CDMA的语音编码与信道编码
摘要：随着3G移动通信技术的逐步实现以及移动通信与互联网的融合，全球正迅速步入移动信息时代。CDMA已被广泛接纳为第三代移动通信的核心技术之一，它具有优越的性能。本文主要介绍CDMA中常用的语音编码技术与信道技术。
关键词：语音编码信道编码受激励线性编码码激励线性预测编码矢量和激励线性预测编码编码器解码器卷积码
1 CDMA中的语音编码技术
语音编码为信源编码，是将模拟信号转变为数字信号，然后在信道中传输。在数字移动通信中，语音编码技术具有相当关键的作用，高质量低速率的话音编码技术与高效率数字调制技术相结合，可以为数字移动网提供高于模拟移动网的系统容量。目前，国际上语音编码技术的研究方向有两个：降低话音编码速率和提高话音质量。
1.1 语音编码技术的分类
语音编码技术有三种类型：波形编码、参量编码和混合编码。
●波形编码：是在时域上对模拟话音的电压波形按一定的速率抽样，再将
幅度量化，对每个量化点用代码表示。解码是相反过程，将接收的数字
序列经解码和滤波后恢复成模拟信号。波形编码能提供很好的话音质
量，但编码信号的速率较高，一般应用在信号带宽要求不高的通信中。
脉冲编码调制（PCM）和增量调制（ΔM）常见的波形编码，其编码速率
在16～64kbps。
●参量编码：又称声源编码，是以发音模型作基础，从模拟话音提取各个
特征参量并进行量化编码，可实现低速率语音编码，达到2～4.8kbps。
但话音质量只能达到中等。
●混合编码：是将波形编码和参量编码结合起来，既有波形编码的高质量
优点又有参量编码的低速率优点。其压缩比达到4～16kbps。泛欧GSM
系统的规则脉冲激励-长期预测编码（RPE-LTP）就是混合编码方案。1.2 CDMA的语音编码
CDMA系统如同其它数字式移动电话系统，它也采用语音编码技术来降低语音的编码速率。CDMA系统的语音编码主要有从线性预测编码技术发展而来的激励线性预测编码QCELP和增强型可变速率编码EVRC。目前13kbpsCELP语音编码已达到有线长途的音质水平，我国已正式将CELP编码列入CDMA标准中。总之，CDMA系统中所使用的编码技术是对现有编码技术的有机组合和高效利用。
(1) QCELP 受激线性预测编码
QCELP，即QualComm Code Excited Linear Predictive（QualComm受激线性预测编码）。美国Qualcomm通信公司的专利语音编码算法，是北美第二代数字移动电话（CDMA）的语音编码标准（IS95）。这种算法不仅可工作于4/4.8/8/9.6kbps等固定速率上，而且可变速率地工作于800bps～9600bps之间。Q4401、Q4413单片语音编码器就是基于这种编码算法。QCELP算法被认为是到目前为止效率最高的一种算法，它的主要特点之一是使用适当的门限值来决定所需速率。门限值随着噪声电平变化而变化，这样就抑制了背景噪声，使得即使在喧闹的环境中，也能得到良好的话音质量，CDMA8Kbps的话音近似GSM 13Mbps的话音。CDMA采用QCELP编码等一系列技术，具有话音清晰、背景噪声小等优势，其性能明显优于其他无线移动通信系统，语音质量可以与有线电话媲美，并且无线辐射低。
(2) CELP 码激励线性预测编码
CELP 码激励线性预测编码是Code Excited Linear Prediction的缩写。CELP 是近10年来最成功的语音编码算法。CELP语音编码算法用线性预测提取声道参数，用一个包含许多典型的激励矢量的码本作为激励参数，每次编码时都在这个码本中搜索一个最佳的激励矢量，这个激励矢量的编码值就是这个序列的码本中的序号。CELP已经被许多语音编码标准所采用，美国联邦标准FS1016就是采用CELP的编码方法，主要用于高质量的窄带语音保密通信。CELP (Code-Excited Linear Prediction) 这是一个简化的LPC 算法，以其低比特率著称(4800-9600Kbps)，具有很清晰的语音品质和很高的背景噪音免疫性。
CELP是一种在中低速率上广泛使用的语音压缩编码方案。它综合使用了线性预测、矢量量化、感觉加权、A-B-S（综合分析法）等技术，在4～16kbps的速率上，是电话宽带语音编码得到很高的编码质量。编码器的基本原理框图如图
1.2-1所示。与LPC模型类似，CELP模型中也有激励信号和声道滤波器，但它的激励信号不再是LPC模型中的二元激励信号。在目前常用的CELP模型中，激励信号来自两个方面：长时基音预测器（又称自适应码本）和随机码本。自适应码本被用来描述语音信号的周期性（基音信息）。固定的随机码本则被用来逼近语音信号经过短时和长时预测后的线性预测余量信号。从自适应码本和随机码本中搜索出的最佳激励矢量乘以各自的最佳增益后相加，便可得到激励e(n)。它一方面被用来更新自适应码本，另一方面则被输入到合成滤波器H(z)以得到合成语音^s(n)。^s(n)与原始语音s(n)的误差通过感觉加权滤波器W(z)后可得到感觉加权误差信号e(n)。使e(n)均方误差为最小的激励矢量就是最佳激励矢量。
图 1.2-1 CELP编码其原理框图
CELP的解码过程已经包含在编码过程中。在解码时，根据编码传输过来的信息从自适应码本和随机码本中找出最佳码矢量，分别乘以各自的最佳增益并相加，可以得到激励信号e(n)，将e(n)输入到合成滤波器H(z)，便可得到合成语音s(n)。可以看出，搜索最佳激励矢量是通过综合出重建语音信号进行的。这种通过综合来分析语音编码参数的优化方法称为综合分析法，即A-B-S 方法。采用这种方法明显提高了合成语音的质量，但也使编码运算量增加不少。固定码本采用不同的结构形式，就构成不同类型的CELP。例如采用代数码本、多脉冲码本、矢量和码本的CELP分别称为ACELP、MP-CELP和VSELP编码。
CELP算法简介：
线性预测：
∑
=-
-
=
p
1
i
i
)
i
n
(
y
a
)
n (
y?
y(n)
从语音产生的机理出发，对人发音模型的有关参数进行编码，即分析-合成编码，可获得较好音质的同时有效降低编码率，其中最具代表性的是线性预测编码(Linear Prediction Code-LPC)和码激励线性预测编码(Code Excited Linear Prediction Code-CELP)。 LPC 的基本原理是根据人发声特点来建立语音产生的 数学模型。人发声时有清音和浊音之分，清音无基音，呈现与白噪声类似的平坦频谱，所以可用白噪声作为清音的激励；浊音则有振动的基本频率(基音)，故可用具有一定基音频率的脉冲源作激励；而人的声管相当于一组滤波器，对不同的激励产生不同的响应，形成特定声音的输出。
为了提高重建话音的自然度，编码端可以增加一组预测滤波器，采用闭环LPC 结构，由特征参数激励得到预测信号，将此信号与原信号s(n)相减得到残差信号e(n)，把此信号与有关参数一并编码传送，在解码端进行误差修正可有效改索引a 增益a
0255子帧延迟自适应码本
?
索引s
随机码本
511增益s ?
⊕线性预测滤波器线谱参数
语音信号更新
善语音质量。
但此时将降低编码效率。不过如果我们能对一定时间内残差信号可能出现的各种样值的组合按一定规则排列构成一个码本，编码时从本地码本中搜索出一组最接近的残差信号，然后对该组残差信号对应的地址编码并传送，解码端也设置一个同样的码本，按照接收到的地址取出相应的残差信号加到滤波器上完成话音重建，则显然可以大大减少传输比特数，提高编码效率。这就是CELP编码的基本原理。
它有两个预测滤波器，短时预测计算每一采样的残差，长时预测计算每个子帧(5ms)的残差。由码本取出的激励e(n)经长短时预测后得到预测值,与输入信号s(n)相减得到差值，将此差值通过感知加权滤波器，以最小均方误差准则(LMS)判定最佳激励码本e(n)。
对CELP来说关键是码本。如果码本编得好，就可以在低码率下获得较好的语音质量。由于自80年代以来，国际上一些著名的通信研究机构和大学大力开展了这种高质量低码率编码技术的研究，一些算法迅速走向了成熟，见表1。进入90年代，随着DSP技术的发展，这些成果得到了广泛应用。如1989年通过的数码率为13.6Kbps，采用规则脉冲激励-长时预测算法的语音编码标准，在误码率为10-3的GSM用信道中传输，话音质量不降低；而码速率为5.6Kbps的VSELP编码则足以使现有的GSM扩容1倍；ITU于1995年下半年通过了具有长话音质的8Kbps编码标准，它采用共轭结构代数(CSA-CELP)算法，将用于第三代移动通信系统；具有多种码率的IS-96则是美国Qualcomm公司为CDMA 研制的又一种CELP编码。总的来说，语音压缩倍率越高，数码率越低，编码算法也越复杂，在实时压缩的条件下就不可能用逻辑电路实现，也不会用体积大、速度慢、成本高的微机实现，此时DSP是一种合适的选择。有资料表明，在无线基站系统中，单片机TMS320C6201可实时完成30个信道的语音编解码任务。
CELP 码激励线性预测编码的特点：
改善语音的质量：
1.对误差信号进行感觉加权，利用人类听觉的掩蔽特性来提高语音的主观质
量；
2.用分数延迟改进基音预测，使浊音的表达更为准确，尤其改善了女性语音的
质量；
3.使用修正的MSPE准则来寻找“最佳”的延迟，使得基音周期延迟的外形
更为平滑；
4.根据长时预测的效率，调整随机激励矢量的大小，提高语音的主观质量；
5.使用基于信道错误率估计的自适应平滑器，在信道误码率较高的情况下也能
合成自然度较高的语音。
结论：
1.CELP算法在低速率编码环境下可以得到令人满意的压缩效果。
2.使用快速算法，可以有效地降低CELP算法的复杂度，使它完全可以实时地
实现。
3.CELP可以成功地对各种不同类型的语音信号进行编码，这种适应性对于真
实环境，尤其是背景噪声存在时更为重要。
(3) VSELP 矢量和激励线性预测编码
VSELP矢量和激励线性预测编码是Vector Sum Excited Linear Prediction的缩写。这种算法采用三个码本作为激励信号，其中两个是随机码本，一个是自适应码本，最终的激励信号是三个激励矢量的和。美国电信工业协会（TIA）选择8kbpsVSELP算法作为北美第一代数字蜂窝移动电话的编码标准（IS54）。日本的全速率数字移动电话也采用VSELP算法作为语音编码标准（JDC），速率为6.7kbps。
VSELP语音编码器可以利用合理的计算复杂性达到最高的可能的语音质量，同时提供给信道误差韧性，这些目标对于远程通信应用中的公认的低数据率(4.8～8kpbs)语音编码至关重要。
VSELP语音编码器通过有效利用构造的激励码本达到上述目标，这种结构的激励码本降低了计算的复杂性并提高了对信道误差的韧性，两个VSELP激励码本便可以达到上述性能，同时也使用了可以达到高编码效率的新型增益量化器，并且具有对信道误差的韧性。新型的适应前／后置滤波器的设计提高了重建的语音质量。
下面针对8kbps和4.8kbps两个VSELP编码器的实例展开。
图1.2-3是VSELP语音的解码器的方框图。VSELP codec总共利用三个激励源，其一来自长项(节距)预测状态或适应性码本；其余的源来自VSELP激励码本之一或之二。
对于8kbps编码器采用两个VSELP码本，每个码本包含的信息量相当于128个矢量；而4.8kbps的编码器仅利用一个VSELP码本，包含相当于2048个矢量的信息量。这两个或三个激励源与它们相应的增益相乘，并求和得出组合的激励序列ex(n)，处理完每一子帧后，ex(n)用于更新长项滤波器状态，合成滤波器是直接十阶全极点滤波器，LPC系数每20ms帧编码一次，通过内插(对8kbps系统)每5ms子帧更新一次，激励参数每子帧内也更新。
4.8kbps系统利用帧长为30ms，子帧长为7.5ms，子帧内一采样数分别为：8kpbs为40，4.8kpbs为60，采样率为8kHz。节距(pitch)前置滤波器和频谱后置滤波器用于提高重建的语音质量。
图1.2-3 VSELP语音解码器
表1.2-3.1和表1.2-3.2表示8kbps和4.8kbps的VSELP编码器的字段分配。十个LPC系数利用反射系数的标量量化编码；表示每帧平均语音能量的Sq也每帧编码一次；激励增益作矢量量化，对于8kbps系统为每子帧8bit(GS-P0-Pl 代码)，而对于4.8kbps系数为7位(Gs-P。代码)。
表1.2-3.1 8kbps编码器的字段分配
2 CDMA中的信道编码技术
信道编码技术是第三代移动通信的一项核心技术。在第三代移动通信系统主要提案中（包括W-CDMA和cdma2000等），除采用与IS-95CDMA系统相类似的卷积编码技术和交织技术之外，还建议采用Turbo编码技术及S-卷积码级联技术。
2.1 CDMA2000中的信道编码技术
(1) Turbo码
为了适应高速数据业务的需求，CDMA2000中采用Turbo编码技术（编码速率可以是1/2、1/3或1/4）。Turbo编码器由两个递归系统卷积码（RSC）成员编码器、交织器和删除器构成，每个RSC有两路校验位输出，两个RSC的输出经删除复用后形成Turbo码。编码器一次输入Nturbobit，包括信息数据、帧校验（CRC）和保留bit，输出（Nburbo＋6）/R符号。Turbo译码器由两个软输入软输出的译码器、交织器和去交织器构成，两个成员译码器对两个成员编码器分别交替译码，并通过软输出相互传递信息，进行多轮译码后，通过对软信息作过零判决得到译码输出。
Turbo码具有优异的纠错性能，但译码复杂度高，时延大，因此主要用于高速率，对译码时延要求不高的数据传输业务。与传统的卷积码相比，Turbo码可降低对发射功率的要求，增加系统容量。在CDMA2000中，Turbo码仅用于前向补充信道和反向补充信道中。
Turbo编码器采用两个并行相连的系统递归卷积编码器，并辅之以一个交织
器。两个卷积编码器的输出经并串转换以及凿孔（Puncture）操作后输出。相应的，Turbo解码器由首尾相接、中间由交织器和解交织器隔离的两个以迭代方式工作的软判输出卷积解码器构成。虽然目前尚未得到严格的Turbo编码理论性能分析结果，但从计算机仿真结果看，在交织器长度大于1000、软判输出卷积解码采用标准的最大后验概率（MAP）算法的条件下，其性能比约束长度为9的卷积码提高1至2.5db。目前Turbo码用于第三代移动通信系统的主要困难体现在以下几个方面：1）由于交织长度的限制，无法用于速率较低、时延要求较高的数据（包括语音）传输；2）基于MAP的软输出解码算法所需计算量和存储量较大，而基于软输出Viterbi的算法所需迭代次数往往难以保证；3）Turbo编码在衰落信道下的性能还有待于进一步研究。
（2）RS编码
RS编码是一种多进制编码技术，适合于存在突发错误的通信系统。RS解码技术相对比较成熟，但由RS码和卷级码构成的级联码在性能上与传统的卷积码相比提高不多，故在未来第三代移动通信系统采用的可能性不大。
2.2 W-CDMA中的信道编码技术
W-CDMA信道编码类型主要有两种:正交短扩谱码和非正交的长、短置乱码。正交短扩谱码用于信道编码, W—CDMA的信道编码部分包含纠错编码和交织。E1SI和ARIB都提出了各自的方案，两方案的操作步骤基本相同。首先，业务直接进入信道编码器，或几种业务经过第一级业务复用进入信道编码器；接着在信道编码器中作第一级编码、交织和速率适配。ETSI建议先交织，再作静态速率适配；ARIB建议先作业务专用速率适配，再作可选的交织。接下来作第二级复用、速率适配和交织。ETSI称第二级速率适配为动态速率适配，为上行链路专有，且这一步的交织为帧内交织；而ARIB建议了一种新的交织方法，叫做多级交织方法(Multi—stage Interleaving Method，简称MIL)；最后，数据映射到一个或多个DPD—CH。 W—CDMA传输信道提供了两类纠错方式：前向纠错(FEC)和自动重发请求(ARQ)。FEC是无线业务最基本的纠错方式，ARQ作为一种补充方式尚未作详细讨论。在FEC方式中，ETSI又建议了三种前向信道纠错码，它们分别是：
·卷积码。用于误码率为10-3级别的业务，典型的有传统的话音业务。类似
于第二代移动通信系统，提案中用到了约束长度为9、码率为1／2和l／3的卷积码。典型情况下，1／3码率的卷积码用于正常(非打孔)模式下的专用传输信道(DCHs)，而1／2码率的卷积码用于打孔模式下的DCHs。
·外RS码+外交织+卷积码。典型应用是用于误码率为10-6的业务中。RS 码为256进制，码率大约为4／5。信道编码中的级联用到基于256进制符号的外交织，交织的宽度等于RS分组码的码长。交织的范围可在20ms和150ms之间变化，属于帧间交织。它的优点是有系统的编码理论基础，技术成熟；与turbo 码相比，其缺点是硬件复杂，可能会引入较大的时延。
·Turbo码。是ETSI提出的用于高数据率(32kbps以上)、高质量业务的备选方案。日本ARIB较晚的版本(1998年7月)已用Turbo码取代了串行级联码，作为高质量业务的纠错编码方案。Turbo码的优点有性能接近香农限、译码算法的硬件实现较串行级联码简单等。缺点是目前缺乏理论依据，它的性能分析都是建立在仿真的基础上，有可能引入较大的时延。
Turbo码最早由韩国和北美的cdma2000标准提出，用于第三代移动通信系统的信道编码方案，经研究发现有较好的性能后，W—CDMA等其它标准也纷纷转而采纳。从中可以看到信道编码在整个移动通信系统中具有相对独立的地位，也可以看到标准制定后并非一成不变，还需要不断跟踪并融合先进的技术，以求完善。
·业务专用编码(例如某些类型的话音编解码的不等纠错保护)。业务专用编码允许除以上编码方案外的其它编码方案，为U—TRA第一层提供了更大的灵活性。
数据的编码与调制 如前所述，网络中的通信信道可以分为模拟信道和数字信道，分别用于传输模拟信号和数字信号，而依赖于信道传输的数据也分为模拟数据与数字数据两类。为了正确地传输数据，必须对原始数据进行相应的编码或调制，将原始数据变成与信道传输特性相匹配的数字信号或模拟信号后，才能送入信道传输。如图6-20所示，数字数据经过数字编码后可以变成数字信号，经过数字调制（ASK、FSK、PSK）后可以成为模拟信号；而模拟数据经过脉冲编码调制（PCM）后可以变成数字信号，经过模拟调制（AM、FM、PM）后可以成为与模拟信道传输特性相匹配的模拟信号。 图6-20 数据的编码与调制示意图 6.3.1 数字数据的数字信号编码 利用数字通信信道直接传输数字信号的方法，称作数字信号的基带传输。而基带传输需要解决的两个问题是数字数据的数字信号编码方式及收发双方之间的信号同步。 在数字基带传输中，最常见的数据信号编码方式有不归零码、曼彻斯特编码和差分曼彻斯特编码3种。以数字数据011101001为例，采用这3种编码方式后，它的编码波形如图6-21所示。 1.不归零码（NRZ，Non－Return to Zero） NRZ码可以用低电平表示逻辑“0”，用高电平表示逻辑“1”。并且在发送NRZ码的同时，必须传送一个同步信号，以保持收发双方的时钟同步。 2.曼彻斯特编码（Manchester） 曼彻斯特编码的特点是每一位二进制信号的中间都有跳变，若从低电平跳变到高电平，就表示数字信号“1”；若从高电平跳变到低电平，就表示数字信号“0”。曼彻斯特编码的原则是：将每个比特的周期T分为前T/2和后T/2，前T/2取反码，后T/2取原码。 曼彻斯特编码的优点是每一个比特中间的跳变可以作为接收端的时钟信号，以保持接收端和
信息论与编码 《信息论与编码》这门课程给我带了很深刻的感受。信息论是人类在通信工程实践之中总结发展而来的，它主要由通信技术、概率论、随机过程、数理统计等相结合而形成。它主要研究如何提高信息系统的可靠性、有效性、保密性和认证性，以使信息系统最优化。学习这门课程之后，我学到了很多知识，总结之后，主要有以下几个方面： 首先是基本概念。信息是指各个事物运动的状态及状态变化的方式。消息是指包括信息的语言、文字和图像等。信号是消息的物理体现，为了在信道上传输消息，就必须把消息加载到具有某种物理特性的信号上去。信号是信息的载荷子或载体。信息的基本概念在于它的不确定性，任何已确定的事物都不含有信息。信息的特征：（1）接收者在收到信息之前，对其内容是未知的。（2）信息是能使认识主体对某一事物的未知性或不确定性减少的有用知识。（3）信息可以产生，也可以消失，同时信息可以被携带、存储及处理。（4）信息是可以量度的，信息量有多少的差别。编码问题可分解为3类：信源编码、信道编 码、加密编码。= 理论上传输的最少信息量 编码效率实际需要的信息量。 接下来，学习信源，重点研究信源的统计特性和数学模型，以及各类离散信源的信息测度 —熵及其性质，从而引入信息理论的一些基本概念和重要结论。本章内容是香农信息论的基础。重点要掌握离散信源的自信息，信息熵（平均自信息量），条件熵，联合熵的的概念和求法及其它们之间的关系，离散无记忆的扩展信源的信息熵。另外要记住信源的数学模型。通过学习信源与信息熵的基本概念，了解了什么是无记忆信源。信源发出的序列的统计性质与时间的推移无关，是平稳的随机序列。当信源的记忆长度为m+1时，该时刻发出的符号与前m 个符号有关联性，而与更前面的符号无关，这种有记忆信源叫做m 阶马尔可夫信源。若上述条件概率与时间起点无关，则信源输出的符号序列可看成齐次马尔可夫链，这样的信源叫做齐次马尔可夫信源。之后学习了信息熵有关的计算，定义具有概率为 () i p x 的符号i x 的自信息量为：()log ()i i I x p x =-。自信息量具有下列特性：（1） ()1,()0i i p x I x ==（2）()0,()i i p x I x ==∞（3）非负性（4）单调递减性（5）可加 性。信源熵是在平均意义上来表征信源的总体特征，它是信源X 的 函数，一般写成H （X ）。信源熵：()()log ()i i i H X p x p x =-∑，条件熵：(|)(,)log (|) i j i j ij H X Y p x y p x y =-∑联合 熵(|)(,)log (,)i j i j ij H X Y p x y p x y =-∑，联合熵 H(X,Y)与熵H(X)及条件熵H(Y|X)的关系： (,)()(|)()(|)H X Y H X H Y X H X H X Y =+=+。互信息: ,(|)(|)(;)(,)log ()(|)log () () j i j i i j i j i ij i j j j p y x p y x I X Y p x y p x p y x p y p y = = ∑ ∑ 。熵的性质：非负性，对称性，确定 性，极值性。 接下来接触到信道，知道了信道的分类，根据用户数可以分为，单用户和多用户；根
CDMA的语音编码与信道编码 摘要：随着3G移动通信技术的逐步实现以及移动通信与互联网的融合，全球正迅速步入移动信息时代。CDMA已被广泛接纳为第三代移动通信的核心技术之一，它具有优越的性能。本文主要介绍CDMA中常用的语音编码技术与信道技术。 关键词：语音编码信道编码受激励线性编码码激励线性预测编码矢量和激励线性预测编码编码器解码器卷积码 1 CDMA中的语音编码技术 语音编码为信源编码，是将模拟信号转变为数字信号，然后在信道中传输。在数字移动通信中，语音编码技术具有相当关键的作用，高质量低速率的话音编码技术与高效率数字调制技术相结合，可以为数字移动网提供高于模拟移动网的系统容量。目前，国际上语音编码技术的研究方向有两个：降低话音编码速率和提高话音质量。 1.1 语音编码技术的分类 语音编码技术有三种类型：波形编码、参量编码和混合编码。 ●波形编码：是在时域上对模拟话音的电压波形按一定的速率抽样，再将 幅度量化，对每个量化点用代码表示。解码是相反过程，将接收的数字 序列经解码和滤波后恢复成模拟信号。波形编码能提供很好的话音质 量，但编码信号的速率较高，一般应用在信号带宽要求不高的通信中。 脉冲编码调制（PCM）和增量调制（ΔM）常见的波形编码，其编码速率 在16～64kbps。 ●参量编码：又称声源编码，是以发音模型作基础，从模拟话音提取各个 特征参量并进行量化编码，可实现低速率语音编码，达到2～4.8kbps。 但话音质量只能达到中等。 ●混合编码：是将波形编码和参量编码结合起来，既有波形编码的高质量 优点又有参量编码的低速率优点。其压缩比达到4～16kbps。泛欧GSM 系统的规则脉冲激励-长期预测编码（RPE-LTP）就是混合编码方案。1.2 CDMA的语音编码
GSM系统的语音编码采用了规则脉冲激励长期预测编码（RPE-LEP编码器，Regular Pulse Excited Long Term Prediction ），RPE-LEP编码器结合了波形编码和声码器两种技术，编码速率低且话音质量高。原始语音信号是连续的模拟信号，经抽样、量化、编码等过程数字化之后，再送入RPE-LEP编码器，每20ms取样一次，每次输出260bit，所以语音传输全速率信道的速率为260bit/20ms=13kbit/s。 将每20ms取样输出的260bit的语音信号分成两部分，一部分是对差错敏感的，共182bit，如果这部分比特发生错误将严重影响语音质量；另一部分是对差错不敏感的，共78bit。然后，再对重要部分的182bit 进行分类：最重要的50bit和次重要的132bit，对最重要的50bit加上3个奇偶校验比特，次重要的132bit 再加上4个尾比特。然后，对这50+3+132+4=189bit进行R=1/2的卷积编码，此时，速率变为[（50+3+132+4）x2+78]/20ms=22.8kbit/s作为信道编码速率。 时隙的格式（普通突发脉冲序列）（见下图）
在GSM的TDMA中，帧被定义为每个载频中所包含的8个连续的时隙，相当于FDMA系统中的一个频道。在每个时隙中，信号以突发脉冲系列（burst）的形式发送。TDMA帧号是以3.5小时（2715648个TDMA 帧）为周期循环编号的。每个TDMA帧含8个时隙，整个帧时长约为4.615ms，每个时隙含156.25bit个突发脉冲码元，时隙时长为0.577ms。GSM规范定义了两种不同的复帧结构，即含26帧、持续时间为120ms和含51帧、持续时间为235.385ms。26帧的复帧包括26个TDMA 帧，持续时间为120ms，51个这样的复帧组成一个超帧。这种复帧用于携带TCH （和SACCH加FACCH），用于语音信道及其随路控制信道，其中24个突发序列用于业务，2个突发序列用于信令。时隙时长：120/26/8=15/26ms=0.577ms。信道总速率：156.25/0.577=270.83kbit/s。每个比特占用的时间约为：0.577/156.25=3.7us/bit
第五章 差错控制与信道编码
内容简介
学习要求
学习目录
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作者：蒋占军
内容简介
——差错控制就是通过某种方法，发现并纠正数据传输中出现的 错误。差错控制技术是提高数据传输可靠性的重要手段之一，现 代数据通信中使用的差错控制方式大都是基于信道编码技术来实 现的，本章对差错控制的基本概念以及常用的信道编码方案作了 比较详细的理论述。
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学习要求
1. 理解差错控制的基本概念及其原理等； 2. 掌握信道编码的基本原理； 3. 了解常用检错码的特性； 4. 掌握线性分组码的一般特性； 5. 掌握汉明码以及循环码的编译码及其实现原理； 6. 了解卷积码的基本概念。
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学习目录
5.1 概述 5.2 常用的简单信道编码 5.3 线性分组码 5.4 卷积码
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5.1 概 述
本节内容提要：
——差错控制是数据通信系统中提高传输可靠性，降低系统传输误 码率的有效措施 。本节将介绍差错控制和信道编码的基本原理、 差错控制的实现方式等内容。 5.1.1 差错控制 5.1.2 信道编码 5.1.3 基于信道编码的差错控制方式
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5.1.1 差错控制
差错控制 ——通过某种方法，发现并纠正传输中出现的错误。 香农信道编码定理 ——在具有确定信道容量的有扰信道中，若以低于信道容量的速率传输 数据，则存在某种编码方案，可以使传输的误码率足够小。 基于信道编码的差错控制 ——在发送端根据一定的规则，在数据序列中按照一定的规则附加一 些监督信息，接收端根据监督信息进行检错或者纠错。
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海关商品归类指引 [编号：53538] 海关商品归类指引 海关商品归类指引 (全关通信息网编辑发布) 对于广大进出口从业者而言，确定海关商品编码（即海关税则归类，又称海关商品归类），是进出口业务中必须进行的一项工作十分常见的问题。海关归类涉及商品知识、归类规则的运用等方方面面内容，专业性强，是一门很深的学问。任何知识和技巧的学习和掌握，掌握其基本原理和基本知识是十分重要的，在此基础上，才谈得上实践积累。下面将为大家简单介绍一下商品归类的相关内容并列举若干典型实 例以帮助大家理解。 一、海关商品归类的由来及依据 了解商品归类必须了解《商品名称及编码协调制度》(以下简称《协调制度》)。中国海关商品归类就是在此基础上的专业技术性极强的一项工作。 国际贸易的发展要求有一个能同时满足关税、统计和国际贸易其他方面要求的商品目录。为此，在国际海关合作理事会的主持下，1983年海关合作理事会第61/62届会议通过了
《协调制度公约》，于1988年1月1日正式实施。《协调制度》(Harmonized Commodity Description and Coding System简称HS)是《协调制度公约》的附件。目前，采用《协调制度》的国家和地区所占的国际贸易量占全球国际贸易总量的98%。 《协调制度》是目前国际贸易商品分类的一种“标准语言”，是一部完整、系统、通用的国际贸易商品分类体系。它将国际贸易中的商品按类、章、品目、子目进行分类。《协调制度》共21类，基本按社会生产的分工区分，如农业、化工业、纺织工业、冶金工业等。“类”下分为97章，基本上按商品的属性或用途来分类。 如第一章到第五章是活动物和动物产品，第六章到第十四章是活植物和植物产品。每一“章”由多个“品目”和在品目下进一步细分的“子目”及相应的编码构成。每一条品目包括品目条文(即商品名称或商品描述)和编码(即品目号列)。品目号列由四位数组成，前两位数表示品目所在的章，后两位数表示品目在有关章的排列次序。如01.01是“马、驴、骡”，前两位数表示该品目在第一章，后两位数表示所列商品为第一章的第1个品目。品目可再细分为子目。子目是平常所见的税则号第五到十位编号，其中第五位、第六位是《协调制度》的一级、二级子目，第七位到第十位是我国的本国子目。品目的构成如下图：
信息论与编码 1. 通信系统模型 信源—信源编码—加密—信道编码—信道—信道解码—解密—信源解码—信宿 | | | （加密密钥） 干扰源、窃听者 （解密秘钥） 信源：向通信系统提供消息的人或机器 信宿：接受消息的人或机器 信道：传递消息的通道，也是传送物理信号的设施 干扰源：整个系统中各个干扰的集中反映，表示消息在信道中传输受干扰情况 信源编码： 编码器：把信源发出的消息变换成代码组，同时压缩信源的冗余度，提高通信的有效性 （代码组 = 基带信号；无失真用于离散信源，限失真用于连续信源） 译码器：把信道译码器输出的代码组变换成信宿所需要的消息形式 基本途径：一是使各个符号尽可能互相独立，即解除相关性；二是使各个符号出现的概率尽可能相等，即概率均匀化 信道编码： 编码器：在信源编码器输出的代码组上增加监督码元，使之具有纠错或检错的能力，提高通信的可靠性 译码器：将落在纠检错范围内的错传码元检出或纠正 基本途径：增大码率或频带，即增大所需的信道容量 2. 自信息：()log ()X i i I x P x =-，或()log ()I x P x =- 表示随机事件的不确定度，或随机事件发生后给予观察者的信息量。 条件自信息：//(/)log (/)X Y i j X Y i j I x y P x y =- 联合自信息：(,)log ()XY i j XY i j I x y P x y =- 3. 互信息：;(/) () (;)log log ()()()i j i j X Y i j i i j P x y P x y I x y P x P x P y == 信源的先验概率与信宿收到符号消息后计算信源各消息的后验概率的比值，表示由事件y 发生所得到的关于事件x 的信息量。 4. 信息熵：()()log ()i i i H X p x p x =-∑ 表示信源的平均不确定度，或信源输出的每个信源符号提供的平均信息量，或解除信源不确定度所需的信息量。 条件熵：,(/)()log (/)i j i j i j H X Y P x y P x y =- ∑ 联合熵：,()()log ()i j i j i j H XY P x y P x y =-∑ 5. 平均互信息：,()(;)()log ()() i j i j i j i j p x y I X Y p x y p x p y =∑
第六章目标 通过本章学习，学生应该能够： 1．画出GSM突发脉冲序列的结构图并理解每个构成的用途。 2．理解为保护空中接口上语音、数据和控制信道不出错采用的不同措施。
GSM突发脉冲序列（Burst） 对面图示的是一个GSM突发脉冲序列（Burst），它包括以下几个部分： ●信息 即话音，数据或控制信息。 ●保护带 BTS和MS接收信息时都必须在分配给它的时隙这一短暂的时间段内接收和解码突发脉冲序列，所以对于定时精确性的要求极高。采用保护带之后，允许有一小段空白的时间误差，一定程度上降低了定时精确性的要求。准确的说，时隙的长度是 0.577ms，脉冲序列的长度是0.546ms，允许时隙中突发脉冲序 列有0.031ms时间上的误差。 ●偷帧标志 当话务信道突发脉冲序列被FACCH(Fast Associated Control Channel)盗用时,这两个比特将被设臵.只设臵了一个比特表示突发脉冲序列只有一半被盗用。 ●训练序列 供接收均衡器评估BTS和MS之间物理通路的传输质量,训练比特长26比特. ●尾比特 用于指示突发脉冲序列的开始和结束。
GSM 突发脉冲序列和TDMA帧 保护带保护带信息训练序列信息 尾比特 偷帧标志 尾比特常规突发脉冲序列
GSM突发脉冲序列… 突发脉冲序列类型（Burst Types） 对面图示了GSM空中接口用到的五种脉冲序列。所有的脉冲序列，不管是什么类型的，必须在时间上准确定时到给定的时隙。 突发脉冲序列Burst是BTS或MS发送的比特序列，时隙则是一个固定的时间段，脉冲序列必须顺序准确的到达这一时间段，以便接收器能正确接收解码。 ●常规突发脉冲序列（Normal Burst） 常规突发脉冲序列用于业务信道和除以下所说的各种控制信道以外的控制信道。（双向的） ●频率校正突发脉冲序列（Frequency Correction Burst） 该突发脉冲序列用于下行的FCCH，使MS能校正自己振荡器的频率并锁定到BTS的频率。 ●同步突发脉冲序列（Synchronization Burst） 用来用于下行的SCH，使MS同步到BTS。 ●填充突发脉冲序列（Dummy Burst） 当BCCH载频中没有用到的时隙中没有信息可发送时，发送填充突发脉冲序列（仅在下行方向） ●接入突发脉冲序列（Access Burst） 这种突发脉冲序列比其它类型的脉冲序列短很多。因为MS试图接入到系统时还不知道发射定时，所以要增加保护带。MS发送该突发脉冲序列时，BTS并不知道MS的位臵，所以来自MS的消息的定时也无法准确计算（接入突发脉冲序列仅为上行）。
第九章差错控制编码（信道编码） 9.1引言 一、信源编码与信道编码 数字通信中，根据不同的目的，编码分为信源编码与信道编码二大类。 信源编码~ 提高数字信号的有效性，如，PCM编码，M 编码，图象数据压缩编码等。 信道编码~ 提高传输的可靠性，又称抗干扰编码，纠错编码。 由于数字通信传输过程中，受到干扰，乘性干扰引起的码间干扰，可用均衡办法解决。 加性干扰解决的办法有：选择调制解码，提高发射功率。 如果上述措施难以满足要求，则要考虑本章讨论的信道编码技术，对误码（可能或已经出现）进行差错控制。 从差错控制角度看：信道分三类：（信道编码技术） ①随机信道：由加性白噪声引起的误码，错码是随机的，错码间统计独立。 ②突发信道：错码成串，由脉冲噪声干扰引起。 ③混合信道：既存在随机错误，又存在突发错码，那一种都不能忽略不计的信道。 信道编码（差错控制编码）是使不带规律性的原始数字信号，带上规律性（或加强规律性，或规律性不强）的数字信号，信道译码器则利用这些规律性来鉴别是否发生错误，或进而纠错。 需要说明的是信道编码是用增加数码，增加冗余来提高抗干扰能力。二：差错控制的工作方式 (1) 检错重发 (2) 前向纠错，不要反向信道 (3) 反馈校验法，双向信道 这三种差错控制的工作方式见下图所示： 检错重发 前向纠错 反馈校验法 检错误 判决信号 纠错码 信息信号 发 发 收 信息信号
9.2 纠错编码的基本原理 举例说明纠错编码的基本原理。 用三位二进制编码表示8种不同天气。 ???????? ?????雹 雾 霜 雪 雨阴 云 晴111 0111 01001 11001010 0000???→ ?种 许使用种中只准 48码组许用码组，其它为禁用雨阴云晴 011101110000??? ? ??? 许用码组中，只要错一位（不管哪位错），就是禁用码组，故这种编码能发现任何一位出错，但不能发现的二位出错，二位出错后又产生许用码。 上述这种编码只能检测错误，不能纠正错误。 因为晴雨阴错一位，都变成1 0 0。 要想纠错，可以把8种组合（3位编码）中，只取2种为许用码，其它6种为禁用码。 例如： 0 0 0 晴 1 1 1 雨 这时，接收端能检测两个以下的错误，或者能纠正一个错码。 例：收到禁用码组1 0 0时，如认为只有一位错，则可判断此错码发生在第1位，从而纠正为0 0 0（晴），因为1 1 1（雨）发生任何一个错误都不会变成1 0 0。 若上述接收码组种的错码数认为不超过二个，则存在两种可能性： 位错） （位错）（21111000/变成100 因为只能检出错误，但不能纠正。 一：分组码，码重，码距 （见樊书P282 表9-1） 将码组分段：分成信息位段和监督位段，称为分组码，记为（n, k ） n ~ 编码组的总位数，简称码长（码组的长度） k ~ 每组二进制信息码元数目，（信息位段） r k n =- ~ 监督码元数目，（监督位段）（见樊书P282，图9-2） 一组码共计8种
中华人民共和国海关进出口货物商品归类管理规定 第一条为了规范进出口货物的商品归类，保证商品归类结果的准确性和统一性，根据《中华人民共和国海关法》（以下简称《海关法》）、《中华人民共和国进出口关税条例》（以下简称《关税条例》）及其他有关法律、行政法规的规定，制定本规定。 第二条本规定所称的商品归类是指在《商品名称及编码协调制度公约》商品分类目录体系下，以《中华人民共和国进出口税则》为基础，按照《进出口税则商品及品目注释》、《中华人民共和国进出口税则本国子目注释》以及海关总署发布的关于商品归类的行政裁定、商品归类决定的要求，确定进出口货物商品编码的活动。 第三条进出口货物收发货人或者其代理人（以下简称收发货人或者其代理人）对进出口货物进行商品归类，以及海关依法审核确定商品归类，适用本规定。 第四条进出口货物的商品归类应当遵循客观、准确、统一的原则。 第五条进出口货物的商品归类应当按照收发货人或者其代理人向海关申报时货物的实际状态确定。以提前申报方式进出口的货物，商品归类应当按照货物运抵海关监管场所时的实际状态确定。法律、行政法规和海关总署规章另有规定的，按照有关规定办理。 第六条收发货人或者其代理人应当按照法律、行政法规规定以及海关要求如实、准确申报其进出口货物的商品名称、规格型号等，并且对其申报的进出口货物进行商品归类，确定相应的商品编码。 第七条由同一运输工具同时运抵同一口岸并且属于同一收货人、使用同一提单的多种进口货物，按照商品归类规则应当归入同一商品编码的，该收货人或者其代理人应当将有关商品一并归入该商品编码向海关申报。法律、行政法规和海关总署规章另有规定的，按照有关规定办理。 第八条收发货人或者其代理人向海关提供的资料涉及商业秘密，要求海关予以保密的，应当事前向海关提出书面申请，并且具体列明需要保密的内容，海关应当依法为其保密。 收发货人或者其代理人不得以商业秘密为理由拒绝向海关提供有关资料。 第九条海关应当依法对收发货人或者其代理人申报的进出口货物商品名称、规格型号、商品编码等进行审核。 第十条海关在审核收发货人或者其代理人申报的商品归类事项时，可以依照《海关法》和《关税条例》的规定行使下列权力，收发货人或者其代理人应当予以配合： （一）查阅、复制有关单证、资料； （二）要求收发货人或者其代理人提供必要的样品及相关商品资料； （三）组织对进出口货物实施化验、检验，并且根据海关认定的化验、检验结果进行商品归类。 第十一条海关可以要求收发货人或者其代理人提供确定商品归类所需的资料，必要时可以要求收发货人或者其代理人补充申报。 收发货人或者其代理人隐瞒有关情况，或者拖延、拒绝提供有关单证、资料的，海关可以根据其申报的内容依法审核确定进出口货物的商品归类。 第十二条海关经审核认为收发货人或者其代理人申报的商品编码不正确
第一章 1.通信系统的基本模型: 2.信息论研究内容：信源熵，信道容量，信息率失真函数，信源编码，信道编码，密码体制的安全性测度等等 第二章 １.自信息量：一个随机事件发生某一结果所带的信息量。 ２.平均互信息量：两个离散随机事件集合X 和Y ，若其任意两件的互信息量为 I （Xi;Yj ），则其联合概率加权的统计平均值，称为两集合的平均互信息量，用I （X;Y ）表示 ３.熵功率：与一个连续信源具有相同熵的高斯信源的平均功率定义为熵功率。如果熵功率等于信源平均功率，表示信源没有剩余；熵功率和信源的平均功率相差越大，说明信源的剩余越大。所以信源平均功率和熵功率之差称为连续信源的剩余度。信源熵的相对率(信源效率)：实际熵与最大熵的比值 信源冗余度： 0H H ∞=ηη ζ-=1
意义：针对最大熵而言，无用信息在其中所占的比例。 ３.极限熵： 平均符号熵的N 取极限值，即原始信源不断发符号，符号间的统计关系延伸到无穷。 ４. ５.离散信源和连续信源的最大熵定理。 离散无记忆信源，等概率分布时熵最大。 连续信源，峰值功率受限时，均匀分布的熵最大。 平均功率受限时，高斯分布的熵最大。 均值受限时，指数分布的熵最大 ６.限平均功率的连续信源的最大熵功率： 称为平均符号熵。 定义：即无记忆有记忆N X H H X H N X H X NH X H X H X H N N N N N N )() ()()()()()(=≤∴≤≤
若一个连续信源输出信号的平均功率被限定为p ，则其输出信号幅度的概率密度分布是高斯分布时，信源有最大的熵，其值为 1log 22 ep π.对于N 维连续平稳信源来说，若其输出的N 维随机序列的协方差矩阵C 被限定，则N 维随机矢量为正态分布时信源 的熵最大，也就是N 维高斯信源的熵最大，其值为1log ||log 222N C e π+ 7.离散信源的无失真定长编码定理： 离散信源无失真编码的基本原理 原理图 说明： （1） 信源发出的消息：是多符号离散信源消息，长度为L,可以用L 次扩展信 源表示为： X L =(X 1X 2……X L ) 其中，每一位X i 都取自同一个原始信源符号集合（n 种符号）： X={x 1，x 2，…x n } 则最多可以对应n L 条消息。 （2）信源编码后，编成的码序列长度为k,可以用k 次扩展信宿符号表示为： Y k =(Y 1Y 2……Y k ) 称为码字/码组 其中，每一位Y i 都取自同一个原始信宿符号集合： Y={y 1，y 2，…y m } 又叫信道基本符号集合（称为码元，且是m 进制的） 则最多可编成m k 个码序列，对应m k 条消息 定长编码：信源消息编成的码字长度k 是固定的。对应的编码定理称为定长信源编码定理。 变长编码：信源消息编成的码字长度k 是可变的。 8.离散信源的最佳变长编码定理 最佳变长编码定理：若信源有n 条消息，第i 条消息出现的概率为p i ，且 p 1>=p 2>=…>=p n ，且第i 条消息对应的码长为k i ，并有k 1<=k 2<=…<=k n
进出口商品归类原则和方法（协调制度2007年版研究）之十五附录二 其他海关归类制度 一、海关进出口货物商品归类管理规定 中华人民共和国海关进出口货物商品归类管理规定 （中华人民共和国海关总署令第158 号） 第一条为了规范进出口货物的商品归类，保证商品归类结果的准确性和统一性，根据《中华人民共和国海关法》（以下简称《海关法》）、《中华人民共和国进出口关税条例》（以下简称《关税条例》）及其他有关法律、行政法规的规定，制定本规定。 第二条本规定所称的商品归类是指在《商品名称及编码协调制度公约》商品分类目录体系下，以《中华人民共和国进出口税则》为基础，按照《进出口税则商品及品目注释》、《中华人民共和国进出口税则本国子目注释》以及海关总署发布的关于商品归类的行政裁定、商品归类决定的要求，确定进出口货物商品编码的活动。 第三条进出口货物收发货人或者其代理人（以下简称收发货人或者其代理人）对进出口货物进行商品归类，以及海关依法审核确定商品归类，适用本规定。 第四条进出口货物的商品归类应当遵循客观、准确、统一的原则。 的五条进出口货物的商品归类应当按照收发货人或者其代理人向海关申报时货物的实际状态确定。以提前申报方式进出口的货物，商品归类应当按照货物运抵海关监管场所时的实际状态确定。法律、行政法规和海关总署规章另有规定的，按照有关规定办理。 第六条收发货人或者其代理人应当按照法律、行政法规规定以及海关要求如实、准确申报其进出口货物的商品名称、规格型号等，并且对其申报的进出口货物进行商品归类，确定相应的商品编码。 第七条由同一运输工具同时运抵同一口岸并且属于同一收货人、使用同一提单的多种进口货物，按照商品归类规则应当归入同一商品编码的，该收货人或者其代理人应当将有关商品一并归入该商品编码向海关申报。法律、行政法规和海关总署规章另有规定的，按照有关规定办理。 第八条收发货人或者其代理人向海关提供的资料涉及商业秘密，要求海关予以保密的，应当事前向海关提出书面申请，并且具体列明需要保密的内容，海关应当依法为其保密。
对外经济贸易大学远程教育学院 2010--2011学年第一学期 《进出口商品归类》期末考试大纲 （答案来自2010.12.13答疑系统，供参考） 本复习大纲适用于本学期的期末考试，期末试卷试题内容70%以上出自所列题目范围。 本次期末考试题型分为四种：单项选择题；多项选择题；判断题；商品归类题（查找八位数编码）。 单项选择题占20% 多项选择题占20% 判断题题占20% 商品归类题（查找八位数编码）占40% 期末复习思考题 一、单项选择题 1.以提前申报方式进出口的货物，商品归类应当按照（A）作为报验状态。 A. 货物运抵海关监管场所时的实际状态 B.向海关申报时进出口货物的实际状态 C. 《规范申报目录》规定的状态 D. 合同规定的状态 2.预归类申请人应向货物（D）提出预归类申请。 A. 拟进出口所在地的海关 B. 拟实际进出口所在地的海关 C. 分管拟进出口所在地海关的归类分中心 D. 拟实际进出口所在地的直属海关 3.银合金制的项链应作为（A）归类。 A. 首饰 B. 金银器 C. 仿首饰 D. 杂项制品 4.“复印机”应归入第（A）章。 A．84 B．85 C．90 D．96 5.“机动车辆用电器照明装置”应归入品目（A）。 A．85.12 B．85.39 C．87.08 D．94.05 6.以（C）为分类标志可以将纺织品分为丝织品、毛织品、棉织品、麻织品、化纤织品等。 A.加工方法 B. 特殊成分 C.原料来源 D.用途
7.以（D）为分类标志可以将纸分为印刷纸、生活卫生用纸、包装纸等数种。 A. 加工方法 B. 制造方法 C. 主要成分 D. 用途 8.《商品名称及编码协调制度国际公约》由（C）组成。 A.前言及10项条款（正文） B. 前言及15项条款（正文） C. 前言及20项条款（正文） D. 前言及25项条款（正文） 9.以（A）为分类标志可以将茶叶分为红茶、绿茶、黄茶等数种。 A.加工方法 B.颜色 C.原料来源 D.茶种 10.协调制度主要以商品的自然属性或商品所具有的原理、功能及用途为（B）的划分依据。 A.类 B.章 C.品目 D.子目 11.以下选项中采用一般列名方式描述商品的是（B）。 A. 品目07.07鲜或冷藏的黄瓜 B. 品目07.08鲜或冷藏的豆类蔬菜 C. 品目07.09鲜或冷藏的其他蔬菜 D.无 12.若将HS各类章按所属货品的特点以及编排规律分成三组，第（C）组货品几乎与所用材料或物质无关。 A.一 B.二 C.三 D.一、二及三 13.若将HS各类章按所属货品的特点以及编排规律分成三组，第二组货品的基本特征主要由货品的（A）决定。 A.材料属性 B.物质属性 C.原理、功能或用途 D.结构 14.（B）是以CCCN为基础进行编制的一部多用途的国际贸易商品目录。 A.《布鲁塞尔税则》 B. HS C.协调制度公约 D.现行中国海关税则 15.若将HS各类章按所属货品的特点以及编排规律分成三组，第三组货品的基本特征主要由货品的（C）决定。 A.材料属性 B.物质属性 C.原理、功能或用途 D.结构 16.《协调制度》实际于（B）起正式生效。 A. 1987年1月1日 B. 1988年1月1日 C. 1992年1月1日 D.1983年6月14日 17.若将HS各类章按所属货品的特点以及编排规律分成三组，影响第三组商品归类的主要因素是（B。 A. 构成货品的基本物质 B. 货品的原理、功能或用途
实验报告 课程名称：信息论与编码姓名： 系：专 业：年 级：学 号：指导教 师：职 称：
年月日 目录 实验一信源熵值的计算 (1) 实验二Huffman 信源编码. (5) 实验三Shannon 编码 (9) 实验四信道容量的迭代算法 (12) 实验五率失真函数 (15) 实验六差错控制方法 (20) 实验七汉明编码 (22)
实验一信源熵值的计算 、实验目的 1 进一步熟悉信源熵值的计算 2 熟悉Matlab 编程 、实验原理 熵(平均自信息)的计算公式 q q 1 H(x) p i log2 p i log2 p i i 1 p i i 1 MATLAB实现：HX sum( x.* log2( x))；或者h h x(i)* log 2 (x(i )) 流程：第一步：打开一个名为“ nan311”的TXT文档，读入一篇英文文章存入一个数组temp，为了程序准确性将所读内容转存到另一个数组S，计算该数组中每个字母与空格的出现次数( 遇到小写字母都将其转化为大写字母进行计数) ，每出现一次该字符的计数器+1；第二步：计算信源总大小计算出每个字母和空格出现的概率；最后，通过统计数据和信息熵公式计算出所求信源熵值(本程序中单位为奈特nat )。 程序流程图： 三、实验内容 1、写出计算自信息量的Matlab 程序 2、已知：信源符号为英文字母(不区分大小写)和空格输入：一篇英文的信源文档。输出：给出该信源文档的中各个字母与空格的概率分布，以及该信源的熵。 四、实验环境 Microsoft Windows 7
五、编码程序 #include"stdio.h" #include
编码与调制总结 WEIHUA system office room 【WEIHUA 16H-WEIHUA WEIHUA8Q8-
《通信工程专业研究方法论与创新教育》结课论文编码与调制 姓名 学号 指导老师
编码与调制 交大没有笨学生，只有懒学生。 编码的核心是频谱的整形，调制的核心是频带的搬移。 用数字信号承载数字或模拟数据叫做编码。编码的码型有很多种，包括：二进制码、不归零码、不归零反转码、单极性非归零码、双极性非归零码、归零码、单极性归零码、双极性归零码、曼切斯特码、差分曼彻斯特编码、AMI编码、HDB3编码、B3ZS编码、B8ZS编码、CMI编码、4B/5B编码、5B/6B编码、编码、8B/10B编码、8B/6T编码、64B/66B编码、128B/130B编码和PAM-5编码。 A. 二进制码最普通且最容易的方法是用两个不同的电压值来表示两个二进制值。用无电压（或负电压）表示0，而正电压表示1。优点：技术实现简单，计算机是由组成，逻辑电路通常只有两个状态，开关的接通与断开，这两种状态正好可以用“1”和“0”表示；简化运算规则：两个二进制数和、积运算组合各有三种，运算规则简单，有利于简化计算机内部结构，提高；适合逻辑运算：逻辑代数是逻辑运算的理论依据，二进制只有两个数码，正好与逻辑代数中的“真”和“假”相吻合；易于进行转换，二进制与十进制数易于互相转换；用二进制表示数据具有抗干扰能力强，可靠性高等优点。因为每位数据只有高低两个状态，当受到一定程度的干扰
时，仍能可靠地分辨出它是高还是低；一位叫做一个,它有0和1两种状态.N个码元可以有2^n种不同的组合；每种组合称为一个码字.用不同码字表示各种各样的信息,就是二进制编码. B. 非归零码（NRZ编码）不归零编码效率是最高编码。光接口 STM-NO、1000Base-SX、1000Base-LX采用此码型。NRZ是一种很简单的编码方式，用0电位和1点位分别二进制的“0”和 “1”，编码后速率不变，有很明显的直流成份，不适合电接口传输。不归零码缺点：存在直流分量，传输中不能使用变压器，不具备自动同步机制，传输时必须使用外同步。 C. 不归零反转编码（NRZI编码） NRZI编码中不论电平是高还是 低，都不代表二进制的1和0。而是电压变化表示二进制的1。如果没有电压变化，则下一位是0；如果有电压变化，则下一位是1。在传输中难以确定一位的结束和另一位的开始，需要用某种方法使发送器和接收器之间进行定时或同步。NRZI用于较慢的RS—232串行通信和硬盘驱动器上的数据存储中。在同步链路上，长串的连续位(可能数千个0)会出现问题。接收器可能会失去同 步，不能检测到连续串中0的正确个数。NRZ和NRZI都是单极性码，即都只有正电平和零电平，没有负电平，所以NRZ和NRZI码中有很多直流成份，不适合电路传输，并且NRZ和NRZI编码本身不能保证信号中不包含长连“0”或长连“1”出现，不利于时钟恢复。另一问题是长串的0表现为直流，它不能通过某些电气部
《信息论与编码》课程小结 《信息论与编码》课程小结信息论是应用概率论、随机过程和数理统计和近代代数等方法，来研究信息的存储、传输和处理中一般规律的学科。它的主要目的是提高通信系统的可靠性、有效性和安全性，以便达到系统的最优化。 关于信息论的基本理论体系，1948年，香农在贝尔系统技术杂志
上发表“通信的数学理论”。在文中，他用概率测度和数理统计的方法系统地讨论了通信的基本问题，得出了几个重要而带有普遍意义的结论，并由此奠定了现代信息论的基础。香农理论的核心是：揭示了在通信系统中采用适当的编码后能够实现高效率和高可靠地传输信息，并得出了信源编码定理和信道编码定理。然而，它们给出了编码的性能极限，在理论上阐明了通信系统中各种因素的相互关系，为寻找最佳通信系统提供了重要的理论依据。 对信息论的研究内容一般有以下三种理解： (1) 狭义信息论，也称经典信息论。它主要研究信息的测度、信道容量以及信源和信道编码理论等问题。这部分内容是信息论的基础理论，又称香农基本理论。 (2) 一般信息论，主要是研究信息传输和处理问题。除了香农理论以外，还包括噪声理论、信号滤波和预测、统计检测与估计理论、调制理论、信息处理理论以及保密理论等。后一部分内容以美国科学家维纳为代表，其中最有贡献的是维纳和苏联科学家柯尔莫哥洛夫。 (3) 广义信息论。广义信息论不仅包括上述两方面的内容，而且包括所有与信息有关的自然和社会领域，如模式识别、计算机翻译、心理学、遗传学、神经生理学、语言学、语义学甚至包括社会学中有关信息的问题，是新兴的信息科学理论。 信息论已经成为现代信息科学的一个重要组成部分，它是现代通信和信息技术的理论基础。现代信息论又是数学概率论下的一个分支，与遍历性理论、大偏差理论以及统计力学等都有密切关系。 关于信息论与编码课程的特点，信息论课程中运用了大量的数学知识。例如：在讨论纠错编码中生成矩阵和一致校验矩阵的关系时，需要用到矩阵的运算和性质；在讨论连续信源熵时，需要对连续信源概率密度进行积分运算；在讨论离散信源熵的最大值或信道容量的最大值时，要计算多元函数的条件极值。此外，信息论与编码中很多定理都伴随着复杂的数学证明，其中最明显的就是香农三定理（无失真信源编码定理、有
现代通信的基石：编码与调制详解 工程师都会考虑一个问题：信道上到底可以传输多大的数据，或者指定的信道上的极限传输率是多少。这就是信道容量的问题。例如，在xDSL系统中，我们使用的传输介质是仅有几兆带宽的电话线，而上面要传送几兆、十几兆甚至几十兆带宽的数据，如此高的速率能保证在几兆带宽的双绞线上可靠传输吗？或者说从另一个角度说，在给定通频带宽（Hz）的物理信道上，到底可以有多高的数据速率（b/S）来可靠传送信息？ 早在1924年，ATT的工程师奈奎斯特（Henry Nyquist）就认识到在任何信道中，码元传输的速率都是有上限的，并推导出一个计算公式，用来推算无噪声的、有限带宽信道的最大数据传输速率，这就是今天的奈奎斯特定理。由于这个定理只局限在无噪声的环境下计算信道最大数据传输速率，而在有噪声的环境下仍然不能有效计算出信道最大数据传输速率，因此在1948年，香农（Claude Shannon）把奈奎斯特的工作进一步扩展到了信道受到随机噪声干扰的情况，即在有随机噪声干扰的情况计算信道最大数据传输速率，这就是今天的香农定理。下面分别介绍这两个定理。 1奈奎斯特定理 奈奎斯特证明，对于一个带宽为W赫兹的理想信道，其最大码元（信号）速率为2W波特。这一限制是由于存在码间干扰。如果被传输的信号包含了M个状态值（信号的状态数是M），那么W赫兹信道所能承载的最大数据传输速率（信道容量）是： C =2Wlog2M（bps） 假设带宽为W赫兹信道中传输的信号是二进制信号（即信道中只有两种物理信号），那么该信号所能承载的最大数据传输速率是2Wbps。例如，使用带宽为3KHz的话音信道通过调制解调器来传输数字数据，根据奈奎斯特定理，发送端每秒最多只能发送23000个码元。如果信号的状态数为2，则每个信号可以携带1个比特信息，那么话音信道的最大数据传输速率是6Kbps；如果信号的状态数是4，则每个信号可以携带2个比特信息，那么话音信道的最大数据传输速率是12Kbps。 因此对于给定的信道带宽，可以通过增加不同信号单元的个数来提高数据传输速率。然而