CN111669185B - 一种bch译码方法、装置、存储介质及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请提出了一种BCH译码方法、装置、存储介质及电子设备。其中，种子码字组包含至少1组能够生成其他相关码字的种子码字，从而可以依据种子码字组获取与待译码数据匹配的相似码字，再将相似码字作为待译码数据的译码结果。相对于现有技术需要保存所有可能的码字，本申请方案中，仅仅需要保存有限组的种子码字，从而节省了存储空间，进一步地，节省了芯片的面积。

Description

一种BCH译码方法、装置、存储介质及电子设备

技术领域

本申请涉及无线通信系统的通信领域，具体而言，涉及一种BCH译码方法、装置、存储介质及电子设备。

背景技术

在新一代的GNSS导航信号体制下，包括北斗第三代卫星导航的B1C信号以及GPS第三代的L1C信号中，采用了两种BCH类型分别对导航定位的子帧1中的卫星PRN编号和周内秒计数信息比特进行编码，以提高在信号传播过程中的接收机纠错能力。其中，PRN编号采用的BCH(21，6)编码，周内秒计数采用的是BCH(51，8)编码。

上述的两种类型的BCH编码都是非标准的，不适用传统的BCH译码算法。在GPS L1C的ICD文件“IS-GPS-800D”中，给出了BCH译码算法，就是根据BCH编码结果的自相关特性和互相关特性，利用预先产生的一组所有可能的编码码字和接收的码字做相关运算，遍历所有可能的码字之后，选取相关度最大的那一组码字作为译码的结果。这就需要预存储所有可能的编码码字，需要存储空间较大。

发明内容

本申请的目的在于提供一种BCH译码方法、装置、存储介质及电子设备，以解决上述问题。

为了实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本申请实施例提供一种BCH译码方法，所述方法包括：

依据种子码字组获取与待译码数据匹配的相似码字，其中，所述种子码字组包含至少1组种子码字，所述种子码字为能够生成其他相关码字的码字，所述相似码字为种子码字或相关码字；

将所述相似码字作为所述待译码数据的译码结果。

第二方面，本申请实施例提供一种BCH译码装置，所述装置包括：

匹配单元，用于依据种子码字组获取与待译码数据匹配的相似码字，其中，所述种子码字组包含至少1组种子码字，所述种子码字为能够生成其他相关码字的码字，所述相似码字为种子码字或相关码字；

结果单元，用于将所述相似码字作为所述待译码数据的译码结果。

第三方面，本申请实施例提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述的方法。

第四方面，本申请实施例提供一种电子设备，所述电子设备包括：处理器和存储器，所述存储器用于存储一个或多个程序；当所述一个或多个程序被所述处理器执行时，实现上述的方法。

相对于现有技术，本申请实施例所提供的一种BCH译码方法、装置、存储介质及电子设备。其有益效果为：因为种子码字组包含至少1组能够生成其他相关码字的种子码字，从而可以依据种子码字组获取与待译码数据匹配的相似码字，再将相似码字作为待译码数据的译码结果。相对于现有技术需要保存所有可能的码字，本申请方案中，仅仅需要保存有限组的种子码字，从而节省了存储空间，进一步地，节省了芯片的面积。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它相关的附图。

图1为本申请实施例提供的BCH(21，6)和BCH(51，8)的生成多项式以及编码器电路；

图2为本申请实施例提供的电子设备的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的BCH译码方法的流程示意图；

图4为本申请实施例提供的S13的子步骤示意图；

图5为本申请实施例提供的S131的子步骤示意图；

图6为本申请实施例提供的BCH译码方法的另一种流程示意图；

图7为本申请实施例提供的BCH译码装置的单元示意图。

图中：10-处理器；11-存储器；12-总线；13-通信接口；201-匹配单元；202-结果单元。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参考图1，图1示出了BCH(21，6)和BCH(51，8)的生成多项式以及编码器电路。根据BCH编码的特性，BCH(51，8)的码字总共有256种，BCH(21，6)的码字总共有64种。除了全零码字之外，其他的任意一组码字都可以由其中的某一组码字循环移位产生。将能够通过循环移位的方式生产其他码字的码字成为种子码字。

以BCH(51，8)为例，在BCH(51，8)中，有5个种子码字，每个码字可以产生不重复的51种码字，总共产生255种。当然，其他4个种子码字，可以由第一种种子码字产生的某些码字通过异或的方式产生。其规律为：如果编码器的输入码字能够通过按位异或的方式由其他一组或者两组输入码字产生，那么编码器的输出码字也可以用同样的异或方式得到。

举例说明：BCH(51，8)，当输入(00000001)时，其输出结果是‘000000011110011101010010000010110110100101111100011’。通过循环移位，我们可以得到51组编码输出结果。这51组对应的输入数据的十进制表示分别是：“1 3 7 15 30 60 121 243 231 20615758 117 234 212 169 82 164 72 144 32 65 130 511 22 45 91 182 109 218 180105 210 165 75 15147 95 190 124 248 241 227 198 140 24 48 96 192128”。

同理，另外四组种子码字，分别是：

‘000000100010100111110110000111011011101110000100101’；

‘000001100111101000011010001001101100110010001101111’；

‘000010101000111000101110011010110101010110010110001’；

‘000111111001001001110010101111011111111010111010011’；

上述四组码字分别通过循环移位可以得到4组不同的51个码字，其结果不再赘述。即通过5组种子码字就能够获取BCH(51，8)中除全零码字外的所有可能的255种的码字。同理，通过3组种子码字就能够获取BCH(21，6)中除全零码字外的所有可能63种的码字。明显地，存储255种码字需要的存储空间远远大于存储5种码字所需要的存储空间的。

本申请实施例提供了一种电子设备，可以是计算机设备。请参照图2，电子设备的结构示意图。电子设备包括处理器10、存储器11、总线12。处理器10、存储器11通过总线12连接，处理器10用于执行存储器11中存储的可执行模块，例如计算机程序。

处理器10可以是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，BCH译码方法的各步骤可以通过处理器10中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器10可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessor，简称DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

存储器11可能包含高速随机存取存储器(RAM：Random Access Memory)，也可能还包括非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。

总线12可以是ISA(Industry Standard Architecture)总线、PCI(PeripheralComponent Interconnect)总线或EISA(Extended Industry Standard Architecture)总线等。图2中仅用一个双向箭头表示，但并不表示仅有一根总线12或一种类型的总线12。

存储器11用于存储程序，例如BCH译码装置对应的程序。BCH译码装置包括至少一个可以软件或固件(firmware)的形式存储于存储器11中或固化在电子设备的操作系统(operating system，OS)中的软件功能模块。处理器10在接收到执行指令后，执行所述程序以实现BCH译码方法。

可能地，存储器11还用于存储种子码字。

可能地，本申请实施例提供的电子设备还包括通信接口13。通信接口13通过总线与处理器10连接。电子设备可以通过通信接口13接收其他设备传输的待译码数据。

应当理解的是，图2所示的结构仅为电子设备的部分的结构示意图，电子设备还可包括比图2中所示更多或者更少的组件，或者具有与图2所示不同的配置。图2中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。

本发明实施例提供的一种BCH译码方法，可以但不限于应用于图2所示的电子设备，具体的流程，请参考图3：

S13，依据种子码字组获取与待译码数据匹配的相似码字。

其中，种子码字组包含至少1组种子码字，种子码字为能够生成其他相关码字的码字，相似码字为种子码字或相关码字。

具体地，以BCH(51，8)为例，需要判断其可能的255组码字是否与待译码数据匹配。现有技术需要保存可能的255组码字。本案中，可以通过种子码字生成其他相关码字，仅仅需要保存有限组(5组)的种子码字，从而节省了存储空间。

S14，将相似码字作为待译码数据的译码结果。

具体地，相似码字作为255种码字中与待译码数据最为匹配的一组码字。按照BCH译码规则，可以将相似码字作为待译码数据的译码结果。

综上所述，本申请实施例提供的BCH译码方法中，因为种子码字组包含至少1组能够生成其他相关码字的种子码字，从而可以依据种子码字组获取与待译码数据匹配的相似码字，再将相似码字作为待译码数据的译码结果。相对于现有技术需要保存所有可能的码字，本申请方案中，仅仅需要保存有限组的种子码字，从而节省了存储空间，进一步地，节省了芯片的面积。

在图3的基础上，对于S13中的内容，本申请实施例还提供了一种可能的实现方式，请参考图4，S13包括：

S131，获取各组种子码字和对应的相关码字分别与待译码数据的互相关度。

具体地，可以通过各组种子码字生成对应的相关码字，即能够获得当前译码类型下所有可能的码字，BCH(51，8)对应255种，BCH(21，6)对应63种。如此，便能够获取到各组种子码字和对应的相关码字分别与待译码数据的互相关度。

在一种可能的实现方式中，可分开获取各组种子码字和对应的相关码字分别与待译码数据的互相关度。

每获得一组码字与待译码数据的互相关度时，就记录该组码字对应的编号和对应的互相关度。该组码字对应的编号为码字的前6个bit(对应BCH(21，6))或者前8个bit(对应BCH(51，8))组成的二进制数对应的十进制数。

当其中一组种子码字和对应的相关码字与待译码数据的互相关度均获得后，保存其中与待译码数据的互相关度的最高值对应的编号。然后，获取其他组种子码字及对应的相关码字与待译码数据的互相关度。重复上述步骤，直至获取所有可能的码字与待译码数据的互相关度，从而获得与待译码数据的互相关度最高的一组码字。

当然地，不同组的种子码字及对应的相关码字分别与待译码数据的互相关度的步骤可以是同时进行的，在此不做限定。

S132，将与待译码数据的互相关度最高的一组码字作为相似码字。

在图4的基础上，对于S131中的内容，本申请实施例还提供了一种可能的实现方式，请参考图5，S131包括：

S131-1，获取种子码字与待译码数据的互相关度。

具体地，在获取种子码字与待译码数据的互相关度，记录该种子码字对应的编号和互相关度。

S131-2，将种子码字向左或向右移动一位作为相关码字。

具体地，即对种子码字进行调整(向左或者向右循环移动一位)，以获得相关码字。此时相关码字并不需要新的存储空间。

S131-3，获取相关码字与待译码数据的互相关度。

具体地，在获取相关码字与待译码数据的互相关度，记录该相关码字对应的编号和互相关度。

S131-4，重复将相关码字向左或向右移动一位作为新的相关码字。

具体地，按照与S131-2同样的循环移动方式，对相关码字进行位移，以获得新的相关码字，此时，新的相关码字仍然占用的是原来的种子码字对应的存储空间，并不需要占用其他的存储空间。

S131-5，判断新的相关码字与种子码字是否相同。若是，则执行S132；若否，则执行S131-2。

具体地，可以判断新的相关码字的编号与种子码字的编号是否相同。若编号相同，则表示二者相同。当新的相关码字与种子码字相同时，表示已获得该组种子码字对应的所有相关码字与待译码数据的相关度，此时可以执行S132。反之，则需要继续计算该组种子码字对应的剩余相关码字与待译码数据的互相关度，此时执行S131-2。

在一种可能的实现方式中，还可以通过判断每一组种子码字循环位移的次数，以知晓是否已获得该组种子码字对应的所有相关码字与待译码数据的相关度。以BCH(51，8)为例，当循环位移次数为55次时，则表示新的相关码字与种子码字相同。

在图4的基础上，当种子码字组包含1组种子码字时，关于如何进一步节省存储空间，本申请实施例还给出了一种可能的实现方式，请参考图6，BCH译码方法还包括：

S11，将种子码字移动预设定的位数，以获得功能性相关码字。

S12，通过功能性相关码字和种子码字获取其他的种子码字。

具体地，将功能性相关码字与种子码字进行异或，以获取其他的种子码字。也可以通过将特定编号的功能性相关码字进行异或以得到其他的种子码字。

举例说明：第二种种子码字为输入数据为‘00000010’通过编码器电路得到的。也可以通过由输入数据为‘00000011’和输入数据为‘00000001’的两组码字异或得到。而这两组码字都存在于第一种种子码字生成相关码字的集合里面。因此，255种码字中的任意一个码字都可以由第一种种子码字通过不同的方式生成。

请参阅图7，图7为本申请实施例提供的一种BCH译码装置，可选的，该BCH译码装置被应用于上文所述的电子设备。

BCH译码装置包括：匹配单元201和结果单元202。

匹配单元201，用于依据种子码字组获取与待译码数据匹配的相似码字，其中，种子码字组包含至少1组种子码字，种子码字为能够生成其他相关码字的码字，相似码字为种子码字或相关码字。具体地，匹配单元201可以执行上述的S13。

结果单元202，用于将相似码字作为待译码数据的译码结果。具体地，结果单元202可以执行上述的S14。

匹配单元201具体用于获取各组种子码字和对应的相关码字分别与待译码数据的互相关度；将与待译码数据的互相关度最高的一组码字作为相似码字。具体地，匹配单元201可以执行上述的S131和S132。

匹配单元201具体用于获取种子码字与待译码数据的互相关度；将种子码字向左或向右移动一位作为相关码字；获取相关码字与待译码数据的互相关度；重复将相关码字向左或向右移动一位作为新的相关码字，直至新的相关码字与种子码字相同。具体地，匹配单元201可以执行上述的S131-1～S131-5。

当种子码字组包含1组种子码字时，匹配单元201还用于将种子码字移动预设定的位数，以获得功能性相关码字；通过功能性相关码字和种子码字获取其他的种子码字。具体地，匹配单元201可以执行上述的S11和S12。

需要说明的是，本实施例所提供的BCH译码装置，其可以执行上述方法流程实施例所示的方法流程，以实现对应的技术效果。为简要描述，本实施例部分未提及之处，可参考上述的实施例中相应内容。

本发明实施例还提供了一种存储介质，该存储介质存储有计算机指令、程序，该计算机指令、程序在被读取并运行时执行上述实施例的BCH译码方法。该存储介质可以包括内存、闪存、寄存器或者其结合等。

下面提供一种电子设备，可以是计算机设备，该电子设备如图2所示，可以实现上述的BCH译码方法；具体的，该电子设备包括：处理器10，存储器11、总线12。处理器10可以是CPU。存储器11用于存储一个或多个程序，当一个或多个程序被处理器10执行时，执行上述实施例的BCH译码方法。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

对于本领域技术人员而言，显然本申请不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本申请的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本申请。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本申请的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本申请内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (8)

1.一种BCH译码方法，其特征在于，所述方法包括：

依据种子码字组获取与待译码数据匹配的相似码字，其中，所述种子码字组包含至少1组种子码字，所述种子码字为能够生成其他相关码字的码字，所述相似码字为种子码字或相关码字；

将所述相似码字作为所述待译码数据的译码结果；

所述“依据种子码字组获取与待译码数据匹配的相似码字”的步骤，包括：

获取各组所述种子码字和对应的所述相关码字分别与所述待译码数据的互相关度；

将与所述待译码数据的互相关度最高的一组码字作为所述相似码字。

2.如权利要求1所述的BCH译码方法，其特征在于，所述“获取各组所述种子码字和对应的所述相关码字分别与所述待译码数据的互相关度”的步骤，包括：

获取所述种子码字与所述待译码数据的互相关度；

将所述种子码字向左或向右移动一位作为相关码字；

获取所述相关码字与所述待译码数据的互相关度；

重复将所述相关码字向左或向右移动一位作为新的相关码字，直至所述新的相关码字与所述种子码字相同。

3.如权利要求1所述的BCH译码方法，其特征在于，当所述种子码字组包含1组种子码字时，在所述“依据种子码字组获取与待译码数据匹配的相似码字”之前，所述方法包括：

将所述种子码字移动预设定的位数，以获得功能性相关码字；

通过所述功能性相关码字和所述种子码字获取其他的种子码字。

4.一种BCH译码装置，其特征在于，所述装置包括：

匹配单元，用于依据种子码字组获取与待译码数据匹配的相似码字，其中，所述种子码字组包含至少1组种子码字，所述种子码字为能够生成其他相关码字的码字，所述相似码字为种子码字或相关码字；

结果单元，用于将所述相似码字作为所述待译码数据的译码结果；

所述匹配单元具体用于获取各组所述种子码字和对应的所述相关码字分别与所述待译码数据的互相关度；将与所述待译码数据的互相关度最高的一组码字作为所述相似码字。

5.如权利要求4所述的BCH译码装置，其特征在于，所述匹配单元具体用于获取所述种子码字与所述待译码数据的互相关度；将所述种子码字向左或向右移动一位作为相关码字；获取所述相关码字与所述待译码数据的互相关度；重复将所述相关码字向左或向右移动一位作为新的相关码字，直至所述新的相关码字与所述种子码字相同。

6.如权利要求4所述的BCH译码装置，其特征在于，当所述种子码字组包含1组种子码字时，所述匹配单元还用于将所述种子码字移动预设定的位数，以获得功能性相关码字；通过所述功能性相关码字和所述种子码字获取其他的种子码字。

7.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-3中任一项所述的方法。

8.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器和存储器，所述存储器用于存储一个或多个程序；当所述一个或多个程序被所述处理器执行时，实现如权利要求1-3中任一项所述的方法。