RS码突发纠错解码算法的研究与实现

RS码突发纠错解码算法的研究与实现

一、RS码纠突发错误译码算法研究与实现(论文文献综述)

周洪航[1](2021)在《单载波高速光通信系统中数字信号处理技术研究》文中提出随着物联网、云计算、虚拟现实、超高清多媒体和移动数据通信等新兴业务和新技术的迅速发展,网络带宽的需求出现爆发式地增长。高速光通信系统作为目前通信网络的基础物理层,正在朝着大容量、高速率等方向不断发展。其中,数据中心光互联和光接入网等短距离传输网络面临着容量和部署成本快速增长等多重压力,下一代短距通信系统成为当下研究热点之一。本论文围绕单载波高速光通信系统,聚焦于短距离高速低成本PAM传输系统中数字信号处理技术,进行了涉及时钟恢复、均衡、FEC编译码和概率整形调制模块的分析与研究工作。本文的主要工作内容与创新点如下:1.研究了 PAM传输系统的总体架构,对发射端和接收端的不同方案进行了对比,分析了链路中常见的包括时钟相位偏移、带宽受限、啁啾效应、幅度相关噪声、色散与功率衰落效应等信号损伤因素。分别对数字信号处理技术中的时钟恢复、均衡、FEC编译码和概率整形调制模块在PAM系统中应用现状进行了调研,分析了不同时钟恢复算法的应用场景,对比各种均衡技术的性能和复杂度,总结了前向纠错编码方案的发展趋势,研究了概率整形调制技术在PAM传输中的特性,分析了现有模块存在的问题。2.提出了基于均衡器抽头权重的全数字时钟恢复与信道均衡联合处理算法(CR-FFE),在基于10 GHz带宽DML的50 Gbit/s速率PAM4传输系统中进行了离线实验验证,采用CR-FFE实现了 40 km光纤传输后1000 ppm的时钟频率偏移容忍度,相对传统方案将容忍度提升了 50倍,实现了时钟恢复与信道均衡的同步进行,解决了 PAM传输中时钟恢复与信道均衡先决条件不兼容问题。3.提出了基于多维基扩展和聚类的增强型硬判决方法,在基于10 GHz带宽DML调制50 Gbit/s速率下的PAM4传输系统中进行了实验验证。30 km传输后,在采用FFE均衡时,该增强型硬判决方法相对于传统硬判决,实现了误码率在3.8×10-3硬判决门限以下的可靠性传输;在采用VNLE均衡时,该增强型硬判决方法相对传统硬判决,在硬判决阈值处实现了 0.6dB的光功率预算增益。同时,相对于记忆深度为5的传统MLSE算法,该方法在二维基扩展下可实现了 2.5 dB的接收光功率增益。4.首次实验分析了 polar软判决编译码在PAM传输中的性能,基于商用10 GHz带宽DML调制器,完成了 polar编译码的28 Gbaud速率PAM4和PAM8系统C波段10 km单模光纤传输,通过研究非线性传输后PAM信号的概率密度函数,提出基于非等同高斯分布LLR估计的改进型polar软判决译码方法,实验结果表明,相对polar基于等同高斯分布LLR估计的传统译码器,所提出的改进型译码方法在PAM4和PAM8系统中分别获得了 0.7 dB和1 dB的额外光功率预算。5.研究并分析了基于CCDM的概率整形幅度调制方案和基于多对一映射的BICM-ID方案,提出了低复杂度的基于多对一映射的无迭代BICM方案用于概率整形编码调制,采用该方案搭建了 polar编译码的PS-PAM8传输实验平台,提出了针对PS-PAM8的时钟恢复优化技术对抗10 km传输后的眼图倾斜效应,在BTB、2 km和10 km传输后分别实现了 1.2 dB、0.8 dB、0.4 dB的整形增益。最后对概率整形下LDPC码和polar码在不同码长时进行了误码率性能和复杂度对比,实验结果表明,在码长为1024,512,256 时,polar码相对LDPC码分别实现了 1 dB,1.4 dB和2.2 dB的灵敏度增益,所需乘法器数量分别降低了 35%,27%和20%,反映出了所提方案在性能和计算复杂度上的优越性。

孙怡宁[2](2021)在《基于概率计算的RS码译码及RS-LDPC联合译码算法的研究》文中认为里德-所罗门(Reed-Solomon,RS)码具有优秀的纠正随机错误和突发错误的能力,已广泛应用于通信系统;低密度奇偶校验(Low-density Parity-check,LDPC)码也因其具有低错误平层、高吞吐率等众多优势,被5G通信标准纳入信道编码方案。现有的译码方案中,由于复杂度问题,RS码多采用硬判决译码(Hard Decision Decoding,HDD)算法,LDPC码多使用部分并行译码架构,难以满足未来通信高速、超高速应用。而基于概率计算的译码算法能够降低硬件实现复杂度,提高吞吐率。因此,本文对RS码的现有概率译码算法进行了研究和改进,并探索了一个新的概率RS-LDPC联合迭代译码算法。本文的创新点如下:(1)采用概率计算的Chase算法(Chase Algorithm,CA)可以在保证译码性能的情况下,大幅度降低传统Chase软译码算法的复杂度,使得RS软译码算法得到实际应用。然而,概率Chase算法的性能与测试向量的数量成正比,但其译码时延和计算复杂度也随之增大。针对该问题,本文提出了基于循环冗余校验(Cyclic Redundancy Check,CRC)辅助的提前输出概率Chase算法和基于阈值判决的提前输出概率Chase算法,不需要产生所有的测试向量即可实现成功译码。仿真结果表明本文提出的算法可以在逼近原概率算法误帧率性能的同时将平均迭代次数最多降低为原来的近1/τ(τ为测试码字个数)。(2)在高阶调制下,RS码符号级概率Chase算法(Symbol-level Stochastic Chase Algorithm,SSCA)产生测试向量时,每个符号的搜索范围会随着调制阶数和码长的增加呈指数增长,从而增大了计算复杂度和存储开销。针对SSCA算法的计算复杂度和存储的压力,本文通过确定搜索半径辅助的选择方法来减小搜索范围,提出了3σ-SSCA算法。仿真结果表明,面向256-QAM,本文提出的算法在逼近SSCA性能的情况下将测试向量每个符号的搜索范围由256个最多可减小为1个,在减少存储空间的同时也降低了运算精度需求。(3)面向RS-LDPC级联码的应用,现有的译码算法在译码复杂度和性能上有进一步优化的空间。本文基于概率计算的思想提出了概率RS-LDPC联合迭代译码算法。该算法继承了概率LDPC译码器的低复杂度优势,并且具有概率RS译码算法可采用硬译码器逼近软译码性能的特点,同时通过联合迭代译码架构改善了译码性能。为此,本文设计了一种基于LDPC概率值的测试向量产生方法和一种新颖的应用于概率LDPC译码器的变量节点结构的附加外信息(Additional Extrinsic Information,AEI)生成机制。仿真结果表明,本文提出的概率联合迭代译码算法与使用浮点置信传播算法(Belief Propagation,BP)和伯利坎普-梅西(Berlekamp-Massey,BM)硬判决译码的RS-LDPC级联译码方案相比,可以获得0.3~0.5dB的增益;其实现复杂度仅为一个概率LDPC译码器和多个RS硬译码器的复杂度,相比现有的RS-LDPC级联码译码算法,具有低硬件实现复杂度、高硬件效率的优势。

安翔宇,梁煜,张为[3](2021)在《新型串行融合Reed-Solomon码译码器设计》文中研究表明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6.2~7.4dB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。

程晨[4](2020)在《基于多项式余数码的扩展码及其应用的研究》文中认为随着云计算和物联网技术的迅速发展,社会信息化技术的不断发展以及信息化服务的逐步推广,各种的信息化服务每时每刻涌现着大量的数据,这使得数据存储规模数量级急速增长。与日俱增的数据规模对现代存储系统的可靠性提出了更高的要求。由于存储数据数量级的剧增,纠删码技术成为一项广泛应用于存储系统的容错技术,用于提高存储系统的可靠性。纠删码技术中常用的有RS(Reed-Solomon)码和MDS(Maximum Distance Separable)阵列码,这两种码具有较好的容错能力和存储特性。近年来,一种基于RS码的广义码,即多项式余数码(Polynomial Remainder Codes)被提出。多项式余数码是衍生于中国剩余定理的一类线性码,RS码则是此码的一种特殊情况。针对MDS阵列码,一种基于MDS阵列码的广义码,不规则MDS阵列码(Irregular MDSArray Codes)被提出,该码用于解决不同数据节点的存储数量需求不同的问题。本文以上面两种广义码为研究目标,重点研究了多项式余数码的扩展性和不规则MDS阵列码的优化等重点内容。本文的主要工作有:1.提出了一种多项式余数码的扩展码版本,并推导了扩展RS码是扩展多项式余数码的一种特殊情况。基于原始的多项式余数码的译码方法,提出了扩展多项式余数码的纠删译码方法,并给出相关译码原理的数学推导。中国剩余码是多项式余数码在整数集合上的延伸,一种基于中国剩余码的扩展码被提出,同时给出了扩展中国剩余码的纠删译码方法。2.提出了在两种参数情况下的不规则MDS阵列码的优化设计方案,解决了原有设计方法中存在的数据冗余等问题。然后举例说明了所提出的优化方案成功地提升了不规则MDS阵列码的存储空间利用率,并且减少了校验位数量。

刘禹[5](2020)在《DMB文件传输的信道编码方法研究及实现》文中研究说明面向LCD屏发布公共信息是DMB(Digital Multimedia Broadcasting,数字多媒体广播)的一个重要应用。随着DMB技术的推广,对传输视频、高清图片等大文件的需求日益强烈,而DMB固有的信道编码方式是针对流媒体数据而设计,不利于大文件的传输。针对上述问题,本文在不改变DMB系统框架的前提下,设计了一种用于DMB文件传输的级联码信道编码方案,开发了对应的编译码程序,有效提高了DMB系统传输文件的可靠性。论文首先分析了DMB文件传输的应用场景,针对DMB文件接收终端存储资源丰富、实时性要求低的特点,对DMB的TDC(Transparent Data Channel,透明数据通道协议)编码进行了改进,增加了缓存机制,以利于文件数据的传输。考虑到与已有DMB系统的兼容性,采用在DMB固有的卷积编码基础上增加外码的方式,以进一步提高信道纠错能力。通过对卷积码和多种码级联后的纠错能力、编译码复杂度方面的对比分析,最终采用了RS-LDPC级联码作为外码方式。仿真表明,在高斯信道中,系统误码率指标为10-5的情况下,相对于DMB常规的信道编码方法,本文所设计的信道编码方法有3.9 dB的编码增益。接下来,使用C++语言设计了所提信道编码方案的编码和译码程序,并分别加载到实验室现有的DMB发射和接收测试系统中。实验结果表明,升级后的测试系统可以正确传输视频、图片等文件数据,证明了方案在功能上的正确性和兼容性。最后,为验证所提方案的实际性能,设计了一款可驱动LCD屏的高集成度DMB数据接收终端,移植了所编写的译码程序,并开发了驱动和显示程序。测试结果表明:终端能够正确接收数据的PBER(Pseudo Bit Error Rate,伪误码率)门限从10-2提高到6.5×10-2,与DMB原有的信道编码方法相比,有3d B以上的编码增益;在PBER门限内,对于发射端传输的图片和视频等大文件,接收终端均能正常接收并在LCD屏上正常播放,证明了所设计的信道编码方案的实用性。

张立增[6](2020)在《低信噪比下跳频突发传输系统关键技术研究》文中研究说明与传统的通信方式相比,跳频突发通信技术具有频谱利用率高、保密性好、抗截获、抗干扰等特点。在数字无线通信快速发展的现代社会,频带资源日益拥挤,高速信息传输和高可靠性传输自然而然地成为信息传输的两个主要方面。因此,为了在跳频突发通信中进一步提高信息传输系统的有效性和可靠性,本文研究了低信噪比下跳频突发传输系统的关键技术。本文首先介绍并分析了一些常用的载波参数估计方法,包括常用的时域自相关函数算法和频域周期图算法,仿真分析了RPA算法各个参数对估计性能的影响。其次,研究了不同的信道编码—RS码、Turbo码和TPC码对整个跳频通信系统的影响,并分析了各个编码的抗干扰性能。然后研究分析了基于纠删RS-Turbo级联的跳频抗干扰系统的性能。接着研究分析了不同的信道编码分别与线性调制方式(QPSK)和非线性调制方式(SOQPSK)级联跳频系统的传输性能。仿真结果表明,在码率码长参数基本相同时,对于QPSK调制,Turbo码性能优于TPC码,而对于SOQPSK调制,TPC码优于Turbo码。最后,研究了帧格式对整个通信系统的影响,提出了一种基于等间隔导频分插的帧格式设计的载波频偏估计算法—MSA-RPA算法。该算法对应的帧结构为:将导频和数据等间隔分成相同数量的块数,再将各个导频块分插在各个数据块之前。MSA-RPA算法在传统RPA算法的基础上通过对多段导频进行旋转频移周期图并平均,减小了错误估计的方差,提高了估计性能。仿真结果表明,在归一化频偏小于符号速率的一半且保证导频数目足够的情况下,该方法能够不增加导频数目,而随着导频块数的增加,估计结果更加准确,提高了频偏估计的性能。另外在MSARPA算法的基础上,进一步地提出采用两段导频分块结构的2SA-RPA-时域相关算法。该算法与MSA-RPA算法相比,只在两段导频分块下操作,节省了大量的旋转频移以及多段平均的操作,在频偏细估计阶段避免了大量的试探性搜索,并且也能达到与MSA-RPA算法相当的BER性能。

郑晴花[7](2020)在《多波形电台中信噪比估计和抗干扰技术研究》文中研究指明多波形战术电台在通信行业应用于各个领域,其中联合战术无线电系统(JTRS)无线电台系列是多波形电台的典型代表,已成为数字化战场的主要组成部分。JTRS应用的领域很广泛,其型号种类和波形种类也很多,包括宽带组网波形(WNW)、抗干扰波形和低截获波形等等,波形技术是JTRS关键技术之一,这些波形技术能满足众多通信系统要求。对于运行多波形的战术电台通信系统,在通信过程当中,干扰问题一直存在,为了保证通信的可靠,提高通信质量和误码率性能,需要解决干扰问题。对于多波形电台干扰问题,主要依靠跳频机制得以解决,原因是因为跳频通信在抗干扰方面具有强大的优势。另外,由于单纯的通信系统己经无法满足如今人们对通信质量和性能的需求,因此对于这些系统,为了提高性能就需要结合一些其他技术,比如信道估计、同步技术、自适应编码调制,信道译码等技术,而这些技术通常需要信噪比这个关键参数,所以信噪比估计算法的研究也就越来越多。本文以多波形电台的典型代表JTRS为例来研究其信噪比估计和抗干扰技术,JTRS的波形种类包含宽带组网波形(WNW)、抗干扰波形技术等等,这两种波形技术涉及的系统包括窄带单载波系统、单载波频域均衡(SC-FDE)系统和正交频分复用(OFDM)系统。其中窄带单载波系统和SC-FDE系统是抗干扰波形技术的核心技术,正交频分复用系统是宽带组网波形技术的核心技术。论文首先主要针对这三种系统涉及的信噪比估计算法进行了研究,研究了在高斯白噪声(AWGN)信道下窄带单载波系统的三种信噪比估计算法并进行了仿真,仿真结果表明二阶四阶矩(M2M4)估计算法的性能最好,接着研究了SC-FDE系统在多径衰落信道下基于独特字的时域信噪比估计算法,仿真结果表明该估计方法性能比较理想,然后研究了OFDM系统在高斯白噪声(AWGN)信道下和多径衰落信道下信噪比估计算法并进行了仿真,仿真结果表明,在AWGN信道下,最小二乘(LS)估计算法具有较好的估计性能,在多径衰落信道下,Boumard算法和OFDM系统信噪比估计新算法在不同信噪比条件和不同子载波条件下,具有的性能优势是不同的。最后针对跳频通信系统,分析了跳频通信原理和常见干扰样式,其中最为典型的是部分频带干扰,研究了跳频通信系统下的抗部分频带干扰技术,提出了基于纠删RS-Turbo级联的跳频抗干扰系统以及纠错纠删RS码删除位的判定方法,仿真结果表明该系统至少可以实现抵抗50%的干扰。

窦欣[8](2020)在《光通信中空间耦合码的设计与译码算法研究》文中提出近年来,随着信息量呈指数爆炸性增长,高速率大容量的光通信得到了越来越多的关注和应用。同电波通信,光通信也分为有线和无线两种。在有线接入方面,光传输网络正朝向诸如400 Gb/s的速率迈进;在无线接入方面,传统电波通信正陷入频谱短缺的窘境,而无线光通信因其传输容量大、组网灵活、保密性好等优势而受到广泛关注。面对高速率大容量的光通信,为保证光链路的可靠传输,业界一直在寻找逼近信道容量的编码方式。空间耦合码是现有编码方式的扩展,其编码思想组合了分组编码和递归卷积编码。渐近容量可达的特性使得空间耦合码成为未来光通信具有竞争力的候选编码方案。作为空间耦合码的一种,staircase码因其优异的性能现已入选光通信标准。本论文面向光通信,对空间耦合码的设计与译码算法进行了研究,具体工作总结如下:1.研究了无线光通信系统中的信道环境,给出了无线光通信的常用信道模型及调制技术,对具有普适性的Gamma-Gamma模型及OOK和PPM调制进行了实现,搭建了无线光通信系统的仿真平台。2.对于已作为光通信标准的staircase码,重点研究了其译码算法。首先综述了多种硬判决译码算法,并从信息交换及复杂度等方面进行了比较。仿真结果说明了不同算法的性能差异以及staircase码与乘积码的性能差异。相比于乘积码,采用相同分量码的staircase码可以获得更优的性能。为进一步提高staircase码的译码性能,提出了一种基于软判决的滑窗译码算法。以一定的复杂度增加为代价,该算法可以获得0.3 d B~2 d B的性能增益。同时为适应信道条件的变化,并降低软判决译码的复杂度,又设计了一种自适应软判决译码算法。最后,面向突发删除场景,研究了乘积码的性能,并对staircase码在突发删除场景中的应用进行了初步分析。3.为保证无线光链路的可靠传输,研究了两类空间耦合码在无线光通信系统中的性能。首先给出了BMST编码OOK及PPM调制下无线光通信系统的性能。接着,针对无线光通信,设计了一种braided自正交码,并提出了一种迭代双滑窗译码算法,即braided自正交码采用迭代滑窗译码算法,同时分量自正交码也采用滑窗BP算法进行译码。该译码策略可以有效地降低译码时延及译码复杂度。仿真结果表明,在braided自正交码编码PPM调制的无线光通信系统中,braided自正交码可以很好地对抗湍流效应,这将会为braided自正交码在无线光通信中的应用奠定良好的基础。

王婷[9](2020)在《高可靠乘积码的编译码技术》文中指出纠错编码是下一代高吞吐量、高可靠性信息系统的关键技术之一。低密度奇偶校验(Low-Density Parity-Check,LDPC)码因其接近香农极限的优越性能和可并行译码的优点被广泛使用。然而,由于LDPC码的错误平层现象,目前的LDPC码方案并不能够满足下一代高速通信对可靠性的需求。乘积码是一种由两个或多个短码构造长码的编码方法,可有效改善LDPC码的错误平层现象。但是,目前的乘积码编译码方案存在复杂度高,码率损失大以及编码增益小等问题。因此,本文提出了更高可靠性的乘积码编译码技术,以较低的复杂度换来了较大的性能增益。通过对LDPC码的错误特性分析可知,LDPC码码字在同一位置产生的残留错误个数较少,且居多的错误码字是可检测的,基于该特性,本文提出了一种LDPC-RS(Reed-Solomon)乘积码的纠错纠删迭代译码方法。该方法通过标记校验失败的LDPC码字为外码RS码提供纠删译码所需的位置信息,并针对外码提出了混合纠错纠删的译码方法;然后通过更新LDPC码译码的先验信息,实现迭代译码。所提出的方案在有效降低了LDPC码错误平层的同时也减少了构造乘积码所带来的码率损失。与传统的只进行外码的纠错译码方法相比,提出的混合译码方法有明显的编码增益;其次,与同码率BCH码作为外码的乘积码相比性能也有明显改善;最后通过迭代使乘积码获得了更大的性能增益。进一步,与二进制LDPC码相比,基于符号的多进制LDPC码具有更低的错误平层和译码门限,且比特错误分布更加集中,即一个错误符号中包含多个错误比特,在相同的伽罗华域下,可以与RS码实现更好的错误匹配。因此,本文采用多进制LDPC码作为内码构造乘积码,与二进制LDPC-RS乘积码相比,多进制LDPC-RS乘积码有明显的性能增益。最后,通过修正多进制LDPC码译码的比特概率信息完成迭代,有效提高了多进制LDPC-RS乘积码的整体性能。

程群[10](2020)在《无线传感器网络的纠删与重传策略研究》文中研究指明无线传感器网络是一种集信息采集、处理和传输功能于一体的智能网络系统,具有灵活性高、成本低、自组织性高等特点,在军事、环境监测、智慧城市、农林渔牧以及健康医疗等领域均有较为广泛的应用前景。由于无线传感器网络节点资源受限,并经常部署在一些恶劣的环境中,数据传输会受到多径衰落、节点失效、链路中断、路径损耗、阴影效应等不利因素的影响,易造成数据包的丢失,所以数据传输往往得不到保障。本文主要针对无线传感器网络传输过程中的数据丢包问题开展研究,设计并实现一种低复杂度基于RS码丢包恢复的可靠数据传输方案以及基于ARQ重传的可靠数据传输方案。具体工作包括:在基于RS码丢包恢复的可靠数据传输方案中,传感器节点首先将一定数量的信息数据包缓存在数据包组中,然后对数据包相同位置的数据符号进行RS码编码,并将生成的冗余校验符号置于数据包对应位置的后面,获得一组冗余数据包,然后每一包数据再通过Turbo编码和交织后进行分包传输;汇聚节点基于四路天线接收分包传输的数据包,依次完成包括帧头恢复、数据合并、解交织、Turbo译码组帧和RS译码等过程。在陆地和海洋环境中对该方案进行测试,并以丢包率(Packet Loss Rate,PLR)作为性能的度量指标。测试结果表明,基于RS码丢包恢复的可靠数据传输方案能在丢包率较低的情况下,有效准确恢复丢失的数据包,保证信息传输的完整性,提升了单向信道数据传输的可靠性。在基于ARQ重传的可靠数据传输方案中,设计并实现一种基于Ymodem通信协议的ARQ重传与协同通信分集技术方法。为了满足嵌入式系统因存储空间限制以及不同测试功能的需求,传感器节点通过基于Ymodem通信协议的ARQ重传方法对程序文件远程更新。同时为了保证传感器数据可靠的上传,该方法通过协同分集技术提高多路径传输的可靠性。进一步对数据包结构进行设计、硬件和软件实现。最后与停等式ARQ方案开展实际的对比测试,结果表明,基于ARQ重传的可靠数据传输方案比停等式ARQ方案重传次数更少,可靠性更高。

二、RS码纠突发错误译码算法研究与实现(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、RS码纠突发错误译码算法研究与实现(论文提纲范文)

(1)单载波高速光通信系统中数字信号处理技术研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 高速光通信系统研究背景
        1.1.1 高速光通信的产业需求
        1.1.2 高速光通信的发展历程
        1.1.3 高速光通信的总体架构与先进技术
    1.2 单载波强度调制直接检测技术
        1.2.1 IM/DD系统中的先进调制格式
        1.2.2 短距离PAM传输的研究现状
    1.3 本文主要工作与结构
    参考文献
第二章 短距离PAM传输系统中的数字信号处理技术
    2.1 基于IM/DD的短距离PAM光传输系统
        2.1.1 传输系统总体架构
        2.1.2 收发机方案对比
        2.1.3 DSP总体方案
    2.2 传输系统常见信号损伤分析
        2.2.1 时钟相位偏移
        2.2.2 带宽受限
        2.2.3 啁啾效应
        2.2.4 幅度相关噪声
        2.2.5 色散与功率衰落效应
    2.3 时钟恢复技术
        2.3.1 PAM系统中时钟恢复算法研究现状
        2.3.2 典型时钟恢复算法原理介绍
        2.3.3 小结
    2.4 均衡技术
        2.4.1 PAM系统中均衡技术的研究现状
        2.4.2 典型均衡器原理介绍
        2.4.3 小结
    2.5 前向纠错编码(FEC)技术
        2.5.1 PAM系统中FEC技术的研究现状
        2.5.2 典型FEC技术原理介绍
        2.5.3 小结
    2.6 概率整形调制技术
        2.6.1 PAM系统中的应用
        2.6.2 概率整形调制基本原理
        2.6.3 技术分析
    2.7 本章小结
    参考文献
第三章 基于抽头权重的时钟恢复与信道均衡联合处理技术
    3.1 时钟恢复与信道均衡技术研究背景
    3.2 传统处理方案与联合处理技术基本原理
        3.2.1 传统CR级联FFE方案
        3.2.2 基于抽头权重的CR-FFE联合处理技术
    3.3 基于均衡器抽头权重的联合处理技术性能仿真与分析
        3.3.1 CR-FFE性能仿真
        3.3.2 CR-FFE方案复杂度对比
        3.3.3 CR-FFE收敛速度分析
    3.4 基于抽头权重的CR-FFE技术实验平台验证及结果分析
        3.4.1 实验平台设计与搭建
        3.4.2 实验结果分析与讨论
    3.5 本章小结
    参考文献
第四章 基于聚类算法的高性能判决与译码技术
    4.1 高性能判决与译码技术研究背景
    4.2 基于多维基扩展的增强型硬判决技术
        4.2.1 增强型硬判决的基本原理
        4.2.2 多维基展开复杂度研究
        4.2.3 传输实验平台验证及结果分析
    4.3 基于非等同高斯分布LLR估计的改进型polar软判决译码技术
        4.3.1 polar编译码的PAM传输系统
        4.3.2 改进型polar软判决译码基本原理
        4.3.3 传输实验平台验证及结果分析
    4.4 本章小结
    参考文献
第五章 基于多对一映射的概率整形编码调制技术
    5.1 概率整形编码调制技术实现方案
        5.1.1 基于CCDM的PAS实现方案
        5.1.2 基于多对一映射的BICM-ID实现方案
        5.1.3 基于多对一映射的无迭代BICM实现方案
    5.2 PAM系统中概率整形调制技术理论性能分析
    5.3 基于多对一映射的概率整形调制技术实验平台验证及结果分析
        5.3.1 实验平台设计与验证
        5.3.2 实验结果与性能分析
    5.4 本章小结
    参考文献
第六章 总结和展望
    6.1 工作与成果总结
    6.2 工作展望
附录索引表
致谢
博士期间论文成果与工作

(2)基于概率计算的RS码译码及RS-LDPC联合译码算法的研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
缩略词表
第一章 绪论
    1.1 研究工作的背景与意义
    1.2 国内外研究历史与现状
        1.2.1 RS码译码的发展历史与研究现状
        1.2.2 LDPC码译码的发展历史与研究现状
        1.2.3 RS-LDPC级联码的发展历史与研究现状
    1.3 本文的主要贡献与创新
    1.4 本文的结构安排
第二章 基于概率计算的RS码与LDPC码译码算法
    2.1 RS码编译码系统及相关定义
    2.2 基于CHASE的相关译码算法
        2.2.1 传统Chase算法
        2.2.2 比特级概率Chase译码算法
        2.2.3 符号级概率Chase译码算法
    2.3 LDPC译码常见算法简介
    2.4 概率LDPC译码算法
        2.4.1 概率译码器架构
        2.4.2 前向转换模块
        2.4.3 变量节点模块
        2.4.4 校验节点模块
        2.4.5 后处理模块
    2.5 本章小结
第三章 基于概率计算的RS码译码算法增强技术
    3.1 RS软译码算法复杂度分析
        3.1.1 时间复杂度分析
        3.1.2 空间复杂度分析
    3.2 CRC校验辅助的提前输出概率Chase改进算法
        3.2.1 算法描述
        3.2.2 仿真结果与分析
        3.2.2.1 译码性能
        3.2.2.2 运算复杂度和译码延迟
    3.3 基于阈值判决的提前输出概率Chase改进算法
        3.3.1 算法描述
        3.3.2 仿真结果与分析
        3.3.2.1 译码性能
        3.3.2.2 运算复杂度和译码延迟
    3.4 基于3σ搜索范围的SSCA改进算法
        3.4.1 算法描述
        3.4.2 仿真结果与分析
        3.4.2.1 译码性能
        3.4.2.2 空间开销和精度分析
    3.5 本章小结
第四章 基于概率计算的RS-LDPC联合迭代译码算法
    4.1 算法整体架构
        4.1.1 可行性分析及挑战
        4.1.2 算法架构及流程
    4.2 测试向量的生成机制
    4.3 基于CRC的附加外信息生成机制
    4.4 基于阈值的附加外信息生成机制
    4.5 概率LDPC译码器变量节点的改进设计
    4.6 仿真结果与性能分析
        4.6.1 基于CRC的概率联合迭代译码算法的仿真分析
        4.6.2 基于阈值的概率联合迭代译码算法的仿真分析
        4.6.3 译码延迟和复杂度分析
    4.7 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 论文总结
    5.2 后续工作展望
致谢
参考文献
攻读硕士期间获得成果
个人简介

(3)新型串行融合Reed-Solomon码译码器设计(论文提纲范文)

1 流水线结构融合译码器时序分析
2 新型串行融合RS码译码器
3 新型串行融合译码器性能分析
    3.1 延时分析
    3.2 硬件实现结果
4 结论

(4)基于多项式余数码的扩展码及其应用的研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 研究内容
        1.2.1 多项式余数码
        1.2.2 不规则MDS阵列码
    1.3 本文的主要工作
    1.4 本文的组织结构
第2章 纠删码理论基础
    2.1 基本理论
        2.1.1 代数基础
        2.1.2 有限域
        2.1.3 Singleton界和MDS码
    2.2 符号和概念
    2.3 本章小结
第3章 扩展多项式余数码
    3.1 前人的工作
        3.1.1 RS码
        3.1.2 扩展RS码
    3.2 多项式余数码
        3.2.1 概述
        3.2.2 中国剩余定理
        3.2.3 多项式余数码定义
        3.2.4 与RS码比较
    3.3 扩展多项式余数码
        3.3.1 扩展多项式余数码定义
        3.3.2 与扩展RS码比较
    3.4 多项式余数码的系统码
    3.5 扩展中国剩余码
        3.5.1 中国剩余码
        3.5.2 扩展中国剩余码
    3.6 本章小结
第4章 不规则MDS阵列码优化设计
    4.1 不规则MDS阵列码
        4.1.1 提出背景
        4.1.2 不规则MDS阵列码定义
        4.1.3 三种情况下的设计方案
    4.2 两种优化方案
        4.2.1 码结合方案
        4.2.2 码分割方案
    4.3 本章小结
第5章 总结与展望
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果

(5)DMB文件传输的信道编码方法研究及实现(论文提纲范文)

摘要
abstract
注释表
第1章 绪论
    1.1 课题的研究背景及意义
    1.2 论文的主要工作
    1.3 论文的主要结构
第2章 DMB系统及信道编码原理
    2.1 DMB系统结构
        2.1.1 DMB信号传输原理
        2.1.2 DMB传输帧结构
    2.2 信道编码原理
        2.2.1 纠错码的基本概念
        2.2.2 有限域
        2.2.3 线性分组码
        2.2.4 循环码
        2.2.5 RS码
        2.2.6 LDPC码
        2.2.7 级联码
    2.3 本章小结
第3章 DMB文件传输信道编码方案设计
    3.1 编码方案的设计要求和总体框架
        3.1.1 现有DMB系统传输文件的不足
        3.1.2 编码方案的设计要求
        3.1.3 编码方案的总体框架
    3.2 TDC编码的优化
    3.3 外码方案设计
    3.4 信道编码方案的MATLAB仿真
    3.5 本章小结
第4章 DMB文件传输信道编译码算法程序设计
    4.1 TDC类
        4.1.1 TDC编码
        4.1.2 TDC译码
    4.2 RS类
        4.2.1 有限域内的计算
        4.2.2 RS编码
        4.2.3 RS译码
        4.2.4 RS码功能测试
    4.3 LDPC类
        4.3.1 LDPC校验矩阵的构造
        4.3.2 LDPC编码
        4.3.3 LDPC译码
    4.4 信道编码程序的实现
    4.5 Android DMB文件接收程序的实现
        4.5.1 DMB文件接收程序总体流程
        4.5.2 Android和 DMB接收器的通信
        4.5.3 FIC解码
        4.5.4 信道解码及数据缓存
        4.5.5 节目播放控制
    4.6 本章小结
第5章 硬件实现及验证
    5.1 DMB接收终端硬件设计
    5.2 测试平台介绍
    5.3 测试内容及结果
        5.3.1 图片和视频的接收和播放
        5.3.2 发射端对接收端的控制
        5.3.3 程序纠错能力测试
    5.4 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 主要工作与创新点
    6.2 后续研究工作
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间从事的科研工作及取得的成果

(6)低信噪比下跳频突发传输系统关键技术研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
    1.1 选题背景和意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 论文主要内容及结构
第二章 AWGN信道下传统载波参数估计方法
    2.1 传统的时域自相关函数算法
        2.1.1 Fitz算法
        2.1.2 Kay算法
        2.1.3 L&R算法
    2.2 传统的频域周期图算法
        2.2.1 快速傅里叶变换(FFT)
        2.2.2 旋转与重叠(R&O)
        2.2.3 平均周期图(AVG)
        2.2.4 旋转与平均(R&A)
        2.2.5 旋转平均周期图(RPA)
    2.3 RPA算法性能研究
        2.3.1 RPA旋转因子的影响
        2.3.2 FFT点数的影响
第三章 不同信道编码和线性调制的级联系统
    3.1 不同信道编码下的跳频通信系统研究
        3.1.1 系统模型
        3.1.2 RS编码方案
        3.1.3 Turbo编码方案
        3.1.4 TPC编码方案
        3.1.5 线性调制方式下各编码方案抗干扰性能仿真与分析
    3.2 基于纠删RS-Turbo级联的跳频抗干扰性能分析
        3.2.1 纠删RS-Turbo级联的跳频抗干扰方案
        3.2.2 跳频通信的频点干扰判定方法
第四章 不同信道编码和非线性调制的级联系统
    4.1 SOQPSK信号描述
    4.2 SOQPSK的非递归预编码
    4.3 SOQPSK信号调制方案
        4.3.1 非递归全响应SOQPSK-MIL信号调制
        4.3.2 部分响应SOQPSK-TG信号调制
    4.4 SOQPSK信号解调方案
        4.4.1 非递归SOQPSK-MIL信号简化接收机解调
        4.4.2 SOQPSK-TG信号的基于脉冲截断的四状态简化解调算法
        4.4.3 SOQPSK-TG信号的非递归两状态简化解调算法
    4.5 各编码方案在SOQPSK调制及AWGN信道下仿真分析
        4.5.1 编码SOQPSK-MIL级联系统
        4.5.2 编码SOQPSK-TG-4S级联系统
        4.5.3 编码SOQPSK-TG-2S级联系统
    4.6 不同信道编码级联SOQPSK调制的抗干扰仿真分析
第五章 基于改进帧格式的载波频偏估计设计
    5.1 传统帧格式
    5.2 改进的帧格式下的载波频偏估计方法研究
        5.2.1 帧结构
        5.2.2 改进的载波频偏估计方法MSA-RPA算法
        5.2.3 帧格式设计
        5.2.4 基于MSA-RPA算法的仿真分析
        5.2.5 基于MSA-RPA改进的2SA-RPA-时域相关算法及仿真分析
第六章 总结与展望
参考文献
致谢
作者简介

(7)多波形电台中信噪比估计和抗干扰技术研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
    1.1 选题背景和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 信噪比估计研究现状
        1.2.2 抗干扰问题的研究现状
        1.2.3 RS码的研究现状
        1.2.4 Turbo码的研究现状
    1.3 论文主要内容及结构
第二章 窄带单载波和SC-FDE系统的信噪比估计方法
    2.1 数字通信系统的组成
    2.2 信噪比估计理论基础
        2.2.1 信噪比的定义
        2.2.2 信噪比估计的评价指标
    2.3 窄带单载波系统与SC-FDE系统模型
        2.3.1 窄带单载波系统模型
        2.3.2 SC-FDE系统模型
    2.4 窄带单载波系统信噪比估计方法
        2.4.1 最大似然(ML)估计法
        2.4.2 平方信噪方差比(SNV)估计法
        2.4.3 二阶四阶矩(M2M4)方法
        2.4.4 几种信噪比估计算法性能比较
    2.5 基于SC-FDE系统信噪比估计方法
        2.5.1 基于独特字的时域SNR估计
第三章 AWGN信道下的OFDM信噪比估计
    3.1 OFDM技术
    3.2 AWGN信道下的OFDM系统模型
    3.3 OFDM技术
        3.3.1 最小二乘法(LS)算法
        3.3.2 最小均方误差信噪比(MMSE)估计
        3.3.3 平方信噪方差(SNV)算法
    3.4 AWGN信道下OFDM系统信噪比算法的性能研究
第四章 多径信道下的OFDM信噪比估计算法
    4.1 基于虚载波的OFDM系统信噪比盲估计算法
        4.1.1 算法原理
        4.1.2 算法仿真
        4.1.3 算法总结
    4.2 Boumard信噪比估计算法
        4.2.1 算法原理
        4.2.2 算法仿真
        4.2.3 算法总结
    4.3 OFDM系统信噪比估计新算法
        4.3.1 算法原理
        4.3.2 算法仿真
        4.3.3 算法总结
    4.4 算法性能比较
第五章 多波形电台中的抗干扰技术
    5.1 跳频通信系统的组成
    5.2 跳频通信中典型的干扰
    5.3 RS码与Turbo编码级联系统
    5.4 跳频通信抗干扰技术
        5.4.1 系统整体框图
        5.4.2 跳频抗干扰技术具体方案
        5.4.3 实现抗干扰的流程及仿真
        5.4.4 算法总结
第六章 总结与展望
    6.1 研究总结
    6.2 研究展望
参考文献
致谢
作者简介

(8)光通信中空间耦合码的设计与译码算法研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 光通信概述
        1.2.2 光通信中的编码技术
        1.2.3 空间耦合码的发展
    1.3 论文的研究内容及行文安排
第二章 系统模型及纠错码基本原理
    2.1 光通信系统模型
    2.2 无线光通信的信道模型及调制技术
        2.2.1 无线光通信的信道模型
        2.2.2 无线光通信的调制方式
    2.3 BCH码的基本原理
        2.3.1 BCH码的编码原理
        2.3.2 BCH码的译码算法
        2.3.3 RS码介绍
    2.4 LDPC码的基本原理
        2.4.1 LDPC码的基本概念
        2.4.2 LDPC码的译码算法
    2.5 自正交码介绍
第三章 Staircase码及其软判决译码算法
    3.1 Staircase码的基本原理
        3.1.1 Braided分组码简介
        3.1.2 Staircase码的编码过程
        3.1.3 Staircase码与乘积码的比较
    3.2 Staircase码的硬判决译码算法
        3.2.1 迭代硬判决译码算法
        3.2.2 结合软信息的硬判决译码算法
        3.2.3 复杂度比较与仿真结果分析
    3.3 Staircase码的软判决译码算法
        3.3.1 迭代软判决译码算法
        3.3.2 复杂度比较与仿真结果分析
        3.3.3 自适应软判决译码算法
    3.4 乘积码在突发删除信道上的性能
    3.5 本章小结
第四章 空间耦合码在无线光通信系统中的性能
    4.1 基于BMST的无线光通信系统
        4.1.1 BMST的编码过程
        4.1.2 BMST的译码算法
        4.1.3 BMST在无线光通信系统中的性能
    4.2 基于braided自正交码的无线光通信系统
        4.2.1 Braided自正交码的编码过程
        4.2.2 Braided自正交码的迭代双滑窗译码算法
        4.2.3 Braided自正交码在无线光通信系统中的性能
    4.3 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 研究总结
    5.2 研究展望
参考文献
致谢
作者简介

(9)高可靠乘积码的编译码技术(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景和研究意义
    1.2 研究现状
    1.3 论文内容安排
第2章 LDPC-RS乘积码基本原理
    2.1 LDPC码
        2.1.1 LDPC码概述
        2.1.2 LDPC码译码
    2.2 RS码
        2.2.1 有限域定义与构造
        2.2.2 RS码概述
        2.2.3 RS码译码
    2.3 乘积码原理
        2.3.1 二维乘积码结构
        2.3.2 二维乘积码译码
        2.3.3 LDPC-BCH二维乘积码性能
    2.4 本章小结
第3章 LDPC-RS乘积码的纠错纠删迭代译码
    3.1 二进制LDPC码残留错误分析
        3.1.1 LDPC-RS/BCH乘积码/级联码结构分析
        3.1.2 二进制LDPC码残留错误特性分析
    3.2 乘积码的纠错纠删迭代译码方案
        3.2.1 纠错纠删迭代译码原理
        3.2.2 复杂度分析
    3.3 仿真结果及分析
        3.3.1 混合纠错纠删译码方案的验证
        3.3.2 迭代译码方案的验证
        3.3.3 使用不同参数的LDPC码的乘积码性能验证
        3.3.4 在不同的信道条件和调制方式下的性能验证
    3.4 本章小结
第4章 基于符号的多进制LDPC-RS乘积码方案
    4.1 基于符号的多进制LDPC码原理及其错误特性
        4.1.1 多进制LDPC码编码原理
        4.1.2 多进制LDPC码的FFT-BP译码
        4.1.3 多进制LDPC码符号错误特性
    4.2 基于符号的多进制LDPC-RS乘积码编码方案
    4.3 基于符号的多进制LDPC-RS乘积码译码方案
    4.4 仿真结果及分析
        4.4.1 多进制LDPC-RS乘积码的验证
        4.4.2 混合纠错纠删译码方案的验证
        4.4.3 多进制乘积码迭代译码算法的验证
        4.4.4 不同译码算法下的迭代译码验证
        4.4.5 存在长突发删除AWGN信道下的性能验证
        4.4.6 与二进制LDPC-RS乘积码性能比较
    4.5 本章小结
第5章 总结与展望
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢

(10)无线传感器网络的纠删与重传策略研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 研究现状
        1.2.1 无线传感器网络的可靠传输技术
        1.2.2 无线传感器网络冗余编码的相关研究
        1.2.3 无线传感器网络重传和多路径传输的相关研究
    1.3 研究内容及主要工作
    1.4 论文的结构
第2章 无线传感器网络数据的可靠传输策略
    2.1 无线传感器网络中RS码概述
        2.1.1 RS纠删码基本原理
        2.1.2 RS码在无线传感器网络中应用
    2.2 无线传感器网络重传和多路径传输技术
        2.2.1 重传和确认机制
        2.2.2 多路径传输技术
    2.3 本章小结
第3章 无线传感器网络基于RS码丢包恢复可靠数据传输方案
    3.1 海洋数据丢包的特点以及RS码相关参数
    3.2 基于RS码丢包恢复的可靠数据传输方案设计与软件实现
        3.2.1 传感器节点方案设计与软件实现
        3.2.2 汇聚节点方案设计与软件实现
        3.2.3 监控中心软件设计
    3.3 陆地环境下RS码丢包恢复的可靠数据传输方案测试与分析
        3.3.1 陆地测试场景描述
        3.3.2 陆地测试结果与分析
    3.4 海洋环境下RS码丢包恢复的可靠数据传输方案测试与分析
        3.4.1 海洋测试场景描述
        3.4.2 海洋测试结果与分析
    3.5 本章小结
第4章 无线传感器网络基于ARQ重传的可靠数据传输方案
    4.1 基于ARQ重传的可靠数据传输方案的概述
    4.2 基于ARQ重传的可靠数据传输方案的设计与实现
        4.2.1 Ymodem通信协议
        4.2.2 传感器节点数据帧格式设计
        4.2.3 基于ARQ重传的可靠数据传输方案
    4.3 基于ARQ重传的可靠数据传输方案测试
        4.3.1 室内ARQ重传测试与分析
        4.3.2 室外ARQ重传的可靠传输方案测试与分析
    4.4 本章小结
第5章 总结与展望
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢

四、RS码纠突发错误译码算法研究与实现(论文参考文献)

  • [1]单载波高速光通信系统中数字信号处理技术研究[D]. 周洪航. 北京邮电大学, 2021(01)
  • [2]基于概率计算的RS码译码及RS-LDPC联合译码算法的研究[D]. 孙怡宁. 电子科技大学, 2021(01)
  • [3]新型串行融合Reed-Solomon码译码器设计[J]. 安翔宇,梁煜,张为. 西安交通大学学报, 2021(03)
  • [4]基于多项式余数码的扩展码及其应用的研究[D]. 程晨. 中国科学技术大学, 2020(01)
  • [5]DMB文件传输的信道编码方法研究及实现[D]. 刘禹. 重庆邮电大学, 2020(02)
  • [6]低信噪比下跳频突发传输系统关键技术研究[D]. 张立增. 西安电子科技大学, 2020(05)
  • [7]多波形电台中信噪比估计和抗干扰技术研究[D]. 郑晴花. 西安电子科技大学, 2020(05)
  • [8]光通信中空间耦合码的设计与译码算法研究[D]. 窦欣. 西安电子科技大学, 2020(05)
  • [9]高可靠乘积码的编译码技术[D]. 王婷. 天津大学, 2020(02)
  • [10]无线传感器网络的纠删与重传策略研究[D]. 程群. 天津大学, 2020(02)

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RS码突发纠错解码算法的研究与实现
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