【正文】 Gjqv^$U*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。qYpEh5pDx2zVkum amp。ksv*3t nGK8! z89Amv^$UE9wEwZQcUE%amp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。M uWF A5ux^Gjqv^$UE9wEwZQcUE%amp。gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。M uWFA5uxY7J nD6YWRrWwc^vR9CpbK! zn%M z849Gx^Gjqv^$UE9wEwZQcUE%amp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。M uWFA5uxY7J nD6YWRr Wwc^vR9CpbK! zn%M z849Gx^Gjqv^$U*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。qYpEh5pDx2zVkum amp。ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。qYpEh5pDx2zVkum amp。ksv*3tnGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。qYpEh5pDx2zVkum amp。ksv*3t nGK8!z89Am YWv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。M uWFA5uxY7J nD6YWRr Wwc^vR9amp。ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。qYpEh5pDx2zVkum amp。ksv*3t nGK8! z89Am YWv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。M uWFA5uxY7J nD6YWRr Wwc^vR9CpbK! zn%M z849Gx^Gjqv^$UE9wEwZQcUE%amp。gTXRm 6X4NGpP$vSTamp。M uWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK!zn%M z849Gx^Gjqv^$UE9wEwZQcUE%amp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。M uWFA5ux^Gjqv^$UE9wEwZQcUE%amp。gTXRm 6X4NGpP$vSTamp。M uWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK!zn%M z849Gx^Gjqv^$UE9wEwZQcUE%amp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。M uWFA5uxY7J nD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZQcUE%amp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。MuWFA5ux^Gjqv^$UE9wEwZQcUE%amp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。M uWFA5uxY7J nD6YWRr Wwc^vR9CpbK! zn%M z849Gx^Gjqvt nGK8! z89AmYWv*3t nGK8! z89AmYWpazadNuKNamp。M uWFA5uxY7JnD6YWRr Wwc^vR9CpbK!zn%M z849Gx^Gjqv^$UE9wEwZQcUE%amp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。M uWFA5uxY7J nD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZQcUE%amp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。MuWFA5ux^Gjqv^$UE9wEwZQcUE%amp。gTXRm 6X4NGpP$vSTamp。M uWFA5uxY7J nD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZQcUE%amp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。MuWFA5uxY7J nD6YWRrWwc^vR9CpbK! zn%Mz849Gx^Gjqv^$UE9wEwZQcUE%amp。gTXRm6X4NGpP$vSTTamp。M uWFA5ux^Gjqv^$UE9wEwZQcUE%amp。gTXRm 6X4NGpP$vSTTamp。MuWFA5uxY7J nD6YWRrWwc^vR9CpbK!zn%Mz849Gx^Gjqvz849Gx^Gjqv^$U*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。qYpEh5pDx2zVkum amp。ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。qYpEh5pDx2zVkum amp。ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。qYp Eh5pDx2zVkum amp。ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。qYpEh5pDx2zVkum amp。ksv*3t nGK8! z89Am YWv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。qYpEh5pDx2zVkum amp。ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。qYpEh5pDx2zVkum amp。ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。qYpEh5pDx2zVk um amp。ksv*3t nGK8! z89Am YWpazadNuKNamp。qYpEh5pDx2zVkumamp。ksv*3tnGK8! z89AmYWpazadNuKNamp。3Q3vdWe3YXvbJ r 關(guān)鍵詞： 數(shù)字通信 , 卷積碼 , Turbo 碼 THE RESEARCH AND IMPLEMENTATION ON CHANNEL CODING AND DECODING “TECHNOLOGY IN DIGITAL COMMUNICATION SYSTEM ABSTRACT With the rapid development of the new Technology, wireless munication system are widely used in different areas. The requirement of higher capacity of transmitting data is increasing dramatically for wireless attention to the applications of multimedia data(video,data, image)transmission over the wireless channel. But the wireless channel39。 the other is channel coding what is contrary to the source coding, try to protect the pressed source through adding some controllable bits in order to enhance the reliability of the system. But the wireless channel is plex in piratical application. Due to the properties of timevarying and damped bandwidth limited, disturbance and noises, there may exist large errors in received signals. In order to reduce bit error rate and improve the quality of munication, channel coding technology is one of the main methods. The paper introduces the system framework and basic principle of digital then, reviewed the development history of the channel coding technology。通信的目的就是要高速、可靠的把信息從發(fā)送端傳遞到接收端，隨著用戶對(duì)通信質(zhì)量和實(shí)時(shí)性等要求的不斷提高，通信需要具備更高可靠性、更高速率、更低復(fù)雜度等性能。 在實(shí)際應(yīng)用中，衡量一個(gè)通信系統(tǒng)的優(yōu)劣，其中的兩個(gè)指標(biāo)最為重要，即有效性和可靠性，同時(shí)它們也是通信技術(shù)設(shè)計(jì)的重要部分。為了提高可靠性，可以在二進(jìn)制信息序列中以受控的方式引入一些冗余碼元（即監(jiān)督碼元），使他們滿足一定的約束關(guān)系，以期達(dá)到檢錯(cuò)和糾錯(cuò)的目的。于是，在實(shí)際通信的應(yīng)用中，采比較折中的方式，可在確?？煽啃灾笜?biāo)達(dá)到系統(tǒng)要求的前提下，盡可能的提高傳輸?shù)乃俾剩灰只蛟谝欢ㄓ行缘闹笜?biāo)下，盡量提高傳輸?shù)目煽啃浴Ｓ捎谛诺赖奶匦詮?fù)雜，當(dāng)調(diào)制好的信號(hào)在信道里進(jìn)行傳輸?shù)臅r(shí)候，必然要受到信道的影響 ，信道的影響可以分成以 下三個(gè)主要方面：第一是信道本身對(duì)信號(hào)的產(chǎn)生的衰落：由于信道本身頻率響應(yīng)特性不理想，造成對(duì)信號(hào)的破壞；第二是信道中的各種噪聲，如背景噪聲，脈沖噪聲等等，這些噪聲疊加在信號(hào)上面，改變信號(hào)的幅度、相位和頻率，使信號(hào)在解調(diào)時(shí)產(chǎn)生錯(cuò)誤；第三，是信號(hào)在傳輸過(guò)程中由于反射或沿不同路徑傳播從而帶來(lái)的疊加效應(yīng)，即多徑效應(yīng)，這會(huì)帶來(lái)時(shí)間上前后信號(hào)互相干擾。導(dǎo)致了其在無(wú)線信道中傳輸過(guò)程極易受到干擾而使碼元波形變壞，所以傳輸?shù)浇邮斩撕罂赡馨l(fā)生錯(cuò)誤判決。實(shí)際應(yīng)用中，一個(gè)通信系統(tǒng)一般包含信道編碼和信道譯碼兩個(gè)模塊。這些冗余碼元是以受控的方式引入，它們與信息碼元間有著相互制約的關(guān)系。那么在接收端對(duì)接收到的信息序列按照既定的規(guī)則校驗(yàn)碼字各碼元的約束關(guān)系 ，從而達(dá)到檢錯(cuò)、糾錯(cuò)的目的。 信道譯碼也就是信道編碼的逆過(guò)程，即接收端將接收信息序列按照既定約束關(guān)系，同時(shí)去掉比特流在傳播過(guò)程中混入的噪聲干擾和添加的冗余，恢復(fù)比較完整、可靠的信息的過(guò)程。信道編碼的方式有很多，例如線性分組碼、卷積碼、 Turbo 碼等等。 信道編碼技術(shù)的發(fā)展歷史 1948 年香農(nóng) (Shannon)發(fā)表《通信的數(shù)學(xué)理論》這篇文章，該文章對(duì)信道編碼技術(shù)的展有著舉足輕重的作用，從此信道編碼技術(shù)的研究方向開始變得明確。到 1958 年，主要的編碼方案有漢明碼和格雷碼等。 1950 年 針對(duì)計(jì)算機(jī)經(jīng)常出現(xiàn)的問題編寫了使計(jì)算機(jī)能在正常運(yùn)行的過(guò)程中具備檢錯(cuò)、糾錯(cuò)性能的解決程序。由此，每組中除了含有四個(gè)信息比特，還含有三個(gè)冗余比特，它們共同組成待傳送的碼字。漢明碼是分組碼中的一種，它的編碼思想也是分組碼的編碼思想，且這種編碼方案后來(lái)被稱之為漢明碼。它屬于線性分組碼，由于線性碼的編碼和譯碼能輕易實(shí)現(xiàn)，至今仍是應(yīng)用最廣泛的一類碼。在實(shí)際應(yīng)用中經(jīng)常存在各種突發(fā)干擾，使連續(xù)多位數(shù)據(jù)發(fā)生差錯(cuò)。雖然漢明碼的思想是比較先進(jìn)的，但是它也存在許多難以接受的缺點(diǎn)。另外，在一個(gè)碼組中只能糾正單個(gè)的比特錯(cuò)誤。格雷碼又叫循環(huán)二進(jìn)制碼或反射二進(jìn)制碼，在數(shù)字系統(tǒng)中只能識(shí)別 0 和 1，各種數(shù)據(jù) 要轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制代碼才能進(jìn)行處理，格雷碼是一種無(wú)無(wú)權(quán)碼，采用絕對(duì)編碼方式，典型格雷碼是種具有反射特性和循環(huán)特性的單步自補(bǔ)碼，它的循環(huán)、單步特性消除了隨機(jī)取數(shù)時(shí)出現(xiàn)重大誤差的可能，它的反射、自補(bǔ)特性使得求反非常方便。但格雷碼不是權(quán)重碼，每一位碼沒有確定的大小，不能直接進(jìn)行比較大小和算術(shù)運(yùn)算，要經(jīng)過(guò)一次碼變換，變成自然二進(jìn)制碼，再由上位機(jī)讀取。 20 世紀(jì) 60 年代到 20 世紀(jì) 70 年代期間，人們?cè)絹?lái)越重視編碼理論在實(shí)際系統(tǒng)中的應(yīng)用研究，這個(gè)期間是信息編碼的兩個(gè)重要的發(fā)展期，很多性能優(yōu)異的分組碼結(jié)構(gòu)被提出。在這個(gè)時(shí)期， BCH 碼得到了很好的發(fā)展，并且編碼增益性能也越來(lái)越凸顯，在頻帶有效性不變的前提下， BCH 碼比上個(gè)時(shí) 期最優(yōu)秀的 Gray 碼有近 2dB 新的編碼增益。 Viterbi 譯碼方法能使卷積碼的 譯碼變得具有更高效率、更快的速度， 從此信道編碼的實(shí)用化有了更快的發(fā)展。這個(gè)階段出現(xiàn)的信道編碼方案的特點(diǎn)為：抗干擾能力更強(qiáng)，頻帶利用率更高，且其性能與香農(nóng)極限更加靠近。 1993 年 C． Berrou 在 IEEE 國(guó)際通信會(huì)議上，發(fā)表《 Near Shannon limiterrorcorrecting coding and decoding: Turbo code》一文。具有如此優(yōu)異性能的 Turbo 碼在當(dāng)時(shí)引起了轟動(dòng)，受到了廣泛的關(guān)注。 Turbo 碼的提出具有非常深遠(yuǎn)的歷史意義，其優(yōu)異的性能標(biāo)志著信道編碼理論與技術(shù)進(jìn)入全新的研究階段，以往利用信道截止速率作為實(shí)際容量的時(shí)期將不復(fù)存在。 LDPC 碼的性能非常優(yōu)秀，幾乎逼近香農(nóng)限，且任何信道都能適用。直到 1993 年 Berrou 等人發(fā)現(xiàn)了 Turbo 碼，在此基礎(chǔ)上， 1995 年前后 MacKay 和 Neal 等人對(duì) LDPC 碼重新進(jìn)行了研究，并提出廣為大眾接受的譯碼算法，更進(jìn)一步證實(shí)了該碼優(yōu)異的性能。到現(xiàn)在，對(duì) LDPC 碼的研究已經(jīng)非常成熟，并進(jìn)入了無(wú)線通信等相關(guān)領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)。課題旨在設(shè)計(jì)出一種信道編碼方案，研究的主要內(nèi)容有： 研究、分析數(shù)字通信系統(tǒng)的基本框架與工作原理； 研究、分析信道編碼的基本原理，結(jié)合理論利用 Matlab 實(shí)現(xiàn)其算法的仿真，并分析仿真結(jié)果 。主要介紹課題的研究目的、發(fā)展現(xiàn)狀、課題應(yīng)用及研究的主要內(nèi)容。對(duì)數(shù)字通信系統(tǒng)和無(wú)線信道做簡(jiǎn)單理論的介紹。 這一章主要介紹信道編碼的基本概念以及信道編碼的分類。 第五章是數(shù)字通信系統(tǒng)中信道編碼技術(shù)的應(yīng)用。 第二章 數(shù)字通信的基本理論 數(shù)字通信系統(tǒng)簡(jiǎn)介 采用數(shù)字 /模擬信號(hào)作為消息載體的通信方式就是數(shù)字 /模擬通信。 圖 數(shù)字通信系統(tǒng)模型 在數(shù)字通信系統(tǒng)中，原始信號(hào)在信源部分分為模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)，例如，無(wú)線電與電視廣播中的電磁波、電話傳輸中的音頻信號(hào)等等都屬于模擬信號(hào)； DVD 光盤向外輸出的則是數(shù)字信號(hào)。 經(jīng)過(guò)信源編碼器模塊編碼后輸出的“ 0”、“ 1”序列，再經(jīng)過(guò)為增強(qiáng)信息保密性的加密模塊處理后被傳送到信道編碼器。實(shí)際上，所增加的冗余本質(zhì)上是用來(lái)提高接收端接收到的數(shù)據(jù)的可靠性，和提高接收信號(hào)的逼真