CN101218644A - 软解码方法和设备、纠错方法和设备以及软输出方法和设备 - Google Patents

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CN101218644A CNA2006800245074A CN200680024507A CN101218644A CN 101218644 A CN101218644 A CN 101218644A CN A2006800245074 A CNA2006800245074 A CN A2006800245074A CN 200680024507 A CN200680024507 A CN 200680024507A CN 101218644 A CN101218644 A CN 101218644A
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Abstract

提供了一种解码方法和设备、一种纠错方法和设备以及一种软输出方法和设备，以改善软纠错的性能。一种对编码为能够被软迭代解码的代码的码字进行解码的方法包括：接收码字的每一比特的软值；产生关于接收的码字的缺陷信号；将与产生的缺陷信号相应的所有比特的软值或与产生的缺陷信号相应的部分比特的软值改变为预定值，以执行纠错。

Description

软解码方法和设备、纠错方法和设备以及软输出方法和设备
技术领域
本发明各方面涉及一种解码方法和设备、一种纠错方法和设备以及一种软输出方法和设备，以改善软纠错的性能。
背景技术
随着数据存储介质的密度和数据传输的速度增加，在用于数据传输(包括有线/无线通信和光通信)的通信信道上每单位时间再现或发送的数据量也随之增加。其结果是，信道条件可能恶化，并且可能发生更多错误。例如，光学信息存储介质由于其高密度而按物理单位长度存储大量数据，因此可能由于灰尘、划伤或指纹而具有更多错误。在有线/无线通信中，因为每单位时间发送的数据量由于数据的高显示质量而增加，所以由通信故障引起的接收的数据的错误量也增加。因此，有线/无线通信通常应该在通信信道中使用具有高纠错性能的纠错方法或纠错码。
所使用的纠错方法或纠错码是参照输入比特的软值(例如，0.2或0.9)通过迭代校正来执行纠错的软迭代解码(例如，turbo码解码和低密度奇偶校验码(LDPC)解码)，而非参考输入比特的硬值(0或1)来执行纠错的方法(例如传统的Reed-Solomon编码)。输入比特的软值通常可以由“0”或“1”的输入硬值的概率来指示。
图1是公知的软编码/解码设备的框图。参照图1，软编码/解码设备100包括turbo/LDPC编码单元110、调制单元120、记录/读取单元130、软解调单元150和turbo/LDPC解码单元160。turbo/LDPC编码单元110使用用于输入数据的纠错的预定编码方法(例如LDPC编码或turbo编码的软编码)执行编码。调制单元120使用预定方法(例如使用游长受限(RLL)码)对从turbo/LDPC编码单元110输出的数据进行调制。
记录/读取单元130将调制的数据记录在记录介质140上，并且读取记录在记录介质140上的数据。软解调单元150从记录/读取单元130接收指示码字的概率值的数据，并输出指示数据字的每一比特的概率值的对数似然比(LLR)。turbo/LDPC解码单元160接收从软解调单元150输出的软值，执行与turbo/LDPC编码单元110中使用的预定编码方法相应的软解码，并输出解码的数据。
发明内容
在软解码方法中，因为使用软值来执行纠错，所以纠错的性能通常取决于输入比特的软值的可靠性。其结果是，需要改善使用软值的可靠性纠错的性能。
本发明的若干示例性实施例和各方面提供了一种解码方法和设备、一种纠错方法和设备以及一种软输出方法和设备，以改善软纠错的性能。
根据本发明的各方面，通过将由于缺陷而具有低数据可靠性的缺陷区段的软值改变为预定值，可改善由于缺陷而降低的数据可靠性，从而改善解码的性能。
根据本发明的示例性实施例和各方面，提供了一种对编码为能够被软迭代解码的代码的码字进行解码的方法。所述方法包括：接收软值，每个软值对应于码字的比特；产生与接收的码字相应的缺陷信号；将与产生的缺陷信号相应的一个或多个比特(例如所有或部分比特)的软值改变为预定值，以执行纠错。
根据本发明的各方面，所述预定值可指示相应比特为“0”的概率值和相应比特为“1”的概率值相同。此外，可根据低密度奇偶校验的纠错特性来确定所述预定值。此外，接收软值的步骤可包括从通信信道接收软值。此外，根据本发明的各方面，接收软值的步骤可包括从信息存储介质接收软值。
根据本发明的各方面，产生缺陷信号的步骤可包括：检测至少一个或多个区段，所述至少一个或多个区段包括在数据接收中数据不同步的区段、发生锁相环(PLL)错误的区段、在软解调期间产生同步错误的区段、或包括在调制的模式中不存在的模式的区段；产生与整个检测的区段或整个检测的区段的部分相应的缺陷信号。
此外，根据本发明的各方面，产生缺陷信号的步骤可包括：检测至少一个或多个区段，所述至少一个或多个区段包括发生伺服错误的区段、数据的可靠性相应于从拾取器的反射量相对较大或较小被确定为低的区段、检测到PLL错误或同步错误的区段、或包括在调制的模式中不存在的模式的区段；产生与整个检测的区段或整个检测的区段的部分相应的缺陷信号。
根据本发明的另一示例性实施例和各方面，提供了一种对编码为能够被软迭代解码的代码的码字执行纠错的方法，所述方法包括：将与编码的码字的缺陷信号相应的一个或多个比特(例如所有或部分比特)的软值改变为预定值；基于每个改变的软值执行迭代校正。
根据本发明的另一示例性实施例和各方面，提供了一种对编码为能够被软迭代解码的代码的码字进行解码的设备。所述设备包括：接收单元，接收软值，每个软值对应于码字的比特；缺陷信号产生单元，产生与接收的码字相应的缺陷信号；软解码器，将与产生的缺陷信号相应的一个或多个比特(例如所有或部分比特)的软值改变为预定值，以执行纠错。
根据本发明的另一示例性实施例和各方面，提供了一种对编码为能够被软迭代解码的代码的码字执行纠错的设备。所述设备包括：软解码器，将与编码的码字的缺陷信号相应的一个或多个比特(例如所有或部分比特)的软值改变为预定值，并基于每个改变的软值执行迭代校正。
根据本发明的另一示例性实施例和各方面，提供了一种从编码为能够被软迭代解码的代码的码字输出软值的方法。所述方法包括：接收软值，每个软值对应于码字的比特；产生与接收的码字相应的缺陷信号；将与产生的缺陷信号相应的一个或多个比特(例如所有或部分比特)的软值改变为预定值，并输出每个改变的软值。
根据本发明的另一示例性实施例和各方面，提供了一种从编码为能够被软迭代解码的代码的码字输出软值的设备，所述设备包括：接收单元，接收软值，每个软值对应于码字的比特；缺陷信号产生单元，产生与接收的码字相应的缺陷信号；软入软出(SISO)处理单元，将与产生的缺陷信号相应的一个或多个比特(例如所有或部分比特)的软值改变为预定值，并输出每个改变的软值。
在下面的描述中将部分地阐明本发明另外的方面和/或优点，其通过描述会变得明显，或者通过实施本发明可以了解。
附图说明
图1是公知的软编码/解码设备的框图。
图2是根据本发明实施例的输出从通信信道接收的数据的软值的软输出设备的框图。
图3是根据本发明实施例的对从通信信道接收的数据执行软解码的软解码设备的框图。
图4是根据本发明另一实施例的对从通信信道接收的数据执行软解码的软解码设备的框图。
图5是对数据执行软编码和将软编码的数据记录在光盘上的记录装置的示意性框图。
图6是根据本发明实施例的输出从数据存储介质读取的数据的软值的软输出设备的框图。
图7是根据本发明实施例的对从数据存储介质读取的数据执行软解码并再现软解码的数据的软解码设备的框图。
图8是根据本发明另一实施例的对从数据存储介质读取的数据执行软解码并再现软解码的数据的软解码设备的框图。
图9A至图9C示出了没有改变与缺陷信号相应的缺陷区段的纠错的示例。
图10示出了根据本发明实施例和各方面的与缺陷信号相应的缺陷区段被改变为预定值“0”的纠错。
图11示出了根据本发明实施例和各方面的与缺陷信号相应的缺陷区段被改变为预定值“1”的纠错。
图12示出了根据本发明实施例和各方面的与缺陷信号相应的缺陷区段被改变为预定值“-1”的纠错。
图13是示出根据本发明实施例的软输出方法的流程图。
图14是示出根据本发明实施例的软解码方法的流程图。
图15是示出根据本发明另一实施例的软解码方法的流程图。
图16是比较根据公知技术的LDPC纠错的性能和根据本发明各方面的LDPC删除校正的性能的曲线图。
具体实施方式
现在对本发明实施例进行详细的描述，其示例表示在附图中，其中，相同的标号始终表示相同部件。下面通过参照附图对实施例进行描述以解释本发明的各方面，无需详细描述公知功能或结构。
图2是根据本发明实施例的输出从通信信道接收的数据的软值的软输出设备200的框图。图2示出的软输出设备200参照用于软解码的缺陷信号改变软值并将改变的软值输出到软解码器240。
参照图2，根据本发明实施例的软输出设备200包括数据接收单元210、缺陷信号产生单元220和软入软出(SISO)处理单元230。数据接收单元210从用于有线/无线通信或光通信的通信信道205接收模拟信号，将接收的模拟信号转换为具有信号电平的数字信号(软值)，并通过产生时钟的锁相环(PLL)将转换的软值输出到SISO处理单元230。
缺陷信号产生单元220从接收的数据检测具有高的缺陷发生概率的缺陷区段(即，确定为具有低数据可靠性的缺陷区段)，并产生关于检测的缺陷区段的缺陷信号。在这点上作为示例，缺陷信号产生单元220从数据接收单元210接收用于确定信号是否具有缺陷的信息。如果接收的信息没有达到或超过预定标准，则缺陷信号产生单元220确定信号具有缺陷，指示检测到具有高的缺陷发生概率的缺陷区段。响应于对缺陷区段的检测，缺陷信号产生单元220产生关于检测到的缺陷区段的缺陷信号，并将产生的缺陷信号发送到SISO处理单元230。
用于确定信号是否具有缺陷的信息包括关于在数据接收中数据是否不同步的信息或关于是否发生PLL错误的信息。因为在数据不同步的区段中或包括具有PLL错误的区段的同步区段中数据的可靠性较低，所以可关于数据不同步的整个区段或部分区段或者包括具有PLL错误的区段的同步区段产生缺陷信号。
例如，SISO处理单元230通过使用软输出维特比算法(SOVA)的最大似然度检测来输出被认为是与从数据接收单元210接收的信号最相似的软信号，或者通过对数据传输中调制的信号执行软解调来输出软值。在这点上作为示例，根据本发明实施例和各方面的SISO处理单元230从缺陷信号产生单元220接收缺陷信号，将与缺陷区段(关于该缺陷区段产生了缺陷信号)相应的所有或部分比特的软值改变为预定值，并将改变的软值输出到软解码器240。
预定值可以改变，并且比特为“0”的概率和比特为“1”的概率可以相同。在这点上作为示例，“0”和“1”之间的预定值可以设置为“0”和“1”之间的平均值(即“0.5”，或在“0.5”左右变动的值)。此外，因为与缺陷区段相应的信号的可靠性通常较低，所以通过将预定值设置为“0.5”，通过解码器的删除校正可改善纠错的性能。如果用于硬比特的值“-1”和“1”被输入到软解码器240，则与缺陷区段相应的比特的预定值可以被设置为例如“0”或在“0”左右变动的值。正如将被进一步描述的那样，根据本发明的各方面可以设置其他的预定值。软解码器240使用从SISO处理单元230输入的软值通过软迭代校正(例如LDPC编码或turbo编码)来执行纠错。如图2所示，软解码器240可以在软输出设备200的外部。
图3是根据本发明实施例和各方面的对从通信信道接收的数据执行软解码的软解码设备300的框图。参照图3，软解码设备300包括数据接收单元310、缺陷信号产生单元320、SISO处理单元330和软解码器340。数据接收单元3 10从用于有线/无线通信或光通信的通信信道305接收模拟信号，将接收的模拟信号转换为具有信号电平的数字信号(软值)，并通过产生时钟的锁相环(PLL)将转换的软值输出到SISO处理单元330。如图3所示，软解码器340可被包括在软解码设备300中，用于执行纠错。
缺陷信号产生单元320从接收的数据检测具有高的缺陷发生概率的缺陷区段(即，确定为具有低数据可靠性的缺陷区段)，并产生关于检测的缺陷区段的缺陷信号。在这点上作为示例，缺陷信号产生单元320从数据接收单元310接收用于确定信号是否具有缺陷的信息，并且如果接收的信息没有达到或超过预定标准，则缺陷信号产生单元320确定信号具有缺陷，指示检测到具有高的缺陷发生概率的缺陷区段。响应于对缺陷区段的检测，缺陷信号产生单元320产生关于检测到的缺陷区段的缺陷信号，并将产生的缺陷信号发送到软解码器340。
通常，用于确定信号是否具有缺陷的信息包括关于在数据接收中数据是否不同步的信息或关于是否发生PLL错误的信息。例如，因为在数据不同步的区段中或包括具有PLL错误的区段的同步区段中数据的可靠性较低，所以可关于数据不同步的整个区段或部分区段或者包括具有PLL错误的区段的同步区段产生缺陷信号。SISO处理单元330通过使用软输出维特比算法(SOVA)的最大似然度检测来输出被认为是与从数据接收单元310接收的信号最相似的软信号，或者通过对数据传输中调制的信号执行软解调来输出软值。
软解码器340使用从SISO处理单元330输入的软值来执行纠错。在这点上作为示例，软解码器340使用从缺陷信号产生单元320提供的缺陷信号用于纠错。软解码器340将与缺陷区段(关于该缺陷区段产生了缺陷信号)相应的所有或部分比特的软值改变为用于纠错的预定值。预定值可以改变，但是例如比特为“0”的概率和比特为“1”的概率可以相同。正如将被进一步描述的那样，根据本发明的各方面可以设置其他的预定值。此外，根据本发明的各方面，纠错方法可应用于使用软值而非硬值执行迭代校正的软纠错方法，例如，包括LDPC编码和turbo编码。
图4是根据本发明另一实施例和各方面的对从通信信道接收的数据执行软解码的软解码设备400的框图。参照图4，软解码设备400包括数据接收单元410、SISO处理单元420、缺陷信号产生单元430和软解码器440。数据接收单元410、SISO处理单元420和软解码器440的操作与如图3所示的数据接收单元310、SISO处理单元330和软解码器340的操作相同或相似。
由于缺陷信号产生单元430在SISO处理期间产生缺陷信号，因此如图4所示的软解码设备400的配置和/或操作与如图3所示的软解码设备300的配置和/或操不同。在这点上作为示例，缺陷信号产生单元430从SISO处理单元420接收用于确定信号是否具有缺陷的信息并产生缺陷信号。用于确定信号是否具有缺陷的信息包括关于具有在软解调期间产生的同步错误的区段的信息或关于包括在解调的模式中不存在的模式的区段的信息。如果基于接收的信息确定存在高概率的具有缺陷的区段，则缺陷信号产生单元430将确定的区段或包括确定的区段的同步(sync)单元区段视为缺陷区段，产生关于缺陷区段的缺陷信号，并将缺陷信号输出到软解码器440。软解码器440从缺陷信号产生单元430接收缺陷信号并参照接收的缺陷信号执行纠错。
参照图5至图8描述根据本发明实施例和各方面的软解码方法应用于从信息存储介质再现数据的示例。图5是对数据执行软编码和将软编码的数据记录在光盘上的记录装置500的示意性框图。参照图5，记录装置500包括纠错码(ECC)编码器510、调制/反向非归零(NRZI)单元520、射频(RF)处理单元530、拾取器540和伺服系统550。
为了将数据记录在信息存储介质505上，ECC编码器510将用户数据编码为可以在数据再现中被软解码的ECC码，并将ECC编码的数据输出到调制/NRZI单元520。调制/NRZI单元520将ECC编码的数据调制为RLL码，构造多个具有预定单元并被划分为sync块的记录帧，将RLL码转换为NRZI信号，并将NRZI信号输出到RF处理单元530。
RF处理单元530产生记录波形以记录接收的NRZI信号并将记录波形输出到拾取器540。拾取器540根据产生的记录波形将光照射到数据存储介质505，以进行数据记录。伺服系统550执行伺服控制以驱动信息存储介质505。
图6是根据本发明实施例和各方面的输出从数据存储介质读取的数据的软值的软输出设备600的框图。在图6中，根据本发明各方面，软输出设备600将从信息存储介质605接收的信号的软值输出到ECC解码器650，所述软值基于缺陷信号被改变。
参照图6，软输出设备600包括拾取器610、伺服系统620、RF处理单元630、缺陷信号产生单元660和SISO处理单元640。伺服系统620对信息存储介质605中将被再现的位置进行伺服控制，以再现记录在信息存储介质605上的信息。拾取器610从信息存储介质605中将被再现的位置读取电信号并将该电信号输出到RF处理单元630。RF处理单元630从接收的电信号产生模拟信号。使用模拟数字转换器(ADC)(未示出)和PLL(未示出)将产生的模拟信号转换为数字信号，并且从转换的数字信号产生数据时钟。
例如，SISO处理单元640使用软输出维特比算法(SOVA)和软解调对软输入解码并输出软输出。在这点上作为示例，SISO处理单元640基于数字信号和从PLL产生的时钟输出与输入信号相应的软输出。SISO处理单元640从缺陷信号产生单元660接收缺陷信号，将与缺陷区段(关于该缺陷区段产生了缺陷信号)相应的所有或部分比特的软值改变为预定值，并将所述预定值输出到ECC解码器650。预定值可以改变，但是例如比特为“0”的概率和比特为“1”的概率可以相同。
缺陷信号产生单元660从伺服系统620或RF处理单元630接收用于确定信号是否具有缺陷的信息，根据预定标准产生缺陷信号，并将产生的缺陷信号输出到SISO处理单元640。例如，用于确定信号是否具有缺陷的信息包括关于伺服系统620的控制是否不稳定(例如寻道错误或聚焦错误)的信息或者指示以下情况的信息，即，如果数据的可靠性由于从拾取器610反射的量相对大或相对小而被确定为较低，则通过RF处理单元630将电信号转换而成的模拟信号的电平相对低。ECC解码器650使用从SISO处理单元640输入的软值通过软迭代校正执行纠错，例如LDPC解码或turbo解码。
图7是根据本发明实施例和各方面的对从信息存储介质705读取的数据执行软解码并再现软解码的数据的软解码设备700的框图。参照图7，软解码设备700包括拾取器710、伺服系统720、RF处理单元730、SISO处理单元740、ECC解码器750和缺陷信号产生单元760。
伺服系统720对信息存储介质705中将被再现的位置进行伺服控制，以再现记录在信息存储介质705上的信息。拾取器710从所述将被再现的位置读取电信号并将该电信号输出到RF处理单元730。RF处理单元730从接收的电信号产生模拟信号。使用ADC(未示出)和PLL(未示出)将产生的模拟信号转换为数字信号，并且从转换的数字信号产生数据时钟。
SISO处理单元740使用SOVA和软解调对软输入解码并输出软输出。在这点上作为示例，SISO处理单元740基于数字信号和从PLL产生的时钟输出与输入信号相应的软输出。根据本发明的实施例和各方面，缺陷信号产生单元760从伺服系统720或RF处理单元730接收用于确定信号是否具有缺陷的信息，根据预定标准产生缺陷信号，并将产生的缺陷信号输出到ECC解码器750。
用于确定信号是否具有缺陷的信息包括关于伺服系统720的控制是否不稳定(例如寻道错误或聚焦错误)的信息或者指示以下情况的信息，即，如果数据的可靠性由于从拾取器710反射的量相对大或相对小而被确定为较低，则通过RF处理单元730将电信号转换而成的模拟信号的电平相对低。
ECC解码器750基于从SISO处理单元740输入的软值执行纠错。此外，ECC解码器750参考从缺陷信号产生单元760接收的缺陷信号以进行纠错。在这点上作为示例，ECC解码器750将与缺陷区段(关于该缺陷区段产生了缺陷信号)相应的所有或部分比特的软值改变为预定值，以执行纠错。
图8是根据本发明另一实施例和各方面的对从数据存储介质805读取的数据执行软解码并再现软解码的数据的软解码设备800的框图。参照图8，软解码设备800包括拾取器810、伺服系统820、RF处理单元830、SISO处理单元840、ECC解码器850和缺陷信号产生单元860。
拾取器810、伺服系统820、RF处理单元830、SISO处理单元840和ECC解码器850的操作与参照图7描述的拾取器710、伺服系统720、RF处理单元730、SISO处理单元740和ECC解码器750的操作相同或相似。然而，由于缺陷信号产生单元860在SISO处理期间产生缺陷信号，如图8所示的软解码设备800的配置和/或操作与如图7所示的软解码设备700的配置和/或操作不同。
在这点上作为示例，缺陷信号产生单元860从SISO处理单元840接收用于确定信号是否具有缺陷的信息并产生缺陷信号。用于确定信号是否具有缺陷的信息包括具有在SISO处理单元840的软解调期间产生的同步错误的区段或包括在解调的模式中不存在的模式的区段。如果基于接收的信息确定存在高概率的具有缺陷的区段，则缺陷信号产生单元860将确定的区段或包括确定的区段的sync单元区段视为缺陷区段，产生关于缺陷区段的缺陷信号，并将缺陷信号输出到ECC解码器850。ECC解码器850从缺陷信号产生单元860接收缺陷信号并参照接收的缺陷信号执行纠错。
参照图9A至图12描述根据本发明另一实施例和各方面的参考缺陷信号的软解码方法和公知的不参考缺陷信号的软解码方法。上述两种软解码方法中使用的LDPC解码使用John L.Fan and Kluwer学术出版社的“ConstrainedCoding and Soft Iterative Decoding”的第91-96页中的第4.5节NumericalExample的“MIN Approximation”，其公开通过引用完全包含于此。
在参照图9A至图12的软解码方法的描述中，奇偶校验矩阵H假设如下。
H = 1 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1
此外，在参照图9A至图12的软解码方法的描述中，相应的编码的码字“v”假设如下。
v＝[110011]
此外，在参照图9A至图12的软解码方法的描述中，不参考从SISO处理单元输出的缺陷信号的软输出“y”假设如下。
y＝[1-1/2 1/2-111]
此外，在参照图9A至图12的软解码方法的描述中，Y＝LLRLDPC int(vi)＝[2-11-222]。
在图9A至图9C中，作为示例，在没有改变与缺陷信号相应的缺陷区段的情况下执行纠错。在图10至图12中，作为示例，通过将与产生的缺陷信号相应的软值改变为预定值来执行纠错。在以下描述中，作为示例，假设缺陷信号产生单元产生指示Y的第二和第三比特有缺陷的缺陷信号。
作为示例，图9A显示了在没有改变与缺陷信号相应的缺陷区段的情况下执行纠错的第一校正。作为示例，图9B显示了在没有改变与缺陷信号相应的缺陷区段的情况下执行纠错的第二校正，图9C显示了在没有改变与缺陷信号相应的缺陷区段的情况下执行纠错的第三校正。
参照图9A，在操作910中，H和Y相乘以产生LLR(1)(qji)。所述相乘如下执行，即，将H的每行的每个“1”和与每个“1”的位置相应排列的Y的元素相乘，并在LLR(1)(qji)的每个相应行中布置相乘结果。例如，在LLR(1)(qji)的第一行中，q11是通过p1*h11获得的2*1＝“2”，q12是通过p2*h12获得的-1*1＝“-1”，q14是通过p4*h14获得的-2*1＝“-2”。以这种方式产生LLR(1)(qji)。
接下来，在操作920中，LLR(1)(qji)被转换为LLR(1)(rji)。所述转换如下执行。通过LLR(1)(qji)的第一行和第一列中除了q11之外的其余元素来确定LLR(1)(rji)的第一行第一列的r11的符号和值。例如，通过q12和q14来确定r11的符号。换句话说，根据q12和q14是正或负是否满足正元素的数量为偶数的条件来确定r11的符号。因为q12和q14都是负数，所以正元素的数量为“0”。因为正元素的数量为偶数，所以r11应该为负数。根据q12和q14的值来确定r11的值。q12的绝对值为“1”，q14的绝对值为“2”，这两个绝对值的最小值被确定为r11的值。因此，在这种情况下，r11的值是“1”。因为r11的值是“1”并且r11是负数，所以r11是“-1”。以这种方式，在操作920中可获得LLR(1)(rji)的其他元素。
接下来，在操作930中，将LLR(1)(rji)和Y相加来产生LLR(1)(qi)。所述相加如下执行，即LLR(1)(rji)的每一列的所有元素和与LLR(1)(rji)的列相应的每列中的Y的元素相加。例如，通过将LLR(1)(rji)的第一列中的“-1”和“-1”与Y的第一列中的“2”相加来计算或者确定LLR(1)(qi)的第一元素。因此，LLR(1)(qi)的第一元素是“0”。以这种方式，在操作930中获得LLR(1)(qi)的其他元素。
接下来，在操作930中，将LLR(1)(qi)转换为v(1)。所述转换如下执行，即，如果LLR(1)(qi)的元素是“0”，则v(1)的相应元素是未知值，如果LLR(1)(qi)的元素是负数，则v(1)的相应元素是“0”，如果LLR(1)(qi)的元素是正数，则v(1)的相应元素是“1”。因此，v(1)＝[？？？011]。因为获得的v(1)与原始的v[110011]不同，所以开始第二校正。
参照图9B，除了操作940之外，第二校正与第一校正相似。当在操作940中获得LLR(2)(qji)时，使用LLR(1)(rji)而非H。换句话说，如下使用Y和LLR(1)(rji)来获得LLR(2)(qji)。
在如图9B所示的第二校正中，通过使用除了布置在LLR(1)(rji)的相应行相应列处的元素之外LLR(1)(rji)的相应列中剩余的元素并使用Y的相应列中的元素来获得LLR(2)(qji)的每一列中的元素。例如，在获得LLR(2)(qji)的第一行第一列的q11时，将Y的第一列中的p1和除了LLR(1)(rji)的第一行第一列的r11之外剩余的LLR(1)(rji)的第一列中的r31相加。因为p1是“2”，r31是“-1”，所以q11是“1”。以这种方式，获得LLR(2)(qji)的其他元素。其他操作950和960与先前结合图9A描述的操作920和930相似。
在操作960中，因为通过第二校正获得的v(2)是[010011]，与原始的v不同，所以开始第三校正。参照图9C，第三校正的操作970、980和990与先前结合图9B描述的第二校正的操作940、950和960相似。因为在操作990中通过第三校正获得的v(3)是[101011]，与原始的v不同，所以第三校正也失败。
这样，当在没有改变与缺陷信号相应的缺陷区段的情况下执行纠错时，第三校正也失败。如果获得LLR(4)(qji)，则LLR(4)(qji)与LLR(1)(qji)相同。因此，在图9A至图9C的操作中，通过使用“MIN Approximation”进行解码通常不能校正错误。
参照图10至图12描述根据本发明各方面的在检测缺陷信号并将与缺陷信号相应的缺陷区段改变为预定值之后执行的纠错。作为示例，在图10中预定值是“0”，在图11中预定值是“1”，在图12中预定值是“-1”。
参照图10，作为示例，在Y1中原始信号Y的第二缺陷信号P2和第三缺陷信号P3的每一个都被0替代。此外，图10的操作1010、1020和1030与如图9A的纠错中描述的操作910、920和930相似。在操作1010中，H和Y1相乘以产生LLR(1)(qji)。此外，LLR(1)(qji)的第一行中的q11、q12和q14分别是p1*h11＝2*1＝“2”、p2*h12＝0*1＝“0”和p4*h14＝-2*1＝“-2”。
在操作1020中，将LLR(1)(qji)转换为LLR(1)(rji)。在操作1020中，使用q12和q14获得LLR(1)(fji)的第一行第一列的r11。在LLR(1)(qji)中，q12既非正数也非负数，q14是负数。因为正元素的数量应该为偶数，所以r11应该为负数。因为q12的绝对值和q14的绝对值的最小值是“0”，所以r11具有值“0”和负符号。因此，r11是“0”。以这种方式，获得LLR(1)(rji)的其他元素。此外，在操作1030中，通过将LLR(1)(rji)和Y1相加获得LLR(1)(qi)。
因此，在操作1030中，LLR(1)(qi)是[22-2-222]。操作1030中的转换如下执行，即，如果LLR(1)(qi)的元素是“0”，则v(1)的相应元素是未知值，如果LLR(1)(qi)的元素是负数，则v(1)的相应元素是“0”，如果LLR(1)(qi)的元素是正数，则v(1)的相应元素是“1”；并且操作1030中的v(1)是[110011]。因此，操作1030中获得的v(1)与原始的v相同。这样，根据本发明各方面，在将与缺陷信号相应的缺陷区段改变为预定值“0”之后执行纠错时，在第一次尝试中可成功地进行纠错。
参照图11，作为示例，在Y2中原始信号Y的第二缺陷信号P2和第三缺陷信号P3的每一个都被“1”替代。图11的操作1110、1120和1130与如图9A的纠错中描述的操作910、920和930相似。在操作1110中，H和Y2相乘以产生LLR(1)(qji)。此外，LLR(1)(qji)的第一行中的q11、q12和q14分别是p1*h11＝2*1＝“2”、p2*h12＝1*1＝“1”和p4*h14＝-2*1＝“-2”。
在操作1120中，将LLR(1)(qji)转换为LLR(1)(rji)。在操作1120中，使用q12和q14获得LLR(1)(fji)的第一行第一列的r11。在LLR(1)(qji)中，q12是正数，q14是负数。因为正元素的数量应该为偶数，所以r11应该为正数。因为q12的绝对值和q14的绝对值的最小值是“1”，所以r11具有值“1”和正符号。因此，r11是“1”。以这种方式，获得LLR(1)(rji)的其他元素。此外，在操作1130中，通过将LLR(1)(rji)和Y2相加获得LLR(1)(qi)。
因此，在操作1130中，获得的LLR(1)(qi)是[22-2-311]。操作1130中的转换如下执行，即，如果LLR(1)(qi)的元素是“0”，则v(1)的相应元素是未知值，如果LLR(1)(qi)的元素是负数，则v(1)的相应元素是“0”，如果LLR(1)(qi)的元素是正数，则v(1)的相应元素是“1”；并且操作1130中的v(1)是[110011]。因此，操作1130中获得的v(1)与原始的v相同。这样，根据本发明各方面，在将与缺陷信号相应的缺陷区段改变为预定值“1”之后执行纠错时，在第一次尝试中可成功地进行纠错。
参照图12，作为示例，在Y3中原始信号Y的第二缺陷信号P2和第三缺陷信号P3的每一个都被“-1”替代。图12的操作1210、1220和1230与如图9A的纠错中描述的操作910、920和930相似。在操作1210中，H和Y3相乘以产生LLR(1)(qji)。此外，LLR(1)(qji)的第一行中的q11、q12和q14分别是p1*h11＝2*1＝“2”、p2*h12＝-1*1＝“-1”和p4*h14＝-2*1＝“-2”。
在操作1220中，将LLR(1)(qji)转换为LLR(1)(rji)。在操作1220中，使用q12和q14获得LLR(1)(rji)的第一行第一列的r11。q12和q14都是负数。因为正元素的数量应该为偶数，所以r11应该为负数。因为q12的绝对值和q14的绝对值的最小值是“1”，所以r11具有值“1”和负符号。因此，r11是“-1”。以这种方式，获得LLR(1)(rji)的其他元素。此外，在操作1230中，通过将LLR(1)(rji)和Y3相加获得LLR(1)(qi)。
因此，在操作1230中，LLR(1)(qi)是[22-2-113]。操作1230中的转换如下执行，即，如果LLR(1)(qi)的元素是“0”，则v(1)的相应元素是未知值，如果LLR(1)(qi)的元素是负数，则v(1)的相应元素是“0”，如果LLR(1)(qi)的元素是正数，则v(1)的相应元素是“1”；并且操作1230中的v(1)是[110011]。因此，操作1230中获得的v(1)与原始的v相同。这样，根据本发明各方面，在将与缺陷信号相应的缺陷区段改变为预定值“-1”之后执行纠错时，在第一次尝试中可成功地进行纠错。
在上述的示例性实施例中，参照图11和图12，在Y2和Y3中，即使当与缺陷信号相应的缺陷区段被改变为特定值时，也仅在部分原始信号中发生错误。这意味着，如在Y2和Y3中将特定值设置为“1”或“-1”时，可能无法执行纠错。然而，参照图10，当与发生缺陷的缺陷区段相应的比特的软值被设置为如Y1中的“0”时，通常总是能够执行纠错。
图13是示出根据本发明实施例和各方面的软输出方法的流程图。在操作1310中，例如图2和/或图6中描述的软输出设备从通信信道或信息存储介质接收数据。在操作1320中，软输出设备对接收的数据执行RF处理并产生关于RF处理的数据的缺陷信号。在这点上作为示例，软输出设备从RF处理的数据检测具有高的缺陷发生概率的缺陷区段并产生关于检测到的缺陷区段的缺陷信号。
在操作1330中，软输出设备使用产生的缺陷信号对RF处理的数据执行SISO处理。在这点上作为示例，软输出设备将与缺陷区段(关于该缺陷区段产生了缺陷信号)相应的所有或部分比特的软值改变为预定软值，岁所述软值执行SISO处理，并输出经SISO处理的软值。
图14是示出根据本发明实施例和各方面的软解码方法的流程图。在操作1410，例如图3、图4、图7和/或图8中描述的软解码设备从通信信道或信息存储介质接收数据。在操作1420，当对接收的数据执行RF处理时，软解码设备产生缺陷信号。在这点上作为示例，软解码设备从接收的数据检测具有高的缺陷发生概率的缺陷区段并产生关于检测到的缺陷区段的缺陷信号。
在操作1430中，软解码设备对RF处理的数据执行SISO处理。在操作1440中，软解码设备使用在操作1420中产生的缺陷信号对经SISO处理的数据执行软解码。在这点上作为示例，软解码设备在将与缺陷区段(关于该缺陷区段产生了缺陷信号)相应的所有或部分比特的软值改变为预定值之后执行软解码。
图15是示出根据本发明另一实施例和各方面的软解码方法的流程图。在操作1510中，例如图3、图4、图7和/或图8中描述的软解码设备从通信信道或信息存储介质接收数据。在操作1520，软解码设备对接收的数据执行RF处理
在操作1530中，当对RF处理的数据执行SISO处理时，软解码设备产生缺陷信号。在这点上作为示例，软解码设备从接收的数据检测具有高的缺陷发生概率的缺陷区段并产生关于检测到的缺陷区段的缺陷信号。在操作1540中，软解码设备在将与缺陷区段(关于该缺陷区段产生了缺陷信号)相应的所有或部分比特的软值改变为预定值之后，使用在操作1530中产生的缺陷信号对经SISO处理的数据执行软解码。
图16是比较公知的LDPC纠错的性能和根据本发明示例性实施例和各方面的LDPC删除校正的性能的曲线图。作为示例，参照图16，具有码字长度9216和码率8/9的LDPC(N，K)＝(9216，8192)的突发错误的仿真结果经过根据本发明实施例和各方面的删除校正，其中，缺陷区段的软值被设置为“0”和“1”之间的平均值。直接对输入信号执行纠错，通过软件获得的仿真结果可表示为如图16所示的曲线图。
图16示出其示例的曲线图进一步描述如下。
仿真大小：交织64(N，K)＝(9216，8192)LDPC码字以构建一个ECC块，总共构建4个ECC块；以及
ECC块：使用RLL(1，7)码来调制一个具有64*9216的数据比特大小的ECC块，其中，在调制之后，ECC块具有64*9216*3/2的信道比特大小。
通过软仿真获得通过模拟数字转换器(ADC)的反映码间干扰(ISI)和加性高斯白噪声(AWGN)的RF信号。缺陷区段BurstErrN(N＝0，10，20，30，40，50和60)被人工地添加到通过软件(S/W)仿真获得的RF信号的ECC块中的相同位置。RF信号经过包括软输出维特比解码(SOVD)和软解调的SISO处理，并被输入到LDPC解码器。因此，如图16所示，比较直接对输入的RF信号执行的LDPC纠错和LDPC删除校正(其中，使用“0”和“1”之间的平均值替代缺陷区段BurstErrN的软值)的结果。
当通过ADC的未被添加缺陷的RF信号在经过SISO处理之后与原始数据比较时，其比特误码率是“0”。BurstErr0是经过ADC转换的RF信号，即，未被添加缺陷的RF信号。BurstErrN(N＝10，20，30，40，50和60)在一个ECC块中与N×1860信道比特相应的长度内以通过ADC的RF信号的“0”电平被输入到SISO处理单元。通过ADC的RF信号的电平通常是“0”。在这点上作为示例，从盘读取的通过ADC的一般RF信号在记录数据的非缺陷区段中通常具有与从盘反射的信号量相关的在最大值和最小值之间的值。
例如，当ADC配置为8比特时，信号电平在“128”和“-128”之间。然而，在发生缺陷的盘的缺陷区段中，由于反射的量不同，当缺陷通常被认为严重时，通过ADC的RF信号的电平接近“0”。在这点上作为示例，根据本发明的各方面，通过ADC的RF信号的电平通常被设置为“0”并被输入到SISO处理单元。在缺陷区段中使用“0”替代通过ADC的RF信号的电平并将RF信号输入到SISO处理单元之后，与原始数据相比，经SISO处理的数据具有包括在缺陷区段中的比特的大约40％至60％的错误。
此外，根据本发明实施例和各方面的纠错方法可被实施为计算机可读记录介质中的计算机可读代码。计算机可读记录介质可以是能够存储其后可由计算机系统读取的数据的适当的数据存储装置。计算机可读记录介质的示例包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、压缩盘只读存储器(CD-ROM)、磁带、软盘、光学数据存储装置和载波。根据本发明各方面的计算机可读记录介质还可以分布在网络连接的计算机系统上，从而计算机可读代码(例如功能程序、代码和代码段)可以以分布式方式被存储和执行，以实现纠错。
虽然已经示出和描述了本发明的示例性实施例，但是本领域技术人员应该理解，在不脱离本发明的原理和精神的情况下，可以在形式上进行各种改变和修改，并且可使用等同物来替代其元件。例如，如所示出，根据本发明实施例和各方面的纠错方法还可实施为计算机可读记录介质中的计算机可读代码，或者分布在网络(例如有线或无线网络)连接的计算机系统或传输系统上，从而计算机可读代码可以以分布式方式被存储和执行。因此，本发明不限于公开的各种示例性实施例，本发明包括落入权利要求范围之内的所有实施例。

Claims (31)

1.一种对编码为能够被软迭代解码的代码的码字进行解码的方法，所述方法包括：
接收软值，每个软值对应于接收的码字的比特；
产生与接收的码字相应的缺陷信号；
将与产生的缺陷信号相应的一个或多个比特的软值改变为预定值，以执行纠错。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述预定值指示比特为“0”的概率和比特为“1”的概率相同。
3.如权利要求1所述的方法，其中，根据低密度奇偶校验的纠错特性来确定所述预定值。
4.如权利要求1所述的方法，其中，接收软值的步骤包括从通信信道接收软值。
5.如权利要求1所述的方法，其中，产生缺陷信号的步骤包括：
检测至少一个或多个区段，所述至少一个或多个区段包括在数据接收中数据不同步的区段、发生锁相环(PLL)错误的区段、在软解调期间产生同步错误的区段、或包括在调制的模式中不存在的模式的区段；
产生与整个检测的区段或整个检测的区段的部分相应的缺陷信号。
6.如权利要求1所述的方法，其中，接收软值的步骤包括从信息存储介质接收软值。
7.如权利要求1所述的方法，其中，产生缺陷信号的步骤包括：
检测至少一个或多个区段，所述至少一个或多个区段包括发生伺服错误的区段、数据的可靠性相应于从拾取器的反射量被确定为低的区段、检测到锁相环(PLL)错误或同步错误的区段、或包括在调制的模式中不存在的模式的区段；
产生与整个检测的区段或整个检测的区段的部分相应的缺陷信号。
8.一种对编码为能够被软迭代解码的代码的码字执行纠错的方法，所述方法包括：
将与编码的码字的缺陷信号相应的一个或多个比特的软值改变为预定值；
基于每个改变的软值执行迭代校正。
9.一种对编码为能够被软迭代解码的代码的码字进行解码的设备，所述设备包括：
接收单元，接收软值，每个软值对应于接收的码字的比特；
缺陷信号产生单元，产生与接收的码字相应的缺陷信号；
软解码器，将与产生的缺陷信号相应的一个或多个比特的软值改变为预定值，以执行纠错。
10.如权利要求9所述的设备，其中，软解码器将指示比特为“0”的概率和比特为“1”的概率相同的值确定为所述预定值。
11.如权利要求9所述的设备，其中，软解码器根据低密度奇偶校验的纠错特性来确定所述预定值。
12.如权利要求9所述的设备，其中，接收单元从通信信道接收软值。
13.如权利要求12所述的设备，其中，缺陷信号产生单元检测至少一个或多个区段并产生关于整个检测的区段或整个检测的区段的部分的缺陷信号，所述至少一个或多个区段包括在数据接收中数据不同步的区段、发生锁相环(PLL)错误的区段、在软解调期间产生同步错误的区段、或包括在调制的模式中不存在的模式的区段。
14.如权利要求9所述的设备，其中，接收单元从信息数据存储介质接收软值。
15.如权利要求14所述的设备，其中，缺陷信号产生单元检测至少一个或多个区段并产生关于整个检测的区段或整个检测的区段的部分的缺陷信号，所述至少一个或多个区段包括发生伺服错误的区段、数据的可靠性相应于从拾取器的反射量被确定为低的区段、检测到锁相环(PLL)错误或同步错误的区段、或包括在调制的模式中不存在的模式的区段。
16.一种对编码为能够被软迭代解码的代码的码字执行纠错的设备，所述设备包括：
软解码器，将与编码的码字的缺陷信号相应的一个或多个比特的软值改变为预定值，并基于每个改变的软值执行迭代校正。
17.一种从编码为能够被软迭代解码的代码的码字输出软值的方法，所述方法包括：
接收软值，每个软值对应于接收的码字的比特；
产生与接收的码字相应的缺陷信号；
将与产生的缺陷信号相应的一个或多个比特的软值改变为预定值，并输出每个改变的软值。
18.如权利要求17所述的方法，其中，所述预定值指示比特为“0”的概率和比特为“1”的概率相同。
19.如权利要求17所述的方法，其中，根据低密度奇偶校验的纠错特性来确定所述预定值。
20.一种从编码为能够被软迭代解码的代码的码字输出软值的设备，所述设备包括：
接收单元，接收软值，每个软值对应于接收的码字的比特；
缺陷信号产生单元，产生与接收的码字相应的缺陷信号；
软入软出(SISO)处理单元，将与产生的缺陷信号相应的一个或多个比特的软值改变为预定值，并输出每个改变的软值。
21.如权利要求20所述的设备，其中，SISO处理单元将指示比特为“0”的概率和比特为“1”的概率相同的值确定为所述预定值。
22.如权利要求21所述的设备，其中，SISO处理单元根据低密度奇偶校验的纠错特性来确定所述预定值。
23.如权利要求20所述的设备，其中，SISO处理单元根据低密度奇偶校验的纠错特性来确定所述预定值。
24.如权利要求18所述的方法，其中，根据低密度奇偶校验的纠错特性来确定所述预定值。
25.如权利要求10所述的设备，其中，软解码器根据低密度奇偶校验的纠错特性来确定所述预定值。
26.如权利要求2所述的方法，其中，根据低密度奇偶校验的纠错特性来确定所述预定值。
27.一种具有用于执行对编码为能够被软迭代解码的代码的码字进行解码的方法的计算机可执行指令的计算机可读介质，所述方法包括：
接收软值，每个软值对应于接收的码字的比特；
产生与接收的码字相应的缺陷信号；
将与产生的缺陷信号相应的一个或多个比特的软值改变为预定值，以执行纠错。
28.如权利要求27所述的计算机可读介质，其中，所述方法还包括：
根据低密度奇偶校验的纠错特性来确定所述预定值。
29.一种具有用于执行对编码为能够被软迭代解码的代码的码字进行纠错的方法的计算机可执行指令的计算机可读介质，所述方法包括：
将与编码的码字的缺陷信号相应的一个或多个比特的软值改变为预定值；
基于每个改变的软值执行迭代校正。
30.一种具有用于执行从编码为能够被软迭代解码的代码的码字输出软值的方法的计算机可执行指令的计算机可读介质，所述方法包括：
接收软值，每个软值对应于接收的码字的比特；
产生与接收的码字相应的缺陷信号；
将与产生的缺陷信号相应的一个或多个比特的软值改变为预定值，并输出每个改变的软值。
31.如权利要求30所述的计算机可读介质，其中，所述方法还包括：
根据低密度奇偶校验的纠错特性来确定所述预定值。
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