Preview

Proceedings of the Southwest State University

Advanced search

ERROR CORRECTION DEVICE FOR OPTICAL MEMORY OF MASS APPLICATION

https://doi.org/10.21869/2223-1560-2017-21-6-22-31

Abstract

Currently one of the most commonly used carriers of digital information is optical multi-purpose DVD discs. At the same time these carriers have a significant disadvantage, namely, a tendency to a relatively large number of errors in the reading of information due to damage of the recording layer during production or operation. The article presents the structural and functional organization of the error correction device for optical mass storage (optical DVDs) that implements the iterative decoding of the product of Reed-Solomon codes. It is given the block diagram of the device, which illustrates the relationships between the components of the device decoders iterations and describes the principle of the receipt and processing of data blocks in the device. The error correction device is N series-connected iterations decoders working on a pipelined basis. All its iterative decoders run in parallel, processing successively received data blocks from the channel. The structure of decoder iterations is disclosed and the functions of their constituent blocks are described with reference to the points of the decoding algorithm. The proposed device receives one code word symbol (8 bits) per 2 clock cycles and, when implementing a decoder on modern ASICs, is capable of providing a throughput of 2 Gbps at a processor clock speed of 500 MHz. This bandwidth allows the device to work in a continuous mode and processing data blocks at the rate of their arrival. Possible ways of increasing the capacity of the device are described. In addition, the article assesses the hardware complexity of the main units of the device, expressed in the number of gates and bits of memory required for its implementation using integrated circuits of a special purpose.

About the Authors

S. I. Egorov
Southwest State University
Russian Federation


A. V. Krivonos
Southwest State University
Russian Federation


References

1. Процедуры коррекции ошибок для оптической памяти / С.И. Егоров, А.В. Кривонос, А.О. Сазонов, Д.В. Цвелик // Известия высших учебных заведений. Приоборостроение. 2015. Т. 58. № 2. С. 109-114.

2. Кларк Д., Кейн Д. Кодирование с исправлением ошибок в системах цифровой связи: [пер. с англ.]. М.: Радио и связь, 1987. 392 с.

3. Графов О.Б., Егоров С.И. Мягкое декодирование полпулярных кодов Рида-Соломона // Цифровая обработка сигналов и ее применение - DSPA-2012 : сб. докладов XIV междунар. конф. М., 2012. С. 46-49.

4. Lee H. Y., Park I. C. A Fast Reed-Solomon Product-Code Decoder without Redundant. Computations // Proceedings of the 2004 IEEE International Symposium on Circuits and Systems. 2004. Vol. 2. Pp. 381-384.

5. Пат. 2314639 РФ, МПИ7 H03M 13/00. Устройство декодирования кодов Рида-Соломона / Егоров С.И.; заявл. 03.04.2006; опубл. 10.01.2008. Бюл. №1, гос.

6. Patent EP 1104114A2, IPC7 H03M 13/29. Error correction device / Ohyama T. [JP]; Ogaki-shi G. [JP]; Arisaka T [JP]; Ota-shi G. [JP]; Yamauchi H [JP]; заявл. 23.11.2000; опубл. 30.05.2001. Бюл. №22 27 с.

7. Егоров С.И., Кривонос А. В. Алгоритмы коррекции ошибок для оптических дисков DVD // Новые информационные технологии и системы: сб. науч. ст. XI Междунар. науч.-техн. конф. (г. Пенза, 25-27 ноября 2014 г.). Пенза: Изд-во ПГУ, 2014. С. 128-133.

8. Кривонос А.В. Алгоритм коррекции ошибок для оптической памяти массового применения. // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Управление, вычислительная техника, информатика. Медицинское приборостроение. 2017. Т. 7, № 3(24). С. 36-45.

9. Егоров С.И. Коррекция ошибок в информационных каналах периферийных устройств ЭВМ. Курск, 2008. 252 с.

10. Берлекэмп Э. Алгебраическая теория кодирования: [пер. с англ.]. М.: Мир, 1971. 477 с.

11. Кларк Д., Кейн Д. Кодирование с исправлением ошибок в системах цифровой связи: [пер. с англ.]. М.: Радио и связь, 1987. 392 с.


Review

For citations:


Egorov S.I., Krivonos A.V. ERROR CORRECTION DEVICE FOR OPTICAL MEMORY OF MASS APPLICATION. Proceedings of the Southwest State University. 2017;21(6):22-31. (In Russ.) https://doi.org/10.21869/2223-1560-2017-21-6-22-31

Views: 397


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2223-1560 (Print)
ISSN 2686-6757 (Online)