信道編碼在現(xiàn)代通信中的應(yīng)用-預(yù)覽頁
【正文】 種線性分組碼，編碼效率接近香農(nóng)極限、編解碼簡單、時延小等特點非常適合高速信息傳輸系統(tǒng)，是衛(wèi)星通信系統(tǒng)的首選信道編碼方案，ETSI 的第二代衛(wèi)星數(shù)字廣播標(biāo)準(zhǔn) DVBS2 以 BCH 碼和 LDPC 碼的串行級聯(lián)取代了 DVBS 以往的信道編碼方案。Raptor碼編碼時對輸入信息應(yīng)用常規(guī)糾錯編碼技術(shù)（如 LDPC 碼）進(jìn)行一次預(yù)編碼，把編碼輸出信息再進(jìn)行 LT碼編碼，解碼時通過依次對 LT 碼、預(yù)編碼進(jìn)行解碼完成，譯碼復(fù)雜度呈線性變化，較 LT 碼有很大改善。移動通信一方面能為人們帶來了固定電話無法提供的靈活、機(jī)動、高效。 現(xiàn)有移動通信信道編碼技術(shù)及應(yīng)用 模擬移動通信系統(tǒng)ＢＣＨ編碼模擬蜂窩系統(tǒng)中，業(yè)務(wù)信道主要是傳輸模擬ＦＭ電話以及少量模擬信令，因此未應(yīng)用數(shù)字處理技術(shù)。之后重發(fā)５次，以提高抗衰落、抗干擾能力；移動臺采用了ＢＣＨ（４８，３６）進(jìn)行糾錯編碼，漢明距離ｄ＝５，可糾正２個隨機(jī)差錯或糾正１個及檢測2個差錯，然后也是重復(fù)５次發(fā)送。ＣＤＭＡ（ＩＳ－９５）系統(tǒng)的糾錯編碼是分別按反向鏈路和前向鏈路來進(jìn)行設(shè)計的，主要包括卷積編碼、交織、ＣＲＣ校驗等。以后向鏈路為例，編碼交織后是６４階正交Ｗａｌｓｈ函數(shù)擴(kuò)頻，然后是被周期為２－１的長碼直接序列擴(kuò)頻。被優(yōu)化了的非規(guī)則ＬＤＰＣ碼采用可信傳播（Ｂｅｌｉｅｆ?。校颍铮穑幔纾幔簦椋铮睿┳g碼算法時，能得到比Ｔｕｒｂｏ碼更好的性能。水聲信道內(nèi)部變化和相對運動構(gòu)成水聲信道的時變特性,比如隨時間變化的溫度、水面波浪的變化等,均能影響水下信號傳輸。這些特性增大了水聲聲波傳播路徑和過程的不確定因素,限制了依靠聲信號傳播為基礎(chǔ)的水聲通信技術(shù)的有效性和可靠性。美國水聲通信設(shè)備提供商Aquatec Electronics Limited公司的水下遙測和通信系統(tǒng)AQ203的差錯控制編碼選擇的即為BCH編碼和RS編碼。在衛(wèi)星通信中已經(jīng)簡單介紹了卷積碼的相關(guān)知識，卷積碼在水聲通信中也得到應(yīng)用。隨著信噪比的增大,開始體現(xiàn)出編碼的糾錯性能,由于所用卷積碼碼率較之RS碼的碼率要低,而且卷積碼本身所具有的更好特性,所以卷積碼的誤碼性能更好。相較于單一的卷積碼或RS編碼，在相同的信噪比下級聯(lián)碼有更好的誤碼特性。水聲通信中將Turbo碼和擴(kuò)頻技術(shù)特別是OFDM技術(shù)相結(jié)合來提高水聲通信系統(tǒng)的可靠性。針對LDPC碼逼近香農(nóng)限的性能是在較長的碼長情況下才能得到體現(xiàn)而時空頻變的水聲信道要求盡可能采用較短的碼長問題，提出了改進(jìn)LDPC碼，比如準(zhǔn)循環(huán)低密度奇偶校驗(QuasiCyclic LDPC, QCLDPC)碼。因此按最糟糕的信道條件進(jìn)行信道編碼設(shè)計必然會導(dǎo)致極低的信道利用率。下面將列舉出光纖通信系統(tǒng)中常用的 FEC 碼 第一代 FEC碼RS碼 RS（ReedSolomon Code）碼是第一代 FEC 使用的優(yōu)異的糾錯碼。 FEC碼級聯(lián)碼 第二代 FEC 碼包括不同種類的級聯(lián)碼, 出現(xiàn)在 20 世紀(jì) 90 年代末期。而 Turbo 碼的譯碼則采用的是迭代譯碼的方法，譯碼復(fù)雜度適中，并且具有接近香農(nóng)限的特性。MAP 算法也就是將后驗概率密度的對數(shù)似然比（loglikehood ratio, LLR）的值作為軟判決的輸出，由于其中運算量較大，因此在實際應(yīng)用中 MAP 算法譯碼受到了一定限制。 LDPC碼LDPC 碼是 Gallager 在 20 世紀(jì) 60 年代提出的一種糾錯編碼方式，但由于當(dāng)時條件的限制，在當(dāng)時并未引起人們的注視。但是有關(guān) LDPC 碼的研究大多是針對移動通信的應(yīng)用，許多碼的設(shè)計和優(yōu)化化都是以移動環(huán)境的信道模型為基礎(chǔ)進(jìn)行的。其中，最小漢明距離決定了任意兩個碼字間的最小差別。比如在光纖通信系統(tǒng)中常用的 RS（255，239）碼的碼長為 2040，效率為 93%，而相應(yīng)的 SDH 幀的幀長為 4080。RA 碼的這種雙重身份使它不僅具有 Turbo 碼的簡單編碼特性，同時也具有 LDPC 碼的簡單譯碼特性。參考文獻(xiàn)[1] 楊友福,劉建偉,張其善,[J].通信技術(shù),2008,7(41):3033.[2] 石碧瑩,[J].計算機(jī)與數(shù)字工程,2011,39(12):6972.[3] [M].西安,西北工業(yè)大學(xué),2007.[4] [M].洛陽，河南科技大學(xué),2011.16
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