先进信道编码综述课件.ppt

先进编码技术综述;内容提要;Wireless data traffic will be also increased by 100 times or more every 6-7 year!;The implication from the fixed networks;无线通信的需求 纠错编码概述 Turbo及LDPC码 空时编码 网络编码 ;(一) 编码发展史;香农限提出前的信道容量(1);第一个十年内信道编码的进展;第二个十年内信道编码的进展;第三个十年内信道编码的进展;第四个十年内信道编码的进展;第五个十年内的信道编码的进展;第六个十年内的信道编码的进展;(二)信道编码概述;信道编码原理;一个例子;重复码 ;信息 ;　　　使用纠错码后，在相同的信噪比Eb/No下，误码率(BER)下降；在相同的误码率传送要求下，信噪比要求降低。那么使用纠错码后，相同的信噪比可以传送更多的信息.;钦染硫剑懂葵回倘捍尼酉怕湃砸盎毒掉撩赫众燎队幂垢举皑龋蜘焙稀猪棒先进信道编码综述课件先进信道编码综述课件;无线通信的需求 纠错编码概述 Turbo及LDPC码 空时编码 网络编码 ; 在AWGN信道下,信息传输的可靠性要求为误比特率10-5时,使用纠错编码比只使用BPSK调制节约的 : Turbo码 9.7dB LDPC码 9.9955dB ;LDPC码校验矩阵H的特点 H矩阵要满足以下两个条件： （1）的任意两列（或行）间共同的 “1”的个数不超过1； （2）与码长和校验矩阵H中的行数相比较，行和列中“1”的个数很少；是稀疏的 ;LDPC码;1、LDPC码的编码(续) LDPC码校验矩阵H的构造方法 （1）随机构造(用计算机有哪些信誉好的足球投注网站)； （2）代数方法构造，如用代数几何方法构造，组合方法构造等。 让H矩阵要满足以上两个条件 ;2、LDPC码的译码(续) 基于置信传播的BP迭代译码算法 (考虑平稳离散无记忆AWGN信道中的二元LDPC码 ) BP迭代译码算法图示 ;(三)、Turbo码;1、 Turbo码的编码(续) 　　 Turbo码编码器的一般结构;无线通信的需求 纠错编码概述 Turbo及LDPC码 空时编码 网络编码 ;MIMO系统简介 空时分组码 空时网格码（STTC） 空时分层码（BLAST） ;频谱效率: 0.6-4bps/Hz;MIMO(multiple-output multiple-input) 系统的提出是为了进一步提高无线通信系统容量，它可以在不用增加系统带宽的情况下改善了系统性能，提高了数据速率。 (时间和频率资源是有限的) MIMO系统可以利用传播中的多径分量;h11;h11;信道矩阵;y = Hx + n;MIMO系统原理框图;MIMO系统中的空时编码技术;空时分组码： 空时分组码是根据码子的正交设计原理来构造空时码子 ，空时分组码最早由Alamouti提出的。其设计原则就是要求设计出来的码子各行各列之间满足正交性。 接收时采用最大似然检测算法进行解码，由于码子之间的正交性，在接收端只需做简单的线性处理即可。 ;码字;很显然，这种方法既在空间域进行编码，又在时间域进行了编码，且天线1，2上的发射序列为： 发射序列是正交的：两根天线的发射序列的内积为0； 编码矩阵具有如下特性： 发送天线数为 4;空时分组码的性能;空时分组码的性能;空时网格码（STTC）：空时网格码最早是由V.Tarokh等人提出的，空时网格码是一种将差错控制编码、调制、发射和接收分集联合在一起的设计； 空时网格码设计的码子在不损失带宽效率的前提下，可提供最大的编码增益和分集增益。最大分集增益等于发射天线数。 空时网格码虽然能获得很大的编码增益和分集增益，但是由于在接收端采用维特比译码，其译码复杂度随着天线数和网格码状态数的增加成指数增加.;;1; ;空时网格码的性能;空时网格码的性能; 分层空时码 ：分层空时码最早是由贝尔实验室提出的一种MIMO系统的空时编码技术，即BLAST系统 。分层空时码有:垂直分层空时码V-BLAST、水平分层空时码、对角分层空时码D-BLAST和。 V-BLAST系统处理起来较D-BLAST系统要简单，我们将讨论VBLAST系统。;VBLAST系统框图;分层空时码;分层空时码;水平分层空时码;对角分层空时码;无线通信的需求 纠错编码概述 Turbo及LDPC码 空时编码 网络编码 ;网络编码;传统的网络信息流传输方式是存储转发，但通常无法达到通信的最大流界。网络节点只是对收到的信息进行存储和转发，扮演着转发器的角色。但是从信息理论的观点来说，没有