卷積碼編碼和譯碼(一)
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卷積碼通常用三個(gè)參數(shù)來確定:.
????????n = 輸出比特的數(shù)量
????????k = 輸入比特的數(shù)量
????????m = 存儲(chǔ)寄存器的數(shù)量
比值 k/n 稱為碼率,是編碼效率的一種度量。通常,參數(shù) k 和 n 的取值從 1 到 8,m 的取值從 2 到 10, 碼率從 1/8 到? 7/8,深空通信的碼率可低至1/100,或者用更長的 n.
卷積碼芯片廠商通過通過?三個(gè)參數(shù)來表示卷積碼, 稱 L 為 碼的 “約束長度(constraint length)",定義為:
????????Constraint Length,?
“約束長度" L 代表有多少比特的數(shù)據(jù)暫存在存儲(chǔ)器中,影響 n 個(gè)比特的輸出。"約束長度" L 也用大寫字母 K 表示,但是容易與表示輸入比特?cái)?shù)量的 k 混淆. 有些書上 K 等于 k 和 m 的乘積(而不是 k 和 m-1 的乘積)。在商品規(guī)格書中,經(jīng)常用 (r,K) 表示卷積碼,其中 r 等于碼率 k/n,K 是?“約束長度"。然而,在本文的定義中,“約束長度" K 等于 L-1。我將用(n,k,m) 來表示卷積碼,而不用(r,K).
卷積碼參數(shù)和結(jié)構(gòu)
根據(jù)卷積碼的參數(shù),很容易畫出來其結(jié)構(gòu). 首先,畫 m 個(gè)方框表示 m 個(gè)存儲(chǔ)寄存器. 然后,畫 n 個(gè)模 2 加法器代表 n 個(gè)輸出比特.? 最后,用如圖 1 所示的生成多項(xiàng)式把存儲(chǔ)寄存器連接到加法器.

這是 1/3 碼率的。每個(gè)輸入比特編碼成 3 個(gè)輸出比特。“約束長度” 是 2. 通過把存儲(chǔ)寄存器中的某些比特模 2 相加來產(chǎn)生 3 個(gè)輸出比特. 哪些比特通過模 2 相加來產(chǎn)生某個(gè)輸出比特,用這個(gè)輸出比特的生成多項(xiàng)式來定義. 例如,第一個(gè)輸出比特的生成多項(xiàng)式是 (1,1,1)。 第二個(gè)比特的生成多項(xiàng)式是 (0,1,1),第三個(gè)比特的生成多項(xiàng)式是 (1,0,1).輸出比特就是這些比特的和.
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生成多項(xiàng)式?jīng)Q定了編碼器的糾錯(cuò)能力. 同樣都是(3,1,4) 的編碼器,如果有不同的生成多項(xiàng)式,則有完全不同的糾錯(cuò)特性。