基于DVB—S2标准的可配置并行BCH编译码器研究与设计

Keywords：DVB⁃S2；binary BCH code；syndrome calculation；Chien search
0
引
码字下 BCH 编码以及相应的译码器的参数配置方法和
言
DVB ⁃ S2
并行实现结构进行了研究，并以第二代数字视频广播标
[1⁃2]
是 欧 洲 数 字 视 频 广 播（DVB）项 目 组 在
需求，本设计已经在某卫星通信系统调制器中得到具体应用。1并行可配置 BCH 编码器
设 待 编 码 数 据 信 息 长 度 为 k ，向 量 表 示 形 式 为 ：
m = [m k - 1, m k - 2 , ⋯, m1, m 0 ]，对 应 的 多 项 式 表 示 为 ：m(x) =
m k - 1 xk - 1 + ⋯ + m1 x + m 0 。 定 义 编 码 生 成 多 项 式 g(x)，
廖世文，沈
炜
（广州海格通信集团股份有限公司，广东 广州
摘
510663）
要：针对 DVB⁃S2 标准中 BCH 码的特殊性，对超长码字下的 BCH 编/译码器的参数配置方法和并行实现结构进行了
深入研究。以第二代数字视频广播标准 DVB⁃S2 中 BCH 码的应用特点为需求，以较小的硬件资源实现了一种 21 种码字参数可
配置的并行 BCH 编/译码器。设计的 BCH 编/译码器具有较高的数据吞吐率，能够满足 DVB⁃S2 各种应用需求。
关键词：DVB⁃S2；二进制 BCH 码；伴随式计算；钱搜索
中图分类号：TN927+.2⁃34
文章编号：1004⁃373X（2015）23⁃0068⁃03
文献标识码：A
Research and design of configurable⁃parallel BCH encoder/decoder
入 BCH 码作为外码，以抵抗误码平台的出现。
本文针对 DVB⁃S2 标准中 BCH 码的特殊性，对超长
收稿日期：2015⁃05⁃25
准 DVB⁃S2 中 BCH 码的应用特点为需求，以较小的硬件
资源，设计实现了可配置 21 种码字参数的并行 BCH 编/
译码器，具有较高的吞吐率，能够满足 DVB⁃S2 各种应用
BCH 编码实现采用以下三个步骤完成：
（1） xn - k 乘以信息多项式 m(x)；
（2） xn - k m(x) 除以生成多项式 g(x) 得到余式 r(x)；
（3） 联 合 xn - k m(x) 和 r(x) 得 到 编 码 后 的 码 字 多 项
式 xn - k m(x) + r(x) 。
2003 年开发出来的第二代卫星广播标准。DVB⁃S2 充分
利用信道编码和高阶调制技术的最新进展，力求实现性
能 和 复 杂 度 的 最 佳 平 衡 。 在 相 同 的 传 播 条 件 下 ，相 比
DVB ⁃S 其 信 道 容 量 提 升 可 达 35% 。 DVB ⁃S2 标 准 采 用
BCH 码与 LDPC 码级联的前向纠错（FEC）系统，其性能
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的 BCH 编码控制，即可实现不同码率的编码。
其中：g1 (x) ⋅ g 2 (x)⋯g i (x) 是 g(x) 零点的最小多项式，g i (x)
中 i = t，t 为 BCH 译码最大纠错数。LCM 表示这些最小
多项式的最小公倍式。对于 DVB⁃S2 标准而言，码率与
图1
帧 长 一 旦 确 定 ，对 应 的 生 成 多 项 式 g1 (x) ⋅ g 2 (x)⋯g i (x) 是
based on DVB⁃S2 standard
LIAO Shiwen，SHEN Wei
（Guangzhou Haige Communications Group Incorporated Company，Guangzhou 510663，China）
Abstract：For the particularity of BCH code in DVB⁃S2 standard，the parameter configuration method and parallel imple⁃
mentation structure of BCH encoder/decoder in overlength codon are studied in⁃depth. Based on the application characteristics of
BCH code in the second generation DVB⁃S2 standard，a parallel BCH encoder/decoder of 21 codon configurable parameters was
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廖世文，等：基于 DVB⁃S2 标准的可配置并行 BCH 编/译码器研究与设计
第 23 期
BCH 循环码生成多项式的计算公式为：
g(x) = LCM(g1 (x) ⋅ g 2 (x)⋯g i - 1 (x) ⋅ g i (x))
2015 年 12 月 1 日
第 38 卷第 23 期
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doi：10.16652/j.issn.1004⁃373x.2015.23.019
Dec. 2015
Vol. 38 No. 23
现代电子技术
Modern Electronics Technique
基于 DVB⁃S2 标准的可配置并行
BCH 编/译码器研究与设计
接近理论极限。但是，LDPC 在非常低的误比特率条件
下会出现误码平台，随着信噪比的提高，其译码性能相
应 下 降 ，BCH 码 是 一 类 重 要 而 有 效 的 可 纠 正 多 个 随 机
错误的线性纠错码，主要应用于各种数字通信系统的可
靠数据传输中。BCH 码性能优良，结构简单，具有严格
的代数结构，是目前使用最广泛的纠错码之一 [3]，因此引
realized with less hardware resources. The designed BCH encoder/decoder has high data throughput，and can meet various appli⁃
cation requirements in DVB⁃S2 standard.