郝永杰[1]2007年在《移动信道条件下RS码的应用及DSP实现相关问题研究》文中进行了进一步梳理在数字通信中，纠错码技术得到了广泛的应用。作为一种性能优异的纠错码，RS码在实际应用中发挥着重要的作用。本论文的内容主要在于对RS码的算法、RS码在某些移动信道中的应用进行研究，并讨论RS码在DSP上编程实现的一些相关问题。在本课题的研究中，选择了两个RS码作为研究对象，它们分别是RS(15，9，7)码和RS(255，223，33)码。这两个码的性能和参数存在着很大的差异，其应用背景也有所不同：RS(15，9，7)码用于允许较高编码冗余度的场合；其编译码速度较快。RS(255，223，33)码适用于低冗余度的场合；但其编译码速度较慢。本文的工作主要集中在以下几个方面：1．对RS码的原理和常用编译码算法进行了简单的介绍；2．基于错误图样重量分布的规律，提出了一种改进的RS码译码流程，并将其应用到RS(15，9，7)码的译码中。理论分析和实验都表明，改进译码流程比传统译码流程节省约30％～50％的计算量；3．根据相关文献中提供的算法思想，推导出GF(2~8)有限域上的快速傅立叶变换公式和拉格朗日插值公式，并将它们应用到RS(255，223，33)码的快速编码和伴随式计算中，使这两步的计算量降低到原来的10％～30％；4．讨论了RS码在TI TMS320C64x DSP上编程实现的相关问题(如用二表法实现有限域上的乘方运算)，并结合64xDSP的硬件结构和特点，对编译码过程中的某些算法进行了程序优化设计(如结合64x的有限域乘法器和流水线结构设计有限域上的求逆算法等)；5．根据相关文献提供的信道参数，用隐Markov模型对不同调制方式、不同传信率及不同环境下的八个移动数字信道进行仿真。利用仿真的结果，分析RS(15，9，7)码和RS(255，223，33)码在这些信道中的纠错性能。实验表明，在结合适当的交织以后，两个RS码在这些信道中都能得到较好的纠错效果。本文最后对全文的工作作了总结和展望，指出了以后的研究方向和工作重点。
周攀[2]2013年在《循环码参数盲估计与识别》文中研究指明信道编码识别的目的是仅根据截获码流，在仅有少量甚至没有先验信息的情况下识别出截获码流的编码参数。信道编码识别是典型的信号逆向求解问题。随着数字通信技术的不断发展，人们对通信系统的自适应性提出了更高的要求。信道编码识别技术是智能通信实现的基础。此外，在通信侦察中，信道编码识别技术也是从信号层向信息层深入的前提。循环码是一种常用的信道编码。本文围绕循环码的参数盲估计与识别方法展开研究，主要工作如下：(1)简要介绍了抽象代数中一些基本概念和重要性质。为后续章节对各参数盲估计与识别算法的讨论奠定基础。(2)在分析循环码的数学特性之后，给出了一种具有普适性的二进制循环码参数盲估计算法：首先利用秩准则法识别循环码的分组码长，再通过逐步确定生成多项式中的因式来识别生成多项式。对(23,12)格雷码的仿真结果表明，在误码率为2%时能达到80%以上的识别概率。(3)提出了一种针对本原BCH码的参数盲估计方法。由于充分利用BCH码高效的译码算法以及其严格的数学结构，该算法能在估计分组码长的同时，就能确定生成多项式的一部分因式，极大地提高了识别效率。仿真结果表明，该方法的性能优于普适性的方法。(4)提出了一种新的RS码参数盲估计与识别算法。RS码在二元域上的映射是准循环码。所提方法利用RS码对应准循环码的结构特征，将分组码长与本原多项式的识别结合到一起。运算量分析表明，所提算法的运算量大大小于传统基于伽罗华域傅里叶变换的方法。
张瑾[3]2009年在《RS码软判决译码的研究》文中研究指明联合战术信息分布系统(JTIDS)是一种大容量、保密、抗干扰、时分多址的信息分布系统,具有集成的通信、导航和识别能力,并能为海、陆、空叁军提供联合服务。本文所研究的系统是以JTIDS为基础,应用于空-地链路。目前纠错码技术在通信及计算机领域应用非常广泛,其中RS码以其纠正突发错误特别有效且实现简单的优点成为研究最多的码类之一。本文重点研究RS码解码技术在JTIDS系统中的应用,以满足系统对数据传输信道可靠性的要求。本文首先介绍了RS码的编译码原理,然后深入研究了RS码软判决译码。软判决可以充分利用了输出波形信息,提高系统的编码增益,与硬判决相比,软判决的计算复杂度较高;此外目前的软判决算法都是针对二进制BCH码情况,对非二进制情况考虑较少。本文基于GMD算法,将软判决译码应用到非二进制RS(15,9)码上,同时对GMD译码算法进行了改进,用于RS码的快速GMD译码,降低了译码的复杂度。最后本文给出了RS编译码器的硬件电路实现方案,提出了一个基于修正欧几里德迭代算法和快速GMD迭代算法的时分复用技术以降低硬件复杂度的解决方案,同时对钱氏搜索电路的实现进行了改进。
龚政辉[4]2012年在《RS码高速译码实现及其软判决译码算法的研究》文中研究说明Reed-Solomon码（RS码）是一类具有很强纠错能力的多进制BCH码。它在纠正随机符号错误和随机突发错误方面非常有效，因此被广泛应用于通信和数据存储系统以增强系统的可靠性，应用领域涵盖从深空通信到数字视频广播等多方面。鉴于RS码的广泛应用和各领域对实现高速数据传输的迫切需求，同时考虑到移动通信，卫星通信等信道条件极为恶劣的应用，以及我军面临的复杂电磁环境下信息化军事斗争的现实需求，研究RS码高速译码器的硬件实现和能够提高RS码编码增益的软判决译码算法具有重要的理论意义和使用价值。基于上述两个重要方面，本文的主要工作和相关成果如下：1.分析比较BM和Euclid算法在硬件实现时的优缺点，并基于改进欧几里德（ModifiedEuclid，ME）算法建立RS码译码器仿真平台，完成该仿真平台功能的测试和验证。完成对RS码高速译码器各单元和模块的电路设计，并以实现RS（255，239）码高速译码器为例，将其各模块的输出与仿真平台的结果对比进行测试验证。引入并行流水线结构，进一步增加译码器的吞吐量。2.针对目前基于ME算法的RS码译码器所存在的不足，提出一种面积优化的欧几里德算法的实现方案。并将该面积优化的欧几里德模块应用到RS（255，239）译码器的设计和实现中，以达到减少芯片面积，降低成本的目的。经过仿真和测试，基于此设计的高速并行RS译码器在正确实现译码功能的同时可以大幅减少硬件资源的占用率，且其吞吐量达到6.4Gbps。3.相对于符号取自GF(256)的RS码，现有文献对GF(4096)上RS码的性能和实现鲜有研究。仿真结果表明，GF(4096)上的RS码具有很强的纠正随机和突发错误的能力。在误码率为106时，同等码率的GF(4096)上的RS码相对于GF(256)上的RS码均能取得一定的编码增益。鉴于GF(4096)上RS码优良的性能，文中实现测试了RS（4095，3935）码高速译码器。4.针对ABP自适应置信度传播算法中消息更新时外部消息和变量节点消息的衰减系数进行了研究，在不同码率的条件下对译码性能和平均迭代次数两个方面进行仿真，对仿真结果进行分析探讨。分析了ABP算法的复杂度，针对高斯消元操作搞复杂度的缺点，经过理论分析提出了一种复杂度较低并适合并行运算处理的SABP-Chase算法，对其性能经行了仿真分析。
尹瑾[5]2016年在《信道编码盲识别算法研究与实现》文中认为信道编码技术是现代通信系统中广泛应用的技术,纠错码和扰码是其中重要的编码方式。信道编码的盲识别技术是对编码参数的逆向识别,在通信领域有着重要的应用价值。本文主要围绕信道编码的盲识别算法展开研究,完成的工作如下:1)对信道编码盲识别领域一些现有的算法进行了研究。对二进制线性分组码、RS码、卷积码和扰码的一些盲识别算法的性能表现进行了对比,重点研究了基于线性矩阵分析的盲识别方法,基于Walsh-Hadamard变换的含错方程求解算法,以及基于OMP算法的卷积码识别算法,完成算法的MATLAB仿真,并进行了基于TMS320C6678DSP的实现,验证了算法在硬件平台上的正确性。2)本文在伽罗华域傅里叶变换(Galois Field Fourier Transform,GFFT)法的基础上,研究一种改进的RS码盲识别方案。该方法避免了在未知码长时对接收序列遍历进行GFFT的大量计算,且有较好的抗误码性能。3)针对低信噪比情况下自同步扰码的识别问题,提出了基于软判决求解含错方程的盲识别方法,主要通过提取软判决序列中比特的可靠度信息,来寻找真正的扰码多项式。仿真实验表明,相比于基于硬判决的Walsh-Hadamard变换算法,该方法在低信噪比下的容错性能较好。4)针对自同步扰码器的输入序列为RS码的情况,研究一种自同步扰码的盲识别算法。该方法先识别出RS码的等价分组码长,再遍历可能的多项式对扰码序列进行抽取,引入一种新的零元素熵函数差值来识别扰码多项式。仿真验证了该算法可以对RS码的自同步扰码进行有效的盲识别。
张博[6]2008年在《数字电视传输系统中BCH码编/译码器的研究与FPGA实现》文中指出电视节目数字化是广播电视产业发展历程上的一次重大变革,数字电视传输系统、第叁代移动通信系统和新一代因特网一起构成了21世纪的叁大信息基础设施。数字电视广播标准深刻影响到诸如信息服务业和发射/接收终端制造业等产业发展。数字电视将逐步与信息、通信领域的其它技术手段相互融合,从而形成全新的、庞大的数字电视产业。数字电视芯片产业的发展对我国广播电视产业的可持续发展,对我国数字电视开发、制造企业核心竞争力的提高,乃至我国综合国力都有着重要的影响。数字电视信号在传输过程中由于受到各种信道噪声以及多径衰落等干扰因素的影响,必将产生信息失真和误码,因此为了保证数字电视信号的传输质量,数字电视传输系统中广泛使用了信道编码技术。RS码和BCH码由于良好的纠错性能,在许多数字电视标准中都得到了采用。研究发现,采用基于迭代的软判决译码算法,可以进一步提高RS码的译码性能,因此研究适合数字电视传输系统的RS码软判决译码算法很有必要。本论文首先回顾了数字电视和信道编码理论的发展历程,随后介绍了DMB-TH、CMMB和DVB-S2叁个数字电视传输系统的系统结构以及其中使用的信道编码方案;设计了基于FPGA的硬件系统平台,用以实现DMB-TH系统中BCH/RS码+LDPC码串行级联信道编/译码器;深入研究了以上叁个系统中BCH/RS码的并行编/译码算法,设计并在FPGA上实现了DMB-TH系统中的并行BCH码编/译码器以及CMMB系统中的比特并行RS码编码器;设计了DMB-TH系统信道编/译码器的整体硬件测试方案,并完成了实际测试,测试结果表明编/译码器完全符合设计要求。此外,总结分析了RS码软判决译码算法的发展和研究现状,重点对其中具有代表性的Koetter-Vardy算法进行了理论研究。最后,对全文进行了总结,并对下一步研究工作予以展望。
张绍练[7]2012年在《大气激光通信系统中RS编译码的仿真与软硬件实现》文中研究表明随着靶场建设的飞速发展,对机动式、灵活布站、舰载及远程操控等需求的日益增强,靶场设备间的高速互联,测控设备内部高速通信链路的改进等都为激光通信技术提供了无限广阔的应用空间。从靶场的实际应用出发,采用激光通信技术解决靶场的实际使用需求具有重要的现实意义。激光通信虽然具有带宽高、通信距离远、实时性好、架设灵活等诸多优点,但同时天气因素如大雾和地面湍流都会对激光通信信道造成不利影响。因此研究信道容错编码技术,提高系统的检错纠错能力对激光通信系统的正常可靠工作意义重大。里德-所罗门码(RS码)是一种具有同时纠正随机错误和突发错误的能力的前向纠错码,应用在大气激光通信系统中能降低误码率,提高通信质量,满足对数据传输通道可靠性的要求。本文分析了RS码的误码率性能,并提出了一种基于RiBM算法的RS(15,9)译码器。译码器采用流水线结构,通过RiBM算法求解关键方程,并在光纤里引入高斯加性白噪声AWGN模拟大气激光通信系统,完成了在FPGA平台上的测试。测试结果表明译码速率达到1.94Gbit/s,为Altera IP核的3.54倍。RiBM算法具有硬件复杂度低、关键路径延时短的优点,能满足系统译码的要求。本文完成的主要工作有：1.分析大气信道对激光传输的影响,深入研究大气信道模型。对RS、Turbo、 LDPC这叁种码型进行分析比较,结合工程需要及实际情况,选择RS码作为大气激光通信系统信道编码,拟定设计方案。2.利用Simulink建模分析了RS码的误码率性能,并对图象去噪。在阐述RS编译码原理的基础上给出其MATLAB程序的软件实现。3.利用Quartus Ⅱ设计基于RiBM算法的RS(15,9)译码器硬件电路,并在用Altium Designer开发自制的光纤通信收发电路板上FPGA实现。通过验证,RiBM算法能满足大气激光通信系统高速率、高可靠性和高实时性的信息传输要求。
吴瑕[8]2001年在《RS码的研究与应用》文中研究指明本文主要是从工程应用的角度，讨论了RS码的几种编译码算法，并且着重论述了RS码的两个应用和如何用FPGA设计编译码器。本文主要的研究结果如下： 1．介绍了信道编码的发展、应用，讨论了两种编码器的实现，并且论述了一种如何降低编码器复杂度的方法。 2．详细研究了RS码的编译码原理，论述了几种经典的RS码的代数译码算法，并且比较了它们的实现复杂度。 3．详细研究了无线ATM交换机的信道特性，提出了对ATM信元进行保护的RS码编码方案，并且论证了该方案的可行性。设计了ATM交换机中编译码器模块。 4．详细研究了DVB系统中MPEG-2所选用的纠错码方案；并且结合实际项目，提出了适用于DVB上行信道的可行的纠错编码方案，设计出了MPEG-2流中的译码器模块。 5．根据Euclid迭代译码算法，用FPGA设计实现了RS码编译码器。
赖川[9]2012年在《软件无线电中的典型信道纠错码波形设计》文中指出随着新的无线服务和标准的稳定增长，具有专用硬件资源的单一用途设备已经不能满足用户的需求。软件无线电以其灵活性和开放性越来越得到人们的青睐。与此同时，随着无线通信技术的发展，信息可靠传输的要求不断增加，差错控制编码是其中的重要手段之一，有必要对软件无线电中的典型差错控制编码进行研究。为了满足信道编码码率和码型选择的灵活性，提供常用信道编解码方式，让使用者不需要关心其内部结构就能方便的应用，需要设计一些典型的信道纠错码波形组件来验证其可行性。首先，针对典型卷积码、BCH码和RS码的编译码结构，在不改变算法复杂度的情况下，提供多种码型选择，其中包括：(2,1,3)和(2,1,7)截短卷积码；(2,1,9)和(3,1,9)拖尾卷积码；(7,4)、(15,5)和(15,7)BCH码；以及(31,15)、(255,239)、(255,223)和(204,188)RS码；其次，运用Matlab中的m语言和Simulink链路进行仿真，来验证上述码型编译码结构的正确性和可行性；再次，基于模块化的思想，在VS2005的环境下对上述典型纠错码定义了软件接口，给出函数原型中参数列表的具体含义以及编码流程图，并开发具体的软件代码；最后，联合Matlab和VS2005对开发的模块化函数进行了功能和性能上的测试，测试结果与Simulink误码率仿真曲线相差不超过0.5dB。本文设计并开发了软件无线电下的典型信道纠错码波形组件，将波形中的典型信道纠错码组件独立成模块，完成信道编译码的软件开发。通过测试，与Simulink误码率仿真曲线相差不超过0.5dB。在viterbi译码的软件实现中，通过算法和软件的结合，使得译码效率提高了100倍；只需要提供必要的参数设置，就能够满足大多数情况的要求，为软件无线电独立模块化思想提供参考价值。
吕武超[10]2011年在《基于RS码的宽带无线接入网差错控制编码技术研究与实现》文中研究指明差错控制编码技术是降低数字信息传输中误码率的关键技术之一。由于RS码具有良好的纠随机错误特别是突发错误的能力,它在数字通信系统和计算机存贮系统中应用广泛。为了满足宽带无线接入网数据处理速率不断提高的要求,本文在对RS码及数据交织器的数学理论和VLSI实现方法进行了系统和深入研究的基础上,提出一种改进的Euclid算法流水线及最小化VLSI实现结构,大大节约硬件资源,同时提高了内部工作频率,并利用该实现结构设计了基于FPGA的低资源占用率、低成本、高速RS译码器。逻辑综合及仿真的结果表明,基于Altera公司Cyclone系列FPGA的该RS(255,239)译码器的工作时钟高达204MHz,可满足数据处理速率1.632Gbits/s的编译码要求。最后结合工程项目研究了高速RS编译码器与交织器在宽带无线接入网叁次群基站设备前向纠错模块中的应用及实现方法。
参考文献：
[1]. 移动信道条件下RS码的应用及DSP实现相关问题研究[D]. 郝永杰. 合肥工业大学. 2007
[2]. 循环码参数盲估计与识别[D]. 周攀. 电子科技大学. 2013
[3]. RS码软判决译码的研究[D]. 张瑾. 西安电子科技大学. 2009
[4]. RS码高速译码实现及其软判决译码算法的研究[D]. 龚政辉. 国防科学技术大学. 2012
[5]. 信道编码盲识别算法研究与实现[D]. 尹瑾. 南京理工大学. 2016
[6]. 数字电视传输系统中BCH码编/译码器的研究与FPGA实现[D]. 张博. 北京交通大学. 2008
[7]. 大气激光通信系统中RS编译码的仿真与软硬件实现[D]. 张绍练. 中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）. 2012
[8]. RS码的研究与应用[D]. 吴瑕. 西安电子科技大学. 2001
[9]. 软件无线电中的典型信道纠错码波形设计[D]. 赖川. 电子科技大学. 2012
[10]. 基于RS码的宽带无线接入网差错控制编码技术研究与实现[D]. 吕武超. 西安电子科技大学. 2011
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