第四章抗干扰二元编码原理及方法卷积码

第四章抗干扰二元编码原理及方法卷积码第一页，共二十五页，2022年，8月28日一、卷积码编码器原理例：（3，1，3）卷积码时序逻辑编码网络输入mi输出c12n12k……n=3，k=1，m=3m为编码器约束长度监督码元r=n–k=2卷积码记为（n，k，m）第二页，共二十五页，2022年，8月28日（3，1，3）卷积码编码器逻辑图D0D1++输入mi输出mi-1mi-2pa,ipb,imi监督方程：表示监督码元与信息码元之间的监督关系第三页，共二十五页，2022年，8月28日基本监督矩阵对于（3，1，3）卷积码，若输入信息码元：

mi-2,

mi-1,mi,…，则编码后码字:mi-2,pa,i-2,pb,i-2,mi-1,pa,i-1,pb,i-1,mi,pa,i,pb,i,…根据监督方程写出矩阵形式：第四页，共二十五页，2022年，8月28日定义：监督矩阵一般地，卷积码的监督矩阵：其中：r=n–k为监督码元数nm为卷积码的约束长度第五页，共二十五页，2022年，8月28日例：已知某卷积码的基本监督矩阵为求n，k，m，r解：p2p1p0n=4，k=n-r=3，m=3，为（4，3，3）卷积码p1p0n=6，k=n-r=5，m=2，为（6，5，2）卷积码第六页，共二十五页，2022年，8月28日（4，3，3）卷积码监督矩阵[H]的意义：12=1+2+5+7+9+10+11信息码元监督码元初始截短码一致监督矩阵[H*]p2p1p0第七页，共二十五页，2022年，8月28日例：已知卷积码的初始截短码一致监督矩阵，输入信息码元m0m1m2m3…为111,010,101,110,011…，求编出的卷积码C0C1C2C3…解：第八页，共二十五页，2022年，8月28日1）输入m0,2）输入m1,3）输入m2,第九页，共二十五页，2022年，8月28日4）输入m3,5）输入m4,所以，编出的卷积码C0C1C2C3…应为：1111，0101，1010，1101，0110，…第十页，共二十五页，2022年，8月28日二、卷积码的生成矩阵由初始截短码一致监督矩阵[H*]导出生成矩阵[G]编码后的码字：第十一页，共二十五页，2022年，8月28日第十二页，共二十五页，2022年，8月28日写成矩阵形式：第十三页，共二十五页，2022年，8月28日第十四页，共二十五页，2022年，8月28日生成矩阵[G]：若输入信息码元为：111，010，101，110，…则编出的卷积码为：1111，0101，1010，1101，…第十五页，共二十五页，2022年，8月28日三、卷积码编码器1、（n，1，m）码编码器（3，1，3）卷积码的基本监督矩阵：D0D1++输入mi输出mi-1mi-2pa,ipb,imim–1级移位寄存器若干异或逻辑必要的电子开关（n，1，m）码的编码效率：第十六页，共二十五页，2022年，8月28日1、（n，n–1，m）码编码器（4，3，3）卷积码的基本监督矩阵第十七页，共二十五页，2022年，8月28日（1）信息码元串行输入的编码器D8+in编码输出PD7D6D5D4D3D2D1D0DK信息码元串行输入out（P0）（P1）（P2）采用m×k个移位寄存器由监督矩阵[H]，即p2、p1、p0确定异或逻辑第十八页，共二十五页，2022年，8月28日编码步骤：1）D0~D8清零2）K与D接通，第一组三个信息码元K与P接通，监督码元通过K输出，接在信息码元后面，完成第一个码字的编码第十九页，共二十五页，2022年，8月28日3）K与D接通，第二组三个信息码元K与P接通，监督码元通过K输出，接在信息码元后面，完成第二个码字的编码第二十页，共二十五页，2022年，8月28日4）K与D接通，第三组三个信息码元K与P接通，通过K输出监督码元，接在信息码元后面，完成第三个码字的编码5）重复步骤4），直到完成全部码字的编码第二十一页，共二十五页，2022年，8月28日（2）信息码元分组并行输入的编码器采用m–1个移位寄存器由监督矩阵[H]，即p2、p1、p0确定异或逻辑+in监督码元输出D1D0…a6a3a01信息码元输入out（P0）（P1）（P2）++…a7a4a12…a8a5a23CP第二十二页，共二十五页，2022年，8月28日编码步骤：1）D0、D1清零2）信息码元三个一组并行输入第一个脉冲后：a0a1a2在线第二十三页，共二十五页，2022年，8月28日3）第二个脉冲后：a3a4a5在线4）第三个脉冲后：a6a7a8在线5）重复步骤4），完成全部码字的编码第二十四页，共二十五页，2022年，8月28日四、卷积码的译码方法卷积码具有一环套一环的连环特性代数译码方案译码器每次根据码组约束长度n×m分组进行译码