部分响应编码英文解释翻译、部分响应编码的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【计】 partial response code
分词翻译:
部分的英语翻译:
part; section; portion; proportion; sect; segment; share
【计】 division; element
【医】 binary division; fraction; mero-; pars; part; Partes; portio; portiones
响应的英语翻译:
answer; in answer to; respond; response
【化】 response
编码的英语翻译:
coding
【计】 coding; encipher; encode; encoding
【化】 code; encode
【经】 encode
专业解析
部分响应编码(Partial Response Coding,PRC)是一种在数字通信系统中用于提高频谱效率或简化接收机设计的编码技术。其核心思想是人为引入受控的码间干扰(ISI),通过精心设计的发送脉冲波形,使得接收端能够以相对简单的方式检测信号。
核心概念解释
-
“部分响应”的含义:
- 在理想的无失真信道中,使用满足奈奎斯特准则的脉冲(如sinc脉冲)可以实现无码间干扰(ISI)的传输。然而,sinc脉冲是物理不可实现的(非因果且无限长),且对定时误差敏感。
- “部分响应”指的是放弃追求完全无ISI,转而设计一种在相邻符号间产生确定、已知的ISI的脉冲波形。这种ISI是发送端预先设计好的,是已知且可控的。
- 接收端在检测当前符号时,部分地依赖于(或响应于)前一个(或前几个)符号的状态,故名“部分响应”。
-
“编码”的含义:
- 这里并非指传统意义上的差错控制编码(如纠错码),而是指对发送的符号序列进行一种特定的映射或预编码。
- 这种预编码的目的是为了补偿发送端引入的确定性ISI,使得接收端最终的判决能够基于原始的、未编码的数据序列进行,或者简化检测过程(如避免复杂的均衡)。
- 常见的预编码方式包括差分编码或模运算。
工作原理简述
-
发送端:
- 脉冲成形: 使用特定的脉冲波形(如 duobinary 脉冲、modified duobinary 脉冲等)进行调制。这些波形在采样时刻会产生特定的、非零的ISI(例如,当前符号值会叠加前一个符号值的某个比例)。
- (可选)预编码: 在调制之前,对原始二进制数据序列进行预编码(如模2加)。这一步是为了将发送端引入的确定性ISI转化为接收端易于处理的逻辑关系(通常是模2关系),使得最终的检测判决可以直接恢复原始数据。
-
信道: 信号经过可能存在额外(非受控)ISI和噪声的信道传输。
-
接收端:
- 采样: 在最佳采样时刻对接收信号进行采样。
- 检测: 由于发送端引入了已知的ISI,采样值通常不再直接对应发送的符号值。检测算法(通常非常简单,如门限比较)需要利用这种已知的ISI模式(以及预编码引入的关系)来恢复原始数据序列。例如,在经典的 duobinary 编码中,采样值有三种可能电平(0, ±A),分别对应原始二进制序列中连续两个比特的组合状态(00, 01/10, 11)。
主要优点
- 更高的频谱利用率: 部分响应信号的频谱在频域上通常比满足相同滚降系数的无ISI信号更窄,或者在相同带宽下具有更陡峭的滚降特性,从而允许更高的符号速率。
- 简化接收机设计: 相对于需要复杂均衡器来对抗随机ISI的系统,部分响应系统利用已知的ISI,其检测算法通常非常简单(如多电平门限判决)。
- 对定时抖动敏感性降低: 某些部分响应波形(如 duobinary)对采样定时的微小误差不如 sinc 脉冲敏感。
主要缺点
- 噪声增强: 由于引入了相关性,部分响应系统可能比无ISI系统对噪声更敏感一些(信噪比损失约为3dB)。
- 差错传播: 如果接收端发生一个符号的判决错误,由于符号间的相关性,这个错误可能会传播到后续的符号判决中(尽管预编码有助于限制这种传播)。
典型应用
部分响应编码(尤其是 duobinary 及其变种)广泛应用于:
- 高速调制解调器(如早期的电话线Modem)
- 数字磁记录系统(硬盘驱动器)
- 某些光通信系统
汉英对照关键术语
- 部分响应编码 (Partial Response Coding - PRC)
- 码间干扰 (Intersymbol Interference - ISI)
- 预编码 (Precoding)
- 脉冲成形 (Pulse Shaping)
- 频谱效率 (Spectral Efficiency)
- 奈奎斯特准则 (Nyquist Criterion)
- 双二进制 (Duobinary)
- 修正双二进制 (Modified Duobinary)
- 检测 (Detection)
- 差错传播 (Error Propagation)
权威参考来源
- John G. Proakis, Masoud Salehi. Digital Communications. McGraw-Hill Education. 这是数字通信领域的经典教材,在“带限信道的信号设计”或“均衡”相关章节中会详细讲解部分响应技术(包括原理、预编码、频谱特性、检测及性能分析)。
- Bernard Sklar. Digital Communications: Fundamentals and Applications. Prentice Hall. 另一本广泛使用的教材,同样在讨论带限信道传输时深入介绍部分响应编码。
- Simon Haykin. Communication Systems. Wiley. 这本教材在介绍数字通信基础时也会涵盖部分响应编码的概念和应用。
- IEEE Xplore Digital Library. 搜索关键词 “Partial Response Coding”, “Duobinary”, “Controlled ISI” 可以找到大量研究论文和技术报告,探讨其理论、性能优化及在各种系统中的应用。
网络扩展解释
部分响应编码是一种在通信系统中通过人为引入可控码间串扰(ISI)来提升频带利用率的技术,其核心思想是通过编码规则将相邻码元信息关联起来。以下为关键要点解析:
一、基本原理
-
人为引入串扰
传统系统尽量避免码间串扰,而部分响应编码主动在相邻码元间建立数学关联,例如当前码元值由当前输入与历史输入加权组合决定。这种设计能压缩信号带宽,提升频带利用率。
-
预编码与相关编码
- 预编码:在发送端对原始数据${a_k}$进行模运算(如$b_k = ak oplus b{k-1}$,其中$oplus$表示模2加),消除码元间直接相关性,避免接收端误码扩散。
- 相关编码:将预编码后的序列${b_k}$与相邻码元按规则叠加(如$c_k = bk + b{k-1}$),形成具有特定频谱特性的信号。
二、数学表达示例
以第I类部分响应系统为例:
$$
begin{aligned}
text{预编码:} & quad b_k = ak oplus b{k-1}
text{相关编码:} & quad c_k = bk + b{k-1}
end{aligned}
$$
其中$b_{k-1}$为前一时刻编码结果,初始值通常设为0。
三、优缺点
- 优势:
- 频带利用率接近理论极限(2 Baud/Hz)
- 信号波形衰减快,降低定时误差敏感度
- 缺点:
四、典型应用
主要用于基带传输系统(如数字电话PCM系统)、高速调制解调器等场景,适用于带宽受限但需高速传输的环境。
分类
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