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