TKz-12_Obschaya_teoria_svyazi_chast_2 / 15

1

5.2.6. Кодеры групповых систематических кодов. Оценка сложности аппаратной реализации

Обобщенная функциональная схема кодера ГСК приведена на рис. 5.3. Обозначения, принятые на схеме: БРm – входной буферный регистр m- разрядного информационного вектора ГСК; {ai} – последовательный вход БРm; а1, а2,…, аi,…, аm – параллельные входы БРm; У1 – управляющий вход мультиплексора для выбора режима работы: приема информационных символов, поступающих последовательных информационных символов {ai} либо приема символов параллельно во времени; У2 – управляющий вход демультиплексора для выбора режима выдачи кодового вектора: последовательно во времени {ai} или параллельно во времени; У2 и У4 – управляющие входы выбора режима работы БРm и БРn; НУ (R) – вход начальной установки БРm (сброс в «0»); СИ (РУ) – соответственно вход синхронизации либо сигналы с выходов распределительного узла; КМПС – комбинатор проверочных (избыточных) символов, т. е. схема, реализующая операторы кодирования; БРn – выходной буферный регистр n-разрядного вектора ГСК.

m

c

Рис. 5.3. Обобщенная функциональная схема кодера ГСК

Кодер ГСК в общем случае представляет собой (a, b)-многополюс- ник, т. е. схему с а входами и b выходами [11]. В зависимости от способа представления во времени входного и выходного сигналов кодера, режи-

2

мов использования буферных регистров информационных символов (БРm) и выходного кодового вектора (БРn) возможны следующие варианты зна-

чений а и b: (1, 1), (m, 1), (1, n), (m, n).

Поясним данные обозначения: (1, 1) – информационные символы последовательно подаются на вход БРm и последовательно считываются с одного выхода БРn, при этом БРm и БРn переводятся соответственно в режимы последовательной записи и считывания; (m, 1) – информационные символы параллельно подаются на вход БРm и последовательно считываются с одного выхода БРn; аналогично объясняются оставшиеся два обозначения. Следует добавить, что варианты (1, 1), (m, 1) и (1, n) предпочтительны в системах телемеханики, в трактах ПД и системах связи, аварианты (m, n) и (m, 1) чащевстречаютсявсистемаххраненияинформации.

Кроме того, различают два типа комбинаторов проверочных символов (КМПС) – параллельный и последовательный, в зависимости от представления во времени сигнала на их входе. При этом в КМПС параллельного типа на один из входов конъюнкторов подается синхросигнал, а в КМПС последовательного типа на эти входы последовательно во времени поступают сигналы с выходов распределительного узла.

Пример 5.11. Рассмотрим развернутые функциональные схемы кодеров (8,4,4)-кода с параллельными и последовательными КМПС, реализующими операторы кодирования (5.13) и (5.14) из примера 5.8. На рис. 5.4 приведена развернутая функциональная схема кодера ГСК (8,4,4)-кода с КМПС параллельного типа в базисе 3-хвходовых сумматоров по mod 2.

Рис. 4.4. Развернутая функциональная схема кодера с КМПС параллельного типа

3

На вход КМПС информационные символы поступают параллельно во времени по выделенным шинам (сигналы подобного типа называются сигналами, разнесенными в пространстве). В целом кодер (8, 4, 4)-кода, изображенный на рис. 5.4, в соответствии с классификацией, данной выше, является (4, 8)-многополюсником.

Рассмотрим реализацию кодера ГСК с КМПС последовательного типа, на вход которого информационные символы поступают последовательно во времени по выделенным шинам (сигналы подобного типа называются сигналами, разнесенными во времени и в пространстве). В этом случае КМПС реализуется в базисе дизъюнкторов, а функции сумматоров по модулю 2 выполняют триггеры со счетным входом в составе БРn.

На рис. 5.5 приводится развернутая функциональная схема кодера (8, 4, 4)-кода с операторами кодирования (5.13) и (5.14).

Разнесение сигналов (информационных символов) во времени и в пространстве на входе КМПС обеспечивает распределительный узел, выходы которого стробируют конъюнкторы на выходе БРm.

Рис. 5.5. Развернутая функциональная схема кодера (8, 4, 4)-кода

сКМПС последовательного типа

Вкодере, реализованном по схеме (1, 1) на основе КМПС параллельного типа, которая нашла широкое применение в трактах передачи данных,

блоки из m информационных символов поступают на вход БРm непрерывно. После каждого блока из m символов подается синхроимпульс, считывающий информационные символы на вход КМПС, который вырабатывает

4

k избыточных символов; при этом в БРn записывается n-разрядный вектор ГСК. В течение следующих m тактов записи очередного блока информационных символов в БРm из выходного буферного регистра БРn должен быть выведен блок из n символов. Следовательно, скорость считывания информации из БРn (f2) должна быть в n/m раз больше скорости записи информации в БРm (f1). Поясним это.

Действительно,

где t1 (t2) – длительность тактов работы БРm (БРn).

В соответствии с обобщенной функциональной схемой кодера ГСК, приведенной на рис. 5.3, верхняя оценка сложности кодеров ГСК через число элементов памяти и комбинационных элементов может быть пред-

где m k mod 2 – верхняя оценка числа двухвходовых сумматоров по mod 2 или дизъюнкторов в составе КМПС (параллельного или последовательного

типа); mэп, nэп – число элементов памяти (ЭП) в составе БРm (БРn); m& – число двухвходовых конъюнкторов на выходе БРm.