现代铁路远程控制系统远动系统技术基础.pptxVIP

现代铁路远程控制系统远动系统技术基础第1页/共87页 15-7月-2322.3 差错控制与电码结构 远动系统要完成各种数字信号的远距离传输。为保证各种命令的正确执行和各种表示信息的准确无误，我们要求数字信息的传输系统都达到无误传输。但是，数据在信道中传输不可避免地要受到各种干扰，从而造成传输差错。 不论何种干扰引起的错误，不外乎两种形式：一是随机错误，另一种是突发错误。 随机错误即数据系列中前后码元之间是否发生错误彼此无关，产生这些错误的信道称之为无记忆信道或随机信道。2.3.1 差错控制 第2页/共87页 15-7月-2332.3 差错控制与电码结构 突发错误即一个错误的出现往往影响后面数据的错误，错误之间有相关性，发生这种突发错误的信道称之为记忆信道或突发信道。 由于实际信道的复杂性，所呈现出的错误往往不是单纯的一种，而是随机和突发错误并存，只不过有的信道以某种错误为主罢了。 为了降低误码率，可以采用两条途径：采用新的传输系统和使用差错控制技术。前者受各方面因素的限制，不易实现，主要是采用后者来实现。2.3.1 差错控制 第3页/共87页 15-7月-2342.3 差错控制与电码结构 差错控制的基本思想是通过对信息序列作某种变换（变换方法不同，也就构成不同的差错控制码），使原来彼此独立、相关性极小的信息码元，经变换后，产生某种相关性，从而在接收端有可能根据这些相关的规律性来检查识别，进而纠正信息序列在信道中传输时所造成的差错。 为实现这种相关性，在发送端用信道编码器在信息元后面增加一些码元，叫监督（或校验）码元。信道编码器就是抗干扰编码器。不同的差错控制编码方法有不同的检错、纠错能力。常见的检纠错码有奇偶校验码、水平一致监督码、水平垂直一致监督码、群计数码、等比码、线性分组码等。2.3.1 差错控制 第4页/共87页 15-7月-2352.3 差错控制与电码结构 为了克服通信系统中差错的有害影响，除了要选择适当的码型外，还必须从整体出发，考虑如何控制这些差错。 在数据传输系统中，差错控制方式主要有四种：前向纠错方式（FEC）检错重发方式也称自动回询重传方式（ARQ）混合纠错方式（HEC）反馈重发方式即信息反馈方式（IRQ）2.3.1 差错控制 第5页/共87页 15-7月-2362.3 差错控制与电码结构 2.3.1 差错控制 FECARQ1．前向纠错（FEC） ：前向纠错方式FEC（Forward Error Correction）是在发送端将数据信息按一定的规则附加余码元，组成纠错码。 2．自动回询重传（ARQ）：这种方式又可称为检错重传、判决反馈或反馈纠错，记作ARQ（Automatic Repeat Request）。第6页/共87页 15-7月-2372.3 差错控制与电码结构 2.3.1 差错控制 IRQHEC3．混合差错控制方式（HEC）：如果将FEC和ARQ适当结合起来，就能克服各自的缺点，这就是混合差错控制方式，也称混合纠错方式HEC（Hybrid Error Correction）。4．信息反馈（IRQ）：也就是信息重传请求IRQ（Information Repeat Request），将接收到的数据原封不动地通过反馈信道送回到发送端。第7页/共87页 15-7月-2382.3 差错控制与电码结构 2.3.2 电码结构 远动系统实际是数据传输系统与自动控制系统的结合，其信息的传输是靠电码来完成的。因此，远动技术中一个非常重要的内容就是研究电码，也就是电码结构。 所谓电码就是按照一定的规律组织起来，代表一定含义的一组脉冲信号。每一个脉冲称为电码单元，简称码元。几个码元组成一个码组（码字），而电码就由几个码组来构成。整个电码代表一定的信息内容，而每个码组分别表达了信息内容的一部分。第8页/共87页 15-7月-239电码结构前导码同步码 信息码校正码 2.3 差错控制与电码结构 2.3.2 电码结构 第9页/共87页 15-7月-23102.3 差错控制与电码结构 2.3.2 电码结构 前导码放在整个电码的前部，它没有任何具体的含义，由“1”和“0”信号交替或是全“1”、全“0”等组成。它是为了在接收端建立起位同步信号和克服滤波器建立时间的影响而编成的码组，其码元数目根据位同步和滤波器建立的时间而定。 同步码是为了建立群同步而设立的码组，利用它提供准确的时间标准实现群同步。码组长度和采用的类型可任意选择。 信息码是电码的核心部分，直接反映电码