基于錢搜索譯碼算法的BCH編譯碼matlab誤碼率仿真
1.算法仿真效果
matlab2022a仿真結果如下(完整代碼運行后無水?。?/p>

仿真操作步驟可參考程序配套的操作視頻。
2.算法涉及理論知識概要
BCH 碼(Bose - Chaudhuri - Hocquenghem Codes)是一類重要的線性分組碼,在通信和存儲系統中廣泛應用。它能夠糾正多個隨機錯誤,具備強大的糾錯能力。錢搜索譯碼算法的優勢在于其相對簡單直觀,計算復雜度較低。在硬件實現方面,它可以通過移位寄存器和有限域運算單元高效實現。在通信領域,BCH 碼結合錢搜索譯碼算法常用于衛星通信、數字視頻廣播等場景,用于糾正信道傳輸過程中引入的錯誤,確保數據的可靠傳輸。在存儲系統中,如磁盤存儲、閃存存儲等,BCH 碼及其譯碼算法可用于糾正存儲和讀取過程中出現的錯誤,提高數據存儲的可靠性 。
BCH碼的參數為(n,k,t),n是指編碼后的碼字長度,一般n取2^m-1,k為編碼前的信息位的長度,n-k就是編碼器加上的校驗位(也叫冗余位)長度,t為糾錯能力。BCH碼是循環碼的子類,由生成多項式g(x)生成。g(x)是n-k次的GF(2)域上的多項式。BCH碼的參數(n,k,t)不是任意選取的。不同的(n,k,t),分別對應不同的生成多項式。表3-1列出了部分編碼參數和對應的g(x)函數。

BCH碼的糾錯能力t跟編碼后的碼字長度n、編碼前的信息位的長度k都有關。當碼長n越大,可選取的糾錯能力t的范圍越大。而當確定n后,k越大則糾錯能力t越小,反之越強。所以通過外部端口設定不同的n,可以確定BCH編解碼器的整個電路的開銷和糾錯能力t的范圍;再設定輸入變量k,糾錯能力t也確定了,以滿足不同的應用場合。

錢搜索譯碼算法的優勢在于其相對簡單直觀,計算復雜度較低。在硬件實現方面,它可以通過移位寄存器和有限域運算單元高效實現。在通信領域,BCH 碼結合錢搜索譯碼算法常用于衛星通信、數字視頻廣播等場景,用于糾正信道傳輸過程中引入的錯誤,確保數據的可靠傳輸。
3.MATLAB核心程序
% 定義一個名為 bchencoder 的函數,用于實現 BCH 編碼
% 輸入參數:
% data:待編碼的數據序列
% genpoly:生成多項式,是一個行向量
% n:編碼后碼字的長度
% k:原始數據的長度
% 輸出參數:
% code:編碼后的碼字序列
function code=bchencoder(data,genpoly,n,k);
% 初始化一個長度為 n - k 的零向量 bb,用于存儲編碼過程中的中間結果
bb=zeros(1,n-k);
% 從數據序列的最后一位開始,逐位處理原始數據
for i=k:-1:1
% 計算反饋值,通過將當前數據位與 bb 向量的最后一位進行異或運算得到
feedback = xor(data(i), bb(n-k));
% 判斷反饋值是否不為 0
if feedback~=0
% 從 bb 向量的最后一位開始,向前逐位更新 bb 向量
for j=n-k:-1:2
% 判斷生成多項式的對應位是否不為 0
if genpoly(n-k-j+2)~=0
% 如果生成多項式的對應位不為 0,則將 bb 向量的前一位與反饋值進行異或運算,更新當前位
bb(j)=xor(bb(j-1),feedback);
else
% 如果生成多項式的對應位為 0,則直接將 bb 向量的前一位賦值給當前位
bb(j)=bb(j-1);
end
end
% 將反饋值賦值給 bb 向量的第一位
bb(1)=feedback;
else
% 如果反饋值為 0,從 bb 向量的最后一位開始,向前逐位更新 bb 向量
for j=n-k:-1:2
% 直接將 bb 向量的前一位賦值給當前位
bb(j)=bb(j-1);
end
% 將反饋值(此時為 0)賦值給 bb 向量的第一位
bb(1)=feedback;
end
end
% 將 bb 向量和原始數據序列拼接在一起,得到最終的編碼后的碼字序列
code=[bb,data];

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