标题:
高速多模式RS编码的设计方案
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作者:
porereading
时间:
2014-4-23 21:58
标题:
高速多模式RS编码的设计方案
引言
为了解决地
-
空的数据传输业务增长而带来的高通信速度要求和高宽带要求问题,国际民航组织(
ICAO
)选定
L
波段航空数字通信系统(
L-DACS
)作为民航未来宽带航空数据链的传输方案。欧洲
EUROCON-TROL
提出了未来航空通信系统(
FAC
),即
L
波段数字航空通信系统类型
1
和
2
(
L-DACS1
和
L-DACS2
)。
L-DACS1
是采用正交频分复用
OFDM
技术的航空通信系统,它工作在
960~1024 MHz
的航空
L
波段,被设计来满足未来
20
年和更长时间的航空通信要求。
在
L-DACS1
中,由于信道的噪声和畸变与多普勒频移的影响,会对传输的信息引起失真和信号判决错误,而且不同类型的数据需要采用不同的速率传输,因此需要使用多种模式的信道编码来降低误码率。
RS
编码是性能优良的纠错码,在线性分组码中它的纠错能力和编码效率是最高的。它不但可以纠正随机错误、突发错误以及两者的结合,而且还可以用来构造其他码类。因而
RS
编码是目前
L-DACS1
中重要的组成部分。
RS
编码器原理
RS
(
n
,
k
,
t
)码通常用
n
、
k
和
t
三个参数表示。其中:
n
表示码字长度;
k
表示信息段长度;
t
表示可纠正错误符号个数。
L-DACS1
协议中采用
RS
(
16
,
4
,
1
)、
RS
(
21
,
19
,
1
)、
RS
(
24
,
22
,
1
)、
RS
(
32
,
28
,
2
)、
RS
(
43
,
39
,
2
)、
RS
(
49
,
45
,
2
)、
RS
(
66
,
60
,
3
)和
RS
(
74
,
66
,
3
)八种模式。
以
RS
(
16
,
4
,
1
)为例,
RS
(
16
,
4
,
1
)的生成多项式一般按式(
1
)进行选择:
首先计算商式
h
(
x
)和余式
r
(
x
)
n - k d
(
x
)
g
(
x
)
=h
(
x
)
g
(
x
)
+ r
(
x
)
,取余式
r
(
x
)作为校验字,然后令
c
(
x
)
= xn - k d
(
x
)
+ r
(
x
),即将信息位放置于码字的前半部分,监督位放置于码字的后半部分,这样有式(
2
):
因此码字多项式
c
(
x
)必可被生成多项式
g
(
x
)整除。如果在接收方检测到余式不为
0
,则可判断接收到的码字有错误。
RS
编码器结构如图
1
所示。
其工作原理如下:
(
1
)寄存器
R0 - R2t- 1
全部清零。开关接通
A
点,然后信息位分为两路送电路中,一路直接送入
C
(
x
)
,一路送入除法电路并进行移位。每一个时钟一个字节;(
2
)在
k
个时钟结束的时候信息位全部输入,并完成除法功能。此时移位寄存器里保留了余式
r
(
x
)的系数,这就是
RS
码的校验位;(
3
)在
k+1
个时钟到来的时候,开关接通
B
点。寄存器中的数据依次移出,送入信道。在经过
2t
个时钟后数据全部移出,得到
2t
个校验位。这
2t
个校验位跟在原先的
k
个信息位的后面,组成
RS
(
n
,
k
,
t
)码输出。这样就完成了
RS
码的编码;(
4
)寄存器
R0 ~R2t- 1
全部清零,重复步骤(
1
)
~
(
3
),完成对下一组
RS
码的编码。
多模式
RS
编码器的设计与实现
多模式
RS
编码模块,根据
MODE
信号对于可配置的
RS
模块进行实时的配置。图
2
为多模式
RS
编码在
L-DACS1
中硬件实现结构图,表
1
为多模式
RS
编码器模块端口说明。
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