DVB-T系統RS編碼中常系數矩陣的生成裝置和方法制造方法及圖紙

本發明專利技術提供了一種DVB-T系統RS編碼中常系數矩陣的生成方案，其特征在于，所述常系數矩陣的生成裝置主要由控制器、域元素二進制表示查找表、基轉換矩陣存儲器、逆基轉換矩陣存儲器、乘法運算單元、存儲單元六部分組成。本發明專利技術去掉了構造乘數矩陣涉及的896次乘法和784次加法，對于每個生成多項式系數而言，只需從域元素二進制表示查找表中取出相應的連續8個域元素的二進制表示即可構造其乘數矩陣，進而生成其常系數矩陣。本發明專利技術計算量低，易于實現，能明顯提高常系數矩陣的生成速度。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及地面數字電視廣播(Digital VideoBroadcasting-Terrestrial, DVB-T)技術，特別涉及一種DVB-T系統RS編碼中常系數矩陣的生成方法。
技術介紹
里德——索羅門(Reed-Solomon’RS)碼是一類具有很強糾錯能力的多進制BCH碼，它既能糾正隨機誤碼也能糾正突發誤碼，在現代通信系統中得到了廣泛的應用。DVB-T系統采用了級聯碼，內碼是卷積碼，外碼是有限域GF (28)上的(204，188)系統縮短RS碼。圖1給出了 RS(204，188)碼的生成多項式系數gi (O ( i〈16)，gi用冪次表示形式表示。并行RS編碼器的結構如圖2所示，它主要由移位寄存器、有限域加法器和有限域乘法器組成，其實現復雜度在很大程度上取決于有限域乘法器。現有技術采用矩陣連乘UV (gi) W實現有限域乘法，其中矩陣U和矩陣W取決于采用何種對偶基，常數乘數矩陣V (gi)的生成是設計的關鍵。對于有限域GF (28)，乘數矩陣V (gi)的維度為8 X 8，對于每個生成多項式系數gi，現有技術需要進行I次查表運算得到矩陣V (gi)的第一行元素，接著進行7次復雜運算分別得到矩陣V (gi)的其余7行元素，每次復雜運算包括的平均運算量為8次乘法和7次加法。DVB-T系統共有16個生成多項式系數，因此，現有方法需要進行16次查表運算、16*7*8=896次乘法和16*7*7=784次加法。可見現有構造乘數矩陣的方法計算量大，由此帶來常系數矩陣生成速度慢的缺點。
技術實現思路
針對DVB-T系統RS編碼存在的構造乘數矩陣計算量大的技術缺點，本專利技術提供了一種快速生成常系數矩陣的方法，有效降低矩陣生成的計算量，提高常系數矩陣的生成速度。如圖4所示，常系數矩陣的生成裝置主要由控制器、域元素二進制表示查找表、基轉換矩陣存儲器、逆基轉換矩陣存儲器、乘法運算單元、存儲單元六部分組成。整個常系數矩陣的生成過程分五步完成:第一步，根據本原多項式生成域元素二進制表示查找表，查找表的索引為域元素的冪j，其中，O ( j〈255，查找表每行的內容為域元素的二進制表示；第二步，控制器以I (生成多項式系數gi的冪次表示形式為α工)為索引從域元素二進制表示查找表中讀取連續8個域元素α1，α1+1,-, α 1+7的二進制表示構成乘數矩陣V(gi)，讀取時采用循環讀取方式，若1+7>254，即從第I行到表末行不足8行時，則接著從表首行(第O行)讀取，直到讀取完8個域元素的二進制表示；第三步，控制器讀取逆基轉換矩陣U，U與V(gi)在乘法運算單元完成乘法UV(gi)，所得乘積T(gi)寫入存儲單元；第四步，控制器讀取基轉換矩陣W，與存儲單元中的乘積中間值T(gi)在乘法運算單元完成乘法T(gi)W，所得乘積即為乘數矩陣Z(gi);第五步，重復第二、三、四步，得到所有16個生成多項式系數的常系數矩陣。綜上可見，與現有解決方案相比，本專利技術去掉了構造乘數矩陣涉及的16*7*8=896次乘法和16*7*7=784次加法,對于每個生成多項式系數gi,只需從域元素二進制表示查找表中取出相應的連續8個域元素的二進制表示即可構造其乘數矩陣，進而生成常系數矩陣，計算量低，易于實現，能明顯提高常系數矩陣的生成速度。關于本專利技術的優點與精神可通過接下來的專利技術詳述及附圖得到進一步的了解。附圖說明圖1給出了生成多項式系數gi Cgi用冪次表示形式表示);圖2是并行RS編碼器的結構框圖；圖3給出了生成常系數矩陣的簡化流程圖；圖4給出了常系數矩陣的生成裝置功能框圖；圖5給出了部分域元素的二進制表示；圖6比較了兩種常系數矩陣生成方案的運算量。具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本專利技術作進一步說明，但不作為對本專利技術的限定。RS編碼器中的運算都是在伽羅華域中完成的，伽羅華域GF(2m)中任意元素Q都可以用基{1，a,..., Q-1I = Iy0, Y1,…，Ym-J來表示，我們稱這個基為規范基。通常用{ Y 0.Y I，…，Ym-J來表示GF(2m)上的規范基。如果另外一組基{τ。，T1,…，τ m_J滿足:本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種DVB?T系統RS編碼中常系數矩陣的生成裝置，常系數矩陣Z(gi)=UV(gi)W,其中U為逆基轉換矩陣，W為基轉換矩陣，V(gi)為乘數矩陣，gi（0≤i<16）為生成多項式的系數，DVB?T系統采用有限域GF(28)上的(204,188)系統縮短RS碼，RS碼本原多項式為p(x)=x8+x4+x3+x2+1，RS碼共有16個生成多項式系數，其特征在于，所述裝置包括以下部件：控制器，用于控制查找表的讀取、基轉換矩陣的讀取、逆基轉換矩陣的讀取和矩陣連乘運算、矩陣連乘的中間結果的存儲與讀取；域元素二進制表示查找表，用于存儲域元素的二進制表示；基轉換矩陣存儲器，用于存儲基轉換矩陣W；逆基轉換矩陣存儲器，用于存儲逆基轉換矩陣U；乘法運算單元，用于實現矩陣連乘UV(gi)W;存儲單元，用于存儲矩陣連乘的中間結果T(gi)=UV(gi)。

【技術特征摘要】
1.種DVB-T系統RS編碼中常系數矩陣的生成裝置，常系數矩陣Z(gi)=UV(gi)W，其中U為逆基轉換矩陣，W為基轉換矩陣，V(gi)為乘數矩陣，gi (O ( i〈16)為生成多項式的系數，DVB-T系統采用有限域GF(28)上的(204，188)系統縮短RS碼，RS碼本原多項式為p(x)=x8+x4+x3+x2+l，RS碼共有16個生成多項式系數，其特征在于，所述裝置包括以下部件: 控制器，用于控制查找表的讀取、基轉換矩陣的讀取、逆基轉換矩陣的讀取和矩陣連乘運算、矩陣連乘的中間結果的存儲與讀取； 域元素二進制表示查找表，用于存儲域元素的二進制表示； 基轉換矩陣存儲器，用于存儲基轉換矩陣W ； 逆基轉換矩陣存儲器，用于存儲逆基轉換矩陣U ； 乘法運算單元，用于實現矩陣連乘UV (gi) W; 存儲單元，用于存儲矩陣連乘的中間結果T(gi)=UV(gi)。2.權利要求1所述的常系數矩陣生成裝置，其特征在于，所述域元素二進制表示查找表的索引是域元素的冪j，其中，O ( j〈255，每個存儲單元保存的內容為域元素的二進制表不。3.權利要求1所述的常系數矩陣生成裝置，其特征在于，所述乘法運算單元用于實現矩陣連乘uv(gi) w: 矩陣U乘以矩陣V(gi)，所得乘積T(gi)存于存儲單元； T(gi)乘以矩陣W，所得乘積即為常系數矩陣Z(gi)。4.種并行R...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張鵬，周德揚，陳晉倫，劉蕾，林子良，
申請(專利權)人：蘇州威士達信息科技有限公司，
類型：發明
國別省市：