Устранение временной задержки при декодировании

Из логики построения декодера видно, что данной схеме для декодирования n символов необходимо 2n тактов. При этом входная последовательность должна быть разделена «прокладкой» из n нулей, иначе символы, поступающие на вход схемы генератора синдрома будут искажать уже посчитанный синдром для находящейся в буферном регистре информационной последовательности. Постановка ключа на вход схемы и его размыкание на вторые n тактов (с момента начала поступления информации на декодер), приведут к потере непрерывно поступающей информации. Задержка в n тактов является весьма существенной (в нашем случае 279 тактов информация должна фактически «стоять» на входе декодера и не поступать на обработку).

Рассмотрим возможные варианты решения данной проблемы.

Одним из способов уменьшения времени работы декодирующего устройства является применение второго декодера, абсолютно идентичного построенному. В этом случае, поступающая информация должна поочередно, каждые 279 тактов поступать то на один, то на второй декодер. Таким образом, первые 279 значений информационной последовательности поступают на вход первого декодера, в нем формируется синдром ошибки и этот декодер готов к исправлению ошибок. Начиная с 280 такта на протяжении очередных 279 тактов, последовательность A*(x) поступает уже не на первый, а на второй декодер, и одновременно с этим, первый декодер корректирует находящуюся в нем информацию. К тому моменту, когда первый декодер обработает первые n бит сообщения, во втором уже сформируется синдром ошибки для вторых n бит. Следовательно, попеременно направляя входную последовательность то на один декодер, то на второй можно обрабатывать непрерывный поток информации без необходимости задержки на n тактов, что сильно увеличивает пропускную способность декодера. Несмотря на простоту данного решения, оно приводит к большим аппаратурным затратам, что свидетельствует о неоптимальности данного метода.

Рассмотрим еще один вариант устранения временной задержки. Если проанализировать работу декодера, то становится понятно, что единственной причиной, которая не позволяет подавать входную декодируемую последовательность непрерывно является невозможность подачи этой последовательности на вход схемы генерации синдрома. Такая подача приведет к искажению уже посчитанного для предыдущей комбинации синдрома. Напрашивается вывод, что этот синдром необходимо сохранять в устройстве, отдельном от схемы генерации синдрома и производить корректирование находящейся в буферном регистре последовательности уже из этого устройства хранения, а на вход схемы генерации синдрома при этом подавать новую последовательность.

Схема, соответствующая данному методу приведена в приложении 7. Схема работает следующим образом: в течении первых n тактов входная последовательность поступает на генератор синдрома и на буферный регистр. Счетчик отсчитывает 279 тактов и на мгновение замыкает ключи КЛ3..КЛ17, происходит запись синдрома в дублирующую схему хранения, в ней же в дальнейшем производится его анализ на предмет появления пакетной ошибки по алгоритму, описанному в предыдущем пункте. После записи происходит обнуления ячеек памяти откуда был считан остаток от деления на g(x) и на генератор синдрома можно подавать следующую последовательность закодированных символов. К моменту, когда в ГС сформируется остаток от деления новопоступившей последовательности, дублирующая схема исправит пакетные ошибки, записанной в нее ранее информации. В буфере в этот момент будет содержаться новая последовательность (предыдущая исправлена и выдана на выход декодера). Затем ключи опять замыкаются, производится сохранение синдрома и процесс повторяется.

Заключение

В данном курсовом проекте разработан кодек кода Файра. Этот код относится к помехоустойчивым кодам, предназначенным для обнаружения и коррекции одиночных пакетов ошибок. Код Файра весьма широко распространен, благодаря просто схемной реализации кодека. Особенно широко коды Файра используются при необходимости последовательной обработки информации, например хранение информации на магнитных лентах.

Однако, применение кодов Файра приводит к значительным временным затратам на обнаружение и коррекцию ошибок. Поскольку такты, затрачиваемые на обнаружение, совпадают с операцией считывания, то в этой части процесса декодирования задержки не возникает. Исправление ошибок определяет задержку в устройстве декодирования, особенно заметную при большой разрядности контролируемых слов, что может оказаться совершенно неприемлемым для быстродействующих систем. Данную задачу можно решить, прибегая к параллельной обработке поступающей информации, однако, при этом резко увеличиваются аппаратные затраты по сравнению с последовательной обработкой. Альтернативный вариант решения этой задачи был предложен в данном курсовом проекте.

Литература

1. Теория прикладного кодирования, т.2. Под редакцией проф. Конопелько В.К.-Мн.: БГУИР, 2004.

2. Конопелько В.К., Лосев В.В., Надежное хранение информации в полупроводниковых запоминающих устройствах - М.: Радио и связь, 1986.

3. Блейхут Р.Э., Теория и практика кодов, контролирующих ошибки.- М.: Мир,1986.

4. Колесник В.Д, Мирончиков Е.Т., Декодирование циклических кодов -М.: Связь, 1968.