信道編碼在現(xiàn)代通信中的應(yīng)用-在線瀏覽
2024-09-15 02:41本頁面
【正文】 1，前向信道采用Turbo乘積碼編碼和8PSK高階調(diào)制技術(shù)，下行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)達到4 Mb/s速率。 LDPC碼LDPC 碼由Gallager于19世紀60年代首次提出，它是一種線性分組碼，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。 噴泉編碼噴泉編碼的典型實例是 1998 年由美國學(xué)者 Luby 提出的LT 碼，LT 碼是一種通用的噴泉碼，編碼的基本思想是通過噴泉編碼器的有限輸入與無限輸出的映射特性生成數(shù)據(jù)包，當(dāng)接收方收到一定數(shù)量的數(shù)據(jù)包時就可以恢復(fù)信息，以此來保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?，噴泉碼很適合于廣播形式的刪除信道。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）進行一次預(yù)編碼，把編碼輸出信息再進行 LT碼編碼，解碼時通過依次對 LT 碼、預(yù)編碼進行解碼完成，譯碼復(fù)雜度呈線性變化，較 LT 碼有很大改善。Raptor碼作為噴泉編碼的典型代表是近兩年針對計算機網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)報傳輸而提出的，由于能即時生成無限的數(shù)據(jù)包，在沒有反饋信道的情況下保證可靠通信，減小了通信的傳輸延時，Raptor碼被認為是衛(wèi)星廣播/組播服務(wù)和電視信號傳輸理想的信道編碼技術(shù)，也是未來衛(wèi)星寬帶互聯(lián)網(wǎng)上進行大文件傳輸和衛(wèi)星移動網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的最理想差錯控制手段。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、機動、高效。這是因為無線電波傳輸不僅會隨著傳播距離的增加而造成能量損耗，并且會因為多徑效應(yīng)、多普勒頻移和陰影效應(yīng)等使信號快速衰落，碼間干擾和信號失真嚴重，從而極大地影響了通信質(zhì)量。 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)。以英國系統(tǒng)為例，采用ＦＳＫ 調(diào)制，傳輸速率為８ｋｂ／ｓ。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）進行糾錯編碼，漢明距離ｄ＝５，可糾正２個隨機差錯或糾正１個及檢測2個差錯，然后也是重復(fù)５次發(fā)送。ＧＳＭ 標(biāo)準(zhǔn)的語音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)使用多種ＦＥＣ編碼，包括ＢＣＨ編碼，ＦＩＲＥ碼，ＣＲＣ碼（錯誤檢測，碼同步和接入，數(shù)據(jù)信道）。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行設(shè)計的，主要包括卷積編碼、交織、ＣＲＣ校驗等。反向鏈路包括業(yè)務(wù)信道和接入信道，考慮到移動臺的信號傳播環(huán)境，增加編碼長度，對信息進行（３，１，９）的卷積碼。以后向鏈路為例，編碼交織后是６４階正交Ｗａｌｓｈ函數(shù)擴頻，然后是被周期為２－１的長碼直接序列擴頻。語音和短消息等業(yè)務(wù)仍然采用與ＧＳＭ 和ＣＤＭＡ相似的卷積碼，而對數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)３ＧＰＰ協(xié)議中已經(jīng)確定Ｔｕｒｂｏ碼為其糾錯編碼方案。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。 水聲通信系統(tǒng)信道編碼技術(shù)[3]水聲信道是水下聲信號傳播的物理媒介,是構(gòu)成水聲通信系統(tǒng)必不可少的部分,因其具有時空頻變特性,被認為是迄今為止難度最大的無線通信信道之一。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。水深、海水介質(zhì)的非均勻性、聲速剖面以及海底地形地貌等空間變化則構(gòu)成其空變特性。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?？偟膩碚f，與無線電磁波信道相比,水聲信道有其本身獨有的某些特性，如聲速小、載波頻率低、帶寬窄、多普勒頻移相對嚴重以及多途時延大等特點。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。而對于編碼效率較高的RS碼,要獲得相同的編碼增益,對信噪比的要求更高,當(dāng)信噪比較低時,其性能和沒有編碼時差不多。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。當(dāng)通信速率在1001200bps時,系統(tǒng)選擇哈達碼(Hadamard,一種線性分組碼),當(dāng)海況好時使用碼
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