpfelkorrigerande kretsen 7.

Fig. 4 visar detaljerna av den skurfelkorrigerande kretsen 5 i fig. 2, varvid hänvisningssiffran 25 är ingángsterminalen för inmatning av utsignalen från syndromomvandlingskretsen 4 i fig. 2, 26 är en 1-bits fördröjningskrets, 27 är en omkopplare för styrning av en áterkopplingskrets bestående av fördröjnings- kretsar 26 anslutna i slinga genom omkopplaren, 28 är en väljaromkopplare för val av antingen utsignalen från syndromom- vandlingskretsen 4 eller data frán áterkopplingskretsen, 29 är en làskrets (noll-detektering) för detektering av det faktum att de övre 2n-b bitarna av det linjära àterkopplingsskiftregistret eller àterkopplingskretsen med en längd om 2n bitar blir noll, 30 är en terminal som utmatar en okorrigerbar skurfeldetekte- ringssignal när ett fel detekteras som ej kan korrigeras vid den skurfelkorrigerande kretsen 5, och 31 är en felmönsterutgàngster- minal för seriell utmatning av ett felmönster som skall korrige- ras när skurfelet korrigeras.

Fig. 5 är ett detaljerat blockschema av den utsignalväljande kretsen 6 i fig. 2 innehållande kriteriet för fastställande och bedömning av kommunikationsbanans tillstànd genom användande av de avkodade resultaten fràn den skurfelkorrigerande kretsen 5 och 512' 145 6 den slumpfelkorrigerande kretsen 7 i fig. 2. I fig. 5 betecknar hänvisningssiffran 32 en ingàngsterminal för data som korrigerats genom användande av utsignalen från den slumpfelkorrigerande kretsen 7, 33 en ingångsterminal för data som korrigerats genom användande av utsignalen från den skurfelkorrigerande kretsen 5, 34 en exklusiv ELLER-krets för jämförelse av data korrigerade av den slumpfelkorrigerande kretsen 7 och data korrigerade av den skurfelkorrigerande kretsen 5, 35 en ingàngsterminal för detekteringssignalen för okorrigerbara fel från terminalen 24 relaterad till den slumpfelkorrigerande kretsen 7, 36 en ingángsterminal för detekteringssignalen för okorrigerbara fel från terminalen 31 relaterad till den skurfelkorrigerandeIkretsen 5, 37 en utsignalväljande omkopplare för val av antingen data korrigerade av den slumpfelkorrigerande kretsen 7 eller data korrigerade av den skurfelkorrigerande kretsen 5, samt 38 en utsignalväljande styrkrets för generering av en okorrigerbar signal till terminalen 10 (visas i fig. 2 och 4) i beroende av detekteringssignalerna för okorrigerbara fel inmatade från den slumpfelkorrigerande kretsen 7 och den skurfelkorrigerande kretsen 5 till ingàngsterminalerna 35 och 36, och för generering av en styrsignal för styrning av den utsignalvälj ande omkopplaren 37 i enlighet med feldetekteringssignalerna och utsignalen fràn den exklusiva ELLER-kretsen 34 som jämför data inmatade till terminalen 32, som har korrigerats av den slumpfelkorrigerande kretsen 7, och data som inmatats till terminalen 33 som har korrigerats av den skurfelkorrigerande kretsen 5.

Fig. 6 är en tabell som visar kriteriet för styrning av den utsignalväljande kretsen 37 och som ingår i väljarkretsen 6 samt kriteriet för bestämning av den okorrigerbara felsignalen till terminalen 10.

Funktionen kommer nu att beskrivas. Ett meddelande som kodats på sändarsidan och inkluderar fel adderade utmed kommunikationsbanan mottages pà ingàngsterminalen. 1. Två n-bits syndrom, S1, S3 uttryckta genom vektorer i. polynombasen :i det finita fältet genereras av den syndromgenererande kretsen 2. De två n bitar \ 512 1245 '7 långa syndromen SU Sainmatas sedan till den slumpfelkorrigeran- de kretsen 7 och syndromomvandlingskretsen 4. I den slump- felkorrigerande kretsen 7 lagras de inmatade syndromen S1, S3 i registret 13 och utmatas dessa såsom adressen till nämnda data- ROM 8 via adresstyrkretsen 20 till adressutgàngsterminalen 21.

Syndromen S1, S3 omvandlas av nämnda data-ROM 8 från vektorut- trycket i polynombasen i det finita fältet till det exponentiella uttrycket av det finita elementets primitiva element, log Sloch log S3. De omvandlade syndromen log S1 och log S, lagras i registret 16 med hjälp av dataingàngsterminalen 22 samt registret 17. På basis av de exponentiellt uttryckta syndromen log S, och log S3 som lagrats i registret 16 beräknas den konstanta termen (log S3 - 3 x log S 1) av det normaliserade felpositionspolynomet genom användande av adderingskretsen 14 och den komplementära sifferkretsen 15, och den konstanta termen (log S3 - 3 x log S1) utmatas sedan sàsom adress till nämnda data-ROM 8 via adresstyr- kretsen 2Ö och adressutgàngsterminalen 21. Den konstanta termen (log S3 - 3 x log S1) omvandlas sedan av nämnda data-ROM 8 till tvâ radikaler i = log a* och j = log ai av det normaliserade felpositionspolynomet. Här är a ett primitivt element av det finita fältet och a* samt a* radikaler av det normaliserade felpositionspolynomet, dvs. de representerar den normaliserade felpositionen. De tvà radikalerna i = log ai och j = log ai av felpositionspolynomet som normaliserats av nämnda data-ROM 8 leds genom dataingàngsterminalen 22 och registret 17 och adderas av adderingskretsen 14 till log S, samt lagras i räknarkretsen 18 för beräkning av den sanna felpositionen. Vid denna tidpunkt kontrolleras resultatet av additionen av registret 17, och om det är ett okorrigerbart tillstànd, utmatas en detekteringssignal indikerande okorrigerbart fel till terminalen 24. Den sanna felpositionen som lagrats i räknarkretsen 18 räknas ned, och när innehálletzi räknarkretsen 18 blir noll avges en felkorrigerings- puls genom ELLER-kretsen 19 till den exklusiva ELLER-kretsen ll- afi Å andra sidan omvandlas de tvâ n bitar långa syndromen S1 och S3 som inmatats som inmatats till syndromomvandlingskretsen 4 till 5'12' 1115 8 2n bitar lànga syndrom som därefter inmatas till den skurfelkor- rigerande kretsen 5. För exempelvis (511, 493) BCH-koder med följande genererande polynom: g(x) = x" + x" + x" +"x1° + x" + X7 + X6 + X3 + 1 utföres omvandlingen i enlighet med följande ekvationer: S10 = S17 + S14 + S13 + S11 + S10 + S + S * S33 + S3! 37 34 S11 = S18 + S15 + S14 + S12 + S11 + S10 * S38 + S35 * S34 * 531 * S30 S12-= S16 + S15-+ S13 + S12 + S11 + S10 _* S36:+ S35 + S33 + S31 + S30 S13 = S16 + S12 + S36 + S33 + S32 Sl¿ = §l7 + S13 + S37 + S34 + S33 sls = sig + s14 + S10 + S38 + S35 + S34 + S30 516 = 517 + 515 + S14 + S13 * S37 * S36 * S35 * S34 * S33 S17 = 518 + S17 + S16 + S15 + S13 + S11 + 538 + S36 * S35 + S33 + S31 s18 = sls + slö + sla + slz + sl, + slo + sas + S33 + saz + ss, + sso S19 = sl? + S14 + slg + slz + sl, + S37 + S34 + S33 + S32 + S3! 511° = S18 * S1? * 515 * S12 * S11 + S38 + S37 + S35 + S32 + Ssx + S + S12 + S + S s1,1 = s lo + S 36 33 32 3° S112 = 510 + S30 s1,3 = S11 * 531 512 145 S114 = S12 * S32 S115 = S17 + Sl¿ i-t-Sll + S10 + S + + S37 + S34 31 S146 = 518 + S15 + S12 + S11 + S38 + 535 * 532 + S31 S117 = 516 + S13 + 512 + S10 + S35 * S33 + S32 J' S30 I den skurfelkorrigerande kretsen 5 sluts omkopplaren 27 för styrning av àterkopplingen och vrids väljaromkopplarna 28 till sidorna "a" anslutna till ingàngsterminalerna 25, så att de två n bitar långa syndromen som omvandlats av syndromomvandlings- kretsen 14 inmatas till fördröjningskretsen 26 :i den linjära àterkopplingsskiftregisterkretseni med en längd pà 2n bitar.

Väljaromkopplaren 28 vrids sedan till de linjära áterkopplings- skiftregisterkretssidorna "b" och skurfelmönstret kontrolleras av làskretsen 29 (nolldetektering) under skiftningsoperationens utförande. Om skurfelmönstret detekteras av làskretsen 29 (nolldetektering) öppnas omkopplaren 27 och utmatas felmönstret seriellt fràn felmönsterutgángsterminalen 31 till den exklusiva ELLER-kretsen ll-b. Om vid denna tidpunkt inget felmönster detekteras av skiftningsoperationen över kodens längd utmatas signalen avseende ett okorrigerbart fel detekterat av láskretsen l29 (nolldetektering) till terminalen 30.

Om ett felmönster detekteras i den slumpfelkorrigerande kretsen 7 eller den skurfelkorrigerande kretsen 5 läses det mottagna meddelandet ut från fördröjningskretsen 3, i vilken det mottagna meddelandet lagrats, varvid respektive felmönster sonldetekterats i den slumpfelkorrigerande kretsen 7 och den skurfelkorrigerande kretsen 5 separat kombineras med det mottagna meddelandet genom de exklusiva ELLER-kretsarna 11-a, ll-b, så att slump- och skurfelen.korrigeras för tillhandahållande av respektive avkodade meddelanden. Därefter inmatas de avkodade meddelanden som korrigerats av den slumpfelkorrigerande kretsen 7 och den 512 145 10 skurfelkorrigerande kretsen 5 samt utsignalerna fràn detekte- ringsterminalerna 24, 30 för okorrigerbara fel, som är anslutna till den slumpfelkorrigerande kretsen 7 och den skurfelkorrige- rande kretsen 5, till den utsignalväljande kretsen 6. I den utsignalväljande kretsen 6 jämförs respektive meddelanden som inmatats från den slumpfelkorrigerande kretsen.7 och den skurfel- korrigerande kretsen 5 genom den exklusiva ELLER-kretsen 34.

Resultatet av jämförelsen genom den exklusiva ELLER-kretsen 34 samt detekteringssignalerna avseende okorrigerbara fel från terminalerna 24, 30 inmatas till utsignalväljarstyrkretsen 36, vilken i sin tur styr den utsignalväljande omkopplaren 37 i enlighet med kriteriet för utsignalval som visas i fig. 6. Om sålunda båda detekteringssignalerna avseende okorrigerbart fel från terminalerna 24, 30 visar korrektion och utsignalen fràn den exklusiva ELLER-grinden 34, som jämför respektive avkodade meddelanden, visar att de avkodade meddelandena är identiska, så vrids den utsignalväljande omkopplaren 37 till sin "a"-sida för att välja utsignalen från den slumpfelkorrigerande kretsen 7 via den exklusiva ELLER-kretsen ll-a, om detekteringssignalen avseende okorrigerbart fel frán signalen 24 visar korrektion och detekteringssignalen avseende okorrigerbart fel frán terminalen 30 visar detektering av ett okorrigerbart fel, så vrids den utsignalväljande omkopplaren 37 till sin "a"-sida för att välja samma utsignal som ovan, om detekteringssignalen avseende okorrigerbart fel från terminalen 30 visar korrektion och detekteringssignalen avseende okorrigerbart fel fràn terminalen 24 visar detektering av ett okorrigerbart fel, så vrids den utsignalväljande omkopplaren 37 till sin "b"-sida för att välja utsignalen från den skurfelkorrigerande kretsen 5 via den exklusiva ELLER-kretsen ll-b, och i andra fall utmatas den signal som representerar förekomsten av okorrigerbart fel till termina- len 10. Det slutliga avkodade meddelandet som valts av den utsignalväljande kretsen 6 utmatas via utgàngsterminalen 9.

I den ovan beskrivna utföringsformen är den slumpfelkorrigerande kretsen 7 anordnad med en krets för utförande av operationer modulo 2"-1, men den anordnade slumpfelkorrigerande kretsen kan 512 145 ll använda en konventionell skiftregisterkrets med linjär period.

Vidare är kodlängden ej slutgiltigt begränsad, utan en liknande effekt kan även framkallas med en kortare kod.

Såsom beskrivits ovan kan, i enlighet med föreliggande upp- finning, en krets med högre tillförlitlighet för avkodning av en BCH-kod åstadkommas för korrigering av ett komplext eller sammansatt fel genom tillhandahållande av en utsignalväljande krets innehållande kriteriet för val av utsignal från den slumpfelkorrigerande kretsen respektive den skurfelkorrigerande kretsen.

Fackmannen inser vidare att ovanstående beskrivning avser en föredragen utföringsform av den beskrivna anordningen och att olika förändringar och modifieringar kan företagas inom upp- finningens ram.

Claims (1)

1. 512 145 12, PATENTKRAV Krets för samtidig detektering och korrigering av ett kombinerat komplext fel i ett digitalt kommunikationssystem, innefattande - en första enhet (2, 7, 11-a) för korrigering av slumpfel i kodsignalen, - en andra enhet (4, 5, 11-b) för korrigering av skurfel, och - en tredje enhet (6) ansluten till den första och den andra enheten kännetecknad av att den mottagna signalen är kodad med en Bach-kod som använder ett genererande poiynem got) = x” + x” + x” + x'° + x* + X7 + X6 + X3 + xl, att ett första och ett andra n-bitars syndrom (S1, S3) på i och för sig känt sätt genereras i den första enheten (2, 11-a), ' att den andra enheten (4, 5, 11-b) innehåller en syndromkonverteringskrets (4) för beräkning av ett Zn-bitars syndrom (S) ur de två n-bitars syndromen som genererats i den första enheten, och att den tredje enheten (6) väljer utsignalen från den första eller andra enheten som gensvar på avkodningstillstånden för den första och andra enheten, varvid en omkopplare för selektiv utmatning väljer utsignalen från den enhet som indikerar ett korrigerbart fel och avger en signal avseende detektering av ett icke korrigerbart fel om båda korrigeringsenheterna (för slumpfel eller skurfel) indikerar ett icke korrigerbart fel eller om båda korrigeringsenheterna indikerar korrigerbara fel men korrektionsmönstren som avges av de båda korrigeringsenheterna ej är identiska. Krets enligt krav 1, kännetecknad av organ (8) för uppslagning i en tabell som lagrar i förväg beräknade radikal-data för felpositionspolynom och för erhållande av en normaliserad felposition.