《信道编码定理》PPT课件

《《信道编码定理》PPT课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第六章：信道编码定理信息论研究编码的主要内容回答如下问题:为什么要编码?什么样的码是好码?不能回答的问题:怎样进行编码?怎样进行译码?信息论研究编码的方法将问题分而治之有效性：认为可靠性已满足可靠性：认为有效性已满足将信源与信道编码分别研究信源编码：解决有效性问题信道编码：解决可靠性问题编码信源信源编码信道编码信道信宿译码信道译码信源译码有效性、可靠性问题分别解决信息流通信信道H(X)I(X;Y)可以获得的信息量所得信息能否可靠地确定信道输入？信息传输的有效性指标给定特性的信道最大可达的信息传输率－信道

2、传输信息的能力度量C信道噪声实际通信中人们对传输要求什么？传输信息无差错－－传输要可靠传输信息量大－－传输要有效传输的信息是否无误？可靠性？§6.1:问题引出与定理描述提出的与信道传输可靠性有关的问题：如何能使信息传输后发生的错误最少？错误概率与那些因素有关？有无办法控制？能控制到什么程度？无误传输可达的最大信息率是多少？信道编码定理具体信道编码技术错误概率与译码准则、编码方法－1错误概率与译码规则错误概率Pe与什么有关？信道的统计特性译码规则译码规则的选择依据最大后验概率准则－－理想最大似然准则－－实

3、用最小距离准则－－实用编码信道传输错误概率与译码准则、编码方法－2调制广义的信道编码已解决有效性表示问题CAB213消息集合编码集合CAB21435PA2PA1PA3PA4PA5发送波形集合接收波形集合错误概率与译码准则、编码方法－3信道译码An1243w4w3w1w2xxxAn是接收空间w1,w2…是发送的码字围绕每个码字有一个译码域i如果接收的码字在i中，就认为发送的是码字wi发生错误正确译码不知如何译码译码错误有时接收码字会被映射到错误的i，进而被译成错误的wi一般,An中存在一些不

4、属于任何i的区域错误概率与译码准则、编码方法－4问题：在输入和信道特性给定的条件下，差错概率将取决于接收矢量空间按什么样的划分准则进行划分划分接收矢量空间的准则－－译码器的译码准则译码准则一：最小错误概率准则（最大后验概率准则）特点：优点：理想缺点：1、后验概率不易得到2、后验概率依赖于输入分布错误概率与译码准则、编码方法－5错误概率与译码准则、编码方法－6译码准则二：最大似然译码准则最大后验概率译码准则&最大似然译码准则输入等概时－－二者是一致的错误概率与译码准则、编码方法－7译码准则三：最小距离译

5、码准则最小距离译码准则&最大似然译码准则在二进制对称信道中－－二者是一致的选择好的译码规则可以降低错误概率FANO不等式说明,无论什么译码规则,对减少误码率的作用有限,误码率受信道特性的影响严重。增加码空间M，并选择适当的编码方法,可以既使错误概率降低,又使码率保持较大。适当的编码方法就是适应信道特性的方法即:信道编码错误概率与译码准则、编码方法－8§6.1:问题引出与定理描述问题：在有噪信道中，使平均误码率Pe尽可能小的情况下，可达到的信息传输率是多少？几乎无误答案：信道容量C6.1:问题引出与定理描

6、述信道编码定理：设R是信息传输的速率，C是离散无记忆信道的信道容量，ε>0是任意小的数，则只要R

7、码复接、代数编码、调制、成形滤波、扩频、上下变频等等都属于广义的信道编码范畴注意：信道译码可以不是离散信道译码。只有当解调为硬判决输出时才是离散信道和离散信道译码§6.2:信道编码的作用及实质－什么是信道编码？信道编码的作用：在资源、可靠性和传信量之间选择一个好的工作点（有时还要考虑延时）。资源指的提供信息传输所付出的代价包括频率、时间、空间、功率等等。但不包括实现复杂度一个好的编码就是要充分利用资源，传递尽可能多的信息§6.2:信道编码的作用及实质－信道编码的作用给定资源和可靠性要求，通过信道编码

8、尽量提高传输速率（例：多电平编码）给定对信息传输的速率和可靠性要求，通过信道编码尽量减少资源开销（例：扰乱编码）给定资源和传输速率，通过编码提高可靠性（例：检、纠错编码）§6.2:信道编码的作用及实质－信道编码的三种情形利用冗余降低差错概率——在信息码中增加一定数量的监督码元，使它们满足一定的约束关系。在信道传输中如果码字受干扰而在接收端出现一些偏差，破坏了其约束关系，收方通过检验这种约束关系来把错误识别或校正出来，从而保证通信的可靠性。