移动通信实验报告—同济..doc

同济大学电子与信息工程学院实验中心实 验 报 告 4.5.1 信道编码实验 一、实验目的 了解信道编码的原理和TD-SCDMA信道编码流程 二、实验内容 在练习实验平台上进行TD-SCDMA系统信道编码过程的仿真，其主要实验内容有：CRC 编码、卷积编码、第一次交织、速率匹配、加扰及二次交织、帧分割、物理信道的映射及信 道编码等。 三、实验仪器 1、ZY806 实验平台 一台 2、PC 机 一台 3、交换机 一台 四、实验原理 TD-SCDMA系统信道编码的过程如图4-5-1所示。根据图4-5-1，可将传输信道编码复用 及映射到物理信道的过程简述如下（具体过程参见3GPP TS 25.222 (v6.2.0)的相关章节）： ??差错检测 差错检测功能是通过传送块上的循环冗余校验来实现的。CRC 长度为24,16,12,8 或0比 特，每个传输信道使用的CRC长度由高层信令给出。每个传送块的CRC 校验比特由整个传送 块计算得到的。 ??传送块的级联和码块分段 在一个传输时间间隔（TTI）内的所有传送块都是顺序级联起来的。如果在一个TTI 中的 比特数大于码块的最大尺寸，那么，传送块级联后将进行码块分段。码块的最大尺寸将取决 于传输信道采用的编码方式。其具体尺寸为： 卷积编码：Z = 504; turbo 编码： Z = 5114; 无编码： Z = 无限制。 ??信道编码 传输信道可采用下列编码方式： － 卷积编码，约束长度为9，编码速率为1/2，1/3。 － Turbo 编码 － 无编码 其详细参数如下表所示 ??无线帧尺寸均衡和分段 如果传输时间间隔大于10ms，那么输入比特序列将分段并映射到连续的无线帧上。无线 帧尺寸均衡的作用是保证输入比特序列可以平均分配到相应的无线帧上，具体是通过对输入 比特序列进行填充得以实现的。 ??交织 交织的作用是克服突发性的错误。如前所述，交织过程有两步，第一次交织在无线帧分 段前，是对无线帧尺寸均衡后的数据流进行的。第二次交织在物理帧分割后进行，一般有两 种方案：基于帧和基于时隙的。前者是对传输信道映射的无线帧上的所有数据比特进行的， 后者则对映射到每一时隙的数据比特进行。具体采用哪种方案由高层指示。 ??速率匹配 速率匹配的作用是确保在传输信道复用后总的比特率与所分配的专用物理信道的总比特 率是相同的。传输信道中的比特数在不同的传送时间间隔内可能会发生变化，当在不同的传 送时间间隔内所传输的比特数改变时，比特将被重发或打孔，以确保在传输信道复用后总的 比特率与所分配的专用物理信道的总比特率是相同的。高层给每一个传输信道配置一个速率 匹配特性，这个特性是半静态，并且只能通过高层信令来改变。速率匹配特性用于计算重发 或打孔的比特数量。 ?传输信道复用 每10 ms, 来自每个传输信道的无线帧被送到传输信道复用模块中，这些无线帧被连续地 复用到一个编码合成传输信道(CCTrCH)中。 ??物理信道的分段和子帧分段 当使用一个以上的物理信道时，物理信道分段模块将比特分配到不同的物理信道中。 TD-SCDMA 系统中，经过第二交织后的数据平均分配到两个5ms 的子帧上,即子帧分段。速 率匹配保证比特流数目是一个偶数，且能分成两个子帧。 ??物理信道映射 子帧分段单元输出的比特流被映射到该子帧时隙的码道上。 五、实验步骤 进入练习型实验以后，点击操作界面左上方菜单栏中的【信道编码实验】，如图4-5-2 所 示即可进入实验。 界面下方如图4-5-3 所示为一个传输数据块，可以随意添加输入数据，数据格式为16 进 制。根据表4-5-2 所示参数，数据块的有效比特数为246bits。意即图4-5-3 所示绿色边框勾选 出的15 个数据框共240bits 均为有效数据；而红色边框勾选的数据框中，仅第一个数和第二 个数的前两位有效，后面两个为无效数据，不进入传输信道传输。 图4-5-3 输入数据界面 点击操作界面上如图4-5-4 所示【CRC Encode】按键，即可看到填充了CRC 校验码之后 的数据块。 CRC 校验是指数据块的循环冗余校验，用于计算数据误块率。对每一传输时间间隔内到 达的传输块集，CRC 处理单元将为其中的每一个传输块附加上独立的CRC 校验码。根据表 4-5-2 所示参数，CRC 校验码共16bits。 图4-5-4 CRC 编码显示界面 图4-5-4 所示绿色选框之前的数据均为原始数据，之后的除前两位为原始数据，接下来的 16 位为校验码之外，剩下的为填充数据。编码后的比特数为270bits，有效比特数为前262bits。 为了提高信息在无线信道传输的可靠性，提高数据在信道上的抗干扰能力，TD-SCDMA 系统采用了三种信道编码方案：卷积编码、Turbo 编码和不编码。 经过CR