Введение к работе
Актуальность темы диссертации, В последние годы контроль ошибок п радиотехнических системах хранения, обработки и передачи информации осуществляется с использованием устройств коррекции ошибок невысокой кратности, реализуемых на БИС. К числу наиболее широко применяемых кодов относятся коды Боуза-Чоудхури-Хоквингема (БЧХ) и их модификации. Возрастание скоростей и объемов передаваемой информации делает необходимой коррекцию ошибок большей кратности. Использование известных алгоритмов обработки кодов с подобными свойствами связано со значительными аппаратурными и временными затратами, гее реализация на БИС встречает определенные трудности. Одним из возможных путей повышения быстродействия устройств декодирования, а также обеспечения приемлемых аппаратурных затрат, является использование идентификации ошибок, однородных кодов и устройств с регулярной однородной архитектурой, в частности вентильных матриц, а также перестановочного декодігрования.
Для многих практических применении, например, для запоминающих устройств (ЗУ) на многоразрядных БИС, оптических и магнитных ЗУ, при передаче данных необходимо обеспечить коррекцию независимых и группирующихся (модульных и пакетных) ошибок. Задача синтеза кодов, корректирующих как независимые, так и модульные ошибки, устройств их обработки, пригодных для реализации на БИС, не решена.
Связь работы с научными программами. темами. Тема диссертационной работы является составной частью тематики научно-исследовательских работ, прозодившихся о ходе выполнения ГБЦ 92-3086 "Разработать конструкторско-схемотехнические методы повышения надежности и качества СБИС и устройств На их основе", ГБЦ 93-3003 "Разработать конструкторско-схемотехнические методы построения микроэлсктронных устройств, устойчивых к отказам и сбоям элементов", ГБЦ 96-3092 "Разработка методов и средств кодовой защиты систем передачи и хранения информации от ошибок и несанкционированного доступа".
Целью работы является уменьшение аппаратурных и временных затрат при декодировании БЧХ-кодов, контролирующих многократные ошибки.
Поставленная цель определила следующие основные задачи:
1. Развитие методов обнаружения, идентификации и коррекции ошибок.
-
Разработка кодов со специальными свойствами и устройств их обработки.
-
Разработка устройств коррекции независимых и группирующихся ошибок с невысокими аппаратурными и временными затратами.
Методы исследований: понятия, методы и результаты теории передачи информации, теории кодирования, теории полей Галуа, матричной алгебры, полиномиальной алгебры, комбинаторики, алгебры логики, схемотехники БИС и дискретных устройств; технические методы, включающие компьютерное моделирование .
Научная новизна полученных результатов заключается в разработке специальных кодов, методов и устройств их обработки для радиотехнических систем передачи, хранения и обработки информации.
1. Предложены методы разделения ошибок произвольной кратности
на классы подмножеств, характеризующиеся весом ошибок, расстоянием
между ошибочными разрядами, и идентификации ошибок БЧХ-кодами по
множеству параметров {Nz).
2. Предложены и развиты методы построения устройств для
параллельного и пошагового декодирования БЧХ-кодов с идентификацией
ошибок. Показано, что использование метода идентификации ошибок при
перестановочном декодировании позволяет упростить поиск множества
подстановок, достаточных для декодирования БЧХ-кодов.
3. Предложены методы построения. модифицированных БЧХ-кодов,
коррекгпрующих двойные независимые ошибки и одиночные модули
ошибок длины. три, четыре, устройство их быстрого декодирования на
вентильных матрицах.
Практическая значимость полученных результатов заключается в том,
что разработанные . методы построения устройств коррекции
многократных ошибок могут найти применение при разработке радиотехнических систем передачи информации, оптических, полупроводниковых и магнитных систем хранения информации, бытовой аппаратуры, специализированных БИС коррекции ошибок с расширенными функциональными возможностями.
Разработанные алгоритмы нашли применение при разработке цифрового телефона и в учебном процессе в дисциплине "Прикладная теория кодирования".
Экономическая значимость заключается в том, что полученные результаты готовы к коммерческому использованию в виде построенных кодов, методов их декодирования и устройств коррекции.
Qcнoв^iЫeЛШД^^^ШMДЦ^E^ШLИЦ^ЫШ'-ИMfele.нaзaцжгy:
1. Метод разделения ошибок на классы подмножеств,
характеризующиеся весом ошибок, расстоянием между ошибочными
разрядами, и метод идентификации ошибок БЧХ-кодами по множеству
параметров {Nz}.
2. Методы построения устройств для Параллельного и пошагового
декодирования БЧХ-кодов, основанные на идентификации ошибок и
перестановочном декодировании кодов.
3. Модифицированные БЧХ-коды для коррекции двойных
независимых ошибок и модульных ошибок длины три, четыре, I!
быстродействующее устройство их декодирования на вентильных матриц-
Личный вклад соискателя. В совместных работах участие научного руководителя носит постановочный харакгер, а лично соискателем разработаны методы разделения ошибок на классы подмножеств, идентификации ошибок БЧХ-кодами, Методы построения устройств параллельного и пошагового декодирования, коды для совместной коррекции двойных независимых ошибок и модульных ошибок длины три, четыре.
Апробация результатоз диссертации. Результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на 3-ей международной научно-технической конференции "Современная технология гибридных интегральных микросхем, включая элементы сверхпроводниковой электроники" (Нарочь, 1994 г.); Научной конференции, посвященной 30-летию деятельности коллектива БГУИР (Минск, 1994 г.); Научно-технических конференциях "Направления и перспективы развития микроэлектронной элементной базы, электронных блоков и узлов, устройств индикации и считывания для приборостроения, аудио- И видеотехники, оистем связи и информатики" (Минск, 1994 г.), "Микроэлектроника в медицине, автомобиле- и тракторостроении, системах и устройствах охраны, наземного и кабельного телевидения, космической и оптоволоконной связи" (Минск, 1994 г.); Международной научно-технической конференции "Современные средства связи" (Нарочь, 1995 г.), І Республиканской научно-технической конференции "Состояние и перспективы развития вооружения и военной техники" (Минск, 1994г.).
Оггубликованность результатов. Результаты диссертации опубликованы в десяти работах. Из шгх: две статьи, одно положительное решение на выдачу патента РФ, тезисы и материалы докладов Пяти конференций, два отчета по НИР.
Структура и объем диссертации. Диссертация объемом 147 страниц состоит из введения, рбшей характеристики работы, четырех глав, выводов,
списка использованных источников, приложений, в том числе основной текст - 88 страниц, 11 таблиц, 26 рисунков - 21 страница, список использованных источников (95 наименований) и шесть приложений - 38 страниц.
