衰落信道的抗干擾技術

衰落信道的抗干擾技術第1頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日內(nèi)容提要概述分集技術信道編碼信道均衡技術瑞克技術第2頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日概述第3頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日多徑干擾1)信號在自由空間傳播，加上物體的反射，形成路徑損耗，與傳輸距離的2～4次方成比例。2)由傳播環(huán)境中的障礙物，如大型建筑物或山體，對電波遮蔽和繞射所引起陰影，導致陰影衰落或慢衰落。它服從對數(shù)正態(tài)分布。3)由傳播環(huán)境中的障礙物對電波的反射產(chǎn)生的多徑傳輸，形成多徑衰落或快衰落。

4)由于發(fā)送和接收終端的相對移動而產(chǎn)生的Doppler效應，導致信號頻率擴展。

第4頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日多用戶干擾

這是一種由于無線網(wǎng)同時有多個用戶的存在而產(chǎn)生的用戶間的干擾。多用戶干擾可以分為兩種情況：一是由于系統(tǒng)的點對多點的通信性質(zhì)，稱為多址干擾(MultipleAccessInterferenceMAI)；另一種是載頻相同的不同小區(qū)之間產(chǎn)生的干擾，常稱為同信道干擾（Co-channelInterferenceCCI）。這些干擾通過多徑傳輸形成更為復雜的干擾。

第5頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日什么叫衰落？在無線通信的信道傳輸過程中，由于大氣及地面的影響而發(fā)生傳播損耗及傳播延時隨時間變化的現(xiàn)象叫做衰落。衰落根據(jù)其頻率特性可以分為二類：非頻率選擇性衰落（又稱平衰落）和頻率選擇性衰落。衰落根據(jù)其時間特性可以分為二類：快衰落和慢衰落。第6頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日衰落有什么影響？衰落影響之一：接收電平降低，無法保證正常通信。衰落影響之二：接收波形畸變，產(chǎn)生嚴重的誤碼。衰落影響之三：傳播延時變化，破壞與時延有關的同步。衰落影響之四：在快衰落情況下，由于電平變化迅速，影響某些跟蹤過程。所以，對抗衰落是無線通信必需認真解決的問題。第7頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日抗干擾技術減少通信距離；增加發(fā)送功率；調(diào)整天線高度；選擇合適路由；在移動通信中采用微蜂窩、直放站；采用分集技術、均衡技術、瑞克技術、糾錯技術等。書上列舉的方法第8頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日非頻率選擇性衰落的對抗技術第9頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日對抗原理非頻率選擇性衰落主要體現(xiàn)為接收電平的降低。統(tǒng)計特性：平均接收電平及接收電平降低到某個門限值以下的概率?？顾ヂ涞脑恚核ヂ鋬浞?。

第10頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日無線傳播方程門限接收電平其中：Eb/N0為歸一化門限信噪比的實際值，F(xiàn)為接收機噪聲系數(shù)，k為玻爾茲曼常數(shù)，T0為絕對溫度，fb為傳輸比特率。接收電平其中：Pt為發(fā)送功率，GA為收發(fā)天線增益，LA為收發(fā)天饋系統(tǒng)的損耗，LS為傳播路徑損耗。第11頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日傳播統(tǒng)計注意：LS是一個隨機變量，存在平均傳播損耗LS,平均及傳播損耗大于某個值的概率P（LSa）。如果信道沒有衰落，傳播損耗取平均傳播損耗，就有：令：Pr,平均＝Pro，即平均接收電平等于門限接收電平，無線通信系統(tǒng)就能正常工作。實際無線傳播信道是有衰落的，因此在沒有衰落時的平均接收電平必需大于門限接收電平，才能保證可靠通信。第12頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日衰落儲備法令平均接收電平和門限接收電平之比值為： R＝Pr,平均/Pr0就有：稱R為衰落儲備。對抗非頻率選擇性衰落的主要方法是衰落儲備法，即通過選擇足夠的衰落儲備來保證接收電平降低到門限以下（這種事件可以稱為中斷）的概率小于某個值。第13頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日衰落儲備法（續(xù)）接收電平比平均接收電平下降Fd(dB）的概率（或稱為中斷概率）為：其中A為和地形、氣候有關的系數(shù)，m為頻率因子，n為距離因子。若選擇衰落儲備量RFd，就可以保證通信中斷率的要求。衰落儲備的實現(xiàn)方法：增加發(fā)送功率、提高天線增益、減少通信距離、降低噪聲系數(shù)及對歸一化信噪比的要求等。第14頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日頻率選擇性衰落的對抗技術第15頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日對抗原理頻率選擇性衰落主要是由于多徑效應引起的。多徑效應最嚴重的后果之一是在信道傳遞函數(shù)中引入一個非理想的Hc(f)，破壞奈奎斯特準則和匹配濾波準則，從而產(chǎn)生碼間串擾，使有效的Eb/No惡化。對抗頻率選擇性衰落就是要消除非理想Hc(f)的影響。第16頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日對抗原理（續(xù)）對抗頻率選擇性衰落的主要方法： －分集技術； －瑞克技術； －均衡技術； －糾錯技術。第17頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日分集技術第18頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日分集原理原理：利用無線傳播環(huán)境中來自不同途徑的多徑信號的統(tǒng)計獨立性進行合并，從而實現(xiàn)分集。首先要找出來自不同途徑的多徑信號，這些途徑可以是不同的空間、不同的極化、不同的頻率、不同的時間。其次要以某種方法進行合并。應該指出：分集技術不僅能改善頻率選擇性衰落，同時也能改善非頻率選擇性衰落。第19頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日分集方式和方法采用什么途徑接收分集信號？空間分集：不同天線的接收信號相互獨立；極化分集：水平極化和垂直極化的信號相互獨立；頻率分集：不同頻率的接收信號相互獨立；時間分集：不同時間的接收信號相互獨立。第20頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日微分集和宏分集

微分集用于抗快衰落。由于快衰落是小尺度衰落，多徑引起的時延差很小，因此，分集的距離很小，一般在同一地點使用兩個或多個天線來進行。宏分集用于減少由于陰影效應而引起的大尺度衰落。

發(fā)送分集和接收分集

發(fā)送分集與編碼的結合。角度或方向分集第21頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日合并方式從分集信號中以什么方式作為輸出？最大比(Maximalratio,MRC)合并等增益(Equalgain，EGC)合并選擇(Selective，SC)合并開關合并。衡量分集合并的性能通常采用信噪比(SNR)測度，但也有采用其他測度的，例如，適用于檢測后合并的誤碼率(BER）測度。第22頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日檢測與合并選擇合并

第23頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日最大比合并

第24頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日等增益合并

EGC分集比SC分集性能好，但比MRC分集差。

掃描合并

第25頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日宏分集

宏分集主要用于克服陰影衰落，由不同的基站或無線端口（RadioPort，RP）實現(xiàn)。宏分集對基站來說是接收分集，對移動終端來說是發(fā)送分集。通常CDMA系統(tǒng)都采用軟切換技術，在切換的區(qū)內(nèi)，系統(tǒng)采用宏分集技術。至于合并方法，則采用選擇合并法，將信號強弱或信噪比大小作為判決的依據(jù)。室外環(huán)境的宏分集結構第26頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日室內(nèi)環(huán)境的宏分集

宏分集的誤碼率第27頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日發(fā)送分集

閉環(huán)發(fā)送分集是由接收端按一定的準則評估接收信號，將結果反饋給發(fā)送端，用以選擇鏈路好的發(fā)送天線(SC模式）或調(diào)節(jié)發(fā)射參數(shù)(MRC模式）。開環(huán)發(fā)送分集沒有反饋操作，有用時空編碼發(fā)送技術的時空發(fā)送分集(Space-TimeTD，STTD)和用兩副天線按時間切換進行發(fā)送的時間交換發(fā)送分集(Time-SwitchedTD，TSTD）兩種形式。第28頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日雙天線發(fā)送分集

雙發(fā)送天線與單接收天線第29頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日分集系統(tǒng)的功率分配

在發(fā)送分集中，多個發(fā)射形成人為多徑傳輸，會增加干擾。如果所有天線有相同發(fā)射功率，增加的干擾可能抵消分集增益。有必要考慮發(fā)射功率在用戶間的分配策略，減小人為多徑干擾，以提高分集增益。

第30頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日分集舉例空間分集及其合并S1(t)S2(t)相加相位幅度控制檢測分集后的接收信號S1(t)S2(t)最大增益合并最小色散合并第31頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日信道編碼三種基本差錯控制方法

自動請求重發(fā)方式(AutomaticRepeatRequest,ARQ)

前向糾錯方式(ForwardErrorCorrection,FEC)

混合檢錯方式(HybridErrorCorrection)

第32頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日信道編碼概述

第33頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日基本概念仙儂定理指出帶寬和功率的互換性。當帶寬為無限大時，Eb/N0趨于-1.6dB，這就是仙儂極限。如何實現(xiàn)帶寬和功率的互換，仙儂定理本身沒有指明。能否用擴頻技術實現(xiàn)帶寬與功率的互換？不能！在高斯白噪聲信道上，擴頻技術沒有任何功率增益。要實現(xiàn)帶寬和功率的互換，可以采用糾錯技術。糾錯屬于一種信道編碼。

第34頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日基本概念信道編碼的目的 信道編碼是為了保證信息傳輸?shù)目煽啃?、提高傳輸質(zhì)量而設計的一種編碼。它是在信息碼中增加一定數(shù)量的多余碼元，使碼字具有一定的抗干擾能力。信道編碼的實質(zhì) 信道編碼的實質(zhì)就是在信息碼中增加一定數(shù)量的多余碼元（稱為監(jiān)督碼元），使它們滿足一定的約束關系，這樣由信息碼元和監(jiān)督碼元共同組成一個由信道傳輸?shù)拇a字。 舉例而言，欲傳輸k位信息，經(jīng)過編碼得到長為n(n>k)的碼字，則增加了n-k=r位多余碼元，我們定義R=k/n為編碼效率。 第35頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日基本概念信道編碼公式 令信息速率為fb，經(jīng)過編碼以后的速率為ft，定義：R＝fb/ft為編碼率。則對于任何一個信道，總存在一個截止速率R0，只要RR0，總可以達到：BERCR2-nR0，其中CR為某個常數(shù)，n為編碼的約束長度。對于等概二進碼、AWGN信道，有：

第36頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日基本概念第37頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日基本概念從圖可以看出：當帶寬，R00，得到Eb/N01.4dB，信道編碼所能達到的極限比仙儂極限差3dB。從圖可以看出：若R01，即不加任何信道編碼，這時Eb/N0，說明在有限信噪比情況下無法達到無差錯傳輸。從圖可以看出：對于一定的R0，相當于一定的帶寬擴展率，存在一個有限的Eb/N0，這時可以通過選擇適當?shù)膎達到任意低的差錯率。第38頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日性能指標編碼率、編碼效率、碼率編碼增益編碼延時編譯碼器的復雜度第39頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日分類根據(jù)碼的規(guī)律性可分為：正交編碼和檢、糾錯碼根據(jù)監(jiān)督元與信息組之間關系可分為：分組碼和卷積碼根據(jù)監(jiān)督元與信息元之間關系可分為：線性碼和非線性碼根據(jù)碼的功能可分為：檢錯碼和糾錯碼第40頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日分類（續(xù)）第41頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日分組碼第42頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日kkkkkkkkn工作原理圖中，nk，R＝k/n，稱為編碼率。分組碼的基本原理是將信息碼分成K比特一組，然后將每組的比特數(shù)擴展成n（nk），也就是說在信息比特中插入n-k個比特。另一種看法：將2k矢量空間映射到2n矢量空間。第43頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日工作原理（續(xù)）定義幾個參數(shù)： 碼重：一組二進制碼中“1”的個數(shù) 碼距d：二組二進制碼之間“0”或“1”不同的位數(shù)定理： （1）為檢查出e個錯誤，要求：dmine+1 （2）為糾正t個錯誤，要求：dmin2t+1 （3）為糾正t個錯誤，同時檢查出e個錯誤，要求： dmine+t+1（et）用圖說明AABB第44頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日碼字是n維矢量

生成矩陣可以通過基本矩陣運算變成系統(tǒng)形式

第45頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日線性分組碼----舉例奇偶監(jiān)督碼漢明碼BCH碼RS碼CRC碼第46頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日奇偶監(jiān)督碼采用奇偶校驗原理。只能檢錯，不能糾錯。只能檢查出某一分組的單個錯誤或奇數(shù)個錯誤，而不能發(fā)現(xiàn)偶數(shù)個錯誤。最小碼距為2。水平奇偶監(jiān)督碼水平垂直奇偶監(jiān)督碼。第47頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日漢明碼

（Hamming碼）是一種糾正單個錯誤的線性分組碼。特點： 碼長n=2m-1 信息碼位k=2n-m-1 監(jiān)督碼位r=n-k=m 最小碼距d=3 糾錯能力t=1擴展的漢明碼：將監(jiān)督碼位由m增至m+1，信息位不變，這時最小碼距增加到d=4，能糾正1位錯誤同時檢查出2位錯誤。第48頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日BCH碼

（Bose-Chaudhuri-Hocquenghem碼）是線性分組碼中循環(huán)碼的一種重要子類，有嚴密的代數(shù)結構，是目前研究較多、應用較廣的一種線性分組碼。具有糾正多個隨機錯誤的能力。根據(jù)對糾錯能力的要求，選擇參數(shù)，并根據(jù)代數(shù)結構構造編譯碼算法。如：n=7,k=4,t=1; n=15,k=7,t=2; n=31,k=16,t=3; n=127,k=50,t=13。第49頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日RS碼

（Reed-Solomon碼）是一種非二進制的BCH碼。即：在（n,k）RS碼中，輸入信息被分成km比特一組，每組包括k個符號，每個符號由m比特組成。糾正t個符號錯誤的RS碼參數(shù)如下： 碼長 n=2m-1符號， 或m(2m-1)比特 信息段 k符號， 或km比特 監(jiān)督段 n-k=2t符號， 或m(n-k)比特 最小碼距 d=2t+1符號， 或m(2t+1)比特第50頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日CRC碼

（循環(huán)冗余校驗碼）是一種循環(huán)碼，用于檢錯。具有很強的檢錯能力，而且編碼器及譯碼器都很容易實現(xiàn)。因而在數(shù)據(jù)通信中得到廣泛應用?？梢詸z測出的錯誤如下： （1）突發(fā)長度n-k的突發(fā)錯誤； （2）大部分突發(fā)長度＝n-k+1的錯誤； （3）大部分突發(fā)長度n-k+1的錯誤； （4）所有與許用碼組的碼距dmin-1的錯誤； （5）所有奇數(shù)個隨機錯誤。第51頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日卷積碼第52頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日概述分組碼卷積碼固定窗型滑動窗型卷積碼是有記憶編碼，對于任一階段，編碼器的n個輸出不僅與該階段的k個輸人有關，而且與編碼器中存儲的前k(K-1)個輸人有關。

kkkkkkkknnnnnnnnkkkkkkkknnnnnnnn第53頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日概述（續(xù)）例：R＝1/2卷積碼kkkkkkkk＋＋Ikakbk第54頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日編碼原理原理圖第55頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日編碼原理（續(xù)）幾個例子第56頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日編碼原理（續(xù)）卷積碼的參數(shù)約束長度K，輸入比特k，輸出比特n，編碼率R＝k/n卷積碼可以記作(n,k,K)為了描述卷積編碼，可以采用分析法和圖解法。分析法有沖激法、生成矩陣法、生成多項式法。圖解法有樹形圖(TreeDiagram.),網(wǎng)格圖(TrellisDiagram)和狀態(tài)圖(StateDiagram）。

第57頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日樹形圖、網(wǎng)格圖和狀態(tài)圖

樹形圖

樹形圖以樹根（單個節(jié)點）a開始生長樹枝。編碼器輸人0，樹枝向上；輸人1，樹枝向下，如此重復生長。以(3，1，4)為例見圖。

第58頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日網(wǎng)格圖

將樹形圖同狀態(tài)的節(jié)點合并可以簡化圖形。狀態(tài)圖

1)輸人一組k比特序列，輸出一組n比特序列。

2)樹形圖有K層，每層的每一個節(jié)點發(fā)出2**k條樹枝。

3)網(wǎng)格圖和狀態(tài)圖都有2**(k(K-1))種可能狀態(tài)。每個狀態(tài)發(fā)出2**k條樹枝，同時接收2**k條從其他狀態(tài)或本狀態(tài)發(fā)出的樹枝。

第59頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日樹形圖和網(wǎng)格圖在K層達到穩(wěn)定

第60頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日打孔卷積編碼

開狀態(tài)圖和轉(zhuǎn)移函數(shù)

第61頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日譯碼算法----方法分類代數(shù)譯碼：糾錯譯碼的經(jīng)典方法。利用糾錯碼的代數(shù)結構，經(jīng)過一定的代數(shù)運算，消除誤差，恢復正確的信息。常用的有：大數(shù)譯碼邏輯。特點：電路簡單，編碼增益低。概率譯碼：糾錯譯碼的新方法?？紤]到信道的統(tǒng)計特性。常用的有：序列譯碼、維特比譯碼。特點：電路復雜，編碼增益高。第62頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日譯碼算法----序列譯碼原理：在碼樹圖中每向前走一步，在決定走哪一個分支時根據(jù)該分支子碼與該時刻接收子碼之間的相似程度來判斷。亦稱為逐分支譯碼。一般采用對數(shù)似然值度量該相似程度

logP(R|C)=logiP(ri|ci)=ilog(p(ri|ci))堆棧譯碼和費諾譯碼第63頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日譯碼算法----序列譯碼（續(xù)）優(yōu)點運算量和約束長度無關。缺點運算量和信道質(zhì)量有關。沒有利用卷積碼的記憶特性，不是最優(yōu)算法。第64頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日譯碼算法----維特比譯碼最大后驗與最大似然譯碼

MAP:ML:硬判決和軟判決硬判決：解調(diào)器直接判0，1軟判決：解調(diào)器對輸出進行量化第65頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日譯碼算法----維特比譯碼（續(xù)）Viterbi譯碼原理Viterbi譯碼是建立在最大似然譯碼基礎上的譯碼方法在譯碼過程中只需考慮整個路徑集合中那些能使似然函數(shù)最大的路徑最大似然序列譯碼要求序列有限，因此對卷積碼來說，要求能收尾第66頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日譯碼算法----維特比譯碼（續(xù)）Viterbi譯碼舉例設對于編碼前信息比特為(0,0,0,0,0,0)的接收序列為則硬判結果為基于軟判決時，采用如下路徑度量第67頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日譯碼算法----維特比譯碼（續(xù)）Trellis圖第68頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日譯碼算法----維特比譯碼（續(xù)）第69頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日譯碼算法----維特比譯碼（續(xù)）Viterbi譯碼的特點維特比算法是最大似然的序列譯碼算法

譯碼復雜度與信道質(zhì)量無關

運算量和存貯量都與碼長呈線性關系

運算量和存貯量都與狀態(tài)數(shù)呈線性關系

狀態(tài)數(shù)隨k及m呈指數(shù)關系

第70頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日格碼調(diào)制

聯(lián)合設計編碼和調(diào)制的思想，即格碼調(diào)制(TrellisCodedModulation，TCM)TCM有兩類：一是將卷積碼與多進制調(diào)制結合設計；二是采用具有特定調(diào)制指數(shù)或頻偏的連續(xù)相位移頻鍵控。

TCM有3個基本運作：1)采用擴展的信號星座，其信號集大于同樣的數(shù)據(jù)率對非格碼調(diào)制所需的信號集，從而得到冗余信號點，以便用以代替冗余碼。

2)將擴展的信號星座進行逐級分割，以使每一級子集的最小Euclide距離最大。

3)進行卷積編碼和信號映射，只應用某些信號點的序列，以達到盡量增大Hamming距離。

第71頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日以8PSK為例說明集分割原理

第72頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日TCM編碼器格碼調(diào)制既可以采用卷積編碼，也可以采用分組編碼。但前者在編碼增益和譯碼方面優(yōu)于后者。

第73頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日交織技術

交織(Interleaving)是將編碼后的數(shù)據(jù)序列的順序進行交換，重新組合。它的作用是構成時間分集，使信道對傳輸?shù)臄?shù)據(jù)序列隨機化，降低信道的記憶，從而將較長的突發(fā)差錯離散成隨機差錯。（屬于時間隱分集。）分組交織器

第74頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日卷積交織器卷積交織有好的時延特性，可以減少一半時延。隨機交織第75頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日級聯(lián)編碼產(chǎn)生背景交織塊交織：行寫入，列讀出卷積交織：第76頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日串行級聯(lián)碼優(yōu)點：性能較一般短碼有很大改善缺點：編碼效率低；當R/C→1時性能迅速惡化第77頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日軟輸入軟輸出和迭代譯碼

對數(shù)似然比LLR第78頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日軟輸入軟輸出和迭代譯碼返回第79頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日編譯碼原理編碼原理第80頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日編譯碼原理（續(xù)）譯碼原理迭代譯碼第81頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日幾點說明Turbo碼具有優(yōu)越性能的原因?qū)ふ覙嬙旌么a的規(guī)律（分量碼構造，交織器構造等）譯碼延時大，譯碼算法復雜廣泛應用于移動通信、軍事通信、深空及衛(wèi)星通信等第82頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日聯(lián)合編碼技術第83頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日聯(lián)合編碼說明什么叫聯(lián)合編碼？經(jīng)典的無線通信系統(tǒng)是將信源編碼和信道編碼分別進行的。信源編碼主要考慮信源的統(tǒng)計特性，信道編碼主要考慮信道的統(tǒng)計特性。優(yōu)點是設計簡單、通用性好，可以分別形成標準。缺點是沒有充分利用各自的優(yōu)勢，因而不是最佳的。

第84頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日聯(lián)合編碼說明無線系統(tǒng)的信源編碼由于壓縮比很高，對差錯十分敏感；而信道編碼面臨十分惡劣的傳播環(huán)境，但提供的帶寬冗余度很小。在這種背景下，需要將信源編碼和信道編碼綜合考慮。這就是聯(lián)合編碼的基本思路。在無線多媒體通信中，聯(lián)合編碼是抗衰落的一種十分有效的措施。

第85頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日信源信道聯(lián)合編碼的系統(tǒng)模型第86頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日信源信道譯碼聯(lián)合優(yōu)化利用信源編碼后的殘留冗余度進行聯(lián)合優(yōu)化利用信道譯碼的軟輸出進行聯(lián)合優(yōu)化第87頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日聯(lián)合編碼總結無線視頻傳輸中存在的主要問題錯誤在空間上的傳播 錯誤在時間上的傳播同步信息和頭信息的丟失 可能的解決方法減小錯誤空間傳播減小錯誤的時間傳播增強不等長譯碼的魯棒性不均等差錯保護的方法差錯隱藏方法

第88頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日編碼性能

編碼增益

估計編碼的編碼增益，采用漸近編碼增益，定義為分組碼差錯概率

第89頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日卷積碼差錯概率第90頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日時空編碼

網(wǎng)格時空編碼

第91頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日分層時空編碼

第92頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日瑞克技術第93頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日一種時間分集：瑞克接收對時間上擴散的信號進行分集，盡可能多的獲取信號能量。對多徑信號進行分離，根據(jù)信道估計的結果來進行多徑信號合并。對于CDMA系統(tǒng)，當多徑延時大于一個碼片時，多徑信號可以看成是不相關的。第94頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日瑞克接收的基本原理-多徑傳輸環(huán)境時變：頻率、相位、時間的變化第95頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日瑞克接收機原理相關1相關2相關M接收機框圖＋積分判決a1a2aMCDMA多徑信號判決輸出第96頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日瑞克接收機工作過程假設接收信號中可以分離出M個不同延時的多徑分量，每個分量用不同的相關器進行相關運算。相關器1和支路1同步，相關器2和支路2同步，等等，這樣不同相關器就可以檢測出各個支路的CDMA信號能量。對各個相關器的輸出進行加權，然后相加，就得到發(fā)送信號的最大可能的能量輸出，對此輸出進行判決再生，就可以恢復出數(shù)字信息。加權系數(shù)可以根據(jù)不同的準則，如：最大功率準則、最大信噪比準則，等。第97頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日另一種時間分集：交織技術原理：在無線通信中由于發(fā)生深衰落或遇到突發(fā)干擾，誤碼的分布就不是平穩(wěn)、純隨機的，而是存在隨機誤碼和突發(fā)誤碼。采用交織可以減少突發(fā)誤碼的影響。交織不增加額外開銷。交織可以保護信源編碼中的特殊比特。交織與糾錯編碼同時使用，進一步提高傳輸質(zhì)量。交織器二種類型：分組交織、卷積交織。交織器會引入時延（對語音不能超過40ms）。第98頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日信道的均衡第99頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日均衡技術自適應均衡器：減少碼間干擾。工作模式：訓練模式和跟蹤模式。均衡器分類頻域均衡器，時域均衡器；線性均衡器，非線性均衡器。均衡器實現(xiàn)方法中頻均衡器；基帶均衡器。第100頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日均衡原理

符號間干擾(IntersymbolInterference,ISI)第101頁，共111頁，2023年，2月20日，星期日一個既照顧到頻帶，又不造成干擾的方法是在采樣點讓人侵的干擾恰為零點。這就是Nyquist準則，要求等效波形為波形在t=0時是1,正好在自己的時隙中心；在t=nTs，n=1，2,…時是0，恰好是其它時隙的中心。這樣在時隙中心采樣就不會碰到干擾，這時信道的頻帶是f=1/Ts。另一辦法是基于采樣準則，采樣頻率至少大