DTMB標(biāo)準(zhǔn)BCH譯碼器設(shè)計(jì)

　　摘要：BCH碼是目前最為常用的糾錯(cuò)碼之一，我國(guó)的數(shù)字電視廣播地面?zhèn)鬏敇?biāo)準(zhǔn)DTMB也使用了縮短的BCH碼作為前向糾錯(cuò)編碼的外碼。針對(duì)該BCH碼的特點(diǎn)，采用BM譯碼算法，設(shè)計(jì)了一種實(shí)時(shí)譯碼器。與其它設(shè)計(jì)方案相比較，顯著減少了占用邏輯數(shù)量。整個(gè)設(shè)計(jì)在Stratix II FPGA上進(jìn)行了綜合驗(yàn)證，滿(mǎn)足了設(shè)計(jì)要求。

　　引言

　　BCH碼構(gòu)成了一大類(lèi)強(qiáng)有力的糾正隨機(jī)錯(cuò)誤的循環(huán)碼，它是對(duì)漢明碼的一種重要推廣，可用于糾正多個(gè)錯(cuò)誤，Bose、Chaudhuri和Hocquenghem最初提出了二進(jìn)制BCH碼，此后Peterson在1960年證明了BCH碼的循環(huán)結(jié)構(gòu)。對(duì)于任何正整數(shù)m(m≥3)和t(t≥2)，存在如下形式的BCH碼：

　　分組長(zhǎng)度：n=2m-l;校驗(yàn)位數(shù)目：n-k≤mt;最小距離：dmin≥2t+1。

　　該碼能夠糾正t個(gè)或少于t個(gè)差錯(cuò)的任意組合。其生成多項(xiàng)式由它在伽羅華域GF(2m)上的根確定。這樣得到的BCH碼通常被稱(chēng)作本原或狹義BCH碼。而碼長(zhǎng)n≠2m-l的二進(jìn)制BCH碼可以采用與上述本原BCH碼相似的方法構(gòu)造，它的最小距離至少為2t+1，同樣可以糾正至t多個(gè)錯(cuò)誤。

　　由于BCH碼性能優(yōu)良，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，編譯碼設(shè)備也不太復(fù)雜，使得它在實(shí)際使用中特別受到工程技術(shù)人員的歡迎，是目前用得最廣泛的碼類(lèi)之一。

　　BCH譯碼算法

　　BCH譯碼算法主要由3個(gè)步驟組成：

　　1.利用式(1)，由接收碼字多項(xiàng)式r(X)=r0+r1X+r2X2+…+rn-1Xn-1計(jì)算校正子S=(S1，S2，S3 …S2t);

　　(1)

　　2.由校正子分量S1，S2， S3 …S2t確定錯(cuò)誤位置多項(xiàng)式:

　　3.通過(guò)求解的根，確定錯(cuò)誤位置數(shù)，并依此糾正接收向量r(X)中的錯(cuò)誤，得到糾錯(cuò)后的碼字。

　　上述3個(gè)步驟中，步驟1和步驟3相對(duì)簡(jiǎn)單，步驟2則是BCH譯碼中最復(fù)雜的部分，常用的算法有直接法(也稱(chēng)Peterson法)、Berlekmap-Massey算法(BM算法)、以及Euclidean算法。