JP3398560B2 - 短縮化誤り訂正復号装置 - Google Patents
短縮化誤り訂正復号装置Info
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Description
ド・ソロモン符号などのブロック符号の誤り訂正復号装
置に関し、特に短縮化BCH符号や短縮化リード・ソロ
モン符号などの短縮化ブロック符号を高速に復号する短
縮化誤り訂正復号装置に関する。
号などのブロック符号の復号を行なう復号装置は、受信
信号を入力する入力端子、受信信号を所定クロック遅延
させる遅延回路、シンドロームを計算するシンドローム
計算回路、誤り位置多項式を計算する誤り位置多項式計
算回路、誤り位置を検出する誤り位置検出回路、誤りを
訂正する誤り訂正回路等の要素回路から構成される。
BCH符号の復号装置は、図9のように構成される。こ
こで901は、情報ビットと検査ビットからなるシリアル
データを入力する入力端子、902は、誤り訂正を行なう
ために必要な時間だけ受信信号を遅延させる遅延回路、
903は受信信号からシンドロームを計算するシンドロー
ム計算回路、904は訂正されたデータを出力する出力端
子である。
ビットのBCH(31,21)符号を、符号長n=26ビット、
情報ビット数k=16ビットに短縮した短縮化符号BCH
(26,16)を用いた場合の処理時間を図10に示す。
回路902に入力されると共に、シンドローム計算回路903
に入力され、シンドローム値S1、S2、S3が計算さ
れる。次にシンドロームの値を誤り位置係数計算回路90
4に入力し、誤り位置多項式の係数(S13+S3)を算
出する。係数(S13+S3)とシンドローム値S1、
S2を誤り位置検出回路905にセットし、誤り位置多項
式σ(x)=S1+S2x+(S13+S3)x2=0の
解の計算を行なう。xに順次α、α2、α3、・・・、α
31を代入して(αは生成多項式の根の1つ)、σ(x)
=0となるxを求める。1クロックごとに、αをS2
に、α2を(S13+S3)に掛け、各項の和を求める演
算を行ない、受信信号の最上位ビットから順にエラー位
置を探して行く。
ビットから5ビットは使用していないビットであるので
0であるが、シフトレジスタを使用して順次解を求める
演算を行なうので、使用していない部分についても演算
を行なわなければならない。したがって、誤り位置検出
回路905では短縮化されたビットを含めた符号長分のク
ロックを与える(本例ではBCH(31,21)を用いてい
るため31クロック分与える)ことによって、誤りのある
ビット位置において、σ(x)が0となって出力され
る。誤り位置訂正回路906では、誤り位置検出回路905の
出力の反転信号と遅延回路902の出力信号との排他的論
理和をとることにより誤りを訂正することができる。
符号の復号においても、もとの符号と同じ符号長の復号
処理を行なう必要があるので、短縮化した部分も訂正処
理を行なわなければならず、復号するためには短縮ビッ
ト分余計に処理時間がかかってしまうという問題があ
る。
に、本発明の短縮化誤り訂正復号装置は、シンドローム
に基づいて計算した誤り位置多項式の係数を短縮化符号
の誤り位置多項式の係数に変換する誤り位置係数変換回
路と、短縮化符号の誤り位置多項式に基づいて誤り位置
を検出する誤り位置検出回路と、誤り位置に基づいて受
信信号の誤りを訂正する誤り位置訂正回路とを設けるこ
とにより、従来誤り訂正時にかかっていた短縮ビット分
の訂正時間を削除するものである。
ガロア拡大体GF(2m)(mは正整数)の元をシンボ
ルとする短縮化ブロック符号の誤り訂正を行なう短縮化
誤り訂正復号装置であって、受信信号を入力する入力端
子と、前記受信信号を遅延させる遅延回路と、前記受信
信号を順次入力してシンドロームを計算するシンドロー
ム計算回路と、前記シンドロームに基づいて誤り位置多
項式の係数を計算する誤り位置係数計算回路と、加算器
により前記誤り位置多項式の係数を短縮化符号の誤り位
置多項式の係数に変換する誤り位置係数変換回路と、前
記短縮化符号の誤り位置多項式に基づいて誤り位置を検
出する誤り位置検出回路と、前記誤り位置に基づいて前
記遅延回路から出力される受信信号の誤りを訂正する誤
り位置訂正回路と、前記誤り位置訂正回路からの復号結
果を出力する出力端子とを有するものであり、短縮化符
号を用いた場合に短縮化したシンボルの訂正処理を省略
して訂正時間を短縮する作用を有するものである。
記載の短縮化誤り訂正復号装置において、前記誤り位置
係数変換回路は、前記誤り位置多項式の各項を係数と次
数と短縮シンボル数に基づいて計算する手段と、各項の
計算結果を前記短縮化符号の誤り位置多項式の対応する
項の係数として誤り位置検出回路に設定する手段とを有
するものであり、短縮化符号を用いる場合に短縮化符号
の誤り位置多項式の係数を高速かつ簡単に計算できると
いう作用を有するものである。
る。
CH(31,21)符号を短縮化したBCH(26,16)符号の
誤り訂正復号装置である。
装置の実施の形態を示す図である。図1に示す誤り訂正
復号装置は一般的な構成例であり、以下、本実施の形態
を説明するために生成多項式 G(X)=X10+X9+X8+X6+X5+X3+X0 =(X5+X2+1)(X5+X4+X3+X2+1) =G1(X)・G2(X) G1(X)=(X5+X2+1) G2(X)=(X5+X4+X3+X2+1) で与えられるGF(25)上の誤り訂正BCH(31,2
1)符号の復号器を例として述べる。なおここで示す演
算はmod2の演算であり、以下に示す演算も全てmo
d2の演算で行なわれる。
入力する入力端子、102は、誤り訂正処理に必要な時間
だけ受信シリアルデータを遅延させる遅延回路、103
は、受信シリアルデータを生成多項式で除算した剰余か
らシンドロームを算出するシンドローム計算回路、104
は、シンドロームに基づいて誤り位置多項式の係数を計
算する誤り位置係数計算回路、105は、誤り位置多項式
の係数を短縮化符号の誤り位置多項式の係数に変換する
誤り位置係数変換回路、106は、短縮化符号の誤り位置
多項式に基づいて誤り位置を検出する誤り位置検出回
路、107は、誤り位置に基づいて遅延回路から出力され
る受信信号の誤りを訂正する誤り位置訂正回路、108
は、訂正されたシリアルデータを出力する出力端子であ
る。
トの受信信号{R0,R1,R2,R3,・・・R23,
R24,R25}が順次入力される。R25が最初に受信され
るビットである。R25からR10までの16ビットが情報ビ
ットであり、R9からR0までの10ビットが、情報ビット
を係数とする多項式を生成多項式で除算した剰余の検査
ビットである。F0(X)を誤りのない受信ビットを係
数とする多項式、F1(X)を情報ビットを係数とする
多項式、F2(X)を検査ビットを係数とする多項式と
すると、 F1(X)=R25X25+R24X24+R23X23+・・・+
R10X10 F2(X)=R9X9+・・・+R3X3+R2X2+R1X+
R0 F0(X)=F1(X)+F2(X) F1(X)=Q(X)G(X)+F2(X) となる。Q(X)は商である。
それぞれ遅延回路102へ供給されるとともに、シンドロ
ーム計算回路103へ供給される。遅延回路102では、各入
力信号{R0,R1,R2,R3,・・・R23,R24,
R25}を一定時間だけ遅延して出力する。
る受信信号101から、シンドロームS1、S2、S3を
計算する。シンドローム計算回路は、例えば図2のよう
に、上段の(X5+X2+1)割算演算回路と下段の(X
5+X4+X3+X2+1)割算演算回路で構成される。
+X2+1)の割算演算回路の剰余であり、フリップフ
ロップの出力S1[0]〜S1[4]である。F(X)を受信
ビットを係数とする多項式とすると、 F(X)=Q1(X)(X5+X2+1)+S1(X) となる。
二乗して得られるシンドロームである。すなわち、 S2(X)=(S1(X))2 である。
根をもち、α5+α2+1=0を満たすものと仮定する
と、mod2の演算よりα5=α2+1となり、S2は以
下のように求められる。
S1の要素で表わすと、 S2[0]=S1[0]+S1[4] S2[1]=S1[3] S2[2]=S1[1]+S1[4] S2[3]=S1[3]+S1[4] S2[4]=S1[2] となる。
+X4+X3+X2+1)割算演算回路の剰余 F(X)=Q2(X)(X5+X4+X3+X2+1)+S
1'(X) であるS1'(X)のXにα3を代入して得られるシンド
ロームである。
られ、 S3(α)=S1'(α3) =S1'[0]+S1'[1]α3+S1'[2]α6 +S1'[3]α9+S1'[4]α12 =S1'[0]+S1'[1]α3+S1'[2](α3+α) +S1'[3](α4+α3+α)+S1'[4](α3+α2+α) =S1'[0]+(S1'[2]+S1'[3]+S1'[4])α +S1'[4]α2 +(S1'[1]+S1'[2]+S1'[3]+S1'[4])α3 +S1'[3]α4 結果を以下に示す。 S3[0]=S1'[0] S3[1]=S1'[2]+S1'[3]+S1'[4] S3[2]=S1'[4] S3[3]=S1'[1]+S1'[2]+S1'[3]+S1'[4] S3[4]=S1'[3]
シンドロームS1、S2、S3はGF(25)の元であ
り、α、α2、α3、α4を生成多項式G(X)=0の根
とし、受信信号多項式をF(X)=Q(X)G(X)+
S(X)とすると、S1=S(α)、S2=S
(α2)、S3=S(α3)である。
2、S3は、誤り位置係数計算回路104に渡され、誤り
位置多項式σ(x)=S1+S2x+(S13+S3)
x2の係数(S13+S3)が計算される。誤りがない場
合は、S1=S2=S3=0であり、1ビット誤りの場
合は、S13=S3(S13+S3=0)であり、2ビッ
ト誤りの場合はS13≠S3となる。誤り位置係数計算
回路104の構成例を図3に示す。加算器304は、mod2
の加算器(EXOR回路)という意味であり、特定の加
算回路という意味ではない。
ても剰余はなく、シンドロームS1、S2、S3はすべ
て0である。
(X)=Xiとすると、 F(X)=F0(X)+E(X) =Q(X)G1(X)G2(X)+Xi であるから、 Xi=Q3(X)G1(X)+S1(X) Xi=Q4(X)G2(X)+S1'(X) となる。Xi=Q3(X)G1(X)+S1(X)にG1
(X)=0の根αを代入すると、G1(α)=0である
から、 αi=Q3(α)G1(α)+S1(α)=S1(α) となる。
にα3を代入すると、 G2(α3)=α15+α12+α9+α6+1 =(α4+α3+α2+α+1)+(α3+α2+α) =(α4+α3+α)+(α3+α)+1 =0 であるから、 α3i=Q4(α3)G2(α3)+S1'(α3)=S1'
(α3) となる。したがって、(S1(α))3=S1'(α3)
となる。
(X)=Xi+Xj(i≠j)とすると、 Xi+Xj=Q5(X)G1(X)+S1(X) Xi+Xj=Q6(X)G2(X)+S1'(X) となる。α、α3を代入すると、 αi+αj=Q5(α)G1(α)+S1(α)=S1
(α) α3i+α3j=Q6(α3)G2(α3)+S1'(α3)=
S1'(α3) となる。
れているものと同じである。
出回路106に設定される係数値S2'、S13'(S13'=
(S13+S3)'であり、(S13+S3)を変換した
ものである)を計算する回路である。S2'、S13'は、
短縮化した5ビット分を計算した結果であり、従来の誤
り位置検出回路(図11)の5クロック目のS2、S13の
値である。図11に示す回路にS2、S13を入力してクロ
ックを与えたときの、5クロック目の各フリップフロッ
プの値をそれぞれS2'、S13'とすると、S2をS2'
に変換する計算式は、表1に示すように、1クロックご
と1〜5まで順次計算することができ、5クロック目に
短縮化した5ビット分の計算式を得ることができる。
算した値をS13'とすると、表2に示すように計算式を
求めることができる。
すように、S2、S13の値がS2'、S13'に変換され、
S2'、S13'が誤り位置検出回路にセットされる。S2
の変換回路を図4に、S13の変換回路を図5に示す。こ
れらの回路はクロックを必要としない回路であり、1ク
ロックより短い時間で変換できる。各変換回路は、図4
と図5から明らかなように、加算器すなわちEXOR回
路の組合せ回路で構成されている。
され、誤り位置係数変換回路の出力である係数を設定
し、σ(x)=S1+S2'x+S13'x2のxにαを代
入する計算を順次行ない、誤りのあるところが0となっ
て出力される。図6の上段はα2乗算回路であり、初期値
をS13'として1クロックごとにα2を乗算する。下段は
α乗算回路であり、初期値をS2'として1クロックごと
にαを乗算する。
ら、例えば、3クロック目においてx=α3のときσ
(α3)=0となったとすると、3=26−i、すなわ
ち、i=23であるから、23ビット目が誤りであることが
わかる。2ビット誤りの場合はもう1か所でσ(x)=
0となる。
され、遅延回路102の出力702と誤り位置検出回路106の
出力701の反転信号とを排他的論理和をとることによ
り、誤りを訂正する。このような構成の誤り訂正復号処
理は、短縮化されたビット分の処理計算時間を削減でき
る。処理時間を図8に示す。5ビット分の計算処理はク
ロックを必要としない排他的論理和回路で実行するの
で、処理時間はほとんど0であり実質的に5クロックだ
け高速化される。
すものであり、他の短縮化符号の訂正回路にも同様に適
用できるものである。例えば、BCH(255,239)の短
縮化符号BCH(64,48)を用いた場合は、短縮化され
た191ビット分の処理時間を短縮することができる。ま
た、リード・ソロモン符号などの非2元BCH符号の短
縮化符号の復号においても、誤り位置検出の部分に全く
同様に適用することができる。
ロック符号をシフトレジスタを用いて復号する場合、誤
り位置検出回路に設定する係数を短縮化符号の係数に変
換する回路を設けることにより、短縮化されたビット分
のクロックを与えることなく誤りを訂正できるという有
利な効果が得られる。
図、
図、
Claims (2)
- 【請求項1】 ガロア拡大体GF(2m)(mは正整
数)の元をシンボルとする短縮化ブロック符号の誤り訂
正を行なう短縮化誤り訂正復号装置であって、受信信号
を入力する入力端子と、前記受信信号を遅延させる遅延
回路と、前記受信信号を順次入力してシンドロームを計
算するシンドローム計算回路と、前記シンドロームに基
づいて誤り位置多項式の係数を計算する誤り位置係数計
算回路と、加算器により前記誤り位置多項式の係数を短
縮化符号の誤り位置多項式の係数に変換する誤り位置係
数変換回路と、前記短縮化符号の誤り位置多項式に基づ
いて誤り位置を検出する誤り位置検出回路と、前記誤り
位置に基づいて前記遅延回路から出力される受信信号の
誤りを訂正する誤り位置訂正回路と、前記誤り位置訂正
回路からの復号結果を出力する出力端子とを有すること
を特徴とする短縮化誤り訂正復号装置。 - 【請求項2】 前記誤り位置係数変換回路は、前記誤り
位置多項式の各項を係数と次数と短縮シンボル数に基づ
いて計算する手段と、各項の計算結果を前記短縮化符号
の誤り位置多項式の対応する項の係数として誤り位置検
出回路に設定する手段とを有することを特徴とする請求
項1記載の短縮化誤り訂正復号装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04485897A JP3398560B2 (ja) | 1997-02-14 | 1997-02-14 | 短縮化誤り訂正復号装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP04485897A JP3398560B2 (ja) | 1997-02-14 | 1997-02-14 | 短縮化誤り訂正復号装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10229342A JPH10229342A (ja) | 1998-08-25 |
JP3398560B2 true JP3398560B2 (ja) | 2003-04-21 |
Family
ID=12703190
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP04485897A Expired - Fee Related JP3398560B2 (ja) | 1997-02-14 | 1997-02-14 | 短縮化誤り訂正復号装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3398560B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3449339B2 (ja) | 2000-06-08 | 2003-09-22 | 日本電気株式会社 | 復号化装置および復号化方法 |
DE102021109391B3 (de) | 2021-04-14 | 2022-08-25 | Infineon Technologies Ag | Multibytefehler-Erkennung |
-
1997
- 1997-02-14 JP JP04485897A patent/JP3398560B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH10229342A (ja) | 1998-08-25 |
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