一种线性码扩展编码及解码方法以及数据传输方法及装置

摘要

本发明公开了一种线性码扩展编码及解码方法以及数据传输方法及装置，用于提高线性码的码率，从而达到更好的纠错效果。所述数据传输方法包括：编码端获取信息位并设置其中若干位为标识位；利用预置的编码算法对除标识位之外的信息位进行编码；根据所述标识位的数值对编码后的码元进行处理；将处理完成的码元发送至解码端；解码端利用预置的解码算法对接收到的码元进行解码；若解码不成功则对所述码元进行变换处理，并对变换处理的结果进行解码直至解码成功；根据解码成功时对应的变换处理方式确定相应的标识位的数值；将标识位添加到临时解码结果中形成最终解码结果。本发明可以有效的提高线性码的码率。

权利要求

1.一种线性码扩展编码方法，其特征在于，包括：获取信息位；

设置所述信息位中的一位为标识位；

利用预置的编码算法对除标识位之外的信息位进行编码；

若所述标识位的数值不为0，则对编码后的码元按位取反。

2.根据权利要求1所述的线性码扩展编码方法，其特征在于，所述若所述标识位的数值不为0，则对编码后的码元按位取反的步骤包括：若标识位的数值为1，则对编码后的码元按位取反。

3.一种线性码扩展解码方法，其特征在于，包括：利用预置的解码算法对接收到的码元进行解码，若解码不成功则对所述码元进行按位取反，并对按位取反的结果进行解码直至解码成功；

根据解码成功时对应的变换处理方式确定相应的标识位的数值；

将标识位添加到临时解码结果中形成最终解码结果。

4.根据权利要求3所述的线性码扩展解码方法，其特征在于，所述根据解码成功时对应的变换处理方式确定相应的标识位的数值的步骤包括：若不对接收到的码元按位取反即可成功解码，则确定标识位的数值为0，若需要对接收到的码元按位取反之后才能成功解码，则确定标识位的数值为1。

5.一种线性码扩展解码方法，其特征在于，包括：对接收到的码元进行按位取反，得到处理结果；

利用预置的解码算法对处理结果进行解码并查询解码成功时的变换处理的方式；

根据所述方式确定相应的标识位的数值；

将所述标识位添加到临时解码结果中形成最终解码结果。

6.根据权利要求5所述的线性码扩展解码方法，其特征在于，所述根据解码成功时对应的变换处理方式确定相应的标识位的数值的步骤包括：若不对接收到的码元按位取反即可成功解码，则确定标识位的数值为0，若需要对接收到的码元按位取反之后才能成功解码，则确定标识位的数值为1。

7.一种数据传输方法，其特征在于，包括：编码端获取信息位并设置其中一位为标识位；

利用预置的编码算法对除标识位之外的信息位进行编码；

若所述标识位的数值不为0，则对编码后的码元按位取反；

将处理完成的码元发送至解码端；

解码端利用预置的解码算法对接收到的码元进行解码；

若解码不成功则对所述码元进行按位取反，并对按位取反的结果进行解码直至解码成功；

根据解码成功时对应的变换处理方式确定相应的标识位的数值；

将标识位添加到临时解码结果中形成最终解码结果。

8.根据权利要求7所述的数据传输方法，其特征在于，若进行过按位取反之后仍然无法成功解码，则进行错误处理。

9.一种数据传输装置，其特征在于，包括：设置单元，用于获取信息位并设置其中若干位为标识位；

编码单元，利用预置的编码算法对除标识位之外的信息位进行编码；

处理单元，当所述标识位的数值不为0时对编码后的码元按位取反；

发送单元，将处理完成的码元发送至解码单元；

解码单元，利用预置的解码算法对接收到的码元进行解码；

变换单元，若解码不成功则对所述码元进行按位取反，并通知所述解码单元对按位取反的结果进行解码直至解码成功；

确定单元，根据解码成功时对应的变换处理方式确定相应的标识位的数值；

添加单元，将标识位添加到临时解码结果中形成最终解码结果。

说明书

技术领域

本发明涉及通讯领域，尤其涉及一种线性码扩展编码及解码方法以及数据传输方法及装置。

背景技术

数字通讯系统中大量应用了纠错码，通过使用纠错码，能够使传输信号更好地抵抗了各种信道的损伤的影响例如噪声、干扰以及衰落。
线性码中的循环码经常被用作纠错码。循环码有二进制的BCH码、多进制的RS码以及它们的各种扩展编码。衡量纠错码的优劣的指标有纠错个数t和码率k/n等。
现有技术中一种线性码扩展编码及解码方法为：
1、编码端取k个信息位；
2、按预置的编码算法对所述k个信息位进行编码，获得n位的结果码元；
3、解码端根据获得的n位的结果码元利用对应的解码算法对线性码进行还原，得到k个信息位。
现有技术中线性码的码率为k/n，而不能进一步提高码率，所以纠错效果并不十分理想。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种线性码扩展编码及解码方法以及数据传输方法及装置，能够提高线性码的码率，从而达到更好的纠错效果。
本发明提供的线性码扩展编码方法，包括：获取信息位；设置所述信息位中的一位为标识位；利用预置的编码算法对除标识位之外的信息位进行编码；根据所述标识位的数值对编码后的码元进行处理。
可选地，所述根据所述标识位的数值对编码后的码元进行处理的步骤包括：若标识位的数值为1，则对编码后的码元按位取反。
本发明提供的线性码扩展解码方法，包括：利用预置的解码算法对接收到的码元进行解码，若解码不成功则对所述码元进行变换处理，并对变换处理的结果进行解码直至解码成功；根据解码成功时对应的变换处理方式确定相应的标识位的数值；将标识位添加到临时解码结果中形成最终解码结果；
或
对接收到的码元进行所有变换处理，得到处理结果；利用预置的解码算法对处理结果进行解码并查询解码成功时的变换处理的方式；根据所述方式确定相应的标识位的数值；将所述标识位添加到临时解码结果中形成最终解码结果。
可选地，所述对所述码元进行变换处理的步骤包括：对接收到的码元按位取反。
可选地，所述根据解码成功时对应的变换处理方式确定相应的标识位的数值的步骤包括：若不对接收到的码元按位取反即可成功解码，则确定标识位的数值为0，若需要对接收到的码元按位取反之后才能成功解码，则确定标识位的数值为1。
本发明提供的数据传输方法，包括：编码端获取信息位并设置其中一位为标识位；利用预置的编码算法对除标识位之外的信息位进行编码；根据所述标识位的数值对编码后的码元进行处理；将处理完成的码元发送至解码端；解码端利用预置的解码算法对接收到的码元进行解码；若解码不成功则对所述码元进行变换处理，并对变换处理的结果进行解码直至解码成功；根据解码成功时对应的变换处理方式确定相应的标识位的数值；将标识位添加到临时解码结果中形成最终解码结果。
可选地，若进行过所有变换处理之后仍然无法成功解码，则进行错误处理。
本发明提供的数据传输装置，包括：编码端以及解码端；所述编码端包括：设置单元，用于获取信息位并设置其中若干位为标识位；编码单元，利用预置的编码算法对除标识位之外的信息位进行编码；处理单元，根据所述标识位的数值对编码后的码元进行处理；发送单元，将处理完成的码元发送至所述解码端；所述解码端包括：解码单元，利用预置的解码算法对接收到的码元进行解码；变换单元，若解码不成功则对所述码元进行变换处理，并通知所述解码单元对变换处理的结果进行解码直至解码成功；确定单元，根据解码成功时对应的变换处理方式确定相应的标识位的数值；添加单元，将标识位添加到临时解码结果中形成最终解码结果。
以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：
首先，由于本发明获取信息位后，设置其中某一信息位为标识位，并根据该标识位的数值来确定其它信息位编码后的内容，再由解码方对编码后的内容进行解码，根据其内容确定标识位的数值，并将该标识位添加到最终解码结果中，所以本发明可以多携带一个信息位，提高了线性码的码率，进而达到了更好的纠错效果；
其次，由于本发明通过编码后的内容体现标识位的数值，可以使用现有的线性码编码算法，所以提高了本发明方法的适应性。

附图说明

图1为本发明线性码扩展编码方法实施例流程图；
图2为本发明线性码扩展解码方法实施例流程图；
图3为本发明数据传输方法实施例流程图；
图4为本发明数据传输装置实施例示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种线性码扩展编码及解码方法以及数据传输方法及装置，用于提高线性码的码率，从而达到更好的纠错效果。
请参阅图1，本发明线性码扩展编码方法实施例包括：
101、获取信息位；
102、设置所述信息位中的若干位为标识位；
103、利用预置的编码算法对除标识位之外的信息位进行编码；
104、根据所述标识位的数值对编码后的码元进行处理。
下面对本发明线性码扩展编码方法进行详细描述，在下面的描述中，以设置一位标识位为例，二进制编码方式，相应地，对编码后的码元进行的处理操作为按位取反操作，可以理解的是，设置多位为标识位，或采取其它编码方式的流程类似。
假设线性码为(n，k)；
首先取k+1个信息位，截取其中k位利用预置的线性码编码算法进行编码，得到n位的结果码元；
其次，判断第k+1位的数值，若为0，则对上述n位结果码元不进行任何处理，直接传输，若为1，则对上述n位结果码元按位取反后再传输。
请参阅图2，本发明线性码扩展解码方法实施例包括：
201、利用预置的解码算法对接收到的码元进行解码；
202、判断解码是否成功，若解码不成功则执行步骤203，若解码成功则执行步骤204；
203、对所述码元进行变换处理，并对变换处理的结果执行步骤201；
204、根据解码成功时对应的变换处理方式确定相应的标识位的数值；
205、将标识位添加到临时解码结果中形成最终解码结果。
下面对本发明线性码扩展解码方法进行详细描述，在下面的描述中，以设置一位标识位为例，二进制解码方式，相应地，对码元进行的变换处理操作为按位取反操作，可以理解的是，设置多位为标识位的流程类似。
一、对接收到n位码元用预置的线性码解码算法进行解码，解码结果有以下两种情况：
a、解出正确k位的信息码，包括传输没有错误和错误发生在纠错能力之内；执行第三步；
b、不能解出正确k位的信息码，可能错误发生在纠错能力之外或者是因为取反的原因；执行第二步；
二、对接收到n位码元进行按位取反后再用原来的线性码解码算法进行解码，解码结果有以下两种情况：
a、解出正确k位的信息码，包括传输没有错误和错误发生在纠错能力之内；执行第三步；
b、不能解出正确k位的信息码，错误发生在纠错能力之外；执行第三步；
三、对第一步和第二步的结果进行判断恢复第k+1的信息(第一步和第二步可以是串性也可以是并行)
第一步能译码得出正确k位的信息，则信息的第k+1位为0；
第一步不能译码得出正确的结果，而第二步能译码得出k位的信息，则信息的第k+1位为1；
第一步和第二步均不能译码得出正确的结果；这是传输中发生了严重的错误，进行错误处理。
其中，错误处理可以是直接向编码端反馈错误信息，要求其重新编码发送，可以理解的是，还可以是其他的处理方式。
本实施例中描述的是串行处理的过程，同样还可以采用并行处理的方式进行解码，具体步骤如下：
1、对接收到的码元进行所有变换处理，得到处理结果；
2、利用预置的解码算法对处理结果进行解码并查询解码成功时的变换处理的方式；
3、根据所述方式确定相应的标识位的数值；
4、将所述标识位添加到临时解码结果中形成最终解码结果。
请参阅图3，本发明数据传输装置实施例包括：
编码端301以及解码端302；
编码端301用于获取信息位并设置其中若干位为标识位，利用预置的编码算法对除标识位之外的信息位进行编码，根据所述标识位的数值对编码后的码元进行处理，并将处理完成的码元发送至所述解码端302；
解码端302利用预置的解码算法对接收到的码元进行解码，若解码不成功则对所述码元进行变换处理，并对变换处理的结果进行解码直至解码成功，根据解码成功时对应的变换处理方式确定相应的标识位的数值，将标识位添加到临时解码结果中形成最终解码结果。
请参阅图4，本发明数据传输方法实施例包括：
401、获取信息位；
其中，编码端获取k+1个信息位。
402、设置标识位；
其中，编码端设置信息位中的一位为标识位。
403、对其它信息位编码形成码元；
其中，对除标识位外的k位信息位按照预置的线性码编码算法进行编码形成n位码元。
404、判断标识位是否为0，若为0，则执行步骤406，若不为0，则执行步骤405；
405、对码元按位取反；
406、将码元发送至解码端；
407、对接收到的n位码元进行解码操作；
408、判断解码是否成功，若成功，则执行步骤409，若不成功，则执行步骤410；
409、确定标识位数值为0，并执行步骤414；
410、对码元按位取反，并执行步骤411；
411、对取反后的码元进行解码；
412、判断解码是否成功，若成功，则执行步骤413，若不成功，则执行步骤415；
413、确定标识位数值为1；
414、形成最终解码结果；
其中，将标识位添加进临时解码结果中得到最终解码结果。
415、进行错误处理。
其中，错误处理包括解码端向编码端反馈解码失败消息，请求编码端重新编码发送。
从上述流程可以看出，在解码端需要对码元进行多次处理后解码，在本实施例中进行了两次解码，这两次解码不可能都会成功，下面给出证明：
设线性码(n，k)，它的最小码距为d，它是满足码重均小于等于(n-d)的线性码，集合A为所有码元的集合，所有反码元(码元按位取反)的集合为B(B不是集合A的补集)。
下面证明集合A∪B的最小码距为d命题成立，即B中任一元素落在所有A元素的纠错范为之外而且B中元素之间的最小码距也为d：
命题1：反码不是合法的码元；即a∈A，是a按位取反得到的；
证明：设任一码a∈A，是a按位取反得到的；
按线性码的性质，有而是全1的码元(+是模2加)，由于A的码重小于(n-d)，所以全1的码元不属于A，这与已知相矛盾。故假设错误，即有
命题2：反码元的最小码距是d；
证明：设a∈A，a按位取反得到同样b∈A，b按位取反得到
所以a与b的码距和与的码距相同；所以反码元的最小码距同样是d；
命题3：任一反码元到所有码元的码距均不小于d；
证明：设任两码元a∈A，b∈A，是a反码元，则即要证明与b的码间距离不小于d；更近一步，令(+是模2加)；得设c的码重为f，可知f就是与b的码间距离，即要证明
所以(a+b)的码重为n-f，又由于(a+b)∈A，所以它的码重小于等于n-d，即n-d≥n-f；即有
综上三个证明可以得出码元集A和反码元集B的并集A∪B的最小码距是d。
上述实施例中采用的是串行处理的方式进行解码，可以理解的是同样可以采用并行处理的方式进行解码。
以上对本发明所提供的一种线性码扩展编码及解码方法以及数据传输方法及装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。