[发明专利]基于突发错误检测的前向纠错译码译码器

说明书

本发明属于信道编码中差错控制编码领域，为在保证译码性能的前提下，缩短译码器关键路径的延迟，以提高译码吞吐率为目标。为此，本发明采取的技术方案是，基于突发错误检测的前向纠错译码译码器，包括：校验子计算SC模块、关键方程求解KES模块、钱搜索与错误估值CSEE模块，SC模块计算出的校验子输出到KES模块，KES模块计算得到的错误位置多项式Λ(X)和错误估多项式Ω(X)输出给钱搜索与错误估值CSEE模块。本发明主要应用于译码器设计制造场合。

技术领域

本发明属于信道编码中差错控制编码领域，及里德-所罗门(Reed-Solomn，RS)码编译码相关技术、流水线技术、重定时技术，特别涉及Reed-Solomon(RS)码RS(255，239)适用于100Gb/及以上速率光通信系统的前向纠错译码器架构。

背景技术

近年来，通信技术的发展使得数字信息的传输日趋频繁，数字信号通过有线或无线等介质或存储设备实现了其在时间和空间上的传递，然而，由于传输信道的不理想使得数字信号在传输过程中受到不同程度的噪声干扰而出现差错。差错控制编码就是在数字信息传输过程中通过编译码技术对传输过程中产生的差错进行纠正的技术。RS码作为一种重要的差错控制编码方试，因其纠错能力强，构造简单的特性以及高效的译码算法和大规模集成电路的发展，已被广泛应用在无线通信，数据存储，深空探测和数字视频广播等各个领域。

由于RS码所具备的较高实用价值，2009年，ITU-T(InternationalTelecommunication Uniomn’s Telecommunication Sector)将RS(255,239)码定为海底光纤系统、高速光纤系统、千兆比特无源光通信网络等的传输标准。随着光通信系统的飞速发展，由于传输速率过高以及传输距离过长，在传输过程中大量数据出错的情形愈发严重，甚至限制了光通信系统的进一步发展。

RS码的译码方法主要包含软判决译码算法和硬判决译码算法这两大类。软判决译码算法能够充分利用接收信号中的信道软信息，因而具备比硬判决译码算法更高的编码增益和纠错能力，但需要耗费较多的硬件资源，不利于算法的应用。硬判决算法和硬件架构都较为简单，在当前的译码器实际应用中占据着绝对的优势。硬判决RS译码器主要包括三个模块：校验子计算模块(Syndrome Computation,SC)、关键方程求解模块(Key EquationSolver,KES)、钱搜索与错误估值模块(Chien Search and Error Evaluation,CSEE)。作为最经典的RS译码算法，RiBM(Refourmulated inversionless Berlekamp-Massey)算法的硬件架构包含了3t+1个齐次的处理单元(Processing Element,PE)，需要2t个时钟周期完成错误位置多项式和错误估值多项式的计算，在本说明中，t代表RS码的纠错能力。在RiBM算法基础上衍生的mCS-RiBM(modified Compensated Simplified-refourmulatedinversionless Berlekamp-Massey)算法，去掉了若干个冗余的处理单元，显著降低了硬件资源消耗。

注意到现有的硬判决译码器架构中，校验子计算模块和钱搜索与错误估值模块的延迟为n(n为RS码分组长度)个时钟周期，而KES模块的最小延时是2t-1个时钟周期，因而KES模块存在大量的空闲时间，造成了硬件资源的浪费，直接实现的译码器占用面积大、吞吐率低、译码效率低。因此一种能够有效提高译码速度的RS码硬判决译码器架构设计方法需要的得到进一步的研究。

发明内容