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无线传感器网络应用简单Reed-Solomon编码的低能耗和低时延可靠数据收集方案 被引量:14
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作者 朱艺华 徐骥 +1 位作者 田贤忠 池凯凯 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第10期2106-2124,共19页
无线传感器网络的数据链路层和物理层通常采用低功率低数据率的IEEE 802.15.4标准,其节点由能量极为有限的电池供电,且无线链路易丢包,而且在无线传感器网络的一些应用中,需要在给定的时间内将数据汇集到基站,因此,设计一种节能、低时... 无线传感器网络的数据链路层和物理层通常采用低功率低数据率的IEEE 802.15.4标准,其节点由能量极为有限的电池供电,且无线链路易丢包,而且在无线传感器网络的一些应用中,需要在给定的时间内将数据汇集到基站,因此,设计一种节能、低时延且可靠的数据收集方案对无线传感器网络的应用极为重要.文中利用Reed-Solomon(RS)编码以提高数据传递可靠性,致力于将能耗、数据收集率、数据收集时延、数据包编码方案整合为一个优化问题;给出了简单RS码字即S-RS码字集合,证明了该码字集合中任何n个码字是线性独立的;详细叙述了基于S-RS码字集合以及段内编码和段间编码的数据收集策略即S-RS数据收集策略的具体步骤;利用概率论推导出了S-RS数据收集策略的总能耗、数据收集率和时延公式,并依此建立了时延和数据收集率约束下的能耗最小化这一优化问题.该优化问题可行解空间很小,可以通过穷举法获得最优解.通过求解该优化问题,节点能够设置最优的数据包编码和重传参数,使得在时延和数据收集率约束下能耗达到最小.数值分析与仿真表明,S-RS数据收集策略能够以较低的能耗达到较高数据收集率和较低时延要求.此外,可以利用导出的总能耗、数据收集率和时延,通过优化S-RS数据收集策略的参数,最大化数据收集率,最小化时延,也可以同时对总能耗、数据收集率和时延中的两者或三者进行优化. 展开更多
关键词 无线传感器网络 数据收集 节能 可靠性 时延 reed-solomon编码 物联网
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基于Galois域Reed-Solomon码的数据包层FEC编码软件实现 被引量:5
2
作者 胡飞 朱耀庭 朱光喜 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第3期57-64,共8页
本文提出一种基于Galois域Reed-Solomon码的数据包层FEC编码软件实现方法。文中利用Galois域的运算封闭性和Reed-Solomon码的变换特性解决了FEC编码等字长变换问题;通过查找表实现多项式运算,有效降低多项式运算的复杂度,提高了软件FEC... 本文提出一种基于Galois域Reed-Solomon码的数据包层FEC编码软件实现方法。文中利用Galois域的运算封闭性和Reed-Solomon码的变换特性解决了FEC编码等字长变换问题;通过查找表实现多项式运算,有效降低多项式运算的复杂度,提高了软件FEC编码的效率;文中还介绍了查找表的生成方法。实验表明,基于本文所提出的方法,能够用软件实现高效的数据包层FEC编/解码。 展开更多
关键词 FEC编码 reed-solomon Galois域 软件实现 数据包层
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基于Reed-Solomon算法的QR码纠错编码 被引量:10
3
作者 黄宏博 肖峻岭 佟俐鹃 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2003年第1期93-95,共3页
分析了Reed-Solomon算法原理和伽罗华域的基本运算规则,构造了算法和纠错编码的实现电路,并简要讨论了QR码的纠错能力。
关键词 reed-solomon算法 QR码 纠错编码 通信
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低复杂度Reed-Solomon解码器在地震勘探仪器中的应用 被引量:2
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作者 汪海山 马骋 贾惠波 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期1632-1637,共6页
针对地震勘探仪器,本文提出了一种RiBM(reformulated inversionless berlekamp-massy)算法的改进算法——ARiBM(area-efficient RiBM)算法。RiBM算法是一种阵列式的并行结构,其优点是解码速度快,所有处理单元的结构都相同,缺点是解码器... 针对地震勘探仪器,本文提出了一种RiBM(reformulated inversionless berlekamp-massy)算法的改进算法——ARiBM(area-efficient RiBM)算法。RiBM算法是一种阵列式的并行结构,其优点是解码速度快,所有处理单元的结构都相同,缺点是解码器占用的逻辑资源大。利用RiBM算法中处理单元结构相同的优势,ARiBM将RiBM算法中的运算量展开,大大提高了处理单元的利用率,降低了解码器占用的逻辑资源。大型地震采集系统具有逻辑资源要求苛刻、解码速度相对容易满足等特点,与ARiBM算法的特性完全吻合,因此,ARiBM算法有望在类似的系统中得到广泛应用。 展开更多
关键词 reed-solomon 解码器 Berlekamp—Massey算法 低复杂度
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实现Reed Solomon码译码的新电路——在普通基上用“比特串行乘法电路”实现RS码译码 被引量:8
5
作者 邹世开 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第10期87-90,共4页
本文推出了在域GF(2 m)上用于RS码译码的两种新电路:普通基“比特串行序列乘法电路”和“比特串行乘法累加电路”,基本上以m 个与门代替了两个任意元素相乘的复杂乘法器,使译码电路大大简化.作为一个应用实例,详细阐明了... 本文推出了在域GF(2 m)上用于RS码译码的两种新电路:普通基“比特串行序列乘法电路”和“比特串行乘法累加电路”,基本上以m 个与门代替了两个任意元素相乘的复杂乘法器,使译码电路大大简化.作为一个应用实例,详细阐明了用它们构造的RS码纠删/纠错译码各步电路. 展开更多
关键词 普通基 RS码译码 译码器 乘法器
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基于Reed-Solomon算法的DataMatrix条码纠错码的研究 被引量:5
6
作者 陈刚 王典洪 《现代电子技术》 2006年第5期57-58,61,共3页
DataMatrix是一种矩阵二维条码,具有信息密度大、容量高、面积小等优点,同时,其译码时受噪声干扰也较大,因此,DataMatrix二维条码采用了ReedSolomon算法作为纠错码,可以有效地排除干扰进行纠错。首先介绍DataMatrix条码的特点,然后详细... DataMatrix是一种矩阵二维条码,具有信息密度大、容量高、面积小等优点,同时,其译码时受噪声干扰也较大,因此,DataMatrix二维条码采用了ReedSolomon算法作为纠错码,可以有效地排除干扰进行纠错。首先介绍DataMatrix条码的特点,然后详细介绍了ReedSolomon算法的原理和伽罗华域的基本运算规则和构造规则,重点分析研究他在DataMatrix二维条码中的应用,构造了他的实现算法和其纠错编码的实现电路并通过实例进行了具体的说明,同时讨论了RS的译码步骤。 展开更多
关键词 DATA Matrix码 伽罗毕域 reed-solomon算法 纠错码
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一种自适应数据逐层分解的Reed-Solomon码迭代纠错方法及应用 被引量:2
7
作者 王娟 王萍 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第5期1173-1179,共7页
该文针对Reed-Solomon码纠错算法计算复杂度较高、运算时间较长等问题,提出一种自适应数据逐层分解的Reed-Solomon码的迭代译码纠错方法。首先,接收码通过逐层分解将随机错误或突发错误分散于不同的子序列中,缩小突发或随机错误的查找范... 该文针对Reed-Solomon码纠错算法计算复杂度较高、运算时间较长等问题,提出一种自适应数据逐层分解的Reed-Solomon码的迭代译码纠错方法。首先,接收码通过逐层分解将随机错误或突发错误分散于不同的子序列中,缩小突发或随机错误的查找范围;其次,制定约束规则确定错误数目,同时根据不同的伴随矩阵维数自适应选择迭代求解关键方程的方法,定位子序列中误码的位置;最后,计算正确码字,结束纠错。实验测试表明,该算法在保证不漏检误码的前提下,能够有效简化计算多项式的维数,减少计算量和复杂度,纠错时效优于DFT(Discrete Fourier Transform)算法和BM(Berlekamp-Massey)算法。特别是对2维码数据的纠错测试中,与传统算法相比,该算法纠错时效可提升一个数量级。 展开更多
关键词 reed-solomon(RS)码 逐层分解 降维 迭代求解
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基于Reed-Solomon码的Data Matrix条码纠错研究 被引量:1
8
作者 赖忠喜 占红武 《机电工程》 CAS 2009年第8期62-65,共4页
为了研究Data Matrix条码的纠错能力,首先介绍了Data Matrix条码的特点和Reed-Solomon码的基本概念;接着研究了Reed-Solomon码在Data Matrix二维条码中的应用,重点分析了Data Matrix二维条码中Reed-Solomon编、解码的基本原理与步骤,并... 为了研究Data Matrix条码的纠错能力,首先介绍了Data Matrix条码的特点和Reed-Solomon码的基本概念;接着研究了Reed-Solomon码在Data Matrix二维条码中的应用,重点分析了Data Matrix二维条码中Reed-Solomon编、解码的基本原理与步骤,并用C语言实现它的编、解码算法;最后对Reed-Solomon码的纠错能力进行了测试。实验结果表明,Data Matrix二维条码采用Reed-Solomon码作为纠错码,可以有效地排除干扰并进行纠错。 展开更多
关键词 数据矩阵 reedsolomon 纠错码 Euclid算法
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跳时Reed-Solomon码的超宽带多址接入方式 被引量:1
9
作者 张朝霞 王华奎 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2012年第2期119-122,共4页
为了解决跳时超宽带中跳时序列数目的不足,提出将Reed-Solomon码用于跳时超宽带的跳时序列,并在传送端引入预滤波的技术方案。该方案不仅可以增加跳时超宽带中跳时序列的选择,而且可以对传输信道进行预滤波,从而提高系统的整体性能和系... 为了解决跳时超宽带中跳时序列数目的不足,提出将Reed-Solomon码用于跳时超宽带的跳时序列,并在传送端引入预滤波的技术方案。该方案不仅可以增加跳时超宽带中跳时序列的选择,而且可以对传输信道进行预滤波,从而提高系统的整体性能和系统容量。采用IEEE802.15.3a标准信道模型,仿真了在理想RAKE接收机情况下的系统误码率和系统容量。仿真结果表明:在多用户情况下,该方法产生的跳时序列比传统跳时码序列更有效地减少了用户之间的干扰,降低了系统误码率,增加了系统容量。 展开更多
关键词 超宽带 跳时序列 预滤波 reedsolomon 多址方式 S—V信道
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Reed-Solomon时域编、译码算法与AVR优化实现
10
作者 王泉 马旭东 +1 位作者 齐春 罗新民 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2004年第15期141-144,共4页
Reed-Solomon纠错码是一种最佳的近似正交码,AVR高速嵌入式单片机功能强大,在无线数据传输应用方面很有优势。该文从时域的角度出发引入了Reed-Solomon码的时域编码及译码改进算法,并结合AVR高速嵌入式单片机Atmega128的特点对算法进行... Reed-Solomon纠错码是一种最佳的近似正交码,AVR高速嵌入式单片机功能强大,在无线数据传输应用方面很有优势。该文从时域的角度出发引入了Reed-Solomon码的时域编码及译码改进算法,并结合AVR高速嵌入式单片机Atmega128的特点对算法进行了优化。该算法可以在较短的时间,占用较少存贮器的条件下实现Reed-Solomon的编码和译码操作。 展开更多
关键词 reedsolomon 伽罗华域 时域编码 时域译码 ATMEGA128
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Reed-Solomon码的符号级软判决译码算法
11
作者 丁溯泉 杨知行 +1 位作者 潘长勇 王军 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2007年第6期986-989,共4页
为了在译码性能和复杂度之间获得更好的折中,提出两种Reed-Solomon码的符号级软判决译码算法:一种将置信度排序译码集成到Chase译码的组合译码算法;另一种则采用逐级选择测试序列集的广义Chase-2译码算法。二者在一定的场合能够充分利... 为了在译码性能和复杂度之间获得更好的折中,提出两种Reed-Solomon码的符号级软判决译码算法:一种将置信度排序译码集成到Chase译码的组合译码算法;另一种则采用逐级选择测试序列集的广义Chase-2译码算法。二者在一定的场合能够充分利用软判决信息。仿真结果表明,第一种算法在译码复杂度较低时,能够获得很好的综合性能;而第二种算法则具有很好的灵活性,且在译码复杂度可接受的范围内具有很好的综合性能。两种算法在一些场合中都能获得比目前其它一些常用的符号级软判决译码算法更好的综合性能。 展开更多
关键词 信道编码 reed-solomon 软判决译码 置信度排序译码 Chase译码
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DBEC/TBED Reed-Solomon码的快速译码法
12
作者 金海 张江陵 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 1994年第12期49-52,共4页
本文介绍了一种对于纠双字节错和检三字节错(DBEC/TBED)RS码的快速译码算法。该译码技术直接依赖于伴随式,不需要采用传统的迭代算法来生成错误位置多项式,可以达到比较高的速度,应用于以字节方式组织的存储系统中进行... 本文介绍了一种对于纠双字节错和检三字节错(DBEC/TBED)RS码的快速译码算法。该译码技术直接依赖于伴随式,不需要采用传统的迭代算法来生成错误位置多项式,可以达到比较高的速度,应用于以字节方式组织的存储系统中进行检纠错。 展开更多
关键词 存储器 DBEC码 TBED码 reed-solomon 快速译码
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关于标准Reed-Solomon码的错误距离的注记
13
作者 徐小凡 许霞 《西南大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期62-68,共7页
Reed-Solomon码是数字通信领域中的一类重要的极大距离可分码.Reed-Solomon码的译码过程,通常采用最大似然译码算法.对于收到的一个码字u∈Fnq,最大似然译码算法关键在于确定码字u对于码C的错误距离d(u,C).熟知d(u,C)≤n-k,其中n,k分别... Reed-Solomon码是数字通信领域中的一类重要的极大距离可分码.Reed-Solomon码的译码过程,通常采用最大似然译码算法.对于收到的一个码字u∈Fnq,最大似然译码算法关键在于确定码字u对于码C的错误距离d(u,C).熟知d(u,C)≤n-k,其中n,k分别为码C的码长和维数.若d(u,C)=n-k,则称u为码C的深洞.借助有限域Fq上极大距离可分码的生成矩阵部分证明了标准Reed-Solomon码的深洞猜想. 展开更多
关键词 reed-solomon MDS码 生成矩阵 错误距离
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基于协同优化算法的Reed-Solomon码迭代软判决译码
14
作者 丁溯泉 黄晓非 杨知行 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第12期1234-1237,共4页
基于协同优化算法推导出一种Reed—Solomon(RS)码的迭代软判决译码(SDD)算法。该算法属于消息传递算法,具有严格的理论基础。仿真结果表明,该算法相对于硬判决译码(HDD)能够获得有效的软判决译码增益,对于(15,9)RS码在误帧... 基于协同优化算法推导出一种Reed—Solomon(RS)码的迭代软判决译码(SDD)算法。该算法属于消息传递算法,具有严格的理论基础。仿真结果表明,该算法相对于硬判决译码(HDD)能够获得有效的软判决译码增益,对于(15,9)RS码在误帧率(FER)为4×10^-4时有0.3—1.3dB的增益;同时译码复杂度低,具有很好的工程实用性。此外该算法是一类软输入软输出(SISO)译码算法,能够应用于以RS码为子码的复合码,如级连码和乘积码的迭代译码。 展开更多
关键词 reedsolomon 软判决译码 协同优化算法 迭代译码 软输入软输出译码
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大容量系统用纠双错Reed-Solomon速算法及其VLSI实现
15
作者 楼向雄 骆建军 邓先灿 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2005年第2期58-62,69,共6页
提出了一种适用于大容量(Mass-Storage)系统可纠双错的Reed-Solomon快速编、泽码算法,具有硬件实现代价小,运算速度快的优点。该电路设计已成功地应用于大容量片上系统(SOC)芯片中,该芯片采用台机电TSMC的0.25 μm的工艺实现,直接验证... 提出了一种适用于大容量(Mass-Storage)系统可纠双错的Reed-Solomon快速编、泽码算法,具有硬件实现代价小,运算速度快的优点。该电路设计已成功地应用于大容量片上系统(SOC)芯片中,该芯片采用台机电TSMC的0.25 μm的工艺实现,直接验证了本文的理论成果。 展开更多
关键词 reed-solomon算法 差错控制编码 大容量存储 片上系统
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迭代译码的级联Reed-Solomon乘积码与卷积码 被引量:1
16
作者 孙小钧 刘晓健 赵春明 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第12期2917-2921,共5页
该文提出用Reed Solomon(RS)乘积码作为外码,卷积码作为内码的级联码方案并且内外码间用Congruential向量生成的交织图案对RS码符号进行重排列。对此级联码采用的迭代译码基于成员码的软译码算法。当迭代次数达到最大后,通过计算RS码的... 该文提出用Reed Solomon(RS)乘积码作为外码,卷积码作为内码的级联码方案并且内外码间用Congruential向量生成的交织图案对RS码符号进行重排列。对此级联码采用的迭代译码基于成员码的软译码算法。当迭代次数达到最大后,通过计算RS码的校正子,提出一种纠正残余错误的方法,进一步提高了系统的误比特性能。仿真结果表明,在AWGN信道中与迭代译码的级联RS/卷积码相比,当误比特率为1e-5时,新系统的编码增益大约有0.4dB。 展开更多
关键词 迭代译码 乘积码 reed-solomon(RS) 卷积码
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一种改进的高速Reed-Solomon译码算法及其FPGA实现 被引量:1
17
作者 吴飞 王小力 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期995-999,共5页
对欧几里得译码算法做了进一步的改进,根据新算法在解关键方程模块中采用了新颖的迭代流水线结构以提高电路工作速度、减小电路面积,设计了高速Reed-Solomon译码器.设计的流水线全并行有限域乘法器,有效解决了传统译码器的速度性能瓶颈... 对欧几里得译码算法做了进一步的改进,根据新算法在解关键方程模块中采用了新颖的迭代流水线结构以提高电路工作速度、减小电路面积,设计了高速Reed-Solomon译码器.设计的流水线全并行有限域乘法器,有效解决了传统译码器的速度性能瓶颈.在新的译码器架构基础上,设计了译码器的门级电路,用Xilinx的VirtexII XC2V1000进行了实现和仿真,获得了理想的成果. 展开更多
关键词 reedsolomon 欧几里得算法 高速电路 现场可编程门阵列
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高数据吞吐率Reed-Solomon解码器
18
作者 章杰 江南 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2008年第10期2696-2700,共5页
提出了一种新型的高数据吞吐率RS解码器,它采用无除法Berlekamp-Massey,Chien和Forney等算法实现。该解码器采用一种新型的结构化复接流水线结构,具有很高的效率和突出的吞吐能力。根据设计实现的解码器性能,该解码器相比现有的解码器... 提出了一种新型的高数据吞吐率RS解码器,它采用无除法Berlekamp-Massey,Chien和Forney等算法实现。该解码器采用一种新型的结构化复接流水线结构,具有很高的效率和突出的吞吐能力。根据设计实现的解码器性能,该解码器相比现有的解码器具有显著的吞吐率增益。 展开更多
关键词 信道编码 纠错编码 理德-所罗门码 解码器 吞吐率 代数解码 流水线
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CCSDS标准Reed-Solomon码编码参数的研究
19
作者 张拯宁 战勇杰 李集林 《航天器工程》 2009年第4期49-53,共5页
Reed-Solomon码是具有很强纠错能力的线性分组码,广泛应用于各种通信系统中。对CCSDS标准Reed-Solomon码的主要特点进行了研究,通过使用自反码生成多项式和对偶基表示法使编码器中的常数乘法器个数减少一半,并且降低编码器的实现复杂度... Reed-Solomon码是具有很强纠错能力的线性分组码,广泛应用于各种通信系统中。对CCSDS标准Reed-Solomon码的主要特点进行了研究,通过使用自反码生成多项式和对偶基表示法使编码器中的常数乘法器个数减少一半,并且降低编码器的实现复杂度,而代价是译码器复杂度大大增加。在分析了近年出现的低复杂度比特并行有限域乘法算法以及FPGA技术发展之影响的基础上,考虑到降低译码器的复杂度可以达到空间通信系统整体性能的优化之目的,并且有利于今后空间通信系统与地面通信系统的融合,给出了修订空间数据系统咨询委员会(CCSDS)标准关于Reed-Solomon码编码参数的建议,提出在CCSDS标准的数据传输系统中可以允许使用多项式基表示域元素。 展开更多
关键词 里德-所罗门码 译码器 可编程门阵列 空间数据系统咨询委员会 多项式基
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新型串行融合Reed-Solomon码译码器设计 被引量:1
20
作者 安翔宇 梁煜 张为 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期65-71,共7页
针对流水线结构融合里德-所罗门(Reed-Solomon,RS)码译码器时序中存在大量空闲等待时间的问题,提出了一种新型串行融合RS码译码器架构。为消除流水线阶段中的空闲等待时间,将译码器时序调整为串行结构;通过译码子模块电路复用设计了一... 针对流水线结构融合里德-所罗门(Reed-Solomon,RS)码译码器时序中存在大量空闲等待时间的问题,提出了一种新型串行融合RS码译码器架构。为消除流水线阶段中的空闲等待时间,将译码器时序调整为串行结构;通过译码子模块电路复用设计了一种分时实现不同模块功能、可同时适用于随机错误译码与单段突发错误译码的mSPCF模块;提出基于mSPCF模块的串行融合RS码译码器架构,并对译码器进行了延时分析,在SMIC 0.13μm CMOS工艺库下对译码器进行了电路逻辑综合。仿真结果表明:与流水线结构融合译码器相比,所提译码器可减少约9.4%的硬件资源消耗,在信噪比6.2~7.4 dB范围内发生译码随机错误和单段突发错误时,平均译码延时可分别降低约73.45%和45.65%,吞吐率分别提升约236.76%和64.49%,证明该译码器具有更优异的性能。 展开更多
关键词 里德-所罗门(RS)码 译码器 串行 突发错误
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