【正文】 EC） 基本原理框圖及基本結(jié)構(gòu)框圖 發(fā) 送 端 接 收 端 能夠發(fā)現(xiàn)并糾正誤碼 混合糾錯(cuò) HEC基本原理 應(yīng)答信號(hào) 編碼器 緩沖控制 前向信道 解碼器 反向信道 緩沖控制 混合糾錯(cuò) HEC基本結(jié)構(gòu) 東南大學(xué)移動(dòng)通信國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（ NCRL@SEU） 第 63頁(yè) 3. 糾錯(cuò)碼基本理論 （ 1）糾錯(cuò)碼相關(guān)知識(shí) ● 信息碼元與監(jiān)督碼元 信息碼元 :是發(fā)送端有信源編碼給出的信息數(shù)據(jù)比特，以k個(gè)碼元為一個(gè)碼組時(shí)，在二進(jìn)制情況下，總共有 2k種不同的信息碼組。 監(jiān)督碼元 :又稱校驗(yàn)碼元，是為了檢錯(cuò)、糾錯(cuò)而在信道中附加的校驗(yàn)數(shù)據(jù)。通常 k個(gè)信息碼元的碼組附加 r個(gè)監(jiān)督碼元，組成總碼元數(shù)為 n=k+r的碼組。 ● 許用碼組與禁用碼組 東南大學(xué)移動(dòng)通信國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（ NCRL@SEU） 第 64頁(yè) 許用碼組 :信道編碼后總碼長(zhǎng)為 n的碼組有 2n個(gè)， 許用碼組有 2k個(gè)，為發(fā)送的信息碼組； 禁用碼組 :禁用碼組為： 2n 2k，糾錯(cuò)編碼的作用就是從2n個(gè)碼組中按照規(guī)律選擇出 2k個(gè)許用碼組。 糾錯(cuò)編碼的作用就是從 2n個(gè)碼組中按照規(guī)律選擇出 2k個(gè)許用碼組。 ● 編碼效率 每個(gè)碼組中信息碼元數(shù) k與總碼元數(shù)的比值稱為編碼效率 東南大學(xué)移動(dòng)通信國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（ NCRL@SEU） 第 65頁(yè) ,通常監(jiān)督碼元越多，糾錯(cuò)檢錯(cuò)能力越強(qiáng)，但編碼效率越低。 ● 碼重與碼距 碼重 :是指每個(gè)碼組內(nèi)碼元 1的數(shù)量。 碼距 d:是指沒兩個(gè)碼組之間的距離。例如： 000與 101之間的碼距為 2； 000與 111之間的碼距為 3。 最小碼距 d0:指對(duì)于（ n,k）分碼組，許用碼組為 2k個(gè)，各碼組之間碼距最小值稱為最小碼距。 ● 最小碼距 d0與檢錯(cuò)、糾錯(cuò)能力之間的關(guān)系： 在一個(gè)碼組內(nèi)為了檢知 e個(gè)誤碼，應(yīng)滿足關(guān)系式： d0≥e+1 東南大學(xué)移動(dòng)通信國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（ NCRL@SEU） 第 66頁(yè) 在一個(gè)碼組內(nèi)為了糾正 t個(gè)誤碼，應(yīng)滿足關(guān)系式： d0≥2t+1 在一個(gè)碼組內(nèi)為了檢知 e個(gè)誤碼并糾正 t個(gè)誤碼（ e＞ t），應(yīng)滿足關(guān)系式： d0≥r e+t+1 （ 2）糾錯(cuò)碼分類 (根據(jù)信道干擾的性質(zhì) ) 隨機(jī)錯(cuò)誤 :又信道的隨機(jī)噪聲干擾引起，誤碼相對(duì)獨(dú)立，不會(huì)連片出現(xiàn)； 突發(fā)錯(cuò)誤 :又突發(fā)噪聲干擾引起，差錯(cuò)成群出現(xiàn)； 混合錯(cuò)誤 :既有隨機(jī)錯(cuò)又有誤突發(fā)錯(cuò)誤。 東南大學(xué)移動(dòng)通信國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（ NCRL@SEU） 第 67頁(yè) 糾 錯(cuò) 碼 隨 機(jī) 誤 碼 糾 錯(cuò) 碼 突 發(fā) 誤 碼 糾 錯(cuò) 碼 分 組 碼 卷 積 碼 交 織 碼 分 組 碼 線性碼 非線性碼 系統(tǒng)卷積碼 非系統(tǒng)卷積碼 循環(huán)碼 非循環(huán)碼 BCH碼 RS碼 奇偶校驗(yàn)碼 漢明碼 比特交織碼 字節(jié)交織碼 ● 糾錯(cuò)碼分類系統(tǒng)框圖見下圖 演 示 東南大學(xué)移動(dòng)通信國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（ NCRL@SEU） 第 68頁(yè) 傳輸通道頻帶有上下限，信號(hào)頻率超過(guò)此限，信號(hào)能量就會(huì)在傳輸中很快衰減，信噪比下降，誤碼率增加，且給鄰近信道帶來(lái)很強(qiáng)的干擾。故在傳輸前要對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理，減少數(shù)字信號(hào)中的高、低頻分量，使能量集中在較窄的頻帶上，再通過(guò)某種調(diào)制進(jìn)行頻譜的搬移，使信號(hào)的頻譜特性與信道的頻譜特性相匹配。 (1)數(shù)字信號(hào)載波調(diào)制的必要性： 東南大學(xué)移動(dòng)通信國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（ NCRL@SEU） 第 69頁(yè) ● 數(shù)字信號(hào)的載波調(diào)制是信道編碼的一部份，數(shù)字電視信號(hào)不是基帶傳輸方式而是在射頻通帶中傳輸。 (2)數(shù)字信號(hào)調(diào)制目的： ● 信道編碼的目的是增強(qiáng)傳輸?shù)目煽啃?，主要從兩方面提高：要求碼流頻譜特性適應(yīng)通道頻譜特性，使傳輸時(shí)信號(hào)能量損失最小，提高信噪比，減小發(fā)生差錯(cuò)的可能性，提高傳輸效率。 ● 增強(qiáng)糾錯(cuò)能力，使得即便出現(xiàn)差錯(cuò)，也能得到糾正。 數(shù)字調(diào)制是將數(shù)字基帶信號(hào)搬移到載波上，使其變換成 東南大學(xué)移動(dòng)通信國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（ NCRL@SEU） 第 70頁(yè) 適合信道傳輸?shù)臄?shù)字頻帶信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)頻譜搬移，其逆過(guò)程為數(shù)字解調(diào)。 （ 1）幅度鍵控 ASK調(diào)制解調(diào)基本原理 ASK調(diào)制：是用數(shù)字基帶信號(hào)改變載波幅度的一種調(diào)制方式。調(diào)制基本原理如下圖示 BPF f（ t） Acosω0t SASK（ t ） 幅度鍵控 ASK解調(diào)基本原理： ASK解調(diào)有非相干與相干解調(diào)兩種方式，分別如下圖示。 東南大學(xué)移動(dòng)通信國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（ NCRL@SEU） 第 71頁(yè) BPF 包絡(luò)檢波 LPF 抽樣判決 SASK（ t ） f（ t） ASK非相干檢波原理 Cos（ ω0t+Φ） BPF LPF 抽樣判決 SASK（ t ） f（ t） ASK相干檢波原理 （ 2）頻移鍵控 FSK調(diào)制解調(diào)基本原理 FSK調(diào)制：是用數(shù)字基帶信號(hào)改變載波頻率的一種調(diào)制方式。 FSK調(diào)制基本原理框圖如下圖示 : 東南大學(xué)移動(dòng)通信國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（ NCRL@SEU） 第 72頁(yè) 振蕩器 f1 倒相器 振蕩器 f2 K1 K2 f（ t） SFSK（ t ） Acosω1t Acosω2t FSK解調(diào)：分為相干與非相干解調(diào)兩種方式，如下圖示。 f（ t） BPF1 包絡(luò)檢波 LPF1 抽樣判決 BPF2 LPF2 包絡(luò)檢波 Y1（ t） Y2（ t） 定時(shí)抽樣 z1（ t） z2（ t） SFSK（ t ） FSK相干檢波原理 東南大學(xué)移動(dòng)通信國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（ NCRL@SEU） 第 73頁(yè) Cos（ ω1t+Φ） f（ t） FSK非相干檢波原理 BPF1 LPF1 抽樣判決 BPF2 LPF2 Y1（ t） Y2（ t） 定時(shí)抽樣 z1（ t） z2（ t） SFSK（ t ） Cos（ ω2t+Φ） （ 3）相移鍵控 PSK調(diào)制解調(diào)基本原理 PSK調(diào)制：是用數(shù)字基帶信號(hào)改變載波相位的一種調(diào)制方式。 PSK解調(diào)可通過(guò)鑒相器解調(diào)。 東南大學(xué)移動(dòng)通信國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（ NCRL@SEU） 第 74頁(yè) QPSK （ 1） QPSK（絕對(duì)相移鍵控）調(diào)制技術(shù) QPSK（絕對(duì)相移鍵控）調(diào)制技術(shù)是一種相位調(diào)制技術(shù)，它規(guī)定了 4種載波相位，每次調(diào)制可傳輸 2B it信息，這些信息比特可通過(guò)載波的 4種相位來(lái)傳輸。 QPSK是數(shù)字微波、數(shù)字衛(wèi)星、數(shù)字有線電視等通信系統(tǒng)中常用的載波調(diào)制方式。 東南大學(xué)移動(dòng)通信國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（ NCRL@SEU） 第 75頁(yè) 串 /并轉(zhuǎn)換 單 /雙極性轉(zhuǎn)換 單 /雙極性轉(zhuǎn)換 90o cosω 0t SQPSK（ t ） QPSK數(shù)字調(diào)制基本原理 Sinω 0t ABCD 1011 輸入 A 11 B 01 QPSK調(diào)制原理框圖如下圖示。 東南大學(xué)移動(dòng)通信國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（ NCRL@SEU） 第 76頁(yè) （ 2） QPSK解調(diào)原理框圖如圖所示 BPF LPF1 抽樣判決 Y1（ t） Y2（ t） 串 /并 轉(zhuǎn)換 QPSK數(shù)字解調(diào)基本原理 輸出 90o cosω0t Sinω0t LPF1 抽樣判決 SQPSK（ t ） 定時(shí)抽樣