交织纠错编码的设计 - MCS-51单片机与无线调制器的应用

3 交织纠错编码的设计

　　纠错编码是提高数字传输可靠性的一种技术，是正确传输差分GPS改正信号的重要手段。数据在传输过程中，由于传输信道内部噪声及其造成的符号间干扰，以及传输外界环境的干扰，常常有突发性的错误发生。为了提高抗干扰能力，我们采用交织纠错编码来将一连串错误分散到多个码字中去，然后再采用能够纠正较少错误的码字进行编码，这样就可能纠正有较长错误的码字。例如，给定一个(n，k)线性分组码，我们利用交织可以把长为bλ的单个突发错误分散到λ个(n，k)码字中去，从而使每个(n，k)码字中只有长度为b的突发错误，这就提高了系统抗干扰的能力，提高了系统的纠错能力。

　　MCS-51单片机内部数据存储器一般为256 B，分为128 B的内部数据存储器和128 B的特殊功能寄存器。对于P89C58来说，其可寻址的数据存储空问可扩展至上边的128 B。在内部数据存储器中，20H～2FH(16个单元)作为一般工作单元，既可以由CPU按字节寻址，也可以按位直接寻址，进行位操作。我们正是利用了其中的20H～27H来构成交错编码空间。

　　通过8×8个矩型数据单元，循环按行(列)放置数据，然后再循环按列(行)读出数据，从而达到数据行进列出，或者列进行出，这样完成交错纠错编码。在这一过程中，需要注意时间的配合问题，数据的处理时问和数据的发送时间要协调一致，否者会导致数据不能正常接收。

　　4 调制解调器的设计

　　K224内部共有8个8 b的寄存器，对K224的操作是通过对这8个寄存器进行初始设置，确定工作状态来完成的。

　　2片Modem分别设置为工作于主呼和应答方式、禁止INT(中断)、经扰码器、禁止防卫音、关应答音发生器、关DTMF，同时接收发送采用同一判决平面，打开自适应均衡器。

　　在Modem正常传送数据之前，2个Modem以及Modem与DTE之间，为了确定双方的速率等问题，需要进行必要的连络，这就是所谓的握手。在握手的过程中，微控制器P89C58必须检测和确认确定的信号来控制握手的过程和Modem的状态。微控制器P89C58读取K224的检测寄存器的比特位，但是仅仅检测到某一比特位是预先的状态(1或者0)，就立即采取与该状态有关的动作是远远不够的。其中的原因有两个：第一是在握手过程中，检测到的信号必须要稳定地持续一段时间;第二是因为有噪声的干扰，某些比特位可能会发生由0到1或由1到0的突变。因此微控制器需要确认检测寄存器的比特位的状态，并且继续检测此信号是否持续了相应的时间。

　　为此，需要设计检测握手序列的方法。本文采用的是增计数器的方法，即将信号应持续的时间转化为一个预置数值，然后设置一个计数器，每检测到一个信号便加1，当增到预置数值时，才可认为该信号检测到了。

　　具体计算方法如下：每个握手过程所需检测的信号都有一个必须持续的时间，而这个信号到达接收机被检测器检测到要有一个延迟，用该信号的持续时间减去延迟时间，然后再用该信号的抽样频率乘以该数值，抽样频率应大于或等于被检测信号的数据率。上述程序设置是通过P89C58在系统七电复位后，对K224进行初始化的。图2是系统工作的流程图。

　　

 

　　5 结 语

　　本系统经过星研Star51PH单片机仿真器仿真，并通过TOP2005编程器编程后，结果证明系统是可行的，调制解调器接收在1 200 b/s可以完全稳定接收发送，当工作在速率较大时，长时间工作数据会不能稳定接收，需要进一步实验验证。该系统设计结构简单，性能稳定可靠。