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如何提高交织技术的误码纠正能力?

时间:2023-06-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:交织技术正是为解决这一问题而设计的。图1-5-11 m×n交织器下面以一个5×4交织为例来说明信息序列经交织后抗突发误码的能力。当误码长度大于20时,5×4交织已完全失去了分散误码的能力。因此,交织矩阵的结构,尤其是交织深度决定了采用交织后所具有的抗突发误码的能力。应充分发挥信道编码的纠错能力,并尽量减少由于交织而带来的延时。

如何提高交织技术的误码纠正能力?

前面所介绍的几种信道编码只能检测出或纠正单个误码或不太长的连续误码,在一般信道中误码通常是单个的或随机分布的,利用信道编码可以有效地提高传输质量。但在移动通信系统中,干扰和衰落引起的误码往往具有突发性,是长串连续的块状误码。信道编码对此误码是无能为力的。交织技术正是为解决这一问题而设计的。交织是将原信息中的连续比特分散到不同的时间段中组成新的序列,新组合的序列在信道中传输时,当出现长串连续的误码时,在接收端通过去交织,误码就被分散成单个的或很短的连续误码,分散后的误码一般都能利用信道编码的纠错能力予以纠正。

交织可分为卷积交织和分组交织两类。分组交织是将待处理的m×n个信息数据,以行的方式依次存储到一个mn列的交织矩阵中,如图1-5-11所示。然后以列的方式读取数据,得到n帧码组、每帧有m个信息比特的输出序列。这样的输出序列已将原来连续的信息比特分散开了,原来连续的比特在输出序列中均被(m-1)个比特所间隔。通常将交织矩阵的行数m称为交织深度。m越大,则交织后信息比特被分散的程度越高。

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图1-5-11 m×n交织器

下面以一个5×4交织为例来说明信息序列经交织后抗突发误码的能力。图1-5-12a中,当以列的方式读出数据时,输出序列如图1-5-12b所示。可以看到,原来连续的码元,被其他的4个码元间隔开。假设交织后的序列在信道中传输时,由于干扰而产生了5个连续的误码,如图1-5-12c中阴影码元所示,而图1-5-12d所示是去交织后的信息序列,由此可看出,连续的误码经过去交织后被分散为单个的误码。交织深度越深,误码被分散的距离越大。像这样间隔一定距离的单个误码,利用一般的信道编码即可得到检出或纠正。(www.xing528.com)

但对于图1-5-12所示的5×4交织,当突发误码长度大于5时,去交织后仍会有连续的误码。当误码长度大于20时,5×4交织已完全失去了分散误码的能力。因此,交织矩阵的结构,尤其是交织深度决定了采用交织后所具有的抗突发误码的能力。交织深度越深,误码被分散的距离越大,抗连续误码的能力越强。但由于交织在发送端和接收端都是先存储后读出,对于系统传输会带来延时。比较大的延时在系统中是要加以限制的,因此,对于交织矩阵的设计,应结合信道的特点、信号的特征以及信道编码的纠错能力综合考虑。应充分发挥信道编码的纠错能力,并尽量减少由于交织而带来的延时。

采用交织技术,并不需要像信道编码那样要附加额外的监督码元,却可以降低系统对抗干扰能力的设计要求,因而在一些传输信道复杂的通信系统中有着广泛的应用。

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图1-5-12 交织前、交织后及解交织数据序列示意图

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