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一、实验目的:
1、通过实验了解循环码的工作原理。
2、深刻理解 RS 码构造、RS 编译码等相关概念和算法。
二、实验原理
1、RS 循环码编译码原理与特点
设 C 使某 线性分组码的码字集合,如果对任 ,它的循环
移位 也属于 C,则称该 码为循环码。
该码在结构上有另外的限制,即一个码字任意循环移位的结果仍是一个有效码字。其特
点是:(1)可以用反馈移位寄存器很容易实现编码和伴随式的计算;(2)由于循环码有很
多固有的代数结构,从而可以找到各种简单使用的译码办法。
如果一个 线性码具有以下的属性,则称为循环码:如果 n 元组
是子空间 S 的一个码字,则经过循环移位得到的
也同样是 S 中的一个码字;或者,一般来说,经过 j 次循环移位后得到的
也是 S 中的一个码字。
RS 码的编码系统是建立在比特组基础上的,即字节,而不是单个的 0 和 1,因此它是非二进制
BCH 码,这使得它处理突发错误的能力特别强。
码长:
信息段: (t 为纠错符号数)
监督段:
最小码段:
最小距离为 d 的本原 RS 码的生成多项式为:g(x)=(x-α)(x-α2)(x-α3)…(x-αd-2)
信息元多项式为::m(x)=m0+m1x+m2x2+…+mk-1xk-1
循环码特点有:
1)循环码是线性分组码的一种,所以它具有线性分组的码的一般特性,且具有循环性,纠错能力强。
2)循环码是一种无权码,循环码编排的特点为相邻的两个数码之间符合卡诺中的邻接条件,即相邻
数码间只有一位码元不同,因此它具有一个很好的优点是它满足邻接条件,没有瞬时错误(在数码
变换过程中,在速度上会有快有慢,中间经过其他一些数码形式,即为瞬时错误)。
3)码字的循环特性,循环码中任一许用码经过牡环移位后,所得到的码组仍然是许用码组。
对所有的 i=0,1,2,……k-1,用生成多项式 g(x)除 ,有:
(2—7)
式中 是余式,表示为:
(2—8)
因此, 是 g(x)的倍式,即 是码多项式,由此得到系统形式的
生成矩阵为:
(2—9)
它是一个 k n 阶的矩阵。
同样,由 G =0 可以得到系统形式的一致校验矩阵为:
(2—10)
已 知 ( 7 , 4 ) 循 环 码 的 生 成 多 项 式 和 校 验 多 项 式 分 别 为 : ,
。写得其生成矩阵和校验矩阵分别为:
2、编码原理:
有信息码构成信息多项式
0
1
1
)( mxmxm
k
k
,其中最高幂次为 k-1;
用
kn
x
乘以信息多项式 m(x),得到的
)(xmx
kn
,最高幂次为 n-1,该过程相当于把信息
码(
1k
m
,
2k
m
,……,
1
m
,
0
m
)移位到了码字德前 k 个信息位,其后是 r 个全为零
的监督位;
用 g(x)除
)(xmx
kn
得到余式 r(x),其次数必小于 g(x)的次数,即小于(n-k),将此 r(x)加
于信息位后做监督位,即将 r(x)于
)(xmx
kn
相加,得到的多项式必为一码多项式。
1)有信息码构成信息多项式 m(x)=m
k-1
x
k-1
+``````m
0
其中高幂次为 k-1。
2)用 x
n-k
乘上信息多项式 m(x),得最高幂次为 n-1,做移位。
3)用 g(x)除 x
n-k
m(x)和到余式 r(x)。
编码过程流程图:
3、译码原理:
1) 有接收到的 y(x)计算伴了随式 s(x)。
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cpcpwscp
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