[发明专利]基于分组纠错码的测序条形码构造与软判决识别方法

权利要求书

1.一种基于分组纠错码的测序条形码构造与软判决识别方法，其特征在于，所述方法包括：

将分组纠错码表示为不同的样本，与预定伪随机序列组合生成测序条形码；

内译码器接收测序条形码并进行解映射，建立估计碱基序列插入/删节的隐马尔科夫模型，通过对前向-后向算法进行修正，输出分组码各个比特的软判决信息；

内译码器将码字比特概率信息输入外译码器，作为先验信息进行译码，得到信息序列估计值，据此进行样本识别；

其中，所述将分组纠错码表示为不同的样本，与预定伪随机序列组合生成测序条形码具体为：

将表示某一特定样本序号的k比特的信息向量，经分组码编码器产生长度为n的分组码码字；将预定伪随机序列与分组码码字对应位置的比特组合成比特对，按照映射规则将比特对转换成碱基，生成长度为n的测序条形码，所述测序条形码用于样本建库、扩增与测序；

其中，所述建立估计碱基序列插入/删节的隐马尔科夫模型具体为：

将碱基漂移量x_i作为HMM的隐状态，接收测序条形码估计值作为HMM的观测向量；当发送第i个碱基t_i时，发生从x_i-1到x_i的状态转移，接收测序条形码子序列r⁽ⁱ⁾输出；

进一步地，所述通过对前向-后向算法进行修正，输出分组码各个比特的软判决信息具体为：

计算由当前时刻的漂移状态a转移到下一时刻的漂移状态b的转移概率P_a,b；

对由x_i＝a转移到x_i+1＝b时，计算输出碱基序列的条件概率；

对0≤i＜n，-x_max≤a≤x_max，a-1≤b≤a+I且b∈X，计算发送碱基为t_i＝λ时，从状态x_i＝a转移到x_i+1＝b得到接收碱基序列的中间度量值；

对0≤i＜n，-x_max≤a≤x_max，初始化第0时刻的前向度量值，利用转移概率P_c,a和输出概率，计算第i时刻状态x_i＝a的前向度量值；

对0＜i≤n，-x_max≤b≤x_max，初始化第n时刻的后向度量值，利用转移概率P_b,c和输出概率，递归计算第i时刻状态x_i＝b的后向度量值；

对0≤i＜n，计算发送碱基t_i＝λ时的核苷酸级软信息；

对0≤i＜n，基于核苷酸级软信息，根据发送碱基与码字比特的映射关系，计算码字比特d_i取0和1的概率值，组成比特级软信息。