卷积编码，卷积码的介绍

本文目录一览

1，卷积码的介绍
2，卷积码的用途
3，卷积码的原理
4，通信原理卷积码
5，卷积码的表示方法
6，什么是卷积编码

1，卷积码的介绍

卷积码将k个信息比特编成n个比特，但k和n通常很小，特别适合以串行形式进行传输，时延小。

卷积码的介绍

2，卷积码的用途

移动通信系统中，数字信号在无线信道中传输时，由于信道自身条件特性的不理想，会受到诸多噪声干扰的影响，因而产生误码。为了在已知信噪比的情况下达到一定的误码率指标，除在合理设计基带信号，选择调制解调方式，并采用信道均衡，分集等措施的基础上，还应使用信道编码与交织，使误码率进一步的降低。差错控制编码已经十分成熟的应用于信道编码技术之中。卷积码和分组码是差错控制编码的2种主要形式，在编码器复杂度相同的情况下，卷积码的性能优于分组码，因此卷积码几乎被应用在所有无线通信的标准之中，如GSM，CDMA-IS95和WCDMA的标准中。很高兴为您解答，祝你学习进步，【梦华幻斗】团队为您答题。有不明白的。

移动通信系统中,数字信号在无线信道中传输时,由于信道自身条件特性的不理想,会受到诸多噪声干扰的影响,因而产生误码。为了在已知信噪比的情况下达到一定的误码率指标，除在合理设计基带信号，选择调制解调方式，并采用信道均衡，分集等措施的基础上，还应使用信道编码与交织，使误码率进一步的降低。差错控制编码已经十分成熟的应用于信道编码技术之中。卷积码和分组码是差错控制编码的2种主要形式，在编码器复杂度相同的情况下，卷积码的性能优于分组码，因此卷积码几乎被应用在所有无线通信的标准之中，如GSM，CDMA-IS95和WCDMA的标准中。很高兴为您解答，祝你学习进步！【梦华幻斗】团队为您答题。有不明白的可以追问！如果您认可我的回答。请点击下面的【选为满意回答】按钮，同时可以【赞同】一下，谢谢！

卷积码的用途

3，卷积码的原理

原发布者:喔喔喔喔3161卷积码编译码实现(1)在实际应用中怎样去建立网格图？(2)怎样计算最小汉明距离？(3)在找到最优路径后怎样去译出原始的信息码？内容简介卷积码简单介绍卷积码编码实现卷积码译码实现总结卷积码简单介绍卷积码(convolutionalcode)是由伊利亚斯(p.Elias)发明的一种非分组码。在前向纠错系统中，卷积码在实际应用中的性能优于分组码，并且运算较简单。卷积码在编码时将k比特的信息段编成n个比特的码组，监督码元不仅和当前的k比特信息段有关，而且还同前面m=(N-1)个信息段有关。通常将N称为编码约束长度，将nN称为编码约束长度。一般来说，卷积码中k和n的值是比较小的整数。将卷积码记作(n,k,N)。卷积码编码实现以(2,1,4)为例，如图(1)所示，详细介绍卷积码的编码流程。MD0D1D2D3+V2OUT+V1图1(2,1,4)卷积码编码器方框图V1D0D2V2D0D1D2D3(1)(2)由(1)式和(2)式可以看出：输出的数据位V1,V2和寄存器D0,D1,D2,D3之间的关系。根据模2加运算特点可以得知奇数个1模2运算后结果仍是1，偶数个1模2运算后结果是0。在实际应用中，根据模2加的特点，将所要处理的数据直接相加后除2求余，这样得到的结果和模2运算结果相同。这样可以得到：V1(D0D2)%2（3）V2(D0D1D2D3)%2（4）编码程序流程图程序开始定义变量初始化四个寄存器输入1比特信息存放在

DMT和卷积编码调制在DSL中的应用钟晓建潘贵敦马亲民梁小宇

卷积码的原理

4，通信原理卷积码

释义由于移动通信存在干扰和衰落，在信号传输过程中将出现差错，故对数字信号必须采用纠、检错技术，即纠、检错编码技术，以增强数据在信道中传输时抵御各种干扰的能力，提高系统的可靠性。对要在信道中传送的数字信号进行的纠、检错编码就是信道编码。通常纠错码分为两大类，即分组码和卷积码。在移动通信系统中另一种纠错方法就是信令重发，解码时先存储再逐位判决，如重发五次，三次或三次以上均为1，则判1。信道编码之所以能够检出和校正接收比特流中的差错，是因为加入一些冗余比特，把几个比特上携带的信息扩散到更多的比特上。为此付出的代价是必须传送比该信息所需要的更多的比特。发展编码定理的证明，从离散信道发展到连续信道，从无记忆信道到有记忆信道，从单用户信道到多用户信道，从证明差错概率可接近于零到以指数规律逼近于零，正在不断完善。编码方法，在离散信道中一般用代数码形式，其类型有较大发展，各种界限也不断有人提出，但尚未达到编码定理所启示的限度，尤其是关于多用户信道，更显得不足。在连续信道中常采用正交函数系来代表消息，这在极限情况下可达到编码定理的限度。不是所有信道的编码定理都已被证明。只有无记忆单用户信道和多用户信道中的特殊情况的编码定理已有严格的证明；其他信道也有一些结果，但尚不完善。

1、咬尾卷积码的原理是尾卷积码保证格形起始和终止于某个相同的状态.它具有不要求传输任何额外比特的优点。viterbi译码器受格形状态概率和分支度量的约束。传输的数据通常由一串0比特结尾，以强制编码器回到0状态，这样泽码器能从已知的状态开始译码，但是信道必须传输额外的符号。咬尾卷积码的约束长度为7，编码率为1/3。卷积码的编码器配置如图l所示。编码器的移位寄存器的初始值应当没置为输入流的最后6位信息比特，这样移位寄存器的初始和最终状态保持一致。若用s0，s1，s2，...，s5表示编码器的6个移位寄存器，则移位寄存器的初始值应当设置为:si=ck(k一1一i)，编码输出流d[0],d[1],d[2]分别对应于第l、第2和第3个比特。2、咬尾技术具有以下优点:●不影响编码率，总的传输比特为n/r;●不影响卷积码的错误校验属性。这项技术也有以下缺点:●泽码延迟增加了，因为必须确定正确的起始状态和回溯的初始状态;●接收器复杂度略微增加。

5，卷积码的表示方法

描述卷积码编码器过程的方法有很多，如矩阵法、多项式、码树和网格图等，这里我们主要介绍和卷积码编码器结构密切相关的多项式法，以及与卷积码译码密切相关的网格图法。结构图　多项式法就是由卷积码的生成多项式直接得出其编码器的结构图。如前面例子中的（2，1，2）卷积码的生成多项式矩阵为：G(D)=[1 ,1 ]其中，D是延迟算子，生成多项式的第一项为1 D ，表示输出编码的第一个码元等于输入码元x（n）与前两个时刻输入的码元x（n-1）、x（n-2）的模2和，同理第二项类似。将编码器寄存器中的内容组合（x（n-1）、x（n-2））定义为编码器状态。如仍以前面所举的例子（2，1，2）为例，则该编码器的状态有四种：00，10，01和11，下面分别用a，b，c，d来代替。编码器在每一个时钟沿打入一个输入信息x（n），因此图示寄存器组合内容就变为（x（n），x（n-1））即状态发生了转移，并同时输出G0（n）、G1（n）。由此我们可以将图所示编码过程用右图所示的状态图表示。编码器　由图所示，随着信息序列不断输入，编码器就不断从一个状态转移到另一个状态并同时输出相应的码序列，所以图3所示状态图可以简单直观的描述编码器的编码过程。因此通过状态图很容易给出输入信息序列的编码结果，假定输入序列为110100，首先从零状态开始即图示a状态，由于输入信息为“1”，所以下一状态为b并输出“11”，继续输入信息“1”，由图知下一状态为d、输出“01”……其它输入信息依次类推，按照状态转移路径a->b->d->c->b->c->a输出其对应的编码结果“110101001011”。网格图　状态图可以完整的描述编码器的工作过程，但是其只能显示状态转移的过程而不能显示状态转移发生的时刻，由此引出用来表示卷积码的另一种常用方法——网格图。网格图就是时间与对应状态的转移图（如图），在网格图中每一个点表示该时刻的状态，状态之间的连线表示状态转移。通过观察网格图可以发现在网格图中输入信息x（n）并没有标出，但如观察到转移后的状态表示（x（n），x（n-1））就可以发现输入信息已经隐含在转移后的状态中。在图中还可以发现两个网格图不同主要集中在转移后状态位置不同。重新排序结构（即所谓蝶型结构）是为了优化运算而设计的，因为其中蝶型与蝶型之间是相互独立的。

6，什么是卷积编码

参考资料：http://hi.baidu.com/wuruide/blog/item/33d28bbf1b34940818d81f26.html 在一个二进制分组码（n,k）当中，包含k个信息位，码组长度为n，每个码组的（n-k）个校验位仅与本码组的k个信息位有关，而与其它码组无关。为了达到一定的纠错能力和编码效率（＝k/n），分组码的码组长度n通常都比较大。编译码时必须把整个信息码组存储起来，由此产生的延时随着n的增加而线性增加。为了减少这个延迟，人们提出了各种解决方案，其中卷积码就是一种较好的信道编码方式。这种编码方式同样是把k个信息比特编成n个比特，但k和n通常很小，特别适宜于以串行形式传输信息，减小了编码延时。与分组码不同，卷积码中编码后的n个码元不仅与当前段的k个信息有关，而且也与前面（N-1）段的信息有关，编码过程中相互关联的码元为nN个。因此，这N时间内的码元数目nN通常被称为这种码的约束长度。卷积码的纠错能力随着N的增加而增大，在编码器复杂程度相同的情况下，卷段积码的性能优于分组码。另一点不同的是：分组码有严格的代数结构，但卷积码至今尚未找到如此严密的数学手段，把纠错性能与码的结构十分有规律地联系起来，目前大都采用计算机来搜索好码。下面通过一个例子来简要说明卷积码的编码工作原理。正如前面已经指出的那样，卷积码编码器在一段时间内输出的n位码，不仅与本段时间内的k位信息位有关，而且还与前面m段规定时间内的信息位有关，这里的m＝N-1通常用（n，k，m）表示卷积码（注意：有些文献中也用（n，k，N）来表示卷积码）。图8-8就是一个卷积码的编码器，该卷积码的n = 2，k = 1，m = 2，因此，它的约束长度nN = n×(m+1) = 2×3 = 6。（2，1，2）卷集码编码器在图8-8中，与为移位寄存器，它们的起始状态均为零。、与、、之间的关系如下：（8-41）假如输入的信息为D = [11010]，为了使信息D全部通过移位寄存器，还必须在信息位后面加3个零。表8-9列出了对信息D进行卷积编码时的状态。表8-9 信息D进行卷积编码时的状态输入信息D 1 1 0 1 0 0 0 0 b3b2 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 0 输出C1C2 1 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 描述卷积码的方法有两类，也就是图解表示和解析表示。解析表示较为抽象难懂，而用图解表示法来描述卷积码简单明了。常用的图解描述法包括树状图、网格图和状态图等。基于篇幅原因这里就不详细介绍了。卷积码的译码方法可分为代数译码和概率译码两大类。代数译码方法完全基于它的代数结构，也就是利用生成矩阵和监督矩阵来译码，在代数译码中最主要的方法就是大数逻辑译码。概率译码比较常用的有两种，一种叫序列译码，另一种叫维特比译码法。虽然代数译码所要求的设备简单，运算量小，但其译码性能（误码）要比概率译码方法差许多。因此，目前在数字通信的前向纠错中广泛使用的是概率译码方法。

卷积码是将k个信息比特编成n个比特，但k和n通常很小，特别适合以串行形式进行传输，时延小e79fa5e98193e78988e69d8331333337386663。　　卷积码定义：　　若以（n,k,m）来描述卷积码，其中k为每次输入到卷积编码器的bit数，n为每个k元组码字对应的卷积码输出n元组码字，m为编码存储度，也就是卷积编码器的k元组的级数，称m+1= K为编码约束度m称为约束长度。卷积码将k元组输入码元编成n元组输出码元，但k和n通常很小，特别适合以串行形式进　　卷积码的编码器　　行传输，时延小。与分组码不同，卷积码编码生成的n元组元不仅与当前输入的k元组有关，还与前面m-1个输入的k元组有关，编码过程中互相关联的码元个数为n*m。卷积码的纠错性能随m的增加而增大，而差错率随N的增加而指数下降。在编码器复杂性相同的情况下，卷积码的性能优于分组码。　　编码原理：　　卷积码编码器　　以二元码为例，编码器如图。输入信息序列为u=(u0，u1，…），其多项式表示为u(x)=u0+u1x+…+ulxl+…。编码器的连接可用多项式表示为g(1,1)(x)=1+x+x2和g(1,2)(x)=1+x2，称为码的子生成多项式。它们的系数矢量g(1,1)=(111）和g(1,2)=(101）称作码的子生成元。以子生成多项式为阵元构成的多项式矩阵G(x)=[g(1,1)(x),g(1,2)(x)]，称为码的生成多项式矩阵。

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