RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Вестник Санкт-Петербургского университета. Серия 10. Прикладная математика. Информатика. Процессы управления // Архив

Вестн. С.-Петербург. ун-та. Сер. 10. Прикл. матем. Информ. Проц. упр., 2016, выпуск 4, страницы 4–17 (Mi vspui306)

Эта публикация цитируется в 1 статье

Прикладная математика

Матричный формализм кодов Рида–Соломона

А. В. Маров, А. Ю. Утешев

Санкт-Петербургский государственный университет, Российская Федерация, 199034, Санкт-Петербург, Университетская наб., 7–9

Аннотация: Предлагаются модификации алгоритмов кодирования и исправления ошибок (отказов и скрытых повреждений), используемых в кодах Рида–Соломона. Эти модификации используют матричный формализм и основаны на алгоритме обращения матрицы Вандермонда Для матрицы $ V=\left[ \lambda_j^{i-1} \right]_{i,j=1}^{n} $ предлагаемый алгоритм вычисляет столбцы $ V_{[1]}^{-1},\dots, V_{[n-1]}^{-1}, V_{[n]}^{-1} $ матрицы $ V^{-1} $ рекурсивно, начиная с последнего, по формулам
$$ V_{[n]}^{-1}=\Xi_0,\ V_{[j]}^{-1}=\Xi_{n-j}- \sigma_1 V_{[j+1]}^{-1} - \sigma_2 V_{[j+2]}^{-1}- \dots - \sigma_{n-j} V_{[n]}^{-1} ,~ \ j=n-1,n-2,\dots,1 , $$
где $ \Xi_k=\left[\lambda_1^k/W^{\prime}(\lambda_1),\dots, \lambda_n^k/W^{\prime}(\lambda_n) \right]^{\top}, \sigma_k = \sum_{j=1}^n \lambda_j^{n+k-1}/W^{\prime}(\lambda_j) $, $ k=\overline{1,n} $, а $ W(x)=\prod_{k=1}^n (x-\lambda_k) $. Полученный результат предлагается использовать для реализации систематического кодирования вектора из $ n $ информационных блоков посредством операции умножения (в подходящем поле Галуа) его на матрицу $ \mathbf K=[\widetilde{W_i}(a^{N-j-1})], i=\overline{1,m}, j=\overline{0,n-1} $. Здесь $ \widetilde{W_\ell} (x),\ell=\overline{1,m} $, означают базовые интерполяционные полиномы Лагранжа, порожденные степенями примитивного элементами поля, а $ m $ – количество служебных блоков (синдромов). В этой же идеологии реализуется и процедура исправления ошибок. Программная реализация на языке C демонстрирует рост производительности в сравнении с известными специализированными программными продуктами, а также допускает возможность параллелизации. Библиогр. 17 назв. Ил. 1.

Ключевые слова: помехоустойчивое кодирование, коды Рида–Соломона, матрица Вандермонда.

УДК: 004.056.3

Поступила: 15 июля 2016 г.
Принята к печати: 29 сентября 2016 г.

DOI: 10.21638/11701/spbu10.2016.401



Реферативные базы данных:


© МИАН, 2024