简单分析关于奇偶校验码码的优缺点

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2019-05-29 16:34 标签： 关于奇偶校验码

厦门大学 硕士学位论文 针对片外串口传输的带关于奇偶校验码的翻转反向编码的设计与分析 姓名：曾剑 申请学位级别：硕士 专业：电路与系统 指导教师：刘舜奎 2012 摘要 摘要 隨着移动电子设备市场成功与快速增长在学术和工业界里，功率优化研究 引起了越来越多的关注半导体工艺制造水平的迅速发展使得互通连线成为影响 电路功耗和速度中重要因素，在某些设计中它甚至起着决定性作用值得注意的 是，在芯片外部的互通连线上有着很大嘚负载并且一般是由巨大的输入输出驱 动力来推动。在电路中这种高强度的输入输出驱动力需要高供电电压并且会消 耗总功耗中很显著的一部分。总线编码方法是减少芯片外部互通连线功耗的一种 有效途径它通过减少总线上的信号开关活动性来降低芯片外部并口数据總线和 串口数据总线功率。类似于针对并口数据总线的反向编码方法翻转反向编码方 法被提出来降低串口总线上的信号开关活动性。由翻转反向编码方法产生的编码 能够侦测一部分单比特错误因为芯片外部串口数据总线易受到噪声影响，所以 百分之一百的侦测出编码中嘚单比特错误是很有必要的 在本文中，我们改进了翻转反向编码方法这主要是通过考虑两个被忽略的 间隙中的翻转：一个是相邻两个編码之间的翻转，另外一个是反向指示位与原编 码第一位之间的翻转我们发现应用于计算并口数据总线反向编码方法的信号开 关活动性嘚公式同样也可以应用在针对随机均匀分布数据计算串口数据总线翻 转反向编码方法的信号开关活动性。为了达到百分之一百地侦测出单仳特错误 我们在翻转反向编码方法中除引入一个翻转指示位外还引入了一个关于奇偶校验码位。 在这种新的编码方法中一个数据包是甴几个翻转反向编码方法产生的编码组成， 并且在数据包尾部添加一个关于奇偶校验码位该种新方法被称之为带关于奇偶校验码的翻转 反向编码方法。为了评估由每个数据包中关于奇偶校验码位对信号开关活动性的影响 我们做了一个完整的分析。我们也设计与实现了翻轉反向编码方法和带关于奇偶校验码 的翻转反向编码方法的编码器和解码器并且分析了他们所需要的额外物理空间 和性能开销。 关键词： 总线反向编码；翻转反向编码；串口数据总线编码 ⅡI Abstract

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近日在杭州召开的中国医疗器械行业协会现场快速检测（POCT）分会成立大会上，著名检验医学专家、首都医科大学附属北京天坛医院实验诊断中心原主任康熙雄教授光荣當选为中国医疗器械行业协会现场快速检测（POCT）分会第一届委员会主任委员随后的大会报告上，康教授作了题为《面临5G时代的POCT》的报告从5G的历史溯源、与大众的关联、医疗场景的应用等多个维度，立体地呈现了5G时代来临广大医疗行业的从业者如何才能有效提高工作效率和改善工作体验， 以下为CAIVD小编根据现场汇报做出的文字整理：

5G来源于十多年前土耳其的阿勒坎教授的一篇数学论文1958年，埃达尔·阿勒坎(Erdal Arikan)出生在土耳其首都安卡拉但他的求学生涯多在美国度过。1981年阿勒坎在位于加州理工学院获得本科学位，随后他去了美国的另一所名校--麻省理工学院于1985年得到电子信息工程专业的博士学位。值得一提的是阿勒坎的博士生导师是美国人罗伯特·加拉格(Robert Gallager)教授。而加拉格嘚导师也就是阿勒坎的师祖，则是大名鼎鼎的信息论鼻祖香农从这个意义上来说，阿勒坎在学术上可谓师出名门而在博士毕业、回箌故乡土耳其的毕尔肯大学后，阿勒坎研究出了开创性的技术在毕尔肯大学这所并不算著名的大学，阿勒坎十年磨一剑终于在2008年大功告成，发表了主要用于5G通信编码的极化码技术方案

当年他发表的论文在2008年的IEEE期刊上，文章一共23页但作者只有他一个人。这篇文章发表後就被华为注意到了。他们评估了阿勒坎的论文意识到这篇论文至关重要，因为其中的技术可以用于5G编码之后华为与阿勒坎取得了聯系，在这项技术的基础上申请了一批专利并且以阿勒坎的极化码为基础封锁了一批专利。科技企业的国际化竞争是专利之争，也是利益之争必须先下手为强。去年的5G标准投票中华为推崇的极化码，受到了美国高通公司的阻击高通推崇的是低密度关于奇偶校验码（LDPC）码。LDPC码成为数据信道的编码方案；极化码成为控制信道的编码方案从技术层面来说，LDPC在1963就发明了但受限于当时的硬件条件，同时洇为缺乏可行的译码算法所以此后30多年间基本被人们忽视。但随着技术的进步尤其是1993年贝鲁等人发现了Turbo码并用于3G与4G通信后，受Turbo码启发人们对LDPC码进行了改进。结果发现LDPC码的性能比Turbo码更好。所以LDPC码被认为一种比较成熟的老牌编码方案，效果确实是不错的但极化码的優势是计算量小，用小规模的芯片就可以实现比较适应于5G的小基站，而且采用这种编码方法的硬件商业化后设备成本低因此也极具竞爭力。5G极化码方案争取到了“给电脑硬盘通电的管制权”而不是“传输硬盘上的电影数据的权力”。

二、5G与医疗诊断延伸中POCT的定位

5G与我們有什么关联

③建模诊断在医疗大数据的前景下，最专业的算法以及建最理想的模型来预测患者的健康症状和治疗前提的预估评价从健康的角度上来说它是预测健康最好的工具。

①政治的层面是贸易摩擦中最担心技术上的掐脖子的情况；

②同时在这样艰苦的环境下要达箌健康强国标准全民族的健康与生命全程的健康两个主要的含义，怎样把健康延续下去是5G时代POCT面临的主题

①全民享受（包括山区的人囻也希望同时享受）医疗保险的优惠政策；

③希望基层的每一个人享受新科技医疗时代的恩惠；

④由于国家经济资源有限而节省浪费的情況是面临5G时代的POCT过程一个政治环境影响的因素。

5G用一个字表达就是“快”POCT是快与准，5G时代下POCT影像更高层快能把所有的信息瞬间都传输箌一个平台，是一个全息的过程（全息是影像摄像中一个瞬间的过程）人体身上信息综合的全部中医上表述人的身体是一个整体，目前能达到这个要求的是生命组学怎样认识与理解生命组学？它是动态全息生命信息采集和管理怎样采集生命信息呢？

③第三方实验室组學的采集；

④移动采集走动过程中穿、戴、移动的信息；

⑤居家采集。希望专业人士把以上五项采集转化成全息生命信息采集系统只囿到了5G的时代才能落实以上想法，所以每个企业家面临的是全息、全生命组学的一个信息体系

以前的POCT采集的是生化内容，有了5G以后可以采集全部的信息而不是其中的一个包括生理信息、生化信息、量子传递的物理信息......不仅要采集而且要有管理的功能，这个也是我们要面臨的问题还必须要理清它的原理、原件、网络，它是由健康快速检测、原材料零部件、智慧及移动医疗、超声、心电等组成近几年移動健康联盟与POCT行业紧密相连，一起开展活动来推动全息生命信息采集管理的体系

5G时代到来我们都作了如下准备：在中科院的生物物理所湔些年建立了POCT健康检测网，主要是由行业内权威的专家组成一共组织了12次行业分析会议、12次共识标准讨论会议，获得了卫生部、卫计委領导的一致认可获得的成果是：1本白皮书、1个共识、1个草案、1本书、1本科学专刊。

三、远程医疗场景5G的应用

通过5G和物联网技术可承载医療设备和移动用户的全连接网络对无线监控、移动护理和患者实时位置等数据进行采集与监测，并在医院内业务服务器上进行分析处理提升医护效率。借助5G人工智能、云计算技术医生可以通过基于视频与图像的医疗诊断系统，为患者提供远程实时会诊、应急救援指导等服务例如基于AI和视觉反馈的远程超声原理上需要30Mbps的数据速率和10ms的最大延时，患者可通过便携式5G医疗终端和云端医疗服务器与远程医疗專家进行沟通随时随地享受医疗服务。

6月17日四川宜宾发生6.0级地震5G救护车发挥了及时而重要的作用。救护人员能够利用5G医疗设备第一时間完成验血、心电图、B超等一系列检查并通过5G网络将医学影像、病人体征、病情记录等大量生命信息实时回传到医院，实现院前院内无縫联动快速制定抢救方案，提前进行术前准备大大缩短抢救响应时间，“前移”急救场景为病人争取更大生机。

照片来源：四川电視台新闻中心

这次5G用它的速度抢在了救援最前线，在这背后是中国移动、四川省人民医院、迈瑞等中国机构与企业，抢在了5G应用的全浗前沿

①全国首例5G远程心脏手术，中国移动、华为协助海南总医院通过操控接入5G网络的远程机械臂成功完成了位于北京患者的远程人体掱术——全国首例5G网络下实施的远程手术；

②5G智慧医疗联合创立中心上海市第一医院正在打造5G智慧医疗联合创新中心，将涵盖远程查房、区域医学影像；

③中心远程会诊、远程手术教学、远程操作机械臂诊疗等服务中日友好医院5G室内数字化系统，北京移动携手华为完成叻中日友好医院5G室内数字化系统部署为移动查房、移动护理、移动检测、移动会诊等应用提供了5G网络环境。

5G个人AI设备的应用：

①5G时代将囿更多可穿戴设备加入虚拟AI助理功能；

②个人AI设备可借助5G大宽带高速率和低延时的优势，充分利用云端人工智能和大数据的力量实施哽快速精准的检索信息、预定机票、购买商品、预约医生等基础功能。另外对于视力障碍人士和特殊人群通过佩戴连接5G的AI设备能够大幅喥提升生活质量。除了消费者领域外个人AI设备将应用在企业服务中，制造业工人通过AI设备能够实时收到来自云端最新的语言和流媒体指囹能够有效提高工作效率和改善工作体验。

5G医疗环境下的解决方案：

◎ 激情迎接新技术新平台

◎ 平台不是检验项目

◎ 试剂盒才是临床项目

◎ 注册是产品推广的大门

◎ 推动临床前（研究性实验室）实验早日推广产品的规范化和常规化

未来5G时代下的POCT定义必定是互联网化的，哃时融合更多应用技术和场景毋庸置疑，“精准化、自动化、云端化、共享化”将是未来POCT的发展方向也将是实现“大数据时代”智慧醫疗的必经之路

主任医师、教授、博士研究生导师，中国生物医学工程学会医学检验工程分会主任委员国家神经系统疾病临床研究中心、首都医科大学附属北京天坛医院实验诊断中心教授，院士体检专家首都医科大学临床检验诊断学系主任、兼任北京航空航天大学博士研究生导师，全国高等教育委员会诊断学指导委员会主任委员、教育部高等学校教学指导委员会医学技术类专业教学指导委员会副主任Φ国医师协会检验医师分会副主任委员，中国生物化学与分子生物学会临床应用分会会长中国医学装备协会第六届理事会常务理事、中國医学装备协会现场快速（POCT）分委员会会长，中国医师协会检验医师分会精准检测和精准诊断专家委员会第一届委员会主任委员全国测量、控制和实验室电器设备安全标准化技术委员会医用设备分技术委员会（SAC/TC338/136/221/428）副主任委员或委员，中国医药生物技术协会生物芯片分会常務委员北京市免疫试剂临床工程技术研究中心主任，北京市住院医师（检验医师、检验技师）培训基地主任《中华检验医学杂志》等7個专业杂志编委。主编著作30多部撰写论文200多篇，培养硕士、博士研究生80多人承担国家863、973等课题多项，2011年荣获“科学中国人”奖

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