中存儲消息,近日IEEE Transactions on Emerging Topics in Computing 發表了一篇由韓國首爾國立大學 INMC 電氣與計算機工程系 Seong-Joon Park 撰寫的文章《BIC Codes: Bit Insertion-based Constrained Codes with Error Correction for DNA Storage》,作者包括韓國首爾,韓國光州全南國立大學計算機工程系 Hosung Park、Hee-Youl Kwak 和 韓國首爾國立大學INMC電氣與計算機工程系Jong-Seon No。
摘要:
文中提出了一種新的編碼算法,用于在無差錯和無差錯通道上進行DNA存儲。對于無錯誤的情況,提出了一種稱為基于位插入的約束(BIC)代碼的約束代碼。BIC代碼通過插入虛擬位將二進制數據序列轉換為多個寡核苷酸序列,以滿足最大均聚物運行(即運行長度(RL))約束。我們表明,BIC碼在信息密度方面幾乎達到了容量,而BIC碼的簡單結構允許線性時間編碼和快速并行解碼。此外,通過將平衡技術與BIC碼相結合,我們獲得了滿足GC含量約束和RL約束的約束編碼算法。接下來,對于有錯誤的DNA存儲通道,我們將所提出的約束編碼算法與速率兼容的低密度奇偶校驗(LDPC)代碼集成,以糾正錯誤和擦除。具體來說,我們采用了5G新無線電標準中采用的LDPC代碼,因為它們具有強大的糾錯能力和吸引人的集成功能。仿真結果表明,所提集成編碼算法在信息密度和糾錯性方面優于現有編碼算法。