Integer-Output RS Decoder

Декодируйте код Рида-Соломона, чтобы восстановить целочисленные векторные данные

Библиотека:
Communications Toolbox/Обнаружение и исправление ошибок/Блокировка

Описание

Блок Integer-Output RS Decoder восстанавливает вектор сообщения из вектора кодового слова Рида-Соломона. Для правильного декодирования значения параметров в этом блоке должны совпадать с значениями в соответствующем блоке Integer-Input RS Encoder.

Код Рида-Соломона имеет K длины сообщения и N длины кодового слова - number of punctures. Вы задаете N и K непосредственно в диалоговом окне блока. Символы для кода являются целыми числами в области значений [0, 2^M-1], которые представляют элементы конечного поля GF (2^M). Ограничения на M и N описаны в Ограничениях на M и Длине кодового слова N ниже.

Этот значок показывает дополнительные порты.

Входные и выходные сигналы являются целочисленными сигналами, которые представляют кодовые слова и сообщения, соответственно. Для получения дополнительной информации смотрите Вход и Выход Длины сигнала в Блоках RS. Блок наследует тип выходных данных от типа входных данных. Дополнительные сведения о типах данных, которые поддерживает каждый порт блока см. в разделе Поддерживаемые типы данных.

Для получения дополнительной информации о представлении данных для кодов Рида-Соломона, смотрите раздел «Целочисленный формат» (только для Рида-Соломона).

Если декодер обрабатывает несколько кодовых слов на систему координат, то один и тот же шаблон прокола сохраняется для всех кодовых слов.

Значение по умолчанию M является ceil(log2(N+1)), то есть наименьшее целое число, больше или равное log2 (N + 1). Можно изменить значение M от значения по умолчанию, задав примитивный полином для GF (2^M), как описано в «Задайте примитивный полином» ниже.

Можно также задать полином генератора для кода Рида-Соломона, как описано в разделе Задать полином генератора.

Код (N, K) Рида-Соломона может исправлять до floor((N-K)/2) символьные ошибки (не битовые ошибки) в каждом кодовом слове.

Если декодирование прекращается, фрагмент сообщения входа декодера возвращается неизменной в качестве выхода декодера.

Шаги расчета сигналов входа и выхода равны.

Порты

Вход

расширить все

`In` - кодовое слово Рида-Соломона
целое число вектора-столбца

Ключевое слово тростника-Solomon, определенное как (N _C× (N - K + S - P)-by-1 целочисленный вектор - столбец. <reservedrangesplaceholder7> C - количество ключевых слов, N Codeword length N, K Message length K, S Shortened message length S, P - количество проколов за ключевое слово.

Для получения дополнительной информации смотрите Вход и Выход Длины сигнала в Блоках RS.

Типы данных: single | double | integer

`Era` - Вектор стирания
двоичные векторы-столбцы

Вектор стирания, заданный как двоичный вектор-столбец входной сигнал с таким же размером, как и входом кодовое слово Рида-Соломона.

Значения стирания 1 соответствуют удаленным битам в том же положении в кодовом слове. Значения 0 соответствуют битам, которые не стираются. Для получения дополнительной информации см. «Прокалывание и стирание».

Зависимости

Чтобы включить этот порт, выберите Enable erasures input port.

Типы данных: double | Boolean

Выход

расширить все

`Out` - Декодированное сообщение
целое число вектора-столбца

Декодированное сообщение, возвращенное как одно из следующего:

Когда нет сокращения сообщения, a (N C × K) -на-1 целое число вектора-столбца.
Когда происходит сокращение сообщения, a (N C × S) -на-1 целое число вектора-столбца.

N C - количество слов сообщения, K - Message length K (symbols), и S - Shortened message length S (symbols).

Примечание

Количество декодированных слов сообщения равняется количеству кодовых слов.

Для получения дополнительной информации смотрите Вход и Выход Длины сигнала в Блоках RS.

`Err` - Ошибки декодирования
целочисленный вектор

Ошибки декодирования символов, возвращенные как целочисленный вектор с N элементами C, где _N C - количество кодовых слов. Этот порт указывает количество ошибок символов, обнаруженных во время декодирования каждого кодового слова. Отрицательное целое число указывает, что блок обнаружил больше ошибок, чем мог бы исправить при помощи указанной схемы кодирования.

Примечание

Код (N, K) Рида-Соломона может исправлять до floor((N-K)/2) символьные ошибки (не битовые ошибки) в каждом кодовом слове. Когда принятое кодовое слово содержит больше (N - K )/2 ошибок символов, происходит отказ декодирования.

Зависимости

Чтобы включить этот порт, выберите Output number of corrected symbol errors.

Типы данных: double

Дополнительные сведения см. в разделе Поддерживаемые типы данных.

Параметры

расширить все

`Codeword length N` - Длина кодового слова
`7` (по умолчанию) | целое число

Длина кодового слова, заданная в виде целого числа.

Для получения дополнительной информации смотрите Ограничения на M и Длину кодового слова N и Входа и Выхода Длины сигнала в Блоках RS.

`Message length K` - размер слова сообщения
`3` (по умолчанию) | целое число

Размер слова виде целого числа в области значений [1, N -2], где N - длина кодового слова.

`Shortened message length S` - Сокращённый размер слова сообщения
`3` (по умолчанию) | целое число

Сокращённый размер слова сообщения, заданная как целое число, такое, что S ≤ K. При Shortened message length S < Message length K код Рида-Соломона сокращается.

Вы по-прежнему задаете N и K значения для полноразмерного (N, K) кода, но декодирование сокращается до кода (N - K + S, S).

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, выберите Specify shortened message length.

`Generator polynomial` - Полином генератора
`rsgenpoly(7, 3, [], [], 'double')` (дефолт) | многочленный вектор символов | вектор строки двоичных знаков | набор из двух предметов вектор - строка Галуа

Полином генератора со значениями в области значений [0, 2^M-1], в порядке убывания степени, указывается как одно из следующего:

Полиномиальный вектор символов. Для получения дополнительной информации смотрите Представление символов полиномов.
Целочисленный вектор-строка, который представляет коэффициенты полинома генератора в порядке убывания степени.
Целое число вектора-строки Галуа, который представляет коэффициенты полинома генератора в порядке убывания степени.

Каждый коэффициент является элементом поля Галуа, заданным примитивным полиномом. Для получения дополнительной информации смотрите Задать полином генератора.

Пример: [1 3 1 2 3], что эквивалентно rsgenpoly(7,3)

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, выберите Specify generator polynomial.

`Primitive polynomial` - Примитивный полином
`'X^3 + X + 1'` (по умолчанию) | полиномиальный вектор символов | двоичный вектор-строка

Примитивный полином в порядке убывания степени. Этот полином имеет порядок M и задает конечное поле Галуа GF (2^M), соответствующих целым числам, которые образуют слова сообщения и кодовые слова. Задайте примитивный полином как один из следующих:

Полиномиальный вектор символов. Для получения дополнительной информации смотрите Представление символов полиномов.
Двоичный вектор-строка, который представляет коэффициенты полинома генератора.

Для получения дополнительной информации смотрите Задать примитивный полином.

Пример: 'X^3 + X + 1', который является примитивным полиномом, используемым для (7,3) кода, de2bi(primpoly(3,'nodisplay'),'left-msb')

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, выберите Specify primitive polynomial.

`Puncture vector` - Вектор прокола
`[ones(2,1); zeros(2,1)]` (по умолчанию) | двоичный вектор-столбец

Вектор прокола, заданный как (N - K) -на-1 двоичный вектор-столбец. Индексы элемента с 1s представляют индексы symbol данных, которые проходят через блок без изменений. Индексы элемента с 0s представляют индексы symbol данных, которые получают проколы или удаляются из потока данных. Для получения дополнительной информации см. «Прокалывание и стирание».

Примечание

Если энкодер обрабатывает несколько кодовых слов на систему координат, то один и тот же шаблон прокола сохраняется для всех кодовых слов.

Зависимости

Чтобы включить этот параметр, выберите Puncture code.

`Enable erasures input port` - Включите входной порт стирания
off (по умолчанию) | on

Установка этого флажка включает порт стирания, Era. Для получения дополнительной информации см. «Прокалывание и стирание».

`Output number of corrected symbol errors` - Включите порт, чтобы вывести количество исправленных ошибок символа
off (по умолчанию) | on

Установка этого флажка включает дополнительный выход порт Err, который указывает количество символьных ошибок, исправленных блоком в вход кодовом слове.

Примеры моделей

Reed-Solomon Coding with Erasures, Punctures, and Shortening in Simulink

Кодирование Рида-Соломона с помощью стираний, проколов и укорочения в Simulink

Как сконфигурировать коды Рида-Соломона (RS), чтобы выполнить блочное кодирование с помощью стираний, проколов и укорочения.

Характеристики блоков

Типы данных	`double` \| `integer` \| `single`
Многомерные сигналы	`no`
Сигналы переменного размера	`no`

Подробнее о

расширить все

Вход и Выход Длины сигнала в блоках RS

Код Рида-Соломона имеет размер слова сообщения, K или укороченный размер слова сообщения, S. Длина кодового слова N - K + S - P, где N - полная длина кодового слова, а P - количество проколов на кодовое слово. Когда нет сокращения сообщения, выражение длины кодового слова уменьшается до N - P, потому что K = S. Если декодер обрабатывает несколько кодовых слов на систему координат, то один и тот же шаблон прокола сохраняется для всех кодовых слов.

В этой таблице представлены выражения для длин входного и выходного сигналов для кодера Рида-Соломона и декодера.

Запись y = N C × x обозначает, что y является целым числом, кратным x.

	Вход, стирание и Выход Длин вектора
Целое число - входной параметр RS Энкодера	Входная длина (символы): N C × K Выходная длина (символы): N C × (N - P)	Входная длина (символы): N C × S Выходная длина (символы): N C × (N - K + S - P)
Целочисленный-выходной RS-декодер	Входная длина (символы): N C × (N - P) Стирает длину (символы): N C × (N - P) Выходная длина (символы): N C × K	Входная длина (символы): N C × (N - K + S - P) Стирает длину (символы): N C × (N - K + S - P) Выходная длина (символы): N C × S

Вход, стирание и Выход Длин вектора

Кодер блоков

Сокращение количества сообщений не используется

Используемое сокращение количества сообщений

Целое число - входной параметр RS Энкодера

Входная длина (символы):

N C × K

Выходная длина (символы):

N C × (N - P)

Входная длина (символы):

N C × S

Выходная длина (символы):

N C × (N - K + S - P)

Целочисленный-выходной RS-декодер

Входная длина (символы):

N C × (N - P)

Стирает длину (символы):

N C × (N - P)

Выходная длина (символы):

N C × K

Входная длина (символы):

N C × (N - K + S - P)

Стирает длину (символы):

N C × (N - K + S - P)

Выходная длина (символы):

N C × S

N - длина кодового слова.
K - размер слова сообщения.
S - сокращённый размер слова сообщения.
N C - количество кодовых слов (и слов сообщений).
P - количество проколов, и равно количеству нулей в векторе прокола.
M - это степень примитивного полинома. Каждая группа M бит представляет целое число между 0 и 2^M–1 который принадлежит конечному полю Галуа GF (2^M).

Для получения дополнительной информации о представлении данных для кодов Рида-Соломона, смотрите Целочисленный формат (только для Рида-Соломона).

Ограничения на M и длину кодового слова N

Если вы не выбираете Specify primitive polynomial, допустимые значения длины кодового слова, N, составляют от 7 до 65535. В этом случае блок использует примитивный полином степени по умолчанию M = ceil(log2(N+1)). Можно отобразить примитивный полином по умолчанию, запустив primpoly(ceil(log2(N+1))).
Если вы выбираете Specify primitive polynomial, допустимые значения для примитивной полиномиальной степени, M, составляют от 3 до 16. Допустимые значения для N в этом случае составляют от 7 до 2^M–1. Выбор Specify primitive polynomial позволяет вам задать примитивный полином, который задает конечное поле GF (2^M), что соответствует значениям, которые формируют слова сообщения и кодовые слова.

Задайте примитивный полином

Можно задать примитивный полином, который задает конечное поле GF (2^M), соответствующий целым числам, которые формируют сообщения и кодовые слова. Для этого сначала выберите Specify primitive polynomial. Затем в Primitive polynomial текстовом поле введите двоичный вектор-строку, который представляет примитивный полином над GF (2^M), в порядке убывания степеней. Для примера задать полином x³+ x + 1, введите вектор [1 0 1 1].

Если вы не выбираете Specify primitive polynomial, блок использует примитивный полином по умолчанию степени M = ceil (log2 (N + 1)). Полином по умолчанию можно отобразить путем ввода primpoly(ceil(log2(N+1))) в MATLAB^® приглашение.

Задайте полином генератора

Выберите Specify generator polynomial, чтобы включить параметр Generator polynomial для определения полинома генератора кода Рида-Соломона. Введите целочисленный вектор-строку со значениями элементов от 0 до 2^M-1. Вектор представляет полином, в порядке убывания степеней, коэффициенты которого являются элементами GF (2^M) представлено в целочисленном формате. Для получения дополнительной информации о целочисленном и двоичном формате смотрите Целочисленный формат (только для Рида-Соломона). Полином генератора должен быть равен полиному с этой факторизованной формой:

g (x) = (x + α^b) (x + α^b+1) (x + α^b+2)... (x + α^b+N-K-1)

α - примитивный элемент поля Галуа, над которым задано входное сообщение, а b - целое число.

Если вы не выбираете Specify generator polynomial, блок использует полином генератора по умолчанию, соответствующий b = 1, для кодирования Рида-Соломона. Можно отобразить полином генератора по умолчанию, запустивrsgenpoly.

Если вы используете примитивный полином по умолчанию (Specify primitive polynomial не выбран), полином генератора по умолчанию является rsgenpoly(N,K), где N = 2^M-1.
Если вы не используете примитивный полином по умолчанию (Specify primitive polynomial выбран), и вы задаете примитивный полином как poly, полином генератора rsgenpoly(N,K,poly).

Примечание

Степень полинома генератора N − K, где N - длина кодового слова, а K - размер слова сообщения.

Проколы и стирания

1s и 0s имеют точно противоположные значения для векторов пункции и стирания.

В векторе прокола,

1 означает, что символ данных передается через блок без изменений.
0 означает, что символ данных должен быть проколот или удален из потока данных.

В векторе стирания,

1 означает, что символ данных должен быть заменен символом стирания.
0 означает, что символ данных передается через блок без изменений.

Эти соглашения применяются как к энкодеру, так и к декодеру. Для получения дополнительной информации см. «Укорочение, прокалывание и стирание».

Поддерживаемые типы данных

Порт	Поддерживаемые типы данных
В	Плавающая точка двойной точности Плавающая точка с одной точностью 8-, 16- и 32-битные целые числа со знаком 8-, 16- и 32-битные беззнаковые целые числа
Из	Плавающая точка двойной точности Плавающая точка с одной точностью 8-, 16- и 32-битные целые числа со знаком 8-, 16- и 32-битные беззнаковые целые числа
Эра	Плавающая точка двойной точности Булев
Допустить ошибку	Плавающая точка двойной точности Плавающая точка с одной точностью 8-, 16- и 32-битные целые числа со знаком Если вход является uint8, uint16 или uint32, то количество ошибок выводит тип данных int8, int16 или int32, соответственно.

Парный блок

Integer-Input RS Encoder

Алгоритмы

Этот блок использует алгоритм декодирования Берлекампа-Мэсси. Для получения информации об этом алгоритме смотрите Алгоритмы для декодирования только ошибок BCH и RS.

Ссылки

[1] Wicker, Stephen B., Системы управления ошибками для цифровой связи и хранения данных. Верхняя Седловая река, Нью-Джерси: Prentice Hall, 1995.

[2] Berlekamp, Elwyn R., Algebraic Coding Theory, New York: McGraw-Hill, 1968.

[3] Clark, George C., Jr., and J. Bibb Cain. Кодирование ошибок для цифровых коммуникаций, Нью-Йорк: Пленум Пресс, 1981.

Документация

Integer-Output RS Decoder

Описание

Порты

Вход

In - кодовое слово Рида-Соломона целое число вектора-столбца

Era - Вектор стирания двоичные векторы-столбцы

Зависимости

Выход

Out - Декодированное сообщение целое число вектора-столбца

Err - Ошибки декодирования целочисленный вектор

Зависимости

Параметры

Codeword length N - Длина кодового слова 7 (по умолчанию) | целое число

Message length K - размер слова сообщения 3 (по умолчанию) | целое число

Shortened message length S - Сокращённый размер слова сообщения 3 (по умолчанию) | целое число

Зависимости

Зависимости

Primitive polynomial - Примитивный полином 'X^3 + X + 1' (по умолчанию) | полиномиальный вектор символов | двоичный вектор-строка

Зависимости

Puncture vector - Вектор прокола [ones(2,1); zeros(2,1)] (по умолчанию) | двоичный вектор-столбец

Зависимости

Enable erasures input port - Включите входной порт стирания off (по умолчанию) | on

Output number of corrected symbol errors - Включите порт, чтобы вывести количество исправленных ошибок символа off (по умолчанию) | on

Примеры моделей

Кодирование Рида-Соломона с помощью стираний, проколов и укорочения в Simulink

Характеристики блоков

Подробнее о

Вход и Выход Длины сигнала в блоках RS

Ограничения на M и длину кодового слова N

Задайте примитивный полином

Задайте полином генератора

Проколы и стирания

Поддерживаемые типы данных

Парный блок

Алгоритмы

Ссылки

Расширенные возможности

Генерация кода C/C + + Сгенерируйте код C и C++ с помощью Coder™ Simulink ®

См. также

Блоки

Объекты

Функции

Документация Communications Toolbox

Поддержка

`In` - кодовое слово Рида-Соломона
целое число вектора-столбца

`Era` - Вектор стирания
двоичные векторы-столбцы

`Out` - Декодированное сообщение
целое число вектора-столбца

`Err` - Ошибки декодирования
целочисленный вектор

`Codeword length N` - Длина кодового слова
`7` (по умолчанию) | целое число

`Message length K` - размер слова сообщения
`3` (по умолчанию) | целое число

`Shortened message length S` - Сокращённый размер слова сообщения
`3` (по умолчанию) | целое число

`Primitive polynomial` - Примитивный полином
`'X^3 + X + 1'` (по умолчанию) | полиномиальный вектор символов | двоичный вектор-строка

`Puncture vector` - Вектор прокола
`[ones(2,1); zeros(2,1)]` (по умолчанию) | двоичный вектор-столбец

`Enable erasures input port` - Включите входной порт стирания
off (по умолчанию) | on

`Output number of corrected symbol errors` - Включите порт, чтобы вывести количество исправленных ошибок символа
off (по умолчанию) | on

Генерация кода C/C + +
Сгенерируйте код C и C++ с помощью Coder™ Simulink ®