一种基于突发错误检测的重数分配算法制造技术

本发明专利技术涉及一种基于突发错误检测的重数分配算法，包括：将突发错误信道模型化为方差为

A multiple number allocation algorithm based on burst error detection

The invention relates to a heavy number allocation algorithm based on burst error detection, which comprises the following steps of: modeling a burst error channel into variance as

【技术实现步骤摘要】
一种基于突发错误检测的重数分配算法所属
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重数分配算法。
技术介绍
近年来，通信技术的发展使得数字信息的传输日趋频繁，数字信号通过有线或无线等介质或存储设备实现了其在时间和空间上的传递，然而，由于传输信道的不理想使得数字信号在传输过程中受到不同程度的噪声干扰而出现差错。差错控制编码就是在数字信息传输过程中通过编译码技术对传输过程中产生的差错进行纠正的技术。RS码作为一种重要的差错控制编码方试，因其纠错能力强，构造简单的特性以及高效的译码算法和大规模集成电路的发展，已被广泛应用在无线通信，数据存储，深空探测和数字视频广播等各个领域。RS码的译码方法主要分为两种，一种是硬判决译码算法，一种是软判决译码算法，相比于硬判决译码算法，软判决充分利用了信道的可靠度信息，能够获得比硬判决更高的译码增益，因而成为国内外研究的重点。软判决译码算法一般包含三个步骤：重数分配，插值和因式分解，其中，重数分配部分的复杂度最高，因此软判决译码算法的性能主要由重数分配决定。近年来，随着随机错误译码的发展日趋成熟，突发错误译码逐步走入研究者们的视野。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。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。之后，研究人员又提出了将软判决译码算法应用于突发错误译码，实现信道软信息的充分利用，获得更高的编码增益。将软判决译码算法应用于突发错误译码，就需要从信道中获取长连续突发错误的精确位置和长度等相关软信息，已知传统的重数分配可获得信道的可靠度信息，因此如何将传统的重数分配与突发错误译码相结合，提出基于突发错误检测的重数分配算法，在获得信道可靠度信息的同时获得突发错误的相关软信息对于突发错误软判决译码的发展具有重要意义。附图说明图1算法的工作流程图2算法的硬件电路实现
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种可以降低译码端的运算量和复杂度的的重数分配算法。主要技术方案如下：一种基于突发错误检测的重数分配算法，包括下列步骤：(1)将突发错误信道模型化为方差为的随机错误信道和方差为的突发错误信道的组合。(2)根据信道可靠度定义突发度，已知符号的可靠度采用符号中最小绝对值比特的值代替，相应的，采用符号中各个最大绝对值比特的值来代表符号处于突发错误的可能性，该值越大，则该符号越有可能处于突发错误位置。(3)根据由高斯分布的3σ原则定义突发度阈值，对于一个码字，已知其接收电平，计算每一符号的突发度，并与突发度阈值相比较，小于该阈值的符号即为突发错误符号，反之则不是，从而可以获得该码字内突发错误符号的所有位置。本专利技术将信道的软信息具体化，在获得信道可靠度的传统重数分配算法中加入突发错误探测模块，在获得信道可靠度信息的同时获得准确的长连续突发错误的位置和长度等信息，以用于突发错误软判决译码算法，并且将此基于突发错误检测的新型重数分配模块用硬件电路实现。本专利技术在得到可靠度信息的同时可以得到突发错误的位置和长度信息，可以降低译码端的运算量和复杂度，使复杂度较高的重数分配算法得以硬件实现。具体实施方式本专利技术，主要针对长连续突发错误信道中软判决译码算法的重数分配部分进行设计，利用传统重数分配算法获得信道可靠度的方式及长连续突发错误的特征设计基于突发错误检测的新型重数分配算法，算法在获取信道可靠度信息的同时可获得突发错误的位置及长度信息，为突发错误软判决译码算法奠定基础，与此同时，实现了该算法的硬件电路设计。(1)突发错误信道建模是突发错误译码的基础，在本设计中，突发错误信道模型由两个方差分别为和的高斯信道组成，由射频干扰等造成的突发错误的最显著特征是其电平波动较大，因此其方差较大，而随机错误处的方差较小。(2)传统的重数分配算法是由信道的后验概率计算其符号可靠度信息，公式如下：Γi＝(-2·|ri,k|/σ2)·lge，其中ri,k是该符号中电平绝对值最小的比特，类似的，根据突发错误出电平值高且波动较大的特点定义符号突发度：Bi＝(-2·|ri,l|/σ2)·lge，其中ri,l是每一编码符号中电平绝对值最大的比特，|ri,l|越大，则Bi越大，该符号越有可能处于突发错误位置。(3)引用定理高斯分布的3σ原则：对于方差为的高斯信道，其信号电平分布在区间(1-3σnb,1+3σnb)的概率为0.9974，因此，信号电平分布在该区间外的概率基本为0.(4)由3σ原则定义突发度阈值BTH＝(-2·|1+3σ|/σ2)·lge，可知对于随机错误处的信号，电平小于该阈值的概率基本为0，因此Bi≤BTH的符号是处于突发错误位置的符号。因此对于一个接收码字，已知其各个比特接收电平，计算每一符号的突发度，并与突发度阈值相比较，小于该阈值的符号即为突发错误符号，反之则不是。(5)最后，采用数字电路对上述新型重数分配算法进行硬件实现，如图2。算法的具体伪代码如图1所示。接收端接收比特级电平ri,k，对于每个编码符号，计算它的硬判决值，最小绝对值比特γi及其位置δi，最大绝对值比特κi及突发阈值κTH；选取η个最小γi的位置组成最不可靠集合若则赋两个插值点，其中第二硬判决值是第一硬判决的最小绝对值比特进行符号反转得到，否则赋一个插值点。将κi与κTH相比较，若κi≤κTH，则位置i为突发错误位置，反之不是。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于突发错误检测的重数分配算法，包括下列步骤：(1)将突发错误信道模型化为方差为

【技术特征摘要】
1.一种基于突发错误检测的重数分配算法，包括下列步骤：(1)将突发错误信道模型化为方差为的随机错误信道和方差为的突发错误信道的组合。(2)根据信道可靠度定义突发度，已知符号的可靠度采用符号中最小绝对值比特的值代替，相应的，采用符号中各个最大绝对值比特的值来代表符号处于突...

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