信道编码及MATLAB仿真实现研究开题报告
2020-04-21 16:11:34
1. 研究目的与意义(文献综述)
信息传输系统的基本功能是:在系统输出端准确地再现系统输入端发送的信息。我们希望信息传输多快好省,但客观规律是不可违背的。首先,信息传输的速度受信道容量的限制,不可能无限大;其次,由于信道噪声的干扰,传输错误不可避免,我们所能做的只是采用各种方法将传输错误控制在允许的范围之内。
衡量信息传输速度大小的指标是信道的信息(传输)率r,其最大值就是信道容量c,衡量信息传输可靠性的指标是平均差错率(平均译码错误概率)pe。为了降低平均差错率,可先对消息进行编码再送入信道传送,这种为降低平均差错率而进行的编码称为信道编码。根据香农第二编码定理所给出的结论,在信道输出端加信道译码器进行信道译码,只要信道编码和译码的方法得当,就可使平均差错率趋于零。
信道编码技术广泛应用于各种数字通信系统和数据存储系统中,随着人们对通信质量要求的提高,一个很重要的亟需解决的问题就是如何使得信息传输系统纠错能力和抗干扰能力更强,得到更加有效可靠的存储传输系统。
2. 研究的基本内容与方案
根据香农第二编码定理,即有噪信道编码定理,若信道是离散、无记忆、平稳的,且信道容量为C,只要待传送的信息率R小于C,就一定能找到一种信道编码方法,使得码长N足够大时,平均差错率Pe任意接近于零。然而,香农并没有给出切实可行的方法,因此,我们需要针对具有不同干扰特性的各种信道选择采用编码效率高、抗干扰性能好的信道编码,使待传送的信息率R小于信道容量C的条件下,尽可能地降低平均差错率Pe,提高信息传输的可靠性。找到与给定的信道模型形成最佳匹配的信道编码,就是这次研究的基本内容和目标。
根据所研究的内容,我采取的技术方案及措施为:深入理解信道容量的概念、信道的描述方法和信道的计算方法,同时给出一些比较著名的信道;理解和熟悉信道容量和编码的基本关系。在此基础上,探讨常用的一些编码方法,对于一具体的具有某信道容量C的信道模型,分析采用什么样合适的编码方法与之相匹配,使信息的传输速率R满足一定的信道容量C时,信息传输的误码率Pe尽可能的小。最后,用MATLAB软件进行仿真得到相应的性能曲线及性能指标,并加以分析,得到一些有用的结论。
3. 研究计划与安排
第一周:熟悉并理解设计内容及任务,查阅收集有关参考资料。
第二周 :收集资料,撰写开题报告。
第三周~第十六周:进行论文设计,并送导师审阅。
4. 参考文献(12篇以上)
[1]樊昌信.曹丽娜.通信原理(第6版).北京:国防工业出版社,2012.
[2]刘东华.向良军.信道编码与matlab仿真.北京:电子工业出版社,2014.
[3]吴湛击.现代纠错编码与调制理论及应用.北京:人民邮电出版社,2008.