CN105281873A - 一种基于信道质量评估的位纠错方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于信道质量评估的按位纠错方法，接收数据帧输入到信道质量纠错系统后，进行校验来判断接收数据是否正确，如果正确数据帧直接输出，如果校验未通过，系统则利用信道质量序列找出最可能错误接收数据位，进行取反形成新的接收数据帧，信道质量纠错系统对新的接收数据帧进行校验，如果校验仍未通过，该帧数据没有修复的可能，只能丢弃；如果接收数据帧校验通过，则成功恢复接收数据帧；依据上述方法也可以找出最有可能的几个错误接收位，对错误接收位逐一或组合取反进行校验，有可能修复更多的数据帧。效果是：以不增加信道开销为前提，在给定通信系统下，进一步提高接收机灵敏度，降低误包率，改善通信质量，减低了系统优化成本。

Description

一种基于信道质量评估的位纠错方法

技术领域

本发明涉及通信技术，特别涉及一种基于信道质量评估的按位纠错方法，通过对信道质量评估为数据判决恢复提供依据，有效降低误包率。

背景技术

数据在传输中，尤其在远程传输中，由于环境中各种电磁场的影响，传输的数据很可能发生错误。一般来说，数据传输量越大，传输距离越远，出错的可能性就越大。通过增加校验位或校验字节实现纠错功能可以有效降低出错造成的影响。有些校验方案如果发现错误就会将数据丢弃或要求重新传送，有些校验方案则可以定位错误位置并进行修正。当然对定位错误精度越高，校验码占用的数据量就越大，通信的额外开销就越多，数据传送的效率也越低。在窄带无线数据通信中为了提高通信效率，一般只校验不纠错。即如果发现错误就会将数据丢弃或要求重新传送。接收数据出错概率是受信号强度、噪声功率以及接收机性能影响的，通常会用给定误包率下的最小接收信号强度即灵敏度来评判一个接收机的好坏。接收机灵敏度理论上受噪声功率影响有极限的。如何将灵敏度进一步提高是无线通信系统面临的共同难题。

发明内容

本发明是以不增加信道开销为前提，在给定通信系统下，进一步提高接收机灵敏度，降低误包率，改善通信质量。

本发明为实现上述目的，所采用的技术方案是：一种基于信道质量评估的位纠错方法，其特征在于：包括通信接收信道、信道质量评估系统、时钟恢复系统、信号解调解码电路以及信道质量纠错系统，所述信道质量评估系统、时钟恢复系统和信号解调解码电路分别与通信接收信道相连，信道质量评估系统与时钟恢复系统共同产生信道质量序列，标记每一比特接收通信接收信道数据的信道质量，时钟恢复系统与信号解调解码电路共同产生接收通信接收信道的数据帧，信道质量序列与接收数据帧输入到信道质量纠错系统后，信道质量纠错系统可以输出正确数据帧；

信道质量评估系统是按照时钟恢复系统所恢复的系统时钟对信道进行质量评估，当信道质量有突发衰落时，信道质量评估系统会将衰落情况记录在信道质量序列内，信道质量序列和接收数据帧内数据一一对应，信道质量序列每一单元表征对应接收数据位在接收时的信道质量，是该接收数据位的可信度，如果信道质量序列表征某一数据位在接收时信道质量最差，那么接收数据帧中最可能发生错误的就是该数据位；

信道质量纠错系统工作流程如下：接收数据帧输入到信道质量纠错系统后，信道质量纠错系统通过对接收数据帧进行校验来判断接收数据是否正确，如果校验通过则认为该接收数据帧为正确数据帧直接输出，如果校验未通过，信道质量纠错系统则利用信道质量序列找出最可能错误接收数据位，将最可能错误接收数据位进行取反形成新的接收数据帧，信道质量纠错系统对新的接收数据帧进行校验，如果校验仍未通过，则认为该帧数据没有修复的可能，只能丢弃；如果接收数据帧校验通过，则成功恢复接收数据帧；

依据上述方法也可以找出最有可能的几个错误接收位，对错误接收位逐一或组合取反进行校验，有可能修复更多的数据帧。

本发明的有益效果是：通过对无线接收系统误包情况分析，当接收信号强度逐渐降低时，接收误包率开始上升，此时错误数据帧中大多数只有一个数据位错误，造成整包被丢弃。基于信道质量的逐位纠错方法刚好可以利用接收数据时引入信道质量评估，来确定最可能错误的数据位，这样可以有效降低接收机在微弱信号下的误包率。本发明广泛适用于各种无线通信系统，尤其在信道环境复杂的窄带专业通信领域，可在不增加信道开销的前提下，明显改善弱信号通信效果。此外本发明是在原有无线接收机基础上增加信道质量评估系统和信道质量纠错系统，对无线接收机原有架构没有大的修改，同时无线信号发射端也无需任何修改，减低系统优化成本。

附图说明

图1为本发明的系统框图；

图2为本发明信道质量纠错系统的工作流程图。

具体实施方式

如图1所示，一种基于信道质量评估的逐位纠错方法系统，包括通信接收信道、信道质量评估系统、时钟恢复系统、信号解调解码电路以及信道质量纠错系统。

信道质量评估系统、时钟恢复系统和信号解调解码电路分别与通信接收信道相连，信道质量评估系统与时钟恢复系统共同产生信道质量序列，标记每一比特接收通信接收信道数据的信道质量，时钟恢复系统与信号解调解码电路共同产生接收通信接收信道的数据帧，信道质量序列与接收数据帧输入到信道质量纠错系统后，信道质量纠错系统可以输出正确数据帧。

信道质量评估系统是按照时钟恢复系统所恢复的系统时钟对信道进行质量评估。信道评估的要素根据通信制式的不同可包含接收信号强度、接收信号频率稳定度、带内干扰信号强度和带外噪声强度等等。当信道质量有突发衰落时，信道质量评估系统会将衰落情况记录在信道质量序列内，信道质量序列和接收数据帧内数据一一对应，信道质量序列每一单元表征对应接收数据位在接收时的信道质量，也可以认为是该接收数据位的可信度，如果信道质量序列表征某一数据位在接收时信道质量最差，那么接收数据帧中最可能发生错误的就是该数据位。

信道质量纠错系统利用信道质量序列找出最可能错误接收数据位，将接收数据帧中最可能错误接收数据位进行取反形成新的接收数据帧。信道质量纠错系统对新的接收数据帧进行校验，如果接收数据帧校验通过，则成功恢复接收数据帧。

信道质量纠错系统利用信道质量序列也可以找出最有可能的几个错误接收位，对错误接收位逐一或组合取反进行校验，有可能修复更多的数据帧。

信道质量纠错系统工作流程如下：如图2所示，接收数据帧输入到信道质量纠错系统后，信道质量纠错系统通过对接收数据帧进行校验来判断接收数据是否正确，如果校验通过则认为该接收数据帧为正确数据帧直接输出，如果校验未通过，信道质量纠错系统则利用信道质量序列找出最可能错误接收数据位，将最可能错误接收数据位进行取反形成新的接收数据帧，信道质量纠错系统对新的接收数据帧进行校验，如果校验仍未通过，则认为该帧数据没有修复的可能，只能丢弃；如果接收数据帧校验通过，则成功恢复接收数据帧。

依据上述方法也可以找出最有可能的几个错误接收位，对错误接收位逐一或组合取反进行校验，有可能修复更多的数据帧。

以上流程仅用于说明本发明的技术方案而非限制，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (1)

1.一种基于信道质量评估的位纠错方法，其特征在于：包括通信接收信道、信道质量评估系统、时钟恢复系统、信号解调解码电路以及信道质量纠错系统，所述信道质量评估系统、时钟恢复系统和信号解调解码电路分别与通信接收信道相连，信道质量评估系统与时钟恢复系统共同产生信道质量序列，标记每一比特接收通信接收信道数据的信道质量，时钟恢复系统与信号解调解码电路共同产生接收通信接收信道的数据帧，信道质量序列与接收数据帧输入到信道质量纠错系统后，信道质量纠错系统可以输出正确数据帧；

信道质量评估系统是按照时钟恢复系统所恢复的系统时钟对信道进行质量评估，当信道质量有突发衰落时，信道质量评估系统会将衰落情况记录在信道质量序列内，信道质量序列和接收数据帧内数据一一对应，信道质量序列每一单元表征对应接收数据位在接收时的信道质量，是该接收数据位的可信度，如果信道质量序列表征某一数据位在接收时信道质量最差，那么接收数据帧中最可能发生错误的就是该数据位；

信道质量纠错系统工作流程如下：接收数据帧输入到信道质量纠错系统后，信道质量纠错系统通过对接收数据帧进行校验来判断接收数据是否正确，如果校验通过则认为该接收数据帧为正确数据帧直接输出，如果校验未通过，信道质量纠错系统则利用信道质量序列找出最可能错误接收数据位，将最可能错误接收数据位进行取反形成新的接收数据帧，信道质量纠错系统对新的接收数据帧进行校验，如果校验仍未通过，则认为该帧数据没有修复的可能，只能丢弃；如果接收数据帧校验通过，则成功恢复接收数据帧；

依据上述方法也可以找出最有可能的几个错误接收位，对错误接收位逐一或组合取反进行校验，有可能修复更多的数据帧。