第3章無(wú)線通信基本技術(shù)-1_第1頁(yè)
第3章無(wú)線通信基本技術(shù)-1_第2頁(yè)
第3章無(wú)線通信基本技術(shù)-1_第3頁(yè)
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第3章無(wú)線通信基本技術(shù)-1第一頁(yè),共44頁(yè)。信號(hào)在無(wú)線信道中傳播的隨參特性主要由以下幾個(gè)方面:1)首先無(wú)線信道存在各種噪聲(人為噪聲和自然噪聲),這些噪聲對(duì)通信質(zhì)量的影響很大;2)其次無(wú)線通信容易受到各種干擾的影響,如同頻干擾、多址干擾、人為干擾等;3)無(wú)線信道存在多徑效應(yīng)和衰落現(xiàn)象以及多普勒效應(yīng),使得傳輸參數(shù)具有時(shí)變性;4)信道傳輸參數(shù)受時(shí)間、溫度、濕度、地域、空域等因素影響,也會(huì)造成無(wú)線信道的多參變特性。2第二頁(yè),共44頁(yè)。

無(wú)線信道的隨參特性惡化了通信環(huán)境,需要采取一些新的技術(shù)手段來(lái)提高系統(tǒng)的有效性和可靠性。

1)采用壓縮編碼技術(shù),充分利用有限的頻譜資源;

2)采用具有檢錯(cuò)和糾錯(cuò)的編碼技術(shù),克服信道存在各種噪聲與干擾;

3)采用調(diào)制解調(diào)技術(shù),提高頻譜利用率;

4)采用均衡技術(shù),克服數(shù)字傳輸中的碼間串?dāng)_;

5)采用分集接收技術(shù),減小多徑衰落;

6)為了實(shí)現(xiàn)多址連接通信,還要研究各種多址技術(shù)等。3第三頁(yè),共44頁(yè)。3.1信源編碼

信源編碼的研究目的:在不失真或允許一定失真的條件下,如何利用盡可能少的信道容量傳送盡可能高質(zhì)量的信息,以便提高信息傳輸效率。

信源編碼實(shí)質(zhì)就是將信息的原始符號(hào)按一定規(guī)則進(jìn)行的一種變換。

信源編碼分為有損編碼和無(wú)損編碼兩種。

無(wú)失真編碼:零失真的信源編碼;

有損編碼:失真較小并且處于可接受范圍內(nèi)的信源編碼。

由于實(shí)際上完全無(wú)失真地傳輸信息是不可能的,所以實(shí)際上使用的都是有損編碼。4第四頁(yè),共44頁(yè)。3.1.1語(yǔ)音編碼

在通信系統(tǒng)中,語(yǔ)音編碼是相當(dāng)重要的。因?yàn)樵诤艽蟪潭壬?,語(yǔ)音編碼決定了接收到的語(yǔ)音的質(zhì)量和系統(tǒng)容量。

在編碼器能夠傳送高質(zhì)量語(yǔ)音的前提下,如果比特率越低,那么在一定的帶寬內(nèi)就可以容納更多的語(yǔ)音通道。

語(yǔ)音編碼方法應(yīng)滿足以下幾個(gè)基本要求:

—編碼速率要低,話音質(zhì)量要高;

—有較強(qiáng)的抗干擾性能;

—編譯碼延時(shí)要短,延時(shí)應(yīng)控制在幾十毫秒以內(nèi);

—編譯碼器設(shè)計(jì)要簡(jiǎn)單,功耗小,便于小型化集成。

為了在有限的帶寬內(nèi)可以容納更多的用戶,需要對(duì)語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行壓縮編碼。5第五頁(yè),共44頁(yè)。

根據(jù)語(yǔ)音編碼壓縮方式的不同,可以把語(yǔ)音編碼器分成兩類:波形編碼器和聲碼器(參量編碼器)。

波形編碼是將時(shí)域的模擬語(yǔ)音信號(hào)經(jīng)過(guò)采樣、量化、編碼形成數(shù)字的語(yǔ)音信號(hào)的過(guò)程(將波形直接變換成數(shù)字碼流)。如脈沖編碼調(diào)制(PCM)、增量調(diào)制(ΔM)等都屬于波形編碼。

編碼速率:16~64kb/s。

優(yōu)點(diǎn):可以獲得很好的語(yǔ)音質(zhì)量;

缺點(diǎn):比特率較高,需要占據(jù)較大的傳輸帶寬。

波形編碼在傳統(tǒng)的公共交換電話網(wǎng)(PSTN)中廣泛使用。由于編碼速率較高,無(wú)線傳輸時(shí)需要占用的頻帶較寬,所以適合用于有線通信,不適合于無(wú)線通信。6第六頁(yè),共44頁(yè)。

聲碼器是一種基于信源模型的參量編碼器。

參量編碼是基于人類語(yǔ)言發(fā)聲機(jī)理,應(yīng)用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù),在頻域或其他變換域提取表征語(yǔ)音的特征參量,然后對(duì)特征參量進(jìn)行編碼的一種方法(即用一組特征參量表示語(yǔ)音信號(hào))。由于只需傳輸語(yǔ)音的特征參量,是一種低速率的語(yǔ)音編碼方法。如線性預(yù)測(cè)編碼(LPC)屬于參量編碼。

編碼速率:1.2~4.8kb/s。

優(yōu)點(diǎn):編碼速率較低,占用帶寬較小,適合無(wú)線通信。

缺點(diǎn):話音質(zhì)量只能達(dá)到中等水平,不能滿足商用語(yǔ)音通信的要求。7第七頁(yè),共44頁(yè)。

混合編碼方法是目前無(wú)線通信系統(tǒng)中廣泛使用的語(yǔ)音編碼技術(shù)。

混合編碼是將波形編碼和聲碼器原理結(jié)合起來(lái)實(shí)現(xiàn)的?;旌暇幋a信號(hào)中既包含部分波形編碼信息,又有若干語(yǔ)音特征參量信息,以較低的比特率獲得較高的質(zhì)量。如規(guī)則脈沖激勵(lì)線性預(yù)測(cè)編碼(RPE-LTP)(用于GSM系統(tǒng))、矢量和激勵(lì)線性預(yù)測(cè)編碼(VSELP)(用于窄帶CDMA系統(tǒng))等屬于混合編碼方法。

編碼速率:4~16kb/s。

8第八頁(yè),共44頁(yè)。如果編碼器的速率越低,算法越復(fù)雜,則時(shí)延與費(fèi)用就會(huì)越高

需要在以上幾個(gè)因素中尋求一個(gè)平衡點(diǎn)移動(dòng)通信系統(tǒng)在選擇語(yǔ)音編碼器時(shí)要考慮幾個(gè)因素:壓縮后的語(yǔ)音質(zhì)量系統(tǒng)的容量系統(tǒng)的開(kāi)銷端到端編碼時(shí)延編碼器算法的復(fù)雜性對(duì)傳輸誤碼的影響

9第九頁(yè),共44頁(yè)。美國(guó)USDC系統(tǒng)(IS-54)運(yùn)用8kb/s的VSELP(矢量和激勵(lì)線性預(yù)測(cè)編碼)語(yǔ)音編解碼器,將模擬系統(tǒng)(AMPS)的容量提高了3倍。

CDMA蜂窩系統(tǒng)(IS-95)中所采用的是CELP(碼激勵(lì)線性預(yù)測(cè)編碼)方式。

由于CDMA系統(tǒng)內(nèi)部具有抗干擾能力和擴(kuò)展帶寬的能力,所以,可以運(yùn)用低比特率語(yǔ)音編解碼器,而無(wú)需考慮對(duì)于傳輸誤差的影響。10第十頁(yè),共44頁(yè)。表3-1用于各種移動(dòng)通信系統(tǒng)的語(yǔ)音編碼方式11第十一頁(yè),共44頁(yè)。

例3-1某一個(gè)數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng),其前向信道頻率帶寬為810~826MHz,反向信道頻率帶寬為940~956MHz。假設(shè)90%的帶寬用于語(yǔ)音業(yè)務(wù),用FDMA多址接入方式,至少支持1150個(gè)同時(shí)呼叫,調(diào)制方案的頻譜效率為1.68(b/s)/Hz,為避免信道惡化產(chǎn)生的誤碼率,需要用比率為1/2的FEC前向糾錯(cuò)編碼。請(qǐng)求出用于該系統(tǒng)的語(yǔ)音編碼器傳輸比特率的上限。12第十二頁(yè),共44頁(yè)。

解:

系統(tǒng)可用的語(yǔ)音信道的帶寬=0.9×(826-810)=

14.4MHz,用戶數(shù)=1150,

則最大的語(yǔ)音信道帶寬=≈12.5kHz

頻譜效率=1.68(b/s)/Hz

則最大的信道傳輸數(shù)據(jù)速率=1.68×12500b/s=21kb/s

FEC編碼比率=0.5

則最大的凈數(shù)據(jù)率=21×0.5kb/s=10.5kb/s

這樣,需要的語(yǔ)音編碼器的數(shù)據(jù)速率小于或等于10.5kb/s13第十三頁(yè),共44頁(yè)。3.1.2數(shù)據(jù)壓縮編碼

在無(wú)線通信系統(tǒng)中除了語(yǔ)音業(yè)務(wù)之外,還包括如文字、圖像、視頻、動(dòng)畫(huà)等多媒體信息。這些多媒體所包含的數(shù)據(jù)量相對(duì)都比較大,在相同條件下要比語(yǔ)音的數(shù)據(jù)量大1000倍以上。所以如果要把數(shù)據(jù)量大的多媒體信息在有限的空間進(jìn)行存儲(chǔ)和傳輸,就必須采用數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)。14第十四頁(yè),共44頁(yè)。數(shù)據(jù)壓縮的依據(jù):

1、視頻圖像或音頻信號(hào)等原始信號(hào)存在著很大的冗余度;

2、人耳聽(tīng)覺(jué)特性

人耳對(duì)不同頻段聲音的敏感程度不同,通常對(duì)低頻比對(duì)高頻更敏感

人耳對(duì)語(yǔ)音信號(hào)的相位不敏感

3、人眼視覺(jué)特性

人的視覺(jué)對(duì)亮度信息很敏感,而對(duì)邊緣的急劇變化不敏感(視覺(jué)遮蓋效應(yīng))

所以,人對(duì)壓縮后恢復(fù)的圖像或音頻信號(hào)仍有較滿意的主觀感覺(jué)15第十五頁(yè),共44頁(yè)。1.數(shù)據(jù)冗余

“冗余”一般是指多余或是重復(fù)量非常大的數(shù)據(jù)。我們可以通過(guò)減小冗余來(lái)減小存儲(chǔ)空間。

可利用的冗余有如下幾種:

1)空間冗余2)時(shí)間冗余

3)結(jié)構(gòu)冗余4)信息熵冗余(編碼冗余)

(1)空間冗余

規(guī)則物體和規(guī)則背景的表面物理特性具有相關(guān)性,這些相關(guān)性的光成像結(jié)果在數(shù)字化圖像中就表現(xiàn)為數(shù)據(jù)冗余。如一個(gè)顏色均勻的塊,其區(qū)域中所有點(diǎn)的光強(qiáng)和色彩以及飽和度基本相同,它的數(shù)據(jù)表達(dá)就有很大的冗余。

16第十六頁(yè),共44頁(yè)。2)時(shí)間冗余

序列圖像(電視、運(yùn)動(dòng)圖像)和語(yǔ)音數(shù)據(jù)中經(jīng)常含有冗余。例如,圖像序列中的兩幅相鄰圖像,后一幅圖像與前一幅圖像之間有較大的相關(guān),這反映為時(shí)間冗余。

3)結(jié)構(gòu)冗余

有些圖像從結(jié)構(gòu)上看存在著非常強(qiáng)的紋理結(jié)構(gòu)。例如,草席圖像在結(jié)構(gòu)上存在冗余。

4)信息熵冗余

信息熵是指一組數(shù)據(jù)攜帶的信息量。實(shí)際數(shù)據(jù)編碼的碼長(zhǎng)按概率對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)量往往大于信息熵,這就是信息熵冗余,或稱為編碼冗余。17第十七頁(yè),共44頁(yè)。

2.數(shù)據(jù)壓縮方法

數(shù)據(jù)壓縮編碼是按照特定的編碼機(jī)制,用較少的數(shù)據(jù)位元表示信息的過(guò)程。根據(jù)解碼后數(shù)據(jù)與原始數(shù)據(jù)是否完全一致,數(shù)據(jù)壓縮方法一般分為以下兩類:

(1)無(wú)損壓縮:解碼圖像與原始圖像嚴(yán)格相同,壓縮比在2:1~5:1之間,如Huffman編碼、算術(shù)編碼、行程長(zhǎng)度編碼等。

(2)有損壓縮:還原圖像與原始圖像存在一定的誤差,但視覺(jué)效果一般可以接受,壓縮比可以從幾倍到上百倍,如PCM(脈沖編碼調(diào)制)、預(yù)測(cè)編碼、以及新一代的數(shù)據(jù)壓縮方法(如矢量量化和子帶編碼、基于模型的壓縮、分形壓縮和小波變換壓縮等)。18第十八頁(yè),共44頁(yè)。根據(jù)數(shù)據(jù)壓縮的原理進(jìn)行劃分,壓縮編碼方法有以下幾類:

(1)預(yù)測(cè)編碼。

該法是利用空間中相鄰數(shù)據(jù)的相關(guān)性,利用過(guò)去和現(xiàn)在出現(xiàn)過(guò)的點(diǎn)的數(shù)據(jù)情況來(lái)預(yù)測(cè)未來(lái)點(diǎn)的數(shù)據(jù)。常用的方法是差分脈沖編碼調(diào)制(DPCM)和自適應(yīng)差分脈沖編碼調(diào)制(ADPCM)。

(2)變換編碼。

該法將時(shí)域信號(hào)變換到頻域空間上進(jìn)行處理。在時(shí)域空間上具有強(qiáng)相關(guān)的信號(hào),反映在頻域上某些特定的區(qū)域內(nèi)能量常被集中在一起,我們只需將主要注意力放在相對(duì)小的區(qū)域上,從而實(shí)現(xiàn)壓縮。一般采用正交變換,如離散余弦變換(DCT)、離散傅里葉變換(DFT)和小波變換(WT)等來(lái)實(shí)現(xiàn)壓縮算法。19第十九頁(yè),共44頁(yè)。

(3)量化與向量量化編碼。

對(duì)模擬信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化時(shí),要經(jīng)歷一個(gè)量化的過(guò)程。為了使整體量化失真最小,就必須依照統(tǒng)計(jì)的概率分布設(shè)計(jì)最優(yōu)的量化器。

我們對(duì)像元點(diǎn)進(jìn)行量化時(shí),除了每次僅量化一個(gè)點(diǎn)的做法外,也可以考慮一次量化多個(gè)點(diǎn)的做法,這種方法稱為向量量化。例如,我們可以每次量化相鄰的兩個(gè)點(diǎn),將兩個(gè)點(diǎn)用一個(gè)量化碼字表示。向量量化的數(shù)據(jù)壓縮能力實(shí)際上與預(yù)測(cè)方法相近。20第二十頁(yè),共44頁(yè)。

(4)統(tǒng)計(jì)編碼(信息熵編碼)。

該法是根據(jù)信息熵原理,讓出現(xiàn)概率大的符號(hào)用短的碼字表達(dá),反之用長(zhǎng)的碼字表示。最常見(jiàn)的統(tǒng)計(jì)編碼方法有Huffman編碼、Shannon編碼以及算術(shù)編碼。

(5)子帶(subband)編碼。

該法是將數(shù)據(jù)變換到頻域后,按頻域分帶,然后用不同的量化器進(jìn)行量化,從而達(dá)到最優(yōu)的組合;或者分步漸近編碼,在初始時(shí),對(duì)某一頻帶的信號(hào)進(jìn)行解碼,然后逐漸擴(kuò)展到所有頻帶。隨著解碼數(shù)據(jù)的增加,解碼數(shù)據(jù)也逐漸變得清晰。21第二十一頁(yè),共44頁(yè)。(6)模型編碼。

該法是在圖像編碼中,編碼時(shí)首先將圖像中的邊界、輪廓、紋理等結(jié)構(gòu)特征找出來(lái),然后保存這些參數(shù)信息,解碼時(shí)根據(jù)結(jié)構(gòu)和參數(shù)信息進(jìn)行合成,恢復(fù)原始圖像。具體的模型編碼方法有輪廓編碼、域分割編碼、分析合成編碼、識(shí)別合成編碼、基于知識(shí)的編碼和分形編碼等。22第二十二頁(yè),共44頁(yè)。3.2信道編碼

3.2.1信道編碼的基本概念

信道編碼的目的是為了保證通信系統(tǒng)的傳輸可靠性,克服信道中的噪聲和干擾而專門設(shè)計(jì)的一類抗干擾技術(shù)和方法。

信道編碼的定義

根據(jù)一定的規(guī)律,在待發(fā)送的信息碼元中人為的加入一些必要的(監(jiān)督)碼元。在接收端根據(jù)規(guī)律,發(fā)現(xiàn)和糾正差錯(cuò),以提高碼元傳輸?shù)目煽啃浴?/p>

23第二十三頁(yè),共44頁(yè)。信道編碼的分類

按照功能和結(jié)構(gòu)分類,最常用的信道編碼可以分為以下三類。

(1)僅具有發(fā)現(xiàn)差錯(cuò)功能的檢錯(cuò)編碼,如循環(huán)冗余校驗(yàn)CRC碼、自動(dòng)請(qǐng)求重傳ARQ等。

(2)具有自動(dòng)糾正差錯(cuò)功能的糾錯(cuò)編碼,如循環(huán)碼中BCH碼、RS碼、卷積碼、級(jí)聯(lián)碼、Turbo碼等。

(3)既有檢錯(cuò)又有糾錯(cuò)功能的信道編碼,最典型的是混合ARQ,又稱為HARQ。24第二十四頁(yè),共44頁(yè)。3.2.2線性分組碼

線性分組碼通常是按照代數(shù)規(guī)律構(gòu)造的,故又稱為代數(shù)編碼;在分組碼中,校驗(yàn)位被加到信息位之后,以形成新的碼字(或碼組)。一般記為(n,k)碼。其中,k為信息碼長(zhǎng)度,n為碼組長(zhǎng)度,n-k為監(jiān)督碼元長(zhǎng)度。在分組編碼時(shí),k個(gè)信息位被編為n個(gè)比特,而n-k個(gè)校驗(yàn)位的作用就是檢錯(cuò)和糾錯(cuò)。編碼效率是原始信息速率與信道信息速率的比值:

分組碼一種前向糾錯(cuò)(FEC)編碼。它是一種不需重復(fù)發(fā)送就可以檢出并糾正有限個(gè)錯(cuò)誤的編碼。25第二十五頁(yè),共44頁(yè)。

(1)(7,3)線性分組碼編碼方程。

設(shè)輸入信息為u=(u0

u1

u2)(3-2-1)

輸出碼元為c=(c0

c1

c2

c3

c4

c5

c6)(3-2-2)則編碼的線性方程如下:(3-2-3)(3-2-4)

可見(jiàn),輸出碼組中,前三位碼元就是信息位的簡(jiǎn)單重復(fù),后四位是監(jiān)督位,由前3個(gè)信息值的線性組合構(gòu)成。26第二十六頁(yè),共44頁(yè)。將線性方程寫(xiě)成對(duì)應(yīng)矩陣形式為(3-2-5)=uG若G=(IQ)(3-2-6)

其中,G為生成矩陣,I為單位矩陣,相當(dāng)于信息碼。c為系統(tǒng)碼??梢?jiàn),已知信息碼組u與生成矩陣G,即可生成系統(tǒng)碼。生成矩陣G主要用于編碼器產(chǎn)生碼組。27第二十七頁(yè),共44頁(yè)。(2)監(jiān)督方程組。

若將上述編碼方程中后四位監(jiān)督方程改寫(xiě)如下:(3-2-7)28第二十八頁(yè),共44頁(yè)。上述線性方程可改寫(xiě)成下列矩陣形式:(3-2-8)即H·cT=0T或H=(PI)

稱H為監(jiān)督矩陣(校驗(yàn)矩陣)。

它決定了信息碼元與監(jiān)督碼元之間的校驗(yàn)關(guān)系。

監(jiān)督矩陣H一般用于譯碼。29第二十九頁(yè),共44頁(yè)。3.2.3循環(huán)碼

循環(huán)碼是線性分組碼中最重要的一個(gè)子類,絕大多數(shù)實(shí)用的線性分組碼都是循環(huán)碼。

循環(huán)碼特點(diǎn):

1、是在嚴(yán)密的代數(shù)學(xué)理論基礎(chǔ)上建立起來(lái)的

2、編碼解碼設(shè)備相對(duì)簡(jiǎn)單

3、檢錯(cuò)糾錯(cuò)能力較強(qiáng)

4、理論上有成熟的代數(shù)結(jié)構(gòu),可采用碼多項(xiàng)式描述,能夠用移位寄存器來(lái)實(shí)現(xiàn)。30第三十頁(yè),共44頁(yè)。循環(huán)碼具有循環(huán)推移不變性,若c=(c0

c1

c2…cn-1)為循環(huán)碼,則將c左移、右移若干位后仍為循環(huán)碼,且循環(huán)周期為n。對(duì)任意一個(gè)n維循環(huán)碼,均可找到一個(gè)n-1階的碼多項(xiàng)式唯一確定,即

c(x)=(c0+c1x+…+cn-1xn-1)(3-2-11)

利用循環(huán)特性,可將上面線性碼的生成矩陣G進(jìn)一步簡(jiǎn)化為生成多項(xiàng)式g(x)。同理,監(jiān)督矩陣H也可以進(jìn)一步簡(jiǎn)化為監(jiān)督多項(xiàng)式h(x)。

循環(huán)碼有很強(qiáng)的檢錯(cuò)能力,同時(shí)實(shí)現(xiàn)起來(lái)也比較簡(jiǎn)單。循環(huán)冗余監(jiān)督(CRC)碼就是常見(jiàn)的檢錯(cuò)碼,目前得到了廣泛應(yīng)用。31第三十一頁(yè),共44頁(yè)。3.2.4卷積碼線性分組碼是把k個(gè)信息比特編成n個(gè)比特的碼組,而每個(gè)碼組的n-k個(gè)監(jiān)督位僅與本碼組的k個(gè)信息位有關(guān),與其他碼組無(wú)關(guān)。因此,為了達(dá)到一定的糾錯(cuò)能力和編碼效率,分組碼的碼組長(zhǎng)度一般都要求比較大,且編譯碼時(shí)必須把整個(gè)信息碼組存儲(chǔ)起來(lái)。由此產(chǎn)生的問(wèn)題:譯碼時(shí)延隨n的增加而增加,這顯然不利于碼的串行傳輸。于是人們提出了另外一種編碼方法——卷積碼,它有效地解決了這個(gè)問(wèn)題。32第三十二頁(yè),共44頁(yè)。卷積碼與分組碼相比,主要區(qū)別如下:

相同之處:卷積碼也是將k個(gè)信息比特編成n個(gè)比特,但k和n通常很小,特別適合以串行的形式進(jìn)行傳輸,時(shí)延小。

不同之處:卷積碼不在是把信息序列分組后再進(jìn)行單獨(dú)編碼,而是由連續(xù)輸入的信息序列得到連續(xù)輸出的已編碼序列。卷積碼編碼后的n個(gè)碼元不僅與當(dāng)前段的k個(gè)信息有關(guān),還與前面的M段信息有關(guān),編碼過(guò)程中互相關(guān)聯(lián)的碼元個(gè)數(shù)為nM。在同樣復(fù)雜度的條件下,卷積碼可以比分組碼獲得更大的編碼效率。33第三十三頁(yè),共44頁(yè)。把卷積碼記為(n,k,m),其中k表示輸入信息的路數(shù),n表示碼元輸出路數(shù),m表示編碼器中寄存器的節(jié)數(shù)。卷積碼的典型結(jié)構(gòu)可看做由k個(gè)輸入端、n個(gè)輸出端、m節(jié)寄存器構(gòu)成的一個(gè)有限狀態(tài)。圖3-1卷積碼的典型編碼器結(jié)構(gòu)34第三十四頁(yè),共44頁(yè)。卷積碼的描述方法

一般有兩種:圖解法和解析表示。著重于圖解法,即樹(shù)圖法和網(wǎng)格圖法。

1)樹(shù)圖法

以帶有分支的樹(shù)的形式表示編碼器的結(jié)構(gòu)。樹(shù)的分支表示編碼器的各種狀態(tài)和輸出。

2)網(wǎng)格圖法

由于樹(shù)狀圖中有節(jié)點(diǎn)狀態(tài)的重復(fù),人們將重復(fù)狀態(tài)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行合并,得到一種更為緊湊的表示法——網(wǎng)格圖法。但是不如樹(shù)圖那樣能顯示編碼路線。35第三十五頁(yè),共44頁(yè)。

卷積碼的譯碼主要分為代數(shù)譯碼和概率譯碼。

代數(shù)譯碼是糾錯(cuò)譯碼的經(jīng)典方法。常用的代數(shù)譯碼為大數(shù)譯碼邏輯,其特點(diǎn)是電路簡(jiǎn)單,編碼增益低。

概率譯碼是糾錯(cuò)譯碼的新方法,該法考慮了信道的統(tǒng)計(jì)特性。常用概率譯碼的有序列譯碼、維特比譯碼、堆棧譯碼,特點(diǎn)是電路復(fù)雜,編碼增益高。

就其性能來(lái)說(shuō),維特比譯碼最好,堆棧譯碼最差;但從實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度來(lái)看,維特比譯碼最復(fù)雜,堆棧譯碼最簡(jiǎn)單。36第三十六頁(yè),共44頁(yè)。補(bǔ)充:交織編碼

移動(dòng)通信的特點(diǎn)是傳輸?shù)男盘?hào)常常是連續(xù)的一段被干擾,但是卷積碼或循環(huán)碼的糾錯(cuò)能力也只限定在糾正不連續(xù)的誤碼,如果出現(xiàn)了連續(xù)誤碼,則無(wú)法解決。

交織編碼技術(shù)可解決該問(wèn)題,即把一個(gè)消息塊原來(lái)連續(xù)的比特按一定規(guī)則分開(kāi)發(fā)送傳輸,使突發(fā)差錯(cuò)信道變?yōu)殡x散信道。37第三十七頁(yè),共44頁(yè)。交織編碼的目的:把一個(gè)較長(zhǎng)的突發(fā)性差錯(cuò)離散成隨機(jī)差錯(cuò)。

交織編碼的分類:塊交織,幀交織,卷積交織,分組交織等。

塊交織特點(diǎn):

交織按列寫(xiě)入,逐行讀出;

反交織按行寫(xiě)入,按列讀出采用交織技術(shù)后,如果傳送過(guò)程中某塊消息丟失,在恢復(fù)后實(shí)際上只丟失每個(gè)信息塊的一部分,而不至于全部丟失,這樣就很容易恢復(fù)那些被丟失的消息。38第三十八頁(yè),共44頁(yè)。交織碼的

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