Chapter 5: Digital Communication doc

Khái niệmmã trực giao, tăng tốc độ truyền dẫn nhưng xác suất lỗi bit của kênh BER sẽ tăng lên, cần tăng công suất phát hiệu dụng EIRP kỹ thuật mã hóa phát hiện và sửa lỗi, dẫn đến giảm

Digital Communication

Using MATLAB®V.6

Dr Ngo Van Sy University of Dannang

Chương 5 MÃ HOÁ KÊNH

Khái niệm

(mã trực giao), tăng tốc độ truyền dẫn nhưng xác suất lỗi bit của kênh (BER) sẽ tăng lên, cần tăng công suất phát hiệu dụng (EIRP)

kỹ thuật mã hóa phát hiện và sửa lỗi, dẫn đến

giảm tốc độ truyền, hoặc mở rộng băng thông, cần tăng EIRP

MÃ KHỐI TUYẾN TÍNH

độc lập với các bit hoặc các tổ hợp k-bit trước và sau nó

Tính năng

các tổ hợp bit trước và sau nó

 k là bước dịch, (tổ hợp bit đầu vào)

 n là số bộ cộng ở đầu ra, (số nhánh mã ở đầu ra)

 K đặc trưng cho chiều dài của bộ ghi dịch (số ô ghi dịch

là kK)

 L = K-1 là độ dài ràng buộc.

 R = k/n là tỷ số mã.

Cấu trúc tổng quát

output input

+

+ 10110100

k n k

n

n

n n

0

1 ) (

0 0

0 1

) (

δ δ Hàm delta dirac

Hệ thống tuyến tính

tổ hợp tuyến tính các tín hiệu vào bằng tổ hợp tuyến tính của các đáp ứng thành phần

Hệ thống bất biến

của nó không thay đổi hình dạng đối với phép dịch chuyển gốc tọa độ thời gian

Biểu diễn mã chập bằng đáp ứng xung

11 11 01 00 01 10 11 10

Biểu diễn mã chập bằng đa thức sinh

1 21

0 20 2

2 12

1 11

0 10 1

.

)

(

.

)

(

X g X

g X

g X

G

X g X

g X

g X

G

+ +

=

+ +

=

11 11 01 00 01 01 11 10 00 00

7 6

5 4

3

2 2

7 6

5 4

3

2 1

0

1

1

1

0

1

1 1 ) (

1

1

0

0

0

0

1 1 )

(

X X

X X

X X

X X

U

X X

X X

X X

X X

U

+ +

+ +

+ +

+

=

+ +

+ +

+ +

+

=

Sơ đồ cây

Biểu diễn mã chập bằng sơ đồ trạng thái

input

+ +

Sơ đồ lưới (Trellis)

00

00

00 11

10 00

2 1

2

0

1 0

0 2

10 00

Khoảng cách Euclide và số đo khoảng cách

THUẬT TOÁN GIẢI MÃ CHẬP VITERBI

 Bước 1: Chia dãy thu thành các bộ n-bit, lần lượt so sánh các bộ thu với các nhánh trên trellis để đánh giá khoảng cách (metric), sau 2 K-1 -1 nhịp sẽ có 2 đường dẫn đi vào 1 nút.

 Bước 2: Loại trừ 1 trong 2 đường dẫn dựa vào tiêu chuẩn tổng metric bé nhất Đường bị loại gọi là đường chết,

đường còn lại là đường sống Nếu 2 đường dẫn có tổng

metric bằng nhau thì việc chọn đường nào là tuỳ ý Tuy

nhiên VITERBI khuyến khích chọn đường sống sao cho số nhánh sống còn lại là nhiều nhất.

 Bước 3: Lặp lại bước 1 và 2 cho đến khi hết dãy thu Kết quả cuối cùng là đường sống còn lại duy nhất.

T t p t

S

T t t

p t

S

T t t

t S

T t t

t S

T

j i

ij

0

1 )

( ).

( 1

0

) 2

( )

(

0 )

( )

(

0 sin

) (

0 sin

) (

0

2 1

0 2

0 1

ω ω

Tín hiệu hóa M-ary

Mã dạng sóng

sequence the

in digits of

number total

nt disagreeme digit

of number agreement

digit of

number

z ij

0

1

1 1

1 1

1 1 2

1

0 1 1

0

1 1 0

0

1 0 1

0

0 0 0

0

11 10 01 00

1 0

0 0 1

0

k k

k k

k

H H

H H

H

H H

H H H

t CodewordSe Orthogonal

DataSet

H

t CodewordSe Orthogonal

DataSet

1 0 0 1

0 0 1 1

0 1 0 1

1 1 1 1

0 1 1 0

1 1 0 0

1 0 1 0

0 0 0 0

111 110 101 100

011 010 001 000

2 0

2 1

1

k

k k ij

H

H B

B

Set alCodeword Biorthogon

DataSet

M j i j i for

M j i j i

j i for

z

0 0 1 1 1 1 0

0 1 0 1 1 0 1

1 1 1 1 0 0 0

0 1 1 0 0 1 1

1 1 0 0 1 1 0

1 0 1 0 1 0 1

0 0 0 0 0 0 0

1 1 1

3

T

j i for M

j i for

z ij