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)：
在無線數(shù)字通信系統(tǒng)中，Reed-Solomon (RS)碼作為前向糾錯碼(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。載波通信標(biāo)準(zhǔn)中同樣需要 Reed-Solomon譯碼設(shè)備來支持多碼長和多碼率，以應(yīng)對不同的應(yīng)用場合。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CN 101325706A的中國專利文獻(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CN 101964664 A的中國專利文獻(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個伽羅華域常數(shù)乘法器和t/2個伽羅華域乘法器；再例如，在公開號CN 1250980A的中國專利文獻(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個伽羅華域乘法器和2t+l個伽羅華域常數(shù)乘法器。然而，由于在現(xiàn)有載波通信或者其他無線通信標(biāo)準(zhǔn)中，低功耗越來越成為一個更加關(guān)鍵的指標(biāo)；而且，低成本也是產(chǎn)品的核心競爭力之一，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，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算模塊，包含2t個伽羅瓦域常數(shù)乘法器，用于基于接入待校正的編碼信息來并行執(zhí)行癥候值的計算，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算模塊計算出的癥候值；錯誤位置多項式計算模塊，連接在所述循環(huán)移位器輸出端，包含I個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算法來求取錯誤位置多項式；錢搜索模塊，連接所述循環(huán)移位器及所述錯誤位置多項式計算模塊輸出端，用于搜索錯誤位置；
錯誤值計算模塊，連接所述循環(huán)移位器、所述錯誤位置多項式計算模塊及錢搜索模塊輸出端，用于基于福尼算法來求取錯誤值；校正模塊，輸入端接入待校正的編碼信息、并連接所述錯誤值計算模塊輸出端，用于求取正確的編碼 目息；時序控制器，用于控制所述循環(huán)移位器的移位來為所述錯誤位置多項式計算模塊的每一次運算提供對應(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待處理的編碼信息的存儲器連接的存取接口控制模塊。優(yōu)選地，所述錯誤值計算模塊復(fù)用所述錯誤位置多項式計算模塊包含的伽羅瓦域 乘法器來執(zhí)行福尼算法中的乘法運算。優(yōu)選地，所述錯誤值計算模塊復(fù)用所述錯誤位置多項式計算模塊包含的伽羅瓦域求逆器來執(zhí)行福尼算法中的求逆運算。優(yōu)選地，所述錯誤值計算模塊復(fù)用所述癥候值計算模塊包含的伽羅瓦域常數(shù)乘法器來執(zhí)行福尼算法中的關(guān)鍵方程運算。優(yōu)選地，所述錢搜索模塊復(fù)用所述癥候值計算模塊包含的伽羅瓦域常數(shù)乘法器來執(zhí)行錯誤位置的搜索。優(yōu)選地，所述錢搜索模塊與所述錯誤值計算模塊以乒乓方式共同復(fù)用所述癥候值計算模塊包含的伽羅瓦域常數(shù)乘法器。優(yōu)選地,所述錯誤值計算模塊復(fù)用所述展平的Berlekamp-Massey算法中的計算距離的邏輯來計算關(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)合實現(xiàn)Reed-Solomon譯碼器，并且整個譯碼器中只使用了一個伽羅華域乘法器，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)移位器的深度來達(dá)到支持各種具有不同校驗比特數(shù)的Reed-Solomon碼；通過控制癥候值計算、錢搜索和關(guān)鍵方程計算的迭代次數(shù)從而支持不同的Reed-Solomon碼的碼長；3、通過存取接口控制模塊來共享自身所屬的片上系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲器，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譯碼器的錯誤位置多項式計算模塊結(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)號說明
I多模式 Reed-Solomon 譯碼器11癥候值計算模塊12循環(huán)移位器13錯誤位置多項式計算模塊14錢搜索模塊15錯誤值計算模塊16校正模塊17時序控制器18存取接口控制模塊
具體實施例方式以下由特定的具體實施例說明本發(fā)明的實施方式，熟悉此技術(shù)的人士可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點及功效。請參閱圖I至圖7。須知，本說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)明可實施的限定條件，故不具技術(shù)上的實質(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，本說明書中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中間”及“一”等的用語，亦僅為便于敘述的明了，而非用以限定本發(fā)明可實施的范圍，其相對關(guān)系的改變或調(diào)整，在無實質(zhì)變更技術(shù)內(nèi)容下，當(dāng)亦視為本發(fā)明可實施的范疇。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 ;其本原多項式
2 -1
為P(x) =x8+x4+x3+x2+l，生成多項式為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2t=16的RS碼進(jìn)行譯碼為例來詳述本發(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至少包括癥候值計算模塊
11、循環(huán)移位器12、錯誤位置多項式計算模塊13、錢搜索模塊14、錯誤值計算模塊15、校正模塊16、以及時序控制器17。
所述癥候值計算模塊11基于接入待校正的編碼信息來并行執(zhí)行癥候值的計算，
其中，癥候值的計算算法如下式。
—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 癥候值計算模塊，包含2t個伽羅瓦域常數(shù)乘法器，用于基于接入待校正的編碼信息來并行執(zhí)行癥候值的計算，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算模塊計算出的癥候值； 錯誤位置多項式計算模塊，連接在所述循環(huán)移位器輸出端，包含I個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算法來求取錯誤位置多項式； 錢搜索模塊，連接所述循環(huán)移位器及所述錯誤位置多項式計算模塊輸出端，用于搜索錯誤位置； 錯誤值計算模塊，連接所述循環(huán)移位器、所述錯誤位置多項式計算模塊及錢搜索模塊 輸出端，用于基于福尼算法來求取錯誤值； 校正模塊，輸入端接入待校正的編碼信息、并連接所述錯誤值計算模塊輸出端，用于求取正確的編碼信息； 時序控制器，用于控制所述循環(huán)移位器的移位來為所述錯誤位置多項式計算模塊的每一次運算提供對應(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待處理的編碼信息的存儲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，其特征在于所述錯誤值計算模塊復(fù)用所述錯誤位置多項式計算模塊包含的伽羅瓦域乘法器來執(zhí)行福尼算法中的乘法運算。
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，其特征在于所述錯誤值計算模塊復(fù)用所述錯誤位置多項式計算模塊包含的伽羅瓦域求逆器來執(zhí)行福尼算法中的求逆運算。
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，其特征在于所述錯誤值計算模塊復(fù)用所述癥候值計算模塊包含的伽羅瓦域常數(shù)乘法器來執(zhí)行福尼算法中的關(guān)鍵方程運算。
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)用所述癥候值計算模塊包含的伽羅瓦域常數(shù)乘法器來執(zhí)行錯誤位置的搜索。
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誤值計算模塊以乒乓方式共同復(fù)用所述癥候值計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，其特征在于所述錯誤值計算模塊復(fù)用所述展平的Berlekamp-Massey算法中的計算距離的邏輯來計算關(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并行執(zhí)行癥候值的計算的癥候值計算模塊、用于移位所述癥候值計算模塊計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算法來求取錯誤位置多項式的錯誤位置多項式計算模塊、用于搜索錯誤位置的錢搜索模塊、用于基于福尼算法來求取錯誤值的錯誤值計算模塊、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)移位器的移位來為所述錯誤位置多項式計算模塊的每一次運算提供對應(yīng)的癥候值的時序控制器。本發(fā)明的優(yōu)點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H03M13/15GK102832952SQ20121036287
公開日2012年12月19日 申請日期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 申請人:鉅泉光電科技(上海)股份有限公司