在选定的数字基带通信系统中,设计应用分组线性纠错编码,提高系统的可靠性。
(注:允许使用实验室提供的单片机板之外的智能控制部件,比如FPGA开发装置或自制电路,其它单片机、嵌入式系统的开发装置或自制电路。实验的各项其它要求不变。)
在信息码元序列中加入监督码元的技术,称为差错控制编码,也称纠错编码。不同的编码方法,有不同的检错或纠错能力,有的编码只能检错,不能纠错。一般说来,付出的“代价”越大,检(纠)错的能力就越强。这里所说的代价,就是指增加的监督码元多少,它通常可用多余度来衡量。
分组码是比较简单的一类纠错编码技术。在编码中,将信息码分组,为每组信码附加若干监督码元。监督码元仅监督本码组中的信息码元。
分组码可以看作是多维矢量,由固定长度的码字表示。一般的,长度n的二进制分组码有2n种可能的码字。从中可以选择M=2k个有效码字(kn)组成一种码。这样,一个k比特信息的分组可以映射到长度为n的一个有效码字,这样得到的分组码称为(n,k)码。
假设Ci,Cj是某(n,k) 二进制分组码的任意两个有效码字,如果Ci+Cj也是有效码字,则称该码是线性的。
可以考虑采用(5-1)式所列生成矩阵,及(5-2)式所列其对应的一致校验矩阵,来进行(7,4)汉明码的编码和译码。
,接收端的位同步时钟允许由发送端位时钟直接引入,代替本应由接收机位同步提取电路完成的工作。
连续7个码元为一个分组。在接收到的码流中,接收端必须判定各分组的起止位。如果判定失误,则无法正确进行译码。
显然,按7个一组划分,存在7种可能性。假定信道传输误码概率很低,则正确分组时,译码结果显示的误码应最少。所以,可以对7种可能情况同时进行“译码尝试”,取误码最少的情况,认定为分组正确。
考虑到在系统持续通信过程中,整个系统或其局部可能会发生故障,而后又恢复正常,所以“译码尝试”机制应有条件地被自动启动。建议设定一个误码率统计阈值,当动态误码率高于该值时,启动“译码尝试”机制,重新搜索分组同步。
在本例中,发送端把M序列发生器用作模拟信源。在接收端若采用以上1中描述的工作机制,则传输所使用的伪随机序列的周期不能太短,否则可能导致接收端对分组起止位的误判。
