信道编码的基本原理

一:信源编码和信道编码的作用是什么?

信源编码是对输入信息进行编码,优化信息和压缩信息并且打成符合标准的数据包。信道编码是在数据中加入验证码,并且把加入验证码的海据进行调制。 2者的作用完全不一样的。

二:信道编码都有哪些?

可以参考郑州解放军信息工程学院刘玉君教授编著的<<信道编码>>一书,书里较为详细介绍了信道编码的各种编码方法的原理,译码实现技术等问题,其中包括学习信道编码需要的数学知识和信道常用的检错码,线性分组码,循环码,BCH码,大数逻辑可译的循环码,卷积码,纠突发错误的编码,扰乱编码,TURBO码,低密度校验码以及信道编码在保密通信中的应用.全书共12章,470页,定价:43元.

参考资料:信道编码,刘玉君编著,河南科技出版社.

三:通信原理信道编码

首先要理解信道编码的意义是为了提高通信的可靠性,也就是保证少出错。其次,学习时要有矩阵、维度的思想,可以把握以下顺序,一维的奇偶监督,二维的行列监督,三维及以上的汉明码、循环码,更加厉害的交织码、TURBO码等。

四:信道编码中,常用的差错方法有哪些

最常用的差错控制方法有奇偶校验法、循环冗余校验法和汉明码等。这些方法用于识别数据是否发生传输错误,并且可以启动校正措施,或者舍弃传输发生错误的数据,要求重新传输有错误的数据块。  1. 奇偶校验法

奇偶校验法是一种很简单并且广泛使用的校验方法。这种方法是在每一字节中加上一个奇偶校验位,并被传输,即每个字节发送九位数据。数据传输以前通常会确定是奇校验还是偶校验,以保证发送端和接收端采用相同的校验方法进行数据校验。如果校验位不符,则认为传输出错。

奇校验是在每个字节后增加一个附加位,使得“1”的总数为奇数。奇校验时,校验位按如下规则设定:如果每字节的数据位中“1”的个数为奇数,则校验位为“0”若为偶数,则校验位为“1”。奇校验通常用于同步传输。而偶校验是在每个字节后增加一个附加位,使得“1”的总数为偶数。偶校验时,校验位按如下规则设定:如果每字节的数据位中“1”的个数为奇数,则校验位为“1”;若为偶数,则校验位为“0”。偶校验常用于异步传输或低速传输。

校验的原理是:如果采用奇校验,发送端发送的一个字符编码(含校验位)中,“1”的个数一定为奇数个,在接收端对接收字符二进制位中的“1”的个数进行统计,若统计出“1”的个数为偶数个,则意味着传输过程中有1位(或奇数位)发生差错。事实上,在传输中偶然—位出错的机会最多,故奇偶校验法经常采用。

然而,奇偶校验法并不是一种安全的检错方法,其识别错误的能力较低。如果发生错误的位数为奇数,那么错误可以被识别,而当发生错误的位数为偶数时,错误就无法被识别了,这是因为错误互相抵消了。数位的错误,以及大多数涉及偶数个位的错误都有可能检测不出来。它的缺点在于:当某一数据分段中的一个或者多位被破坏时,并且在下一个数据分段中具有相反值的对应位也被破坏,那么这些列的和将不变,因此接收方不可能检测到错误。常用的奇偶校验法为垂直奇偶校验、水平奇偶校验和水平垂直奇偶校验。

2. 垂直奇偶校验

垂直奇偶校验是在垂直方向上以列的形式附加上校验位。数据格式及其发送顺序:

设垂直奇偶校验的编码效率为R,则:式中,m为码字的定长位数,n为码字的个数。

垂直奇偶校验又称为纵向奇偶校验,它能检测出每列中发生的奇数个错误,偶数个错误,因而对差错的漏检率接近1/2。

3. 水平奇偶校验

水平奇偶校验是在水平方向上以行的形式附加上校验位。

设水平奇偶校验的编码效率为R,则:式中,m为码字的定长位数,n为码字的个数。

水平奇偶校验又称为横向奇偶校验,它不但能检测出各段同一位上发生的奇数个错误,而且还能检测出突发长度≤m的所有突发错误,其漏检率要比垂直奇偶校验法低,但是实现水平奇偶校验时,一定要使用数据缓冲器。

4. 水平垂直奇偶校验

水平垂直奇偶校验是在结合水平奇偶校验和垂直奇偶校验的基础上形成的一种校验方法。它是在一批字符传送之后,另外增加一个称为“方块校验字符”的检验字符,方块校验字符的编码方式是使所传输字符代码的每个纵向列中位代码的“1”的个数成为奇数(或偶数)。

式中,m为码字的定长位数,n为码字的个数。

设水平垂直奇偶校验的编码效率为R,则:

水平垂直奇偶校验又称为纵横奇偶校验。它能检测出传输过程中发生的所有3位或3位以下的错误、奇数个错误、大部分偶数个错误以及突发长度≤m+1的突发错误,可使误码率降至原误码率的百分之一到万分之一,有较强的检错能力,但是有部分偶数个错误不能检测出来。水平垂直奇偶校验还可以自动纠正差错,使误码率降低2~......余下全文>>

五:信源编码的原理(急需)

信源编码是信息本身的编码,信道编码是为了适应信道的特征的编码。

六:信道编码的纠错码的各种类型

卷积码非常适用于纠正随机错误,但是,解码算法本身的特性却是:如果在解码过程中发生错误,解码器可能会导致突发性错误。为此在卷积码的上部采用RS码块,RS码适用于检测和校正那些由解码器产生的突发性错误。所以卷积码和RS码结合在一起可以起到相互补偿的作用。卷积码分为两种:(1)基本卷积码:基本卷积码编码效率为,η=1/2,编码效率较低,优点是纠错能力强。(2)收缩卷积码如果传输信道质量较好,为提高编码效率,可以采样收缩截短卷积码。有编码效率为:η=1/2、2/3、3/4、5/6、7/8这几种编码效率的收缩卷积码。编码效率高,一定带宽内可传输的有效比特率增大,但纠错能力越减弱。 1993年诞生的Turbo码,单片Turbo码的编码/解码器,运行速率达40Mb/s。该芯片集成了一个32×32交织器,其性能和传统的RS外码和卷积内码的级联一样好。所以Turbo码是一种先进的信道编码技术,由于其不需要进行两次编码,所以其编码效率比传统的RS+卷积码要好。3.4GSM系统中的信道编码GSM系统把20ms语音编码后的数据作为一帧,共260bit,分成50个最重要比特、132个次重要比特和78个不重要比特。在GSM系统中,对话音编码后的数据既进行检错编码又进行纠错编码。如图5所示。首先对50个最重要比特进行循环冗余编码(CRC),编码后为53bit;再将该53bit与次重要的132bit一起进行约束长度为K=5,编码效率为R=1/2的卷积编码,编码后为2(53+132+4)=378bit;最后再加上最不重要的78bit,形成信道编码后的一帧共456bit。3.5IS-95系统中的信道编码(1)正向链路上的信道编码在IS-95系统中,正向链路上是以不同的沃尔什(Walsh)函数来区分不同的物理信道的。在用沃尔什函数进行直接扩频调制之前,要对话音数据或信令数据进行编码效率R=1/2、约束长度为K=9的信道编码。由于CDMA系统是受自身干扰的系统,各业务信道上的发射功率受到严格的限制。当系统中使用同一频率信道的用户较多时,对每个用户而言,接收信噪比就降低。所以,CDMA系统的话音编码被设计为多速率的。当接收信噪比较高时,采用较高速率的话音编码,以获得较好的接收话音质量;当接收信噪比较低时,就采用较低的话音编码速率。较低速率的话音编码数据经卷积编码后,可进行字符重复。语音编码数据速率越低,卷积编码后字符可重复的次数越多,使得在较差信道上传输的信号获得更多的保护。(2)反向链路上的信道编码IS-95系统中,反向链路上是用不同的长伪随机序列来区分不同的物理信道的。在用长伪随机序列进行直接扩频调制之前,要对语音数据或信令数据进行编码效率R=1/3(速率集1)或R=1/2(速率集2)、约束长度为K=9的信道编码。由于同样的原因,语音编码同样被设计为多速率的。当接收信噪比较低时。可采用较低的话音编码速率、字符重复的方法,提高在信道上传输时的抗干扰性能。 在实际应用中,比特差错经常成串发生,这是由于持续时间较长的衰落谷点会影响到几个连续的比特,而信道编码仅在检测和校正单个差错和不太长的差错串时才最有效(如RS只能纠正8个字节的错误)。为了纠正这些成串发生的比特差错及一些突发错误,可以运用交织技术来分散这些误差,使长串的比特差错变成短串差错,从而可以用前向码对其纠错,例如:在DVB-C系统中,RS(204,188)的纠错能力是8个字节,交织深度为12,那么纠可抗长度为8×12=96个字节的突......余下全文>>

七:香农的有噪信道编码定理是什么啊?

C.E.Shannon在其“通信的数学理论”一文中提出并证明了著名的有噪信道编码定理,他在证明信息速率达到信道容量可实现无差错传输时引用了3个基本条件: 1) 采用随机性编译码。 2) 编码长度L趋于无穷,即分组的码组长度无限。 3) 译码过程采用最佳的最大似然译码(ML)方案。

八:wcdma系统中数据业务采用什么信道编码

一、wcdma系统中数据业务采用Turbo和卷积码信道编码

二、Turbo码是Claude.Berrou等人在1993年首次提出的一种级联码。基本原理是编码器通过交织器把两个分量编码器进行并行级联,两个分量编码器分别输出相应的校验位比特;译码器在两个分量译码器之间进行迭代译码,分量译码器之间传递去掉正反馈的外信息,这样整个译码过程类似涡轮(Turbo)工作。因此,这个编码方法又被形象地称为Turbo码。

三、卷积码将k个信息比特编成n个比特,但k和n通常很小,特别适合以串行形式进行传输,时延小。

四、Turbo码具有卓越的纠错性能,性能接近香农限,而且编译码的复杂度不高。Turbo码有一重要特点是其译码较为复杂,比常规的卷积码要复杂的多,这种复杂不仅在于其译码要Turbo码采用迭代的过程,而且采用的算法本身也比较复杂。这些算法的关键是不但要能够对每比特进行译码,而且还要伴随着译码给出每比特译出的可靠性信息,有了这些信息,迭代才能进行下去。用于Turbo码译码的具体算法有:MAP(Maximum A Posterior)

九:什么是编码信道?

编码信道是指编码器输出端至解码器输入端之间的部分。

十:求推荐一本介绍数字信号编码的书,介绍常用的信道编码技术,越全越好。

张宗橙,纠错编码原理与应用,非常有特色。

扫一扫手机访问

发表评论