【摘要】 隨著現(xiàn)代通信技術(shù)的發(fā)展,數(shù)字通信在編碼方式上做出了重新規(guī)劃。其中編碼類型有:線性分組碼、卷積碼、RS碼及交織碼,筆者在此進(jìn)行了詳細(xì)分析,以便于提供可參考性的依據(jù)。
【關(guān)鍵字】 數(shù)字通信 編碼技術(shù) 卷積碼 RS碼
原有數(shù)字通信系統(tǒng)在數(shù)據(jù)信息傳輸中存有一定的缺陷,導(dǎo)致傳輸效應(yīng)延時加大,并且編譯碼器在檢錯糾錯能力上也有所降低。但現(xiàn)有編碼模式中,采用多種編碼方式,這種編碼方式改善了原有的缺陷因素,提高了數(shù)字通信系統(tǒng)傳輸準(zhǔn)確性。
一、數(shù)字通信系統(tǒng)概要
數(shù)字通信系統(tǒng)的載體為模擬信號或數(shù)字信號,通過彼此之間的相互轉(zhuǎn)換,使得終端系統(tǒng)獲得有效性的數(shù)字碼片信息。在信息傳輸布局結(jié)構(gòu)中,可將通信系統(tǒng)劃分為三個處理階段:發(fā)送端,信源通過發(fā)送設(shè)備將數(shù)據(jù)信息傳輸至信道內(nèi),然后通過信源編碼進(jìn)行加密,最后在信道編碼器上進(jìn)行編譯碼。噪音處理包括數(shù)字信號的調(diào)制和解調(diào)過程,調(diào)制可通過改變數(shù)字信號傳輸頻率,以此來匹配信道頻譜特性,減少信號內(nèi)的傳輸損耗;此模式可對傳輸信道進(jìn)行多路復(fù)用,上行與下行傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息均可在信道內(nèi)傳輸,提高傳輸效率;調(diào)制技術(shù)可通過擴(kuò)展頻譜的方式,提高系統(tǒng)的抗干擾能力。最后是接收端信息的處理,包括信道解碼、信源解碼,將傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息發(fā)送至信宿端。
二、數(shù)字通信編碼技術(shù)類型
在數(shù)字通信系統(tǒng)中,為了減少接收端與發(fā)送端之間數(shù)字信號失真現(xiàn)象,實現(xiàn)了對信道編碼功能,編碼類型包括線性分組碼、卷積碼、RS碼以及交織碼。這幾種編碼類型都用到此編碼方式,減少碼片空間冗余度。
2.1線性分組碼
發(fā)送端將傳輸?shù)臄?shù)據(jù)消息分為長度為k的信息碼組,當(dāng)數(shù)據(jù)信息片段長度達(dá)不到k位時,需要在碼組序列后補(bǔ)0。這樣編碼器才能根據(jù)編碼順序?qū)⒕幋a的序列段轉(zhuǎn)化成n節(jié)的重碼字,重碼字的長度大于信息碼組長度,所以后期新增的碼字長度都是由碼組轉(zhuǎn)化而來,所以稱之為線性分組碼。接收端接收到的碼字序列與發(fā)送端發(fā)送的碼字序列具有一致性,因此線性分組碼具有一定的見錯糾錯能力。
2.2卷積碼
分組碼編碼序列中n個信息位只與k個碼組有關(guān),與其他碼組的信息無直接聯(lián)系。但卷積碼是比分組碼編碼更加優(yōu)越的一種編碼流程,不僅與n個信息位有關(guān),而且還與K個碼組之間存有關(guān)系。卷積碼的編碼效率通常用﹠=k/n表示,當(dāng)n值趨于無窮大時,卷積碼的糾錯能力便越好,但k值也會隨著n值的增加而增加,因而糾錯指數(shù)也會降低。
2.3 RS碼
RS屬于一種多項式編碼,該編碼流程需求確定多項式個數(shù)、監(jiān)督多項式以及碼字信息。監(jiān)督多項式個數(shù)的計算方法為傳輸信息碼元中的多項式向前進(jìn)位后,得到的序列方程除以糾正后的序列方程式,便可得到監(jiān)督碼元的編碼序列。碼字的確定時將監(jiān)督碼元的編碼序列置于糾正后的序列方程式后便可得到碼字信息,RS信息碼與得到的碼字信息碼之間的譯碼流程可概述為根與錯誤值之間的糾錯轉(zhuǎn)換。
2.4交織碼
交織編碼方式能夠檢錯出大量的數(shù)據(jù)序列碼,遇到大量成串的數(shù)據(jù)編碼或者不恒定信道傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息時,便不能有效地糾正錯誤信息。交織碼之間連接有兩個譯碼器,其中一個譯碼器完成糾錯后,另一個便會改變信息序列,使其將傳輸編碼的信息數(shù)據(jù)重新處理。
三、編碼技術(shù)在數(shù)字通信系統(tǒng)中的應(yīng)用
隨著通信技術(shù)的發(fā)展,信息編碼技術(shù)逐步應(yīng)用于GPRS/WCDMA/CDMA2000中,減少數(shù)據(jù)傳輸信道內(nèi)的冗余度。GPRS在編碼方式上利用了交織編碼、線性分組碼、RS碼以及卷積碼,能夠施用于無線通信環(huán)境,使傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息能夠適應(yīng)傳輸信道,其次便是能夠?qū)?shù)據(jù)速率進(jìn)行調(diào)整。在無線通信環(huán)境中能夠?qū)ξ覈蟛糠值貐^(qū)實現(xiàn)信號區(qū)域覆蓋。傳輸數(shù)據(jù)信息能夠更好地匹配信道,實現(xiàn)數(shù)據(jù)實時性接收和發(fā)送。在GPRS通信系統(tǒng)中數(shù)據(jù)傳輸?shù)难訒r為2s,在CDMA/CDMA200/TD-SCDMA中延時能夠減少至1.2s,如今在4G數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中延時降低至0.8S。
四、結(jié)語
通過對數(shù)字通信編碼技術(shù)的應(yīng)用研究,這種編碼方式改善了原有通信系統(tǒng)噪音處理差、延時大的缺陷,如今數(shù)字通信系統(tǒng)中接收端與發(fā)送端終端系統(tǒng)的延時差不超過0.4s,保證了數(shù)據(jù)信息的實時性。
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