信息论与编码第6章

第六章 信道编码 97 第六章 信道编码（第十三讲） （2 课时） 主要内容：（1）信道编码的基本概念（2）信道编码定理： 重点：信道编码的基本概念 难点：信道编码的基本概念 特别提示： 说明：本堂课推导内容较多，枯燥平淡，不易激发学生兴趣，要注意多讨论用途。另外，注意，解题方法。多加一些内容丰富知识和理解。 作业：6。2，6。4； 信道编码的目的是为了改善通信系统的传输质量。由于实际信道存在噪声和干扰，使发送的码字与信道传输后所接收的码字之间存在差异，称这种差异为差错。一般情况下，信道噪声、干扰越大，码字产生差错的概率也就越大。 在无记忆信道中，噪声独立随机地影响着每个传输码元，因此接收的码元序列中的错误是独立随机出现的。 以高斯白噪声为主体的信道属于这类信道。太空信道、卫星信道、同轴电缆、光缆信道以及大多数视距微波接力信道，均属于这一类型信道。 在有记忆信道中，噪声、干扰的影响往往是前后相关的，错误是成串出现的。通常称这类信道为突发差错信道。实际的衰落信道、码间干扰信道均属于这类信道。典型的有短波信道、移动通信信道、散射信道以及受大的脉冲干扰和串话影响的明线和电缆信道，甚至还包括在磁记录中，划痕、涂层缺损将造成成串的差错。有些实际信道既有独立随机差错也有突发性成串差错，称它为混合信道。 差错符号、差错比特 信号差错与信息差错既有联息又有区别，分别用差错符号、差错比特来描述。 通常所说的符号差错概率是指信号差错概率，而误比特率是指信息差错概率。 对于二进制传输系统，符号差错等效于比特差错。 为定量地描述信号的差错，定义收、发码之“差”为差错样图： 差错样图 E=发码C－收码R(模 M) 若差错样图上各码位的取值既与先后位置无关又与时间无关，即差错始终以相等的概率独立发生于各码字、各码元和各比特间，称次差错为随机差错。 前后相关、成堆出现的差错称为突发差错。 有些实际信道既有独立随机差错也有突发性成串差错，称它为混合信道。对不同类型的信道，要对症下药，设计不同类型的信道编码，才能收到良好效果。所以按照信道特性和设计的码字类型进行划分，信道编码可分为纠独立随机差错码、纠突发差错码和纠混合第六章 信道编码 98 差错码。从信道编码的构造方法看，其基本思路是根据一定的规律在待发送的信息码中加入一些多余的码元，以保证传输过程的可靠性。信道编码的任务就是构造出以最小多余度代价换取最大抗干扰...