DE1599084A1

DE1599084A1 - Einrichtung zur Korrektur von Fehlerbuendeln

Info

Publication number: DE1599084A1
Application number: DE19661599084
Authority: DE
Inventors: Gallager Robert Gray
Original assignee: Codex Corp
Current assignee: Motorola Solutions Inc
Priority date: 1965-03-10
Filing date: 1966-03-10
Publication date: 1970-07-09
Also published as: SE333390B; NL6603117A; FR1470988A; GB1115553A; US3469236A

Description

5419-66/Dr.v.B/Ro.

Codex Corporation, 222 Arsenal Street, Watertown, Massacnusetts, V.St.A.

Einrichtung zur Korrektur von FehlerbundeIn.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Korrektur von Fehlerbündeln in einer mittels eines Konvolutionalcodes verschlüsselten Folge von digitalen Datenziffern, mit einem Xorrelcturregister, das von den Datenziffern der Reihe nach durchlaufen wird, an bestimmten Stufen entsprechend dem Aufbau des Codes Abgriffe aufweist und zwischen zwei bestimmten, aufeinanderfolgenden Abgriffen eine vorgegebene Anzahl von abgriffslosen Stufen aufweist, die erheblich größer ist als die zu erwartende maximale Fehlerbündellänge, und mit einer Decoderschaltung, die eine mit den an den Abgriffen auftretenden Ziffern gespeiste Merkmalgeneratorschaltung zum Erzeugen mindestens einer Folge von Merkma!ziffern.

Die Erfindung läßt sich in gewisser Hinsicht ganz allgemein auf lineare Code anwenden, sie eignet sich jedoch besonders für eine Klasse von linearen Coden, die als Konvolutionalcode bezeichnet werde.n. Konvolutionalcode sind in dem Buch von Peterson ; "Error-Correcting Codes" 196I, Kapitel 12, Seite 217 ff beschrie- ! bei, wo sie allerdings noch mit dem inzwischen relativ ungebräuchlich gewordenen Ausdruck "Recurrent Codes" bezeichnet werden. ι

Es 1st bereits aus der österreichischen Patentschrift 206 206 f'.n gesichertes übertragungssystem mit einer KorreKturelnrichtung f'-r Peiaerbünciel bekannt, welche einen Decoder mit drei Schaltungen anordnungen zur Erzeugung von Syndrora- oder Merkmalziffern (also Ziffern, ale einen Hinweis &uf das Auftreten einse Fehlers geben) enthält. Fehler, a&r®n Länge größer ist al» άΧα maximal korregier-; bare Fehlerlänge, für di© die Korrektureinrichtung ausgelegt ist,

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Met» Unterlagen (*«. 711 AtMk 2 Nr. 1 sau 3 <*·· Xndmmm*. v. 4. ·. imq.

werden oei der bekannten I-;ini"i.abtung im allgemeinen nicht korrigiert.

Der vorliagenden Erfindung !Lagt die Aufgabe zugrunde, eine wirtschaftliche, ein^p.he und mi'· gutem Wirkungsgrad arbeitende Einrichtung zur Korroktur von FeLlerbündeln anzugeben. Insbesondere seil ein Decoder angegeben werden, bei dem das Verhältnis von Fehlerbündellänge au. Sicherheitsabstand günstiger ist als bei den bekannten Einrichtungen dieser Art und außerdem nur eine relativ geringe Speicherkapazität erforderlich ist. Unter "Sicherheitsabstand" wird die Anzahl der zwischen zwei Fehlerbündein liegenden fehlerfreien Ziffern verstanden (otörpause), die erfox-derlich ist, um eine Korrektur eines auf die fehlerfreien Bits folgenden Fehlerbündels zu ermöglichen.

Weiterhin soll durch die Erfindung eine Fehlerbündel korrJ-gierende Decodiereinrichtung angegeben werden, die ausschließlich auf Grund einer logischen Analyse der Daten arbeitet- ohne daß die Arbeitsweise der Empfangsanlage oder des Überhragungskanales in Betracht gezogen werden muß. Die Decodiereinrichtung gemäß der Erfindung soll in der Lage sein, sowohl pt-oebastisch verteilte Fehler als auch Fehlerbündel mit relativ kleinem Speicheraufwand zu korrigieren. Die Verknüpfungssohaltungen sollen außerdem einfach sein und nur einfache Komponenten enthalten und es soll schließlich eine erhebliche Anpassungsfähigkeit bezüglich der Code rate und der Korrektur-leistung gewährleistet sein, so daß unter Umständen auch mehrfache Fehlerbündel korrigiert werden können.

^i- FJnrichtv.".7 gewSß ci<?.r ^'Vflndung seil r! el' insbesondere für· Ne.iVnr.ichtftnverMni'ungsn oin"ieru r,,B, Hochfrequenz- and Tropes paarend tr euunge- - Fürte- und Forgot·« GbsnXe.ger. ..

Die obeü ei-Iäi-iex-cö Aufgabe wLx-d ^eiiiüis der Krfinuung bei einet¹ Eiiii-ichtung d&i eingangs aiigegeborien Art, dadurch erreicht, daß die Döoouür^L.:-.i,L'.iiig eiüc; ■';.■..■ 'iWrkiuiiiisiffer-iirolgo Uberwacr.unie Orbung..:„ciiaIUü:ß ^it Opbuu^ --^a A'n'anges eines aas Register durchlaufenden Vehlfi-bL.^-U tinU.--i.iL, welche AüSchlUy.;© zur Überprüfung einer UMipije v^i, Mci·: --.alai ι; ^vu ^us der Folge ύπν Merkraalzlffern aufweiac, di« jtjwei-^ ,:-iAeii «aa eiü^r eräp.i'anger.'.Cii, in einem b<5 stinunten, eüg ^^.^^λ Ue-iaich dea Registers l .legenaen Ziffer eiicoii bastR¹UtCIi «nthaiiHU, und <1aö die 0j.-r,ung3schaltung

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BAD ORIGINAL

als Ergebnis der Überprüfung eine ein Fehlerbündel anzeigende ; Ausgangssignalfolge liefert, die von dem aus den Einsen gebllde- ' ten Muster in der Merkmalzifferngruppe abhängt, und einen auf die Ausgangssignalfolge der Ortungsschaltung ansprechenden Korrekturkreis zum Korrigieren einer Ziffer im Register, die durch das geortete FehlerbUndel beeinflußt worden war, enthält, wobei der Korrekturkreis so geschaltet ist, daß für die Korrektur eine Merkmalziffer herangezogen wird, von der die zu korrigierende Ziffer einen Bestandteil bildet und die anderen, noch unkorrigierten, einen Bestandteil bildenden Ziffern einexi Abstand haben, der mindestens gleich der Anzahl der erwähnten abgriffslosen Stufen ist.

Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung werden in der folgenden Beschreibung näher erläutert und sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet, auf die zur Vermeidung von Widerholungen verwiesen wird.

Die Einrichtung gemäß der Erfindung unterscheidet sich vom Stand der Technik darin, daß eine Wahrscheinlichkeitsbestiramung der Lage eines Fehlerbündels in der empfangenen Ziffernfolge durchgeführt wird, welche auf den Ziffernwerten der empfangenen Ziffern basiert. Die durch den Code bestimmte, mit Sicherheit korrigierbare maximale FehlerbündeHänge legt die Grenzen der Einrichtung nicht fest, diese vermag vielmehr die meisten Fehler in einem bestimmten Bereich von Fehlerbündellängen zu korrigieren, die größer als die garantiert korrigierbare Fehlerbündellänge sind.

Die Einrichtung gemäß der Erfindung enthält eine Überprüfungsschaltung, die die Merkmalziffern auf das Auftreten einer bestimmten Bedingung (oder das Auftreten einer von einer möglichen Gruppe von Bedingungen), begrenzt auf einen kleinen Teil der Länge der Merkmalziffernfolge, überprüft. Die Korrektureinrichtung führt | dann Korrekturen entsprechend dem festgestellten Vorliegen einer !

solchen Bedingung oder solcher Bedingungen durch, und zwar auf . j Grund der Annahme, daß ein FehlerbUndel in den empfangenen Ziffern; a. einen begrenzten Bereich beschränkt ist, der durch die Lage | des kleineren Teiles bestimmt ist und eine Länge hat, die größer ; ist als die maximal garantiert korrigierbare FehlerbündeHänge des Codes.

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Die Folge von Merkmalziffern kann beispielsweise progressiv überprüft «orden und dan Auftreten des Wertes "l" oder einer bestimmten Gruppe von Einsen in einem bestimmten Bereich kann al;; Anzeichen gelten, daß ein zugehöriger Bereich der empfangenen Ziffernfolge durch ein Pehlerbündel verfälscht worden ist.

Die Erfindung unterscheidet sich dadurch ganz wesentlich vom Stand der Technik, daß selbst bei ganz kurzen Fehlerbündeln keine absolute Garantie besteht, daß diese Fehlerbündel korrigiert werden. Es wurde ,jedoch gefunden, daß die Wahrscheinlichkeit, dais ein Fehlerbündel einer bestimmten Länge korrigiert wird, recht hoch gemacht werden kann und daß eine praktisch ebenso gute Arbeitsweise erreicht werden kann wie bei einem System, das die Korrektur von Fehlerbündeln bis zu einer bestimmten Länge garantiert. Durch die Erfindung werden andererseits jedoch erhebliche Vortei-Ie gegenüber dem Stand der Technik erzielt: Bei Konvolutionalcodes ergibt sich beispielsweise ein bemerkenswert kurzer Sicherheitsoder Mindestabstand zwischen den Fehlerbündeln relativ zur Anzahl der erforderlichen Speicherstufen der Decodiereinrichtung.

Die Erfindung wird anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispieles, das für lineare Konvolutionalcode ausgelegt ist, in Verbindung mit der Zeichnung näher erläutert, es zeigen:

Fig. 1 das Schaltbild einer Codiereinrichtung für einen Konvolutionalcode;

Fig. 2 ein Schaltbild eines Merkmalgenerators;

Fig. 3 das Schaltbild einer Decodiereinrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;

Fig. 4 ein Schaltbild einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 5 ein Schaltbild eines in Fig. 4 enthaltenen Decoders für einen diffusen Konvolutionalcode, d.h. einen Code, der durch in Abständen verteilte (im Gegensatz zu Gruppen benachbarter) Abgriffe an einem Schieberegister des Codierers erzeugt wird;

Fig. 6 ein Schaltbild eines Ausführungsbeispieles einer Merkmalserienanzeigeeinrichtung für die Schaltungsanordnung gemäß Fig. 5;

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Fig. 7 das Schaltbild eines Zählkreises der in der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 6 verwendet werden kann, und

Fig. 8 ein Schaltbild eines Decoders für Code mit der Rate 2/3. Die Rate eines Codes ist das Verhältnis der Anzahl der Informationsziffern zu der Anzahl der übertragenen Ziffern.

Bei der Einrichtung gemäß der Erfindung werden vorzugsweise fortlaufend Merkmalziffern gebildet, während der Datenstrora in die Decodiereinrichtung fließt, und diese Merkmalziffern werden auf das Auftreten von Ziffern, die von Null verschieden sind, überprüft. Gewisse Muster aus den von Null verschiedenen Ziffern werden dazu verwendet, die Wahrscheinlichkeit eines Fehlerbündels in einem vorherbestimmten, engen Bereich des Datenstromes anzuzeigen, wobei die Lage dieses Bereiches von der Struktur des im speziellen verwendeten Codes abhängt.

Im bevorzugten Falle von systematischen Codes enthält das

Merkmalmuster, das zur Bestimmung eines Fehlerbündels an einem bestimmten Punkt überprüft wird, zweckmäßigerweise eine einzige oder vorzugsweise eine Gruppe von Ortungs-Merkmalziffern, die je- .

wells als Bestandteil mindestens eine Informationsziffer enthaltene die in einem engen Bereich des Datenstromes in der Nähe des frag- ;

liehen Punktes liegt, und außerdem als Bestandteil mindestens eine! zusätzliche Informationsziffer von außerhalb dieses Bereiches, \ Alle Bestandteile des engen Bereiches liegen von diesem aus ge-

sehen in der gleichen Richtung und haben Abstände, die größer sind! als eine bestimmte Fehlerbünde Hänge, die hier als maximale Fehlerbündellänge für den Decoder bezeichnet werden soll. Außer der Überprüfung einer gegebenen, zu decodierenden Informationsziffer, die in dem engen Bereich liegt, überprüfen vorzugsweise Merkmalzlffern der Ortungsgruppe eine Anzahl anderer Ziffern, die dieser j eng benachbart sind. Hinsichtlich der Feststellung ob sich eine Informationsziffer in einem FehlerbUndel befindet oder nicht ist es zwar vorteilhaft aber nicht wesentlich, daß die Merkmalziffern ! der Ortungsgruppe die fragliche Inforaiationsziffer selbst über- I prüfen. Durch Erhöhung der Anzahl der Merkmalziffern, die benach- I barte Ziffern überprüfen, nimmt die Wahrscheinlichkeit, daß ein j Fehlerbündel im Bereich entdeckt wird, rasch zu.

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In anderer Hinsicht wird bei der Erfindung die in der beschriebenen Weise bestimmte wahrscheinliche Lage eines Fehlerbündels als Kontrolle für die sequentielle Decodierung der Ziffer in dem engen Bereich verwendet. Als zweite Kontrolle werden für jede- zu decodierende Informations ziffer ein oder vielleicht eine Anzahl von Korrekturmerkmalziffern verwendet. Die Korrekturmerkmalziffern dienen zur Überprüfung der betreffenden Ziffer, während andere Informationsziffernbestandtele vorhanden sind, die von der Ziffer einen größeren Abstand haben als die maximaLe Bündellänge und in der entgegengesetzten Richtung liegen wie diese Bestandteile der Ortungsmerkmalziffer, die außerhalb des engen Bereiche»= liegen.

Vorzugsweise dient dabei jede Merkmalziffer als Korrekturmerkmalziffer für einen Bereich des Datenstromes und als Ortungsmerkmalziffer für einen Bereich, der weiter als die maximale Fehlerbündellänge entfernt ist. Dies wird durch das Wahrscheinlichkeitsgesetz ermöglicht, da eine Merkmalziffer, die fürjeine Korrektur verwendet wird, nicht auch eine Merkmalziffer sein wird, die eine Fehlerserie anzeigt und umgekehrt, w;~s für- viele Nachrichtensysteme vertretbar ist, bei denen Fehlerbündel einer wahrscheinlichen, begrenzten Länge in beträchtlichen Abständen auftreten.

Wenn die Feststellung getroffen worden ist, daß in einem engen Bereich des Datenstromes ein Fehlerbündel aufgetreten ist, ist es gemäß der Erfindung zulässig, anzunehmen, daß das Fehlerbün-iel eine beträchtlich größere Länge, als festgestellt worden ist, hat. Eine Anzahl von Ziffern kann daher unter Verwendung aufeinanderfolgender Korrekturmerkmalziffern korrigiert werden. £s ist jedoch vorteilhaft, die Bestimmung des Fehlerbündelzustandes für jede folgende Informationsziffer fortzusetzen, um den Decoder sobald als möglich in den ursprünglichen Zustand zurückzu-Dringen und damit die Anforderungen an die tlcherheitslänge so g·?'-i.rig wi. möglich zu halten,

Vortii -iiiafterweise werden sowohl die Steuerung einer anfänglichen Korrektur durch Ortungsmertanalzifferri als auch die Beendigung der Korrektur entsprechend späteren Merkmalziffern unter Verwendung einfacher Sählkreise durchgeführt* Dies wird gemäß der Eri Innung n~'-\v vorteilhaft bei einem Zweisystem-Decoder bewirkt, ;

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der sowohl Vorkehrungen zur Korrektur statistischer (isolierter) Fehler als auch zur Korrektur von Fehlerbündeln aufweist. Ein solcher Decoder arbeitet normalerweise in dem zur Korrektur von statistischen Fehlern bestimmten Betriebszustand, wobei der Strom der OrtungsmerkmaJLziffern verwendet wird und gleichzeitig ein Zähler die Arbeitsweise überwacht. Wenn der Zähler feststellt, daß die Anzahl der auszuführenden Korrekturen die Fähigkeit des Decoders hinsichtlich der Korrektur von Einzelfehlern übersteigt, schaltet der Zähler auf Fehlerbündelkorrekturbetrieb um und bewirkt, daß die Korrekturmerkmalziffern die Decodierung steuern.

Zähler eignen sich auch sehr gut für Einsystem-Anlagen, wobei ein Zähler den Anfang und ein anderer das Ende eines ermittelten Fehlerbündels verfolgt, ohne daß ein Merkmalregister verwendet wird. Bei Einsystem- oder Zweisystem-Einrichtungen mit Merkmalregister kann ein Zähler verwendet werden, um das Fehlermuster des Merkmalregisters auszuwerten, wenn eine Decodierentscheidung erforderlich ist.

Zum besseren Verständnis der Erfindung soll kurz auf die Grundprinzipien von linearen Codes, insbesondere Konvolutional- I codes eingegangen werden. Die Erläuterungen basieren auf dem binären Alphabet, das derzeit am häufigsten verwendet wird. Selbsteverständlich läßt sich die Erfindung auch auf andere Alphabete anwenden, deren Buchstaben Elemente einer endlichen Gruppe sind. '

Da jeder Decodierung eine entsprechende Codierung der Daten . vor der Übertragung vorausgehen muß, soll zuerst die Codierung i beschrieben werden. ■·

Fig. 1 zeigt das Blockschaltbild eines Konvolutionalcoders für die bevorzugten systematischen Codes. Es sei angenommen, daß die zu übertragenden Daten aus einer Folge von binären Ziffern bestehen, die als Informationsziffern und mit dem Buchstaben i bezeichnet werden sollen. Die Informations ziffern werden in ein '■

Schieberegister 10 eingespeist, wie in Fig. 1 dargestellt ist, ·

wobei die bereits früher gespeicherten Ziffern jeweils bein Ein- ■

treten einer neuen Ziffer um einen Platz nach rechte verschoben ■

werden. Nach dem Einspeisen einer neuen Inforraationssiffer er- ;

rechnet außerdem ein Addierwerk 12 jeweils eine Prüf«iffer p. i

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Diese Prüfziffer ist die Summe modulo 2 einer vorherbestimmten Gruppe von Ziffern im Register; die Summe modulo 2 einer Gruppe von Ziffern ist O, wenn die gewöhnliche Summe geradzahlig ist und sie ist 1, wenn die gewöhnliche Summe ungeradzahlig ist. Die über einen Kanal 14 übertragenen Ziffern sind die Informationsziffern und die Prüfziffern, wobei im vorliegenden Falle auf jede Informationsziffer eine Prüfziffer folgt.

Der Verhältniswert R (Rate) eines Konvolutionalcodes ist das Vernältnis der Anzahl der Informationsziffern zur Anzahl der auf dem Kanal übertragenen Ziffern. Für die in den Fig. 1 bis 6 dargestellten Codier- und Decodiereinrichtungen wird R gleich 1/2 angenommen, d.h. daß auf jede Informationsziffer eine Prüfziffer folgt. Alle zu diskutierenden Rate-i/2-Coder entsprechen dem der Fig. 1 darin, daß die Prüfziffer die Summe modulo 2 einer Gruppe 18 von Informationsziffern am linken Ende des Schieberegisters und einer einzelnen Informationsziffer 20 am rechten Ende des Schieberegisters ist. Zwischen der Gruppe 18 und der einzelnen Ziffer 20 liegt eine beträchtliche Anzahl von nicht abgegriffenen Schieberegisterstufen 22.

Alle Decoder gemäß der Erfindung können als aus drei Teilen bestehend angesehen werden: Einem Merkmalziffernrechner, einer Merkmalziffernanzeigeeinrichtung und einer Fehlerkorrektureinrichtung. Der Merkmalziffernrechner, der für alle Code mit dem Verhältniswert 1/2 gleich ist, ist in Fig. 2 dargestellt. Er entspricht praktisch dem in Fig. 1 dargestellten Coder und die Anschlüsse 18', 20' am Schieberegister 10' müssen im Coder und Merkmalziffernrechner identisch sein. Die Merkmalziffern können durch eine getrennte Addiereinrichtung 25 (Fig. 2) errechnet werden, in der das Ausgangssignal der Addiereinrichtung 12' und die entsprechende empfangene Prüfziffer ρ vom Ubertragungskanal addiert werden. In entsprechender Weise kann die empfangene Prüfziffer ρ einem zusätzlichen Eingang der Addiereinrichtung 12' zugeführt werden (siehe Fig. 3), wobei dann die Addiereinrichtung 25 entfällt. Wenn die empfangenen Daten fehlerfrei sind, muß offensichtlich die wiedererrechnete Prüfziffer mit der entsprechenden empfangenen Prüfziffer ρ übereinstimmen und die jeweilige Merkmalziffer s ist 0. Es sei nun angenommen, daß nach einer fehlerfreien

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Periode nun ein Bündel von Fehlern aus dem Übertragungskanal in den Entschlüssler einzutreten beginnt. Wenn sich in der linken Seite des Schieberegisters 10' falsche Ziffern befinden, können die errechneten Merkmalziffern in Abhängigkeit von der jeweiligen Lage der Fehler entweder 1 oder 0 sein. Es 1st jedoch außerordentlich unwahrscheinlich, daß viele Fehler in das Schieberegister eintreten, bevor nicht mindestens eine Merkmalziffer 1 wird. In typischen Fällen wird eine Gruppe von Merkmalziffern des Wertes 1 entstehen, während das Fehlerbündel in den Decoder eintritt. Gemäß dem Hauptprinzip der Erfindung werden diese Merkmalziffern des Wertes 1 als Ortungsziffern verwendet, um die Lage des Fehler-"bündels in den übertragenen Signalen festzustellen. Außerdem erzeugt eine falsche Informationsziffer in einem Fehlerbündel, wenn sie zur rechten Seite des Schieberegisters gelangt, durch den Abgriff 20' wieder eine Merkraalziffer des Wertes 1. Diese zusätzliche Merkmalziffer 1 (Korrekturmerkmalziifer) erlaubt zusammen mit dem aus den Ortungsmerkmalziffern gewonnenen Wissen, daß sich ein Fehlerbündel am rechten Ende des Schieberegisters befindet, die Durchführung einer Korrektur.

Im folgenden werden Einzelheiten der Erkennung von Fehlerbün-\ dein aufgrund von Serien von Merkmalziffern 1 beschrieben; der wesentliche Unterschied zwischen den Decodierungsschemata gemäß der Erfindung anderen Decodierungsschemata besteht jedoch in dem oben dargelegten Gedanken. Zur weiteren Erläuterung dieses Gedan- ! kens wird im folgenden die Decodierung des gemäß Fig. 1 gebildeten! Codes beschrieben.

Wenn in den in Pig. 3 dargestellten Decoder eine Reihe von Fehlern eingespeist wird, erzeugen die Fehler ein Bündel von Merkmaleinsen, die in einem Merkmalregister 24 nach unten wandern, wäh-frend die Fehler in den Informationsziffern im Informationsregister 10^f welter nach unten geschoben werden. Wenn die erste falsche Informationsziffer in die Stufe 1 gelangt, hat auch die erste Merk-· malziffer die Stufe 1 im Merkmalregister 24 erreicht. Wenn zu diesem Zeitpunkt das Bündel am linken Ende des Registers 10* zu Ende ist (d.h. wenn die Informatloneziffern in den Stufen L+2, L+4 und L+5 sowie die In den Decoder eintretende Prüfziffer richtig sind), so hat die neue Merkmalziffer den Wert 1, da in der Stufe 1 des

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Iniormaclonsregiscers iO ■ -jxiie faisene Ziii'er gespeichert ist. Außerdem werden sich einige Einsen in den Merkmairegisters te Ilen -2 bis ο befinden und der fehlsr tfird cah-sr durch einen Korrekturkreis 30 korrigiert, der alle Ortimgsmer:aial3iffern in den Stellungen -2 bis 6 überprüft und einen Scheiter 32 schließt, wenn eine oder mehrere den Wart 1 haben, Durch das Schließen -ües Schalters 32 wird der Addierstufs 26 auch noch die Korrekturmerkrna.L-zi ff er für die Stellung L+5 zugeführt* wo sie modulo 2 zu i in der Stellung oder Stufe 1 addiert wird, wodurch eine Korrektur erfolgt.

Man beachte, daß mehrere aus der Gruppe von Ortungsmerkmalziffern in den Stellungen -2 bis 6 (die einen engen Bereich des Datenstromes überprüft, nämlich i_,- bis ig) die Ziffer i^ ai^c die gerade entschlüsselte Ziffer, nicht überprüfen. Es sei außerdem darauf hingewiesen, daß die Ortungsmerkmalziffern, wie bevorzugt, einander unmittelbar benachbart sind.

Es soll nun auf die Arten von Situationen eingegangen werden, bei denen der in Fig. 3 dargestellte Decoder nicht richtig arbeitet. Eine erste Möglichkeit für ein fehlerhaftes Arbeiten des Decoders besteht darin, daß das Fehlerbündel zu lang ist» Wenn die erste falsche Ziffer eine Prüfziffer ist, bewirkt dies die Erzeugung einer Merkmalziffer des Wertes 1. Wenn sich zu dem Zeitpunkt, bei dem diese Merkmalziffer 1 in die Stelle 6 des Merkmalregisters 24 gelangt, in der Stelle L-i-2 eine falsche Informationsziffer befindet, kann eine neue Merkmalziffer des Werts 1 erzeugt werden und es entsteht ein EntSchlüsselungsfehler. Wenn L gleich 70 ist, entspricht- dies einer Serie von I32 übertragenen Ziffern (66 Informationsziffern) gerechnet vom Anfang bis zum Ende, und man spricht in diesem Falle davon, daß die nominelle Fehlerbündelkorrekturlänge I33 übertragenen Ziffern (Kanalziffern) entspricht. Die Fehlerbündelkorrekturlänge kann beträchtlich erhöht werden, wenn die Länge L in den Information- und Merkmalregistern der Flg. 3 (und in entsprechender Weise die Länge des Coderschleberegisters in Fig. 1) vergrößert werden. Wenn die Gesamtlänge des Informationsregisters bei diesem speziellen Aueführungsbeispiel gleich m ist, beträgt die nominelle Fehlerbündelkorrekturlänge 2ra-i9. Auf L bezogen, ist die nominelle Länge 2L-9,

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Der In Flg. 3 dargestellte Decoder kann auch dann falsch !

arbeiten, wenn zwei Fehlerbündel zu dicht aufeinander folgen. ! Wenn die letzte Ziffer eines ersten Fehlerbündels eine Informationsziffer ist und eine Merkmalziffer 1 erzeugt, wenn sie sich in der Stelle L+2 befindet, und wenn die erste Ziffer des nächsten Fehlerbündels eine Prüfziffer ist, die eintrifft, wenn die letzte Merkmalziffer des Werts 1 vom vorhergehenden Fehlerbündel sich in der Stelle -2 befindet, tritt ebenfalls ein Decodierungsfehler auf. Durch Abzählen läßt sich leicht feststellen, daß für L=7O diese Fehler 162 Ziffern voneinander entfernt sind, so daß der erforderliche nominelle Sicherheitsabstand (Störpause) bei diesem Ausführungsbeispiel l6l Ziffern beträgt. Wenn das Informationsregister m Ziffern lang 1st, beträgt der erforderliche-nominelle Sicherheitsabstand 2m+ll übertragene Ziffern. Auf L bezogen, ist der Sicherheitsabstand 2L+21.

Der in Fig. 3 dargestellte Decoder kann schließlich auch dann fehlerhaft arbeiten, wenn die Fehler in ganz spezieller Weise derart verteilt sind, daß sie sich in den Merkmalziffern aufheben. Unter diesen Umständen versagt die Merkmalserienanzeigeeinrichtung, da in den Stellen -2 bis +6 des Merkmalregisters keine Einsen auftreten. Ein Beispiel hierfür ist folgendes Fehlerbündel, bei dem die Ziffer 1 unterhalb einer übertragenen Ziffer i oder ρ anzeigt, daß diese Ziffer falsch ist:

P₄ I₄ P^ i₃ p₂ I₂ P₁ I₁ ...0001 000 101 1 0000...

Bei diesem Fehlerbündel entstehen in den Einrichtungen der Fig. 1 bis 3 keine Merkmalziffern des Werts 1, bis es zum rechten i Ende des Decoders gelangt, so daß die Korrektur versagt. j

Ein gelegentliches Versagen stellt ein unvermeidbares Merkmal aller Decodierungsschemata gemäß der vorliegenden Erfindung dar. Es läßt sich faktisch zeigen, daß bei einem Code des Verhältniswertes 1/2, der alle Fehlerbündel bis zu einer Länge b korrigiert,»¹ solange sie in einen Sicherheitsabstand von mindesten» g Ziffern ; ■ aufeinanderfolgen, g/b größer oder gleich 3 ist. Wenn die Läng« i

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des Informationsregisters m größer oder gleich 18 ist, verletzen die gerade beschriebene nominelle Länge und der beschriebene Sicherheitsabstand diese Bedingung und damit ist bewiesen, daß gewisse Pehlerbündel unkorrigierbar sind.

Gemäß der Erfindung kann die Wahrscheinlichkeit, daß die Merkmalserienanzeigeeinrichtung versagt, dadurch herabgesetzt werden, daß das Schieberegister am linken Ende an mehr Stellen abgegriffen wird. Wenn dies geschieht, werden die nominelle Fehlerbündellänge verringert und der nominelle Sicherheitsabstand vergrößert.

Das beschriebene Ausführungsbeispiel ist hinsichtlich Fehlerbündellänge und Sicherheitsabstand recht zufriedenstellend, bei Telefonleitungen, Funkkanälen und Troposphärenverbindungen können jedoch gewisse andere Schwierigkeiten auftreten. Bei den erwähnten Typen von Nachrichtenkanälen besteht nämlich eine verhältnismäßig große Wahrscheinlichkeit, daß isolierte oder statistische (stochastische) Fehler auftreten, also z.B. nur zwei einzelne Fehler oder zwei getrennte kleine Fehlerbündel, die in einem Abstand aufeinander folgen, der etwas größer ist als die nominelle j Fehlerbündellänge. Bei dem in Fig. 3 dargestellten Decoder werden ; dabei dann mit der gleichen Wahrscheinlichkeit Decodierungsfehler auftreten wie wenn ein schwerer Fehler, der etwas langer ist als ; die nominelle Fehlerbündellänge aufgetreten wäre. Der anhand von Fig. 4 als nächstes zu beschreibende Decoder enthält eine Merkmalserienanzeigeeinrichtung anderer Art und eignet sich speziell für ! die Korrektuijvon sowohl langen Fehlerbündeln als auch vielen isolierten Fehlern.

Für den in Fig. 4 dargestellten Decoder kann ein Coder der in Fig. 1 dargestellten Art verwendet werden, wobei nur die Abgriffe am Schieberegister entsprechend den Abgriffen des Informationsregisters 10a der Fig. 4 gewählt werden. Die Zahlen η und χ werden in Fig. 4 von der Stelle 1 nach links gezählt, η kann beispielsweise zwei und χ beispielsweise gleich 100 gewählt werden, um eine Vorstellung für vernünftige Größenordnungen zu geben.

Die am weitesten links gelegenen vier Abgriffe 18 des Informationsregisters 10a der Fig. 4 entsprechen einem diffusen Kon- .

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volutionaldecoders zur Korrektur von entweder zwei getrennten Kanalfehlern oder einer Serie von 2n Kanalfehlern (siehe Fig. 5).

Grundsätzlich enthält dieser Decoder zusätzlich zu der speziellen diffusen Verteilung der Informationsziffer-Abgriffe noch eine Merkmaladdiereinrichtung 25 (oder deren Äquivalent in Form eines Einganges für ein empfangenes ρ an der Addiereinrichtung 12a)), ein Merkmalschieberegister 24', eine Anordnung zur Erzeugung einer Gruppe von Merkmalziffern (d.h. Ziffern die das Ergebnis von Parl-j tätsprüfungen darstellen), die orthogonal zu einer gegebenen, zu ciecodierenden Informationsziffer ist, z.B. i in der Stelle 3n+5, eine Schwellwertentsoheidungseinriohtung 42, die eine Korrekturziffer auf der Basis der Gruppe von Merkmalziffern zu erzeugen vermag, und eine Leitung 44 um die Korrekturziffer zu der gegebenen Informationsziffer i-, ,_c modulo 2 zu addieren. Die Leitung 44

₍, 3n+5

enthält einen Schalter A, der im geschlossenen Zustand einen diffusen Schwellwertdecoderbetrieb des Decoders ermöglicht. Hinter dem Schalter A befindet sich eine Merkmalziffernkorrekturleitung 46« um die späteren Merkmalziffern zu korrigieren, wenn ein Fehler gejunden worden ist.

Es kann anhand der Theorie der diffusen Konvolutionalooder und -decoder gezeigt werden, daß die diffusen Decoder gemäß Fig. 4 oder 5 alle Kanalfehler korrigieren, solange jede Folge von 3&1+4 Paaren von Ziffern (insgesamt 6n+8 Kanalziffern) nicht mehr Fehler enthält als entweder zwei Fehler an beliebiger Stelle oder ein Bündel von Fehlern, das auf zwei 2n Kanalziffern begrenzt ist. Wenn bei der in Fig. 4 dargestellten Merkmalserienanzeigeeinriohtung der Schalter A geschlossen und der Sohalter B offen sind, entspricht Fig. 4 der Fig. 5 mit der Ausnahme, daß die Korrektur um X-j5n-4 Ziffern verzögert wird. Die zusätzlichen Abgriffe am Informatlonsregister 10a (Fig. 4) an den Stellen χ und 1 haben auf diese Korrektur keinen Einfluß, solange der Schwellwertdecoder keinen Fehler macht, worauf weiter unten nooh eingegangen wird.

Es sei nun angenommen, daß beim Betrieb des in Flg. 4 darge- stellten Decoders ein Fehlerbündel auftritt, das mehr als 2 η Ziffern umfaßt* Der diffuse Konvolutionaldeooder kann unter diesen Umständen versagen und es ist dann Aufgabe der Merkmalserienanseigji· einrichtung 4Θ diese Situation duroh Analyeierung der Ortunge-

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merkmalziffern zu erkennen und den Schalter A zu öffnen sowie den Schalter B zu schließen, damit der Decoder auf den Fehlerbündelkorrekturbetriebszustand umgeschaltet wird.

Im Pehlerbündelkorrekturbetriebszustand arbeitet der in Pig. 4 dargestellte Decoder genau so wie der in Fig. 3 dargestellte einfache Decoder, d.h. es wird immer dann in der Stelle >K5n+4 des Merkmalregisters 24' eine Korrekturmerkmalziffer 1 erzeugt, wenn eine falsche Informationsziffer in die Stelle 1 des Informationsregisters gelangt (wobei vorausgesetzt ist, daß die Informationsziffern am linken Ende des Registers 10a keinen Fehler enthalten und die angekommene Prüfziffer richtig ist).

Die obigen Erläuterungen geben eine qualitative Vorstellung, wie der Decoder gemäß Fig. 4 arbeitet. Für eine genauere Betrachtung muß auf Einzelheiten der Arbeitsweise der Merkmalserienanzeigeeinrichtung eingegangen werden. Es gibt viele Möglichkeiten, wie eine solche Einrichtung arbeiten kann, im folgenden wird ein vernünftiger Kompromiß zwischen möglichst einfacher Arbeitsweise und möglichst optimaler Wirkungsweise getroffen.

Die in Fig. 6 dargestellte Merkmalserienanzeigeeinrichtung besteht in erster Linie aus zwei Zählern Cl, C2, die in dem Schaltbild oben rechts schematisch als Blöcke dargestellt sind. Diese Zähler haben die Aufgabe, die beiden am letzten aufgetretenen Einsen auf Leitungen ζ und y von einer Schwellwerteinrichtung 42 und dem äußersten rechten Ende des Merkmalregisters 24' zu verfolgen. Eine 1 auf der Leitung z, die durch eine O auf der Nichtz-Leitung ζ dargestellt wird, zeigt an, daß der Schwellwertdecoder die Informationsziffer in der Stelle j5n+5 als falsch ansieht. Eine 1 auf <?^A~ Leitung y (oder eine 0 auf der Leitung y), die nach einem Impu*.^ ζ auftritt und das Merkmalregister 24' über eine Leitung 46* zurückstellt, zeigt an, daß der Schwellwertdecoder die der Stelle 3n+5 entsprechende Paritätsziffer als faleoh ansieht. In der Praxis können alle Einsen durch einen Spannungepegel von -6 V und alle Nullen durch einen Spannungspegel von 0 V dargestellt werden.

Da der Sohwellwertdecoder selbst eine Gruppe von Merkraalxiffern analysiert« die einen engen Bereich des Datemtromea über-

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prüfen, in diesem Falle die relativ kurze Grenzwertlänge (constraint length) des diffusen Codes, eignen sich diese Merkmälziffern als Ortungsmerkmalziffern für die Ortung von Fehlerbündeln gemäß der Erfindung. In entsprechender Weise gibt eine Betrachtung der Arbeitsweise des Schwellwertdecoders eine wenn auch nur indirekte Anzeige der Einsen in den Merkmalziffern, so daß also auch das vorliegende Ausführungsbeispiel entsprechend den eingangs erwähnten allgemeinen Prinzipien arbeitet.

Der erste Impuls auf der Leitung ζ oder y aktiviert den Zähler Cl und jedes folgende Paar von Ziffern, das in den Decoder eintritt, erhöht den Zählwert von Cl um 1. Der nächste Impuls auf der Leitung ζ oder y aktiviert den Zähler C2 und jedes folgende j Ziffernpaar schaltet dann auch den Zähler C2 um eine Einheit wei- ! ter. Folgende Impulse auf den Leitungen ζ und y bleiben unbeachtet!, bis entweder Cl oder C2 den Wert n+1 erreichen; in diesem Falle ; bewirkt dann eine weitere 1 auf der Leitung ζ oder y, daß durch öffnen des Schalters A und Schließen des Schalters B auf Fehler- j bundelkorrekturbetrieb umgeschaltet wird. Der Schwellwertdecoder j kann nämlich ein Fehlerbündel verarbeiten, das auf η Ziffernpaare begrenzt ist; drei Fehler, die durch n+1 Paare von Ziffern getrennt sind, zeigen dagegen an, daß ein längeres Fehlerbündel vorliegt und daß beim Schwellwertdecoder Schwierigkeiten auftreten können, und es wird dann auf Fehlerbündelbetrieb übergegangen.

Wenn einer der Zähler den Zählwert 3n+4, die Grenzwertlänge des diffusen Codes, erreicht, bevor auf Fehlerbündelbetrieb übergegangen worden ist, stellt sich der Zähler selbst auf Nulljzurück und wird abgeschaltet; er beginnt erst dann wieder zu zählen, wenn ein neuer Impuls ζ oder y auftritt. Dies hat seinen Grund darin, daß es höchst wahrscheinlich ist, daß die Decodierung in dem Teil der Grenzwertlange richtig ist, die zwischen den Punkten liegt, bei denen der eine bzw· der andere Zähler zu zählen be- . gönnen haben.

Die beiden sich wechselweise überholenden Zähler arbeiten also bei der Suche nach dem Anfang eines FehlerbündeIs und bei der Umschaltung des Decoders auf den Fehlerbündelbetrieb zusammen*

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Beim Übergehen auf den Fehlerbüm'ielbetrieb wird jeweils dor Zählwert des ersten Zählers Cl auf Nun zurückgestellt, der Zähler bleibt jedoch betriebsbereit und dient:- zur Ortung des rückwärtigen Endes des Fehlerbündsln, Jeder nachfolgende Impuls ζ oder y stellt den Zähler Cl wieder auf Null zurück. Wenn der Zähler Oj den Zahlwort ;5n+4 erreicht, d.h. wenn v/ährend 3n+l\ Ziffernpaaren keine Impulse ζ oder y aufgetreten waren, ist es höchst wahrscheinlich, daß eine einwandfreie Grenzwert länge für den diffuser· Decoder vorliegt. An diesem Punkt wird der Zähler Cl abgestellt und auf Null zurückgestellt, die Merkmalserienanzeigeeinrichtung wird in den ursprünglichen Zustand zurückgebracht und der Decoder wird auf den diffusen Decodierungsbetrieb zurückgeschaltet.

Während des Fehlerbündelbetriebos bleibt der Zähler C2 unbeachtet. Der Zähler C2 schaltet bis zum Zählwert ^n+4 weiter, bei dessen Erreichen er auf Null zurückgestellt und außer Betrieb gesetzt wird.

Die eben beschriebene Schaltungsanordnung läßt sich ohne Schwierigkeiten mit üblichen Bauelementen realisieren. Wie in Fig. 6 beispielsweise dargestellt ist, läßt sich die ganze Schaltung unter Verwendung von handelsüblichen Flipflop-Einheiten 50 und Verknüpfungsgliedern 52 realisieren. In Fig. 6 sind die vom Hersteller angegebenen Blockschaltbilder verwendet worden, um die Verdrahtung der verschiedenen Klemmen zu zeigen. Es wurden Einheiten der 200 KC S-Pac Digitalmodulserie verwendet und zwar für die Flipflops 50 in Fig. 6 Module FA2O, für die Verknüpfungsglieder 52 Module DN20 und für die Einheit 53 das Modul DC 20. Der Klemme P wird für jedes Ziffernpaar ein Impuls zugeführt.

Fig. 7 zeigt eine Zählerschaltung, wie sie für die Zähler Cl und C2 verwendet werden kann. Diese Schaltung ist ebenfalls aus den oben beschriebenen Modulen aufgebaut.

Im Betrieb schaltet der in Fig. 7 dargestellte Zähler jeweils um einen Schritt weiter, wenn aus einer oberen Eingangsleitung I ein positiver Spannungssprung (Übergang von 1 auf 0) auftritt. Die Rückstellung des Zählers auf 0 erfolgt durch eine 0 auf einer unteren Eingangsleitung R. Das Ausgangssignal an einer Ausgangsklemme T ist 0 beim Zählwert 10 und sonst 1 (-6 Volt). Das Aus-

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gangssignal L2 hat den Wert 1, wenn der Zählwert kleiner oder gleich 2 ist.

Selbstverständlich lassen sieh die logischen Punktionen der Fehlerbündelanzeigeeinrichtung auch auf andere Weise realisieren.

Es soll nun etwas näher auf den Zweck des Abgriffes an der stelle χ des Informationsregisters der Fig. 4 eingegangen werden. Ohne diesen Abgriff gibt es in einer Reihe von j5n+4 Ziffern zwei Codewörter, die sich nur in fünf Stellen unterscheiden. Wenn drei dieser fünf Stellen falsch empfangen wurden, ändert der Decoder die anderen zwei, so daß scheinbar nur zwei Fehler aufgetreten sind und die Fehlerbündelanzeigeeinrichtung nicht eingeschaltet wird. Mit dem zusätzlichen Abgriff an der Stelle χ unterscheidet sich das nächste Paar von Codewörtern in sechs Stellen und drei Fehler erscheinen dann immer am Ausgang des Schwellwertdecoders als mindestens drei Fehler, so daß das Umschalten auf den Fehleroünde!betrieb garantiert ist. Nebenbei wird hierdurch auch gewährleistet, daß jede Kombination von drei Fehlern schließlich durch den Decoder korrigiert wird.

Als nächstes soll auf die Erfordernisse eingegangen werden, j die an den Code bezüglich der FehlerbUndellänge und des Sicher- ; heitsabstandes gestellt werden. Der erste Zähler kann frühestens eingeschaltet werden, wenn sich der Anfang eines in den Decoder eintretenden FehlerbUndels bei 4n+5 befindet. Die Paritätsfehler in den Stellen 4n+5, 5n+7 und 6n+9 verursachen nämlich eine fal- j sehe Korrektur bei 3n+5, wodurch der erste Zähler eingeschaltet ;

wird. Der Decoder kann dann nach n+1 Ziffernpaaren auf den Fehler-; bündelbetrieb übergehen und nach n+2 Ziffernpaaren im FehlerbUn- , delbetrieb arbeiten. In diesem ungünstigsten Falle befindet *ioh die vorderste falsohe Paritätsziffer bei 3n+3, wenn der Fehlerbündelbetrieb beginnt. Alle falschen Informationsziffern in Stellen χ oder höher werden dann einen unkorrigierbaren Fehler ver- ! Ursachen. Wenn die Anzeigeeinrichtung arbeitet, werden also alle ! Fehlerbündel einer Länge von 2x-6n-7 korrigiert.

Wenn sich die letzt· Inforaationsziffer in einer Serie in ] der Stelle χ befindet, kann in entsprechender Weise eine Merkmal- : ziffer 1 in der Stelle x+^n+4 auftreten und in d&e Register können

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keine Merkmalziffern des Wertes 1 mehr eintreten, bis weitere Fehler auftreten. Der S'ehlerbündelbetrieb wird erst beendet, wenn die ietüue Merkmalziffer 1 der Serie die Stelle O erreicht, zu die^am Zeitpunkt befindet sich dann der letzte Fehler des Bündels bei i>n™4. Der Anfang des nächsten Fehlerbündels kann sich zu diesem Zeitpunkt bei χ+3η+4 befinden, ohne daß Fehler entstehen♦ Dies ergibt einen nominellen Sicherheitsabstand von 2x+12n+15 Ziffern. In der Praxis gibt es bei diesem Decoder sogar viele Kombinationen von Fehlern, die im Sicherheitsabstand auftreten können, ohne daß sie die Decodierung in irgend einer Weise sboren. Es ist nur eriorderlich, daß keine Fehler in den Decoder eintreten, während -,Uesür im Fehlerbündelbetrieb arbeitet. Bei kurzen Fehlerbünde In irtt der Fehlerbündelbetrieb nur für eine sehr begrenzte Zeit eingeschaltet und es können daher Fehler irgendwo anders im Sicherheitsabstand auftreten.

Der in Fig. 4 dargestellte Decoder läßt sich offensichtlich dahingehend verallgemeinern, daß anstelle des Schwellwertdecoders irgendwelche anderen Decodierschemata für Konvolutionalcodes verwendet werden. Man kann Schwellwertdecoder für eine beliebige Anzahl von Fehlern benutzen. Man kann in der Praxis das hier beschriebene Schema verketten, indem man den Decoder der Fig. 4 anstatt des Schweliwertdecoders verwendet und zusätzlich eine weitere Merkuialserienanzeigeeinrichtung vorsieht, die für Fehlerbürde I Sorge trägt, die eine Größenordnung langer sind als die, für die der ursprüngliche Decoder verantwortlich ist.

Das Scheme kann auch auf andere Code- oder Redundanzverhältnisse als 1/2 ausgedehnt werden« Fig. 8 zeigt ein Blockschaltbild > ejres Decoders für einen Code mit dem Verhältnis 2/2. Für einen Fi .rnnann üerGi~et ss keine Schwierigkeiten., das Schema für ein b-...ueoigee -^;-.r'^\t;iis der Form (k>I)/k zu verallgemeinern. Um das j ? "-filuvil; :., ?rs:nfachen, sind keine Einzelne!tsen des Schwell- ^: v- :■-/.-:ocer·,·* ; i- at«! '_f2/5~Code angegeben, Da.-^ ^: ₄rbeitsprinzip ent-E. ..ent C^. ;.',■ :_;. ί Hate 1/Y₁ Zi.v^ lerknie. ^;&r snanzeigeeinrichtung

' 'Uf I=i;:.srcur..-.:.befcri -: ·. v*enr; das Vermögen ;C.srs toerschr:.tx^n wi¹ . VCs nominelle Bündel-

1-z abr.^g₁;.ic;., &.:■ Gren,,-..r·^v.länge des Schwell-"

^u " "Z¹ ' ^l ' ^{! ά} BAD ORIGINAL

wertdecoders und der nominelle Sicherheitsabstand ist etwa 6x plus das Doppelte der Grenzwertlänge des Schwellwertdecoders.

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Claims

a t β ώ t a η ε ,'

ung zur Korrektur vor: eenlerbündeln in einer mittels -3ines Konvolutionalcodes (gleitenden Codes) verschlüsselten Folge /or? digitalen Datenziffern, mit einem Korrekturregister, das vor. aej! Datenziffern der Reihe nach durchlaufen wird, an bestimmten Sturen entsprechend dem Aufbau des Codes Abgriffe hat und zwischen zwei bestimmten Abgriffen eine vorgegebene Anzahl von abgriffslosen Stufen, die erheblich größer ist als die zu erwartende maximale FehlerbündeHänge, aufweist und mit einer Decoderschal tung, die eine mit den an den Abgriffen auftretenden Ziffern gespeiste Merkmalgeneratorschaltung »sum Erzeugen einer oder mehrer Folgen von Merkmalziffern enbiiäir., dadurch gekennzeichnet, daß ax3 Lecoderschalcung eine die Merkmalziffernfolge überwachende Ortungsschaltung (Eingänge -? bis 6 and 30 in FIg₁ J-; 40,, Y₃ 2 Ii Fig. 4; Y¹, Z¹, U' in Fig. ö) zur Ortung des Anfanges eines das Korrekturregister (10', 24 in Fig* 2 und 5; 10a, 2^^! in Fig. 4 und 5) durchlaufenden Fehlerbündels enthält welche Anschlüsse sur Überprüfung einer Gruppe von Merkmalsiffern aus der Merkmalziffernfolge aufweist, die jeweils einen aus einer empfangenen , in einem bestimmten, eng begrenzten Bereicl: les Korrekturregisters liegenden Ziffer bestehenden Bestandteil enthalten, enthält j daß die Ortungsschaltung als Ergebnis der Überprüfung eine ein Fehlerbündel anzeigende Ausgangssignalfolge liefert, die von dem aus den Einsen gebildeten Muster in der- Merkmalsifferngruppe aohängt; und daß ein auf die Ausgangssignalfclge der Ortungsschaltung ansprechender Korrekturkreis (26, 32 in Fig. 3l U, V, W, 26a in Fig. Ά; 26, 44 in Fig. 5) sum Korrigieren einer Ziffer im Register, die durch das geortete Fehlerbündel beeinflußt worden war, vorgesehen ist, wobei der Korrekturkreis se geschaltet ist» dais für die Korrektur eine Merkmal zi ff er herangezogen wird., -^ron der die zu korrigierende Ziffer einen Bestandteil bildet und die anderen, noch unkorrigier- ten Ziffern, die einen Bestandteil der Merkmalziffer bilden, einen Abstand haben,, der mindestens gleich der Anzahl der erwähnten abgrii'fslosen Stufen ist,

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• ■ ._i;;,,, ifr-, _vil Saget! i*'t '-' ^¹ Ai'.s. 2 Ur.ir>.;U ^i dce Änderung«·· v. 4. 9.1967|

2») Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Decoderschaltung eine Schaltungsanordnung zum Orten des hinteren. Endes eines Fehlerbündels enthält, welche auf die von der Merkmalgeneratorschaltung (12', 25 in Fig. 2; 12a, 25 in Fig. 4) erzeugte Merkmalziffernfolge sowie auf das den Anfang des Fehlerbündels anzeigende Ausgangssignal der Ortungsschaltung (Abgriffe -7 bis 6, 30 in Fig. 3; 40, Y, Z in Fig. 4j Y', Z¹, U' in Fig. 8) anspricht und eine längere Reihe von aufeinanderfolgenden Merkmalziffern des Wertes O, die auf einen georteten Anfang eines Fehlerbündels folgt, wahrnimmt und dann das das Vorhandensein eines Fehlerbündels anzeigende Ausgangssignal der Ortungsschaltung abschaltet.

j5.) Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2 für einen systematischen Code, bei dem die Informationssignale in der Folge der codierten Datenziffern sowohl unverändert als auch zu Redundanzziffern kombiniert erscheinen, dadurch gekennzeichnet, daß der Korrekturkreis (26, 32 in Fig. 3; U, V, W, 26a in Fig. 4; 26, 44 in Fig. 5) eine Schaltungsanordnung enthält, durch die der Wert einer Merkmalziffer und die gespeicherte Informationsziffer, , die zu entschlüsseln ist, einer linearen Kombinationsschaltung · (26 in Fig. 3 und 5i 26a in Flg. 4) zur Korrektur eines Fehlers , der Informationsziffer zugeführt sind, wobei die Korrekturschal- ; tang so geschaltet ist, daß sie den Merkmalziffernwert von der , im wesentlichen zuletzt gebildeten Merkmalziffer der Merkmalziffernfolge, die als Bestandteil die gerade zu decodierende Informationsziffer enthält, gewinnt.

4.) Einrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3 zur Verwendung mit einer Codiereinrichtung für einen systematischen Code, die ein Informationsregister enthält und einen einzigen Ziffernstrom aus Informations- und Prüfziffern liefert, wobei die Prüfziffern praktisch gleichzeitig in den Ziffernstrom und in das Informationsregister eintreten und die Prüfsiffern, von denen eine erste jede gegebene Prüfziffer in naher Nachbarschaft zu einer vorgegebenen Informationsziffer im Datenstrom prüft, in den Datenstrom eingeführt werden, während die Informatlonsziffern durch das Informationsregister laufen, mit einer Anordnung zum Zuführen der ! InformatIonsziffern des von der Sinrichtung aufgenommenen Ziffern+

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stromes zum Korrekturregister und mit o-mein derart geschalteten Merkmalgenerator, daß die Folge der Merkmalziffern in einer den im Ziffernstrom enthaltenen Prüf ziffern, entsprechenden Reihenfolge' erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Ortungsschaltung (Abgriffe -2 bis 6, JO in Fig, 3s ^O, Y, Z in-Fig. 4j Y", Z", U^f in Fig. 8) so ausgebildet 1st, daß sis die Merkrnalziffer überprüft, die von der ersten Prüf ziffer für eine gegebene Informationsziffer an derjenigen Stelle des Korrektur- ; registers (10', 24- in Pig. 2 und 3s IQa, 2^Ji· in Fig, 4 und 5) gebildet wird, die bezüglich des Anfanges des Fehlerfoündels über- _: prüft wird.

5.) Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daiB die Anzahl der zwischen zwei bestimmten Abgriffen liegenden abgriffslosen Stufen (22¹, Fig. 3) größenordnungsmäßig mindestens 70 Ziffernstellen entspricht.

6.) Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur glei« ¹tenden Sicherung in Verbindung mit einem systematischen Konvolutionalcode,. bei welchen die ursprünglichen, unveränderten Informationsziffern mit zwischengeschalteten Prüfziffern im Zifferns'orom erscheinen, wobei das Korrekturregister ein Informationsziffernregister enthält, durch das die Informationsziffern laufen und das Abgriffe an den vorgegebenen Stellen entsprechend dem Code aufweist, wobei die Folge von abgriffslosen Stufen zwischen einem der Informationsabgriffe und dem nächsten liegen und wobei j der Merkmalzifferngenerator so ausgebildet ist, daß die Merkmalziffern aus Prüfziffern, die bei der Einrichtung eintreffen, und Informationsziffern an den Abgriffen des Informationsziffernspeichers gebildet werden, dadurch gekennzeich- ; net, daß die Ortungsschaltung (Abgriffe -2 bis 6, 30 in Fig. 3j? 40, Y, Z In Fig, 4·; Y¹, Z¹, U' in Fig. 8) auf eine Anzahl von | Merkmalziffern anspricht, die nur Informationsziffern prüfen, die i stromabwärts von der abgriffslosen Folge (22' in Fig. 2, j5 und 4) der Ziffernstellen liegen, und eine AnzeLge für das Vorliegen Fehlerbündels in Informatlonsziffern_t die auf der stromabwärtlgsn Seite der abgriffslosen Stufen liegen, liefert, wenn mindestens eine der Anzahl von Merkmalziffern einen Wert hat, der auf einen

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Fehler In den Bestandteilen dieser Merkmale!fter schließen läßt; I daß der Korrektur^kreis {$2, 26 in Pig, 3; U₁ 7, V/, 26a in Fig. 4; ' 44, 26 in Fig. 5) auf die Anzeige anspricht, eine Informationsziffer auf der stromabwärtigen Seite unter Verwendung einer Merkmalziffer, die die zu korrigierende Ziffer prüft, korrigiert und unkorrigierte Inforaiationsziffern nur in solchen Stellen des Informationsziffernregisters (10* in Fig. 2 und 3; 10a in Flg. 4 und 5) auf der stroraaufwärtigen Seite der abgriffslosen Stufen (22^f ) prüft.

70 Einrichtung nach Anspruch 6 zur aufeinnaaerfolgenden Korrektur aller Informationsziffern, dadurch gekennzeichnet, daß der Korrekturkreis eine an sich bekannte Korrekturrückkopplungsleitung (46 in Fig. 4 und 5) enthält, über die, nachdem der Korrekturkreis (32, 'do in Fig. 3; U, V, Vi, 26a in FIg_n 4: 44., 26 in Fig. 5) eine K-. rektur für eine gegebene Informations?.j ffer bestimmt hat-., ö')e Korrektur zur Änderung von stromaufwartigen Merkmalen rückkor-pelt, welche die gegebene Informationsziffer überprüfen, se O.-iß die Merkmale bei der Verarbeitung nachfolpe'vi'-i-» Iv' cv>u»x- \.'=\sziffern verwendet werden können,

8«) Einrichtung rvu·.¹· ein?·™ ■"' -•■-^•,-.-^ohpr"^q,^n Ansprüche, ^r.t ' k e η η ζ ■? L ο Ii η ί t "^Ί ν ^ ο h sine °·ι einh bekannte KorrektursehaltHn_rfr (26 42, 4-Ί ίη "^ig, ■'! und 5"i sur Korrektur· stochSotiGclier Fehlor, w-l^hs als Eingangs signale die Anzahl von Merkmalziffern "nth«iIt '">.cl einen Betriebsartwähler (48 in Fig. 4) enthält, der einen ^T\^rah]'.'*=»!ssn. Betrieb zur Korrektur von Einzelfehlern oder zur Kz-^ektur von Fehlerbündelr> ermöglicht und die Betriebsart unter S- -uerung durch die Ortungsschaltung (40, 42, 48, U, Z in Fig, 4) un^-'ialtet.

9.) Einrichtung nac » einem der· vorhergehenden Ansprüche mit einem . Merkmalzifferrirüg'.a;,er, durch ti:!3 die Merkmalziffern laufen wäh- j rend die Inforn;rttionsziffern durch ein Infonnationsziffernregister! der DeeodierelTJvlGhfcung laufen, dadurch gekenn-. j ζ e i G h net, daß die Ortungsschaltung (Abgriffe -2 bis 6, ' ,50 in Fig. 3; 40, X. Z in Fig. 4; Y¹, Z¹, U¹ in Fig. 8) einen !

Sat^ aus raiudestens einer Merkmalziffer in der Nachbarschaft des i stromabwävfcigen Endes des Merkmalziffernregisters (24 in Fig.'3* \ 24^: in Fig. 4 und 5) überprüft und daß der Korrekturkreis (26, 32 !

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in Pig. 3; U, V, W, 26a, in Pig. 4j 26, 44 in Pig. 5) bei der Durchführung der Korrektur durch von Null verschiedene Merkmalziffern in dem erwähnten Satz gesteuert ist.

10.) Einrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet ; durch eine Schaltungsanordnung (Fig. 6) die nach der Wahrnehmung des Anfanges eines Fehlerbündels auf den Merkmalziffernstrom im Merkmalregister (24 in Fig. 3j 24' in Fig. 4 und 5) anspricht, das Ende des Fehlerbündels ermittelt und nach Ermittlung des Fehlerbündelendes die Schaltungsanordnung (26, 42, 44 in Fig. 4 und 5) zur Korrektur der stochastischen Fehler wieder in Betrieb setzt.

11.) Einrichtung nach Anspruch 2 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungsanordnungen (Fig. 6) zum Feststellen des Anfanges und des Endes des Fehlerbündels kombiniert sind, wobei die den Anfang feststellende Anordnung auf das Vorhandensein von Merkmalziffernwerten, die von Null verschieden sind, anspricht und die Anordnung zur Ermittlung des Fehlerbündelendes auf eine ununterbrochene Folge von Merkmalziffern mit

dem Wert 0 anspricht. j

12.) Einrichtung nach Anspruch 9 für einen Binärcode, dadurch gekennzeichnet, daß das Informationsziffernregister (10¹ in Fig. 2 und Jj 10a in Fig. 4 und 5) ein mit Abgriffen versehenes Schieberegister (10¹ in Fig. 2 und 3i 10a in Fig. 4 und 5) enthält; daß das Merkmalziffernregister (24 in Fig. 3; 24^! in Fig. 4 und 5) ein mit Abgriffen versehenes Schieberegister enthält und daß die Anordnung (12¹, 25 in Fig. 2; 12a, 25 in Fig. 4) zum Erzeugen der Merkmalziffern einen modulo-2-Addierer (12', 25 in Fig. 2; 12a, 25 in Fig. 4) enthält, durch den Eingängen die Inhalte aus den mit Abgriffen versehenen Plätzen des Informationsziffernregisters und die gerade empfangene PrUfziffer in an sich bekannter Weise zugeführt sind.

13.) Einrichtung nach Anspruch 9, 10 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Ortungsschaltung (Abgriffe -2 bis 6, 30 in Fig. 3; 40, Y, Z in Fig. 4; Y¹, Z¹, U^! in Fig. 8) mit einer Anzahl von Stellen des Merkmalziffernregisters (24 in Fig. 3j 24' in Fig. k und 5) verbunden ist und dementsprechend

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eine Anzahl von Merkmalziffern überprüft, um die Lage des Anfanges des Pehlerbündels zu bestimmen, wobei die Stellen im Merkmalregister bezüglich der bestimmten Abgriffe (18¹, 20' in Fig. 2 und j5; 18 in Fig. 4) des Informationsziffernregisters (10* in j Fig. 2 und J>; 10a in Fig. 4 und 5) so gewählt sind, daß eine j Gruppe von mehr als zwei Merkmalziffern eine gegebene Informa- ! tionsziffer überprüfen und daß die mindestens zwei Merkmalziffern ι einem an sich bekannten Korrekturkreis (26, 42, 44 in Fig. 4 und :

5) für stochastische Fehler zugeführt sind, um einen solchen Feh- !

! ler in der gegebenen Informationsziffer zu korrigieren. i

14.) Einrichtung nach Anspruch 13_r dadurch gekennzeichnet, daß der Korrekturkreis (26, 42, 44 in Fig. 4 und 5) für die stochastischen Fehler ein an sich bekannter Schwellwertkorrekturkreis ist, der einen Satz von Merkmalziffern die orthogonal zu der gegebenen Informatiohsziffer sind, auswertet und auf Grund einer Schwellwertverknüpfüng eine Korrekturziffer j liefert.

15.) Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß.die Ortungsschaltung (-2 bis 6, 30 in Fig. 3; 40, Y, Z in Fig. 4j Y¹, Z¹, U¹ in Fig. 8) die Arbeitswelse des Schwellwertkorrekturkreises (26, 42, 44 in Fig. 4 und 5) überwacht und den Korrekturkreis (26, 32 in Fig. 3; U, V, W, 26a in Fig. 4; 26, 44 in Fig. 5) für Fehlerbündel betätigt, wenn der Schwellwertkorrekturkreis (26, 42, 44) irgendeine Kombination digitaler Ausgangssignale aus einem bestimmten Satz solcher Kombinationen vom Schwellwertkorrekturkreis (26, 42, 44 in Fig. 4 und 5!) auftritt.

16.) Einrichtung nach Anspruch I5 für einen binären Code, dadurch gekennzeichnet, daß das Auftreten einer der Kombinationen durch eine Anzahl von Zählern (C₁, C₂ in Fig. 6) festgestellt wird, welche jeweils durch eine Merkmalziffer des Wertes Eins in Betrieb gesetzt und nach einem festen Zeibinter- j vall zurückgestellt werden, wobei der Empfang einer Merkmalziffer des Wertes Eins während des Betriebes einer bestimmten Anzahl von Zählern (C^, C₂ In Fig. 6) das Signal für die Betätigung des Korrekturkreises (26, 32 in Fig. J>\ U, V, W, 26a in Flg. 4j 26, 44 in Fig. 5) der Fehlerbündelkorrektureinrichtung darstellt..

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17.) Einrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Zähler (C₁, C₂ in Fig. 6) vorgesehen sind, die sich wechselweise Überholen und daß die vorgegebene Anzahl der Zähler, die in Betrieb sein müssen, gleich 2 ist.

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