reed-solomon编码(包含solomon算法代码)
在编码理论中,Reed-Solomon码(简称RS码)是最著名和应用最广泛的一类纠错码,具有优良的数学特性,并具有重要的应用,从空间通信到消费电子产品,如CD和DVD。高效译码算法的存在使RS码的广泛实际应用成为可能,同时也意味着需要设计更快的译码算法。事实上,尽管RS码的结构已经被人们充分理解,但是最优译码算法的设计问题仍然是一个活跃的研究领域。
1961年提出的PGZ算法是第一个实用的RS码的译码算法。它以简单的线性代数工具为基础,通过计算行列式或解决线性系统,找到传输过程中发生的错误的数量、位置和数值。尽管PGZ算法很简单,但由于其计算时间复杂度为O(t^4),其中t是代码的纠错能力,算法复杂,效率低,无法用于数字电子技术的实现。1996年,M.Schimidt和G.P.Fettweis推出了改进的PGZ算法,具有二次计算时间复杂性的PGZ算法——快速
Peterson-Gorenstein-Zierler(fPGZ)译码算法。
1965年,Berlekamp-Massey(BM)算法地提出解决了初代PGZ算法无法实现的问题。随着时代的推进,算法都有所改良,出现了iBM算法、RiBM算法等。
1975年,Sugiyama、Kasahara等人发现并证明了Euclidean算法,该算法能用于寻找最大公因式,将其推广并应用于RS译码,能有效地计算出给定多重序列的最短线性移位寄存器综合问题的解,能够更好地进行译码。PGZ、BM和Euclidean算法都是在时域上对RS码进行译码的方法,另外RS码也可以在频域上进行译码,Gore提出了第一个频域译码算法,后来由Blabut改进。
到目前为止,RS码的硬判决的研究已经非常成熟,且应用十分广泛,但是其缺点也不可忽视,即没有充分利用信道输出的“软信息”,造成了一定的性能损失,而软判决在这一点上则优于硬判决码。
研究表明,在高斯信道中,软判决译码的增益通常比硬判决译码高2-3dB,在衰落信道中可以高于5dB,但是一般复杂度较高,实时处理问题时,会受到资源的限制。目前RS码的软判决译码算法主要可分为以下四类:
软判决译码算法分类
分类
举例
基于代数译码器
GMD算法、Chase算法、OSD算法等
基于表单
KV算法等
基于Tanner图
自适应置信传播译码算法等
基于格图
比特级软判决译码算法
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