高效Reed-Solomon碼硬判決譯碼器的研究與設計.pdf

1、Reed-Solomon(RS)碼具有優(yōu)異的糾錯性能，因而被廣泛用于各類數(shù)字通信和數(shù)字存儲系統(tǒng)中。相對于復雜的代數(shù)軟判決譯碼算法，RS碼的硬判決譯碼算法以其簡單的迭代和規(guī)則的架構(gòu)獲得了更為廣泛的應用。RS碼的硬判決譯碼算法主要包括BM（Berlekamp-Messay）算法，ME（Modified Euclid）算法和步進式譯碼（Step-by-step Decoding，SBSD）算法，其中SBSD譯碼算法僅在短碼的譯碼中有不錯的效率

2、。本文主要研究了SBSD算法和BM算法，針對現(xiàn)存算法的缺點，提出了新的高效的算法和架構(gòu)。
　　RS(23,17)碼在超寬帶系統(tǒng)中被用于幀頭的糾錯，其譯碼過程非常適合采用SBSD譯碼算法。但是現(xiàn)存SBSD算法主要有以下兩個缺點：首先，現(xiàn)存SBSD算法對于實際錯誤數(shù)小于t和等于t兩種情況采用兩種不同的譯碼流程，效率低下，其中t是RS碼的糾錯半徑；其次，現(xiàn)存SBSD算法均采用并行算法，由于RS譯碼器多采用流水線結(jié)構(gòu)實現(xiàn)，相對于其他延時較

3、高的模塊，并行算法不但不能有效減小譯碼器延時，反而會增加硬件復雜度。本文針對上述兩個缺點，提出了改進的SBSD（Modified SBSD，M-SBSD）算法，M-SBSD算法采用統(tǒng)一的譯碼流程對上述兩種情況進行譯碼，提高了譯碼效率。同時，本文也根據(jù)M-SBSD譯碼算法為RS(23,17)碼設計了一款流水線結(jié)構(gòu)的譯碼器，該譯碼器相比于現(xiàn)存SBSD譯碼器至少減小了11.3％的硬件面積，且計算復雜度更低。
　　ePIBM（enhanc

4、ed Parallel inversionless BM）算法是目前已知的最高效的BM算法，但直接實現(xiàn)的ePIBM架構(gòu)會造成大量的空閑時間，硬件利用率低。本文提出了一種適用于折疊結(jié)構(gòu)的rePIBM（recursive ePIBM）算法，該算法利用了新的初始化值減小延時。根據(jù)rePIBM算法，我們?yōu)閺V泛用于深空通信和光通信的RS(255,239)碼設計了一款譯碼器，該譯碼器使用了流水線架構(gòu)的乘法器以減小關鍵路徑。綜合結(jié)果顯示，該譯碼器最高