用誤碼率測試儀測試驅(qū)動FEC代碼
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RS信息組碼中的單個碼字只能糾正較少數(shù)量的符號差錯。符號差錯數(shù)量增加，就會大大增加代碼總開銷，也會大大增加糾錯所必需的處理能力和處理時間。如果差錯往往以小突發(fā)或大突發(fā)形式出現(xiàn)，有一種替代方法可提高RS信息碼的T值。你只要在存儲器緩沖器中將這一數(shù)據(jù)交錯開來就能實現(xiàn)這種替代方法，這將提高糾錯能力，但卻增加了等待時間。
交錯存儲試圖將突發(fā)差錯一分為二， 以使突發(fā)差錯的符號差錯進(jìn)入多個碼字中。一個RS(204,188)碼遇到一個14個符號突發(fā)差錯，將無法進(jìn)行糾錯。但是，只要每隔一個字節(jié)將字節(jié)一分為二，并把該字節(jié)傳遞給兩個獨立的RS(204,188)碼，相同的T=8糾錯邏輯就能糾正全部差錯。由此付出的代價是接收器必須等到接收到兩個完整的204字節(jié)碼字后才能開始糾錯。在有些系統(tǒng)中，這一等待時間是無關(guān)緊要的（例如，數(shù)字錄像播放機(jī)以及深空衛(wèi)星接收機(jī)等流式傳輸設(shè)備）。但是，在其他事務(wù)系統(tǒng)（例如聯(lián)網(wǎng)分組）中，這一等待時間將嚴(yán)重限制RS（204,188）碼的可用性。
交錯與分類
位誤碼分析很容易對交錯進(jìn)行仿真，這只是一種簡單的分類功能。你通?？赏ㄟ^指定同時填充的碼字的數(shù)量來形成交錯。例如，4個RS(204,188) 8位符號碼的交錯構(gòu)成一張表，表中有4行，每行有204個字節(jié)(圖2)。該表代表6528位。當(dāng)出現(xiàn)一個位差時，位置信息確定該位差錯出現(xiàn)在表中什么地方。一旦所有6528數(shù)據(jù)位都收到，就對表進(jìn)行逐行檢查，以確定任何一行是否含有八個以上的符號差錯。在誤碼計數(shù)之前對具有八個或八個以下出錯符號的所有行進(jìn)行糾錯，這實際上實現(xiàn)了本應(yīng)進(jìn)行的糾錯，這樣，其余的位誤碼率就表示糾錯后的誤碼性能。
圖 2 你可以將與一維RS(204,188) 代碼的4行交錯表示為一張表，表中有4行，每行204字節(jié)。
這種與1維糾錯碼的2維交錯的其他實例有適用于光纖通信的ITU（國際電信聯(lián)盟）標(biāo)準(zhǔn)G.709和G.975碼。例如，G.709可用一個在16行上交錯的T=8的RS (256,239)碼調(diào)出8位符號，而G.975只用4行交錯就調(diào)出一個相同的碼。
你還可以使用多維信息組代碼來使一個比較簡單的RS信息組代碼，如T值比較小的RS信息組代碼，能糾正大突發(fā)差錯。但是，因為這種方法需要兩級糾錯，而且整個表必須接收到后才能開始糾錯，所以這種方法進(jìn)一步增加數(shù)據(jù)接收和解碼數(shù)據(jù)輸出之間的等待時間。數(shù)字錄像機(jī)之所以使用該技術(shù)，乃是因為等待時間不是一個問題，而且大突發(fā)差錯很普遍。一旦表中填滿了碼字，這種體系結(jié)構(gòu)將先對每行糾錯，然后再對每列糾錯。只要失敗的行少于T行，列糾錯器將糾正這些行中的所有差錯。這種方法為既糾正隨機(jī)差錯又糾正突發(fā)錯誤提供一種很好的折衷方案。
在隨機(jī)錯誤不成為問題的情況下，如果需要對長突發(fā)差錯進(jìn)行最佳糾錯，可以使用另一種技術(shù)。RS編碼用一個符號來發(fā)現(xiàn)錯誤，用另一個符號來糾正錯誤，所以它必須在消息末尾附加2T個符號，卻只能糾正T個差錯。然而，如果知道了誤碼位的位置，RS碼就可使用所有符號來進(jìn)行糾錯，因此能使糾錯效率提高一倍。例如，當(dāng)使用一個2維乘積陣列碼時，內(nèi)碼解碼器能發(fā)現(xiàn)有誤碼的行。只要這些行的數(shù)量小于2T，則解碼器就能標(biāo)出這些行是有誤碼的行，并且允許外碼解碼器對每行進(jìn)行盲糾錯。這種方法將可糾正突發(fā)差錯長度增加一倍，這要視填充交錯表的方法而定。通信工程師常常將這種方法稱為用內(nèi)碼失效來刪除外碼。
位誤碼率測試儀能容易地分析所有這些基于信息組代碼的體系結(jié)構(gòu)。交錯表維數(shù)和填充/排出算法能適應(yīng)這些方法中的任何一種。如果信道遭受模型未包含的現(xiàn)象，則糾錯器總效率可能急劇降低，所以利用誤碼率測試儀仿真FEC算法的優(yōu)點是使用一個數(shù)字信道的實際誤碼數(shù)據(jù)來進(jìn)行分析，而不是依靠一個假設(shè)的模型來獲得誤碼統(tǒng)計數(shù)據(jù)。
誤碼位置分析
有一個實例應(yīng)能說明誤碼率測試儀在優(yōu)化FEC編碼中的作用。該實例始于一個未糾錯的、總平均背景誤碼率為2.68×10-6的數(shù)據(jù)信道，在這一信道中，既有突發(fā)差錯又有非突發(fā)差錯。你利用各種誤碼位的位置分析技術(shù)獲得的誤碼分布表 明誤碼突發(fā)是隨機(jī)而又相關(guān)的。圖3示出了該數(shù)字信道某一部分的誤碼圖。誤碼圖將數(shù)據(jù)分割成段，并且將各段一個挨一個放置以生成一個由誤碼信息組成的2維圖像。2維圖像突出顯示了檢測到的位差錯的位置。由位誤碼現(xiàn)象和突發(fā)現(xiàn)象造成的差錯標(biāo)有不同的顏色，能使人更好了解誤碼原因。圖4表明：既有位差錯又有突發(fā)差錯，并且有些錯誤與段長度（水平"波段"）是高度相關(guān)的，段長度等于系統(tǒng)"固有的"數(shù)據(jù)信息包大小。
圖 3 在未糾錯的誤碼圖中既有位差錯又有突發(fā)差錯，誤碼率為2.68×10-6。有些差錯與段長度（水平"波段"）是高度相關(guān)的，段長度等于系統(tǒng)"固有的"數(shù)據(jù)分組大小。
圖 4 RS(204,196) 一維糾錯實際上只能消除小錯誤，但是較大的突發(fā)差錯仍然存在。
在深入討論之前，說說關(guān)于突發(fā)差錯的另一個觀點是適宜的。單單突發(fā)長度的概率分布是不足以確定FEC碼所需的糾錯能力。你常常會在其他背景差錯出現(xiàn)時發(fā)現(xiàn)突發(fā)差錯。此外，突發(fā)差錯之間可能高度相關(guān)，因此一個突發(fā)差錯可能預(yù)示著將來會出現(xiàn)另一個突發(fā)差錯。在這種情況下，單個FEC碼字可能會遇到一個以上的突發(fā)差錯。信息包差錯統(tǒng)計數(shù)據(jù)、無差錯間隔概率以 及差錯自相關(guān)都能使人更好了解其余的差錯問題。但是，歸根結(jié)底，基于誤碼位置的實際FEC仿真是在制造硬件之前研究FEC效率的最精確的方法。
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