Цифровой преобразователь угла повышенной информационной надежности

Авторы

Алексеева В. В.

АО «НИТИ «Авангард», Санкт-Петербург, Россия

e-mail: ladarobotics@gmail.com

Аннотация

В статье представлена аналитическая модель цифрового преобразователя угла повышенной информационной надежности, основанная на применении M-последовательностей и циклических кодов Боуза–Чоудхури–Хоквингема с вычислениями в поле Галуа. С помощью предложенного метода решается ключевая задача прецизионной измерительной техники (авиационной и космической) — совмещение высокой помехоустойчивости с минимальными массогабаритными характеристиками. В отличие от кодовых шкал, требующих выделения отдельных дорожек для размещения корректирующих считывающих элементов, использование псевдослучайной кодовой шкалы позволяет интегрировать коррекцию ошибок в существующую структуру шкалы. Ключевым элементом подхода является построение порождающего полинома циклического корректирующего кода в поле Галуа, обеспечивающего оптимальное соотношение избыточности и корректирующей способности. Данная работа является развитием методов кодирования Хэмминга, обеспечивающих исправление однократных ошибок, и расширяет их для коррекции произвольного числа ошибок при минимальном кодовом расстоянии. Результаты моделирования подтверждают работоспособность модели для 5…16 разрядности включительно, что соответствует периодам М-последовательности в 31…65535 символов.

Ключевые слова:

коррекция ошибок; псевдослучайная кодовая шкала; цифровой преобразователь угла; БЧХ коды; поле Галуа; циклические коды; алгоритм Берлекэмпа — Мэсси

Список источников

1. Ozhiganov A.A., Tarasyuk M.V. The use of error-correcting codes in displacement transducers with combinatorial scales // Measurement Techniques. 2016.Vol. 59, no 1. P. 16–20.
2. Ozhiganov A.A., The use of hamming codes in digital angle converters based on pseudo-random code scales // Measurement Techniques. 2015. Vol. 58, no. 5. P. 28–32.
3. Богданов Д.С., Богданова И.А., Волныкин А.Н. Радиационная стойкость радиоэлектронного устройства в условиях космического пространства // Вестник РГРТУ. 2019. № 70.
4. Renishaw. RESOLUTE Absolute Encoder System: Technical Manual. 2020.
5. Питерсон У., Уэлдон Э. Коды, исправляющие ошибки / пер. с англ. М.: Мир, 1976. 594 с. 
6. Блейхут Р. Теория и практика кодов, контролирующих ошибки / пер. с англ. М.: Мир, 1986. 576 с.
7. Ожиганов А.А., Псевдослучайные кодовые шкалы // Изв. вузов. Приборостроение. 1987. Т. 30, № 2. С. 40–43.
8. Golomb S.W. Shift register sequences. Aegean Park Press, 1982. 247 p.
9. Massey J.L. Shift-Register Synthesis and BCH Decoding // IEEE Transactions on Information Theory. 1969. Vol. 15, iss. 1. P. 122–127.
10.  Макуильямс Ф.Д., Слоан Н.Д. Псевдослучайные последовательности и таблицы // ТИИЭР. 1976. Т. 64, № 12. С. 80–95.
11. Ожиганов А.А. Алгоритм размещения считывающих элементов на псевдослучайной кодовой шкале // Изв. вузов СССР. Приборостроение, 1994. Т. 37, № 2. С. 22–27.
12.  Bose R.C., Ray-Chaudhuri D.K. On a class of error-correcting binary group codes // Information and Control. 1960. Vol. 3, no. 1, P. 68–79.
13.  Error correction for algebraic block codes: patent US Patent 4633470 / Welch L.R., Berlekamp E.R. Filed 27.09.1986. 17 p.
14. Псевдослучайная кодовая шкала: патент RU 2777832 C1 / Ожиганов А.А., Пребыткин П.А.; патентообладатель Открытое акционерное общество «Авангард» Заявка 2022103349, дата подачи заявки 09.02.2022; опубл. 11.08.2022, Бюл. № 23. 13 с.

Скачать статью