信息论与编码:线性分组码与性能参数

2022-12-02 15:08:15 浏览数 (2)

文章目录

      • 1.1 线性分组码(n,k)定义
      • 1.2 信道编码性能参数
      • 1.3基本线性分组码
        • a.奇偶监督码
        • b.恒比码
        • c.汉明码
      • 1.4 差错控制类型对信道编码的要求
      • 1.5信道编码主要涉及的数学知识:有限域运算、矩阵运算

1.1 线性分组码(n,k)定义

线性分组码是由 (n, k) 形式表示。编码器将一个 k 比特信息分组(信息矢量)转变成一个更长的由给定符号集组成的 n 比特编码分组(编码矢量)。当这个符号集包含 2 个元素 (0 and 1) 时 , 称为二进制编码。

k-bit 信息形成

2^k

不同的信息序列 , 称为 k 元组。 n-bit 可以形成

2^n

个不同序列,称为 n 元组。

(n,k)分组码输出的长度为n的序列称为码字。所有这些码字的集合称为该线性分组码的码组。 因为n>k,故编码时需按某种规则加入r=n-k个监督(校验)码元。

对于分组码(n,k),定义

  • 编码效率: k/n
  • 编码冗余度:(n-k)/n

线性分组码的几个重要概念

  • 码距(汉明距离):两个码组中对应位置上具有不同二进制码元的位数
  • 码重(汉明重量):线性分组码中,将码字(组)中所含 1 的数目定义为码字(组)的重量
  • 编码信道:研究信道编码和译码的信道模型
    • 二元码、硬判决时,建模为 BSC (二元对称)信道
    • 软判决时,建模为 AWGN 信道
    • 软判决与硬判决译码(简单理解:译码器输入比特的选取)

1.2 信道编码性能参数

主要的性能参数有 差错概率、编码增益、检纠错能力

编码增益 :给定差错概率下,通过编码所能实现的比特信噪比

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