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1、CRC编解码设计方案第1章引言1.1概述通信，指人与人或人与自然之间通过某种行为或媒介进行的信息交流与传递，从广义上指需要信息的双方或多方在不违背各自意愿的情况下无论采用何种方法，使用何种媒质，将信息从某方准确安全传送到另方。模拟通信是利用正弦波的幅度、频率或相位的变化，或者利用脉冲的幅度、宽度或位置变化来模拟原始信号，以达到通信的目的。模拟信息源调制器信道解调器受信者噪声源图1-1模拟通信系统模型数字通信是用数字信号作为载体来传输消息，或用数字信号对载波进行数字调制后再传输的通信方式。它可传输电报、数字数据等数字信号，也可传输经过数字化处
2、理的语声和图像等模拟信号。信息源信源编码加密信道编码数字调制信道数字解调信道译码解密信源译码受信者图1-2数字通信系统模型与模拟数据通信相比较，数字数据通信具有下列优点：l数字技术的发展较模拟技术更快，数字设备通过集成电路很容易实现，并与计算机相结合，而由于超大规模集成电路技术的迅速发展，数字设备的体积与成本的下降速度大大超过模拟设备，性能价格比高；33l来自视频、声音和其他信息源的各类数据均可统一为数字信号的形式，并通过数字通信系统传输；l在长距离数字通信中可以通过中继器放大和整形来保证数字信号的完整性而不累积噪音；l以数据帧为单位传输数
3、据，并通过检错编码和重发数据帧来发现与纠正通信错误，从而有效保证通信的可靠性；l使用加密技术可有效增强通信的安全性；l多路光纤技术的发展大大提高了数字通信的效率。“信息社会”“信息经济”等名称越来越多的出现在我们的生活中，生活离不开信息，随着社会生产的发展,科学技术的进步,人们对传输信息的要求急剧增加.到了20世纪20年代,如何提高传递信息的能力和可靠性已成为普遍重视的课题,在传输过程中发生错误后能在收端自行发现或纠正的码。数字信号在传输过程中,由于受到干扰的影响，码元波形变坏。接收端收到后可能发生错误的判决。由于乘性干扰引起的码间串扰，可
4、以采用均衡的办法纠正.而加性的影响则需要用其他的办法解决。在设计数字数字通信系统时,应该首先从合理选择调制制度,解调方法以及发生功率等方面考虑，使加性干扰不足以影响达到误码率的要求,在仍不能满足要求是,就要考虑采用查错控制措施了。一些通用的系统,其误码率要求因用途而异,也可以把查错控制作为附加手段,在需要时加用。从查错控制角度看,按照加性干扰引起的错码分布规律的不同,信道可以分为三类。即随机信道、突发信道和混合信道。在随机信道中,错码的出现是随机的,而且错码之间的统计是独立的。在突发信道中,错码是成串集中出现的,即在一些短促的时间段内会出现
5、大量错码,而在这些短促的时间段之间存在较长的无错码区间。查错控制技术主要有以下四种:检错重发:在发生码元序列中加入差错控制码元,接收端利用这些码元检测到有码元时,利用反相信道通知发送端,要求发送端重发,直到正确接收为止。所谓检测到有码错,是指在一组接收码元中知道有一个或一些错码,但是不知道该错码该如何纠正。采用检错重发技术时，通信系统需要有双向信道传送重发指令。前向纠错：前向纠错一般简称FEC（ForwardError33Correction）。这时接收端利用发送端在发送码元序列中加入的差错控制码元，不但能够发现错码，还能将错码恢复其正确取
6、值。在二进制码元的情况下，能够确定错码的位置，就相当于能够就纠正错码。采用FEC是，不需要反相信道传送重发指令，也没有因反复重发而产生的时延，故实时性好。但是为了能够纠正错码，而不是仅仅检测到有错码，和检测重发相比，需要加入更多的差错控制码元。故设备要比检测重发设备复杂。反馈校验（FeedCheckout）：这时不需要在发送序列中加入差错控制码元。接收端将接收到的码元原封不动地转发回发送端。在发送端将它和原发送码元逐一比较。若发现有不同，就认为接收端收到的序列中有错码，发送端立即重发。这种技术的原理和设备都很简单。但是需要双向信道，传输效率
7、也比较低，因为每个码元都需要占用两次传输时间。检错删除（deletion）：它和检错重发的区别在于，在接收端发现错误码后，立即将其删除，不要求重发。这种方法只适用在少数特定系统中，在那里发送码元中有大量多余度，删除不分接收码元不影响应用。循环码是线性分组码中最重要的一个子类,它的结构完全建立在有限域的基础上,可以用近似代数的方法精确描述,循环码是1957年由普兰奇(Prange)提出的,此后几十年中得到了充分的研究和发展。起初人们认识到并感兴趣的是循环码的外在特点,即循环码码字的循环移位后仍然是码字,这个特点给循环码的编译码实现带来了便利。
8、在以后的实践中，人们从循环群的角度，在代数机构、纠错性能控制等方面找到了循环码更加吸引人的优越之处。目前，使用查错控制系统中使用的线性分组码几乎都是循环码或循环码的子类。循环冗余
