第7天津大学侯春萍老师通信原理课件之TCM编码调制.pptVIP

* 天津大学电子信息工程学院通信系 * 具有4状态网格图的8PSK的编码增益 编码增益的定义： 对于一个给定的误码比特率，编码增益是指通过编码所能实现的Eb/N0的减少量： 在大信噪比的情况下，编码增益可以写成： * 天津大学电子信息工程学院通信系 * 具有4状态网格图的8PSK的编码增益 对于8PSK系统， 编码系统自由距离： 无编码系统自由距离（4PSK）： 4状态8PSK系统TCM的编码增益为： * 天津大学电子信息工程学院通信系 * 平行路径: 只要状态数小于编码波形的大小M’，网格图就需要平行路径。因此4状态的8PSK网格图需要有平行路径。 若在每个调制信号内有 k 个信道比特被编码，网格图中每个状态向下一状态转移的可能方式应该有 2k 个。 对于编码8PSK系统，每个波形代表n=k+1=3个信道比特或k=2个信息比特 粗略地看，没有平行路径也可满足要求。然而，如果没有平行路径，无法满足前面的规则4和5。所以平行状态是必须的。 * 天津大学电子信息工程学院通信系 * 具有8状态网格图的8PSK的网格图 可以证明该图所示的编码是最佳的，这时不需要平行路径也能满足规则。 0 4 2 6 1 5 3 7 4 0 6 2 5 1 7 3 2 6 0 4 3 7 1 5 6 2 4 0 7 3 5 1 6 7 6 0 0 0 波形号 * 天津大学电子信息工程学院通信系 * 具有8状态网格图的8PSK的编码增益 6、7、6的路径是与全0路径有最小距离的差错事件路径； 由于没有平行路径的限制，所以自由距离平方为： 8状态TCM系统获得的编码增益： * 天津大学电子信息工程学院通信系 * 编译码复杂度的提高 若以增加译码复杂度为代价，增大网格的状态数目，可以获得更大的编码增益； 由于采用了网格编码，因此编码器的复杂度增加有限。但是在接收端，译码的复杂度会大大的增加。 在采用了大规模集成电路的情况下，可以在不扩展带宽的情况下，获得很好的编码增益，因此TCM技术受到人们的普遍关注。 * 天津大学电子信息工程学院通信系 * * 天津大学电子信息工程学院通信系 * 4、卷积编码器 M1 M2 x1 y0 y1 2 个存储单元组成4个状态M2M1(00,01,10,11) 用点（a,b,c,d）表示状态； 从a点开始，经过m=3段之后，后面各段网格结构都是重复的。 * 天津大学电子信息工程学院通信系 * 卷积编码的网格图 00 a 01 b 10 c 11 d 0?00 0 0 0 0 1?10 1 1 1 1 1?11 0?01 1 0 1 0 1 0 0?10 1?00 0 1 0 1 1 0 0?11 1?01 0 1 0 1 * 天津大学电子信息工程学院通信系 * 卷积编码的思想 在网格图上，有些路径是绝对不会发生，如a?c, a?d； b?a, b?b； c?c, c?d等的转移； 在接收端，就只考虑网格图上的路径，以便从中寻找一条与接收到的码序列相同或者差异最小的序列； 在接收时，只有一条正确路径，其余都是错误路径。因此，网格图上路径之间的距离越大，抗信道干扰的能力就越强，这时只要噪声干扰引起误判在一定的范围内，就不会误判。 * 识别器根据属性的好坏为bit（调制）分配波形（信道） * * 关键是：y0y1y2不同的取值，映射成哪一种不同的波形。 * 关键是：y0y1y2不同的取值，映射成哪一种不同的波形。 * 上面对y0y1y2重要性的分析，相当于这个图的分割。 在上面的图中，设A0=1，则可以得到相应的距离计算。 1、Y2要错（从0变到1，或从1变到0），必须跨越距离2； 2、Y1要错，必须跨越距离1； 3、而y0要错，需要跨越距离0.76。 * 在一般数字编码、调制中，比特（1）?信道码元（2）?调制码元（3，8PSK）（对应调制波形）； 在TCM中，比特?信道码元（调制码元，波形），编码与调制结合起来。 * 如原来信号集为2k,扩展后的信号集为2* 2k = 2k+1,相当于增加了一位冗余度,所以p=1）。N是码组数，k是但前码元数、p是冗余码元数。 * 1、为无编码的4进制PAM，以2/3编码效率变换成8进制的PAM信号前后的星座图（k=2,k+1=3）。 2、为无编码的4进制PSK，以2/3编码效率变换成8进制的PSK信号前后的星座图（k=2,k+1=3）。 3、为无编码的16进制QAM，以4/5编码效率变换成32进制的QAM信号前后的星座图（k=4 ,k+1= 5） * 只要有编码存在，信号空间就不是考察编码获得差错性能提高的最恰当空间，这是因为编码是由在信号空间中观察不到的规则和限制定义的。 如果编码系统的信号空间中有两个信号得很近，不能说明系统性能差，因为编码规则不允许在这样两