纠错码各种类型
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RS码即里德-所罗门码,它是能够纠正多个错误的纠错码,RS码为(204,188,t=8),其中t是可抗长度字节数,对应的188符号,监督段为16字节(开销字节段)。实际中实施(255,239,t=8)的RS编码,即在204字节(包括同步字节)前添加51个全“0”字节,产生RS码后丢弃前面51个空字节,形成截短的(204,188)RS码。RS的编码效率是:188/204。
2、卷积码卷积码非常适用于纠正随机错误,但是,解码算法本身的特性却是:如果在解码过程中发生错误,解码器可能会导致突发性错误。为此在卷积码的上部采用RS码块,RS码适用于检测和校正那些由解码器产生的突发性错误。所以卷积码和RS码结合在一起可以起到相互补偿的作用。卷积码分为两种:
(1)基本卷积码:基本卷积码编码效率为,η=1/2,编码效率较低,优点是纠错能力强。
(2)收缩卷积码如果传输信道质量较好,为提高编码效率,可以采样收缩截短卷积码。有编码效率为:η=1/2、2/3、3/4、5/6、7/8这几种编码效率的收缩卷积码。编码效率高,一定带宽内可传输的有效比特率增大,但纠错能力越减弱。
1993年诞生的Turbo码,单片Turbo码的编码/解码器,运行速率达40Mb/s。该芯片集成了一个32×32交织器,其性能和传统的RS外码和卷积内码的级联一样好。所以Turbo码是一种先进的信道编码技术,由于其不需要进行两次编码,所以其编码效率比传统的RS+卷积码要好。
GSM系统把20ms语音编码后的数据作为一帧,共260bit,分成50个最重要比特、132个次重要比特和78个不重要比特。在GSM系统中,对话音编码后的数据既进行检错编码又进行纠错编码。首先对50个最重要比特进行循环冗余编码(CRC),编码后为53bit;再将该53bit与次重要的132bit一起进行约束长度为K=5,编码效率为R=1/2的卷积编码,编码后为2(53+132+4)=378bit;最后再加上最不重要的78bit,形成信道编码后的一帧共456bit。
(1)正向链路上的信道编码在IS-95系统中,正向链路上是以不同的沃尔什(Walsh)函数来区分不同的物理信道的。在用沃尔什函数进行直接扩频调制之前,要对话音数据或信令数据进行编码效率R=1/2、约束长度为K=9的信道编码。由于CDMA系统是受自身干扰的系统,各业务信道上的发射功率受到严格的限制。当系统中使用同一频率信道的用户较多时,对每个用户而言,接收信噪比就降低。所以,CDMA系统的话音编码被设计为多速率的。当接收信噪比较高时,采用较高速率的话音编码,以获得较好的接收话音质量;当接收信噪比较低时,就采用较低的话音编码速率。较低速率的话音编码数据经卷积编码后,可进行字符重复。语音编码数据速率越低,卷积编码后字符可重复的次数越多,使得在较差信道上传输的信号获得更多的保护。(2)反向链路上的信道编码IS-95系统中,反向链路上是用不同的长伪随机序列来区分不同的物理信道的。在用长伪随机序列进行直接扩频调制之前,要对语音数据或信令数据进行编码效率R=1/3(速率集1)或R=1/2(速率集2)、约束长度为K=9的信道编码。由于同样的原因,语音编码同样被设计为多速率的。当接收信噪比较低时。可采用较低的话音编码速率、字符重复的方法,提高在信道上传输时的抗干扰性能。