线性分组码(rs)---三个重点:一:原理明白;二:生成矩阵 、 监督矩阵以及之间的关系;三:fpga实现...

基本概念: 分组码是一组固定长度的码组,可表示为(n , k),通常它用于前向纠错。在分组码中,监督位被加到信息位之后,形成新的码。在编码时,k个信息位被编为n位码组长度,而n-k个监督位的作用就是实现检错与纠错。当分组码的信息码元与监督码元之间的关系为线性关系时,这种分组码就称为线性分组码
    对于长度为n的二进制线性分组码,它有种可能的码组,从种码组中,可以选择M=个码组(k)组成一种码。这样,一个k比特信息的线性分组码可以映射到一个长度为n码组上,该码组是从M=个码组构成的码集中选出来的,这样剩下的码组就可以对这个分组码进行检错或纠错。
    线性分组码是建立在代数群论基础之上的,各许用码的集合构成了代数学中的群,它们的主要性质如下:
    (1)任意两许用码之和(对于二进制码这个和的含义是模二和)仍为一许用码,也就是说,线性分组码具有封闭性;
    (2)码组间的最小码距等于非零码的最小码重。
    在8.2.1节中介绍的奇偶监督码,就是一种最简单的线性分组码,由于只有一位监督位通常可以表示为(n,n-1),式(8-5)表示采用偶校验时的监督关系。在接收端解码时,实际上就是在计算:

 
                              (8-6)
 

    其中, … 表示接收到的信息位,表示接收到的监督位,若S=0,就认为无错;若S=1就认为有错。式(8-6)被称为监督关系式,S是校正子。由于校正子S的取值只有“0”和“1”两种状态,因此,它只能表示有错和无错这两种信息,而不能指出错码的位置。
    设想如果监督位增加一位,即变成两位,则能增加一个类似于式(8-6)的监督关系式,计算出两个校正子和, 而共有4种组合:00,01,10,11,可以表示4种不同的信息。除了用00表示无错以外,其余3种状态就可用于指示3种不同的误码图样。
    同理,由r个监督方程式计算得到的校正子有r位,可以用来指示-1种误码图样。对于一位误码来说,就可以指示-1个误码位置。对于码组长度为n、信息码元为k位、监督码元为rn - k位的分组码(常记作(nk)码),如果希望用r个监督位构造出r个监督关系式来指示一位错码的n种可能,则要求:

 
                               (8-7)
      下面通过一个例子来说明线性分组码是如何构造的。设分组码(n , k)中k = 4,为了能够纠正一位错误,由式(8-7)可以看到,要求r ≥ 3,若取r = 3,则n = k+r = 7。因此,可以用表示这7个码元,用、、表示利用三个监督方程,通过计算得到的校正子,并且假设、、三位校正字码组与误码位置的关系如表8-4(当然,也可以规定成另一种对应关系,这并不影响讨论的一般性):<

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