信道编码技术研究开题报告

题

目

信道编码技术研究

一、研究背景

近些年来，数字通信领域尤其是移动通信，卫星通信和计算机通信有了巨大的增长。

在这些系统中，信息被表示成一个二进制的码元序列。然后这些二进制的码经过调制并被

送到传输信道中传输。

由于环境干扰和传输介质的物理缺陷，数据在传输中可能损坏并发生错误。因此为了

确保一个可靠的传输，信息在传输过程中需要增加保护措施。差错控制编码就是这样的一

种应用，在数字通信中用于保护信息不被噪声低干扰和检错纠错上，以此来减少误码数，

进而提高通信的质量。

二、国内外研究现状

随着现代通信技术和计算机技术的迅速发展，每天都在不断涌现新的通信业务和信息

业务，

同时用户对通信质量和数据传输速率的要求也在不断提高。

1948

年，

数学家

Shannon

提出了嫡及了信道容量的概念，同时他还提出了著名的信道编码定理从而奠定了信息理论

的基础

.

当今社会，信道编码技术的纠错码包含有

RS

编码、卷积码、和

Turbo

码等。

RS

编

码即里德

-

所罗门码，

它能够纠正多个错误的纠错码。

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。

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。

在现今社会，信道编码广泛使用于卫星通信、无人机测控、深空通信、移动通信、水声通

信等数字通信系统，

甚至被采纳到某些无线通信的标准之中，

如

GSM

、

IS-95

和

CDMA2000

的标准。随着信道编码理论和数字通信技术不断发展，信道编码技术会在通信工程领域得

到越来越广泛的应用。

三、论文进行的主要工作

1.

信道编码：为了与信道的统计特性相匹配，并区分通路和提高通信的可靠性，而在

信源编码的基础上，按一定规律加入一些新的监督码元，以实现纠错的编码。

数字信号在传输中往往由于各种原因，使得在传送的数据流中产生误码，从而

使接收端产生图象跳跃、不连续、出现马赛克等现象。所以通过信道编码这一环节，

对数码流进行相应的处理，使系统具有一定的纠错能力和抗干扰能力，可极大地避

免码流传送中误码的发生。

2.

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。卷积码编码器以二元码为例，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。由生成元构成

的半无限矩阵。