Reed-Muller 碼-第三種構造方法 - 生成矩陣
這篇文章介紹 Reed-Muller 碼的第三種構造方法,通過計算出生成矩陣來做編碼。這個方法通過遞推的方式來計算生成矩陣,可以看成是一種遞推方法(Recursive).
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?Reed-Muller 碼是記為 R(r,m),對應的生成矩陣,記為 G(r,m),則計算生成矩陣的遞推公式為:
公式 (1) 中的遞推的結束條件是有兩種,一個是碰到 R(r=m,m) 的生成矩陣 G(r=m,m),另外一個是碰到 R(0,m) 的生成矩陣 G(0,m).
在前面的文章中我們分析過,R(m,m) 這個編碼器,其輸入的比特數(shù)量等于輸出的比特數(shù)量,都是 ,所以相當于沒有編碼,那么,沒有編碼的 "編碼器",其對應的生成矩陣就是一個單位矩陣,維度是
一個長度為 的輸入向量,乘以 G(m,m),得到的還是輸入的向量。
而對于 R(0,m) 這個編碼器,是輸入一個符號,輸出重復的 個符號,則其生成矩陣為一個全 1 的行向量,長度為
輸入比特 0,乘以 G(0,m)? 得到一個全 0 的長度為 的序列;輸入比特 1, 乘以 G(0,m)? 得到一個全 1 的長度為
的序列,所以這是一個重復碼。
我們下面舉個例子來說明這個過程,我們以 R(2,4) 為例子,這樣可以與前面文章(本系列文章的第二個:第二種構造方法)中得到的生成矩陣做對比。
根據(jù) (1) 的遞推,我們有:
繼續(xù)遞推公式 (2) :
以及
再繼續(xù)遞推公式 (3) (4)
公式 (5) 中的:
以及:
把公式 (6) (7) 代入公式 (5) 有:公式 (4) 中的
把公式 (8) (9) 代入公式 (4) 有:
公式 (3)? 中的:
把公式 (11) 和公式 (10) 代入公式 (3)有:
把公式 (12)(10) 代入公式 (2) :
在前面的文章中,我們通過第二種構造方法也得出了一個生成矩陣,如下:
表面上看 (13) 與 (14) 的結果不同,但是,其實都是 16 維空間中 的 11 維子空間中的基,只是選取的基不同。 (13) 式可以通過適當?shù)男凶儞Q,得到 (14).
我們把公式 (13) 中矩陣的各個行,記為 [1] [2],...., [11],則 (14) 的矩陣就是:
所以,這兩個生成矩陣是等價的,雖然輸入相同的數(shù)據(jù),得到的是不同的輸出,但是,他們在性能上,結構上是完全等價的。