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卫星通信人_256
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(2011-04-02 16:49)
标签:

纠错码

中星

数字信号

数据流

it

分类: 卫星通信系统/知识

卫星通信常常用到fec这个概念,那它是什么意思呢?

fec:forwarderrorcorrection,前向纠错。

   前向纠错是指信号在被传输之前预先对其进行按一定的格式处理,在接收端则按规定的算法进行解码以达到找出错码并纠错的目的。现代纠错码技术是由一些对通信系统感兴趣的数学家们和对数学有着深厚功底的工程师们在近50多年中发展起来的。1948年,法国数学家香农(shannon)发表了现代信息理论奠基性的文章《通信系统数学理论》。汉明(hamming)于1949年提出了可纠正单个随机差错的汉明码。普朗基(prange)于1957年提出了循环码的概念,随后,hoopueghem,bose和chaudhum于1960年发现了bch码,稍后,里得(reed)和所罗门(solomon)提出了reedsolomon(rs)编码,这实际上是一种改进了的bch码,现代通信采用的各种新技术,如mmds多点对多点分配业务、lmds本地多点分配业务、蓝牙技术、高速dh等要求信道编码纠错能力更高效率、更高运算速度、更快,这就导致了各种动态编码方案的出现并在工程中得到广泛运用,时至今日,信息理论仍是当前最活跃的研究领域之一。


   上面那些编码技术早就发明了,这些概念即使是学通信专业的对它们具体理论算法我想90%的人都不是那么真正知道!做为不做科学研究的人来说也不需要懂,能用就行了。我们从简单易懂的方面来解释,大家都知道,数字节目和模拟节目比,效果更清晰,色彩更纯净,通透性更高,画面没有杂质干扰。这都要得益于数字信号出色的抗干扰能力。在数字信号中,为了防止外界信号干扰,保护信号不变异,要进行多重的纠错码设置。数字信号在解码过程中,对错误信号十分敏感,每秒钟只要有很小很小的误码,就无法正常解码。而数字卫星信号之所以能顺利播放,又是得益于数字信号中的纠错码的设置。在各种纠错码的设置中,被称做fec的前向纠错是一个非常重要的防干扰算法。采用前向误差校正fec方法,是为了降低数字信号的误码率,提高信号传输的可靠性。


数字信号实际传送的是数据流,一般数据流包括以下三种:


es流:也叫基本码流,包含视频、音频或数据的连续码流。


pes流:也叫打包的基本码流,是将基本码流es流根据需要分成长度不等的数据包,并加上包头就形成了打包的基本码流pes流。


ts流:也叫传输流,是由固定长度为188字节的包组成,含有独立时基的一个或多个节目,适用于误码较多的环境。


  为了能形象的、浅显易懂地说明,我们来打个比喻,如果把es流比做产品的原材料,那么pes流就是工厂刚刚生产出来的一件产品,而ts流就是经过包装好送到商店柜台或用户手里的商品。如果es流的重量被成为净重,那么ts流的重量就被称为毛重。


  从pes流到ts流,这个过程中已经加进去fec纠错码,可以采用不同的速率fecrate,在dvb-s标准中,规定5种速率—1/2、2/3、3/4、5/6、7/8。以7/8为例,其实际意义是,在一个ts流中,只有7/8的内容是装有节目内容的pes流,而另外的1/8内容,则是用来保护数据流不发生变异的纠错码。还用上面的例子做比喻,如果整个节目的符码率是毛重的话,则7/8的节目内容好比是净重,而1/8的纠错码就是包装箱的重量。


  那有一点是可以肯定的,fec纠错率越低,则纠错码占据的比例越高,同样功率时,对解码的门限要求越低,要求天线口径越小,接收越容易;fec越高,则纠错码越低,解码门限值越高,天线口径要求越大,接收越困难。具体到我们用的,原来我们站上行的信号在中星九号上,后来转到中星6a上,中星九号卫星比中星6a卫星功率大,到中星6a上后为了保证接收天线尺寸尽量小,fec的值就由原来的3/4(中星九上用的)改为1/2(中星6a)了。
       
  

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