BCH码-循环码
特点: 它的生成多项式 g(x) 与最小码距之间有密切 的关系, 可以根据所要求的纠错能力 t , 很容易地构 造出 BCH码。
如果循环码的生成多项式具有如下形式:
g ( x ) = L C M [ m 1 ( x ) , m 2 ( x ) , … , m 2 t − 1 ( x ) ] g(x)=\mathrm{LCM}\left[m_{1}(x), m_{2}(x), \ldots, m_{2 t-1}(x)\right] g(x)=LCM[m1(x),m2(x),…,m2t−1(x)]
其中 t 为纠错个数, $m_{i}(x) $ 既约 (素) 多项式, L C M \mathrm{LCM} LCM 表示取最小公倍数, 则由此生成的循环码为 B C H \mathbf{B C H} BCH 码。码距 d ≥ 2 t + 1 \boldsymbol{d} \geq 2 \boldsymbol{t}+\mathbf{1} d≥2t+1 。每个码字能纠 t \mathrm{t} t 个随机独立差错。
若 B C H \mathbf{B C H} BCH 码的码长 n = 2 m − 1 n=2^{m}-1 n=2m−1 , 其中 m ≥ 3 m \geq 3 m≥3, t < m 2 t<\frac{m}{2} t<2m, n − k ≤ m t n-k \leq m t n−k≤mt , 则为本原 B C H \mathbf{B C H} BCH 码;
若 B C H \mathbf{B C H} BCH 码的码长是 n = 2 m − 1 n=2^{m}-1 n=2m−1 的因子, 则为非本原 B C H \mathbf{B C H} BCH 码。
相关知识:
本原多项式的定义: 一个 n 次的多项式 f(x)
(1) f(x) 为既约多项式 (不可因式分解) -GF（2）;
(2) f(x) 是 ( x p + 1 ) \left(x^{p+1}\right) (xp+1) 因子, $ p{n}-1$
(3) f(x) 不是 $ \left(x^{q+1}\right)$ 的因子, $ p>q$
B C H \mathrm{BCH} BCH 码的编码: 生成多项式查表。
B C H \mathrm{BCH} BCH 码的译码:
B C H \mathbf{B C H} BCH 的译码主要采用彼得森译码, 思路如下:
- 用生成多项式 g(x) 的各因式作为除式, 对接收到的码多项式求余, 得到 t 个余式, 称为部分伴随式;
- 用 t 个部分伴随式构造一个特定的译码多项式, 它以错误位置数为根;
- 求译码多项式的根, 得到错误位置;
- 纠正错误位置。
RS码
q 进制 B C H \mathrm{BCH} BCH 码的一个特殊子类 (n=q-1) , 并且具有很强的纠错能力。
R S \mathrm{RS} RS 码的参数：码长 n=q-1 , 监督位数目 r=2t , 其中 t 是 能够纠正的错码数目, 最小码距 d = 2 t + 1 \boldsymbol{d}=\mathbf{2 t}+\mathbf{1} d=2t+1 ; 其生成多项式为
g ( x ) = ( x + α ) ( x + α 2 ) … ( x + α 2 t ) g(x)=(x+\alpha)\left(x+\alpha^{2}\right) \ldots\left(x+\alpha^{2 t}\right) g(x)=(x+α)(x+α2)…(x+α2t)
式中, α i \alpha^{i} αi 为伽罗华域 G F ( α m ) \mathbf{G F}\left(\alpha^{m}\right) GF(αm) 中的一个元素。
RS码的主要优点:
- 它是多进制纠错编码，所以特别适合用于多进制调制的场合;
- 它能够纠正t个q位二进制错码，即能够纠正不超过q个连续的二进制错码，所以适合在衰落信道中纠正突发性错码。
总结
- 循环码基本概念;
- 循环码的生成多项式，以及用该多项式编译码
- 由生成多项式构造系统型生成矩阵和监督矩阵
- 循环码的编译码电路;
- BCH、RS码。
参考文献：
- Proakis, John G., et al. Communication systems engineering. Vol. 2. New Jersey: Prentice Hall, 1994.
- Proakis, John G., et al. SOLUTIONS MANUAL Communication Systems Engineering. Vol. 2. New Jersey: Prentice Hall, 1994.
- 周炯槃. 通信原理（第3版）[M]. 北京：北京邮电大学出版社, 2008.
- 樊昌信, 曹丽娜. 通信原理（第7版） [M]. 北京：国防工业出版社, 2012.