面向多次提取 DNA 存储信道的基于索引的级联码

我们考虑基于 DNA 的存储中的纠错编码。我们将 DNA 存储信道建模为多次提取 IDS 信道，其中输入数据被分块为 $M$ 条短 DNA 链，每条链被随机复制若干次，信道输出 $N$ 条带噪 DNA 链的随机选择。检索到的 DNA 链容易出现插入、删除和替换（IDS）错误。我们提出了一种基于索引的级联编码方案，由外码、索引码和内同步码级联而成，后两者用于处理 IDS 错误。我们进一步提出了一种不匹配的联合索引-同步码最大后验概率解码器，并带有可选的聚类步骤，以为外码解码器推断逐符号后验概率。我们计算了外码的可达信息速率，并分别在合成数据和实验数据上对信息中断概率和帧错误率进行了蒙特卡洛仿真。