子模块三 信道编码
移动通信技术期末答案
.移动通信技术习题册第一部分：移动通信概念一、单项选择题1.所谓个人通信，指的就是简称为“5W”的（B ）A、who，when，where，which，whatB、whenever，wherever，whoever，whomever，whateverC、whomever，wherever，whichever，whenever，whateverD、however，whenever，whoever，whichever，whomever2.移动通信存在严重的多径问题，造成信号电平的起伏不定，因此，移动通信系统在设计的时候必须具有（ C ）A、抗噪声能力B、抗干扰能力C、抗衰落能力D、抗多径能力3.下面不属于第一代移动通信系统的是（ C ）A、AMPSB、TACSC、PDCD、NMT4.1989年，我国原邮电部引进了第一个模拟移动通信系统（ A ）A、TACSB、GSMC、CDMAD、PHS5.下面不属于数字蜂窝移动通信系统结构中网络子系统的是（ B ）A、EIRB、OSSC、AUCD、MSC6.MSC可以分成三类，分别是普通MSC以及（ C ）A、AMSC和BMSCB、EMSC和FMSCC、GMSC和TMSCD、OMSC和PMSC7.HLR中存储的用户数据主要包括用户信息和（ A ）A、位置信息B、鉴权信息C、设备信息D、通话记录8.VLR服务于其控制区内的移动用户，它是一个（ B ）A、静态用户数据库B、动态用户数据库C、混合态用户数据库D、半动态用户数据库9.基站子系统中，一个BSC可以控制（ D ）BTS。
A、一个B、两个C、四个D、多个10.操作维护子系统的工作任务不包括（ C ）A、网络监视B、性能管理C、用户鉴权D、网络操作11.主叫用户为呼叫移动用户所需要的拨叫号码是（ C ）A、TMSIB、IMSIC、MSISDND、LAI12.移动用户的ISDN码中，我国的国家码是（ A ）A、86B、83C、46D、1813.语音编码器有三种类型，不包括（ C ）A、混合编码B、波形编码C、图像编码D、参量编码14.信道编码主要应对由于噪声引起的（ A ）A、随机误码B、突发误码C、冗余码元D、群误码15.交织用于应对误码中的（B ）A、随机误码B、突发误码C、冗余误码D、打孔误码16.均衡的意义在于利用均衡器产生（C ），解决传输中的差错。
CDMA编码技术
模块一 3G基础模块 模块二 CDMA技术基础模块 模块三 WCDMA移动通信技术模块 模块四 TD-SCDMA移动通信技术模块 模块五 CDMA2000移动通信技术模块 模块六 WiMAX技术模块
模块二 CDMA技术基础模块
任务1 扩频通信概念
任务2 扩频通信的特点和主要技术指标 任务3 CDMA码序列
图2-19 信道编码和交织实例
本任务要求
识记：语音编码、信道编码方式。
领会：交织技术。
应用：语音编码技术。
26
4）交织技术
为什么要采用交织技术呢？原因有两个： （1）无线传输干扰和误码通常在某个较小时间段内发生，影 响连续的几个突发脉冲。 （2）如果把话音桢内的比特顺序按一定的规则错开，使原来 连续的比特分散到若干个突发脉冲中传输，则可分散误码，使连 续的长误码变成若干分散的短误码，以便于纠错，提高话音质量 。
出Viterbi算法）、MAP（最大后验概率算法）等。由于MAP算法
的每一次迭代性能的提高都优于Viterbi算法，因此MAP算法的迭
代译码器可以获得更大的编码增益。
2）Turbo码
图2-16 Turbo编码器
3）Reed-Solomon码
Reed-Solomon码是一类具有很强纠错能力的多进制BCH码， 它由Reed和Solomon应用MS多项式于1960年构造出来。在线性分 组码中RS码的纠错能力和编码效率是最高的。 R-S码常作为级联码的外码使用，CCSDS标准采用了R-S（255 ，233）与（2，1，7）卷积码加块交织的级联码编码方案，用于 卫星空间数据的传输。
1）卷积码
卷积编码器在任何一段规定时间内产生的n个码元，不仅取决 于这段时间中的k个信息位，而且还取决于前N-1段时间内的信息 位。此时监督码元监督着这N段时间内的信息，这N 段时间内的 码元数目nN称为这种码字的约束长度。
OFDM实验报告
OFDM课程实验报告课程名称:基于OFDM调制解调传输的通信系统.实验条件：MATLAB，SIMULINK实验设计思路：尽量保证各模块条理清晰，能很方便的从各子模块的名称中就可以很直观的理解该子模块是干什么用的，将同一个功能的元件打包封装成子系统，这样可以很方便的进行修改和以后的阅读。
第一章--------------前言，绪论OFDM的全称为Orthogonal Frequency Division Multiplexing，意为正交频分复用。
OFDM的思想可以追溯到20世纪60年代，当时人们对多载波调制做了许多理论上的工作，论证了在存在符号间干扰的带限信道上采用多载波调制可以优化系统的传输性能；1970年1月，有关OFDM的专利被首次公开发表；1971年，Weinstein和Ebert在IEEE杂志上发表了用离散傅里叶变换实现多载波调制的方法；20世纪80年代，人们对多载波调制在高速调制解调器、数字移动通信等领域中的应用进行了较为深入的研究，但是由于当时技术条件的限制，多载波调制没有得到广泛的应用；进入20世纪90年代，由于数字信号处理技术和大规模集成电路技术的进步，OFDM技术在高速数据传输领域受到了人们的广泛关注。
现在OFDM已经在欧洲的数字音视频广播（如DAB和DVB）、欧洲和北美的高速无线局域网系统（如HIPERLAN2、IEEE 802.11a）、高比特率数字用户线（如ADSL、VDSL）以及电力线载波通信（PLC）中得到了广泛的应用。
OFDM通信技术是多载波传输技术的典型代表。
多载波传输把数据流分解为若干个独立的子比特流，每个子数据流将具有低得多的比特速率，用这样低比特率形成的低速率多状态符号去调制相应的子载波，就构成了多个低速率符号并行发送的传输系统。
OFDM是多载波传输方案的实现方式之一，利用快速傅里叶逆变换（IFFT，Inverse Fast Fourier Transform）和快速傅里叶变换（FFT，Fast Fourier Transform）来分别实现调制和解调，是实现复杂度最低、应用最广的一种多载波传输方案。
子模块四__实训项目：分组码+交织与解分组码
动通信中所用 FIRE 码。也可以简单地利用交织的方式打乱成片
的突发差错，与一般的纠错编码相结合，也能达到很好的纠突发 差错的效果。
10
三、实验原理
最简单的交错器是一个 nm的存储阵列，码流按行输入后按 列输出。图3.2.1-1是一个适用于码长 N=7的57行列交错器的示 意图，从图中看到，码流的顺序 1,2,3…,7,8… 经交错器后变为 1,8,15,22,29,2,9…。现假设信道中产生了 5个连续的差错，如果 不交错，这5个差错集中在1个或2个码字上，很可能就不可纠。
21 20 19 18 17 16 15 28 27 26 25 24 23 22 35 34 33 32 31 30 29 42 41 40 39 38 37 36 49 48 47 46 45 44 43 56 55 54 53 52 51 50 去交织器（列入行出） 入
图4-28 87交织器工作原理示意图
现代移动通信技术 基础
课程目录
模块一 模块二 模块三 模块四 模块五 模块六 模块七 模块八
基础知识模块 天线与无线电波传播模块 无线组网技术模块 信源编码与信道编码模块 数字调制技术模块 扩频通信与码分多址技术模块 移动通信特有的交换技术模块 抗干扰和衰落通信模块
2
过来。
14
三、实验原理
出 7 入 6 5 4 3 2 1 8 7 6 5 4 3 2 1 8 出
14 13 12 11 10 9
14 13 12 11 10 9
21 20 19 18 17 16 15 „„50 43 36 29 22 15 8 1 28 27 26 25 24 23 22 35 34 33 32 31 30 29 42 41 40 39 38 37 36 49 48 47 46 45 44 43 56 55 54 53 52 51 50 交织器（行入列出） 信道 信道中8个连续的差错
5 移动通信原理 第五章 语音编码、信道编码和交织技术
第5章语音编码、信道编码和交织技术引言一般的数字通信系统都包含信源编解码、信道编解码和调制解调这三对功能模块，语音编码是一种信源编码的，在移动通信中由于信道的特点，往往还需要交织和去交织这一对功能模块。
为什么要进行信源编码、信道编码和交织呢？从实现过程分析：信源编码——原理：去掉一些信息（信源中统计特性具有相关性的信息）；（有效性）目的：尽可能用最少的信息比特表示信源，从而达到压缩信息速率，以较少的信息速率传送信息；信道编码——原理：加入一些信息（监督码或检验码）；（可靠性）目的：用来供接收端纠正或检出信息在信道中传输时，由于干扰、噪声或衰落等所造成的误码。
交织——原理：不改变信息量，只改变信息的排序；（可靠性）目的：克服信道中由于深衰落而造成的突发的成串的误码。
对本章的学习，我们复习信源编码和信道编码的基础上，重点掌握：1．移动通信对编码的要求；2．蜂窝移动通信典型系统用到的编码方式；3．在这些系统中的实现过程；4．交织的原理和作用。
5.1 语音编码通信系统中的语音编码的目的是解除语音信源的统计相关性，语音编码大致分为三类。
一．语音编码的分类（参考：《吴伟陵，《移动通信原理》，电子工业出版社，P72）1．波形编码波形编码是以精确再现语音波形为目的，并以保真度即自然度为度量标准的编码方法。
这类编码是保留语音个性特征为主要目标的方法，其码速较高。
常用的波形编码及其原理：PCM、DPCM、ADPCM应用：适用于骨干（固定）通信网。
2．参量编码利用人类的发声机制，仅传送反映语音波形变化主要参量的编码方法。
在接收端，可根据发声模型，由传送过来的变化参量激励产生人工合成的语音。
参量编码的主要标准是可懂度。
显然，这类编码是以提取并传送语音的共性特征参量为目的的编码方式，其码速较低。
（声码器）常用的参量编码及其原理：LPC应用：主要用于军事保密通信。
3．混合编码混合编码是吸取上述两类编码的优点，以参量编码为基础，并附加一定的波形编码特征，以实现在可懂度基础上适当改善自然度目的的编码方式。
数字相位调制技术
8
一、二进制相移键控BPSK（或2PSK） 二进制相移键控 （ ）
（a）相乘法 ） 图5-17 BPSK调制器 调制器
（b）相位选择法 ）
BPSK解调必须采用相干解调。 在相干解调中 ， 如何得到同频同 解调必须采用相干解调。在相干解调中， 解调必须采用相干解调 相的载波是个关键的问题。由于 信号是抑制载波双边带信号， 相的载波是个关键的问题。由于BPSK信号是抑制载波双边带信号， 信号是抑制载波双边带信号 不存在载频分量， 不存在载频分量，因而无法从已调信号中直接用滤波法提取本地载波 ，只有采用非线性变换才能产生载波分量。 只有采用非线性变换才能产生载波分量。
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一、二进制相移键控BPSK（或2PSK） 二进制相移键控 （ ）
（二）二进制相移键控的原理 二进制相移键控（BPSK）是用未调载波的相位作为基准的数 二进制相移键控（ ） 字调相，它用输入的基带信号即二进制数字信息信号控制载波相 字调相， 位的变化。用数字“0”和“1”分别对应载波的两个不同相位“ 180 位的变化。用数字“ ” ”分别对应载波的两个不同相位“ o ”和“0 o ”。 若二进制相移键控已调信号的时域表达式为
s BPSK ( t ) = [ ∑ a n g ( t − nT b ) ] cos( ω c t )
n
（5-12） ）
这里， 为双极性数字信号， 这里， 为双极性数字信号，有
an 1 ，出现概率为 p = 0 ，出现概率为 1 − p
（5-13） ）
6
一、二进制相移键控BPSK（或2PSK） 二进制相移键控 （ ）
子模块一 调制技术简述 子模块二 数字幅度调制技术 子模块三 数字频率调制技术 子模块四 数字相位调制技术 实训项目： 子模块五 实训项目：GMSK调制解调实验 调制解调实验
数字通信基带中的信道编码技术浅析
产业科技创新 Industrial Technology Innovation 74Vol.1 No.5数字通信基带中的信道编码技术浅析吴旭明（南宁富桂精密工业有限公司，广西 南宁 530000）摘要：文章对信道编码技术进行简要分析，并对该技术在基带中的设计与仿真内容加以阐述，主要包括方案设计、交织器设计、扰码设计三个方面。
同时，通过开展仿真分析，对交织器、扰码、循环冗余三者进行仿真，研究结果表明，信道编码技术的应用可有效减少输出延迟，使译码效率得到显著提升。
关键词：数字通信；基带；编码技术中图分类号：TN927.2 文献标识码：A 文章编号：2096-6164（2019）05-0074-02在信息时代背景下，数字通信的重要性日益突显出来，通信技术逐渐渗透到各行各业中，发挥着不可替代的作用。
在数字通信方面，基带传输数据十分关键，将信道编码技术应用其中，可有效提高数据传输的安全性、准确性，确保通信工作的顺利开展，对通信技术成熟优化来说具有重大意义。
1 信道编码技术简介主要是指在信源编码的基础上，将特定的、有规律的监督码添加到数据信道中，为信道统一提供帮助的技术，同时还可提高数字通信的准确性，便于通路区分。
在编码应用过程中，主要从两个方面着手：一方面是构造性编码，在性能方面受到一定制约，主要原理在于通过无记忆信道编码形成带有特定规律的记忆信道，且信道分布形式也由原本的离散性转变为连续性，通过相关编码，使个体信道转变为集体信道，显示容差也更加接近于零；另一方面，在数据传输时，信道内信息传输最大值可能超过预定值，可采用信道编码的方式解决，进而使编码器、译码器等理论问题得以解决，提高信息数据完整度。
2 信道编码技术在基带中设计与仿真2.1 设计2.1.1 方案设计在系统设计方面，主要由发送与接受两个模块构成。
在接收模块中，高频信号通过低噪声放大器LNA、混频与ADC 对模拟信号进行转变，使其成为数字信后解调，然后经译码与解交织器进行交错处理后，将数据信息存储到RX FIFO 之中；在发送模块中，将TX FIFO 数据经过卷积码，通过调制的形式使频率同步，利用放大器将功率放大后传输信号，完成对信道中的数据处理工作。
2020年通信工程师中级传输与接入(无线)真题及答案解析
2020年通信工程师中级综合能力真题及答案试题一（22分）阅读下列问题1至问题4，将解答填入答题卡内。
问题1（9分）在（1）~（9）中填写恰当内容（将填入的字句填写在答题卡相应位置。
无线通信使用的电磁波按照频率划分为数个频段，对应的根据波长划分，其中频率范围为30GHZ~300GHz的电磁波的波段名称为（1）波。
电磁波在空间传播时会产生各种传播模式。
无线电通信中主要的电磁波传播模式有地表波、天波和空间波。
（2）是利用电离层的折射、反射和散射进行传播的电波传播模式。
（3）是指在大气对流层中进行传播的电波传播模式。
为了估算无线信道中（4）中值可将地形分为两大类即中等起伏地形和（5）地形。
天线是一种变换器将传输线上传播的导行波，变换为在6）中传播的电磁波或者进行相反的变换。
天线是无源器件由于损耗的存在发射天线所幅射的功率通常比发射机进入天线的功率要（7）。
馈线通常是指连接发信机与发信天线、收信机与收信天线的传输线，馈线传送（8）信号，馈线有长线和短线之分，长线和短线都是相对于电磁波（9）而言的。
问题2（5分）判断下列说法的正误（填写在答题纸的对应栏内，正确的选项填写“√”，错误的写“×”）。
（1）慢衰落产生的主要原因是阴影效应和大气折射（）。
（2）天线的增益是指天线的发射功率与输入到天线功率的比值（）。
（3）为了实现各种不同的覆盖要求，可以制作各种有方向性的天线。
天线方向性的强弱可由方向性角来描述，天线的方向性角越小，天线的方向性越弱（）。
4对于均匀无损耗传输线当传输线的负载阻抗等于特性阳时，传输线上只有入射波没有反射波入射功率全部被负载吸收这时工作状态为行波状态（）。
（5）天线与馈线的阻抗不匹配或天线与发信机的阻抗不匹配，能量就会反射折回形成驻波（）。
问题3（5分）下列可选项中选择最合适的一项（将其前面的字母代号填写在答题纸上对应的位置）。
（1）在理想空间传播的波长为0m的电磁波其频率为（）。
Turbo编译码实验
Turbo 编译码实验一、实验目的1、了解Turbo 码的基本原理。
2、熟悉Turbo 编码演算程序。
3、掌握Turbo 码的编码规则。
二、实验内容1、对信号源模块24位NRZ 码进行Turbo 编码。
2、Turbo 码译码还原。
三、实验仪器1、信号源模块 一块2、信道编码模块 一块3、数字存储示波器 一台四、实验原理1、Turbo 码Turbo 码是一种特殊的链接码，性能接近信息理论上能够达到的最好性能，在编码理论上是带有革命性的进步，但是其解码运算非常复杂。
Turbo 码的编码器在两个并联或串联的分量码（component code ）编码器之间增加一个交织器（interleaver ），使之具有很大的码组长度，能在低信噪比条件下得到接近理想的性能。
Turbo 码的译码器有两个分量码译码器，译码在两个分量译码器之间进行迭代译码，故整个译码过程类似涡轮（turbo ）工作，所以又形象的称为Turbo 码。
2、Turbo 编码下图28-1为Turbo 码的一种基本结构。
RSCC交织器b ib ic ic i ’RSCCb i ’图28-1 Turbo 码编码器上图中，Turbo 码编码器由一对递归系统卷积码RSCC （Recursive Systematic Convolution Code ）编码器和一个交织器组成。
交织器的形式为矩阵交织器，由6×4比特的存储器构成，如下表28-1所示。
表28-1 交织器原理图a11a12a13a14a21a22a23a24a31a32a33a34a41a42a43a44a51a52a53a54a61a62a63a64信号码元按行的方向输入存储器中，再按列的方向输出。
例如，输入码元序列是：a11 a12 a13 a14 a21 a22 a23 a24 a31 a32 a33 a34 a41 a42 a43 a44 a51 a52 a53 a54 a61 a62 a63 a64 ,则输出码元序列是：a11 a21 a31 a41 a51 a61 a12 a22 a32 a42 a52 a62 a13 a23 a33 a43 a53 a63 a14 a24 a34 a44 a54 a64。
模拟信号数字传输系统的主要功能模块
模拟信号数字传输系统的主要功能模
块
模拟信号数字传输系统的主要功能模块包括以下几个部分：
1. 模拟信号调理：该模块负责对输入的模拟信号进行预处理，包括滤波、放大、衰减等操作，以确保信号的质量和可传输性。
2. 模数转换器（ADC）：将模拟信号转换为数字信号的关键组件。
ADC 对输入的模拟信号进行采样，并将其量化成离散的数字值。
3. 数字信号处理：对数字信号进行处理和优化，以提高传输的效率和可靠性。
这可能包括滤波、纠错编码、数据压缩等操作。
4. 信道编码：在数字信号上添加冗余信息，以提高信号在传输过程中的抗干扰能力。
信道编码可以采用各种技术，如卷积编码、 Reed-Solomon 编码等。
5. 调制与解调：将数字信号调制到适合传输的载波上，以便在信道中传输。
在接收端，解调模块将接收到的已调信号解调成原始的数字信号。
6. 信道：实际传输数字信号的介质，可以是有线电缆、无线电磁波、光纤等。
7. 信道均衡：补偿信道对信号的影响，如衰减、延迟和相位失真等。
均衡器通过对接收信号进行处理，以恢复原始信号的特征。
8. 时钟恢复：从接收的数字信号中提取时钟信息，用于同步数据的采样和处理。
9. 数字信号解调：将接收到的数字信号解调成原始的数字数据。
10. 数模转换器（DAC）：将数字信号转换回模拟信号，以便输出或进一步处理。
11. 模拟信号输出：将转换后的模拟信号输出到适当的设备或系统中。
这些功能模块协同工作，实现了模拟信号的数字传输和处理。
通过对信号进行数字化处理，可以提高传输的可靠性、降低噪声干扰，并实现更高效的数据传输。
移动通信中的信道编码和信源编码仿真
移动通信中的信道编码和信源编码仿真摘要：人们对追求最佳的通信性能的有效性和靠得住性为目标的信源编码技术和信道编码技术提出愈来愈高的要求。
本设计第一学习了移动通信系统中信道编码和信源编码的大体理论，和通信仿真的概念、一样步骤。
然后在此基础上利用编程和Matlab 中的仿真模块库Simulink进行仿真。
通过模型搭建、编写程序、运行、调试整个进程以后，取得了以下功效。
要紧包括：通过仿真分析发觉A律、μ律紧缩在A大于、μ大于100以后紧缩成效比较理想；关于A律十三折和μ律十五折，都是比较好的非均匀量化方式，但在处置小信号时，μ律十五折能取得更大的量化信噪比；在进行脉冲调制(PCM, Pulse Code Modulation)编码和差分脉冲调制(DPCM,Differential Pulse Code Modulation)编码比较时，咱们看到DPCM编码比PCM编码的量化误差更小；关于RS(Reed-Solomon)编码如RS(60，44)，当信道的误比特率低于1%时，RS编码信号不产生误比特数，而当高于1%，编码信号的误比特率与信道的误比特率成反比；关于循环冗余码(CRC-16,Cyclic redundancy check)编码，咱们发觉CRC检测性能比较理想，如在帧距离为，仿真时刻为1000时，CRC检测器发生错误裁决的比例低于%。
关键词：移动通信；信源编码；信道编码；仿真目录1 绪论.............................................................................................................................. 错误!未定义书签。
通信系统的组成......................................................................................................... 错误!未定义书签。
电路模块编码
电路模块编码电路模块编码是一种将数字信号和模拟信号转化为特定编码的技术。
它在电子工程领域中扮演着重要的角色，被广泛运用于数字电路设计、通信系统以及计算机网络等领域。
本文将介绍电路模块编码的原理、应用和发展趋势。
一、电路模块编码的原理电路模块编码是通过将输入的数字信号或模拟信号转化为特定的编码形式，以便在传输和处理过程中保持信号的完整性和准确性。
常见的电路模块编码方式有二进制编码、格雷码和磁编码等。
1. 二进制编码二进制编码是最基本的编码方式，它将每个数字或字符用一定数量的二进制位表示。
例如，用 4 位二进制编码可以表示 16 个不同的字符或数字。
二进制编码简单明了，易于理解和实现，被广泛应用于数字电路设计和计算机系统中。
2. 格雷码格雷码是一种特殊的二进制编码方式，它在相邻的编码之间只有一位的差异，避免了由于位数变化引起的错误。
格雷码常用于旋转编码器、计数器等电子设备中，可以有效降低误码率。
3. 磁编码磁编码是一种将模拟信号转化为数字编码的方式，常用于音频和视频信号的传输和处理。
磁编码技术可以将连续的模拟信号转化为离散的数字编码，以便进行数字信号处理和存储。
二、电路模块编码的应用电路模块编码在各个领域都有广泛应用，下面将重点介绍其在数字电路设计、通信系统和计算机网络中的应用。
1. 数字电路设计在数字电路设计中，电路模块编码可以帮助实现数字系统的功能，如逻辑门、存储器和算术电路等。
通过合理选择和设计编码方式，可以提高数字电路的性能和可靠性。
2. 通信系统在通信系统中，电路模块编码起到信号处理和传输的重要作用。
通过将原始信号转化为特定编码，可以提高数据传输的速率和准确性。
常见的应用包括调制解调器、信道编码和纠错编码等。
3. 计算机网络在计算机网络中，电路模块编码用于数据的传输和处理。
例如，在以太网中，将数字信号转化为特定编码后通过物理介质传输。
此外，还有网络协议中的数据封装和数据压缩等技术也涉及到电路模块编码。
5g信道编码算法设计与实现
信道编码算法在5G通信系统中起着至关重要的作用，其主要目的是提高数据传输的可靠性和纠错能力。
5G信道编码算法主要包括以下内容：
1. Polar码：Polar码是一种新型的信道编码算法，通过将信道合成和分解为更简单的子信道，利用极化现象来实现编码和解码。
Polar码具有较低的复杂度和较高的编码效率，在5G通信系统中被广泛应用于数据传输。
2. LDPC码：LDPC码（Low-Density Parity-Check Code）是一种稀疏矩阵奇偶校验码，通过迭代解码算法实现信道纠错。
LDPC码具有较高的纠错性能和较低的解码复杂度，在5G通信系统中被应用于多种场景。
3. Turbo码：Turbo码是一种并行交织奇偶校验码，通过迭代解码算法实现信道纠错。
Turbo码具有较高的纠错性能和较低的解码复杂度，在5G通信系统中被应用于多种场景。
4. 信道编码参数配置：在5G通信系统中，信道编码的参数配置对传输性能有很大影响。
主要包括编码速率、编码块大小、交织器大小等参数。
根据不同的应用场景和信道条件，选择合适的参数配置可以提高系统的传输性能。
5. 编码和解码实现：在实际通信系统中，信道编码算法的实现需要考虑硬件实现复杂度、功耗和面积等因素。
采用基于硬件描述语言（如Verilog或VHDL）的设计方法，可以实现高效、低复杂度的编码和解码硬件模块。
总之，5G信道编码算法的设计与实现需要综合考虑编码性能、实现复杂度和应用场景等因素，以实现高效、可靠的通信传输。
基于中波导航机的数字通信方案设计
基于中波导航机的数字通信方案设计刘开进【摘要】中波导航系统是一种广泛应用的航空无线电导航系统,其信号通过地波传播,具有信道稳定、无盲区等特点.为了更好地利用中波导航系统这一宝贵资源,针对在中波导航机上实现数字通信功能的需求,提出了用基于软件无线电体系架构的信息处理单元替换频率合成单元的改造方案.具体地,介绍了技术改造的具体方案,对采用的软件无线电体系架构、数字调制技术、信道编码、MSK调制解调等技术实现内容进行了详细论述,阐述了导航功能和通信功能验证试验情况,并给出了试验验证结果.【期刊名称】《通信技术》【年(卷),期】2018(051)010【总页数】6页(P2500-2505)【关键词】中波导航机;数字通信;MSK;软件无线电【作者】刘开进【作者单位】福建星海通信科技有限公司,福建福州350008【正文语种】中文【中图分类】TN9190 引言中波导航系统作为最先应用的地基式航空无线电导航系统，被各国广泛应用于航空导航[1]。
它由飞机上的无线电罗盘和地面的中波导航机组成。
中波导航机是一部调幅发射机，为机载无线电罗盘提供无线电测向信号。
我国拥有大量中波导航机，中波导航信号覆盖了我国大部分领空和领海。
中波射频信号以地波方式传播为主，也就是说，中波射频信号是沿地球表面传播的。
而地球表面上的城市、山脉、森林等地物，相对于通信保持时间是基本不会发生变化的。
同样，地球表面的电参数相对于通信保持时间也基本恒定。
那么，中波传播信道具有了恒参信道特征，使得射频信号的传输稳定可靠。
另外，中波射频信号绕射能力强、绕射损耗小、易克服阴影区，因此与短波信道相比，中波信道主要靠地波传播，具有信道稳定、无盲区等特点，是一种可提供可靠中距离通信的信道。
因此，只要使中波导航机具备通信功能，就可以利用中波导航机这一宝贵资源来构建中波通信网，可以为应急救援、抢险救灾等提供一种通信手段。
因此，本文提出一种基于中波导航机进行数字通信的方案，通过采用软件无线电技术对中波导航机进行升级改造，使其具有数据通信功能，以达到利用中波导航台实现最低应急保障通信。
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模块四 信源编码与信道编码模块
子模块一 信源编码
子模块二 实训项目：PCM与ADPCM语音压缩编码
子模块三 信道编码
子模块四 实训项目：分组码＋交织与解分组码＋解交织
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子模块三 信道编码
一、信道编码的基本概念
二、信道编码的基本类型 三、交织编码 四、现代移动通信系统中的信道编码
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一、信道编码的基本概念
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（二）信道编码的分类
2、从结构和规律上分两大类：
（1）线性码：
监督关系方程是线性方程的信道编码，称为线性码。 目前大部分实用化的信道编码均属于线性码，如线性分组码
、线性卷积码是经常采用的信道编码。
（2）非线性码： 一切监督关系方程不满足线性规律的信道编码均称为非线性 码。
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子模块三 信道编码
一、信道编码的基本概念
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一、信道编码的基本概念
（2）信道编码的目的： 试图以最少的监督码元为代价，以换取最大程度的可靠性的
提高。
3、信道编码的工作思路： 称待发送的码元为信息码元，人为加入的多余码元为监督（
或校验）码元。
（1）发送端根据一定的（监督）规律在待发送的信息码元中 （人为的）加入一些必要的（监督）码元； （2）在接收端利用这些监督码元与信息码元之间的（监督） 规律，发现和纠正差错，以提高信息码元传输的可靠性。
k表示每次输人编码器的位数； n则为每次输出编码器的位数； m则表示编码器中寄存器的节(个)数，其约束长度为m+1位。 正是因为每时刻编码器输出n位码元，这不仅与该时刻输入的
k位码元有关，而且还与编码器中m级寄存器记忆的以前若干时
刻输入的信息码元有关，所以称它为非分组的有记忆编码。
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（二）卷积码
3、ARQ的基本工作过程： ①在接收端收到数据包后首先检验该数据包是否正确； ②再进行如下判断： 如果正确，向发送端反馈一个成功应答ACK信号，发送端收 到ACK后可继续发送下一个数据包信号；
如果不正确，则向发送端反馈一个失败应答NACK，发送端
收到NACK后重传原传送的数据包，并一直进行下去，直至发送 端收到ACK信号为止。
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（三） Turbo码
③级联编、译码能起到利用短码构造长码的作用，再加上交织 器的随机化作用，使级联码也具有随机性，从而可以克服确定性 的固定式级联码的渐进性能差的缺点。
④并行级联码采用最优的多次迭代软输入／软输出的最大后验
概率BCJR算法，从而大大地改善了译码的性能。使其性能非常优 异，并逐步逼近了理想Shannon随机编、译码限。
则，(7，3)线性分组码的编码方程为：
），
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（一）线性分组码
由此可见，输出的码组中，前三位码元就是信息位的简单重 复，后四位码元是监督位，它是前3个信息位的线性组合构造而 成的。将式（4－1）写成相应的矩阵形式为 C=（ ）= =U G
若G=（I：Q），其中I为单位矩阵，则称C为系统（组织）码 。G为生成矩阵，可见，已知信息码组U与生成矩阵G，即可生 成码组（字）。生成矩阵主要用于编码器产生码组（字）。
3、卷积编码器的基本结构
4、卷积码的译码：
卷积码的译码既可以采用与分组码类似的代数译码方法，也可
以采用概率译码方法，两类方法中概率方法更常用。而且在概率译 码方法中，最常用的是具有最大似然译码特性的Viterbi译码算法。
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（三） Turbo码
（三） Turbo码 1、Turbo码的定义 Turbo码，又称并行级联卷积码，Turbo是英文中的前缀，是 指带有涡轮驱动，即反复迭代的含义。它巧妙地将卷积码和随机 交织器结合在一起，实现了随机编码的思想，同时，采用软输出 迭代译码来逼近最大似然译码的性能。 2、Turbo码的主要特性： （1）Turbo通过编码器的巧妙构造，即多个子码通过交织器 进行并行或串行级联，然后进行迭代译码，从而获得卓越的纠错 性能。 （2）用短码去构造等效意义上的长码，以达到长码的纠错性 能而减少译码复杂度。
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（三） Turbo码
（2）Turbo码的译码器 ①由上述Turbo码译码器的原理框图可以看出，这类并行级 联卷积码的译码具有反馈式代结构，它类似于涡轮机原理， 故命名为Turbo码。
图4-21 Turbo码译码器原理图
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（三） Turbo码
②BCJR迭代算法： 采用软输入/软输出(SISO)的最大后验概率(MAP)的BCJR迭代 算法是Turbo码常用的译码算法。 BCJR算法的最大特色是采用递推、迭代方法来实现最大后验 概率，且每个符号的运算量不随总码长而变化，运算速度快，因 而受到重视。 将BCJR算法引入反馈迭代和软输入／软输出及交织、去交织 ，实现了级联长码的伪随机化迭代译码，使其性能非常优异，并 逐步逼近了理想Shannon随机编、译码限。
现代移动通信技术基础
移动通信系 张敏
课程目录
模块一 模块二 模块三 模块四 模块五 模块六 模块七 模块八
基础知识模块 天线与无线电波传播模块 无线组网技术模块 信源编码与信道编码模块 数字调制技术模块 扩频通信与码分多址技术模块 移动通信特有的交换技术模块 抗干扰和衰落通信模块
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（一）线性分组码
3、循环码： （1）循环码的定义
循环码是一种非常实用的线性分组码。目前一些主要有应用
价值的线性分组码均属于循环码。 （2）循环码的主要特征是：
①循环推移不变性。
②对任意一个 次码多项式唯一确定。
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（一）线性分组码
3、循环码： （1）循环码的定义
循环码是一种非常实用的线性分组码。目前一些主要有应用
二、信道编码的基本类型
三、交织编码 四、现代移动通信系统中的信道编码
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二、信道编码的基本类型
二、信道编码的基本类型 （一）线性分组码
1、线性分组码的定义：
线性分组码一般是按照代数规律构造的，故又称为代数编码 。
线性分组码中的分组是指编码方法是按信息分组来进行的，
而线性则是指编码规律即监督位（校验位）与信息位之间的关系 遵从线性规律。 线性分组码一般可记为 码，即k位信息码元为一个分组
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（四） ARQ与HARQ
（四） ARQ与HARQ 移动通信中分组数据业务增长为迅速。在欧洲GSM体系的基础 上，引入了通用分组无线服务GPRS。在北美IS-95体系的基础上 ，引入了CDMA2000 lx的分组数据业务节点和HDR。第三代移动 通信中，引入了各类不同速率的分组业务。 1、ARQ引入原因 （1）分组数据业务的特点： 将数据进行分组打包传送，这一点对分组数据业务是共同的， 至于包长及分组结构，各类分组则有所不同，已有X．25、帧中 继、ATM和IP等各种不同类型。 （2）分组数据业务的QOS与语音业务不同之处： 误码要求高于语音的1×10-3，要求达到1×10-6以上；
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（三） Turbo码
③简化算法： BCJR标准算法在工程实现上有很大难度，为了进一步简化， 目前提出的主要简化算法有3种： 对数域算法，即log-MAP； 最大值运算，即Max-log-MAP； 软输出Viterbi译码，即SOVA算法。
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（三） Turbo码
5、Turbo码的应用： 综上所述，Turbo码所采用的手段与Shannon证明信道编码定 理时提出的3个先决条件：采用随机码、码长无限长和在接收端选 用最佳的最大后验概率算法不谋而合。这也正是Turbo码取得接近 最佳性能的主要原因。 仿真结果表明，采用长度为65535的交织器，并且在采用18次 迭代的情况下，利用编码速率为 的Turbo码在 时，AWGN信道上 的误码率（BER）小于 ，达到了接近Shannon极限的性能。 Turbo码不但在抵御加性高斯噪声方面性能优越，而且具有很 强的抗衰落、抗干扰能力，其纠错性能接近香农极限。
，编成n位码元长度的码组，而n－k位为监督码元长度。
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（一）线性分组码
2、最简单的(7，3)线性分组码： 这种码信息码元以每3位一组进行编码，即输入编码器的信息
位长度k=3，完成编码后输出编码器的码组长度为n=7，监督位
长度n-k=7-3=4，编码效率η=k/n=3/7。 假设：输入信息为 ，
输出码元记为C=（
一、信道编码的基本概念 在实际移动通信信道上传输数字信号时，由于信道传输特性
的不理想及噪声的影响，所收到的数字信号不可避免地会发生错
误。 （一）信道编码的的定义与目的
1、信道编码的定义：
信道编码是为了保证通信系统的传输可靠性，克服信道中的 噪声和干扰，而专门设计的一类抗干扰技术和方法。 2、信道编码的作用和目的： （1）信道编码的作用： 增加符号间的相关性，以便在受到干扰的情况下恢复信号。
价值的线性分组码均属于循环码。 （2）循环码的主要特征是：
①循环推移不变性。
②对任意一个 次码多项式唯一确定。
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（二）卷积码
1、卷积码的定义： 卷积码是将k个信息比特编成n个比特的码组，但k和n通常很 小，特别适合以串行形式进行传输，时延小。与分组码不同，卷 积码是一种有记忆编码，以编码规则遵从卷积运算而得名。 2、卷积码的表示： 卷积编码一般可记为(n，k，m)码。其中，
4、Turbo码的编译码器结构
（1）Turbo码编码器： ①编码器有3个基本组成部分：直接输入；经过编码器1送入开 关单元；输入数据经过交织器后再通过编码器2送入开关单元。 以上三者可以看做并行级联，因此，Turbo码从原理上可看做 并行级联码。
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（三） Turbo码
图4-20 Turbo码编码器原理图 ②两个编码器分别称为Turbo码的二维分量（单元组成） 码，从原理上看，它可以很自然地推广到多维分量码。 ③各个分量码既可以是卷积码也可以是分组码，还可以是 串行级联码；两个或多个分量码既可以相同，也可以不同； 为了进行有效的迭代，已证明分量码必须选用递归的系统码