基于數字通信編碼技術的應用研究

【摘要】 隨著現代通信技術的發展，數字通信在編碼方式上做出了重新規劃。其中編碼類型有：線性分組碼、卷積碼、RS碼及交織碼，筆者在此進行了詳細分析，以便于提供可參考性的依據。

【關鍵字】 數字通信 編碼技術 卷積碼 RS碼

原有數字通信系統在數據信息傳輸中存有一定的缺陷，導致傳輸效應延時加大，并且編譯碼器在檢錯糾錯能力上也有所降低。但現有編碼模式中，采用多種編碼方式，這種編碼方式改善了原有的缺陷因素，提高了數字通信系統傳輸準確性。

一、數字通信系統概要

數字通信系統的載體為模擬信號或數字信號，通過彼此之間的相互轉換，使得終端系統獲得有效性的數字碼片信息。在信息傳輸布局結構中，可將通信系統劃分為三個處理階段：發送端，信源通過發送設備將數據信息傳輸至信道內，然后通過信源編碼進行加密，最后在信道編碼器上進行編譯碼。噪音處理包括數字信號的調制和解調過程，調制可通過改變數字信號傳輸頻率，以此來匹配信道頻譜特性，減少信號內的傳輸損耗；此模式可對傳輸信道進行多路復用，上行與下行傳輸的數據信息均可在信道內傳輸，提高傳輸效率；調制技術可通過擴展頻譜的方式，提高系統的抗干擾能力。最后是接收端信息的處理，包括信道解碼、信源解碼，將傳輸的數據信息發送至信宿端。

二、數字通信編碼技術類型

在數字通信系統中，為了減少接收端與發送端之間數字信號失真現象，實現了對信道編碼功能，編碼類型包括線性分組碼、卷積碼、RS碼以及交織碼。這幾種編碼類型都用到此編碼方式，減少碼片空間冗余度。

2.1線性分組碼

發送端將傳輸的數據消息分為長度為k的信息碼組，當數據信息片段長度達不到k位時，需要在碼組序列后補0。這樣編碼器才能根據編碼順序將編碼的序列段轉化成n節的重碼字，重碼字的長度大于信息碼組長度，所以后期新增的碼字長度都是由碼組轉化而來，所以稱之為線性分組碼。接收端接收到的碼字序列與發送端發送的碼字序列具有一致性，因此線性分組碼具有一定的見錯糾錯能力。

2.2卷積碼

分組碼編碼序列中n個信息位只與k個碼組有關，與其他碼組的信息無直接聯系。但卷積碼是比分組碼編碼更加優越的一種編碼流程，不僅與n個信息位有關，而且還與K個碼組之間存有關系。卷積碼的編碼效率通常用﹠=k/n表示，當n值趨于無窮大時，卷積碼的糾錯能力便越好，但k值也會隨著n值的增加而增加，因而糾錯指數也會降低。

2.3 RS碼

RS屬于一種多項式編碼，該編碼流程需求確定多項式個數、監督多項式以及碼字信息。監督多項式個數的計算方法為傳輸信息碼元中的多項式向前進位后，得到的序列方程除以糾正后的序列方程式，便可得到監督碼元的編碼序列。碼字的確定時將監督碼元的編碼序列置于糾正后的序列方程式后便可得到碼字信息，RS信息碼與得到的碼字信息碼之間的譯碼流程可概述為根與錯誤值之間的糾錯轉換。

2.4交織碼

交織編碼方式能夠檢錯出大量的數據序列碼，遇到大量成串的數據編碼或者不恒定信道傳輸的數據信息時，便不能有效地糾正錯誤信息。交織碼之間連接有兩個譯碼器，其中一個譯碼器完成糾錯后，另一個便會改變信息序列，使其將傳輸編碼的信息數據重新處理。

三、編碼技術在數字通信系統中的應用

隨著通信技術的發展，信息編碼技術逐步應用于GPRS/WCDMA/CDMA2000中，減少數據傳輸信道內的冗余度。GPRS在編碼方式上利用了交織編碼、線性分組碼、RS碼以及卷積碼，能夠施用于無線通信環境，使傳輸的數據信息能夠適應傳輸信道，其次便是能夠對數據速率進行調整。在無線通信環境中能夠對我國大部分地區實現信號區域覆蓋。傳輸數據信息能夠更好地匹配信道，實現數據實時性接收和發送。在GPRS通信系統中數據傳輸的延時為2s，在CDMA/CDMA200/TD-SCDMA中延時能夠減少至1.2s，如今在4G數據通信系統中延時降低至0.8S。

四、結語

通過對數字通信編碼技術的應用研究，這種編碼方式改善了原有通信系統噪音處理差、延時大的缺陷，如今數字通信系統中接收端與發送端終端系統的延時差不超過0.4s，保證了數據信息的實時性。

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