【正文】 即任何一種縮短的 碼仍是一個(gè)最大碼 。 ? 糾正 t 個(gè)符號(hào)錯(cuò)誤的 碼參數(shù)如下： ? 碼長 n = 21 符號(hào) ， 或 m(21) 比特 ? 信息段 k 符號(hào) ， 或 比特 ? 監(jiān)督段 2t 符號(hào) ， 或 m() 比特 ? 最小碼距 21 符號(hào) ， 或 m(21) 比特 29 北京郵電大學(xué)電信工程學(xué)院多媒體通信中心門愛東教授 Men Aidong, Multimedia Telemunication Centre, BUPT ? 采用了 （ 204,188） ? （ 204,188）是由 （ 255,239）截短得到。 ? (204,188) 編碼器的碼字生成多項(xiàng)式： 0 1 15 H e x( ) ( ) ( ) ( ) = 02g D D D D? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?輸入 ...... 輸出 0g 1g 2g 15g RS（ 204,188）編碼器結(jié)構(gòu) ?域生成多項(xiàng)式 : ? p(x) = x8 + x4 + x3 + x2 + 1 回顧： 外碼 ( 碼 ) — 30 北京郵電大學(xué)電信工程學(xué)院多媒體通信中心門愛東教授 Men Aidong, Multimedia Telemunication Centre, BUPT 上圖為 64 調(diào)制系統(tǒng)中采用 (204,188) 編碼前后系統(tǒng)誤碼率 回顧： 外碼 ( 碼 ) — 31 北京郵電大學(xué)電信工程學(xué)院多媒體通信中心門愛東教授 Men Aidong, Multimedia Telemunication Centre, BUPT 回顧：有突發(fā)誤碼的信道 — ? 干擾 、 衰落 、 噪聲和多普勒頻移等都會(huì)引入突發(fā)誤碼 。 ? 信道編譯碼的門限效應(yīng) ? 卷積碼抗突發(fā)錯(cuò)能力很差 ? 卷積碼是靠相鄰符號(hào)間的相關(guān)性提供保護(hù)的 ， 而此相關(guān)性的保持時(shí)間一般較短 。 ? 也有專門針對(duì)突發(fā)誤碼設(shè)計(jì)的分組碼 ， 但糾隨機(jī)誤碼的能力相應(yīng)降低 。又可稱為置換 （ ） 。 ? 交織后相鄰的符號(hào)在交織前的最小距離稱為交織寬度 ，交織寬度應(yīng)不小于編碼的約束長度 ， 或相應(yīng)的參數(shù) ， 否則突發(fā)誤碼仍不能徹底打散 。 33 北京郵電大學(xué)電信工程學(xué)院多媒體通信中心門愛東教授 Men Aidong, Multimedia Telemunication Centre, BUPT 回顧：交織方式 1 ?塊交織 （ ） ?將數(shù)據(jù)流分成長度為 W L 的塊 ， 將數(shù)據(jù)逐行寫入一個(gè) L 行 W 列的矩陣形緩沖區(qū) ， 寫滿后再逐列讀出 。 交織和解交織延時(shí)總和為 2。 ?一般在不知哪一種確知交織方法最好的情況下 ，為了分析系統(tǒng)性能而作的一種平均交織的假設(shè) ?可以得到一個(gè)平均性能 ， 事實(shí)上說明至少有一種交織方法可以獲得比隨機(jī)交織更好的性能 。 ?理想交織是不可能實(shí)現(xiàn)的 ， 但有時(shí)為了分析方便 ，可以做此假設(shè) 。 ?卷積碼也是把 k 個(gè)信息比特編成 n 個(gè)比特 ， 但 k 和 n 通常很小 ， 特別適用于以串行形式傳輸?shù)男畔?， 延時(shí)小 。 ?卷積碼沒有固定的碼字長度 。 ?分組碼有嚴(yán)格的代數(shù)結(jié)構(gòu) ， 但卷積碼至今尚未找到嚴(yán)密的數(shù)學(xué)手段 ， 把糾錯(cuò)性能與碼的構(gòu)成十分規(guī)律的聯(lián)系起來 ， 目前大都采用計(jì)算機(jī)來搜索好碼 。 Y Output 6321)(1 xxxxxG ?????Data Input 1Bit Delay 1Bit Delay 1Bit Delay 1Bit Delay 1Bit Delay 1Bit Delay X Output 65321)(2 xxxxxG ?????133otc 171otc ? 工業(yè)標(biāo)準(zhǔn) ? ? ? . 37 北京郵電大學(xué)電信工程學(xué)院多媒體通信中心門愛東教授 Men Aidong, Multimedia Telemunication Centre, BUPT ? 鑿孔碼 ? 按鑿孔 （ ） 圖從母碼 （ 例如前面的 1/2 碼率卷積碼編碼 ）產(chǎn)生的輸出 X 和 Y 中選擇最終的碼字 ， 達(dá)到刪余增信的目的 ， 提高編碼效率 ， 但這樣降低了鑿孔碼的糾錯(cuò)能力 。 ? 1961年烏曾格來夫 （ ） 提出了序列譯碼 ， 第一個(gè)卷積碼的概率譯碼方法 ? 1963年費(fèi)諾 （ ） 對(duì)序列譯碼進(jìn)行了改進(jìn) ， 提出了 算法 ，推動(dòng)了序列譯碼的實(shí)用 。 ? ? 譯碼算法是一種最大似然譯碼算法 。 39 北京郵電大學(xué)電信工程學(xué)院多媒體通信中心門愛東教授 Men Aidong, Multimedia Telemunication Centre, BUPT ? 上面三圖分別為：卷積編碼 、 16卷積編碼 、 64卷積編碼的仿真曲線 。 回顧： 內(nèi)碼 (卷積碼 )性能 40 北京郵電大學(xué)電信工程學(xué)院多媒體通信中心門愛東教授 Men Aidong, Multimedia Telemunication Centre, BUPT ? 通過隨機(jī)編碼達(dá)到信道容量 ? 從信息論的角度看 ， 不論是什么信道 ， 只要用隨機(jī)編碼 ，長度足夠長 ， 就可以無限逼近信道容量 。 ? 也可將編碼 、 信道 、 譯碼整體看成一個(gè)廣義的信道 。 因此 ， 對(duì)它還可作進(jìn)一步的糾錯(cuò)編譯碼 。 ? 級(jí)聯(lián)碼的最初想法是為了進(jìn)一步降低殘余誤碼率 （ 改善漸近性能 ） ， 但事實(shí)上它同樣可以提高較低信噪比下的性能 。 回顧：級(jí)聯(lián)碼（ ) 41 北京郵電大學(xué)電信工程學(xué)院多媒體通信中心門愛東教授 Men Aidong, Multimedia Telemunication Centre, BUPT ? 串行級(jí)聯(lián)碼 （ ） ? 當(dāng)由兩個(gè)編碼串聯(lián)起來構(gòu)成一個(gè)級(jí)聯(lián)碼時(shí) ? 位于廣義信道里面的編碼稱為內(nèi)碼 ? 以廣義信道為信道的編碼稱為外碼 ? 由于內(nèi)碼譯碼結(jié)果不可避免地會(huì)產(chǎn)生突發(fā)錯(cuò)誤 。 ? 串行級(jí)聯(lián)碼 ? 第一個(gè)編碼器編一個(gè)碼字 ， 然后第一個(gè)的輸出作為第二個(gè)的輸入 。 ? 通常 k2 = n1， 因此 ， 總的碼率 k12。 回顧：級(jí)聯(lián)碼（ ) Encoder 1 Encoder 2 Outer code Inner code 外碼交織器 內(nèi)碼交織器 42 北京郵電大學(xué)電信工程學(xué)院多媒體通信中心門愛東教授 Men Aidong, Multimedia Telemunication Centre, BUPT ? 級(jí)聯(lián)碼的特點(diǎn) ? 需要指出的是級(jí)聯(lián)雖然大大地提高了糾錯(cuò)能力 ， 但這個(gè)能力提高量中的大部分是來源于編碼效率的降低 。 ? 然而在信道質(zhì)量較差時(shí) ， 新增加的一層編譯碼反而可能會(huì)使誤碼越糾越多 。 因此會(huì)出現(xiàn)差錯(cuò)的進(jìn)一步擴(kuò)展 ， 會(huì)出現(xiàn)多級(jí)還不如一級(jí)的情況 ，也就是說級(jí)聯(lián)碼的門限效應(yīng)比簡單的編碼要明顯 。 這主要是為了充分利用卷積碼可以進(jìn)行最優(yōu)的維特比譯碼 ， 而且可以用軟判決譯碼 。 ? 內(nèi)碼和外碼均采用卷積碼 ， 特別是當(dāng)內(nèi)碼譯碼可以輸出軟信息時(shí) ， 更為有效 。 ? 基帶 濾波器具有如下定義的理論函數(shù)： 121 f or | | ( 1 )0 ( ) for ( 1 ) | | ( 1 ) f or | | ( 1 ||11si n2 2 2NNNNffffNH f f f fNfff????????? ? ?????? ????????????1 Ny q u is t F r e q .22)sNsRfT????????????其 中 ， 是 輸出信號(hào)頻譜模板 回顧： 基帶成形濾波 45 北京郵電大學(xué)電信工程學(xué)院多媒體通信中心門愛東教授 Men Aidong, Multimedia Telemunication Centre, BUPT ? 基帶成形濾波后的同相分量 I 和正交分量 Q 分別乘以 (2πf0t) 和 (2πf0t)， 相加后得到正交調(diào)制信號(hào) s(t)： 回顧： 調(diào)制信號(hào) inphase 同相 Quadrature 正交 cccs( t ) = A( t ) c os [ w t + f ( t ) ]= A( t ) c os f ( t ) c os w t A( t ) si n f ( t ) s in w t46 北京郵電大學(xué)電信工程學(xué)院多媒體通信中心門愛東教授 Men Aidong, Multimedia Telemunication Centre, BUPT 回顧： 頻譜特性 QPSK/DQPSK GMSK (MSK) 0 120 100 80 60 40 20 0 10 B3dBTb = Normalized Frequency (ffc)Tb Power Spectral Density (dB) 47 北京郵電大學(xué)電信工程學(xué)院多媒體通信中心門愛東教授 Men Aidong, Multimedia Telemunication Centre, BUPT 回顧： 誤碼特性 (） Pb BPSK, QPSK DBPSK DQPSK 0 106 2 5 2 5 2 5 2 5 2 5 101 103 104 105 102 2 4 6 8 10 12 14 For Pb = 103 BPSK dB QPSK dB DBPSK ~8 dB DQPSK ~9 dB gb, SNR/bit, dB 48 北京郵電大學(xué)電信工程學(xué)院多媒體通信中心門愛東教授 Men Aidong, Multimedia Telemunication Centre, BUPT ? 0 性能 回顧： 性能 ? 隨著發(fā)展 ， 已經(jīng)不適應(yīng)要求了： ? 新的業(yè)務(wù)導(dǎo)致了吞吐量的增長 ? 、 交互業(yè)務(wù) 、 本地業(yè)務(wù)等 ? 數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的快速發(fā)展 ， 特別是上世紀(jì)九十年代糾錯(cuò)編碼技術(shù)的突破 （ 碼的發(fā)明 ） ， 提供了技術(shù)上的強(qiáng)大保證 。 49 北京郵電大學(xué)電信工程學(xué)院多媒體通信中心門愛東教授 Men Aidong, Multimedia Telemunication Centre, BUPT 主題概述 ?引言 ? 回顧 ?2 是什么 ？ ?2 物理層技術(shù)元素 ? 2 應(yīng)用舉例 ?參考資料 50 北京郵電大學(xué)電信工程學(xué)院多媒體通信中心門愛東教授 Men Aidong, Multimedia Telemunication Centre, BUPT ? 2 是指 “ 第二代衛(wèi)星數(shù)字視頻廣播 ” 系統(tǒng) ， 是 的后續(xù)發(fā)展；歐洲 代號(hào)為 302 307； ? 2 發(fā)展歷程 ? 2023年早期成立 2 研究組 ? 2023年 11月第一 、 二輪競爭： 、 、 等 8 家公司參與 ， “” 系列方案 （ 并行 /串行 卷積碼 + 、 乘積碼 、 ） ， ? 2023年 1月第三 、 四輪競爭 ， 選擇休斯公司 系統(tǒng)作為 。 2 是什么？ Jiang Yimin Sun FengWen Lee LinNan Mustafa Eroz 51 北京郵電大學(xué)電信工程學(xué)院多媒體通信中心門愛東教授 Men Aidong, Multimedia Telemunication Centre, BUPT n2 所處位置 2 2 2 2 高容量下行鏈路 交互信道 DVBRCS 52 北京郵電大學(xué)電信工程學(xué)院多媒體通信中心門愛東教授 Men Aidong, Multimedia Telemunication Centre, BUPT 主題概述 ?引言 ? 回顧 ?2 物理層技術(shù)元素 ?模式適配 ?碼流適配 ? 編碼 ?調(diào)制映射 ?物理層成幀 ? 濾波和正交調(diào)制 ? 2 應(yīng)用舉例 ?參考資料 53 北京郵電大學(xué)電信工程學(xué)院多媒體通信中心門愛東教授 Men Aidong,