子模块四__实训项目：分组码+交织与解分组码.ppt

1、现代移动通信技术基础,2,模块一 基础知识模块 模块二 天线与无线电波传播模块 模块三 无线组网技术模块 模块四 信源编码与信道编码模块 模块五 数字调制技术模块 模块六 扩频通信与码分多址技术模块 模块七 移动通信特有的交换技术模块 模块八 抗干扰和衰落通信模块,课程目录,3,模块四 信源编码与信道编码模块,子模块一 信源编码 子模块二 实训项目：PCM与ADPCM语音压缩编码 子模块三 信道编码 子模块四 实训项目：分组码交织与解分组码解交织,4,实训项目：分组码交织与解分组码解交织,一、实验目的 二、实验仪器 三、实验原理 四、实验步骤 五、实验报告,5,一、实验目的,一、实验目的 1、

2、了解分组码的编码原理和利用伴随式译码的基本方法； 2、掌握简单的交织和解交织的基本原理和方法； 3、了解利用交织和编码结合的方法纠突发差错的原理。,6,实训项目：分组码交织与解分组码解交织,一、实验目的 二、实验仪器 三、实验原理 四、实验步骤 五、实验报告,7,二、实验仪器,二、实验仪器 1、移动通信实验箱 一台； 2、台式计算机 一台。,8,实训项目：分组码交织与解分组码解交织,一、实验目的 二、实验仪器 三、实验原理 四、实验步骤 五、实验报告,9,三、实验原理,三、实验原理 1、交织在纠突发差错中的原理 数字信号在传输过程中，会受到各种噪声和干扰的影响，使接收端产生错误判决，造成误码（

3、差错）。差错的类型主要有二种。 （1）随机差错 信道中各码元是否出现差错，与其前、后码元是否差错无关，每个码元独立地按一定的概率产生差错。从统计规律看，可以认为这种随机差错是由加性高斯白噪声AWGN引起的，主要的描述参数是误码率。,10,三、实验原理,（2）突发差错 差错成片出现，一个差错片称为一个突发差错。突发差错总是以差错码元开头、以差错码元结尾，头尾之间并不是每个码元都错，而是码元差错概率大到超过了某个标准值。通信系统中的突发差错是由突发噪声引起的，比如雷电、强脉冲、时变信道的衰落等。存储系统中，磁带磁盘物理介质的缺陷、读写头的接触不良等造成的差错均为突发差错。 对突发差错，本身有多种纠

4、突发差错的编码方式，如GSM移动通信中所用FIRE码。也可以简单地利用交织的方式打乱成片的突发差错，与一般的纠错编码相结合，也能达到很好的纠突发差错的效果。,11,三、实验原理,最简单的交错器是一个nm的存储阵列，码流按行输入后按列输出。图3.2.1-1是一个适用于码长N=7的57行列交错器的示意图，从图中看到，码流的顺序1,2,3,7,8经交错器后变为1,8,15,22,29,2,9。现假设信道中产生了5个连续的差错，如果不交错，这5个差错集中在1个或2个码字上，很可能就不可纠。采用交错方法，则去交错后差错分摊在5个码字上，每码字仅一个。,图4-26 57行列交错器工作原理示意图,12,三、

5、实验原理,2、利用交织与分组编码结合纠突发差错的实验 我们首先设计能纠一位差错的（7，4）系统线性分组码。输入信息bit为：u3,u2,u1,u0。(7，4) 线性分组码，其生成矩阵是： G =,编码后数据为c6,c5,c4,c3,c2,c1,c0,该编码是系统编码，所以，其中c3,c2,c1,c0= u3,u2,u1,u0,13,三、实验原理,其编码电路设计如图3.2.1-2：,图4-27 （7，4）线性分组码编码电路图 该线性分组码在无交织时，一个7比特收码中如果错2位比特将不能正确译码。,14,三、实验原理,然后，我们设计一个87交织器以后，让八个（7，4）分组码经过交织器后输出到信道，

6、进行传输。 在信道传输的过程中，如果发生一个长度小于8bit的突发差错，在接收端解交织以后，错误比特将分摊在多个码字上，每码字仅一个差错，在分组码的纠错范围以内，突发差错可以完全纠正过来。,15,三、实验原理,图4-28 87交织器工作原理示意图,16,实训项目：分组码交织与解分组码解交织,一、实验目的 二、实验仪器 三、实验原理 四、实验步骤 五、实验报告,17,四、实验步骤,四、实验步骤 1、 将实验箱和计算机通过串行口连接好，为实验箱上电。 2、 将与实验箱相连的电脑上的学生平台程序打开。在“实验选择”栏中选择“分组码交织”实验，点击确认键。从而进入此实验界面。 3、 在实验界面点右下方

7、“操作”一栏中的 “生成数据”，让系统自动生成待编码的随机比特。也可在界面上直接双击所显示的bit，修改其值。（信息的显示为图形显示比特显示）。 4、 在界面上点击下发“原始数据”，该数据将被送入单片机（或CPLD）进行分组码编码和78交织，然后经过编码和交织后的数据被送回学生平台并显示在“编码数据”栏。,18,四、实验步骤,5、 学生可以在噪声图样一栏加入一个突发差错，然后点击“加噪声”，再点击下发“加噪数据”，将加入噪声的信息比特送到单片机（或CPLD）进行分组码解码和解交织。 6、 解码和解交织以后的数据被回显在解码数据一栏，同时，不能纠正的误码比特在“错误统计”显示。 7、（可选）利用

8、CPLD实现分组码交织时，学生自己编写（7，4）分组码的编码和解码模块程序，综合适配后，下载到CPLD中，然后重复26步骤，进行验证。,19,实训项目：分组码交织与解分组码解交织,一、实验目的 二、实验仪器 三、实验原理 四、实验步骤 五、实验报告,20,五、实验报告,五、实验报告 记录加入一个突发差错的长度分别为8个以上和8个以下的实验数据。 比较上述两组数据的纠错性能，说明原因。,21,子模块四小结,理解实验目的； 了解实验仪器； 理解实验原理； 掌握实验步骤； 写出实验报告。,22,信源编码与信道编码模块小结,识记：信源编码、信道编码的定义和分类； 领会：各种信源编码器和信道编码器的基本工作原