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G.975.1中两种EFEC算法的研究与实现

作　者: 王海峰
导　师: 李兴华
学　校: 北京交通大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: super-FEC算法 BCH码 MATLAB编程 编码 迭代译码
分类号: TN929.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


随着光通信技术向更长距离、更大容量和更高速度的进一步发展,各路光信号之间的串扰,信号的同步、定时、恢复等问题也随之而来。这一切都会引起光通信中误码的产生,从而降低了通信的可靠性。通信可靠性的降低最终又制约了通信质量的提高,通信距离的延长、多路复用的大规模应用,以及通信设备成本的精简,因此大大阻碍了光通信的进一步发展。因此,在随机噪声的信道中如何克服干扰,减小信息传输的差错,同时又不降低信息传输的效率,即如何解决系统的有效性与可靠性之间的矛盾,成为目前光通信技术研究的热点。一种具有更强纠错能力的新super-FEC码型逐渐成为人们研究的热点。ITU-T也制定了G.975.1标准,详细介绍了8种超强纠错性能的码型。另外,BCH码是迄今为止所发现的一类很好的线性纠错码类,在移动通信、无线寻呼系统以及光纤通信等领域应用广泛。本文结合BCH码的特点,对super-FEC的两种算法分别进行了研究。第三章先对传统的级联码与改进的级联码分别进行了介绍,接着对I.3中描述的级联型的BCH码的帧结构进行了详细研究,并给出了相应的编译码方案。通过MATLAB编程实现了编译码以及帧结构的变换。第四章对I.7中描述的正交级联的BCH码的帧结构进行研究,给出了帧的行码字与列码字的分配方案,以及G.975兼容帧结构的映射方案。其次,本章又介绍了扩域的构造与域元素运算,为接下来的译码算法做准备。在编译码的概念介绍中,重点介绍基于多项式除法电路的编码及基于BM算法的迭代译码。通过MATLAB编程实现了BCH码的编译码,并分析了不同结构的BCH码的误码性能。实验结果表明：在相同的误码信道中,I.3与I.7中介绍的两种BCH码的帧结构相比普通的BCH码具有更加优秀的纠错能力。分析结果对提高通信可靠性的进一步研究与设计具有一定的参考价值。

全文目录


致谢  5-6
中文摘要  6-7
ABSTRACT  7-11
1 引言  11-16
  1.1 研究背景和意义  11-12
  1.2 发展现状  12-14
  1.3 本文结构安排  14-16
2 纠错编码基础  16-27
  2.1 代数基础  16-17
    2.1.1 群和域  16-17
    2.1.2 有限域上多项式  17
    2.1.3 本原元  17
  2.2 纠错编码的基本原理  17-19
  2.3 线性分组码  19-24
    2.3.1 差错控制系统的分类  19-21
    2.3.2 超强前向纠错简介  21-22
    2.3.3 线性分组码的概念  22
    2.3.4 生成矩阵和校验矩阵  22-24
    2.3.5 伴随式  24
  2.4 循环码  24-25
    2.4.1 循环码的概念  24-25
    2.4.2 循环码的多项式  25
  2.5 BCH码  25
  2.6 乘积码  25-26
  2.7 本章小结  26-27
3 G.975.1中I.3算法的研究与编译码方案  27-39
  3.1 级联码简介  27-29
    3.1.1 传统的级联码  27
    3.1.2 改进的级联码  27-28
    3.1.3 级联码的纠错  28-29
  3.2 编译码原理  29-38
    3.2.1 BCH(3860,3824)的帧结构  30-32
    3.2.2 交织器的帧结构  32-34
    3.2.3 BCH(2040,1930)的帧结构  34-38
  3.3 本章小结  38-39
4 G.975.1中I.7算法的研究与编译码方案  39-59
  4.1 EFEC帧结构  39-41
  4.2 EFEC码字分配  41-44
    4.2.1 行码字分配  41-42
    4.2.2 列码字分配  42-44
  4.3 映射过程  44-46
  4.4 扩域的构造  46-47
  4.5 编码方案  47
  4.6 译码方案  47-53
    4.6.1 伴随式计算  48-49
    4.6.2 错误位置多项式的计算  49-52
    4.6.3 错误位置多项式求根并纠错  52-53
  4.7 仿真过程及结果分析  53-58
  4.8 本章小结  58-59
5 总结与展望  59-61
  5.1 总结  59-60
  5.2 展望  60-61
参考文献  61-63
作者简历  63-65
学位论文数据集  65

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 无线通信 > 光波通信、激光通信
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