intTypePromotion=1
ADSENSE

BÀI 4: MÃ HÓA KÊNH

Chia sẻ: Hoang Chung | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:36

132
lượt xem
32
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

• Tín hiệu truyền qua kênh truyền sẽ bị ảnh hưởng bởi nhiễu, can nhiễu, fading… là tín hiệu đầu thu bị sai. • Mã hóa kênh: dùng để bảo vệ dữ liệu không bị sai bằng cách thêm vào các bit dư thừa (redundancy). • Ý tưởng mã hóa kênh là gởi một chuỗi bit có khả năng sửa lỗi • Mã hóa kênh không làm giảm lỗi bit truyền mà chỉ làm giảm lỗi bit dữ liệu (bảng tin) • Có hai loại mã hóa kênh cơ bản là: Block codes và Convolutional codes...

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: BÀI 4: MÃ HÓA KÊNH

  1. BÀI 4: MÃ HÓA KÊNH (Channel coding) Đặng Lê Khoa Email:danglekhoa@yahoo.com dlkhoa@fetel.hcmuns.edu.vn 1 Facuty of Electronics && Telecommunications, HCMUNS Facuty of Electronics Telecommunications, HCMUNS
  2. Nội dung trình bày • Mã hóa kênh ( Channel coding ) • Mã hóa khối (Block codes) + Mã lập (Repetition Code) + Hamming codes + Cyclic codes * Reed-Solomon codes • Mã hóa chập (Convolutional codes) + Encode + Decode 2006-02-16 Facuty of Electronics & Lecture 9 2 Telecommunications, HCMUNS
  3. Sơ đồ khối hệ thống DCS Source Channel Pulse Bandpass Format encode encode modulate modulate Digital modulation Channel Digital demodulation Source Demod. Channel Format Detect decode Sample decode 2006-02-16 Facuty of Electronics & Lecture 9 3 Telecommunications, HCMUNS
  4. Channel coding là gì? • Tín hiệu truyền qua kênh truyền sẽ bị ảnh hưởng bởi nhiễu, can nhiễu, fading… là tín hiệu đầu thu bị sai. • Mã hóa kênh: dùng để bảo vệ dữ liệu không bị sai bằng cách thêm vào các bit dư thừa (redundancy). • Ý tưởng mã hóa kênh là gởi một chuỗi bit có khả năng sửa lỗi • Mã hóa kênh không làm giảm lỗi bit truyền mà chỉ làm giảm lỗi bit dữ liệu (bảng tin) • Có hai loại mã hóa kênh cơ bản là: Block codes và Convolutional codes 2006-02-16 Facuty of Electronics & Lecture 9 4 Telecommunications, HCMUNS
  5. Định lý giới hạn Shannon • Đối với kênh truyền AWGN, ta có C: channel capacity (bits per second) B: transmission bandwidth (Hz) P: received signal power (watts) No: single-sided noise power density (watts/Hz) Eb: average bit energy Rb: transmission bit rate C/B: bandwidth efficiency 2006-02-16 Facuty of Electronics & Lecture 9 5 Telecommunications, HCMUNS
  6. Galois field • Binary field : – Tập {0,1}, thực hiện phép cộng và phép nhân 2 thì kết quả cũng thuộc trường. Addition Multiplication 00  0 00  0 0 1  1 0 1  0 1 0  1 1 0  0 11  0 1 1  1 Binary field còn được gọi là Galois field, GF(2). – 2006-02-16 Facuty of Electronics & Lecture 9 6 Telecommunications, HCMUNS
  7. Cách tạo trường Galois Dùng các thanh ghi dịch Chọn các giá trị khởi tạo (đa thức) để sinh ra chuỗi dài nhất 2006-02-16 Facuty of Electronics & Lecture 9 7 Telecommunications, HCMUNS
  8. Galois Field Construction 0000 0 0 10 0 0 1 1 GF(24) +x4 with p(x) = 1 + x  010 0 1 2 0 010 2 3 0 0 01 3 1 1 10 0 4   2 01 10 5 4   1 2 3   0 0 11 6  3 1 11 0 1 7  2 1 1010 8 3  01 0 1 9 2 1  111 0  10 2 3    0 111  11 2 3 1    12 1111  2  3 1  13 1 0 11  3 1  14 10 01 8 Facuty of Electronics & Telecommunications, HCMUNS
  9. Block codes • Block codes là loại forward error correction (FEC) -> cho phép tự sửa sai ở đầu thu • Trong block codes, các bit parity được thêm vào bảng tin để tạo thành code word hoặc code blocks. • Khả năng sửa lỗi của block code phụ thuộc vào code distance • Block codes có tính chất tuyến tính => kết quả phép tính số học giữa các phần tử luôn là một phần tử thuộc trường. 2006-02-16 Facuty of Electronics & Lecture 9 9 Telecommunications, HCMUNS
  10. Block codes (tt) Luồng thông tin được phân thành từng khối k bits. • Mỗi khối được mã hóa thành khối lớn hơn có n bits. • Các mã này được điều biến và gởi qua kênh truyền. • Quá trình sẽ thực hiện ngược lại ở đầu thu • Channel Data block Codeword encoder k bits n bits n-k Redundant bits k Rc  Code rate n 2006-02-16 Facuty of Electronics & Lecture 9 10 Telecommunications, HCMUNS
  11. Distance of code Là số phần tử khác nhau của 2 vector Ci và Cj Nếu code là nhị phân, thì khoảng cách này gọi là khoảng cách Hamming Ví dụ: Tính khoảng cách Hamming của C1: 101101 và C2 :001100 Giải: Vì 101101  001100  100001 =>d12=W(1000001)=2 => Ta có thể giải mã để sửa sai bằng cách chọn codewords có dmin 2006-02-16 Facuty of Electronics & Lecture 9 11 Telecommunications, HCMUNS
  12. Repetition Code 12 Facuty of Electronics & Telecommunications, HCMUNS
  13. Repetition Code (tt) • Truyền: • Nhận : 13 Facuty of Electronics & Telecommunications, HCMUNS
  14. Repetition Code (tt) 14 Facuty of Electronics & Telecommunications, HCMUNS
  15. Linear block codes –cont’d Vn mapping Vk C – A matrix G is constructed by taking as its rows the Bases of C vectors on the basis, . {V1 , V2 ,, Vk }   v 11 v 12 v1 n   V1   v2n        v 21 v 22  G     Vk       v k1 vk 2 v kn  2006-02-16 Facuty of Electronics & Lecture 9 15 Telecommunications, HCMUNS
  16. Linear block codes – cont’d • Encoding in (n,k) block code U  mG  V1  V  (u1 , u 2 , , u n )  (m1 , m2 , , mk )   2    Vk  – The rows of G, are linearly independent. (u1 , u 2 , , u n )  m1  V1  m2  V2    m2  Vk 2006-02-16 Facuty of Electronics & Lecture 9 16 Telecommunications, HCMUNS
  17. Linear block codes – cont’d • Example: Block code (6,3) Message vector Codeword 000 000000  V1   1 1 0 1 0 0  100 110100 G  V2   0 1 1 0 1 0 010 011010     V3  1 0 1 0 0 1     110 1 01 1 1 0 001 1 01 0 0 1 101 0 11 1 0 1 011 1 1 0 011 1 11 0 0 0 1 11 2006-02-16 Facuty of Electronics & Lecture 9 17 Telecommunications, HCMUNS
  18. Linear block codes – cont’d • Systematic block code (n,k) – For a systematic code, the first (or last) k elements in the codeword are information bits. G  [P I k ] I k  k  k identity matrix Pk  k  ( n  k ) matrix U  (u1 , u2 ,..., un )  ( p1 , p2 ,..., pn  k , m1 , m2 ,..., mk )         parity bits message bits 2006-02-16 Facuty of Electronics & Lecture 9 18 Telecommunications, HCMUNS
  19. Linear block codes – cont’d • For any linear code we can find an matrix , such that its rows are orthogonal to the rows of : H ( n  k )n G • H is called the parity check matrix and its rows are linearly independent. • For systematic linear block codes: T GH  0 PT ] H  [I n  k 2006-02-16 Facuty of Electronics & Lecture 9 19 Telecommunications, HCMUNS
  20. Linear block codes – cont’d m U Channel Data source Format Modulation encoding channel Channel Demodulation Data sink Format decoding Detection r ˆ m r  Ue • Syndrome testing: – S is syndrome of r, corresponding to the error pattern e. r  ( r1 , r2 ,...., rn ) received codeword or vector e  (e1 , e2 ,...., en ) error pattern or vector S  rHT  eHT 2006-02-16 Facuty of Electronics & Lecture 9 20 Telecommunications, HCMUNS
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2