信道编码:Matlab RS编码、译码使用方法

Matlab RS编码、译码使用方法

1. 相关函数

在MATLAB中进行RS编码的过程可以使用rsenc()函数或者comm.RSEncoder()函数。

1.1 rsenc()函数使用方法

在MATLAB中帮助中可以看到有三种使用形式,分别为

code = rsenc(msg,n,k)
code = rsenc(msg,n,k,genpoly)
code = rsenc(...,paritypos)

其中msg参数表示是需要编码的信息,n参数表示的编码后的信息长度,k表示的编码信息的长度。

在这里需要注意对参数的理解,其中的k对应的是每一次编码对应的原始信息的长度,那么意味这所输入的msg参数是一个ik列的向量(需要先转换到伽罗域),然后通过rs编码对每一行进行一次编码,编码之后会生成一个in列的矩阵。

1.2 rsdec()函数使用方法

然后可以利用rs译码函数看是否能够还原输入的信息msg。译码函数使用的是rsdec

decoded = rsdec(code,n,k)
decoded = rsdec(code,n,k,genpoly)
decoded = rsdec(...,paritypos)
[decoded,cnumerr] = rsdec(...)
[decoded,cnumerr,ccode] = rsdec(...)

这里面的nk所代表的含义和编码函数是相同的。
直接利用第一种方法进行译码

2. 使用方法

  • 进行编码

直接用程序看这两个函数的使用方法,
首先是rs编码过程。

m = 8;           % Number of bits per symbol
n = 2^m-1;     % Codeword length 
k = 7;           % Message length
msg = randi([0 250],1,k)
msg_gf = gf(msg,m);
code = rsenc(msg_gf,n,k);
a = code.x;

其中的gf函数的作用是把数据转换到伽罗域,这是rsenc函数所需要的输入形式,同时rs编码也是以伽罗域的知识为基础,这个在这里不说明,只是说明这个函数怎么使用。
在运行之后得到一个(1,255)的矩阵,就是编码之后得到的信息所形成的矩阵。

  • 进行译码
decode = rsdec(code,n,k);
b = decode.x;

会得到原始的信息:

信道编码:Matlab RS编码、译码使用方法_第1张图片

从结果中是可以看到b的结果和msg的结果是相同
的。这样就完成了从rs编码到译码的工作。

3 注意事项

在更多的时候,是希望可以根据自己信息的特点配置不同的编码长度。
那么在进行参数设置的时候注意以下几点。

  • 译码过程没有什么需要注意的,nk的参数和编相同,注意一点,传入译码的信息也得是需要转换到伽罗域,和编码过程中转换方式相同,参数m相同。

可以加入两行代码,进行验证,

m = 8;           % Number of bits per symbol
n = 2^m-1;     % Codeword length 
k = 7;           % Message length
msg = randi([0 250],1,k)
msg_gf = gf(msg,m);
code = rsenc(msg_gf,n,k);
a = code.x;

a_gf = gf(a,m);    % 转换到伽罗域中,
isequal(a,a_gf.x)  % 转换前和转换后是相同的,这里面a的数值本身都在伽罗域中。运行后能看到是否相等(本身待编码的信息属于0-2^m-1)。

decode = rsdec(code,n,k);
b = decode.x;

信道编码:Matlab RS编码、译码使用方法_第2张图片

  • 在编码的过程中,n的大小为2^m-1,这个m也对对应转换伽罗域函数中的第二个参数。m的取值范围为1-16的整数。下面是利用gf(x,m)转换之后得到的数据,因为这里m的取值为8,对应红线框中的本原多项式。

信道编码:Matlab RS编码、译码使用方法_第3张图片

信道编码:Matlab RS编码、译码使用方法_第4张图片

  • 调用rsencrsdec函数所得到的是一个类似结构体的数据类型,需要用code.x取得编码或者译码之后的数据。

  • 在使用该函数的时候可以注意一下m参数,这个参数是转换伽罗域需要用的参数,同时编码之后的信息长度也用到这个参数,同时可以用来限定所需要编码的每个信息的位宽,如上面过程中m取8,那么输出的待编码的数据为0-255。

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