TCM网格编码调制技术的研究报告
第2章TCM编码语音处理技术及多址技术
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任意一个子信道中的正/余弦波和其他任何子信道 中的正/余弦波都必然是正交的
0,Ts f
i
组成正交函数集
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正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing， OFDM)是近年来备受关注的一种多载波调制方式。由于调制 后信号的各个子载波是相互正交的，因此称为正交复用。 OFDM以减少和消除码间串扰(ISI)的影响来克服信道的频率选 择性衰落。目前提出的OFDM方法有滤波法、偏置QAM法 (OQAM)和DFT法等。下面介绍利用DFT方法实现OFDM的原 理。
5.格型编码调制(TCM) 多址技术
在传统上，数字调制与纠错编码是独立设计的。纠错编
码需要冗余度，而编码增益依靠降低信息传输效率来获得。在
限带信道中，则可通过加大调制信号来为纠错编码提供所需的 冗余度，以避免信息传输速率因纠错编码的加入而降低。但若
调制和编码仍按传统的相互独立的方法设计，则不能得到满意
信号的选定引入某种依赖性，因而只有某些信号序列才是允许
出现的，而这些允许出现的信号序列可以采用网格图来描述， 所以称为网格编码调制。正是由于这种前后信号点的选择具有
一定的规则关系，因此在解调时不光是检测本信号的参数，
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还要观测其前面信号所经历的路由，判决时不只简单判决该信 号点，还必须符合某确定路由，才能确定该点是否为所求的信 号点。如果传输过程受到干扰，并引起信号点移位，接收机将 比较所有与观测点有关的那些点，并选择最靠近观测点的路由 所确定的最终信号点为所求的信号点，从而恢复出原数据信息 码。这种解调方式称为软判决维特比译码解调。 这种采用卷积编码的网格编码调制和采用软判决维特比译 码技术的解调可获得3～6 dB的信噪比增益。TCM技术已使话
OFDM系统中TCM调制解调器的设计与实现
OFDM系统中TCM调制解调器的设计与实现吴进【摘要】介绍了一种正交频分复用系统中调制解调器的设计方法,正交频分复用的关键技术是编码和调制.传统的信道编码是将编码与调制分开设计,而网格码是将编码与调制作为一个整体进行设计的.对提出的设计方案进行仿真,实验结果表明该方法是合理有效的.%A design method of the modem in OFDM system is introduced. The key technique in OFDM is encoding and modulation. The conventional channel encoding is to encode and modulate separately, but Trellis coded modulation implements encoding and modulation as a whole. The simulation results indicate that the design method is effective and practical.【期刊名称】《现代电子技术》【年(卷),期】2011(034)017【总页数】3页(P90-91,94)【关键词】正交频分复用;网格编码调制;解调;维特比;网格法【作者】吴进【作者单位】西安邮电学院电子工程学院,陕西西安710121【正文语种】中文【中图分类】TN911.5-340 引言正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplex，OFDM)是目前已知的频谱利用率较高的一种通信系统，它将数字调制、数字信号处理、多载波传输等技术有机结合在一起，使得它在系统的频谱利用率、功率利用率、系统复杂性方面综合起来有很强的竞争力，是支持未来移动通信特别是移动多媒体通信的主要技术之一[1]。
在使用OFDM系统进行数据传输时，调制解调器的设计成为关键。
TCM编码
y引言y调制信号空间的分解y TCM编码y TCM译码y性能分析y应用2y TCM(Trellis-Coded Modulation)是一种将信道编码和调制相结合的技术。
调制相结合的技术3y在采用相同调制信号的前提下，(n, k)分组码和(K,R=k/n)卷积码都是通过扩展信道带宽(1/R倍）来获得编码增益。
适合于功率受限而频带不受限的系统。
y在频带受限系统中，为了获得编码增益，即节省功率，必须采用不同的调制信号集。
4未进行8kb QPSK调制信道纠错编码8kbps4kHzQPSKR=2/3功率受限8kbps 12kbps 6kHz调制卷积码频带不受限pp8PSK R=2/3功率受限8kbps12kbps4kHz调制卷积码K>7频带受限5y如系统中信号未编码时采用QPSK调制信号传输；卷积码编码后为不增加信道带宽y经过R=2/3卷积码编码后，为不增加信道带宽，则需采用8PSK调制信号来传输；y而8PSK信号为了获得与QPSK信号相同的误码率，功率需增加4dB;y因此要求卷积码的编码增益超过4dB, 才能节省功率；y这就要求采用长约束长度（如K>7)卷积码，因而增加了设备的复杂度增加了设备的复杂度。
6技术相结合在不增y TCM技术通过将编码和调制技术相结合，在不增加信道带宽的前提下，获得显著的编码增益。
的编码增益y简单的4状态TCM可获得3dB的编码增益；y复杂的TCM可获得6dB,甚至更高的编码增益。
y这些增益是在不增加信道带宽或降低信息传输速率的前提下得到的。
7y TCM技术特别适合频带和功率同时受限的通信系统，如卫星通信系统。
y TCM技术最早在1976年由Ungerboeck提出。
目前对技术的论研究和实际应用得到速y TCM技术的理论研究和实际应用得到迅速发展。
G. David Forney, Jr., Gottfried Ungerboeck, “Modulation and Coding for LinearGaussian Channels”, IEEE Transactions on Information T heory, Vol.44, No. 6,October 1998.8y引言y调制信号空间的分解y TCM编码y TCM译码y性能分析y应用9调制信号空间的分解y所谓调制信号空间的分解，是将信号空间的调制信号与二进制序列一一对应起来。
tcm_网格编码(MATLAB程序)
TCM——格状编码调制格状编码调制是为解决卫星通信中信道噪声对接收的影响及带宽的限制而产生的，其将信道编码与调制很好的结合起来，并且能发挥各自的优点，这种方法在不增加带宽和相同的信息速率下可获得3~6dB的功率增益。
其中信道编码主要使用卷积码，为了适应卷积码则应用了多进制移相键控调制（亦可用多进制QAM），并且根据Ungerboack提出的规律：对经过编码的调制系统来说，其信道信号数目只要是未经编码的调制系统的两倍，便可得到足够的编码增益，对于每符号传送k比特的系统，应选择有m=2k+1点的扩张信号星座形式传送信息，对于信号集合划分规则等不作太多的阐述，本实验选择k=2,则m=8，即使用8Q PSK调制器，为此，TCM结构图如下：卷积码编码器8φPSK调制器信道8φPSK解调器最大似然维特比译码器输入噪声输出其中为了得到足够大的编码增益，未编码比特为k’=1,对这样的系统卷积码编码器的结构为：x2x1R1R211111111111101234567去8φPSK调制器+y2y1y0对于卷积码的编码可用以下程序实现：k=1;g=[1 0 1;0 0 1];int=input('xulie')m=size(int,1);y=zeros(1,m)for n=1:my(:,n)=int(n,1)end;z=cnv_encd(g,k,y);并且在卷积码编码过程中，添零数为k1*(L-1)=2,(注：L=3)，再对序列进行图示的映射，可通过以下程序实现：tyu=length(z)/2;s=zeros(1,3*tyu);for i=1:ms(:,3*i-2)=int(i,2)ends(:,3*m+1)=0;s(:,3*(m+1)+1)=0;for j=1:tyus(:,3*j-1)=z(2*j-1)end;for k2=1:tyus(:,3*k2)=z(2*k2)end;uu=reshape(s,3,tyu);kk=uu'；（注意：对添零后卷积编码的处理），将编码处理后的信号进行调制，相位调制实现比较容易，对于通过信道后的解调，有两种实现途径：①接收信号通过相关器后，将接收到的信号矢量映射到M个可能发送的信号矢量上去，并且选出对应于最大映射的矢量；②亦可计算接收信号矢量的相位，并从M个可能发送的信号矢量中选出相位最接近的信号。
TCM网格编码调制技术编码增益分析
信 号 与 信 息 处 理
Ｔ Ｍ 网格 编 码 调 制 技 术 编 码 增 益 分 析 Ｃ
胡 炳 轻 （ 国电子 科技集 团公 司第 五十 四研 究所 ，河 北 石家庄 ０ ０ ８ ） 中 ５０ １
摘 要 Ｔ Ｍ 编 码 调 制 技 术 是 一 种 将 编 码 与 调 制 有 机 结 合 起 来 的 编 码 调 制 技 术 ， 它 既 不 增 加 频 带 宽 度 ， 又 不 降 Ｃ
题 ， 又 通 过 推 导 分 析 渐 进 增 益 编 码 计 算 公 式 ， 得 出 计 算 公 式 偏 大 的 重 要 结 论 ，并 通 过 比 较 仿 真 结 果 和 计 算 结 果 验 证 了该 结论 。 关键词 Ｔ Ｍ； 码 增 益 ； 进 编码 增 益 Ｃ 编 渐
Ｔ９５ Ｎ １ 文 献 标 识 码 Ａ 文章 编 号 １０ ～３ ０ （０ ８ ０ —０ １ ０ ０ ３ １ ６ ２ ０ ）６ ０ ４～ ２
ｃ ｎ ｌｓｏ ａ ｅ ＡＣＧ ｙ ｔｅ ｆｒ ｌ ｓｌｒｅ ａ ｈ ｒｃｉａ ｏ ｎ ａｎ． ｅ ｓｍｕａｉｎ ｒ ｓ ｌ ｐ ｏ ｅ ａ ｉ ｕ ｏ ｃｕ ｉｎ ｔ ｔｔ ｈ ｈ ｂ ｏｍｕ ａｉ ａｇ ｒｔ ｎ ｔｅ ｐａ ｔ ｌｃ ｄｉｇ ｇ ｉ Ｔ ｉ ｌ ｔ ｅ ｕｔ ｒ ｖ ｓｔ ｔｔ ｓ ｓｍｍｉ － ｓｃ ｒｅ ｔ ｈ ｈ ｃ ｈ ｏ ｈ ｈ ｎｇｕｐ ｉ ｏｒ ｃ ．
Ａｂ ｔａ ｔ Ｔ ｓｒ ｃ ＣＭ ， ａ ｌ ｒ ｌｓ ｃ ｄｅ ｄｕａｉｎ，ｓ ｈ ｏ ｉａｉｎ ｏ ｏ ｎ ｎ ｄ ｌｔ ｇ， ｉｈ ｎ ｉ ｅ ｎｃｅ ｓ ｓ ｂ ｎ ｗｉｔ ｏ ｎ ｍｅｙ ｔｅｌ ｏ ｄ ｍｏ ｌｔｏ ｉ ｉ ｔｅ ｃ ｍｂｎ ｔｏ ｆｃ ｄｉｇ ａ ｄ ｍｏ ｕａｉ ｎ ｗｈ ｃ ｅｔ ｒｉ ｒ ａｅ ａ ｄ ｄ ｎ ｒ ｈ ｈ ｄ ｃ ｅ ｓ ｓｄ ｔ ｒｔ ｅ ｒａ ｅ ａａ ａｅ，ｓ ｉ Ｃ ｉ ｒｖ ｐ ｗｅ ｎ ｂ ｄ ｄｈ ｆｉｉｎ ｙ ｉ ｌ ｎ ｏ ｓｙ． ｉ ａ ｅ ｎｒ ｄ ｃ ｓ ｈ ｃ ｎ ｅ ｆＡＣＧ ａ ｄ ｈｅ ｏ ｔ ａ ｍｐ ｏ ｅ ｏ ｒ ａ ｄ ａ ｗｉｔ ｅ ｃｅ ｃ ｓｍｕｔ ｅ ｕ ｌ Ｔｈｓ ｐ ｐ ｒ ｉｔｏ ｕ ｅ ｔｅ ｏ ｃ ｐｔｏ ｎ ｎ ａ ｎ ｔ
TCM编码
y引言y调制信号空间的分解y TCM编码y TCM译码y性能分析y应用2y TCM(Trellis-Coded Modulation)是一种将信道编码和调制相结合的技术。
调制相结合的技术3y在采用相同调制信号的前提下，(n, k)分组码和(K,R=k/n)卷积码都是通过扩展信道带宽(1/R倍）来获得编码增益。
适合于功率受限而频带不受限的系统。
y在频带受限系统中，为了获得编码增益，即节省功率，必须采用不同的调制信号集。
4未进行8kb QPSK调制信道纠错编码8kbps4kHzQPSKR=2/3功率受限8kbps 12kbps 6kHz调制卷积码频带不受限pp8PSK R=2/3功率受限8kbps12kbps4kHz调制卷积码K>7频带受限5y如系统中信号未编码时采用QPSK调制信号传输；卷积码编码后为不增加信道带宽y经过R=2/3卷积码编码后，为不增加信道带宽，则需采用8PSK调制信号来传输；y而8PSK信号为了获得与QPSK信号相同的误码率，功率需增加4dB;y因此要求卷积码的编码增益超过4dB, 才能节省功率；y这就要求采用长约束长度（如K>7)卷积码，因而增加了设备的复杂度增加了设备的复杂度。
6技术相结合在不增y TCM技术通过将编码和调制技术相结合，在不增加信道带宽的前提下，获得显著的编码增益。
的编码增益y简单的4状态TCM可获得3dB的编码增益；y复杂的TCM可获得6dB,甚至更高的编码增益。
y这些增益是在不增加信道带宽或降低信息传输速率的前提下得到的。
7y TCM技术特别适合频带和功率同时受限的通信系统，如卫星通信系统。
y TCM技术最早在1976年由Ungerboeck提出。
目前对技术的论研究和实际应用得到速y TCM技术的理论研究和实际应用得到迅速发展。
G. David Forney, Jr., Gottfried Ungerboeck, “Modulation and Coding for LinearGaussian Channels”, IEEE Transactions on Information T heory, Vol.44, No. 6,October 1998.8y引言y调制信号空间的分解y TCM编码y TCM译码y性能分析y应用9调制信号空间的分解y所谓调制信号空间的分解，是将信号空间的调制信号与二进制序列一一对应起来。
应用于中继卫星通信系统的16QAM-TCM技术研究
应用于中继卫星通信系统的16QAM-TCM技术研究张秀宁;李正岱;张旭【期刊名称】《遥测遥控》【年(卷),期】2024(45)2【摘要】网格编码调制技术可以在不改变信息传输频谱带宽的条件下,改善信噪比,减少发射功率,降低误码率,其实现的方法是分割星座图形成子集,逐步增大星座图中信号点之间的最小欧氏距离。
本论文在项目组自研的中继卫星通信系统仿真平台上,仿真了8PSK与16QAM-TCM两种调制技术的解调性能,仿真曲线反映了误比特率需求与所需信噪比之间的关系。
仿真结果表明:(1)在理想信道条件、I/Q(Inphase/Quadrature,同相/正交)幅相不平衡、幅频特性、群时延、相位噪声、功率放大器饱和点条件下,假设误比特率需求为1E-7,16QAM-TCM技术的信噪比需求与8PSK调制技术的信噪比需求相比,分别可节省8.85 dB、9.04 dB、8.45 dB、10.2 dB、8.5 dB、14.6 dB的信噪比;(2)在非线性信道条件下,当信噪比增大时,8PSK调制技术的误比特率在1E-3数量级附近波动,不再变化;(3)假设需求的误比特率为1E-7,16QAMTCM调制技术非线性信道信噪比仿真值与理想信道信噪比仿真值相比,损失了4.8 dB。
【总页数】8页(P42-49)【作者】张秀宁;李正岱;张旭【作者单位】北京遥测技术研究所【正文语种】中文【中图分类】TN927.3;V474.21【相关文献】1.卫星通信系统双向中继转发自干扰消除算法2.基于多天线中继的卫星-地面混合无线通信系统上行链路性能分析3.中继卫星应用于航天发射的跟踪控制技术研究4.基于地面中继的卫星通信系统性能分析5.数字中继卫星通信系统中的载波恢复技术因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
64-QAMPTCM编译码技术的研究及FPGA实现
64-QAMPTCM编译码技术的研究及FPGA实现在传统的数字传输系统中,纠错编码与调制是各自独立设计并实现的,译码与解调也是如此。
80 年代初, Ungerboeck 根据调制解调与纠错编码的特点,提出了一种新的思想,称作网格编码调制,记为TCM(Trellis Coded Modulation)。
它是将调制解调与纠错编码组合成一个整体。
它的中心思想是,采用编码方法将信号空间做最佳分割,使已调信号矢量端点间有最大的距离,同时采用足够多的信号矢量以保证信息传输速率,这样就可以在保证信息传输速率的同时降低接收端的误译码率。
PTCM 编码是在删余型卷积码思路上发展出来的实用TCM 技术。
它可利用单一码率R=1/2 的标准卷积码编码器构成不同信号结构的TCM 应用,从而降低了TCM 实用的复杂性,使它在无线通信网中得以较为广泛的应用。
本文讨论了TCM、PTCM 编码调制的基本原理,给出了编码的64-QAM 相对不编码的16-QAM 的编码增益的两种计算方法以及计算结果。
在高斯白噪声环境下分别对不编码的16-QAM 与编码的64-QAM 进行了性能仿真,给出仿真结果并对其进行分析比较得出了结论。
其中64-QAM PTCM 的仿真是在不同译码约束长度、不同量化级数下进行的。
在仿真的基础上本文又做了基于FPGA 的64-QAM PTCM 编译码的实现,其中软判决维特比译码是整个64-QAM PTCM 译码的重点和难点,本文将其作为重点进行了分析。
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摘要快速发展的通信业务要求系统保证良好通信质量的同时能实现高的数据率，然而对于带宽有限并且存在干扰的信道来说，这是一个很有挑战性的课题。
本文对能够解决这一问题的两种编码调制方案进行了研究，重点讨论了网格编码调制（TCM）的原理与应用。
本文介绍了TCM的概念，TCM的子集分割原理和编码增益计算，并对软判决Viterbi译码算法作了简单的介绍，对TCM的误码率性能进行了计算机仿真。
关键词：网格编码调制、软判决ViterbAbstractModern communication services require communication systems can provide highdate rate with favorable communication quality.Butthis is a challenge for limitedbandwidth channel with inter-symbol interference.In order to solve this problem，thisthesis studied on two kinds of channel coded modulation schemes.The principles andapplications of Trellis Coded Modulation(TCM)are investigated.This thesis introduced the concept of TCM，the principle of set partition and themethod of computing coding gains.Soft decision Viterbi decoding is emphaticallydiscussed and the performance of TCM is analyzed by computer simulation.Keyword:TCM、Soft decision Viterbi decoder目录第一章绪论1.1数字通信与信道编码当今世界已进入了飞速发展的信息时代，信息及时正确的传送起着越来越重要的作用。
通信系统的目的就在于把信息从信源高效、可靠、必要时还需要安全的传送到信宿。
有扰通信信道的噪声会对传输的信息造成干扰，从而降低了通信的可靠性。
通信系统设计的主要问题在于如何在随机噪声的干扰下实现信息的可靠和有效的传输。
所以评价一个通信系统优劣的主要指标是系统的可靠性和有效性，有效性可用传输速率来衡量，可靠性可用错误比特率来衡量。
在很长的一段时间里有效性和可靠性被认为是一对不可调和的矛盾，因为在有扰信道中实现任意小错误概率的信息传输的唯一方法就是把传输速率降低到零。
1984年，Shannon 发表了题为“通信的数学理论[1]”的论文，提出了著名的Shannon定理，指明了在有扰信道中实现有效而可靠地传输的途径是编码，奠定了纠错编码技术研究的基础。
该定理指出在任意离散输入无记忆平稳有噪声信道中只要信息的传输速率不超过信道的容量即信道传输能力的上限，总可以找到一种编码方式，使得信息的传输速率任意逼近信道容量，而传输的错误概率任意小，或者传输的失真度能够逼近给定的要求；反之，则无论采用何种编码方式也不可能保证错误概率任意小。
根据Shannon的信息论，典型的数字通信系统的基本组成[2]如从图1.1可以看出发端包括了四个主要模块：信源，信源编码器，信道编码器，数字调制器。
信源信息可以是数据，图像，语音，视频等，信源编码的作用之一是设法减少码元数目和降低码元速率，即数据压缩。
作用之二是当信源给出的是模拟信号时，信源编码器将其转换成数字信号，即实现模拟信号的数字化传输，接收端的信源译码是信源编码的逆过程。
信道编码器对传输的信息码元按照一定的规则加入保护成分，组成所谓的抗干扰编码。
接收端的信道译码器按照编码的规则进行译码，从解码过程中发现错误并纠正错误，提高了通信系统的抗干扰能力，实现可靠通信。
数字调制就是把数字基带信号的频谱搬移到高频处，形成适合在信道中传输的频道信号，在接收端数字解调器可以采用相干解调或非相干解调还原为数字基带信号。
所谓编码信道是指图1.1中编码器输出端到译码器输入端的部分。
在数字通信系统中，研究编码和译码时采用编码信道，会使问题分析更加容易。
1.2信道编码技术和发展正如我们在第一节中所提到的，Shannon1948年完成的论文“通信中的数学理论”标志着信息论与编码理论这一学科的创立，Shannon定理给出了通信系统所能达到的极限信息传输速率，达到极限信息速率的通信系统称为理想通信系统但是在该文中关于信道编码定理的证明是存在性的，而并没有指出具体可行的信道编码方案，因而如何在实际系统中实现信道编码仍然是一个难题。
此外，冗余信息长度的增长伴随着相关信息时延的增加，如何在系统能够承受的时延围达到Shannon限的性能，Shannon并没有给出明确的计算，这也是近年来许多研究者一直致力于研究的问题。
纠错码的发展过程[3]大概经历以下几个阶段。
50年代到60年代初，主要研究了各种有效的编、译码方法，奠定了线性分组码的理论基础，提出了著名的BCH码的编译码方法以及卷积码的序列译码，给出了卷积码的基本码限。
60年代到70年代初，是卷积码发展的重要阶段，不仅提出了许多有效的编译方法，比如门限译码，迭代译码，软判决译码和卷积码的维特比(Viterbi)译码等。
而且更加注意了纠错码的实用性问题，讨论了关于实用化的许多问题，如译码错误概率和不可检错误概率的计算，码的重量分布，信道的模型化等。
70年代后信道编码技术在蜂窝移动无线系统中得到了广泛的应用，但是在很长的一段时间信道编码和调制被看成是两个互不相关的部分。
1982年Ungerboeck提出了网格编码调制[4](TCM：Trellis Coded Modulation)首次把信道编码和调制看作一个整体来考虑，这一技术可以在功率和带宽受限的系统中获得很高的编码增益，TCM的提出是信道编码史上里程碑式的发现。
另一个历史性的突破是1993年提出的Turbo码[5]，这使得一个通信系统工作在逼近Shannon限成为现实。
在深入研究Turbo码原理的过程中，人们发现Gallager早在1962年提出的低密度奇偶校验码[6](Low-density parity-checkcodes，简称LDPC码，也称Gallager码)也是好码，具有更低的线性译码复杂度。
进一步的研究表明：基于非正则二步图的LDPC码也可以非常逼近Shannon限。
从信道编码技术的发展可以看出，随着技术的发展和实际需要的不断推动，纠错编码的性能与Shannon限之间的距离正一步一步的缩小。
自从TCM技术提出以来，对TCM技术进行研究的热潮便迅速的在全球围兴起，在TCM研究领域取得了众多令人瞩目的成就，使得TCM技术无论在实际应用还是在理论研究方面都取得了很大的发展。
例如，在实际应用中，1984年L.F.Wei针对TCM设计中由于信号空间扩展带来的相位模糊问题，提出了利用差分编码技术来克服相位模糊的旋转不变码，已被作为国际电报咨询委员会(CCITT)建议；1989年Andrew.J.Viterbi等提出的基于标准(2，1，7)卷积编码器的P.TCM技术已经应用在DVB-DSNG系统、IEEE802.16标准中；利用TCM的9.6kbit/s 和14.4kbit/s的高速调制解调器也进入了市场。
在理论研究上，为使编码增益获得进一步提高提出了多维TCM编码，采用组合预编码的4维TCM方案，可使数据速率提高到24kbit/s，更加逼近了Shannon限，极大的提高了信道的利用率；TCM最初只是针对线性调制信道，如PSK、QAM提出来的，近年来，将TCM与非线性调制，如与CPM(连续相位调制)相结合也取得了很大的进展。
由于CPM信号的包络为常量，减小了带外辐射，因而特别适用于卫星、移动等有特定要求的通信方式中，使衰落信道中TCM的应用及性能研究成为热点；此外，将TCM与其它编码方式相结合组成级联码，如Turbo-TCM等，使其性能得到互补，可以进一步提高系统的性能；还可以把TCM与其它技术结合起来使用，比如自适应TCM等，可以更进一步提高系统的性能。
目前，TCM技术在无线通信、微波通信、卫星通信以及移动通信等各个领域中的应用前景非常广阔。
1.3本文的主要研究工作和容安排本文通过理论分析和计算机仿真相结合的方法，对TCM的纠错性能进行了Matlab仿真。
本文的主要容可以分为以下几个部分：第一章介绍了数字通信和信道编码技术的发展。
第二章介绍了TCM网格编码调制原理，子集分割原理和编码增益的计算方法，并对TCM的Viterbi软判决译码作出了简单介绍。
第二章 TCM 网格编码调制技术2.1 TCM 基本原理在传统的数据传输系统中，输入端编码和调制是独立的两个部分，码字的检错功能是通过在时域中附加冗余码以增加码字的汉明距离来得到的。
在输出端，幅度和相位的判决先于最终的译码，而且该种信道输出是二进制的，因而必然带来信息的损失。
早在1974年Massey 根据Shannon 信息论，就首先证明了将编码和调制作为一个整体考虑时的最佳设计，可以大大改善系统的性能.在此基础上，Ungerboeck [7]等人于1982年提出了一种崭新的编码方案，它非常类似于卷积编码，但又不同于卷积编码。
它突破了传统的编码和调制相互独立的模式，将它们作为一个整体来联合考虑，以使其产生的编码序列具有最大的欧氏自由距离。
在不增加系统带宽的前提下，这种方案可获得大约3-6dB 的性能增益。
由于调制信号可以看成是网格码，所以这种体制被称为网格编码调制，简记为TCM 。
2.1.1 TCM 编码器结构当数字信号输入时，在每一个编码调制间隔，设有n 个待传输的信息比特输入，其中的m ≤n 个比特通过一个码率为m /(m+1)的二进制卷积编码器扩展成m+1比特，这m+1比特用来选择2m+1个调制信号子集中的一个，剩下的n-m 个未编码比特用来在所选定的子集中选择2n-m 个信号中的某一个，然后送入信道。
通用的TCM 编码结构如图2.1所示：图2.1通用的TCM 编码结构2.1.2子集分割原理最佳的编码调制系统应该按编码序列的欧氏距离为调制设计的量度。
但是，由于汉明距离与欧氏距离之间并不一定存在一一对应的单调映射关系，所以当一个码字具有最大汉明距离时并不一定具有最大的欧氏距离。
因此，最重要的问题是使得编码器和调制器级联后产生的编码信号具有最大的欧氏自由距离。
从信号空间的角度看，这种最佳编码设计实际上是一种对信号空间的最佳分割。