数字声音广播3信道编码二v.pptx

信道编码;主要内容;RS码原理;原理描述： 编码器中信息符号处在传输的码字的最初的m位。这些码字通过一个特有的码字生成多项式除。这个多项式有这样的特点，它的零位在分布谱中有连续的k位零。这种按模计算结果的k位附加在传输的码字m位的后面。 这样结合在一起的字c（x）具有n=m+k位。如果在传输后丧失了这种特点，解码器知道发生了差错。 它可以借助不同的算法和在频域中的运算产生出差错码字E(Z)，这样就能重新恢复出原始的信息R(Z)=C(Z)-E(Z)。在反变换到时域之后在输出端提供原始的信息r（x）。 一个有m信息符号(这里1符号=1字节)和k校验符号的RS码称为RS(m+k,m)码。一个这样的码可以最多校正每个码字k/2个有差错的符号，识别k个有差错的符号。; ;如果每个符号有s个比特，那么RS码最大的码字长度为2s –1 。例如，一个符号为8比特（s=8），一个码的最大码长为28–1=255字节。 RS码的码长可以缩短，这时，不传输的数据符号的数量在编码器中用0来构成，在解码器中重新插入。 例如RS（255，223）码，可将其缩短为RS（200，168），编码器取168数据字节的一个块，再与55个0字节相加，形成一个（255，223）的码字，但是仅仅传输168个数据字节与32个校验字节。 RS码对编码器与解码器要求的处理能力，取决于每个码字的校验符号的数量k。k的值越大意味着，很多干扰都可以消除，但是，要求的计算能力要比k值小时大。;如果在一个符号中出现1比特的差错，就是出现了一个符号干扰，或者在一个符号中所有的比特都发生了错误，这也是符号干扰。 例如RS（255，223）可以消除16个符号干扰。在最坏的情况下，可能出现16比特干扰，每个可能在不同的符号（字节）中，因此解码器可以消除16个比特干扰。在最好的情况下，出现16个整个字节干扰，这样，解码器消除16x8个比特干扰。;;为提高编码效率，将不同的编码器一个跟一个级联起来。第一个编码器（编码率为R1）的称为外编码器，而第二个编码器（编码率为R2）称为内编码器。 级联编解码器原理方块图;如果选择外编码器为块码编码器（例如RS编码器），而内编码器是卷积码编码器或LDPC编码器，那么内??码器可以校正单个的比特差错，外编码器可以校正较短的块差错。 为了能够校正较长的块差错，可在两个编码器之间接入内交织器。内交织器不是添加新的数据冗余，而是对数据重新整理，使原来一个挨一个的比特相互离开一个交织深度I。 ;主要内容;LDPC码是一种特殊的线性分组码。 分组码表示为（n,k），n为码字长度，k为信息位长度，n-k=r为检验位数。每个码字的r个检验比特只与本码字的k个信息位有关。 分组码编码效率R=k/n，R越大，表明分组的传输信息的有效性越高。 线性分组码：码组的信息位与检验位之间的关系可以用一组代数线性方程来表示。（n,k）系统分组码的结构如下：;线性分组码;中国地面数字电视传输系统标准和中国移动多媒体广播标准的信道编码技术，都采用LDPC（Low Density Parity Check）。 是基于随机编码与迭代译码的新一代高效信道编码技术，适合于硬件实现。 LDPC码是一种特殊的线性分组码，可以用校验矩阵来定义。 LDPC码的校验矩阵H是“稀疏”矩阵，也就是说矩阵中的绝大多数元素是0，只有很少一部分元素是1。 根据稀疏矩阵的特点，可以将LDPC码分为规则LDPC码（H矩阵中行和列中“1”的密度固定不变）与非规则LDPC码（H矩阵中行和列中“1”的个数不固定）。;（1）校验矩阵H 在规则LDPC码的H矩阵中，每行中“1”的个数 为tr，每列中“1”的个数为tc，“1”的分布是随机的， 但要保证矩阵的各行是线性独立的，且任何两列中同为“1”的行数不会超过2（最好不超过1）。 线性分组码（n,k）的H矩阵有（n-k）行和n列。 设规则LDPC码稀疏矩阵H中“1”的密度为ρ，一行中“1”的个数tr=nρ（行重），一列中“1”的个数tc=(n-k)ρ （列重）。 通常LDPC码记为 (n,tc ,tr) 信道编码率R = k/n = 1 - tc / tr H矩阵的行数n-k = ntc / tr;（2）校验矩阵H的设计 对于规则LDPC码，先确定参数tc ,tr 根据n，确定H的行数，然后生成(n-k)*n的全0矩阵 再随机地将每行的tr个“0”换成“1”，每列的tc个“0”换成“1” （3）LDPC码的编码;思考题