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学习Matlab仿真,差错控制编码这些原理一定要掌握

5月前浏览7653

本文摘要(由AI生成):

本文介绍了差错控制编码的重要性,强调了理解原理和进行matlab程序仿真的必要性。文章详细介绍了线性分组码和卷积码等常用编码方式,并提到了Turbo码和低密度奇偶校验码等新技术。文章还解释了不同信道特性对编码方式的影响,以及纠错方式ARQ的优缺点。此外,文章还涉及了编码增益、汉明距离等关键概念,并强调了在仿真过程中理解编码增益的重要性。最后,文章简要介绍了奇偶监督码、线性分组码、循环码和卷积码等简单实用的编码方式,并提及了国外球员的传球技巧和足球明星的故事,展示了跨学科的趣味性。


差错控制编码的内容非常重要,同学们不仅要懂原理,还要能用matlab完成相关的程序仿真。

我最熟悉的就是线性分组码和卷积码 ,几乎在任何通信系统都要用到这两种编码。Turbo码和低密度奇偶校验码是最近二三十年出现的新技术,3G、4G和5G里面都有涉及,在本科阶段只需要了解基本概念。

编码的目的是为了提高通信质量,有了纠错编码,就可以纠正传输过程中出现的误差。

但每种信道中的特性都不相同,因此需要采用不同的差错控制技术来减少或消除其中的错码。比如有的信道中突发错误很多,有的信道中则是随机错误很多。因此这两种信道就需要采用不同方式的编码来完成信号的传输。

在哪些信道中存在乘性干扰呢?存在加性干扰的信道又是什么样子呢?

差错控制编码也称为纠错编码,属于信道编码(还有一种是信源编码)。

原来突发错误很多的信道就叫突发信道,随机错误很多的信道就叫随机信道啊。(但在通信系统中,一般突发信道不是指这个意思,说的是信号突然发送的信道,概念和连续信道相对应。)

ARQ是非常常用的一种纠错方式。有三种方式。

优缺点如下:

指标——重点内容

汉明距离又称码距。给出两个序列,同学们会计算汉明距离吗?

比如01010和00110的汉明距离是多少呢?

编码能带来好处,但也要付出代价,代价就是带宽增大或者有效传输速率下降。

编码带来的增益直接体现在误码性能的提升上。必须要理解编码增益的概念!在仿真的过程中,可以通过有无编码的BPSK基带仿真程序来获得直观的感受!

也就是说,先写一个BPSK基带信号仿真程序,仿真出不同信噪比下的误码性能。然后在程序中加入不同编码方式的函数(比如rsenc函数),再仿真出不同信噪比下的误码性能。两者进行比较,就能轻松看出编码带来的信噪比增益!!!

不过可以借此机会回忆一下BPSK调制系统相干解调的误码率,理论值计算公式是什么呢?是不是erfc函数呢?估计同学们回答不上来,赶快到书中找到相关章节来看吧!

非常重要!

必须明白!

开始介绍几种简单实用的编码!奇偶监督码

奇偶校验(Parity Check)是一种校验代码传输正确性的方法。根据被传输的一组二进制代码的数位中“1”的个数是奇数或偶数来进行校验。采用奇数的称为奇校验,反之称为偶校验。采用何种校验方式需要事先规定好。

-线性分组码-

每个码字的监督码元是信息码元的线性组合。汉明码是典型代表。能纠1位错码的高效线性分组码。

-循环码-

它除了具有线性分组码的一般性质外,还具有循环性。何谓BCH码?

汉明码是能够纠正单个随机错误的码。可以证明,具有循环性质的汉明码就是能纠正单个随机错误的本原BCH码。

RS码,它是一类具有很强纠错能力的多进制BCH码。由里德和索洛蒙(Reed– Solomon)提出。

-卷积码-

在语音通信中应用非常广泛。因为它的实时性很好。维特比解码算法非常出名,有点难。本科阶段会利用matlab中的译码函数vitdec即可。

具体内容下一节课细讲,未完,待续。

-随感-

不得不佩服国外球员的传球技巧,尤其是脚后跟秒传。不得不服伊布啊,三十多岁的人了,还能干出这事情。哎,弄了半天视频文件太大无法上传,只能靠记忆回归当年他那脚有名的蝎子摆尾。那就看看2000年左右的曼联王朝吧,当年的法国球星坎通纳的进球庆祝方式——霸气吗?不过他的暴脾气也非常出名,最有名的就是他的飞脚踹球迷事件。他的7号球衣传承给了帅哥贝克汉姆。退役后偶尔客串演电影!

代码&命令通用MATLAB
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首次发布时间:2019-06-24
最近编辑:5月前
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