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LED显示屏广泛应用在机场、体育赛事、广告投放等很多场合,既可以显示文字、图像等静态信息,也可以显示视频、录像等动态信息。传统的LED显示系统中,发送控制器与接收控制器之间采用网线作为传输媒介。网线容易受到电磁干扰的影响,当环境背景噪声大时,误码率会变高。仔细观察会发现很多LED显示屏上有许多图像坏块。其原因一方面是LED灯的损坏,另一个主要原因就是网线传输中出现误码,图像数据出错。设计可靠稳定的LED显示系统,必须要首先提高数据传输的可靠性。RS前向纠错编码能纠正小于等于冗余校验位数量一半的码元错误,而且能纠正一定数量的突发差错。对现有的网线传输系统而言,加入RS纠错码这种差错控制编码,是提高数据传输可靠性的一种有效途径。网线除误码率较高外,网线传输的信号衰减较大,传输距离有限。以太网中网线的传输距离不超过100米。由于网线自身的电气特性,其传输速率不超过1Gbps。LED显示屏随着分辨率的提高,数据量越来越大,对于分辨率为1280×1024,刷新率为80Hz的DVI视频显示数据,数据量约为2Gbps。如果加入校正处理,数据量更大。网线的传输速率逐渐满足不了系统的要求。
为了解决网线传输中可靠性差、传输距离短、速率低的问题,本课题首先研究了RS编译码算法,提出有限域并行乘法器和常数乘法器的设计方案。RS(15,9)编码器采用典型编码器结构。译码器的设计包括输入数据缓存、伴随式的计算、关键方程求解、错误转换值计算、错误值计算和错误纠正等功能模块。设计中采用流水线结构,提高了时钟运行频率;通过规则化设计,确定了解码器延时。设计的RS(15,9)编码可以纠正3个码元的码元错误和任意6比特的突发错误。另外,设计了并行多模光纤数据传输系统,采用Aurora传输协议,双通道传输,每通道传输速率为2Gbps,测试距离300米,工作正常。光纤传输系统一方面作为RS(15,9)码的硬件验证平台,另一方面也是设计一种更可靠的数据传输系统,在LED显示系统升级或其他的数据传输中应用。