專利名稱：錯誤更正碼的解碼器及其錯誤更正值計算裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種錯誤更正碼(Error Correction Code，ECC)相關(guān)技術(shù)，特別是涉 及一種應(yīng)用循環(huán)碼(cyclic code)的錯誤更正碼的解碼器及其錯誤更正值計算裝置。
背景技術(shù)：
近年來，由于數(shù)字儲存技術(shù)與通訊技術(shù)的進(jìn)步，資料存取與傳輸?shù)乃俣仍絹碓?快；但，在資料存取與傳輸?shù)倪^程中，由于傳輸媒體或通道極易受到雜訊干擾，因此錯 誤檢測及更正機(jī)制也日益重要。一般而言，目前的衛(wèi)星通訊系統(tǒng)、數(shù)字電視系統(tǒng)、各式 數(shù)字影音記錄媒體等，是使用錯誤更正碼以提升資料存取與傳輸?shù)目煽慷取６?，在各種 錯誤更正碼中，循環(huán)碼是一種相當(dāng)常見的應(yīng)用。 一種現(xiàn)有的應(yīng)用循環(huán)碼的錯誤檢測更正方法，包含下列步驟(a)接收一信 號；(b)根據(jù)已接收的該信號求出多個征狀值(syndrome) ； (c)根據(jù)所述征狀值并利用 柏力肯-梅西演算法(Berlekamp-MasseyAlgorithm)，以求得一錯誤位置多項式(error locator polynomial)；以及(d)根據(jù)該錯誤位置多項式進(jìn)行錢氏尋根(Chien search)，以 求出至少一錯誤位置及對應(yīng)該錯誤位置的一錯誤更正值，并對已接收的該信號進(jìn)行錯誤 更正。與該現(xiàn)有方法相關(guān)的理論基礎(chǔ)，在「The Art of ErrorCorrecting Coding，Robert H.Morelos-Zaragoza，Second Edition, JohnWiley & Sons, 2006」 以及「Fundamentals Of Error-Correcting Codes, W.Cary Huffman and Vera Pless, CAMBRIDGE UNIVIVERSITY PRESS, 2003J兩本著作中均有詳細(xì)的解釋說明。然而，上述現(xiàn)有方法，在求得征狀值后，是利用柏力肯_梅西演算法或其他等 價演算法求出錯誤位置多項式，再配合錢氏尋根迭代地求出錯誤位置，所需的時間復(fù)雜 度較高。這在過去的使用環(huán)境下，由于資料存取與傳輸?shù)乃俣容^慢，通常不會造成嚴(yán)重 的問題與遲誤；但是由于現(xiàn)在電腦系統(tǒng)效能與傳輸速率大為提升，為了符合現(xiàn)有的使用 環(huán)境，往往需要利用大量的電路，或利用提高資料處理的時脈頻率的方式，方能滿足在 所需時間內(nèi)完成解碼動作；而此等方式通常會提高硬件成本，或增加系統(tǒng)功率消耗。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種新型的錯誤更正碼的解碼器及其錯誤更正值計算 裝置，所要解決的技術(shù)問題是使其在求得所需征狀值后，可以低復(fù)雜度的運(yùn)算及電路直 接求得錯誤更正值及錯誤位置。本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提 出的一種錯誤更正碼的解碼器，用以根據(jù)一接收信號產(chǎn)生一錯誤更正資訊，以供對該接 收信號進(jìn)行錯誤檢測及更正，該接收信號是一原始訊息于一傳送端由一生成多項式編碼 成一循環(huán)碼字后，經(jīng)過一通道傳輸而于一接收端被接收；該錯誤更正碼的解碼器包含 一征狀值計算裝置，用以接收該接收信號并據(jù)以產(chǎn)生多個具有對應(yīng)索引的征狀值；以及 一錯誤更正值計算裝置，用以接收所述征狀值并據(jù)以產(chǎn)生該錯誤更正資訊，該錯誤更正資訊包括分別對應(yīng)多個錯誤位置的多個錯誤更正值，該錯誤更正值計算裝置包括一第一 計算模塊及一第二計算模塊，該第一計算模塊及該第二計算模塊是進(jìn)行以下計算，以產(chǎn) 生對應(yīng)每一錯誤位置的該錯誤更正值該第一計算模塊根據(jù)該生成多項式的一原根的一 特定次方求得每一征狀值的一征狀值有限體除法結(jié)果，該特定次方與該錯誤位置及該征 狀值的對應(yīng)索引相關(guān)；及該第二計算模塊根據(jù)所述征狀值有限體除法結(jié)果求得一有限體 加法結(jié)果作為該錯誤更正值。本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實現(xiàn)。較佳地，前述的錯誤更正碼的解碼器，其中該征狀值計算裝置是根據(jù)對應(yīng)該接 收信號的一接收信號多項式，求得至少一已知征狀值，再根據(jù)該已知征狀值求得至少一 未知征狀值，所述征狀值包括該已知征狀值及該未知征狀值。較佳地，前述的錯誤更正碼的解碼器，其中對于每一征狀值，該第一計算模塊 是以該征狀值為被除數(shù)，并以該原根的該特定次方為除數(shù)，求得該征狀值有限體除法結(jié)果。較佳地，前述的錯誤更正碼的解碼器，其中該征狀值計算裝置是根據(jù)對應(yīng)該接 收信號的一接收信號多項式，求得至少一已知征狀值，再根據(jù)該已知征狀值求得至少一 未知征狀值，所述征狀值包括該已知征狀值及該未知征狀值。較佳地，前述的錯誤更正碼的解碼器，其中對于每一征狀值，該第一計算模塊 是以該征狀值為被除數(shù)，并以該原根的該特定次方為除數(shù)，求得該征狀值有限體除法結(jié)果。較佳地，前述的錯誤更正碼的解碼器，其中對于長度為η的該循環(huán)碼字，將所
權(quán)利要求
1.一種錯誤更正碼的解碼器，用以根據(jù)一接收信號產(chǎn)生一錯誤更正資訊，以供對該 接收信號進(jìn)行錯誤檢測及更正，該接收信號是一原始訊息于一傳送端由一生成多項式編 碼成一循環(huán)碼字后，經(jīng)過一通道傳輸而于一接收端被接收；其特征在于該錯誤更正碼的 解碼器包含一征狀值計算裝置，用以接收該接收信號并據(jù)以產(chǎn)生多個具有對應(yīng)索引的征狀值；以及一錯誤更正值計算裝置，用以接收所述征狀值并據(jù)以產(chǎn)生該錯誤更正資訊，該錯誤 更正資訊包括分別對應(yīng)多個錯誤位置的多個錯誤更正值，該錯誤更正值計算裝置包括一 第一計算模塊及一第二計算模塊，該第一計算模塊及該第二計算模塊是進(jìn)行以下計算， 以產(chǎn)生對應(yīng)每一錯誤位置的該錯誤更正值該第一計算模塊根據(jù)該生成多項式的一原根的一特定次方求得每一征狀值的一征狀 值有限體除法結(jié)果，該特定次方與該錯誤位置及該征狀值的對應(yīng)索引相關(guān)；及該第二計算模塊根據(jù)所述征狀值有限體除法結(jié)果求得一有限體加法結(jié)果作為該錯誤 更正值。
2.如權(quán)利要求1所述的錯誤更正碼的解碼器，其特征在于該征狀值計算裝置是根 據(jù)對應(yīng) 該接收信號的一接收信號多項式，求得至少一已知征狀值，再根據(jù)該已知征狀值 求得至少一未知征狀值，所述征狀值包括該已知征狀值及該未知征狀值。
3.如權(quán)利要求1所述的錯誤更正碼的解碼器，其特征在于對于每一征狀值，該第 一計算模塊是以該征狀值為被除數(shù)，并以該原根的該特定次方為除數(shù)，求得該征狀值有 限體除法結(jié)果。
4.如權(quán)利要求3所述的錯誤更正碼的解碼器，其特征在于對于長度為η的該循環(huán)碼 字，將所述錯誤更正值及其分別對應(yīng)的所述錯誤位置以一錯誤多項式= |>產(chǎn)"表示，J=Oq代表第j錯誤位置的該錯誤更正值，對于每一錯誤更正值e”該錯誤更正值計算裝置的 該第一計算模塊所求出的每一征狀值的該征狀值有限體除法結(jié)果為S1/…‘ ’，S1代表該錯 誤多項式的第i征狀值，其對應(yīng)索引即為i，β為該生成多項式的原根。
5.如權(quán)利要求4所述的錯誤更正碼的解碼器，其特征在于該錯誤更正值計算裝置 的該第一計算模塊包括一有限體常數(shù)乘法器，該第一計算模塊是利用該有限體常數(shù)乘法 器計算第i征狀值S1與一預(yù)設(shè)常數(shù)1/…‘1的乘積，以求出S1/’。
6.如權(quán)利要求4所述的錯誤更正碼的解碼器，其特征在于該征狀值計算裝置是產(chǎn) 生該錯誤多項式的所有征狀值，對于每一錯誤更正值e”該錯誤更正值計算裝置的該第二計算模塊是加總所述征狀值有限體除法結(jié)果，以求出該錯誤更正值~ = Σ(^7,)。
7.如權(quán)利要求4所述的錯誤更正碼的解碼器，其特征在于該征狀值計算裝置所產(chǎn) 生的每一征狀值S1屬于一代表征狀值集合，ieR，R是所有η次分圓陪集的代表元素的皇A朱口 ο
8.如權(quán)利要求7所述的錯誤更正碼的解碼器，其特征在于對于每一錯誤更正 值…該錯誤更正值計算裝置的該第二計算模塊是計算每一征狀值的該征狀值有限 體除法結(jié)果的一 跡映射值Tk/^S/P ‘1)，再加總所述跡映射值以求出該錯誤更正值eJ = YJrKIF^Yoi i) ‘ F = GF (2), K = GF (2d)。UR/ “
9.如權(quán)利要求7所述的錯誤更正碼的解碼器，其特征在于該生成多項式的原根 β eE = GF(2m),對于每一錯誤更正值&該錯誤更正值計算裝置的該第一計算模塊 所求得的每一征狀值的該征狀值有限體除法結(jié)果是以一系數(shù)序列表示，該錯誤更正值計 算裝置的該第二計算模塊是根據(jù)所述系數(shù)序列及預(yù)先建立的一跡系數(shù)組，求出該錯誤更正值勺，為該系數(shù)序列的任一系數(shù)，C1為該跡系數(shù)組的任一系數(shù)，， ‘=1 C1GF = GF (2)，且該跡系數(shù)組是根據(jù)E的一基底組預(yù)先建立。
10.如權(quán)利要求9所述的錯誤更正碼的解碼器，其特征在于該錯誤更正值計算裝置 的該第二計算模塊包括多個及運(yùn)算器及多個互斥或運(yùn)算器，該第二計算模塊是利用所述及運(yùn)算器及所述互斥或運(yùn)算器計算該錯誤更正值~。/=0 /=1
11.一種錯誤更正值計算裝置，適用于一錯誤更正碼的解碼器，該錯誤更正碼的解碼 器的一征狀值計算裝置根據(jù)已接收的一接收信號產(chǎn)生多個具有對應(yīng)索引的征狀值，該接 收信號是一原始訊息于一傳送端由一生成多項式編碼成一循環(huán)碼字后，經(jīng)過一通道傳輸 而于一接收端被接收者；其特征在于該錯誤更正值計算裝置用以接收所述征狀值并據(jù) 以產(chǎn)生分別對應(yīng)多個錯誤位置的多個錯誤更正值，該錯誤更正值計算裝置包含一第一計 算模塊及一第二計算模塊，該第一計算模塊及該第二計算模塊是進(jìn)行以下計算，以產(chǎn)生 對應(yīng)每一錯誤位置的該錯誤更正值該第一計算模塊根據(jù)該生成多項式的一原根的一特定次方求得每一征狀值的一征狀 值有限體除法結(jié)果，該特定次方與該錯誤位置及該征狀值的對應(yīng)索引相關(guān)；及該第二計算模塊根據(jù)所述征狀值有限體除法結(jié)果求得一有限體加法結(jié)果作為該錯誤 更正值。
12.如權(quán)利要求11所述的錯誤更正值計算裝置，其特征在于對于每一征狀值，該 第一計算模塊是以該征狀值為被除數(shù)，并以該原根的該特定次方為除數(shù)，求得該征狀值 有限體除法結(jié)果。
13.如權(quán)利要求12所述的錯誤更正值計算裝置，其特征在于對于長度為η的該循環(huán)碼字，將所述錯誤更正值及其分別對應(yīng)的所述錯誤位置以一錯誤多項式= 表j=o示，q代表第j錯誤位置的該錯誤更正值，對于每一錯誤更正值e”該第一計算模塊所求 出的每一征狀值的該征狀值有限體除法結(jié)果為S1/…‘ S1代表該錯誤多項式的第i征狀 值，其對應(yīng)索引即為i，β為該生成多項式的原根。
14.如權(quán)利要求13所述的錯誤更正值計算裝置，其特征在于該第一計算模塊包括 一有限體常數(shù)乘法器，該第一計算模塊是利用該有限體常數(shù)乘法器計算第i征狀值S1與一 預(yù)設(shè)常數(shù)1/P'1的乘積，以求出S1/『‘1。
15.如權(quán)利要求13所述的錯誤更正值計算裝置，其特征在于對于每一錯誤更正值 eJ 該第一計算模塊是求出該錯誤多項式的所有征狀值中，每一征狀值S1的該征狀值有限 體除法結(jié)果，i = 0，1，...n-1,該第二計算模塊是加總所述征狀值有限體除法結(jié)果，以求出該錯誤更正值
16.如權(quán)利要求13所述的錯誤更正值計算裝置，其特征在于該第一計算模塊是求 出屬于一代表征狀值集合的每一征狀值S1的該征狀值有限體除法結(jié)果，ieR，R是所有 η次分圓陪集的代表元素的集合。
17.如權(quán)利要求16所述的錯誤更正值計算裝置，其特征在于對于每一錯誤更 正值…該錯誤更正值計算裝置的該第二計算模塊是計算每一征狀值的該征狀值有限 體除法結(jié)果的一跡映射值trk/f(si/βj`1))，再加總所述跡映射值以求出該錯誤更正值
18.如權(quán)利要求16所述的錯誤更正值計算裝置，其特征在于該生成多項式的原根 β eE = GF(2m),對于每一錯誤更正值&該錯誤更正值計算裝置的該第一計算模塊 所求得的每一征狀值的該征狀值有限體除法結(jié)果是以一系數(shù)序列表示，該錯誤更正值計 算裝置的該第二計算模塊是根據(jù)所述系數(shù)序列及預(yù)先建立的一跡系數(shù)組，求出該錯誤更正值
19.如權(quán)利要求18所述的錯誤更正值計算裝置，其特征在于該錯誤更正值計算裝 置的該第二計算模塊包括多個及運(yùn)算器及多個互斥或運(yùn)算器，該第二計算模塊是利用所 述及運(yùn)算器及所述互斥或運(yùn)算器計算該錯誤更正值。二&。
全文摘要
本發(fā)明是有關(guān)于一種錯誤更正碼的解碼器及其錯誤更正值計算裝置。該錯誤更正碼的解碼器，用以根據(jù)一接收信號產(chǎn)生一錯誤更正資訊，該錯誤更正資訊包括分別對應(yīng)多個錯誤位置的多個錯誤更正值。該錯誤更正碼的解碼器包含一征狀值計算裝置及一錯誤更正值計算裝置。該征狀值計算裝置用以接收該接收信號并據(jù)以產(chǎn)生多個征狀值。該錯誤更正值計算裝置包括一第一計算模塊及一第二計算模塊；對于每一錯誤位置，該第一計算模塊根據(jù)一生成多項式的一原根的一特定次方求得每一征狀值的一征狀值有限體除法結(jié)果；該第二計算模塊根據(jù)所述征狀值有限體除法結(jié)果，求得該錯誤位置的錯誤更正值。
文檔編號H03M13/15GK102025379SQ20091017610
公開日2011年4月20日 申請日期2009年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月17日
發(fā)明者張耀祖, 李崇道, 金明浩, 陳建宏, 陳資衡 申請人:義守大學(xué)