Устройство для декодирования сверточных кодов

Устройство для декодирования сверточных кодов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

If АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

29704Î

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 03.111.1969 (№ 1308204/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 02.111.1971. Бюллетень № 9

Дата опубликования описания 15Х1.1971

МПК б 06f 11/00

Комитет по делам изобретений и открытии при Совете Министров

СССР

УДК 681.3.045(088.8) Авторы изобретения, В. В. Деев и Е. В. Митряев

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕКОДИРОВАНИЯ СВЕРТОЧНЪ|Х КОДОВ

Изобретение относится к области, передачи информации и может быть использовано для повышения достоверности передачи в системах телекодовой связи.

Известны устройства для декодирования сверточных кодов, которые предназначены для исправления ошибок в принятых кодовых комбинациях.

Предлагаемое устройство наряду с исправлением ошибок в виде трансформации символов может исправить ошибки в виде пропадания и вставки, кодовых символов.

Это достигается тем, что в устройство введен коммутатор, входы которого соединены с выходами регистра принятых, символов и с выходом порогового элемента, соединенного своим входом с выходом регистра критерия, а выходом — со входом регистра критерия, выходы коммутатора соединены со входами схемы сравнения и входом регистра сдвига, выход которого соединен со входом блока управления поиском, и регистр памяти, входы которого соединены,с выходами регистра предварительных решений, а выход — со входом регистра предварительных решений.

Блок-схема предлагаемого устройства приведена на чертеже, где 1 — буферный каскад, 2 — схемы выбора, 8 — регистр принятых символов, 4 — регистр предварительных решений, 5 — регистр окончательных решений, б — схема проверок на четность, 7 — селектор выходов схемы проверок на четность, 8 — схема ,сравнения, 9 — регистр расстояния, 10 — регистр скорости передачи, 11 — аналоговая схема, 12 — регистр длины последовательности, 18 — регистр критерия, 14 — блок управления пои ском, 15 — блок управления работой уст ройства, 1б — инвертор, 17 — коммутатор, 18— пороговой элемент, 19 — регистр памяти, 20—

10 регистр сдвига.

Устройство последовательно декодирует информа ционные символы сообщения.

В случае использования сверточных кодов

1 с относительной скоростью передачи Я= —, 15 1 где l — целое число, между информационными символами вставляется 1 — 1 избыточных символов. Причем каждый избыточный символ зависит от ранее переданных информаци20 онных. Принятые в буферном каскаде 1 кодовые символы схемой выбора 2 разбиваются на группы данных, каждая из которых содержит

1 символов.

25 Чтобы декодировать очередной информационный символ, устройство сравнивает /г групп данных принятой последовательности (начиная с декодируемого символа) ic возможными для передачи кодовыми последовательностяЗо ми. Последние создаются кодированием на297040 бора решений об информационных символах, введенных в регистр 4 предварительных решений. Б случае, если расстояние между сравниваемыми последовательностями не превышает исключающей функции, происходит декодирование — символ из последнего разряда регистра 4 предварительных решений поступает в регистр 5 окончательных решений. В противном случае символы в регистре 4 предварительных решений изменяются до тех пор, пока не будет найден удовлетворительный набор символов или все возможности набора не будут отвергнуты.

При втором варианте увеличивается исключающая функция (номер критерия в соответствующем регистре 18), и поиск набора для декодирования цродолжается.

Поиск удовлетворительных предварительных решений осуществляется сдвигами влево — вправо регистров 8, 4, 5 и 9, а также путем соответствующих изменений длины последовательностей в числе групп данных (от единицы до k<), расстояния, значений исключающей функции и переменной символов в первом разряде регистра предварительных решений (с помощью инвертора 16) .

Значения исключающей функции вычисляются аналоговой схемой 11 по содержимому регистров длины последовательности и значения номер а кр итерия.

Для исправления ошибок типа вставок и пропадания символов в кодовой комбинации регистр 8 принятых символов содержит дополнительную ячейку из / разрядов. Эта ячейка введена для использования еще одной

4-;-1 группы из i принятых символов при поиске вставки лишних символов.

Устройство также содержит коммутатор

17, предназначенный для направления определенных / принятых символов в схему 8 сравнения. На коммутатор параллельно заведены входы разрядов k< — 1, /гь k<+1 ячеек регистра 8.

Пороговый элемент 18 следит за номером применяемого критерия, для чего он соединен с регистром 18 критерия, 11ри переходе к использованию некоторого предельного значения критерия jMM„ ïoðîãoвый элемент подает сигнал на коммутатор 17 и устанавливает в регистре 18 определенное значение номера критерия /мин(/макс.

Регистр 19 памяти введен для запоминания набора решений об информационных символах, при кото ром было выполнено декодирование предыдущего символа сообщения, для чего он соединен с регистром 4 предварительных решений. Кодированием набора решений в регистре памяти восстанавливаются первые

kt — 1 групп по / символов кодовой последовагельности,,с которой начинается процесс декодирования. С этой целью регистр 19 памяти соединен со входом, регистра 4 предварительных решений. Восстановление первоначального состояния необходимо для устранения искажений, создаваемых при поиске.

5S бО

Регистр 20 сдвига добавлен к блоку 14 управления поиском для учета длины интервала, в котором выполнено определение момента про падания или вставки символов в принятой по следовательности.

Устройство может исправить до / — 1 вставленных и пропущенных символов.

Работа устройства для декодирования при появлении вставки или пропадания символа происходит следующим образом.

11редположим, что из-за рассинхронизации и рабате распределителей принятая последовательность символов с некоторой позиции отличается от переданной.

По мере проникновения этой позиции в регистр 8 увеличивается число искаженных символов, анализируемых при декодировании очередных ицформа ционных символов, что приводит к возрастанию расстояния в регистре 9.

Прн некоторой глубине проникновения искажений расстошгие преш,и ит значение искл ки- а ющей фу икции.

Устройство декодирования попытается найти наоор решений оа информационных символах, при котором расстояние оудет меньше исключающей функции, и осуществить декодирование очередного информационного символа. iS с л уч а е, если такой набор будет найден, искажения проходят дальше в,регистр 8.

Но при какой-то глубине проникновения их набор для декодирования не будет найден.

В этом случае устройство увеличивает значение исключающей функции (номер критерияия) и после восстановления первоначального со стояния продолжает процесс декодироваиия. Наконец, ири некоторой глубине вхо>кд..ния искажений в регистр 8у:стройство не сможет произвести декодирования даже при предельной исключающей функции. В данной ситуации пороговый элемент 18 уменьшает исключающую функцию (путем снижения номера критерии до /,„„„) и подает сигнал на коммутатор 17.

По этому сигналу коммутатор 17 начинает поиск характера искажений и места их возникновения.

При поиске пропадания одного символа в схему сравнения 8 коммутатор 17 посылает i символов, смещенных на один разряд вправо по сравнению с символами, которые берутся при обычном декодировании. Для этого на схему сравнения направляются символы, поступающие на вход i разряда kI — 1 ячейки и входы / — 1 первых разрядов Й ячейки регистра 8 предварительных решений, В ходе поиска пропадания двух символов в схему 8 сравнения коммутатор 17 посылает символы, смещенные вправо на два разряда, то есть поступающие на вход двух последних разрядов и — 1 и l — 2 первых разрядов А ячейки регистра 8.

Поиск вставки одного символа производится посылкой коммутатором 17 в схему 8 сравнения символов, сдвинутых на одну пози297040 цию влево относительно используемых при обычном декодировании. Для этого в схему 8 направляются символы, поступающие на входы 1 — 1 последних разрядов А ячейки и первого разряда k<+ 1 ячейки.

При поиске вставки двух символов коммутатор 17 посылает на схему 8 символы, поступающие на входы l — 2 последних разрядов 4 ячейки и двух первых;разрядов Й - -1 ячейки, т. е. символы, сдвинутые на два разряда влево.

При прохождении через коммутатор группы символов в схему сравнения от коммутатора в первый разряд регистра поиска поступает единица, тем самым фиксируется факт поиска вставок или пропаданий символов в соответствующей части принятой последовательности.

Для устройства неизвестен характер искажения, поэтому по существу оно выдвигает и проверяет гипотезы о виде искажений. В случае, если при проверке какой-либо гипотезы устройство осуществит декодирование очередного ин форма ционного символа, то гипотеза считается правильной. В случае невыполнения декодирования гипотеза отбрасывается и проверяется следующая.

Для сокращения времени отыскания ошибок гипотезы должны проверяться в порядке возможности их появления, т. е. вначале должны проверяться более вероятные.

5 Предмет изобретения

Устройство для декодирования сверточных кодов,,содержащее буферный каскад, схему выбора, регистр принятых символов, регистр

10 предварительных решений, регистр окончательных решений, схему проверок на четность, схему сравнения, регистр критерия, регистр длины последовательностей, аналоговую схему, блоки управления поиском и работой уст15 ройства, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности обнаружения и исправления ошибок, в него введен коммутатор, входы которого соединены с выходами регистра принятых символов и с выходом порого20 ного элемента, соединенного свопм входом с выходом регистра критерия, а выходом — со входом регистра критерия, выходы коммутатора соединены со входами схемы сравнения и входом регистра сдвига, выход которого

25 соединен со входом блока управления поиском, и регистр памяти, входы которого соединены с выходами регистра предварительных решений, а выход — со входом регистра предварительных решений.

297040

Редактор Ю. Полякова

Заказ 1542/1 Изд. № 654 Тирая 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Сставитель Л. Горская

Техрсд Е. Борисова

Корректоры: А. Николаева и Л. Корогод