專利名稱：低成本的多模式Reed-Solomon譯碼器的制作方法
技術領域：
本發明涉及譯碼領域，特別是涉及一種低成本的多模式Reed-Solomon譯碼器。
背景技術：
在無線數字通信系統中，Reed-Solomon (RS)碼作為前向糾錯碼(FEC)的重要一類，以其優良的性能和高吞吐率，已被廣泛應用于眾多的領域中，如廣播系統中的DVB系列標準、CMMB等；數據存儲領域中的DVD、藍光等；電力線載波通信中G3標準、即將推出的ITU9955標準和我國即將制定電力線載波通信標準等，均采用了 RS碼。隨著無線通信技術的發展，許多通信協議都開始采用多碼率的信道編碼的方式來處理復雜且多變的信道，多碼率(即多模式)成為了一種趨勢。載波通信標準中同樣需要 Reed-Solomon譯碼設備來支持多碼長和多碼率，以應對不同的應用場合。為此，眾多研發人員開發出了各種RS譯碼器。例如，在公開號CN 101325706A的中國專利文獻中，公開了一種低硬件開銷Reed-Solomon譯碼器，該譯碼器包括2t+l個伽羅華域常數乘法器(發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的中國專利文獻中，公開了一種適用于CMMB的多模式Reed-Solomon譯碼器結構”，該譯碼器包括2t+l個伽羅華域常數乘法器和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個伽羅華域常數乘法器。然而，由于在現有載波通信或者其他無線通信標準中，低功耗越來越成為一個更加關鍵的指標；而且，低成本也是產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，已成為本領域技術人員需要解決的技術課題。
發明內容
鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種低成本的多模式Reed-Solomon 譯碼器。為實現上述目的及其他相關目的，本發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個伽羅瓦域常數乘法器，用于基于接入待校正的編碼信息來并行執行癥候值的計算，t為能糾正的最大誤碼位數；循環移位器，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的癥候值。優選地，所述伽羅瓦域乘法器包括由伽羅瓦域常數乘法器、多路選擇器及加法器構成的全并行乘法器。更為優選地，所述伽羅瓦域乘法器包含的伽羅瓦域常數乘法器復用所述癥候值計算模塊包含的伽羅瓦域常數乘法器。優選地，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。優選地，所述錯誤值計算模塊復用所述錯誤位置多項式計算模塊包含的伽羅瓦域 乘法器來執行福尼算法中的乘法運算。優選地，所述錯誤值計算模塊復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行福尼算法中的求逆運算。優選地，所述錯誤值計算模塊復用所述癥候值計算模塊包含的伽羅瓦域常數乘法器來執行福尼算法中的關鍵方程運算。優選地，所述錢搜索模塊復用所述癥候值計算模塊包含的伽羅瓦域常數乘法器來執行錯誤位置的搜索。優選地，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用所述癥候值計算模塊包含的伽羅瓦域常數乘法器。優選地,所述錯誤值計算模塊復用所述展平的Berlekamp-Massey算法中的計算距離的邏輯來計算關鍵方程系數。如上所述，本發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，串行和并行結合實現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移位器的深度來達到支持各種具有不同校驗比特數的Reed-Solomon碼；通過控制癥候值計算、錢搜索和關鍵方程計算的迭代次數從而支持不同的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的數據存儲器，從而節省Reed-Solomon譯碼器的面積；4、應用范圍廣，尤其適用于低吞吐率需求的場合。
圖I顯示為本發明的低成本的多模式Reed-Solomon譯碼器結構示意圖。圖2顯示為本發明的低成本的多模式Reed-Solomon譯碼器的癥候值計算模塊結構示意圖。圖3顯示為本發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構示意圖。圖4顯示為本發明的伽羅瓦域乘法器結構示意圖。圖5顯示為本發明的低成本的多模式Reed-Solomon譯碼器的錢搜索模塊結構示意圖。圖6顯示為本發明的低成本的多模式Reed-Solomon譯碼器所采用的計算關鍵方程的結構示意圖。圖7顯示為本發明的低成本的多模式Reed-Solomon譯碼器的時序控制器的主狀態機的狀態轉換示意圖。元件標號說明
I多模式 Reed-Solomon 譯碼器11癥候值計算模塊12循環移位器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明的實施方式，熟悉此技術的人士可由本說明書所揭露的內容輕易地了解本發明的其他優點及功效。請參閱圖I至圖7。須知，本說明書所附圖式所繪示的結構、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內容，以供熟悉此技術的人士了解與閱讀，并非用以限定本發明可實施的限定條件，故不具技術上的實質意義，任何結構的修飾、比例關系的改變或大小的調整，在不影響本發明所能產生的功效及所能達成的目的下，均應仍落在本發明所揭示的技術內容得能涵蓋的范圍內。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，而非用以限定本發明可實施的范圍，其相對關系的改變或調整，在無實質變更技術內容下，當亦視為本發明可實施的范疇。如圖所示，本發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準G3和ITU9955。以下將以對2t=16的RS碼進行譯碼為例來詳述本發明的多模式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行癥候值的計算，
其中，癥候值的計算算法如下式。
—權利要求
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個伽羅瓦域常數乘法器，用于基于接入待校正的編碼信息來并行執行癥候值的計算，t為能糾正的最大誤碼位數； 循環移位器，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的癥候值。
2.根據權利要求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乘法器、多路選擇器及加法器構成的全并行乘法器。
3.根據權利要求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.根據權利要求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乘法器復用所述癥候值計算模塊包含的伽羅瓦域常數乘法器。
5.根據權利要求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行福尼算法中的乘法運算。
6.根據權利要求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行福尼算法中的求逆運算。
7.根據權利要求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用所述癥候值計算模塊包含的伽羅瓦域常數乘法器來執行福尼算法中的關鍵方程運算。
8.根據權利要求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用所述癥候值計算模塊包含的伽羅瓦域常數乘法器來執行錯誤位置的搜索。
9.根據權利要求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用所述癥候值計算模塊包含的伽羅瓦域常數乘法器。
10.根據權利要求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用所述展平的Berlekamp-Massey算法中的計算距離的邏輯來計算關鍵方程系數。
全文摘要
本發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移位器、用于串行執行展平的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的癥候值的時序控制器。本發明的優點包括極大地減少了譯碼器的面積，進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 優先權日2012年9月25日
發明者陳志凱 申請人:鉅泉光電科技(上海)股份有限公司