新版移动通信实验指导书（上册） - 图文

六、 实验仪器

1、移动通信实验箱 一台； 2、台式计算机 一台；

四、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（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。

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。

最简单的交错器是一个n?m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5?7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。

7 14 21 28 35

6 13 20 27 34

5 12 19 26 33 4 11 18 25 32 3 10 17 24 31 2 1 9 8 16 23 30 出

7 14 21 6 13 20 5 12 19 4 11 18 3 10 17 24 31 2 9 16 23 30 1 8 15

入 15 22 29 28 35 27 26 34 33 25 32 22 29 出

?? 2 29 22 15 8 1

信道中5个连续的突发差错

信道

去交错器

入

交错器

图3.2.1-1 5?7行列交错器工作原理示意图

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 =?0??1??1?1111001111000010000100??0?0??1?

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]

其编码电路设计如图3.2.1-2：

图3.2.1-2

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。

然后，我们设计一个8×7交织器以后，让八个（7，4）分组码经过交织器后输出到信道，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。

7 14 21 28 35 42 49 56

6 13 20 27 34 41 48 55

5 12 19 26 33 40 47 54 4 11 18 25 32 39 46 53 3 10 17 24 31 38 45 52 2 9 16 23 30 37 44 51 1 8 15 22 29 36 43 50 7 14 21 28 35 42 49 56 6 13 20 27 34 41 48 55 5 12 19 26 33 40 47 54 4 11 18 25 32 39 46 53 3 10 17 24 31 38 45 52 2 9 16 23 30 37 44 51 1 8 15 22 29 36 43 50