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文檔簡介

1、附錄B1 范圍1.1 范圍本附錄介紹了39音并行模式。1.2 使用性本附錄是可選的,對于新的系統(tǒng)不建議使用; 然而,當使用39個音并行模式時,應按照本附錄中實現(xiàn)。2 可使用的文檔此節(jié)不適用于本附錄。3 定義見第3節(jié)。4 概論在此指出的模式在自由頻寬上應用39路正交子載音對于位同步數(shù)據(jù)傳輸使用正交差分相移鍵控(QDPSK)調制技術。在發(fā)送方向上,此模式(參見圖中的B- 1 ) (1)在它的線端的數(shù)據(jù)輸入端口接受UNKNOWN串行二進制數(shù)據(jù),(2)執(zhí)行前向糾錯(FEC )編碼和交織,(3)轉換在調制器的輸出端口產生的比特流為QDPSK數(shù)據(jù)信號。對于所有的數(shù)據(jù)傳輸速率調制器輸出的調制率是恒定的。不同

2、程度的帶內多樣性使用1200比特每秒(bps )以下的數(shù)據(jù)速率。一種方法提供用于信號元件的同步和交織后的數(shù)據(jù)塊的定時。一個第40的未調制的音被用于校正由多普勒頻移或無線電設備的不穩(wěn)定性引入的頻率偏移。類似地,在接收方向(1)在它的輸入端接受QDPSK數(shù)據(jù)音, (2)將它們轉換到所發(fā)送的串行比特流中, (3)進行解交織和FEC解碼,(4)使產生的數(shù)據(jù)流可用在線路側輸出端口。5 詳細的要求5.1 特性在本節(jié)中,詳細的規(guī)定給定的波形特性的知識是必要的,以實現(xiàn)在空中的互操作性。這些特性是糾錯編碼,交織,同步,調制器的輸出信號,帶內的時間/頻率分集,和異步數(shù)據(jù)操作。5.2 糾錯編碼所有未知的輸入數(shù)據(jù)應具

3、有添加到它的冗余比特,在調制之前,引入的目的時對傳輸介質中產生的誤差進行校正。那些附加的位須由縮短的Reed-Solomon ( 15,11 )塊代碼計算,其生成多項式為:其中a是一個非零元素,作為以為模在GF (2)的多項式的域形成的伽羅瓦域(GF )()。對于輸入的信令速率為2400 bps的,代碼應縮短至( 14,10) 。否則,將碼應縮短為(7,3)。5.3 交織此模式應執(zhí)行塊的交織,以為一個代碼字的相鄰符號之間提供時間分離為目的。于數(shù)據(jù)速率可選擇的交織深度應該符合表B1所提供的。對于數(shù)據(jù)信號速率為2400 bps的其交織深度應包括八度。在低于2400 bps的,應按照表B1提供的,即

4、為每個比特率提供四度的交織深度。織器緩沖器的輸入數(shù)據(jù)流的裝入應按照圖B2和B3所示那樣裝入。5.4 同步接收解調器提供一種方法過程實現(xiàn)了信號元素和碼字的時間的時間校準。應在680毫秒(ms)內取得幀同步。發(fā)送事件序列如圖B-4所示。5.4.1 同步碼在數(shù)據(jù)傳輸之前,應發(fā)送由三個部分組成的前同步碼。第一部分應持續(xù)14個信號元素周期,包括四個相等的振幅未調制的數(shù)據(jù)音787.5Hz,1462.5Hz ,2137.5Hz 以及2812.5 Hz。第二部分應持續(xù)8個信號元素周期,包括3個調制數(shù)據(jù)音1125.0 Hz,1800.0Hz 以及2475.0Hz。第二部分的三個數(shù)據(jù)音,在每個數(shù)據(jù)信號的元件的邊界

5、處應提高180度。第三部分將持續(xù)一個信號元素周期,包括所有的39個數(shù)據(jù)音和多普勒校正音。這最后一部分為后續(xù)信號元件周期建立起始相位基準。在所有部分的前導該復合信號傳輸?shù)碾娖綉斢幸粋€根均方根(rms)值在后續(xù)數(shù)據(jù)傳輸調制器的輸出(39音)均方根值的±1分貝(dB)之間。開始時的各部分的前導碼的音調相,以及與他們的歸一化振幅,應按照表B-2 。5.4.2 擴展序言為了提高在低的信噪比的情況下的同步和信號存在檢測的概率,應提供選擇一個擴展的前導碼的能力。第一部分的擴展前同步碼應持續(xù)58信號元素周期,第二部分應持續(xù)27個信號元素周期,第3部分將持續(xù)12個信號元素周期。在第一和第二部分中的音

6、,應該是上面給出的非伸長前導碼所描述的數(shù)據(jù)的音。在第三部分中,每個數(shù)據(jù)音的相位應該被設置為在本部分中第一個信號原件的開始部分的相位。注意:進行擴展前同步碼操作時,最小的多普勒校正應為± 20Hz,并在2.5秒(s) 內取得幀同步。5.4.3 數(shù)據(jù)塊的同步交織編碼字的一個集被稱為一個超級塊。接收解調器確定超級塊體的邊界的過程即塊同步(幀)??梢蚤_始進行適當?shù)慕饨豢椇徒獯a之前必須進行這個同步過程。周期性地插入編碼未知的數(shù)據(jù)位流的偽隨機序列來完成幀的建立和保持。所需的序列是由原始的多項式所定義,在反饋移位寄存器中使用時,其配置如圖B-5所示。塊成幀序列的第一插入應從前同步碼之后的第一信號元

7、件開始。等待傳輸此序列的最后一個比特時,第一個超級塊的第一比特應被發(fā)送而不會中斷。此后,每當表B3中指定的個超級塊的數(shù)目已經被發(fā)送時,應當插入的幀序列。在發(fā)送成幀序列中的最后一個比特時,數(shù)據(jù)位的發(fā)送應當恢復而不中斷。每次插入要被發(fā)送的成幀位的數(shù)目隨著數(shù)據(jù)傳輸速率和交織度而變化,并在表B3中指定。然而,最后一個比特的成幀序列永遠是隨后連續(xù)的9個標記位的第一個空格位。等價地,最后的序列位應由移位寄存器生成的,當其目前的狀態(tài)是111111111 (二進制)或511 (十進制)。5.5 調制器輸出信號調制器輸出應包含39 QDPSK音(見表B- IV )。對于每個數(shù)據(jù)音,39個數(shù)據(jù)音應同時關聯(lián),以產生

8、一個22.5毫秒(ms)信號間隔。對于從75bps至2400bps的所有標準輸入數(shù)據(jù)信號速率,復合調制器的輸出必須有一個恒定的44.44波特(BD)的調制率。對于輸入信令速率低于2400bps的,由1到7數(shù)據(jù)音承載的信息又33到39數(shù)據(jù)音承載。調制器還應當提供所需要的特殊的引導音組合用于啟動同步和多普勒校正。數(shù)據(jù)傳輸期間,未調制的多普勒校正音應以6分貝± 1分貝的值高于任何數(shù)據(jù)音的正常水平。所有的音頻率應保持± 0.05 Hz的精度。每個信號元素開始時,每一個數(shù)據(jù)音調須經歷相對于它以前的信號元素的相位的相位變化。該調制器需將數(shù)據(jù)分為2比特符號(雙位),并調根據(jù)表BV將它們映

9、射為適當?shù)臄?shù)據(jù)音的相位變化。5.6 帶內多樣性對于數(shù)據(jù)速率75 600bps的帶內變化,每個調制解調器應包含兩個可選的方法,如下:現(xiàn)代的方法,包括時間和頻率分集和頻率分集方法,僅有頻率分集的方法是為了向后兼容較舊的調制解調器。以下幾段中介紹的方法的要求適合于d階多樣性,其中d=1200/(數(shù)據(jù)信號傳輸速率)。5.6.1 時間/頻率多樣性承載在33到39音上的冗余數(shù)據(jù)64bits,同樣地劃分為d數(shù)據(jù)的話,也應該在每個22.5毫秒的信號元素內發(fā)送。每個數(shù)據(jù)字以及其d- 1份應在32 / d不同的信號元素的獨特的音調上傳輸。如果數(shù)據(jù)字i在一個給定的信號元素內被發(fā)送,其他給出的相同的信號元件中要被發(fā)送

10、的數(shù)據(jù)字是由i - k(16 /d) ,其中k的取值范圍從l到d- 1 (見表B- VI)。5.6.2 頻率多樣性帶內的多樣性應元件特征在于發(fā)送的數(shù)據(jù)字和它的(d- 1 )的副本在一個信號內(例如,22.5毫秒的時間間隔)。這個特性是根據(jù)表B- VII中音/位的分配。5.7 異步數(shù)據(jù)操作除了位同步數(shù)據(jù)傳輸模式,異步模式也應支持。當工作在異步模式下時,調制器應接受異步起動/停止字符格式的數(shù)據(jù), 在FEC編碼前將其轉換為位同步數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)。相反, FEC解碼之后,解調器應位同步數(shù)據(jù)轉換回成異步格式。此外,在FEC編碼,空間位應更換啟動,停止,和奇偶校驗位。在FEC解碼后,在將字符放入輸出數(shù)據(jù)流之前

11、,應重新生成起始,停止和奇偶校驗位。其他模式的操作應根據(jù)上述B.5.6.2和B.5.1制定的進行。5.7.1 字符長度應該提供一種使調制器將接受,解調器將生成在表B VIII中顯示的數(shù)據(jù)字符的方法。5.7.2 數(shù)據(jù)傳輸率的約束須設置的一種手段,從而使選定的數(shù)據(jù)調制解調器的信令速率被限制為不超過數(shù)據(jù)輸入源的標稱比特率。5.7.3 數(shù)據(jù)速率的調整應提供的一種手段,從而使數(shù)據(jù)輸入源和調制解調器之間的數(shù)據(jù)信號速率而不會引起數(shù)據(jù)丟失或在解調輸出出引進外來數(shù)據(jù)。5.7.3.1 輸入數(shù)據(jù)源大于調制解調器數(shù)據(jù)速率調制解調器應保持數(shù)據(jù)源路徑的控制,以達到停止到調制器的數(shù)據(jù)流的目的。當調制解調器檢測到的輸入數(shù)據(jù)的

12、持續(xù)流動會引起數(shù)據(jù)丟失,這將會導致暫停數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)傳輸。一旦檢測到已經通過的數(shù)據(jù)丟失的威脅,調制解調器應允許恢復數(shù)據(jù)傳輸。5.7.3.2 輸入數(shù)據(jù)源小于調制解調器數(shù)據(jù)速率當調制解調器檢測到其將要不能供應源數(shù)據(jù)時,在編碼前它將插入一個特殊的“NULL”字到源數(shù)據(jù)位流??兆址?,應形成位空間,啟動,停止和奇偶校驗位,作為一個標記。解調器應認識到這一點位模式為空字符,并將它數(shù)據(jù)輸出中丟棄。5.7.4 信息結束(EOM)的指示在源數(shù)據(jù)最終數(shù)據(jù)字符的接收后,在編碼前調制器應插入一系列的EOM字符到源數(shù)據(jù)的比特數(shù)據(jù)流中。EOM字符應該通過對它的每個位一個MARK來完成。插入的EOM字符的數(shù)目應范圍從最小的1

13、0到大于10的數(shù)目來填充一個超級塊。該解調器應使用收到的EOM字符來終止其數(shù)據(jù)輸出。5.7.5 異步模式下的交織和塊形成在異步模式下使用的交織的程度和成幀序列長度,隨數(shù)據(jù)信號速率和字符長度變化。對于每個數(shù)據(jù)速率和字符長度,四個可選擇的交織度須按照表B-,BX,和B XI進行設置,以及相應的幀的序列長度也在表中給出。5.7.6 位包裝成幀序列的傳輸之間應該傳輸一個整數(shù)數(shù)目的數(shù)據(jù)字符。因此,編碼的比特的數(shù)目不會總是等于從數(shù)據(jù)源接收到的比特數(shù)。在這種情況下,該調制器應插入編碼的比特的數(shù)目和數(shù)據(jù)源接收到的比特數(shù)之間的差異的比特數(shù)到源數(shù)據(jù)中(請參閱表B- , BX,和B- 11 )。填充比特須位于位流中

14、,以使它們能夠最先進行位編碼,從而使數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠溆嗖糠謹y帶一個整數(shù)數(shù)目的數(shù)據(jù)字符。6 性能要求最低性能的39個音模式,采用軟判決譯碼和最大交織,使用基帶HF模擬器形式的Watterson Model信道仿真模型應按照附錄E ,如表B- 12 。當測試嵌入有無線電設備的調制解調器時,唯一的無線電頻率(RF)信號可用于測試, RF信號必須下變換到基帶,用于處理通過信道模擬器;對于射頻接收器,結果上變頻RF。在這種情況下,內置的無線過濾器會影響調制解調器的性能。因此,當測試嵌入式調制解調器,表B- 12中規(guī)定的SNR值應增加2dB 。表 6.1 可選的交織深度表 6.2 標準化的音擴展以及初始相位表

15、 6.3 幀序列插入間隔以及長度注意:插入間隔不包括幀序列位。表 6.4 數(shù)據(jù)音的頻率以及位的位置表 6.5 高頻39調制解調器的調制特征表 6.6 帶內時間/頻率多樣性表 6.7 帶內時間/頻率多樣性表 6.8 異步字符集表 6.9 75bps和150bps異步操作參數(shù)表 6.10 300bps和600bps異步操作參數(shù)表 6.11 1200bps和2400bps異步操作參數(shù)表 6.12 比特錯誤的概率以及相應的信噪比注:兩個獨立平等的平均功率瑞利衰落路徑,帶有2 Hz的的衰落帶寬和2毫秒的多徑傳播,使用的模擬器應根據(jù)附錄E。圖 6.2 發(fā)送方向功能框圖圖 6.3 用于交織器含有偶數(shù)編碼字的

16、通過編碼器和交織器的數(shù)據(jù)圖 6.4 用于交織器含有奇數(shù)編碼字的通過編碼器和交織器的數(shù)據(jù)圖 6.5 發(fā)送事件的序列圖 6.6 幀序列反饋移位寄存器發(fā)生器附錄C1 范圍1.1 范圍本附錄介紹了在3 kHz的信道上數(shù)據(jù)傳輸速率超過2400bps的HF數(shù)據(jù)調制解調器的波形。這些可以被稱為窄帶,中數(shù)據(jù)率(MDR )的波形。1.2 應用本附錄是非強制性的,為MIL- STD-188 -110B中的一部分; 但是,當在3 kHz的信道使用HF數(shù)據(jù)調制解調波形的數(shù)據(jù)傳輸速率超過2400bps,應按照本附錄中實現(xiàn)。2 可應用的文件本節(jié)對于本附錄不適用。3 定義見第3部分。4 總體要求本附錄提供了對于數(shù)據(jù)傳輸速率

17、為3200 ,4800 ,6400 , 8000和9600 bps的調制解調器波形和編碼規(guī)范。在12800 bps的未編碼操作是一個DO。單音波形本附錄中使用的調制技術,更大的復雜性和數(shù)據(jù)塊大于本標準的第5.3.2節(jié)中,以達到所需的效率,以獲得所需的數(shù)據(jù)傳輸速率。塊交織器用來得到范圍從0.12 s 到8.64 s 的6個交織的長度。對所有的數(shù)據(jù)傳輸速率只能用一個單一的編碼選項,約束長度為7 ,速率1/2卷積碼,穿刺率3/4。全咬尾的方法是用于從這個卷積碼中產生與交織器的長度相同的塊碼。由于最小的交織器長度跨越的單個數(shù)據(jù)幀,因為不會減少的時間延遲,因此沒有零交織的選項。數(shù)據(jù)速率和交織器設置顯式地

18、作為最初的前同步碼的一個部分的波形,定期地重新插入前導碼和周期的已知符號的塊中顯式地發(fā)送。這種“自動波特率(autobaud)”的功能在發(fā)展高頻(HF )通道高效( ARQ )協(xié)議中是至關重要的。接收調制解調器需要能夠推斷出數(shù)據(jù)速率和交織器,同時設置前導碼或隨后的數(shù)據(jù)的波形部分。5 詳細要求5.1 調制由調制解調器在發(fā)送數(shù)據(jù)時鐘產生,而不是由數(shù)據(jù)終端提供設備(DTE)的所有符號的符號率應該2400BD,其準確度須為0.024 BD( 10 ppm)。應使用相移鍵控(PSK)和正交幅度調制(QAM )調制技術。子載波(或雙正交的子載波的QAM)頻率應該是1800Hz,精確度為0.018 Hz (

19、10 ppm)內。相對于同相載波,正交的子載波的相位的應是90度。使得在相子載波cos (1800赫茲)和正交子載波罪(1800赫茲),可以實現(xiàn)正確的相位關系。調制器的輸出應不大于3 kHz的占用帶寬(見第3節(jié)) 。在RF ,IF或音頻基帶上可以進行這種測量。5.1.1 已知符號對于所有已知的符號,應采用的調制為PSK ,使用表CI和圖C-1中所示的符號映射。已知符號不應該使用加擾。表 5.1 8PSK的符號映射注意,復雜的符號值=exp jn / 4 ,其中n是符號數(shù)。圖 5.2 8PSK符號星座圖以及符號映射5.1.2 數(shù)據(jù)符號對于數(shù)據(jù)符號,所使用的調制應取決于數(shù)據(jù)速率。表C- II指定每

20、個數(shù)據(jù)速率應使用的調制。表 5.2 對于每個數(shù)據(jù)須使用的調制技術3200 bps的正交相移鍵控(QPSK)的星座被加擾出現(xiàn),在空中傳播時,作為一個8PSK星座進行傳輸。16QAM和32QAM星座使用多個PSK環(huán),以維持良好峰值比,64QAM星座是已被修改的一個變化的標準方QAM星座,以提高峰值比。5.1.2.1 PSK數(shù)據(jù)符號PSK星座,數(shù)據(jù)比特和為目的的加擾的QPSK調制的符號數(shù)之間的區(qū)別是在空中數(shù)據(jù)比特顯示為8PSK。在對8PSK符號數(shù)字進行序列加擾外還以模進行加擾。代碼轉換是將一個要被發(fā)送到的一個符號鏈接到一組數(shù)據(jù)比特的操作。5.1.2.1.1 QPSK符號映射對于3200 bps的用戶

21、數(shù)據(jù)速率,轉碼應實現(xiàn)通過連接符號表CI中指定一組之一到表C- III中所示的兩個連續(xù)的數(shù)據(jù)位(雙位)。在該表中,最左邊的位的雙位應是舊的比特,即,來自之前的最右邊位的交織器。表 5.3 3200 bps的轉碼5.1.2.1.2 8PSK符號映射對于4800bps的用戶數(shù)據(jù)速率,代碼轉換應通過一個符號鏈接到如表C- IV所示的一組的三個連續(xù)的數(shù)據(jù)位(三比特)來實現(xiàn)。在該表中,最左邊位的三位應是最古老的位,即,從其他兩個之前的交織器中取出,最右邊的位是最近的位。表 5.4 4800 bps的轉碼5.1.2.2 QAM數(shù)據(jù)符號對于QAM星座圖,直接從數(shù)據(jù)比特形成和從符號數(shù)形成,數(shù)量是沒有區(qū)別的。每個

22、組的4位(16QAM),5位( 32QAM)或第6位(64QAM)被直接映射到QAM符號。例如, 4比特分組0111的將在16QAM的星座圖中的映射到符號7 ,而在6位100011將映射到在64QAM星座的符號35 。同樣,在每一種情況下,最左邊的位是最古老的位,即從之前的其它位的交織器中取出,并且在最右邊的位是最近的位。QAM星座的符號映射的選擇,使比特錯誤時只涉及相鄰的信令點,這樣能使在星座中所產生的位錯誤的數(shù)量降到最低。5.1.2.2.1 16 QAM星座圖圖C -2中示所為須用于16QAM的星座點,其同相和正交成分表CV中指定。由圖可以看出, 16 QAM星座由2 PSK環(huán)組成: 4p

23、sk的內部和12PSK外部。圖 5.6 16QAM信號星座圖表 5.5 各16QAM符號的同相和正交分量5.1.2.2.2 32 QAM符號須用于32QAM的星座點在圖C -3中給示,其在同相和正交成分在表C-VI中指定。這個星座包含16個符號的內層方形和16個符號的外環(huán)。圖 5.7 32 QAM信號星座圖表 5.6 各32 QAM符號的同相和正交分量5.1.2.2.3 64QAM符號須用于64QAM調制中的星座點在圖C-4中被示出,指定的同相和正交分量在表C -VII 給出。為了達到更好峰值比而不犧牲非常良好的偽格雷碼性能,而在一個標準的8 ×8正方形星座上進行了改變。圖 5.8

24、64QAM信號星座圖表 5.7 各64QAM符號的同相和正交分量5.1.3 數(shù)據(jù)加擾對于8PSK符號的星座的數(shù)據(jù)符號(3200bps,4800bps)除了加擾序列之外還應以模8進行加擾。數(shù)據(jù)符號為16QAM,32QAM和64QAM星座須通過使用特有的或(XOR)進行加擾。依次形成每個碼元( 4對于16QAM ,5對于32QAM, 6為64QAM ) ,數(shù)據(jù)位須經過異或門與該加擾序列的比特的數(shù)目相等。在所有的情況下,在每一個數(shù)據(jù)幀的開始,該加擾序列發(fā)生器多項式應,發(fā)生器應被初始化為1 。圖C -5中所示為加擾序列發(fā)生器的框圖。圖 5.9 用于8PSK符號的加擾序列的加擾產生器對于8PSK符號(3

25、200bps和4800bps),加擾需由寄存器中最后(最右邊)3比特和符號數(shù)字(轉碼值)組成的二進制三重峰和的數(shù)值的模8值來進行。例如,如果在加擾序列的移位寄存器的最后三位是010,具有加擾前的數(shù)值等于2,加擾前符號數(shù)為6 ,則符號0將被發(fā)送:(6 +2 )的模8 = 0 。對于16QAM的符號,加擾須由4位數(shù)字進行異或完成,此4位數(shù)由最后(最右邊)的移位寄存器中的符號數(shù)的四位組成。例如,如果在加擾序列的移位寄存器的最后4位分別為0101,16QAM符號加擾之前為3(即0011) ,則符號6( 0110)將被發(fā)送。對于32QAM的符號,加擾須由帶符號數(shù)的移位寄存器最后(最右邊)5位數(shù)進行異或運

26、算得到。對于64QAM的符號,加擾須由帶符號數(shù)的移位寄存器最后(最右邊)6位數(shù)進行異或運算得到。每個數(shù)據(jù)符號被加擾后,發(fā)生器應進行迭代(移位)所需的次數(shù),以產生下一個符號加擾所需的比特(即,用于8PSK的3次迭代,用于16QAM的4次迭代, 5次迭代用于32QAM和6次迭代用于64QAM) 。由于比特使用后發(fā)生器進行迭代,因此每一個數(shù)據(jù)幀的第一數(shù)據(jù)符號應該由初始化值為00000001的合適數(shù)值進行加擾。加擾序列的長度是511位。對于每符號6比特的256個碼元數(shù)據(jù)塊,這意味著加擾序列將被重復稍超過3次,但在符號方面,不會有重復。5.1.4 調制濾波器調制濾波器的作用是在指定的帶寬之內限制發(fā)送波形

27、。建議使用平方根升余弦濾波器,滾降因子(多余的帶寬)為35 。利用該過濾器作為調制解調器調制濾波器和解調濾波器,將最大限度地提高信號的信噪比以及最小化符號間干擾。合并后的調制和解調濾波器將有以下的頻率響應:獨立的調制和解調濾波器通過采取上述的頻率響應的平方根來實現(xiàn)。5.2 幀結構應當用于本附錄中指定的幀結構如圖C -6所示。一個初始的287符號的前同步碼之后是72幀的交替數(shù)據(jù)和已知符號。每個數(shù)據(jù)幀包括一個由256個數(shù)據(jù)符號組成的數(shù)據(jù)塊,接著是由一個31碼元的已知數(shù)據(jù)組成的微型探針。72個數(shù)據(jù)幀后,重新插入72符號子集的初始前綴,以方便后期的獲取,消除多普勒頻移,以及同步的調整。應當指出,在這一

28、領域的已知的數(shù)據(jù)的總長度實際上是103符號: 72再次插入前導碼符號,加上前面的31碼元的迷你探頭,緊接著是最后256個符號的數(shù)據(jù)塊。圖 5.10 使用于所有波形的幀結構5.2.1 同步并重新插入前導碼同步前導碼是用于快速的初始同步。重新插入序言是用來方便正在進行的數(shù)據(jù)傳輸(采集數(shù)據(jù))的獲取。5.2.1.1 同步前導碼同步碼由兩部分組成。第一部分應至少包括N塊184 8-PSK符號,專門用于無線電和調制解調器AGC 。N的值應是可配置的,范圍從0到7( N = 0時,該第一部分還完全沒有開始發(fā)送)的值。這些184符號的形成,須采取第二部分指定的第一184碼元的復共軛。第二部分包括287個符號。

29、第一個184符號專供用于同步和去除多普勒偏移,而最后的103符號,這是常見的再次插入的前導碼,還攜帶有關的數(shù)據(jù)速率和交織器設置的信息。8PSK調制符號的序列,使用符號數(shù)在表C-I中給出,同步前導碼在表C- VIII中給出:表 5.8 同步前導碼選自表C- IX的數(shù)據(jù)符號D0,D1和D2的30個集中一個來表示數(shù)據(jù)速率和交織器設置信息的。模操作是表示,各D值被用于對長度為13位的巴克碼( 0101001100000 )進行相轉移(0或4),通過執(zhí)行帶Barker碼的13相位值得D值的模8運算。此操作可對13位(碼片)的巴克碼的利用QPSK編碼的信息的6位進行編碼。由于巴克碼序列只占據(jù)39符號,各3

30、1個符號微型探針延長到32個符號,以提供13符號巴克碼需要的2個額外的符號,共41符號。表 5.9選擇創(chuàng)建的映射表C- IX采用了3位來指定數(shù)據(jù)傳輸速率和交織長度。3的雙位符號的3數(shù)據(jù)速率比特是3個最重要的位(MSB),交織器長度位是最低有效位( LSB) 。巴克碼的相位使用表C- III(雙位代碼轉換表)從3得到的雙位詞語中確定。3比特的數(shù)據(jù)速率和交織器長度映射,在表C-X中給出 。請注意,代碼轉換具有將交織器長度位放置在正交的3個數(shù)據(jù)速率比特位的效果。表 5.10 對于指定的數(shù)據(jù)速率以及交織長度的位模式由于巴克碼0s和1s的數(shù)量是不平衡的, 000或111的模式顯示出39個符號在每個正交分

31、量的凈不平衡量,即符號12至27。這兩種模式為將來標準化的更高的數(shù)據(jù)傳輸速率模式保留,采用比在C.5.1的規(guī)定更高的星座的密度。其他3位模式是更加平衡的( 17至22 ),用于更健壯的星座。5.2.1.2 重新插入的前導碼再次插入的前同步碼應該和同步前導碼的最后72個符號是一樣的。事實上,最終的103符號,在同步的前導碼和連續(xù)數(shù)據(jù)塊之間是正常的,數(shù)據(jù)塊由再次插入前導碼和緊接之前的微型探針組成。103已知的數(shù)據(jù)(包括前面的數(shù)據(jù)幀的31個微型探針符號)的符號是這樣的:表 5.11 重新插入的前導碼其中數(shù)據(jù)符號D0,D1和D2再次采取選自表C- IX的30個集中的一個值,以指示數(shù)據(jù)率,交織器的設置采

32、用前面描述同步序言的設置。繼上一個72個數(shù)據(jù)塊的前31個符號是一個微型探頭。需要注意的是交織器的長度為000或111的3位映射可能會導致在到模式與固定迷你探頭模式相混淆( - + )。出于這個原因,在表C-X中,這些映射是“非法的” 。5.2.2 微型探頭迷你探針31中的符號的長度應緊隨每256個符號的數(shù)據(jù)塊,在每個前導碼結束(其中,它們被認為是前導碼的一部分)后插入。使用8PSK符號映射,每一個微型探頭應在重復的Frank-Heimiller序列基礎之上。應使用的序列,該序列根據(jù)8PSK符號數(shù)來指定的,如下;0, 0, 0, 0, 0, 2, 4, 6, 0, 4, 0, 4, 0, 6,

33、4, 2, 0, 0, 0, 0, 0, 2, 4, 6, 0, 4, 0, 4, 0, 6, 4這種微型探測器將被指定為“ + ”。倒相的版本是:4, 4, 4, 4, 4, 6, 0, 2, 4, 0, 4, 0, 4, 2, 0, 6, 4, 4, 4, 4, 4, 6, 0, 2, 4, 0, 4, 0, 4, 2, 0使用此序列的迷你探被被指定“-”,每個符號的相位從“+”中旋轉180度得到。72個數(shù)據(jù)塊的集總共有73個微型探針。為了方便起見,每個微型探針將被順序編號, 0編號為前面的(重新插入)前導碼的31個符號,探針數(shù)1緊隨著迷你(重新插入)前導碼后第一個數(shù)據(jù)塊。緊隨第72數(shù)據(jù)塊

34、的迷你探頭72也是下一個再次插入前導碼的103符號第31個符號。迷你探針0和72已被定義為重新插入前同步碼的一部分,分別具有的標志“-”和“+”。 編碼到同步和重新插入前導碼內的數(shù)據(jù)速率和交織器的長度信息,也應被編碼成微型探針1至72 。這些72微型探針被分成四組連續(xù)18微型探針( 1至18, 19至36, 37至54,以及55至72 )。注意, 256個符號的數(shù)據(jù)塊,在每個第一個三集中緊跟著第18個微型探針,是與幀長1 ,3,9和18的交織器塊的第1個數(shù)據(jù)塊。長度為36交織塊在第二個集之后開始,一個重新插入的序言后在第四個集開始。這種結構允許數(shù)據(jù)在知道交織器邊界開始就被解調。每個18迷你探針

35、序列應包括: 7個“-”標志,一個加號(+);然后是六個標志值,此值依賴于數(shù)據(jù)速率和交織器長度;三個符號值,用來指定四組18微型探針;然后在最后是一個加號(+) 。對于第四組中,這最后的“+”符號(微型探針72)也是下一個重新插入前導碼(使用+相位)的初始迷你探頭。形象地表示,這長18的序列是:- - - - - - - +,其中前6個 符號的值定義在表C- 12中。注意,這些6個位模式( +是一個0 )對應于表C-X中串聯(lián)的3比特映射的數(shù)據(jù)速率()和交織器長度()。最后三個Si符號值在表C- 13中定義,作用是指定微型探針組(計數(shù))。表 5.12 作為數(shù)據(jù)速率和交織長度函數(shù)的值表 5.13

36、作為迷你探針集的函數(shù)的值每個集合中的前8個迷你探針( - + ),唯一地定位隨后九個Si值的起點。這是可能的,因為使用的Si序列包含至多4個“+”或“”相位。這使得7微型探針的序列不可能與緊接著的一個具有相位反轉的序列具有相同的相位,這只可能在18微型探針序列的開頭發(fā)生。一旦這8個迷你探針模式固定,位于0度或180度的相位也解決了,使下面的9微型探針可以正確地匹配數(shù)據(jù)速率和交織器的長度,迷你探頭解決計數(shù)問題。因此整個微型探針序列必須如下所示:其中 RP代表103重新插入前導碼符號(包括迷你探針72和0 )。5.3 編碼和交織使用的交織器應該是塊交織器。輸入數(shù)據(jù)的每個塊使用的塊的編碼技術進行編碼

37、,其中一個編碼塊的大小等于所述交織器中塊的大小。因此,輸入數(shù)據(jù)比特將以連續(xù)的塊被發(fā)送,跨越所選的交織器長度的持續(xù)時間。表C- XIV示出每塊的輸入數(shù)據(jù)比特的數(shù)量,此值是數(shù)據(jù)速率和交織長度的函數(shù)。注意,一個“輸入數(shù)據(jù)塊”不應該與256個符號的數(shù)據(jù)塊混淆,256符號數(shù)據(jù)塊是在波形格式中數(shù)據(jù)幀的一部分。輸入數(shù)據(jù)塊中的比特將通過編碼和交織映射為數(shù)據(jù)幀的數(shù)目,因此, 256個符號的數(shù)據(jù)塊定義交織器的長度。表 5.14 輸入數(shù)據(jù)塊的大?。ㄒ晕挥嬎悖┳鳛閿?shù)據(jù)速率和交織長度的函數(shù)5.3.1 塊邊界的對齊須交織的每個代碼塊應與一個單一的交織器塊的大小相同。這些塊的邊界應對齊,使得每個重新插入前導碼之后的第一數(shù)據(jù)

38、幀的開頭和交織器的邊界對齊。這樣對于一個交織長度為3個幀的,在重新插入前同步碼之后的3個幀中的第一個包含單一的輸入數(shù)據(jù)塊的所有的編碼比特。在每個交織器集中第一數(shù)據(jù)幀的第一數(shù)據(jù)符號,應將從交織器中取出的第一個比特作為從其最高有效位(MSB)。這是與一般預期沒有什么不同,但是是強制性的。5.3.2 塊編碼全咬尾和刪余技術,應使用碼率為1/ 2的卷積碼,以產生碼率為3/4塊編碼,與交織是相同的長度。5.3.2.1 碼率為1/2的卷積碼刪余前應使用一個約束長度為7 ,碼率為1/ 2卷積碼。此編碼本標準的第5.3.2節(jié)中描述的單色調的波形的編碼是相同的。圖C-7是編碼器的圖形表示。圖 5.15 約束長度

39、為7,碼率為1/2的卷積編碼圖中的兩個求和節(jié)點表示模2加法運算。對于輸入到編碼器每一比特,將從編碼器取出兩個比特,上部的輸出位T1 (x)最先被采取。5.3.2.2 全咬尾編碼什么是全咬尾編碼對每個塊的輸入數(shù)據(jù)進行編碼時,編碼器應通過移入前6位數(shù)據(jù)來進行預加載,而不采取任何輸出位。這六個輸入位應被暫時保存,以使它們可以用來“沖洗”編碼器。第七位被移入后,須采取前兩個編碼輸出位,并被定義為所得到的塊代碼的前兩個比特。在最后輸入的數(shù)據(jù)被編碼之后,對原來儲存的前6位數(shù)據(jù)進行編碼。注意,在編碼這些存儲的數(shù)據(jù)之前,編碼移位寄存器應保持不變。也就是說,它應該被最后7輸入數(shù)據(jù)比特所填充。六個保存數(shù)據(jù)比特通過

40、從前一個保存的6位數(shù)據(jù)開始一位一位地移入編碼器進行編碼。因此,該編碼通過把兩個輸出比特作為移入保存的6位數(shù)據(jù)而得以繼續(xù)。這些編碼比特應該是所得(未刪減的)塊代碼的最后位。刪余之前,所得塊碼的比特數(shù),將是輸入信息比特數(shù)兩倍。在位被發(fā)送到交織器之前,將碼率為1/2的編碼刪減為所要求的碼率為3/4的編碼。5.3.2.3 刪減為3/4的編碼所述塊交織器使用被設計為盡可能在鑿孔塊代碼分隔相鄰比特最大的分離,導致最初彼此最接近的位相近。刪減需要通過將掩模1 1 1 0 0 1施加到從編碼器輸出的比特來進行。在此符號1表示該位被保留,為0表示該位不被發(fā)送。編碼器產生如下的序列:被發(fā)送的序列應該是:定義T1

41、(0) , T2 (0)是段C.5.3.2所定義的塊代碼生成的前兩比特,然后在上述序列中的k的值應是3的整數(shù)倍的。在輸入到交織器之前,塊代碼應以這種方式進行刪減。5.3.3 塊交織結構所述塊交織器被設計為在鑿孔塊代碼盡可能最大地分離(交織器的跨度)進入交織器之前最初彼此最接近的位。由于有30種不同的數(shù)據(jù)傳輸速率的組合和交織長度,在此標注中需要比第5.3.2節(jié)中描述的單色調波形的交織結構更加靈活的交織結構。要使用的結構實際上比以前使用的更簡單。5.3.3.1 以位計算的交織器的大小交織器應包括一個一維數(shù)組,編號從0到它的大小位-1 。數(shù)組的大小應取決于數(shù)據(jù)率和交織器長度,其選定示于表C- XV中

42、。表 5.15 作為數(shù)據(jù)速率和交織長度函數(shù)的交織以位計算的大小5.3.3.2 交織器的負載被刪減的塊編碼位應該以位置0載入交織數(shù)組中。加載每個連續(xù)的位的位置,應該通過增加表C- 16中“交織遞增值”,對“交織器位大小”取模,從前面的位置來獲得。定義刪余塊碼位的第一位是B (0) ,然后為B的負載位置(n)由下給定:因此,對于數(shù)據(jù)速率為32000bps的一個交織幀(512位,以97遞增),前8加載位置分別是: 0, 97 , 194, 291 ,388 , 485, 70 ,和167 。表 5.16 以數(shù)據(jù)速率和交織長度為函數(shù)的交織遞增值這些增量值已被選擇,以確保該聯(lián)合循環(huán)的刪減和每個符號中所使

43、用的特定星座的分配位的位置沒有交織的位置是一樣的。這是很重要的,除了最低的數(shù)據(jù)傳輸速率,因為每一個星座符號中包含“強”和“弱”的位的位置。比特位置是指該位的位置,在符號映射中,從MSB到LSB 變化。一個強大的比特位置是,在所有的星座點之間具有最大的平均距離,其中比特位是0,和它最接近的點是1。常情況下,是一個強大的位是MSB,弱位是LSB。交織策略如果沒有以它們產生的方式均勻分布發(fā)布這些未交織的位可能使性能降低。5.3.3.3 交織獲取對于所有的數(shù)據(jù)傳輸速率和交織長度的交織獲取應該從交織器數(shù)組的位置0開始,以1遞增。這是一個從交織器數(shù)組開始到結束的簡單的線性提取。5.4 操作特性和信息協(xié)議這

44、種窄帶MDR波形的格式已被設計為它能夠在為HF計劃使用協(xié)議上很好地工作。重新插入序言有利于對正在進行的廣播傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進行獲?。ɑ蛑匦芦@?。?。同步前導碼使用短的,范圍廣泛的交織長度,并且使用全咬尾編碼的目的是在ARQ協(xié)議上提供高效操作。為了進一步加強這些協(xié)議的操作,下面的操作功能應在HF調制解調器內包括。5.4.1 用戶接口5.4.1.1 傳統(tǒng)的異步接口除了標準的同步串行接口(見4.2.3) ,調制解調器也必須能與異步DTE接口。在這種情況下, DTE提供(接受)由一個起始位,一個N位字符,以及一些最低限度的停止位的位數(shù)組成的異步字的功能。DTE在字間提供額外的停止位(接受)是必要的,以適應其發(fā)

45、生之間的差距。在須提供互操作性的情況下,N的值(字符中的位的數(shù)目),是5,6,7或者8個(包括任何奇偶校驗比特),停止位的最小數(shù)目是1或2 。因此,互操作性定義的情況下,字中的位數(shù)是N +2和N +3 。在這些情況下,整個字的N +2或者N +3位連續(xù)地送入到調制信號中。應在必要時傳輸額外的停止位,以適應從DTE來的數(shù)據(jù)之間的差距;不得有調制解調器定義的空字符被納入調制信號中。5.4.1.2 帶流量控制的高速異步用戶接口某些高速的用戶接口以8位為單位的字節(jié)提供數(shù)據(jù)(接收數(shù)據(jù))到調制解調器。此外,表C-XIV中所示的輸入數(shù)據(jù)塊都是8位字節(jié)的倍數(shù)。應提供一個可選的模式,以適應特殊情況下的8位字符(

46、包括任何奇偶校驗位)和1.0單位間隔停止位。在這個選項模式,8位字符應與256個符號的調制解調器幀邊界對齊,沒有啟動或停止位被傳送。在這種模式的操作中,它假定DTE數(shù)據(jù)速率是大于調制解調器可以容納的數(shù)據(jù)速率的。因此,當調制解調器的輸入緩沖區(qū)已滿時,應使用流量控制暫時停止數(shù)據(jù)流從DTE到調制解調器調。相反,當調制解調器的輸入緩沖區(qū)變空,調制解調器應假設DTE已經完成了消息發(fā)送,調制解調器將啟動其正常的消息終止程序。這種操作方法省卻了為“速率填充”目的進行的Null字符的傳輸。因此,沒有用于此目的Null字符被發(fā)送。5.4.1.3 以太接口面向字節(jié)的用戶數(shù)據(jù)傳輸(見C.5.4.1.2 )調制解調器

47、提供一個以太網接口(見附錄A),這些字節(jié)的輸入數(shù)據(jù)塊邊界對齊。5.4.2 發(fā)送的開始調制解調器已經收到了整個輸入數(shù)據(jù)塊(有足夠的位,以填補編碼和交織塊)100毫秒之內,或收到的最后輸入數(shù)據(jù)位,以先發(fā)生者為準,它開始傳輸數(shù)據(jù)。后者只會在消息短于一個交織塊時發(fā)生。任何傳輸被定義為無線電的鍵控為開始,緊接著是配置的預鍵延遲后的前導碼波形的輸出。調制解調器接收到的第一輸入數(shù)據(jù)位和傳輸開始之間的延遲時間,高度依賴于提供到調制解調器的輸入數(shù)據(jù)比特的傳輸方法。以用戶數(shù)據(jù)速率的一個同步串行接口將有最大延遲?;谶@個原因,部署的應用程序不能接受此延遲,建議使用帶流量控制的高速異步接口(串口或以太網端口)。5.4

48、.3 信息的結束消息結束(EOM),在發(fā)送波形中使用時,應是一個可配置的選項。當使用一個已被選擇的EOM時,應該在信息的最后輸入位后加一個32位形式的EOM信息。EOM,在十六進制記數(shù)法中表示4B65A5B2 ,其中最左邊的位首先被發(fā)送。如果最后的EOM位沒有充實輸入數(shù)據(jù)塊,在進行編碼和塊交織前,將輸入數(shù)據(jù)塊的剩余比特設置為0。如果一個EOM的使用已被抑制,且最后的EOM位沒有充實輸入數(shù)據(jù)塊,在進行編碼和塊交織前,將輸入數(shù)據(jù)塊的剩余比特設置為0。僅ARQ數(shù)據(jù)協(xié)議時使用的ARQ塊的完全填充的(或接近)的選擇的輸入數(shù)據(jù)塊的大小(交織塊),使用的EOM是被抑制的,這是期望的。沒有此功能的情況下,使用

49、一個EOM需要傳輸一個額外的交織塊。5.4.4 發(fā)送的終止調制解調器在收到的無線電靜默(或同等學歷)命令時,應立即對無線電設備進行解除鍵控,并終止自己的發(fā)送波形。在正常操作中,調制解調器在發(fā)送最后的數(shù)據(jù)幀(包括一個微型探針)后才終止發(fā)送,與最終的交織器塊相關聯(lián)。注意,一個數(shù)據(jù)幀包含一個256個碼元數(shù)據(jù)塊以及其后的微型探針。請注意,任何的信號處理和/或過濾器的延遲,在調制解調器和高頻發(fā)射機必須被計算在內(作為關鍵行控制定時的一部分),以確保在發(fā)射機被關閉之前,整個最終的微型探針能夠被發(fā)送。5.4.5 接收數(shù)據(jù)處理的終止有很多的事件可以導致HF調制解調器停止對所接收的信號進行處理中(恢復數(shù)據(jù)),并

50、返回到采集模式。這些都是必要的,因為在調制解調器試圖進行解調和解碼數(shù)據(jù)時,它不能獲得一個新的傳輸。5.4.5.1 EOM的檢測HF調制解調器能夠掃描到在C.5.4.3中定義的32位模式EOM的所有解碼位。當檢測到EOM,調制解調器將返回到采集模式。調制解調器應繼續(xù)提供解碼比特到用戶(DTE) ,直到緊接著EOM的最終位已被交付。5.4.5.2 返回到收集狀態(tài)的命令收到終止接收命令后,HF調制解調器返回的采集模式,并終止交付解碼位給用戶(DTE)。5.4.5.3 指定數(shù)量數(shù)據(jù)塊的接收以輸入數(shù)據(jù)塊數(shù)計量的消息的最大持續(xù)時間應是一個可配置的參數(shù)。此參數(shù)指定一個值,可能會收到一個無限的數(shù)。一旦調制解調器已解碼和交付所配置的最大消息持續(xù)時間對應的比特的數(shù)目的數(shù)據(jù)給用戶(DTE),HF調制解調器返回到采集模式和終止向用戶交付的解碼比特(DTE)。注意,對于一個給定的交織器長度,這個參數(shù)也規(guī)定了以時間計量的最大的消息持續(xù)時間,與比特率相獨立。請注意,這個參數(shù)是最大

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