文档介绍：第十二讲
2002年6月
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第五章信道编码
第一节信道模型和信道容量
第二节有扰离散信道的编码定理
第三节差错控制与信道编译码的基本原理
第四节线性分组码
第五节卷积码
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问题:
(1) 有哪三种信道模型?
(2) 如何描述不同信道模型的信道容量?
(3) 研究信道模型和信道容量的意义?
第一节信道模型和信道容量
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信道模型
如何进行“黑箱”操作?
通信系统模型,在信道编码器和信道解码器之间相隔着许多其他部件,如调制解调、放大、滤波、均衡等器件, 以及各种物理信道。信道遭受各类噪声的干扰,使有用信息遭受损伤。从信道编码的角度,我们对信号在信道中具体如何传输的物理过程并不感兴趣,而仅对传输的结果感兴趣:送人什么信号, 得到什么信号,如何从得到的信号中恢复出送人的信号,差错概率是多少。
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图5-1-1 信道模型
信道
编码器
信道
编码器
基带
调制器
信道
+噪声
调制器
信道
+噪声
解调器
写入头
存储介质
+介质缺陷
读出头
基带
解调器
输入
输入
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图5-1-1 信道模型
转移概率矩阵
输入
输入
信道模型
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如何划分信道模型?
把信道编、解码器之间的所有部件看成是一个“黑箱”(blackbox),像研究多端口网络那样把问题归结为输人、输出和转移概率矩阵三个要素,如上图5-1-1所示。图中,X={x0,x1,…,xq-1}是包含q个元素的输人符号集,Y={y0,y1,…,yQ-1}是包含Q个元素的输出信号集。由q和Q等于2、大于2还是趋于,可区分出如下一些信道模型。
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1. 二进制离散信道模型
(1)二进制离散信道模型的组成
二进制离散信道模型由一个允许输入值的集合X={0,1}和可能输出值的集合Y={0,1},以及一组表示输入、输出关系的条件概率(转移概率)组成。
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(2)什么是二进制对称信道?
(简称为 BSC信道)
0
输入
1
0
输出
1
1-p
1-p
p
p
二进制对称信道
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如果信道噪声和其他干扰导致传输的二进序列发生统计独立的差错,且条件概率对称,即
(5-1-1)
则这种对称的二进制输入、二进制输出信道叫做二进制对称信道,简称为 BSC信道。
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