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用误码率测试仪测试驱动FEC代码

2014-03-10 10:54
汉水狂客
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  纠错技术是设计现代数字通信系统的重要环节。也许,选择一种会大大降低设计速度并增加设计复杂度的纠错码并非难事,但结果往往却会令人失望。而选择合适的又是很高效的纠错码也很容易--但要使用合适的测试仪器来帮忙。

  FEC(前向纠错)是许多现代数字通信系统的重要组成部分,它能将其他情况下无法使用的链路变成切实可用的系统。从DVD到移动电话,从电视到磁盘机,纠错技术都是一个数学奇迹,应用得当,能收到劣材成器的效果。图1是一个使用FEC编码和解码的通信信道的简化图。

图1:使用FEC编码和解码的通信信道的简化图

图1:使用FEC编码和解码的通信信道的简化图

  图1 在一个采用前向纠错的通信信道中,系统在发送前修改数据,以增加减小数据和未检测出的差错一起被接收的可能性。为了恢复原始数据,接收机需要完成与发送端相反的过程。

  在数字通信期间纠正误码的方法各不相同,从简单的误码检测机制到非实时纠错、实时现场纠错,不一而足。从中选用哪种纠错方法,取决于系统需求以及预期误码的统计数据。而对纠正偶然随机单个误码的需求,你可以选择一种不适合于少而短的多位突发差错的纠错方法。一个个很长的突发差错事

  件,可能需要一种不同的纠错方法,而这种方法需要大量缓存并且可能引入无法接受的等待时间。你在选定有效的纠错方法时必须进行权衡,这就要求你了解或者预期系统性能需求和应用性能需求。

  在设计纠错方法之前,你必须完全了解系统中发生的典型误码类型。获得这些资讯的最好办法是收集不同典型情况下的误码统计数据。以前,误码统计数据只有平均误码率,使人无法深入了解纠错方法的设计情况。位误码率测试仪能捕获检测到的误码的确切的位的位置,为你选择纠正方法提供所需的精确统计数据。有助于你做出抉择的统计数据实例有:

  ●  分别测量位误码率和猝发脉冲误码率;

  ●  不同猝发脉冲长度的概率分布;

  ●  包含不同误码数量的数据块总数;

  ●  误码之间的无误码间隔分布。

  如果你使用这些统计数据以及系统要求,则这些测量就可为你做出明智的设计抉择提供必要的数据。

  例如,常用于存储器阵列的汉明码(Hamming),非常适合于纠正短码字中的高概率随机单位差错。将维特比栅格检测器作为子集的最大似然码,可以减少由白噪声引起的单位差错。磁带驱动器和软盘驱动器使用的法尔(Fire)码,能够对长度小于7位~15位的少量单猝发脉冲差错进行快速有效的纠正。从CD-ROM至深空通信系统等各种设备使用的乘积阵列RS (Reed-Solomon)码,能高效地纠正潜在的长突发脉冲差错,但却要使用大容量缓存器,并会延长处理等待时间。

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