《多符号离散信道》课件

多符号离散信道引言信息传输的基础信道的抽象模型12数字通信系统中，信息传输离不信道可以被抽象成一个数学模开信道这一环节型，用于描述信息在传输过程中的变化多符号离散信道3本章将重点探讨多符号离散信道，它是现实通信系统中常见的信道模型离散信道的数学模型离散信道是指输入和输出信号都是离散的信道，在实际应用中，大多数通信信道都可以近似地看作离散信道离散信道的数学模型可以用概率矩阵来描述，概率矩阵的每一行代表输入信号，每一列代表输出信号，矩阵的每个元素表示在给定输入信号的情况下，输出信号为某个特定值的概率信号空间信号空间是将信号表示为向量空间的数学模型，它能更直观地描述信号之间的关系每个信号对应空间中的一个点，信号的特征可以用向量来表示，而信号之间的相似度可以用向量之间的距离来度量信号空间模型可以帮助我们更好地理解信号的特征，以及信号在传输过程中的变化接收端的输出信号处理采样符号检测接收端接收到的信号通常包含噪声和干扰，将连续时间信号转换为离散时间信号，以便根据接收到的信号，判断发送的符号，最终需要进行滤波、放大等处理以提高信噪比进行后续的数字信号处理得到接收信息符号检测接收信号1接收信号包含噪声和干扰，需要进行处理匹配滤波2利用匹配滤波器来增强信号，并抑制噪声符号判决3根据滤波后的信号，确定接收到的符号信道容量定义信道容量是指在一定信噪比下，信道能够可靠传输的最大信息量单位比特每秒bps影响因素信噪比SNR、带宽、调制方式等信道编码提高抗干扰能力增加信息冗余降低误码率信道编码可以有效地提高信号的抗干扰能力，信道编码通过增加信息的冗余度，帮助接收端信道编码能够降低信息传输过程中的误码率，并确保数据的完整性和可靠性更准确地恢复原始数据提高数据传输的可靠性信息率R C信息率信道容量表示单位时间内传输的信息量表示信道在无误码情况下所能传输的最大信息率信道编码的作用提高可靠性降低误码率增加传输数据的可靠性，减少传输错通过增加冗余信息，减少噪声干扰带误来的误码率改善信噪比编码后数据在信道中更不容易受到噪声干扰，提升了信噪比基本的信道编码方法线性分组码卷积码将数据分成若干组，并对每一组进行编将数据与一个编码器进行卷积运算码树形码循环码使用树形结构来进行编码利用循环冗余校验码CRC来进行编码线性分组码编码原理特点应用线性分组码是一种常用的信道编码方式它线性分组码具有结构简单、易于实现、检错线性分组码广泛应用于各种通信系统，如数将信息位分组，并通过线性变换生成校验能力强等优点字电视、无线通信等位，从而形成码字卷积码卷积码使用生成矩阵和寄存器来生成码字该卷积码可以表示成一个状态图，该图显示了编卷积码的解码可以通过维特比算法进行，该算矩阵通过线性组合生成码字，寄存器用于存储码器的状态转换和输出法找到最可能的码字序列前一个码字的位剑桥码历史悠久应用广泛剑桥码是一种传统的信道编码技它在通信领域得到了广泛应用，例术，其发展历史可以追溯到20世纪如卫星通信、移动通信和无线网70年代络优点缺点剑桥码具有较强的纠错能力，可以其编码复杂度较高，需要较高的计有效地抵御信道噪声带来的影响算资源循环码定义特点循环码是一种特殊的线性分组码，其循环码编码和解码相对简单，适用于码字具有循环移位性质高速数据传输应用在通信系统中广泛应用，例如纠错编码和数据传输提到的编码方式各自的优缺点线性分组码卷积码优点简单易懂，实现容易缺点码率较低，编码效率不高优点码率较高，编码效率高缺点解码复杂，实现难度大剑桥码循环码优点纠错能力强，解码效率高缺点码率较低，实现难度大优点编码效率高，实现难度低缺点纠错能力弱，码率较低信道编码的效率信道编码在实际系统中的应用信道编码技术广泛应用于各种通信系统，例如•移动通信提高数据传输可靠性，减少误码率•卫星通信克服信号衰落和干扰的影响•无线网络增强抗噪声能力，提高网络稳定性•存储系统保障数据完整性，防止数据丢失数字调制的基础概念数字信号模拟信号调制过程离散的信号，在时间上和幅度上都有有限的连续的信号，在时间和幅度上都取连续的值将数字信号转换为模拟信号以便在信道上传值输数字调制方式的比较幅度调制改变信号的幅度来表示数字信息频率调制改变信号的频率来表示数字信息相位调制改变信号的相位来表示数字信息正交幅度调制将多个信号正交叠加，提高频谱效率基带传输基带传输是指在没有经过调制的情况下直接传输数字信号基带传输的优点是带宽利用率高，成本低，但缺点是传输距离有限，抗干扰能力差常见的基带传输方式有脉冲幅度调制PAM、脉冲宽度调制PWM和脉冲位置调制PPM数字频带传输数字频带传输是指将数字信号调制到载波上，然后通过无线信道或有线信道进行传输它利用载波频率的特性，将数字信号转换为模拟信号，并在传输过程中克服噪声和干扰的影响数字频带传输需要使用数字调制技术，将数字信号转换为适合在频带传输的模拟信号常用的数字调制技术包括幅度调制、频率调制和相位调制等技术OFDMOFDM技术是一种多载波调制技术，将高速数据流分成多个低速数据流，分别调制到多个正交的子载波上进行传输OFDM技术可以有效地克服多径衰落的影响，提高频谱利用率，并具有较强的抗干扰能力差分编码概念优点应用差分编码利用相邻数据之间的差值进行编提高数据传输效率，减少传输误差，简化解广泛用于视频压缩、音频压缩、数字通信系码，减少冗余信息码过程统等领域编码调制的综合设计信道编码1提高传输可靠性数字调制2将数字信号转换为模拟信号综合考虑3实现最佳传输性能总结数字通信中的核心概念信道编码技术数字调制和编码调制本讲介绍了数字通信中多符号离散信道的基着重讨论了信道编码技术，包括线性分组最后介绍了数字调制的基本概念、数字调制本概念，包括信道模型、信号空间、接收端码、卷积码、剑桥码、循环码等，并分析了方式的比较、基带传输、数字频带传输、的输出、符号检测、信道容量等.其优缺点和在实际系统中的应用.OFDM技术、差分编码以及编码调制的综合设计.QA如果您对课程内容有任何疑问，请随时提问。