[拼音]：bianma yu xinxi chuli

[外文]：coding and information processing

信息的表示、变换、分析、判决、检索等各种技术，目的是使信息更易于传输、保存和利用。编码与信息处理技术在航空航天工程中有广泛的应用。例如，为了将空间探测器所获得的图像信息传送到地球站，须先将图像用一系列数字代码来表示。为了减少传输量，在一定的保真度要求下数字信号串的数目应尽量减少，这就需要对数据压缩。为了纠正传输过程中不可避免的错误，须进行纠错编码。在地面接收端对所接收的信号需要作进一步处理（如图像复原、增强等），以恢复图像的本来面目，提高图像的清晰度和可读性等，这些过程都需要应用编码与信息处理技术。

包括信息的数字表示和数据压缩。信源输出多为模拟信息。用脉冲编码调制 (PCM)技术可以将模拟信号变换为数字信号。飞行器限制信源的体积、发射功率和天线尺寸，因此需要对各种信息进行数据压缩。数字表示的原始信息含有重复的东西，即有冗余性，语音和图像信号都有冗余性，可以根据它们的统计特性进行变换，以达到数据压缩。在一定的保真度的前提下表示同一个信号，数据量越少则传输和处理的效率就越高。

包括检错编码和纠错编码。信息在传递过程中会遇到干扰而发生差错。在数字信号串中加入一些数字来校验，可以发现或纠正差错。这样做会降低信息传输效率，但可提高可靠性。能发现错误的编码称为检错编码；能发现并纠正错误的编码称为纠错编码，航空航天中多用纠错编码。一般信号功率越大，则误码率越低。采用纠错编码等效于节省信号功率。误码率一定时，因使用纠错编码而节省的功率的倍数称为编码增益。节省功率对于航空航天有很大的实际意义。信道编码分为以下几种：

（1）分组码：将若干个信息符号分为一组，加入一定的校验符号组成一个码字，译码时对每个码字独立验算。航空航天中最常用的是RS码(Reed-Salomon)，它是BCH码中纠错能力很强的一种。RS码所用的符号是多进制的，能纠正码字中多个错误。例如，深空通信中的几十比特/秒的慢速传输，用128进制的RS码误码率为10^-5时，码的增益可达9分贝，即信号功率可降到1/8。

（2）卷积码：将校验符号均匀地插入信息符号串中。这些校验符号不仅与插入处信息符号有关，还与前面若干个信息符号有关。卫星通信以20兆比特／秒以下的速率传输，用卷积编码和维特比(Viterbi)译码。误码率为10^-5时，码的增益可达5分贝，即信号功率可降到1/3。

（3）链接码：对一种码要求误码率越低，则译码的设备越复杂。这时宜采用链接码(级联码)，即相继地进行2种或多种编码。链接码的性能高，而且设备不复杂。特别在高速通信中使用更为合理。例如，RS码与短的分组码链接，在40兆比特/秒的高速情况下，误码率为10^-5时，可得增益5分贝，即信号功率可降到1/3。链接码已用于军用飞机的新型通信系统中。

除数据压缩外，对所接收的图像信息还需要进行复原、增强和信息提取等处理。由于空中条件的限制，镜头与目标间的相对移动和各种干扰的影响会造成空中所得图像失真和模糊，须用滤波的方法去除干扰和模糊，根据一定的数学模型进行几何校正。然后采用图像分析和识别技术，从图像中获取所需的信息。

除了一般的通信系统需要对语音作数据压缩外，人和机器之间的通信也需要语音处理。如计算机和人之间用语音对话时，首先需要计算机能“听懂”人的声音，即具有语音识别能力；其次需要计算机能仿照人的声音回答问题，即具有语音合成能力。合成语音时，预先将各音节的参数存入只读存贮器内，按指令依次调出这些参数而产生语音。为了识别语音，可以用同态处理或线性预测编码的方法对语音进行分类，判断出属于哪一个命令。80年代开始试验军用飞机用的声控系统，这种系统能识别40种不同的指令，驾驶员可用语言控制40个不同的按钮开关中的任何一个，从而有效地提高驾驶员的作战能力，这是人-机接口方面的新发展。

参考书目

1. 高远等编著：《信号数字处理技术及其应用》，黑龙江科学技术出版社，哈尔滨，1983。
2. G.C.Clark， Jr.and J.Bibb Cain，Error-Correcting Coding for Digital Communications，Plenum Press，New York，1981.