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AMC系統中的RCPC編碼技術研究
2014-06-03 09:10:28  作者:袁華 于躍清 肖秋根  來自:   字體大小:【】 【】 【
摘要:RCPC碼是在卷積編碼技術的基礎上應用了打孔技術的一種編碼方法,將其應用于在現代通信系統中,能大大增加系統的性能。本文中,主要研究了RCPC碼在AMC系統中的應用。關鍵詞:RCPC碼 AMC 自適應調制編碼(...

摘要:RCPC碼是在卷積編碼技術的基礎上應用了打孔技術的一種編碼方法,將其應用于在現代通信

系統中,能大大增加系統的性能。本文中,主要研究了RCPC碼在AMC系統中的應用。
關鍵詞:RCPC碼 AMC
    自適應調制編碼(AMC)技術能夠在時變信道下使信息得到更好的傳輸,而且頻譜效率更高。基

本思想就是在接收端估計出信道的特性,并把估計的結果反饋給發射端,然后發射端根據信道的特

性自適應地調整傳輸方案。RCPC碼是一種可變碼率的卷積碼,使譯碼的效率大大提高,將AMC技術與

RCPC編碼技術融合于一體,大大提高了了通信系統的性能。
一、AMC系統
AMC技術作為鏈路自適應技術一種重要形式,通過改變系統中的星座圖大小、編碼效率、傳輸功率等

參數來自適應跟蹤信道的變化。在AMC系統中采用RCPC編碼技術,由于編碼技術的糾錯功能,不能用

誤碼率公式來確定每一條誤碼率曲線,誤碼率的計算通過輸入與輸出端數據的比較來求得的。此處

,還假設系統中有一個信令反饋信道,并且反饋信道沒有延遲。
二、RCPC碼
卷積碼是與分組碼相對應的一類差錯控制技術,是提高信息傳輸的可靠性、抵抗信道中各種干擾的

一種有效的編碼技術。卷積碼的優異性能使它在很多方面都得到了廣泛的應用,在很多時候,人們

所需要的并不是碼率固定不變的卷積碼,而是可能需要同時使用不同碼率的碼型,或者需要隨時改

變碼率。打孔(Punctured)卷積碼就是一咱改變碼的一種有效方法。
碼率兼容的打孔卷積碼(RCPC)就是一種改變編碼效率的編碼方法。RCPC碼是由一組不同編碼效率

的卷積碼組成的,它的基本思想是:采用一個固定編碼效率的編碼器和解碼器,通過不傳輸某些固

定的比特(打孔)來改變編碼效率。打孔技術是一種很有效的自適應編碼技術,所有不同碼率的編

解碼都采用相同的編碼器和解碼器,只是在發送端,按照一定的規律,刪除某些固定的比特;解碼

器同樣采用那個最低碼率的譯碼器,只是在譯碼之前,在相應的打孔的位置插入一個“0”或者“1

”比特即可。采用了打孔技術的自適應編碼技術可以和固定的編碼方式混合或者與自適應調制方式

混合,成為一種混合自適應技術。
打孔卷積碼[33]其實是卷積碼的一種應用,在它出現之前,進行卷積碼的編、譯碼時,有如下兩個

問題難以解決:一是高碼率卷積碼,如3/4碼、7/8碼等,其Viterbi譯碼器過于復雜;二是一種碼率

可選擇的卷積碼編碼器――Viterbi譯碼器難以實現。而打孔卷積碼的出現,則為這兩個問題的解決

提供了一種方法。其原理就是由同一個1/n碼率的母碼的編碼器進行編碼,根據要得到的碼率的不同

,周期性地刪除要送入信道的編碼序列中的某些比特;而譯碼時,對于接收到的序列,無論其碼率

是多少,均按照原來的母碼的碼率進行Viterbi譯碼,從而以極小的附加復雜度,獲得編、譯碼的靈

活性和可變性。這種編碼也叫做RCPC碼。
本文中以編碼效率為1/2的卷積碼為母碼,若產生2/3碼率的碼型,可將編碼器輸出的碼元序列每4個

分為一組,刪除掉每組中的第四個碼元。因此,在編碼器的輸入端每輸入兩個碼元,則在輸出端可

以得到3個碼元,從而實現了1/2碼率到2/3碼率的轉換。同理,若實現1/2碼率到3/4碼率的轉換,則

將編碼器輸出的碼元序列每6個分為一組,刪除掉每組中的第四個和第六個碼元。在對打孔后的卷積

碼的碼元序列進行譯碼時,并不需要按照轉換后的碼率譯碼器進行譯碼,可以仍舊把它看作是和母

碼碼率相同的碼序列進行譯碼,只需在原來打孔的位置插入任意一個比特即可。例如,對于2/3碼率

的碼序列,在譯碼之前,可以將這些碼元序列每三個劃分為一組,并在每組的第三個碼元后面插入

一個“偽造”的碼元(0或1均可)。

責任編輯:hrchenwei
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