信息传输差错控制.ppt

* * 3.3 信息传输差错控制原理 3.3.1信息传输差错控制的必要性 信息传输时，由于干扰的存在，会使传输的信号产生误码，从而引起信息传输错误。 为了减少信息传输过程中误码的发生，常采取一定的差错控制措施。 3.2.2差错控制方式 前向纠错(FEC)、检错重发(ARQ)和混合纠错(HEC)是常用的三种差错控制方式。 1、前向纠错(FEC) 在前向纠错系统中，发信端将信息码经信道编码后变成能够纠正错误的码，然后通过信道发送出去；收信端收到这些码组后，根据与发信端约定好的编码规则，通过译码能自动发现并纠正因传输带来的数据错误。 检错重发系统的发送端将信息码编成能够检错的码组发送到信道，接收端收到一个码组后进行检验，将检验结果(有误码或者无误码)通过反向信道反馈给发送端作为对发送端的一个应答信号。发送端根据收到的应答信号做出是继续发送新的数据还是把出错的数据重发的判断。 2、检错重发（ARQ） 3、混合纠错(HEC) 混合纠错(HEC)方式是前向纠错方式和检错重发方式的结合。 差错控制编码的基本思想就是在数字信号序列中加入一些冗余码元，这些冗余码元不含有通信信息，但与信号序列中的信息码元有着某种制约关系，这种关系在一定程度上可以帮助人们发现或纠正在信息序列中出现的错误也就是误码，从而起到降低误码率的作用。这些冗余码元被称为监督(或校验)码元。所谓差错控制编码就是寻找合适的方法将信息码元和监督码元编排在一起的过程。 3.3.3差错控制的实现途径 从一个简单的例子出发，介绍通过差错编码来检错和纠错的基本原理 ： 假设要发送一组具有四种状态的数据信息，比如，一个电压信号的四个值，1V、2V、3V、4V，用二进制码对数据信息进行编码，用两位2进制码就可完成，如下。 若传输时受到噪声的干扰，而使信息码元发生错误，比如码组00变成10，由于都是许用码组，故无法检错更谈不上纠错了。 为了克服这一缺点，可在每组码后面再加1位码元，使2位码组变成3位码组（添加码元的原则是使码组中1的个数为偶数）。 实际上，由于3位码组有八种组合，除此之外还有四种组合。只有前四组是许用码组，而后四种被称为禁用码组。 这样就能发现1位或3位出现错误的码组，但无法检出2位错误，也无法纠错。 若在前表中再加1位监督码元变成4位编码，编码原则仍为偶校验。 此时，检错1位和3位没问题，部分码组2位错误能检查出来。另外，还有了一定的纠错能力。如误码0001的原码可能有0000、0011、0101、1001（3位出错的概率很小），其中0011、0101、1001都是禁用码组，所以原码只能是0000，故对0001能纠错。 3.3.4几种常用的检错码 1、 奇偶校验码 编码方法是把信息码元先分组，在每组最后加一位监督码元，使该码中1的数目为奇数或偶数，奇数时称为奇校验码，偶数时称为偶校验码，统称奇偶校验码。 2、二维奇偶校验码 它是在上述奇偶校验码的基础上形成的。将奇偶校验码的若干码组排列成矩阵，每一码组写成一行，然后再按列的方向增加第二维校验位。 3、重复码 重复码是在每位信息码元之后，用简单重复多次的方法编码。例如重复两次时，用111传输1码，用000传输0码。 4、 恒比码 恒比码是从某确定码长的码组中挑选那些1和0的比例为恒定值的码组作为许用码。在检测时，只要计算接收码组中1的数目是否正确，就可知道有无错误。 3.4 电力系统远动装置功能与结构 电网监控系统简图如下： 电网监控系统简图 所谓远动，就是应用远程通信技术，对远方的运行设备进行监视和控制，以实现远程测量、远程信号、远程控制和远程调节等各项功能。 3.4.1远动装置概述 远动系统由厂站端(RTU)、通道和调度端组成。 远动终端(Remote Terminal Unit，RTU)是电网监视和控制系统中安装在发电厂或变电站的一种远动装置，简称RTU。 遥测、遥信、遥调和遥控是远动系统的四项基本功能，在我国常称之为四遥。 3.4.2远动装置功能 遥测是采集并传送电力系统中模拟量的实时信息。 遥信是采集并传送电力系统中数字量的实时信息。 遥调是传送并执行调度中心主站发送的调节命令 信息。 遥控是传送并执行调度中心主站发送的控制命令 信息。 在远动系统中，调度端也称为监控端（控制站、主站），厂站端也称为被监控端（被控站、分站）。 把被控站发往控制站的遥测、遥信信息，称为上行信息。 把控制站发往被控站的遥调、遥控信息，称为下行信息。 3.4.3远动装置的基本构成 (a)遥测遥信信号传输通道