所屬技術(shù)領(lǐng)域

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)錯誤時的重數(shù)分配算法。

背景技術(shù)：

近年來，通信技術(shù)的發(fā)展使得數(shù)字信息的傳輸日趨頻繁，數(shù)字信號通過有線或無線等介質(zhì)或存儲設(shè)備實(shí)現(xiàn)了其在時間和空間上的傳遞，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受到不同程度的噪聲干擾而出現(xiàn)差錯。差錯控制編碼就是在數(shù)字信息傳輸過程中通過編譯碼技術(shù)對傳輸過程中產(chǎn)生的差錯進(jìn)行糾正的技術(shù)。rs碼作為一種重要的差錯控制編碼方試，因其糾錯能力強(qiáng)，構(gòu)造簡單的特性以及高效的譯碼算法和大規(guī)模集成電路的發(fā)展，已被廣泛應(yīng)用在無線通信，數(shù)據(jù)存儲，深空探測和數(shù)字視頻廣播等各個領(lǐng)域。

rs碼的譯碼方法主要分為兩種，一種是硬判決譯碼算法，一種是軟判決譯碼算法，相比于硬判決譯碼算法，軟判決充分利用了信道的可靠度信息，能夠獲得比硬判決更高的譯碼增益，因而成為國內(nèi)外研究的重點(diǎn)。軟判決譯碼算法一般包含三個步驟：重數(shù)分配，插值和因式分解，其中，重數(shù)分配部分的復(fù)雜度最高，因此軟判決譯碼算法的性能主要由重數(shù)分配決定。

近年來，隨著隨機(jī)錯誤譯碼的發(fā)展日趨成熟，突發(fā)錯誤譯碼逐步走入研究者們的視野。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(jìn)行迭代，求解隨機(jī)錯誤位置，并利用隨機(jī)錯誤位置的特點(diǎn)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。這一算法在具有求解突發(fā)錯誤和隨機(jī)錯誤的能力的同時，相較原有算法還降低了運(yùn)算復(fù)雜度，硬件電路易于實(shí)現(xiàn)。之后，研究人員又提出了將軟判決譯碼算法應(yīng)用于突發(fā)錯誤譯碼，實(shí)現(xiàn)信道軟信息的充分利用，獲得更高的編碼增益。

將軟判決譯碼算法應(yīng)用于突發(fā)錯誤譯碼，就需要從信道中獲取長連續(xù)突發(fā)錯誤的精確位置和長度等相關(guān)軟信息，已知傳統(tǒng)的重數(shù)分配可獲得信道的可靠度信息，因此如何將傳統(tǒng)的重數(shù)分配與突發(fā)錯誤譯碼相結(jié)合，提出基于突發(fā)錯誤檢測的重數(shù)分配算法，在獲得信道可靠度信息的同時獲得突發(fā)錯誤的相關(guān)軟信息對于突發(fā)錯誤軟判決譯碼的發(fā)展具有重要意義。

附圖說明

圖1算法的工作流程

圖2算法的硬件電路實(shí)現(xiàn)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種可以降低譯碼端的運(yùn)算量和復(fù)雜度的的重數(shù)分配算法。主要技術(shù)方案如下：

一種基于突發(fā)錯誤檢測的重數(shù)分配算法，包括下列步驟：

(1)將突發(fā)錯誤信道模型化為方差為的隨機(jī)錯誤信道和方差為的突發(fā)錯誤信道的組合。

(2)根據(jù)信道可靠度定義突發(fā)度，已知符號的可靠度采用符號中最小絕對值比特的值代替，相應(yīng)的，采用符號中各個最大絕對值比特的值來代表符號處于突發(fā)錯誤的可能性，該值越大，則該符號越有可能處于突發(fā)錯誤位置。

(3)根據(jù)由高斯分布的3σ原則定義突發(fā)度閾值，對于一個碼字，已知其接收電平，計(jì)算每一符號的突發(fā)度，并與突發(fā)度閾值相比較，小于該閾值的符號即為突發(fā)錯誤符號，反之則不是，從而可以獲得該碼字內(nèi)突發(fā)錯誤符號的所有位置。

本發(fā)明將信道的軟信息具體化，在獲得信道可靠度的傳統(tǒng)重數(shù)分配算法中加入突發(fā)錯誤探測模塊，在獲得信道可靠度信息的同時獲得準(zhǔn)確的長連續(xù)突發(fā)錯誤的位置和長度等信息，以用于突發(fā)錯誤軟判決譯碼算法，并且將此基于突發(fā)錯誤檢測的新型重數(shù)分配模塊用硬件電路實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明在得到可靠度信息的同時可以得到突發(fā)錯誤的位置和長度信息，可以降低譯碼端的運(yùn)算量和復(fù)雜度，使復(fù)雜度較高的重數(shù)分配算法得以硬件實(shí)現(xiàn)。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明，主要針對長連續(xù)突發(fā)錯誤信道中軟判決譯碼算法的重數(shù)分配部分進(jìn)行設(shè)計(jì)，利用傳統(tǒng)重數(shù)分配算法獲得信道可靠度的方式及長連續(xù)突發(fā)錯誤的特征設(shè)計(jì)基于突發(fā)錯誤檢測的新型重數(shù)分配算法，算法在獲取信道可靠度信息的同時可獲得突發(fā)錯誤的位置及長度信息，為突發(fā)錯誤軟判決譯碼算法奠定基礎(chǔ)，與此同時，實(shí)現(xiàn)了該算法的硬件電路設(shè)計(jì)。

(1)突發(fā)錯誤信道建模是突發(fā)錯誤譯碼的基礎(chǔ)，在本設(shè)計(jì)中，突發(fā)錯誤信道模型由兩個方差分別為和的高斯信道組成，由射頻干擾等造成的突發(fā)錯誤的最顯著特征是其電平波動較大，因此其方差較大，而隨機(jī)錯誤處的方差較小。

(2)傳統(tǒng)的重數(shù)分配算法是由信道的后驗(yàn)概率計(jì)算其符號可靠度信息，公式如下：γi＝(-2·|ri,k|/σ²)·lge，其中ri,k是該符號中電平絕對值最小的比特，類似的，根據(jù)突發(fā)錯誤出電平值高且波動較大的特點(diǎn)定義符號突發(fā)度：bi＝(-2·|ri,l|/σ²)·lge，其中ri,l是每一編碼符號中電平絕對值最大的比特，|ri,l|越大，則bi越大，該符號越有可能處于突發(fā)錯誤位置。

(3)引用定理高斯分布的3σ原則：對于方差為的高斯信道，其信號電平分布在區(qū)間(1-3σnb,1+3σnb)的概率為0.9974，因此，信號電平分布在該區(qū)間外的概率基本為0.

(4)由3σ原則定義突發(fā)度閾值bth＝(-2·|1+3σ|/σ²)·lge，可知對于隨機(jī)錯誤處的信號，電平小于該閾值的概率基本為0，因此bi≤bth的符號是處于突發(fā)錯誤位置的符號。因此對于一個接收碼字，已知其各個比特接收電平，計(jì)算每一符號的突發(fā)度，并與突發(fā)度閾值相比較，小于該閾值的符號即為突發(fā)錯誤符號，反之則不是。

(5)最后，采用數(shù)字電路對上述新型重數(shù)分配算法進(jìn)行硬件實(shí)現(xiàn)，如圖2。

算法的具體偽代碼如圖1所示。

接收端接收比特級電平ri,k，對于每個編碼符號，計(jì)算它的硬判決值，最小絕對值比特γi及其位置δi，最大絕對值比特κi及突發(fā)閾值κth；

選取η個最小γi的位置組成最不可靠集合若則賦兩個插值點(diǎn)，其中第二硬判決值是第一硬判決的最小絕對值比特進(jìn)行符號反轉(zhuǎn)得到，否則賦一個插值點(diǎn)。

將κi與κth相比較，若κi≤κth，則位置i為突發(fā)錯誤位置，反之不是。