數字差錯

數字差錯

數字差錯(digital error)是指發出的數位訊號中的某個數字與接收到的數位訊號中的相應數字之間的差異。

中文名稱數字差錯
英文名稱digital error
定  義發出的數位訊號中的某個數字與接收到的數位訊號中的相應數字之間的差異。
套用學科通信科技(一級學科),通信原理與基本技術(二級學科)

基本介紹

  • 中文名:數字差錯
  • 外文名:digital error
簡介,差錯分類,數據傳輸失敗,誤碼,畸變和失真,間歇故障,

簡介

在數位訊號傳輸過程中,由於外界干擾,傳輸系統的參數匹配不當和衰減損耗等因素的影響,會造成接受到的信號與原信號不同的差錯,這種差錯稱為傳輸差錯或傳輸故障。這裡所指的信號傳輸可以是相隔一定距離的兩設備間數位訊號的傳送與接受,也可以是在一個複雜系統中信號從一個子系統到另一個系統間的數據傳送,還可以是同一電路板上信號從一個器件到另一器件之間的轉移。

差錯分類

數據傳輸過程中遇到的主要故障有下列幾類。

數據傳輸失敗

這種故障表現為信道上無數據,或收到的數據雜亂無章,不能恢復,無法辨認。產生這類故障的原因主要是傳送或接收裝置接口電路故障、數據機失效、信道本身故障、同步傳輸系統失步等。
對付這類故障的關鍵是查找出故障的部位。可先從傳送端開始查找,如傳送設備本身正常,則應順序檢查調製器電路、接口驅動電路。如果傳送端有數據送出,而接收端線路上無數據,則為信道故障,即斷線或短路。在同步傳輸系統,如時鐘頻率的鎖相電路故障或失效或同步信號丟失,都可造成傳輸混亂而失效,這時線路上雖有信號,但卻無法接收。檢查此類故障需借用存儲示波器或專用設備。這類故障大多還是設備或系統的硬故障造成的,當然通信傳輸程式故障也會造成傳輸失敗。採用設備局部替代法查找這類故障通常是比較有效的。

誤碼

這是數據傳輸過程中常見故障。故障表現為個別或少數代碼出錯,往往易被疏忽而不被發現。其故障原因主要來自兩個方面:一是外界干擾,外界干擾可能造成脈衝丟失或增多;另一是信道質量不高,信道質量不高的主要原因是傳輸耗損大,信道狀態發生瞬變或者阻抗匹配不良造成信號衰減嚴重或丟失。
對付這類故障有三種不同的辦法。
  1. 提高信道質量。這隻對採用導線作為信道時才有可能,其辦法諸如用同軸電纜來替代雙線,或採用損耗小的導線(增加導線截面積、採用損耗小的絕緣介質等),其代價是增加費用。還可以改進傳輸線路的傳輸特性,進行相位均衡和幅度均衡以改進線路的幅頻特性等。
  2. 提高信道的抗干擾能力。例如對傳輸媒體採取禁止或防護措施,傳輸線路儘可能遠離電力線路或其他干擾源,採用光纖電纜代替金屬傳輸導線等等。
  3. 提高所傳送的信號自身的抗干擾和抗差錯能力。例如增加傳送信號的能量可以提高抗干擾能力,採取抗干擾能力強的信號調製方式(如調頻或調相方式)。採用差錯控制碼(容錯編碼技術)來傳送數位訊號對校正這類差錯十分有效。由於誤碼這種故障具有隨機性和偶發性,因而採用差錯控制碼是對付這類故障有效辦法,且所增加的硬體投資費用相對較小。

畸變和失真

這也是一種常見的令人頭痛的傳輸故障。不僅在信號長距離傳送時很容易發生,而且短距離傳送脈衝波形和電平信號也會發生。例如從設備內部將數據從一塊電路板送到另一塊電路板,或者從一個機器往另一機器上傳送數位訊號時都可能發生波形失真和畸變。其表現症狀為傳送的信號波形和接收到的信號波形有明顯的不同,以致接收端無法辨認和正常接收。
這類故障產生的主要原因是傳送端輸出阻抗和線路波阻抗、接收端輸入阻抗不匹配;受到串音干擾或外界干擾;受線路分布參數的影響等。
對付這類故障的基本辦法是查明原因,然後針對造成波形失真與畸變的具體原因來校正或者設法消除導致這類故障的原因。如對波形重新加以整形,或者在電路設計時對分布參數加以控制和補償。

間歇故障

這類故障是斷續出現的,具有隨機性和偶發性,有時十分不易查找。其原因多為接觸不良,如虛焊,接口的連線外掛程式鬆動等等。處理辦法是選用質量好的,有良好的表面處理工藝的接外掛程式,保證焊裝質量,這樣才能大大減少此類故障。
總之,為了減少數位訊號傳輸的故障和差錯,除了提高傳輸系統可靠性,避免傳輸失敗以外,在技術上主要措施是採用差錯控制碼來校正誤碼,提高傳輸線傳輸特性,減少波形失真和畸變,同時再配合其他技術,如抗干擾措施等,就可以較大地提高數位訊號傳送的質量和可靠性。

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