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《信源編碼:相關(guān)信源的編碼,信道編碼》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、信道編碼例如:假設(shè)要傳送A、B兩個消息編碼一:消息A----“0”;消息B----“1”若產(chǎn)生錯碼(“0”錯成“1”或“1”錯成“0”)收端無法發(fā)現(xiàn),該編碼無檢錯糾錯能力此時的編碼沒有冗余編碼二:消息A----“00”;消息B----“11”若一位產(chǎn)生錯碼,變成“01”或“10”,因“01”“10”為禁用碼組,收端可發(fā)現(xiàn)有錯,但無法確定錯碼位置,不能糾正,增加一位冗余后具有檢出一位錯碼的能力編碼三:消息A----“000”;消息B----“111”傳輸中產(chǎn)生一位或是兩位錯碼,都將變成禁用碼組,具
2、有檢出兩位錯碼的能力在產(chǎn)生一位錯碼情況下,收端可根據(jù)“大數(shù)”法則進行正確判決,能夠糾正這一位錯碼,該編碼具有糾正一位錯碼的能力在產(chǎn)生兩位錯碼情況下,只具有檢錯能力這表明增加兩位冗余碼元后碼具有檢出兩位錯碼及糾正一位錯碼的能力上述編碼方法被稱為重復碼,記為(n,1),編碼方法:把每個信息比特u重復n遍形成一個碼組c=(u,u,…,u)譯碼方法:若譯碼器收到的一個n個比特碼組y=(yn-1,yn-2,…,y0),判決碼組y中比特“1”和“0”的個數(shù):1)若比特“1”的個數(shù)多則判決發(fā)送的“1”碼;2)
3、若比特“0”的個數(shù)多則判決發(fā)送的“0”碼仍然出錯的概率(其中p為信道誤碼率):n表示碼組長度,1表示信息碼元的個數(shù)信源編碼信道編碼發(fā)送濾波器接收濾波器信道譯碼信源解碼調(diào)制器解調(diào)器信源信道信宿信道編碼的相關(guān)概念:碼重、碼距等簡單的信道編碼漢明碼循環(huán)碼卷積碼原因:在數(shù)字信號的傳輸過程中,實際信道不理想,存在噪聲和干擾,導致接收端的誤判,產(chǎn)生差錯控制差錯的方法:1)合理的設(shè)計基帶信號;2)選擇調(diào)制、解調(diào)方式;3)均衡技術(shù);4)增大發(fā)送功率在此基礎(chǔ)之上再采用信道編碼技術(shù)控制差錯信道編碼的目的添加冗余位信
4、道編碼:1)保持信息的位數(shù)不變的情況下,采用增加碼長的方法降低誤碼率2)基本思想:通過對信息碼元序列作某種變換:使原來彼此相互獨立,沒有關(guān)聯(lián)的信息碼元序列,經(jīng)過這種變換后,產(chǎn)生某種規(guī)律性或相關(guān)性;在接收端可根據(jù)這種規(guī)律性來檢查,或者糾正傳輸序列中的差錯3)實現(xiàn):發(fā)送端按照某種規(guī)則在信息序列上附加監(jiān)督碼元,接收端則按照同一規(guī)則檢查兩者間關(guān)系信源編碼:是指將信源中多余的信息除去,即降低冗余度,以提高傳輸?shù)男?,即有效性編碼1)去除冗余2)提高傳輸速率信道編碼:為了對抗信道中的噪音和衰減,通過增加冗余
5、,來提高抗干擾能力以及糾錯能力,即可靠性編碼1)添加冗余2)降低差錯率:犧牲通信的有效性(信息傳輸速率)來提高可靠性因此信道編碼又可稱為差錯控制編碼按照差錯的類型可將信道分為:1)獨立隨機差錯信道差錯隨機出現(xiàn),且相互獨立,主要有高斯白噪聲引起2)突發(fā)差錯信道信道傳輸?shù)牟焕硐?,存在比較大的脈沖干擾導致差錯成串出現(xiàn)信道中差錯的種類差錯控制方式—檢錯重發(fā)能夠發(fā)現(xiàn)錯誤的碼判決信號發(fā)收檢錯重發(fā)(ARQ)接收端按一定規(guī)則對收到的碼組進行有無錯誤的判別。若發(fā)現(xiàn)有錯,則通知發(fā)送端重發(fā),直到正確收到為止具體實現(xiàn)時
6、,通常有3種形式2發(fā)送端:接收端:133124ACKACKNAK發(fā)現(xiàn)錯誤(a)停止等待重發(fā)TiTw1)如果未發(fā)現(xiàn)錯誤,則發(fā)回ACK信號給發(fā)送端,發(fā)送端收到ACK信號再發(fā)下一個碼組2)若檢測到錯誤,則發(fā)回NAK信號,發(fā)送端收到NAK信號后重發(fā)前一碼組,并再次等候ACK信號或NAK信號發(fā)送端:接收端:1234562341034562345678956789發(fā)現(xiàn)錯誤NAK從碼組2開始重發(fā)(b)返回重發(fā)1)不停地送出一個個連續(xù)碼組,不再等候收端返回的ACK信號,收到到NAK則開始重發(fā)2)N的大小取決于信
7、號傳遞及處理所帶來的延時發(fā)送端:接收端:12345627812345627899發(fā)現(xiàn)錯誤NAK重發(fā)碼組2(c)選擇重發(fā)與返回重發(fā)不同的是,發(fā)端并不重發(fā)錯誤碼組后的所有碼組,而只重發(fā)有錯的那個碼組能夠糾正錯誤的碼發(fā)收前向糾錯(FEC)發(fā)送端將信息序列編碼成能夠糾正錯誤的碼,接收端根據(jù)編碼規(guī)則進行檢查,如果有錯自動糾正,特點如下:不需要反饋信道,特別適合只能提供單向信道場合自動糾錯,不要求檢錯重發(fā),延時小,實時性好糾錯碼必須與信道的錯誤特性密切配合若糾錯較多,則編、譯碼設(shè)備復雜,傳輸效率低差錯控制方
8、式—前向糾錯能夠發(fā)現(xiàn)和糾正錯誤的碼發(fā)收混合糾錯檢錯(HEC)判決信號FEC與ARQ的結(jié)合發(fā)端發(fā)出同時具有檢錯和糾錯能力的碼,收端收到后,檢查錯誤情況:如果錯誤在糾錯能力之內(nèi),則自動糾正;若超出糾錯能力,但在檢錯能力之內(nèi),則經(jīng)反向信道要求重發(fā)差錯控制方式—混合糾錯檢錯信道編碼的幾個基本概念1)碼重:碼字中非零位的數(shù)目定義為該碼組的重量,即所含“1”的個數(shù)簡稱碼重,記為Wc。如“10011”碼組的碼重為32)碼距:兩個碼組中對應(yīng)碼位上具有不同二進制碼元的位數(shù)被定義為兩碼組的距離,稱為漢明(Hammi