Truyền thông số Digital Communication-Week 7

Chia sẻ: Minh Nguyen | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:28

Thêm vào BST

Báo xấu

79
lượt xem 10
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mã chập là loại mã giúp sửa lỗi, mã hóa toàn bộ chuỗi dữ liệu liên tục thành 1 mã từ, không cần chia data stream thành các khối có cùng kích thước, là một máy có bộ nhớ, K (constraint length) là độ dài lớn nhất của chuỗi bit ngõ ra khi còn có ảnh hưởng của bất kỳ bit ngõ vào của bộ mã hóa (the encoder) nếu bộ mã hóa đó có K- 1 bộ nhớ (memory elements).

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Truyền thông số Digital Communication-Week 7

TRUYỀN THÔNG SỐ DIGITAL COMMUNICATION Tuần 7 Mã hóa kênh p2 1
Reference • “Digital communications: Fundamentals and Applications” by Bernard Sklar • Catharina Logothetis’s Lecture, Uppsala University 2
3
4
Tuần trước • Channel coding • Linear block codes – The error detection and correction capability – Encoding and decoding – Hamming codes – Cyclic codes 5
Today • Mã chập (Convolutional codes). • Cấu trúc của bộ mã hóa (structure of the encoder). • Các phương pháp biểu diễn bộ mã hóa. 6
Today • Mã chập (Convolutional codes). • Cấu trúc của bộ mã hóa (structure of the encoder). • Các phương pháp biểu diễn bộ mã hóa. 7
Mã chập (Convolutional codes) • Mã chập là loại mã giúp sửa lỗi (error control coding) • Mã hóa toàn bộ chuỗi dữ liệu liên tục thành 1 mã từ (encodes the entire data stream, into a single codeword). • Không cần chia data stream thành các khối có cùng kích th ước (fixed size) • Là 1 máy có bộ nhớ (a machine with memory). • Phân biệt: – Mã khối (Block codes) dựa trên kỹ thuật đại số/tổ hợp (algebraic/combinatorial). – Mã chập (Convolutional codes) dựa trên kỹ thuật cấu trúc (construction techniques). Quá trình mã hóa có 1 cấu trúc nh ất 8
Block diagram of the DCS Information Conv. encoder Modulator source U = G(m) m = (m1 , m2 ,..., mi ,...)      = (U1 , U 2 , U 3 ,..., U i ,...) Channel Input sequence         Codeword sequence U i = u1i ,...,u ji ,...,uni       Branch word ( n coded bits) Information Conv. decoder Demodulator sink m = (m1 , m2 ,..., mi ,...) ˆ ˆˆ ˆ Z = ( Z1 , Z 2 , Z 3 ,..., Z i ,...)         received sequence = z1i ,...,z ji ,...,z ni Zi        Demodulator outputs n outputs per Branch word for Branch word i 9
Convolutional codes 10
Convolutional codes (ho/ặc, K ) kn • 1 mã chập có 3 tham sn, k , K ) (ố • Trong đó: – Rc = k / n là tốc độ mã hóa (coding rate), xác định số bit dữ liệu/bit mã hóa (number of data bits per coded bit). • Trên thực tế, thường k=1. – K (constraint length) là độ dài lớn nhất của chuỗi bit ngõ ra khi còn có ảnh hưởng của bất kỳ bit ngõ vào của bộ mã hóa (the encoder) nếu bộ mã hóa đó có K- 11 1 bộ nhớ (memory elements).
Today • Mã chập (Convolutional codes). • Cấu trúc của bộ mã hóa (structure of the encoder). • Các phương pháp biểu diễn bộ mã hóa. 12
Ví dụ: 1 bộ conv encoder tốc độ ½ ½, K=3) • Convolutional encoder (rate – 3 thanh ghi dịch (shift-registers): 1 thanh ghi lấy d ữ liệu vào, 2 thanh ghi bộ nhớ của encoder. u1 First coded bit (Branch word) Input data bits Output coded bits u1 , u2 m u2 Second coded bit 13
Ví dụ: 1 bộ conv encoder tốc độ ½ m = (101) Message sequence: Time Output Time Output (Branch word) (Branch word) u1 u1 u1 u 2 u1 u 2 100 010 t1 t2 11 10 u2 u2 u1 u1 u1 u 2 u1 u 2 101 010 t3 t4 00 10 u2 u2 14
Ví dụ: 1 bộ conv encoder tốc độ ½ Time Time Output Output (Branch word) (Branch word) u1 u1 u1 u 2 u1 u 2 001 000 t5 t6 11 00 u2 u2 m = (101) U = (11 10 00 10 11) Encoder 15
Tốc độ hiệu quả mã hóa-Effective code rate • Khởi tạo bộ nhớ trước khi mã hóa (all-zero) • Xóa bộ nhớ sau khi mã hóa bit cuối (all-zero)  Đuôi của bit mã hóa gắn vào đầu của bit dữ liệu. Encoder data tail codeword • Effective code rate : – L là số bit dữ liệu, number of data bits, và k=1: L = < Rc Reff n( L + K − 1) 16
Today • Mã chập (Convolutional codes). • Cấu trúc của bộ mã hóa (structure of the encoder). • Các phương pháp biểu diễn bộ mã hóa. 17
Các pp biểu diễn conv code • B/diễn bằng sự kết nối (connection presentation) – vector (Vector representation) – B/diễn bằng đáp ứng xung (Impulse response representaiton) – B/diễn bằng đa thức (Polynomial representation) • Sơ đồ trạng thái (State diagram) • Sơ đồ cây (tree diagram) • Sơ đồ trellis (trellis diagram) 18
Vector representation • n binary vector có K elements. • “1” nếu thanh ghi dịch được kết nối • “0” ngược lại. • Example: g1 = (111) g 2 = (101) u1 m u1 u2 u2 19
B/diễn bằng đáp ứng xung • Impulse response representation: • Example: Branch word Register u1 u2 contents 100 11 Input sequence : 100 010 10 Output sequence : 11 10 11 001 11 Input m Output 1 11 10 11 0 00 00 00 1 11 10 11 11 10 00 10 11 Modulo-2 sum: 20