一种基于FPGA的RS解码方法的实现
RS编解码的FPGA实现
该文对软件实现RS码纠错纠删译码进行讨论,并涉及建立有限域的对数表和反对数表、RS码的生成多项式产生的RS码编码等有关问题。
8.学位论文丁丹萍微小卫星通信中基于FPGA的RS码编译码器的设计与实现2006
研制发射微小卫星,是我国利用空间技术服务经济建设、造福人类的重要途径。现代微小卫星在短短20年里能取得长足的发展,主要取决于微小卫星自身的一系列特点:重量轻,体积小,成本低,性能高,安全可靠,发射方便、快捷灵活等。在卫星通信系统中,由于传输信道的多径和各种噪声的影响,信号在接收端会引起差错,通过信道编码环节,可对这些不可避免的差错进行检测和纠正。
2.分析了天线相关(即相关瑞利衰落信道)对空时分组码的影响,提出了级联RS码的空时分组码模型,仿真表明,级联RS码能够有效的提高系统性能,大大的降低了系统误码率。
3.在熟悉正交频分复用基本原理的基础上,提出了基于RS码的OFDM系统,利用Simulink对系统进行仿真,仿真数据表明在RS码信道编码在大信噪比时误码率大大降低。
虽然RS编译码的算法已经比较成熟,但是由于RS码种类较多,具体应用不同,所以很难有适应各种系统的硬件实现。本文的主要目的就是开发基于IEEE802.16d 系统的RS编译码器的硬件实现,以求达到系统最好的性价比。
通过对标准中RS码特点的分析,对传统的RS译码器进行改进,提出了一种适用于该标准的RS译码方法。利用循环码的性质,改进伴随式计算模块,减少延迟时间;利用16d系统中RS码中已知删除位置的特点,简化删除位置多项式计算电路;通过对RS码实际应用环境的分析,减少利用迭代方法解关键方程时所需的基本单元数目。最终利用Verilog语言实现硬件电路,在FPGA上验证通过并应用于WiMAX 802.16d系统。
基于FPGA的PCIe高速RS编解码数据传输系统的实现
基于FPGA的PCIe高速RS编解码数据传输系统的实现随着当今科技时代的发展，人们对计算机等硬件设备的数据处理速度要求越来越高。
同时随着数采设备性能的提高，在测试中产生的高速、大容量的数据需要快速、可靠、远距离的实时数据传输。
一些并行总线或AMBA总线并不能满足这样的高要求，而目前，PCIe总线是能够实现最高数据传输速率的一种串行总线。
PCIe体系结构继承了第二代总线体系结构最有用的特点，并且采用了一些新的技术成果。
使得它的数据吞吐率可以达到很高的程度。
基于这样的背景，本文设计了一个基于PCIe总线的高速RS编解码数据传输系统。
而RS码作为纠错码技术之一在通信的各个领域都得到了大规模的应用，因其编码算法的相对简单有效，本文选择了RS编解码数据的传输，通过Matlab实现RS编码，而RS译码则采用的是Xilinx公司的rs_decoder IPCore。
本文的主要目标是实现基于PCIe总线的高速串行数据传输，会从硬件逻辑和软件驱动两部分阐述系统。
在硬件逻辑部分，先是对PCIe协议进行了介绍与研究，接着给出了整个数据传输系统的设计方案。
整个数据传输系统的硬件设计采用了模块化的设计结构，分为PCIe IPCore的生成调用、PCIe用户逻辑、数据缓存及RS译码器等主要模块。
其中利用FPGA内PCIe硬核实现PCIe总线协议，使用verilogHDL实现FPGA 内部PCIe总线端点的逻辑功能、FIFO缓存、PCIe总线逻辑与RS译码器接口以及中断控制等功能。
PCIe总线端点逻辑又将分为接收模块、发送模块、DMA模块分别进行设计。
在代码编写之后对各功能模块进行了严格地功能仿真。
软件方面，设计了基于Linux操作系统环境的PCIe设备驱动。
在论文最后，建立了数据传输系统系统的软硬件验证环境并对其进行了FPGA的系统测试。
测试的最终结果显示该数据传输系统能够完成预期的功能，稳定正确地进行数据传输。
RS系列编译码器的设计与FPGA实现
RS系列编译码器的设计与FPGA实现RS系列编译码器是一种纠错编码器，用于在数字通讯系统中，对比特流进行纠错。
RS编译码器具有强大的纠错能力和低的延迟，因此被广泛应用于数据传输系统。
本文详细介绍了RS编译码器的设计与FPGA实现。
首先，本文介绍了RS编译码器的基本原理。
RS编译码器采用的是非二元域的有限域GF(q)的运算，其中q为素数幂。
RS 编码器基于Berlekamp-Massey算法实现，该算法能够快速求解改正错误多项式的系数，从而实现纠错功能。
RS译码器则基于Forney算法实现，该算法能够快速求出受损位置的错误位的值，从而实现修正错误的功能。
接着，本文详细介绍了RS编译码器的硬件设计。
RS编码器的设计涉及到加法器和乘法器的设计。
由于非二元域的加法和乘法不同于二元域，因此需要在硬件设计中进行特殊处理。
本文提出了一种快速乘法器的设计方法，通过分别实现GF(q)域的高32位和低32位的乘法，从而实现更快的运算速度。
此外，本文还设计了各种状态机、寄存器和时钟管理电路，以实现流水线操作和低延迟的运算。
最后，本文介绍了RS编译码器的FPGA实现。
本文使用Xilinx公司的FPGA器件，通过Verilog HDL语言进行编码，将RS编译码器实现在FPGA芯片上。
通过仿真和验证，本文证明了RS编译码器能够在FPGA芯片上进行快速的纠错和译码操作。
此外，本文还提出了一些可优化的设计，以进一步提高RS编译码器的性能和可靠性。
例如，可以对乘法器的位宽进行优化，选择更快的加法器实现方式等。
综上所述，本文介绍了RS编译码器的设计与FPGA实现。
RS 编译码器是数字通讯系统中常见的纠错编码器，本文所提出的设计和优化方法可以进一步提高RS编译码器的运算速度和可靠性。
一种基于FPGA的RS编译码器设计与实现
张鹏泉,曹晓冬,范玉进,褚孝鹏,刘 博（天津光电集团公司,300211）摘要：RS码是线性分组码中具有很强纠错能力的多进制BCH码，其在纠正随机错误和突发错误方面非常有效，因此被广泛应用于通信和数据存储系统。
本文提出了一种实现复杂度低、高效率的RS编译码器实现电路，包含RS编码器、Horner准则的伴随式计算、BM算法、Chien搜索等模块，以RS(15,9)为例运用VHDL在ISE14.6软件环境下进行了功能仿真，结果与Matlab得到的理论结果一致。
该方法适用于任意长度的RS编码，有着重要的应用价值。
关键词：Reed-Solomon码；伽罗华域；BM算法；Chien搜索Design and implementation of a RS encoder and decoder based onFPGAZhang Pengquan,Cao Xiaodong,Fan Yujin,Zhu Xiaopeng,Liu Bo（Tianjin photoelectric group company 300211）Abstract：RS code is a linear block code with a strong error correction ability of the multi band BCH code, which is very effective in correcting random errors and burst errors,so it is widely used in communication and data storage systems. In this paper, the results are consistent with a theory to achieve low complexity and high efficiency of the RS compiled code realization circuit,with computing,BM algorithm,Chien search module that contains a RS encoder, Horner criteria,to RS (15,9) as an example using VHDL in ISE14.6 software under the environment of the function simulation,the results with MATLAB software.This method can be applied to any length RS code, and it has important application value.Keywords：Reed-Solomon code; Galois field; BM algorithm;Chien search0 引言信号在传输过程中，可能会由于受到干扰或信道传输特性不理想等方面的原因导致信号发生错误，从而收到错误的信息，所以为了保障数字信号在传输过程中的可靠性，我们需要对原始信息进行信道编码。
基于FPGA的RS(255,223)编解码器的高速并行实现
基于FPGA的RS（255，223）编解码器的高速并行实现随着信息时代的到来,用户对数据保护和传输可靠性的要求也在不断提高。
由于信道衰落,信号经信道传输后,到达接收端不可避免地会受到干扰而出现信号失真。
因此需要采用差错控制技术来检测和纠正由信道失真引起的信息传输错误。
RS(Reed-Solomon)码是差错控制领域中一类重要的线性分组码,由于它编解码结构相对固定,性能强,不但可以纠正随机差错,而且对突发错误的纠错能力也很强,被广泛应用在数字通信、数据存储系统中,以满足对数据传输通道可靠性的要求。
因此设计一款高性能的RS编解码器不但具有很大的应用意义,而且具有相当大的经济价值。
本文首先介绍了线形分组码及其子码循环码、BCH码的基础理论知识,重点介绍了BCH码的重要分支RS码的常用编解码算法。
由于其算法在有限域上进行,接着介绍了有限域的有关理论。
基于RS码传统的单倍结构,本文提出了一种八倍并行编码及九倍并行解码方案,并用Verilog HDL语言实现。
其中编码器基于传统的线性反馈移位寄存器除法电路并进行八倍并行扩展,译码器关键方程求解模块基于修正的欧几里德算法设计了一种便于硬件实现的脉动关键方程求解结构,其他模块均采用九倍并行实现。
由于进行了超前运算、流水线及并行处理,使编解码的数据吞吐量大为提高,同时延时更小。
本论文设计了C++仿真平台,并与HDL代码结果进行了对比验证。
Verilog HDL代码经过modelsim仿真验证,并在ALTERA STRATIX3 EP3SL150F1152C2 FPGA 上进行综合验证以及静态时序分析,综合软件为QUATURS II V8.0。
验证及测试表明,本设计在满足编解码基本功能的基础上,能够实现数据的高吞吐量和低延时传输,达到性能指标要求。
本论文在基于FPGA的RS(255,223)编解码器的高速并行实现方面的研究成果,具有通用性、可移植性,有一定的理论及经济价值。
基于FPGA的高速RS编解码器设计与实现
Ｄｅ ｉ ｎ ａ ｍ ｐ ｅ ｅ ｔ ｔｏ ｆｆ ｓ ｎ ｏ ｅ ｓｇ ｎｄ ｉ ｌ ｍ ｎ ａ ｉ ｎ ｏ ａ ｔ ＲＳ ｅ ｃ ｄ ｒ
ａ ｄ ｄ ｃ ｄ ｒ ｂ ｓｄ ｏ ｎ ｅ ｏ ｅ ａ ｅ ｎ ＦＰＧＡ
ＧＵ ｈ ｌ． Ｚ Ｙａ —ｉ Ｈ０Ｕ ｎ ． ｎ Ｈｏ ｇ ｍｉ
储 系统 中。
Ｒ （５ ，９ ）编解 码器 采用 一 些有 效 的方 法 实 现 ， Ｓ ２５ １ １
在面积允 许 的情 况 下 ， 好 地 提 高 了编 解 码 速 度 。 更 文中首先 研究 Ｇ （ｓ 有 限域 的乘 法 器 和 求 逆器 的 Ｆ ２）
逻辑 电路 实 现 ， 分 别讨 论 Ｒ 再 ｓ编码 器 和 解 码器 的 设 计实 现 。
ｏ ｃ ｐ ｎ ｙ・ ｃｕ ａｃ
Ｋｅ ｏｄ ：Ｄｇ ａ Ｖｄｏ Ｂｏｄａｔ ｇ（ Ｖ ） Ｓ ｅ ｃｄ ｇ ａｄ ｄｃｄｎ ；Ｆｅ ｒｇ ｍ ａｌ Ｇ ｔ ｙ ｗ ｒｓ ｉｔ ｉ ｒａｃ ｉ ｉｌ ｅ ｓ ｎ Ｄ Ｂ ；Ｒ ｎｏｉ ｅｏ ｉ ｎ ｎ ｇ ｉｄ Ｐｏｒ ｍ ｂｅ ａｅ ｌ ａ
ｒａｉｅ ｂ ｉ ｅｅ ｔｗａ ｓ ａ ｃ ｒ ｉ ｇ ｔ ｅｒ ｄｆｅｅ ｔ ｃ ａａ ｔｒ ｔ ｓ ｈ ｎ ｏ ｅ ｓ ｄ ｓｇ ｅ ｓｎ ａａｌｌ ｅ ｌｚｄ ｙ ｄ ｆ ｒ ｎ ｙ ｃ ｏｄ ｎ ｏ ｔ ｉ ｉ ｒ ｎ ｈ ｒｃｅ ｓｉ 、Ｔ ｅ ｅ ｃ ｒ ｉ ｅ ｉ ｄ ｕ ｉ ｇ ｐ ｒ ｌ ｈ ｉ ｃ ｄ ｎ ｅ ｓ ｃｕ ｅ ｈｅ ｄ ｃ ｅ ｓ ｄ ｓｇ ｅ ｕ ｉｇ ｐ ｒ ｌ ｌｉ ｖ ｒｉｎｅ ｓ ＢＭ ｌ ｒｔｍ ｍｐ ｅ ｎ ｔ ｅ ｄ ｕｅ， ￣ ｔｒ ，ｔ ｅ ｏ ｒ ｉ ｅ ｉ ｄ ｓｎ ａ ａｌ —ｎ ｅｓｏ ｓ ｄ ｎ ｅ ｌ ａ ｇ ｉ ｈ ｔ ｉ ｌｍｅ ｔ ｉ ｋ ｙ ｍｏ ｌ ａ ｏ ｏ ｓ ｌｏ — ｐ ｔｂｌ ｔｏ ｓａ ｏ ｔｄ ｏ ｉ ｌｍｅ ｔｉ ｖ ｒｉｎ．Ｕｓｎ ｏ ｉａ ｏ ｆｔｅ ａ ｏ ｅ ｍｅ ｏ ｓｔ ｅｐ ｐ ｒ ｏ ｋ ｕ ａ ｅｍｅｈ ｄ ｉ ｄ ｐ ｅ ｔ ｍｐｅ ｎ ｎ ｅｓｏ ｉ ｇａ ｃ ｍｂｎ ｔ ｎ ｏ ｂ ｖ ｔｄ ａ ｅ ｉ ｈ ｈ ｈ
DVB系统中RS编解码器的FPGA实现
DVB系统中RS编/解码器的FPGA实现
Reed-Solomon（简称RS码）是一种具有很强的纠正突发和随机错误的信道
编码方式，在深空通信、移动通信、磁盘阵列以及数字视频广播（DVB）等系统
中具有广泛的应用。
本论文讨论如何采用一种串行无逆的Berlekamp-Massey（BM）算法，设计应用于DVB系统中的RS （204,188）信道编码/解码电路，并通过FPGA 的验证。
RS解码器的设计采用无逆BM算法,并利用串行方式来实现，不仅避免了求
逆运算，而且只需用3个有限域乘法器就可以实现，大大的降低了硬件实现的复
杂度，并且因为在硬件实现上，采用了3级流水线（pipe-line）的处理结构。
RS编码器的设计中,利用有限域常数乘法器的特性对编码电路进行优化。
这些技术的采用大大的提高了RS编/解码器的效率，节省了RS编/解码器所
占用资源。
布局布线后结果表明本文所设计的RS编码器的速度可达到66MHz；
解码速度可达到47MHz，电路规模为 4.6万门，包含有 3.2K的内部缓存FIFO的RS编/解码电路。
利用Xilinx公司的SpartanII系列的FPGA芯片进行了静态硬件验证。
RS系列编译码器的设计与FPGA实现
摘要本文介绍了RS(255，223)编译码器的实现，其中RS编码器的设计中，利用有限域常数乘法器的特性对编码电路进行优化，将所有的乘法器转化为加法器。
RS译码器采用欧几里德算法，同时考虑到并行结构所需的硬件资源较多，译码器均采用串行结构实现。
这些技术的采用大大提高了RS编译码器的效率，在保证速度的同时最大限度地减少了资源占用。
关键词RS码；卷积码；欧几里德算法；FPGA1引言RS码是一种有很强纠错能力的多进制BCH码，也是一类典型的代数几何码。
它首先由里德(Reed)和索洛蒙(Solomon)应用MS多项式于1960年构造出来的。
它不但可以纠正随机差错，而且对突发错误的纠错能力也很强，因此广泛用于差错控制系统中，以提高数据传输的可靠性。
如今，RS(255，223)已被美国航天局和欧洲空间站在太空卫星通信的级联码系统中作为标准的外码以采用。
2RS(255，223)编码器设计2.1RS(255，223)编码原理RS(n，k)码是一种非二进制的BCH码，工程上的RS纠错编码方式为RS(255，223)，该码的基本特性如下：·码类型：系统码，非透明·码字长度：每个RS码字中包含n=2J-1=255个RS符号=255×8bit；·检验位数：n-k=2t·纠错能力：可纠任一个RS码字中的t=16个RS符号差错；·码最小距离：dmin=2t+1·码的符号：有限域GF（2J）中的元素，每个RS符号由J=8bit 构成，即GF（2）上的8维行向量；·码字中信息符号数目：k=n-2t=223个；·码字格式：d1d2d3…di…d223p1p2…pk…p32，其中di为第i个数据符号，pk为第k个校验符号；·域生成多项式：有限域GF(28)在其特征域GF(2)上的生成多项式为：F（X）=X8+X4+X3+X2+1 其中F（X）为域生成多项式，X 为多项式变量；·码生成多项式：g(x)=(x+a)(x+a2)...(x+a32) 式中，g(x)是码生成多项式；ai是GF(a8)中一个元素。
保密通信中rs编解码的fpga实现
图7-2动态硬件测试的解码波形
首先用程序计算的方法,计算出待编码和待解码的数据以及编码解码以后的期望数据。然后通过串13将编解码数据从PC传输到FPGA的内部FIFO中ห้องสมุดไป่ตู้编解
62
7.3系统测试结果和性能指标
系统测试的实物照片如图7-3所示,设置好波特率等参数以后,将待编码的数据通过串口发送到FPGA的FIFO中,进行编码,编码以后,FPGA将数据发送到串口调试器的接收窗口中,这样就可以观察编码以后的数据是否和期望的数据一致,验证不同的码组的时候,只需要改变串口调试器中的发送数据即可。解码模块利用同样的验证方法得以验证。串口的波特率设置为19.2k,将低速的码流数据
第七章系统调试
码模块从FPGA的内部FIFO里面读取数据,对数据进行编解码,然后将编解码以后的数据再次存入FPGA的内部FIFO,UART模块将FIFO里面的数据通过串口发送到PC上面进行验证。
这种测试方法的优点是不用像静态测试方法那样,每次改变不同的码组,都必须从新烧写FPGA程序,只用在PC上面的一个串口调试器中改变要进行验证的数据即可。图7.2是动态硬件测试时利用示波器测量到的解码波形。
电子科技大学硕士学位论文
以上的测试过程中,将待测试的码组序列内嵌在硬件语言的代码中,生成FPGA的烧写文件一起,下载到FPGA中,利用PCB板上面的数码管观察F'PGA 的编解码输出,验证功能的正确性。
图7-3系统测试实物图
发送到FPGA的FIFO以后,编解码模块的工作频率为30MHz,时钟信号由外部晶振输入。经过系统测试,电路稳定工作,编码模块和解码模块均正常工作,编
基于FPGA的RS编码器的设计与实现.
基于FPGA的RS编码器的设计与实现1 RS编码原理RS编码是一种线性的块编码，其表示形式为RS(N，K)。
当编码器接收到一个数据信息序列，该数据信息序列被分割成若干长度为K的信息块，并通过运算将每个数据信息块编码成长度为N的编码数据块。
在RS码中的码元符号不是二进制而是多进制符号，其中2m进制使用更为广泛。
能纠正t个错的RS 码具有，如表1参数所示。
上述参数，t表明最多可以纠正t个随机错误符号。
由于RS码是对多进制符号纠错，RS码可用于纠正突发错误，比如能纠两个八进制符号错误的RS(7，3)码，每个符号可用3 bit二进制符号表示。
八进制的RS(7，3)码相当于二进制的(21，9)码，因此纠两个符号就相当于纠连续6 bit二进制符号的突发错误，然而二进制的(2l，9)码却没有纠6 bit突发错误的能力，它能纠任何2个随机错误以及长度≤4的突发错误。
通用的RS编码的运算步骤：(1)确定RS编码器的生成多项式g(x)，这里选用了最为常用的生成多项式，如式(1)所示。
式中a定义为m阶初等多项式p(x)的根它可生成全部GF域的元素。
(有关GF域的内容可参阅相关书籍)。
以RS(15，9)为例，RS(15，9)的生成多项式，如式(2)(2)通过对取模运算产生校验信息多项式p(x)如式(3)式中m(x)表示RS编码码字中的数据信息，它是K一1阶的线性多项式。
(3)通过加法运算生成最终的编码后的多项式c(x)如式(4)RS码的编码主要是围绕码的生成多项式g(x)进行的，一旦生成多项式确定了，则码就完全确定了。
2 RS编码的设计实现在一些特定应用域中，RS码的设计与实现是比较困难的。
RS码是在有限域上进行的代数运算，不同于常用的二进制系统，实现相对复杂一些，其复杂度主要决定于有限域的大小、码字的长度、采用的编码算法等，编码器的实现方式主要有以下几种：(1)微处理器实现的RS编码。
通用的微处理器采用查表(Table—lookup)方法可以实现RS编码，首先需要产生有限域运算中的系数，存于内存中，就可以通过查表的方法实现编码了。
基于FPGA的通用RS编解码器的VHDL设计方法
1 引言
Reed-SoIomon 码（RS 码）是一类非二进制 BCH 码。优越的纠错性能使它成为应用最广泛的纠错 码。VHDL 作为一种电路设计语言，它不仅功能强大 而 且 能 够 满 足 各 个 设 计 阶 层 的 设 计 工 作 ， 从 ASIC 设计到 PCB 系统设计，都能够轻易地达到设计工作 者的需要。
function“+”(L,R:bit_vector)returnbit_vector is variabIe temp:bit_vector( downto 0); begin
temp: L xor R;
return temp;
end “+”;
2.3 乘法
“X”是 以 域 的 生 成 域 的 本 原 多 项 式 为 基 础 的 。
法电路实现。
l6
! 令其生成多项式 S（X）= SiXi，其 编 码 电 路 如 图
i=O
l 所示。
#SO #Sl
#S2
Dl ! D2 ! …
输入
门l
# Sl5 ! Dl6
!
输出
K
图 l RS（2O4，l88）编码电路
图 l 电路可以用以下语句实现： --初始化 g(i),D(i)和码周期控制变量 m if (clk'event and clk='l') then
function“ / ”(L,R:bit_vector)return bit_vector is
--“ / ”=“+”
一种高效RS编解码器的FPGA实现
一种高效RS编解码器的FPGA实现
李晓飞;牟崧友
【期刊名称】《电视技术》
【年(卷),期】2008(32)12
【摘要】提出了一种实现复杂度低、高效率的RS(204,188)编解码器的FPGA实现电路.整个FPGA设计分为RS编码器、Homer准则的伴随式计算、改进的BM 算法、Chien搜索求根和Forney算法求差错幅值等5个模块,同时,总体电路采用了pipeline结构,有效提高了译码速率.选用Xilinx公司的Spartan3E系列
XC3S500E芯片,译码时延242个时钟周期,使用FPGA资源186000门,译码性能与理论值一致,已用于特定无线图像传输系统.
【总页数】4页(P32-34,45)
【作者】李晓飞;牟崧友
【作者单位】南京邮电大学,通信与信息工程学院,江苏,南京,210003;南京邮电大学,通信与信息工程学院,江苏,南京,210003
【正文语种】中文
【中图分类】TN762
【相关文献】
1.一种高速卷积编解码器的FPGA实现 [J], 周希侠;朱克勤;周少骞
2.一种基于FPGA的RS解码方法的实现 [J], 杨良勇;邴志光
3.基于FPGA的高速RS编解码器设计与实现 [J], 顾艳丽;周洪敏
4.基于FPGA的高速RS编解码器设计与实现 [J], 顾艳丽;周洪敏
5.基于FPGA的CPRS混沌加解密算法高效实现 [J], 刘景亚;季晓勇
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RS码、LDPC码级联编解码器的FPGA实现
差错控制编码技术是现代通信技术中的关键技术之一,在移动通信、数字电视、计算机存储等数据通信系统中得到了广泛应用。在信道条件恶劣的情况中,常采用纠错能力更强的级联编解码方法,进行差错控制。
本课题以RS码、LDPC码级联编解码系统为研究对象,开发了基于PCI接口的级联纠错编解码系统接口卡。本文的主要研究内容是基于FPGA的RS码与LDPC码的级联实现以及PCI接口控制设计。
该系统由接口控制模块、RS码编解码模块、交织\解交织模块、LDPC码编解码模块以及数据缓存、存储模块组成。实现了由主机端发起写数据,经FPGA处理器处理后进行存储,后再由主机端读出的逻辑功能。
级联编解码实现是本文的重点。本文通过对级联编码理论的研究,确定了含有交织器的串行级联方案。
在RS码编解码实现过程中,重点研究了RS码的译码算法;而在LDPC码的实现过程中,因其译码相对简单,故重点研究了编码算法的实现,并采用了准循环构造编码方法设计了LDPC码编码器。各功能模块采用Verilog HDL语言编程实现,并通过了功能仿真验证。
PCI接口实现是本文另一难点。本文在对PCI总线研现了PCI接口逻辑控制。
本文重点研究了PCI9054接口芯片的功能和开发方法,设计了局部总线接口逻辑,实现了PCI总线接口功能,并为接口卡开发了相应的驱动程序和应用程序。测试表明,该设计能够正确实现读写功能。
保密通信中RS编解码的FPGA实现
保密通信中RS编解码的FPGA实现由于信道中存在干扰，数字信号在信道中传输的过程中会产生误码。
为了提高通信质量，保证通信的正确性和可靠性，通常采用差错控制的方法来纠正传输过程中的错误。
本文的目的就是研究如何通过差错控制的方法以提高通信质量，保证传输的正确性和可靠性。
重点研究一种信道编解码的算法和逻辑电路的实现方法，并在硬件上验证，利用码流传输的测试方法，对设计进行测试。
在以上的研究基础之上，横向扩展和课题相关问题的研究，包括FPGA实现和高速硬件电路设计等方面的研究。
纠错码技术是一种通过增加一定的冗余信息来提高信息传输可靠性的有效方法。
RS码是一种典型的纠错码，在线性分组码中，它具有最强的纠错能力，既能纠正随机错误，也能纠正突发错误。
在深空通信，移动通信以及数字视频广播等系统中具有广泛的应用，随着RS编码和解码算法的改进和相关的硬件实现技术的发展，RS码在实际中的应用也将更加广泛。
在研究中，对所研究的问题进行分解，集中精力研究课题中的重点和难点，在各个模块成功实现的基础上，成功的进行系统组合，协调各个模块稳定的工作。
在本文中的EDA设计中，使用了自顶向下的设计方法，编解码算法每一个子模块分开进行设计，最后在顶层进行元件例化，正确实现了编码和解码的功能。
本文首先介绍相关的数字通信背景；接着提出纠错码的设计方案，介绍RS(31, 15)码的编译码算法和逻辑电路的实现方法，RTL代码编写和逻辑仿真以及时序仿真，并讨论了FPGA设计的一般性准则以及高速数字电路设计的一些常用方法和注意事项；最后设计基于FPGA勺硬件电路平台，并利用静态和动态的方法对编解码算法进行测试。
通过对编码和解码算法的充分理解，本人使用Verilog HDL语言对算法进行了RTL描述，在Altera公司Cyclone系列FPGA平台上面实现了编码和解码算法。
其中，编码的最高工作频率达到158MHz解码的最高工作频率达到91MHz 在进行硬件调试的时候，整个系统工作在30MHz的时钟频率下，通过了硬件上的静态测试和动态测试，并能够正确实现预期的纠错功能。
基于FPGA的RS码编码器的设计与实现
基于FPGA的RS码编码器的设计与实现
刘益凡;蒋本珊
【期刊名称】《微计算机信息》
【年(卷),期】2007(023)032
【摘要】本文介绍了RS(255、239)编码的基本原理以及有限域上的乘、加法器的设计方法.在此基础上,编写了VHDL代码并搭建了验证平台,使用Quartus Ⅱ验证了功能和时序的正确性,给出电路仿真综合结果,并进行了FPGA下载实现.
【总页数】3页(P204-205,194)
【作者】刘益凡;蒋本珊
【作者单位】100081 北京理工大学计算机科学技术学院;100081 北京理工大学计算机科学技术学院
【正文语种】中文
【中图分类】TN911
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1.基于FPGA的RS编码器设计与实现 [J], 张怡;崔永军;杨晓亚;毛得明
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3.基于FPGA的QSBC-LDPC码编码器的设计与实现 [J], 徐鹰;卫国
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RS编译码的FPGA实现的开题报告
RS编译码的FPGA实现的开题报告1.项目背景RS编码是一种前向纠错码，主要用于数据存储和数据传输等方面。
RS编码可以纠正一定数量的错误码，并且其纠错能力随着码长的增加而增强，在实际应用中得到了广泛的应用。
本项目旨在利用FPGA实现RS编译码器和解码器，为后续数据传输和存储应用提供纠错功能，并同时掌握FPGA开发技巧。
2.项目内容本项目将分为编码器和解码器两部分，具体内容如下：2.1. 编码器设计（1）通过参照RS编码理论，设计RS编码器的逻辑电路结构。
（2）使用HDL(Hardware Description Language)语言编写编码器的Verilog HDL代码。
（3）利用FPGA实验板对所编写的Verilog HDL代码进行仿真及调试。
2.2. 解码器设计（1）根据所设计的编码器，设计RS解码器的逻辑电路结构。
（2）使用HDL语言编写解码器的Verilog HDL代码。
（3）利用FPGA实验板对解码器的Verilog HDL代码进行仿真及调试。
3.项目计划3.1. 第一阶段：学习和调研通过学习和调研，了解RS编码的原理和FPGA开发技巧。
同时，选择FPGA板卡和开发工具，为后续的项目开发做好准备。
时间节点：2周3.2. 第二阶段：编码器设计与实现根据所学理论，设计编码器的逻辑电路，并使用HDL语言编写Verilog HDL代码。
在FPGA板卡上进行仿真及调试，测试编码器的正确性和稳定性。
时间节点：3周3.3. 第三阶段：解码器设计与实现根据所设计的编码器，设计解码器的逻辑电路，并使用HDL语言编写Verilog HDL代码。
在FPGA板卡上进行仿真及调试，测试解码器的正确性和稳定性。
时间节点：3周3.4. 第四阶段：综合测试与总结对编码器和解码器进行综合测试，测试其在实际的数据传输和存储中的纠错效果。
并进行总结，总结项目的优点和不足之处，并提出改进建议。
时间节点：2周4.预期目标通过此项目的实践，将深入掌握FPGA开发技巧和RS编码的实现原理，将RS编码器和解码器成功地实现在FPGA板卡上，并为以后的数据传输和存储等应用提供纠错功能。
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ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ ｔ ｏ ｓ ｏ ｌ ｖ ｅ ｔ ｈ ｅ ｋ ｅ ｙ ｅ ｑ ｕ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｏ ｌ ｖ ｉ ｎ ｇ ｉ ｎ Ｒ Ｓ ｄ ｅ ｃ ｏ ｄ ｉ ｎ ｇ ．Ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ ｂ ａ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ ｉ ｍ ｐ ｒ ｏ ｖ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ Ｂ ｃ ｒ ｅ ａ ｓ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｒ ｅ ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ ｓ ｏ ｃ ｃ ｕ ｐ ｙ ｉ ｎ ｇ ，ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｌ ｙ ｉ ｍ ｐ ｒ ｏ ｖｉ ｎ ｇ ｉ ｔ ｓ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎ ｇ ｓ ｐ ｅ ｅ ｄ ．
２ ｏ＇ ７。 １ ５
一
种基于 Ｆ Ｐ Ｇ Ａ的 Ｒ Ｓ解码 方法的实现
杨 良勇 一 ， 邴志 光 ｔ
（ １ ． 安徽 华 东光 电技 术研 究所 ， 安徽芜湖 ，２ ４ １ ０ ０ ０； ２ ．国家特种显 示技 术研 究 中心 ， 安徽 芜湖，２ ４ １ ０ ０ ０ ）
摘要 ： Ｒ Ｓ码作为 一种具有很 强纠错能力 的 Ｂ Ｃ Ｈ 码， 同时它更是一类 最强大并被广 泛使用 的前 向纠错码。 针对 常用 Ｒ Ｓ 解码 实 现 出现 的延时及 资源 占用较大的 问题 ， 本设计采 用改进的能够有效避 免除法 回路 的 Ｂ Ｍ算法实现 Ｒ Ｓ解码 中的关键方程求解 ， 在研 究改进 Ｂ Ｍ算法基础上 ， 增加不大的资源 占用 的同时 ， 有效提高其处理速度 。 关键词 ： Ｆ Ｐ Ｇ Ａ； Ｒ Ｓ： Ｂ Ｍ
１ ． １计算伴 随式
根据接收字多项式 （ ｘ ）， 得 到可纠 ２ ｆ 个差错 的 Ｒ Ｓ 码 的伴 随
， ｌ ｌ 一１
式 ： ａ （ ａ ） ＝ ∑ｒ ， ａ ， １ Ｊ ２ ｔ ， 其中 （ １ ｉ ≤ 一 １ ） 是接收
ｉ ＝０
是有 限域 Ｇ Ｆ（ ２ ） 的本原元 。 由 以 上 的 伴 随 式 可 形 成 判决 纠错五个 部分 ， 其核心在 于如何进 行关键方程 求解 ， 目前实 字 图样 ，
Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｄ ｓ ：Ｆ Ｐ Ｇ Ａ ：Ｒ Ｓ ：Ｂ Ｍ
０引言
Ｒ Ｓ （ Ｒ ｅ ｅ ｄ — ｓ ｏ ｌ ｏ ｍ ｏ ｎ ） 码作为一种具有很 强纠错 能力 的 Ｂ Ｃ Ｈ 码， 同时 它更是一类最 强大并被广泛使 用的前 向纠错码 。Ｒ ｓ解码算 法一般 分为 ： 伴随式计 算、 关键方 程求解 、 钱搜索 、 错 误值计算及 现 的方法大概 分三 类 ： Ｂ Ｍ算法 、 改进 Ｂ Ｍ算法 以及 欧几里德 算法 。
Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ａ ｓ ａ Ｂ Ｃ Ｈ ｃ ｏ ｄ ｅ ｗ ｉ ｔ ｈ ｔ ｈ ｅ ｖ ｅ ｒ ｙ ｅ ｒ ｒ ｏ ｒ — ｃ ｏ ｒ ｒ ｅ ｃ ｔ ｉ ｎ ｇ ａ ｂ ｉ ｉ ｉ ｔ ｙ ， Ｒ Ｓ ｃ ｏ ｄ ｅ ｉ Ｓ ａ ｌ Ｓ Ｏ ｏ ｎ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｍ ｏ ｓ ｔ ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ ｆ ｕｌ ａ ｎ ｄ ｗ ｉ ｄ ｅ ｌ ｙ ｕ ｓ ｅ ｄ ｆ ｏ ｒ ｗ ａ ｒ ｄ ｅ ｒ ｒ ｏ ｒ － ｃ ｏ ｒ ｒ ｅ ｃ ｔ ｉ ｎ ｇ ｃ ｏ ｄ ｅ ． Ｉ ｎ ｏ ｒ ｄ ｅ ｒ ｔ ｏ ｓ ｏ ｌ ｖ ｅ ｔ ｈ ｅ ｐ ｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍ ｏ ｆ ｄ ｅ ｌ ａ ｙ ａ ｎ ｄ ｒ ｅ ｓ ｏ ｕ ｒ ｃ ｅ ｏ ｃ ｃ ｕ ｐ ａ ｎ ｃ ｙ ｉ ｎ ｃ ｏ ｍ ｍ ｏ ｎ Ｒ Ｓ ｄ ｅ ｃ ｏ ｄ ｉ ｎ ｇ ， ｔ ｈ ｉ Ｓ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｄ ｏ ｐ ｔ ｓ ｔ ｈ ｅ ｉ ｍ ｐ ｒ ｏ ｖ ｅ ｄ Ｂ Ｍ ａ ｌ ｇ ｏ ｒ ｉ ｔ ｈ ｍ ｗ ｈ ｉ ｃ ｈ ｃ ａ ｎ ｅ ｆ ｆ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｌ ｙ ａ ｖ ｏｉ ｄ ｔ ｈ ｅ ｄ ｉ ｖ ｉ ｄ ｅ
Ｄｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ Ｒ Ｓ Ｄ ｅ ｃ ｏ ｄ ｉ ｎ ｇ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ Ｆ Ｐ Ｇ Ａ
Ｙ ａ ｎ ｇ Ｌｉ ａ ｎ ｇ ｙ ｏ ｎ ｇ 一， Ｂｉ ｎ ｇ Ｚ ｈ ｉ ｇ ｕ ａ ｎ ｇ ，
２ ｔ
Ｂ Ｍ算法 和欧几里德 算法两种算法 都是采用循环迭代 的方式对伴
随 多项式系数 进行处理 ， 以求解关键方程 ， 欧几里德算法 通过 寻 找两 个多项 式的最大 公约数来 求解方程 ， 其计 算规整、 循 环处理 比较 简单， 但 复杂度较高 ， 控制逻辑 相对复杂 ； 而Ｂ Ｍ算法最大 的 问题在 于算法 中的除法， 其 实现时产生 的延 时严重 ； 针对这些 问 题， 改进 的 Ｂ Ｍ算法 ， 有 效避免 了除法 回路 ， 同时又 比欧 几里德算 法 的时延更 短。 针 对常用 Ｒ ｓ解码 实现 出现 的延时及 资源 占用较 大 的问题，Ｒ Ｓ解码硬 件实现研 究的一个方 向是对 已有算法在 一 定条 件 下进 行优 化， 取长补 短 ， 从 而 获得 更 高速 的实现 效果 或者 更小 的 资源 占用 。 本人 采用能有效避 免除法 回路 的改进 Ｂ Ｍ算 法 实 现 Ｒ ｓ解 码 中
（ １ ．Ａ ｎ ｈ ｕ ｉ Ｈ ｕ ａ ｄ ｏ ｎ ｇ Ｐ ｈ ｏ ｔ ｏ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ，Ｗ ｕ ｈ ｕ Ａ ｎ ｈ ｕ ｉ ，２ ４ １ ０ ０ ０ ： ２ ．ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｓ ｐ ｅ ｃ ｉ ａ ｌ ｄ ｉ ｓ ｐ ｌ ａ ｙ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ｃ ｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ，Ｗ ｕ ｈ ｕ Ａ ｎ ｈ ｕ ｉ ， ２ ４ １ ０ ０ ０ ）