电力载波通信G3PLC标准之编码(一)

2024-06-10 19:50:55

根据前面章节的描述电力载波通信G3PLC标准物理层数据帧结构（二）前导码和帧头下图所示红色框图的部分，详细文档资料可下载电力载波G3PLC技术标准

帧头FCCS中的CRC5编码规则

FCH采用5-bit循环冗余校验(CRC)进行错误检测。CRC5是作为34位序列的函数计算的。CRC5的计算使用以下5次的标准发生器多项式:

G(x) = x5 + x2 +1

CRC5是FCH多项式除以生成器多项式。值得注意的是，由于CRC5不如CRC8健壮，可以使用保护带使其更健壮(例如使用保留值和检查接收值组合的有效性)。

数据扰码器（Scrambler）

数据扰码器块帮助数据随机分布。数据流是“XOR-ed”，其具有重复的PN序列，使用以下生成器多项式:

如下图所示。扰码器中的位在处理每个PHY帧开始时对其寄存器进行初始化

FEC编码

FEC编码器由Reed-Solomon编码器和卷积编码器组成。在鲁棒模式下，在卷积编码器之后使用一个额外的编码器，即重复码(RC)，以便在卷积编码器的输出处重复四次。

RS编码（rs连续编码器）

加扰器的数据由RS (N = 255, K = 239, T = 8)和RS编码(N = 255, K = 247, T = 4)编码使用伽罗瓦场GF(28)。RS符号字长(即Reed-Solomon块中使用的数据字的大小)固定为8位。对于不同的配置，T(可纠正符号错误的数量)的值可以是4或8。对于健壮模式，使用T=4的代码。RS-block中的奇偶校验字数为2T字节。

码多项式生成公式

伽罗瓦域多项式生成公式p (x) = x8 + x4 + x3 + x2 + 1

a0表示为“00000001”，其中RS符号的最左边位是MSB，它是第一个从加扰器发送出来的位，也是第一个从RS编码器发送出来的。

算法在伽罗瓦场GF()中进行，其中ai是一个满足原语二元多项式x8 + x4 + x3 + x2 + 1的。一个数据字节(d7, d6，…， d1, d0)用伽罗瓦场单元的。

来自数据加扰器的第一个比特成为RS编码器输入时符号的最重要比特。每个RS编码器输入块由一个或多个填充符号组成

(" 00000000 ")，后面跟着信息符号。RS编码器的输出(填充符号被丢弃)从第一个消息符号到最后一个消息符号，然后是奇偶校验符号，每个符号首先移出最有效的位。

卷积编码器

RS编码块输出的比特流用标准速率= 1 / 2,K=7进行卷积编码器编码。如下图，卷积编码器的连接定义为x = 0b1111001和y = 0b1011011。

当接收到卷积编码器的最后一位数据时，卷积编码器插入6个尾部位，这是起到将卷积编码器返回到“零状态”的作用。

这样提高了卷积解码器在解码时依赖于未来位的错误概率。尾部位被定义为六个零。

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