文档介绍:基于TIC5416的信道编解码器设计与实现—(5,2)循环码
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摘要循环码是一种系统码,通常前K位是信息码元,后R位是监督码元。它除具有线性分组码的一般性质外,还具有循环性,也据好循环性,也就是说当循环码中的任一码组循环移动一位后,所的的码组仍为该循环码的一个准用码组。它是在严密的代数基础上建立起来的,具有许多特殊代数的性质,因此有助于按照所要求的纠错能力系统的构成这类码,并且简化译码方法。循环码还具易实现的特点,编码和译码的设备都不太复杂,而且性能良好,不仅能纠正独立的随机错误,也能纠正突发错误。本课程设计主要介绍了循环码的特点以及循环码的编、译码原理在课程设计中,系统应用平台为TIC5416芯片,通过正确编写并运行程序使得运行结果与理论分析一致,实现设计目的。
关键词 TIC5416 ;循环码;理论验证;编码,译码
1引言
循环码是线性分组码中最重要的一种子类,是目前研究得比较成熟的一类码。循环码具有许多特殊的代数性质,这些性质有助于按照要求的纠错能力系统地构造这类码,并且简化译码算法,并且目前发现的大部分线性码与循环码有密切关系。循环码还有易于实现的特点,很容易用带反馈的移位寄存器实现其硬件。正是由于循环码具有码的代数结构清晰、性能较好、编译码简单和易于实现的特点,因此在目前的计算机纠错系统中所使用的线性分组码几乎都是循环码。它不仅可以用于纠正独立的随机错误,而且也可以用于纠正突发错误。它具有下面性质:1、封闭性(线性性)。任何许用码组的线性和还是许用码组。由此性质可以知线性码都是全零码,且最小码距就是码重。2、循环性。任何许用的码组循环移位后的码组还是许用码组。3、每个信息码组长度k=3,则有23=8个不同的信息码组。4、每个信息组加四个监督码元,信息码C6 C5 C4 监督码C3 C2 C1 C0
例如:
则这组码元称为(7,3)线性分组码上式可以完整地表示为:
C6=1*C6+0*C5+0*C4
C5=0*C6+1*C5+0*C4
C4=0*C6+0*C5+0*C4
C3=1*C6+0*C5+1*C4
C2=1*C6+1*C5+1*C4
C1=1*C6+1*C5+0*C4
C0=0*C6+1*C5+1*C4
本课程实际主要是通过仿真纠错编码系统(开发平台为TIC5416芯片)。对输入随机数字信号进行循环纠错编码后,送入含噪信道,在接收端再进行解码和检纠错,改变信道误码率大小,测试接收信号与发送信号之间的误码率,分析该种纠错编码系统的抗噪声性能。模型设计应该符合工程实际,模块参数设置必须与原理相符合,处理结果和分析结论应该一致,而且应符合理论。
课程设计目的
综合运用我们所学过的知识,以达到巩固所学知识,提高我们思考问题、分析问题和解决问题能力的目的。进一步学习了循环码编、译码原理,循环码要通过DSP实现编写程序,仿真出循环码编码前和译码后,以及纠错后的波形了解信道编码技术,,,
(1)综合运用DSP基本技术和信道编解码器设计的方法设计本系统。
(2)学会文献检索的基本方法和综合运用文献的能力。
(3)通过课程设计培养严谨的科学态度,认真的工作作风和团队协作精神。
首先,掌握循环码编码、译码原理
其次,S5000中asm文件的编写,通过仿真实现信道编译码,并绘制出信号编译码前后的波形。
再次,对信号加入误码,并进行译码,绘制出纠错后的波形
最后,绘制系统原理图及分析纠错性能。
2 系统需求分析
CRC在诸多检错手段中,CRC是最著名的一种。CRC的全称是循环冗余校验,其特点是:检错能力极强,开销小,易于用编码器及检测电路实现。从其检错能力来看,%以下。从性能上和开销上考虑,均远远优于奇偶校验及算术和校验等方式。因而,在数据存储和数据通讯领域,CRC无处不在:(帧检错序列)ITT,ARJ、LHA等压缩工具软件采用的是CRC32,磁盘驱动器的读写采用了CRC16,通用的图像存储格式GIF、TIFF等也都用CRC作为检错手段。
通常的CRC算法在计算一个数据段的CRC值时,其CRC值是由求解每个数值的CRC值的和对CRC寄存器的值反复更新而得到的。这样,求解CRC的速度较慢。通过对CRC算法的研究,发现一个8位数据加到16位累加器中去,只有累加器的高8位或低8位与数据相作用,其结果仅有256种可能的组合值。因而,可以用查表法来代替反复的运算,这也同样适用于CRC32的计算。生产产品时成本低。
3 TI C5416简介
C5416属于TI公司TMS320C