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正文摘录:

2006年第21期总第2362.2汉明编译码汉明码是一种高码率的纠单个错误的线性分组码。为了组帧方便，本系统的纠错码采用改进的(7，4)汉明码，多增加了一位监督位，变为(8，4)汉明码，他能纠正一个误码，或检测两个误码。监督码元的公式如下所示：..r口3=n70口60口5峪l。一蕃f口2一n70口60n41兰1n，一a，曰≥口。∈王≥口。兀I。。一。。(壬)。。(壬)。。本系统中串／并转换后的输入码元放在28位缓存中，以4个码元为一组，组成4*7的矩阵，对每4位码元按上述监督码元的公式进行(8，4)汉明编码，这样经过汉明编码以后输入码元增加了一倍，变成56位码字，组成8*7的矩阵。在接收端，汉明码译码过程中最主要的是对码字进行检错和纠错，纠错的方法是根据汉明码的伴随式s和错误图样E的关系求出发生错误的具体的位置，并加以纠正。汉明译码的原理图如图3所示。由于在纠错编码时，所用的4个监督码元是相关的，也即是由其中的任何3个可以推出另外一个。所以在汉明码译码时，可以任取其中的3个作为汉明译码的监督方程。根据奇偶校验的特性，他可以检测到奇数个误码。因为(8，4)汉明码只能纠正一个误码，在译码时，可以先对接收到的码字进行偶校验，根据奇偶校验的特性，他可以检测到奇数个误码。如果发现偶校验的结果即图中的如为“l”，则说明存在一个码元的错误，否则，存在偶数个误码。图3汉明译码原理图2.3交织编解码纠错编码可以纠正随机错误，但在实际通信系统中，常常出现突发错误。突发错误一般是一个连续的错误序列，所以错码的位数往往会超出差错控制的纠错范围。纠正突发错误通常采用的是交织编码。因此在汉明编码后再进行交织编码，这样出来的信号既能抗随机错误又能抗突发错误，提高了信道传输的正确率。本系统中交织编码后是7*8的交织矩阵，交织解码后是8*7的纠错矩阵。2.4均衡和加密在进行数据传输时，为了防止数据被他人窃取，可以在传输的数据中使用加密序列。同时，为了防止过长的连“o”或连“1”的出现，要使用扰码，对数据信号起到均衡的作用。为此，可以把两者结合起来，在传输的数据中加入一定的码组，既对数据进行了加密，也使加人的码组具有均衡的特性。例如，要发送的数据是7*8的交织矩阵，所以加入8个相同的7位伪随机序列对发送的数据进行均衡和加密。另外，在接收端进行解密时，必须要知道一帧数据的起始位，才能进行相应的解密工作，既必须要有帧同步信号。我们采用在帧的开头插入巴克码作为帧同步信号的方法，即连贯式插入法。在本系统中我们在帧头插人一个13位的巴克码，这样，经过以上编码以后，一帧信号中有13位巴克码，56位信息码，最后加上1位冗余位，构成了70位的一帧信号发送出去。2.5帧同步信号的提取要提取连贯式插入法的帧同步信号，关键是把巴克码从信号流中识别出，同时又要尽可能做到不出现漏检和错检的情况。。帧同步器的原理框图如图4所示，主要由分频器、识别器和同步保护电路3部分组成。当分频器输出一个脉冲，识别器也应该输出一个脉冲，只要他们的相位对应输出，那么就可以把帧同步信号提取出来。同步保护电路中有前向保护和后向保护电路，调节识别器的判决门限，以避免漏同步和假同步的现象出现。位同步wtb数据信号SN分频器：丌或门与门2调节判决门限S触O发R器O帧同步zhtbdata图4帧同步器原理框图2.6时序的设计在设计程序过程中，还要考虑到时序的问题。要将所有的功能模块连接到一起实现编码或解码，必须要保持时序的一致和同步。如果时序混乱，将会导致整个系统出错。不论是在发送端还是接收端，所传输的数据都要用时钟来触发。在本系统中，发送端进入到28位缓冲器的数据为串行数据，编码输出的是70位的串行数据，由此可见要有两个主要的驱动时钟，分别为28位数据的时钟为elk和70位数据的时钟为clk2，且频率关系为elk一2.5clk2，这是因为容量为70位的缓冲器输出数据速率为28位缓冲器的2.5倍。接收端，通过[)PSK解调，可以提取出位同步信号即clk2，而clk通过clk2的2.5分频得到。这里就要用到小数分频的原理。设计分频系数为N—O.5的分频器，其电路可由1个模N计数器，二分频器和1个异或门组成，电路如图5所示。43骛