• 《现代电子技术》2006年第17期摘录:

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正文摘录:

杨金林等:长电缆数字化传输系统塑旦靠壁退让大小来控制APC(自动功率控制)电路,在保证低误码率的同时降低发送功率。3交织在实际应用中,比特差错经常成串发生,这是由于持续时间较长的衰落谷点会影响到几个连续的比特,而信道编码仅在检测和校正单个差错和不太长的差错串时才最有效。为了纠正这些成串发生的比特差错及一些突发错误,可以运用交织技术来分散这些误差,使长串的比特差错变成短串差错,从而可以用前向码对其纠错。交织技术是对RS编码的很好补充,可以增强纠错能力。在本系统中,RS(28,24)的纠错能力是2个字节.交织深度为6,那么可纠长度为2×6—12个字节的突发错误。从图3可看出,交织离散化了成串的比特错误且不会增加信道的数据码元。小34567891011·…13ll。;15I-s…I8II。1...Izs┻┻┻┻┻┻┻┻原码序列一;交织和传输(红字为传输中误码),Ie111621l22lz,…sll3l1812,…。卜‘1zs┗┻┻┻┻┻┻┻┻┛皿Ⅱ田d萄西Ⅱ口王口工Ⅱ正Ⅱ王圈·!口正[曰图3交织示意4Reed—Solomon码和实现采用前向纠错编码(FEC),而不采用自动请求重传(ARQ)机制,在于下行的数据中.有对时间延迟非常敏感的GPS时间脉冲信号(本设计中采用秒脉冲信号1pps,每隔一秒钟,传送一串特定的字符表示秒脉冲)。ARQ机制在出现错误时,会重新传送,导致数据发送和正确接收之间的时延不确定。而使用FEC可以保证固定的延时,成本则是纠错编码开销。所以,FEC编码可以保证GPs时间信息的精确授时。差错控制编码技术对改善误码率、提高通信的可靠性具有重要作用。。RS码既可纠正随机错误,又可纠正突发错误,具有很强的纠错能力,在数字通讯、数字广播和数据存储系统中应用广泛。本设计中采用的RS码为(28,24·£=2),其中£是可抗长度字节数。对应的24符号,监督段为4字节(开销字节段)。实际中使用(255.251,f一2)的RS编码,即在28字节(包括同步字节)前添加231个全“O”字节,产生RS码后丢弃前面231个空字节.肜成截短的(28,24)RS码。RS的编码效率是:24j28。4.1单片机实现本方案中实现100kb/s的编码RS的编码运算量约为3MIPS,在24kb/s的信道I:,RS码的解码运算肇为4MIPS,交织解码需要2MIPS。所以,传感器端的调制解调器选择时钟频率在20MHz的增强型5l单片机(1个时36钟完成1个指令周期)来实现编解码等任务。RS解码较常用的是时域的迭代解码。利用Bez‘leka—mp—Massey(BM)算法的RS解码的主要步骤如下:(1)由接收码字R(T)求出伴随式S,的值。若S,全为O,说明传输过程中没有误码产生,跳到第(6)步;否则,执行下一步开始BM迭代算法;(2)由伴随式S,,用迭代方法求出差错位置多项式口(T);(3)通过钱搜索算法求解口(-r,)的根,找到差错位置数X.:(4)由伴随式S,及其差错位置数X,求出差错图样值E(Lr);(5)修正传输错误,发送的码字c(T)一R(z)一E(z);(6)从c’(T)中截取正确的信息数据.完成译码。单片机编解码流程如图4所示。土兰A表得接收矢嚼月al尊¨机RS编码流样<≤鸯至>上慷——————T————一l传BM替代算法求n《r)得到尖艟nI上NI曝堑至===—J上N丢弃.错误“数器加1.开始卜包接收钱搜索}【}到错议能性矢鲢YFomey罐法得到}抟误l‰值^通过t‘凡得到(’f由最仕竹计图4单片机编解码流程图4.2FPGA实现在数据采集器端,由于一个采集器连接4个传感器,RS和交织码需要编码24kb/s*4,解码量lOokb/s*4,所以,选用Xilinx公司的SpartanⅡ”系列的FPGAXC2S100…芯片来实现编解码。FPGA编码的解码过程如下:若设埘(z)是信息多项式,g(丁)是生成多项式,C(z)是发送码字。(1)先用x乘m(丁),实际上是把信息码后附加(”一

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