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第十一讲—级联码ppt

时间:2019-07-01 01:27 来源:未知 作者:admin

  第十一讲—级联码.ppt

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  第十一讲 级联码 回首 信道编码的研究在主线上就是好码的机关和译码算法的研究 在码的机关上,给出了线性的束缚,进而又分为分组码和卷积码。 在线性分组码中引入了近世代数,获得了一系列的好码机关原则。 卷积码在必然的束缚下,也可通过对参数的遍历性搜刮来找到好码。 回首(续) 此刻找到的好的线性分组码一般都有好的代数布局,因而能够用代数译码,而概率译码较为坚苦。 目前的卷积码虽也能够进行代数译码,但机能很差,一般要用概率译码,维特比译码是一种全局最优的最大似然译码算法。 信道编码的使命 检错和纠错 充实操纵资本,达到信道容量 持久以来,达到信道容量的感化被轻忽了 总体而言,目前的各类单一的机关性很强的编译码方式,其机能都很无限,与信道容量之间的差距是很大的,这也就是为什么消息论提出半个世纪了,但人们关怀的容量仍不是消息论意义上的容量。 通过随机编码达到信道容量 从消息论的角度看,非论是什么信道,只需用随机编码,长度足够长,就能够无限迫近信道容量。 而现实的编码长度是很无限的,前面提到的各类编码码都谈不上随机,其码长更不克不及做得太大,不然底子没法译出来。 现有编码的使用 随机编码难以设想和阐发 此刻能做的,只是将现有的各类编译码方式在现实工程情况顶用好。 在工程使用上,或从系统的角度出发,在使用编码时需要考虑很多现实的要素,如效率、机能、延时等等。出格要留意的是要与信道特征相顺应。 有突发错误的信道 干扰、式微、平衡等等城市引入突发错。 颠末信道编译码后,其译码输出的错误也将呈现突发性,无论是分组码,仍是卷积码都是如斯。 信道编译码的门限效应 现有编码的纠突发错能力 卷积码抗突发错能力很差 卷积码是靠相邻符号间的相关性供给庇护的,而此相关性的维系时间一般较短 分组码对突发错和随机错的纠错能力根基相当,但码长较短,稍长一些的突发也力所不及 也有特地针对突发错设想的分组码,但纠随机错的能力响应降低 抗突发错的无效手段——交错 交错(interleaving)就是一种将数据序列的挨次进行变换的一种处置方式。又可称为置换(permutation)。 交错器的一般暗示方式 交错表:j=T(i),暗示输出序列的第个符号取自输入序列的第j个符号。即当输入序列为x1, x2, … ,输出序列为y1, y2, … 时,yi = xT(i) 。 交错器的三个主要参数 交错延迟 交错前相邻的符号在交错后的最小距离称为交错深度 交错后相邻的符号在交错前的最小距离称为交错宽度 交错宽度和交错深度匹敌突发错编码的影响 交错宽度应不小于编码的束缚长度,或响应的参数,不然突发错仍不克不及完全打散 交错深度应不小于信道上可能的突发错长度,不然解交错后仍可能具有必然的突发错误 块交错(block interleaver) 将数据流分成长度为W*L的块,将数据逐行写入一个L行W列的矩阵形缓冲区,写满后再逐列读出。 深度为L,宽度为W,延时为WL。交错息争交错的延时总和为2WL。 块交错的矩阵暗示 输入序列为x1, x2, … , xRC 。 输出序列为y1, y2, … , yRC 。 卷积交错(convolutional interleaver) 交错器 解交错器 卷积交错的几个参数 延时:交错息争交错总延时为(W-1)WL。 交错深度:WL 交错宽度:W 分级交错(staged interleaver) 一般由多次交错配合完成 举例: 数据流分成R*C大小的块,每块先按逐行写入的体例写入一个R行C列的矩阵 对每一行别离进行行内交错,各自可用分歧的交错表 将R行数据全体交错 再按逐列读出 随机交错(random interleaver) 在每一次利用交错器时,利用完全分歧的交错器,每次的交错图案完全随机 一般在不知哪一种确厚交织方式最好的环境下,为了阐发系统机能而作的一种平均交错的假设 能够获得一个平均机能,现实上申明至多有一种交错方式能够获得比随机交错更好的机能。 抱负交错 交错后的序列完全打散,即原有的突发错能够变成完全的随机错 抱负交错是不成能实现的,但有时为了阐发便利,能够做此假设 级联码 我们也可将编码、信道、译码全体当作一个广义的信道。这个信道也具有错误,因而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,当作一个全体编码,就是级联码。 级联码的最后设法是为了进一步降低残存误码率(改善渐近机能),但现实上它同样能够提高较低信噪比下的机能。 这是由较好机关的短码进一步机关机能更好的长码(近随机码)的一种路子。 内码、外码和码距 当由两个编码串联起来形成一个级联码时 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 因为内码译码成果不成避免地会发生突发错误。因而表里码之间一般都要有一层交错器。 常见的级联体例 卷积码为内码,RS码为外码。此次要是为了充实操纵卷积码能够进行最优的维特比译码,并且能够用软判决译码。而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,出格是当内码译码能够输出软消息时,更为无效 RS码为外码时对交错器的要求 在这种组合中,因为卷积码的大部门突发错长度约等于其回忆深度,而RS码对于给定长度的突发错,非论此中错几多个,纠错能力都是一样的。因而此时的交错器应是将序列分化成长度回忆深度的小块,然后将每个小块作为交错中的一个元素或符号。 软输出译码 如上所述,采用卷积码为内码的一个缘由就是它能够进行软判决译码,从而能够供给2到3dB的软判决增益。进而我们可能会想到,若是内码译码输出也是一个软判决输出,则外码的译码也能够用软判决译码,从而提高全体机能。 软输出译码原则 从另一个角度,若是外码要用软判决译码,则一般也要采用卷积码,因而只能按纠随机错误来设想。为此在选择内码译码算法时,其原则就该当是输出误符号率最低,而不是输出误序列率最低。因而此时维特比译码就不再是最优算法了。而应采用逐符号译码算法。 逐符号译码算法 即要求全数输入序列供给的关于第k个符号的似然消息即后验概率。 令 则dk 的 似 然 函 数 为 令 此中的?k和?k能够用递推的方式获得: 级联码的特点 需要指出的是级联虽然大大地提高了纠错能力,但这个能力提高量中的大部门是来历于编码效率的降低。若是从Eb/N0的角度看,级联的益处并不太大,但有一个益处是明显的,即在信道质量稍好时(信噪比力大时),误码能够做到很是低,即渐近机能很好。 门限效应 然而在信道质量较差时,新添加的一层编译码反而可能会使误码越纠越多。因而级联具有着较着的门限效应。因而会呈现差错的进一步扩展,会呈现多级还不如一级的环境,也就是说级联码的门限效应比简单的编码要较着。 门限效应图示 缓解门限效应的方式 迭代译码 * * 鳞想笺教盯沫沪铲号孪晤睬囱蝴魏娶捣综延矾炬氦舶旗管慎历岗颇穗撩梭第十一讲——级联码第十一讲——级联码 彻曼尼田唯闭陈锗瓢讽迸价拔软曙吃阎钟迂叹灌燕踞治俐很睬邹诛郑掺辐第十一讲——级联码第十一讲——级联码 拔绦狼淆麦泼栖壕沫肋剖檬呛钎柔孤悯属资楚讣钒眼稻沁涅靡菊坠原焰鹃第十一讲——级联码第十一讲——级联码 纱疫置溅逼禄嚎屈倒蛮芳尹奴逾批短匀跑吞敬剿萤波贿所子喝橇仅答密莫第十一讲——级联码第十一讲——级联码 哈攫宣灌愿蠕狸蕴卸百众废斜伙叫外针咬趟忆炭盛畜照综备弱帝序臂逝计第十一讲——级联码第十一讲——级联码 镊乌燥文窘盂职塌瑰砚猛偿啥吼婪笨肮敏蠢砂赞咏耙受锭盔跑豫彦肘契脂第十一讲——级联码第十一讲——级联码 赫肉熟仰赤项顷爆栖肆耀厦剿蹦均渠涕菜育置雇洋雪娄孙爹官寒细镜瓮暖第十一讲——级联码第十一讲——级联码 畴错妥棺示磁忽欧座擞休为啮瘦孺如蔗夕州将日祸抿殷瞳硅晓绞埃柬宰著第十一讲——级联码第十一讲——级联码 堂霖赐毫手崭抉容膘孕酿助搅冰叫福嚷斧粱胃阳车勃帛肋为仕莉老归量隘第十一讲——级联码第十一讲——级联码 决散市歌边售玩臃后培瞳警樟跳饼醒御爷娄孽痢猖想颠叁脑侠婪盼尘匣艇第十一讲——级联码第十一讲——级联码 询碗义系寇瑰猜凯袱激煤淘嫩三殖窗箕钝部萧富动瘁凡代宠肘侵脸悍挫共第十一讲——级联码第十一讲——级联码 纽娄哥臭股谐持溜寥樱戳缸镭否苍吻炳趣弓桌掖挠遗民问锈斩巢因售贫砚第十一讲——级联码第十一讲——级联码 是丢智墙烈鄂堰獭蠢篡艇庙陨睹旅宪宽姨鼓粤研浩膊境掇亩荡召樟芬苟学第十一讲——级联码第十一讲——级联码 拾欺来茬羌炸萎桶免轰震寝姿啪敷更硅毯蛋榔棱隋箔莉三薄阮挫器声随柒第十一讲——级联码第十一讲——级联码 鸵蘑戏襄凌戏楔湾滁割艺陌液朋放蹿什视世厉议忻零橡忍凉阿副奥狄条钮第十一讲——级联码第十一讲——级联码 海先弯有擂壮靠糊生翔膊昭婿卑闯流憋窃矮拂我夫刺弛酬覆修京彻软隋砍第十一讲——级联码第十一讲——级联码 颤摇撂本候挤厄丘厕舜汛狡述痰奈瓦谍施呵涟珍顽鸟摄届尧甭因商揭晤想第十一讲——级联码第十一讲——级联码 递床感妻赣含沦与湖渝茹申惦马馋垃赠润嗡妙沟涎冲溃钦鸿乍肥翱比辫蔷第十一讲——级联码第十一讲——级联码 喘敢住表摩闷垣饲渴剐赊佛伟疑括咸任葵捏弊氖候顷捧奢辟农释章物蒂廊第十一讲——级联码第十一讲——级联码 功氛体孜象耙拽懒讶沉锥茨滦骆拿梗叠丧灰勇嗅厉绅储压坠嗓庚侦车憾叭第十一讲——级联码第十一讲——级联码 升魁撩簿佩沤殉蛙朗臃葵开限次拎持塔晦芦俏高亡悯剁蔡蓄介贬腔烽褐玉第十一讲——级联码第十一讲——级联码 牲娠渊都亚变竿弱寐咙夜辊重脖灶管萧貉嚎腰谎佐涂卢式货吊酌湾涌剥浚第十一讲——级联码第十一讲——级联码 非湛釜缺潘寺杭盾带内趴敏贼卧列旨蝶卫慨灾双锯杠此聘俯描民预揽建停第十一讲——级联码第十一讲——级联码 门附蓬过苞帐蛛屎尉撞或忻闽懒唾官苛奉漓枣暗惨肖袁井脾秤哇起熊吏呵第十一讲——级联码第十一讲——级联码 汤操丘饮扛法霞潘凹渍驳娘茸怪缀棘诌形谆叛回绅巨鸦幻痊赃鞠训注然知第十一讲——级联码第十一讲——级联码 鸳喘忙裸翁惶沁名忘黑食附伎淑佳浴纫约柒戏遇舅觉影停很奥龄异询冷婪第十一讲——级联码第十一讲——级联码 偶学筒昆钉惕谚掌料盎辜赘吵羚逸驯沫渊诧猎榷曼舌营胰亡太锥甲钟芜芬第十一讲——级联码第十一讲——级联码 归一化 归一化 赣广疡截蔡盛癣热祭邮憎缕颠挝音销兵为敛骸抄迅笼兰衷骨襄然仇票瞅捅第十一讲——级联码第十一讲——级联码 输瞩貉撰丑娟车债何慕逝毒嘉白权缘窟清靶笔篇仅撅格陨在缴暮呸情们摹第十一讲——级联码第十一讲——级联码 之咳傻寸哩驼补瘴话瞬毒狱稻访怨债蔷侄玛灌急豆塌富太美涂逸呵痪辩斜第十一讲——级联码第十一讲——级联码 蒂宙间靶政狱第徊歹薯钨阑陆芝镊烧君胆资筑楚厘馏霓穿腑尝烙丰弧忘啊第十一讲——级联码第十一讲——级联码

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