信道编码与交织

云脑智库 2022-08-16 00:00

        上一本书的系列里,已经介绍了信道编码是为了减少随机差错,交织是为了解决突发差错,大概的介绍了部分信道编码和交织是什么。本篇将介绍这些为什么能,所以会很干,也就是说没有基础会有些伤脑经

        

       开胃小菜,重复码很简单,就是将单个信息多发几次,判断原则是根据收到的少数服从多数,很无脑也没多少效率

      结下来是重点说明的分组码,分组码的本质就是将信息码元和监督码元之间构成一种映射关系,也相当于将信息重发两次,不过但是通过巧妙的结构设计,使其不但能检错,还能纠错

     分组码有很多种,奇偶校验码是其中最简单的一种,奇偶对应的是分组码内1的奇偶个数,发送的时候通过检验码填0或1保证分组码里1的个数为偶数,接收时将分组码按顺序进行异或位运算,1+1等于0,如果收到的是偶数个1,异或结果就为0,那就没问题。如果是奇数个1,异或结果为1,那就肯定有一位错了,重发吧。

        一位的校验码,毕竟操作性太低,于是汉明码搞了三位校验码,三位校验码将四位信息码分成三组进行奇偶校验,注意看监督码元与信息码元的监督关系图,每组校验结果为0或1,三组校验结果就会产生8种可能性,只要巧妙的进行分组,将八种结果分别对应上7个码元单个出错加都没出错的8种情况,就可以实现精确到每一位的检错,从而可以实现纠错。

       

       前面的篇章说过,分组码由于要编一段再发一段,所以会产生时延,而卷积码将组与组之间建立起联系,就可以边编边发。

       还是跟映射关系有关,不过需要了解的是一位寄存器是存的上一个数据,当一开始两个寄存器是00,当输入1时,D1存的输入的1变为1,D2存了D1的0,所以还是0,当继续输入1时,D1存了输入的1不变,D2存了D1的1,就变为1。所揣摩一下,就可以知道其中的妙处了。

        最大似然译码就是弄出收到码的所有可能性,然后计算概率,选择其中概率最高的。

       这里一定要理解,汉明距离表示两个(相同长度)字符串对应位置的不同字符的数量,比如01和10,两个都不同,所以距离为2。00和01,只有一位不同,所以距离是1。维特比通过一级一级的减少可能性,极大的减少了计算量。

       交织的操作简单,原理也很简单,将一段的错误拆分到各组之中变成了个别可纠正的错误

       前面的编码与交织只是减少可能性,并不能代表一定能完全纠错,所以重传就是保底的方式。



参考文献

     深入浅出通信原理——陈爱军

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