本發(fā)明屬于信道編碼中差錯控制編碼領(lǐng)域，涉及一種針對信道中出現(xiàn)長連續(xù)突發(fā)錯誤時的譯碼算法。
背景技術(shù)：
：隨著通信技術(shù)的不斷普及和進步，信息，尤其是數(shù)字信號的傳輸變得更加普遍，數(shù)字信號通過有線或無線的傳輸以及通過存儲設(shè)備實現(xiàn)了其在空間和時間上的傳遞，然而，由于傳輸信道的不理想使得數(shù)字信號在傳輸過程中會不可避免的受到外界噪聲干擾而出現(xiàn)傳輸錯誤。差錯控制是在數(shù)字通信中利用數(shù)字信息編譯碼技術(shù)對信號傳輸過程中出現(xiàn)的錯誤信號進行糾正的技術(shù)。作為一種重要的差錯控制碼，RS碼具有糾錯能力強，構(gòu)造簡單等特點，并已廣泛應用于數(shù)據(jù)存儲、數(shù)字視頻廣播、深空探測、無線通信、無線城域網(wǎng)等諸多領(lǐng)域。對于經(jīng)典的RS碼來講，RiBM作為最經(jīng)典的硬判決譯碼算法，效率高，速度快，而基于RiBM的軟判決算法HDD-LCC在RiBM算法的基礎(chǔ)上進一步提高了譯碼性能，由于RS碼針對隨機錯誤和突發(fā)錯誤都有較好的譯碼性能，因此在大部分情況下，以上算法都能勝任譯碼工作，然而實際信道中由于受到射頻干擾的影響，經(jīng)常會導致傳輸碼字中出現(xiàn)較長一段碼字的錯誤概率變得相當大，以至于出現(xiàn)連續(xù)錯誤。當連續(xù)突發(fā)錯誤的長度超過一定限度后，以上算法便不再適用從而導致譯碼性能的降低。因此，針對長連續(xù)突發(fā)錯誤的RS譯碼算法受到了重視。2012年由Y.Wu等人根據(jù)BM算法的迭代理論基礎(chǔ)提出了BCA(Burst-errorCorrectingAlgorithm)算法，該算法是在假設(shè)突發(fā)錯誤位置的基礎(chǔ)上繼續(xù)進行迭代，求解隨機錯誤位置，并利用隨機錯誤位置的特點來確定假設(shè)的突發(fā)錯誤位置是否正確，最終來確定所有錯誤位置(包括突發(fā)錯誤和隨機錯誤)。這一算法在具有求解突發(fā)錯誤和隨機錯誤的能力的同時，相較原有算法還降低了運算復雜度，硬件電路易于實現(xiàn)。以往的長突發(fā)連續(xù)錯誤的研究通常僅限于硬判決譯碼的研究范圍，并沒有把長突發(fā)連續(xù)錯誤的譯碼與信道軟信息相結(jié)合，這在一定程度上限制了長突發(fā)譯碼算法在更高編碼增益的軟判決上的發(fā)展，而且上述的長突發(fā)錯誤譯碼算法基本上都是通過對突發(fā)錯誤位置進行假設(shè)并一步步檢驗的方式來對突發(fā)錯誤位置進行確定的，這樣盲目檢驗的延時長，效率低，整體算法仍有較多冗余部分，依然存在簡化空間。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于提供一種效率較高并能夠保證突發(fā)錯誤形式下譯碼器的譯碼性能的針對長突發(fā)錯誤的譯碼算法，主要技術(shù)方案如下：一種針對長突發(fā)錯誤的譯碼算法，包括下列步驟：(1)將待譯碼碼字作為算法的輸入進入算法中的突發(fā)錯誤預判斷模塊中，通過該模塊可對碼字中可能存在的突發(fā)錯誤位置進行預判斷，預判斷的方法如下：根據(jù)突發(fā)錯誤位置比特電平變化范圍大的特點，通過閾值的設(shè)定對電平變化較大的比特出現(xiàn)的位置進行記錄，作為可能存在的突發(fā)錯誤位置，找出記錄位置中的最小值a和最大值b分別作為突發(fā)錯誤的假設(shè)起始位置和終止位置，若突發(fā)錯誤長度未超出所設(shè)定的長度極限，則選擇進行下一步譯碼操作；(2)將預判斷的突發(fā)錯誤位置用于算法參數(shù)的設(shè)定中，進而確定算法中允許的隨機錯誤最大個數(shù)以及突發(fā)錯誤估計起始點位置，與此同時，會進行碼字校驗子的計算。(3)根據(jù)預設(shè)定的參數(shù)以及計算的校驗子對算法進行初始化操作，對隨機錯誤位置多項式以及錯誤值多項式進行初始化。(4)執(zhí)行RiBM迭代算法，每次迭代，對歷次結(jié)果中的隨機錯誤位置多項式進行比較，判斷是否與前幾次迭代的隨機錯誤位置多項式結(jié)果相同，如果不同則不做任何操作，如果相同，則比較結(jié)果相同的次數(shù)是否為歷次迭代過程中相同次數(shù)最多的情況，若是，則將該迭代結(jié)果中的錯誤位置多項式以及錯誤值多項式存儲作為暫時的譯碼結(jié)果，否則，不進行任何操作。(5)通過設(shè)定的參數(shù)判斷算法是否結(jié)束，若未結(jié)束，則更新初始化信息，進行下一次的迭代，直到算法結(jié)束。本發(fā)明對于信道傳輸碼字中所出現(xiàn)的長連續(xù)突發(fā)錯誤，利用信道軟判決信息以及位置探測算法首先進行突發(fā)錯誤位置的精確快速鎖定，之后在鎖定的突發(fā)錯誤位置的基礎(chǔ)上進行RiBM迭代算法進而找出其余少量隨機錯誤位置，最終，根據(jù)譯碼算法結(jié)束時所得到的包含所有錯誤的錯誤位置多項式以及錯誤值多項式，通過錯誤值公式計算出糾錯值并加到相應的錯誤位置上以完成最終譯碼。在本發(fā)明中，利用上述方法可提高算法鎖定突發(fā)錯誤位置的準確率，從而提高了算法的譯碼性能。附圖說明圖1本發(fā)明的譯碼算法的工作流程圖具體實施方式本發(fā)明，主要針對突發(fā)錯誤信道中碼字的譯碼過程進行設(shè)計，利用了信道軟判決信息對突發(fā)錯誤位置進行預判斷，大大降低了突發(fā)錯誤位置鎖定所需的運算量和運算時間。與此同時，通過結(jié)構(gòu)復用等方法有效降低了硬件結(jié)構(gòu)的面積，提高了電路效率。(1)算法首先根據(jù)突發(fā)錯誤位置比特電平變化范圍大的特點，通過閾值的設(shè)定對電平變化較大的比特出現(xiàn)的位置進行記錄。(2)根據(jù)(1)中記錄的位置以及突發(fā)錯誤位置比特電平變化范圍大的特點，將(1)中記錄的位置作為檢測到的突發(fā)錯誤位置，找出記錄位置中的最小值a和最大值b分別作為突發(fā)錯誤的假設(shè)起始位置和終止位置。而終止位置與起始位置的差則是檢測到的突發(fā)錯誤的長度。對于預設(shè)的最長突發(fā)錯誤長度(2t-2β)來講，若突發(fā)錯誤長度超出了算法所設(shè)定的長度極限，則選擇不對碼字操作以避免出現(xiàn)碼字進一步變差的后果。而當檢測到的突發(fā)錯誤長度未超出極限時，則選擇進行下一步譯碼操作。(3)接下來進行進一步的突發(fā)錯誤鎖定。對于(3)中的結(jié)果，首先假設(shè)突發(fā)錯誤位置為以b為最終止位置的(2t-2β)個連續(xù)位置。在該假設(shè)基礎(chǔ)上進行類似RS擦除糾錯算法的迭代工作以確定碼字中剩余的最多β個隨機錯誤的位置。之后將假設(shè)的突發(fā)錯誤位置前移1個位置，再進行類似的迭代操作以確定碼字中剩余的最多β個隨機錯誤的位置。這樣操作直至假設(shè)的突發(fā)錯誤位置的最小值為a時停止。(4)若真正的突發(fā)錯誤都被包含在假設(shè)的位置中時，此時求得的隨機錯誤位置是相同的，因此尋找(4)中出現(xiàn)隨機錯誤連續(xù)相等的起始和終止位置，這兩個位置處的突發(fā)錯誤位置假設(shè)分別包括了真正突發(fā)錯誤位置的起始位置和終止位置。根據(jù)這一特點，確定整個碼字中錯誤位置。(5)最后通過錯誤位置以及錯誤值多項式求解糾錯值并加到相應錯誤位置上以完成譯碼工作。圖1為譯碼算法的流程圖，下面結(jié)合圖1具體描述一下算法的流程。(1)首先待譯碼碼字作為算法的輸入進入算法中的突發(fā)錯誤預判斷模塊中，通過該模塊可對碼字中可能存在的突發(fā)錯誤位置進行預判斷。(2)接下來預判斷的突發(fā)錯誤位置將用于算法參數(shù)的設(shè)定中，進而確定算法中允許的隨機錯誤最大個數(shù)以及突發(fā)錯誤估計起始點位置。于此同時，算法還會進行碼字校驗子的計算。(3)根據(jù)預設(shè)定的參數(shù)以及計算的校驗子對算法進行初始化操作，對錯誤位置多項式以及錯誤值多項式進行初始化。(4)執(zhí)行RiBM迭代算法，對于每次迭代的結(jié)果，對歷次結(jié)果中的隨機錯誤位置多項式進行比較，判斷是否與前幾次迭代的隨機錯誤位置多項式結(jié)果相同，如果不同則不做任何操作，如果相同，則比較結(jié)果相同的次數(shù)是否為歷次迭代過程中相同次數(shù)最多的情況，若是，則將該迭代結(jié)果中的錯誤位置多項式以及錯誤值多項式存儲作為暫時的譯碼結(jié)果，否則，不進行任何操作。(5)通過設(shè)定的參數(shù)判斷算法是否結(jié)束，若未結(jié)束，則更新初始化信息，進行下一次的迭代，直到算法結(jié)束。算法的具體偽代碼如下面的Algorithm中所示。算法中的參數(shù)含義如表1所示。算法首先根據(jù)信道信息確定f和β以及Ξ(x)的值，并計算校驗子S(x)，如步驟(2)所描述。接下來根據(jù)以上信息通過D3.2.1，D3.2.2和D3.2.3進行初始化得到與Ψ(x)，并對其中Δ(x)，Θ(x)，Λ(x)和B(x)進行初始化。如步驟(3)所描述。D3.2.4為迭代過程，通過迭代得到隨機錯誤位置Λ(x)和錯誤位置錯誤值多項式組合多項式Δ(x)。D3.3對應著算法中的步驟(4)，用以判斷迭代后的錯誤位置多項式與錯誤值多項式是否為正確的結(jié)果。D3.2.5與D3.2.6對應算法中的步驟(5)，用于判斷算法是否結(jié)束。表1f算法允許的最大突發(fā)錯誤長度β算法允許的最大隨意錯誤個數(shù)Ξ(x)初始化突發(fā)錯誤位置多項式φ(x)某次迭代中所測試的突發(fā)錯誤位置多項式Ψ(x)與φ(x)相對應的錯誤值多項式Δ(x)錯誤位置與錯誤值多項式的組合多項式Θ(x)Δ(x)在迭代過程中的中間多項式Λ(x)隨機錯誤多項式B(x)隨機錯誤多項式在迭代過程中的中間多項式l1最長的隨機錯誤位置相同次數(shù)l2當前迭代與其之前迭代結(jié)果相同的最大次數(shù)當前第1頁1 2 3