【摘 要】
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插入/删除错误(Insertion/Deletion Error),即在信息传输过程中插入(Insertion)或删除(Deletion)一些信息比特,导致发送序列和接收序列不同步。随着通信系统传输速率的提高和存储容量的增加,现代通信系统和存储系统对信息同步的要求越来越严格,接收方在接收信息时很容易因为物理条件限制导致信息同步失败,产生插入/删除错误。插入/删除错误经常出现在高密度磁存储系统、赛道
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插入/删除错误(Insertion/Deletion Error),即在信息传输过程中插入(Insertion)或删除(Deletion)一些信息比特,导致发送序列和接收序列不同步。随着通信系统传输速率的提高和存储容量的增加,现代通信系统和存储系统对信息同步的要求越来越严格,接收方在接收信息时很容易因为物理条件限制导致信息同步失败,产生插入/删除错误。插入/删除错误经常出现在高密度磁存储系统、赛道存储系统、DNA存储、RFID通信以及文件同步系统中。无法精确同步会对信息的传输与存储产生灾难性的后果。要使用便宜的硬件以及更小的大容量数据存储设备就需要改进的纠错编码方案来弥补现有技术的不足。构造高效的纠正插入/删除错误的纠错码能够提高相关系统的可靠性并简化系统设计。早在上世纪60年代就有学者提出Varshamov-Tenengolts(VT)码可以用于纠正单个插入/删除错误且渐近码率最优,然而如何构造能够纠正多个插入/删除错误且码率较优的码一直是一个公开问题。近年来,随着新型存储系统和高速无线通信系统设计需求的增长,纠错码领域的研究者们开始关注性能良好且可以纠正多个插入/删除错误的纠错编码技术。本文主要研究纠多个插入/删除错误二元码的一些构造与译码方法,得到的主要研究成果如下:1.对分段插入/删除错误模型进行了深入分析。通过改变原始纠分段插入/删除错误码的固定前缀,提出了一种改进的纠分段插入/删除错误二元码的构造方法,并给出了具体的译码方法。计算机仿真与实例验证表明,所提出的编译码方案具有较优的码率和较低的译码复杂度。2.分析了基于系统MDS码和重复码级联编码的Guess&Check(GC)码编译码方法,并从降低错误猜测次数的角度提出了一种基于Marker码的改进GC码编译码方案。与原始的GC码相比,该码在码长较短的情况下能够进行准确译码并显著降低译码复杂度。3.针对基于Marker码的改进GC码译码算法中可能存在的Marker序列错误匹配现象,提出了一种基于Buffer编码的改进GC码方案。所设计的方案利用一种基于映射的Buffer编码方法,有效地避免了Marker序列的错误匹配现象。实验结果表明,所提出的方案能够在确保较低译码复杂度的同时显著改善译码算法的准确性。
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