第4章信源编码与信道编码.ppt
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数字通信中的信源编码和信道编码摘要:如今社会已经步入信息时代,在各种信息技术中,信息的传输及通信起着支撑作用。
而对于信息的传输,数字通信已经成为重要的手段。
本论文根据当今现代通信技术的发展,对信源编码和信道编码进行了概述性的介绍.关键词:数字通信;通信系统;信源编码;信道编码Abstract:Now it is an information society. In the all of information technologies, transmission and communication of information take an important effect. For the transmission of information, Digital communication has been an important means. In this thesis we will present an overview of source coding and channel coding depending on the development of today’s communication technologies.Key Words:digital communication; communication system; source coding; channel coding1.前言通常所谓的“编码”包括信源编码和信道编码。
编码是数字通信的必要手段。
使用数字信号进行传输有许多优点, 如不易受噪声干扰, 容易进行各种复杂处理, 便于存贮, 易集成化等。
编码的目的就是为了优化通信系统。
一般通信系统的性能指标主要是有效性和可靠性。
所谓优化,就是使这些指标达到最佳。
除了经济性外,这些指标正是信息论研究的对象。
按照不同的编码目的,编码可主要分为信源编码和信道编码。
在本文中对此做一个简单的介绍。
信源编码与信道编码⼀.信源编码和信道编码的发展历程信源编码:最原始的信院编码就是莫尔斯电码,另外还有ASCII码和电报码都是信源编码。
但现代通信应⽤中常见的信源编码⽅式有:Huffman编码、算术编码、L-Z编码,这三种都是⽆损编码,另外还有⼀些有损的编码⽅式。
信源编码的⽬标就是使信源减少冗余,更加有效、经济地传输,最常见的应⽤形式就是压缩。
相对地,信道编码是为了对抗信道中的噪⾳和衰减,通过增加冗余,如校验码等,来提⾼抗⼲扰能⼒以及纠错能⼒。
信道编码:1948年Shannon极限理论→1950年Hamming码→1955年Elias卷积码→1960年 BCH码、RS码、PGZ译码算法→1962年Gallager LDPC(Low Density Parity Check,低密度奇偶校验)码→1965年B-M译码算法→1967年RRNS码、Viterbi算法→1972年Chase⽒译码算法→1974年Bahl MAP算法→1977年IMaiBCM分组编码调制→1978年Wolf 格状分组码→1986年Padovani恒包络相位/频率编码调制→1987年Ungerboeck TCM格状编码调制、SiMonMTCM多重格状编码调制、WeiL.F.多维星座TCM→1989年Hagenauer SOVA算法→1990年Koch Max-Lg-MAP算法→1993年Berrou Turbo码→1994年Pyndiah 乘积码准最佳译码→1995年 Robertson Log-MAP算法→1996年 Hagenauer TurboBCH码→1996MACKay-Neal重新发掘出LDPC码→1997年 Nick Turbo Hamming码→1998年Tarokh 空-时卷格状码、AlaMouti空-时分组码→1999年删除型Turbo码虽然经过这些创新努⼒,已很接近Shannon极限,例如1997年Nickle的TurboHamming码对⾼斯信道传输时已与Shannon极限仅有0.27dB相差,但⼈们依然不会满意,因为时延、装备复杂性与可⾏性都是实际应⽤的严峻要求,⽽如果不考虑时延因素及复杂性本来就没有意义,因为50多年前的Shannon理论本⾝就已预⽰以接近⽆限的时延总容易找到⼀些⽅法逼近Shannon 极限。
信源编码与信道编码
1.信源编码的作⽤与内含:
信源编码是⼀种以提⾼通信有效性⽽对信源符号进⾏的变换,或者说为了减少或者消除信源剩余度⽽进⾏的信源符号变换。
具体⽽⾔就是针对信源输出符号序列的统计特性来寻找某种⽅法,把信源输出符号序列变换为最短的码字序列,使后者的各码元所荷载的平均信息量最⼤,同时⼜能保证⽆失真的恢复原来的符号序列。
2.信道编码的作⽤与内含:
信道编码:由于信道有噪声和⼲扰或信道有某种约束会使接受的消息发⽣差错,因此要通过信道编码来提⾼传输可靠性。
因为信道编码是通过冗余符号来实现的,所以会使传输有效性降低。
(ps:⾹农第⼆定理:只要信息传输速率不⼤于信道容量,就存在⾼可靠性传输。
)。