Rs解碼的實現方法和裝置的製作方法

2023-08-03 14:29:36

專利名稱：Rs解碼的實現方法和裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及通信領域，尤其涉及一種RS解碼的實現方法和裝置。
背景技術：
由裡德(Reed)和索羅蒙(Solomon)構造出的RS (Ree(Salomon)碼是一種具有很 強糾錯能力的BCH(Bose、Ray_Chaudhuri與Hocquenghem)碼。RS碼是典型的代數幾何碼， 廣泛的應用於通信系統中，例如深空通信、無線系統、數據存儲系統等。目前對高速率數據 傳輸的要求也促進了高速RS解碼裝置的設計。如圖1所示，RS解碼系統可劃分為不同功能的六個模塊組成，包括碼字接收模塊 101、差異計算模塊102、錯誤位置更新計算模塊103、錯誤信息統計模塊104、緩存碼字接收 模塊105和糾錯模塊106，下面對這六個模塊的功能進行描述。碼字接收模塊101，用於接收輸入碼字，並根據接收的碼字計算伴隨矩陣的係數， 供後續計算的使用；差異計算模塊102，用於在迭代解碼的過程中不斷的更新和計算迭代 累加值；錯誤位置更新計算模塊103，用於在迭代的過程中不斷的更新計算錯誤位置寄存 器。錯誤信息統計模塊104用於根據解碼得到的錯誤位置，計算對應的錯誤值的大小；緩 存碼字接收模塊105用於緩衝接收的碼字；糾錯模塊106用於根據解碼結果進行相應的糾 錯，完成後輸出解碼結果。其中，差異計算模塊102和錯誤位置更新計算模塊103構成了 RS 解碼算法中BM算法的硬體架構，緩存碼字接收模塊105和糾錯模塊106是解碼器的輔助裝 置。目前，差異計算模塊102和錯誤位置更新計算模塊103之間串行操作，存在較大的 延遲路徑，並且在RS解碼過程中，這兩個模塊之間的運算操作相互依賴、依次進行，使得譯 碼效率的較低。針對相關技術中RS解碼過程中，存在較大的延遲路徑且運算操作相互依賴導致 解碼效率較低的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

發明內容
針對相關技術中RS解碼過程中，存在較大的延遲路徑且運算操作相互依賴導致 解碼效率較低的問題，本發明提出一種RS解碼的實現方法，能夠提高解碼效率。針對相關技術中RS解碼過程中，存在較大的延遲路徑且運算操作相互依賴導致 解碼效率較低的問題，本發明還提出一種RS解碼的實現裝置，能夠提高解碼效率。本發明的技術方案是這樣實現的一種RS解碼的實現方法，包括將錯誤位置多項式係數、伴隨式矩陣係數、以及差異增量轉換為特定中間參量的 多項式係數，並根據轉換前的所述錯誤位置多項式係數、轉換前的所述伴隨式矩陣係數、以 及轉換前的所述差異增量之間的關係確定轉換後的所述錯誤位置多項式係數與轉換後的 所述差異增量之間的迭代關係；
根據所述迭代關係對所述錯誤位置多項式係數進行更新。優選地，轉換前的所述錯誤位置多項式係數、所述伴隨式矩陣係數、以及所述差異 增量之間的關係通過以下公式表示Sr = Yj Xr-lSr^l ,其中，δ ^為轉換前的所述差異增量，為轉換前的所述錯誤位置多項式的係數， Sr_j為轉換前的所述隨式矩陣係數，r為迭代次數，且r的取值為0至2t-l，2t-l為最大迭 代次數，j的取值為0至t。優選地，轉換後的所述錯誤位置多項式係數、轉換後的所述伴隨式矩陣係數、以及 轉換後的所述差異增量之間的關係通過以下公式表示λ (r, x)*S(x) = δ 0 (r) + δ J (r) ____δ r (r) *xr+..其中，λ (r, χ)為轉換後的所述錯誤位置多項式係數，S(χ)為轉換後的所述伴隨 式矩陣係數，δοω+δ^Γ)^+... 5r(r)*xr+..為轉換後的所述差異增量，χ為所述特定中
間參量。優選地，所述迭代關係通過以下公式表示λ (r+1, χ) = γ (r)氺 λ (r, χ) —χ氺 δ (r)氺D (r, χ),其中，γ (r)為乘法係數，D(r，x)為輔助多項式。優選地，所述乘法係數通過以下公式表示y (r) = θ δ (r) + (l- θ ) y (r-l)，其中，當δ (r)乒 O 時，θ = 1，當 δ (r) = O 時，θ =0。其中，當δ (r)乒 O 時，D(r，x) = λ (r, χ)；當δ (r) = O 時，D(r，χ) = O。一種RS解碼的實現裝置，包括第一乘法器，用於將乘法係數和錯誤位置多項式係數執行相乘操作；第二乘法器，用於將差異增量和輔助多項式執行相乘操作；加法器，用於將所述第一乘法器的輸出結果和所述第二乘法器的輸出結果相加， 並將相加後的結果發送給所述迭代關係計算模塊。迭代關係計算模塊，用於根據迭代關係，對所述第一乘法器中的錯誤位置多項式 係數進行更新，以及對所述第二乘法器中的所述輔助多項式進行更新。其中，所述迭代關係通過以下公式表示λ (r+1, χ) = γ (r)氺 λ (r, χ) —χ氺 δ (r)氺D (r, χ),其中，Υ (r)為乘法係數，D (r，χ)為輔助多項式；γ (r) = θ δ (r) + (l- θ ) y (r-l)，其中，當δ (r)乒 0 時，θ = 1，當 δ (r) = 0 時，θ = 0 ；當δ (r)乒 0 時，D(r，χ) = λ (r, χ)；當δ (r) = 0 時，D(r，χ) = 0。藉助本發明的上述技術方案，通過確定錯誤位置多項式係數與差異增量之間的迭 代關係，在計算出差異增量的同時確定出錯誤位置多項式係數，無需單獨計算差異增量，減 少了解碼計算的運算量，提高了解碼效率。


圖1是根據現有技術的RS解碼器的原理框圖；圖加和圖2b是根據本發明實施例的RS解碼器BM算法硬體框圖；圖3是根據本發明實施例的的RS解碼的實現方法的流程圖；圖4是根據本發明實施例的的RS解碼的實現裝置的組成結構圖；圖5是根據本發明實施例的雙路並行RS解碼器硬體框圖；圖6是根據本發明實施例的的RS解碼系統的組成結構圖。
具體實施例方式為了清楚描述本發明，下面結合附圖1和附圖2對現有技術的解碼原理進行簡單 描述。如圖加所示，現有技術主要利用差異計算模塊102和錯誤位置更新計算模塊103 執行BM算法，其中，差異計算模塊102的實現原理如圖2b所示。BM算法的實現過程包括 步驟1，碼字接收模塊101接收碼字，根據接收到的碼字計算出伴隨多項式係數S，並將伴隨 多項式係數S輸入到差異計算模塊102中；步驟2，差異計算模塊102根據輸入的伴隨多項 式係數S、以及錯誤位置多項式係數(XtlOO，A1W,..., At(r))的初始值計算出增量差 異δ (r)，並將計算出的δ (r)輸入到錯誤位置更新計算模塊103中；步驟3，控制模塊104 產生相應的Y (r)和控制信號McOO,也將γ (r)和控制信號M。(r)輸入到錯誤位置更新計 算模塊202中；步驟4，錯誤位置更新計算模塊202計算根據δ (r)、Y (r)和M。(r)，對錯 誤位置多項式係數(XtlOO, X1OO,...，λ t(r))進行更新，並將更新後的錯誤位置多項式 係數(λ ^ (r)，λ工(r)，. . .，λ t (r))反饋給差異計算模塊102。依次類推，重複執行步驟2 至步驟4，迭代2t (對於RS(n，k)編碼，t = (n-k)/2)次，得到最終的錯誤位置多項式係數
(λ 0 (r), λ 丄(r),…，λ t (r)) ο由圖2b可以看出，現有BM算法結構的關鍵路徑較長(包含了一個乘法器和加法 樹)，導致RS解碼裝置的效率較低。本發明原BM算法進行了分析和改進，得出了比較適合 高效率解碼的雙路並行解碼方法，解決了現有解碼方法路徑延遲大、效率低的問題。該解碼 裝置的關鍵在於102和103裝置的實現，由於實現方式的不同，會導致不同裝置不同的解碼 效率。經過對原BM算法的分析和改進，得出了比較適合高效率解碼的雙路並行解碼裝置。圖3是根據本發明實施例的RS解碼的實現方法的流程圖，如圖3所示，包括以下 步驟步驟S301，將錯誤位置多項式係數、伴隨式矩陣係數、以及差異增量轉換為特定中 間參量的多項式係數，並根據轉換前的錯誤位置多項式係數、轉換前的伴隨式矩陣係數、以 及轉換前的差異增量之間的關係確定轉換後的錯誤位置多項式係數與轉換後的差異增量 之間的迭代關係。步驟S302，根據迭代關係對錯誤位置多項式係數進行更新，由於轉換前的錯誤位 置多項式係數、伴隨式矩陣係數、差異增量均為具體的數值，轉換後錯誤位置多項式係數、 伴隨式矩陣係數、差異增量為含有特定中間參量的多項式係數，這裡對錯誤位置多項式系 數進行更新是指根據確定出的迭代關係，對轉換後的錯誤位置多項式係數進行更新，即根據迭代關係，對迭代關係式中的錯誤位置多項式係數進行更新，經過η次迭代運算，每次迭 代運算均計算出一個錯誤位置多項式係數，最後一次迭代運算得到的錯誤位置多項式係數 即為最終得到的錯誤位置多項式係數。本發明主要從算法上進行改進，可以看出，現有的BM算法中，增量差異δ (r)是由 伴隨係數S以及錯誤位置多項式係數(XQ(r)，Xjr)，...，Xt(r))經過乘累加獲得的，這 樣就產生較長的乘累加關鍵路徑，且結構不規則。由於δ (r)只是中間變量，並非最終的結 果，無需求出δ (r)值。基於此，本發明考慮利用多項式間的迭代公式來求錯誤位置多項式 係數(λ。(ι·)，入 ，...，Xt(r))，不需要求出δ (r)值，改進後的算法結構同時迭代得出 δ (r)、以及錯誤位置多項式係數(λ 0 (r)，λ i (r)，· · ·，λ t (r))，具體的算法改進如下現有技術中，利用下述公式⑴計算δ (r)針對圖2b有式(1)
權利要求
1.一種RS解碼的實現方法，其特徵在於，包括將錯誤位置多項式係數、伴隨式矩陣係數、以及差異增量轉換為特定中間參量的多項 式係數，並根據所述轉換前的所述錯誤位置多項式係數、所述轉換前的所述伴隨式矩陣系 數、以及所述轉換前的所述差異增量之間的關係確定轉換後的所述錯誤位置多項式係數與 轉換後的所述差異增量之間的迭代關係；根據所述迭代關係對所述錯誤位置多項式係數進行更新。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，轉換前的所述錯誤位置多項式係數、所述 伴隨式矩陣係數、以及所述差異增量之間的關係通過以下公式表示
3.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，轉換後的所述錯誤位置多項式係數、轉換 後的所述伴隨式矩陣係數、以及轉換後的所述差異增量之間的關係通過以下公式表示λ (r, x)*S(x) = δ0(Γ)+δ. . . 5r(r)*xr+..其中，λ (r, χ)為轉換後的所述錯誤位置多項式係數，S(χ)為轉換後的所述伴隨式矩 陣係數，δ^^+δ^Γ)^+.... 5r(r)*xr+..為轉換後的所述差異增量，χ為所述特定中間參量。
4.根據權利要求3所述的方法，其特徵在於，所述迭代關係通過以下公式表示 λ (γ+1，χ) = γ Cr)氺 λ Cr，χ) -χ* δ (r)氺D (r, χ),其中，Y (r)為乘法係數，D(r，x)為輔助多項式。
5.根據權利要求4所述的方法，其特徵在於，所述乘法係數通過以下公式表示 Y (r) = θ δ (r) + (l- θ ) y (r-1),其中，當 δ (r)乒 0 時，θ = 1，當 δ (r) = 0 時，θ = 0。
6.根據權利要求4所述的方法，其特徵在於， 當 δ (r)興 0 時，D(r，χ) = λ (r, χ)；當 δ (r) = 0 時，D(r，χ) = 0。
7.—種RS解碼的實現裝置，其特徵在於，包括第一乘法器，用於將乘法係數和錯誤位置多項式係數執行相乘操作； 第二乘法器，用於將差異增量和輔助多項式執行相乘操作；加法器，用於將所述第一乘法器的輸出結果和所述第二乘法器的輸出結果相加，並將 相加後的結果發送給所述迭代關係計算模塊。迭代關係計算模塊，用於根據迭代關係，對所述第一乘法器中的錯誤位置多項式係數 進行更新，以及對所述第二乘法器中的所述輔助多項式進行更新。
8.根據權利要求7所述的裝置，其特徵在於，所述迭代關係通過以下公式表示λ (γ+1，χ) = γ (r)氺 λ (r，χ) -χ* δ (γ)氺D (r, χ),其中，Y(r)為乘法係數，D (r，χ)為輔助多項式；Y (r) = θ δ (γ) + (1-Θ) y (r-1),其中，當 δ (r)乒 0 時，θ = 1，當 δ (r) = 0 時，θ = 0 ； 當 δ (r)興 0 時，D(r，χ) = λ (r, χ)； 當 δ (r) = 0 時，D(r，χ) = 0。
全文摘要
本發明公開了一種RS解碼的實現方法和裝置，其中，該方法包括將錯誤位置多項式係數、伴隨式矩陣係數、以及差異增量轉換為特定中間參量的多項式係數，並根據轉換前的所述錯誤位置多項式係數、轉換前的所述伴隨式矩陣係數、以及轉換前的所述差異增量之間的關係確定轉換後的所述錯誤位置多項式係數與轉換後的所述差異增量之間的迭代關係；根據所述迭代關係對所述錯誤位置多項式係數進行更新。通過確定錯誤位置多項式係數與差異增量之間的迭代關係，在計算出差異增量的同時確定出錯誤位置多項式係數，無需單獨計算差異增量，減少了解碼計算的運算量，提高了解碼效率。
文檔編號H03M13/15GK102075199SQ200910238330
公開日2011年5月25日 申請日期2009年11月24日 優先權日2009年11月24日
發明者王帥 申請人:中興通訊股份有限公司