一种针对长突发错误的译码算法制造技术

本发明专利技术涉及一种针对长突发错误的译码算法，包括：将待译码码字作为算法的输入进入算法中的突发错误预判断模块中，通过该模块可对码字中可能存在的突发错误位置进行预判断；将预判断的突发错误位置用于算法参数的设定中，进而确定算法中允许的随机错误最大个数以及突发错误估计起始点位置，与此同时，会进行码字校验子的计算。根据预设定的参数以及计算的校验子对算法进行初始化操作。执行RiBM迭代算法。本发明专利技术可提高算法锁定突发错误位置的准确率，从而提高了算法的译码性能。

【技术实现步骤摘要】
所属
本专利技术属于信道编码中差错控制编码领域，涉及一种针对信道中出现长连续突发错误时的译码算法。
技术介绍
随着通信技术的不断普及和进步，信息，尤其是数字信号的传输变得更加普遍，数字信号通过有线或无线的传输以及通过存储设备实现了其在空间和时间上的传递，然而，由于传输信道的不理想使得数字信号在传输过程中会不可避免的受到外界噪声干扰而出现传输错误。差错控制是在数字通信中利用数字信息编译码技术对信号传输过程中出现的错误信号进行纠正的技术。作为一种重要的差错控制码，RS码具有纠错能力强，构造简单等特点，并已广泛应用于数据存储、数字视频广播、深空探测、无线通信、无线城域网等诸多领域。对于经典的RS码来讲，RiBM作为最经典的硬判决译码算法，效率高，速度快，而基于RiBM的软判决算法HDD-LCC在RiBM算法的基础上进一步提高了译码性能，由于RS码针对随机错误和突发错误都有较好的译码性能，因此在大部分情况下，以上算法都能胜任译码工作，然而实际信道中由于受到射频干扰的影响，经常会导致传输码字中出现较长一段码字的错误概率变得相当大，以至于出现连续错误。当连续突发错误的长度超过一定限度后，以上算法便不再适用从而导致译码性能的降低。因此，针对长连续突发错误的RS译码算法受到了重视。2012年由Y.Wu等人根据BM算法的迭代理论基础提出了BCA(Burst-errorCorrectingAlgorithm)算法，该算法是在假设突发错误位置的基础上继续进行迭代，求解随机错误位置，并利用随机错误位置的特点来确定假设的突发错误位置是否正确，最终来确定所有错误位置(包括突发错误和随机错误)。这一算法在具有求解突发错误和随机错误的能力的同时，相较原有算法还降低了运算复杂度，硬件电路易于实现。以往的长突发连续错误的研究通常仅限于硬判决译码的研究范围，并没有把长突发连续错误的译码与信道软信息相结合，这在一定程度上限制了长突发译码算法在更高编码增益的软判决上的发展，而且上述的长突发错误译码算法基本上都是通过对突发错误位置进行假设并一步步检验的方式来对突发错误位置进行确定的，这样盲目检验的延时长，效率低，整体算法仍有较多冗余部分，依然存在简化空间。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种效率较高并能够保证突发错误形式下译码器的译码性能的针对长突发错误的译码算法，主要技术方案如下：一种针对长突发错误的译码算法，包括下列步骤：(1)将待译码码字作为算法的输入进入算法中的突发错误预判断模块中，通过该模块可对码字中可能存在的突发错误位置进行预判断，预判断的方法如下：根据突发错误位置比特电平变化范围大的特点，通过阈值的设定对电平变化较大的比特出现的位置进行记录，作为可能存在的突发错误位置，找出记录位置中的最小值a和最大值b分别作为突发错误的假设起始位置和终止位置，若突发错误长度未超出所设定的长度极限，则选择进行下一步译码操作；(2)将预判断的突发错误位置用于算法参数的设定中，进而确定算法中允许的随机错误最大个数以及突发错误估计起始点位置，与此同时，会进行码字校验子的计算。(3)根据预设定的参数以及计算的校验子对算法进行初始化操作，对随机错误位置多项式以及错误值多项式进行初始化。(4)执行RiBM迭代算法，每次迭代，对历次结果中的随机错误位置多项式进行比较，判断是否与前几次迭代的随机错误位置多项式结果相同，如果不同则不做任何操作，如果相同，则比较结果相同的次数是否为历次迭代过程中相同次数最多的情况，若是，则将该迭代结果中的错误位置多项式以及错误值多项式存储作为暂时的译码结果，否则，不进行任何操作。(5)通过设定的参数判断算法是否结束，若未结束，则更新初始化信息，进行下一次的迭代，直到算法结束。本专利技术对于信道传输码字中所出现的长连续突发错误，利用信道软判决信息以及位置探测算法首先进行突发错误位置的精确快速锁定，之后在锁定的突发错误位置的基础上进行RiBM迭代算法进而找出其余少量随机错误位置，最终，根据译码算法结束时所得到的包含所有错误的错误位置多项式以及错误值多项式，通过错误值公式计算出纠错值并加到相应的错误位置上以完成最终译码。在本专利技术中，利用上述方法可提高算法锁定突发错误位置的准确率，从而提高了算法的译码性能。附图说明图1本专利技术的译码算法的工作流程图具体实施方式本专利技术，主要针对突发错误信道中码字的译码过程进行设计，利用了信道软判决信息对突发错误位置进行预判断，大大降低了突发错误位置锁定所需的运算量和运算时间。与此同时，通过结构复用等方法有效降低了硬件结构的面积，提高了电路效率。(1)算法首先根据突发错误位置比特电平变化范围大的特点，通过阈值的设定对电平变化较大的比特出现的位置进行记录。(2)根据(1)中记录的位置以及突发错误位置比特电平变化范围大的特点，将(1)中记录的位置作为检测到的突发错误位置，找出记录位置中的最小值a和最大值b分别作为突发错误的假设起始位置和终止位置。而终止位置与起始位置的差则是检测到的突发错误的长度。对于预设的最长突发错误长度(2t-2β)来讲，若突发错误长度超出了算法所设定的长度极限，则选择不对码字操作以避免出现码字进一步变差的后果。而当检测到的突发错误长度未超出极限时，则选择进行下一步译码操作。(3)接下来进行进一步的突发错误锁定。对于(3)中的结果，首先假设突发错误位置为以b为最终止位置的(2t-2β)个连续位置。在该假设基础上进行类似RS擦除纠错算法的迭代工作以确定码字中剩余的最多β个随机错误的位置。之后将假设的突发错误位置前移1个位置，再进行类似的迭代操作以确定码字中剩余的最多β个随机错误的位置。这样操作直至假设的突发错误位置的最小值为a时停止。(4)若真正的突发错误都被包含在假设的位置中时，此时求得的随机错误位置是相同的，因此寻找(4)中出现随机错误连续相等的起始和终止位置，这两个位置处的突发错误位置假设分别包括了真正突发错误位置的起始位置和终止位置。根据这一特点，确定整个码字中错误位置。(5)最后通过错误位置以及错误值多项式求解纠错值并加到相应错误位置上以完成译码工作。图1为译码算法的流程图，下面结合图1具体描述一下算法的流程。(1)首先待译码码字作为算法的输入进入算法中的突发错误预判断模块中，通过该模块可对码字中可能存在的突发错误位置进行预判断。(2)接下来预判断的突发错误位置将用于算法参数的设定中，进而确定算法中允许的随机错误最大个数以及突发错误估计起始点位置。于此同时，算法还会进行码字校验子的计算。(3)根据预设定的参数以及计算的校验子对算法进行初始化操作，对错误位置多项式以及错误值多项式进行初始化。(4)执行RiBM迭代算法，对于每次迭代的结果，对历次结果中的随机错误位置多项式进行比较，判断是否与前几次迭代的随机错误位置多项式结果相同，如果不同则不做任何操作，如果相同，则比较结果相同的次数是否为历次迭代过程中相同次数最多的情况，若是，则将该迭代结果中的错误位置多项式以及错误值多项式存储作为暂时的译码结果，否则，不进行任何操作。(5)通过设定的参数判断算法是否结束，若未结束，则更新初始化信息，进行下一次的迭代，直到算法结束。算法的具体伪代码如下面的Algorithm中所示。算法中的参数含义如表1所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种针对长突发错误的译码算法，包括下列步骤：(1)将待译码码字作为算法的输入进入算法中的突发错误预判断模块中，通过该模块可对码字中可能存在的突发错误位置进行预判断，预判断的方法如下：根据突发错误位置比特电平变化范围大的特点，通过阈值的设定对电平变化较大的比特出现的位置进行记录，作为可能存在的突发错误位置，找出记录位置中的最小值a和最大值b分别作为突发错误的假设起始位置和终止位置，若突发错误长度未超出所设定的长度极限，则选择进行下一步译码操作；(2)将预判断的突发错误位置用于算法参数的设定中，进而确定算法中允许的随机错误最大个数以及突发错误估计起始点位置，与此同时，会进行码字校验子的计算；(3)根据预设定的参数以及计算的校验子进行初始化操作，对随机错误位置多项式以及错误值多项式进行初始化；(4)执行RiBM迭代算法，每次迭代，对历次结果中的随机错误位置多项式进行比较，判断是否与前几次迭代的随机错误位置多项式结果相同，如果不同则不做任何操作，如果相同，则比较结果相同的次数是否为历次迭代过程中相同次数最多的情况，若是，则将该迭代结果中的错误位置多项式以及错误值多项式存储作为暂时的译码结果，否则，不进行任何操作；(5)通过设定的参数判断算法是否结束，若未结束，则更新初始化信息，进行下一次的迭代，直到算法结束。...

【技术特征摘要】
1.一种针对长突发错误的译码算法，包括下列步骤：(1)将待译码码字作为算法的输入进入算法中的突发错误预判断模块中，通过该模块可对码字中可能存在的突发错误位置进行预判断，预判断的方法如下：根据突发错误位置比特电平变化范围大的特点，通过阈值的设定对电平变化较大的比特出现的位置进行记录，作为可能存在的突发错误位置，找出记录位置中的最小值a和最大值b分别作为突发错误的假设起始位置和终止位置，若突发错误长度未超出所设定的长度极限，则选择进行下一步译码操作；(2)将预判断的突发错误位置用于算法参数的设定中，进而确定算法中允许的随机错误最大个数以及突发错误估计起始点位...

【专利技术属性】
技术研发人员：张为，王令宇，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12