第3节 线性分组码
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更新于2008-05-15 21:40:10

线性分组码
        分组码的基本原理是将信息码分成 k 比特(符号)一组,然 后将每组的比特(符号)数扩展成 n(n > k),也就是说 在信息比特(符号)中插入 n-k 个比特(符号)的冗余信息,这样的分组码常记作(n,k)码。
        • 码字长度 = n
        • 校验位长度 = n-k
        • 信息位长度 = k
        • 码率 R = k/n (编码效率)


        • 校验方程
        • 线性分组码既可以用生成矩阵 G,也可以用校验矩阵 H来描述,两者有:
          G · HT=0 或 H · GT=0T
          码字 c 如下生成:
          c = m · G

长度为n的码共有2n 种可能的码字,构成一个n 维线性空间,实际选用码字的集合是这个n维线性空间的 k维线性子  空间, k维线性空间上必有一个n-k维零空间

 

        • 线性分组码的码字 c 满足:
          c · HT=0 或 H · cT=0T

RS 码(Reed-Solomon 码)

        •  1960 年 MIT Lincoln Lab 的 Reed 和 Solomon 在发表了论文“Polynomial Codes over Certain Finite Fields
        •  RS 码是一种效率很高的分组码,RS 码是一类非二进制 BCH 码, 每个符号由 m 比特组成。
        •  对于给定n,k的分组码,没有其他码能比RS码的最小距离更大。
        •  既适用于纠随机误码,也特别适用于纠突发误码。
        •  任何一种缩短的 RS 码仍是一个最大码。
        •  RS 码的精确纠错性能是由码的最小距离和权分布决定的, 非常便于根据指标设计RS 码
       举例:RS(255,239)
                   n=255, m=8
                   k=239, t=8

RS编码器结构


       例:RS(204,188)欧洲DVB, 美国ATSC RS(208, 188)
       • RS(204,188)是由 RS(255,239)截短得到。


       • RS(204,188)监督段长 16 字节,可以纠正一个 RS 包中 8 个字节的错误。
       • RS(204,188) 编码器的码字生成多项式:

        

       • RS(204,188)编码器结构


       • RS(204,188)纠错性能

       上图为 64QAM 调制系统中采用 RS(204,188) 编码前后系统误码率

 

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