信道编码与交织技术
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2.信道均衡技术
在接收端的均衡器中产生与传输信号信道特性相反的特 性,抵消信道产生的延时干扰信号,从而正确的判断和恢复 有用的信号,均衡器实质是一个横向滤波器。如图所示为线 性均衡器的结构图。
由 2N + 1 节延时线()构成,每节延时线对应消除不同
传输路径的延时信号,而节抽头处的增益系数 g 为自适应体调 整参数,它根据均衡器输出及一定的判断数据和运算来调整加 权系数。
语音编码器一般有两类输出: (1)对语音音质有显著影响的数据,有 182 bit,必须通过 信道编码,提高抗干扰能力。信道编码使用分组码,即在每组 信息码后附加若干个校验码,编码结构如图所示。
校验码数位越多,纠错能力越强,检验码的数位多少,通 常用多余度来衡量。
(2)对语音质量无重要影响的数码,有 78 bit 数据不经过 信道编码。
取出时按列进行,每列有 114 bit 语音数据。40 ms 的语音 信号被交织分散成 8 个时段,每个时段安插在一个信道帧对应 的一个时隙上,分时传送。而每个信道帧又包含 8 个时隙,故, 一个信道可同时供 8 台手机通话。
3.语音时隙的基本格式
2 57 bit 语音数码 2.37 bit 识别来自其 他传输的语音 26 bit 同步数据 3 bit 头识别码 3 bit 尾识别码 30.5 s(8.25 bit)的保护时间 每隙数据共 156.25 bit。
例:表为偶数码编码方式,若收到的代码组 0111,因为 1 的个数为 3,不是偶数,即可判断信息码中有一位出现错码。
局限性:若两位码同时出错,此种校验方式是查不出的, 但这种情况的概率比单错少得多。
Fra Baidu bibliotek
(2)重复码 重复码是一种简单有效纠正错误的方法,它将信息码重复 传送几次,只要正确传送的次数多于错误传送的次数,就可用 取多的原则来排除差错。
(3)循环码 特点是一组数据里的每个数码每次向左或向右循环一个位 置,就可得到另一组数码,故称循环码。这样接收到的一组数 码若不符合此规律,即可认为是错码,并可通过电路逻辑运算 求出错码的位置,并加以纠正。
二、交织技术
手机数据传输过程中出现错误的两种情况:
(1)随机错码——噪声随机引起的单个错码。 (2)突发性错码——传输中的衰减或阴影等引起的连续 数个数据发生错码。 信道编码可以纠正第一种情况,针对第二种情况引入交织 技术。
1.交织技术
发送端将信息码排列顺序打乱,重新排列组合,使不同帧 的信息码相互穿插交织后再发送到信道中去。在信道中即使产 生突发性差错,由于相邻的数码已经化整为零,分散在不同的 信息帧中,因此只引起随即误差,接收端去掉交织,恢复原来 的数据顺序,错误可按随机错码来处理。
2.交织编码方式
如图所示
20 ms 为一帧的 语音信号经过信道编 码输出为 456 bit,交 织编码器将两帧语音 信号按每行 8 bit 写入, 写完共 114 行。
在每一帧(20 ms)语音信号经过信道编码总位数是
378 bit + 78 bit = 456 bit
编码后总传输速率为
456 bit 22.8 kbit / s 20 ms
2.信道编码的种类 信道编码重要有奇偶校验码、重复码、循环码等。
(1)奇偶校验码
在信息编码后附加 1 位检验码,使信息码和校验码中 1 的 个数为偶数。奇校验码要求 1 的总个数为奇数,偶校验码要求 1 的总个数为偶数。
4.总结
GSM 手机的语音 需要经过模/数转换、 语音编码、信道编码 和交织编码等信号处 理,数据变化情况如 图所示。
三、信道均衡
1.信道均衡技术的意义 手机工作期间,由于障碍物的反射会产生多径时延,接收 数据信号出现码元交叠现象,如图所示,即手机同时收到本码 源(直射波)的交叠信号,从而产生干扰,使之出现错码。为 了避免这种干扰,引入信道均衡技术。