北邮通信工程学院大三通信系统仿真课第三次作业信道编码
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译码算法 trel = poly2trellis(1,[7 5]);
软译码：comm.APPDecoder('TrellisStructure', trel, 'Algorithm', 'True APP', 'CodedBitLLROutputPort', false); 硬译码：comm.ViterbiDecoder(trel, 'InputFormat', 'hard','TerminationMethod', 'Terminated' ); 3.3 Turbo 码
-
8. 仿真结果及性能分析
Fig.third CC+BCH 软硬译码与 Turbo 码的 BER-SNR 性能对比 结论分析： 由图三条曲线可以看出，在 EB/N0 较大些时，Trubo 编译码的性能要高于
4
BCH+CC 码的级联的软硬译码；而 BCH+CC 软译码又要优于硬译码，其中 Trubo 部分，在较高的信噪比下，计算出的错误比特数极低。
msg_enc_CC = step(hConEnc_CC, msg_enc_BCH); Turbo 码的编码 %% Turbo intrlvrIndices = randperm(frameLength); msg_enc_Turbo = step(hTEnc,data,intrlvrIndices); 4QAM 调制 % Encode the message.
2. 内容
3. 信道编码
3.1 BCH 码 编码算法: enc_BCH = comm.BCHEncoder(n,k); 译码算法:dec_BCH = comm.BCHDecoder(n,k); 3.2 CC 码 编码器结构 CC:(1,5/7), 1/2 码率 7----111 5----101 译码算法
4. 调制与解调
4.1 调制 调制采用 4QAM，使用 MATLAB 中自带的 comm.RectangularQAMModulator 将 两位二进制转换为十进制后输入给 4QAM 的函数即可。 4.2 软解调与硬解调算法 软解调：（软解调在级联软译码以及Turbo编译码时使用） comm.RectangularQAMDemodulator('ModulationOrder',M,'BitOutput',true,'Decis ionMethod' ,'Approximate log-likelihood ratio' ,'Variance', noiseVar); 硬解调：（硬解调在级联硬译码时使用） comm.RectangularQAMDemodulator('ModulationOrder',M,'BitOutput',false,'Deci sionMethod' , 'log-likelihood ratio' ,'Variance', noiseVar);
3
% Reshape data
Turbo 码的解码
dataOutMatrix_CC = de2bi(dataSymbolsOut_CC_Hard,k_QAM); [row,col]=size(dataOutMatrix_CC); dataOut_CC=reshape((fliplr(dataOutMatrix_CC))',1,row*col); receivedSoftBits = step(hAPPDec_CC_Soft, zeros(frameLength/16*31,1), dataSymbolsOut_CC_Soft); receivedBits = double(receivedSoftBits > 0); msg_dec_BCH = step(dec_BCH,receivedBits); % BCH decoding decoded_CC = step(hVitDec, dataOut_CC'); % Decode. msg_dec_BCH_C_H = step(dec_BCH,decoded_CC); % BCH decoding receivedBits_Turbo = step(hTDec,-dataSymbolsOut_Turbo_Soft,intrlvrIndices); 误比特率的计算 %% BER [numErrors_dec,ber_dec] = biterr(data,msg_dec_BCH); BER_Soft(1,loop_EbNo) = BER_Soft(1, loop_EbNo) +numErrors_dec; [numErrors_dec_CC_H,ber_dec_CC_H] = biterr(data,msg_dec_BCH_C_H); BER_Hard(1,loop_EbNo) = BER_Hard(1, loop_EbNo) +numErrors_dec_CC_H; [numErrors_dec_T,ber_dec_T] = biterr(data,receivedBits_Turbo); BER_Turbo(1,loop_EbNo) = BER_Turbo(1, loop_EbNo) +numErrors_dec_T;
1
编码器结构 trel2 = poly2trellis(3,[7 5],7); comm.TurboEncoder('TrellisStructure',trel2,'InterleaverIndicesSource','Input port'); 译码器结构与算法 comm.TurboDecoder('TrellisStructure',trel2,'InterleaverIndicesSource','Input port','NumIterations',4);
5. 仿真方案 对于不同 Eb/N0，计算 BER ，每帧长度为 1920Bit，每个 Eb/N0 下有 400 帧，计算了 768000bit 的数据。 6. 算法流程图
Fig.first BCH+CC
2
Fig.second Turbo 码 7. 代码说明
BCH+CC 的编码 %% 编码 BCH(31,16) msg_enc_BCH= step(enc_BCH,data); %% CC 编码 % BCH encoding
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信道编译码算法与性能验证
信息与通信工程学院 2013211108 班 2013210218 号 姓名：曹明辉 调制方式：4QAM BCH : (31 ， 16) CC : (1,5/7), 1/2 码率 Turbo:成员码（1，5/7） 随机交织器，码率：1/3 1. 目的
a) b) a) b) c) d) 学习并掌握循环码、卷积码以及 turbo 码的编译码算法的思想 通过数值仿真对比验证不同编码方案及不同译码算法的纠错性能 循环码的编译码方法 卷积码的编译码算法（硬译码/软译码，其中软译码包括 A/MAP 两类算法） Turbo 码的编译码算法 循环码与卷积码的串行级联
%%4QAM dataInMatrix_CC = reshape(msg_enc_CC,2,length(msg_enc_CC)/2); into binary 2-tuples dataSymbolsIn_CC = bi2de(fliplr(dataInMatrix_CC')); dataMod_CC = step(hMod, dataSymbolsIn_CC); dataMod_Turbo = step(hMod2, msg_enc_Turbo); AWGN 信道 %% Eb/No receivedSignal_CC = step(hChan, dataMod_CC); receivedSignal_Turbo = step(hChan, dataMod_Turbo); 软解调、硬解调 dataSymbolsOut_CC_Soft = step(hDemod_Soft, receivedSignal_CC); dataSymbolsOut_CC_Hard = step(hDemod_Hard, receivedSignal_CC); dataSymbolsOut_Turbo_Soft = step(hDemod_Turbo, receivedSignal_Turbo); 卷积码译码 BCH 码译码
无线通信工程—无线通信的信道编码总结
奇偶校验码 汉明码 BCH码
信
卷积码
非系统卷积码
道 编
正交码
码
系统卷积码
W-A码
正
m序列
交 编
岩垂码
码
L序列
扩散码
RS码
线性分组码
概述
– 基本概念 – 基本性质 – 伴随式译码 – 纠错能力和码限
举例
– 循环码 – BCH码和RS码
线性分组码----概述
基本概念
– 生成矩阵和校验矩阵
满足 v mG 的G矩阵称为生成矩阵；
位发生一个错误，即 e (0, ,0,eni ,0, ,0) 时，有
ST
T
Hv
HeT
(hnri1
,
hr2 ni
,
, hn0i )T
这就是说，当 v 的第i位发生一个错误时，S T 等于H矩阵的第i列。 反之，如果收到码字的伴随式 S T 等于H矩阵的第i列，我们就说
码字的第i位有错。
循环码的监督多项式或校验多项式。
线性分组码----循环码
循环码的伴随式译码
– 原理
设 s (sr1, sr2, s0 ) 对应的伴随多项式为
s(x) sr1xr1 sr2 xr2 s1x s0
则由 sT HrT HeT 知
k
sr1
h r k i r 1 ni
rnk 1,
i 1
将上式分别代入s(x)，得
k
s0 h0kirni r0 i 1
s(x) (rn1xn1 rn2xn2 r0 )g(x) (r(x))g(x) (e(x))g(x)
线性分组码----循环码
北邮现代通信网三次作业
第一次1.树去掉一条边仍是连通的。
A.正确B.错误2.基干路由上的话务量一般不允许溢出。
A.正确B.错误3.电话网的等级结构的级数只取决于全网的经济性。
A.正确B.错误4.交换区域一定时，网的总费用随局所数目的增加而增加。
A.正确B.错误5.最终路由上的话务量允许溢出。
A.正确B.错误6.只有连通图才有支撑树，反之有支撑树的图必为连通图。
A.正确B.错误7.我国五级电话网采用固定分级选路方式。
A.正确B.错误8.树的任意两点之间只有一条路径。
A.正确B.错误9.全覆盖结构的本地网中，两端局间的用户通话最多经一次转接。
A.正确B.错误10.无级选路结构即无级网。
A.正确B.错误11.电话网中若呼损大，则接续质量就差。
A.正确B.错误1.具有个6个点10条边的连通图中的连枝数为A. 4B. 5C. 6D.72.下面关于树的性质的描述中，不正确的是A.具有n个点的树共有n-1个树枝B.树中任意两点间存在多条路径C.树是连通的，去掉任一条边便不连通D.除单点树外，树至少有两个端点度数为13.下面描述的是网的费用L与局所数目m的关系，不正确的是A.用户线的费用随m的增加而下降B.中继线的费用随m的增加而增加C.交换设备的费用随m的增加而增加D.网的总费用随m的增加而增加4.在我国长途网由四级向二级过渡的时期，采用的选路方式为A.固定无级选路方式B.动态无级选路方式C.固定有级选路方式D.动态有级选路方式5.我国在二级长途网将采用的选路方式为A.固定无级选路方式B.动态无级选路方式C.固定有级选路方式D.动态有级选路方式6.响度可以用来衡量电话通信网的A.接续质量B.传输质量C.稳定质量D.以上都不是7.失效率可以用来衡量电话通信网的A.接续质量B.传输质量C.稳定质量D.以上都不是8.话务量允许溢出的路由为A.低呼损直达路由B.高效直达路由C.基干路由D.A和C9.通信网的下列基本结构中稳定性最好的是A.网形网B.复合形网C.环形网D.树形网第二次1.BGP-4属于外部网关协议。
北邮通信原理信道课件
卷积码
01
卷积码是一种将信息位映射为连续的码字的编码方式。
02
卷积码具有记忆性，能够利用连续的码字之间的相关性进行纠
错。
卷积码的解码算法相对复杂，但具有良好的性能和较低的实现
03
复杂度。
03
信道模拟与仿真
信道模拟器的工作原理
信道模拟器是一种用于模拟和测试通信系统在各种信道条件下的性能的工 具。
03
目前常见的数字电视广播信道 编码技术包括LDPC码、BCH 码和卷积码等。
移动通信中的信道编码
1
在移动通信中，信道编码是实现可靠数据传输的 关键技术之一。
2
通过将数据信息与冗余信息结合，信道编码能够 抵抗无线信道中的噪声、干扰和衰落，降低误码 率。
3
常见的移动通信信道编码技术包括Turbo码、 LDPC码和Polar码等。
卫星通信中的信道编码
01
02
03
在卫星通信中，信道编 码同样用于提高信号传 输的可靠性和抗干扰能
力。
由于卫星通信信道的特 殊性质，信道编码需要 具备更高的纠错能力和 更强的抗干扰能力。
目前在卫星通信中广泛 应用的信道编码技术包 括Reed-Solomon码、 BCH码和卷积码等。
香农定理
香农定理是通信理论中的重要定理，它给出了在有噪信道中 实现可靠通信所需的最小码元速率的上限。
02
信道编码
信道编码的基本概念
信道编码是通信系统中用于提高数据传输可靠性 的重要手段。
通过在信息位中添加冗余，信道编码可以在传输 过程中检测和纠正错误。
常见的信道编码方式包括线性分组码、循环码、 卷积离散信道模型描述了信号在离散时间 点的传输情况，通常用符号表示信号 ，概率分布表示噪声。
通信系统课程设计HDB3编码
····课程设计报告课程名称：通信系统课程设计院部：电气与信息工程学院专业班级：学生姓名：指导教师：完成时间： 2010 年 12 月 31日报告成绩：摘要 (3)关键词： (3)KEY WORD (4)1.绪论 (5)1.1引言 (5)1.2设计要求 (5)2.基本概念 (5)2.1通信系统 (5)2.2编码 (6)2.2.1信源编码 (6)2.2.2信道编码 (6)2.3选择码型和常用码型 (7)2.3.1 选择码型的考虑 (7)2.4 HDB3码简介 (8)2.4.1 .HDB3码编码规则 (9)3 基带信号的编码建模与设计 (10)3.1.HDB3编码器的VHDL建模与程序设计 (10)3.1.1.HDB3的VHDL建模思想 (10)3.1.2基于VHDL硬件描述语言的建模及程序设计 (10)3.2.编码器模块的总程序 (19)4.编译结果 (24)总结 (25)参考文献 (26)随着数字通信的迅速发展，线路编码己越来越被人们重视，人们先后提出了各种适合线路传输的码型，如CMI码，MILLER码，AMI码，HDB3码等。
传输码型是研究数字通信传输系统的一项重要课题，正确选择传输码型不但能改善传输性能，提高通信质量，而且能延长中继距离，使中继器结构简单，从而获得显著的经济效益。
HDB3码是AMI码的改进型,HDB3码又叫三阶高密度双极性码，HDB3码具有编码规则简单，无直流，低频成份少，具有内在检错能力，可打破长连“0”和对定时信号的恢复十分有利等优点，因此被CCITT 协会推荐为常用的基带传输码型之一。
针对数字基带传输系统中HDB3信号的特点，采用基于CPLD／FPGA的VHDL语言，在Max＋plusⅡ的环境中，实现HDB3数字基带信号的调制、解调器．仿真结果表明，实现的HDB3基带信号调解器，系统简单、可靠，通过此系统能够方便地将原始信息流转换成HDB3基带信号。
《现代通信网》第3次作业及答案(北邮)
《现代通信网》第3次作业答案1、 1、NO.7信令网中的信令转接点有哪几种？各自的特点是什么？答：NO.7信令网中的信令转接点有独立信令转接点和综合信令转接点。
独立信令转接点只具有信令消息转接功能；综合信令转接点既具有信令转接功能，又具有信令点功能。
2、什么是主从同步方式？答：主从同步方式是在网内某一主交换局设置高精度高稳定度的时钟源，并以其作为主基准时钟的频率，控制其他各局从时钟的频率，也就是数字网中的同步节点和数字传输设备的时钟都受控于主基准时钟的同步信息。
3、为什么会发展TMN ？答：传统的网络管理是将整个电信网分成不同的“专业网”分别进行管理。
存在以下一些缺陷：缺乏统一的管理目标、很难互通、一个专业网内出现的故障或降质可能影响到其它专业网的性能、对整个网络故障分析和处理的难度较大等。
为了解决这些问题，发展了TMN 。
4、已知某地区2000年至2009年的电话装机数如下表所示，试用几何平均数预测法预测2013年的电话装机数。
年份 电话机数（万部） 年份 电话机数（万部）2001 5 2005 11.3 2001 5.8 2006 13.8 2002 6.7 2007 18.9 2003 7.9 2008 22.6 2004 9.2 2010 26.3答：0y =5（万部），t y =26.3（万部）9,12==t n （年）k=t 0n /y y =95/3.26=1.203936.45203.151202013=⨯=⨯=n k y y （万部）5、答：根据话务量和费用比的数据表，查T.H.D 图，可得到应采用的路由表和中继线路结构图如下：中继线路网结构图如下：高效直达路由（H）低呼损直达路由（D）汇接路由（T）。
北邮通信工程专业大三课程《移动通信》课件
实现方式
网络切片可以通过软件定义网络 （SDN）、网络功能虚拟化（ NFV）等技术实现。
边缘计算技术在核心网中应用
边缘计算概念
边缘计算是一种将计算、存储和网络等资源部署在网络边 缘的技术，以减少数据传输时延和提高处理效率。
01
在核心网中应用
通过边缘计算技术，可以将部分核心网 功能下沉到网络边缘，降低数据传输时 延和减少网络拥塞。
传统核心网架构回顾
基于TDM的PSTN/ISDN网络
01
采用时分复用技术，提供语音和低速数据业务。
基于ATM的B-ISDN网络
02 采用异步传输模式，支持多媒体业务，但因复杂性高
而未得到广泛应用。
基于IP的软交换网络
03
采用分组交换技术，实现语音、数据和视频业务的融
合。
EPC/5GC核心网架构演进趋势
多用户检测技术
介绍多用户检测的基本原理和 方法，如最大比合并（MRC） 、最小均方误差（MMSE）等 算法。
多址接入技术性能分析
分析不同多址接入技术的性能 特点和应用场景，如吞吐量、 时延、抗干扰能力等。
03
CATALOGUE
蜂窝网络规划与优化
蜂窝网络拓扑结构
蜂窝网络的基本概念
由基站和移动台组成，基站负责提供无线覆盖，移动台在基站覆盖 范围内进行通信。
LTE-Advanced系统原理
在LTE基础上引入载波聚合（CA）、多用户MIMO（MU-MIMO）、协同多点传输（CoMP）等先进技术，进一步 提高数据传输速率和系统性能。
特点
LTE/LTE-Advanced系统具有高速数据传输、低时延、高可靠性等优点，支持丰富的移动应用和智能终端 设备，是未来移动通信的主流技术之一。
北邮数字通信原理第三阶段作业
一、判断题（共5道小题，共50.0分）
1.码速调整之后各基群的速率为2112kbit/s。
1. 正确
2. 错误
2.PCM二次群帧同步码的码位为10位。
1. 正确
2. 错误
3.同步复接绝对优于异步复接。
1. 正确
2. 错误
4.北美和日本的准同步数字体系也不完全一样。
1. 正确
2. 错误
5.数字复接时不同步的后果是产生误码增殖。
1. 正确
2. 错误
二、单项选择题（共5道小题，共50.0分）
1.数字通信系统（传送话音信号）误码率应低于
1.
2.
3.
4.
2.PCM二次群的接口码型为
1. HDB3码
2. AMI码
3. CMI码
4. A或C
3.PCM异步复接二次群的帧长度为
1. 256bit
2. 820bit
3. 212bit
4. 848bit
4.异步复接二次群一帧中的码速调整用的插入码有
1. 4bit
2. 12bit
3. 0～4bit
4. 28bit
5.PDH采用的数字复接方法一般为
1. 同步复接、按位复接
2. 同步复接、按字复接
3. 异步复接、按位复接
4. 异步复接、按字复接。
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。
信道编码作业
作业二广播方式是一对多的传输,发送端对整个网络中所有终端都发送数据包,包括不需要该数据的终端,广播方式方式的优点是设备简单,组网成本低,缺点是随着网络规模的增加,造成带宽资源的浪费,而且容易引起广播风暴,不能在因特网上应用;由于广播方式无反馈信道,无法为每个用户提供个性化服务;图1动通信中的多播技术当多个终端同时需要接收同一数据时,多播方式也就成为最佳选择;多播方式也称为组播方式,是一种多地址的广播,它实现了从一点同时向多点发送数据传输方式,并且只有多播组群中的用户能接收到发送数据的,这样相对于广播技术能在很大程度上节省带宽;同时,多播也是相对于单播而言的,当多播组群中只有一个多播成员时,多播方式也可以看作是单播的形式;多播方式广泛应用于有线网络,有基础的移动网络以及自组织网络;本文主要研究移动通信网络中的多播技术,如图1示;多播系统的主要参数随着广播业务的发展,对于一个采用多播方式的通信系统,衡量系统性能的无线自适应多播系统跨层设计的研究主要参数有：1.吞吐量和频谱利用率:吞吐量可以认为是在单位时间内,单位频谱上正确传输的信息比特数,公式描述为Rc=正确译码的信息位比特/发送的所有比特;吞吐量Rc是无量纲参数,主要在未调制的通信系统中考虑,反映的是数据在传输中的有效性,同时也是系统传送数据时,信道编码的等效码率;当等效码率越高时,比特流中的信息长度占码字总长度的比重就越大,信息传送的速率就越高;当存在高阶调制时,通常使用频谱利用率来分析系统性能;频谱利用率定义为单位时间,单位带宽内可以传输的数据速率,单位为bit/s/Hz;如果通过数据传输时的等效码率,也即吞吐量为Rc,当使用调制级数为的M-QAM映射方式时,频谱利用率公式即为:当采用BPSK调制时,Mn=2采用4-QAM调制时,Mn=4,当采用64-QAM调制时,Mn=64;的量纲是比特/符号;在自适应调制系统中,调制阶数越高,在相同的频带宽度上可以提供更高的传输速率;一般来说,频谱利用率与吞吐量的本质上是一致的,都反映了数据业务传输的有效性;2．误比特率与误包率:误比特率定义为错误接收的比特在传送总比特中所占的比例,也可以认为是单个比特发生错误的概率;在同等信噪比条件下,使用高阶调制的平均误比特率比低阶调制更高;误包率是接收端错误接收到的信息包的个输在所有传送的信息包的中的比例;接收端对接收的信息包进行CRC校验,当CRC校验出错时,发送自动重传请求;由于系统的重传次数有限,当达到最大重传次数时接收包的CRC校验仍然错误时,则认为该信息包错误,统计入误包数目;其中,重传的信息数据包的个数并不统计入所有传送信息包的总个数当中;在自动重传请求系统中,通常还会涉及到首次误包率与残余误包率;首次误包率是指具有重传功能的系统中,在第一次传输时错误包比例,也可以称为物理层的瞬时误包率;残余误包率是从链路层角度观察到的,指经过重传系统有限次重传后,数据包仍然错误的比例;误比特率与误包率都是反映了数据业务传输的可靠性;3.平均传输次数:平均传输次数指系统中一个信息包被正确接收时平均所要传输的次数,可以表示为：平均传输次数二实际传输包数目之和/原始的信息数据包个数;实际传输包数目之和包括原始信息数据包数目与重传信息数据包数目之和;通常平均传输次数用来反映系统的延时性能; 自动重传请求自动重传请求是一种用来在数据链路层保证端;到端之间正确传输的通信网络协议,其组成原理如图所示;ARQ系统需要双向信道,一般通过循环冗余校验CyclieRedundaneyCheek,CRC来判断正误;在发送端,信源产生信息码元在编码器中加入CRC校验码,暂存于缓冲存储器后发送;接收端接收到码字后,首先进行CRC校验,若校验失败,则由ARQ生成器产生一重发指令NAcK,经过反向信道送回至原发送端,这时,发送端的ARQ控制器将缓冲存储器中的数据重新发一次,接收端清除输出缓冲存储器,丢弃该数据帧;若接收端CRC校验未发现错误,则经反向信道发出确认的指令ACK,并将数据上传至高层,发送端收到此指令后,删除发送端缓冲中的内容并继续发送下一码组;ARQ系统组成框ARQ方式主要优点是:需要CRC校验码元非常少,一般仅占总码元的5%一10%,但是却能获得良好的输出误码率;CRC校验过程相比于FEC译码简单,能够减少设备的复杂度;CRC校验码与信道的差错统计特性无关,因此也可以用于自适应技术领域;ARQ方式主要缺点是:信道利用率不高,当信道干扰较大时,系统处于循环重发的状态,造成延时过大;ARQ方式需要反向信道用以发送反馈包,因此对于广播等单向传输的系统并不适用;吞吐量BPS准则:吞吐量准则的传输目的是在保证系统能够达到最大的频谱利用率,但是不能保证系统的误比特率性能;吞吐量准则侧重于传输的有效性;吞吐量准则的阂值的确定是使用不同调制曲线的相交点;不同调制方式的吞吐量曲线作业四协作自动重传协议由于无线信道的易错性,差错控制技术一直是无线信道中收到广泛关注的技术;常用的差错控制方法有两种一种是通过自动重传AutomaticRepeat-reQuest,ARQ,另外一种是通过前向纠错码Forward ErrorCorrection,FEC;在传统的通信系统中,发送端和接收端之间只有一条单向数据通路,因此,即使数据不能被接收端正确接收,接收端也只能选择丢弃或者将错误数据汇报给上层,所以这种通信方式无法保证通信的可靠性;自动重传请求是一种双向通信方式,它在发送端和接收端之间引入了反向链路,用来将数据帧是否在接收端正确接收的信息反馈回发送端,从而使得发送端可以根据反馈信息,按照指定的重传策略选择下一帧要发送的数据帧;ARQ协议采用自动重传请求实现差错控制的通信系统框图如图1-1示,对于采用ARQ的通信系统而言,需要在发送端对信息数据进行检错编码,如循环冗余校验码CRC,而在接收端通过检错码译码检测此次数据传输是否成功,并通过反馈控制器将检测结果反馈回发送端,发送端根据接收端反馈的信息,以指定策略实现重传控制;图1-1ARQ通信系统框图由于采用了重传机制,ARQ方案的实现要求发送端和接收端提供对于数据分组的缓冲力,发送端的重传缓冲器用于存储已经发送但未被确认的分组,而接收端的接收缓冲器用存储已成功被接收但仍在等待按序输出的分组;根据反馈和重传策略的不同,ARQ主要为三种标准形式：停等协议ARQ、连续ARQ和选择重传ARQ,相应的,这三种标准协所对应的发送端和接收端的可用存储空间大小S1和S2也有所不同;前向纠错FEC前向纠错码是具有纠错功能的信道编码;在前向纠错码方案中,发送端采用信道编码算法,根据原始信息比特生成冗余的校验比特,与信息比特一同发送,接收端执行对应的译码算法,从接收码字中恢复出原始信息比特;利用前向纠错方式进行差错控制的数字通信系统框图如图1-2示;图1-2FEC通信系统框图采用前向纠错码,接收端收到编码码字后,通过纠错码译码器能够纠正在该纠错码纠错范围内的错误,从而在信道误码率不变的条件下可以获得较低的误比特率;香农信道容量理论3指出：对于一个通信信道而言,存在着信道容量的理论上限,即香农限,在这个上限之内,信息的无错传输理论上是可以实现的;信道编码研究的目的就是寻找最逼近于香农限的纠错码,从而最大限度的提高整个通信系统的传输效率;作业五LTE信道编码的研究摘要LTE是3GPP组织为WCDMA、TD-SCDMA、HSPA等各种3G移动通信标准制定的长期演进,旨在增加系统的频谱利用率、提高数据的传输率和降低系统的传输延迟;在无线通信系统中,由于信道会引入噪声干扰,所以要实现可靠通信就需要考虑到信道编码的问题;LTE系统对信息速率和可靠性提出了更高的要求,这很大程度上依赖于信道编码的性能;所以研究LTE 系统中的信道编码对整个LTE系统的实现具有重要意义;针对LTE系统中的信道编码技术,本文进行了系统的理论分析和研究,对Turbo码进行了深入的分析,并进行了各方面的比对,最后完成LTE信道编码的DSP实现;文章首先简要介绍了第三代移动通信和LTE系统的主要特点,并分析了信道编码的研究意义,随后介绍了信道编码的基础知识及信道编码现状,重点介绍了Turbo码的研究现状;其次分别介绍了Turbo码编译码原理,然后重点介绍了Turbo码译码算法并说明了各算法的优劣;深入分析了Turbo码的吞吐率、复杂度,并完成对比,而后在不同码率和码长下进行了Turbo码性能的仿真对比,并给出了LTE系统中采用的信道编码方案,并完成该方案Turbo码的性能测试和LTE信道编码方案的链路仿真测试;最后给出了LTE信道编码方案的硬件实现流程并在多核DSP MSC8156上完成验证测试,并分析了测试结果及系统资源占用率,结果表明了该方案的工程可实现性;关键词：LTE,信道编码,Turbo码,多核DSPTurbo码巧妙地将卷积码和随机交织器结合在一起,实现了随机编码的思想,同时采用软输出迭代译码来逼近最大似然译码;本章将以介绍Turbo码的编码原理和译码原理为主,其次介绍在Turbo码中较为常用的交织器,最后重点介绍了Turbo译码常用的算法;Turbo码原理1.1.1 Turbo码编码原理最开始提出的Turbo码是并行级联卷积码结构PCCC的,如图1-1;图1-1 PCCC编码器结构Turbo码编码器主要由分量编码器、交织器、删余及复用功能模块组成;分量码一般选用递归系统卷积RSC码,当然也可以是分组码BC、非递归卷积NRC码以及非系统卷积NSC码,但分量码的最佳选择是RSC码;通常情况下两个分量码是相同的,当然也可以选用不同的分量码以达到特定的目的;在Turbo码的编码过程中,信息序列u经过交织器后,形成一个新的序列u1;然后将这两个序列u与u1分别被传送到两个分量编码器RSC1,RSC2中进行编码,令生成的编码序列分别为X1和X2;将序列X1和X2经过删余器,删除一些校验位,形成校验序列X,这样做的目的是为了提高码率;最后将校验序列X与未编码的系统信息X经过复用生成Turbo码的编码序X;多维Turbo码的实现需要增加分量码的个数,将多维Turbo码与删余相结合可以得到任意码率的Turbo码;多维Turbo码的一般性结构如图2-2;图1-2多维Turbo码编码器结构在AWGN信道上对并行级联卷积码PCCC的性能仿真会发现,当误比特随着信噪比的增加下降到一定数值后会出现下降趋缓的状况,这种状况被称作错误平层;为此,等人提出了串行级联卷积码SCCC来解决这个问题;SCCC综合了Forney串行级联码和Turbo码并行的特点,通过迭代译码在适当的信噪比范围内能达到非常优异的译码性能;SCCC编码器结构如图1-3;图1-3 SCCC编码器结构信息序列u经过外码编码器编码后将得到的输出码字oC经过交织器交织后送入内码编码器,从而得到最终的编码输出序列C I k;。
北邮大三通信系统仿真与实现信道编码作业
多径信道模型及其对调制信号的影响信息与通信工程学院2013211108班2013210218号姓名 曹明辉1. 目的a) 掌握多径衰落信道模型b)通过信道估计的数值仿真实验，验证信道对系统的影响2. 内容a) 3GPP 中典型应用场景的多径信道模型的时延功率谱；b) 多径信道模型的实现，采用MATLAB 中自带的Rayleighchan/Ricianchan 函数产生; c) 分析信号经过信道前后的功率谱（不同信噪比下）d)通过数值仿真方法获得调制信号经过多径衰落信道后的解调性能曲线3. 多径衰落信道模型说明根据ITU-R M.2135信道模型标准，本次实验我采用的是Rural Macro (RMa)信道。
从上图表中可见，其有两种典型信道模型的参数设置。
一种为带有直射路径的莱斯分布信道参数，一种为不带有主信号功率的瑞利分布信道参数的设置。
下面，分别对两者进行介绍 。
4. 调制信号经过多径衰落信道的实现说明我们已经知道，多径信道具有频率选择性，在调制信号经过N 条路径的情况下，信道的输出为()ty =()()[]t t x t a n nn τ-∑=N1，式中，()()t t a n n τ和表示与第N 条多径分量相关的衰减和传播延迟，延迟和谁见都表现为时间的函数。
前面已经说过，由于大量散射分量导致接收机输入信号的复包络是一个复高斯过程，在该过程均值为零的情况下，幅度满足瑞利分布，如果存在直射路径，幅度则变为莱斯分布。
在调制信号通过多径信道时，由于存在多径扩展和多普勒频移，所以，会在输出端产生多个输出，正如前面公式中所提到的，从而导致接收端的信号之间存在干扰，在此，我们假设，京御景之间是不相关的，每一径的多普勒形状相同，但功率不同。
利用上述参数公式，结合所查阅资料，得到如下的信道两个仿真图表。
调制信号经多径衰落信道前后的功率谱说明5. 解调性能说明（注意是SNR-BER的曲线，仿真的数据量要满足出现100个错误的要求）由于每个三次多项式需要四个条件才能确定曲线形状，所以对于组成 S的 n个三次多项式来说，这就意味着需要4n 个条件才能确定这些多项式。