Формирование кодов

В цифровой связи коды формирования — это метод кодирования , который изменяет распределение сигналов для повышения эффективности.

Описание

цифровой Типичные системы связи используют М- квадратурную амплитудную модуляцию ( QAM ) для связи через аналоговый канал (в частности, канал связи с гауссовским шумом ). Для более высоких скоростей передачи данных (M) минимальное отношение сигнал/шум (SNR), необходимое для системы QAM с кодами коррекции ошибок , примерно на 1,53 дБ выше, чем минимальное отношение сигнал/шум, требуемое для гауссовского источника (>30 % больше мощности передатчика), как указано ниже. в теореме Шеннона – Хартли

C=B\log _{2}\left(1+{\frac {S}{N}}\right)

где

C — пропускная способность канала в битах в секунду ;

B — пропускная способность канала в герцах ;

S — полная мощность сигнала по полосе пропускания и

N — общая мощность шума в полосе пропускания.

S/N — это отношение сигнал/шум сигнала связи к гауссовским шумовым помехам, выраженное как прямое отношение мощности (а не в децибелах ).

Эта разница в 1,53 дБ называется зазором формирования . Обычно цифровая система кодирует биты с одинаковой вероятностью, чтобы максимизировать энтропию . Код формирования действует как буфер между цифровыми источниками и системой связи модулятора. Они будут получать равномерно распределенные данные и преобразовывать их в распределение, подобное гауссовскому, перед представлением в модулятор. Формирующие коды помогают снизить мощность передачи и, таким образом, снизить стоимость усилителя мощности и снизить помехи, причиняемые другим пользователям, находящимся поблизости.

Приложение

Некоторые методы, используемые для формирования, описаны в статье доктора Г. Д. Форни-младшего по формированию решетки. ^[1]

Отображение оболочки ^[2] используется в модемах V.34 для получения коэффициента усиления 0,8 дБ .Все схемы формирования в литературе направлены на уменьшение мощности передаваемого сигнала. В будущем это может найти применение в беспроводных сетях , где помехи от других узлов становятся основной проблемой.

Ссылки

^ Форни, Джорджия (1992). «Формирование шпалеры». Транзакции IEEE по теории информации . 38 (2): 281–300. дои : 10.1109/18.119687 . S2CID 37984132 .
^ Фишер, Роберт Ф.Х. (28 января 2005 г.). Предварительное кодирование и формирование сигнала для цифровой передачи . Джон Уайли и сыновья. ISBN 9780471727729 .

Формирование решетки для систем модуляции

[1] Форни, Джорджия (1992). «Формирование шпалеры». Транзакции IEEE по теории информации . 38 (2): 281–300. дои : 10.1109/18.119687 . S2CID 37984132 .

[2] Фишер, Роберт Ф.Х. (28 января 2005 г.). Предварительное кодирование и формирование сигнала для цифровой передачи . Джон Уайли и сыновья. ISBN 9780471727729 .

[1]

[2]