[发明专利]一种基于关键变量的冗余纠错码防护方法

说明书

本发明提供的一种基于关键变量的冗余纠错码防护方法，主要包括奇偶校验+反向码的编码、奇偶校验+反向码的解码和奇偶校验+反向码的码字刷新三个过程：通过冗余编码，可以纠正变量在生存周期内因为单粒子效应而产生的错误，保证了变量的可靠性。编码是基于重复码和奇偶校验码，编码及解码过程简单，运算量小，不会占用系统过多的资源；在变量生存周期内，对传输变量进行刷新，缩短变量的生存周期，对生存周期较长、粒子辐射严重的环境下，可以很好的保证关键变量的可靠性。

技术领域

本发明属于通信编码技术领域，具体涉及一种基于关键变量的冗余纠错码防护方法，用于在程序中对关键变量进行检错和纠错，保证传输变量的正确性。

背景技术

DSP系统在太空运行的过程中，易发生单粒子效应，在DSP工程代码中，有些代码模块执行频率低，发生单粒子效应的概率相对较小，我们将这些模块称为非敏感区域；有些代码模块执行频率高，发生单粒子效应的概率相对较大，我们称这些模块为敏感区域。容易理解，执行频率越高，意味着数据读写次数较多，对程序执行过程影响较大，所以在对DSP系统进行软防护的过程中，敏感区域的防护至关重要。

关键变量主要是指程序的大循环控制变量、有限状态机控制变量、重要的全局指针、重要的全局标志等。

关键变量对信号处理流程起至关重要的控制作用，其正确性关系到DSP程序运行的总体进程，可能导致信号处理结果的大范围错误。这些关键变量，诸如循环变量、全局标志等，生存周期一般较长，而且读写的频率也比较高，其发生单粒子效应的概率相对较大。

发明内容

本发明针对DSP工程代码中的关键变量进行冗余纠错码防护，其主要目的是保证关键变量在生存周期内的正确性，提高系统的可靠性。

为达上述目的，本发明提供了一种基于关键变量的冗余纠错码防护方法，其执行主要包括奇偶校验+反向码的编码、奇偶校验+反向码的解码和奇偶校验+反向码的解码的码字刷新三个步骤：

(1)所述的奇偶校验+反向码的编码，其操作方法是，

对于关键变量I，如果关键变量I的数据长度为二进制的m位，将其记为(a_ma_m-1…a₁)，对变量I进行奇偶校验，这里可以采用奇校验或者偶校验方式，在进行后续的校验中，保持一致即可满足，得到校验后的变量(a_ma_m-1…a₁C₁)，其中C₁为校验位；

对关键变量I按位取反，得到变量将其记为(b_mb_m-1…b₁)，对变量进行奇偶校验，这里可以采用奇校验或者偶校验方式，在进行后续的校验中，保持一致即可满足，得到奇偶校验后的变量(b_mb_m-1…b₁C₂)，其中C₂为校验位；

将添加奇偶校验后的变量插入到添加奇偶校验后的变量I之后，构成传输变量，记作(a_ma_m-1…a₁C₁b_mb_m-1…b₁C₂)；

(2)所述的奇偶校验+反向码的解码，包含以下几个步骤：

步骤1，检错，对于长度为L的传输变量，将其高L/2位和低L/2位分别取出；将高L/2位和低L/2位按位作同或运算，得到检错参量S，若检错参量S等于0或者1，则表明传输变量没有出现错误，通过编码取出变量；如果检错参量S不等于0且不等于1，则表明传输结果出错，执行步骤2；

步骤2，纠错，逐位检测S，S中除最末位外不为0的位则对应为出错的位；