《信道编码》PPT课件(I)

《《信道编码》PPT课件(I)》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6章信道编码噪声信道的编码问题在二进制数字通信系统中，编码器的编码过程分为两步：信源编码：把信源的消息数据序列编成二进制数字构成的码序列；信道编码：把二进制数据序列编成具有纠检错能力的二进制序列。由于信源编码在构造上并未考虑抗干扰，如果把信源编码器的输出直接接入信道，由于信道中存在噪声干扰，将引起误码，降低通信可靠性。因此提出了以提高通信可靠性为主要目的的信道编码，它是对信源编码器输出的最佳码再进行一次编码，以提高其抗干扰能力的一种编码形式。信道编码研究消息通过信道传输时如何选择编码方案以减少差错。信道编译码的基本思想信道编码的编码对象是信源编码器输出的数字序列M，又称

2、为信息序列。通常是由二元符号0，1构成的序列，而且符号0和1是独立等概的。信道编码，就是按一定的规则给数字序列M增加一些多余的码元，使不具有规律性的信息序列M变换为具有某种规律性的数字序列C，又称为码序列。码序列中信息序列码元与多余码元之间是相关的。在接收端，信道译码器利用这种预知的编码规则来译码，或者检错(检验接收到的数字序列R中是否有错)，或者纠错(纠正其中的差错)。信道编码的基本思想是就是根据相关性来检测和纠正传输过程中产生的差错。信道编码差错控制编码的几种方式前向纠错（FEC）方式不需要双向信道不会引入停顿靠纠错编码差错控制编码的几种方式检错重发（ARQ）方式自动

3、请求重发也需要反向信道，但容量可以降低，也会引入停顿差错控制编码的几种方式需要双向信道，和前向信道有相同的通信容。引入较大的停顿（不实时）。可以纠正任何错误。反馈检验IRQ方式差错控制编码的基本原理如用三位二进制编码来代表八个字母000A100E001B101F010C110G011D111H不管哪一位发生错误，都会使传输字母错误如用三位编码传四个字母000A011B101C110D发生一位错误，准用码字将变成禁用码字，接收端就能知道出错，但是不能纠错。差错控制编码如用三位字母传二个字母000A111B检三个错误，纠正一个错误。结论具有检错或纠错的码组，其所用的比特数必须

4、大于信息码组原来的比特数－>引入冗余度。码重、码距码重(weight)一个码组中“1”的数目码距(distance)两个码组之间对应位置上1、0不同的位数，又叫汉明(Hamming)距。10110码重：3011002距离：30A12e检错、纠错能力为检查出e个错误，要求最小码距为d0≥e+1B3检错、纠错能力为纠正t个错误，要求最小码距为d0≥2t+10A12t5B43td0检错、纠错能力为纠正t个错误，同时检查出e个错误，要求最小码距为d0≥e+t+1（e>t）ABd0tet1奇偶监督码偶监督奇监督如果以上关系被破坏，则出现错误，因此能检查出奇数个错误，但不能检测偶数个

5、错误。最小码距为dmin=2这种码检错能力不高，采用什么方法提高呢？分组码表示：(n,k)n:码长k/n:编码效率特点监督码只用来监督本帧中的信息位分类线性码－信息码与监督码之间为线性关系非线性码－不存在线性关系s1s2s3错码位置s1s2s3错码位置001010100011a0a1a2a3101110111000a4a5a6无错分组码(1)分组码的监督方程矩阵形式6.2线性分组码分组码(2)一致效验矩阵H矩阵称为典型形式，各行一定是线性无关的。而一个非典型形式的经过运算可以化成典型形式，通过一致效验矩阵可以知道监督码和信息码的监督关系。分组码(3)生成矩阵，通过生成矩阵

6、可以得到生成码组。如果输入码组为0011一致效验矩阵H一致效验矩阵描述了监督位和信息位的关系，只要一致效验矩阵H给定，编码时监督位和信息位的关系就完全确定了。H的行数就是监督关系式的数目，它等于监督位的数目r，H的每行中“1”的位提表示相应码元之间存在的监督关系。当H=[PIr]时，称H为典型阵。式中P为rk阶矩阵，Ir为rr阶单位方阵。生成矩阵GG描述了编码的方法，由它可以产生整个码组。即A=[a6a5a4a3a2a1a0]=[a6a5a4a3]·G若G=[IkQ]，则称G为典型生成矩阵。式中，Q=PT为一kr阶矩阵。由典型生成矩阵得出的码组中，信息位不变，监督位

7、附加于其后，这种码称为系统码。（7，4）汉明码编码表(纠正1位错误且编码效率较高的线性分组码)信息位a6a5a4a3监督位a2a1a0信息位a6a5a4a3监督位a2a1a000000001000111000101110011000010101101001000111101011001010011011000010101101110101001100111110100011100011111116.3线性分组码所谓线性分组码，是指信息位和监督位满足一组线性方程，即其编码规则可用一组线性方程来描述的分组码。线性码重要性质:1.零