网格编码调制(TCM)

网格编码调制网格编码调制网格编码调制网格编码调制(TCM)(TCM)(TCM)(TCM)现代通信原理现代通信原理 网格编码调制网格编码调制(TCM)网网络络编编码码调调制制技技术术,是是利利用用编编码码效效率率为为n/(n+1)的的卷卷积积码码，并并将将每每一一码码段段映映射射为为2n+1个个调调制制信信号号集集中中的的一一个个信信号号。在在收收端端信信号号解解调调后后经经反反映映射射变变换换为为卷卷积积码码，再再送送入入维维特特比比译译码码器器译译码码。它有两个基本特点：它有两个基本特点：(1)在在信信号号空空间间中中的的信信号号点点数数目目比比无无编编码码的的调调制制情情况况下下对对应应的的信信号号点点数数目目要要多多，这这些些增增加加的的信信号号点点使使编编码码有有了了冗冗余余，而而不不牺牲带宽。牺牲带宽。(2)采采用用卷卷积积码码的的编编码码规规则则，使使信信号号点点之之间间引引入入相相互互依依赖赖关关系系。仅仅有有某某些些信信号号点点图图样样或或序序列列是是允允许许用用的的信信号号序序列列，并并可可模模型化成为网格状结构，因此又称为型化成为网格状结构，因此又称为“格状格状”编码。编码。图图 10.11 8PSK信号空间的集合划分信号空间的集合划分 图图 10.11 画画出出了了一一种种 8PSK信信号号空空间间的的集集合合划划分分，所所有有 8 个个信信号号点点分分布布在在一一个个圆圆周周上上，都都具具有有单单位位能能量量。连连续续 3 次次划划分分后后，分分别别产产生生 2,4,8 个个子子集集，最最小小欧欧氏氏距距离离逐逐次次增大，增大，即即 在收端采用维特比算法执行最大似然检测。编码网在收端采用维特比算法执行最大似然检测。编码网格状图中的每一条支路对应于一个子集，而不是一个信格状图中的每一条支路对应于一个子集，而不是一个信号点。检测的第一步是确定每个子集中的信号点，在欧号点。检测的第一步是确定每个子集中的信号点，在欧氏距离意义下，这个子集是最靠近接收信号的子集。氏距离意义下，这个子集是最靠近接收信号的子集。图图10.13描述了最简单的传输描述了最简单的传输2比特码字的比特码字的8PSK四四状态状态TCM编码方案。它采用了效率为编码方案。它采用了效率为1/2的卷积码编码器的卷积码编码器.图图8-11 8PSK四状态四状态TCM编码方案编码方案对应的格图如图所示。对应的格图如图所示。10.6 Turbo码1.Turbo码编码器码编码器典型的典型的Turbo码编码器结构如图码编码器结构如图10.14所示。它由两所示。它由两个成员码编码器、一个交织器和一个截取复接器组成。个成员码编码器、一个交织器和一个截取复接器组成。第一个编码器直接对信源信息序列的分组进行编码，第第一个编码器直接对信源信息序列的分组进行编码，第二个编码器对经过交织器交织后的信息序列的分组进行二个编码器对经过交织器交织后的信息序列的分组进行编码，最后的编码输出由信息序列和两个编码器产生的编码，最后的编码输出由信息序列和两个编码器产生的校验序列经截取和复接后得到。校验序列经截取和复接后得到。图图10.14 Turbo码编码器码编码器卷积码编码器在一帧结束时，通常要加卷积码编码器在一帧结束时，通常要加m（m为编码为编码存储长度）个比特的收尾序列，使编码器返回全存储长度）个比特的收尾序列，使编码器返回全0状态。状态。2.译码器译码器典型的译码器结构如图典型的译码器结构如图10.16所示，译码器所示，译码器1完成对一完成对一个数据帧的译码并经过交织后，由译码器个数据帧的译码并经过交织后，由译码器2进行译码，经进行译码，经过解交织，由译码器过解交织，由译码器1完成再译码，如此反复迭代，直至完成再译码，如此反复迭代，直至正确译码或不能再纠正错误为止。正确译码或不能再纠正错误为止。图图10.16 Turbo码译码器码译码器在在Turbo码出现以前，编码界对于级联码的次优译码出现以前，编码界对于级联码的次优译码算法进行了大量的研究，包括多个（通常是两个）码算法进行了大量的研究，包括多个（通常是两个）译码器协同循环译码。其译码算法可采用逐符号译码器协同循环译码。其译码算法可采用逐符号MAP算法，又常被称为算法，又常被称为BCJR算法、算法、BAHL算法。算法。谢谢观看！谢谢观看！谢谢观看！谢谢观看！现代通信原理现代通信原理