專利名稱：低成本的多模式Reed-Solomon譯碼器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及譯碼領(lǐng)域，特別是涉及一種低成本的多模式Reed-Solomon譯碼器。
背景技術(shù)：
在無(wú)線數(shù)字通信系統(tǒng)中，Reed-Solomon (RS)碼作為前向糾錯(cuò)碼(FEC)的重要一類，以其優(yōu)良的性能和高吞吐率，已被廣泛應(yīng)用于眾多的領(lǐng)域中，如廣播系統(tǒng)中的DVB系列標(biāo)準(zhǔn)、CMMB等；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)領(lǐng)域中的DVD、藍(lán)光等；電力線載波通信中G3標(biāo)準(zhǔn)、即將推出的ITU9955標(biāo)準(zhǔn)和我國(guó)即將制定電力線載波通信標(biāo)準(zhǔn)等，均采用了 RS碼。隨著無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展，許多通信協(xié)議都開始采用多碼率的信道編碼的方式來(lái)處理復(fù)雜且多變的信道，多碼率(即多模式)成為了一種趨勢(shì)。載波通信標(biāo)準(zhǔn)中同樣需要 Reed-Solomon譯碼設(shè)備來(lái)支持多碼長(zhǎng)和多碼率，以應(yīng)對(duì)不同的應(yīng)用場(chǎng)合。為此，眾多研發(fā)人員開發(fā)出了各種RS譯碼器。例如，在公開號(hào)CN 101325706A的中國(guó)專利文獻(xiàn)中，公開了一種低硬件開銷Reed-Solomon譯碼器，該譯碼器包括2t+l個(gè)伽羅華域常數(shù)乘法器(發(fā)明中稱為第一伽羅華域乘法器，t=8)和t+1個(gè)伽羅華域乘法器(發(fā)明中稱為第二伽羅華域乘法器，t=8);又例如，在公開號(hào)CN 101964664 A的中國(guó)專利文獻(xiàn)中，公開了一種適用于CMMB的多模式Reed-Solomon譯碼器結(jié)構(gòu)”，該譯碼器包括2t+l個(gè)伽羅華域常數(shù)乘法器和t/2個(gè)伽羅華域乘法器；再例如，在公開號(hào)CN 1250980A的中國(guó)專利文獻(xiàn)中，公開了一種里德-索羅門解碼器和解碼方法〃，該譯碼器包括2個(gè)伽羅華域乘法器和2t+l個(gè)伽羅華域常數(shù)乘法器。然而，由于在現(xiàn)有載波通信或者其他無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)中，低功耗越來(lái)越成為一個(gè)更加關(guān)鍵的指標(biāo)；而且，低成本也是產(chǎn)品的核心競(jìng)爭(zhēng)力之一，因此，基于該些需求，提供一種低成本的RS譯碼器，已成為本領(lǐng)域技術(shù)人員需要解決的技術(shù)課題。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種低成本的多模式Reed-Solomon 譯碼器。為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一種低成本的多模式Reed-Solomon譯碼器，其至少包括癥候值計(jì)算模塊，包含2t個(gè)伽羅瓦域常數(shù)乘法器，用于基于接入待校正的編碼信息來(lái)并行執(zhí)行癥候值的計(jì)算，t為能糾正的最大誤碼位數(shù)；循環(huán)移位器，用于移位所述癥候值計(jì)算模塊計(jì)算出的癥候值；錯(cuò)誤位置多項(xiàng)式計(jì)算模塊，連接在所述循環(huán)移位器輸出端，包含I個(gè)伽羅瓦域乘法器與伽羅瓦域求逆器，用于串行執(zhí)行展平的Berlekamp-Massey算法來(lái)求取錯(cuò)誤位置多項(xiàng)式；錢搜索模塊，連接所述循環(huán)移位器及所述錯(cuò)誤位置多項(xiàng)式計(jì)算模塊輸出端，用于搜索錯(cuò)誤位置；
錯(cuò)誤值計(jì)算模塊，連接所述循環(huán)移位器、所述錯(cuò)誤位置多項(xiàng)式計(jì)算模塊及錢搜索模塊輸出端，用于基于福尼算法來(lái)求取錯(cuò)誤值；校正模塊，輸入端接入待校正的編碼信息、并連接所述錯(cuò)誤值計(jì)算模塊輸出端，用于求取正確的編碼 目息；時(shí)序控制器，用于控制所述循環(huán)移位器的移位來(lái)為所述錯(cuò)誤位置多項(xiàng)式計(jì)算模塊的每一次運(yùn)算提供對(duì)應(yīng)的癥候值。優(yōu)選地，所述伽羅瓦域乘法器包括由伽羅瓦域常數(shù)乘法器、多路選擇器及加法器構(gòu)成的全并行乘法器。更為優(yōu)選地，所述伽羅瓦域乘法器包含的伽羅瓦域常數(shù)乘法器復(fù)用所述癥候值計(jì)算模塊包含的伽羅瓦域常數(shù)乘法器。優(yōu)選地，所述低成本的多模式Reed-Solomon譯碼器還包括與存儲(chǔ)待處理的編碼信息的存儲(chǔ)器連接的存取接口控制模塊。優(yōu)選地，所述錯(cuò)誤值計(jì)算模塊復(fù)用所述錯(cuò)誤位置多項(xiàng)式計(jì)算模塊包含的伽羅瓦域 乘法器來(lái)執(zhí)行福尼算法中的乘法運(yùn)算。優(yōu)選地，所述錯(cuò)誤值計(jì)算模塊復(fù)用所述錯(cuò)誤位置多項(xiàng)式計(jì)算模塊包含的伽羅瓦域求逆器來(lái)執(zhí)行福尼算法中的求逆運(yùn)算。優(yōu)選地，所述錯(cuò)誤值計(jì)算模塊復(fù)用所述癥候值計(jì)算模塊包含的伽羅瓦域常數(shù)乘法器來(lái)執(zhí)行福尼算法中的關(guān)鍵方程運(yùn)算。優(yōu)選地，所述錢搜索模塊復(fù)用所述癥候值計(jì)算模塊包含的伽羅瓦域常數(shù)乘法器來(lái)執(zhí)行錯(cuò)誤位置的搜索。優(yōu)選地，所述錢搜索模塊與所述錯(cuò)誤值計(jì)算模塊以乒乓方式共同復(fù)用所述癥候值計(jì)算模塊包含的伽羅瓦域常數(shù)乘法器。優(yōu)選地,所述錯(cuò)誤值計(jì)算模塊復(fù)用所述展平的Berlekamp-Massey算法中的計(jì)算距離的邏輯來(lái)計(jì)算關(guān)鍵方程系數(shù)。如上所述，本發(fā)明的低成本的多模式Reed-Solomon譯碼器，具有以下有益效果I、使用展平Berlekamp-Massey算法，串行和并行結(jié)合實(shí)現(xiàn)Reed-Solomon譯碼器，并且整個(gè)譯碼器中只使用了一個(gè)伽羅華域乘法器，極大的減少了 Reed-Solomon譯碼器的面積，從而降低成本和功耗；2、通過控制癥候值循環(huán)移位器的深度來(lái)達(dá)到支持各種具有不同校驗(yàn)比特?cái)?shù)的Reed-Solomon碼；通過控制癥候值計(jì)算、錢搜索和關(guān)鍵方程計(jì)算的迭代次數(shù)從而支持不同的Reed-Solomon碼的碼長(zhǎng)；3、通過存取接口控制模塊來(lái)共享自身所屬的片上系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，從而節(jié)省Reed-Solomon譯碼器的面積；4、應(yīng)用范圍廣，尤其適用于低吞吐率需求的場(chǎng)合。


圖I顯示為本發(fā)明的低成本的多模式Reed-Solomon譯碼器結(jié)構(gòu)示意圖。圖2顯示為本發(fā)明的低成本的多模式Reed-Solomon譯碼器的癥候值計(jì)算模塊結(jié)構(gòu)示意圖。圖3顯示為本發(fā)明的低成本的多模式Reed-Solomon譯碼器的錯(cuò)誤位置多項(xiàng)式計(jì)算模塊結(jié)構(gòu)示意圖。圖4顯示為本發(fā)明的伽羅瓦域乘法器結(jié)構(gòu)示意圖。圖5顯示為本發(fā)明的低成本的多模式Reed-Solomon譯碼器的錢搜索模塊結(jié)構(gòu)示意圖。圖6顯示為本發(fā)明的低成本的多模式Reed-Solomon譯碼器所采用的計(jì)算關(guān)鍵方程的結(jié)構(gòu)示意圖。圖7顯示為本發(fā)明的低成本的多模式Reed-Solomon譯碼器的時(shí)序控制器的主狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換示意圖。元件標(biāo)號(hào)說(shuō)明
I多模式 Reed-Solomon 譯碼器11癥候值計(jì)算模塊12循環(huán)移位器13錯(cuò)誤位置多項(xiàng)式計(jì)算模塊14錢搜索模塊15錯(cuò)誤值計(jì)算模塊16校正模塊17時(shí)序控制器18存取接口控制模塊
具體實(shí)施例方式以下由特定的具體實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說(shuō)明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)及功效。請(qǐng)參閱圖I至圖7。須知，本說(shuō)明書所附圖式所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說(shuō)明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的限定條件，故不具技術(shù)上的實(shí)質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本發(fā)明所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均應(yīng)仍落在本發(fā)明所揭示的技術(shù)內(nèi)容得能涵蓋的范圍內(nèi)。同時(shí)，本說(shuō)明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語(yǔ)，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本發(fā)明可實(shí)施的范圍，其相對(duì)關(guān)系的改變或調(diào)整，在無(wú)實(shí)質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)亦視為本發(fā)明可實(shí)施的范疇。如圖所示，本發(fā)明提供一種低成本的多模式Reed-Solomon譯碼器。所述多模式
Reed-Solomon譯碼器可支持RS (n，n-2t, t)碼，其中2t=4, 8，16 ；2t<n<256 ;其本原多項(xiàng)式
2 -1
為P(x) =x8+x4+x3+x2+l，生成多項(xiàng)式為g(x) = ；Q(x + ;+iJ)。其中B=O和I。此外，所述多模
式Reed-Solomon譯碼器也能夠完全兼容載波通信標(biāo)準(zhǔn)G3和ITU9955。以下將以對(duì)2t=16的RS碼進(jìn)行譯碼為例來(lái)詳述本發(fā)明的多模式Reed-Solomon譯碼器。如圖I所示,低成本的多模式Reed-Solomon譯碼器I至少包括癥候值計(jì)算模塊
11、循環(huán)移位器12、錯(cuò)誤位置多項(xiàng)式計(jì)算模塊13、錢搜索模塊14、錯(cuò)誤值計(jì)算模塊15、校正模塊16、以及時(shí)序控制器17。
所述癥候值計(jì)算模塊11基于接入待校正的編碼信息來(lái)并行執(zhí)行癥候值的計(jì)算，
其中，癥候值的計(jì)算算法如下式。
—權(quán)利要求
1.一種低成本的多模式Reed-Solomon譯碼器,其特征在于，所述低成本的多模式Reed-Solomon譯碼器至少包括 癥候值計(jì)算模塊，包含2t個(gè)伽羅瓦域常數(shù)乘法器，用于基于接入待校正的編碼信息來(lái)并行執(zhí)行癥候值的計(jì)算，t為能糾正的最大誤碼位數(shù)； 循環(huán)移位器，用于移位所述癥候值計(jì)算模塊計(jì)算出的癥候值； 錯(cuò)誤位置多項(xiàng)式計(jì)算模塊，連接在所述循環(huán)移位器輸出端，包含I個(gè)伽羅瓦域乘法器與伽羅瓦域求逆器，用于串行執(zhí)行展平的Berlekamp-Massey算法來(lái)求取錯(cuò)誤位置多項(xiàng)式； 錢搜索模塊，連接所述循環(huán)移位器及所述錯(cuò)誤位置多項(xiàng)式計(jì)算模塊輸出端，用于搜索錯(cuò)誤位置； 錯(cuò)誤值計(jì)算模塊，連接所述循環(huán)移位器、所述錯(cuò)誤位置多項(xiàng)式計(jì)算模塊及錢搜索模塊 輸出端，用于基于福尼算法來(lái)求取錯(cuò)誤值； 校正模塊，輸入端接入待校正的編碼信息、并連接所述錯(cuò)誤值計(jì)算模塊輸出端，用于求取正確的編碼信息； 時(shí)序控制器，用于控制所述循環(huán)移位器的移位來(lái)為所述錯(cuò)誤位置多項(xiàng)式計(jì)算模塊的每一次運(yùn)算提供對(duì)應(yīng)的癥候值。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的低成本的多模式Reed-Solomon譯碼器，其特征在于所述伽羅瓦域乘法器包括由伽羅瓦域常數(shù)乘法器、多路選擇器及加法器構(gòu)成的全并行乘法器。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的低成本的多模式Reed-Solomon譯碼器，其特征在于還包括與存儲(chǔ)待處理的編碼信息的存儲(chǔ)器連接的存取接口控制模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的低成本的多模式Reed-Solomon譯碼器，其特征在于所述伽羅瓦域乘法器包含的伽羅瓦域常數(shù)乘法器復(fù)用所述癥候值計(jì)算模塊包含的伽羅瓦域常數(shù)乘法器。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2或4所述的低成本的多模式Reed-Solomon譯碼器，其特征在于所述錯(cuò)誤值計(jì)算模塊復(fù)用所述錯(cuò)誤位置多項(xiàng)式計(jì)算模塊包含的伽羅瓦域乘法器來(lái)執(zhí)行福尼算法中的乘法運(yùn)算。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的低成本的多模式Reed-Solomon譯碼器，其特征在于所述錯(cuò)誤值計(jì)算模塊復(fù)用所述錯(cuò)誤位置多項(xiàng)式計(jì)算模塊包含的伽羅瓦域求逆器來(lái)執(zhí)行福尼算法中的求逆運(yùn)算。
7.根據(jù)權(quán)利要求I或5所述的低成本的多模式Reed-Solomon譯碼器，其特征在于所述錯(cuò)誤值計(jì)算模塊復(fù)用所述癥候值計(jì)算模塊包含的伽羅瓦域常數(shù)乘法器來(lái)執(zhí)行福尼算法中的關(guān)鍵方程運(yùn)算。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的低成本的多模式Reed-Solomon譯碼器，其特征在于所述錢搜索模塊復(fù)用所述癥候值計(jì)算模塊包含的伽羅瓦域常數(shù)乘法器來(lái)執(zhí)行錯(cuò)誤位置的搜索。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的低成本的多模式Reed-Solomon譯碼器，其特征在于所述錢搜索模塊與所述錯(cuò)誤值計(jì)算模塊以乒乓方式共同復(fù)用所述癥候值計(jì)算模塊包含的伽羅瓦域常數(shù)乘法器。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的低成本的多模式Reed-Solomon譯碼器，其特征在于所述錯(cuò)誤值計(jì)算模塊復(fù)用所述展平的Berlekamp-Massey算法中的計(jì)算距離的邏輯來(lái)計(jì)算關(guān)鍵方程系數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種低成本的多模式Reed-Solomon譯碼器。該譯碼器至少包括用于基于接入待校正的編碼信息來(lái)并行執(zhí)行癥候值的計(jì)算的癥候值計(jì)算模塊、用于移位所述癥候值計(jì)算模塊計(jì)算出的癥候值的循環(huán)移位器、用于串行執(zhí)行展平的Berlekamp-Massey算法來(lái)求取錯(cuò)誤位置多項(xiàng)式的錯(cuò)誤位置多項(xiàng)式計(jì)算模塊、用于搜索錯(cuò)誤位置的錢搜索模塊、用于基于福尼算法來(lái)求取錯(cuò)誤值的錯(cuò)誤值計(jì)算模塊、用于求取正確的編碼信息的校正模塊以及用于控制所述循環(huán)移位器的移位來(lái)為所述錯(cuò)誤位置多項(xiàng)式計(jì)算模塊的每一次運(yùn)算提供對(duì)應(yīng)的癥候值的時(shí)序控制器。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)包括極大地減少了譯碼器的面積，進(jìn)而降低了成本和功耗。
文檔編號(hào)H03M13/15GK102832952SQ20121036287
公開日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2012年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月25日
發(fā)明者陳志凱 申請(qǐng)人:鉅泉光電科技(上海)股份有限公司