通信設(shè)計(jì)練習(xí)-m序列1(編輯修改稿)
2025-04-22 04:35 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ，具體是傳1萬(wàn)個(gè)2位的十六進(jìn)制數(shù)就有50多個(gè)錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)。能不能進(jìn)一步減少誤碼率呢？。為了減少誤碼率，通過(guò)分析數(shù)據(jù)，我們可以發(fā)現(xiàn)誤碼分布的比較散，所以選擇漢明碼就能達(dá)到糾錯(cuò)的目的。在每發(fā)送四位信息位（a6a5a4a3）后我們發(fā)送三位監(jiān)督位（a2a1a0）從而達(dá)到糾錯(cuò)的目的。漢明碼是一種能糾一位錯(cuò)的線性分組碼，由于它的編譯碼簡(jiǎn)單，在數(shù)據(jù)通信和計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用，如在藍(lán)牙技術(shù)和硬盤陣列中。它的最小碼距為3，可以糾正一位錯(cuò)誤，但對(duì)于兩位錯(cuò)不能檢測(cè)，還可能會(huì)造成誤糾。盡管發(fā)生一位錯(cuò)的概率相對(duì)最高，但在一些要求較高的應(yīng)用中漢明碼不能滿足要求。用一個(gè)例子說(shuō)明漢明碼的具體原理及方法：我們用a0 a1 a2 a3 a4 a5 a6 表示七個(gè)碼元，用S1 S2 S3表示由三個(gè)監(jiān)督方程式計(jì)算得到的校正子，并假設(shè)S1 S2 S3三位校正子碼組與誤碼位置的對(duì)應(yīng)關(guān)系如下表所示： 表A S1 S2 S3 誤碼位置 S1 S2 S3 誤碼位置 001 010 100 011 a0 a1 a2 a3 101 110 111 000 a4 a5 a6 無(wú)錯(cuò)由表可知，當(dāng)誤碼位置在a2 a4 a5 或 a6時(shí)，校正子S1=1；否則S1=0。因此有 S1=a6+a5+a4+a2 （1）(以下運(yùn)算均為模二運(yùn)算)當(dāng)誤碼位置在a1 a3 a5 或 a6時(shí)，校正子S2=1；否則S2=0。因此有 S2=a6+a5+a3+a1 （2）同理，有 S3=a6+a4+a3+a0 （3）在編碼時(shí)，a6 a5 a4 a3 為信息碼元，取決于被傳輸?shù)男畔?。由?）（2）（3）可知，監(jiān)督碼元a2 a1 和 a0應(yīng)根據(jù)以下監(jiān)督方程確定： a6+a5+a4+a2=0 a6+a5+a3+a1=0 a6+a4+a3+a0=0 即 a2=a6+a5+a4 a1=a6+a5+a3 a0=a6+a4+a3由此得到的16個(gè)許用碼組列于表中 表B 信息位 監(jiān)督位 信息位 監(jiān)督位 a6a5a4a3 a2a1a0 a6a5a4a3 a2a1a0 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 000 011 101 110 110 101 011 000 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111 111 100 010 001 001 010 100 111接收端收到每個(gè)碼組后，計(jì)算S1 S2 和S3，如不全為0，則可按表A確定誤碼位置，然后予以糾正。例如，接收碼組為0000011，可以算出S1S2S3=011，可知在a3位置上有一誤碼。由于（7，4）碼的最小碼距為Dmin=3，它能糾正一個(gè)誤碼或檢測(cè)兩個(gè)誤碼，如超過(guò)糾錯(cuò)能力，則反而會(huì)因“亂糾”而增加新的誤碼，在本例中若測(cè)出a2 a1 或a0有錯(cuò)，信息位 a6a5a4a3繼續(xù)保持原值。若通過(guò)計(jì)算S1 S2 S3的值，得到信息位有錯(cuò)，則將相應(yīng)的出錯(cuò)位的值取反，在上例中由于a3上有誤碼，所以只要將a3的值取反即可。由于漢明碼只能糾正單個(gè)錯(cuò)誤，在實(shí)際的運(yùn)用中，若出現(xiàn)多個(gè)錯(cuò)誤的情況，可采用BCH碼，BCH碼是循環(huán)碼的一個(gè)重要子類，它具有糾多個(gè)隨機(jī)錯(cuò)誤的能力。 Add_noise模塊：此模塊是一行為模塊，模擬的是實(shí)際傳輸過(guò)程。這個(gè)模塊相對(duì)比較簡(jiǎn)單：將前一個(gè)coder模塊多產(chǎn)生的M序列串(unnoised_data)讀入之后加入帶符號(hào)的2倍噪聲(noise=random % 3產(chǎn)生最大值為2的隨機(jī)數(shù))，這樣所得到的就是加入噪聲的接收端信號(hào)(noised_data)。noised_data = unnoised_data + noise。Correct_Decoder模塊：此模塊包括兩個(gè)可綜合模塊decoder模塊和 correct模塊，實(shí)現(xiàn)的最基本的功能是解調(diào),以31為一個(gè)循環(huán)，將接收到的信號(hào)的符號(hào)位與存儲(chǔ)器中的31位M序列依次相比，來(lái)判斷是加上一個(gè)正數(shù)還是減去一個(gè)正數(shù)，每輸完31個(gè)數(shù)將此時(shí)的累加值與我們所設(shè)定的閥值相比較，大于此閥值的話取1，否則取0。比較完31個(gè)數(shù)后和將累加的值重新設(shè)為初始值。除了解調(diào)這個(gè)基本功能以外,還有一些附加的功能,如同步頭的捕捉,核
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