移动通信网络规划：信道编码.docx

1、信道编码一、信道编码概述首先我们先来看一般通信系统模型，通信系统包含的种类很多，比如电报、电话、广播、遥测等，这些系统都可看成信息传输系统，那么信息在传输过程中会由于噪声和干扰的存在，使得发送的码字与接收的码字之间存在差异，这种差异称为差错，信道噪声、干扰越大，码字产生错误的概率也越大。因此为了保证信息传输的有效性和可靠性，在发送端对信源进行信源编码、信道编码、译码等过程，而在接收端进行解码等反操作来保证信息的正确传送。什么是信源编码呢？它的主要作用就是把信源的模拟信号转变为数字信号，减小量化误差，压缩冗余度，提高数字信号的有效性。而信道编码，又称差错控制编码，是数字信号在传输过程中由于信道传

2、输特性不理想或噪声的存在导致接收端产生误码，为了减少误码的产生，采用信道编码进行检错纠错，从而提高数字通信的可靠性。因此，信源编码和信道编码冗余度的主要区别是：信源编码是压缩随机的冗余度，信道编码是增加有规律的冗余度。信道编码又称为抗干扰编码或差错控制编码，用来改善数字通信系统传输质量，提高系统的可靠性。如何使消息传输后发生错误最少？也就是说如何对信源进行检错纠错？这就是要学习的什么是信道编码，它的工作原理是什么。所谓信道编码，是在信息码元中插入一些冗余码元，从而使整体码元具有一定规律，当出现错误传输时,可以通过规律对错误码元进行检测乃至纠正。信道编码的主要技术指标有传输速率和差错率等。传输速

3、率包括码元传输率和比特率，码元传输率指每秒钟通过信道传输的码元数，比特率指每秒钟通过信道传输的信息量。差错率包括码元差错率、比特差错率和码组差错率。码元差错率指在传输的码元总数中发生差错的码元数所占的比例，简称误码率。比特差错率指在传输比特数中发生差错的比特数所占的比例。码组差错率：指在传输的码组总数中发生差错的码组数所占的比例。二进制中，码元差错率就是比特差错率。根据不同的应用场合对差错率有不同的要求，计算机数据传输，一般要求比特差错率小于10*10",在遥控指令和武器系统的指令系统中，要求有更小的误比特率或码组差错率。二、信道编码的分类按码的用途分：检错码、纠错码、纠删码按监督码

4、元与信息码元的关系分：线性码、非线性码按对信息码元处理方式分：分组码、卷积码按信息码元在编码前后是否相同分：系统码、非系统码按纠检错类型分：纠/检错随机、纠/检突发错三、检错纠错原理检错原理：信源在传输过程中出现误码是必然的：在有噪声和损失存在的信道中，输入符号与接收符合不难一一对应，传输错误和判断错误的情况总会存在。同时误码的产生具有不可预知性：误码是随机发生的，接收端并不了解是否发生了误码，更不知是哪个码元出现错误。纠错原理：不仅知道有错，还应知道是哪个码元出现错误。双连码只能检错，不能纠错，因为冗余不够。冗余的加入，拉大了许用码字之间的汉明距离，就有可能区别误码与各个许用码字之间汉明距离

5、的不同，从而判断误码可能的来源。下面我们来看一个例子来了解什么是最小汉明距离，简单来说就是比较两个长度相等的的码组，判断它们之间不相同的码元个数即为最小汉明距离，我们看C1和C2两个码组,第一位和第三位是相同的，均为0,其余三位都不同，所以最小汉明距离为3。而C1和C4对比，只有第四位相同，均为0,其余四位都不同，所以最小汉明距离为4。三、四种差错控制方式1、前向纠错法FEC所发码具有纠错能力，收端接收后自动纠错。无需反向信道，实时性好，所发码具有纠错能力，译码自动纠错，设备复杂，传输效率低。2、检错重发法ARQ所发码具有检错能力，收端接收后判决是否出错，通过反向信道发送判决结果，发端据此决定是否重发。译码设备简单，对突发错误有效，但要求有反馈信道。3、混合纠错法HEC编码既有纠错能力也有检错能力，收端收到信息码组后再收端进行检测。再纠错范围内：纠正；超出范围：通过ARQ方式进行重发。4、信息反馈法IF收端接收到信息后，将所收到的信