[发明专利]二进制数字编码/译码方法与装置

说明书

在数字磁记录，数字光记录中广泛采用游程长度受限编码技术来提高记录密度。所谓游程长度受限码是指码序列中相邻2个1之间的0个数限在d，k之间的码。因此它也称为(d，k)受限码。d受限的目的在于增大最小磁化翻转或光刻的间隔，以减少位间串扰。k受限的目的在于保证可以从再生信号中提取用于数据恢复的时钟。为了把随机的二进制数据序列变换成(d，k)受限码序列需把m位数据转换成n位码字。比率m/n又称为编码效率。

评价一个游程长度受限码性能的参数有：

*密度比率Dr＝(d+1)*m/n

*最小时间间隔Tmin＝Dr*Td(Td为数据位时间)

*最大时间间隔Tmax＝(k+1)*Td*m/n

*检测窗口    Tw＝m/n*Td

通常我们要求一个码的Dr，Tw要大，而Tmax又要小，Dr与Tw大有利于减少位间干扰，提高位密度及系统的可靠性。假定记录系统允许的Tmin一样大，那么Dr大的码，Td小，因而它可达到的记录密度就大。Tw大的码在数据检测时可靠性好。再生数据因记录介面与记录头之间的相对速度的波动，位间干扰等原因，经常会偏离位中间，从而导致数据检测的错误。如果Tw大，那么波峰偏离数据位的可能性就小，从而提高了可靠性。然而Dr大的码，Tw又比较小，反之亦然。因此需要依据具体应用来加以选挥。例如，在图象传输与记录中对可靠性的要求不太苛刻，但要求传输速度快，记录密度大，这样就可以选择Dr大但Tw小的码。而一些对可靠性要求较高的系统，则可以选择Tw大，而Dr相对较小的码。

在评价(d，k)码时还需要考虑一个性能指标：误差传播。所谓误差传播是指读通道的一位错引起译码数据的多位错。记录系统因介质缺陷，位漂移等原因总会或多或少地产生错误。这种错误因误差传播而扩大了。如果一个码的误差传播大就必须采取更为复杂的纠检错码来控制错误。因此，我们总是希望码的误差传播尽可能地小，以便更有效地保证数据的完整性。

美国专利4,553,131中给出了一个(4，22)及(4，19)码。中国专利8506794也给出了一个(4，17)码。这些码的Dr和Tw都较优。特别是与(5，k)(k＞14)相比具有相同的Dr，但Tw更大。因此它是一种更优的编码。(4，22)码的Tmax比较大，不利于自同步，它的误差传播为12个数据位。上述两个专利所述的(4，19)及(4，17)码，虽然具有较小的Tmax，但误差传播不可收敛，这势必影响系统的可靠性。

本发明的目的之一是给出一种Tmax比较小，而且误差传播受限的(4，k)码。本发明的另一目的是给出一种简单的编码译码方法与装置。

下面结合附图来说明本发明的实施。

图1为本发明的一种编码对照表；

图2为图1码表的编码状态转换图；

图3为图1码表的编码电路；

图4为一个数据序列的编码时序；

图5为图1码表的译码算法；

图6为图1码表的译码电路；

图7为图1码表的译码状态图；

图8为图1码表的另一种译码电路；

图9为一个码序列的译码时序；

图10为本发明的另一种编码对照表；

图11为图10编码表的编码状态图；

图12为图10码表的译码算法；

图13为图10码表的译码状态图。