卷积码编码器原理框图.doc

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1、图11-8卷积码编码器一般原理方框图例：(n,k,N)=(3,1,3)卷积码编码器每当输入1比特时，此编码器输出3比特c1c2c31.卷积码的代数表述(1)监督矩阵H一般说来，卷积码的截短监督矩阵具有如下形式：In-k—(n–k)阶单位方阵；Pi—k´(n–k)阶矩阵；On-k—(n–k)阶全零方阵有时还将H1的末行称为基本监督矩阵hh=[PNOn-kPN-1On-kPN-2On-k×××P1In-k]从给定的h不难构造出H1(1)生成矩阵G一般说来，截短生成矩阵具有如下形式：Ik－k阶单位方阵；Qi－(n–k)´k阶矩阵；Ok－k阶全零方阵。并将上式中矩阵第一行称为基本生成矩阵g

2、＝[IkQ1OkQ2OkQ3¼OkQN]如果基本生成矩阵g已经给定，则可以从已知的信息位得到整个编码序列1.卷积码的解码(1)代数解码：利用编码本身的代数结构进行解码，不考虑信道的统计特性。大数逻辑解码，又称门限解码，是卷积码代数解码的最主要一种方法，它也可以应用于循环码的解码。大数逻辑解码对于约束长度较短的卷积码最为有效，而且设备较简单。(2)概率解码：又称最大似然解码。它基于信道的统计特性和卷积码的特点进行计算。针对无记忆信道提出的序贯解码就是概率解码方法之一。另一种概率解码方法是维特比算法。当码的约束长度较短时，它比序贯解码算法的效率更高、速度更快，目前得到广泛的应用。一、T

3、urbo码1.概念：(1)复合编码：将两种或多种简单的编码组合成复合编码。(2)码：码是复合编码的一种，它包括一个（部）码和一个外（部）码。(3)码是二进制分组码或卷积码，而典型的外码则是多进制的RS码。(1)Turbo码：是一种特殊的码。它在两个并联或串联的编码器之间增加一个交织器，使之具有很大的码组长度和在低信噪比条件下得到接近理想的性能。1.编码器的基本结构由一对递归系统卷积码(RSCC)编码器和一个交织器组成，两个RSCC编码器是相同的。它们的输入经过一个交织器并联。此Turbo码的输入信息位是bi，输出是bic1ic2i，故码率等于1/32.RSCC编码器举例它是一个码率

4、等于1/2的卷积码编码器，输入为bi，输出为bici。因为输出中第1位是信息位，所以它是系统码。3.矩阵交织器交织目的：将集中出现的突发错码分散，变成随机错码交织器由容量为(n-1)m比特的存储器构成。码元按行的方向输入存储器，再按列的方向输出。4.卷积交织器教材P363-图11-25一、低密度奇偶校验码低密度奇偶校验(LDPC)码是一种线性分组码，和Turbo码同属于复合码类。两者的性能相近，且两者的译码延迟都相当长，所以它们更适用于一些实时性要求不很高的通信。但是LDPC码比Turbo码的译码简单，更易实现。规则LDPC码：H矩阵每列具有相同个数的“1”非规则LDPC码：H矩阵

5、每列中“1”的个数不一定相同非规则LDPC码是在规则LDPC码基础上发展出的，它使解码性能得到改善，使误码率性能比Turbo码还好。二、网格编码调制网格编码(TCM)是一种将纠错编码和调制信号结合考虑的方式。将高效利用频带的调制方式，如MPSK等方式，和编码统一设计，这种编码的多电平多相位的调制方式称为网格编码调制(TrellisCodedModulation),简称TCMTCM的两个基本特点：在信号空间号点数目比无编码调制情况下对应的信号点数目要多，这些增加的信号点使编码有了冗余，而不牺牲带宽。采用卷积码编码规则，使信号点之间引入相互依赖关系，仅有某些信号点图样或序列是允许用的信

6、号序列，并可模型化成为网格状结构，因此命名为“格状编码”。典型习题答案参考11-1已知8个码组（000000）、（001110）、（010101）、（011011）、（100011）、（101101）、（110110）、（111000）。求该码组的最小码距。解：码距为两个码组模2加所得新码组的码重，最小码距为所有码距中的最小值。若是线性码，最小码距既是码的最小重量（全0除外）。该码组的最小码距d0=3。11-2上题给出的码组若用于检错，能检出几位错码？若用于纠错，能纠正几位错码？若同时用于检错与纠错，问纠错、检错的性能如何？分析：考察最小码距与检错、纠错性能之间的关系解：该码组的最

7、小码距。所以，只用于检错时，，能检2位错码；只用于纠错时，，能纠1位错码；同时用于检错与纠错时，有因t=1时，e>t,取，此方程组无整数解，故该码组不能同时用于纠错和检错。讨论：e和t都是整数，在计算中要向下取整，而不应四舍五入。11-3已知两码组为（0000）、（1111）。若用于检错能检出几位错码？若用于纠错，能纠正几位错码？若同时用于检错与纠错，问各能纠、检几位错码？解：最小码距d0=4，所以只用于检错时，，能检3位错码；只用于纠错时，，有t=1，能纠1位错码；