專利名稱：編解碼方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及信息編碼領(lǐng)域，具體地，涉及一種編解碼方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
數(shù)字信號在傳輸過程中需要用信道編碼來降低誤碼率，以提高數(shù)字通信的可靠性。目前廣泛使用的主要為漢明(Hamming)碼。漢明碼是由漢明于1950年提出的，具有糾正一位錯誤能力的線性分組碼。漢明碼編碼的主要算法是如何根據(jù)信息位數(shù)k，求出糾正一個錯誤的監(jiān)督矩陣H，然后根據(jù)H求出信息位所對應(yīng)的碼字。與其他的錯誤校驗(yàn)碼類似，漢明碼也利用了奇偶校驗(yàn)位的概念，通過在數(shù)據(jù)位后面增加一些比特，可以驗(yàn)證數(shù)據(jù)的有效性。利用一個以上的校驗(yàn)位，漢明碼不僅可以驗(yàn)證數(shù)據(jù)是否有效，還能在數(shù)據(jù)出錯的情況下指明錯誤位置。雖然漢明碼在實(shí)際中得到廣泛應(yīng)用，但在中低端應(yīng)用場合(例如低端單片機(jī)，如C51系列)，由于內(nèi)存和速度的限制，無論是編譯碼的速度還是效率都不能滿足實(shí)時性場合的應(yīng)用(例如實(shí)時性射頻通信)。因此，單一的編碼糾錯算法并不能完全滿足這些需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對單一的編碼糾錯算法不能滿足不同數(shù)據(jù)通信應(yīng)用場合的問題，提供一種適于大量數(shù)據(jù)傳輸、通信信道的干擾較大情況下的快速的編解碼方法和設(shè)備。為實(shí)現(xiàn)上述目的，提供了一種編碼方法，該方法包括:對碼組內(nèi)的信息碼元進(jìn)行異或運(yùn)算，以得到位序監(jiān)督碼元；對碼組中的信息碼元和所述位序監(jiān)督碼元一起進(jìn)行排序，由此每個信息碼元具有唯一的碼序，且所述位序監(jiān)督碼元具有為最后排序的碼序；對所述信息碼元和位序監(jiān)督碼元分別進(jìn)行奇偶校驗(yàn)，并對奇偶校驗(yàn)結(jié)果為奇校驗(yàn)和偶校驗(yàn)中的一者的信息碼元和位序監(jiān)督碼元的碼序進(jìn)行異或運(yùn)算，以得到碼序監(jiān)督碼元；以及將所述碼序監(jiān)督碼元添加到所述位序監(jiān)督碼元的后面。本發(fā)明還提供了一種編碼設(shè)備，該設(shè)備包括:第一異或運(yùn)算單元，用于對碼組內(nèi)的信息碼元進(jìn)行異或運(yùn)算，以得到位序監(jiān)督碼元；排序單元，用于對碼組中的信息碼元和所述位序監(jiān)督碼元一起進(jìn)行排序，由此每個信息碼元具有唯一的碼序，且所述位序監(jiān)督碼元具有為最后排序的碼序；奇偶校驗(yàn)單元，用于對所述信息碼元和位序監(jiān)督碼元分別進(jìn)行奇偶校驗(yàn)；第二異或運(yùn)算單元，用于對所述奇偶校驗(yàn)結(jié)果為奇校驗(yàn)和偶校驗(yàn)中的一者的信息碼元和位序監(jiān)督碼元的碼序進(jìn)行異或運(yùn)算，以得到碼序監(jiān)督碼元；以及所述排序單元還用于將所述碼序監(jiān)督碼元添加到所述位序監(jiān)督碼元的后面。本發(fā)明還提供了一種解碼方法，該方法包括:接收上述的碼組；對接收到的碼組中的信息碼元和位序監(jiān)督碼元進(jìn)行異或運(yùn)算，以得到位序錯誤指示信息；對碼組中的信息碼元和位序監(jiān)督碼元分別進(jìn)行奇偶校驗(yàn)；對奇偶校驗(yàn)結(jié)果為奇校驗(yàn)和偶校驗(yàn)中的一者的信息碼元和位序監(jiān)督碼元的碼序進(jìn)行異或運(yùn)算，再與碼序監(jiān)督碼元進(jìn)行異或運(yùn)算，以得到碼序錯誤指示信息；以及根據(jù)所述位序錯誤指示信息和所述碼序錯誤指示信息判斷所述碼組是否出錯。本發(fā)明還提供了一種解碼設(shè)備，該設(shè)備包括:接收單元，用于接收上述的碼組;第一異或運(yùn)算單元，用于對接收到的碼組中的信息碼元和位序監(jiān)督碼元進(jìn)行異或運(yùn)算，以得到位序錯誤指示信息；奇偶校驗(yàn)單元，用于對碼組中的信息碼元和位序監(jiān)督碼元分別進(jìn)行奇偶校驗(yàn)；第二異或運(yùn)算單元，用于對奇偶校驗(yàn)結(jié)果為奇校驗(yàn)和偶校驗(yàn)中的一者的信息碼元和位序監(jiān)督碼元的碼序進(jìn)行異或運(yùn)算，再與碼序監(jiān)督碼元進(jìn)行異或運(yùn)算，以得到碼序錯誤指示信息；以及判斷單元，用于根據(jù)所述位序錯誤指示信息和所述碼序錯誤指示信息判斷所述碼組是否出錯。通過上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，編解碼數(shù)據(jù)所占用的資源少，實(shí)現(xiàn)簡單，且執(zhí)行時間短。本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式
部分予以詳細(xì)說明。


附圖是用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的具體實(shí)施方式
一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中:圖1是示例碼組的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的示例編碼流程圖；以及圖3是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的示例解碼流程圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對 本發(fā)明的具體實(shí)施方式
進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式
僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。本文中提到的碼組可以是由多個碼元組成的集合，也可以稱為分組碼。本文中提到的碼元可以是指一定位數(shù)的數(shù)據(jù)集合。在本文中提到的信息碼元可以指攜帶有效信息(數(shù)據(jù))的碼元。在詳細(xì)介紹本發(fā)明的要點(diǎn)之前，先簡單介紹一些基本概念。通常將一定位數(shù)的數(shù)據(jù)集合稱為一個碼元；將一定的碼元組成的集合稱為一組分組碼(block code)或碼組。在每組碼組中包含攜帶有效信息的信息碼元和一定比例的監(jiān)督碼元。監(jiān)督碼元用于僅監(jiān)督本碼組中的信息碼元。碼組一般用符號(n，k)表示，其中η是碼組中碼元的總個數(shù)，又稱為碼組的長度(碼長)，k是碼組中信息碼元的數(shù)目，n-k = r為碼組中的監(jiān)督碼元的數(shù)目，或者稱為監(jiān)督碼元數(shù)目，碼組的結(jié)構(gòu)如圖1所示，圖1中前k個碼元為信息碼元，后面附加r個監(jiān)督碼元。其中％到an為k個信息碼元，A到Iv1為r個監(jiān)督碼元。在一個碼組中，把碼元順序向后排序，那么％對應(yīng)序號1，對應(yīng)序號2，依次類推，rr_!對應(yīng)序號n，將碼組中各碼元對應(yīng)的序號簡稱碼序。在本申請中，監(jiān)督碼元可以分為碼序監(jiān)督碼元和位序監(jiān)督碼元兩種:碼序監(jiān)督碼元用于確認(rèn)錯誤信息碼元所對應(yīng)的碼序；位序監(jiān)督碼元用于確認(rèn)錯誤信息碼元中的位序。位序監(jiān)督碼元的長度等于信息碼元的長度。例如在以一個字節(jié)為一個碼元的情況下，位序監(jiān)督碼為一個字節(jié)。碼序監(jiān)督碼元的有效位長度根據(jù)碼長來確定，如碼組中碼元的總個數(shù)^2N (N為碼序監(jiān)督碼元的有效位數(shù))；作為約定條件，在一個碼組中碼序監(jiān)督碼元永遠(yuǎn)作為最后的碼元。參照圖2，根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施方式，提供了一種編碼方法，該方法包括:對碼組內(nèi)的信息碼元進(jìn)行異或運(yùn)算，以得到位序監(jiān)督碼元；對碼組中的信息碼元和所述位序監(jiān)督碼元一起進(jìn)行排序，由此每個信息碼元具有唯一的碼序，且所述位序監(jiān)督碼元具有為最后排序的碼序；對所述信息碼元和位序監(jiān)督碼元分別進(jìn)行奇偶校驗(yàn)，并對奇偶校驗(yàn)結(jié)果為奇校驗(yàn)和偶校驗(yàn)中的一者的信息碼元和位序監(jiān)督碼元的碼序進(jìn)行異或運(yùn)算，以得到碼序監(jiān)督碼元；以及將所述碼序監(jiān)督碼元添加到所述位序監(jiān)督碼元的后面；該方法還可以包括傳送具有所述碼序監(jiān)督碼元和位序監(jiān)督碼元的碼組。所述排序可以是增序排序也可以是減序排序。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，這里碼序的值不為O。該方法公開的是對碼組進(jìn)行編碼的方法。具體來說，在編碼過程中，首先需要計(jì)算出位序監(jiān)督碼元，然后再計(jì)算出碼序監(jiān)督碼元。將碼組內(nèi)所有信息碼元進(jìn)行異或運(yùn)算，就可以得到位序監(jiān)督碼元，以圖1所述的碼組為例，該碼組的位序監(jiān)督碼元=a0~ar……代表異或運(yùn)算符)。計(jì)算碼序監(jiān)督碼元則是通過將碼組內(nèi)信息碼和位序監(jiān)督碼進(jìn)行奇偶校驗(yàn)后，將校驗(yàn)結(jié)果為奇校驗(yàn)(或偶校驗(yàn))的碼元(包括信息碼元和位序監(jiān)督碼元)的碼序執(zhí)行異或運(yùn)算，其運(yùn)算結(jié)果即為碼序監(jiān)督碼元。為了更好理解本發(fā)明，下面以典型的碼元長度為8位(I個字節(jié))，碼組長度為16 (即該碼組包含16個碼元)的編碼方式為例。根據(jù)上述介紹的概念，位序監(jiān)督碼元等于碼元的長度，即一個字節(jié)。將位序監(jiān)督碼元放在碼序?yàn)?5的位置，同時根據(jù)碼序監(jiān)督碼元有效位數(shù)的定義可以知道碼序監(jiān)督碼元使用4位長度，并且碼序監(jiān)督碼元用于作為碼組中的最后碼元。在本示例中將碼序監(jiān)督碼元放在碼序?yàn)?6的位置。這樣在本示例的一個碼組中最多可以攜帶14字節(jié)的信息碼元。假如有如表I所示的一組數(shù)據(jù)需要編碼，并具有如下排序(碼序)。表I
權(quán)利要求
1.一種編碼方法，該方法包括: 對碼組內(nèi)的信息碼元進(jìn)行異或運(yùn)算，以得到位序監(jiān)督碼元； 對碼組中的信息碼元和所述位序監(jiān)督碼元一起進(jìn)行排序，由此每個信息碼元具有唯一的碼序，且所述位序監(jiān)督碼元具有為最后排序的碼序； 對所述信息碼元和位序監(jiān)督碼元分別進(jìn)行奇偶校驗(yàn)，并對奇偶校驗(yàn)結(jié)果為奇校驗(yàn)和偶校驗(yàn)中的一者的信息碼元和位序監(jiān)督碼元的碼序進(jìn)行異或運(yùn)算，以得到碼序監(jiān)督碼元；以及 將所述碼序監(jiān)督碼元添加到所述位序監(jiān)督碼元的后面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，該方法還包括傳送具有所述碼序監(jiān)督碼元和位序監(jiān)督碼元的所述碼組。
3.一種編碼設(shè)備，該設(shè)備包括: 第一異或運(yùn)算單元，用于對碼組內(nèi)的信息碼元進(jìn)行異或運(yùn)算，以得到位序監(jiān)督碼元； 排序單元，用于對碼組中的信息碼元和所述位序監(jiān)督碼元一起進(jìn)行排序，由此每個信息碼元具有唯一的碼序，且所述位序監(jiān)督碼元具有為最后排序的碼序； 奇偶校驗(yàn)單元，用于對所述信息碼元和位序監(jiān)督碼元分別進(jìn)行奇偶校驗(yàn)； 第二異或運(yùn)算單元，用于對所述奇偶校驗(yàn)結(jié)果為奇校驗(yàn)和偶校驗(yàn)中的一者的信息碼元和位序監(jiān)督碼元的碼序進(jìn)行異或運(yùn)`算，以得到碼序監(jiān)督碼元；以及 所述排序單元還用于將所述碼序監(jiān)督碼元添加到所述位序監(jiān)督碼元的后面。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，該設(shè)備還包括傳送單元，用于傳送具有所述碼序監(jiān)督碼元和位序監(jiān)督碼元的所述碼組。
5.一種解碼方法，該方法包括: 接收如權(quán)利要求1-2中任意一項(xiàng)所述的碼組； 對接收到的碼組中的信息碼元和位序監(jiān)督碼元進(jìn)行異或運(yùn)算，以得到位序錯誤指示信息； 對碼組中的信息碼元和位序監(jiān)督碼元分別進(jìn)行奇偶校驗(yàn)； 對奇偶校驗(yàn)結(jié)果為奇校驗(yàn)和偶校驗(yàn)中的一者的信息碼元和位序監(jiān)督碼元的碼序進(jìn)行異或運(yùn)算，再與碼序監(jiān)督碼元進(jìn)行異或運(yùn)算，以得到碼序錯誤指示信息；以及 根據(jù)所述位序錯誤指示信息和所述碼序錯誤指示信息判斷所述碼組是否出錯。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中如果所述位序錯誤指示信息和所述碼序錯誤指示信息都為零，則判斷所述碼組沒有出現(xiàn)錯誤； 如果所述位序錯誤指示信息和所述碼序錯誤指示信息中的至少一者不為零，則判斷所述碼組出現(xiàn)錯誤。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中在所述位序錯誤指示信息和所述碼序錯誤指示信息中的至少一者不為零的情況下，根據(jù)所述碼序錯誤指示信息來確定所述碼組中的錯誤信息碼元，以及根據(jù)所述位序錯誤指示信息來確定該錯誤信息碼元中的錯誤位。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，該方法還包括: 如果滿足所述位序錯誤指示信息的值僅有一位不為零并且O <碼序錯誤指示信息的值<所述碼組中碼元的個數(shù)，則對所述錯誤信息碼元進(jìn)行糾錯；以及 如果不滿足所述位序錯誤指示信息的值僅有一位不為零并且O <碼序錯誤指示信息的值 < 所述碼組中碼元的個數(shù)，則丟棄所述碼組。
9.一種解碼設(shè)備，該設(shè)備包括: 接收單元，用于接收如權(quán)利要求1-2中任意一項(xiàng)所述的碼組； 第一異或運(yùn)算單元，用于對接收到的碼組中的信息碼元和位序監(jiān)督碼元進(jìn)行異或運(yùn)算，以得到位序錯誤指示信息； 奇偶校驗(yàn)單元，用于對碼組中的信息碼元和位序監(jiān)督碼元分別進(jìn)行奇偶校驗(yàn)； 第二異或運(yùn)算單元，用于對奇偶校驗(yàn)結(jié)果為奇校驗(yàn)和偶校驗(yàn)中的一者的信息碼元和位序監(jiān)督碼元的碼序進(jìn)行異或運(yùn)算，再與碼序監(jiān)督碼元進(jìn)行異或運(yùn)算，以得到碼序錯誤指示/[目息;以及 判斷單元，用于根據(jù)所述位序錯誤指示信息和所述碼序錯誤指示信息判斷所述碼組是否出錯。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中，所述判斷單元用于: 在所述位序錯誤指示信息和所述碼序錯誤指示信息都為零的情況下，判斷所述碼組沒有出現(xiàn)錯誤；以及 在所述位序錯誤指示信息和所述碼序錯誤指示信息中的至少一者不為零的情況下，判斷所述碼組出現(xiàn)錯誤。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其中，在所述位序錯誤指示信息和所述碼序錯誤指示信息中的至少一者不為零的情況下，所述判斷單元根據(jù)所述碼序錯誤指示信息來確定所述碼組中的錯誤信息碼元，以及根據(jù)所述位序錯誤指示信息來確定該錯誤信息碼元中的錯誤位。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，該設(shè)備還包括糾錯單元，用于: 在滿足所述位序錯誤指示信息的值僅有一位不為零并且O <碼序錯誤指示信息的值<所述碼組中碼元的個數(shù)的情況下，對所述錯誤信息碼元進(jìn)行糾錯；以及 在不滿足所述位序錯誤指示信息的值僅有一位不為零并且O <碼序錯誤指示信息的值<所述碼組中碼元的個數(shù)的情況下，丟棄所述碼組。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種編碼方法，該方法包括對碼組內(nèi)的信息碼元進(jìn)行異或運(yùn)算，以得到位序監(jiān)督碼元；對碼組中的信息碼元和所述位序監(jiān)督碼元一起進(jìn)行排序，由此每個信息碼元具有唯一的碼序，且所述位序監(jiān)督碼元具有為最后排序的碼序；對所述信息碼元和位序監(jiān)督碼元分別進(jìn)行奇偶校驗(yàn)，并對奇偶校驗(yàn)結(jié)果為奇校驗(yàn)和偶校驗(yàn)中的一者的信息碼元和位序監(jiān)督碼元的碼序進(jìn)行異或運(yùn)算，以得到碼序監(jiān)督碼元；將所述碼序監(jiān)督碼元添加到所述位序監(jiān)督碼元的后面；以及傳送具有所述碼序監(jiān)督碼元和位序監(jiān)督碼元的碼組。
文檔編號H04L1/00GK103138880SQ20111039139
公開日2013年6月5日 申請日期2011年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月30日
發(fā)明者馮興房, 宋冬梅, 馮為心, 徐衛(wèi)東 申請人:北京東方廣視科技股份有限公司