JP2595820B2 - ガロア拡大体演算器 - Google Patents

ガロア拡大体演算器

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JP2595820B2 JP3039907A JP3990791A JP2595820B2 JP 2595820 B2 JP2595820 B2 JP 2595820B2 JP 3039907 A JP3039907 A JP 3039907A JP 3990791 A JP3990791 A JP 3990791A JP 2595820 B2 JP2595820 B2 JP 2595820B2
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【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、誤り訂正符号を復号す
る時に必要とされるガロア拡大体の各種の汎用演算を行
なうガロア拡大体演算器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のガロア拡大体演算器では、3入力
P、Q、Rを変換して得られる値A、B、Cに対し、A
・B+Cを求めている(A・B+CではなくA・B、A
+C、A/B等を計算するようにも制御できる)。変換
値Bとしては1/QとQそのままを選択可能、変換値C
としては 2そのままを選択可能にした構成であ
る。その他に、2入力P、Qを変換して得られる値A、
Bに対し、A・BもしくはA+Bを求めるガロア拡大体
演算器もある。これらのガロア拡大体演算器は、図3に
示すような誤り訂正装置の一部として利用される。誤り
訂正装置は、消失誤りの位置とシンドロームを計算する
初期値計算回路51、誤りの位置と大きさを計算する誤
り計算回路52、初期値計算回路51・誤り計算回路5
2で計算している間だけ入力を遅延する遅延回路53、
計算された誤りの位置と大きさをもとに実際に訂正する
訂正回路54からなる。誤り計算回路52における1ス
テップの動作は次の通りである。まず、プログラムカウ
ンタ61が命令ROM62の出力を指示し、命令ROM
62はリードアドレス及びライトアドレスをRAM63
に、演算制御信号をガロア拡大体演算器64に、制御方
法指示信号を制御部65に送り、RAM63はリードア
ドレスに基づく値をA、B、Cをガロア拡大体演算器6
4に出力し、その演算結果をライトアドレスに基づき入
力する。RAM63は、1個の入力ポートと3個の出力
ポートを持つマルチポートのRAMである。マルチプレ
クサ66は、RAM63の入力を演算結果と初期値のど
ちらかに切り替える。制御部65は制御方法指示信号と
演算結果により次のステップの動作を実行できるように
プログラムカウンタ61にカウンタ制御信号を送る。
【0003】一例として最小距離5のReed-Solomon符号
において4重消失誤りを訂正する場合の計算手順及び誤
り計算回路52の動作を以下に説明する。消失誤りの位
置をXi(i=1,…,4)、大きさをYi(i=1,
…,4)、シンドロームをSi(i=0,…,3)であ
り、次式が成立する。
【0004】
【数1】
【0005】位置Xiは判明しており、(1)・X1+(2)、(2)・
X1+(3)、(3)・X1+(4)をそれぞれ求める。ここで、例えば
式(5)はS0、X1、S1RAM63に保持されていれば、S0
をA、X1をB、S1をCとして1ステップの動作で計算で
きる。
【0006】
【数2】
【0007】更に、(5)・X2+(6)、(6)・X2+(7)をそれぞれ
求める。
【0008】
【数3】
【0009】最後に、(8)・X3+(9)を求める。
【0010】
【数4】
【0011】この後、
【0012】
【数5】
【0013】
【数6】
【0014】
【数7】
【0015】となって、消失誤りの大きさYiが得られ
る。ここで、例えば式(11)及び式(12)はP03、X3、X4、P
02RAM63に保持されていれば、まずX3をA、X4をC
として1ステップの動作で(X3+X4)を、次にP03をA、(X
3+X4)をBとして1ステップの動作でP03'を、最後にP02
をA、P03'をCとして1ステップの動作でP02'を計算す
ることができ、合わせて3ステップの動作で計算を実行
できる。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな構成では、例えば式(11)〜式(22)を求めるのに18ス
テップを要し、回路化した場合に、動作クロックが高い
という課題を有している。
【0017】本発明はかかる点に鑑み、誤り訂正符号の
復号演算に適したガロア拡大体演算器を提供することを
目的とする。
【0018】
【課題を解決するための手段】本発明は、GF(2m)上
で、第1の入力に対する第1変換手段と、第1の入力と
第1変換手段の出力から第1演算数Aを選択する第1選
択手段と、第2の入力もしくは第2の入力と第3の入力
排他的論理和に対する第2変換手段と、第2の入力
と、第2の入力と第3の入力の排他的論理和第2変換
手段の出力から第2演算数Bを選択する第2選択手段
と、第3の入力に対する第3変換手段と、第3の入力と
第3変換手段の出力から第3演算数Cを選択する第3選
択手段と、第4の入力に対する第4変換手段と、第4の
入力と第4変換手段の出力から第4演算数Dを選択する
第4選択手段と、第1演算数A、第2演算数B、第3演
算数C、第4演算数DからA・B+C、及びA・B+C
+Dを求める演算手段を備えたガロア拡大体演算器であ
る。
【0019】
【作用】本発明は、第2変換手段の入力を第2の入力も
しくは第2の入力と第3の入力との排他的論理和とする
ことにより、また演算手段において第1演算数A、第2
演算数B、第3演算数C、第4演算数DからA・B+
C、と同時にA・B+C+Dも求めることにより、回路
規模を従来とほぼ同様にガロア拡大体演算器を構成す
る。
【0020】
【実施例】(図1)は本発明の第1の実施例におけるG
F(2m)上のガロア拡大体演算器の構成を示すものであ
る。1は第1変換器、2は第1選択器、3は定数倍器、
4、12、13は加算器、5は第2変換器、6は第2選択
器、7は第3変換器、8は第3選択器、9は第4変換
器、10は第4選択器、11は乗算器である。
【0021】以下、このガロア拡大体演算器の動作を説
明する。まず第1変換器1は、第1の制御信号pに基づ
いて第1の入力Pを変換し、第1選択器2は第1の選択
信号aにより第1変換器1の出力もしくは第1の入力を
第1演算数Aとして出力する。定数倍器5で第3の入力
Rを0倍もしくは1倍した値と第2の入力Qの排他的論
理和を加算器4で求め、第2変換器5は、第2の制御信
号qに基づいて加算器4の出力を変換し、第2選択器6
は第2の選択信号bにより第2の入力、加算器4の出力
もしくた第2変換器3の出力を第2演算数Bとして出力
する。第3変換器7は、第3の制御信号rに基づいて第
3の入力Rを変換し、第3選択器8は第3の選択信号c
により第3変換器7の出力もしくは第3の入力を第3演
算数Cとして出力する。第4変換器9は、第4の制御信
号sに基づいて第4の入力Sを変換し、第4選択器10は
第4の選択信号dにより第4変換器9の出力もしくは第
4の入力を第4演算数Dとして出力する。以上に求めら
れた第1演算数A、第2演算数B、第3演算数C、第4
演算数Dから乗算器11、加算器12、加算器13を用いてA
・B+C、及びA・B+C+Dを求める。但し・はGF
(2m)の要素の乗算、+はGF(2m)の要素の加算(ビット
毎の排他的論理和)である。このように回路を構成する
ことにより、制御信号p、q、r、s及び変換信号a、
b、c、dで指定できるだけの汎用演算が可能となる。
【0022】図2は本発明の第2の実施例におけるGF
(2m)上のガロア拡大体演算器の構成を示すものである。
21は1/2乗器、22は定数倍器、23、30、31は加算器、
24は逆数器、25は2乗器、26は第1選択器、27は第2選
択器、28は第選択器、29は乗算器である。このガロア
拡大体演算器において、第1の選択信号aが00の時に第
1演算数Aは第1の入力P、aが01の時にAはP1/2、a
が10もしくは11の時にAは単位元1であるものとする。
また、第2の選択信号bが0の時に第2演算数Bは第2
の入力Q、bが1の時には逆数器24の出力であるものと
する。ここで、定数倍器22の定数入力xが0の時に定数
倍器22の出力は0、xが1の時に定数倍器22の出力はR
として、加算器23に入力されるものとする。第3の選択
信号cが00の時に第3演算数Cは第3の入力R、cが01
の時にCはR2、cが10もしくは11の時にCは零元0であ
るものとする。第4演算数Dは第4の入力Sそのままと
する。以上に求められた第1演算数A、第2演算数B、
第3演算数C、第4演算数Dから乗算器29、加算器30、
加算器31を用いてA・B+C、及びA・B+C+Dを求
める。それぞれの出力の実際の値を(表1)に示す。
【0023】
【表1】
【0024】従来のガロア拡大体演算器では3ステップ
必要とした式(11)、(12)の演算は、このような回路構成
においては、a=00、b=1、x=1、c=10もしくは1
1、かつP=P03=Y4・(X1+X4)・(X2+X4)・(X3+X4)、Q
=X3、R=X4、S=P02=Y3・(X1+X3)・(X2+X3)+Y4
(X1+X4)・(X2+X4)としてP/(Q+R)=Y4・(X1+X4)
・(X2+X4) 、及びP/(Q+R)+S= Y3・(X1+X3)・
(X2+X3)を1ステップで求めることができ、回路の低速
化を容易にする。
【0025】なお、本実施例では変換器として1/2
乗、2乗、逆元を用いているが、任意の変換が可能であ
り、また制御信号の割当も任意でよい。ここでは、第1
の入力Pを単一入力としているが複数個の入力にそれぞ
れ各種の変換(それぞれの入力に対し同じ変換である必
要はなく、また変換をしない場合もある)を行なってそ
れらを第1選択器の入力とすることも可能である。第
2、3、4の入力に関しても同様である。また、本発明
は任意のガロア拡大体に適用可能である。第1の実施例
も第2の実施例も、従来例と同様に誤り訂正装置の一部
として利用される。誤り訂正装置中のRAMは、誤り訂
正装置が従来例のガロア拡大体演算器を使用する場合に
は1個の入力ポートと3個の出力ポートを持つものとし
たが、実施例のガロア拡大体演算器を使用する場合には
2個の入力ポートと4個の出力ポートを持つものが必要
となるだけである。本発明のガロア拡大体演算器は、従
来例と同様の構成の誤り訂正装置で利用できるとした
が、これ以外の構成の誤り訂正装置でも利用可能であ
る。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
回路規模を従来とほぼ同様に、多種の汎用演算を行なう
ことができ、その実用的効果は大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例のガロア拡大体演算器の
ブロック図
【図2】本発明の第2の実施例のガロア拡大体演算器の
ブロック図
【図3】従来のガロア拡大体演算器を用いた誤り訂正装
置のブロック図
【符号の説明】
1 第1変換器 2 第1選択器 3 定数倍器 4、12、13 加算器 5 第2変換器 6 第2選択器 7 第3変換器 8 第3選択器 9 第4変換器 10 第4選択器 11 乗算器

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガロア体GF(2)の拡大体GF(2m)(m
    は正の整数)の上で、第1の入力Pに対する1個もしく
    は複数個の第1変換手段と、 前記第1の入力Pと前記第1変換手段の出力を入力とし
    て第1の制御信号に基づいて前記入力から第1演算数A
    選択する第1選択手段と、 第2の入力Qもしくは前記第2の入力Qと第3の入力R
    排他的論理和(Q+R)に対する1個もしくは複数個
    の第2変換手段と、 前記第2の入力Qと、前記第2の入力Qと第3の入力R
    排他的論理和(Q+R)前記第2変換手段の出力
    を入力として第2の制御信号に基づいて前記入力から第
    2演算数Bを選択する第2選択手段と、 前記第3の入力Rに対する1個もしくは複数個の第3変
    換手段と、 前記第3の入力Rと前記第3変換手段の出力を入力とし
    て第3の制御信号に基づいて前記入力から第3演算数C
    選択する第3選択手段と、 第4の入力Sに対する1個もしくは複数個の第4変換手
    段と、 第4の入力Sと前記第4変換手段の出力を入力として第
    4の制御信号に基づいて前記入力から第4演算数Dを
    択する第4選択手段と、 前記第1演算数A、第2演算数B、第3演算数C、第4
    演算数DからA・B+C、及びA・B+C+Dを求める
    演算手段を有することを特徴とするガロア拡大体演算
    器。
  2. 【請求項2】 第1選択手段は、第1の入力P、及び第
    1変換手段の出力、及びガロア拡大体GF(2 m )の単位元
    及び零元を入力としてから第1演算数Aを選択すること
    を特徴とする請求項1記載のガロア拡大体演算器。
  3. 【請求項3】 第3選択手段は、第3の入力R、及び第
    3変換手段の出力、及びガロア拡大体GF(2 m )の零元を
    入力としてから第3演算数Cを選択することを特徴とす
    る請求項1記載のガロア拡大体演算器。
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