m基于钱搜索算法的BCH编译码matlab仿真,仿真输出误码率曲线和编码增益曲线

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1.算法仿真效果

matlab2022a仿真结果如下:

ae8df711fbc4d31b1647497d5bd05022_watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=.png   ffb5b582a1976fd59d59f8786d044947_watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=.png

2.算法涉及理论知识概要

 BCH编译码是一种纠错能力强,构造简单的信道编译码。BCH编译码的生成多项式可以由如下的式子表示:

37015738973cb93f420c9272992ad55c_watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=.png

 

①BCH码是一种纠错码、线性分组码、循环码。

 

②需要传输信息位数:k

 

③纠错能力:t

 

④总码长(信息位+监督位):n

 

⑤n的长度满足n=2^m – 1时生成的为本原BCH码;n的长度为2^m – 1的因子时为非本原BCH码

 

(如n=15,n=31,n=63时为本原BCH码;n=21(可被63整除)等时为非本原BCH码)

 

⑥此外还有加长BCH码和缩短BCH码。

 

⑦具体的BCH码通常用BCH(n,k)码来表示。

 

加长BCH码和缩短BCH码:

因为本原BCH码和非本原BCH码要求了n的长度,但很多情况下我们想要的码长并不满足n=2^m – 1或其因子。这时候就需要加长BCH码和缩短BCH码。

 

(1)缩短BCH码

 

BCH(50,32)码是扩展域GF(2^6)上BCH(63,45)码的缩短码。BCH(50,32)码和BCH(63,45)码的区别与联系:

 

①两者纠错能力相同,生成多项式相同。

 

②缩短码的实现只需要在编译码时在高位上补0,从k = 32凑到k = 45即可。

 

(2)加长BCH码

 

        在本原BCH码或非本原BCH码的生成多项式中乘因式(x+1),可以得到加长BCH码(n+1,k),加了一个校验位。

 

编码之后的码字包含信息字节和校验字节,其表达式如下所示:

b54abc9842d49908833ef6bde2bcea3b_watermark,size_14,text_QDUxQ1RP5Y2a5a6i,color_FFFFFF,t_100,g_se,x_10,y_10,shadow_20,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk=.png

         BCH译码过程主要通过计算伴随式sj得到错误位置多项式,然后通过chein算法计算错误位置多项式的根,从而确定错误位置数。并最终由错误位置数得到错误值以及错误图样E(x),最后通过R(x)- E(x)= C(x)进行纠错。

 

3.MATLAB核心程序 `for i=1:2*t

    GFalpha(i)=B2^(2*t-i+1);

end;

 

for j=1:data_Len2

    %Data segmentation

    rec_data = rec_data2((j-1)*n+1:(j-1)*n+n);

    BCH_tmp  = gf(zeros(1, 2*t), m);

    

    for i=1:n

        BCH_tmp = BCH_tmp.*GFalpha+rec_data(n-i+1);%GFalpha Summation and accumulation

    end;

    

    Lmds1     = gf([1, zeros(1, t)], m);

    Lmds2     = Lmds1;

    b1        = gf([0, 1, zeros(1, t)], m);

    b2        = gf([0, 0, 1, zeros(1, t)], m);

    k1        = 0;

    

    Gam       = B1;

    delta     = B0;

    

    BCH_array = gf(zeros(1, t+1), m);

 

    for r=1:t

        r1                = 2t-2r+2;

        r2                = min(r1+t, 2*t);

        num               = r2-r1+1;

        BCH_array(1: num) = BCH_tmp(r1:r2);

        

        delta             = BCH_array*Lmds1';

        Lmds2             = Lmds1;

        Lmds1             = GamLmds1-deltab2(2:t+2);

        

        if (delta~= B0) && (k1>=0)

            b2(3)     = B0;

            b2(4:3+t) = Lmds2(1:t);

            Gam       = delta;

            k1        = -k1;

        else

            b2(3:3+t) = b2(1:t+1);

            Gam       = Gam;

            k1        = k1+2;

        end

    end

    invdat = gf(zeros(1, t+1), m);

    for i=1:t+1

        invdat(i) = B2^(-i+1);

    end;

    %chein search

    Lmds3    = B0;

    acc      = gf(ones(1, t+1), m);

    for i=1:n

        Lmds3 = Lmds1*acc';

        acc   = acc.*invdat;

        

        if Lmds3==B0

           errs(1,n-i+1) = 1;

        else

           errs(1,n-i+1) = 0;

        end

    end

    

    smll = find(errs(1,:)~=0);

    for i=1:length(smll)

        pos = smll(i);

        if pos <= k;

           rec_data(n-pos+1) = rec_data(n-pos+1) + B1;

        end

    end

    GFdec((j-1)*k+1:(j-1)*k+k) = rec_data(n-k+1:n);%the decode output

end`