Способ исправления многократных пакетов ошибок

 

l74 207

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистичесюа

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 01 11.1963 (№ 817197/26-9) Кл. 21а, 70 с присоединением заявки №

Приоритет

Государственный комитет по делам изобретений и открытий СССР

ЯПК Н 04/

;. ДК 621.394.147(088.8) Опубликовано 27,Vlf l.1965. Бюллетень ¹ 17

Дата опубликования описания 7.Х.1965

Автор изобретения

О. В. Попов

Заявитель

СПОСОБ ИСПРАВЛЕНИЯ МНОГОКРАТНЫХ ПАКЕТОВ ОШИБОК.

Подписная группа № 8б

Известные способы исправления многократных пакетов ошибок с помощью блочных линейных кодов в системах без обратной связи основаны непосредственно на опознании синдрома (разности по модулю основания кода набора принимаемых проверочных сигналов и набора проверочных сигналов, вычисленных по принимаемым информационным сигналам) и требуют предварительного выделения из большого числа сочетаний ошибок, соответствующих каждому значению синдрома, лишь одного сочетания, наиболее вероятного.

В силу изменчивости статистики ошибок во многих реальных каналах передачи цифровой информации, например, в телефонных, такие способы не обеспечивают высокой достоверности передачи.

В описываемом способе исправление многократных пакетов ошибок достигается двумя ступенями за счет использования двойной серии проверочных сигналов и осуществления исправления ошибок путем комбинирования проверок на обнаружение ошибок и восстановления первоначально переданной информации.

Первая серия проверочных сигналов контролирует отдельные участки (ряд смежных элементов) кодовой комбинации, а вторая— элементы различных участков, расстояние между которыми равно длине участка, Проверку на оонаружение ошибок осуществляют по участкам комбинации с помощью первой серии проверочных сигналов (путем нахождения синдромов кода первой ступени) .

Участки с обнаруженными ошибками (для которых синдром отличен от нуля) стирают.

После стирания с помощью второй серии проверочных сигналов заменяют каждый стертый информационный сигнал линейной ком10 бинацией по модулю основания кода нестертых сигналов, входящих в то же проверочное соотношение кода второй ступени.

Такой способ исправления ошибок обеспечивает низкую вероятность необнаруженной

15 ошибки при передаче по реальным каналам с переменной статистикой, пакетов ошибок, так как алгоритмы проверок на обнаружение ошибок и исправления стираний не зависят от статистики ошибок, а введение избыточ20 ности кода на первой ступени обеспечивает обнаружение подавляющей части сочетаний ошибок при любой их статистике.

Предлагаемый способ поясняется чертежами: на фиг. 1 изображена диаграмма по25 строения кода; на фиг. 2 — вариант кодирующего устройства; на фиг. 3 — вариант декодирующего устройства.

Доля необнаруживаемых сочетаний ошибок в участке составляет 2 ". Для дополнительЗО ного повышения достоверности передачи в

174207

65 тех случаях, когда число стертых участков меньше числа стираний, исправляемых кодом второй ступени, значение каждого информационного сигнала определяют из нескольких (или из всех возможных) проверочных соотношений кода второй ступени и полученные значения сравнивают между собой. При их расхождении путем подсчета чисел различных значений обнаруживают или исправляют те сочетания ошибок, которые не были обнаружены кодом первой ступени.

Кодовая комбинация длины и разбивается и на Л участков длины n = —, первые из коN торых (D,—: D„) являются информационными, а последние R=N — к — проверочными.

На первых к позициях информационных участков D,—:D„ðàçìåùàþò информационные сигналы, а на последних r позициях— проверочные сигналы (заштриховано), представляющие собой линейные комбинации по модулю основания кода информационных сигналов данного участка. Метод линейного комбинирования (код первой ступени) во всех участках одинаков. На всех позициях проверочных участков С,+ > —.. C размещают проверочные сигналы (заштриховано), образуя их путем линейного комбинирования по модулю основания кода сигналов первых к участков, расположенных на тех же позициях. Способ комбинирования (код второй ступени) для всех позиций одного участка также одинаков, При этом последние r проверочных сигналов в проверочных участках оказываются такими же линейными комбинациями первых к сигналов этих участков, как и в информационных участках.

Информационные сигналы, источник которых подключен (непосредственно или через буферное устройство) к зажиму 1, поступают к группами по к сигналов в каждой с интервалами, равными времени поступления r сигналов. Через распределитель 2 и переключатель 3 они подаются на выходной зажим 4, подключенный ко входу дискретного канала и одновременно на проверочный регистр 5, в котором образуется первая серия проверочных сигналов (проверочные сигналы каждого участка) .

После поступления к сигнала каждой из к групп переключатель 8 подключается к выходу проверочного регистра 5 и на зажим

4 поступают r проверочных сигналов соответствующего участка.

Кроме того, каждая из к групп информационных сигналов через распределитель 6 поступает в одно из к запоминающих устройств 7. После подачи последней группы информационные сигналы, зарегистрированные в устройствах 7, считывают на систему 8 сумматоров (по модулю основания кода), в которой осуществляется линейное комбинирование информационных позиций информационных участков (образование второй серии

15 го

45 проверочных сигналов для первых к позиций проверочных участков) .

Считывание осуществляют R раз. При этом распределитель 2 поочередно подключает проверочный регистр 5 и переключатель 3 к одному из R выходов системы 8, чем и обеспечивается подача в канал сигналов проверочных участков (последние r позиций сигналов проверочных участков образуются в регистре 5). При последнем считывании ключи 9 размыкаются, обеспечивая освобождение запоминающих устройств 7.

При декодировании последовательность принимаемых сигналов, поступающих с выхода дискретного канала на входной зажим 10 декодирующего устройства (фиг. 3), подают на входной распределитель 11 и проверочный регистр 12, аналогичный проверочному регистру 5 кодирующего устройства.

Первые к сигналов каждого из Л участков подают на соответствующее запоминающее устройство 18 и на регистр 12, а последние r сигналов — только на регистр 12. В этом регистре образуются проверочные сигналы по принимаемым информационным и происходит их вычитание по модулю основания кода из принимаемых проверочных сигналов.

После приема последнего n -го сигнала каждого участка регистр 12 содержит синдром этого участка. Сразу после его образования синдром анализируется анализатором 14.

При наличии ненулевого сигнала хотя бы на одной из r позиций синдрома с выхода анализатора 14 на вход регистра стираний 15 поступает ненулевой сигнал, а при отсутствии ненулевых сигналов — нулевой. По окончании анализа регистр 12 очищается.

К моменту окончания приема всей комбинации каждое из У устройств И содержит первые к сигналов соответствующих участков, а на выходах анализатора 14 и (N — I) ячеек регистра 15 содержится N сигналов, указывающих наличие или отсутствие обнаруженных ошибок в соответствующих участках. По окончании приема комбинации сигналы, зарегистрированные в устройствах 13, синхронно считываются на систему 16 сумматоров по модулю основания кода.

Таким образом, за каждый такт на систему lá поступают сигналы всех участков, расположенные на одной и той же позиции, т. е. контролируемые одной комбинацией кода .второй ступени.

В соответствии с проверочными соотношениями этого кода в системе 16 для каждого из к информационных участков создается несколько или все возможные линейные комбинации сигналов остальных участков, даюшие значение сигнала данного участка.

Зти линейные комбинации, а также непосредственно сам сигнал данного информационного участка с выходов системы 16 подаются на решающее устройство 17 соответствующего информационного участка. При этом линейные комбинации, в которые вхо174207 дят сигналы участков с обнаруженными ошибками, а также сигнал данного участка, если в нем обнаружены ошибки, блокируются за счет подачи ненулевых сигналов с регистра 15 стираний. каждое из решающих 5 устройств 17 в зависимости от значений сигналов, поступающих на его входы с выходов системы 16, и от сочетания сигналов стирания, поступающих с регистра 15, выдает либо декодированный информационный сигнал на запоминающее буферное устройство 18, либо сигнал ошибки на регистратор ошибок 19.

Если с регистра 15 поступают только нулевые, а с системы 16 — только одинаковые сигналы, то устройство 17 выдает декодированный сигнал.

Если все сигналы, поступающие с системы

16, блокированы ненулевыми сигналами с системы 15, то устройство 17 выдает сигнал 20 ошибки, Решение в остальных случаях зависит от использования кода второй ступени.

Если последний, помимо исправления стираний, используется только для дополнительной проверки на обнаружение ошибок, то во всех случаях, когда незаблокированные сигналы, поступающие с системы 16, неодинаковы, устройство 17 выдает сигнал ошибки. Если код второй ступени используется также и для исправления ошибок, то сигнал стирания выдается лишь при таких сочетаниях значений сигналов, поступающих с системы 16 и регистра 15, которые соответствуют сочетаниям ошибок или ошибок и стираний, неисправляемых кодом второй сту- 35 пени. Рассмотрим, например, случай, когда на второй ступени применен двоичный код

Хэмминга с минимальным расстоянием и в системе 16 по каждой из четырех информационных позиций образуются все восемь 40 возможных линейных комбинаций (включая сам сигнал данной позиции), Тогда декодирование кода второй ступени с исправлением ошибок в том случае, когда код первой

-ступени обнаружил ошибки не более, чем в 45 одном участке, осуществляют по мажоритарному принципу, При этом сигнал ошибки выдается устройством 17, во-первых, во всех случаях, когда числа различных сигналов, поступающих от системы 16 (незаблокиро- 50 ванных сигналами с регистра 15) одинаковы, и, во-вторых, при любом различии этих сигналов, если на первой ступени ошибки обнаружены более, чем в одном участке (случай обнаруживаемых, но неисправляемых ошибок). После считывания всех к сигналов запоминающие устройства 18 освобождаются, а запоминающие устройства

18 содержат декодированные информационные сигналы соответствующих участков либо на всех, либо на части позиций. В последнем случае регистратор ошибок 19 содержит ненулевые сигналы.

Зарегистрированные в устройствах 18 сигналы через выходной распределитель 20 подаются на выходной зажим 21. При наличии ненулевых сигналов в регистраторе ошибок 19, клапан 22 отключает распределитель 20 от выходного зажима 21 и на последний вместо декодированных сигналов подаются сигналы стирания от генератора

23, B зависимости от поставленного требования сигналы стирания при наличии неисправляемых ошибок могут выдаваться либо по всем информационным позициям данной комбинации, либо, при невозможности восстановить некоторые участки, только вместо этих участков.

Предмет изобретения

1. Способ исправления многократных пакетов ошибок с помощью блочных линейных кодов с двойной серией проверочных сигналов, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности передачи информации, производят проверку на обнаружение ошибок по отдельным участкам и стирание участков с обнаруженными ошибками с помощью первой серии проверочных сигналов, а стертые участки восстанавливают с помощью второй серии этих сигналов по модулю основания кода.

2. Прием осуществления способа цо и. 1, отличающийся тем, что значение информационного элемента определяют из нескольких проверочных соотношений с помощью второй серии проверочных сигналов и на основе сравнения полученных значений выявляют и исправляют ошибки, которые не были обнаружены первой серией проверочных сигналов.

174207 Ъг 3

Составитель К. Смирнов

Редактор Г. М. Печоров Техред Т. П. Курилко Корректор Л. В. Тюняева

Заказ 2679/10 Тираж 1!00 Формат бум. 60Х90 /, Объем 0,44 изд. л, Цена 5 коп.

ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий СССР

Москва, Центр, пр Серова, д. 4

Типография, пр Сапунова, 2.