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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,译码原理-维特比译码（续）,Viterbi译码的特点,维特比算法是最大似然的序列译码算法,译码复杂度与信道质量无关,运算量和存贮量都与码长呈线性关系,运算量和存贮量都与状态数呈线性关系,状态数随k及m呈指数关系,1,译码原理-维特比译码（续）Viterbi译码的特点1,卷积码的码距特性*,卷积码的流图,2,卷积码的码距特性*卷积码的流图2,说明,W的幂次表示编码后码字的码重（1的个数）,D的幂次表示码字的路径段数,I的幂次表示输入的码重,3,说明W的幂次表示编码后码字的码重（1的个数）3,4,4,系统传输函数*,5,系统传输函数*5,卷积码的自由距d,free,自由距：,任意卷码编码后序列之间的最小码距,由传输函数可以得到自由距,w的最小幂次即为自由距,6,卷积码的自由距dfree自由距：6,卷码的性能界*,7,卷码的性能界*7,现有编码的应用,随机编码难以设计和分析,现在能做的，只是将现有的各种编译码方法在实际工程环境中用好。,在工程应用上，或从系统的角度出发，在应用编码时需要考虑许多,实际的因素,，如效率、性能、延时等等。特别要注意的是,要与信道特性相适应,。,8,现有编码的应用随机编码难以设计和分析8,信道编码,交织码在CDMA系统中的功能：,重排序，把连续的比特打乱成不连续的比特,交织举例：,M,R,C,U,原始信息：M O T O R O L A C E L L U L A R,O,O,E,L,T,L,L,A,O,A,L,R,M,O,T O,R,O,L A,C,E,L L,U,L,A R,M O T O,R O L A,C E L L,U L A R,空中信息：M R C U,O O E L,T L L A O A L R,交织编码,交织解码,解码信息：M,O,T O R,O,L A C,E,L L U,L,A R,M,R,C,U,O,O,E,L,T,L,L,A,O,A,L,R,9,信道编码交织码在CDMA系统中的功能：M原始信息：M O T,级联码,可将编码、信道、译码整体看成一个广义的信道。,这个信道也存在错误，因此对它还可作进一步的纠错编译码。,对于有多次编码的系统，对各级编码，看成一个整体编码，就是级联码。,级联码的最初想法是为了进一步降低残余误码率（改善渐近性能），但事实上它同样可以提高较低信噪比下的性能。,这是由较好构造的短码进一步构造性能更好的长码（近随机码）的一种途径。,10,级联码可将编码、信道、译码整体看成一个广义的信道。10,内码、外码和码距,当由两个编码串联起来构成一个级联码时,作为广义信道中的编码称为内码,以广义信道为信道的信道编码称为外码,由于内码译码结果不可避免地会产生突发错误。因此内外码之间一般都要有一层,交织器,。,11,内码、外码和码距当由两个编码串联起来构成一个级联码时11,常见的级联方式,卷积码为内码，RS码为外码。,主要是为了充分利用卷积码可以进行最优的维特比译码，而且可以用软判决译码。,RS码又有较好的纠突发错误能力。,内码和外码均采用卷积码，特别是当内码译码可以输出软信息时，更为有效,12,常见的级联方式卷积码为内码，RS码为外码。12,级联码的问题,性能的代价就是效率,离容量极限还有相当距离,译码算法远未最优：硬判、信息利用不充分,13,级联码的问题性能的代价就是效率13,译码算法上的潜力,迭代以充分利用信息,14,译码算法上的潜力迭代以充分利用信息14,Turbo码,15,Turbo码15,产生背景,交织,块交织：行写入，列读出,卷积交织：,16,产生背景交织16,产生背景（续）,串行级联码,优点：性能较一般短码有很大改善,缺点：编码效率低；当R/C 1时性能迅速恶化,17,产生背景（续）串行级联码17,编译码原理,编码原理,18,编译码原理编码原理18,编译码原理（续）,译码原理,迭代译码,19,编译码原理（续）译码原理迭代译码19,几点说明,Turbo码具有优越性能的原因,寻找构造好码的规律（分量码构造，交织器构造等）,译码延时大，译码算法复杂,广泛应用于移动通信、军事通信、深空及卫星通信等,20,几点说明Turbo码具有优越性能的原因20,信道编码性能指标,编码率、编码效率、码率,编码增益,编码延时,编译码器的复杂度,21,信道编码性能指标编码率、编码效率、码率21,分类,根据码的规律性可分为：,正交编码和检、纠错码,根据监督元与信息组之间关系可分为：,分组码和卷积码,根据监督元与信息元之间关系可分为：,线性码和非线性码,根据码的功能可分为：,检错码和纠错码,22,分类根据码的规律性可分为：22,分类（续）,23,分类（续）23,第10章 正交编码与伪随机编码,数字通信中，正交编码与伪随机序列十分重要,正交编码：,可用作纠错编码、可用来实现码分多址通信,伪随机序列应用广泛：,误码率测量、时延测量、扩频通信、通信加密、分离多径等,24,第10章 正交编码与伪随机编码数字通信中，正交编码与伪随机序,正交编码,正交码就是一些正交的向量,。,正交性：,N,维向量,对于定义在区间上的信号,G,c,（t）是一个,码片,的波形，,T,c,是码片宽度，也就是说把,a,、,b,变成NRZ波形,25,正交编码 正交码就是一些正交的向量。25,Walsh-Hardmard Code,Walsh-Hardmard矩阵,其中 是 的逻辑取反。若以1标记Walsh码，0映射成+1，1映射成-1。则,26,Walsh-Hardmard Code Walsh-Hard,Walsh码,H,矩阵中的每一行就是一个,Walsh,码。,N,阶,Walsh,矩阵（或称,Hardmard,矩阵）的第,i,行为向量,Walsh码构成的信号,:,用Walsh码可构成一个,N,码元的双极性NRZ信号，其持续时间为，,T,c,是Walsh码的,码片,（chip）持续时间。,用,N,维Hardmard矩阵可构造出,N,个正交信号。,27,Walsh码H矩阵中的每一行就是一个Walsh码。N阶Wal,若码组 ，（为所有编码码组的集合）满足 ，则称,C,为正交编码。即：正交编码的任意两个码组都是正交的,即：正交编码的任意两个码组都是正交的。,例,1,：已知编码的,4,个码组如下：,28,若码组 ，（为所有编码码组的集合）满足,Walsh码的产生,用不同频率的方波产生：Walsh信号中的一部分是Rademacher信号，即不同频率的方波，故可用分频器产生。剩下的另外一部分不是Rademacher信号的都是Rademacher信号的相乘结果。,查表法（任何确定信号都可以这样产生）,29,Walsh码的产生用不同频率的方波产生：Walsh信号中的一,30,30,31,31,Walsh,码的性质,Walsh信号是正交的,所有,N,阶Walsh码构成一个,N,维的完备正交集,两个Walsh函数相乘得另一Walsh函数,Walsh函数与,Rademacher信号的关系（10.2.14）,Walsh函数频域特性和相关性,32,Walsh码的性质 Walsh信号是正交的32,高效率源于高人材，高管理源于高效率，高品质源于高管理。,11月-24,11月-24,Thursday,November 14,2024,安全是生命的基石，安全是欢乐的阶梯。,15:08:20,15:08:20,15:08,11/14/2024 3:08:20 PM,与其事后痛哭流涕，不如事前遵章守纪。,11月-24,15:08:20,15:08,Nov-24,14-Nov-24,廉洁高效建设优质交通工程。,15:08:20,15:08:20,15:08,Thursday,November 14,2024,闭着眼睛捉不住麻雀不学技术保不了安全。,11月-24,11月-24,15:08:20,15:08:20,November 14,2024,坚持不懈抓产品质量，企业将立于不几之地。,2024年11月14日,3:08 下午,11月-24,11月-24,上下沟通达共识，左右协调求进步。,14 十一月 2024,3:08:20 下午,15:08:20,11月-24,实施成果要展现，持之以恒是关键。,十一月 24,3:08 下午,11月-24,15:08,November 14,2024,要想效益好，就要质量高。,2024/11/14 15:08:20,15:08:20,14 November 2024,安全松一松，事故就冲锋，安全紧一紧，事故无踪影。,3:08:20 下午,3:08 下午,15:08:20,11月-24,找方法才能成功，找借口只有失败。,11月-24,11月-24,15:08,15:08:20,15:08:20,Nov-24,人人讲安全家家保平安。,2024/11/14 15:08:20,Thursday,November 14,2024,电缆漏电及时换，雷厉风行别拖延。,11月-24,2024/11/14 15:08:20,11月-24,谢谢大家！,高效率源于高人材，高管理源于高效率，高品质源于高管理。9月-,高效率源于高人材，高管理源于高效率，高品质源于高管理。,11月-24,11月-24,Thursday,November 14,2024,安全是生命的基石，安全是欢乐的阶梯。,15:08:20,15:08:20,15:08,11/14/2024 3:08:20 PM,与其事后痛哭流涕，不如事前遵章守纪。,11月-24,15:08:20,15:08,Nov-24,14-Nov-24,廉洁高效建设优质交通工程。,15:08:20,15:08:20,15:08,Thursday,November 14,2024,闭着眼睛捉不住麻雀不学技术保不了安全。,11月-24,11月-24,15:08:20,15:08:20,November 14,2024,坚持不懈抓产品质量，企业将立于不几之地。,2024年11月14日,3:08 下午,11月-24,11月-24,上下沟通达共识，左右协调求进步。,14 十一月 2024,3:08:20 下午,15:08:20,11月-24,实施成果要展现，持之以恒是关键。,十一月 24,3:08 下午,11月-24,15:08,November 14,2024,要想效益好，就要质量高。,2024/11/14 15:08:20,15:08:20,14 November 2024,安全松一松，事故就冲锋，安全紧一紧，事故无踪影。,3:08:20 下午,3:08 下午,15:08:20,11月-24,找方法才能成功，找借口只有失败。,11月-24,11月-24,15:08,15:08:20,15:08:20,Nov-24,人人讲安全家家保平安。,2024/11/14 15:08:20,Thursday,November 14,2024,电缆漏电及时换，雷厉风行别拖延。,11月-24,2024/11/14 15:08:20,11月-24,谢谢大家！,高效率源于高人材，高管理源于高效率，高品质源于高管理。9月-,
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