
纠错码能够检错或纠错,主要是靠码字之间有较大的差别。这可用码字之间的汉明距离d(x,y)来衡量。它的定义为码字x与y之间的对应位取不同值的码元个数。一种纠错码的最小距离d定义为该种码中任两个码字之间的距离的最小值。一种码要能发现e个错误,它的最小距离d应不小于e+1。若要能纠正t个错误,则d应不小于2t+1。一个码字中非零码元的个数,称为此码字的汉明重量。一种码中非零码字的重量的最小值,称为该码的最小重量。对线性码来说,一种码的最小重量与其最小距离在数值上是相等的。
在构造线性码时,数字上是从n维空间中选一k维子空间,且使此子空间内各非零码字的重量尽可能大。当构造循环码时,可进一步将每一码字看成一多项式,将整个码看成是多项式环中的理想,这一理想是主理想,故可由生成多项式决定;而多项式完全可由它的根规定。这样,就容易对码进行构造和分析。这是BCH码等循环码构造的出发点。一般地说,构造一种码时,均设法将它与某种代数结构相联系,以便对它进行描述,进而推导它的性质,估计它的性能和给出它的译码方法。若一种码的码长为n,码字数为M,或信息位为h,以及最小距离为d,则可把此码记作【n,M,d】码。若此码为线性码,常简记作(n,k)或(n,k,d)码。人们还常用R=log2M/n表示码的信息率或简称码率,单位为比特/码元。R越大,则每个码元所携带的信息量越大,编码效率越高。 纠错码实现中最复杂的部分是译码。它是纠错码能否应用的关键。根据式(1),采用的码长n越大,则误码率越小。但n越大,编译码设备也越复杂,且延迟也越大。人们希望找到的译码方法是:误码率随码长n的增加按指数规律下降译码的复杂程度随码长n的增加接近线性地增加;译码的计算量则与码长n基本无关。可惜,已经找到的码能满足这样要求的很少。不过由于大规模集成电路的发展,即使应用比较复杂的但性能良好的码,成本也并不太高。因此,纠错码的应用越来越广泛。
纠错码传输的都是数字信号。这既可用硬件实现,也可用软件实现。前者主要用各种数字电路,主要是采用大规模集成电路。软件实现特别适合计算机通信网等场合。因为这时可以直接利用网中的计算机进行编码和译码,不需要另加专用设备。硬件实现的速度较高,比软件可快几个数量级。
在传信率一定的情况下,如果采用纠错码提高可靠性,要求信道的传输率增加,带宽加大。因此,纠错码主要用于功率受限制而带宽较大的信道,如卫星、散射等系统中。纠错码还用在一些可靠性要求较高,但设备或器件的可靠性较差,而余量较大的场合,如磁带、磁盘和半导体存储器等。
在分组码的研究中,谱分析的方法受到人们的重视。纠同步错误码、算术码、不对称码、不等错误纠正码等,也得到较多的研究。 分组码是对信源待发的信息序列进行分组(每组K位)编码,它的校验位仅同本组的信息位有关。自20世纪50年代分组码的理论获得发展以来,分组码在数字通信和数据存储系统中已被广泛应用。
分组码的码长n和码字个数M是一个码的主要构造参数。码长为n的码中所有码字的位数均为n;若要用一个码传送k比特信息,则码字的个数M必须满足。典型的分组码是由k位信息位和r位监督位组成的,这样构成的码一般称为系统码。
分组码中应用最广的线性分组码。线性分组码中的M个码字之间具有一定线性约束关系,即这些码字总体构成了n维线性空间的一个k维子空间。称此k维子空间为(n,k)线性分组码。线性系统码的特点是每个码字的前k位均由这个码字所对应的信息位组成,并通过对这k位信息位的线性运算得到后面n—k是位监督位。
线性分组码中应用最广的是循环码,循环码的主要特征是任何码字在循环移位后个码字。循环码的优点在于其编码和解码手续比一般线性码简单,因而易于在设备上实现。在循环码中,码字可表示为多项式。循环码的码字多项式都可表示成为循环码的生成多项式与这个码字所代表的信息多项式的乘积,即,因此一个循环码可以通过给出其生成多项式来规定。常用的循环码有BCH码和RS码。
网格码有多种描述方法,网格图是常用方法之一,它能表示出编码过程。一个码率为1/2、包含四种状态的网格码的网格图如图所示。图1中00,01,10,11表示编码器所具有的四种状态,以“·”示出,从每一状态出发都存在两条支路,位于上面的一条支路对应于编码器输入为“0”的情况,位于下面的一条支路对应于编码器输入为“1”的情况,而每一支路上所列出的两个二进位码则表示相应的编码输出。因而可知,编码输出不仅决定于编码器的当前输入,还决定于编码器的状态,例如在图中从“00”状态出发;,若输入的二进制数据序列为1011,则编码器的状态转移过程为00→01→10→01→11,而相应的编码输出序列为11010010。在网格图中任意两条从同一状态出发;,经不同的状态转移过程后又归于另一相同状态(该状态也可与初始状态相同)的路径间的距离的最小值称为码的自由距离。如该图中的为5。对于卷积码来说,的计算可简化为始于且终于零状态的非全零路径与全零路径间距离的最小值。是表征网格码纠错能力的重要参数。维特比算法是广泛采用的网格码的译码方法。由于网格码的状态越多,译码越复杂,所以状态个数是度量网格码译码复杂性的重要参数。一般说来可以通过增大译码复杂性来增加,从而提高码的纠错能力。
BCH码、网格码已被广泛地应用于移动通信、卫星通信和频带数据传输中。RS码也被广泛应用于光盘的存储中。
大多数纠错码是设计来纠随机误码的,可以通过交织的方法使它适用于对突发误码的纠错。交织是一种使得集中出现的突发误码在解码时进行分散化的措施,从而使其不超出纠错码的纠错能力范围。 卷积码不对信息序列进行分组编码,它的校验元不仅与当前的信息元有关,而且同以前有限时间段上的信息元有关。卷积码在编码方法上尚未找到像分组码那样有效的数学工具和系统的理论。但在译码方面,不论在理论上还是实用上都超过了分组码,因而在差错控制和数据压缩系统中得到广泛应用。
Chapter 11) 设室温情况下某二极管的反偏电压绝对值为1V,则当其反偏电压值减少100mV时,反向电流的变化是基本不发生变化。
2) 二极管发生击穿后,在击穿区的曲线很陡,反向电流变化很大,但两端的电压降却几乎不变。
3) 二极管的反向击穿分为雪崩击穿和齐纳击穿两类。
4) 齐纳击穿的反向击穿电压小于6V。
5) 二极管电击穿是可逆的,热击穿不可逆。
6) 在P型半导体中,多子是空穴,少子是自由电子。
7) 在P型半导体中:在室温下,当温度升高时,空穴的浓度将会近似不变。
8) 在P型半导体中:在室温下,当温度升高时,自由电子的浓度将会升高。
9) 温度每增加10摄氏度,硅或锗二极管的反向饱和电流约增为原来的2倍。
10)二极管的伏安特性曲线可以被分为三个工作区域,分别为正向工作区、反向工作区和反向击穿区。
11)不管温度有多高,本征半导体中自由电子的浓度等于与空穴的浓度。
12)二极管的反向电流大小主要决定于少子浓度。
13)N、P型半导体对外显电中性。
Chapter 2
1)有一PNP型三极管的发射结正偏、集电结正偏,则基极电位最低。
2)PNP型晶体管工作在饱和区时,发射结和集电结都正偏。
3)厄尔利(Early)电压反映的是晶体管的基区调宽效应。
4)两个三极管的β值的参数对称性看二者比值与1比较,越接近于1,参数对称性越好。
5)某放大电路在负载开路时的输出电压为12V,接入9k欧姆的负载电阻后输出 电压降为
9V,这说明放大电路的输出电阻为3k欧姆,若将负载电阻改为21k欧姆,则负载上的电流大小为0.5mA。
6)有两个放大倍数相同、输入和输出电阻不同的放大电路A和B,对同一个具有内阻的信号源电压进行放大,在负载开路的条件下测得A的输出电压大,这说明A的输入电阻大。
解析:
放大器的输入电阻: r i=R b // r be 小功率管 r i约等于r be ;
输出电阻:r o = Rc // r ce 小功率管 r o约等于R c
输入信号电压:u i = i b * rbe
输出信号电压:u o = - i c * R c = - (B)* i b * R c (括号内B是放大倍数)
则电压放大倍数:Au = uo/ui
由上电压放大倍数公式可知,在两个放大倍数相同,即 和同一个具有内阻的信号源的情况下,在两个放大器的相近的情况,。
若Rc1》 Rc2 则Au1》Au2
故:若测的A放大电路的输出电压大,则A放大电路的Rc1就大。
7)给放大电路设置合适直流工作点的目的是保证晶体管始终工作在放大区。
8)三极管的结构特点有基区很薄、发射区的掺杂浓度很大、集电结结面积大。
9)设有一NPN型三极管的发射结正偏、集电结反偏,则集电极电位最高,发射极电位最低。
10)放大电路的有效输入信号必须加在发射结上。
11)分析放大电路时,通常应该采用先直流后交流的方法。
12)双极型晶体管处于放大状态时,iC和ib是线性关系;iC和VBE是指数关系;ΔiC和ΔVBE是线性关系。
13)通常的晶体三极管在集电极和发射极互换使用时,不再有较大的电流放大作用。
14)放大电路必须加上合适的直流电源才能正常工作。
15)在放大区内,共发射极输出特性曲线基本水平略有上翘,说明此时输出电压VCE变化时,输出电流iC基本不变。
16)在集成电路中,应尽量避免使用过高阻值的电阻。
17)若信号源为电压源,则放大电路的输入电阻越大越好。
18)若放大电路采用电流源形式输出,则输出电阻越大越好。
19)处于放大状态的双极型晶体管的集电极输出电阻:交流电阻大于直流电阻。
20)若信号源为电流源,多级放大电路的输入级适宜采用共基组态电路。
21)饱和失真和截止失真都是非线性失真。
22)若某NPN单管共射放大电路的工作位于其交流负载线的中点,则可获得最大不失真输出。23)可以通过减小输入信号的幅度来减小甚至消除饱和失真和截止失真。
24)交流负载线和直流负载线分别应用不同的场合,不可混用。
25)大部分情况下,交流负载线斜率的绝对值要大于直流负载线斜率的绝对值。
26)直流负载线和交流负载线都经过Q点。
27)晶体管特性的变化不会对直流负载线产生影响。
28)对于共集电极电路:1.电压增益小于1但接近于1
2.当从基极看过去时,能够将发射极的交流负载电阻变为原来的(β+1)倍
3.具有很强的电流驱动能力
4.可作为缓冲级使用
29)对于共基极电路:1.共基电路输入电阻较小
2.共基电路的高频特性优于共发射极电路
3.共基极电路的电压增益是同相的
30)用恒流源作为放大电路有源负载的好处是可以在电源电压不变的情况下,获得较高的电路增益、合适的静态工作点、较宽的动态范围
31)计算差模增益时仅需考虑输出端的连接方式是单端还是双端。
32)计算差模输出电阻时仅需考虑输出端的连接方式是单端还是双端。
33)在晶体三极管的三种组态中,既可放大电压也可放大电流的是共射组态,只能放大电压的是共基组态,只能放大电流的是共集组态。
34)由晶体三极管放大电路的直流通路不可以判断晶体三极管的工作组态。
35)一般来说,源电压增益将小于电压增益。
36)纯阻负载的差分放大电路的差模电压放大倍数与输出信号是单端还是双端输出有关。
37)差分放大电路的基本特性是放大差模信号,抑制共模信号。
38)在差分放大电路中,差模输入信号是两个输入端信号的差,共模信号是两个输入端信号的平均。
39)乙类功率放大电路的理想最大效率为78.5%
40)为减小多级直接耦合放大电电路的零点漂移,首级电路宜采用差分放大电路。
41)由于功率放大电路中的晶体管出于大信号放大状态,所以微变等效电路方法不再适用。
42)对于乙类互补功放,电路输出功率最大时刻并非管耗功率最大时刻。
43)多级放大电路的带宽窄于其中任何一级。
44)多级放大电路的增益等于各级增益之积,但要考虑后级输入电阻对前级的影响。
Chapter 3
当VGS=0时,能够工作在恒流区的场效应管是耗尽型MOS场效应管。
放大(饱和)状态下,双极型晶体管的输出电流和输入电压的(全值)关系为指数型,场效应型晶体管的输出电流和输入电压的(全值)关系为二次函数型。
场效应管源极跟随器与双极型晶体管射极跟随器相比:1.源极跟随器电压跟随性较差
2.源极跟随器输出电阻更大
4)相同条件下,电压增益大小比较:CMOS反相器》一般的CMOS共源E/E型》NMOS共源E/D型》NMOS共源E/E型
Chapter 4
1)导致放大电路在高频段产生频率失真的主要原因是三极管结电容。
2)为提高单管共射放大电路的上限截止频率,可采取的措施有:1.选择基区体电阻小、结电容小、特征频率高的晶体管 2.使用内阻小的信号源 3.减小负载电阻
3)多级放大电路的相频特性等于各级放大电路的相频特性之和。
4)共射放大电路的高频特性主要由输入回路决定。
5)共基放大电路的高频特性主要由输出回路决定。
6)共基放大电路的高频特性最好,共集次之,共射最差。
Chapter 5
有一单环深负反馈放大电路,其开环放大倍数为A,闭环放大倍数为Af,反馈系数为F。若F不变,A增大一倍,则Af将基本不变。
有一单环深负反馈放大电路,其开环放大倍数为A,闭环放大倍数为Af,反馈系数为F。若A不变,F增大一倍,则Af将减小约一半。
在三极管负反馈放大电路中,若保持负载不变,欲从信号源获取较小的电流,并能够在更换放大管时稳定输出电流,可在放大电路中引入电流串联或电压串联负反馈。
负反馈只能改善反馈环路内的电路性能,对反馈环路之外无效。
5)只要放大电路的负载恒定,不管哪种反馈都能稳定输出电压。
6)当输入信号已经失真时,引入负反馈并不能使失真得到改善。
Chapter 6
1)在正弦电压输入信号上叠加一个直流电压,应选用加法运算电路。
2)由理想运放构成积分电路,当输入电压固定时,到达某一电压所需的积分时限与负载电阻无关。
3)由运放构成的同相输入放大器,运放的共模输入电压等于输入电压。
4)基本反相输入放大电路采用电压并联负反馈。
5)基本同相输入放大电路采用电压串联负反馈。
6)在反相求和电路中,运放的反相输入端为“虚地”点,流过反馈单阻的电流基本上等于各输入电流之和。
7)电压跟随器和晶体管射极跟随器的共同点:
1.交流输入电阻较大
2.交流输出电阻较小
3.电压增益小于1且趋于1
8)与晶体管射极跟随器相比,运放构成的电压跟随器特性更好,输入电阻更大(趋于正无穷),输出电阻更小(趋于0)
9)第一类输出端限幅电路,用两个背靠背的稳压二极管引入深负反馈,工作在线性区。
10)第二类输出端限幅电路,限流电路和稳压二极管直接接于输出端,工作在限幅区。
Chapter 10
稳压二极管工作时应处于反向击穿区。
稳压二极管在使用时应串联限流电阻。
稳压二极管应与负载并联在一起。
正常情况下,稳压二极管和变容二极管都必须工作在反偏状态 。
半波整流电路只能在输入信号的正半周或负半周时有输出。
对于串联开关电源调整管功耗主要取决于调整管的饱和压降和输出电流。
在直流稳压电源中,滤波电路的采用使脉动系数降低。
线性电源比开关电源纹波小。
并联型开关电源可以升压。
串联型开关电源可以降压。
开关电源比线性电源效率高 。
数电总复习之爱课堂题目概念整理
Chapter 1
1)用一个字节(8位)表示无符号数,最大的表示范围为0~255
2)8位有符号二进制数最高位表示符号(0表示正数,1表示负数),表示范围为-127(或-128)~127
3)对26个英文字母(包括大小写)进行编码,若采用等长编码,编码长度为6位(一共52个字母)
4)对于一个逻辑函数,其任意两个不同的最小项的与,结果为0
5)对于一个逻辑函数,其任意两个不同的最大项的或,结果为1
6)卡诺图化简中,若编码方式为8421BCD码,则图中10、11、12、13、14、15成为无关项(对应格子中填入X)
7)一个逻辑函数可能有几种最简式,但其两种标准形式(与或式、或与式)均具有唯一性。
8)一个逻辑函数的全部最大项之积恒为零。
9)一个逻辑函数的全部最小项之和恒为1。
10)一个逻辑函数的最小项集合与其最大项集合互为补集。
11)用卡诺图化简法求函数的最简或与式,应该圈0,且每个圈对应一个和项,原变量用0表示,反变量用1表示。
12)用卡诺图化简法求函数的最简与或式,应该圈1,且每个圈对应一个积项,原变量用1表示,反变量用0表示。
13)在二进制表示中,数值0仅有补码的表示唯一。因为数值0若用8位二进制编码表示,可用原码00000000或10000000来表示。若用反码表示,则可表示为00000000或11111111。在补码表示中,正数的补码与原码、反码相同,负数的补码等于它的反码加1,因此只能用00000000来表示。
Chapter 2
1)门电路中悬空的输入端若用万用表去测对地电压时,相当于接了一个大电阻然后接地,属于低电平。
2)TTL门电路的输入端悬空相当于接高电平,但输入端悬空会产生干扰,影响正常逻辑关系。
3)CMOS门电路输入端悬空时输入电平不确定。
4)TTL三态门有三个状态,分别是0状态、1状态、高阻态。
5)在不影响逻辑功能的前提下,CMOS与非门多余的输入端可以接高电平。
6)晶体管饱和越深,灌电流负载的驱动能力越强,但工作速度越慢。
7)COMS、TTL门的输入端通过10KΩ电阻接VCC时,则该输入是逻辑“1”。
8)相同输入OC门的输出连在一起使用也增加灌电流驱动能力。
9)TTL与非门的开、关门电平越接近阈值电压VT,噪声容限越大。
10)三极管反相器的拉电流负载电阻过小时,主要对输出的高电平产生影响。
11)三极管反相器的灌电流负载电阻过大时,主要对输出的低电平产生影响。
12)为了增加驱动能力,相同输入时的相同逻辑门输出可以互连在一起使用。
13)TTL和CMOS与非门的闲置输入端悬空时会影响其逻辑关系,所以不允许多余输入端悬空。
14)TTLOC、CMOSOD门的输出端可以直接相连实现“线与”逻辑。
15)ECL逻辑门输出端直接相连可以实现“线或”。
16)无论什么门的输出端都不能直接接地或者直接接电源。
17)与门、与非门多余的输入端可接高电平。
18)或门、或非门多余的输入端可接低电平。
19)扇出系数反映了逻辑门的带负载能力,指逻辑门能驱动同类逻辑门的最大个数。
20)当TTL逻辑门输入端通过一个大电阻(≥2kΩ)接地时,相当于高电平(1)
21)当TTL逻辑门输入端通过一个小电阻(≤300Ω)接地时,相当于低电平(0)
22)和CMOS相比,ECL最突出优点在于工作速度快。
23)三态门可实现双向数据传输。
24)两个反相器并联使用可以增加驱动能力。
Chapter 3
1)在组合逻辑电路中,任一时刻的输出由该时刻的输入决定。
2)若输入信号源提供反变量,对于最简与或式,一定可用两级与非门实现。
3)1位8421BCD加法器输入端有9个。
4)引起组合电路中竞争与冒险的主要原因为电路延时。
5)一个仅由各种逻辑门构成的电路不一定是组合逻辑电路。
6)增加冗余项职能消除静态逻辑冒险。
7)加选通脉冲或加滤波电容可以消除静态功能冒险。
8)利用级联输入端可以将1片4位数目比较器74LS85扩展为5位比较器。
9)对于输出高电平有效的译码器,每个输出都对应一个输入地址的最小项。
10)用38译码器实现全加器还需要增加两个4输入与非门。
11)普通编码器同时有两个输入信号有效时,会出现编码错误。
12)编码和译码是互逆的过程。
13)若输入变量按照循环码的规律变化,则不会产生静态功能冒险。
14)数据选择器的功能相当于多个输入一个输出的数据开关。
15)数据分配器的功能相当于一个输入多个输出的数据开关。
16)计数器不属于组合逻辑电路。
17)数据选择器不能做数码比较器使用。
18)数据分配器和译码器电路结构类似。
19)汉明码是既具有检错功能又具有纠错功能的一种可靠性编码。
20)用双一线到四线数据分配器74LS155可以构成输出低电平有效的3-8译码器。
21)用八选一数据选择器74LS151可以实现4个变量的函数。
Verilog
1)在Verilog HDL中,case语句不呼吁并行语句。
2)input、output、inout声明的变量,默认都是wire型
3)除了在声明的同时进行赋值外,在使用wire型变量时,必须搭配assign
4)在always块中赋值的变量,不能是wire型,要为reg型。
5)若变量放在begin…end内,则声明不能为wire型
6)Verilog中不可综合的语句:initial、#10(延时)等
7)b被赋成新值a的 *** 作并不是立刻完成,而是在块结束时才完成,且块内多条赋值语句在块结束时同时赋值的形式,称为非阻塞赋值(b 《= a)
8)赋值语句执行完后,块才结束,b的值在赋值语句执行完后立刻就改变的成为阻塞赋值 方法(b=a)
9)always块与assign语句是并发执行的,assign语句一定要放在always块之外。
10)非阻塞赋值 *** 作只能用于initial和always等过程块中的reg型变量赋值
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