407 lines
12 KiB
Go
407 lines
12 KiB
Go
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package main
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import (
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"fmt"
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"log/slog"
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"strconv"
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"joylink.club/bj-rtsts-server/third_party/balise"
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)
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type Transponder struct {
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// 应答器编号
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Code int
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// 应答器名称
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Name string
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// 应答器类型
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Type string
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// 校验码
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CheckSum string
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// 830报文
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Msg830 string
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// 1023报文
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Msg1023 string
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}
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func main() {
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transponderMap := ReadTransponders()
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// v := transponderMap["FB121_BGZ"]
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|||
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// b1023 := convertToBalise1023(v.Msg1023)
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|||
|
|
// replaced830 := replaceFirst10Bits(convertTo830(v.Msg830))
|
|||
|
|
// scrambled830 := scrambling(replaced830, b1023.S)
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|||
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// compare830(scrambled830, b1023.data830)
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|||
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// count := 0
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|||
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for _, v := range transponderMap {
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// slog.Info("transponder", "name", v.Name, "code", v.Code, "checksum", v.CheckSum, "msg830", v.Msg830, "msg1023", v.Msg1023)
|
|||
|
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byte104, err := balise.DecodeByteString(v.Msg1023)
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|||
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if err != nil {
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|||
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slog.Error("解码应答器数据失败", "name", v.Name, "code", v.Code, "err", err)
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|
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continue
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}
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|||
|
|
compare104Bytes(byte104, balise.ConvertByteStringToBytes(v.Msg830))
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|||
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// b1023 := convertToBalise1023(v.Msg1023)
|
|||
|
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// source830 := convertTo830(v.Msg830)
|
|||
|
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// // replaced830 := replaceFirst10Bits(source830)
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|||
|
|
// // compare830(reverted830, source830)
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|||
|
|
// descrambled830 := descrambling(b1023.data830, b1023.S)
|
|||
|
|
// reverted830 := revertFirst10Bits(descrambled830)
|
|||
|
|
// // // scrambled830 := scrambling(replaced830, b1023.S)
|
|||
|
|
// compare830(source830, reverted830)
|
|||
|
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// count++
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|||
|
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// if count >= 10 {
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|||
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// break
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|||
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// }
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|
}
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|||
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|
}
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// 比较830位数据
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func compare104Bytes(bytes104 []byte, compare104 []byte) {
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|||
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if len(bytes104) != 104 {
|
|||
|
|
panic("invalid length")
|
|||
|
|
}
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|||
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for i := 0; i < 104; i++ {
|
|||
|
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fmt.Printf("%02x\n", bytes104[i])
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|||
|
|
fmt.Printf("%02x\n\n", compare104[i])
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|||
|
|
if bytes104[i] != compare104[i] {
|
|||
|
|
slog.Info("error", "index", i, "bytes104", fmt.Sprintf("%02x", bytes104[i]), "compare", fmt.Sprintf("%02x", compare104[i]))
|
|||
|
|
panic("104 bytes compare error")
|
|||
|
|
}
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|||
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|
}
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|||
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|
}
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type Balise1023 struct {
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bits []byte // 1023报文,1023bit
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data []byte // 数据位,913bit
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data830 []byte // 830位数据
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cb []byte // 控制位,3bit
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sb []byte // 加扰位,12bit
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S uint32 // 由加扰计算得到的S，作为初始状态为S的32位线性反馈移位寄存器对数据进行加扰
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esb []byte // 额外修正位,10bit
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checkSum []byte // 校验位,85bit
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}
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func newBalise1023(bits []byte) *Balise1023 {
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|||
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if len(bits) != 1023 {
|
|||
|
|
panic("invalid length")
|
|||
|
|
}
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|||
|
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// for i := 0; i < 1023; i++ {
|
|||
|
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// if i%10 == 0 {
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|||
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// println()
|
|||
|
|
// }
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// print(1022-i, ":", bits[i], ",")
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|||
|
|
// }
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|||
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|
// println()
|
|||
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balise1023 := &Balise1023{
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|||
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bits: bits,
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|||
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|
}
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|||
|
|
balise1023.data = balise1023.getRange(1022, 110)
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|||
|
|
if len(balise1023.data) != 913 {
|
|||
|
|
panic("invalid data length")
|
|||
|
|
}
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|||
|
|
balise1023.data830 = convert913To830(balise1023.data)
|
|||
|
|
balise1023.check11To10()
|
|||
|
|
balise1023.cb = balise1023.getRange(109, 107)
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|||
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for i, v := range balise1023.cb {
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|||
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n := 109 - i
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name := "b" + strconv.Itoa(109-i)
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|||
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slog.Info("cb", name, v)
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|||
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|
if n == 109 && v == 1 {
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|||
|
|
slog.Error("控制位cb错误：cb109应该为0，实际为1")
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|||
|
|
} else if n == 108 && v == 1 {
|
|||
|
|
slog.Error("控制位cb错误：cb108应该为0，实际为1")
|
|||
|
|
} else if n == 107 && v == 0 {
|
|||
|
|
slog.Error("控制位cb错误：cb107应该为1，实际为0")
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
balise1023.sb = balise1023.getRange(106, 95)
|
|||
|
|
balise1023.S = calculateS(balise1023.sb)
|
|||
|
|
balise1023.esb = balise1023.getRange(94, 85)
|
|||
|
|
balise1023.checkSum = balise1023.getRange(84, 0)
|
|||
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|
slog.Info("msg length", "datalen", len(balise1023.data), "cblen", len(balise1023.cb), "sblen", len(balise1023.sb), "esblen", len(balise1023.esb), "checkSumlen", len(balise1023.checkSum))
|
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|
|
return balise1023
|
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|
}
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func (b *Balise1023) getRange(start, end int) []byte {
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if start < 0 || end < 0 || start < end || start > 1022 {
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|||
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|
panic("invalid range")
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|
}
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return b.bits[1022-start : 1022-(end-1)]
|
|||
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|
}
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|||
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func (b *Balise1023) check11To10() {
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b913 := b.data
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|
compare := convert830To913(b.data830)
|
|||
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for i := 0; i < 913; i++ {
|
|||
|
|
if b913[i] != compare[i] {
|
|||
|
|
slog.Info("error", "idx", i, "b913", b913[i], "compare", compare[i])
|
|||
|
|
panic("10 to 11 bit error")
|
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|
|
}
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|||
|
|
}
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|||
|
|
}
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// 转换字节字符串到bit数组，左边为最高有效位（MSB）
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func convertStringBytesToBits(msg string) []byte {
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|||
|
|
length := len(msg)
|
|||
|
|
println("msg:", msg)
|
|||
|
|
bytes := make([]byte, length/2)
|
|||
|
|
for i := 0; i < length; i += 2 {
|
|||
|
|
v, err := strconv.ParseUint(msg[i:i+2], 16, 8)
|
|||
|
|
if err != nil {
|
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|
|
panic(err)
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
bytes[i/2] = byte(v)
|
|||
|
|
// slog.Info("i", "byteidx", i/2, "byte", fmt.Sprintf("%02x", v))
|
|||
|
|
}
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|||
|
|
// 字节转换为bit数组
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|
bits := make([]byte, length/2*8)
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|||
|
|
for i, bt := range bytes {
|
|||
|
|
for j := 0; j < 8; j++ {
|
|||
|
|
move := 7 - j
|
|||
|
|
idx := i*8 + j
|
|||
|
|
bits[idx] = (bt >> move) & 1
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|||
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|
}
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|
}
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|
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return bits
|
|||
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|
}
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|||
|
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|
|||
|
|
func convertTo830(msg string) []byte {
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|||
|
|
length := len(msg)
|
|||
|
|
if length != 208 {
|
|||
|
|
panic("invalid length")
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
// 字节转换为bit数组
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|
bits := convertStringBytesToBits(msg)
|
|||
|
|
bits830 := bits[0:830]
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|||
|
|
return bits830
|
|||
|
|
}
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|||
|
|
|
|||
|
|
func convertToBalise1023(msg string) *Balise1023 {
|
|||
|
|
length := len(msg)
|
|||
|
|
if length != 256 {
|
|||
|
|
panic("invalid length")
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
// 字节转换为bit数组
|
|||
|
|
bits := convertStringBytesToBits(msg)
|
|||
|
|
bits1023 := bits[0:1023]
|
|||
|
|
slog.Info("bits length", "len", len(bits1023))
|
|||
|
|
return newBalise1023(bits1023)
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
|
|||
|
|
// 将830位的二进制数组以10位为单位组成一个左边为最高有效位（MSB）的无符号整数数组，除了第一个10位值，其余值求和，然后循环2的10次方次与其他值求和结果相加后模2的10次方，若结果和第一个10位值相同，则结束，此值即为原始的第一个10位值，将此值替换为第一个10位二进制数组，依然是左边为MSB
|
|||
|
|
func revertFirst10Bits(b []byte) []byte {
|
|||
|
|
if len(b) != 830 {
|
|||
|
|
panic("invalid length")
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
// 将830位的二进制数组以10位为单位组成一个左边为最高有效位（MSB）的无符号整数数组
|
|||
|
|
bits := make([]uint16, 83)
|
|||
|
|
for i := 0; i < 83; i++ {
|
|||
|
|
bits[i] = uint16(balise.ToValLeftMsb(b[i*10 : i*10+10]))
|
|||
|
|
// 打印输出
|
|||
|
|
for j := 0; j < 10; j++ {
|
|||
|
|
fmt.Printf("%01b", b[i*10+j])
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
print(" ")
|
|||
|
|
if i != 0 && i%10 == 9 {
|
|||
|
|
println()
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
println()
|
|||
|
|
// 将除了第一个10位字整数求和
|
|||
|
|
sum := uint64(0)
|
|||
|
|
for i := 1; i < 83; i++ {
|
|||
|
|
sum += uint64(bits[i])
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
// 循环2的10次方次与其他值求和结果相加后模2的10次方
|
|||
|
|
for i := 0; i < 1024; i++ {
|
|||
|
|
test := sum + uint64(i)
|
|||
|
|
if test%1024 == uint64(bits[0]) {
|
|||
|
|
bits[0] = uint16(i)
|
|||
|
|
break
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
slog.Info("还原第一个10位值", "sum", sum, "bits[0]", bits[0], "bits[0]b", fmt.Sprintf("%010b", bits[0]))
|
|||
|
|
rbits := make([]byte, 830)
|
|||
|
|
// 将整个10位数组转换为二进制数组，依然是MSB
|
|||
|
|
u0bits := balise.ToBitsLeftMsb(int(bits[0]), 10)
|
|||
|
|
for i := 0; i < 10; i++ {
|
|||
|
|
rbits[i] = u0bits[i]
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
for i := 10; i < 830; i++ {
|
|||
|
|
rbits[i] = b[i]
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
// compare830(b, rbits)
|
|||
|
|
return rbits
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
|
|||
|
|
// 将830位的二进制数组以10位为单位组成一个左边为最高有效位（MSB）的无符号整数数组，然后求和后模2的10次方，得到的结果覆盖第一个10位值，然后将整个10位数组转换为二进制数组，依然是左边为MSB
|
|||
|
|
func replaceFirst10Bits(b []byte) []byte {
|
|||
|
|
if len(b) != 830 {
|
|||
|
|
panic("invalid length")
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
// 将830位的二进制数组以10位为单位组成一个左边为最高有效位（MSB）的无符号整数数组
|
|||
|
|
bits := make([]uint16, 83)
|
|||
|
|
for i := 0; i < 83; i++ {
|
|||
|
|
bits[i] = uint16(balise.ToValLeftMsb(b[i*10 : i*10+10]))
|
|||
|
|
// 打印输出
|
|||
|
|
for j := 0; j < 10; j++ {
|
|||
|
|
fmt.Printf("%01b", b[i*10+j])
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
print(" ")
|
|||
|
|
if i != 0 && i%10 == 9 {
|
|||
|
|
println()
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
println()
|
|||
|
|
// 将每一个10位字整数求和后模2的10次方，得到的结果覆盖第一个10位值
|
|||
|
|
sum := uint64(0)
|
|||
|
|
for i := 0; i < 83; i++ {
|
|||
|
|
sum += uint64(bits[i])
|
|||
|
|
// fmt.Printf("i=%d, v10=%d, v10b=%010b\n", i, bits[i], bits[i])
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
bits[0] = uint16(sum % 1024)
|
|||
|
|
slog.Info("替换第一个10位值", "sum", sum, "bits[0]", bits[0], "bits[0]b", fmt.Sprintf("%010b", bits[0]))
|
|||
|
|
rbits := make([]byte, 830)
|
|||
|
|
// 将整个10位数组转换为二进制数组，依然是MSB
|
|||
|
|
u0bits := balise.ToBitsLeftMsb(int(bits[0]), 10)
|
|||
|
|
for i := 0; i < 10; i++ {
|
|||
|
|
rbits[i] = u0bits[i]
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
for i := 10; i < 830; i++ {
|
|||
|
|
rbits[i] = b[i]
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
// compare830(b, rbits)
|
|||
|
|
return rbits
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
|
|||
|
|
// 由加扰位计算得到的S，作为初始状态为S的32位线性反馈移位寄存器对数据进行加扰
|
|||
|
|
func calculateS(sb []byte) uint32 {
|
|||
|
|
// 由加扰计算得到的S，作为初始状态为S的32位线性反馈移位寄存器对数据进行加扰
|
|||
|
|
if len(sb) != 12 {
|
|||
|
|
panic("invalid length")
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
B := balise.ToValLeftMsb(sb)
|
|||
|
|
const A uint64 = 2801775573
|
|||
|
|
S := uint32((A * uint64(B)) % (1 << 32))
|
|||
|
|
slog.Info("由12位加扰位计算得到整数S", "B", B, "S", S, "Sb", fmt.Sprintf("%032b", S))
|
|||
|
|
return S
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
|
|||
|
|
// 由加扰计算得到的S，作为初始状态为S的32位线性反馈移位寄存器对数据进行加扰
|
|||
|
|
// 1. 生成一个32位的线性反馈移位寄存器，其初始状态为S（左边为MSB）
|
|||
|
|
// 2. 系数h31,h30,h29,h27,h25和h0等于1(表示连接)，所有其他系数都为0（表示不连接）
|
|||
|
|
// 3. 然后电路被时钟驱动m-1次，其中m是数据位的数量，同时输入dn的每一位dn(m-1),dn(m-2),...,dn(0),便生成加扰后的码位（在第一个时钟之前读取第一个输出out(m-1)）
|
|||
|
|
// 4. 生成的加扰码位是dn的每一位与S的最高位的异或值
|
|||
|
|
// 5. 生成的加扰码位会根据系数进行异或反馈回S的最低位
|
|||
|
|
// 几种可能性：
|
|||
|
|
func scrambling(dn []byte, S uint32) []byte {
|
|||
|
|
if len(dn) != 830 {
|
|||
|
|
panic("invalid length")
|
|||
|
|
}
|
|||
|
|
// const Polynomial = 0x000000AF
|
|||
|
|
out := make([]byte, len(dn))
|
|||
|
|
t := S // 寄存器初始值
|
|||
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for i := 0; i < len(dn); i++ {
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msb := (t >> 31) & 1
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out[i] = (dn[i] ^ byte(msb)) & 1
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// fmt.Printf("i=%d, t=%032b, msb=%d, dn=%d, out=%d\n", i, t, msb, dn[i], out[i])
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xor := uint32(out[i])
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|||
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t = (xor << 30) ^ (xor << 29) ^ (xor << 28) ^ (xor << 26) ^ (xor << 24) ^ t
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t = (t << 1) | xor
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}
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return out
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}
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func descrambling(dn []byte, S uint32) []byte {
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if len(dn) != 830 {
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panic("invalid length")
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}
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// const Polynomial = 0x000000AF
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out := make([]byte, len(dn))
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t := S // 寄存器初始值
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for i := 0; i < len(dn); i++ {
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msb := (t >> 31) & 1
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|||
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out[i] = (dn[i] ^ byte(msb)) & 1
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|||
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// fmt.Printf("i=%d, t=%032b, msb=%d, dn=%d, out=%d\n", i, t, msb, dn[i], out[i])
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|||
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xor := uint32(dn[i])
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|||
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t = (xor << 30) ^ (xor << 29) ^ (xor << 28) ^ (xor << 26) ^ (xor << 24) ^ t
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|||
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t = (t << 1) | xor
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}
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return out
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}
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// 将830位的二进制数组先以10位为一组分别转换为11位并组合
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func convert830To913(b830 []byte) []byte {
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if len(b830) != 830 {
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panic("invalid length")
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}
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b913 := make([]byte, 913)
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for i := 0; i < 83; i++ {
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b11 := balise.To11(b830[i*10 : i*10+10])
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for j := 0; j < 11; j++ {
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b913[i*11+j] = b11[j]
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}
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}
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return b913
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}
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func convert913To830(b913 []byte) []byte {
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if len(b913) != 913 {
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|||
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panic("invalid length")
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|
}
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b830 := make([]byte, 830)
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for i := 0; i < 83; i++ {
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b10, err := balise.From11(b913[i*11 : i*11+11])
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if err != nil {
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panic(err)
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}
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for j := 0; j < 10; j++ {
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b830[i*10+j] = b10[j]
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}
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}
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return b830
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}
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func compare830(b830 []byte, compare830 []byte) {
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if len(b830) != 830 {
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|||
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panic("invalid length")
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|||
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|
}
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|||
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for i := 0; i < 83; i++ {
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|||
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for j := 0; j < 10; j++ {
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fmt.Printf("%01b", b830[i*10+j])
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}
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println()
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|||
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|
for j := 0; j < 10; j++ {
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|||
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fmt.Printf("%01b", compare830[i*10+j])
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|
}
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println()
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|||
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|
println()
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}
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for i := 0; i < 830; i++ {
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if b830[i] != compare830[i] {
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slog.Info("error", "index", i, "b830", b830[i], "compare", compare830[i])
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panic("830 bit compare error")
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}
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}
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}
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// 以11位为一组比较两个913位的报文
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func compare913(b913 []byte, b1023 *Balise1023) {
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if len(b913) != 913 {
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panic("invalid length")
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}
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compare := b1023.data
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for i := 0; i < 913; i += 11 {
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for j := 0; j < 11; j++ {
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print(b913[i+j])
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}
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println()
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for j := 0; j < 11; j++ {
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print(compare[i+j])
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}
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println()
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|
println()
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}
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}
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