第六章 信道编码(基带信号、能量扩散、码间干扰)
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信道编码是指在数字通信中,为了提高数据传输成功率或者减少数据传输错误率,采用一定的编码方式对待发送数据进行处理的过程。
其基本原理是将原始数据进行编码,使得编码后的数据具有一定的纠错能力或者识别能力,从而增加接收端对数据的准确性处理。
常见的信道编码方式有卷积码、重复编码、纠错码等。
以卷积码为例,其编码过程如下:
1. 原始二进制数据进行处理,生成为一串信号序列,每一位由0 或1 组成。
2. 将该信号序列匹配为一系列的码组,每一个码组中包含有一定数量的二进制点,它们之间是通过一些状态转移的方式相互产生关联。
3. 形成的信号序列经过编码器,从而修改为一组更高纠正能力的信号。
4. 发送符号序列到接收机,进行解码操作。
5. 网络另外一个端的解码器对接收到的码组进行处理,从而还原出原始的二进制数据。
采用信道编码方式进行数据传输时,能够有效提高信道的传输效率,减少传输时出现的噪声、干扰等对数据的影响。
但同时,也会增加传输的时间开销。
因此,在实际应用中,需要根据应用场景和传输环境的特点来选择最适合的信道编码方式。
第六章:信道编码(本章复习大纲我重新修改了一下,尤其要关注红色内容)1、基本概念:差错符号、差错比特;差错图样:随机差错、突发差错;纠错码分类:检错和纠错码、分组码和卷积码、线性码与非线性码、纠随机差错码和纠突发差错码;矢量空间、码空间及其对偶空间; 有扰离散信道的编码定理:-()NE R e P e (掌握信道编码定理的内容及减小差错概率的方法);线形分组码的扩展与缩短(掌握奇偶校验码及缩短码的校验矩阵、生成矩阵与原线形分组码的关系)。
2、线性分组码(封闭性):生成矩阵及校验矩阵、系统形式的G 和H 、伴随式与标准阵列译码表、码距与纠错能力、完备码(汉明码)、循环码的生成多项式及校验多项式、系统形式的循环码。
作业:6-1、6-3、6-4、6-5和6-6选一、6-7 6-8和6-9选一 6-1 二元域上4维4重失量空间的元素个数总共有24=16个,它们分别是(0,0,0,0),(0,0,0,1)…(1,1,1,1),它的一个自然基底是(0,0,0,1),(0,0,1,0),(0,1,0,0)和(1,0,0,0);其中一个二维子空间含有的元素个数为22个,选取其中一个自然基底为(0,0,0,1)和(0,0,1,0),则其二维子空间中所包含的全部矢量为(0,0,0,0,),(0,0,0,1),(0,0,1,0)和(0,0,1,1)(注选择不唯一);上述子空间对应的对偶子空间可以有三种不同的选择:(0,0,0,0) ,(0,1,0,0),(1,0,0,0),(1,1,0,0)或(0,0,0,0) ,(0,1,0,0)或(0,0,0,0) (1,0,0,0)。
(注意本题中所包含的关于矢量空间的一些基本概念)6-3 由题设可以写出该系统(8,4)码的线形方程组如下:736251403320231012100321v u v u v u v u v u u u v u u u v u u u v u u u=⎧⎪=⎪⎪=⎪=⎪⎨=++⎪⎪=++⎪=++⎪⎪=++⎩(注:系统码高四位与信息位保持一致,u i 为信息位) 把上述方程组写成矩阵形式,可以表示为 V =U G ,其中V 为码字构成的矢量,即V =(v 7,v 6,v 5,v 4,v 3,v 2,v 1,v 0),U 为信息位构成的矢量,即U =( u 3,u 2,u 1,u 0),观察方程组可得系统生成矩阵为:[]44*41000110101001011G I |P 0010011100011110⎡⎤⎢⎥⎢⎥==⎢⎥⎢⎥⎣⎦由系统生成矩阵和校验矩阵的关系可得:4*441101100010110100H P |I 0111001011100001T ⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎡⎤==⎣⎦⎢⎥⎢⎥⎣⎦由校验矩阵可以看出,矩阵H 的任意三列都是线性无关的(任意三列之和不为0),但存在四列线性相关的情况(如第1、5、6、8列,这四列之和为0),即校验矩阵H 中最小的线性相关的列数为4,从而得该线性分组码的最小码距为4。
无线通信中的信道编码技术原理无线通信中的信道编码技术是保证信息在无线传输过程中能够准确无误地被接收的关键技术之一。
在信道编码中,通过对待传输的信息进行编码,再将编码后的信息通过无线信道进行传输,最后在接收端进行解码,从而实现信号的可靠传输。
本文将介绍无线通信中常用的信道编码技术原理。
一、离散数据的信道编码离散数据的信道编码主要用于数字通信系统中。
其基本原理是将离散数据集合映射为离散码字的过程,以提高数据的传输可靠性。
常用的离散数据的信道编码技术包括奇偶校验码、循环冗余检测码、海明码等。
1. 奇偶校验码奇偶校验码是一种最简单的前向纠错码。
其原理是通过在传输的数据末尾添加一个比特位,使得整个数据包含的1的个数为偶数或奇数,以检测并纠正在传输过程中可能出现的单比特错误。
2. 循环冗余检测码循环冗余检测码是一种常用的检测和纠正比特错误的编码技术。
通过生成一个多项式码字,然后与待传输的数据进行异或操作,生成冗余校验码。
接收端在接收到数据后,通过与多项式进行除法运算,检测接收到的数据是否存在比特错误。
3. 海明码海明码是一种使用非常广泛的纠错码,通过在待传输的数据中添加冗余信息,以便在接收端检测并纠正多个比特错误。
海明码利用了二进制码字中的奇偶校验位,根据校验位的出错情况,可以定位到具体出错的比特,并进行纠正。
二、连续数据的信道编码连续数据的信道编码主要用于模拟通信系统中。
模拟信号可以看作是连续的时间和幅度变化,因此需要使用连续数据的信道编码技术。
常见的连续数据的信道编码技术包括带通编码、抗噪声码、迭代干扰消除码等。
1. 带通编码带通编码是将模拟信号分成若干个频带,对每个频带进行单独编码的技术。
通过将信号频谱限制在一定的频带内,可以减小信号传输过程中的干扰和噪声,提高传输质量。
2. 抗噪声码抗噪声码主要用于模拟通信系统中,通过在待传输的信号中添加冗余信息,以提高抗噪声能力。
常见的抗噪声码技术包括前向纠错码、差错控制码等。
高级英语(考研方向)信道编码一、介绍信道编码是数字通信领域中的重要概念,是通过一定的编码规则将原始信息转换为编码信息,以提高信道传输的可靠性和传输速率。
在高级英语(考研方向)的学习中,信道编码是一个重要的基础知识。
本文将从信道编码的基本概念、常见的信道编码技术以及在高级英语考研中的应用等方面展开讨论。
二、基本概念1.1 信道编码的定义信道编码是指利用编码技术对数字信号进行处理,以提高信号传输的可靠性和抗干扰能力。
通过引入冗余信息,信道编码能够在一定程度上纠正或检测传输过程中产生的错误,提高信息传输的可靠性。
1.2 信道编码的作用在数字通信中,信号在传输过程中可能会受到各种干扰和噪声的影响,导致信号质量下降甚至出现错误。
信道编码通过增加冗余信息的方式,能够在一定程度上恢复或纠正传输中产生的错误,提高信号的可靠性。
1.3 信道编码的分类常见的信道编码方式包括奇偶校验码、循环冗余校验码(CRC)、汉明码、卷积码等。
每种编码方式都有其独特的特点和适用范围,可以根据具体的应用场景选择合适的编码方式。
三、常见的信道编码技术2.1 奇偶校验码奇偶校验码是最简单的一种信道编码方式,通过对数据位进行奇偶校验,来检测并纠正传输中的错误。
奇偶校验码适用于数据量较小、传输距离较短的场景。
2.2 循环冗余校验码(CRC)CRC是一种广泛应用于数据通信中的信道编码方式,通过生成多项式计算和校验来检测和纠正数据传输中的错误。
CRC能够有效地检测出多比特位的错误,并且计算简单高效。
2.3 汉明码汉明码是一种能够检测和纠正1位错误的奇偶校验码,能够有效应对单比特错误的情况。
汉明码在数据通信领域应用广泛,可以提供较好的纠错能力。
2.4 卷积码卷积码是一种复杂度较高但纠错能力较强的信道编码方式,能够有效地应对信道中的噪声和干扰。
在高速数据传输和无线通信领域,卷积码被广泛应用。
四、高级英语考研中的应用3.1 英语学习资源的信道编码在高级英语考研学习中,英语学习资源的信道编码能够提高学习资源的传输速率和可靠性。