解擾

解擾（descrambling）是指在數字通信中，將加擾的數字信號恢復為原有數字信號的操作。

在數字信號的傳輸中，發送機往往要加擾碼器，相對應的接收端要加解擾器。擾碼器將終端輸入的短週期信號，如1010101…，全0或全1（系統在停止狀態），以及由終端產生的其他類型短週期信號擾碼（或變換）為長週期信號。系統中加入擾碼的目的有三個：

第一，短週期的數字信號具有頻率足夠高的單音，而數字信號的電平也常是相當高的。這種單音可以和載波或調製信號交調，產生非線性產物，落入相鄰信道內，成為對在相鄰信道內傳輸的信號的干擾。但經過擾碼器後，短週期信號被變換為週期足夠長的序列，成為頻率較低的若干電平低的多的單音信號，使它本身和由上述交調產生的單音或者落在載波信道之外，或者電平很低、干擾很小。

第二，在從信息序列中提取定時的系統中，位定時常從信道信號的電平過渡點提取，當過渡點的密度很小時（甚至長時間內沒有）提取定時信號將非常困難；而在輸入序列為週期序列時，很可能發生過渡點過少的情況。擾碼器將保證它本身所輸出的週期性序列有足夠多的過渡點，當擾碼器設計得恰當是，可以得到佔碼元速率近半數的過渡點。

第三，當傳輸系統中具有時域均衡器時，擾碼器能與保證定時提取電路的正常工作相似地保證這種均衡器的正常工作。總之，擾碼器起的作用是：如果輸入數字序列是短週期的，將把它按照某種規律變換（擾碼）為長週期，並且使輸出序列（以後將稱為信道序列）中的過判決點（在二進制中即過零點）接近碼總數的一半。解擾器在接收端將被擾碼後的序列還原為輸入發送機的數字序列（消息）。

在多電平傳輸系統中，擾碼和解擾幾乎全在二進制尚未變換為多進制和已反變換為二進制的情況下進行，所以這裏只討論二進制數字的擾碼和解擾問題，但是，討論的過程和結論大都可以推廣到多進制。

最簡單的擾碼方法是在輸入數字序列上加一個最長線性移位寄存器序列，使前者變換為信道序列；相應地在接收端從信道序列中減去同步的同一最長移位寄存器序列，可還原為原數字序列。這個方法在電路上不難實現。這種方法的另一優點是：當信道序列在傳輸中出現碼元差錯時，不會因為加有解擾器而使差錯傳播。這個方法存在的問題在於同步。在有自動均衡的系統中，同步可以在訓練序列的末尾完成；但是一旦失步，必須重新傳輸訓練序列，而且，除非信道序列中有剩餘度，傳輸系統本身不會認識到這種失步。

由於這一原因，即使在有自動均衡的系統中，也多不使用這種相加擾碼器。經常使用的擾碼和解擾電路都具有自同步性質。所謂自同步，就是在任何起始狀態下，解擾器能在開始正確地接收已受擾碼序列的一定時間以後，得到同步，輸出正確的還原數據。當接收到的碼元有差錯時，可以在很短時間內恢復同步。儘管如此，由於這些擾碼器和解擾器與最長線性移位寄存器序列有密切的關係，擾碼和解擾過程與產生最長線性移位寄存器序列的方法很相似。 ^[1]