通道編碼 RS CRC 交織(一)

2021-08-27 16:03:55 字數 2411 閱讀 2535

rs編碼,又稱裡所碼,即reed-solomon codes,是一種前向糾錯的通道編碼,對由校正過取樣資料所產生的多項式有效。當接收器正確的收到足夠的點後,它就可以恢復原來的多項式,即使接收到的多項式上有很多點被雜訊干擾失真。

編碼過程首先在多個點上對這些多項式求冗餘,然後將其傳輸或者儲存。對多項式的這種超出必要值的取樣使得多項式超定(過限定)。當接收器正確的收到足夠的點後,它就可以恢復原來的多項式,即使接收到的多項式上有很多點被雜訊干擾失真。

rs(reed-solomon)碼是一類糾錯能力很強的特殊的非二進位制bch碼。對於任選正整數s可構造乙個相應的碼長為n=qs-1的 q進製bch碼,而q作為某個素數的冪。當s=1,q>2時所建立的碼長n=q-1的q進製bch碼,稱它為rs碼。當q=2(m>1),其碼元符號取自於f(2)的二進位制rs碼可用來糾正突發差錯,它是最常用的rs碼。

乙個rs碼有以下幾個引數:

奇偶校驗長度:n-k=e個符號

通過縮短,(n,k)rs碼的長度可以減少到具有相同符號長度的(n』,k』)rs碼,期中n』和k』分別小於或者等於n和k。

crc(cyclic redundancy check)迴圈冗餘校驗碼

是常用的校驗碼,在早期的通訊中運用廣泛,因為早期的通訊技術不夠可靠(不可靠性的**是通訊技術決定的,比如電磁波通訊時受雷電等因素的影響),不可靠的通訊就會帶來『確認資訊』的困惑,書上提到紅軍和藍軍通訊聯合進攻山下的敵軍的例子,第一天紅軍發了條資訊要藍軍第二天一起進攻,藍軍收到之後,發一條確認資訊,但是藍軍擔心的是『確認資訊』如果也不可靠而沒有成功到達紅軍那裡,那自己不是很危險?於是紅軍再發一條『對確認的確認資訊』,但同樣的問題還是不能解決,紅軍仍然不敢貿然行動。

對通訊的可靠性檢查就需要『校驗』,校驗是從資料本身進行檢查,它依靠某種數學上約定的形式進行檢查,校驗的結果是可靠或不可靠,如果可靠就對資料進行處理,如果不可靠,就丟棄重發或者進行修復。

(倒推法)

傳送方傳送的是t(x),接收方接收到的是r(x),若t(x)和r(x)相等,則傳輸的過程中沒有出現錯誤。

如何判斷t(x)和r(x)是否相等?若r(x)能夠被g(x)整除,則接收方認為t(x)和r(x)相等,即傳輸的過程中沒有出現錯誤。

傳送方要傳輸的資訊info包含在t(x)裡,info是t(x)的一部分,但不能說info就是t(x)。實際應用中,g(x)的取值是有限制的,它受限於以下國際標準:

crc-ccitt=x^16+x^12+x^5+1

crc-16=x^16+x^15+x^2+1

crc-12=x^12+x^11+x^3+x^2+x+1

關於g(x)的國際標準還有一些,這裡不一一介紹。

人工計算迴圈冗餘校驗碼需要先弄清的知識:多項式除法、異或運算。

例:對於生成多項式g(x)=x^4+x^3+x^2+1,報文110產生的crc的過程如下:

1.對於g(x)=x^4+x^3+x^2+1的解釋:(都是從右往左數)x4就是第五位是1,因為沒有x1所以第2位就是0。

將生成多項式g(x)=x^4+x^3+x^2+1轉換成對應的二進位制除數11101。

2、此生成多項式有5位(r+1)(注意:5位的生成多項式計算所得的校驗碼為4位,r為校驗碼位數),要把原始報文左移 4(r)位變成110 0000

3、用110 0000與11101進行模2除,相當於按位異或:

11101 | 110,0000

得到餘數:1001

所以crc碼是1001,傳輸碼為:110,1001

交織其實是通訊系統中進行資料處理而採用的一種技術,交織器從其本質上來說就是一種實現最大

交織原理

交織原理

限度的改變資訊結構而不改變資訊內容的器件。從傳統上來講就是使通道傳輸過程中所突發產生集中的錯誤最大限度的分散化。因此,具體來講也許資料置亂器這個稱呼更加符合交織器其本質,會讓人們對交織器的基本工作機理有更多的感性認識。

在陸地移動通訊這種變參通道上,位元差錯經常是成串發生的。這是由於持續較長的深衰落谷點會影響到相繼一串的位元。然而,通道編碼僅在檢測和校正單個差錯和不太長的差錯串時才有效。為了解決這一問題,希望能找到把一條訊息中的相繼位元分散開的方法,即一條訊息中的相繼位元以非相繼方式被傳送。這樣,在傳輸過程中即使發生了成串差錯,恢復成一條相繼位元串的訊息時,差錯也就變成單個(或長度很短),這時再用通道編碼糾錯功能糾正差錯,恢復原訊息。這種方法就是交織技術。

假定由一些4位元組成的訊息分組,把4個相繼分組中的第1個位元取出來,並讓這4個第1位元組成乙個新的4位元分組,稱作第一幀,4個訊息分組中的位元2~4,也作同樣處理,如圖3-30所示。

然後依次傳送第1位元組成的幀,第2位元組成的幀,……。在傳輸期間,幀2丟失,如果沒有交織,那就會丟失某一整個訊息分組,但採用了交織,僅每個訊息分組的第2位元丟失,再利用通道編碼, 全部分組中的訊息仍能得以恢復,這就是交織技術的基本原理。概括地說,交織就是把碼字的b個位元分散到n個幀中,以改變位元間的鄰近關係,因此n值越大,傳輸特性越好,但傳輸時延也越大,所以在實際使用中必須作折衷考慮。

通道編碼科普

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25 212 復用和通道編碼

1.只收到一條cctrch 接下來的條件應用於該cctrch及復用在其中的傳輸通道 或者收到一條專用cctrch,和一條用於hs dsch的通用cctrch 接下來的條件應用於專用cctrch及復用在其中的傳輸通道 2.每幀收到的cctrch bits數 600bits 3.cctrch的傳輸通道組...

通道編碼解碼 ECC 學習筆記

主要介紹一些基本概念。如果學過編碼相關課程就不用看了。此處只講系統碼 乙個完整的碼字 codeword 包括兩部分 資訊位 massage 和校驗位 parity 例如 給出乙個漢明碼 1010101,根據漢明碼的相關定義 校驗位長度為m,碼長為2m 1 可以算出這是乙個 7,3 碼,即codewo...