JP2744961B2 - Error detection / correction method and circuit in underwater data transmission - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、海水等を媒体と
し、搬送波として超音波を使用した水中ディジタル・デ
ータ伝送において、伝送メッセージに巡回符号を用いて
エラー・シンドローム演算をすることにより伝送された
メッセージ中の誤りデータを受信機で構成データの比
較、一次パリティ及び二次パリティによるエラー・シン
ドローム演算によって検出し訂正する方法及びその回路
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to underwater digital data transmission using seawater or the like as a medium and ultrasonic waves as a carrier wave, which is transmitted by performing an error syndrome operation using a cyclic code in a transmission message. The present invention relates to a method and circuit for detecting and correcting error data in a message by comparing constituent data at a receiver and performing an error syndrome operation using primary parity and secondary parity.

【０００２】[0002]

【従来の技術】水中に設置したデータ送信機に装備され
たセンサ等から得た水中の環境状況、例えば、水温、水
圧、潮流等のアナログ情報を超音波により海上へ伝達す
るには、一般的に、ディジタル・データ伝送により行わ
れている。このディジタル・データ伝送は、上記のアナ
ログ情報をディジタル・データに変換し、超音波の周波
数を変位変調する方法（ＦＳＫ）又は位相を変位変調す
る方法（ＰＳＫ）により水中の送信機から海上に設置さ
れた受信機に向けてデータを発信するディジタル・デー
タ伝送方法である。2. Description of the Related Art To transmit underwater environmental conditions, for example, analog information such as water temperature, water pressure, and tidal current, obtained from a sensor or the like provided in a data transmitter installed in water to the sea by ultrasonic waves, is generally used. In addition, it is performed by digital data transmission. In this digital data transmission, the analog information is converted into digital data, and the ultrasonic wave is displaced and modulated by a method (FSK) or a method that displaces and modulates the phase (PSK). A digital data transmission method for transmitting data to a designated receiver.

【０００３】しかし、送信されるデータは、送信時には
正しいものであっても、伝搬中における水中の環境、例
えば、雑音や水温の変化等の外乱により、又は受信機に
おいて、機械的、人為的な要因で、受信した信号に誤り
が発生する場合がある。[0003] However, even if the data to be transmitted is correct at the time of transmission, the data may be mechanical or artificial due to disturbance in the underwater environment during propagation, such as noise or a change in water temperature, or at the receiver. Due to factors, errors may occur in the received signal.

【０００４】このような場合には、送信時の真のデータ
と受信データとが一致せず、水中の情報が正確に受信機
へ伝達できない問題が生ずる。In such a case, there arises a problem that the true data at the time of transmission does not match the received data, and information underwater cannot be accurately transmitted to the receiver.

【０００５】この問題を解決する方法として、受信デー
タの誤りを自動的に検出し、訂正する方法が考えられ、
最近では、ＣＩＲＣ（Cross Interleved Reed Solomon
Code）を利用した方法が用いられている。As a method of solving this problem, a method of automatically detecting and correcting errors in received data has been considered.
Recently, CIRC (Cross Interleved Reed Solomon
Code).

【０００６】以下、このＣＩＲＣを利用したデータ伝送
の誤り検出及び訂正方法について説明する。Hereinafter, a method of detecting and correcting an error in data transmission using the CIRC will be described.

【０００７】この受信データの誤り検出・訂正方法は、
巡回符号として後述するガロア有限体ＧＦ（２ⁿ）（２
進数ｎビット）で表現されるＲＳ符号（Reed Solomon C
ode）を用いたもので、数個の語（データ）から成るデ
ータ・ブロック中に１語のみ誤りデータがある場合に、
その誤りデータを検出し訂正する方法である。The error detection / correction method of the received data is as follows.
A Galois finite field GF (2 ⁿ ) (2
RS code (Reed Solomon C
ode), and when there is only one word error data in a data block consisting of several words (data),
This is a method of detecting and correcting the error data.

【０００８】まず、送信機において、所定の伝送メッセ
ージを伝送効率のよい長さ、即ち、数個の語から成るデ
ータ・ブロック単位に分割し、その伝送データ・メッセ
ージを構成する最小単位を１語（データ）として構成
し、その１語は２進数ｎビットで構成する。この１伝送
データ・ブロックに対し、自己検査符号として、２語の
パリティを付加し、この１伝送メッセージの総合排他論
理和演算（ＸＯＲ）が０となるようにパリティの値を決
定する。このパリティをデータに加味して新たなデータ
・ブロックが構成される。なお、後述するがこの演算方
法は一般に「シンドローム演算」と呼ばれている。First, in a transmitter, a predetermined transmission message is divided into data transmission units each having a length with good transmission efficiency, that is, a data block consisting of several words, and the minimum unit constituting the transmission data message is one word. (Data), one word of which is composed of n bits in a binary number. A two-word parity is added to this one transmission data block as a self-check code, and the value of the parity is determined so that the total exclusive OR operation (XOR) of this one transmission message becomes zero. A new data block is configured by adding this parity to the data. As will be described later, this calculation method is generally called “syndrome calculation”.

【０００９】この新たな１データ・ブロックから成る構
成語は、ガロア有限体ＧＦ（２ⁿ）（２進数ｎビット）
で表し、最終的にこの１伝送メッセージを伝送単位とし
て水中の送信機から発信される。The constituent word consisting of this new data block is a Galois finite field GF (2 ⁿ ) (binary n bits)
, And this one transmission message is finally transmitted from an underwater transmitter as a transmission unit.

【００１０】受信機では、この受信データ・ブロックに
ついて、送信の場合と同様な排他論理和演算（ＸＯＲ）
を実行し、その結果から誤りビットを検出し、真の送信
データを得ようとするものである。ここで用いられる排
他論理和演算（ＸＯＲ）は後述するが一般に「エラー・
シンドローム演算」と呼ばれているものである。In the receiver, an exclusive OR operation (XOR) is performed on the received data block in the same manner as in the transmission.
Is executed, an error bit is detected from the result, and true transmission data is to be obtained. The exclusive OR operation (XOR) used here will be described later, but generally, "error
This is called “syndrome operation”.

【００１１】以下、シンドローム演算及びエラー・シン
ドローム演算方法について具体的なモデルによる数値例
により説明する。Hereinafter, the syndrome calculation and error syndrome calculation methods will be described with reference to numerical examples using specific models.

【００１２】ただし、一般的に伝送データは、２進数８
ビット又は１６ビット、すなわち、ＧＦ（２⁸）又はＧ
Ｆ（２¹⁶）等で演算処理が行われるが、説明を簡易にす
るため、伝送データを２進数４ビットＧＦ（２⁴）によ
って表現した例によって説明する。However, generally, the transmission data is a binary number 8
Bits or 16 bits, ie, GF (2 ⁸ ) or G
The arithmetic processing is performed at F (2 ¹⁶ ) or the like, but for simplicity of description, an example will be described in which the transmission data is represented by a 4-bit binary number GF (2 ⁴ ).

【００１３】ここで、送信又は受信においてデータ値を
表す個々のビットには、加入又は脱落の発生がなく、演
算及びデータ処理は正確に同期がとれているものとして
説明する。Here, it is assumed that the individual bits representing the data value in transmission or reception have no addition or dropout, and the calculation and data processing are accurately synchronized.

【００１４】また、数式の演算において「＋」記号は、
各ビットのモジュロ２演算、即ち、排他論理和演算（Ｘ
ＯＲ）を示している。In the operation of the mathematical formula, the “+” sign is
Modulo 2 operation of each bit, that is, exclusive OR operation (X
OR).

【００１５】上記のＣＩＲＣにおけるＲＳ符号では、あ
る任意の多項式に対して、次の既約多項式Ｇ(x)を定義
している。In the above RS code in CIRC, the following irreducible polynomial G (x) is defined for an arbitrary polynomial.

【００１６】Ｇ(x)＝Ｘ⁴＋Ｘ³＋１ ここで、Ｇ(x)＝０とする代数方程式の根をαとする
と、Ｇ(α)は、 Ｇ(α)＝α⁴＋α³＋１ として表される。G (x) = X ⁴ + X ³ +1 Here, assuming that the root of an algebraic equation where G (x) = 0 is α, G (α) is given by G (α) = α ⁴ + α ³ +1 expressed.

【００１７】ある多項式Ｐ(α)が既約多項式Ｇ(α)で割
り切れるとすれば０、割り切れないとすれば、余剰の多
項式となる。例えば、Ｐ(α)＝α⁷ の場合、 Ｐ(α)／Ｇ(α)＝α⁷ ／（α³＋α²＋α＋１） ＝（α⁴＋α³＋１）（α³＋α²＋α＋１）＋（α²＋α＋１） ＝（α²＋α＋１） α⁷ ＝α²＋α＋１ 今、α＝２すなわち（００１０）を原始元（基準値）と
すれば、α⁷ は次のようにガロア有限体ＧＦ（２²）で
表すことができる。If a certain polynomial P (α) is divisible by the irreducible polynomial G (α), it is 0. If it is not divisible, it is a surplus polynomial. For example, in the case of ^{P (α) = α 7,} P (α) / G (α) = α 7 / (α 3 + α 2 + α + 1) = (α 4 + α 3 +1) (α 3 + α 2 + α + 1) + (α ² + α + 1) = (α ² + α + 1) α ⁷ = α ² + α + 1 If α = 2, that is, (0010) is a primitive element (reference value), α ⁷ is a Galois finite field GF (2 ² ) as follows: Can be represented by

【００１８】α⁷＝７（０１１１）＝α²＋α＋１ このように、Ｘを２（００１０）とする原始元として定
義すれば、ガロア有限体ＧＦ（２⁴）のすべての値は、
ＧＦ（２⁴）（２進数４ビット）で表示され、表１に示
すべき乗数及び多項式表現によって表すことができる。
これらによって表された、表１に記載した符号がＲＳ符
号である。Α ⁷ = 7 (0111) = α ² + α + 1 Thus, if X is defined as a primitive element with 2 (0010), all values of the Galois finite field GF (2 ⁴ )
It is represented by GF (2 ⁴ ) (binary 4 bits) and can be represented by a power multiplier and a polynomial expression shown in Table 1.
The codes described in Table 1 and represented by these are RS codes.

【００１９】[0019]

【表１】 表１「ＲＳ符号（その１）」を使用した誤り検出及び訂
正方法を具体的に例を挙げて説明する。[Table 1] An error detection and correction method using Table 1 “RS code (No. 1)” will be specifically described with an example.

【００２０】今、表１「ＲＳ符号（その１）」により、
伝送データを Ａ；１ （０００１）， Ｂ；Ｘ¹⁴（１１１１）， Ｃ；Ｘ⁶ （０１１１）， Ｄ；０ （００００） の４語を送信する場合、２語の未知パリティＰ及びＱを
この４語に付加し、次の２つの排他論理和（ＸＯＲ）伝
送代数方程式及びハミング重さ乗算（ＨＷ−ＸＯＲ）の
伝送代数方程式を作成し、ＰとＱを未知数とする連立方
程式を解く。Now, from Table 1 “RS code (No. 1)”,
When transmitting four data words of A; 1 (0001), B; X ¹⁴ (1111), C; X ⁶ (0111), D; 0 (0000), the two unknown parities P and Q are The following two exclusive OR (XOR) transmission algebraic equations and the Hamming weight multiplication (HW-XOR) transmission algebraic equation are created in addition to four words, and simultaneous equations in which P and Q are unknowns are solved.

【００２１】なお、この連立方程式の解法が送信時のパ
リティを決定する場合に「シンドローム演算」といい、
受信時のデータ誤り情報を得る場合に「エラー・シンド
ローム演算」という。When the solution of this simultaneous equation determines the parity at the time of transmission, it is called "syndrome operation".
When obtaining data error information at the time of reception, it is called "error syndrome operation".

【００２２】[0022]

【数１】 上記式１から(Equation 1) From Equation 1 above

【数２】 式２が成立し、(Equation 2) Equation 2 holds,

【数３】 (Equation 3)

【数４】 式３及び式４が導かれる。以上の計算からＰ及びＱが決
定され、最終的な伝送メッセージは、次のデータ・ブロ
ックとなり、以下の順序で送信データとして送信機から
発信される。(Equation 4) Equations 3 and 4 are derived. P and Q are determined from the above calculation, and the final transmission message is the next data block, and is transmitted from the transmitter as transmission data in the following order.

【００２３】 Ａ＝１ （０００１）， Ｂ＝Ｘ¹⁴（１１１１）， Ｃ＝Ｘ⁶ （０１１１）， Ｄ＝０ （００００）， Ｐ＝Ｘ⁵ （０１１０）， Ｑ＝Ｘ⁴ （０１０１） この送信データに対して、受信機では、以下のようにデ
ータａ，ｂ，………ｑを受信し、下線で示すｃデータに
誤りがあったと仮定する。しかし、この時点では、受信
データに誤りが有るか否かは不明である。A = 1 (0001), B = X ¹⁴ (1111), C = X ⁶ (0111), D = 0 (0000), P = X ⁵ (0110), Q = X ⁴ (0101) With respect to the data, it is assumed that the receiver receives the data a, b,... Q as follows, and that the c data indicated by the underline has an error. However, at this time, it is unknown whether the received data has an error.

【００２４】 ａ＝１ （０００１）， ｂ＝Ｘ¹⁴（１１１１），ｃ＝０ （００００） ， ｄ＝０ （００００）， ｐ＝Ｘ⁵ （０１１０）， ｑ＝Ｘ⁴ （０１０１） 受信機では、送信データに対応して、以下の式５のよう
な排他論理和（ＸＯＲ）Ｓ１及びハミング重さ排他論理
和演算（ＨＷ−ＸＯＲ）Ｓ２を実行する。A = 1 (0001), b = X ¹⁴ (1111), c = 0 (0000) , d = 0 (0000), p = X ⁵ (0110), q = X ⁴ (0101) In accordance with the transmission data, an exclusive OR (XOR) S1 and a Hamming weight exclusive OR (HW-XOR) S2 as shown in the following Expression 5 are executed.

【００２５】[0025]

【数５】 式５より、Ｓ１＝１＋Ｘ¹⁴＋0＋0＋Ｘ⁵＋Ｘ⁴ ＝Ｘ⁶ Ｓ２＝Ｘ⁵１＋Ｘ⁴Ｘ¹⁴＋Ｘ³0＋Ｘ²0＋ＸＸ⁵＋Ｘ⁴ ＝Ｘ²＋１ ＝Ｘ⁹ 従って、Ｓ２／Ｓ１＝Ｘ⁹／Ｘ⁶＝Ｘ³を得る。(Equation 5) From Equation ^{5, S1 = 1 + X 14} + 0 + 0 + X 5 + X 4 = X 6 S2 = X 5 1 + X 4 X 14 + X 3 0 + X 2 0 + XX 5 + X 4 = X 2 +1 = X 9 ^{Thus, S2 / S1 = X 9 /} X 6 = get the X ^3.

【００２６】これは、後述するように、誤りデータがな
ければＳ２／Ｓ１は０であるが、Ｓ２／Ｓ１＝Ｘ³から
受信データの中のｃデータに誤りがあり、誤っているｃ
データに対する真のＣデータからの変位量、即ち、ハミ
ング距離はＳ１＝Ｘ⁶から６ビットであることが認めら
れる。よって、ｃの真値Ｃは次のようにして求めること
ができる。[0026] As will be described later, but if S2 / S1 no error data is 0, there is an error in c data in the received data from the S2 / S1 = X ^3, being erroneous c
Displacement from the true C data for the data, i.e., Hamming distance is found to be 6 bits from S1 = X ^6. Therefore, the true value C of c can be obtained as follows.

【００２７】 Ｃ＝ｃ＋Ｘ⁶ ＝０＋（０１１１） ＝Ｘ⁶（０１１１） 以上のように、受信データのエラー・シンドローム演算
の結果から誤りデータ及び送信の真値データを判定する
ことができるのは、次の論理に基づくものである。即
ち、パリティを含む受信データａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｐ及び
ｑのそれぞれの誤りをそれぞれＥａ，Ｅｂ，Ｅｃ，Ｅ
ｄ，Ｅｐ及びＥｑと仮定すれば、送信データとの間には
次の関係がある。C = c + X ⁶ = 0 + (0111) = X ⁶ (0111) As described above, error data and transmission true value data can be determined from the result of the error syndrome operation of the received data. It is based on the following logic. That is, errors of received data a, b, c, d, p, and q including parity are respectively corrected to Ea, Eb, Ec, E
Assuming d, Ep and Eq, there is the following relationship with the transmission data.

【００２８】 ａ＝Ａ＋Ｅａ ｂ＝Ｂ＋Ｅｂ ｃ＝Ｃ＋Ｅｃ ｄ＝Ｄ＋Ｅｄ ｐ＝Ｐ＋Ｅｐ ｑ＝Ｑ＋Ｅｑ 従って、シンドローム演算は次の式６及び式７となる。A = A + Eab = B + Ebc = C + Ecd = D + Edp = P + Epq = Q + Eq Accordingly, the syndrome operation is represented by the following Expressions 6 and 7.

【００２９】[0029]

【数６】 (Equation 6)

【数７】 ここで、Ｓ１とＳ２の結果から「誤りが１データでのみ
である。」と仮定すれば、次の（１）から（７）までの
結果が得られる。即ち、 （１） Ｓ２＝Ｓ１＝０であれば、受信データに誤りが
ない。(Equation 7) Here, assuming from the results of S1 and S2 that "error is only one data", the following results (1) to (7) are obtained. (1) If S2 = S1 = 0, there is no error in the received data.

【００３０】（２） Ｓ２＝Ｘ⁵ Ｓ１であれば、受信デ
ータａに誤りがある。(2) If S2 = X ⁵ S1, there is an error in the received data a.

【００３１】（３） Ｓ２＝Ｘ⁴ Ｓ１であれば、受信デ
ータｂに誤りがある。(3) If S2 = X ⁴ S1, there is an error in the received data b.

【００３２】（４） Ｓ２＝Ｘ³ Ｓ１であれば、受信デ
ータｃに誤りがある。(4) If S2 = X ³ S1, there is an error in the received data c.

【００３３】（５） Ｓ２＝Ｘ² Ｓ１であれば、受信デ
ータｄに誤りがある。(5) If S2 = X ² S1, there is an error in the received data d.

【００３４】（６） Ｓ２＝Ｘ¹ Ｓ１であれば、受信パ
リティｐに誤りがある。(6) If S2 = X ¹ S1, there is an error in the reception parity p.

【００３５】（７） Ｓ２＝Ｘ⁰ Ｓ１＝１Ｓ１であれ
ば、受信パリティｑに誤りがある。(7) If S2 = X ⁰ S1 = 1S1, there is an error in the reception parity q.

【００３６】以上の説明を要約すれば次のことがいえ
る。The following can be said in summary of the above description.

【００３７】受信データに誤りがないならば、排他論理
和Ｓ１及びハミング重さ排他論理和Ｓ２は共に０であ
る。If there is no error in the received data, the exclusive OR S1 and the Hamming weight exclusive OR S2 are both 0.

【００３８】もし、受信データに誤りがあれば、Ｓ１及
びＳ２は、Ｘ^m及びＸⁿとなる。If there is an error in the received data, S1 and S2 become ^Xm and ^Xn .

【００３９】よって、Ｓ２／Ｓ１＝Ｘⁿ／Ｘ^m＝Ｘ^n-mの
指数（ｎ−ｍ）は、構成データＭ（Ａ，Ｂ，Ｃ………
…）の誤りデータが伝送順序の逆順番の位置にあること
を示している。Therefore, the index ( ^nm ) of S2 / S1 = ^Xn / ^Xm = ^Xnm is calculated by the constituent data M (A, B, C...).
..) Indicates that the error data is located in the reverse order of the transmission order.

【００４０】次に、Ｓ１＝Ｅｍ＝Ｘ^mで表せるから、Ｘ^m
は誤り受信データのハミング距離を示している。従っ
て、誤りデータの真値は次式で得られる。Next, because expressed by ^{S1 = Em = X m, X} m
Indicates the Hamming distance of the error reception data. Therefore, the true value of the error data is obtained by the following equation.

【００４１】 Ｍ（Ａ，Ｂ，Ｃ，……）＝ｍ（ａ，ｂ，ｃ……）＋Ｓ１ よって、前述した具体例の誤りデータの判定は次のとお
りとなる。M (A, B, C,...) = M (a, b, c...) + S1 Therefore, the determination of the error data in the above-described specific example is as follows.

【００４２】Ｓ２／Ｓ１＝Ｘ⁹／Ｘ⁶＝Ｘ³ ………Ｃに誤
りがある。S2 / S1 = X ⁹ / X ⁶ = X ³ ... C has an error.

【００４３】Ｓ１＝Ｅｃ＝Ｘ⁶ ……………………ハミン
グ距離（誤値からの変位量） Ｃ＝ｃ＋Ｅｃ ＝ｃ＋Ｓ１ ＝０（００００）＋Ｘ⁶（０１１１） 以上のように、従来のＣＩＲＣによればＲＳ符号を用い
て、送信すべきデータにパリティを２語付加し、エラー
・シンドローム演算により、受信データの誤りを検出し
訂正を行うことができる。S1 = Ec = X ⁶ ... Hamming distance (displacement from an erroneous value) C = c + Ec = c + S1 = 0 (0000) + X ⁶ (0111) As described above, the conventional CIRC According to the method described above, two words of parity are added to data to be transmitted using an RS code, and an error in received data can be detected and corrected by an error syndrome operation.

【００４４】[0044]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ＲＳ符号による誤り検出及び訂正方法は、１データ・ブ
ロックに、１データのみの誤りがあるという前提で成立
するものであるが、現実においては、１伝送メッセージ
中に複数のデータが誤って受信される場合も発生する。
その場合には、シンドローム排他論理和演算（ＸＯＲ）
及びシンドローム・ハミング重さ排他論理和演算（ＨＷ
−ＸＯＲ）の連立方程式が成立せずエラー・シンドロー
ム演算をすることができない。そのため、どの語に誤り
が生じているのか等を判定することは困難であった。従
って、誤りの有無については、受信機で経験則等により
受信したデータに誤りが有るか否かを有る程度判断し、
誤りを発見した場合には送信機に再度同じデータを送信
要求する等により対応していた。However, the conventional error detection and correction method using the RS code is based on the premise that there is only one data error in one data block. In some cases, a plurality of data are erroneously received in one transmission message.
In that case, the syndrome exclusive OR operation (XOR)
And syndrome Hamming weight exclusive OR (HW
−XOR) does not hold, and error syndrome calculation cannot be performed. Therefore, it is difficult to determine which word has an error or the like. Therefore, regarding the presence or absence of an error, it is determined to a certain degree whether or not the data received by the receiver has an error based on an empirical rule or the like.
If an error is found, the transmitter is requested to transmit the same data again.

【００４５】なお、深海での海洋資源、地殻変動など人
が立ち入ることが困難な海域での無人自動計測やロボッ
ト計測によるデータ伝送では、受信機の再確認又は再送
信の要求に観測側が臨機応変に対応できないのが一般で
ある。In data transmission by unmanned automatic measurement or robot measurement in a sea area where it is difficult for humans to enter such as marine resources and crustal deformation in the deep sea, the observation side responds to a request for reconfirmation or retransmission of the receiver. It is generally not possible to respond to

【００４６】このような自然の海水等を伝送媒体とする
不安定な水中超音波データ伝送においては、いかに短時
間に多くのデータを送信するかという伝送効率よりも伝
送データの確実性及び信頼性が要求される。In such unstable underwater ultrasonic data transmission using natural seawater or the like as a transmission medium, the reliability and reliability of the transmitted data is more than the transmission efficiency of how much data is transmitted in a short time. Is required.

【００４７】一般的には送受信の信頼性の向上を図るほ
ど伝送効率（単位時間内に送受信可能なデータ数）が低
下する傾向があるが、水中データ超音波伝送における特
性として、環境外乱や雑音の影響を受けやすく、空中に
おける電磁波伝送及び有線伝送に比較し信号伝搬速度が
極端に遅いため（水中超音波速度１５００ｍ／ｓ，空中
電磁波速度３×１０⁸ｍ／ｓ）、訂正、確認、問い合わ
せ再送信をした場合には時間がかかる問題点がある。従
って、１回の送受信で訂正等の生じない確実な信頼性の
ある伝送方法が要求される。In general, the transmission efficiency (the number of data that can be transmitted / received in a unit time) tends to decrease as the reliability of transmission / reception is improved. However, characteristics of underwater data ultrasonic transmission include environmental disturbance and noise. Correction, confirmation, and inquiry because the signal propagation speed is extremely slow (underwater ultrasonic wave speed 1500 m / s, air electromagnetic wave speed 3 × 10 ⁸ m / s) compared to electromagnetic wave transmission and wire transmission in the air. There is a problem that it takes time to retransmit. Therefore, there is a demand for a reliable transmission method that does not cause correction or the like in one transmission / reception.

【００４８】本発明は、１伝送ブロックにバースト誤り
（複数データが連続又は継続して誤り発生）等の誤りが
あっても、その誤りを検出し訂正をすることができる方
法及び回路を提供することを目的とする。The present invention provides a method and a circuit capable of detecting and correcting an error such as a burst error (a plurality of data are continuously or continuously generated errors) in one transmission block. The purpose is to:

【００４９】[0049]

【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決するためになされたもので、従来の伝送データの誤り
信号の検出、訂正方法として用いられているＲＳ符号に
よるパリティのエラー・シンドローム演算式を利用し１
伝送メッセージ中に複数の誤りが生じてもその検出・訂
正ができるようにしたものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and has been made to solve the above-mentioned problem. A parity error syndrome using an RS code used as a conventional method for detecting and correcting an error signal of transmission data. Using an arithmetic expression 1
Even if a plurality of errors occur in a transmission message, it can be detected and corrected.

【００５０】具体的には、まず、従来と同様に巡回符号
によるディジタル信号に符号化した４語で構成するデー
タ・ブロックを２個取り出し、それぞれに一次パリティ
２語を付加し、各データ・ブロックのシンドローム演算
がそれぞれゼロとなるようにこの一次パリティを決定す
る。More specifically, first, two data blocks each composed of four words coded into a digital signal by a cyclic code as in the prior art are taken out, and two words of primary parity are added to each data block. This primary parity is determined so that the syndrome operations of the above are each zero.

【００５１】次に、この一次パリティをそれぞれ２語の
データとみなし、データ・ブロックの各構成語を混合し
て新たにそれぞれ６語で構成するデータ・ブロックを作
成し、これらの各データ・ブロックにさらに二次パリテ
ィ２語を付加して各データ・ブロックのシンドローム演
算の結果がゼロとなるようにこの二次パリティを決定す
る。この２個のデータ・ブロックで構成するメッセージ
を伝送単位として、超音波で変調して該メッセージを複
数回繰り返し送信機からディジタル・データとして水中
発信する。Next, the primary parity is regarded as two words of data, and the constituent words of the data block are mixed to create a new data block composed of six words. And two secondary parity words are added to the data block to determine the secondary parity so that the result of the syndrome operation of each data block becomes zero. A message composed of these two data blocks is used as a transmission unit, and is modulated by ultrasonic waves, and the message is repeatedly transmitted a plurality of times underwater as digital data from a transmitter.

【００５２】受信機では、複数回受信した受信メッセー
ジを構成するデータ・ブロックごと及び各回ごとに再編
集し、各回毎の該データ・ブロックについてエラー・シ
ンドローム演算を実行し、受信したデータ・ブロックの
各構成語及び各パリティに誤りがあるか否かを検出し、
誤りが認められた場合にはその語の真値を算出して訂正
するようにしたものである。The receiver performs re-editing for each of the data blocks constituting the received message received a plurality of times and for each time, executes an error syndrome operation on the data block for each time, and calculates the received data block. Detect whether each constituent word and each parity have an error,
If an error is found, the true value of the word is calculated and corrected.

【００５３】[0053]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る水中データ伝
送における誤り検出・訂正方法及び回路の実施の形態に
ついて以下に詳細に説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of an error detection / correction method and circuit in underwater data transmission according to the present invention will be described in detail.

【００５４】なお、本発明の一形態では理解を容易にす
るためガロア有限体ＧＦ（２⁴）で表す４データを１ブ
ロックとする伝送方法を例にとって説明する。Note that, in one embodiment of the present invention, a transmission method in which four data represented by a Galois finite field GF (2 ⁴ ) is defined as one block will be described as an example for easy understanding.

【００５５】伝送メッセージは、以下のように構成す
る。まず、従来と同様に伝送データを信号ブロックに分
割し、分割された１ブロックを巡回符号によるディジタ
ル信号に符号化した４語で構成するデータ・ブロックΛ
とし、このデータ・ブロックΛ１及びΛ２の２ブロック
を取り出し、それぞれに一次パリティ２語を付加したデ
ータ・ブロックΣ１及びΣ２のシンドローム演算がそれ
ぞれゼロとなるようにこの一次パリティを決定する。The transmission message is configured as follows. First, transmission data is divided into signal blocks in the same manner as in the prior art, and a data block composed of four words in which one divided block is encoded into a digital signal by a cyclic code.
Then, two blocks of the data blocks # 1 and # 2 are taken out, and the primary parity is determined so that the syndrome operations of the data blocks # 1 and # 2 to which two primary parity words are respectively added become zero.

【００５６】次に、この一次パリティをそれぞれ２語の
データとみなして、データ・ブロックΣ１及びΣ２の各
構成語を混合して２分割し、新たにそれぞれ６語で構成
するデータ・ブロックを作成し、さらに、そのデータ・
ブロックのそれぞれに、二次パリティ２語を加えて各デ
ータ・ブロックをΠ１及びΠ２のシンドローム演算がゼ
ロとなるように二次パリティを決定し、このΠ１及びΠ
２をΠ１２として１伝送単位とする。Next, each of the primary parities is regarded as data of two words, each constituent word of data blocks # 1 and # 2 is mixed and divided into two, and a data block composed of six words each is newly created. And the data
Two words of secondary parity are added to each of the blocks, and the secondary parity of each data block is determined so that the syndrome operation of # 1 and # 2 becomes zero.
2 is set to $ 12 to be one transmission unit.

【００５７】従って、この場合１伝送単位のデータ・ブ
ロックは８語のデータと４語のパリティから構成される
ことになる。Therefore, in this case, a data block of one transmission unit is composed of eight words of data and four words of parity.

【００５８】この１伝送単位を、超音波で変調して４回
繰り返し送波器からディジタル・データとして水中発信
する。This one transmission unit is modulated by ultrasonic waves and repeatedly transmitted four times underwater as digital data from the transmitter.

【００５９】受信機では、４回受信した受信メッセージ
をデータ・ブロックΠ１２として各繰り返し回ごとに再
編集し、各回ごとのこのデータ・ブロックΠ１２につい
てエラー・シンドローム演算を実行し、データ・ブロッ
クΠ１２の各構成語及び各パリティに誤りが有るか否か
を検出し、誤りがある場合にはデータの真値を算出し訂
正するようにしたことを特徴とするものである。The receiver re-edits the received message received four times as a data block # 12 for each repetition, executes an error syndrome operation on this data block # 12 for each time, and It is characterized in that it is detected whether or not each constituent word and each parity has an error, and when there is an error, a true value of data is calculated and corrected.

【００６０】本発明の一形態では、受信データはエラー
・シンドローム演算による誤り検出が容易なように、８
列８行マトリックスのメモリに後述する所定の配列に従
って記憶させる。In one embodiment of the present invention, the received data is stored in 8 bits so that an error can be easily detected by an error syndrome operation.
The data is stored in the memory of the column 8 row matrix according to a predetermined arrangement described later.

【００６１】これは、バースト誤りが発生しても正確に
誤りを検出するために、連続受信データが１組のデータ
・ブロックに集中させないで、受信回数の異なるデータ
が相互に組み合わされるように、受信時間が近接したデ
ータの分散を図り、同一種のデータの相互比較を容易に
するためにするものである。In order to accurately detect an error even if a burst error occurs, continuous reception data is not concentrated on one set of data blocks, and data having different reception times are combined with each other. This is for dispersing data whose reception times are close to each other and facilitating mutual comparison of data of the same type.

【００６２】伝送データはパリティを含めて１６語から
構成される２組の送信メッセージであり、組立て語順に
したがつて４回繰り返して伝送しているため、受信機で
は、受信データをデータの組み立て順序に従って、８列
８行のマトリックス・メモリに８語ごとに同一列に並べ
て記憶させれば、奇数列と偶数列語とに共通データが交
互に同一行に並ぶこととなる。The transmission data is two sets of transmission messages composed of 16 words including parity, and is transmitted four times repeatedly according to the order of assembling words. If the eight columns and eight rows of matrix memory are arranged and stored in the same column for every eight words according to the order, the common data is alternately arranged in the same row for the odd column and the even column word.

【００６３】もし、ここで誤りデータが存在しないとす
るならば、偶数列及び奇数列ごとに同じデータ値で埋ま
ることとなる。If there is no erroneous data here, the even and odd columns are filled with the same data value.

【００６４】エラー・シンドローム演算のため、データ
・ブロックを構成するデータ選定として、１列おき毎の
行に並ぶ同種のデータ値が等しければその中のいずれの
データを取り出し、違っていれば同じ行で、同じ値を示
す多数の方のデータを取り出し、エラー・シンドローム
演算が０となるようなデータを選び出す。For error syndrome calculation, as data selection constituting a data block, if the same type of data value is arranged in every other column, any of the data is taken out. Then, a large number of data having the same value are extracted, and data for which the error syndrome operation becomes 0 is selected.

【００６５】もし、シンドローム演算の０値が存在しな
い場合は、従来技術で説明したように１語誤りとして、
エラー・シンドローム演算により誤り語及びハミング距
離から真値を算定する。その演算結果で、該当する誤り
語を訂正し、再度シンドローム演算を行い０値を確認す
る。If there is no zero value of the syndrome operation, as described in the prior art, one word error is generated, and
A true value is calculated from an error word and a Hamming distance by an error syndrome operation. Based on the calculation result, the corresponding error word is corrected, and the syndrome calculation is performed again to check the 0 value.

【００６６】[0066]

【表４】 表４に示すように、Ｓ２／Ｓ１が一次パリティでＸ⁶以
上（二次パリティの時はＸ⁸以上）の場合は、誤りデー
タ２語以上で検出不能と判断する。誤り検出不能が発生
した場合は二次パリティによるエラー・シンドローム演
算を実行する。[Table 4] As shown in Table 4, in the case of S2 / S1 is the primary parity X ⁶ or more (X ⁸ or more when the secondary parity), it is determined that the undetectable error data more than one word. If the error cannot be detected, an error syndrome operation using secondary parity is executed.

【００６７】以上の操作によって、データの真値が得ら
れない場合は、全てのデータ組合わせによって、一次及
び二次パリティについてエラー・シンドローム演算を実
行し、表５によって判定する。When the true value of the data cannot be obtained by the above operation, the error syndrome operation is performed for the primary and secondary parities by all data combinations, and the determination is made according to Table 5.

【００６８】[0068]

【表５】 １伝送単位の中に２データ以上の誤り、かつ、バースト
誤りであっても、誤りデータの位置及び真の送信データ
の検出・訂正を可能とするものである。[Table 5] Even if an error of two or more data and a burst error occur in one transmission unit, the position of the error data and the true transmission data can be detected and corrected.

【００６９】具体的な例により、本発明の一形態の演算
方法について説明する。An arithmetic method according to one embodiment of the present invention will be described with a specific example.

【００７０】先に説明したＧＦ（２⁴）について表１
「ＲＳ符号表（その１）」を表２「ＲＳ符号表（その
２）」に示すように、べき乗数に合致させるように改善
したものである。Table 1 for GF (2 ⁴ ) described above
As shown in Table 2 “RS Code Table (Part 2)”, “RS Code Table (Part 1)” is improved to match the power multiplier.

【００７１】[0071]

【表１】[Table 1]

【表２】 表２「ＲＳ符号表（その２）」は、従来の表１「ＲＳ符
号表（その１）」に示すＧＦ（２⁴）について、演算を
容易にするため多項式表示のＧＦ（２⁴）（元）とビッ
ト位置とが一致するように作成したものであり、以後の
説明には、表２「ＲＳ符号表（その２）」を用いて説明
する。[Table 2] Table 2 “RS code table (No. 2)” is obtained by multiplying GF (2 ⁴ ) shown in conventional Table 1 “RS code table (No. 1)” by GF (2 ⁴ ) ( ) And the bit positions match, and the following description will be made using Table 2 “RS Code Table (No. 2)”.

【００７２】また、既約多項式は、従来技術に述べたも
のと同じく次式とする。The irreducible polynomial is the same as that described in the prior art.

【００７３】Ｇ（Ｘ）＝Ｘ⁴＋Ｘ³＋１誤りを検出するた
め、送信すべきデータ・ブロックを２組設け、そのうち
の１つをΛ１（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）とする伝送データ・ブ
ロック、他の１つをΛ２（Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ）とする伝送
データ・ブロックとする。G (X) = X ⁴ + X ³ +1 In order to detect an error, two sets of data blocks to be transmitted are provided, and one of them is a transmission data set having Λ1 (A, B, C, D). Let the other one be a transmission data block of $ 2 (E, F, G, H).

【００７４】マトリックス演算式８及び式９に示すよう
に、前者に未知の一次パリティＰ，Ｑを加えたΣ１
（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｐ，Ｑ）とする６語のデータ群から
なる排他論理和（ＸＯＲ）と、これにハミング重みを付
加した排他論理和（ＸＯＲ）の代数方程式をそれぞれ０
とする２種のシンドローム演算式の連立方程式を解き、
一次パリティＰ，Ｑの値を決定する。As shown in the matrix arithmetic expressions 8 and 9, the former is obtained by adding unknown primary parities P and Q to {1}.
The algebraic equations of an exclusive OR (XOR) composed of a data group of six words of (A, B, C, D, P, Q) and an exclusive OR (XOR) obtained by adding a Hamming weight to the exclusive OR (XOR) are each 0.
Solve the simultaneous equations of the two syndrome arithmetic expressions
The values of the primary parities P and Q are determined.

【００７５】同様に、後者のデータ群に未知の一次パリ
ティＲ，Ｓを加えたΣ２（Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈ，Ｒ，Ｓ）と
するデータ群から同様な演算で一次パリティＲ，Ｓをそ
れぞれ決定する。Similarly, the primary parity R, S is calculated by a similar operation from the data group of Σ2 (E, F, G, H, R, S) obtained by adding the unknown primary parity R, S to the latter data group. Decide each.

【００７６】その結果で得たＰ，Ｑ，Ｒ，Ｓの４語の一
次パリティとＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈの８語の
データを混成し、マトリックス演算式１０及び式１１に
示すように、それを２分割した語群（Ｅ，Ｂ，Ｇ，Ｄ，
Ｒ，Ｑ及びＡ，Ｆ，Ｃ，Ｈ，Ｐ，Ｓ）にそれぞれ未知の
二次パリティＴ，Ｕ及びＶ、Ｗを加味した各８語Π１
（Ｅ，Ｂ，Ｇ，Ｄ，Ｒ，Ｑ，Ｔ，Ｕ）及びΠ２（Ａ，
Ｆ，Ｃ，Ｈ，Ｐ，Ｓ，Ｖ，Ｗ）のデータ・ブロックの排
他論理和とそれにハミング重みを付加した排他論理和
（ＨＷ−ＸＯＲ）をそれぞれ０とする２種のシンドロー
ム演算式から、連立方程式を解き、二次パリティＴ，Ｕ
及びＶ、Ｗを決定する。以上の演算プロセスを以下のマ
トリックス演算式８で示す。The primary parity of the four words P, Q, R, and S obtained as a result and the data of eight words A, B, C, D, E, F, G, and H are mixed, and the matrix operation expression 10 And as shown in Equation 11, the word group (E, B, G, D,
R, Q, and A, F, C, H, P, S), each of which includes an unknown secondary parity T, U, V, and W, each of which is 8 words {1}
(E, B, G, D, R, Q, T, U) and Π2 (A,
F, C, H, P, S, V, W) from the two types of syndrome operation formulas where the exclusive OR of the data block and the exclusive OR (HW-XOR) obtained by adding the hamming weight to each are 0, Solve the simultaneous equations and find the quadratic parity T, U
And V and W are determined. The above calculation process is represented by the following matrix calculation expression 8.

【００７７】[0077]

【数８】 以上の関係式からそれぞれ連立方程式を解けば、一次パ
リティが次の式９のとおり決定される。(Equation 8) By solving the simultaneous equations from the above relational expressions, the primary parity is determined as in the following Expression 9.

【００７８】[0078]

【数９】 同様に、一次パリティＰ，Ｑ及びＲ，Ｓをそれぞれデー
タ１語として混成信号群から(Equation 9) Similarly, the primary parity P, Q and R, S are each one word of data from the mixed signal group.

【数１０】 式１０が成立し、以上の関係式からそれぞれ連立方程式
を解けば、二次パリティが次式１１のとおり決定され
る。(Equation 10) Equation 10 is satisfied, and by solving simultaneous equations from the above relational equations, the secondary parity is determined as in the following equation 11.

【００７９】[0079]

【数１１】 以上の演算結果から得た８語のデータと８語のパリティ
から成る１６語をＧＦ（２⁴）で表現し１単位の伝送メ
ッセージとして、次の送信順序（左のＶからスタートし
右のＱへ）で４回繰り返して伝送する。[Equation 11] The 16 words consisting of the data of 8 words and the parity of 8 words obtained from the above operation result are expressed by GF (2 ⁴ ) as one unit of transmission message, and are transmitted in the next transmission order (starting from the left V and starting with the right Q The transmission is repeated four times in (h).

【００８０】Π１２＝（Ｖ，Ｕ，Ａ，Ｆ，Ｃ，Ｈ，Ｐ，
Ｓ，Ｔ，Ｗ，Ｅ，Ｂ，Ｇ，Ｄ，Ｒ，Ｑ） 以下、本発明の実施の形態に係る送信機における信号処
理について詳細に説明する。ここで、図１は、本発明の
実施の形態に係る送信機における信号処理部の構成を示
す概要図である。Π12 = (V, U, A, F, C, H, P,
(S, T, W, E, B, G, D, R, Q) Hereinafter, signal processing in the transmitter according to the embodiment of the present invention will be described in detail. Here, FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a signal processing unit in the transmitter according to the embodiment of the present invention.

【００８１】図１に示すように、制御部３０は、この制
御部３０から発信するクロック信号で同期信号及び制御
命令を発し、装置の各構成部分の同期及び動作を制御す
るものである。As shown in FIG. 1, the control unit 30 issues a synchronization signal and a control command with a clock signal transmitted from the control unit 30, and controls the synchronization and operation of each component of the apparatus.

【００８２】センサ１０は、海中の環境情報に関する物
理量をアナログ値で計測するもので、Ａ／Ｄ変換２０に
よりディジタル・データ量、即ち、データΛ１（Ａ、
Ｂ、Ｃ、Ｄ）及びΛ２（Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ）をＧＦ
（２⁴）の２進数４ビットの形式で読み取り、メモリＡ
４１に記憶させる。The sensor 10 measures a physical quantity relating to underwater environmental information as an analog value. The digital data quantity, that is, dataΛ1 (A,
B, C, D) and Λ2 (E, F, G, H)
The memory A is read in the form of (2 ⁴ ) 4-bit binary number.
41.

【００８３】メモリＢ４２には、式９で分かるように一
次パリティＰ、Ｑ、Ｒ及びＳの算定に必要なハミング重
さ（Ｘ¹³、Ｘ⁶、Ｘ⁷、Ｘ¹²）及び（Ｘ⁷、Ｘ⁸、Ｘ¹³、
Ｘ）が記憶されている。As can be seen from Equation 9, the memory B42 has Hamming weights (X ¹³ , X ⁶ , X ⁷ , X ¹² ) and (X ⁷ , X ¹² ) necessary for calculating the primary parities P, Q, R, and S. ^8, X ^13,
X) is stored.

【００８４】次の命令で、先頭データＡはバッファ・レ
ジスタＡ４３を経由してＲＳ符号化器Ａ５０へ伝達され
る。同様に、先頭のハミング重さＸ¹³はバッファ・レジ
スタＢ４４を経由してＲＳ符号化器Ａ５０へ伝達され
る。バッファ・レジスタＡ４３及びＢ４４は、当該メモ
リにデータの入出が発生しても当該メモリの内部変動を
抑圧緩衝のために挿入したものである。At the next instruction, the head data A is transmitted to the RS encoder A50 via the buffer register A43. Similarly, the head of the Hamming weight X ¹³ is transmitted via the buffer register B44 to RS encoder A50. The buffer registers A43 and B44 are for inserting internal fluctuations of the memory for suppressing the buffer even when data is input / output to / from the memory.

【００８５】ＲＳ符号化器Ａ５０の構成は、図２に示す
ように、式９の演算式を実行し、パリティＰ，Ｑ及び
Ｒ，Ｓを算出する機能を備えている。As shown in FIG. 2, the configuration of the RS encoder A50 has a function of executing the arithmetic expression of Expression 9 and calculating the parities P, Q and R, S.

【００８６】図２は、図１のＲＳ符号化器Ａのブロック
図であり、一次パリティ算定のために使用される排他論
理回路（ＸＯＲ）及びハミングを付加するための排他論
理回路（ＨＷ−ＸＯＲ）の実行、即ち、シンドローム演
算を実行するための構成を示している。FIG. 2 is a block diagram of the RS encoder A shown in FIG. 1. The exclusive logic circuit (XOR) used for calculating the primary parity and the exclusive logic circuit (HW-XOR) for adding hamming are shown in FIG. ), That is, a configuration for executing a syndrome operation.

【００８７】図２のＲＳ符号化器５０は、乗算器５１、
排他論理和回路（ＸＯＲ）５２及びラッチ回路（前回デ
ータ演算結果と新規データ入力演算結果の加算保持回
路）５３から構成され、制御部３０からの制御命令で動
作する。The RS encoder 50 shown in FIG.
An exclusive-OR circuit (XOR) 52 and a latch circuit (a circuit for adding and holding a previous data operation result and a new data input operation result) 53 are operated by a control command from the control unit 30.

【００８８】乗算器５１に前段の先頭データＡ及びハミ
ング重さＸ¹³がバッファ・レジスタＡ４３及びＢ４４か
ら伝達されると「Ｘ¹³×Ａ」を行い、結果をラッチ回路
５３に送る。ラッチ回路５３にはまだデータが無いた
め、０であるから「Ｘ¹³×Ａ＋０」の排他論理和を実行
した結果、「Ｘ¹³×Ａ」がラッチされて残存する。When the leading data A and the hamming weight X ¹³ of the preceding stage are transmitted from the buffer registers A 43 and B 44 to the multiplier 51, “X ¹³ × A” is performed, and the result is sent to the latch circuit 53. Since the latch circuit 53 has no data yet, since it is 0, the exclusive OR of “X ¹³ × A + 0” is executed. As a result, “X ¹³ × A” is latched and remains.

【００８９】次の指令で入力するデータにより「Ｘ⁶×
Ｂ」が乗算器５１で実施され、ラッチ回路５３で「Ｘ⁶
×Ｂ＋Ｘ¹³×Ａ」が算出され、その結果が残る。これを
Ａ〜Ｄ及びＥ〜Ｈまで実行し、パリティＰ、Ｑ及びＲ、
Ｓの演算結果を出力し、メモリＣ６０へ送られストアさ
れる。According to the data input by the next command, “X ⁶ ×
B ”is implemented by the multiplier 51, and“ X ⁶
× B + X ¹³ × A ”is calculated, and the result remains. This is performed from A to D and E to H, and parity P, Q and R,
The calculation result of S is output and sent to and stored in the memory C60.

【００９０】次に、二次パリティＴ，Ｕ及びＶ，Ｗを演
算するために、メモリＤ６２にはこれらパリティのハミ
ング重さ（Ｘ、Ｘ¹¹、Ｘ¹³、Ｘ⁶、Ｘ⁷、Ｘ¹²）及び（Ｘ
¹²、Ｘ¹⁴、Ｘ⁷、Ｘ⁸、Ｘ¹³、Ｘ）が事前に記憶されてい
る。よって、ＲＳ符号化器Ｂ７０には制御部３０からの
指令で、バッファ・レジスタＡ４３からデータ（Ｅ、
Ｂ、Ｇ、Ｄ）が、バッファ・レジスタＣ６１からパリテ
ィ（Ｒ、Ｑ）が、バッファ・レジスタＤ６３からこれら
に同期して二次パリティのハミング重さ（Ｘ、Ｘ¹¹、Ｘ
¹³、Ｘ⁶、Ｘ⁷、Ｘ¹²）が読み出されてくる。[0090] Next, in order to calculate the secondary parity T, U and V, W, the memory D62 Hamming weight of the parity ^{(X, X 11, X 13} , X 6, X 7, X 12) And (X
^{12, X 14, X 7,} X 8, X 13, X) are stored in advance. Therefore, the RS encoder B70 receives the data (E,
B, G, D) is, buffer register parity from C61 (R, Q) is, in synchronism with the buffer register D63 secondary parity Hamming weight (X, X ^11, X
¹³ , X ⁶ , X ⁷ , and X ¹² ) are read out.

【００９１】続いて、同様にデータ（Ａ、Ｆ、Ｃ、Ｈ）
と一次パリティ（Ｐ、Ｓ）が、また、これに同期して、
パリティのハミング重さ（Ｘ¹²、Ｘ¹⁴、Ｘ⁷、Ｘ⁸、
Ｘ¹³、Ｘ）が読み出されてくる。Subsequently, the data (A, F, C, H)
And the primary parity (P, S), and in synchronization with this,
The Hamming weight of the parity (X ¹² , X ¹⁴ , X ⁷ , X ⁸ ,
X ¹³ , X) are read.

【００９２】図３は、図１のＲＳ符号化器Ｂのブロック
図であり、二次パリティ算定のために一次パリティをも
加味した排他論理演算（ＸＯＲ）及びハミング付加排他
論理演算（ＨＷ−ＸＯＲ）を実行するための構成を示し
たものである。FIG. 3 is a block diagram of the RS encoder B shown in FIG. 1. The exclusive logical operation (XOR) and the hamming-added exclusive logical operation (HW-XOR) taking into account the primary parity for secondary parity calculation are also shown in FIG. ) Is shown.

【００９３】図３に示すＲＳ符号化器Ｂ７０の構成は、
ＲＳ符号化器Ａ５０の乗算器５１の入力位置にゲート回
路７１を設けた他は全く同様である。ゲート回路７１は
バッファ・レジスタＡ４３からデータを、同時に、バッ
ファ・レジスタＣ６１から一次パリティ（Ｐ、Ｑ）の両
者を同時刻に取り込むため、取り込み順序が前後した
り、微小時間差があっても、同期を設定するために設け
たものである。ＲＳ符号化器Ｂ７０は、式１１のマトリ
ックス演算式を実行し、二次パリティＴ、Ｕ、Ｖ及びＷ
を算出する。The structure of the RS encoder B70 shown in FIG.
This is exactly the same except that a gate circuit 71 is provided at the input position of the multiplier 51 of the RS encoder A50. The gate circuit 71 takes in the data from the buffer register A43 and the primary parity (P, Q) at the same time from the buffer register C61 at the same time. This is provided for setting. The RS encoder B70 executes the matrix operation expression of Expression 11, and outputs the secondary parity T, U, V, and W
Is calculated.

【００９４】よって、各メモリに記憶されている８語の
データ（メモリＡ）、４語の一次パリティ（メモリＣ）
及び４語の二次パリティ（メモリＤ）は、伝送メモリ
（メモリＥ）に集められ、次のＶからスタートしてＱま
での伝送順序で伝送メッセージが作成される。Therefore, eight words of data stored in each memory (memory A) and four words of primary parity (memory C)
And four words of secondary parity (memory D) are collected in the transmission memory (memory E), and transmission messages are created in the transmission order starting from the next V to Q.

【００９５】Π１２｛Ｖ，Ｕ，Ａ，Ｆ，Ｃ，Ｈ，Ｐ，
Ｓ，Ｔ，Ｗ，Ｅ，Ｂ，Ｇ，Ｄ，Ｒ，Ｑ｝繰り返し伝送回
数は、重複伝送による伝送データの冗長性及び信頼性を
上げると共に、バースト誤りに対処するためであるが、
反面、伝送効率が低下するので、空中の有線及び無線伝
送などには難点があるが、水中伝送では媒体による信号
伝搬速度が遅く、信号が環境外乱の影響を受け易いこと
で、伝送速度よりもメッセージ内容の確実性が要求され
る場合には極めて有効である。{12} V, U, A, F, C, H, P,
S, T, W, E, B, G, D, R, Q｝ The number of repetitive transmissions is to increase the redundancy and reliability of the transmission data due to the redundant transmission and to cope with burst errors.
On the other hand, the transmission efficiency is reduced, so there are drawbacks in wired and wireless transmission in the air, but in underwater transmission, the signal propagation speed by the medium is slow, and the signal is easily affected by environmental disturbances. This is extremely effective when certainty of the message content is required.

【００９６】上記の伝送データはメッセージの態様によ
って、伝送内容の余裕時間、データの信頼性、忠実性及
び重要性の要求度から、また、データ内容の質、伝送媒
体の特性、伝送の手段環境状況などから決定されるもの
である。The above-mentioned transmission data depends on the form of the message, from the margin time of the transmission contents, the degree of reliability, fidelity and importance of the data, the quality of the data contents, the characteristics of the transmission medium, and the environment of the transmission means. It is determined from the situation.

【００９７】以上の伝送データの作成を具体例で数値モ
デルをもって説明する。The creation of the above transmission data will be described with a specific example using a numerical model.

【００９８】所定の伝送データがセンサ１０で感知され
Ａ／Ｄ変換器２０で次のようなＧＦ（２⁴）の様式のデ
ジィタル・データに変換され、メモリＡ４１に記憶され
たとする。It is assumed that predetermined transmission data is sensed by the sensor 10, converted into digital data in the following GF (2 ⁴ ) format by the A / D converter 20, and stored in the memory A41.

【００９９】 第１データブロック（Λ１） Ａ＝１ （０００１） Ｂ＝Ｘ⁶ （１１１１） Ｃ＝Ｘ⁷ （０１１１） Ｄ＝０ （００００） 第２データブロック（Λ２） Ｅ＝Ｘ⁹ （０１０１） Ｆ＝Ｘ¹²（００１１） Ｇ＝１ （０００１） Ｈ＝Ｘ³ （１０００） メモリＢ４２には、ハミング重さが次の順序で既にロー
ドされている。First data block (# 1) A = 1 (0001) B = X ⁶ (1111) C = X ⁷ (0111) D = 0 (0000) Second data block (# 2) E = X ⁹ (0101) F = X ¹² (0011) G = 1 (0001) H = X ³ (1000) The Hamming weight has already been loaded in the memory B42 in the following order.

【０１００】 Ｐのハミング重さ Ｘ¹³（０１１０） Ｘ⁶ （１１１１） Ｘ⁷ （１１１１） Ｘ¹²（００１１） Ｑのハミング重さ Ｘ⁷ （０１１１） Ｘ⁸ （１１１０） Ｘ¹³（０１１０） Ｘ¹ （００１０） これらは、制御指令でバッファ・レジスタＡ４３及びＢ
４４を経由し，ＲＳ符号化器Ａ５０へ伝達され、次の一
次パリティを算出する演算（表２を参照）が実行され
る。その結果はメモリＣ６０にロードされる。Hamming weight of P X ¹³ (0110) X ⁶ (1111) X ⁷ (1111) X ¹² (0011) Hamming weight of Q X ⁷ (0111) X ⁸ (1110) X ¹³ (0110) X ¹ (0010) These are buffer registers A43 and B43
The signal is transmitted to the RS coder A50 via 44, and the operation for calculating the next primary parity (see Table 2) is executed. The result is loaded into the memory C60.

【０１０１】 Ｐ＝Ｘ¹³×１＋Ｘ⁶×Ｘ⁶＋Ｘ⁷×Ｘ⁷＋Ｘ¹²×０＝Ｘ³＋１ ＝Ｘ⁴（１００１） Ｑ＝Ｘ⁷×１＋Ｘ⁸×Ｘ⁶＋Ｘ¹³×Ｘ⁷＋Ｘ×０＝Ｘ⁷＋Ｘ¹⁴＋Ｘ⁵ ＝０ （００００） Ｒ＝Ｘ¹³×Ｘ⁹＋Ｘ⁶×Ｘ¹²＋Ｘ⁷×１＋Ｘ¹²×Ｘ³＝Ｘ³＋１ ＝Ｘ⁴（１００１） Ｓ＝Ｘ⁷×Ｘ⁹＋Ｘ⁸×Ｘ¹²＋Ｘ¹³×１＋Ｘ×Ｘ³＝Ｘ²＋１ ＝Ｘ¹³（０１１０） 次に、ＲＳ符号化器Ｂ７０において、二次パリティの算
出演算を実行し、その結果はメモリＥ７５にロードされ
る。即ち、メモリＡ４１からバッファ・レジスタＡ４２
を経由して、混成データＥ、Ｂ、Ｇ、Ｄが、これに同期
して一次パリティＲ、ＱがメモリＣ６０から読み出さ
れ、次式の二次パリティＴ及びＵを算出（表２を参照）
し、メモリＥ７５に記憶させる。P = X ¹³ × 1 + X ⁶ × X ⁶ + X ⁷ × X ⁷ + X ¹² × 0 = X ³ +1 = X ⁴ (1001) Q = X ⁷ × 1 + X ⁸ × X ⁶ + X ¹³ × X ⁷ + X × 0 = X ⁷ + X ¹⁴ + X ⁵ = 0 (0000) R = X ¹³ × X ⁹ + X ⁶ × X ¹² + X ⁷ × 1 + X ¹² × X ³ = X ³ +1 = X ⁴ (1001) S = X ⁷ × X ⁹ + X ⁸ × X ¹² + X ¹³ × 1 + X × X ³ = X ² +1 = X ¹³ (0110) Next, in the RS encoder B70, a secondary parity calculation operation is performed, and the result is loaded into the memory E75. . That is, from the memory A41 to the buffer register A42
, Primary data R and Q are read from the memory C60 in synchronism with the mixed data E, B, G and D, and secondary parity data T and U of the following equation are calculated (see Table 2). )
Then, it is stored in the memory E75.

【０１０２】 Ｔ＝Ｘ¹×Ｘ⁹＋Ｘ¹¹×Ｘ⁶＋Ｘ¹³×１＋Ｘ⁶×０＋Ｘ⁷×Ｘ⁴＋Ｘ¹²×０ ＝Ｘ⁹（０１０１） Ｕ＝Ｘ¹²×Ｘ⁹＋Ｘ¹⁴×Ｘ⁶＋Ｘ⁷×１＋Ｘ⁸×０＋Ｘ¹³×Ｘ⁴＋Ｘ¹×０ ＝Ｘ⁷（０１１１） 次の指令で、同様に、混成データＡ、Ｆ、Ｃ、Ｈが、こ
れに同期して一次パリティＰ及びＳが読み出され、二次
パリティＶ及びＷを算出し、メモリＥ７５に記憶させ
る。T = X ¹ × X ⁹ + X ¹¹ × X ⁶ + X ¹³ × 1 + X ⁶ × 0 + X ⁷ × X ⁴ + X ¹² × 0 = X ⁹ (0101) U = X ¹² × X ⁹ + X ¹⁴ × X ⁶ + X ⁷ × 1 + X ⁸ × 0 + X ¹³ × X ⁴ + X ¹ × 0 = X ⁷ (0111) Similarly, the primary data P and S are read out of the mixed data A, F, C, and H in synchronization with this. The secondary parity V and W are calculated and stored in the memory E75.

【０１０３】 Ｖ＝Ｘ¹×１＋Ｘ¹¹×Ｘ¹²＋Ｘ¹³×Ｘ⁷＋Ｘ⁶×Ｘ³＋Ｘ⁷×Ｘ⁴＋Ｘ¹²×Ｘ¹³ ＝Ｘ⁹ （０１０１） Ｗ＝Ｘ¹²×１＋Ｘ¹⁴×Ｘ¹²＋Ｘ⁷×Ｘ⁷＋Ｘ⁸×Ｘ³＋Ｘ¹³×Ｘ⁴＋Ｘ¹×Ｘ¹³ ＝Ｘ⁷ （０１１１） よって、１単位の伝送単位データ・ブロックΠ１２とし
て、次の順序でデータ８語、パリティ８語をＧＦ
（２⁴）形式のディジタル・データ群として上から順番
に伝送する。V = X ¹ × 1 + X ¹¹ × X ¹² + X ¹³ × X ⁷ + X ⁶ × X ³ + X ⁷ × X ⁴ + X ¹² × X ¹³ = X ⁹ (0101) W = X ¹² × 1 + X ¹⁴ × X ¹² + X ⁷ × X ⁷ + X ⁸ × X ³ + X ¹³ × X ⁴ + X ¹ × X ¹³ = X ⁷ (0111) Therefore, as one transmission unit data block # 12, eight words of data and eight words of parity are obtained in the following order. GF
Transmitted sequentially from the top as (2 ⁴⁾ digital data set format.

【０１０４】 Ｖ＝Ｘ⁹ （１１１０） Ｕ＝Ｘ⁷ （０１１１） Ａ＝１ （０００１） Ｆ＝Ｘ¹²（００１１）， Ｃ＝Ｘ⁷ （０１１１）， Ｈ＝Ｘ³ （１０００）， Ｐ＝Ｘ⁴ （１００１）， Ｓ＝Ｘ¹³（０１１０）， Ｔ＝Ｘ⁹ （０１０１）， Ｗ＝Ｘ⁷ （０１１１）， Ｅ＝Ｘ⁹ （０１０１）， Ｂ＝Ｘ⁶ （１１１１）， Ｇ＝１ （０００１）， Ｄ＝０ （００００）， Ｒ＝Ｘ⁴ （１００１）， Ｑ＝０ （００００） 図４は、本発明の実施の形態に係る送信機における周波
数の変調及び送信をするための構成を示した図であり、
図１で説明した伝送データ・ブロックを伝送準備用メモ
リＥ７５から取り出し、ディジタルＲＳ信号の「１」及
び「０」に応じて、周波数３０ｋＨｚの搬送周波数Ｆ1
及び周波数３２ｋＨｚの搬送周波数Ｆ2を変調し、電力
増幅の後、海中に発射する動作を説明するための構成を
図示したもので、伝送信号の超音波周波数への変調及び
電力増幅、水中発信するための構成の概要を示してい
る。V = X ⁹ (1110) U = X ⁷ (0111) A = 1 (0001) F = X ¹² (0011), C = X ⁷ (0111), H = X ³ (1000), P = X ⁴ (1001), S = X ¹³ (0110), T = X ⁹ (0101), W = X ⁷ (0111), E = X ⁹ (0101), B = X ⁶ (1111), G = 1 (0001) ), D = 0 (0000), R = X ⁴ (1001), Q = 0 (0000) FIG. 4 shows a configuration for modulating and transmitting a frequency in the transmitter according to the embodiment of the present invention. FIG.
The transmission data block described with reference to FIG. 1 is fetched from the transmission preparation memory E75, and the carrier frequency F1 having a frequency of 30 kHz is determined according to the digital RS signal "1" and "0".
And a carrier frequency F2 having a frequency of 32 kHz, and a configuration for explaining an operation of launching into the sea after power amplification, for modulating a transmission signal to an ultrasonic frequency, power amplification, and transmitting underwater. 2 shows an outline of the configuration.

【０１０５】図４に示す伝送メモリＥ７５において、伝
送メッセージ及び伝送順序が確定したならば、伝送メッ
セージは制御部３０の指令でバッファ・レジスタ７６を
経由して周波数変調器８０へ伝達される。周波数変調器
８０には搬送周波数Ｆ1及び搬送周波数Ｆ2の周波数発振
器Ａ８１ａ及び周波数発振器Ｂ８１ｂが付加されてお
り、伝送メッセージが媒体中の伝搬に必要な周波数に変
調される。In the transmission memory E75 shown in FIG. 4, if the transmission message and the transmission order are determined, the transmission message is transmitted to the frequency modulator 80 via the buffer register 76 under the command of the control unit 30. The frequency modulator 80 is further provided with a frequency oscillator A81a and a frequency oscillator B81b having a carrier frequency F1 and a carrier frequency F2, and modulates a transmission message to a frequency required for propagation in a medium.

【０１０６】周波数変調器８０はＧＦ（２⁴）の様式
（表２のＲＳ符号（その２）参照）で表示される伝送信
号「０」をＦ1周波数（３０ｋＨｚ）に、また、「１」
の伝送信号をＦ2周波数（３２ｋＨｚ）に変調する。変
調がなされたデータ信号は、増幅器８２で所要の電力ま
で増幅した後、送波器８３で超音波の音響信号に変換
し、海水を媒体として超音波を発信する。この際、送波
器８３から、同一伝送単位データ・ブロックの信号をそ
れぞれ４回繰り返し発信する。The frequency modulator 80 changes the transmission signal “0” represented in the GF (2 ⁴ ) format (see the RS code (No. 2) in Table 2) to the F1 frequency (30 kHz) and “1”.
Is modulated to the F2 frequency (32 kHz). The modulated data signal is amplified to a required power by an amplifier 82, then converted into an ultrasonic acoustic signal by a transmitter 83, and an ultrasonic wave is transmitted using seawater as a medium. At this time, the transmitter 83 repeatedly transmits a signal of the same transmission unit data block four times.

【０１０７】図５は、本発明の実施の形態に係る受信機
における周波数弁別器及び信号処理部に関する受信デー
タ・ブロックの信号判定のためのシンドローム演算の機
能を説明するための説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining a function of a syndrome operation for determining a signal of a received data block relating to the frequency discriminator and the signal processing unit in the receiver according to the embodiment of the present invention.

【０１０８】図５に示すように、海水を媒体として伝送
される超音波の音響信号を受波器１００で受信し電気信
号に変換される。受信信号は、ＧＦ（２⁴）様式２進数
４ビットを１語とする１６語が伝送単位データ・ブロッ
クとして、４回繰り返して伝送されてくる。増幅器１１
０では受信信号を所要の電気量まで増幅して、周波数弁
別器１２０へ入力される。周波数弁別器１２０では、２
種のフィルタの作用で受信周波数をＦ1（３０ｋＨｚ）
とＦ2（３２ｋＨｚ）に分別することで、「０」と
「１」信号に変換する。As shown in FIG. 5, an ultrasonic acoustic signal transmitted using seawater as a medium is received by a receiver 100 and converted into an electric signal. The received signal is transmitted four times repeatedly as a transmission unit data block in which 16 words each having 4 bits in a GF (2 ⁴ ) format binary number are used as one word. Amplifier 11
At 0, the received signal is amplified to a required amount of electricity and input to the frequency discriminator 120. In the frequency discriminator 120, 2
The receiving frequency is set to F1 (30kHz) by the action of various filters
And F2 (32 kHz) to convert them into "0" and "1" signals.

【０１０９】発信時を示す同期信号は、送信機からデー
タ伝送に微小時間先行し送られ、また、照合用同期信号
は、データ信号の繰り返しごとに送信されてくるが、周
波数弁別器１２０で検出分岐され同期信号発生部１３０
へ伝達される。同期信号発生部１３０は、この信号を受
け、送信機に同期した受信機内部のクロック信号を発信
し、制御器１４０に入力され、受信機のシステム・トリ
ガとして動作し、受信機を構成する増幅器１１０等へ指
令又は制御トリガを送り、装置のシステム動作を発動さ
せ、かつ、関連構成部の同期をとっている。The synchronization signal indicating the time of transmission is transmitted from the transmitter for a short time prior to data transmission, and the synchronization signal for verification is transmitted at each repetition of the data signal. Branched synchronization signal generator 130
Is transmitted to The synchronization signal generator 130 receives this signal, transmits a clock signal inside the receiver synchronized with the transmitter, is input to the controller 140, operates as a system trigger of the receiver, and configures an amplifier constituting the receiver. A command or control trigger is sent to 110 or the like to activate the system operation of the apparatus and synchronize related components.

【０１１０】「０」と「１」に信号変換され、周波数弁
別器１２０から出力される２進数４ビットを１語とする
１６語で構成された１単位の伝送単位データ・ブロック
（受信単位データ・ブロック）は、信号処理部１５０へ
送られる。信号処理部１５０は、図６に示す構成となっ
ており、メモリＡ１５１にロードされる。One unit of a transmission unit data block (reception unit data) composed of 16 words, each of which is converted into a signal of “0” and “1” and output from the frequency discriminator 120, with 4 bits of a binary number as one word. Block) is sent to the signal processing unit 150. The signal processing unit 150 has the configuration shown in FIG. 6, and is loaded into the memory A151.

【０１１１】図６は、図５の受信機の信号処理部につい
ての動作を説明するための動作説明図である。４回の繰
り返しで伝送される受信データは、メモリＡ１５１に伝
達され受信順序に応じて表３に図示する特殊のパターン
でマトリックス番地に記憶されて行く。FIG. 6 is an operation explanatory diagram for explaining the operation of the signal processing unit of the receiver in FIG. The received data transmitted four times is transmitted to the memory A 151 and stored in the matrix address in a special pattern shown in Table 3 according to the receiving order.

【０１１２】[0112]

【表３】 即ち、内部メモリＡ１５１には、８行、８列のマトリッ
クス番地が設けられており、表３のａ，ｂ，ｃ……ｐ，
ｑの文字は、受信データの１語を示し、添付番号０〜３
は１から４回までの繰り返しで受信したデータ１語を示
す。文字の上の（番号）は、メモリ番地を示している。[Table 3] That is, the internal memory A151 is provided with eight rows and eight columns of matrix addresses, and a, b, c,.
The letter q indicates one word of the received data, and the attached numbers 0 to 3
Indicates one word of data received one to four times. (Number) above the letter indicates a memory address.

【０１１３】各データの有する値はＧＦ（２⁴）（２進
数４ビット）の様式のディジタル数及びＸのべき数で表
現されている。The value of each data is represented by a digital number in the form of GF (2 ⁴ ) (4 bits in binary) and a power of X.

【０１１４】最初の受信データは１語ごとに受信順序に
応じて、０番地へ記憶し、１番地から８番地を飛び越し
９番地へ記憶し、次も１０番地から１７番地を飛び越し
て１８というように順次繰り返し最終的に，２７，３６
……と６３番地と対角線上の番地に記憶されていく。言
い換えれば、繰り返し第１回目の受信データは、ｖ0，
ｕ0，ａ0，ｆ0…………ｓ0で表すとおり、１行目０番地
ｖ0から開始し、対角線上の９，１８，２７〜６３番地
ｓ0の第１データ・ブロックを形成する。The first received data is stored in address 0 for each word in accordance with the receiving order, is skipped from address 1 to address 8 and is stored in address 9, and is also skipped from address 10 to address 17 to address 18, and so on. Is repeated sequentially, and finally, 27, 36
.., And 63 are stored at diagonal addresses. In other words, the first repeatedly received data is v0,
As represented by u0, a0, f0,... s0, a first data block is formed starting from address v0 in the first row and s0 at addresses 9, 18, 27 to 63 on the diagonal line.

【０１１５】次に１行目８番地ｔ0へ跳び、対角線上の
１７，２６、３５〜６２番地ｒ0と、最終番地ｑ0が１列
目の７番地に記憶され第２データ・ブロックを形成す
る。Next, the program jumps to address t0 in the first row, address 8, and diagonal lines 17, 26, 35 to 62 and r0 and the last address q0 are stored in address 7 in the first column to form a second data block.

【０１１６】繰り返し第２回目の受信データは、ｖ1，
ｕ1，ａ1，ｆ1…………で表すとおり、１行目１６番地
ｖ1から開始し、対角線上の２５，３４〜６１番地ｈ1
と、１列目６番地ｐ1へ跳び、１５番地ｓ1へ進み第１デ
ータ・ブロックを形成する。The received data of the second iteration is v1,
u1, a1, f1,...,..., starting from address v1, 16 in the first row, and addresses h, 25, 34 to 61 on the diagonal line
Jumps to address p1 in the first column and proceeds to address s1 to form a first data block.

【０１１７】次に１行目２４番地ｔ1へ跳び、対角線上
３３，４２………６０番地ｇ1 と、１列目５番地ｄ1へ
跳び対角線上の１４，２３番地のｑ1と進み、第２デー
タ・ブロックを形成する。Next, the program jumps to the address t1 in the first row, at 24, and goes diagonally to 33, 42,. -Form a block.

【０１１８】繰り返し第３回目の受信データは、ｖ2，
ｕ2，ａ2，ｆ2…………で表すとおり、１行目３２番地
ｖ2から開始し、対角線上の４１，５０，５９番地ｆ2
と、１列目４番地ｃ2へ跳び、対角線上１３，２２，３
１番地ｓ2 と並び第１データ・ブロックを形成する。次
に１列目の４０番地ｔ2の対角線上４９，５８番地ｅ2と
並び、１列目３番地ｂ2へ跳び対角線上の３，１２，２
１，３０，３９番地ｑ2と進み、第２データ・ブロック
を形成する。The received data of the third iteration is v2,
u2, a2, f2...,..., starting from address 32 on the first line and address 41, 50, 59 on the diagonal line f2
Jumps to address c2 in the first row, 13,22,3 on the diagonal
A first data block is formed along with address s2. Next, they are aligned with 49, 58 e2 on the diagonal line of address t2 in the first column, and jump to 3rd address b2 in the first column, 3, 12, 2 on the diagonal line.
The process proceeds to addresses q1, 2, and 39 to form a second data block.

【０１１９】繰り返し第４回目の受信データは、ｖ3，
ｕ3，ａ3，ｆ3…………で表すとおり、１行目４８番地
ｖ3から開始し、５７番地と進み、１行目２番地へ跳
び、対角線１１，２０……４７番地ｓ3と進み第１デー
タ・ブロックを形成する。次に１行目５６番地ｔ3から
１列目１番地ｗ3へ跳び、対角線上の１０，１９，……
…５５番地ｑ3と進み第２データ・ブロックを形成す
る。以上の結果、メモリＡ１５１のデータの記憶配列に
は次の特徴がでてくる。The data received in the fourth iteration is v3,
As indicated by u3, a3, f3,..., starting from address 48 on the first line, proceeding to address 57, jumping to address 2 on the first line, proceeding to diagonal lines 11, 20,. -Form a block. Next, jump from address t3 in the first row to address w3 in the first column, and diagonal lines 10, 19,...
.. Proceeds to address q3 to form a second data block. As a result, the following characteristics appear in the data storage array of the memory A151.

【０１２０】（１）メモリの各列は、１単位のデータ・
ブロックを構成する。無作為に選んだ偶数列（２，４，
６，８列）と奇数列（１，３，５，７列）で１単位の伝
送メッセージを構成する。(1) Each column of the memory has one unit of data
Make up the block. Even-numbered columns (2, 4,
6, 8 columns) and odd-numbered columns (1, 3, 5, 7 columns) constitute one unit of transmission message.

【０１２１】（２）各奇数列及び各偶数列は同一のデー
タが配列される。従って、誤りがなければ、これらのデ
ータ値は相互に等しい。また、誤りがなければ、各列の
排他論理和は０となる。受信機で検出されたブロック・
データは、一旦メモリに記憶された後、誤り検出部にお
いて、一次及び二次パリティのそれぞれについて、デー
タ処理部の評価を受けエラー・シンドローム演算（ＨＷ
−ＸＯＲ＆ＸＯＲ）を実行し、データの誤り距離の判定
による真値推定を行う。その結果をメモリＣに記憶して
いく。(2) The same data is arranged in each odd column and each even column. Thus, if there are no errors, these data values are equal to each other. If there is no error, the exclusive OR of each column is 0. Block detected by the receiver
After the data is once stored in the memory, the error detection unit evaluates the data processing unit for each of the primary and secondary parities, and performs error syndrome calculation (HW
-XOR & XOR) to estimate the true value by determining the error distance of the data. The result is stored in the memory C.

【０１２２】図６のメモリＢ１５２には、シンドローム
演算のため、次のハミング重みが事前に記憶されてい
る。The next Hamming weight is stored in advance in the memory B 152 of FIG. 6 for the purpose of syndrome calculation.

【０１２３】Ｘ⁷ （０１１１），Ｘ⁶ （１１１１），Ｘ
⁵ （１０１１），Ｘ⁴ （１００１），Ｘ³ （１００
０），Ｘ² （０１００），Ｘ¹ （００１０）， 1 （０
００１） 制御部１４０からの指令で、受信データはバッファ・レ
ジスタＡ１５３を経由して誤り検出部１６０へ伝達され
る。同様に、メモリＢ１５２にストアされているハミン
グ重みは関連データに同期して読み出され、バッファ・
レジスタＢ１５４を経由して誤り検出部１６０へ伝達さ
れる。X ⁷ (0111), X ⁶ (1111), X
⁵ (1011), X ⁴ (1001), X ³ (100
0), X ² (0100), X ¹ (0010), 1 (0
001) In response to a command from the control unit 140, the received data is transmitted to the error detection unit 160 via the buffer register A153. Similarly, the Hamming weight stored in the memory B 152 is read out in synchronization with the related data, and
The data is transmitted to the error detection unit 160 via the register B154.

【０１２４】図７は、図６に示す受信機の誤り検出部１
６０の詳細ブロック図で、この誤り検出部１６０は、図
３に示す送信機のＲＳ符号化器７０とほぼ同様な構成及
び機能を有しているが、受信機の誤り検出部１６０は、
Ａ及びＢチャンネルの２回路を構成している。FIG. 7 shows an error detector 1 of the receiver shown in FIG.
In the detailed block diagram of FIG. 60, the error detection unit 160 has substantially the same configuration and function as the RS encoder 70 of the transmitter shown in FIG.
Two circuits of A and B channels are configured.

【０１２５】Ａチャンネルは、乗算器１６１、排他論理
和回路Ａ（ＸＯＲ）１６２、ラッチＡ１６３から構成さ
れ、ハミング重みを付加したシンドローム排他論理和演
算（ＨＷ−ＸＯＲ）回路である。The A channel is a syndrome exclusive OR operation (HW-XOR) circuit comprising a multiplier 161, an exclusive OR circuit A (XOR) 162, and a latch A163, and having a Hamming weight added thereto.

【０１２６】受信データの一次及び二次のパリティによ
る誤り検出のため、データを読み出し、エラー・シンド
ローム演算を実行する回数を添次ｉを付して表すと、以
下に述べる式１２及び式１３に示すマトリックス演算に
よる誤り判定パリティの値（Ｅｑｉ、Ｅｓｉ）及び（Ｅ
ｕｉ、Ｅｗｉ）のエラーシンドローム演算を実行してい
る。即ち、Ａチャンネルは第１及び第２データ・ブロッ
クに対してハミング重みを付加したシンドローム演算
（ＨＷ−ＸＯＲ）を一次及び二次パリティについて実行
している。For the purpose of detecting an error based on the primary and secondary parities of the received data, the number of times the data is read and the error syndrome operation is executed is indicated by the subscript i. The error determination parity values (Eqi, Esi) and (E
ui, Ewi). That is, the A channel executes a syndrome operation (HW-XOR) in which a Hamming weight is added to the first and second data blocks for the primary and secondary parities.

【０１２７】Ｂチャンネルは排他論理和演算回路Ｂ１６
４及びラッチＢ１６５から構成され、式１２及び１３に
示すマトリックス演算（Ｅｐｉ、Ｅｒｉ）及び（Ｅｔ
ｉ、Ｅｖｉ）のシンドローム排他論理和演算を実行して
いる。即ち、第１及び第２データ・ブロックに対してハ
ミング重さを付加しないエラー・シンドローム演算（Ｘ
ＯＲ）を一次及び二次パリティについて実行している。The channel B is an exclusive OR operation circuit B16.
4 and a latch B165, and the matrix operations (Epi, Eri) and (Et
i, Evi). That is, an error syndrome operation (X) that does not add a Hamming weight to the first and second data blocks.
OR) is performed for primary and secondary parity.

【０１２８】送信データの信号（Ａ，Ｂ……，Ｄ）
（Ｅ，Ｆ……，Ｈ）、一次パリティ（Ｐ，Ｑ）（Ｒ，
Ｓ）及び二次パリティ（Ｔ，Ｕ）（Ｖ，Ｗ）に対応した
受信信号をそれぞれ（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）（ｅ，ｆ，ｇ，
ｈ）、一次パリティ・エラー・シンドロームを（Ｅｐ
ｉ，Ｅｑｉ）（Ｅｒｉ，Ｅｓｉ）及び二次エラー・パリ
ティ・シンドロームを（Ｅｔｉ，Ｅｕｉ）（Ｅｖｉ，Ｅ
ｗｉ）とすれば、次の演算マトリックスによって、第１
及び第２データ・ブロックに関する一次パリティ・シン
ドローム演算マトリックスを実行する。（添字ｉ＝１〜
４を示す。）Transmission data signals (A, B..., D)
(E, F..., H), primary parity (P, Q) (R,
S) and the received signals corresponding to the secondary parity (T, U) (V, W) are respectively (a, b, c, d) (e, f, g,
h), changing the primary parity error syndrome to (Ep
i, Eqi) (Eri, Esi) and the second-order error parity syndrome by (Eti, Eui) (Evi, E
wi), the first operation matrix is used to calculate the first
And a primary parity syndrome operation matrix for the second data block. (Subscript i = 1 to
4 is shown. )

【数１２】 同様に二次パリティ・エラー・シンドローム演算マトリ
ックスを実行する。(Equation 12) Similarly, the secondary parity error syndrome operation matrix is executed.

【０１２９】[0129]

【数１３】 受信データ・ブロックのハミング付加のエラー・シンド
ローム演算を実行する排他論理回路（ＨＷ−ＸＯＲ）Ａ
チャネルとエラー・シンドローム演算を実行する排他論
理回路（ＸＯＲ）Ｂチャネルから構成され、一次及び二
次パリティについて誤り信号検出及び真値推定を実行す
る。(Equation 13) Exclusive logic circuit (HW-XOR) A for executing error syndrome operation of adding hamming of received data block
It is composed of a channel and an exclusive logic circuit (XOR) B channel for executing an error syndrome operation, and performs error signal detection and true value estimation for primary and secondary parities.

【０１３０】図７において、割算器１６６は、誤りデー
タ及びハミング距離（受信データの誤り変位量）を判定
し、真値の送信データを推定するため、Ａ及びＢチャネ
ルの演算結果から、Ｅｑ／Ｅｐ，Ｅｓ／Ｅｒ，Ｅｕ／Ｅ
ｔ及びＥｖ／Ｅｗの値をデータのメモリＣ１７０及びデ
ータ処理部１５５（図６）へ送るための割り算演算を実
行している。In FIG. 7, a divider 166 determines error data and a Hamming distance (error displacement of received data), and estimates Eq. Based on Eq. / Ep, Es / Er, Eu / E
A division operation for transmitting the values of t and Ev / Ew to the data memory C170 and the data processing unit 155 (FIG. 6) is executed.

【０１３１】受信データ、一次・二次パリティのエラー
・シンドロームの演算結果は、一旦メモリＣ１７０に記
憶されるが、表３及び表４に示すシンドローム評価表が
データ処理部１５５に記憶されており、誤り検出の論理
評価が繰り返され、メモリＣ１７０のデータ値は、逐次
真値に改正され記憶されていく。ここで、受信機の機能
を実施の形態を数値モデルによって具体的に説明する。The calculation results of the received data and the error / syndrome of the primary / secondary parity are temporarily stored in the memory C170, but the syndrome evaluation tables shown in Tables 3 and 4 are stored in the data processing unit 155. The logic evaluation of the error detection is repeated, and the data value of the memory C170 is successively revised to a true value and stored. Here, the embodiment of the function of the receiver will be specifically described with a numerical model.

【０１３２】送信機から発信した伝送データが受信機で
次の表６の順序で受信され、信号処理部１５０のメモリ
Ａ１５１に次表のように誤りを含むデータが記憶された
とする。It is assumed that transmission data transmitted from the transmitter is received by the receiver in the order shown in Table 6 below, and data containing an error is stored in the memory A 151 of the signal processing unit 150 as shown in the following table.

【０１３３】[0133]

【表６】 即ち、メモリＡ１５１には表３に示すとおり、整然と受
信データが記憶されているが、１８番地ａ0，２７番地
ｆ0，２０番地ｃ3，２９番地ｈ3，３番地ｂ2，５番地ｄ
1及び１１番地ｆ3の計７データに誤りがある。しかし、
この時点において、受信機では誤り信号については未知
である。[Table 6] That is, as shown in Table 3, the received data is stored in the memory A 151 in an orderly manner, but the addresses are a18, af27, f20, c3, 29h3, b2, and d5.
There are errors in a total of seven data at addresses 1 and 11 f3. But,
At this point, the error signal is unknown at the receiver.

【０１３４】図６のメモリＡ１５１において、表３に示
すとおりの配列で記憶された受信データは、制御部１４
０からの指令で、第１列２番地から下方へａ3（１），
ｂ2（Ｘ¹⁴），ｃ2（Ｘ⁷），ｄ1（Ｘ¹⁰），ｐ1（Ｘ⁴）及
びｑ0（０）が読み出され、バッファ・レジスタＡ１５
３を経由し誤り検出部１６０へ伝達される。In the memory A 151 shown in FIG. 6, the received data stored in the arrangement shown in Table 3 is stored in the control unit 14.
With the command from 0, a3 (1),
^{b2 (X 14), c2 (} X 7), d1 (X 10), p1 (X 4) and q0 (0) is read, buffer register A15
3 to the error detection unit 160.

【０１３５】この動作に同期して、メモリＢ１５２にロ
ードされているハミング重さ（Ｘ⁵，Ｘ⁴，Ｘ³，Ｘ²，Ｘ
¹，１）も読み出され、バッファ・レジスタＢ１５４を
経由して両者とも当該データ値と同期しながら誤り検出
部１６０へ伝達される。In synchronization with this operation, the Hamming weights (X ⁵ , X ⁴ , X ³ , X ² , X ² ) loaded in the memory B 152
¹ and 1) are also read out and transmitted to the error detector 160 via the buffer register B 154 in synchronization with the data value.

【０１３６】図７で既に説明した２つの演算チャネルＡ
及びＢによって、第１データ・ブロックについて、次に
示すエラーシンドローム演算式１４を実行し、一次パリ
ティ・シンドロームＥｐ1及びＥｑ1が計算され、その結
果は、メモリＣ１７０に記憶される。引き続き、第２列
１０番地から下方の１５番地までのデータｅ3（Ｘ⁹）ｆ
3（1），ｇ2（1），ｈ2（Ｘ³），ｒ1（Ｘ⁴）及びｓ1
（Ｘ¹³）が読み出され、ハミング重さの出力と同期し、
第２データ・ブロックについても同様に一次パリティ・
エラー・シンドロームＥｒ1及びＥｓ1が計算され、その
結果は、メモリＣ１７０に記憶される。The two operation channels A already described with reference to FIG.
And B, the following error syndrome operation equation 14 is executed for the first data block, the primary parity syndromes Ep1 and Eq1 are calculated, and the results are stored in the memory C170. Subsequently, data e3 (X ⁹ ) f from address 10 in the second column to address 15 below.
3 (1), g2 (1 ), h2 (X 3), r1 (X 4) and s1
(X ¹³ ) is read out and synchronized with the output of the Hamming weight,
Similarly for the second data block, the primary parity
The error syndromes Er1 and Es1 are calculated, and the result is stored in the memory C170.

【０１３７】この様に、これらの演算は継続して、各デ
ータ・ブロック３行目１８〜２３番地，４行目２６〜３
１番地，５行目３４〜３９番地，６行目４２〜４７実
行，７行目５０〜５５，８行目５８〜６３番地まで実行
され、Ｅｐｉ，Ｅｑｉ，Ｅｒｉ，Ｅｓｉ，（ｉ＝１〜
４）の第１及び第２データ・ブロックに関する一次パリ
ティ・シンドロームの演算を完了するまで続行する。As described above, these operations are continuously performed on each of the data blocks at addresses 18 to 23 on the third row, and at addresses 26 to 3 on the fourth row.
The first, fifth lines 34 to 39, the sixth lines 42 to 47 are executed, the seventh lines 50 to 55, and the eighth lines 58 to 63 are executed, and Epi, Eqi, Eri, Esi, (i = 1 to
4) Continue until the calculation of the primary parity syndrome for the first and second data blocks is completed.

【０１３８】以上の演算をマトリックスで示せば次のと
おりである。（数式１４の数字の下線は誤りデータ示
す。）The above operation can be represented by a matrix as follows. (The underline of the number in Equation 14 indicates error data.)

【数１４】 一次パリティ・シンドロームの演算結果は、次のとおり
となる。[Equation 14] The calculation result of the primary parity syndrome is as follows.

【０１３９】 Ｅｐ1＝Ｘ⁴ Ｅｐ2＝Ｘ⁴ Ｅｐ3＝０ Ｅｐ4＝０ Ｅｑ1＝１ Ｅｑ2＝Ｘ¹⁴ Ｅｑ3＝０ Ｅｑ4＝０ Ｅｒ1＝Ｘ Ｅｒ2＝Ｘ² Ｅｒ3＝０ Ｅｒ4＝０ Ｅｓ1＝Ｘ⁵ Ｅｓ2＝Ｘ¹² Ｅｓ3＝０ Ｅｓ4＝０ よって、パリティの評価値は次のとおりである。[0139] ^{Ep1 = X 4 Ep2 = X 4} Ep3 = 0 Ep4 = 0 Eq1 = 1 Eq2 = X 14 Eq3 = 0 Eq4 = 0 Er1 = X Er2 = X 2 Er3 = 0 Er4 = 0 Es1 = X 5 Es2 = X ¹² Es3 = 0 Es4 = 0 Therefore, the evaluation value of the parity is as follows.

【０１４０】 ＥＱ1＝Ｅｑ1／Ｅｐ1＝Ｘ¹¹， ＥＱ2＝Ｅｑ2／Ｅｐ2＝Ｘ¹⁰， ＥＱ3＝０，ＥＱ4 ＝０ ， ＥＳ1＝Ｅｓ1／Ｅｒ1＝Ｘ⁴ ， ＥＳ2＝Ｅｓ2／Ｅｒ2＝Ｘ¹⁰， ＥＳ3＝０， ＥＳ4＝０[0140] ^{EQ1 = Eq1 / Ep1 = X 11} , EQ2 = Eq2 / Ep2 = X 10, EQ3 = 0, EQ4 = 0, ES1 = Es1 / Er1 = X 4, ES2 = Es2 / Er2 = X 10, ES3 = 0 , ES4 = 0

【表４】[Table 4]

【表５】送信データは、パリティ・シンドローム演算の
評価値表４及び表５から表７の結果を得る。For the transmission data, the results of Table 7 are obtained from Table 4 and Table 5 of the evaluation value of the parity syndrome operation.

【０１４１】[0141]

【表７】 以上の分析結果からデータ・ブロック（５及び６）又は
（７及び８）から次の真値データを得る。[Table 7] The following true value data is obtained from the data blocks (5 and 6) or (7 and 8) from the above analysis results.

【０１４２】ａ1＝１（０００１），ｂ0＝Ｘ⁶（１１１
１），ｃ0＝Ｘ⁷（０１１１），ｄ3＝０（００００），
ｅ1＝Ｘ⁹（０１０１），ｆ1＝Ｘ¹²（００１１），ｇ0＝
１（０００１），ｈ0＝Ｘ³（１０００） 一次パリティの値は、次のとおりである。A1 = 1 (0001), b0 = X ⁶ (111
^{1), c0 = X 7 (} 0111), d3 = 0 (0000),
^{e1 = X 9 (0101),} f1 = X 12 (0011), g0 =
1 (0001), h0 = the value of X ³ (1000) Primary parity is as follows.

【０１４３】 ｐ3＝Ｘ⁴（１０００），ｒ3＝Ｘ⁴ （１００１） ｑ2＝０ （００００），ｓ3＝Ｘ¹³（０１１０） これらの結果がメモリＣ１７０に記憶され、又は、受信
機出力として読み込まれる。[0143] ^{p3 = X 4 (1000),} r3 = X 4 (1001) q2 = 0 (0000), s3 = X 13 (0110) These results are stored in the memory C170, or is read as a receiver output .

【０１４４】以上の結果で示すとおり、一次のパリティ
のエラー・シンドローム評価値ＥＱｎ及びＥＳｎが、４
回の演算結果のうち、１単位データ・ブロックでも０が
得られれば、全ての構成データを正しく解読することが
できるので、その時点で、誤り検出の作業が終了したと
いってもよい。As shown by the above results, the error syndrome evaluation values EQn and ESn of the primary parity are 4
If 0 is obtained even in one unit data block among the calculation results of all times, all the constituent data can be correctly decoded, and it can be said that the error detection work has been completed at that time.

【０１４５】しかし、一次パリティのエラー・シンドロ
ーム評価値ＥＱｎ及びＥＳｎがＸ⁶以上となった場合
は、このデータ・ブロック中に２語以上の誤りがあり判
定不能となる。この場合は、他の共通する３組のデータ
・ブロックから評価値ＥＱｎ及びＥＳｎが０なるデータ
・ブロックを探索する必要がある。全てのデータ・ブロ
ックの評価値ＥＱｎ及びＥＳｎがＸ⁶以上となった場合
は、二次パリティのエラー・シンドローム演算につい
て、調査する必要が生じてくる。[0145] However, if the error syndrome evaluation value EQn and ESn primary parity becomes X ⁶ or more, two or more words of the error has become indeterminate in this data block. In this case, it is necessary to search for a data block in which the evaluation values EQn and ESn are 0 from other three sets of common data blocks. If the evaluation value EQn and ESn of all data blocks becomes X ⁶ above, the error syndrome calculating the secondary parity must be investigated arise.

【０１４６】以後、同じ入力データを使用して、二次パ
リティのエラー・シンドローム演算処理について説明す
る。Hereinafter, the error syndrome calculation processing of the secondary parity will be described using the same input data.

【０１４７】信号処理部１５０のメモリＡ１５１に入力
されたデータは、表３のメモリ配列のとおり記憶されて
いるが、次の要領で読み出される。The data input to the memory A 151 of the signal processing unit 150 is stored as shown in the memory arrangement of Table 3, but is read out in the following manner.

【０１４８】第１データ・ブロックの読み出は、第１列
０番地から１、２番地のｖ0，ｗ3，ａ3が読み出され、
第８列５９番地に跳び、下降斜線上５２，４５，……３
１番地のｆ2，ｃ1，ｈ0，ｐ3，ｓ2を読み出し第１デー
タ・ブロックを形成する。In reading the first data block, v0, w3, and a3 at addresses 1 and 2 are read from address 0 in the first column,
Jump to address 59 in the 8th column, and on the descending diagonal line 52, 45, ... 3
The address f2, c1, h0, p3, and s2 are read to form a first data block.

【０１４９】これらは、一次パリティのエラー・シンド
ローム評価演算処理と同様に、バッファ・レジスタＡに
伝達されるが、データの処理順序の変更を行う。即ち、
１列０及び１番地にあって最初に読み出しデータｖ0，
ｗ3をデータ・ブロックの末尾におき、ａ3，ｆ2，ｃ1，
ｈ0，ｐ3，ｓ2，ｖ0，ｗ3の順に置き換え、この順序に
従ってデータは誤り検出部１６０へ伝達される。These are transmitted to the buffer register A in the same manner as in the error syndrome evaluation calculation processing of the primary parity, but change the processing order of the data. That is,
First, the read data v0,
w3 is placed at the end of the data block, and a3, f2, c1,
h0, p3, s2, v0, w3 are replaced in this order, and the data is transmitted to the error detector 160 in this order.

【０１５０】一方メモリＢ１５２においては、データ読
み出しに同期して、メモリＢ１５２にロードされている
ハミング重みＸ⁷，Ｘ⁶，Ｘ⁵，Ｘ⁴，Ｘ³，Ｘ²，Ｘ¹，１
が読み出され、バッファ・レジスタＢ１５４を経由し
て、出力順序に従って、誤り検出部１６０に伝達され
る。On the other hand, in the memory B 152, the hamming weights X ⁷ , X ⁶ , X ⁵ , X ⁴ , X ³ , X ² , X ¹ , 1 loaded in the memory B 152 are synchronized with the data reading.
Is read out and transmitted to the error detection unit 160 via the buffer register B 154 in the output order.

【０１５１】誤り検出部１６０においては、図７の排他
論理和演算（ＸＯＲ）によって、Ａ及びＢの２チャンネ
ルの働きで、マトリックス演算式１５に示す二次パリテ
ィのエラー・シンドローム演算処理が実行され、その結
果がメモリＣ１７０に記憶される。In the error detection section 160, the secondary parity error syndrome calculation processing shown in the matrix calculation formula 15 is executed by the exclusive OR operation (XOR) of FIG. , And the result is stored in the memory C170.

【０１５２】第２データ・ブロックの読み出しは、表３
に示すメモリ配列において、第２列８〜１０番地ｔ0，
ｕ0，ｅ3が読み出され、１列目３番地へ跳びｂ2を読み
出し、次に８列目６０番地に移動し、下降斜線上の５
３，４６，３９番地のデータｇ1，ｄ0，ｒ3，ｑ2を読み
出す。The reading of the second data block is performed as shown in Table 3.
In the memory array shown in FIG.
u0 and e3 are read out, and jump b2 is read out to address 3 in the first column, then moved to address 60 in the eighth column, and
Data g1, d0, r3, and q2 at addresses 3, 46, and 39 are read.

【０１５３】バッファ・レジスタＡで先頭２データｔ
0，ｕ0を末尾に移行しｅ3，ｂ2，ｇ1，ｄ0，ｒ3，ｑ2、
ｔ0，ｕ0の順序で誤り検出部１６０へ伝達される。First two data t in buffer register A
0, u0 are shifted to the end, e3, b2, g1, d0, r3, q2,
The signals are transmitted to the error detector 160 in the order of t0 and u0.

【０１５４】第１データ・ブロックと同様な信号処理が
なされる。Signal processing similar to that of the first data block is performed.

【０１５５】第３データ・ブロック読み出しは、第３列
１６番地から１８番地、下降線上１１及び４番地、次に
第８列目６１へ跳び、下降線上の５４，４７番地のｖ
1，ｗ0，ａ0，ｆ3，ｃ2，ｈ1，ｐ0，ｓ3を読み出し、ｖ
1，ｗ0を末尾に変更し誤り検出部１６０へ伝達される。The third data block is read out from address 16 to address 18 in the third column, addresses 11 and 4 on the descending line, and then jumps to the 61st in the eighth column, and v at addresses 54 and 47 on the descending line.
1, w0, a0, f3, c2, h1, p0, s3 are read out,
1, w0 is changed to the end and transmitted to the error detection unit 160.

【０１５６】第４データ・ブロック読み出しは、第４列
２４番地から下降斜線上の２５，２６番地から下降斜線
上の１９，１２，５番地、次に第８列目６２番地に移行
して、その下降斜線上の５５番地のデータｔ1，ｕ1、ｅ
0、ｂ3、ｇ2、ｄ1及びｒ0、ｑ3を読み出す。The fourth data block is read from the address 24 in the fourth column to the addresses 25 and 26 on the descending oblique line, to the addresses 19, 12, 5 on the descending oblique line, and then to the address 62 in the eighth column. The data t1, u1, e at address 55 on the descending oblique line
Read out 0, b3, g2, d1 and r0, q3.

【０１５７】以上の要領で第５、第６、第７及び第８の
データ・ブロック読み出し、データをバッファ・レジス
タＡに送り、ここで、先頭の２データを末尾に移行して
データ・ブロックを形成して、当該ハミング重みと同期
させ、二次パリティ・シンドローム演算を誤り検出部１
６０で実行する。In the manner described above, the fifth, sixth, seventh and eighth data blocks are read, and the data is sent to the buffer register A. Here, the first two data are shifted to the end and the data block is transferred. And synchronize it with the Hamming weight to perform the secondary parity syndrome operation in the error detection unit 1.
Execute at 60.

【０１５８】一次パリティのエラー・シンドローム演算
の場合と同様に、二次パリティのエラー・シンドローム
演算誤差をＥｔｉ，Ｅｕｉ，Ｅｖｉ及びＥｗｉ（添字ｉ
は読み出しデータ・ブロックの処理順序を示す。）とす
れば、二次パリティのエラー・シンドローム演算は、次
のマトリックスで一括して示すことができる。As in the case of the error syndrome calculation of the primary parity, the error syndrome calculation errors of the secondary parity are calculated by Eti, Eui, Evi, and Ewi (subscript i).
Indicates the processing order of the read data blocks. ), The error syndrome operation of the secondary parity can be collectively indicated by the following matrix.

【０１５９】[0159]

【数１５】 以上の演算によって、次のとおり二次パリティの評価結
果を得る。(Equation 15) By the above operation, the evaluation result of the secondary parity is obtained as follows.

【０１６０】 第１データ・ブロック 第２データ・ブロック Ｅｔ1 ＝０ Ｅｖ1 ＝Ｘ¹² Ｅｕ1 ＝０ Ｅｗ1 ＝Ｘ³ ＥＵ１＝０ ＥＷ１＝Ｘ³／Ｘ¹²＝Ｘ⁶ 第３データ・ブロック 第４データ・ブロック Ｅｔ2 ＝Ｘ¹⁴ Ｅｖ2 ＝Ｘ¹⁰ Ｅｕ2 ＝Ｘ¹³ Ｅｗ2 ＝Ｘ¹⁴ ＥＵ２＝Ｘ¹³／Ｘ¹⁴＝Ｘ¹⁴ ＥＷ２＝Ｘ¹⁴／Ｘ¹⁰＝Ｘ⁴ 第５データ・ブロック 第６データ・ブロック Ｅｔ3 ＝Ｘ⁵ Ｅｖ3 ＝０ Ｅｕ3 ＝Ｘ³ Ｅｗ3 ＝０ ＥＵ３＝Ｘ³／Ｘ⁵＝Ｘ¹³ ＥＷ３＝０ 第７データ・ブロック 第８データ・ブロック Ｅｔ4 ＝Ｘ³ Ｅｖ4 ＝０ Ｅｕ4 ＝Ｘ⁷ Ｅｗ4 ＝０ ＥＵ４＝Ｘ⁷／Ｘ³＝Ｘ⁴ ＥＷ４＝０ 次に表３を照合して、誤り分析を行うことができる。結
果を先に示すと次の表のとおりである。First data block Second data block Et 1 = 0 Ev 1 = X ¹² Eu 1 = 0 Ew 1 = X ³ EU 1 = 0 EW 1 = X ³ / X ¹² = X ⁶ Third data block Fourth data block ^{Et2 = X 14 Ev2 = X 10} Eu2 = X 13 Ew2 = X 14 EU2 = X 13 / X 14 = X 14 EW2 = X 14 / X 10 = X 4 5 data blocks sixth data block Et3 = X ^{5 ev3 = 0 Eu3 = X 3 Ew3} = 0 EU3 = X 3 / X 5 = X 13 EW3 = 0 7th data block eighth data block ^{Et4 = X 3 Ev4 = 0 Eu4} = X 7 Ew4 = 0 EU4 = X ⁷ / X ³ = X ⁴ EW4 = 0 Next, the error analysis can be performed by referring to Table 3. The results are shown in the following table.

【０１６１】[0161]

【表８】 （ａ）ＥＵ１、ＥＷ３及びＥＷ４の値が０であるから、
第１、第６及び第８データ・ブロックに誤りデータは存
在しない。従って、一次パリティの場合と同様に、デー
タ真値は、誤り評価値を０とする次のデータ・ブロック
の構成データが真値である。結果は、一次パリティと同
じ値を得る。[Table 8] (A) Since the values of EU1, EW3 and EW4 are 0,
No error data exists in the first, sixth and eighth data blocks. Therefore, as in the case of the primary parity, the data true value is the true value of the data constituting the next data block whose error evaluation value is 0. The result gets the same value as the primary parity.

【０１６２】ＥＵ１＝ＥＷ３＝ＥＷ４＝０ （ｂ）ＥＷ１＝Ｘ⁶であるから、第２データ・ブロック
ｂ2データに誤りがあり、その真値は、Ｂ2＝Ｘ¹⁴＋Ｘ¹²
＝Ｘ⁶である。[0162] EU1 = EW3 = EW4 = 0 ( b) EW1 = because it is X ^6, there is an error in the second data block b2 data, its true value, B2 = X ¹⁴ + X ¹²
= Is X ^6.

【０１６３】同様に、ＥＷ２＝Ｘ⁴であるから、第４デ
ータ・ブロックｄ1データに誤りがあり、その真値は、
Ｄ2＝Ｘ¹⁰＋Ｘ¹⁰＝０である。[0163] Similarly, because it is EW2 = X ^4, there is an error in the fourth data block d1 data, its true value,
D2 = X ¹⁰ + X ¹⁰ = 0.

【０１６４】また、ＥＵ４＝Ｘ4であるから、第７デー
タ・ブロックｈ3データに誤りがあり、その真値は、Ｈ3
＝０＋Ｘ3＝Ｘ3である。Also, since EU4 = X4, there is an error in the seventh data block h3 data, and its true value is H3
= 0 + X3 = X3.

【０１６５】（ｃ）ＥＵ２＝Ｘ14であるから第３データ
・ブロックに、同様に、ＥＵ３＝Ｘ13であるから第５デ
ータ・ブロックに、それぞれデータに誤りがあることが
判る。(C) Since EU2 = X14, it is found that there is an error in the third data block, and similarly, since EU3 = X13, there is an error in the data of the fifth data block.

【０１６６】いずれも、Ｘnの最大指数値ｎが７を超過
するため、２語以上の誤りがあることは検出できるが、
その誤り値は求められない。二次パリティのエラー・シ
ンドローム演算値がＸ8以上の場合は、当該データ・ブ
ロックに２語以上の誤りがあることを意味し、誤りデー
タの検出、真値推定に関する問題については、他の共通
データ・ブロックＥＵ１又はＥＵ４において全構成デー
タが検出又は判定可能であることから解決することがで
きる。In each case, since the maximum exponent value n of Xn exceeds 7, it can be detected that there is an error of two or more words.
The error value is not determined. When the error syndrome operation value of the secondary parity is X8 or more, it means that the data block has an error of two or more words. For the problem of error data detection and true value estimation, other common data The problem can be solved because all the configuration data can be detected or determined in the block EU1 or EU4.

【０１６７】受信時の誤り判定に使用するエラー・シン
ドローム演算式のデータの組み合わせは、伝送データ・
ブロックの繰り返し順番に関わりがなく、データ構成順
序が送信のパリティ決定時のシンドローム演算と同じ順
序であればよい。従って、図６に示すメモリＡ１５１の
記憶状態を示した表３のマトリックスにおいて、同一列
の奇数行（偶数行）データは、どの番地の語を選択し
て、組み合わせたデータ・ブロックを作成し、エラー・
シンドローム演算を実行してもよい。The combination of data of the error syndrome arithmetic expression used for error determination at the time of reception is
Regardless of the repetition order of the blocks, the data configuration order may be the same order as the syndrome operation at the time of determining the parity for transmission. Therefore, in the matrix of Table 3 showing the storage state of the memory A151 shown in FIG. 6, for the odd-numbered row (even numbered row) data in the same column, a word at which address is selected and a combined data block is created. error·
A syndrome operation may be performed.

【０１６８】その排他論理和演算（ＸＯＲ）が０になれ
ば、当該構成データに誤りが存在しない。本発明に係る
水中データ伝送における誤り検出・訂正方法は、以上の
（ａ）（ｂ）（ｃ）の結果から２語以上の誤り語が１伝
送単位に含まれていてもその誤りのデータを確実に検出
し求めたハミング距離に基づいてその誤りを訂正するこ
とができる。If the exclusive-OR operation (XOR) becomes 0, no error exists in the configuration data. The error detection / correction method in underwater data transmission according to the present invention is based on the results of the above (a), (b), and (c), even if two or more erroneous words are included in one transmission unit, The error can be corrected based on the Hamming distance that has been reliably detected and obtained.

【０１６９】[0169]

【発明の効果】以上説明した本発明に係る誤り検出及び
訂正方法によれば、１伝送メッセージに、バースト誤り
等の複数のデータの誤りがあっても、シンドローム排他
論理和演算（ＸＯＲ）及びシンドローム・ハミング重さ
排他論理和演算（ＨＷ−ＸＯＲ）の連立方程式が成立
し、エラー・シンドローム演算をすることができ、どの
語に誤りが生じているのかを確実に判定することができ
る。According to the error detection and correction method according to the present invention described above, even if one transmission message includes a plurality of data errors such as a burst error, the syndrome exclusive OR operation (XOR) and the syndrome are performed. Simultaneous equations of Hamming weight exclusive OR operation (HW-XOR) are established, error syndrome operation can be performed, and it is possible to reliably determine which word has an error.

【０１７０】さらに誤りデータの真値を求め、算出した
ハミング距離に基づいて誤りを自動的に訂正できる効果
がある。Further, there is an effect that the true value of the error data is obtained, and the error can be automatically corrected based on the calculated Hamming distance.

【０１７１】特に、深海での海洋資源調査、地殻変動調
査など人が立ち入ることが困難な海域での無人自動計測
やロボット計測による送信データなどについては、受信
信号の人為的な再確認の必要がなくなり、自動計測等の
確実性及び信頼性が極めて向上することができる効果が
ある。In particular, for unmanned automatic measurement or transmission data by robot measurement in a sea area where it is difficult for humans to enter, such as marine resource surveys and crustal deformation surveys in the deep sea, it is necessary to artificially reconfirm the received signals. There is an effect that the reliability and reliability of automatic measurement and the like can be significantly improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明の実施の形態に係る送信機における信号
処理部の構成を示す概要図である。FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of a signal processing unit in a transmitter according to an embodiment of the present invention.

【図２】図１の構成器ＲＳ符号化器Ａのブロック図であ
る。FIG. 2 is a block diagram of a constructor RS encoder A of FIG. 1;

【図３】図１の構成器ＲＳ符号化器Ｂのブロック図であ
る。FIG. 3 is a block diagram of a constructor RS encoder B of FIG. 1;

【図４】本発明の実施の形態に係る送信機における周波
数変調部及び送信部をの構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram of a frequency modulation unit and a transmission unit in the transmitter according to the embodiment of the present invention.

【図５】本発明の実施の形態に係る受信機における周波
数弁別器及び信号処理部に関する受信データ・ブロック
の信号判定のためのシンドローム演算の機能を説明する
ための説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining a function of a syndrome operation for signal determination of a received data block regarding a frequency discriminator and a signal processing unit in the receiver according to the embodiment of the present invention.

【図６】図５の受信機の信号処理部の動作説明図であ
る。6 is an operation explanatory diagram of a signal processing unit of the receiver in FIG. 5;

【図７】図６構成器の誤り検出部の動作説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of the operation of the error detector of the constructor in FIG. 6;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１０ センサ ２０ Ａ／Ｄ変換器 ３０ 制御器 ４１ メモリＡ ４２ メモリＢ ４３ バッファ・レジスタＡ ４４ バッファ・レジスタＢ ５０ ＲＳ符号化器Ａ ５１ 乗算器 ５２ 排他論理和器（ＸＯＲ） ５３ ラッチ ６０ メモリＣ ６１ バッファ・レジスタＣ ６２ メモリＤ ６３ バッファ・レジスタＤ ７０ ＲＳ符号化器Ｂ ７１ ゲート回路 ７２ 乗算器 ７３ 排他論理和器（ＸＯＲ） ７４ ラッチ ７５ メモリＥ ７６ バッファ・レジスタＥ ８０ 周波数変調器 ８１ａ 周波数発信器Ｆ１ ８１ｂ 周波数発信器Ｆ２ ８２ 増幅器 ８３ 送波器 １００ 受波器 １１０ 増幅器 １２０ 周波数弁別器 １３０ 同期信号発生器 １４０ 制御器 １５０ 信号処理部 １５１ メモリＡ １５２ メモリＢ １５３ バッファ・レジスタＡ １５４ バッファ・レジスタＢ １５５ データ処理部 １６０ 誤り検出部 １６１ 乗算器 １６２ 排他論理和器（ＸＯＲ）Ａ １６３ ラッチＡ １６４ 排他論理和器（ＸＯＲ）Ｂ １６５ ラッチＢ １６６ 割算器 １７０ メモリＣ Reference Signs List 10 sensor 20 A / D converter 30 controller 41 memory A 42 memory B 43 buffer register A 44 buffer register B 50 RS encoder A 51 multiplier 52 exclusive OR (XOR) 53 latch 60 memory C 61 Buffer register C 62 Memory D 63 Buffer register D 70 RS encoder B 71 Gate circuit 72 Multiplier 73 Exclusive OR (XOR) 74 Latch 75 Memory E 76 Buffer register E 80 Frequency modulator 81a Frequency transmitter F1 81b Frequency transmitter F2 82 Amplifier 83 Transmitter 100 Receiver 110 Amplifier 120 Frequency discriminator 130 Synchronous signal generator 140 Controller 150 Signal processing unit 151 Memory A 152 Memory B 153 Buffer register A 154 Buffer register B 155 de Data processor 160 the error detection unit 161 multiplier 162 exclusive-OR circuit (XOR) A 163 latch A 164 exclusive-OR circuit (XOR) B 165 latch B 166 divider 170 memory C

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−219222（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−204924（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−317990（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−132974（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−292026（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−168346（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−134937（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−202750（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−244741（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−89719（ＪＰ，Ａ) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-61-219222 (JP, A) JP-A-63-204924 (JP, A) JP-A-63-317990 (JP, A) 132974 (JP, A) JP-A-4-292026 (JP, A) JP-A-58-168346 (JP, A) JP-A-59-134937 (JP, A) JP-A-59-202750 (JP, A) JP-A-6-244741 (JP, A) JP-A-64-89719 (JP, A)

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】水中データ伝送における送信データの誤り
検出・訂正方法において、ディジタル化した伝送メッセ
ージを任意の語数毎に分割し、当該構成語をＲＳ符号化
した一次データ・ブロックを作成し、該一次データ・ブ
ロックのうち連続する２つの一次データ・ブロックを取
り出し、各々に一次パリティ２語を付加し、各々シンド
ローム演算を実行することにより前記一次パリティ値を
決定し、次に、該一次パリティを各々１語のデータとみ
なして、前記２つの一次データ・ブロックの構成語を混
合して２分割することにより、２つの二次データ・ブロ
ックを作成し、各々に二次パリティ２語を付加し、各々
シンドローム演算を実行することにより二次パリティ値
を決定した当該２つの二次データ・ブロックを伝送単位
とし、該伝送単位毎に超音波で変調して複数回送信機か
ら水中発信し、以後継続して前記分割した信号ブロック
を２つづつ取り出し、前記と同様の方法で各々伝送単位
毎に所要の伝送単位の伝送が終了するまで水中発信し、
受信機では、前記複数回受信した二次データ・ブロック
を前記伝送単位毎に編集し、該編集したデータを相互比
較し、全データが同一のときはそのデータ・ブロックに
誤り無しと判定し、異なるときには一次パリティによる
エラー・シンドローム演算を実行し、さらに２語以上の
誤りがあるときは、二次パリティによるエラー・シンド
ローム演算を実行し、当該データ・ブロックの構成語の
真値を算出して訂正し、以後、順次後続の伝送単位につ
いても同様な方法により実行することを特徴とする水中
ディジタル・データ伝送における誤り検出・訂正方法。In a method for detecting and correcting an error in transmission data in underwater data transmission, a digitized transmission message is divided for every arbitrary number of words, and a primary data block in which the constituent words are RS-encoded is created. Two consecutive primary data blocks are taken out of the primary data blocks, two words of primary parity are added to each of them, and the primary parity value is determined by performing a syndrome operation on each of the primary data blocks. Each of the words is regarded as one word, and the constituent words of the two primary data blocks are mixed and divided into two to create two secondary data blocks, and to each of them two secondary parity words are added. , The two secondary data blocks for which the secondary parity value has been determined by executing the respective syndrome operations are used as transmission units, and Transmitted underwater from the transmitter a plurality of times after being modulated by ultrasonic waves, and thereafter continuously taking out the divided signal blocks two by two, and completing the transmission of the required transmission units for each transmission unit in the same manner as described above. Call underwater until you
In the receiver, the secondary data block received a plurality of times is edited for each transmission unit, the edited data are compared with each other, and when all data are the same, it is determined that the data block has no error, If they are different, an error syndrome operation based on the primary parity is executed. If there is an error of two or more words, an error syndrome operation based on the secondary parity is executed, and the true value of the constituent word of the data block is calculated. An error detection / correction method in underwater digital data transmission, wherein the correction is performed, and thereafter, the subsequent transmission units are sequentially executed in the same manner. 【請求項２】請求項１に記載された誤り検出・訂正方法
において、一次パリティが付加された２つのデータ・ブ
ロックの構成語を混合して２分割する手段として、１の
データ・ブロックの構成語の任意の半数と他の１の構成
語の任意の半数とを均等に分割した後、さらに前記デー
タ・ブロックの各々に二次パリティを付加することを特
徴とする水中ディジタル・データ伝送における誤り検出
・訂正方法。2. The error detection / correction method according to claim 1, wherein a configuration of one data block is used as a means for mixing and dividing the components of two data blocks to which primary parity is added into two. Error in underwater digital data transmission, after equally dividing any half of a word and any half of another constituent word, and further adding a secondary parity to each of the data blocks. Detection and correction method. 【請求項３】請求項１又は請求項２に記載された誤り検
出・訂正方法において、複数回受信したデータ・ブロッ
クから成る受信メッセージをバッファメモリに各組毎
に、行又は列に前記データ・ブロックにおける各ブロッ
クが交互に並ぶようにマトリックス状に配列して格納
し、読み出しし、順次後続する伝送単位についても同様
な方法により格納及び読み出しを実行することを特徴と
する水中ディジタル・データ伝送における誤り検出・訂
正方法。3. The error detection / correction method according to claim 1, wherein the received message composed of the data blocks received a plurality of times is stored in a buffer memory for each set, and the data message is stored in a row or a column. In underwater digital data transmission, the blocks are stored and read out in a matrix so that the blocks in the blocks are alternately arranged, and storage and readout are performed in the same manner for successive transmission units in the same manner. Error detection and correction method. 【請求項４】請求項１、請求項２又は請求項３に記載の
誤り検出・訂正方法に係る送信機において、データを格
納するメモリＡとハミング重さを格納するメモリＢと前
記データと前記ハミング重みとからシンドローム演算を
実行して、一次パリティを決定するＲＳ符号化器Ａと、
当該演算により求めた２つのデータ・ブロックを格納す
るメモリＣと、前記２つのデータ・ブロックとメモリＤ
に格納したハミング重みとによりシンドローム演算を実
行し二次パリティを決定するＲＳ符号化器Ｂと、当該演
算により求めた２つのデータ・ブロックを格納するメモ
リＥと、これらのデータの動作を制御する制御部とを備
えたことを特徴とする送信信号処理回路。4. A transmitter according to claim 1, 2 or 3, wherein a memory A for storing data, a memory B for storing Hamming weight, said data and An RS encoder A that performs a syndrome operation from the Hamming weight and determines a primary parity;
A memory C for storing two data blocks obtained by the operation, and a memory D for storing the two data blocks;
, An RS encoder B for executing a syndrome operation using the Hamming weight stored in the memory to determine a secondary parity, a memory E for storing two data blocks obtained by the operation, and controlling the operation of these data. A transmission signal processing circuit comprising: a control unit. 【請求項５】請求項１、請求項２又は請求項３に記載の
誤り検出・訂正方法に係る受信機において、マトリック
ス状に格納された２つのデータ・ブロックとメモリに格
納されているハミング重みとからエラー・シンドローム
演算を実行し、伝送単位毎に複数回伝送された前者のメ
モリのマトリックス配列を比較し、奇数列又は偶数列の
各データが同一の場合には、誤り無しとし、異なる場合
には後者の一次エラー・シンドローム演算により求めた
数値より誤り語の検出又はハミング距離から誤り語に対
する真値の算出によって訂正し、さらに不明の場合は二
次エラー・シンドローム演算により検出訂正を行う誤り
検出部と、これらのデータの動作を制御する制御部とを
備えたことを特徴とする受信信号処理回路。5. A receiver according to claim 1, 2 or 3, wherein two data blocks stored in a matrix and a Hamming weight stored in a memory. Executes error syndrome calculation from and compares the former matrix array transmitted multiple times for each transmission unit.If the data in the odd column or the even column is the same, it is determined that there is no error. The error is corrected by detecting the error word from the numerical value obtained by the latter primary error syndrome calculation or by calculating the true value of the error word from the Hamming distance, and if unknown, performing detection and correction by the secondary error syndrome calculation A reception signal processing circuit comprising: a detection unit; and a control unit that controls operations of these data.