【正文】 新排序結(jié)構(gòu)（即所謂蝶型結(jié)構(gòu)）是為了優(yōu)化運算而設(shè)計的，因為其中蝶型與蝶型之間是相互獨立的。它和運籌學(xué)中求最短路徑的算法相類似。實用中m不大于10。注意：幀時鐘上升沿為起始時刻。信道編碼對此誤碼是無能為力的。下面以一個5*4交織為例來說明信息序列經(jīng)交織后抗突發(fā)誤碼的能力。采用交織技術(shù)，并不需要像信道編碼那樣要附加額外的監(jiān)督碼元，卻可以降低系統(tǒng)對抗干擾能力的設(shè)計要求，因此在一些傳輸信道復(fù)雜的通信系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用。試解交織。對所傳信號頻譜的擴展給予CDMA以多址能力。實驗一 直接序列擴頻（DS）編解碼實驗一、實驗?zāi)康?. 了解直擴擴頻和解擴的原理和系統(tǒng)組成；2. 熟悉通過DSP完成直擴擴頻解擴和數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程。 圖352為相應(yīng)的信號波形。*：選作，需要計算機和DSP的仿真器實驗二 跳頻（FH）通信實驗實驗?zāi)康?. 了解跳頻和解跳的基本原理；2．了解DSP（數(shù)字信號處理器）在移動通信中的應(yīng)用；3*. 熟悉通過DSP完成跳頻、解跳和數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程。在接收端的本振信號是一個和發(fā)送端跳變規(guī)律一致的頻率跳變信號，經(jīng)過混頻后，就可以解調(diào)出原始信號。發(fā)送端由信源產(chǎn)生的信息流去調(diào)制頻率合成器產(chǎn)生的載頻，得到射頻信號。四、 實驗步驟1．打開移動實驗箱電源，等待實驗箱初始化完成；2．先按下“菜單”鍵，再按下數(shù)字鍵“3”，選擇“三、 擴頻通信基礎(chǔ)”,再按下數(shù)字鍵“1”選擇“1. 直擴編解碼”；3．通過測試點TP201觀測和偽隨機序列頻率相同的時鐘信號；4．通過測試點TP202觀測原始數(shù)據(jù)的波形；5．通過測試點TP203觀測發(fā)送方的偽隨機碼的波形；6．通過測試點TP204觀測擴頻后的數(shù)據(jù)波形；7．通過測試點TP205觀測解擴后的數(shù)據(jù)波形；8．通過測試點TP206觀測解擴后的偽隨機碼波形。在接收端，接收到的擴頻信號，經(jīng)高放和混頻后，用與發(fā)送端同步的偽隨機序列對擴頻信號進行解擴，經(jīng)信號的頻帶濾波器濾波，便得到所傳輸?shù)男畔?。CDMA按照其采用的擴頻調(diào)制方式的不同，可以分為直接序列擴頻（DS）、跳頻擴頻（FH）、跳時擴頻（TH）和復(fù)合式擴頻，其中直擴方式與其它方式相比，實現(xiàn)數(shù)譜擴展更方便。由于碼序列的帶寬遠大于所承載信息的信號的帶寬，編碼過程擴展了信號的頻譜，所以也稱為擴頻調(diào)制，其所產(chǎn)生的信號也稱為擴頻信號。7. 再用通道二測量TP203波形數(shù)據(jù)，以幀同步上升沿為起始時刻記錄一幀16位碼元數(shù)據(jù)。比較大的延時在系統(tǒng)中是要加以限制的，因此，對于交織矩陣的設(shè)計，應(yīng)結(jié)合信道的特點、信號的特征以及信道編碼的糾錯能力綜合考慮。通常將交織矩陣的行數(shù)m成為交織深度。*：選作，需要計算機和DSP的仿真器實驗四 GSM交織技術(shù)實驗一、實驗?zāi)康?. 了解交織技術(shù)的原理；2．掌握交織的基本方法；3．驗證采用交織技術(shù)后抗突發(fā)誤碼的能力；二、實驗內(nèi)容1. 記錄實驗中各個測量點數(shù)據(jù)；2．根據(jù)交織技術(shù)的方法對得到的數(shù)據(jù)進行驗證；3．檢測誤碼位數(shù)及誤碼位置并得到原數(shù)據(jù)；三、實驗原理前面所介紹的信道編碼技術(shù)：分組碼與卷積碼，只能檢測出或糾正單個誤碼或不太長的連續(xù)誤碼，在一般信道中誤碼通常是單個的或隨機分布的，利用信道編碼可以有效地提高傳輸質(zhì)量。 這種譯碼的譯碼約束長度常為編碼約束長度的數(shù)倍，因而可以糾正不多于(df/2)個錯誤。下面僅對使用較多的維特比譯碼方法進行介紹，對另外兩種方法感興趣的，可自行查閱資料。通過觀察網(wǎng)格圖可以發(fā)現(xiàn)在網(wǎng)格圖中輸入信息x（n）并沒有標出，但如觀察到轉(zhuǎn)移后的狀態(tài)表示（x（n），x（n1））就可以發(fā)現(xiàn)輸入信息已經(jīng)隱含在轉(zhuǎn)移后的狀態(tài)中。以(2，1，2)編碼器為例，則該編碼器的狀態(tài)有四種：00，10，01和11，下面分別用a，b，c，d來代替。（1） 多項式法一個卷積編碼器完全由移位寄存器的數(shù)量和模2加法器與移位寄存器的連接方式所決定。編碼器輸出序列為c＝u一般地，最小距離d表明了卷積碼在連續(xù)m段以內(nèi)的距離特性，該碼可以在m個連續(xù)碼流內(nèi)糾正(d1)/2個錯誤。其解碼方式同“實驗原理”部分所講，監(jiān)督矩陣為（2512）。對于線性系統(tǒng)碼，其監(jiān)督矩陣具有如下形式：式中，P是一個r*k階矩陣，Ir是r階的單位矩陣。在矩陣Q的左邊加上k*k階單位方陣，構(gòu)成一個新的矩陣，則由式（256）可得到 （257） 由此可見，只要矩陣G確定了，即可由k位信息碼元的所有序列組合形式生成整個碼組（共有個）。若用（）表示編碼器輸出的7位碼元，用一個三位二進制數(shù)（）表示7個碼位上出現(xiàn)誤碼及無誤碼的狀態(tài)，的不同取值與誤碼位置可規(guī)定為如下表251所示的對用關(guān)系。分組碼的檢糾錯能力與碼組中附加的監(jiān)督碼元個數(shù)有關(guān)，當(dāng)r越大，禁用碼組越多，誤碼使許多碼組變?yōu)榻么a組的可能性越大，則編碼的檢糾錯能力越強，但同時，附加的與傳輸信息無關(guān)的碼元個數(shù)增加了，因此，在實際應(yīng)用中要折中考慮數(shù)據(jù)率和差錯控制編碼的檢糾錯能力。觀察TP603輸出的一幀壓縮數(shù)據(jù)有何變化。4. 改變一次SW601的設(shè)置，按下AMBE2000的復(fù)位按鈕RST601，對AMBE2000進行復(fù)位。二、實驗原理本實驗有三個內(nèi)容分別是：語音模數(shù)變換、語音壓縮編譯碼、語音編碼性能。AMBE2000可以工作于主動方式和被動方式。語音接口是外置的A/DD/A芯片，流入和流出的語音數(shù)據(jù)流格式應(yīng)該匹配。SEL0SEL1SEL2SEL3SEL4Speech Rate(bps)FEC Rate(bps)Total　Rate(bps)00000240002400101002350501000036000360011010335025011110400004000011103750250110004800048001110045502500100036001200000103100170001010415022506400100104400280072000011077502508000101104650335000100960009600011004850475011111200002000000013600036001000140000400001101240016000100148000480000011400080011101360012001001124002400110016400064000101140002400110114400280072000010180000800000111400040001010196000960010111360060000111124007200圖25 AMBE2000的速率選擇引腳和壓縮速率的關(guān)系通過修改AMBE2000的引腳VAD_EN、ECHOCAN_EN和SLIP_EN的電平值也可以改變語音信號的壓縮性能。圖23為每20ms的有格式數(shù)據(jù)輸出包。AMBE2000聲碼器與主機接口的數(shù)據(jù)格式分為兩種：一種是有格式，另一種是無格式。該芯片是一種靈活性好，高性能，低功耗的單片實時全雙工語音壓縮解壓芯片。和通道聲碼器一樣，收端激勵源或者產(chǎn)生隨機噪聲，或者產(chǎn)生基音周期脈沖序列，激勵幅度取決于輸入增益。這種編碼技術(shù)又叫聲碼器技術(shù)，其語音質(zhì)量比前者差，尤其時自然度較差，較難從聲音辨認出講話人聲音的特點；同時，它和語音特征有較大關(guān)系，不同人講話，其質(zhì)量不同。ADPCM在數(shù)碼率為32kb/s，可達到64kb/s的PCM系統(tǒng)的通話質(zhì)量，而且壓縮了數(shù)碼率?？梢月牭较鄳?yīng)的聲音。具有大信噪比、輸入輸出增益可編程控制、低工作電壓(～)，并且一片兩用的特點，是一種很受歡迎的芯片。這樣就使輸入信號與量化噪聲之比在小信號到大信號的整個范圍內(nèi)基本一致。當(dāng)抽樣速率一定時，量化級數(shù)目增加和量化電平選擇適當(dāng)，可以使與f(t)近似程度提高。圖21示為脈沖編碼調(diào)制的原理框圖。脈沖編碼調(diào)制（PCM）是把模擬信號變換為數(shù)字信號的一種調(diào)制方式，其最大的特點是把連續(xù)輸入模擬信號變換為在時間和振幅上都離散的量，然后將其轉(zhuǎn)化為代碼形式傳輸。2．在測試點TP201測試輸出的時鐘，分別在測試點TP20TP20TP20TP205測試16位的WALSH序列。表131 16階Walsh序列序號Walsh函數(shù)表示W(wǎng)alsh序列表示01 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 011 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 10 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 121 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 10 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 131 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 10 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 041 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 10 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 151 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 10 1 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 061 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 10 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 071 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 10 1 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 181 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 10 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 191 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 10 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0101 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 10 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0111 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 10 1 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1121 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 10 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0131 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 10 1 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1141 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 10 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1151 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 10 1 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 Walsh函數(shù)的自相關(guān)特性并不理想，但是互相關(guān)特性很好，為了改善自相關(guān)特性，實際系統(tǒng)中，序列經(jīng)Walsh函數(shù)調(diào)制后，再用自相關(guān)特性好的PN序列進行擴頻。三、實驗原理1．Walsh序列的基本概念Walsh序列是正交的擴頻序列，是根據(jù)Walsh函數(shù)集而產(chǎn)生。先按下“菜單”鍵，再按下數(shù)字鍵“1”，選擇“一、 偽隨機序列”，出現(xiàn)的界面如下所示：再按下數(shù)字鍵“2”選擇“2 GOLD序列產(chǎn)生”，則產(chǎn)生一個級數(shù)為31的Gold序列。Gold序列最大的優(yōu)點是具有比m序列多得多的獨立碼組。三、實驗原理m序列雖然性能優(yōu)良，但同樣長度的m序列個數(shù)不多，且m序列之間的互相關(guān)函數(shù)值并不理想（為多值函數(shù)）。打開移動實驗箱電源，等待實驗箱初始化完成。C3USBUSBUSB串口J01USB串口輸出a1a2a3000111101011001001111010110010011110101100100111101011001000初始狀態(tài)