[发明专利]纠错码

说明书

技术领域

本发明涉及纠错码，更具体地，涉及一种生成纠错码的方法、一种使用纠错码计算奇偶校验符号的方法、以及一种使用纠错码对所接收矢量中的错误进行校正的方法。本发明还涉及一种用于执行所述方法的软件和一种使用所述方法的系统。

背景技术

众所周知，纠错码用于存储或传输系统中，以能够对字的存储/读取或传输期间可能已发生的至少一个错误进行检测和校正。字(信息符号)典型包括多个比特，例如32比特。一个或多个符号组合在一起成为码字。纠错码生成通常称作奇偶校验符号的附加信息。然后，存储/传输整个码字(信息符号和奇偶校验符号)。高级纠错码基于有限域中的计算，如Galois域(例如，GF(2ⁿ))。熟知的纠错码是里德-所罗门码(Reed-Solomon code)。典型地，在存储/传输之前计算该码，并在读取/接收之后使用用于执行特定有限域计算的定制设计的硬件检查该码。在许多应用中，可以使用微控制器或数字信号处理器，然而这些处理器通常具有针对这种运算的硬件支持。实质上，如何使用传统处理器的其它运算来执行有限域计算是公知的，通常是通过表查找方法。由于使用整数运算执行传统有限域计算需要太多处理周期、因而很慢，所以对于大多数应用来说，这是不实际的。对于低成本应用，附加的专用软件的成本会成为问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种纠错码，该纠错码可在整数处理单元上执行，并且能够对码字中的至少一个q-ary符号进行校正，其中，q是2的r次幂，r≥1，(q＝2^r)。具体地，本发明目的是要能够对4级存储单元(例如，通常用于NAND存储器中的存储单元)的4-ary符号(q＝2²)中的错误进行校正。

为了实现本发明的目的，提供了一种用于生成对至少一个q-ary符号进行校正的纠错码的方法，其中，q是2的r次幂，r≥1，(q＝2^r)；所述方法包括：

-将包括k个信息符号u[0]，...，u[k-1]，k＞1和用于保护信息符号的奇偶校验符号u[k]的码字u用作纠错码(例如，u＝(u[0]，...，u[k-1]，u[k]))；每个信息符号表示范围{0，...，2^w-1}内的整数，其中，w＝n^*r，n≥1；

-将项-(a[0]·u[0]+a[1]·u[1]+...+a[k-1]·u[k-1])mod M包括在奇偶校验符号u[k]中，其中，M≥2n(k+1)(q-1)+1，乘法·和加法+是可由整数处理单元执行的整数运算，以及a[0]，...，a[k-1]是{0，...，M-1}中的常数；以及

-选择常数a[0]，...，a[k-1]，以使元素a[i]·d·q^j mod M对于i∈{0，...，k-1}和j∈{0，...，n-1}来说是唯一的，-q＜d＜q，d≠0。

为了实现本发明的目的，提供了一种用于保护码字u免受至少一个q-ary符号中的错误的系统，其中，q是2的r次幂，r≥1，(q＝2^r)；所述系统包括：

-用于接收包括k个信息符号u[0]，...，u[k-1]的码字u的装置，k＞1，每个信息符号表示范围{0，...，2^w-1}范围内的整数，其中，w＝n^*r，n≥1；

-处理器，包括整数处理器单元，用于在程序的控制下计算用于保护信息符号的奇偶校验符号u[k]，其中，奇偶校验符号包括-(a[0]·u[0]+a[1]·u[1]+...+a[k-1]·u[k-1])mod M，M≥2n(k+1)(q-1)+1，乘法·和加法+是整数运算，以及a[0]，...，a[k-1]是在{0，...，M-1}中选择的、以使元素a[i]·d·q^j mod M对于i∈{0，...，k-1}和j∈{0，...，n-1}来说是唯一的常数，-q＜d＜q，d≠0；以及

-用于在传输或存储所述码字之前将奇偶校验符号u[k]添加至码字u的装置。

所述码可以对一个或多个q-ary符号错误进行校正，并且只使用整数运算(加法、乘法和求模)。这样，可以在传统的整数硬件上容易地执行所述码。仅需要几个周期，从而所述码比较快速。