digital communicaiton_6_信道编码I.ppt

* * * * * * 从发展历程中我们可以看出，从上个世纪中页至今60年里，信道编码技术得到了迅速的发展，积累到今天已经出现了许多新的研究领域，主要包括一下五个方面： * * * * * * * C=Blog2[1+Eb/No]，其中W是信道提供的带宽。 B- 无限大，C=1.44s/n0 增大功率：提高发送功率，提高天线增益，漫射改为波束等。 降低噪声：低噪声器件，滤波，屏蔽，接地，低温运行等。 信道容量一定，减小码率，等效于拉大C-R之差， 这是用增加信道容量的冗余度来换取可靠性。从20世纪50-70年代，主要的纠错方法都以这种冗余度为基础。 * * * * * * 未编码时，信噪比大 编码后，信噪比小 编码方法的编码增益通常是经验值。 可以采用仿真来计算 * * * * * * * * * * * * * * 纠错编码的任务就是要构造出R一定，d0尽可能大的码，或者d0一定R尽可能大的码。 * 纠错编码的任务就是要构造出R一定，d0尽可能大的码，或者d0一定R尽可能大的码。 * * 又称奇偶监督码，分为偶校验码和奇校验码。 信息组m=（mk-1，mk-2, … ,m0)，编码后码字个数n=k+1，C= （cn-1，cn-2, … ,c0) 对于偶校验：cn-1=mk-1, cn-2=mk-2, … ,c1=m0, c0=mk-1+mk-2+ … +m0 * 又称奇偶监督码，分为偶校验码和奇校验码。 信息组m=（mk-1，mk-2, … ,m0)，编码后码字个数n=k+1，C= （cn-1，cn-2, … ,c0) 对于偶校验：cn-1=mk-1, cn-2=mk-2, … ,c1=m0, c0=mk-1+mk-2+ … +m0 * * * * 无线传感网到底是什么呢？ 图显示的是一个典型的无线传感器网络结构。该网络主要由感知网络、传输网络、管理及用户网络等几个部分组成。其典型工作方式为：大量无线传感器网络节点被布设在监测区域内或监测对象周围，节点之间通过自组织快速形成一个感知网络。在感知网络内部，每个节点既是信息的采集和发送者，又是信息的路由者，采集的数据经过多跳被传递到sink节点（汇聚/网关节点）。感知数据在向sink节点传递的过程中，可能需要在中间转发节点逐渐作聚合或融合处理，或者对多个原始数据进行归纳、汇总与推理，从更高的信息层次判断所出现的现象或发生的事件。当感知网络与管理及用户网络距离较远时，为了实现它们之间的相互通信，通常需要借助其它广域网络（如Internet、卫星网络等）进行互联 无线传感网络节点通常非常微小、通信能力有限，而且有时会被布设到通信质量不是很好的环境中，因此，感知信息在回传的过程中，也会受到信道质量的影响或其他干扰。也需要信道编码技术来提高其通信的可靠性性。 图为加州大学伯克利分校开发的无线传感器网络节点SPEC * 除此以外，我们的周围还有各类通信系统，比如无线局域网、无线个域网等等。 总结起来说， 通信的目的就是要把对方不知道的消息高效、可靠地传送给对方，因此，要求通信系统能够高效可靠地传输信息。 通信过程，在从源到目的的通信过程，可能仅包括一段点对点，也可能包括多段点对点。 我们这里将考虑的范围定位在点对点通信。 实际中，基本的点对点通信，是把发送端的消息传递到接收端。这种点对点的通信系统模型如图所示。信道左侧是发送端，右侧是接收端。为了使发送端的原始信号适合在信道中传输，发送设备对原始信号完成某种变换后，再送入信道。信道是信号传输的通道。接收端，接收设备的功能与发送设备相反，它能从接收信号中恢复相应的原始信号。 在实际信道上传输信号时，…… 为了抗击传输过程中的各种干扰，要使系统具有自动检错和纠错功能。这种功能由图中信道编、译码模块来完成。 其中信源编码主要作用就是把信源信号转换为数字信息序列，为了使得欲传输的信源信息在传输速率一定的条件下更多更快的传输，要进行数据压缩，去掉信息中大量多余部分，提高传输效率。 信源编码后的信息序列交给信道编码模块，信道编码对之进行编码，这样得到的信息序列就具有了一定的纠检错能力，然后再经过调制，使之成为适合信道传输的信号。信号在信道传输过程中可能会失真，这种失真信号传输到接收端的接收机，解调后，变成二进制（多进制）数字序列，再经过信道译码将数字序列中的错误纠正过来，交给信宿。 归结来说，在通信系统中，由于传递的信息可能会发生错误，因此引入了信道编码来进行检错、纠错。 * * * 编码就是在信息码元和监督码元之间建立一组关系。根据这组关系，接收端就能够判断在传输码字的过程中，是否发生错误。 在例举一下奇校验。 * 通信原理中讲过，根据研究对象及所关心问题的不同，会使用不同形式的较具体的通信系统模型。 由于