无线通信技术2012_5.2.ppt

1、无线通信技术,武卓 ,交织技术概述 交织器的分类 GSM中的交织方式,通信与信息工程学院,抗衰落技术-交织技术,交织技术,交织技术概述 背景：,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。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，就提出了交织技术。,交织技术概述,交织技术,定义： 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

2、,交织技术概述,通信与信息工程学院,交织技术,交织器,交织器从本质上来说就是一种实现最大限度的改变信息结构而不改变信息内容的器件。简单来说，就是使信道传输过程中所突发产生集中的错误最大程度的分散化。,交织技术,交织器的分类,通信与信息工程学院,基本交织器,对于一个实际应用的交织器来说，它是有周期性的，周期T就是我们所说的交织长度。我们就可以将交织器的基本原理用基本置换矩阵 来表示。,交织技术,通信与信息工程学院,交织器的分类,规则交织器； 不规则交织器； 随机交织器,交织技术,通信与信息工程学院,规则交织器,规则交织器是最早应用于信道编码中的，其实它就是我们通常所说的分组交织器，即行读列出或列

3、读行出。 工作原理：将编码后的码字序列按行填入一个大小为m n 的矩阵，矩阵填满以后，再按列发出。同样，接收端的解交织器将接收到的信号按列填入m n 的矩阵，填满后再按行读出，然后送往解码器进行正常解码。这样，信道中的连续突发错误被解交织器以m 个比特为周期进行分隔再送往解码器，如果这m 个错误比特处于信道编码的纠错能力范围内，则达到了消除错误突发的目的。,交织技术,规则交织器,通信与信息工程学院,可以归纳为有限的4种形式，我们用L代表左，R代表右，T代表上，B代表下，则这四种交织器依次可以表示为：LR/TB,LR/BT,RL/TB和RL/BT。其中LR表示由左至右写入，TB表示由上至下读出。

4、其他的表示形式以此类推。,交织技术,不规则交织器,两图所示的是33的交织矩阵，箭头所示的方向便为读写方向。从总体上来说这两种交织器是由分组交织器演变而来的，其性能要比典型的分组交织器好一些。,奇偶交织器并不是一种独立的交织器生成方法，而是配合删余技术在交织器生成时加上限制条件的一种方法。,对角交织器 螺旋交织器,交织技术,随机交织器,由于矩阵交织可能将某些周期性干扰变成突发错误，所以在有些通信系统中采用了矩阵交织的变体，称为随机交织。这种交织技术对突发参数的易变性具有相当的适应性，但是其复杂度和设备费用也较高。 随机交织器是随着Turbo码的产生而被日益广泛应用起来的。顾名思义，随机交织器应该

5、实现的思想便是随机交织过程，但是现在我们所说的随机交织器大部分来讲应该称之为伪随机交织器。,交织技术,随机交织器,伪随机：由于对于每一组信息序列所产生的交织后的结果是随机的，而译码器则要求对每帧数据都要有相应的交织顺序，所以在传输编码序列的同时，在信道上还要传输交织器的信息，这不仅加大了译码器的复杂度，而且也加大了信道负载。所以现在所采用的随机交织器都是伪随机的，是事先经过随机选择而生成的一种比较好的交织方式，然后将其做成表的形式存储起来而进行读取的。,随机交织器,交织技术,通信与信息工程学院,S-随机交织器：要求在交织前的信息序列长为S的各信息位在交织后必须相邻大于S+1个单位。目前采用的大

6、部分都是这种交织器，或是由此而演变出来的S系列随机交织器。 T-随机交织器：要求码字中的任何一对相邻的信息位在交织后的距离要大于整个码的约束长度。一般来讲，只有采用K=3的卷积码才能产生出符合条件的随机交织器。 S-T-随机交织器：这种交织器实际上就是对S-随机交织器和T-随机交织器两种产生条件的综合，实现起来比较困难。,交织技术,GSM中的交织方式,在GSM系统中，信道编码后进行交织，交织分为两次，第一次交织为内部交织，第二次交织为块间交织。 话音编码器和信道编码器将每一20ms话音数字化并编码，提供456个比特。首先对它进行内部交织，即将456个比特分成8帧，每帧57比特。,交织技术,GSM中的交织方式,通信与信息工程学院,如果将同一20ms话音的2组57比特插入到同一普通突发脉冲序列中(见图)，那么该突发脉冲串丢失则会导致该20ms的话音损失25的比特，显然信道编码难以恢复这么多丢失的比特。因此必须在两个话音帧间再进行一次交织，即块间交织。,上图为普通突发脉冲串,交织技术,通信与信息工程学院,GSM中的交织方式,把每20ms话音456比特分成的8帧为一个块，假设有A、B、C、D四块，见下图所示，在第一个普通突发脉冲串中，两个57比特组分别插入A块和D块的各1帧(插入方式如后图所示，这就是二次交织)，这样一个20ms的话音8帧分别插入8个不同普通突发脉冲序列中，然后一个