Неалгебраический декодер

Полезная модель может быть использована в телекоммуникационных сетях, предназначенных для передачи данных, например, в компьютерных сетях, в сетях управления. Неалгебраический декодер содержит синдромный (n-k) разрядный регистр и буферный n разрядный регистр с обратными связями расставленными в соответствии со структурой кодового многочлена кода Голлея, корректирующую схему, которая представляет собой сумматоры по модулю 2, в количестве 11 штук, с которыми связаны на каждом шаге начиная с двенадцатой по двадцать третью ячейки буферного регистра, а также посредством шин связаны через управляющую ключевую схему соответствующие ячейки синдромного регистра, начиная с первой по одиннадцатую. Выход каждого сумматора по модулю 2 связан со следующей ячейкой буферного регистра. Связь ячеек синдромного регистра с управляющим логическим блоком осуществляется при помощи шины, при этом управляющий логический блок через управляющую ключевую схему связан со схемой задержки, которая в свою очередь связана с элементом развязки синдромного регистра, элементом развязки буферного регистра и управляющим элементом выхода буферного регистра. Параллельное исправление до 3х ошибок, расположенных в старших одиннадцати разрядах буферного регистра и осуществление декодирования за два этапа, позволяет уменьшить время получения результата декодирования кодового слова или пакета данных, полученных при систематическом кодировании не менее чем на 30%.

Полезная модель может быть использована в телекоммуникационных сетях, предназначенных для передачи данных, например, в компьютерных сетях, в сетях управления.

Известен декодер Меггитта, содержащий синдромный (n-k) разрядный и буферный n разрядный регистры, в которых присутствуют обратные связи, логический блок, работающий на основании проверки по табличным синдромам (Блейхут Р. Теория и практика кодов, контролирующих ошибки: Пер. с англ. - М.: Мир, 1986. - 576 с., стр.167.). Недостатком его является очень низкая скорость получения результата, большой объем используемой памяти за счет последовательного исправления ошибок.

Известен конвейерный вариант декодера Меггитта, содержащий три синдромных (n-k) разрядных и 2 буферных n разрядных регистра, логический блок, работающий на основании группы критериев. (Описанный в книге Блейхут Р. Теория и практика кодов, контролирующих ошибки: Пер. с англ. - М.: Мир, 1986. - 576 с., рис.6.25 на с.174,). Недостатком этого устройства является сложное техническое решение: наличие дополнительных элементов и большое количество связей между элементами.

Известен декодер Меггитта, принятый за прототип, содержащий синдромный (n-k) разрядный и буферный n разрядный регистры, в которых присутствуют обратные связи, логический блок, работающий на основании проверки по группе критериев: проводится проверка на присутствие не более трех единиц в синдромном регистре, при этом первая из них должна быть расположена в старшем разряде синдромного регистра. (ст. «Аппаратно-программная реализация идеи Кассами максимально эффективной работы декодера Меггетта» Весник Луганского педагогического университета 21 (137) 4.2. / Макаров Л.Б., Лихолоб П.Г. - Л.: Луганский национальный педагогический университет им. Т.Шевченко, 2007. С.26-32). Прототипу свойственно большое время получения результата декодирования кодового слова или пакета данных, полученных при систематическом кодировании и сложность реализации логического блока за счет последовательного исправления ошибок.

Задачей предлагаемой полезной модели является сокращение времени получения результата декодирования кодового слова или пакета данных, полученных при систематическом кодировании.

Технический результат - возможность получения результата декодирования кодового слова или пакета данных, полученных при систематическом кодировании за два этапа вместо трех этапов, где каждый этап включает 23 такта.

Дополнительный технический результат - отпадает необходимость ожидания появления единицы в крайней правой ячейке синдромного регистра, что позволяет использовать в качестве логического блока более простую пороговую схему.

Задача решается благодаря параллельному исправлению до 3х ошибок, расположенных в старших одиннадцати разрядах буферного регистра, что достигается за счет введения в декодер корректирующей схемы, содержащей 11 сумматоров по модулю 2, с каждым из которых связана соответствующая ячейка буферного регистра на каждом шаге, начиная с двенадцатой по двадцать третью ячейку, т.е. с первым сумматором по модулю 2 связана двенадцатая ячейка, со вторым сумматором по модулю 2 - тринадцатая ячейка буферного регистра и т.д., а выход каждого сумматора по модулю 2 связан со следующей ячейкой буферного регистра, т.е. выход первого сумматора по модулю 2 связан с тринадцатой ячейкой и т.д. Соответственно, с каждым сумматором по модулю 2 связаны через управляющий логический блок соответствующие ячейки синдромного регистра, начиная с первой по одиннадцатую.

Предлагаемый декодер содержит синдромный (n-k) разрядный и буферный n разрядный регистры, в которых присутствуют обратные связи, логический блок, работающий на основании проверки по группе критериев, но в отличие от прототипа:

- содержит корректирующую схему, которая представляет собой группу сумматоров по модулю 2, в количестве 11 штук, установленных на каждом шаге, начиная с двенадцатой по двадцать третью ячейки буферного регистра, при этом с первым сумматором по модулю 2 связана двенадцатая ячейка, со вторым сумматором по модулю 2 - тринадцатая ячейка буферного регистра, соответственно с одиннадцатым сумматором по модулю 2 связана двадцать вторая ячейка буферного регистра. Выход каждого сумматора по модулю 2 связан со следующей ячейкой буферного регистра, т.е. выход первого сумматора по модулю 2 связан с тринадцатой ячейкой, второго - с четырнадцатой ячейкой, соответственного одиннадцатого - с двадцать третьей ячейкой;

- с каждым сумматором по модулю 2 корректирующей схемы связана через управляющую ключевую схему соответствующая ячейка синдромного регистра, начиная с первой по одиннадцатую, что позволяет в каждом сумматоре по модулю 2 осуществлять суммирование выходных сигналов соответствующих ячеек буферного и синдромного регистра и при наличии в ячейке синдромного регистра ошибки, в сумматоре по модулю 2 корректирующей схемы происходит исправление ошибки и исправленный результат поступает в следующую ячейку буферного регистра;

- связь ячеек синдромного регистра, начиная с первой по одиннадцатую с управляющим логическим блоком осуществляется при помощи шины;

- управляющий логический блок через управляющую ключевую схему связан со схемой задержки, которая, в свою очередь, связана с элементом развязки синдромного регистра, элементом развязки буферного регистра и управляющим ключевым элементом выхода буферного регистра.

Благодаря внесенным изменениям предлагаемая полезная модель позволяет параллельно передавать информацию о найденных в старших одиннадцати разрядах, т.е. в одиннадцати ячейках синдромного регистра, ошибках для одновременного исправления до 3х ошибок в старших одиннадцати разрядах буферного регистра, а также при проведении проверки в синдромном регистре на присутствие не более трех ошибок отпадает необходимость ожидания появления ошибки в старшем разряде синдромного регистра, за счет чего уменьшается время обнаружения и исправления ошибок.

Кроме того, введение новых признаков позволяет использовать в качестве логического блока упрощенную пороговую схему.

Предлагаемый декодер позволяет уменьшить время получения результата декодирования кодового слова или пакета данных, полученных при систематическом кодировании не менее чем на 30%, за счет параллельного исправления до 3х ошибок, расположенных в старших одиннадцати разрядах буферного регистра.

Полезная модель характеризуется изображениями, представленными на фигурах.

Фиг.1 - Структурная схема неалгебраического декодера.

Фиг.2 - Фрагмент корректирующей схемы.

Предлагаемый неалгебраический декодер содержит: синдромный регистр 1, управляющий логический блок 2, управляющую ключевую схему 3, две шины 4, корректирующую схему 5, буферный регистр 6, схему задержки 7, элемент 8 развязки синдромного регистра, элемент 9 развязки буферного регистра, управляющий элемент 10 выхода буферного регистра 6. Каждая ячейка синдромного регистра 1 с первой по одиннадцатую через шину 4 связана с управляющим логическим блоком 2, а по шинам 4 через управляющую ключевую схему 3 с соответствующим сумматором по модулю 2 корректирующей схемы 5. При этом, управляющий логический блок 2 связан с управляющей ключевой схемой 3, а также через схему задержки 7 с элементом 8 развязки синдромного регистра, элементом 9 развязки буферного регистра и ключевым элементом 10 выхода буферного регистра. Как показано на фиг.2, с первым сумматором 11 по модулю 2 корректирующей схемы 5 связана двенадцатая ячейка 12 буферного регистра 6 и через управляющую ключевую схему 3 посредством двух шин 4 первая ячейка 13 синдромного регистра 1. В свою очередь, первый сумматор 11 по модулю 2 корректирующей схемы 5 связан с тринадцатой ячейкой 14 буферного регистра 6.

Декодер работает в II этапа, каждый этап содержит по 23 такта.

На I этапе происходит формирование синдрома: входное кодовое слово или пакет данных поступает на элемент 9 развязки буферного регистра 6, последовательно заполняя буферный регистр 6, и на элемент 8 развязки синдромного регистра 1, циклически заполняя синдромный регистр 1 с учетом его обратных связей расставленных в соответствии со структурой кодового многочлена кода Голлея.

На II этапе, на каждом из 23 тактов, элемент 10 развязки буферного регистра 6 заставляет работать буферный регистр 6 в режиме повтора с циклическим сдвигом, при этом также циклически сдвигая данные в синдромном регистре 1 с учетом его обратных связей расставленных в соответствии со структурой кодового многочлена кода Голлея. При анализе, выполняемом управляющим логическим блоком 2, с которым через шину 4 связан синдромный регистр 1, на каждом из 23 тактов производится проверка критериев на наличие не более трех ошибок в синдромном регистре 1. В случае выявления одной, двух или трех ошибок управляющий логический блок 2 передает на управляющую ключевую схему 3 разрешающий сигнал для передачи по шине 4 на корректирующую схему 5 содержимого ячеек синдромного регистра 1. Затем в каждом сумматоре по модулю 2 коррректирующей схемы 5 происходит суммирование выходных сигналов соответствующих ячеек буферного и синдромного регистра и при наличии в ячейке синдромного регистра ошибки, в сумматоре по модулю 2 корректирующей схемы 5 происходит исправление ошибки и исправленный результат поступает в следующую ячейку буферного регистра. После исправления выявленных ошибок, управляющая ключевая схема 3 не будет пропускать данные до завершения второго этапа.

Например, как показано на фигуре 2, в сумматоре 11 корректирующей схемы 5 осуществляется сумма по модулю 2 значений ячейки 12 буферного регистра 6 и ячейки 13 синдромного регистра 1 и при выявлении ошибки в ячейке 13 синдромного регистра 1, в сумматоре 11 корректирующей схемы 5 происходит исправление ошибки и исправленный результат поступает в ячейку 14 буферного регистра б. Такие же связи и действия параллельно осуществляются во всех одиннадцати сумматорах по модулю 2 корректирующей схемы 5.

После завершения обработки в конце 23 такта II этапа управляющая ключевая схема 3 через схему задержки 7 подает на управляющий элемент 10 выхода буферного регистра 6 разрешающий сигнал для выхода откорректированного кодового слова или пакета данных, полученных при систематическом кодировании, а на элемент 8 развязки синдромного регистра 1 и элемент 9 развязки буферного регистра 6 поступает разрешающий сигнал для начала обработки следующего кодового слова или пакета данных. Далее происходит заполнение новой кодовой комбинацией буферного регистра 6 и синдромного регистра 1.

Параллельное исправление в процессе работы одно-, двух- или трех кратных ошибок, расположенных в старших одиннадцати разрядах буферного регистра, позволяет ограничиться двумя этапами работы вместо трех и предлагаемый декодер позволяет уменьшить время получения результата декодирования кодового слова или пакета данных, полученных при систематическом кодировании, не менее чем на 30%.

Неалгебраический декодер, содержащий синдромный (n-k) разрядный регистр и буферный n разрядный регистр с обратными связями, расставленными в соответствии со структурой кодового многочлена кода Голлея, логический блок, работающий на основании проверки по группе критериев, отличающийся тем, что содержит корректирующую схему, которая представляет собой группу сумматоров по модулю 2 в количестве 11 штук, установленных на каждом шаге, начиная с двенадцатой по двадцать третью ячейки буферного регистра, при этом с первым сумматором по модулю 2 связана двенадцатая ячейка, со вторым сумматором по модулю 2 - тринадцатая ячейка буферного регистра, соответственно с одиннадцатым сумматором по модулю 2 связана двадцать вторая ячейка буферного регистра, а выход каждого сумматора по модулю 2 связан со следующей ячейкой буферного регистра, т.е. выход первого сумматора по модулю 2 связан с тринадцатой ячейкой, второго - с четырнадцатой ячейкой, соответственно одиннадцатого - с двадцать третьей ячейкой; одновременно с каждым сумматором по модулю 2 через управляющую ключевую схему и шину связана соответствующая ячейка синдромного регистра, начиная с первой по одиннадцатую; связь ячеек синдромного регистра, начиная с первой по одиннадцатую, с управляющим логическим блоком осуществляется при помощи шины, а управляющий логический блок через управляющую ключевую схему связан со схемой задержки, которая в свою очередь связана с элементом развязки синдромного регистра, элементом развязки буферного регистра и управляющим элементом выхода буферного регистра.