Cтраница 4
На рис. 8.5 показана передаточная функция ( выходная вероятность появления битовой ошибки, зависящая от входной вероятности появления символьной ошибки) гипотетических декодеров. Поскольку здесь не имеется в виду определенная система или канал ( лишь вход-выход декодера), можно заключить, что надежность передачи является монотонной функцией избыточности и будет неуклонно возрастать с приближением степени кодирования к нулю. Однако это не так, если отношение EJNQ фиксировано. По мере изменения степени кодирования кода от максимального значения до минимального ( от 0 до 1), интересно было бы понаблюдать за эффектами, показанными на рис. 8.6. Здесь кривые рабочих характеристик показаны при модуляции BPSK и кодах ( 31, k) для разных типов каналов. На рис. 8.6 показаны системы связи реального времени, в которых за кодирование с коррекцией ошибок приходится платить расширением полосы пропускания, пропорциональным величине, равной обратной степени кодирования. Для гауссова канала оптимальное значение степени кодирования находится где-то между 0 6 и 0 7, для канала с райсовским замиранием - около 0 5 ( с отношением мощности прямого сигнала к мощности отраженного К 7 дБ) и 0 3 - для канала с релеевским замиранием. [46]
В этой главе рассматривается сверточное кодирование. В главе 6 обсуждались основы линейных блочных кодов, которые описываются двумя целыми числами, п и k, и полиномиальным или матричным генератором. Целое число k указывает на число бит данных, которые образуют вход блочного кодера. Особенностью линейного блочного кода является то, что каждый из и-кортежей кодовых слов однозначно определяется Jt-кортежем входного сообщения. Отношение k / n, называемое степенью кодирования кода ( code rate), является мерой добавленной избыточности. Сверточный код описывается тремя целыми числами я, k и К, где отношение kin имеет такое же значение степени кодирования ( информация, приходящаяся на закодированный бит), как и для блочного кода; однако п не определяет длину блока или кодового слова, как это было в блочных кодах. Целое число К является параметром, называемым длиной кодового ограничения ( constraint length); оно указывает число разрядов jt - кортежа в кодирующем регистре сдвига. Важная особенность сверточных кодов, в отличие от блочных, состоит в том, что кодер имеет память - / г-кортежи, получаемые при сверточном кодировании, являются функцией не только одного входного - кортежа, но и предыдущих К - входных k - кортежей. На практике п и k - это небольшие целые числа, а К изменяется с целью контроля мощности и сложности кода. [47]
Если в системе связи применяется код коррекции ошибок и фиксировано значение EU / WO, то на достоверность передачи оказывают влияние два фактора. Один вызывает улучшение достоверности передачи, а другой - снижение. В конце концов, второй фактор подавляет первый, и при очень низких степенях кодирования резко возрастает вероятность появления ошибки. Эти рассуждения иллюстрируются ниже, в примере 9.4.) Следует отметить, что сказанное справедливо для систем связи реального времени, где задержки передачи сообщения недопустимы. В системах же с фиксированной мощностью и значительным временем передачи ( т.е., имеется задержка) снижение степени кодирования не сказывается на производительности, поскольку не снижает энергию канального символа. [48]
В этой главе рассматривается сверточное кодирование. В главе 6 обсуждались основы линейных блочных кодов, которые описываются двумя целыми числами, п и k, и полиномиальным или матричным генератором. Целое число k указывает на число бит данных, которые образуют вход блочного кодера. Особенностью линейного блочного кода является то, что каждый из и-кортежей кодовых слов однозначно определяется Jt-кортежем входного сообщения. Отношение k / n, называемое степенью кодирования кода ( code rate), является мерой добавленной избыточности. Сверточный код описывается тремя целыми числами я, k и К, где отношение kin имеет такое же значение степени кодирования ( информация, приходящаяся на закодированный бит), как и для блочного кода; однако п не определяет длину блока или кодового слова, как это было в блочных кодах. Целое число К является параметром, называемым длиной кодового ограничения ( constraint length); оно указывает число разрядов jt - кортежа в кодирующем регистре сдвига. Важная особенность сверточных кодов, в отличие от блочных, состоит в том, что кодер имеет память - / г-кортежи, получаемые при сверточном кодировании, являются функцией не только одного входного - кортежа, но и предыдущих К - входных k - кортежей. На практике п и k - это небольшие целые числа, а К изменяется с целью контроля мощности и сложности кода. [49]
Базовая станция использует 64 канала для передачи уплотненного сигнала. Для передачи данных пользователя применяется 61 канал. Один из каналов является контрольным, один - синхронизационным и, по крайней мере, один используется как поисковый. Стандарт IS-95 позволяет одновременную передачу голоса, данных и специальных сигналов. Скорость передачи голоса может быть равна 9600, 4800, 2400 или 1200 бит / с. В режиме RS2 поддерживается скорость до 14 4 Кбит / с. На рис. 12.40 представлена упрощенная блок-схема передатчика базовой станции, который использует стандартный канал данных со скоростью передачи 9 6 Кбит / с. С помощью кодирования методом линейного предсказания ( linear predictive coding - LPC, см. раздел 13.4.2) производится черновая оцифровка голосового сигнала со скоростью 8 Кбит / с. После добавления битов обнаружения ошибок скорость передачи возрастает до 9 6 Кбит / с. Полученная последовательность данных разбивается на кадры длительностью 20 мс. Следовательно, при скорости передачи данных 9 6 Кбит / с один кадр содержит 192 бит. Следующий шаг, представленный на рис. 12.40, - сверточное кодирование ( степень кодирования 1 / 2, К 9), в ходе которого все биты данных в равной мере защищаются кодом. [50]