文档介绍：通信原理大作业班级:学号:姓名:一、大作业第一题移动通信中纠错编码技术的应用和发展摘要:移动通信系统采取了多种行之有效的关键技术来提高系统抗衰落和干扰的能力,纠错编码即是其中一种。本文主要介绍了在几代移动通信系统中所使用的不同的纠错编码,旨在阐明纠错编码技术的基本原理及其重要作用。一、引言移动通信的发展日新月异,从1978年第一代模拟蜂窝通信系统诞生至今,不过20多年的时间,就已经过三代的演变,成为拥有10亿多用户的全球电信业最活跃、最具发展潜力的业务。尤其是进几年来,随着第三代移动通信系统(3G)的渐行渐近,以及各国政府、运营商和制造商等各方面为之而投入的大量人力物力,移动通信又一次地在电信业乃至全社会掀起了滚滚热潮。虽然目前由于全球电信业的低迷以及3G系统自身存在的一些问题尚未完全解决等因素,3G业务的全面推行并不象计划中的顺利,但新一代移动通信网的到来必是大势所趋。因此,人们对新的移动通信技术的研究的热情始终未减。移动通信的强大魅力之所在就是它能为人们提供了固话所不及的灵活、机动、高效的通信方式,非常适合信息社会发展的需要。但同时,这也使移动通信系统的研究、开发和实现比有线通信系统更复杂、更困难。实际上,移动无线信道是通信中最恶劣、最难预测的通信信道之一。由于无线电波传输不仅会随着传播距离的增加而造成能量损耗,并且会因为多径效应、多普勒频移和阴影效应等的影响而使信号快速衰落,码间干扰和信号失真严重,从而极大地影响了通信质量。为了解决这些问题,人们不断地研究和寻找多种先进的通信技术以提高移动通信的性能。特别是数字移动通信系统出现后,促进了各种数字信号处理技术如多址技术、调制技术、纠错编码、分集技术、智能天线、软件无线电等的发展。本文将主要关注在几代移动通信系统中所使用的不同的纠错编码技术,以展示纠错编码在现代数字通信中的重要作用。二、纠错编码基础知识 1948年,香农(Shannon)在他那篇著名的论文《通信的数学理论》中提出并证明了:对于一个信道容量为C的有扰信道,消息源产生信息的速率为R,只要R≤C,则总可以找到一种信道编码和译码方式使编码错误概率P随着码长n的增加,按指数下降到任意小的值,表示为,这里E(R)称为误差指数;若R>C,则不存在编译码方式来实现无误传输。这一结论为信道编码指出了方向,但它仅是一个存在性定理,并未给出怎样去寻找这种性能优良的码。近50年来,在信息技术发展和实际需要的不断推动下,人们一直在寻求实现复杂度合理的更优秀的编译码方法,去逼近Shannon理论的理想界限。令人鼓舞的是,在这个过程中,已经取得了许多伟大的进展,从早期的分组码、代数码,到RS码,到后来的卷积码,以及今天的Turbo,LDPC码,所能达到的性能和Shannon限间的距离被不断缩小。这些方法也已经投入到多个领域的商用中,如卫星通信和深空通信,数据存储,数据传输,移动通信,数字音频和视频传输等。下面,我们将着重关注移动通信系统,特别是数字移动通信系统中,纠错编码技术的应用情况。三、移动通信中纠错编码的应用和发展如前所述,移动信道的恶劣性使接收信号展现出非常差的错误率(5-10%),迫使译码器在非常低的信噪比下工作。另一方面,“频带”是移动通信系统宝贵而紧张的资源,尤其是在用户密集的闹市区和室内通信系统里。为此,对编译码器的设计就提出了较高要求,驱使译码