ДЕКОДЕР КОДА РИДА—СОЛОМОНА ДЛЯ ЦИФРОВОГО ТЕЛЕВИДЕНИЯ
СРЕДСТВА ОБРАБОТКИ ТЕЛЕВИЗИОННЫХ ИЗОБРАЖЕНИЙ
УДК 621.391.15
С. И. ЕГОРОВ, В. С. ТИТОВ, О. Б. ГРАФОВ
ДЕКОДЕР КОДА РИДА—СОЛОМОНА ДЛЯ ЦИФРОВОГО ТЕЛЕВИДЕНИЯ
Предложен вариант структурно-функциональной организации декодера кода Рида—Соломона для приемников цифрового телевидения, реализующего мягкое декодирование. Высокая корректирующая способность декодера обеспечивается путем введения в процедуру декодирования фильтрации ложных векторов ошибок по совокупной надежности ошибочных символов. Ключевые слова: DVB-S, код Рида—Соломона, мягкое декодирование, декодер.
Введение. Задача обеспечения массового доступа населения к цифровому телевидению не может быть полноценно решена без использования беспроводных технологий вещательной передачи данных, к которым относится DVB (Digital Video Broadcasting) [1]. Важной составляющей технологии DVB является система коррекции ошибок (FEC), использующая помехоустойчивые коды, в том числе код Рида—Соломона.
Коды Рида—Соломона (РС-коды) характеризуются следующей совокупностью параметров (n, k, d): n — длина кодового слова, k — число информационных символов в кодовом слове и d — минимальное кодовое расстояние [2]. При этом количество проверочных символов в слове r = n–k, и d = r+1. Символы кодового слова представляют собой элементы поля Галуа GF(q).
Число гарантированно исправляемых кодом ошибок ограничено половиной минимального кодового расстояния tC = ⎢⎣(d −1) / 2⎦⎥ . Для РС-кода (204,188,17) с символами из поля Галуа GF(28), используемого в DVB [1], максимальное число таких ошибок равно 8.
Известно, что большее число ошибок может быть исправлено с использованием мягких решений, однако в настоящее время аппаратные декодеры РС-кодов, реализующие мягкое декодирование, в приемниках цифрового телевидения не используются. Вариант такого декодера предлагается в настоящей работе.
Процедура исправления ошибок. Предлагаемый декодер РС-кодов реализует модифицированную процедуру мягкого декодирования [3], включающую следующие этапы.
1. Вычисляется полином синдромов S(x) [2]. Если компоненты синдрома нулевые (ошибок нет), осуществляется переход к п. 14.
2. Вычисляются полином локаторов ошибок Λ(2tC ) (x) , вспомогательный полином B(2tC ) (x) и формальная степень полинома локаторов L2tC путем выполнения 2tC итераций алгоритма Берлекэмпа—Месси.
ИЗВ. ВУЗОВ. ПРИБОРОСТРОЕНИЕ. 2013. Т. 56, № 6
Декодер кода Рида—Соломона для цифрового телевидения
51
3. Если L2tC ≤ tC, находятся корни полинома Λ(2tC ) (x) . Если их число равняется L2tC , то обратные к ним значения принимаются как локаторы ошибок. По формуле Форни [2] вычис-
ляются значения ошибок. Ложная конфигурация ошибок отфильтровывается, верная добав-
ляется в список.
4. Вычисляется управляющая переменная s (shift): s = tC – L2tC . Если s ≥ τ или s
УДК 621.391.15
С. И. ЕГОРОВ, В. С. ТИТОВ, О. Б. ГРАФОВ
ДЕКОДЕР КОДА РИДА—СОЛОМОНА ДЛЯ ЦИФРОВОГО ТЕЛЕВИДЕНИЯ
Предложен вариант структурно-функциональной организации декодера кода Рида—Соломона для приемников цифрового телевидения, реализующего мягкое декодирование. Высокая корректирующая способность декодера обеспечивается путем введения в процедуру декодирования фильтрации ложных векторов ошибок по совокупной надежности ошибочных символов. Ключевые слова: DVB-S, код Рида—Соломона, мягкое декодирование, декодер.
Введение. Задача обеспечения массового доступа населения к цифровому телевидению не может быть полноценно решена без использования беспроводных технологий вещательной передачи данных, к которым относится DVB (Digital Video Broadcasting) [1]. Важной составляющей технологии DVB является система коррекции ошибок (FEC), использующая помехоустойчивые коды, в том числе код Рида—Соломона.
Коды Рида—Соломона (РС-коды) характеризуются следующей совокупностью параметров (n, k, d): n — длина кодового слова, k — число информационных символов в кодовом слове и d — минимальное кодовое расстояние [2]. При этом количество проверочных символов в слове r = n–k, и d = r+1. Символы кодового слова представляют собой элементы поля Галуа GF(q).
Число гарантированно исправляемых кодом ошибок ограничено половиной минимального кодового расстояния tC = ⎢⎣(d −1) / 2⎦⎥ . Для РС-кода (204,188,17) с символами из поля Галуа GF(28), используемого в DVB [1], максимальное число таких ошибок равно 8.
Известно, что большее число ошибок может быть исправлено с использованием мягких решений, однако в настоящее время аппаратные декодеры РС-кодов, реализующие мягкое декодирование, в приемниках цифрового телевидения не используются. Вариант такого декодера предлагается в настоящей работе.
Процедура исправления ошибок. Предлагаемый декодер РС-кодов реализует модифицированную процедуру мягкого декодирования [3], включающую следующие этапы.
1. Вычисляется полином синдромов S(x) [2]. Если компоненты синдрома нулевые (ошибок нет), осуществляется переход к п. 14.
2. Вычисляются полином локаторов ошибок Λ(2tC ) (x) , вспомогательный полином B(2tC ) (x) и формальная степень полинома локаторов L2tC путем выполнения 2tC итераций алгоритма Берлекэмпа—Месси.
ИЗВ. ВУЗОВ. ПРИБОРОСТРОЕНИЕ. 2013. Т. 56, № 6
Декодер кода Рида—Соломона для цифрового телевидения
51
3. Если L2tC ≤ tC, находятся корни полинома Λ(2tC ) (x) . Если их число равняется L2tC , то обратные к ним значения принимаются как локаторы ошибок. По формуле Форни [2] вычис-
ляются значения ошибок. Ложная конфигурация ошибок отфильтровывается, верная добав-
ляется в список.
4. Вычисляется управляющая переменная s (shift): s = tC – L2tC . Если s ≥ τ или s