RS編碼在移動通信中的應用及性能分析

曾 裕（重慶郵電大學通信與信息工程學院，重慶 400065）

RS編碼在移動通信中的應用及性能分析

曾 裕
（重慶郵電大學通信與信息工程學院，重慶 400065）

隨著移動通信技術的飛速發展，為進一步增強系統的安全性，移動通信技術中采取了多種技術方法來完善系統。本文首先介紹了RS編碼的概念與工作原理，同時對其應用范圍進行簡要說明，繼而探討了RS編碼在移動通信中的具體應用，并在此基礎上對RS編碼在移動通信中的性能進行了分析。

RS編碼；移動通信；實踐應用；性能分析

0 引言

移動通信的發展到現在起發展速度超乎了人們的想象，近幾年來，隨著電子技術和計算機軟件技術的發展，移動通信設備在使用性和運用性都有了顯著的提升。尤其，隨著3G技術的日趨增進，政府以及各運營制造商在這方面也投入了大量的人力、財力推進3G技術的大力發展。目前，由于3G技術運行自身還存在著有待完善的問題，加之3G業務的推廣并不是很順利，但在趨勢的推動影響下，人們對新技術的研究始終堅持不懈。

1 RS編碼的簡介及應用范圍

RS碼又稱里所碼，是一種擁有較強糾錯能力的信道編碼，對采樣數據進行校正時所產生的多項式有用。編碼輸入的過程應在多個點上與這些多項式相吻合，然后將其保存或傳送。對多項式超出值的采樣使得多項式超過限定。當接收器接收到更多的點后，就可以返回到原來的多項式，即使多項式上接收的點被很多噪聲干擾出現故障。與此同時，RS碼又是一類可以糾錯隨機出現錯誤的BCH碼。BCH碼在模擬的通信系統中，由于容納量較大，所以運用專用的控制信道來傳送信號，使其在控制信道中進行交替傳送，降低錯誤率的發生，提高信號的傳輸效率及干擾能力。里德-所羅門碼被廣泛的應用于各種商業用途，在數據的傳送過程中，被廣泛用于數字線路和廣播系統。

2 RS編碼在移動通信中如何應用

（1）由于RS編碼具備較強的糾錯功能，使得信道編碼的性能變得極其優異。例如在數字通信系統中，一般采用較短的RS編碼：在DVB-C中，由于是有線信道，其干擾度較小，所以其信道編碼為交織編碼與RS編碼的組合；在DVB-S中，其信道編碼則是交織編碼與RS編碼還有卷積碼的組合。

（2）在CMMB中，則選用LDPC內碼與RS編碼、比特交織的形式。在CMMB中，其RS編碼的長度為是碼長為240列，在進行編碼輸入時應在信息碼前面加上15個零，待編碼生成監督位后，再去掉前面所加的15個零，組成的長度為240位。同時，RS編碼與交織器則運用按列存儲的方式，它形成的字節交織共240列。例如，前一列與信息對應后，其M1行表示交織的深度，其深度越大，糾正錯誤的能力則越強。在進行數據交織過程時，首先進入交織器第零行零列時，每輸入一個數據就向下移動一位，直到M1-行，在填充到下一行。當數據全都輸入后，存儲器就滿了，碼流就會轉向下一個相似的移位存儲器，然后對第一個存儲器中所輸入的數據進行編碼處理。在編碼過程中，對每一行所輸入的信息碼進行編碼，產生監督碼，待編碼編寫完畢后，再按列傳輸。

3 RS編碼在移動通信中的性能分析

RS編碼是具有較強糾錯能力的二進制BCH碼，對于隨機選取的正整數可形成一個相應的長度為q進制BCH碼，而作為某個素數的冪q，當q＞2時所形成的碼長n＝q－1的q進制BCH碼，稱它為RS碼。RS編碼是一類前向糾錯的信道編碼，且速率非常低，對校正完畢后，等候進行采樣數據產生多項式，然后將其保存或者傳送，當接收器接收到更多點后，它就還原成原來的多項式，即使多項式上接收到的很多點被噪音干擾。

利用RS碼生成的多項式與RS編碼的信息元多項式構成出硬件編碼器，RS翻譯碼的步驟如下：1.伴隨多項式的產生；2.求出多項式的錯誤位置；3.用搜錯法解出多項式的根出現的錯誤位置，得出發生錯誤位置的參數，從而來確定出現錯誤的具體位置；4.由出現錯誤位置所得的參數來解出錯誤值，從而獲取錯誤的信息圖樣；5.進行計算接受字碼與錯誤的信息圖樣值來完成糾錯的整個過程。

BPSK通過調制無RS編碼的系統中，在構建BPSK調制的通信過程中，分別運用了二進制發生器，轉換器的調制與解調、和誤碼率計算等方式。其余參數設置為默認值。待用Simulink把電路圖畫好后，將其標注為RS1并保存。基本步驟如下：1.運用二進制發生器模板產生出隨機的二進制數；2.將所得出所有數據用轉換器進行調制，利用附有高斯白噪聲的信道，再對其數據進行解調；3.將轉換器解調后的數據通過與伯努利二進制發生器所產生的數據，運用誤碼率計算模型。

BPSK調制在RS編碼的通信系統內搭建含有RS碼的轉換器調制的通信系統時，將RS譯碼與編碼模塊加入其中。在通信系統中，將所有數據劃分成6個組，經過RS編碼對其進行轉換，使其成為長度為8個一組的數據。待解碼后，再將其恢復為原先6個比特一組的數據。在用Matlab的Simulink畫好電路圖后，將其命名為RS2并保存。

4 結語

RS編碼作為改善通信傳輸系統的控制系統的一種，并通過Matlab構建含有BPSK調制的通信系統，通過對有無RS編碼的通信系統仿真并進行性能分析，發現含有RS編碼通信系統的傳輸特性具有明顯的增益。

[1]宋俊德,戰曉蘇.無線通信與網絡[M].北京:國防工業出版社,2008.

[2]彭如香.基于規范最小和與球形譯碼的RS碼譯碼性能研究[D].西安電子科技大學,2012.

[3]楊家瑋,盛敏,劉勤.移動通信基礎[M].北京:電子工業出版社,2005.

[4]朱磊基,汪涵,施玉松,邢濤,王營冠.使用準循環LDPC碼的OFDM系統性能分析[J].現代電子技術,2011.

[5]尚啟星.RS碼在通信中的性能分析與仿真[J].軟件導刊,2014（11）.

[6]代敏.DMR系統的信道編碼研究[D].西安電子科技大學,2008.

[7]呂超英.RS、LDPC糾錯碼及其級聯的研究[D].電子科技大學,2008.

曾裕（1994-），男，四川綿陽人，重慶郵電大學通信與信息工程學院，本科，研究方向：無線與移動通信、通信網絡技術。