提供了一种用于二进制数据的错误纠正和错误检测的方法。为了代数单个符号错误纠正和检测，提出了一种方法，其实现了纠正码字内的未知位置处的单个符号错误；识别码字内的多个符号被不可纠正地毁坏的情况；以及识别码字内的单个符号被不可纠正地毁坏的情况。该方法包括步骤：计算所接收的字的伴随；将该伴随分割为两部分；检查从这两个伴随部分计算的３个整数权重量；将该伴随转换为与所接收的比特相关联的整数值“正交比特错误权重”矢量；以及切换所接收的字的其中关联的“正交比特错误权重”在其可能值范围的上半部分中的那些比特。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及用于光存储系统的错误纠正代码(ECC)的领域。其可以被应用于磁记 录存储设备、独立磁盘冗余阵列(RAID)系统和传输系统。
技术介绍
H. Fujita等 人 的Modified low-density MDS array codes for toleratingdouble disk failures in disk array，，，IEEE Trans C0MP_56，pp. 563_566呈 现了用于容忍磁盘阵列中的双磁盘失效(failure)的低密度MDS阵列代码的新的类别。所 提出的MDS阵列代码具有比Blaum等人的EVEN0DD代码更低的编码和解码复杂度。
技术实现思路
—种可高效地编码的准循环(quasi-cyclic)错误纠正代码的方法将在下面被 命名为z阵列(zArray)代码。z阵列代码基于已知的阵列代码，如在R. J. G. Smith, Easily Decodable Efficient Self-Orthogonal Block Codes，，， Electronics Letters, Vol 13No. 7，卯173-174， 1977中发表。z阵列代码以系统的方式构成具有LDPC即低密度奇 偶校验类型的ECC代码，所述ECC代码一方面即使在大的码字(codeword)长度下仍可高效 地编码，而另一方面具有在使用消息通过算法(message passing algorithm)被解码时的 好的性能。 通过下列步骤定义和生成z阵列代码的奇偶校验矩阵生成第一中间矩阵Hl，以 包括两行方形的、尺寸相同的二进制子矩阵，其中第一行包括P个具有尺寸P，P的单位矩阵 I，而第二行包括P个具有尺寸P'P的循环移位矩阵(cyclic shift matrix) o的增幂o u， 其中u = 0，. . . ，p-l。通过从第一中间矩阵HI的每个子矩阵中去除在列指数[r+2ri+i+q] 模P处的m个等距列，来从第一中间矩阵HI生成第二中间矩阵H2，其中i、 m、 p、 q为整数， 其中i = 0，. . . m-l，其中预定义m、p、q、r以使p = m+2mr，并且其中子矩阵内的列指数从0 开始。下面，向对应于ou的子矩阵施加该列去除的结果将被表示为ou'。通过从第二中 间矩阵H2的第一行子矩阵中删除由于去除步骤而只包含零的那些矩阵行，来从第二中间 矩阵H2生成第三中间矩阵H3。作为该删除的结果，第三中间矩阵H3的第一行包括p个具有 尺寸(Pi) (p-m)的小单位矩阵I。通过预设m-l个具有高度2p-m、具有权重(weight) 2 的二进制列矢量来从第三中间矩阵H3生成z阵列代码的奇偶校验矩阵H，其中列矢量在其 中子矩阵的并置[o001]具有行权重2的那些行范围中的中间行中具有1元素。后述二 进制列矢量一同被命名为z矩阵，因此有z阵列代码的名称。 下面，我们用z阵列码字的符号(symbol)来表示这些p-m个比特的元组 (tuple):所述p-m个比特对应于奇偶校验矩阵H的在列去除后包含循环移位子矩阵ou中 的一个的列的那些列。进一步地，我们用符号x或第x符号来表示元组中对应于列 o (x—的那一个。注意在该命名法中，由于它们的编号，所以对应于奇偶校验矩阵H的z矩 阵部分的码字的m-l个最左边的比特通常不被视为符号。 Z阵列代码相比阵列代码的优点-通过作为列正则(regular) ， z阵列代码使得能够具有比列非正则(irregular) 的阵列代码更好的消息通过解码性能； Z阵列代码维持随着码字长度而线性增长的编码时间； z阵列代码允许奇偶比特(parity bit)生成(即编码)被分割为可调整数目的独 立顺序任务，使能编码过程的并行化(parallelization)。 为了高效编码能力和好的消息通过解码性能而设计z阵列代码。但是，只在错误 由所接收的码字的低比特可靠性来反映时，消息通过解码是恰当的。这可能不是突发错误 (或代表具有已知位置的突发错误的擦除(erasure))或粒噪声(shot noise)事件的情况。 在同一符号内包括多个毁坏的比特的单个符号错误的情况中，消息通过解码很可能不能找 到正确的码字，尤其是在错误是由某形式的短错误突发导致的情况下。然后，可以执行用于 潜在单个符号错误的代数符号错误解码。 已经在1992年的M.Blaum的A CODING TECHNIQUE F0RREC0VERY AGAINST DOUBLE DISK FAILURE IN DISK ARRAYS中公开了单个错误纠正代码。也分别参见美国专 利No. 5，271，012或EP 0519669。这些代码具有最小距离3，并且因此可以纠正任何单个符 号错误。 在美国专利No. 5， 644， 695中公开了 Blaum的解码方法。它依靠广义阵列代码，所 述广义阵列代码如在美国专利No. 5， 351， 246、并且也包括美国专利No. 5， 271， 012中呈现。 尽管z阵列代码的大部分码字具有最小距离3，但它们中的一些具有最小距离2， 从而利用z编码并非所有单个符号错误是可纠正的。 关于解码z阵列编码数据-对于随机比特错误来说，可以有利地使用消息通过解码；-至少对于z阵列代码的子类来说，可以使用来自z阵列编码的一个处理步骤的修改来纠正单擦除和双擦除(在码字内的已知位置处的错误符号)。这利用了该子类的结 构； 对于短突发错误(即在码字内的未知位置处的单个符号的若干比特被毁坏时)的 情形来说，到目前为止缺乏有效的解码(即纠正)方法。 来自现有技术，即US5， 271， 012/EP0519669、 US5， 644， 695和US5， 351， 246的解决 方案涉及不具有允许并行化编码的特征的不同的代码。 本专利技术提供代数单个符号错误纠正和错误检测方法。术语代数解码在错误纠正领域中已知，其指其中与被称作消息通过的迭代方法相比、从一些给定的数据计算正确数据的解码方法，在所述消息通过中，给定的错误数据在该方法中渐进地收敛至正确数据。本专利技术提出并描述在Z阵列编码数据上，从现有技术已知的多数逻辑解码(Majority LogicDecoding)的修改可以有效地被用于下列任务-纠正码字内(在已知位置处)的单个符号错误；-识别码字内的多个符号被不可纠正地毁坏的情况；-识别码字内的单个符号被不可纠正地毁坏的那些(少数)情况。 根据本专利技术的方法包含下列步骤-计算所接收的字的伴随(syndrome); _将该伴随分割为两部分；-检查从这两个伴随部分计算的3个整数权重量；-将该伴随转换为与所接收的比特相关联的整数值正交比特错误权重矢量； -切换(toggle)所接收的字的其中关联的正交比特错误权重在其可能值范围的上半部分中的那些比特。 优点-为了 Z阵列编码数据而补足其他以前专利技术的解码方法。在一起使用时，这些解码 技术涵盖许多(如果不是大多数)在实际中重要的解码情景；-在z阵列编码数据上使用本方法时，本方法为US 5， 644， 695的解码方法的有利 的替代方案。 本专利技术解决纠正z阵列码字内的单个符号错误的问题。提出了一种用于纠正z阵 列码字内的单个符号错误的方法。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于二进制数据的错误纠正和错误检测的方法，所述二进制数据已经由ＬＤＰＣ代码进行了错误纠正编码，所述ＬＤＰＣ代码的奇偶校验矩阵等于以下步骤的结果：生成第一中间矩阵，其包括两行方形的、尺寸相同的二进制子矩阵，其中第一行包括ｐ个具有尺寸ｐ.ｐ的单位矩阵，第二行包括ｐ个具有尺寸ｐ.ｐ的循环移位矩阵的增幂；通过从第一中间矩阵的每个子矩阵中去除在列指数［ｒ＋２ｒｉ＋ｉ＋ｑ］模ｐ处的ｍ个等距列，来从第一中间矩阵生成第二中间矩阵，其中ｉ、ｍ、ｐ、ｑ为整数，其中ｉ＝０，．．．ｍ－１，其中预定义ｍ、ｐ、ｑ、ｒ以使ｐ＝ｍ＋２ｍｒ，并且其中子矩阵内的列指数从０开始；通过从第二中间矩阵Ｈ２的第一行子矩阵中删除只包含零的那些矩阵行，来从第二中间矩阵生成第三中间矩阵；向第三中间矩阵预设具有其中与移位矩阵的１次幂并置的移位矩阵的０次幂具有行权重２的那些行范围的中间行中的“１”元素的、具有高度２ｐ－ｍ的ｍ－１个二进制列矢量；以字组织该二进制数据，字包括符号，该方法具有步骤：从所接收的字和ＬＤＰＣ代码的奇偶校验矩阵来计算二进制伴随矢量；将伴随矢量分割为第一子矢量和第二子矢量；从第一子矢量计算第一错误权重，并且从第二子矢量计算第二错误权重和第三错误权重；将伴随矢量转换为正交比特错误权重矢量；经由多数决定，从正交比特错误权重矢量导出多数错误矢量；从多数错误矢量计算与所接收的字的符号相关联的符号错误权重矢量；从符号错误权重矢量导出潜在符号错误的数目；通过与第一子矢量的逐位ＸＯＲ运算，来纠正其中潜在符号错误的数目被导出为１的那些所接收的字。...
【技术特征摘要】
EP 2008-10-16 08305690.3一种用于二进制数据的错误纠正和错误检测的方法，所述二进制数据已经由LDPC代码进行了错误纠正编码，所述LDPC代码的奇偶校验矩阵等于以下步骤的结果生成第一中间矩阵，其包括两行方形的、尺寸相同的二进制子矩阵，其中第一行包括p个具有尺寸p·p的单位矩阵，第二行包括p个具有尺寸p·p的循环移位矩阵的增幂；通过从第一中间矩阵的每个子矩阵中去除在列指数[r+2ri+i+q]模p处的m个等距列，来从第一中间矩阵生成第二中间矩阵，其中i、m、p、q为整数，其中i＝0，...m-1，其中预定义m、p、q、r以使p＝m+2mr，并且其中子矩阵内的列指数从0开始；通过从第二中间矩阵H2的第一行子矩阵中删除只包含零的那些矩阵行，来从第二中间矩阵生成第三中间矩阵；向第三中间矩阵预设具有其中与移位矩阵的1次幂并置的移位矩阵的...
【专利技术属性】
技术研发人员：奥利弗泰斯，陈晓明，马科乔治，
申请(专利权)人：汤姆森特许公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]
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