編碼信道香農(nóng)限的分析和計(jì)算.pdf

1、香農(nóng)限是通信資源利用率的極限，編碼的目標(biāo)是構(gòu)造實(shí)用的逼近香農(nóng)限的碼。不同信道模型有不同的香農(nóng)限，只有理想的輸入輸出均連續(xù)的AWGN信道有較為簡(jiǎn)潔的香農(nóng)限計(jì)算，對(duì)于其它信道模型的香農(nóng)限計(jì)算難有簡(jiǎn)明的代數(shù)解析解，而只能進(jìn)行積分方程的數(shù)值解計(jì)算，所以本文對(duì)多重積分的數(shù)值解以及線性插值法進(jìn)行了介紹，并詳細(xì)的指出了應(yīng)用數(shù)值計(jì)算方法計(jì)算香農(nóng)限的過(guò)程。 本文對(duì)BPSK信號(hào)調(diào)制格式下的香農(nóng)限進(jìn)行了理論分析和數(shù)值求解。以前大部分BPSK信號(hào)的香農(nóng)

2、限分析主要是指BSC、AWGN以及瑞利三種信道模型下的香農(nóng)限分析，本文除了這三種信道外還對(duì)BPSK信號(hào)在萊斯信道下的香農(nóng)限進(jìn)行了分析，其中瑞利和萊斯信道分為信道增益已知(SI)和信道增益未知(NSI)兩種情況。當(dāng)碼率趨近于0時(shí)BSC信道下的香農(nóng)限為0.37dB，AWGN信道下的香農(nóng)限為-1.59dB，瑞利信道下信道增益已知時(shí)的香農(nóng)限為-2.31dB、信道未知時(shí)的香農(nóng)限為-1.45dB，萊斯信道下信道增益已知時(shí)的香農(nóng)限為-2.31dB，信

3、道增益未知時(shí)香農(nóng)限為-1.44dB。本文詳細(xì)的給出了BPSK信號(hào)在各種信道模型下的具體數(shù)值解方法和結(jié)果。 本文還對(duì)BFSK信號(hào)相干檢測(cè)在AWGN信道模型下的香農(nóng)限進(jìn)行了分析。通過(guò)本文的分析可以得到結(jié)論，同樣條件下，BFSK信號(hào)相干檢測(cè)時(shí)的香農(nóng)限比BPSK信號(hào)在BSC信道模型下的香農(nóng)限多出3dB。 Turbo碼和LDPC碼是逼近香農(nóng)限的好碼，本文介紹了他們的編碼和譯碼方案。對(duì)Turbo碼和LDPC碼，本文給出了AWGN信道