基于VHDL的線(xiàn)性分組碼編譯碼器的研究設計

　　在通信系統中，由于信道存在大量的噪聲和干擾，使得經(jīng)信道傳輸后的接收碼與發(fā)送碼之間存在差異，出現誤碼。在數字通信系統中常采用差錯控制信道編碼技術(shù)，以此來(lái)減少傳輸過(guò)程的誤碼，提高數字通信系統的傳輸質(zhì)量。它的基本原理是：發(fā)送端的信道編碼器在信息碼元序列中按照一定的關(guān)系加入一些冗余碼元(稱(chēng)為監督碼元)，使得原來(lái)相關(guān)性很小的信息碼元產(chǎn)生某種相關(guān)性，從而在接收端利用這種相關(guān)性來(lái)檢查并糾正信息碼元在傳輸中引起的差錯。冗余度的引入提高了傳輸的可靠性，但降低了傳輸效率。

　　1 線(xiàn)性分組碼

　　分組碼是由一組固定長(cháng)度為n，稱(chēng)之為碼字的矢量構成的。線(xiàn)性分組編碼時(shí)，將每k個(gè)信息位分為一組獨立處理，按一定規則給每個(gè)信息組增加(n-k)個(gè)監督碼元，組成長(cháng)度為n的二進(jìn)制碼字，這種編碼方式記為是(n，k)分組碼。信息位和監督位采用的關(guān)系式由一組線(xiàn)性方程所決定，稱(chēng)之為線(xiàn)性分組碼。

　　若線(xiàn)性分組碼的輸入信息位為U=(U0，U1，…，Uk)，編碼輸出為C=(C0，C1，…，Cn)，則有如下關(guān)系：

　　式中：G為線(xiàn)性分組碼的生成矩陣；H為監督矩陣。當G確定后，編碼的方法就完全確定了，而H給定后，編碼時(shí)監督位和信息位的關(guān)系也就確定了。因此，在設計分組碼編碼器時(shí)，需要確定生成矩陣G；在設計分組碼譯碼器時(shí)，需要確定監督矩陣H。

　　2 線(xiàn)性分組碼編譯碼器設計

　　2．1 線(xiàn)性分組碼編碼器設計

　　設，由于生成矩陣G是k行n列，所以k=3，n=6，改(n，k)碼為(6，3)碼。根據生成矩陣和式(1)運算后得到相應的編碼。即由：

　　可得：

　　COUT=(C0，C1，C2，C3，C4，C5)為編碼輸出，其中前3個(gè)分量為增加的監督碼元，后3個(gè)為原輸入信息位。