第7章_信道编码祥解.ppt

7.4.3 卷积码的图形表示 卷积码的译码方式中其大数逻辑译码时给予卷积码的代数表示之上的，而其维特比译码方式是基于卷积码的几何表述之上的。所以在介绍卷积码的译码算法之前，先引入集中几何表述方法。 1. 树形图 清华大学出版社 第七章 信道编码 卷积码树形图 清华大学出版社 第七章 信道编码 2. 状态图 卷积码状态图 清华大学出版社 第七章 信道编码 3. 网格图 卷积码网格图 清华大学出版社 第七章 信道编码 7.4.4 卷积码的译码方法 卷积码的译码方式有三种：大数逻辑译码、维特比译码、门限译码。其中维特比译码具有最佳性能，但硬件实现复杂；大数逻辑译码性能最差，但硬件简单；序列译码在性能和硬件方面介于维特比译码和大数逻辑译码之间。 清华大学出版社 第七章 信道编码 1. 大数逻辑译码 大数逻辑译码又称门限译码，它曾经是卷积码最常用的译码方法，虽然现在维特比译码和序列译码已成为主要的译码方法，但是由于大数逻辑译码设备简单，译码速度快，并且适合于有突发错误的信道，因此在某些情况下仍有实用价值。 清华大学出版社 第七章 信道编码 2. 维特比译码 维特比译码算法是维特比于1967年提出的。由于这种译码方法比较简单，计算快，故得到广泛应用，特别是在卫星通信和蜂窝通信系统中应用。维特比译码是一种最大似然译码算法。最大似然译码算法的基本思路是：把接收码字与所有可能的码字比较，选择一种码距最小的码字作为译码输出。若发送一个 位序列，则有 种可能的发送序列。计算机应存储这些序列，以便用于比较。当 较大时，存储量太大，使实用性受到限制。维特比算法对此做了简化，即把接收码字分段累计处理，每接收一段码字计算、比较一次，保留码距最小的路径，直至译完整个序列。 清华大学出版社 第七章 信道编码 3. 序列译码 在卷积码 中 值很大的情况下，可以采用序列译码。序列译码早在维特比译码之前就已提出，它也是以最大似然译码原理为基础。如同维特比译码，序列译码也是以汉明距离为准则，选择与接收序列最接近的路径作为译码输出。与维特比译码不同的是，序列译码只是延伸一条具有最小汉明距离的路径，而不是把所有可能的路径保留，然后进行比较、选择。计算，并建立一定的算法。 清华大学出版社 第七章 信道编码 由于序列译码中一次只搜索一条路径，在有限搜索情况下，这条路径并不能肯定是最好的，它只能认为是一种寻找正确路径的试探方法。它总是在一条单一的路径上，以序列的方式进行搜索。译码器每向前延伸已调支路就进行一次判断，选择呈现出具有最大似然概率的路径。如果所作的判决时错误的，则以后的路径就是错误的。根据路径量度变化，译码器最终可以识别路径是否正确。当译码器识别出路径是错误的时候，就后退搜索并试探其他路径，知道选择已一条正确的路径位置。为了恢复正确路径，需要进行大量 清华大学出版社 第七章 信道编码 本章 小 结 在数字信号传输过程中，为了提高信道的可靠性，常通过信道编码的方式来实现差错控制。信道编码即差错控制编码，其基本原则是发送端在信息码元中按照一定的规律加入一些冗余的码元，这些冗余码元被称为监督码。而接收端则利用监督码元与信息码元之间的约束关系来进行判断，衡量传输过程中是否存在误码。利用这些差错控制编码，接收端可以发现或纠正传输过程中的误码。 清华大学出版社 第七章 信道编码 差错控制的方式一般有4种：检错重发、前向纠错、反馈校验、混合纠错。检错重发方式的通信系统需要有双向信道传送重发指令。常用的检错重发系统有三种，即停止等待ARQ系统、拉后ARQ系统和选择重发ARQ系统。前向纠错方式中不需要反向信道，也不存在因反复重发而产生的时延，因此实时性比较好，但是其引入的监督码元更多，译码设备较复杂。反馈校验方式的优点是方法和设备简单，无需纠检错编译系统；缺点是需要双向信道，而且传输效率低，实时性差。混合纠错方式是前向纠错和检错重发方式的结合，这种方式具有前向纠错和检错重发的优点，可达到较低的误码率，因此近年来得到广泛应用。 清华大学出版社 第七章 信道编码 某种编码的纠错和检错能力决定于码组间的最小码距。在保持误码率恒定的条件下，采用纠错编码所节省的信噪比称为编码增益。 清华大学出版社 第七章 信道编码 * 清华大学出版社 第5章 数字带通传输系统 第7章 信 道 编 码 教学目标 通过本章的学习，熟悉信道编码的概念，了解信道编码的目的及意义；掌握差错控制编码的基本原理，熟悉差错控制的工作方式及几种常用的差错控制编码，了解其性