数字电视原理-第7章 信道编码与调制技术

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1、第7章信道编码与调制技术数字电视广播的目的是要将图像、声音和数据等信息快速、实时、高质、可靠地传输至接收端，供用户满意地收看、收听。其系统组成框图如图1所示。第7章信道编码与调制技术节目源信源编码信道编码载波调制载波解调信源解码显示装置信道解码数字声音附加数据传输通道加性噪声干扰、多径数字声音附加数据第7章信道编码与调制技术常用术语差错控制原理及信道编码的分类信道编码技术调制技术小结7.17.27.37.47.5信息码元又称信息序列或信息位，是发送端由信源编码给出的信息数据比特。以k个码元为一个码组时，在二元

2、码情况下，总共可有2k个不同的信息码组。7.1常用术语1.信息码元和监督码元信道编码后总码长为n的不同码组值可有2n个。7.1常用术语2.许用码组和禁用码组3.编码效率通常，将每个码组内信息码元数k值与总码元数n值之比η＝k/n称为信道编码的编码效率，即η＝k/n＝k/(k+r)在分组编码中，每个码组内码元“1”的数目称为码组的重量，简称码重。7.1常用术语4.码重和码距5.最小码距与检错和纠错能力的关系最小码距d0的大小与信道编解码检错纠错能力密切相关。(1)在一个码组内为了检知e个误码，要求最小码距应满足

3、d0≥e+1;(2)在一个码组内为了纠正t个误码，要求最小码距应满足d0≥2t+1;(3)在一个码组内为了纠正t个误码并同时检知e个误码(e＞t)，最小码距应满足d0≥e+t+1。7.1常用术语最小码距与检错纠错能力间的关系7.1常用术语最小码距与检错纠错能力间的关系BAld0eAtBtd0lAtBtd0e7.2差错控制原理及信道编码的分类7.2.1信道编码的作用7.2.2信道模型7.2.3差错控制编码的方式7.2.4纠错码的分类7.2.1信道编码的作用(1)增加尽可能少的数据率而可获得较强的检错和纠错能力，

4、即编码效率高，抗干扰能力强(2)对数字信号有良好的透明性，也即传输通道对于传输的数字信号内容没有任何限制7.2.1信道编码的一般要求7.2.1信道编码的作用(3)传输信号的频谱特性与传输信道的通频带有最佳的匹配性；(4)编码信号内包含有正确的数据定时信息和帧同步信息，以便接收端准确地解码；(5)编码的数字信号具有适当的电平范围；(6)发生误码时，误码的扩散蔓延小。信道编码的一般要求7.2.1信道编码的作用其中，最主要的可概括为两点：其一，附加一些数据信息以实现最大的检错纠错能力，这就涉及到差错控制编码原理和特

5、性。其二，数据流的频谱特性适应传输通道的通频带特性，以求信号能量经由通道传输时损失最小，因此有利于载波噪声比(载噪比，C/N)高，发生误码的可能性小。信道编码的一般要求7.2.2信道模型随机信道是指数据流在其中传输时会受到随机噪声的干扰，使高低电平的码元在信道输出端产生电平失真，导致接收端解码时发生码元值的误判决，形成误码。(1)随机信道7.2.2信道模型传输通道中常有一些瞬间出现的短脉冲干扰，它们引起的不是单个码元误码，而往往是一串码元内存在大量误码，前后码元的误码之间表现为有一定的相关性。(2)突发信道7

6、.2.2信道模型实际的传输通道通常不是单纯的随机信道或突发信道，而是二者兼有，或者以某个信道属性为主。(3)混合信道7.2.3差错控制编码的方式ARQ方式是：发送端发出能够发现错误的码(检错码)，接收端译码器收到后，判断在传输中有无错误产生，并通过反馈信道把检测结果告诉发送端。发送端把接收端认为有错的消息再次传送，直到接收端认为正确接收为止。应用ARQ方式必须有一条从收端至发端的反馈信道。(1)反馈重发(ARQ，自动重发请求)方式7.2.3差错控制编码的方式FEC方式是发送端发送有纠错能力的码（纠错码），接收

7、端收到这些码后，通过纠错译码器自动地纠正传输中的错误。优点是不需要反馈信道；能进行一个用户对多个用户的同时通信，特别适合于移动通信；译码实时性较好，控制电路也比较简单。缺点是译码设备较复杂；编码效率较低。(2)前向纠错(FEC)方式7.2.3差错控制编码的方式HEC方式是上述两种方式的结合。发端发送的码既能检错、又有一定的纠错能力。收端译码时若发现错误个数在码的纠错能力以内，则自动进行纠错；若错误个数超过了码的纠错能力，但能检测出来，则通过反馈信道告知发方重发。这种方式在一定程度上避免了FEC方式译码设备复杂

8、和ARQ方式信息连贯性差的缺点。(2)混合纠错(HEC)方式7.2.4纠错码的分类纠错码随机误码纠错码突发误码纠错码分组码卷积码分组码交织码线性码非线性码系统卷积码非系统卷积码比特交织码字节交织码循环码非循环码BCH码RS码奇偶校验码汉明码7.2.4纠错码的分类纠错码按照检错纠错功能的不同，可分为检错码、纠错码和纠删码三种。纠错码按照误码产生原因的不同，可分为纠随机误码的纠错码和纠突发误码的纠错码两