RS译码器的研究与实现

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1、摘要RS(Reed-Solomon)码是一种多迸制的BcH码。由于其特有的结构特点，既适宜纠正随机错误，更适宜纠正突发错误，因而被广泛地用于各种通信系统及数据存储中，如深空通信、移动通信、光纤通信、磁盘阵列、DRAII、光盘等系统。本论文重点介绍了纠错码基本理论，RS码编译原理，以及用FPGA实现RS译码器的设计及改进方法。本论文的主要工作：1)用verilog语言实现了RS码的编译码，包括伽罗华域内的乘法器的设计，伴随式求解电路的设计，Belerkanm算法电路的设计，钱氏搜索电路的设计，和串口通信电路的设计。2)硬件平台以ALTERA公司的Cyclone

2、系列EPlC6Q240C8为核心，加上串口通信部分，通过串口输入待纠错的数据，最后成功返回已纠错数据。本设计的优势：因针对RS(255，239)码，所以可以纠正8个错误；又采用了Cyclone系列的芯片实现，所以在保证其强大纠错能力的同时又兼顾了速度。关键字：RS(255，239)伽罗华域FPGAVerilogBelerkamp算法ABSTRACTRS(Reed—Solomon)codeisakindofnonbinaryBCHcode．Becauseofitsstructureitcancorrectnotonlyrandomerrorsbutalsoou

3、tbursterrors．Soitiswidelyusedinmanycommunicationsystemsanddigitalstorageequipment，forexamplesdeep-spacecommunication，opticalfibercommunication，harddiskarray，DR删，CDetc．Thisarticleintroducedbasictheoryoferror—correctingcode，thedecoderalgorithmofRScodeanditsimplementationinFPGA．Mainwo

4、rkinthispaper：1)usingveriloglanguagedescribehowtoencodinganddecodingRScodeincludingtheGaloiasmultiplier，Syndromecircuit，Berlekamparithmeticcircuit，QiansearchcircuitandUARTcircuit．2)usingCMOSchipEPlC6Q240C8ofALTERA’sCycloneasthehardwareimplementRSdecoderandreachestheanticipativeperf

5、ormance．BecauseofusingRS(255，239)codeitcancorrect8errors．UsingCyclonechipimplementthedecodercanensurethespeedandkeepitsstrongcorrectionability8tthesametime．Keywords,RS(255，239)GaloiasFieldFPGAVerilogBelerkamp2长春理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的硕士学位论文，(RS译码器的研究与实现》是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的

6、成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：互尘丝2翌5年上月丑日长春理工大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解“长春理工大学硕士、博士学位论文版权使用规定”，同意长春理工大学保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权长春理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论

7、文．作者签名：‘丕左丝础盈旺月丑日⋯臌：堕幺釜曲掣日第一章绪论§1．1课题研究的意义及背景信息的交换、处理和传输是现代通信的任务。数字信号经过传输，会产生错误。可靠的数字通信系统必须将差错率控制在允许的范围内。提高信息传输的可靠性和有效性，始终是通信工作所追求的目标。而纠错码技术是提高信息传输可靠性的一种重要手段。所有的数字通信系统如通信、雷达、遥控遥测、数字计算机的存储系统和内部运算以及数字计算机之间的数据传输等，都可归结成如图1．1所示模型。图卜1通信系统模型我们关心的是图中的信道编、译码器即纠错编、译码器两个方框。信道编码器对信息序列进行编码，增加冗余

8、度。当码元经信道传输产生错误时，译码器可以检出或纠正