[發明專利]一種針對誤碼錯誤實現自動糾錯的信號傳輸系統和方法

有效

• 申請號: 201110148633.3
• 申請日: 2011-06-03
• 公開（公告）號: CN102263611A
• 公開（公告）日: 2011-11-30
• 發明（設計）人: 王棱馨
• 申請（專利權）人: 上海慧橋電氣控制工程有限公司;上海慧橋電氣自動化有限公司;上海慧時軟件有限公司;上海慧橋自動化科技有限公司;上海慧橋電氣設備成套有限公司
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00;H04W28/04
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 周濤

技術領域

本發明涉及通訊信號傳輸技術領域，尤其涉及一種針對誤碼錯誤實現自動糾錯的信號傳輸系統和方法。

背景技術

隨著無線通信技術成熟和工業控制大型化、分散化和復雜化發展趨的要求，無線通信作為傳統現場總線的補充，在工業控制領域開始得到越來越多的應用。特別是對于控制結點分布廣、敷設通信線路困難、或者有移動對象的工業現場，如移動機械設備、露天煤礦生產調度系統和大城市軌道交通管理系統等，必須采用無線的方式建立通信連接．??

無線通信網絡相對有線網絡抗干擾性較差，特別是工業現場的環境十分惡劣，較差的信道傳輸特性以及噪聲的影響，大大降低了無線通信網絡的性能．而另一方面，由于工業控制的特殊性，對實時性和可靠性的要求都很高，這兩個性?能指標反映在通信網絡上就是數據報文傳輸的實時性和報文在約束時間范圍內能被正確接收的概率．這兩個性能指標是緊密相關的，當可靠性得不到保證，勢必造成出錯報文的多次重傳，而影響到報文傳輸的實時性．同樣，實時性不能滿足的話，可靠性也無法實現．正是工業控制對于通信網絡的高要求和無線通信低可靠性的矛盾存在，大大阻礙了無線通信在工業控制中的廣泛應用。為此在工業控制中為了保證數據通信的可靠性和實時性一般提出（ARQ）重發請求和（FEC）前向糾錯兩種方式。ARQ通信系統設備簡單，可靠性高，但信道較差時，系統可能經常處于重發狀態而使傳輸效率非常低。在工業控制通信網絡中為了保證?傳輸的可靠性，須采用ARQ的應答機制，但是工業現場環境中無線通信信道特性較差，單獨采用ARQ可能會造或報文不斷出錯重傳，影響傳輸的實時性，而?FEC恰好能夠較好地抑制差錯。鑒于FEC和ARQ系統各自的優點，適當地把它們結合起來構成混合差錯控制系統，在ARQ系統中引入一個FEC子系統，這?個FEC子系統能糾正少數錯誤圖樣以減少重傳的次數，無法糾正時就采用ARQ?的重傳機制．這樣增強了系統可靠性又保證了效率。

Reed-Solomon(簡稱RS)碼是差錯控制領域中一類重要的線性分組碼，是FEC前向糾錯碼的一種方式，具有較強的糾正突發錯誤和隨機錯誤的能力，廣泛應用于各種差錯控制領域。雖然RS解碼器可在FPGA或ASIC上實現IP核。但目前國內RS編碼速度約為400?Mb／s，糾錯能力為4?bit，仍存在編碼速度低、糾錯能力不完善、系統的吞吐率受限等問題。

然而，每一種糾錯碼都只具備有限的糾錯能力，?當連續誤碼個數超過它的糾錯能力之后，?接收端的糾錯譯碼便不能有效地降低信道誤碼率，?甚至還會造成某種程度的惡化。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：現有信號傳輸誤碼率比較高，導致信號傳輸效率低的問題。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：

一種針對誤碼錯誤實現自動糾錯的信號傳輸系統，其包括：

信號發射模塊，所述信號發射模塊包括：用于信號進行RS編碼的RS編碼器和用于對進行了RS編碼的信號進行交織編碼的交織碼編碼器；以及

信號接收模塊，所述信號接收模塊包括：用于對交織碼編碼器傳輸過來的信號進行交織碼解碼的交織碼解碼器和用于對交織碼解碼器傳輸過來的信號進行RS解碼的RS解碼器。

一種信號發射模塊，其包括：

RS編碼器，用于信號進行RS編碼；以及

交織碼編碼器，用于對進行了RS編碼的信號進行交織編碼。

一種信號接收模塊，其包括：

交織碼解碼器，用于對傳輸過來的信號進行交織碼解碼；以及

RS解碼器，用于對交織碼解碼器傳輸過來的信號進行RS解碼。

一種針對誤碼錯誤實現自動糾錯的信號傳輸方法，其包括：

在信號發射模塊端，RS編碼器對信號進行RS編碼；

在信號發射模塊端，交織碼編碼器對進行了RS編碼的信號進行交織編碼；

在信號接收模塊端，交織碼解碼器對交織碼編碼器傳輸過來的信號進行交織碼解碼；

在信號接收模塊端，RS解碼器對交織碼解碼器傳輸過來的信號進行RS解碼。

本發明的有益效果在于：

降低了信號傳輸誤碼率，提高了信號傳輸效率。

附圖說明

圖1為本發明一種針對誤碼錯誤實現自動糾錯的信號傳輸系統一實施例示意圖。

圖2為本發明圖1所示信號發射模塊11的模塊示意圖。

圖3為RS編碼的GF的除法電路的組成框圖。

圖4為使用VHDL實現RS編碼的編碼電路示意圖。

圖5為交織編碼的RTL電路結構的組成框圖。