CN107743036A - Bch码的译码方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种BCH码的译码方法。本发明是将一个硬判决向量拓展为N个待擦除硬判决向量，并对待擦除硬判决向量进行擦除位操作，相较于传统硬判决译码性能得到提升。利用构建的译码向量与对所述译码向量进行硬判决译码所获得的码字在非擦除位置的一致性判定来决定是否终止译码流程，减少了平均待译码向量的个数，相较于软判决降低了复杂度、提高了译码速度。因此，很好地实现了译码性能与实现复杂度之间的权衡。

Description

BCH码的译码方法
技术领域
本发明涉及译码技术领域，尤其涉及一种BCH码的译码方法。
背景技术
目前，北斗卫星导航系统能够持续地为中国及其周边国家提供定位、导航和授时服务。对于卫星导航接收机来说，导航电文的准确性是非常重要的，它直接决定了接收机的定位精度，为了降低北斗卫星导航系统的误码率，导航电文采取了BCH编码作为前向误差修正编码。
就目前而言，北斗卫星导航系统的BCH编码的解码方法分为两类：硬判决译码和软判决译码。硬判决译码虽然简单易于设计实现，但是其性能非常差，只能实现对1个错误比特进行纠错，当接收码字的错误比特超过2个时，其解码结果会产生更多的错误，可见，硬判决译码的编码增益相对较小，只适用于信道噪声相对较低的场合。软判决译码作为北斗导航系统的BCH码的译码方式被广泛地研究，相比于硬判决译码有很高的编码增益，但是软判决译码的实现复杂度高、硬件实现成本较大。
发明内容
本发明提供的BCH码的译码方法，其具有较高的编码增益、实现复杂度低以及易于硬件实现等特点，特别适合于低成本的北斗导航接收机使用。
第一方面，本发明提供一种BCH码的译码方法，包括：
1)评估硬判决向量V中各位置元素的可靠性概率；
2)从所述硬判决向量V中选取L(L≥2)个可靠性概率低的待擦除位置；
3)对所述L个待擦除位置进行随机成对组合，得到N个待擦除硬判决向量V1、V2、…、VN，其中，N＝L(L-1)/2；
4)将第k个待擦除硬判决向量Vk中的两个待擦除位置的值设为0以得到译码向量Vk0，并对所述译码向量Vk0进行硬判决译码以得到码字Ck0，其中，k＝1，2，…，N；
5)比较所述译码向量Vk0中的非擦除位置的值与所述码字Ck0中对应位置的值是否均相同，如果是，则终止译码流程并将所述码字Ck0作为最终译码结果，否则执行步骤6)；
6)将第k个待擦除硬判决向量Vk中的两个待擦除位置的值设为1以得到译码向量Vk1，并对所述译码向量Vk1进行硬判决译码以得到码字Ck1；
7)比较所述译码向量Vk1中的非擦除位置的值与所述码字Ck1中对应位置的值是否均相同，如果是，则终止译码流程并将所述码字Ck1作为最终译码结果，否则执行步骤8)；
8)判断当前待擦除硬判决向量Vk是否为第N个待擦除硬判决向量，如果是，则结束译码流程并从已得到的2N个码字选择一致性最好的码字作为最终译码结果，所述2N个码字包括Ck0和Ck1，否则返回步骤4)对下一个待擦除硬判决向量进行译码。
可选地，所述评估硬判决向量V中各位置元素的可靠性概率包括：
对接收到的信息进行多比特量化；
将各个量化值与硬判决门限进行比较，以得到硬判决向量V；
将所述各个量化值与可靠性概率判决门限进行比较，以评估所述硬判决向量V中各个位置元素的可靠性概率。
本发明实施例提供的BCH码的译码方法，与现有技术相比，本发明利用构建的译码向量与对所述译码向量进行硬判决译码所获得的码字在非擦除位置的一致性判定来决定是否终止译码流程，从而使得在不影响译码性能的基础上，减少了平均待译码向量的个数，很好地实现了译码性能与实现复杂度之间的权衡。具体来说：一方面，本发明能够纠正2个错误比特，从而具有较高的编码增益，可见本发明克服了硬判决译码的编码增益较低，只能纠正1个错误比特的缺陷；另一方面，本发明的译码方案具有平均译码向量个数少的特点，从而使得译码所需的计算量大大降低，可见本发明克服了软判决译码的计算复杂度大导致的硬件实现复杂度和硬件实现成本较大的缺陷。
附图说明
图1为本发明一实施例BCH码的译码方法的流程图；
图2为本发明上述实施例中评估硬判决向量V中各位置元素的可靠性概率的流程图；
图3为以BCH(15，11)译码为例，说明本发明译码方案中待擦除位置的选取与组合的示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种BCH码的译码方法，如图1所示，所述方法包括：
S11、评估硬判决向量V中各位置元素的可靠性概率。
S12、从所述硬判决向量V中选取L(L≥2)个可靠性概率低的待擦除位置。
S13、对所述L个待擦除位置进行随机成对组合，得到N个待擦除硬判决向量V1、V2、…、VN，其中，N＝L(L-1)/2。
例如，以BCH(15，11)译码为例，其中，BCH(15，11)表示硬判决向量V码长为15，信息位长为11，校验信息位长为4，来说明待擦除位置的选取与组合，如图3所示：从所述硬判决向量V中选取4个可靠性概率低的待擦除位置，其中，硬判决向量V中第3、6、10、13位被选取为待擦除位置；对上述4个待擦除位置进行随机成对组合，得到6个待擦除硬判决向量。
S14、将第k个待擦除硬判决向量Vk中的两个待擦除位置的值设为0以得到译码向量Vk0，并对所述译码向量Vk0进行硬判决译码以得到码字Ck0，其中，k＝1，2，…，N。
S15、比较所述译码向量Vk0中的非擦除位置的值与所述码字Ck0中对应位置的值是否均相同，如果是，则执行步骤S16，否则执行步骤S17。
S16、终止译码流程并将所述码字Ck0作为最终译码结果。
S17、将第k个待擦除硬判决向量Vk中的两个待擦除位置的值设为1以得到译码向量Vk1，并对所述译码向量Vk1进行硬判决译码以得到码字Ck1。
S18、比较所述译码向量Vk1中的非擦除位置的值与所述码字Ck1中对应位置的值是否均相同，如果是，则执行步骤S19，否则执行步骤S20。
S19、终止译码流程并将所述码字Ck1作为最终译码结果。
S20、判断当前待擦除硬判决向量Vk是否为第N个待擦除硬判决向量，如果是，则执行步骤S21，否则返回步骤S14对下一个待擦除硬判决向量进行译码。
S21、结束译码流程并从已得到的2N个码字选择一致性最好的码字作为最终译码结果，所述2N个码字包括Ck0和Ck1。
其中，所述一致性最好的含义为：
虽然译码向量中非擦除位置的值与硬判决译码得到的码字中对应位置的值不是均相同，但是位置值相同的数目最多。
本发明实施例提供的BCH码的译码方法，与现有技术相比，本发明利用构建的译码向量与对所述译码向量进行硬判决译码所获得的码字在非擦除位置的一致性判定来决定是否终止译码流程，从而使得在不影响译码性能的基础上，减少了平均待译码向量的个数，很好地实现了译码性能与实现复杂度之间的权衡。具体来说：一方面，本发明能够纠正2个错误比特，从而具有较高的编码增益，可见本发明克服了硬判决译码的编码增益较低，只能纠正1个错误比特的缺陷；另一方面，本发明的译码方案具有平均译码向量个数少的特点，从而使得译码所需的计算量大大降低，可见本发明克服了软判决译码的计算复杂度大导致的硬件实现复杂度和硬件实现成本较大的缺陷。
下面以BCH(15，11)译码为例，其中，BCH(15，11)表示硬判决向量V码长为15，信息位长为11，校验信息位长为4，对本发明的译码方案进行详细阐述，具体为：
1)评估硬判决向量V中15个位置元素的可靠性概率；
2)从所述硬判决向量V中选取4个可靠性概率低的待擦除位置，如图3所示，硬判决向量V中第3、6、10、13位被选取为待擦除位置；
3)对上述4个待擦除位置进行随机成对组合，得到6个待擦除硬判决向量V1、V2、…、V6。
可选地，如图2所示，所述步骤S11包括：
S11-1、对接收到的信息进行多比特量化；
S11-2、将各个量化值与硬判决门限进行比较，以获得硬判决向量V；
S11-3、将所述各个量化值与可靠性概率判决门限进行比较，以评估所述硬判决向量V中各位置元素的可靠性概率。
下面以BCH(15，11)译码为例，其中，BCH(15，11)表示硬判决向量码长为15，信息位长为11，校验信息位长为4，对本发明的译码方案中评估硬判决向量中各个位置元素的可靠性概率的过程进行详细阐述，具体为：
1)对接收到的信息进行6比特量化；
2)将各个量化值与硬判决门限0进行比较，其中，量化值大于等于0时判决为1，量化值小于0时判决为0，从而获得硬判决向量V；
3)将所述各个量化值与可靠性概率判决门限±15进行比较，如果量化值处于±15范围内，则表示该位置元素的硬判决结果的可靠性低，其中，可靠性使用概率来表示，可靠性概率低表示硬判决解决的可靠性低；如果量化值处于±15范围之外，则表示该位置元素的硬判决结果的可靠性高，其中，可靠性使用概率来表示，可靠性概率高表示硬判决解决的可靠性高。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)等。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (2)

1.一种BCH码的译码方法，其特征在于，包括：
1)评估硬判决向量V中各位置元素的可靠性概率；
2)从所述硬判决向量V中选取L(L≥2)个可靠性概率低的待擦除位置；
3)对所述L个待擦除位置进行随机成对组合，得到N个待擦除硬判决向量V1、V2、…、VN，其中，N＝L(L-1)/2；
4)将第k个待擦除硬判决向量Vk中的两个待擦除位置的值设为0以得到译码向量Vk0，并对所述译码向量Vk0进行硬判决译码以得到码字Ck0，其中，k＝1，2，…，N；
5)比较所述译码向量Vk0中的非擦除位置的值与所述码字Ck0中对应位置的值是否均相同，如果是，则终止译码流程并将所述码字Ck0作为最终译码结果，否则执行步骤6)；
6)将第k个待擦除硬判决向量Vk中的两个待擦除位置的值设为1以得到译码向量Vk1，并对所述译码向量Vk1进行硬判决译码以得到码字Ck1；
7)比较所述译码向量Vk1中的非擦除位置的值与所述码字Ck1中对应位置的值是否均相同，如果是，则终止译码流程并将所述码字Ck1作为最终译码结果，否则执行步骤8)；
8)判断当前待擦除硬判决向量Vk是否为第N个待擦除硬判决向量，如果是，则结束译码流程并从已得到的2N个码字选择一致性最好的码字作为最终译码结果，所述2N个码字包括Ck0和Ck1，否则返回步骤4)对下一个待擦除硬判决向量进行译码。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述评估硬判决向量V中各位置元素的可靠性概率包括：
对接收到的信息进行多比特量化；
将各个量化值与硬判决门限进行比较，以得到硬判决向量V；
将所述各个量化值与可靠性概率判决门限进行比较，以评估所述硬判决向量V中各个位置元素的可靠性概率。
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