通信系统编码解码算法研究论文

信道编码主要是为了解决数据在信道中传输时引入的误码问题。 如下图所示，解决误码问题有两个办法，一个是对错误数据进行重传，称为后向纠错，另一个是在发送端发送数据时加入一定的冗余信息，以便在接收端可以直接进行纠错，称为前向纠错。1.信道编码 FEC，全称Forward Erro Correction就是前向纠错码。 在数据中增加冗余信息的最简单方法，就是将同一数据重复多次发送，这就是重复码，例如，将每一个信息比特重复3次编码：0\rightarrow 000，1\rightarrow 111，在接收端根据少数服从多数的原则进行译码，按照这种方法进行编译码，如果错2位就会导致译码出错，且传输效率很低。 为了提高传输效率，将k位信息比特分为一组，增加少量多余码元，共计n位，计为（n，k），这就是分组码。其中的监督码元是用于检错和纠错的，也可以叫做效验码元。 最简单的分组码就是奇偶效验码，例如，偶效验码：通过添加1位监督码元使整个码字中的1的个数为偶数，在检错时，对所有位做异或，如果为0，正确，如果为1，错误。 由此可知，奇偶效验码只能检测奇数个错误，不能纠正错误。那有没有码可以纠正错误呢？汉明码就可以检测2位错误，纠正1位错误。以（7，4）汉明码为例，信息码元为4位，监督码元为3位，如下图所示其中a_{2}是a_{4}a_{5}a_{6}的偶效验码，a_{1}是a_{3}a_{5}a_{6}的偶效验码， a_{0}是a_{3}a_{4}a_{6}的偶效验码，在纠错时，分别对3组码字的所有位做异或，得到一个三位的结果s_{2}s_{1}s_{0}，若结果为000，则没有错误，若结果为111，则a_{6}错误，若结果为110，则a_{5}错误，若结果为101，则a_{4}错误，其他同理。在发现错误位后，只要对应位取反：0改为1，1改为0，就完成了纠错。 分组码编码器每次输入k个信息码元，输出n个码元，每次输出的码元只与本次输入的信息码元有关，而与之前输入的信息码元无关，而对于卷积码，其编码器输出除了与本次输入的信息码元有关外，还与之前输入的信息码元有关， 一般用（n，k，K）来表示卷积码，其中多了一项参数K，为约束长度，表示编码器的输出与本次及之前输入的K个码元相关。例如（2，1，3）卷积码：编码器每次输入1个码元，输出2个码元，这2个码元与本次及之前输入的3个码元相关。 卷积码编码器一般使用（K-1）级移位寄存器实现，卷积码的译码一般采用最大似然译码，假定信道的误码率为P_{e}（P_{e}< ），编码器的输入信息序列长度为L，则输出的码字序列有2^{L}种可能，以L=5为例，假定接收到的码字序列为11 01 01 00 01，则编码器输出的码字序列共有32种可能： 若发送信息序列为11011，则编码器输出的码字序列为11 01 01 00 01，全部码元传输正确，发生这种情况的概率为\left ( 1-P_{e} \right )^{10}，若发送信息序列为10011，则编码器输出的码字序列为11 10 11 11 01，5个码元传输错误，发生这种情况的概率是P_{e}^{5}\left ( 1-P_{e} \right )^{5}，其他情况略，很明显，发送信息序列为11011的概率最高，因此采用最大似然译码时，译码结果为1101。 不难看出，错误的码元越少，发生概率越高，所以要找到发生概率最高的发送序列，只要找出误码数最少的发送码字序列就可以了，两码字间对应位不同的个数总和称为汉明距离，所以只要找出汉明距离之和最小的发送码字序列就行了，例如，01和10的汉明距离为2，00和01的汉明距离为1。 最大似然译码往往要遍历2^{L}种可能码字序列计算概率才能完成译码，计算量随着L逐级上升，难以实现，为了减少计算量，维特比发现了一种方法，被称为维特比译码，译码的过程就是在译码器网格图种寻找一条汉明距离之和最小的路径。 卷积码的应用较为广泛，如CDMA2000使用了（2，1，9）、（3，1，9）和（4，1，9）卷积码，WCDMA使用了（2，1，9）和（3，1，9）卷积码，LTE的控制信道采用了（3，1，7）的卷积码进行信道编码。2.交织 交织和去交织是通过对寄存器按行写入按列读出实现的，如下图所示。如下图所示，如果在信道传输过程中如果出现了连续误码，去交织后会转变为单个误码，让信道译码更方便纠错。FEC结合交织可以在一定程度上解决误码问题，想要彻底解决，还要借助反馈重传技术 自动请求重传（ARQ），发送端发送具有一定检错能力的码，接收端发现出错后，立即通知发送端重传，如果还是错，再次请求重传，直至接收正确为止。 混合ARQ（HARQ）：是FEC和ARQ的结合，接收端发现出错后，尽其所能进行纠错，纠正不了，则立即通知发送端重传，如果还是接收错误，再次请求重传，直至接受正确为止。 显然HARQ的性能是优于ARQ的，但HARQ会导致解调门限大大提高，一般重传次数要满足最恶劣信道条件下在达到最大重传次数之前能将数据传输正确，为了降低对解调门限的要求，移动通信系统中一般将二者结合起来使用。 利用HARQ重传将误码控制在一定水平，残留一部分误码给ARQ进行重传，这样系统性能可以达到最优。打开CSDN APP，看更多技术内容matlab与信道编码,信道交织编码及其matlab仿真_weixin_39832348的博...1、若输入数据经信道编码后为X1=(x1 x2 x3 x4 x5 x6); 2、发送端交织存储器为一个行列交织矩阵存储器,它“按列写入、按行读出”; 3、进入突发信道的信号为X2=(x1 x3 x5 x2 x4 x6); ...继续访问【通信仿真】基于matlab信道编码和交织【含Matlab源码 1685期】_海 ...完整代码已上传我的资源:【通信仿真】基于matlab信道编码和交织【含Matlab源码 1685期】 点击上面蓝色字体,直接付费下载,即可。 获取代码方式2: 付费专栏信号处理(Matlab) 备注: 点击上面蓝色字体付费专栏图像处理(Matlab),扫描上面二维码,...继续访问最新发布 信息论与编码：信道编码的基本概念是指为了提高通信性能而设计信号变换，以使传输信号更好的抵抗各种信道损伤的影响，例如噪声、干扰以及衰落等。实际信道中传输数字信号时，由于信道传输特性的不理想及加性噪声的影响，我们接收到的数字信号不可避免地会发生错误。三种主要的信道编译码原理。信道编码是依据一定的规律在信息码元中加入一定的多余码元，保证传输的可靠性。信道编码的任务：构造以最小的多余度（冗余度）换取最大抗干扰性能的好码。以上两种编码过程使编码的信号比未编码的信号具有更好的距离特性。例：c 将同一信息比特u重复n遍形成的码字——（n，1）继续访问瑞利衰落的概念及应对技术——信道编码、交织、跳频无线信道的衰落：无线信道的物理特性总是处于变化中，称为变参信道。对于无线信道，最要命的特性莫过于衰落现象：由于多径效应引起的小尺度效应；由于距离衰减引起的路径损耗或者障碍物造成的阴影等大尺度效应。大小尺度时按照波长进行划分的。 瑞利衰落：在无线通信信道中，电磁波经过反射折射散射等多条路径传播到达接收机后，使得总信号的强度服从瑞利分布（Multipath）。同时由于接收机的移动及其他原因，信号强度...继续访问信道编码与交织(理论与MATLAB实现)_余睿Lorin的博客信道编码与交织(理论与MATLAB实现) ...继续访问每日一问 --什么是信道编码和交织？解决信道的噪声和干扰导致的误码问题，这就是信道编码。继续访问BPSK+编码+交织仿真通信链路基于 matlab，搭建 BPSK+卷积编码+交织通信收发链路， 仿真参数如下： 1) 信源比特速率： Rb =100 kbps；2) 卷积编码：码率为 1/2，生成多项式为（561,753） 3) 译码方式：维特比译码（硬判决译码、软判决译码（8 比特量化）） 4) 交织：行列交织，交织器深度为 100bit，宽度为 10； 5) 仿真点数：106。 1. 在 AWGN 信道下，仿真并绘出该系统在硬判决和软判决（3bit 量化）两种译码方式下的信源误比特率曲线，并进行分析。 2. 设定某种交织器结构，在单径瑞利衰落信道（ 100 d f Hz = ）下，采用理 想信道估计，仿真并绘出该系统信道编码-RS-CRC-交织（一）RS编码 RS编码，又称里所码，即Reed-solomon codes，是一种前向纠错的信道编码，对由校正过采样数据所产生的多项式有效。当接收器正确的收到足够的点后，它就可以恢复原来的多项式，即使接收到的多项式上有很多点被噪声干扰失真。 编码过程首先在多个点上对这些多项式求冗余，然后将其传输或者存储。对多项式的这种超出必要值的采样使得多项式超定(过限定)。当接收器正确的收到足够的点后，它就...继续访问信道编码与交织、脉冲成型3.信道编码与交织、脉冲成型 信道编码与交织 (前向纠错)----重复码&分组码 重复码：将同一数据发送多次，到了接收端根据少数服从多次进行译码，传输效率很低 分组码：将k位信息比特氛围一组，增加少量码元，共计n位 （n,k）分组码，其中n-k位多余码元用于检错和纠错，称为监督码元或校验码元 分组码之奇偶校验码：（3,2）偶校验码，监督码元只有1位，整个码...继续访问通信中的“交织”技术在陆地移动通信这种变参信道上，比特差错经常是成串发生的。这是由于持续较长的深衰落谷点会影响到相继一串的比特。然而，信道编码仅在检测和校正单个差错和不太长的差错串时才有效。 为了解决这一问题，希望能找到把一条消息中的相继比特分散开的方法，即一条消息中的相继比特以非相继方式被发送。这样，在传输过程中即使发生了成串差错，恢复成一条相继比特串的消息时，差错也就变成单个(或长度很短)，这时再用信道编码纠错功能纠正差错，恢复原消息。这种方法就是交织技术。 交织技术的一般原理： 假定由一些4比特组成的消息分组，把继续访问信道编码和交织的有效总结和理解信道编码的引入主要是为了解决数据在信道中传输时引入的误码问题。解决误码问题有两个办法：前向纠错、后向纠错 一.FEC（Forward erro correction） 1.重复码 将每一个信息比特重复3次编码：0→000，1→111。 接收端根据少数服从多数的原则进行译码。 传输效率低 2.分组码 为了提高传输效率，将k位信息比特分为一组，增加少量多余码元，共计n位，这就是分组码。 包含k位信息比特的n位分组码，一般记为（n，k）分组码，如图5所示。 奇偶校验码：只能查错（奇数个错误）不能纠错 汉明码：.继续访问【通信系统仿真系列】基于Matlab的汉明码(Hamming Code)纠错传输以及交织编码(Interleaved coding)仿真基于Matlab的汉明码纠错传输以及交织编码仿真前言原理汉明码编码过程冗余位数量计算校验位位置计算计算校验相关位开始编码解码过程实验结果仿真代码可以修改的参数下载链接主函数汉明码编解码测试模块汉明码编码器汉明码解码器冗余位计算模块交织编码器交织解码器随机误码模块比较模块单极性码生成模块随机码转单极性码模块后语 前言 在上一篇文章《8位16位64位等任意数量用户CDMA直接序列扩频通信系统的Matlab仿真》中，介绍了一种多用户CDMA传输模型，但该模型存在一个缺陷，那就是无论信噪比多高，误码率始终无法为0，继续访问循环交织纠错编码c语言实现,全息存储系统中纠错编码和交织技术的研究摘要：由于信息技术的飞速发展,人们对信息存储空间的需求越来越大。全息存储具有超大存储容量、存储密度高和存取速度快的优点。因此,全息存储技术正成为研究的热点问题。编码是全息存储系统的重要问题之一,本论文主要研究全息存储系统中的交织技术和纠错编码。 在交织技术方面,分别对三种二维交织技术在全息存储系统中的应用进行了研究,其中两种为格型交织技术A(t,1)和A(t,2),一种为循环移位交织技术。分别给出...继续访问【通信原理】#19 基于matlab的交织与解交织 #19 基于matlab的交织与解交织 交织可以解决什么问题？ 交织是为了解决突发错误。比如偶尔发生一个bit的错误，那么可以通过诸如汉明码、卷积码等前向纠错编码将这1bit的错误纠正过来。但是如果传输过程突然受到强烈干扰，连续7、8个bit都发生错误，这个时候原来的前向纠错就纠正不过来了。 一个符合直觉的解决方法就是将突发错误分散开，即交织。 如何进行交织？ 比如块交织。就是将序列松进交织器行进列出。解交织就是列进行出。 其他还有Algebraic interleaver、Helical继续访问【雷达通信】信道编码和交织含Matlab源码1 简介 数字信号在传输过程中，加性噪声、码间串扰等都可能引起误码。为了提高 系统的抗干扰性能，可以加大发送功率，降低接收设备本身的噪声，以及合理选 择调制、解调方法等。此外、还可以采用信道编码技术。信道编码是为了降低误 码率，提高数字通信的可靠性而采取的编码，它按一定的规则人为引入冗余度。 本次实验以卷积码为例，详细原理参考《通信原理》第七版 节内容。 实际信道中产生的错误往往是突发错误或突发错误与随机错误并存，如短波、 散射和有线交换等信道中。在这类信道中应用纠错码效果显然不好，如果首先能继续访问卷积交织器解交织器设计.zip_交织_交织器_交织技术_分组交织器_卷积交织交织技术通常分为分组交织和卷积交织。分组交织过程是数据先按行写入，再按列读出；解交织过程是数据先按列写入，再按行读出。其特点是结构简单，但数据延时时间长，而且所需的存储器比较大。 交织_交织_交织 解交织_信道 交织_自适应Broadband Access Scenario 使用学习方法来进行无线链路的自适应，包含信道编码，交织，信道建模，ofdm调制，解码，解交织，解调等等， 一个完整的无线物理层试验环境【通信仿真】基于matlab信道编码和交织【含Matlab源码 1685期】.zip完整代码，可直接运行通信-交织技术 贴图太麻烦了，点击上面链接就可以看到原作者的文章 如果你是学通信的，当有人问你什么是交织，你会怎么说？ 最简单的一句话便可描述交织技术，懂的人听到这句话就明白你的意思，就会觉得你不错。相反，如果你对这个名词有点印象，但又说不出什么来，这种情况气氛就会比较尴尬。 总结为一句话就是：交织的实质是将突发错误分散开来，而且交织深度越深，抗突发错误的能力越强。补充：交织前相邻的符号在交织后的最小距离称为交织深度（也叫交织距离，GSM采用的交继续访问GSM通信系统实验GSM 通信系统实验 通过本实验将正交调制及解调的单元实验串起来，让学生建立起 GSM 通信系统的概念，了解 GSM 通信系统的组成及特性。 由于GSM是一个全数字系统，话音和不同速率数据的传输都要进行数字化处理。为了将源数据转换为最终信号并通过无线电波发射出去，需要经过几个连续的过程。相反，在接收端需要经过一系列的反过程来重现原始数据。下面我们主要针对数据的传输过程进行描述。信源端的主要工作有：信道编码用于改善传输质量，克服各种干扰因素对信号产生的不良影响，但它是以增加比特降低信息量为代价的。 ...继续访问交织编解码算法1.交织编解码介绍 原来做项目用到了交织编码解码，原理如下图：继续访问信道编码与信源编码基本1信源编码：source coding（对应信源解码） 信源编码：为了提高通信有效性而对信源符号进行的变换，换言之，为了减少或消除信源冗余度而进行的信源符号变换。具体说，就是针对信源输出符号序列的统计特性来寻找某种方法，把信源输出符号序列变换为最短的码字序列，使后者的各码元所载荷的平均信息量最大，同时又能保证无失真地恢复原来的符号序列。其作用有二：一是数据压缩；二是模数转换。 最原始的莫尔斯电码，还有ASCII码和电报码都是信源编码。现代通信应用中常见的信源编码方式有：Huffman编码、算术编码、L.继续访问信道交织

通信技术论文范文篇二 浅析量子通信技术 【摘要】量子通信作为既新鲜又古老的话题，它具有严格的信息传输特性，目前已经取得突破性进展，被通信领域和官方机构广泛关注。本文结合量子，对量子通信技术以及发展进行了简单的探讨。 【关键词】量子;通信;技术;发展 对量子信息进行研究是将量子力学作为研究基础，根据量子并行、纠缠以及不可克隆特性，探索量子编码、计算、传输的可能性，以新途径、思路、概念打破原有的芯片极限。从本质来说：量子信息是在量子物理观念上引发的效应。它的优势完全来源于量子并行，量子纠缠中的相干叠加为量子通讯提供了依据，量子密码更多的取决于波包塌缩。理论上，量子通信能够实现通信过程，最初是通过光纤实现的，由于光纤会受到自身与地理条件限制，不能实现远距离通信，所以不利于全球化。到1993年，隐形传输方式被提出，通过创建脱离实物的量子通信，用量子态进行信息传输，这就是原则上不能破译的技术。但是，我们应该看到，受环境噪声影响，量子纠缠会随着传输距离的拉长效果变差。 一、量子通信技术 (一)量子通信定义 到目前为止，量子通信依然没有准确的定义。从物力角度来看，它可以被理解为物力权限下，通过量子效应进行性能较高的通信;从信息学来看，量子通信是在量子力学原理以及量子隐形传输中的特有属性，或者利用量子测量完成信息传输的过程。 从量子基本理论来看，量子态是质子、中子、原子等粒子的具体状态，可以代表粒子旋转、能量、磁场和物理特性，它包含量子测不准原理和量子纠缠，同时也是现代物理学的重点。量子纠缠是来源一致的一对微观粒子在量子力学中的纠缠关系，同时这也是通过量子进行密码传递的基础。Heisenberg测不准原理作为力学基本原理，是同一时刻用相同精度对量子动量以及位置的测量，但是只能精确测定其中的一样结果。 (二)量子通信原理 量子通信素来具有速度快、容量大、保密性好等特征，它的过程就是量子力学原理的展现。从最典型的通信系统来说具体包含：量子态、量子测量容器与通道，拥有量子效应的有：原子、电子、光子等，它们都可以作为量子通信的信号。在这过程中，由于光信号拥有一定的传输性，所以常说的量子通信都是量子光通信。分发单光子作为实施量子通信空间的依据，利用空间技术能够实现空间量子的全球化通信，并且克服空间链路造成的距离局限。 利用纠缠量子中的隐形量子传输技术作为未来量子通信的核心，它的工作原理是：利用量子力学，由两个光子构成纠缠光子，不管它们在宇宙中距离多远，都不能分割状态。如果只是单独测量一个光子情况，可能会得到完全随机的测量结果;如果利用海森堡的测不准原理进行测量，只要测量一个光子状态，纵使它已经发生变化，另一个光子也会出现类似的变化，也就是塌缩。根据这一研究成果，Alice利用随机比特，随机转换已有的量子传输状态，在多次传输中，接受者利用量子信道接收;在对每个光子进行测量时，同时也随机改变了自己的基，一旦两人的基一样，一对互补随机数也就产生。如果此时窃听者窃听，就会破坏纠缠光子对，Alice与Bob也就发觉，所以运用这种方式进行通信是安全的。 (三)量子密码技术 从Heisenberg测不准原理我们可以知道，窃听不可能得到有效信息，与此同时，窃听量子信号也将会留下痕迹，让通信方察觉。密码技术通过这一原理判别是否存在有人窃取密码信息，保障密码安全。而密钥分配的基本原理则来源于偏振，在任意时刻，光子的偏振方向都拥有一定的随机性，所以需要在纠缠光子间分设偏振片。如果光子偏振片与偏振方向夹角较小时，通过滤光器偏振的几率很大，反之偏小。尤其是夹角为90度时，概率为0;夹角为45度时，概率是，夹角是0度时，概率就是1;然后利用公开渠道告诉对方旋转方式，将检测到的光子标记为1，没有检测到的填写0，而双方都能记录的二进制数列就是密码。对于半路监听的情况，在设置偏振片的同时，偏振方向的改变，这样就会让接受者与发送者数列出现差距。 (四)量子通信的安全性 从典型的数字通信来说：对信息逐比特，并且完全加密保护，这才是实质上的安全通信。但是它不能完全保障信息安全，在长度有限的密文理论中，经不住穷举法影响。同时，伪随机码的周期性，在重复使用密钥时，理论上能够被解码，只是周期越长，解码破译难度就会越大。如果将长度有限的随机码视为密钥，长期使用虽然也会具有周期特征，但是不能确保安全性。 从传统的通信保密系统来看，使用的是线路加密与终端加密整合的方式对其保护。电话保密网，是在话音终端上利用信息通信进行加密保护，而工作密钥则是伪随机码。 二、量子通信应用与发展 和传统通信相比，量子通信具有很多优势，它具有良好的抗干扰能力，并且不需要传统信道，量子密码安全性很高，一般不能被破译，线路时延接近0，所以具有很快的传输速度。目前，量子通信已经引起很多军方和国家政府的关注。因为它能建立起无法破译的系统，所以一直是日本、欧盟、美国科研机构发展与研究的内容。 在城域通信分发与生成系统中，通过互联量子路由器，不仅能为任意量子密码机构成量子密码，还能为成对通信保密机利用，它既能用于逐比特加密，也能非实时应用。在严格的专网安全通信中，通过以量子分发系统和密钥为支撑，在城域范畴，任何两个用户都能实现逐比特密钥量子加密通信，最后形成安全性有保障的通信系统。在广域高的通信网络中，受传输信道中的长度限制，它不可能直接创建出广域的通信网络。如果分段利用量子密钥进行实时加密，就能形成安全级别较高的广域通信。它的缺点是，不能全程端与端的加密，加密节点信息需要落地，所以存在安全隐患。目前，随着空间光信道量子通信的成熟，在天基平台建立好后，就能实施范围覆盖，从而拓展量子信道传输。在这过程中，一旦量子中继与存储取得突破，就能进一步拉长量子信道的输送距离，并且运用到更宽的领域。例如：在�潜安全系统中，深海潜艇与岸基指挥一直是公认的世界难题，只有运用甚长波进行系统通信，才能实现几百米水下通信，如果只是使用传统的加密方式，很难保障安全性，而利用量子隐形和存储将成为开辟潜通的新途径。 三、结束语 量子技术的应用与发展，作为现代科学与物理学的进步标志之一，它对人类发展以及科学建设都具有重要作用。因此，在实际工作中，必须充分利用通信技术，整合国内外发展经验，从各方面推进量子通信技术发展。 参考文献 [1]徐启建，金鑫，徐晓帆等.量子通信技术发展现状及应用前景分析[J].中国电子科学研究院学报，2009，4(5)：491-497. [2]徐兵杰，刘文林，毛钧庆等.量子通信技术发展现状及面临的问题研究[J].通信技术，2014(5)：463-468. [3]刘阳，缪蔚，殷浩等.通信保密技术的革命――量子保密通信技术综述[J].中国电子科学研究院学报，2012， 7(5)：459-465. 看了“通信技术论文范文”的人还看： 1. 大学通信技术论文范文 2. 通信技术毕业论文范文 3. 通信技术论文范文 4. 关于通信工程论文范文 5. 大学通信技术论文范文(2)