《现代铁路远程控制系统（第2版）》2-3 (2)电码结构

铁道信号远程控制01课程内容

01概述

02远动系统技术基础

03调度集中（CTC）系统及其应用

04铁路列车调度指挥系统（TDCS）

05铁路信号微机监测及其实用系统2本章内容远动系统技术基础远动系统的网络结构远动系统的信息传输差错控制与电码结构铁路专用全球移动通信系统GSM-R通信网络的主要硬件设备远动系统的网络体系结构通信总线和现场总线远动系统的可靠性与避错、容错技术网络安全和数据安全传输技术32.3差错控制与电码结构远动系统实际上是数据传输系统与自动控制系统的结合，其信息的传输是靠电码来完成的。因此，远动技术中一个非常重要的内容就是研究电码，也就是电码结构。(2)电码结构42.3差错控制与电码结构电码就是按照一定的规律组织起来，代表一定含义的一组脉冲信号。每一个脉冲称为电码单元，简称电码。几个码元组成一个码组（码字），而电码就由几个码组来构成。整个电码代表一定的信息内容，而每个码组分别表达了信息内容的一部分。2.3差错控制与电码结构前导码同步码

信息码校正码

电码结构就是电码的组成形式，其具体内容受对象的数量和富余量的制约，同时与同步、差错控制方式密切相关。电码结构一般分为前导码、同步码、信息码、校正码四部分。62.3差错控制与电码结构前导码放在整个电码的前部，它没有任何具体含义，由“1”和“0”信号交替或是全“1”、全“0”等组成。它是为了在接收端建立起位同步信号和克服滤波器建立时间的影响而编成的码组，其码元数目根据位同步和滤波器建立的时间而定。72.3差错控制与电码结构同步码是为建立群同步而设立的码组，利用它提供准确的时间标准实现群同步。码组长度和采用的类型可任意选择。信息码是电码的核心部分，直接反映电码所要代表的含义。82.3差错控制与电码结构信息码一般分为以下三部分：

①地址码是在有多个被控制对象时的一种码组。为了避免发给某一被控对象的命令内容，被另一被控对象接收，从而造成错误。地址码要放在信息内容的前面，码组的长度和类型是任意的，其容量要满足被控对象的数目，并考虑一定余量。采用地址码以后，信息内容可以针对全部被控对象采用同一形式。即使被控对象增加，信息内容也可以不增加，而只要地址码有容量就可以完成控制任务。92.3差错控制与电码结构②状态码是指当发送端要发出不同职能的多种电码，如控制命令、呼叫、执行等时，利用几个码元组成一个状态码组，根据它们的结构，分别代表该电码的作用。码组的长度由功能个数决定。③信息内容是指用来代表具体的命令内容或表示内容，其码组的长度由功能个数来决定。102.3差错控制与电码结构校正码又称为差错控制监督码，根据采用的差错控制方式，决定这部分码元的数目。前导码、同步码、信息码和校正码是电码结构的一般组成，针对系统的容量和系统结构不同，电码结构可以压缩，只取其中几项。112.3差错控制与电码结构整个电码的长度在系统设计时，要综合考虑信息传输的速度、动作方式等因素。当然，若从编码电路的角度来分析，地址码、状态码和信息内容属于信源编码，而差错控制的监督码属于信道编码。122.3差错控制与电码结构根据编码方式和不同的衡量标准，差错控制编码有多种形式和类别，主要有以下几种分类：根据编码功能可分为：检错码（只完成检错功能）、纠错码（只完成纠错功能）和纠删码（既可检错也可纠错）。根据信息码元和附加的监督码之间的检验关系可以分为线性码（监督码元是信息码元的线性组合）和非线性码（两者不存在线性关系）。132.3差错控制与电码结构按信息码元和监督码元之间的约束方式可分为分组码和卷积码。分组码中所有码组的信息码元在编码前后保持原来形式的码叫系统码，反之是非系统码。纠正随机错误码和纠正突发错误码。前者纠正信道中出现的随机独立干扰引起的误码，后者主要纠正信道中出现的突发错误。142.3差错控制与电码结构

常用的检错码有奇偶监督码、行列监督码、群计数码、恒比码等。常用的线性分组码主要有汉明码、循环码。152.3差错控制与电码结构汉明码是一种高效率的纠单个错误的线性分组码。循环码是一种重要的线性分组码。这种码的编码和解码设备都不太复杂，且有较强的检（纠）错能力。循环码具有循环性，即码中任一码组循环一位以后，仍为该码中的一个码组。162.3差错控制与电码结构铁路信号远动系统中最常用的检纠错编码为CRC（循环冗余校验）和BCH码。这两种码字都是线性分组码，即信息码元和监督码元之间的关系为线性关系。172.3差错控制与电码结构CRC码和BCH码是线性分组码中的循环码，是目前研究的最成熟的一类码。循环码有许多特殊的代数性质，这些性质有助于设计者按照所要求的检、纠错能