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用汇编语言实现BCH解码校验算法

时间:2007-1-20栏目:电子通信论文

摘要:介绍数据传输中BCH解码校验用汇编语言实现的算法。算法包含BCH码的差错检验、差错位查找和差错纠正,同时列出相关主要子程序清单并予说明。
  关键词:BCH解码校验算法汇编语言
  
  数据传输通信中,常常因传输差错造成误码错码,尤其在无线通信中,空中的突发或随机干扰噪声会造成编码差错。为了提高传输的正确率,往往采用一些校验方法,以检验纠正传输差错。通信中校验的方法很多,其中的BCH编码有其独特的优点:不仅可以检纠突发差错,还能检纠随机差错,被广泛地采用在微机级的通信中。但对更低层的单片机级的数据传输通信纠错,往往采用奇偶校验等简单的校验方法。BCH校验因其算法复杂,尤其是动态实时的无线通信中,单片机的通信往往无法采用BCH解码检纠。
  
  笔者近几年在工业测控和无线通信系统开发,摸索了BCH解码检纠在实时的、动态的、单片机级的通信中的算法,并取得十分突出的效果。以下以BCH(31:21)码为例进行探讨。
  
  1BCH码结构
  
  BCH码是一种检纠能力较强的循环码。它由信息多项式M(X)和校验多项式J(X)组成,如以T(X)表示整个BCH(31:21)码字的31位码组多项式,则:
  
  T(X)=M(X)+J(X)(1)
  
  在31位BCH码的后面再加上1位,以保证整个码字32位中“1”的个数为偶数。该位称偶校验位。这样就形成BCH(31:21)加1位偶校验位的标准码字,其结构为:
  
  其中校验多项式J(X)由公式(2)计算:
  
  X0X1……X20X21……X30X31T(X)J(X)偶校验位
  J(X)=M(X)/S(X)(2)
  
  式中S(X)是BCH(31:21)码的生成多项式,见式(3):
  
  
  
  生成多项式S(X)的值在BCH(31:21)码的值是固定的。
  
  BCH码是一种循环码,循环码是利用除法来纠错的。由于任一码组多项式T(X)都能被生成多项式S(X)整除,所以在接收端可以将接收码组R(X)用S(X)去除。若在传输中未发生错误,接收码与发送码相同,即R(X)=T(X),故接收码组R(X)必定能被生成多项式S(X)整除;若码组在传输中发生错误,即R(X)≠T(X),R(X)被S(X)除时,可能除不尽而有余项Y(X),因此,可根据余项是否为零来判断码中有无错误(检错),如有余项,通过一定的运算就可以确定错误位置,从而加以纠正(纠错)。
  
  这里R(X)被S(X)除,是32位被11除,这在非实时静态的微机级实现非常简单;但在实时的、动态的、单片机级的通信中实现要快速巧妙的算法才能实现,否则,现有的码未检错及纠错完毕,下一个码已经到了。因为动态中位和位的时距t往往只有几十μs,以9.6b/s的短信为例,t=104μs。在这104μs中要完成检错、定位和纠错三个算法程序,才是一个完整的解码检纠过程。
  
  2检错
  
  根据上述原理,检错过程也就是求算R(X)被S(X)除的余项Y(X)的过程,如余项Y(X)=0,则R(X)=T(X),传输无差错;如余项Y(X)≠0,则R(X)≠T(X),检出传输差错。
  
  在算法语言中,所有的运算总归于二种运算:加和减。这是电子计算机的二进制基本电路特性所决定的,也是汇编语言唯一的算术运算方法。为此,这里把除法用模二加法再加右移位实现。
  
  已知:S(X)=11101101001
  
  R(X)=r3r4r5r6(ri为8位寄存器)
  
  调用下面的模二加法右移子程序,得到R(X)/S(X)的余项Y(X)=r3r4。
  
  ;32位/16位模二加法右移子程序
  
  m2add:movr7,#00
  
  m2ddgx:mova,r3
  
  xrla,#0edh;S(x)的高位=oed(h)
  
  movr3a
  
  mova,r4
  
  cplacc.5;S(x)的低3位=001(b)
  
  movr4,a
  
  mova,r3
  
  acc7e10:

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