#matlab #math #error-correction #reed-solomon #bch-code
#matlab #математика #исправление ошибок #рид-Соломон #bch-код
Вопрос:
Я пытаюсь следовать объяснению Lin, Костелло упрощенного алгоритма BM для двоичного случая на странице 210 главы 6, но безуспешно при поиске полинома локатора ошибок. Я пытаюсь реализовать его в MATLAB следующим образом:
function [locator_polynom] = compute_error_locator(syndrome, t, m, field, alpha_powers)
%
% Initial conditions for the BM algorithm
polynom_length = 2*t;
syndrome = [syndrome; zeros(3, 1)];
% Delta matrix storing the powers of alpha in the corresponding place
delta_rho = uint32(zeros(polynom_length, 1)); delta_rho(1)=1;
delta_next = uint32(zeros(polynom_length, 1));
% Premilimnary values
n_max = uint32(2^m - 1);
% Initialize step mu = 1
delta_next(1) = 1; delta_next(2) = syndrome(1); % 1 S1*X
% The discrepancy is stored in polynomial representation as uint32 numbers
value = gf_mul_elements(delta_next(2), syndrome(2), field, alpha_powers, n_max);
discrepancy_next = bitxor(syndrome(3), value);
% The degree of the locator polynomial
locator_degree_rho = 0;
locator_degree_next = 1;
% Update all values
locator_polynom = delta_next;
delta_current = delta_next;
discrepancy_rho = syndrome(1);
discrepancy_current = discrepancy_next;
locator_degree_current = locator_degree_next;
rho = 0; % The row with the maximum value of 2mu - l starts at 1
for i = 1:t % Only the even steps are needed (so make t out of 2*t)
if discrepancy_current ~= 0
% Compute the correction factor
correction_factor = uint32(zeros(polynom_length, 1));
x_exponent = 2*(i - rho);
if (discrepancy_current == 1 || discrepancy_rho == 1)
d_mu_times_rho = discrepancy_current * discrepancy_rho;
else
alpha_discrepancy_mu = alpha_powers(discrepancy_current);
alpha_discrepancy_rho = alpha_powers(discrepancy_rho);
alpha_inver_discrepancy_rho = n_max - alpha_discrepancy_rho;
% The alpha power for dmu * drho^-1 is
alpha_d_mu_times_rho = alpha_discrepancy_mu alpha_inver_discrepancy_rho;
% Equivalent to aux mod(2^m - 1)
alpha_d_mu_times_rho = alpha_d_mu_times_rho - ...
n_max * uint32(alpha_d_mu_times_rho > n_max);
d_mu_times_rho = field(alpha_d_mu_times_rho);
end
correction_factor(x_exponent 1) = d_mu_times_rho;
correction_factor = gf_mul_polynoms(correction_factor,...
delta_rho,...
field, alpha_powers, n_max);
% Finally we add the correction factor to get the new delta
delta_next = bitxor(delta_current, correction_factor(1:polynom_length));
% Update used data
l = polynom_length;
while delta_next(l) == 0 amp;amp; l>0
l = l - 1;
end
locator_degree_next = l-1;
% Update previous maximum if the degree is higher than recorded
if (2*i - locator_degree_current) > (2*rho - locator_degree_rho)
locator_degree_rho = locator_degree_current;
delta_rho = delta_current;
discrepancy_rho = discrepancy_current;
rho = i;
end
else
% If the discrepancy is 0, the locator polynomial for this step
% is passed to the next one. It satifies all newtons' equations
% until now.
delta_next = delta_current;
end
% Compute the discrepancy for the next step
syndrome_start_index = 2 * i 3;
discrepancy_next = syndrome(syndrome_start_index); % First value
for k = 1:locator_degree_next
value = gf_mul_elements(delta_next(k 1), ...
syndrome(syndrome_start_index - k), ...
field, alpha_powers, n_max);
discrepancy_next = bitxor(discrepancy_next, value);
end
% Update all values
locator_polynom = delta_next;
delta_current = delta_next;
discrepancy_current = discrepancy_next;
locator_degree_current = locator_degree_next;
end
end
Я пытаюсь понять, что не так, но не могу. Он работает для примеров в книге, но не всегда. Кроме того, для вычисления несоответствия требуется S_2mu 3, но когда у меня всего 24 синдромных коэффициента, как это вычисляется на шаге 11, где 2*11 3 это 25?
Заранее спасибо!
Ответ №1:
Оказывается, код в порядке. Я сделал реализацию, отличную от исправления ошибок и кодирования. Математические методы и дает тот же результат. Моя проблема в поиске Chien.
Код для заинтересованных:
function [c] = compute_error_locator_v2(syndrome, m, field, alpha_powers)
%
% Initial conditions for the BM algorithm
% Premilimnary values
N = length(syndrome);
n_max = uint32(2^m - 1);
polynom_length = N/2 1;
L = 0; % The curent length of the LFSR
% The current connection polynomial
c = uint32(zeros(polynom_length, 1)); c(1) = 1;
% The connection polynomial before last length change
p = uint32(zeros(polynom_length, 1)); p(1) = 1;
l = 1; % l is k - m, the amount of shift in update
dm = 1; % The previous discrepancy
for k = 1:2:N % For k = 1 to N in steps of 2
% ========= Compute discrepancy ==========
d = syndrome(k);
for i = 1:L
aux = gf_mul_elements(c(i 1), syndrome(k-i), field, alpha_powers, n_max);
d = bitxor(d, aux);
end
if d == 0 % No change in polynomial
l = l 1;
else
% ======== Update c ========
t = c;
% Compute the correction factor
correction_factor = uint32(zeros(polynom_length, 1));
% This is d * dm^-1
dd_sum = modulo(alpha_powers(d) n_max - alpha_powers(dm), n_max);
for i = 0:polynom_length - 1
if p(i 1) ~= 0
% Here we compute d*d^-1*p(x_i)
ddp_sum = modulo(dd_sum alpha_powers(p(i 1)), n_max);
if ddp_sum == 0
correction_factor(i l 1) = 1;
else
correction_factor(i l 1) = field(ddp_sum);
end
end
end
% Finally we add the correction factor to get the new locator
c = bitxor(c, correction_factor);
if (2*L >= k) % No length change in update
l = l 1;
else
p = t;
L = k - L;
dm = d;
l = 1;
end
end
l = l 1;
end
end
Комментарии:
1. Я бы не классифицировал алгоритм Берлекэмпа Мэсси BCH для двоичной версии BCH как более простой, чем алгоритм Рида Соломона. Чтобы изменить приведенный выше код с двоичного кода BCH на Reed Solomon, измените внешний цикл на for k = 1 на N с шагом 1 и удалите l = l 1; (счета …) в конце кода. В системах, которые я тестировал, я не видел большой разницы во времени выполнения. Примечание — в моих вычислениях syndromes выполняется 3 поиска по таблицам на байт сообщения на синдром, что может быть уменьшено с 3 до 1 поиска по таблице с помощью большой таблицы поиска, но таблица не поместится в кеш, так что это, вероятно, не поможет.