由于技术或逻辑的原因,可作为一个整体处理,但不一定在时间上相邻的一串连续比特。
Turbo码
Turbo码是一种性能接近香农极限的信道码,具有很高的编码增益。鉴于 Turbo码的卓越性能,CCSDS(空间数据系统咨询委员会)将 Turbo码写入“遥测同步和信道编码”建议,并规定了Turbo码的编码器结构和参数、码字格式等。 Turbo码译码器需从接收数据中分离出各个码块,分别对每个码块进行译码,所以译码前必须完成码块同步。
CCSDS建议规定在每个 Turbo码块前添加
ASM(附属同步标识或同步字),译码器通过在接收数据中搜寻ASM实现码块同步,并给出了ASM长度,但未给出具体的码块同步方法和同步参数。
码块同步过程
参考一般遥测帧同步方法,设计码块同步器工作步骤如下:
1)用接收数据流和同步字模板进行相关运算的方法在接收数据流中搜索同步字,称为搜索阶段。
2)找到同步字后,以一个码块为周期,验证是否在连续若干个码块中周期性地出现同步字,称为校核阶段。假定以上2个阶段共进行G个码块,其中同步字长度为n,搜索阶段和校核阶段容错位数为a(a≤n)。
3)如果连续G个码块都找到了同步字,这时进入码块同步的锁定及保护阶段(入锁),可以对接收数据进行译码处理,但是仍然周期性地检查每一码块的同步字,这时容错位数为k(k≤n),当连续L个码块都未发现同步字时,同步解锁,重新进入搜索阶段。这样处理,可以保证在出现错锁(错锁是指把数据码误认作同步字而锁定码块同步)或遥测数据流终止时能及时退出锁定状态。
上述步骤描述了同步器进行TPC码块同步的3个逻辑状态,3个状态之间可以互相转换,而只有当进入锁定状态时译码器才能正常工作。
同步字长度(包括
码型)和同步器参数(a,G,k,L)对系统性能的影响通过平均入锁时间N入锁来衡量,它是指从开始搜索同步字到同步锁定状态需要的平均时间,单位为秒;因码块数量乘以系统速率就是时间,所以本文用码块数代替秒作平均入锁时间的单位,可以简化计算,二者在本质上是一致的。
码块分割
原理
从MAC层下来的数据经过CRC添加,码块分割及码块CRC添加,信道编码,速率匹配,码块级联等一系列的处理流程,最后实现基带信号生成,通过天线端口将数据信号发送出去。
本模块完成处理流程中的第2阶段:码块分割及码块CRC添加。输入的数据流经过整个数据的CRC添加之后,如果长度大于6144,则要进行码块分割及分割后各个码块的CRC添加,此时的CRC添加与第一步的CRC添加完全一致,直接调用即可。
过程
因为在编码交织表中所允许的最大码块长度为6144bits,所以传输块添加24bitsCRC后,如果长度超过6144bits,则需要分段,分成多个长度小于6144的码块。
记输入码块分段的比特流为,其中B=L+A是传输块添加CRC后的总长。如果B的长度大于一个传输块的最大值Z=6144,则码块必须分段,并对每一个分段后的码块进行CRC冗余添加。在下列计算中如果填充比特F大于0,则填充比特添加到第一个码块的开始端。如果B小于40,填充比特添加到码块的开始位置。在编码器的输入端,填充比特将被设置为空<
NULL>,在
DSP实现时填充比特都以0填充。
码块分段的过程如下:
在得到需要分段的码块数后,即码块数C已经确定,接下就要确定每个码块的长度:记码块编号为cr0,cr1,cr2,cr3,...,cr(Kr−1),其中r是码块号,Kr是第r个码块所包含的比特数目。
从第0个码块的第F个位置开始,按增序依次将数据填充到各个分段后的码块(码块增序)。码块顺序重排,先填充头C-个码块,前C-个码块的长度为K-,然后再是C+个码块(长度为K+)每个码块的后24位必须预留给CRC校验位,数据不能占用。每个码块必须添加
CRC校验位,位置在每个码块的后24位,这样便形成了总数目为C的码块。