一種多層糾錯編碼方法及系統技術方案

本發明專利技術涉及多層糾錯編碼。所述傳輸系統可包括變換器、加法器、編碼器和發送器。變換器可以分段和轉換數據分組成分段。加法器可以添加校驗碼到每個分段。該編碼器可糾錯編碼到具有所追加的校驗碼的每個分段。接收系統可包括接收器、解碼器、檢測器和選擇解碼器。該解碼器可以解碼在每個編碼分段中的糾錯。該檢測器可以檢查糾錯段的校驗碼。選擇解碼器可以基于校驗碼選擇至少一個有效分段，并且變換所選擇的分段成數據分組。

【技術實現步驟摘要】
一種多層糾錯編碼方法及系統
技術介紹
在有線或無線傳輸和接收中，所發送的信息可被系統所造成的誤差或環境因素損壞。因此，收發器系統可結合使用糾錯碼(ECC)來檢測并糾正在接收信息(例如，數據包)中包含的可能誤差。在有線傳輸中，數據可以被轉換為電信號或光信號，其可以沿著傳輸介質傳輸，例如銅線或光纖電纜。該傳輸介質可被設計，以減少傳輸信號的外部干擾，并維持傳輸信號的完整性。在無線傳輸中，數據可被轉換為電磁或光或聲音信號，其可以具有或不具有方向性、開放通過大氣、空間和陸地或水體進行傳輸。換句話說，無線傳輸可以通過不受控制的傳輸介質進行。不管傳輸介質，有必要提高在收發信機系統中的糾錯效率，以減少誤差率并提高數據完整性附圖說明圖1是發送系統和接收系統的簡化框圖。圖2示出根據實施例的示例性發送系統。圖3示出根據實施例的示例性接收系統。圖4示出根據實施例的示例性方法。圖5示出根據實施例的示例性方法。圖6示出根據實施例的示例性方法。具體實施方式圖1是具有發送系統200和接收系統300的簡化框圖，其通過介質900發送和接收信息。在有線傳輸中，數據可被轉換為電信號或光信號，其可以沿著傳輸介質900(諸如銅線或光纖電纜)傳送。這樣的傳輸介質可被設計以減少發送信號的外部干擾，并維持傳輸信號的完整性。在無線傳輸中，數據可以被轉換為電磁或光或聲音信號，其可以具有或不具有方向性、開放通過大氣、空間和陸地或水體發送。換句話說，無線傳輸可以通過不受控制的傳輸介質900進行。所述發送系統200可傳輸數據以及接收系統300可接收數據。圖2示出根據實施例的示例性發送系統200。示例性系統200可以包括分段變換器202、循環冗余校驗(CRC)加法器204、誤差編碼器206和發送器208。分段變換器202可分段并轉換數據包成多個分段。CRC加法器204可向多個分段的每個添加CRC。誤差編碼器206可使用添加的CRC編碼多個分段的每一個的糾錯。發送器208可發送經編碼的多個分段。根據本專利技術的實施例中，該分段變換器202可以分離出數據為多個分段，并使用線性變換變換各分段。例如，用于傳輸的二進制數據的數據包可具有M＝16字節的分組大小，定義為M字節為B(0)，B(1)，...，B(M-1)。分段變換器可分段數據包為M/L分段，其中L是大于2的整數，即2，3，4....例如，如果L＝2，如下分段W(k)可被產生：W(k)＝[B(2*k)B(2*k+1)]k＝0，1，2，...，M/L-1當L＝3時，如下下分段W(k)可產生：W(k)＝[B(3*k)B(3*k+1)B(3*k+2)]k＝0，1，2，...，M/L-1在一個實施例中，對于變換，T(k)＝C{W(k)}，其中C是從位表示到2的補碼格式的轉換。未知的矢量(每個分段的可變占位符)可以被如下定義：x＝[T(0)T(1)T(2)....T(M/L-1)a(0)T(0)a(1)T(1)......a(M/L-1)T(M/L-1)]T，其中x具有2*M/L的尺寸，其中系數A＝[a(0)a(1)...a(M/L-1)]可以選擇正整數，使得矢量能量A＝[a(0)a(1)...a(M/L-1)]可是最小的。分段變換器202可以生成HX＝y，其中H是尺寸2*M/L的哈達瑪矩陣，以及超集HX＝y的每組M/L方程是彼此獨立的，從而HX＝y的M/L公式可以被解決以反響產生M/L原分段。y可以由分段變換器202產生的所得分段。一種Hadamard矩陣可以由以下示例性示例限定。設H是n階Hadamard矩陣。則分塊矩陣是2N階的阿達瑪矩陣。此外，例如，Hoforder1，H1＝[1]，以及Hoforder2，有很多選項可供選擇/選出系數矢量A。在一個實施例中，A可以是一組素數。根據一個實施例，CRC加法器204可為每個分段生成CRC碼，并添加CRC碼作為每個分段y的附加位，例如，作為每個分段之前或之后的位。系統200的CRC碼可基于數據分組的大小或長度或各個分段進行選擇，以最大化誤差檢查過程中的誤差檢測。根據實施例，誤差編碼器206可以是多通道的前向糾錯(FEC)編碼器，諸如渦輪增壓器或維特比編碼器或低密度奇偶校驗(LDPC)編碼器。誤差編碼器206可以對包含CRC編碼的分段Y執行前向糾錯編碼。糾錯編碼可以是線性的或非線性的。根據實施例，發送器208可以利用各種可能的通信方法和介質調制和發送被編碼的多個分段。系統200可以包括其他組件，諸如存儲器存儲和控制器以確定、計算和/或選擇一組處理參數，諸如A矢量、CRC編碼參數、分段長度L和誤差編碼器參數。系統200可基于數據包確定或計算這些參數，也可以根據數據包從可能參數集合的表格選擇參數。系統200也可基于過去誤差的性能履歷、可用的處理資源、傳輸帶寬、用戶選擇確定、計算和/或選擇參數。系統200可以信號參數到對應的接收系統300，以使接收系統300使用合適的相應參數解碼和反向生成數據分組。在上述該實施例中，能夠提高在收發信機系統中的糾錯效率，用于減少誤差率并提高數據完整性。下面示出了可能確定CRC誤差檢查設置以及示例性系統的改進糾錯性能的優勢。假設該解碼過程的接收器在沒有CRC誤差校驗幫助下知道上面等式是否誤差。假設每個公式的位增長是則對于每個方程式，可能為L字節+位生長或Nbits_in_Euqation＝8*L+Kg如果存在至少一個誤差位，則方程將是誤差或無效的。因此，如果以上收發機系統使用維特比誤差編碼/解碼，誤差方程的概率其中pe可以是維特比誤差概率曲線。每個事件可是誤差的，使得良好方程的總數可以小于M/L。在這種情況下，一個數據分組中的誤差概率可表示為從上面，使用128位數據包的Turbo誤差編碼/解碼，可以為收發機系統獲取類似的分組誤差概率。其結果可類似于維特比的情況，不同之處在于信噪比(SNR)＞2，分組誤差概率急劇降低。此外，具有維特比誤差編碼/解碼的示例性收發器系統的結果可好于在收發器系統中單獨使用Turbo誤差編碼/解碼。當CRC誤差檢查被添加在收發信機系統的情況下，KCRC位可添加到y中每個方程，以及公式的誤差概率可表示為Nbits_in_Euqation＝8*L+Kg+KCRC如果存在至少一個誤差位，方程將是誤差或無效的。因此，誤差方程的概率CRC誤差檢查方程是否有效或無效。由于CRC差錯校驗的循環性質，可能存在“移動”分段值到另一個分段值的分段中的足夠誤差，以使得CRC差錯校驗得到假有效但仍是誤差。這種情況發生的概率可取決于兩個編碼字/段值之間的海明距離(HD)。CRC未檢測到無效方程的概率可以表示Pud。如果方程是無誤差的，則CRC誤差檢查將聲明它是100％的概率有效的。給定在該示例性的收發器系統中有2*M/L個方程，其可以被表示為E0、E1、E2、E3、E4，........E2M/L-1，誤差可能會發生，使得有小于M/L的有效方程。這可能不依賴于CRC誤差檢查。在某些情況下，可有至少M/L有效方程，因為CRC差錯校驗得到一定的假有效的結果。然后接收器系統300可錯誤地選擇M/L方程，使得至少一個方程由于海明距離(含有未檢出誤差的至少一個方程概率表示為Pud)。例如，給定M/L＝5，2*M/L個方程可以是Eq0123456789并且可具本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種系統，包括：數據分組分段器，將數據分組劃分成子分組；轉換器，將每個子分組轉換成相應子分組矢量中的實數表示；變換器，將子分組矢量變換為大于該子分組向量的維數的維度大小的實數矢量；誤差檢測標記加法器，向每個實數矢量增加誤差檢測標記；和前向誤差校正編碼器，編碼誤差校正為每個實數向量。

【技術特征摘要】
2013.10.18 US 14/058,0481.一種用于多層糾錯編碼的系統，包括：數據分組分段器，將數據分組劃分成子分組；轉換器，將每個子分組轉換成相應子分組矢量中的實數表示；變換器，將子分組矢量變換為大于該子分組矢量的維數的維度大小的實數矢量；誤差檢測標記加法器，向每個實數矢量增加誤差檢測標記；和前向誤差校正編碼器，對每個實數矢量進行編碼誤差校正。2.如權利要求1所述的系統，其中變換器器執行線性變換，將具有尺寸大小M的每個子分組矢量變換為尺寸大小N的實數矢量，其中N＞M。3.如權利要求2所述的系統，所述變換器基于尺寸2M的Hadamard矩陣H(2M)和矩陣C進行變換，以將具有尺寸大小M的每個子分組矢量變換為尺寸大小N的實數矢量，其中N＝2M。4.如權利要求3所述的系統，其中所述矩陣C是包括兩個對角矩陣的2MxM矩陣，其中，第一對角矩陣在對角線元素上具有1并具有M×M的大小以及放置在矩陣C的行1至M中，第二對角矩陣包括整數。5.如權利要求4所述的系統，其中所述整數數目包括素數。6.如權利要求4所述的系統，其中所述整數被選擇，以使得矢量能量被最小化。7.如權利要求1所述的系統，進一步包括發送器，用于發送編碼的序列。8.如權利要求1所述的系統，其中所述變換器將數據分組分段成相等長度的分段的數據。9.如權利要求1所述的系統，其中前向糾錯編碼器是Turbo編碼器或維特比編碼器...

【專利技術屬性】
技術研發人員：約瑟夫·斯坦，海姆·普里姆，
申請(專利權)人：亞德諾半導體集團，
類型：發明
國別省市：百慕大群島;BM