信道编码论文

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1、信道编码的发展与应用信道编码的实质是提高信息传输的可靠性，或者说增加整个系统的抗干扰能力。对信道编码的要求主要有两条：一是要求编码器输出码流的频谱特性适应信道的频谱特性。从而使传输过程中能量的损耗最小。提高信道能量与噪声能量的比例，减少发生差错的可能性。二是增加纠错能力，使的即使岀现差错，也能得以纠正。前者用到频谱成型技术，既合理选择和设计数字信号的码型。使数字信号的频谱特性适应传输通道的频谱特性。信道编码又称差错控制编码或纠错编码，基本原理是为了使信源具有检错和纠错能力。按一定的规则在信源编码的基础上增加余码元，使余码元与被传信

2、息码元之间建立一定的关系。电视发送端完成这个任务的过程就称为纠错编码。在接收端根据信息码元与监督码元的特定关系实现检错和纠错，输出原信息码元，完成这个任务的过程就称纠错码元。信息与通信系统中的编码有4种形式：信源编码、信道编码、密码编码和多址编码。信源编码解决了通信系统的有效性问题，通过压缩信源冗余信息来提高通信的效率；信道编码则是通过增加冗余位来达到保证通信系统的可靠性（通过牺牲带宽或传输速率来换取可靠性）；密码编码则是保证了系统的安全性；多址编码主要是解决多用户通信问题。仙农第二编码定理证明，用任意接近信道容量C的传输速率R传

3、送并且传输的差错率可以任意小的编码方法是存在的。信道编码的任务就是寻找这种编码。随着现代通信技术和计算机技术的迅速发展，毎天都在不断涌现新的通信业务和信息业务，同时用户对通信质量和数据传输速率的要求也在不断提高。传统的信道编码都是通过在时间域上增加冗余度来达到提高接收数据的可靠性或纠正错误的目的。近年來，随着分布式网络和多天线技术的发展，出现了大量在空间■时间两维上增加冗余度的信道编码技术，称之为空■时二维信道编码技术，或者称之为基于空间分集的信道编码技术。本文首先从分析无线信道特点入手,简单归纳总结了近年来时间一维信道编码技术，

4、空■时二维信道编码技术的发展历史和现状。在介绍了现代无线通信系统中得到广泛应用的几种典型一维信道编码技术做为基础知识Z后，我们把注意力集屮在了空■时二维信道编码技术上，分别对单天线系统中的空■时二维信道编码技术和多天线系统中的空■时二维信道编码技术进行了讨论。在单天线系统的讨论中，我们主要研究了分布式协作通信系统。首先以基于用户协作的空•时二维信道编码技术为例，介绍了多设备协作系统中的基本概念和处理方法，然后着重介绍了基于基站之间相互协作的系统中的空■时二维信道编码技术。详细分析了在蜂窝小区结构屮，使用基站协作技术对小区覆盖而积的

5、影响。仿真了基站之间最大比合并和协作编码对小区内各区域划分的影响，得出基站之间协作编码可以大幅度提高小区覆盖面积，对相关领域的研究有一定指导意义。下面谈一下信道编码的应用：一、信道编码在数字电视中的应用数字电视，是从电视节目录制、播出到发射、接收全部采用数字编码与数字传输技术的新一代电视。它具有许多优点，如可实现双向交互业务、抗干扰能力强、频率资源利用率高等，它可提供优质的电视图像和更多的视频服务（如交互电视、远程教育、会议电视、电视商务、影视点播等)。数字电视系统作为一个多媒体通信系统，有效性与可靠性是系统的两个重要指标，信源编

6、码实质属于有效性编码的范畴，信道编码属于可靠性编码的范畴。一个完整的数字电视系统包括数字电视信号的产生、处理、传输、接收和重现。数字电视信号在进入传输通道前的处理过程一般如图所示：二、信道编码在移动通信中的应用移动通信从产生到现在的历史并不长，然而移动通信的发展速度却远远超出了人们的预料，尤其是近十几年来，随着微电子技术、计算机和软件工程的发展,移动通信设备在质量、使用方便和可靠性方面都达到了日新刀异的境地。尤其是近几年来，随着第三代移动通信系统(3G)的渐行渐近，以及各国政府、运营商和制造商等各方面为之而投入的犬量人力物力，移动

7、通信又一次地在电信业乃至全社会掀起了滚滚热潮。虽然目前由于全球电信业的低迷以及3G系统自身存在的一些问题尚未完全解决等因素,3G业务的全面推行并不象计划中的那样顺利，但新一代移动通信网的到来必是大势所趋。因此,人们对新的移动通信技术的研究的热情始终未减。从1978年第一代模拟蜂贯移动通信系统诞牛至今,已经经过了三代的演变，移动用户的增加速度也非常迅速，据统计,2003年6月全球的移动用户已达到13亿，普及率超过18%,移动通信的强大魅力Z所在就是它能为人们提供了I古I话所不及的灵活、机动、高效的通信方式，非常适合信息社会发展的需要

8、。移动对固定的替代作用已日趋明显。但同时，这也使移动通信系统的研究、开发和实现比有线通信系统更复杂、更困难。实际上，移动无线信道是通信中最恶劣、最难预测的通信信道之一。在移动通信系统中，移动台常常工作在城市建筑群或其它复杂的地理环境中，而且移动的速