信道編碼的實(shí)際應(yīng)用

編碼技術(shù)

CodingTechinique

信道編碼的實(shí)際應(yīng)用

信道編碼在實(shí)際通信系統(tǒng)中的應(yīng)用

一深空通信與衛(wèi)星通信Pioneer9solarorbitspacemission(1968):

?r=1/2的系統(tǒng)卷積碼+序列譯碼(Lin&Lyne);2.(32,6)RM(Reed-Muller)碼:

?1969年用于Mariner號(hào),后來(lái)又用于VikingMars號(hào)飛船d0=16,BPSK,G=3.2dB(無(wú)編碼信噪須9.6dB,用編碼后為7.5dB),1dB當(dāng)時(shí)相當(dāng)于可節(jié)省1百萬(wàn)美元.3.Pioneer10Jupiterfly-bymissionandthePioneer11Saturnfly-bymission(1972,1973):

(2,1,32)非系統(tǒng)卷積碼(Massey&Costello),df=21,G=6.9dB4.TheVoyager1and2spacemissionswerelaunchedin1977toexploreJupiterandSaturn.采用(2,1,7)非系統(tǒng)卷積碼,df=10,以及(3,1,7)碼,df=15,Viterbi軟判決譯碼.G=5.1dB,R=100Mb/s.在衛(wèi)星通信中的應(yīng)用(80年代):?Globalstar系統(tǒng):(2,1,9)卷積碼?

Iridium系統(tǒng):r=?,m=7卷積碼CCSDS(深空數(shù)據(jù)系統(tǒng)咨詢委員會(huì))TelemetryStandard(1987):采用由RS碼與卷積碼組成的級(jí)連碼NASA用于深空通信的級(jí)連碼標(biāo)準(zhǔn):外碼–(255,223)RS碼;內(nèi)碼:(2,1,7)卷積碼AWGN信道,為使Pb<=10E-6,只需Eb/N0=2.53dB曾用于航海號(hào),加利略號(hào)宇宙飛船中.級(jí)連碼在深空通信的其它應(yīng)用:?Voyagermissions(1971):(6,4)RS碼+(32,6)RM碼?Voyagermissions:(24,12)擴(kuò)展Golay碼+(2,1,7)卷積碼?(255,223)RS碼+(4,1,15)卷積碼Turbo碼在深空通信與衛(wèi)星通信中具有廣闊的應(yīng)用前景

二在數(shù)據(jù)傳輸中的應(yīng)用ITU國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)(用于模擬電話線的高速數(shù)據(jù)傳輸):Modem標(biāo)準(zhǔn)?V.32標(biāo)準(zhǔn)(1986):該TCM采用2個(gè)未編碼比特和32點(diǎn)星座圖,與同樣數(shù)據(jù)傳輸速率(9.6kb/s)但不用TCM的V.29相比,可獲得3.5dB的編碼增益,與未編碼的16QAM相比,在10^-5BER時(shí)可獲得3.6dB編碼增益.V.32中的TCM技術(shù)V.34中的TCM技術(shù)?導(dǎo)V.意33標(biāo)準(zhǔn):采用4個(gè)未旬編碼聾比特,1淡28點(diǎn)星壩座圖,數(shù)據(jù)講速率14傷.4摔kb聰/s尾,與64武QA下M相比,編碼茅增益兔為3.刑6d磚B.?撓V.踏34標(biāo)準(zhǔn):該TC貝M采用16狀態(tài)(3腫,2紡,5隆)W牲ei碼,以及籌其它縣新技否術(shù),最高牛速率俗達(dá)33門.6松kb流/s運(yùn).AD描SL涂M無(wú)od勁em三儀在月數(shù)據(jù)雹存儲(chǔ)瘦中的誤應(yīng)用用于歌高速野計(jì)算筆機(jī)內(nèi)鄭存的錘糾錯(cuò)牧碼特殊掙要求:?必須樹能快肯速編決譯碼:用組晉合邏個(gè)輯電宮路,而不勻是用睜線性藏反饋粘移位閑寄存巴器實(shí)翁現(xiàn)并爪行編艦譯碼;?產(chǎn)生促錯(cuò)誤膀不同,通?；槭莔-期bi婆t字節(jié)纖錯(cuò)誤;?冗余偏度要關(guān)小.內(nèi)存凱糾錯(cuò)器所用泄的糾蘿錯(cuò)碼:?眼SE較C/惜DE鞋D碼(D香ou咬bl匹eEo把rr饞orCo請(qǐng)rr瞧ec彈ti迎ng費(fèi)/D狀ou皂bl們e臺(tái)Er夢(mèng)ro冬r期De練te小ct值in午g盜co殖de救s)舅:通常諸使用賞截短循或擴(kuò)奏展?jié)h裹明碼,隔d0=陜4?SE逢C/認(rèn)DE裁D/復(fù)Sb場(chǎng)ED單(s蹲in峽gl衡e-艦er冶ro勢(shì)r-健co嗓rr訂ec午ti斑ng側(cè)/d漸ou啄bl饞e-席er禁ro呈r-舍de茄te羽ct慌in章g/浙si沫ng殘leb-掠bi湊t額by的te侵e平rr鄰or樸-d仆et蔽ec膨ti宮ng計(jì))碼?Sb別EC團(tuán)/D荒bE黨D(s朵in柿gl較e相-b騾it垮b河yt踢e慕er挎ro每r證co申rr躁ec勁ti斥ng祥/d峽ou專bl偉e-b銳it丙b菠yt鑰e鋪er淘ro折r-驕de撈te呆ct累in從g)碼:采用RS碼或BC垮H碼.2.用于紙磁盤/光盤角糾錯(cuò)嚴(yán)的糾鑼錯(cuò)碼:?法爾(F尼ir盒e)碼(6紅0年代)?用RS碼(自80年代率起):用于CD及CD鞭-R猜OMTh叔e(cuò)丹CD裕f錢or張ma火t培us倦es喪a禁c急od拔in慨g雖sy升st丑em底c攀al減le柱d肆CI泥RC所(艦cr財(cái)os避s-越in游te聲r(shí)l怠ea蝕ve噸d賀RS叮c熱od環(huán)es惰),糾w換hi炊ch報(bào)i宏s浩a礙co失mb扇in累at衰io貍n我of幼t警wo慎s選ho他rt漫en誼edRS余c史od黨es庭o華f址mi幕ni諒mu辭m瓣di袋st掩an攔ce鄭do=5怪o岸ve郊rGF毀(2紋^8稍)桌.寬Th姜e趣in吩fo壓rm麥at具io紗n魯se顯qu團(tuán)en遮ce昨i保s悶fi洪rs沾t治en曉co休de抱d默by辟a段(拒28貧,2遵4)紫c喂od毫ean縮慧d找th覽en憤b啟y磁a飼(3急2,薯28杰)某co凝de強(qiáng).伍Fo干r醉au瓜di交o已si東gn疤al房誠(chéng)s,貧a到n今er砍ro靈rin械te和rp休ol疤at度in備g勇te歲ch足ni塌qu罰e練ca沃n回be份u宋se饅d任to交e你st蘋im烘at悅e里th盯e匙o(hù)r辰ig笑in掀alsi慢gn壺al忍v昏al或ue侄s草by恨i江nt余er馳po驗(yàn)la茶ti敗ng攜o撤r填ex尋tr釋ap砍ol她at惠in迷g曲fr蹈om責(zé)r餐el捆ia朝bl捧eva方lu逗es怖f懇or類t點(diǎn)ho吸se憐e漁rr離or慘s骨th養(yǎng)at島c廈an節(jié)no諷t賀be暖c鏟or呀re慣ct婦ed片.計(jì)算版機(jī)數(shù)多據(jù)存愛(ài)儲(chǔ)系些統(tǒng)采攝用具神有更仆強(qiáng)糾郵錯(cuò)能戒力的踢碼:a饞CR竹C肺(c初yc項(xiàng)li孫c役re言du括nd框an游cy挨c核he盞ck馬)丸co索de似w抓it攝h崖32澡c赤he罷ck游b煉it圣s孝an沿d雖a己pr島od申uc和t僅of患t件wo瘦s繳ho納rt并en炊ed播R迫S池co端de望s榆wi帽th裝m塵in惹im既um甩d附is謙ta熔nc落e柳d0=3ov歌er峰G絮F(效2^只8)駱a術(shù)re肺u陵se也d酸in醉a凈dd俊it串io詠n螞to森t穩(wěn)he佳C夕IR囑C.侵T現(xiàn)he選e稿nc躲od志erfo腔r閃a螞CD逼-R班OM株f廈ir犬st贊a沈pp甘en匆ds從f勸ou或r球ch塘ec檢k軋by瘡te姨s驕of瞞a習(xí)C謊RC恭t助o突th衰eus氣er貍d沒(méi)at照a秧of康2潮04禍8栽by士te壟s江wi腥th姿a超4湊-b那yt砍e只he握ad爭(zhēng)er遼a向nd塞t廁he批n餐ad綿dsei硬gh鳥t榆by俗te舞s壇of愛(ài)a住ll襪z收er謝os植f漠or穴f世ut厲ur勝e許ex寸te底ns徐io核n.母A釣lt甩er貨na師te少b蛙yt流es版a儀reta票ke脾n煙fr棄om礦t墾he蕉r鋤es楚ul撈ti是ng鄭s易eq填ue握nc賊e銳to孫p葬ro統(tǒng)du匆ce麗t贊wo餃s補(bǔ)eq鞋ue示nc梨esof辣l掠en辭gt規(guī)h夫10望32毀b架yt饞es永.腎Th巨en鞋,美af推te咳r仰re以ar倡ra滾ng蛾in疫g族th木e北by謹(jǐn)te猛s,辣e串a(chǎn)c殘hse隆qu源en挽ce限i興s膽en率co茂de雹d僚by剖a千p寺ro逢du或ct尖o仇f蘋(2宿6,遭24疾)and(4深5,嚼43糞)葵RS齊c杜od辟es繩t示o障gi追ve觸a柏c患o(jì)d支ew贊or付d若of享l宋en扣gt鈔h語(yǔ)11孩70漠b雄yt深es沸.洲Fi耳na禁ll鉆y,機(jī)t慶he州t擦woco舊de摩wo笨rd攏sar澆e切co置mb墊in岡ed轉(zhuǎn)a抖nd坐a刷s黃yn詢ch盡ro幟ni爪za吵ti塞on劣p鞋at皮te追rn辯o欣f環(huán)12會(huì)b左yt徒es肌i恩s從ad舒de邊d陰to療m哭ak脈e皺on拼e斗se窩ct饑or茫o己f涂a狀CD譯-R鞏OM修h燦av迫in繁g電23糞52枯b信yt譜es喬,悠as銀s側(cè)ho沸wn亦i傾n志Fi鴨g.壺9護(hù),慕wh婚ic洽h稱is要t仗he議n之a(chǎn)p烏pl艘ie銜d牛to雷t撤he朽C籌IR芬C心en斷co間de獸r.葛A害d味ec摔od館er捧f駐or顆a湖C紫D-斗RO爽M業(yè)is形d商ep惜ic繩te炮d蹦in盤F擋ig帶.衡10織.四下糾錯(cuò)蓮碼在卵數(shù)字燃音頻/視頻債傳輸齡中的昨應(yīng)用數(shù)字子音頻囑廣播(D叮AB柴):?在FM多路剪復(fù)用DA遵B中采五用(n生,k傍,d籮)=聲(2悅73苦,1促91猛,1禍8)循環(huán)與碼,傳文若本文獨(dú)件時(shí)黃用(2缺73符,1小90尊)碼.?歐洲D(zhuǎn)A絞B標(biāo)準(zhǔn):采用ra該te惑-c叔om印pa燃ti獨(dú)bl區(qū)e利pu雪nc涂tu脾re周dco蒙nv佳ol門ut勵(lì)io墓na察l(R亞CP踐C)扛c磨od控in張g系sc袖he華me絲式:1)州U植ne支qu記al沾a色nd本A族da鹽pt票iv腔e癢Er院ro地r媽Pr貝ot走ec砍ti咽on夫w剖it弊h拒RC甚PC章C石od花es誘:2)黃T倚he敢R盼CP碧C憑Co施di干ng答S銷ch栽em棗e瓣fo顆r代th做e催Eu翻ro舉pe特an戒D逢AB枯S脅ys魚te做m:2.數(shù)字層視頻送廣播(D磚VB騾):?第一茶個(gè)標(biāo)興準(zhǔn)(9盞0年代):勻(5墓14血,4昂93擠)B槽CH碼,楚d=等6?采用布級(jí)連掛碼:扶(2怎04謊,常18鄰8)插RS碼+(術(shù)2,抓1,左7)卷積陳碼?歐洲租最近吸的DV留B標(biāo)準(zhǔn)(2庸00燦5)廁:談BC戶H+搶LD完P(guān)C碼組蔬成的譜級(jí)連侍碼五跨糾錯(cuò)楚碼在期移動(dòng)示通信脫中的穴應(yīng)用1.釣G表SM數(shù)字梅蜂窩汽移動(dòng)臉通信熱中的幼信道插編碼GS狠M全速痰率語(yǔ)車音的FE誓C方案2.緣瑞T冤ur圓bo碼在源第三迫代移壘動(dòng)通蜂信中你的應(yīng)度用(1奸)香農(nóng)拆信道謎編碼津定理學(xué)的證皇明:隨機(jī)水編碼;棄碼長(zhǎng)攻趨于倚無(wú)窮;橫最大齡后驗(yàn)巾概率芝譯碼Pr性of曬.災(zāi)Cl臭au碼deBe繼rr迫ouPr橋of猜.淚Al生ie棗nGl喉av消ie付ux(2筒).編碼存原理(3點(diǎn))鳳3G數(shù)字誦移動(dòng)提通信帖中的Tu伯rb射o碼編幅碼器翠結(jié)構(gòu)六.糾錯(cuò)復(fù)碼在奇光纖尚通信稀中的絕應(yīng)用糾錯(cuò)獄碼是鈔提高攤數(shù)字乓通信社系統(tǒng)單的可返靠性,降低棟誤碼現(xiàn)率的識(shí)主要變技術(shù),在深槳空通增信，蠢衛(wèi)星誓通信爹，移阿動(dòng)通莊信及快計(jì)算姐機(jī)網(wǎng)集絡(luò)中遞已得晝到廣禿泛應(yīng)寫用。專糾錯(cuò)綿碼在盛光纖辯通信禮中的睛應(yīng)用極是近栽年來(lái)書才提餐出的,基本嚼原因午在于混，一煮是光狹纖本熊身有況較強(qiáng)丈的抗鐵干擾躬能力柜，二脈是在課光纖優(yōu)通信良初期發(fā)對(duì)速潤(rùn)率的棍要求鼓不高拋，一鐮條光肥纖只偽須傳味輸一甘個(gè)波群長(zhǎng)的壤信號(hào)耍。隨礦著In白te側(cè)rn脂et的普涉及與子迅速輕發(fā)展昂，通骨信業(yè)堅(jiān)務(wù)量雪大增祥，因理而需年要采梁用波澇分復(fù)復(fù)用(W壘DM惕),甚至溪密集棄波分而復(fù)用(D丸WD盼M)技術(shù)評(píng)。在長(zhǎng)和距離演或超井長(zhǎng)距裂離、伴大容鞋量DW閑DM光纖勉通信礎(chǔ)系統(tǒng)害中，旬光纖鋒的色苦散、慮長(zhǎng)距掩離傳朱輸引御起的款信號(hào)鞠衰減宣、信鼠道噪曉聲以書及一收根光目纖中銜多個(gè)況波長(zhǎng)新之間吸的干攻擾會(huì)塵使系條統(tǒng)的公性能摘大大我下降亭，為頭此，宴在光膽纖干御線上匙每隔忘大約80公里宣就必斑須進(jìn)埋行一余次光走中繼皇，每刮隔40叮0公里晚左右頌則必逗須進(jìn)煙行一眉次電勻信號(hào)笛的再窄生，護(hù)從而煙使建揪網(wǎng)和漠運(yùn)營(yíng)滑的成悅本劇遙增（燈中繼姻設(shè)備控與維皺護(hù)的蠢費(fèi)用愈約占夏網(wǎng)絡(luò)梨總成捉本的70嘩-8謹(jǐn)0%）。解決需上述押?jiǎn)栴}服的關(guān)嫩鍵是非在光撤纖通匪信中宰引入謀前向右糾錯(cuò)煉（Eo悠rw影ar熊dEr勇ro兆r-頃Co旺rr田ec瞎ti蜘on厚,簡(jiǎn)稱討為FE科C）編碼碗技術(shù)[1朽]。采流用FE鴨C所獲櫻得的球編碼謝增益府，可沸用于原降低領(lǐng)誤碼燦率、咳以提囑高通許信的口可靠能性，撇也可縱用于敬增大附傳輸秋距離肝，還然可用奴于減律小所魔需的澡發(fā)射的功率指，或背綜合鄰加以胳運(yùn)用棋。1.帶內(nèi)FE庸C方案帶內(nèi)FE今C方案宰是IT幼U-請(qǐng)T在20柏00年10月通肅過(guò)的G.篩70叢7建議絕中提麥出的根。所殺謂帶料內(nèi)，倉(cāng)是指認(rèn)將FE嘆C的冗印余監(jiān)觸督位社置于SO帽NE會(huì)T/側(cè)SD騎H原有灰?guī)駮介_犯銷中完的未裁定義瓣位上鼻，無(wú)致須增拳加額盡外的飄帶寬伙。該即方案犬適用覺(jué)于4路OC曉-4毀8/免ST合M-皇16，或單違路OC康-1女92吵/S彩TM牲-6隊(duì)4信號(hào)臟，線割路速蠢率為10致Gb旱/s，速率腸低于OC調(diào)-4婦8/辛ST痛M-橋16時(shí)不疼使用FE薪C，高于算此速仇率時(shí)甲須在談此方茅案基沖礎(chǔ)上狡加上捐交織衰技術(shù)進(jìn)。該失方案嫂的優(yōu)捆點(diǎn)是臺(tái)，加羽上FE歷C后不揚(yáng)會(huì)影琴響SO洞NE娛T/勤SD交H原有薪的幀厲格式桿，線箱路速聚率保多持不炮變，筒而且暮與不弊采用和用FE共C的網(wǎng)紫絡(luò)兼界容。（n,旬k）BC嫂H碼是儀一類差可糾油正多妻個(gè)隨鋪機(jī)錯(cuò)失誤的逗線性猶分組漢碼。槽帶內(nèi)FE異C方案移采用倒可糾3個(gè)比洗特錯(cuò)追誤的投二元銀（43造59央,4授32還0）BC淹H碼（冬簡(jiǎn)稱團(tuán)為BC杰H-包3），該碼幅是本龜原（81霸19，81呆52）BC嚇H碼的看一種周縮短跡碼,其生地成多客項(xiàng)式炭為按照SD欲H-職16幀結(jié)欄構(gòu)，站取比乏特用州戶數(shù)負(fù)據(jù)，挪加上39個(gè)冗映余監(jiān)捷督元忍，便濕構(gòu)成春的一弦個(gè)碼瞞長(zhǎng)為n=買43抵59的（43榆59兆,4購(gòu)32跟0）BC組H碼的勾碼字采，亡其最旋小距眾離為7，戚故最彼多可落糾正3比特頭錯(cuò)誤領(lǐng)。這39個(gè)冗泡余監(jiān)紀(jì)督元錯(cuò)充填獨(dú)于SD驅(qū)H-嫌16幀結(jié)避構(gòu)開撐銷中瘋未定殃義的脾空閑川比特濫位中隔，所賤以，肯采用艦帶內(nèi)FE隔C既不抖影響遮原來(lái)翼的幀孫格式隔，也烈不改做變線敬路的懷傳輸法速率秀。由于SD少H-容16幀結(jié)蹤蝶構(gòu)由9行組變成，態(tài)每行龜有字帶節(jié)（扇每字籌節(jié)8比特騰），律于是遺每行騙可編報(bào)成8個(gè)BC詢H（43筑20，43托59）碼的惑碼字編。每便個(gè)BC揪H（43咱20，43莫59）碼的伍碼字錢可糾眼正3個(gè)比蠻特錯(cuò)儉誤。晨若采摔用交棗織技蜻術(shù)，稈即將8個(gè)碼藍(lán)字排腰成一姻個(gè)陣秩列，默每行陽(yáng)一個(gè)屈碼字璃（43健20比特置），默共有8行、43雹20列，趁傳輸還時(shí)按嚷順序逃逐列梁傳輸鹽，在接旦收端炕再按盤此方債式排勻成陣篇列，怕然后裙逐行者譯碼摔，如經(jīng)果在頌傳輸狀過(guò)程爭(zhēng)中連牌續(xù)有3列（24比特虧）發(fā)貴生錯(cuò)料誤，脾每個(gè)斗接收訪碼組釣中也漲只有3比特沖錯(cuò)誤喜，因劑而譯使碼器德可自舟動(dòng)加緩以糾巧正。夢(mèng)可見(jiàn)半，經(jīng)旋過(guò)交舉織處垂理后保，帶豎內(nèi)FE轎C可糾膊正單束個(gè)接縱收碼斜組中矩的任瞧意3比特遮錯(cuò)誤遇，同盜時(shí)可社糾正SD梳H-紐奉16幀中句長(zhǎng)度拖多達(dá)24比特穗的突導(dǎo)發(fā)錯(cuò)盆誤。2.帶外FE說(shuō)C方案帶內(nèi)FE驚C的優(yōu)櫻點(diǎn)是跡不用直改變SO帶NE態(tài)T/撕SD窄H的幀模格式隊(duì)、無(wú)杯須提最高線屯路速催率，提但其糠糾錯(cuò)創(chuàng)能力關(guān)非常老有限撞，已仔不能姻滿足頃更高住速率慣的遠(yuǎn)公程網(wǎng)撞絡(luò)的蒸質(zhì)量岸要求緊。因販而IT寧U-筆T在20湊01年制蟲定的G.依70涉9標(biāo)準(zhǔn)躁中便技提出拍了適借合DW有DM光傳塔輸網(wǎng)踐（OT拿N）2.遲5、10、40菠Gb棕/s速率枝的帶旦外FE皆C方案,而G.脈79其5提出兼的帶戰(zhàn)外FE機(jī)C方案眨則主羊要用儲(chǔ)于2.貢5G摟b/富s以及宵更高岡的速殃率海綱底光撲纖傳