[发明专利]基于最大似然删除位置搜索的MGC码快速译码方法

说明书

本发明公开了一种基于最大似然删除位置搜索的MGC码快速译码方法，主要解决现有GC码编译码性能低的问题。其方案是：在GC码上周期性插入Marker序列得到MGC码；根据Marker序列建立网格图；通过删除位置搜索得到每块发生删除错误数量，推断初始删除错误位置集合，并计算另外两个删除错误位置集合；猜测删除错误模式得到待译码符号序列；通过MDS码对待译码符号序列进行译码得到译码符号序列；判断译码符号序列是否可行；根据是否有唯一可行的译码符号序列与删除错误位置集合是否可以扩大，判断译码完成情况。本发明缩小了GC码删除错误模式的搜索/猜测空间，提高了译码速度，可用于纠正信息传输中发生的多个删除错误。

技术领域

本发明属于通信技术领域，更进一步涉及一种带标记的猜测校验码MGC快速译码方法，可用于纠正信息传输或存储中发生的多个删除错误。

背景技术

近年来，随着通信系统传输速率的提高和存储系统容量的增加，接收端在获取信息时由于制造工艺的限制等原因导致产生插入/删除错误，从而导致发生同步错误。同步错误，即在信息传输过程中插入或删除一些比特，导致发送和接收的信息序列不同步现象。一般情况下，插入/删除错误会对信息传输造成灾难性后果。可能产生同步错误的两类典型数字存储系统如下：(1)高密度磁存储系统：作为一种高密度磁存储技术，最近提出的比特格式媒介BPM会产生插入和删除错误。(2)赛道存储：赛道存储是IBM公司提出的一种基于电子自旋原理的非易失性存储技术。赛道存储中发生的位置错误主要包括信息比特的删除和粘性插入两类。

一般情况下，产生同步错误的信道是有记忆的，而针对无记忆信道和加性噪声设计的传统纠错码技术无法直接应用于纠正插入/删除错误。目前，纠删除/插入错误码主要有两类：一是基于代数方法的纠删除/插入错误码，其包括VT码。VT码是可以纠正Z-信道中非对称错误的一类著名纠错码。已经证明了VT码可以用来纠正单个插入/删除错误。二是纠删除错误的级联码，其包括猜测校验码GC。GC码可以纠正多个删除错误，有望应用于赛道存储、高密度磁存储技术比特格式媒介BPM、DNA存储与文件同步中。目前，GC码等纠正插入/删除错误码研究成为近年来信道编码技术领域普遍关注的研究热点。

Hanna等人在其发表的论文“GuessCheck Codes for Deletions,Insertions,and Synchronization)(IEEE Trans.Inf.Theory,2019，65(1)，pp.3-15)中提出了可以纠正多个删除错误的GC码编译码方法。该译码方法通过穷举搜索/猜测所有的错误模式空间来校验删除错误模式。该译码方法的不足之处在于，随着删除错误数目的增加其译码复杂度非常高，译码速度较慢。

发明内容

本发明的目的是针对上述已有技术的不足，提出一种基于最大似然删除位置搜索的带标记的猜测校验码MGC快速译码方法，以缩小删除错误模式的搜索或猜测空间，提高译码速度。

为了实现上述目的，本发明的技术思路是：借助于MGC码周期性插入的标记，建立表示每段子序列漂移状态的网格图，通过网格图上的最大似然删除位置搜索方法，推断出MGC码删除错误位置集合，并猜测与校验该位置集合中的删除错误模式。从而缩小了GC码删除错误模式的搜索/猜测空间，提高译码速度。

根据上述思路，本发明的实现方案如下：

A)在GC码上周期性的插入Marker序列，构造出带标记的猜测校验码MGC；

B)利用周期性插入的Marker序列，建立表示每段子序列漂移状态的网格图，并记录网格图中各个节点间的转移概率，得到转移概率表L(m′|λ)，其中m′表示由该块对应的Marker序列转化后的十进制数值，λ表示该块发生的删除错误数目；

C)通过网格图上的最大似然删除位置搜索，得到各位置发生的删除错误数量，进而推断出MGC码删除错误位置集合：