一种改进的BCH软判决译码方法技术

本发明专利技术公开了一种改进的BCH软判决译码方法，主要解决现有的BCH软判决译码算法复杂度高且译码延迟太大的问题。其实现步骤是：1.根据输入的软信息选出t个可信度最低的码元位置作为估计的错误位置，并求出对应的有限域错误位置数；2.将输入的软信息进行硬判决得到二进制BCH码，并求出初始伴随多项式；3.分别更新估计的错误位置和伴随多项式；4.由更新的伴随多项式求出错误位置多项式，若求出的错误位置多项式的最高次幂小于BCH码的最大可纠错个数t，则求出错误图样，否则返回步骤3；5.根据错误图样对硬判决得到的码字进行纠错，完成译码。本发明专利技术减小了软判决译码算法的复杂度，并降低了译码延迟，可用于差错控制编码。

An improved BCH soft decision decoding method

The invention discloses an improved BCH soft decision decoding method, which mainly solves the problem that the existing BCH soft decision decoding algorithm has high complexity and large decoding delay. It comprises following steps: 1 according to the soft input information to select t as the lowest credibility symbol position error of position estimation, and calculated the corresponding finite domain where the error number; makes a hard decision and soft information will get 2 input binary BCH code, and calculate the initial adjoint polynomial; 3 respectively the error location update and the adjoint polynomial; adjoint polynomials by the 4 update for the error location polynomial, if the error location polynomial to calculate the maximum power is less than BCH the maximum error correction code number T, then calculated the error pattern, otherwise return to step 3; 5 according to the error pattern of the hard decision of the code for error correction to complete decoding. The invention reduces the complexity of the soft decision decoding algorithm and reduces the decoding delay.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于通信
，具体涉及一种改进的BCH软判决译码方法，可用于DVB-S2、DVB-S2X、WBAN等通信标准中定义的BCH码的译码。
技术介绍
在通信过程中，由于数字信号在信道传输中受到各种干扰因素造成信号质量劣化、丢码或者误码，因此在信号传输前需要对数字信号进行一些特殊处理，以某种方式加入一定的控制误差用的数码以达到自动检测纠错的目的，这个过程称之为信道编码。纠错控制编码技术是信道编码的一类，被广泛运用在各类通信系统中。BCH(Bose-Chaudhuri-Hocquenghem)码是一种重要的纠错码，它可纠多个随机错误且纠错能力很强，在短码和中等码长时，其纠错性能接近于理论值。另外，它具有严密的代数结构，构造方便，编码简单，因此也是应用最广泛的循环码、线性分组码。BCH码的编码增益和译码算法相关，软判决译码算法可以达到更好的编码增益，但是为了得到更好的译码性能，软判决译码的实现要比硬判决译码困难得多：1.更高的硬件复杂度：软判决译码器处理需要一个硬判决译码器核外，还需要增加额外的模块，计算并比较每个候选码字与硬判决前的接收序列之间的欧式距离，这其中涉及到的乘加、比较运算都要占用更大的硬件面积造成大量的功耗。2.更大的译码延迟：软判决译码算法产生的每个候选码字都要进行一次完整的硬判决译码，最常用的软判决译码算法是Chase-Ⅱ算法，该算法产生的测试序列是2t个，其中t是BCH码最多能纠正的错误个数，因此Chase-Ⅱ算法的译码延迟应该是硬判决译码的2t倍，随t成指数增长，当码长很长时这么大的译码延迟是无法接受的。因此对于软判决译码算法，如何在获得比硬判决译码更好的编码增益的前提下降低译码复杂度和减小译码延迟，是亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对上述现有的不足，提出一种改进的BCH软判决译码方法，以在获得比硬判决译码算法更好的编码增益的前提下降低软判决译码复杂度，并减小译码延迟。本专利技术的技术关键是对传统的Chase-Ⅱ算法进行了改进，即在传统的Chase-Ⅱ算法的基础上，通过增加一个错误位置估计模块和更新伴随式S模块，使得每次迭代只需迭代关键方程求解模块，而对延迟很大的伴随式求解模块和Chien搜索模块不进行迭代，以减少译码延迟，并且避免欧式距离的计算与比较，减少了译码复杂度，根据估计出的错误位置及其对应的有限域错误位置数对伴随式进行更新，可以提前纠正一些错误码元，获得比传统BCH硬判决译码算法更好的编码增益，其实现方案包括如下：(1)根据输入的软信息，选出t个可信度最低的码元位置，作为估计出的错误位置：L＝[l1,l2,...,li,...,lt]，其中li是第i个估计的错误位置，i＝1,2,...,t，并求出这t个估计的错误位置对应的有限域错误位置数：其中是第i个估计的错误位置所对应的有限域错误位置数，t为BCH码的最大可纠错个数；(2)将接收到的软信息进行硬判决，得到二进制BCH码：R＝(rn-1,...,rn-k,...,r1,r0)，用多项式表示为R(x)＝rn-1xn-1+...+rn-kxn-k+...+r1x+r0,k＝1,2,...,n，其中n为码长，rn-k是接收到的第k个码元，rn-k能取值为1或者0；(3)计算出BCH码的伴随多项式的系数S＝{s1,s2,...,sj,...,s2t本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改进的BCH软判决译码方法，包括：(1)根据输入的软信息，选出t个可信度最低的码元位置，作为估计出的错误位置：L＝[l1,l2,...,li,...,lt]，其中li是第i个估计的错误位置，i＝1,2,...,t，并求出这t个估计的错误位置对应的有限域错误位置数：其中是第i个估计的错误位置所对应的有限域错误位置数，t为BCH码的最大可纠错个数；(2)将接收到的软信息进行硬判决，得到二进制BCH码：R＝(rn‑1,...,rn‑k,...,r1,r0)，用多项式表示为R(x)＝rn‑1xn‑1+...+rn‑kxn‑k+...+r1x+r0,k＝1,2,...,n，其中n为码长，rn‑k是接收到的第k个码元，rn‑k能取值为1或者0；(3)计算出BCH码的伴随多项式的系数S＝{s1,s2,...,sj,...,s2t}，sj表示第j个伴随多项式系数：sj＝R(αj)＝rn‑1αj(n‑1)+...+rn‑kαj(n‑k)+...+r1αj+r0α0，其中j＝1,2,...,2t，αj(n‑1),αj(n‑k),...,αj,α0均为有限域的不同元素；(4)产生一个更新向量P＝(p1,...,pi,...,pt)，其中pi取值为1或者0，设P的初始值为全零；(5)利用下式分别更新估计的错误位置和伴随多项式系数，得到更新后的估计错误位置和伴随多项式系数L^=[l^1,...,l^i,...,l^t],l^i=li×pi]]>S^=(s^1,...,s^j,...,s^2t),s^j=sj+Σi=1tβlij.pi=sj+(βlij.p1+...+βlij.pi+...+βlij.pt);]]>(6)和更新完成后，将更新向量P加1；(7)根据更新后的伴随多项式系数,计算出错误位置多项式σ(x)＝σ0+σ1x+...+σuxu+...+σtxt，其中σu是错误位置多项式第u次幂xu的系数，u＝0,1,...,t，若错误位置多项式σ(x)的最高次幂小于t，则执行步骤(8)，否则返回步骤(5)；(8)分别将有限域的元素αk代入到错误位置多项式σ(x)中，求出错误图样E＝(en‑1,en‑2,...,en‑k,...,e1,e0)：若σ(αk)＝0且则en‑k＝1；若σ(αk)≠0且则en‑k＝1；否则，en‑k＝0。其中en‑k表示第k个位置的码元是否错误，en‑k＝1表示第k个位置的码元是错误位置，en‑k＝0表示第k个位置的码元不是错误位置；(9)将第(8)步求出的错误图样E＝(en‑1,en‑2,...,en‑k,...,e1,e0)与步骤(2)得到的二进制BCH码R＝(rn‑1,rn‑2,...,rn‑k,...,r1,r0)进行异或运算，得到最终译出的码字C^=(c^n-1,c^n-2,...,c^n-k,...,c^1,c^0),]]>其中表示译出的第k个码元，c^n-k=rn-k⊕en-k,]]>译码完成。...

【技术特征摘要】
1.一种改进的BCH软判决译码方法，包括：
(1)根据输入的软信息，选出t个可信度最低的码元位置，作为估计出的错误
位置：L＝[l1,l2,...,li,...,lt]，其中li是第i个估计的错误位置，i＝1,2,...,t，并求出这t
个估计的错误位置对应的有限域错误位置数：其
中是第i个估计的错误位置所对应的有限域错误位置数，t为BCH码的
最大可纠错个数；

【专利技术属性】
技术研发人员：宫丰奎，杨翠，张南，陈浩，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61