[通信原理]擾碼(Scramble)與解擾(Descramble)
? ? ? ?前言:在數字信號的傳輸中,發送機往往要加擾碼器,相對應的接收端要加解擾器。擾亂器起的作用是:如果輸入數字序列是短周期的,將把它按照某種規律變換(擾亂)為長周期,并且使輸出序列(以后將稱為信道序列)中的過判決點(在二進制中即過零點)接近碼總數的一半。解擾器在接收端將被擾亂后的序列還原為輸入發送機的數字序列(消息)。最簡單的擾碼方法是在輸入數字序列上加一個最長線性移位寄存器序列,使前者變換為信道序列;相應地在接收端從信道序列中減去同步的同一最長移位寄存器序列,可還原為原數字序列。
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一、m序列的產生及性質
? ? ? ?1、m序列的產生:m序列(最長線性反饋移存器序列)是由線性反饋的移存器產生的周期(2n-1)最長的一種序列。寄存器的起始狀態可以是非全0的2n-1狀態之一。
? ? ? ?2、本原多項式f(x):有以下3條性質:
? ? ? ? ? ? ? (1)其次數為n
? ? ? ? ? ? ? (2)f(x)為既約的,即不能被 1或它本身以外的其他多項式除盡。
? ? ? ? ? ? ? (3)當 q=2n-1時,則f(x)能除盡1+ xq 。當 q<2n-1時, f(x)不能除盡1+ xq。
? ? ? ?3、產生m序列的n級移位寄存器
? ? ? ? ? ? ? 移位寄存器可用一個n階的本原多項式f(x)表示,這個多項式的k次冪系數為1時代表第k級移位寄存器有反饋線,否則無反饋線,x本身的取值并無實際意義,也不需要去計算x的值。0次冪系數或常數為1,代表輸入反饋線始終存在。f(x)為特征多項式。
? ? ? ?4、m序列的性質
? ? ? ? ? ? ? (1)均衡性:在m序列的一周期中,“1”和“0”的數目基本相等。準確地說,“1”的個數比“0”的個數多一個。
? ? ? ? ? ? ? (2)游程分布:游程:把一個序列中取值相同的那些相繼的(連在一起的)元素合稱為一個“游程”。在一個游程中元素的個數稱為游程長度。游程數共有2n-1,長度為k的游程數目占總數的2-k,其中1≤k ≤n-1,而且在長度為k的游程中其中1≤k ≤n-2,連“1”的游程和“0”的游程各占一半。
? ? ? ? ? ? ? (3)移位相加特性:一個m序列與其經任意次遲延移位產生的另一不同序列模2相加,得到的仍是的某次遲延移位序列。即:M(p) + M(r) = M(s)
? ? ? ? ? ? ? (4)自相關性
? ? ? ? ? ? ? (5)功率譜密度
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二、擾碼和解擾的原理
? ? ? ?1、加擾技術:不用增加多余度而攪亂信號,改變數字信號統計特性,使其近似于白噪聲統計特性的一種技術。這種技術的基礎是建立在反饋移存器序列(或偽隨機序列)理論之上的。
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在數字信號的傳輸中,發送機往往要加擾碼器,相對應的接收端要加解擾器在數字信號的傳輸中,發送機往往要加擾碼器,相對應的接收端要加解擾器。在數字信號的傳輸中,發送機往往要加擾碼器,相對應的接收端要加解擾器。
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總結
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