随着通信技术的飞速发展, 光通信系统也对传输距离、信道容量以及传输速率有着更高的要求, 而想要解决这些问题, 则需要研究性能更加优良的FEC码型方案。级联码是诸多码型中纠正突发和随机错误性能较好, 且可以保持较低冗余度的一种, 因此成为主要研究对象。在国际电联G.975.1标准的级联码基础上提出了两种新型RS-BCH编码, 在理论上对其进行了对比分析, 并进行相应的建模仿真, 其中一种是RS(255,239)码与BCH(31,16)码相结合的级联码, 而另一种是RS(255,239)码与BCH(511,448)码相结合的级联码, 这两种级联码与单一RS(255,239)编码以及原码的纠错性能相比有较大提升, 且后者冗余度适中, 易于实现, 更加适合于高速传输的光通信系统。
光纤通信 信道编码 RS编码 BCH编码 级联码 optical fiber communication channel coding RS code BCH code concatenated code
中国工程物理研究院 电子工程研究所，四川 绵阳 621999
针对基于谱累积量的里德 -所罗门(RS)码识别算法计算量大、识别速度慢的问题，提出一种基于校验和的快速识别方法。首先遍历所有可能的有限域，以每个有限域本原元为唯一码根构造循环码，利用该循环码的二进制校验矩阵计算校验和，通过与设定的阈值进行比较，实现编码域的识别；然后构造以编码域中每个元素为唯一码根的循环码，利用该循环码的二进制校验矩阵计算与该域中每个元素相对应的校验和，并利用 RS码码根的连续性估计连续码根数及起点，从而实现生成多项式的识别。针对最常用的 8阶 RS码进行了仿真试验，仿真结果显示，所提方法相对于谱累积量方法，在数据量相同的前提下，识别速度提高了约一个数量级，识别性能改善了 0.1 dB；而在 0.001误比特率条件下，获得相同识别性能所需的数据量约为原有方法的 1/3。仿真试验结果说明，无论是在识别速度方面，还是在数据量需求方面，所提识别方法都远优于谱累积量方法。
RS码 校验矩阵 校验和 有限域 有限域傅里叶变换 谱累计量 生成多项式 RS code check matrix check -sum finite field Galois field Fourier transform spectralcumulant generator polynomial 太赫兹科学与电子信息学报
2021, 19(1): 31
内蒙古科技大学 信息工程学院，内蒙古 包头 014010
为了改善复杂交通环境下湍流信道的光强闪烁对信号的影响，研究了大气湍流光强闪烁的系统模型，并且针对PPM和DPIM等调制方法存在的问题，提出一种新型的无线光通信调制方法——头脉冲位置调制(head pulse position modulation，H-PPM)。根据湍流信道的特点，推导出基于H-PPM的可见光通信系统未编码时与RS(Reed-Solomon)码纠错后的误时隙率公式。数值仿真曲线证明，当系统误码率为10-10时，RS(15,7)纠错码可以提高约18 dB的编码增益。由此可得，采取H-PPM调制和RS编码相结合可提高信号的质量，更有利于复杂交通环境下的可见光通信。
复杂交通 大气湍流 H-PPM调制 RS编码 误码率 complex traffic atmospheric turbulence H-PPM modulation RS code bit error rate
南京航空航天大学电子信息工程学院，江苏南京 210016
单载波频域均衡 (SC-FDE)是数字通信中克服多径衰落的有效技术。宽带通信系统中应用单载波频域均衡系统设计，实现 137.5 MHz载波下 27.5 Mbps的码元传输速率。同时在系统中添加 1/2码率卷积码与 (239,223)里德-所罗门 (RS)码的级联信道纠错编码，提高系统的可靠性。完成单载波频域均衡系统设计，分析设计系统的关键技术，最终在现场可编程门阵列硬件平台上进行系统实现、调试和验证，完成系统实际误码率的测试。
宽带单载波频域均衡 卷积码 里德 -所罗门码 现场可编程门阵列设计 broadband Single Carrier-Frequency Domain Equaliza convolution code Reed-Solomon(RS) code Field Programmable Gate Array(FPGA) design 太赫兹科学与电子信息学报
2015, 13(2): 226
在UV(紫外光)通信系统中噪声会对信号产生明显的干扰。为了改善UV系统的的通信质量, 采用了一种改进的LDPC(低密度奇偶校验)码算法, 并仿真了该算法在UV信道模型中NLOS(非视距传播)的性能。设计了LDPC(960,480)和RS(18,10)编解码器平台。实验结果表明: 在给定发送功率和10-6误码率的情况下, 相对于未编码的系统, 采用RS(里所)编解码仅增加了42%的可靠通信距离, 而采用LDPC编解码却能增加约100%的可靠通信距离, 能有效改善系统的通信性能。
紫外光通信 低密度奇偶校验 里所编码 非视距传播 误码率 UV communication LDPC code RS code NLOS BER
1 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所， 吉林 长春 130033
2 中国科学院 研究生院， 北京 100039
针对空间相机中的图像存储器NAND Flash由于坏块和单粒子翻转导致存储数据不可靠的问题，研究了Flash坏块的管理策略和纠错算法。分析了Flash结构和工作特点，提出了基于并行双遍历机制的坏块管理策略，阐述了双遍历机制的设计思想并分析了它的有效性。在分析Flash结构和纠错特点的基础上，提出了在域GF(28)上的缩短码RS(246,240)+RS(134,128)纠错算法，并说明了编解码算法思想和实现电路。最后，在一空间多光谱相机样机的图像存储设备上进行了试验验证。结果表明，管理策略能快速可靠地处理坏块事件，每次操作仅需1个系统时钟周期即可完成坏块判断。纠错算法在2 KB/page内可以纠正27 B错误，编码速度达到72.53 MBps，解码器速度达到54.26 MBps。提出的管理策略和纠错算法有效地解决了Flash数据存储的不可靠问题。
空间相机 图像存储器 坏块管理 单粒子翻转 并行双遍历机制 级联LC RS码 space camera image memory bad block management single event upset parallel double-traverse mechanism cascade LC RS code
1 脉冲功率激光技术国家重点实验室，合肥230037
2 电子工程学院，合肥230037
3 安徽省电子制约技术重点实验室，合肥230037
针对CCSDS标准的RS码中交织深度和码组起始位置的盲识别问题，提出了基于GFFT的盲识别方法。该方法通过对RS码组进行GFFT运算，得到了其零频谱值个数与RS码的二进制生成多项式在伽罗华域上根的个数之间的关系，并以RS码组的零频谱值个数的均值作为判决参数构建了识别模型；此外，提出了一种选取最佳判决阈值的方法。仿真试验表明文中提出的方法在误码率低于7.5×10-3时，识别概率高于80%。
数据通信 RS码 交织深度识别 data communication GFFT GFFT CCSDS CCSDS RS Code recognition of interlace depth
西安理工大学 自动化与信息工程学院， 西安 710048
低脉冲位置调制是大气激光通信领域广泛采用的调制方式，为了更好地与低脉冲位置调制映射，提高通信系统的检错和纠错能力，在此通信系统中的信道编码采用基于有限域GF(q)上的纠错码，论述了GF（17）域RS码的编译码算法和研究RS(16，10)的编译码算法及其实现过程。结果表明，采用16脉冲位置调制方式在信道受到干扰后，基于GF(17)域的RS(16,10)码可以在接收端纠正两位随机错误。
光通信 脉冲位置调制 有限域 RS码 optical communication pulse position modulation finite field GF(17) GF(17) RS code
兰州理工大学 计算机与通信学院，兰州 730050
空时分组码虽然获得了满分集增益，但因不能提供编码增益而使系统性能受到限制。首先介绍了光MIMO系统的信道模型；其次针对Q-PPM(Q>2)调制方式，完成了对已有空时分组码的改进，并和RS 码相级联而提出了一种级联空时分组编码方案。在此基础上分析了该方法的误码性能。最后，利用仿真实验进一步验证了该方法的可行性，并和级联重复码的性能进行了对比。结果表明：在大气激光通信中，随着信噪比的增加，级联空时分组码获得了较高的编码增益，有效抵御了大气湍流效应。
多输入多输出 自由空间光通信 空时编码 RS 码 MIMO free space optical communication space-time code RS code
针对当前RS码编译码器通用性差的特点, 以可重构的思想, 提出了一种根据输入配置信息改变电路结构, 满足多种RS码编码标准的编译码结构。介绍了基于线性反馈位移寄存器的编码原理及可重构改进方法。通过乘法和加法的迭代运算实现了伴随多项式的并行运算。采用改进欧几里德算法求解关键方程, 运用钱氏搜索算法实现了错误位置的查找, 并提出以上两种算法的可重构计算结构。通过分析可以看出: 该方案增加了少量的资源开销, 满足了多标准的RS码编译需要, 具有较好的通用性。
RS码 可重构性 改进欧几里德算法 钱氏搜索 RS code reconfigurability modified Euclidean algorithm Chien's search
