信道编码仿真开题报告

合集下载

WiMAX移动通信系统中的信道编码技术研究与实现的开题报告

WiMAX移动通信系统中的信道编码技术研究与实现的开题报告

WiMAX移动通信系统中的信道编码技术研究与实现的开题报告一、选题背景及意义WiMAX是一种广域无线接入技术,目前已应用于许多国家的移动通信系统中。

在WiMAX系统中,信道编码技术是保证通信质量和提高系统容量的关键技术之一。

目前,WiMAX系统采用的主要信道编码技术有RS 码、卷积码和Turbo码等。

本课题旨在研究WiMAX移动通信系统中的信道编码技术,包括RS 码、卷积码和Turbo码的基本原理和实现方法,以及在实际通信网络中的应用。

本课题的研究意义在于:1、深入了解WiMAX系统中的信道编码技术,有助于提高对WiMAX 移动通信系统的整体理解和把握。

2、研究不同的信道编码技术在WiMAX系统中的应用,为提高系统传输性能提供技术支持。

3、结合实际应用场景,探索WiMAX系统中信道编码技术的改进和优化方法。

二、研究内容和方法研究内容:1、WiMAX移动通信系统中的信道编码技术基本原理和实现方法的研究;2、WiMAX信道编码技术在实际网络中的应用和效果分析;3、WiMAX信道编码技术的改进和优化方法研究。

研究方法:1、对现有的WiMAX移动通信系统中的信道编码技术进行综述和归纳,分析各种技术的特点和优缺点。

2、通过建立仿真模型,对各种信道编码技术在不同信噪比下的性能进行仿真分析。

3、分析WiMAX移动通信系统中信道编码技术的应用场景,结合实际应用场景,探索信道编码技术的改进和优化方法。

三、预期成果1、对WiMAX移动通信系统中的信道编码技术有较深入的了解,能够指导实际应用和系统优化。

2、建立WiMAX信道编码仿真模型,分析各种信道编码技术在实际通信网络中的运行效果。

3、对WiMAX系统中信道编码技术的改进和优化提出建设性意见和方案。

四、研究计划和进度1、第一阶段(1个月):调研WiMAX移动通信系统中的信道编码技术现状,对各种技术进行综述和归纳。

2、第二阶段(2个月):建立WiMAX信道编码仿真模型,对各种信道编码技术在不同信噪比下的性能进行仿真分析。

信道编码实验报告

信道编码实验报告

无线通信基础课程设计报告(信道编码)小组成员:指导老师:完成时间:无线通信系统课程设计报告实验摘要:数字信号在传输中往往由于各种原因,使得在传送的数据流中产生误码,从而使接收端产生图象跳跃、不连续等现象。

信道编码通过对数码流进行相应的处理,使系统具有一定的检错和纠错能力,可极大地避免码流传送中误码的发生。

提高数据传输可靠性,降低误码率是信道编码的任务。

实验名称:信道编码实验目标:本实验的目标是领会信道编码的基本思想。

并通过比较有无信道编码模块的不同系统误码率性能,感受信道编码技术对于提高系统性能的重要意义。

实验原理:打开“Channel_Coding_74.vi”前面板如图1所示,打开程序框图并理解参与信道编码的整个数据流。

程序包含上下两个独立的部分如图2所示,下面部分是生成误码率曲线如图1(b),其结构和上面部分类似,你只需要关注上面部分程序即可;上面部分代码大致可由做7个模块组成,每一模块完成一项功能。

你负责的是这个实验的“编码和解码”功能。

这些模块为:1、读取图片LabVIEW提供了一个能够读取JPEG格式的图像并输出图像数据的模块。

提供的还原像素图.vi完成图像数据到一维二进制数据的转换(图像数据→十进制二维数组→二进制一维数组),输出信源比特流。

(a)实验操作部分(b)误码率曲线图1 前面板2、信道编码我们的下一个目标是对信源比特流进行信道编码。

信道编码方案很多,线性分组码、卷积码、LDPC码等等;这里我们采用简单的(7,4)线性分组码。

图2 程序框图线性分组码是一类重要的纠错码。

在(n ,k )线性分组码中,常用到能纠正一位错误的汉明码。

其主要参数如下:码长:21mn =-; 信息位:21mk m =--; 校验位:m n k =-; 最小距离: d = 3; 纠错能力: t = 1;本次实验需要用到的是(7,4)分组码,属系统码,前四位为信息位,后三位为冗余位。

3、BPSK 调制上一步得到的是二进制的信息比特流,需要采用一定的调制方案,将二进制的信息比特映射成适合信道传输的符号。

移动通信信道建模与仿真研究的开题报告

移动通信信道建模与仿真研究的开题报告

移动通信信道建模与仿真研究的开题报告1. 研究背景和意义移动通信技术已经成为当今社会生活中不可或缺的一部分。

在移动通信系统中,无线信道作为信息传输的媒介,对通信质量和性能起着极为重要的作用。

因此,对移动通信信道的建模和仿真变得非常重要。

本课题旨在研究移动通信信道建模和仿真的方法,以改进移动通信系统的性能和质量。

2. 研究目的和内容本课题的研究目的主要是:(1) 研究移动通信信道的数学模型及其特性。

(2) 建立移动通信信道的仿真模型,以模拟移动通信信道传输特性,并对其进行性能评估。

(3) 分析不同调制方式和编码方案对移动通信信道性能的影响,并提出优化方案。

本课题的研究内容包括:(1) 对移动通信信道进行分类和描述,研究各种信道特性,如衰落、时延等。

(2) 建立移动通信信道的数学模型,并进行仿真模拟,以得到相应的信道参数。

(3) 利用仿真模拟结果,对移动通信系统进行性能评估,并提出优化建议,以提高系统的传输质量和性能。

3. 研究方法和步骤本课题的研究方法主要包括:(1) 理论分析:通过文献调研和理论分析,研究各种移动通信信道的特性和建模方法。

(2) 数学建模:根据理论分析,建立移动通信信道的数学模型,并利用Matlab等仿真软件进行仿真模拟。

(3) 性能评估:利用仿真模拟结果,对移动通信系统进行性能评估,并提出优化建议。

本课题的研究步骤具体如下:(1) 文献调研:对移动通信信道的分类、建模和性能评估等方面的研究文献进行调查和综述。

(2) 理论分析:根据文献调研,研究各种移动通信信道的特性和建模方法。

(3) 数学建模:根据理论分析,建立移动通信信道的数学模型,利用Matlab等仿真软件进行仿真模拟。

(4) 性能评估:利用仿真模拟结果,对移动通信系统进行性能评估,并提出优化建议。

4. 预期结果和意义本课题的预期结果包括:(1) 建立移动通信信道的数学模型,对其进行仿真模拟,得到其传输特性参数。

(2) 分析不同调制方式和编码方案对移动通信信道性能的影响,并提出相应的性能优化建议。

时变信道下空时编码技术的研究的开题报告

时变信道下空时编码技术的研究的开题报告

时变信道下空时编码技术的研究的开题报告1. 研究背景随着现代通信技术的发展,无线通信已经成为人们生活中不可或缺的一部分。

而在无线通信中,由于信号需要通过空气等介质进行传输,所以所谓的信道不可避免地会存在时变现象。

而时变信道意味着信号的特性参数发生了变化,从而可能导致信号传输质量出现不同程度的下降。

针对这个问题,人们一直在探索各种解决方案,其中空时编码技术是一种常用的解决方案。

空时编码技术是一种基于多天线的技术,在传输过程中利用不同的天线进行信号发送,然后通过接收端的信号处理将不同的天线产生的信号组合起来,从而提高信号的传输质量。

相比传统的单天线传输技术,空时编码技术可以显著提高信号的传输速率和可靠性,并且在抵抗时变信道的影响方面也表现出了优异的性能。

2. 研究内容本研究的主要内容是基于时变信道情况下的空时编码技术研究,包括以下几个方面:2.1 时变信道下空时编码技术原理研究本部分将研究时变信道下空时编码技术的工作原理,包括空时编码的基本原理、空时编码的实现方法等。

同时,将分析时变信道对空时编码系统性能的影响,以及如何通过空时编码系统设计来优化系统性能,提高抵抗时变信道的能力。

2.2 基于时变信道的空时编码算法研究本部分将研究时变信道下的空时编码算法技术,包括空时码的设计、空时码的优化等。

将分析不同的空时编码算法在时变信道下的性能差异,并研究如何基于时变信道的实际情况来选择最佳的空时编码算法。

2.3 基于时变信道的空时编码系统实现与仿真本部分将实现一个基于时变信道下的空时编码系统模型,并针对不同的信道情况进行仿真研究。

通过仿真实验,可以直观地观察到时变信道下不同空时编码算法的性能表现。

3. 研究意义本研究的主要意义在于:首先可以在理论上深入研究时变信道下的空时编码技术,为进一步提高无线通信系统的传输速率和稳定性提供新的技术手段;其次可以针对不同的应用场景,选择合适的空时编码算法来实现最优的传输效果;最后可以通过实验仿真结果对所提出的算法和系统模型进行评估和验证,提高其可靠性和实用性。

信道编码与调制联合的高效编码调制研究的开题报告

信道编码与调制联合的高效编码调制研究的开题报告

信道编码与调制联合的高效编码调制研究的开题报告一、研究背景和意义:随着通信技术的迅猛发展,无线通信系统已经成为人们生活中不可或缺的一部分。

其中,信道编码和调制技术是无线通信系统中最基础的两个技术。

信道编码技术可以将传输数据进行纠错,从而提高数据传输的可靠性;而调制技术则是将数字信号转换为模拟信号,以适应无线传输环境。

因此,信道编码和调制技术对于无线通信系统的性能起着至关重要的作用。

由此可见,信道编码和调制技术的研究具有非常重要的意义。

然而传统的研究方法往往将信道编码和调制技术分别研究,给以无限压缩、短码和调制,而忽视了二者之间的相互关联。

因此,在实际应用中,信道编码和调制技术之间的组合可能会出现一些不利于性能的问题,例如码速率和复杂度的牺牲,这将使得无线通信系统的性能下降。

二、研究目的和内容:为了解决上述问题,本研究将重点探讨信道编码和调制技术的联合设计,以及在此基础上提出一种高效的编码调制方案。

具体来说,本研究的目的和内容包括:1、研究信道编码和调制技术的基本原理和发展历程,分析二者之间的关联和影响。

2、探讨信道编码和调制技术联合设计的理论和方法,重点研究优化码速率、码距、复杂度等因素对系统性能的影响。

3、提出一种高效的编码调制方案,采用联合设计的思想,以减小系统的复杂度并提高系统的性能。

4、通过仿真实验验证所提出的编码调制方案与传统方案在性能上的比较,并分析其优缺点。

三、研究方法和步骤:为实现以上研究目标,本文将采用以下方法和步骤:1、文献调研:收集国内外关于信道编码和调制技术研究的文献资料,了解当前研究进展和存在的问题。

2、基本理论分析:对信道编码和调制的基本原理进行深入分析,研究二者的关联和影响,为后续研究提供理论基础。

3、联合设计方法研究:探讨信道编码和调制技术联合设计的优化方法与思路,分析因素之间的相互影响,以提高系统性能。

4、方案设计:根据研究结果,提出一种高效的编码调制方案,并对方案进行细化设计和仿真。

实验七_信道编码仿真实现

实验七_信道编码仿真实现

实验七信道编码仿真实现一、实验目的理解信道编码的思想,掌握信道编码的编程实现原理及技术。

二、实验原理信道编码的基本思想信道编码的对象:是信源编码器输出的信息序列m。

通常是二元符号1、0组成的序列。

信道编码的基本思想按一定规则给数字序列m增加一些多余的码元,使不具有规律性的信息序列 m 变换为具有某种规律性的数码序列 C;码序列中的信息序列码元与多余码元之间是相关的;信道译码器利用这种预知的编码规则译码。

检验接收到的数字序列 R 是否符合既定的规则,从而发现 R 中是否有错,或者纠正其中的差错;编码采用汉明码汉明码的编码原理汉明码编码Hamming码中文称作汉明码。

汉明码是由汉明于1950年提出的,具有纠正一位错误能力的线性分组码它的突出特点是:编译码电路简单,易于硬件实现;用软件实现编译码算法时,软件效率高;而且性能比较好.汉明码的定义:若一致监督矩阵H 的列是由不全为0且互不相同的所有二进制m(m≥2的正整数)重组成,则由此H矩阵得到的线性分组码称为[2m-1,2m-1-m,3]汉明码。

1.3.2 汉明码的构造特点:1).绐定一个m,我们由二进制m 重组成线性分组码的监督矩阵H,由二进制m重来标定一个发生错误的位置。

由此可知,二进制m 重共有2 种位组合,去掉一个全为0的位组合,则余下共有2m-1种位组合。

故汉明码的最大码长n=2m-1。

2).由上面分析,我们可以知道:m 即是汉明码监督位的位数。

故一个汉明码中,信息位的位数k=n—m=2m-1-m3).汉明码的距离为3,因此可以纠正1位错误,检出2位错误。

汉明码编码的主要算法:汉明码的编码就是如何根据信息位数k,求出纠正一个错误的监督矩阵H,然后根据H求出信息位所对应的码字。

构造汉明码监督矩阵H的方法很多,这里仅介绍一种。

1)根据已知的信息位数k,从汉明不等式中求出校验位数m=n-k;2)在每个码字C:(C1,C2,⋯,C2m -1)中,用c02,c12,c n-12作为监督位,剩下的位作为信息位;3)用二进制数字表示2m-1列,得到2m-1列和m行监督矩阵H;4)用3步的H形成HC T =0,从而得出m个监督方程;5)将已知的信息代入方程组,然后求出满足上述方程组的监督位c (i=0,1,⋯,m一1)。

DVB系统信道编码的研究与FPGA实现的开题报告

DVB系统信道编码的研究与FPGA实现的开题报告

DVB系统信道编码的研究与FPGA实现的开题报告一、研究背景与意义随着数字电视技术的不断发展,DVB系统广泛应用于数字电视、广播以及宽带媒体通信等领域。

其中,DVB系统信道编码技术是保证数字通信系统稳定可靠的重要组成部分。

因此,本文旨在研究DVB系统信道编码的理论基础和实际应用,并基于FPGA实现DVB信道编码器和解码器,用于数字通信系统中。

二、研究内容1、DVB系统信道编码理论基础的研究:本文将研究DVB系统中使用的信道编码技术,包括卷积码、交织器、RS码以及BCH码等。

分析这些编码技术的特点和优劣,并详细介绍其编码原理和解码算法。

2、FPGA实现DVB信道编码器和解码器:通过对DVB信道编码技术的理论研究,基于FPGA硬件平台,实现DVB信道编码器和解码器。

编写相应的程序,验证实现的正确性,并测试其工作性能。

3、性能评估与实际应用:通过对实现的DVB信道编码器和解码器的性能评估,验证其可靠性和稳定性。

根据实际应用需求,对其进行优化和扩展,并探索在数字电视、广播以及宽带媒体通信等领域中的实际应用。

三、研究方法本文将采用以下研究方法:1、文献综述法:通过查阅相关文献,分析DVB系统信道编码技术的理论基础和实际应用,为研究提供依据。

2、理论分析法:对卷积码、交织器、RS码以及BCH码等技术进行理论分析,探讨其编码原理、解码算法以及优缺点,为实现提供指导。

3、硬件实现法:利用VHDL语言,基于FPGA硬件平台,实现DVB信道编码器和解码器,验证其可行性和正确性。

4、实验方法:通过实验和测试,对实现的DVB信道编码器和解码器进行性能评估和实际应用调试,探索其在数字通信系统中的应用价值。

四、研究成果1、掌握DVB系统信道编码技术的理论基础和实际应用,对卷积码、交织器、RS 码以及BCH码等技术有深入的理解和认识。

2、成功实现了DVB信道编码器和解码器,在数字通信系统中发挥了重要作用。

3、通过对实现的DVB信道编码器和解码器的性能评估和应用调试,发现其具有良好的可靠性和稳定性,在数字电视、广播以及宽带媒体通信等领域具有广泛的应用前景。

通信系统信道编码研究及仿真

通信系统信道编码研究及仿真

通信系统信道编码研究及仿真院系:信息科学与工程学院专业班:电子信息工程1102班姓名:朱家新学号: 20111186053指导教师:王颖黄瑞光2015年5月通信系统信道编码研究及仿真The Communications System Channel Coding and SimulationResearch摘要通信技术的飞速发展,信道编码已经成功地应用于各种通信系统中。

各种传输方式对可靠性要求的不断提高,信道编码技术作为抗干扰技术的一种重要的手段,在数字通信技术领域和数字传输系统中显示出越来越重要的作用。

通信系统仿真贯穿着通信系统工程设计的全过程,对通信系统的发展起着举足轻重的作用。

通信系统仿真具有广泛的适应性和极好的灵活性,有助于我们更好地研究通信系统性能。

本文是通过学习通信系统传输原理,建立起通信系统仿真模型,利用不同的码型对信道进行仿真分析。

学会使用仿真工具Matlab,先利用汉明码对信道的仿真,通过误码率的曲线图来了解其编码效率及特性。

再利用循环码对信道进行仿真,最后利用Matlab的Simulink模块仿真,其中是运用Simulink的卷积码Viterbi译码器来对高斯白噪声信道的仿真。

通过对这些码的仿真过程分析,从纠错能力,译码性能等方面分析研究各自的优缺点。

关键字:Matlab信道编码译码 SimulinkAbstractWith the ripid development of communication technology,channel coding has been successfully applied to various communications systems.And a variety of transmission of the continuous improvement of reliability requirements,anti-jamming channel coding technology as an important means of technolgy in the field of digital communcations technology and digital transmissions systems in a more and more important munication system simulation runs through the whole process of communication systems engineering design, plays an important role on the development of communication system. Communication system simulation has extensive adaptability and excellent flexibility, helps us to better study the communication system performance.By learning communication system transmission principle, this paper established a communication system simulation model and carried out on the channel using different code simulation analysis. Learn how to use the simulation tool Matlab,I use hamming code for channel simulation and understand its coding efficiency and features by the bit error rate ing cyclic code for channel simulation, and finally in the Matlab Simulink module, which is to use the convolution code Viterbi decoder in the Simulink to gaussian white noise channel simulation. By analyzing the simulation process of the code,I study the respective merits and demerits from the error correction ability and decoding performance analysis.Key word: M atlab channel coding decoding Simulink目录摘要 (I)Abstract (II)绪论 (1)1 信道编码 (3)1.1 信道编码的概念及分类 (3)1.2 信道编码及各种码类的简介 (3)1.2.2 循环码 (4)1.2.3 卷积码 (4)2 MATLAB简介 (6)2.1 MATLAB (6)2.2 Simulink简介 (6)3 汉明码 (8)3.1 汉明码编码原理 (8)3.2 汉明码对高斯白噪声信道编码及仿真 (9)4 循环码 (12)4.1 循环码编译码原理 (12)4.1.1 编码原理 (12)4.1.2 译码原理 (13)4.1.3 循环码的检错与纠错 (13)4.2 循环码编译码及仿真 (14)5 卷积码 (17)5.1 卷积码及其维特比译码原理 (17)5.2 卷积码仿真....................................................................... 1错误!未定义书签。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

2010届本科生毕业设计(论文)开题报告课题名称基于matlab的几种信道编码仿真专业电子信息工程专业方向电子工程班级学号学生姓名指导教师教研室基于matlab的几种信道编码仿真1开题依据移动通信的发展日新月异,从1978年第一代模拟蜂窝通信系统诞生至今,不过20多年的时间,就已经过三代的演变,成为拥有10亿多用户的全球电信业最活跃、最具发展潜力的业务。

尤其是进几年来,随着第三代移动通信系统(3G)的渐行渐近,以及各国政府、运营商和制造商等各方面为之而投入的大量人力物力,移动通信又一次地在电信业乃至全社会掀起了滚滚热潮。

虽然目前由于全球电信业的低迷以及3G系统自身存在的一些问题尚未完全解决等因素, 3G业务的全面推行并不象计划中的顺利,但新一代移动通信网的到来必是大势所趋。

因此,人们对新的移动通信技术的研究的热情始终未减。

移动通信的强大魅力之所在就是它能为人们提供了固话所不及的灵活、机动、高效的通信方式,非常适合信息社会发展的需要。

但同时,这也使移动通信系统的研究、开发和实现比有线通信系统更复杂、更困难。

实际上,移动无线信道是通信中最恶劣、最难预测的通信信道之一。

由于无线电波传输不仅会随着传播距离的增加而造成能量损耗,并且会因为多径效应、多普勒频移和阴影效应等的影响而使信号快速衰落,码间干扰和信号失真严重,从而极大地影响了通信质量。

为了解决这些问题,人们不断地研究和寻找多种先进的通信技术以提高移动通信的性能。

特别是数字移动通信系统出现后,促进了各种数字信号处理技术如多址技术、调制技术、纠错编码、分集技术、智能天线、软件无线电等的发展。

本文将主要关注在几代移动通信系统中所使用的不同的纠错编码技术,以展示纠错编码在现代数字通信中的重要作用。

2文献综述1948年,香农(Shannon)在他那篇著名的论文《通信的数学理论》中提出并证明了:对于一个信道容量为C的有扰信道,消息源产生信息的速率为R,只要R≤C,则总可以找到一种信道编码和译码方式使编码错误概率P随着码长n的增加,按指数下降到任意小的值,表示为,这里E( R )称为误差指数;若R>C,则不存在编译码方式来实现无误传输。

这一结论为信道编码指出了方向,但它仅是一个存在性定理,并未给出怎样去寻找这种性能优良的码。

近50年来,在信息技术发展和实际需要的不断推动下,人们一直在寻求实现复杂度合理的更优秀的编译码方法,去逼近Shannon理论的理想界限。

令人鼓舞的是,在这个过程中,已经取得了许多伟大的进展,从早期的分组码、代数码,到RS码,到后来的卷积码,以及今天的Turbo ,LDPC码,所能达到的性能和Shannon限间的距离被不断缩小。

这些方法也已经投入到多个领域的商用中,如卫星通信和深空通信,数据存储,数据传输,移动通信,数字音频和视频传输等。

下面,我们将着重关注移动通信系统,特别是数字移动通信系统中,纠错编码技术的应用情况。

2.1信道编码技术2.1.1信道编码的意义信道编码的实质是在信息码中增加一定数量的多余码元(称为监督码元),使它们满足一定的约束关系,这样,由信息码元和监督码元共同组成一个由信道传输的码字。

一旦传输过程中发生错误,则信息码元和监督码元间的约束关系被破坏。

在接收端按照既定的规则校验这种约束关系,从而达到发现和纠正错误的目的。

为什么要进行信道编码?信息通过信道传输,由于物理介质的干扰和无法避免噪声,信道的输入和输出之间仅具有统计意义上的关系,在做出唯一判决的情况下将无法避免差错,其差错概率完全取决于信道特性。

因此,一个完整、实用的通信系统通常包括信道编译码模块。

视频信号在传输前都会经过高度压缩以降低码率,传输错误会对最后的图像恢复产生极大的影响,因此信道编码尤为重要。

信道编码的作用一是使码流的频谱特性适应通道的频谱特性,从而使传输过程中能量损失最小,提高信号能量与噪声能量的比例,减小发生差错的可能性;二是增加纠错能力,使得即便出现差错也能得到纠正。

2.1.2信道编码的产生与发展1.模拟蜂窝系统中,业务信道主要是传输模拟FM电话以及少量模拟信令,因此未应用数字处理技术。

而控制信道均传输数字信令,并进行了数字调制和纠错编码。

以英国系统为例,采用FSK调制,传输速率为8kb/s。

基站采用的是BCH (40,28)编码,汉明距离d =5, 具有纠正2位随机错码的能力。

之后重发5次,以提高抗衰落、抗干扰能力;移动台采用了BCH(48,36)进行纠错编码,汉明距离d =5,可纠正2个随机差错或纠正1个及检测2个差错,然后也是重复5次发送。

上述纠错编码是提高数字信令传输可靠性必需的,也是行之有效的。

2.GSM的FEC编码GSM系统仍是目前使用最广泛的移动通信系统,也是纠错编码最重要的应用之一。

GSM标准的语音和数据业务使用多种FEC编码,包括BCH 编码,FIRE码,CRC码(错误检测,码同步和接入,数据信道)。

这些码都作为级联码的外码,我们这里主要侧重于级联码的内码方案,最初用于全速率语音业务信道。

语音编码后的13kb/s信息,一个时隙20ms包括260bit,分成三个敏感类:78bit对错误不敏感类不加编码保护;50bit特别敏感类加3bit奇偶校验,4bit格图终结尾比特,与其余的132bit,一共189bit用(2,1,5)的非系统卷积码进行编码。

所以一共有378bit,加上未编码78bit,一共456bit,每20ms,总的速率为22.8。

再加上相邻另外1个语音编码块的456bit一起,每组各占57bit*2进行(8*114)交织,分布到TDMA的8个突发中,在移动信道中使用GMSK 调制。

这些突发里还包括2bit业务/控制标识比特 , 6bit尾比特,8.25bit保护比特,还有26bit训练序列,提供给接收端的使用Viterbi算法的MMSE均衡器输出每块456软或硬判决值。

如果按GSM标准规定使用了跳频,那么我们可合理将信道视为统计独立的Rayleigh信道。

这种情况下,如果使用CSI和软值,r=1/2的编码可得到3.1dB的增益。

3.窄带CDMA系统(IS-95)中的FEC编码CDMA系统是个自干扰的系统,因此FEC编码在对抗多用户干扰(MUI)和多径衰落非常重要。

CDMA(IS-95)系统的纠错编码是分别按反向链路和前向链路来进行设计的,主要包括卷积编码、交织、CRC校验等。

现分述如下:前向链路中除导频信道外,同步信道、寻呼信道和前向业务信道中的信息在传输前都要先进行(2,1,9)的卷积编码,卷积码的生成函数为go=(111101011)和g1=(101110001);接着,同步信道的符号流要经过1次重发,然后进行16*8的块交织;业务和寻呼信道的速率为4.8kbps/2.4kbps/1.2kbps符号流,分别进行1/3/7次重发(9.6kbps数据流不必重发),然后再进行24*16的块交织。

反向链路包括业务信道和接入信道,考虑到移动台的信号传播环境,增加编码长度,对信息进行(3,1,9)的卷积码。

其生成函数为:g0=(101101111),g1=(110110011)和g2=(111001001)。

然后,接入信道经过一次重发后,进行32*18交织;反向业务信道以同前向一样的方式进行重发,再进行32*18的交织。

如果整体考虑纠错编码和扩频调制,则可把扩频看作内码,而信道编码视作外码。

以后向链路为例,编码交织后是64阶正交Walsh函数扩频,然后是被周期为2 -1的长码直接序列扩频。

接收端经相干或不相干Rake接受机进行分集接收后,系统码字(信息比特)就可以用相关的最大值或相关矢量的最大值表示。

接着送到解交织器和外部SOVA Viterbi译码器。

4.3G中的Turbo码3G与2G最重要的不同是要提供更高速率、更多形式的数据业务,所以对其中的纠错编码体制提出了更高的要求(数据业务的差错率要小于10 )。

语音和短消息等业务仍然采用与GSM 和CDMA相似的卷积码,而对数据业务3GPP协议中已经确定Turbo码为其纠错编码方案。

Turbo码又叫并行级联卷积码,由Berrou,Glavieux 和Thtimajshima 1993年首次提出。

Turbo码编码器通过交织器把两个递归系统卷积码并行级联,译码器在两个分量码译码器之间进行迭代译码,译码之间传递去掉正反馈的外信息,整个译码过程类似涡轮(turbo)工作,所以又形象的称为Turbo码。

编码器的输出端包括信息位和两个校验位,这样代表编码速率1/3。

轮流删除两个校验位就可以得到码率是1/2的码。

用不同的校验位生成器或者不同的删除方式就可以得到各种不同速率的Turbo码。

伪随机交织器对信息系列进入第二个校验位生成器之前进行了重排列。

迭代译码是Turbo码性能优异的一个关键因素,如上图所示,DEC1和DEC2分量译码器分别采用MAP或者SOVA算法。

MAP(最大后验概率)算法比Viterbi 算法在复杂度上多3倍,对于传统卷积码只有0.5dB的增益,但是在Turbo码译码器中,它对每一比特给出了最大的MAP估计,这一点在低SNR情况下的迭代译码是至关重要的因素。

一般在应用中,都采用对数化的MAP算法,即LOG-MAP 算法,将大部分的乘法运算转化为加法运算,既减小了运算复杂度,又便于硬件实现。

无论效率是多少,在短约束长度,非常长的编码块长(帧长),10到20次迭代的情况时,Turbo码的性能离容量界都不到1.0dB。

Turbo码的主要缺点是:1、由于长编码块和迭代译码导致的译码时延长,不适应对实时性要求较高的业务(如视频点播,IP电话),对硬件设备的处理速度要求高,;2、由较低的自由距导致的高信噪比时较弱的性能即“地板效应”。

对Turbo码的后续研究可以从几个方面入手:理论探索其性能优异的原因,对采用一致交织器的Turbo码分析一致界,从距离谱角度进行探讨;交织器优化设计,寻求降低地板效应的好码;硬件实现的工程优化设计,比如采用简化的软入软出算法,对于LOG-MAP 算法的简化等;与其他技术的结合,比如Turbo均衡,Turbo多用户检测联合迭代解调译码等。

5.后3G中的纠错编码第三代移动系统移动时最高384kb/s的传输速率,静止时2Mb/s的传输速率对于实现传输速度无限制的移动多媒体业务只是一个初步,它与有线网的信息传输速率还有相当大的距离,其中空中接口的传输率是主要瓶颈。

如果要进一步实现高速无线通信,除了开发新频段,加大带宽,采用带宽受限的高效的编码、调制和分集技术是非常必要的。

近年来,BELL实验室对MIMO(多入多出)信道容量的研究,使我们对时域和频域资源以外的一个很重要的资源-空域引起了足够的重视,从理论上指出了一个很好的扩容的手段,充分利用无线信道的具有空、时和频三维的特点。

相关文档
最新文档