一种新型的长度可变的S-随机交织器的设计
Turbo码详解
第十三章 Turbo 码Shannon 理论证明，随机码是好码，但是它的译码却太复杂。
因此，多少年来随机编码理论一直是作为分析与证明编码定理的主要方法，而如何在构造码上发挥作用却并未引起人们的足够重视。
直到1993年，Turbo 码的发现，才较好地解决了这一问题，为Shannon 随机码理论的应用研究奠定了基础。
Turbo 码，又称并行级连卷积码(PCCC)，是由C. Berrou 等在ICC ’93会议上提出的。
它巧妙地将卷积码和随机交织器结合在一起，实现了随机编码的思想，同时，采用软输出迭代译码来逼近最大似然译码。
本章首先介绍Turbo 码的提出与构成原理；介绍迭代反馈译码算法（包括AWGN 信道与Rayleigh 衰落信道下的译码）；然后针对Turbo 码编译码特性，对几个问题进行了说明；最后介绍Turbo 码在3GPP 中的具体应用。
§13.1 Turbo 码的提出Turbo 码，又称并行级连卷积码(PCCC)，是由C.Berrou 等在ICC ’93会议上提出的。
它巧妙地将卷积码和随机交织器结合在一起，实现了随机编码的思想，同时，采用软输出迭代译码来逼近最大似然译码。
模拟结果表明，如果采用大小为65535的随机交织器，并且进行18次迭代，则在E N b /0≥0.7dB 时，码率为1/2的Turbo 码在AWGN 信道上的误比特率（BER ）≤-105，达到了近Shannon 限的性能（1/2码率的Shannon 限是0dB ）。
因此，这一超乎寻常的优异性能，立即引起信息与编码理论界的轰动。
图13-1中给出了Turbo 码及其它编码方案的性能比较，从中可以看出Turbo 编码方案的优越性。
由于Turbo 码的上述优异性能并不是从理论研究的角度给出的，而仅是计算机仿真的结果。
因此，Turbo 码的理论基础还不完善。
后来经过不少人的重复性研究与理论分析，发现Turbo 码的性能确实是非常优异的。
数字数据通信的优点
CRC码编码译码器的设计一．数字数据通信的优点与模拟数据通信相比较，数字数据通信具有下列优点：●数字技术比模拟技术发展更快，数字设备很容易通过集成电路来实现，并与计算机相结合，而由于超大规模集成电路技术的迅速发展，数字设备的体积与成本的下降速度大大超过模拟设备，性能价格比高；●来自声音、视频和其他数据源的各类数据均可统一为数字信号的形式，并通过数字通信系统传输；●在长距离数字通信中可以通过中继器放大和整形来保证数字信号的完整性而不累积噪音；●以数据帧为单位传输数据，并通过检错编码和重发数据帧来发现与纠正通信错误，从而有效保证通信的可靠性；●●多路光纤技术的发展大大提高了数字通信的效率。
二．差错控制编码1．概述通信系统中，信道存在的大量噪声和干扰使得经信道传输后接收到的码元波形变坏，故在接收端可能发生错误判决，造成误码（差错）。
由信道中乘性干扰引起的码间串扰，通常可以采用均衡的方法纠正；而加性干扰的影响则要通过其他途径解决。
通常，在设计数字通信系统时，首先应从合理地选择调制制度、解调方法以及发送功率等方面考虑。
若采取上述措施仍难以满足要求，则要考虑采用下述的差错控制技术了。
按加性干扰引起的错码分布规律的不同，可将差错分为三种类型：（l）随机差错：由随机噪声（如热噪声）造成的误码。
错码的出现是随机的，错码之间没有相关性，是统计独立的，错码的分布是零散的。
（2）突发差错：由脉冲噪声（如闪电等）造成的误码。
错码的出现是成串的，差错分布比较密集，也就是说，在一些短促的时间区间内会出现大量错码；差错之间有相关性。
差错的持续时间称为突发长度。
（3）混合差错：既出现随机差错又出现突发出错，而且哪一种都不能忽略不计时的差错称为混合差错。
出现上述三种差错的信道，分别称为随机信道、突发信道和混合信道。
为了降低误码率，提高数字通信的可靠性，往往要采用差错控制技术来发现可能产生的错码或发现并纠正错码。
差错控制方式常用的有以下四种：（1）检错重发方式（ARQ－Automation Repeat Request）：接收端收到发送端发出的信码后经检验，如果发现有错码，但不知道该错码的准确位置，则通过反向信道把这一判断结果告诉发送端。
块交织及解交织实验精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版实验五、块交织及解交织实验一、实验目的通过本实验掌握块交织的特性、产生原理及方法，掌握块交织对译码性能的影响。
二、实验内容1、观察经交织后的卷积编码信号。
2、观察随机差错经解交织后的差错分布，观察突发差错经解交织后的差错分布。
3、观察交织对卷积编码突发差错信号纠错的性能改善。
三、基本原理当移动通信信道出现深衰落时，数字信号的传输可能出现成串的突发差错。
一般的差错编码（如卷积码）只能纠正有限个错误，对于大量的突发误码无能为力。
通信系统采用交织编码和卷积码结合的方式来纠正突发差错。
交织的目的是把一个较长的突发差错离散成随机差错，使得纠错编码技术更容易纠正。
常用的交织技术主要有两类：块交织和卷积交织。
块交织通常在数据分块分帧的情况下使用，卷积交织对连续的数据流来说比较使用。
在码分多址系统中，基于数据分帧的情况采用了块交织的形式，所以这里我们仅介绍块交织的有关内容。
描述交织器性能的几个参数如下：①突发长度：突发错误的长度，用B表示。
②最小间隔：突发连续错误分布的最小距离，用S表示。
③交织时延：由于交织和解交织引起的编码时延，用D表示。
④存储要求：交织或解交织过程需要的存储单元的大小，用M表示交织器的性能通常用S/D以及S/M来描述，最小间隔S越大越好，交织时延D和存储要求M越小越好交织器的实现框图如图18-1所示图18-1 分组（块）交织器实现框图由图18-1可见，交织、解交织由如下几步构成： ⑴若发送数据（块）U 经信道编码后为：()112325X x x x x =；⑵发送端交织存储器为一个行列交织矩阵存储器1A ，它按列写入，按行读出，即16111621271217223813182349141924510152025x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x ⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦(18-1)⑶交织器输出后并送入突发信道的信号为()216111621222525,,,X x x x x x x x x x =(18-2)⑷假设在突发信道中受到两个突发干扰：第一个突发干扰影响5位，即产生于1x 至21x ；第二个突发干扰影响4位，即产生于13x 至4x 。
循环移位交织技术在全息存储系统中的应用
【 中图分类号ｌＴ ３３ ｌ Ｐ ３． ４ 文献标 识码ｌＡ 【 文章编号】 １０ —９６ （００ ２ ０ ８ —０ ０ ８ ７４ ２ １）０ — ０ １ ４
页 面数 据 记录 在 全 息 介质 上 ， 数据 通 过 全息 信 道
１ 引 言
目前 人们 对 信 息存储 空 问 的要求 越 来越 大 ，
¨
－ Ｃ 检测 ＿ Ｈ ＣＤ ｒ
值可表示为：（ ） √ ． ／＝ ．
其中 Ａ １（，（ ，（，（ ，（ １ 示 ， ＝ １ ２ ３ ４ Ａ５ ， 表 ） ） ） ） ）Ａ
的转置， （ 对应于ＳＭ当前坐标位置［ 的像 １ ） Ｌ ｆ ，
素值 ， （） Ａ（） Ａ ４ 、 ５ 分别对应于图 ２中 ２ ２ 、 ３ 、 （） Ａ（） 、
奎 燕 威 ４ 、，‘ 、、 、
（闽南理工学院，福建石狮 ，５２０ ６７０）
Ｉ 摘要 ｌ在全息存 储系统 中 ，数据在 二维 ‘ ’的形式进行存 储时 ，会 引入 大量 的突发错误 和随机错误 。为 了 页
将大 片的突发错误 离散开，使其变为单个的随机错误 ，就 需要使用 数据 交织技术。文 中提 出 了循环 移位 交织技术 ，并 在全息存储 系统 中对这种 交织技 术和格型交织技术进行 了仿真 比较 ，结果表 明，循环移位交织技术 能更有 效地克服全 息存储系统 中产 生的大尺 寸的突发错误。 ｌ 关键词 ｌ全息存储 系统 ；突发错误 ；循环移位 交织技术
因此， 了克服 和 纠正 这些 错误 ， 误 比特 率 （ｉ 为 将 ｂｔ
ｅ ｒｒｒ ｔ ，Ｂ Ｒ 降到用户可 以接受 的足够低 的水 ｒｏ ａ ｅ Ｆ ） 平， 需要运 用有效 的纠错编码 和交织技术 。数据交 织 是为 了克服 数据 在存储 信道 中受 到干扰 后产 生 大片错 误， 大片错误 离散开 。本文 提 出了循 环移 把
Turbo码S随机交织器的实现
６ ８
钱
宏 等 ： ｕｂ Ｔ ｒｏ码 Ｓ随 机 交 织 器 的 实 现
总第 ２０ ０ 期
下两 大准则 ＿ ： ３ ｊ １ ）码 重 分 布准 则 。在 ＡＷＧ 信 道 下 采 用 最 Ｎ 大似然 译码算 法 的线 性 纠错码 的性 能 ， 和此 种纠 错
码 的最小汉 明距 离 ｄ 或 自由距 离 ｄｒ 关 。Ｔｕ— 有 ｒ
码技 术进 入 了一个新 的阶段 。
２ Ｔｕ ｂ ｒｏ码 交织 器 的设 计 准 则
交 织 器 的性 能 影 响 了 Ｔｕ ｂ ｒｏ码 编 码 器 的编 码 输 出距 离特 性 ， 过 交 织 能 够 改 变 码 重 的 分 布 ， 通 并
降低 子编码 器 的 输 入 序列 之 间 和外 信 息 与 信 道 输
着 重 介 绍 了 Ｓ随 机 交 织 器 的原 理 ， 给 出 了其 一 种 基 于 冒泡 排 序算 法 的 实 现 方 法 。 仿 真 结 果 表 明 ， 短 长 度 的 Ｓ随 机 交 织 并 中
器性能优 良。
关键词
Ｔｕｂ ｒｏ码 ；Ｓ随 机 交 织 器 ；冒泡 排 Nhomakorabea序 算 法
Ｔ １．２ Ｎ９ １ ２
入 之 间 的相 关性 ， 而在 迭代译 码 过 程 中降 低误 比 进 特 率 。 因此 ， 设计 Ｔｕ ｂ 在 ｒｏ码 交 织 器 时 ， 遵 循 以 应
理 论分 析 和计算 机模 拟 表 明 ， 织器 在 Ｔｕ ｂ 交 ｒｏ
收 稿 日期 ：０ ０ ９月 １ 日， 回 日期 ：０ ０年 １ ２１年 ８ 修 ２１ Ｏ月 １ ５日 基金项 目： 国家 自然科 学 基 金 项 目 （ 号 ：０ ７ ０ １ ； 编 ６ ９ ２ ６ ） 国家 “ ６ ” 划 项 目（ 号 ：０ ８ ８ ３计 编 ２ ０ ＡＡ１ Ａ ０ ） 助 。 ２ ２４资 作者 简 介 ： 宏 ， ， 士 研 究 生 ， 究 方 向 ： 星 通 信 与 卫 星 导 航 。李 广 侠 ， ， 士 ， 士 生 导 师 ， 究 方 向 ： 星 通 钱 男 硕 研 卫 男 博 博 研 卫 信 与 卫 星 导航 。
跨尺度矢量光场时空调控验证装置概算
跨尺度矢量光场时空调控验证装置概算1. 简介跨尺度矢量光场时空调控验证装置是一种用于验证光场在时间和空间上的调控能力的设备。
它能够实现对光波在不同时间和空间尺度上的精确控制，以验证新型光学器件或技术在实际应用中的性能和可行性。
2. 设备原理该装置主要基于矢量光学原理，通过对光波进行相位和幅度的调控，实现对光波在时间和空间上的精确控制。
它包括以下几个关键组件：2.1 光源系统光源系统是该装置的核心部分，用于提供稳定、高亮度、宽谱范围的光源。
可以选择合适的激光器或白光源作为光源，并根据实验需求进行定制。
2.2 空间调制器件空间调制器件主要用于对入射光波进行空间上的调制，可以采用液晶空间光调制器（LC-SLM）、微镜阵列（DMD）等设备。
这些设备能够根据输入的控制信号，改变光波的相位和幅度分布，实现对光波的空间调控。
2.3 时间调制器件时间调制器件主要用于对入射光波进行时间上的调制，可以采用可调谐脉冲压缩器、电光调制器等设备。
这些设备能够根据输入的控制信号，改变光波的时间延迟和脉冲形状，实现对光波的时间调控。
2.4 光学检测系统光学检测系统用于对经过空间和时间调制后的光波进行测量和分析。
可以选择合适的检测器、成像系统等设备，并根据实验需求进行定制。
3. 概算预算根据以上设备原理和所需组件，初步估计跨尺度矢量光场时空调控验证装置的概算预算如下：部件数量单价（人民币）总价（人民币）光源系统 1 100,000 100,000空间调制器件 1 50,000 50,000时间调制器件 1 50,000 50,000部件数量单价（人民币）总价（人民币）光学检测系统 1 80,000 80,000辅助设备和材料- 20,000 20,000总计- - 300,000注：以上价格仅为初步估算，实际预算可能会有所变动，具体价格取决于所选设备的品牌、型号和功能要求。
4. 应用领域跨尺度矢量光场时空调控验证装置在以下领域具有广泛的应用前景：4.1 光学通信通过对光波进行时空调控，可以提高光纤通信中的传输带宽和容量。
一种新型的Turbo码交织器的设计
Ｗａ ｇ Ｈａ ｘｎ Ｌ ｕＳ ｕ ｎ ｆｎ ｎ ｎ ｉ ， ｉ ｈ ａ ｇ ｅｇ
（ ｌ ｇ ｆＥｌｃ ｒ ｎ ｃ ｎ ｎ ｏ ｍａ ｉｎ Ｅ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇｌ Ｃｏ ｌ ｅ ｏ ｅ ｔ ｏ ｉｓ ａ ｄ Ｉ ｆ ｒ ｔ ｎ ｉ ｅ ｒｎ ｅ ｏ
Ｓ ｕ ｈ Ｃｅ ｔａ ｉ ｅ ｓｔ ｏ ｔ ｎ ｌ ｉｓ Ｗ ｕ ａ ３ ０ ４ Ｃｈ ｎ ） ｏ ｔ— ｎｒｌ Ｕｎ ｖ ｒ ｉｙ ｆ ｒ Ｎａ ｉ ａ ｉ ｅ ， ｈ ｎ ４ ０ ７ ， ｉ ａ ｏ ｔ Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔｈ ｓｓ ｕ ｙ ｐ ｅ ｅ ｔ ｏ ｅ ｅ ｉ ｎ ａ ｐ ｏ ｃ ｏ ｈ ｎ ｅ ｌａ ｅ ， ａ ｄ ｕ ｅ ｕ ｌｒ ｗ－ ｏ ｕ ｙ ｌ ｒ ｓ ｓｒ ｃ ｉ ｔ ｄ ｒ ｓ ｎ ｓ ａ ｎ ｖ ｌ ｓｇ ｐ ｒ ａ ｈ ｆ ｒｔ ｅ ｉ ｔ ｒｅ ｖ ｒ ｎ ｍｅ ｎ ｑ ａ ｏ ｃ ｌ ｍｎ ｃ ｃｉ ｃ ｏ ｓ ｄ ｃ ｉ ｔ ｒｅ ｖ ｒ ｎ ｅ ｌａ ｅ ．Ｔｈ ｓ ｉ ｔ ｒｅ ｖ ｒｃ ｎ ｅ ｉ ｎ ｔ ｈ ｒ ｎ ｏ ｍａ ｉ ｎ ｃ ｒ ｅａ ｉｎ ｔ ａ ｈ ｔ ｏ ｌ ｃ ｎ ｅ ｌ ａ ｅ ．Ｉ ａ ｉ ｎ ｅ ｌ ａ ｅ ａ ｌ ｍｉ ａ ｅ ｔ ｅ ｍｏ ｅ ｉ ｆ ｒ ｔｏ ｏ ｒ ｌｔｏ ｈ ｎ ｔ ａ ｆ ｂ ｏ ｋ ｉ ｔ ｒｅ ｖ ｒ ｔ ｃ ｎ ａ ｓ ｅ ｍｕ ｅ ｔ ｅ ｌ ｗ ｉ ｈ ｏ ｅ ｒ ｅ ｕ ｎ ｅ ｅ ｆ ｃ ｉ ｅｙ ｌｏ ｐ ｒ ｔ ｈ ｏ ｗｅ ｇ ｔｃ ｄ ｗｏ ｄ ｓ ｑ ｅ ｃ ｆｅ ｔｖ ｌ ．Ｓ ｍｕ ａ ｉ ｎ ｒ ｓ ｌ ｈ ｗ ｈ ｔｔ ｅ ｐ ｏ ｏ ｅ ｎ ｅ ｌａ ｅ ｉ ｌｔｏ ｅ ｕ ｔ ｓ ｏ ｔ ａ ｈ ｒ ｐ ｓ ｄ ｉ ｔ ｒｅ ｖ ｒ ｓ
mersennetwister梅森旋转算法
mersennetwister梅森旋转算法梅森旋转算法（Mersenne Twister）是一种非常流行的伪随机数生成算法，由日本数学家松本Vigas的一种伪随机数发生器，其名称的由来是因为其周期长度是梅森素数时，最常用的版本是周期长为219937 - 1，也就是约等于10353的一个非常大的梅森素数。
它最初由松本和西明彦在1997年开发，被广泛用于计算机科学、统计学、金融学和其他领域的模拟和随机化中。
在现代计算机编程中，随机数生成是非常重要的一项工作，而梅森旋转算法无疑是其中最流行的之一。
下面我们将详细介绍梅森旋转算法的原理、应用和特点。
一、梅森旋转算法的原理梅森旋转算法是一种基于线性同余法的伪随机数生成算法，其核心原理是通过一个具有递归结构的线性同余方程来不断生成伪随机数序列。
具体而言，梅森旋转算法的核心方程如下：Xn+1 = (a*Xn + c) mod m其中Xn表示第n个随机数，a、c、m分别表示一组事先给定的参数，mod表示取模运算。
通过不断迭代这个方程，就可以生成一个伪随机数序列。
梅森旋转算法的优点在于其递归结构可以保证生成的随机数序列具有很长的周期，并且在统计上也具有较好的随机性。
二、梅森旋转算法的应用梅森旋转算法在计算机科学、统计学、金融学等领域有着广泛的应用。
在计算机科学中，随机数生成是很多算法和数据结构中的一个重要组成部分，梅森旋转算法可以用于生成仿真数据、密码学、游戏编程等领域。
在统计学中，很多统计模型的模拟和推断都需要用到随机数生成，梅森旋转算法可以帮助我们快速、高效地生成满足特定分布的随机数。
在金融学中，随机数生成也是非常重要的，梅森旋转算法可以用于模拟金融市场的波动和价格的随机变动。
三、梅森旋转算法的特点梅森旋转算法有着几个重要的特点。
首先，它具有很长的周期，这意味着在很长的时间内生成的随机数序列不会重复。
其次，它具有较好的统计性质，生成的随机数序列在一定程度上可以满足伪随机的要求。
微观交通仿真软件VISSIM使用介绍
第四章微观交通仿真软件VISSIM使用介绍第一节VISSIM微观仿真软件介绍1．VISSIM仿真系统基本原理VISSIM是由德国PTV公司开发的微观交通流仿真系统。
该系统是一个离散的、随机的、以十分之一秒为时间步长的微观仿真软件。
车辆的纵向运动采用了德国Karlsruhe大学Wiedemann教授的“心理—生理跟车模型”；横向运动(车道变换)采用了基于规则(Rule-based)的算法。
不同驾驶员行为的模拟分为保守型和冒险型。
VISSIM软件系统内部由交通仿真器和信号状态发生器两大程序组成，它们之间通过接口来交换检测器的呼叫和信号状态。
"交通仿真器"是一个微观的交通流仿真模型，它包括跟车模型和车道变换模型。
"信号状态发生器"是一个信号控制软件，它以仿真步长为基础不断地从交通仿真器中获取检测信息，决定下一仿真时刻的信号状态并将这信息传送给交通仿真器。
图4.1 VISSIM中交通仿真器和信号状态发生器2．VISSIM仿真系统基本功能VISSIM可以作为许多交通问题分析的有力工具，它能够分析在诸如车道特性、交通组成、交通信号灯等约束条件下交通运行情况，不仅能对交通基础设施实时运行情况进行交通模拟，而且还可以以文件的形式输出各种交通评价参数，如行程时间、排队长度等。
因此，它是分析和评价交通基础设施建设中各种方案的交通适应性情况的重要工具。
以下是VISSIM的主要交通分析功能：1、固定式信号灯配时方法的开发、评价及优化。
2、能对各种类型的信号控制进行模拟，例如：定时控制方法、车辆感应信号控制方法、SCATS和SCOOT控制系统中的信号控制等。
在VISSIM中，交通信号配时策略还可以通过外部信号状态发生器（VAP）来进行模拟，VAP允许用户设计自己定义的信号控制方法。
3、可用来分析慢速区域的交通流交织和合流情况。
4、可对各种设计方案进行对比分析，包括信号灯控制以及停车控制交叉口、环形交叉口以及立交等5、分析公共交通系统的复杂站台设施的通行能力和运行情况。
使用MATLAB实现交织器和（7,4）汉明码编码的级联，并和未进行交织的性能进行比较。
使⽤MATLAB实现交织器和（7,4）汉明码编码的级联，并和未进⾏交织的性能进⾏⽐较。
交织的原理交织使信道中的突发错误分散开来，将原来属于突发错误的信道改成独⽴的随机差错信道，从⽽发挥纠错编码的作⽤。
即交织实际是⼀种信道改造技术。
本质：交织是指⼀个数据序列在⼀⼀对应的条件下进⾏数据的位置重排过程。
常⽤的交织器主要有3种：矩阵分组式，伪随机式，半伪随机式。
由于序列较短的伪随机数之间的相关特性较⼤，对于实时性要求⾼、信息帧较短的通信系统，矩阵分组式优于其他2种。
随着信息帧长度的增加，交织长度也相应增长，此时若采⽤矩阵分组式交织器，交织前后信息序列的不动点增多，伪随机数产⽣更加均匀，交织前后的序列相关性减⼩，所以对于译码精度要求较⾼的通信系统，应该采⽤随机交织器。
半伪随机交织⽅式则为折衷的⽅案。
我做了哪些修改做的修改有：msg=randint(k*500,1,2,st1)改成了msg=randi([0,1],k*500,1); %信息序列st1这个随机数种⼦我没⽤到st2这个随机数种⼦被⽤到交织和解交织中了，我没有修改代码%来⾃《⽆线通信的MATLAB和FPGA实现》%使⽤MATLAB实现交织器和(7,4)汉明码编码的级联，并和未进⾏交织的性能进⾏⽐较。
clear all;close all;clc;st1=27221;st2=4831; %定义随机数⽣成的状态n=7;k=4; %汉明码的参数msg=randi([0,1],k*500,1); %信息序列code=encode(msg,n,k,'hamming/binary'); %编码%产⽣突发错误，使得相邻码字发⽣错误errors=zeros(size(code));errors(n-2:n+3)=[1 1 1 1 1 1];inter=randintrlv(code,st2);%交织inter_err=bitxor(inter,errors); %加⼊突发错误deinter=randdeintrlv(inter_err,st2); %解交织decoded=decode(deinter,n,k,'hamming/binary'); %译码disp('Number of errors and error rate, WITH interleaving:');[number_with,rate_with]=biterr(msg,decoded) %误码数据%没有交织code_err=bitxor(code,errors);decoded=decode(code_err,n,k,'hamming/binary');%译码disp('Number of errors and error rate, WITHOUT interleaving:');[number_without,rate_without]=biterr(msg,decoded) %误码数据%结论%有交织时接收端的误码率rate_with=0%⽆交织时接收端的误码率rate_without=0.002%可以看出交织器在信道改造中的作⽤。
交织的定义及原理介绍
交织的定义及原理简介交织器在陆地移动通信这种变参信道上，比特差错经常是成串发生的。
这是由于持续较长的深衰落谷点会影响到相继一串的比特。
然而，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有效。
为了解决这一问题，希望能找到把一条消息中的相继比特分散开的方法，即一条消息中的相继比特以非相继方式被发送。
这样，在传输过程中即使发生了成串差错，恢复成一条相继比特串的消息时，差错也就变成单个(或长度很短)，这时再用信道编码纠错功能纠正差错，恢复原消息。
这种方法就是交织技术。
在通信中，传输信息比特差错经常是成串发生的。
这是由于持续较长的深衰落谷点会影响到相继一串的比特。
然而，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有效。
为了解决这一问题，希望能找到把一条消息中的相继比特分散开的方法，即一条消息中的相继比特以非相继方式被发送。
这样，在传输过程中即使发生了成串差错，恢复成一条相继比特串的消息时，差错也就变成单个(或长度很短)，这时再用信道编码纠错功能纠正差错，恢复原消息。
这种方法就是交织技术。
假定由一些4比特组成的消息分组，把4个相继分组中的第1个比特取出来，并让这4个第1比特组成一个新的4比特分组，称作第一帧，4个消息分组中的比特2～4，也作同样处理，如图3-30所示。
然后依次传送第1比特组成的帧，第2比特组成的帧，……。
在传输期间，帧2丢失，如果没有交织，那就会丢失某一整个消息分组，但采用了交织，仅每个消息分组的第2比特丢失，再利用信道编码，全部分组中的消息仍能得以恢复，这就是交织技术的基本原理。
概括地说，交织就是把码字的b个比特分散到n个帧中，以改变比特间的邻近关系，因此n值越大，传输特性越好，但传输时延也越大，所以在实际使用中必须作折衷考虑。
基本原理交织原理交织原理交织其实是通信系统中进行数据处理而采用的一种技术，交织器从其本质上来说就是一种实现最大限度的改变信息结构而不改变信息内容的器件。
数字通信基带中的信道编码技术浅析
产业科技创新 Industrial Technology Innovation 74Vol.1 No.5数字通信基带中的信道编码技术浅析吴旭明（南宁富桂精密工业有限公司，广西 南宁 530000）摘要：文章对信道编码技术进行简要分析，并对该技术在基带中的设计与仿真内容加以阐述，主要包括方案设计、交织器设计、扰码设计三个方面。
同时，通过开展仿真分析，对交织器、扰码、循环冗余三者进行仿真，研究结果表明，信道编码技术的应用可有效减少输出延迟，使译码效率得到显著提升。
关键词：数字通信；基带；编码技术中图分类号：TN927.2 文献标识码：A 文章编号：2096-6164（2019）05-0074-02在信息时代背景下，数字通信的重要性日益突显出来，通信技术逐渐渗透到各行各业中，发挥着不可替代的作用。
在数字通信方面，基带传输数据十分关键，将信道编码技术应用其中，可有效提高数据传输的安全性、准确性，确保通信工作的顺利开展，对通信技术成熟优化来说具有重大意义。
1 信道编码技术简介主要是指在信源编码的基础上，将特定的、有规律的监督码添加到数据信道中，为信道统一提供帮助的技术，同时还可提高数字通信的准确性，便于通路区分。
在编码应用过程中，主要从两个方面着手：一方面是构造性编码，在性能方面受到一定制约，主要原理在于通过无记忆信道编码形成带有特定规律的记忆信道，且信道分布形式也由原本的离散性转变为连续性，通过相关编码，使个体信道转变为集体信道，显示容差也更加接近于零；另一方面，在数据传输时，信道内信息传输最大值可能超过预定值，可采用信道编码的方式解决，进而使编码器、译码器等理论问题得以解决，提高信息数据完整度。
2 信道编码技术在基带中设计与仿真2.1 设计2.1.1 方案设计在系统设计方面，主要由发送与接受两个模块构成。
在接收模块中，高频信号通过低噪声放大器LNA、混频与ADC 对模拟信号进行转变，使其成为数字信后解调，然后经译码与解交织器进行交错处理后，将数据信息存储到RX FIFO 之中；在发送模块中，将TX FIFO 数据经过卷积码，通过调制的形式使频率同步，利用放大器将功率放大后传输信号，完成对信道中的数据处理工作。
CARTRIDGE AUTOCHANGER
专利名称：CARTRIDGE AUTOCHANGER 发明人：YUKIMURA NOBORU,HIROSE
YOSHIHIKO,SUGITA SHIGERU,SATO MASA 申请号：J P 252554 84 申请日：1984 1129 公开号：JPS61130106A 公开日：19860618
申请人：CANON INC
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摘要：PURPOSE:To improve efficiency of housing, simplify arrangement, and achieve reduction of size, by controlling a cartridge housing rack with use of rotation angle detector means for moving it in rotation and positioning it to a target position in the captioned autochanger for a microfilm system. CONSTITUTION:When a drum type cartridge housing rack 21 is turned normal direction (a) or reverse direction (b), position plates 321-328 traverse in succession exposure light of a second photointerrupter 31. Hereby, a control unit counts cartridge taking out of first through eighth rack trains 251258, and successive facing as well as passing the conveying mechanism 40 thereof, and further retrieves a designated cartridge housing rack train and a rack stage, and stops its operation. An SL device 33 is actuated simultaneously with interruption of power supply to a motor M1, whereby the pin 35 is projected to engage with stopper slider plates 341348 for permitting those plates to accurately be stopped and fixedly mounted on the respective rack trains 251-258. Hereby, efficiency of housing a cartridge can be improved together with miniaturization of the equipment and simplification of its structure.
无线传感器网络物理层
无线传感器网络物理层
4 调制与解调
与传统的无线收发机结构相比，UWB 的收发机 结构相对简单。UWB 系统直接通过脉冲调制发送信 号而无传统的中频处理单元，所以该系统可采用软件 无线电的全数字硬件接收结构，如图 4- 13[26] 所示。
极高频 EHF
30-300GHz 毫米波
10mm-1mm
空间波
空间波
空间波
小容量微 波
中继通 信;
(352-
420MHz); 对流层散
射 通信(700-
10000MHz
); 中容量微
波 通信(1700-
2400MHz)
大容量微波 中继通信
(3600-
4200MHz); 大容量微波 中继通信
(5850-
DS-CDMA方案建议采用双频带(3.1一 5.15GHz和 5.825-13.6GHz )，即在每超过1 GHz的频带内用极短 的时间脉冲发送数据，其优势是硬件简单，频谱利用 率高 • 德州仪器（TI）与Intel支持的多频带OFDM 联盟 (MBOA)的OFDM方案 多波段OFDM方案则需建立一个子信道化UWB系统， 将分配的频谱划分成QPSK-OFDM调制子频带，每个 子频带为528MHz，优势是抗符号间干扰(Inter-symbol Interference :ISI)能力强，但硬件相对复杂。
8500MHz); 数字通信; 卫星通信; 国 际海事 卫星 通信(1500-
1600MHz)
再入大气层 时的通信; 波导通信
无线传感器网络物理层
• ISM波段
2 频段分频
ISM波段的特点是无 须申请，利于降低成 本。
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包 含 Ｑ 个 ＋ ＝， 丌 ｅ ）的 置 换 集 合 ＋ ， ， （ ，，ｌ ｅ 即 ＋ 。∈
＋ １ 。
定义 。这种新定义被称为周期长度 （ｙｌ ｌ ｇ ， Ｌ ： ｃｃ ｎ ｔ Ｃ ） ｅｅ ｈ
Ｃ （√ ｉ ）＝ｌ— ｌ Ⅳ Ⅳｊ ｉ ｊ ＋ｌ （）一 （）ｌ （） １
值 的合适范 围为 ＾ ≤Ｓ ｖＡ ２ ≤ ／ 。通常取 Ｓ＝￣Ａ ２ ／ 。
基 金 项 目 ： 国 家科 技 重 大 专 项 资 助 项 目（ ０９ Ｘ ３０ —０ ） ２０ Ｚ ０ ０２ ０ ９
作者简介： 李小文（ ９ ５ ） 男 ， １５ 一 ， 重庆人 ， 究员， 研 硕导 ， 主要研究方向为下一代移动通信技 术、 Ｄ Ｓ Ｄ ／ Ｓ Ｌ Ｅ系统开发（ｉａｗ ｎ ｑｙ Ｔ — Ｃ ＭＡ Ｇ Ｍ／ Ｔ １ｉｏ ｅ ＠ｃｃ— ｘ
Ｎｅ ｄ ｓｇ ｆｆｅ ｉ ｌ —ｅ ｇ ｈ Ｓ ｒ ｎ ｏ ｉ ｔ ｒｅ ｖ ｒ ｗ ｅ ｉ ｎ ｏ ｌｘ ｂ ｅ ｌ ｎ ｔ ． ａ ｄ ｍ ｎ ｅ ｌ ａ ｅ
ＬＩＸｉｏ ｗｅ ，ＣＨ ＥＮ ｅ ｄｏ ｇ ａ— ｎ Ｚｈ ｎ— ｎ ， ＣＨＥＮ Ｆａ—ａ ｔｎｇ
ｆ ．Ｓｈｏ ｏ ｏ ｕ ｉ ｔ ｎ＆ Ｉ ｏｍ ｔ ｎＥ ｇｎｅｉ ｂ ｏ ｅｅ Ｃ ｍ ｕｅ ｃ ｎｅ Ｔｃｎ ｌ ｙ ｈｎ ｑｎ ｎｖｒｔ Ｐ ｓ ＆ Ｔｌ ａ ｃｏｌｆＣｍｍ ｎｃ ｉ ａｏ ｎ ｒａｉ ｎ ｉ ｒ ｇ， ．Ｃｌｇ ｏ ｐ ｔ Ｓｉ ｃ ＆ ｅ ｏｏ ，Ｃ ｏｇ ｉ Ｕ ｉ ｓｙｏ ｏｔ ｆ ｏ ｅ ｎ ｌ ｏ ｆ ｒ ｅ ｈ ｇ ｇ ｅｉ ｆ ｓ ｅ— ｅ
・
４ ０・ ２
１２ 高扩展特性的 Ｓ 随机交织器 ． 一 在文献 ［ ］ Ｃｏｉ 提出一 种新型 的有效 的扩展特性 的 ７ 中， ｒｚ ｒ ｅ
（ ）ｌ＝ ｔ ， ｂ ｅ （） 对所有的 ∈１（ 。根据式 （ ） ｅ ２ －仃 ） ４ 创建一个
器 相 比较 。
图 １ Ｔ ｒ ｏ 编码 器 ｕｂ 码
从图 １中可看 出， 交织器有重要 的作用 。 自Ｔ ｒｏ ｕｂ 码介绍
以来 ， 出 了很 多 有 着 良好 性 能 的 交 织 器 。 其 中 Ｓ随 机 交 织 提 一 器 ］有 着 良好 的 距 离 特性 ， 且 也 符 合 Ｉ Ｓ准 则 。不 过 它 ， 而 Ｄ 只 适 用 于 码 块 大 小 固 定 的 系 统 。考 虑 到 实 际 中 的应 用 与 系 统 级 别 的性 能 ，ｕｂ 码 系 统 能 否 自 由调 整 交 织 器 的 大 小 是 非 Ｔ ｒｏ编
李小文 陈振东 ， ，陈发堂
（ 重庆 邮电 大学 ａ ．通 信 学院 ；ｂ ．计 算机 学 院 ，重庆 ４ ０ ６ ） ０ ０ ５
摘
要 ：为 了优化 Ｔ ｒｏ码 编码 系统 中的存储 ， 出 了一 种 新 型的 长 度 可 变的 Ｓ随机 交 织器 的设 计 方 法 ， 方 ｕｂ 提 一 此
其 中 ：∈［ ， ，∈［ —Ｓ＋ ，一１ ， ｉ １Ｎ］ ｉ １ ｉ ］ Ｓ＝
ＭＣ （ｒ Ｌ７ Ⅳ）＝ｍｎ ｃ （， ｉ ～ ）
Ｊ， Ｊ ≠
。
（） ２
最 小 周 期 长 度 （ ｉｉ ｕ ｙｌ ｌ ｇｈ Ｃ ） ｍ ｎｍ ｍ ｃｃｅ ｅ ｔ，Ｍ Ｌ ： ｎ
／＋ ｘ ＜Ｍ Ｌ ７ ） 则 取 下 一 个 元 素 ｅ 即 ｔ ＋１ 返 回 步 骤 Ｃ （ｒ ， ＝ｔ ，
关 键词 ：Ｔ ｒｏ码 ； 一 ｕｂ Ｓ 随机 交织器 ；扩展 特性 中图分类 号 ：Ｔ ９ １２ Ｎ １．２ 文献 标志码 ：Ａ 文章 编号 ：１０ —６ ５ ２ １ ） １４ ０ — ２ ０ １３９ （００ １—２９０ ｄ ｉ１ ． ９ ９ ｊｉ ｎ １０ — ６ ５ ２ １ ． １０ ６ ｏ：０ ３ ６ ／．ｓ ． ０ １３ ９ ．０ ０ １ ．５ ｓ
ｃｍ ｎｃｔｎ ，Ｃ ｏｇｉｇ４０ ６ Ｃ ｉａ ｏ ｍｕ ｉ ｉ ｓ ｈｎ ｑｎ ００ ５， ｈｎ ） ａｏ
Ａｂｓｒ ｃ ｔ ａ ｔ： Ｔｈｓ ａｔｃ ｅ ｐ ｏ ｏ ｅ ｅ ｍｅｈ ｄ ｔ ｓｇ ｈ ｌｘ ｂｅ ｌ ｎ ｔ ｒ ｎ ｏ ｉ ｅ ｌａ ｅ ｏ ｔｒ ｇ ｐｔ ｉａ ｉｎ ｉ ｉ ｒｉｌ ｒ ｐ ｓ ｄ ａ ｎ ｗ ｔ ｏ ｏ ｄｅ ｉｎ ｔ ｅ ｆｅ ｉ ｌ—ｅ ｇｈ Ｓ－ａ ｄ ｍ ｎｔｒｅ ｖ ｒｆ ｒｓｏ ａ ｅ ｏ ｉ ｚ ｔｏ ｎ ａ ｍ Ｔｕ ｂ ｏ ｉ ｇ ｓ ｓｅ ｒ ｏ ｃ ｄ ｎ ｙ ｔ ｍ． Ｉ ｏ ｓｒ ｃｅ ｈｅ ｈｉｈ—ｐ ｅ ｄ ｐ ｏ ｅ ｔ －ａ ｏ ｉｔ ｒｅ ｖ ｒｂ ｅ ｅ ｔｎｇ ａ ｐｒｐｒａｅ ｐｏ ｉｉｎ ａ ｄ ｅｅ ｔｃ ｎ ｔｕ ｔｄ ｔ ｇ ｓ ｒ ａ ｒ ｐ ｒｙ Ｓ ｒ ｎｄ ｍ ｎ ｅ ｌａ ｅ ｙ ｓ ｌ ｃｉ ｐ ｏ ｉｔ ｓｔｏ ｎ ｌ— ｍｅ ｔｔ ｔｃ ｕｄ ｉ ｎ ｈａ ｏ ｌ ｍｐｒｖｅ ｓ ｒ ａ ｒ ｐ ￣ｙ ｏ ｎｅ ｌ ａ ｅ ｎ ｅ ｃ ｔｒ ｔｏ ｎ ｗｈ ｃ ｉｃ ｅ ｓ ｄ ｌ ｎ ｔ ｆ ｉｔ ｒｅ ｖ ｒ Ｕｓｎ ｈｉ ｏ ｐ ｅ ｄ ｐ ｏ ｅ ｆｉ ｔｒｅ ｖ ｒ ｉ ａ ｈ ｉｅ ａｉ ｎ ｉ ｉｈ ｎ ｒ ａ ｅ ｅ ｇｈ ｏ ｎ ｅｌ ａ ｅ ． ｉｇ ｔ ｓ
ｍ ｔｏ ，ｉ ｅ ｅｖ ｒ ｗ ｔ ａ ｙｌｎ ｈ ｃ ｕｄｂ ｂａ ｅ ｕｔ ｔ ｉ ｇｏ ｅ ｉｔ ｌ ｖ ｒ ｉ ｍ ｌ ｌ ｇｈ ａ ｄ ｉ ｉ ｅｃ ｍ ｌｘ ｙ ｅ ｄ ｎ ｒ ａｅｓ ｉ ｎ ｇ ｏ ｌ ｅｏ ｔｉ ｄ ｊｓ ｓ ｒ ｎ ｅ ｅ ｅ ｔ ｓ ａｌ ｅ ｔ ｎ ｓｔ ｏ ｐｅ ｉ ｈ ｔｌ ｈ ｅｔ ｎ ｏｎ ｎ ｒａ ｗ ｈ ｎ ｔ ｍ ｔ
ｉ ｃｍ） 陈振 东（ ９ ６ ） 男， 建人 ， 士 ， 要 研 究 方 向 为 下 一 代 移 动 通 信 技 术 ； 发 堂 （９ ５ ） 男 ， 庆 人 ， ｔｏ ； ． １８ 一 ， 福 硕 主 陈 １６ 一 ， 重 副教 授 ， 导 ， 士 ， 要 研 究 方 向 硕 硕 主
为移动通信技术 、Ｄ ｓ Ｄ ／ ｓ ／ Ｔ Ｔ — ｃ ＭＡ Ｇ Ｍ Ｌ Ｅ的物理层算法．
第２ ７卷 第 １ １期
２１ ０ ０年 １ １月
计 算 机 应 用 研 究
Ａｐ ｌ ａ ｉｎ Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｏ ｕ ｅ ｓ ｐ ｉ ｔ ｓ ａ ｃ ｆＣ ｍｐ ｔ ｒ ｃ ｏ
Ｖ０ ． ７ Ｎｏ ｌ １ ２ ．１
ＮＯ Ｖ． ２０１ ０
一
种 新 型 的长 度 可变 的 Ｓ 随 机 交 织器 的 设 计 木 一
所有位 置都 被选择 。可 以看 出如果 ｓ值越 大 ， 成符 合条 生
件 的交 织 器 就越 困难 。 一 般 地 ， 交 织 器 的 长 度 为 Ⅳ， ｓ取 若 则
性， 但算法的时间复杂度很高为 ０ ／ ）并 不适 用。本文 提出 （、 ， ， ３
收稿 日期 ：２ １— ５２ ；修 回 日期 ：２ １ —６ ２ ０００—１ ０ ０ ０ ．７
高扩 展特 性 的 ｓ随机 交织 器产 生过 程 与 ｓ随 机交 织器 一 一
０ 引言
Ｔ ｒｏ码 又 称 并 行 级 联 卷 积 码 （ Ｃ Ｃ） 最 早 由 Ｂ ｒ ｕ等 ｕｂ ＰＣ ， ｅｒ ｏ
Ｓｒｎ ｏ ｔｒ ａｅ， Ｆ Ｓ随 机 交 织 器 ） 计 的 算 法 ， 展 特 － ｄｍ ｉ ｅｌ ｖｒ Ｎ Ｌ 一 ａ ｎ ｅ 设 扩 性 随 着 长 度 的增 加 而 增 加 ， 且 时 间 复 杂 度 低 。仿 真 结 果 表 明 而
１ 交 织 器 概 述
１ １ Ｓ 随机 交 织器 ． 一
ｓ 随机交织器是用 常量 ５从一般 伪 随机交织 器变化 得来 一 的 ， ｓ随机交织器 中， 于每一个 输入 位置 ｉ 随机选择一个 在 － 对 ， 输 出位置 ｂ ｉ ， （） 此值与先前 ｓ个输 出位置进行 比较 ， 如果说这 些位置 的任何一个与当前输出位置 的距离差 距小于 Ｊ 就拒绝 Ｓ ，
当前 输 出位 置 ， 新 随机 选 择 一 个 输 出位 置 。重 复 此 过 程 直 到 重
常重要的。在文献［ 中 ， ｅ ａｉ ４］ Ｆｒ ｒ 等人 提 出可裁 剪 的交 织 器 ， ｒ
但 并 没 有 增 加 扩 展 特 性 ， 适 用 范 围 小 。在 文 献 ［ ］ ， ｏｏ 且 ５ 中 Ｐｐ — ｖｋ 等 人 提 出一 种 长 度 可 变 的 ｓ随 机 交 织 器 （ ｅｉｌ ｌｎ ｈＳ ｓｉ 一 ｌ ｂ— ｔ ｆ ｘ ｅ ｅｇ — ｒｎｏ ｔ ｌａｅ，Ｆ Ｓ随 机 交 织 器 ） 虽 然 说 增 加 了 扩 展 特 ａｄｍ ｉ ｅ ｅｖｒ Ｌ 一 ｎｒ ，
Ｋｅ ｒ ｓ ｙ ｗｏ ｄ ：Ｔ ｒ ｏ ｃ ｄ ；Ｓ ｒ ｎ ｏ ｉ ｔｒｅ ｖ ｒ ｐ ｅ ｄ ｐ ｏ ｅ ｙ ｕ ｂ ｏ ｅ － ｄ ｍ ｎｅ ｌａ ｅ ；ｓ ｒ ａ ｒ ｐ ｒ ａ ｔ
了一 种 新 型 的可 变 长度 的 ｓ随 机交 织 器 （ ｅ ｅｉ ｅｌ ｇｈ 一 ｎｗ ｆｘｂ — ｎ ｌ ｌ ｅｔ
本 文 主 要 描 述 Ｓ随机 交 织 器 与 高 扩 展 特 性 的 Ｓ随机 交 织 ． 一
器准则 ， 阐述 了新 型 长度 可 变 的 ｓ随机 交织 器 设计 的算法 。 一
通 过仿真 ， 评估 本文提出的 交织 器 的设 计性 能 ， 并与其他 交织 医蒌 卜 圃 —
ｚ Ｌ— 叫 ｃ 编码器２ — —＿ Ｒｓ ２ ｌ