卷積碼英文解釋翻譯、卷積碼的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【計】 convolutional code
分詞翻譯:
卷積的英語翻譯:
【計】 convolution
【化】 convolution
碼的英語翻譯:
code; yard
【計】 ASA code ASA
【經】 code; yard
專業解析
卷積碼(Convolutional Code)是一種廣泛應用于數字通信中的前向糾錯編碼技術,其核心原理是通過引入冗餘信息提升數據傳輸的可靠性。作為信道編碼的重要分支,卷積碼在衛星通信、移動通信和深空探測等領域具有不可替代的作用。
一、技術定義與編碼原理
卷積碼通過移位寄存器和模2加法器生成編碼序列。其編碼過程可表示為數學表達式:
$$
cj = sum{k=0}^{m} gk^{(j)} cdot u{i-k}
$$
其中$g_k^{(j)}$為生成多項式系數,$u$為輸入比特,$m$為寄存器階數。這種記憶特性使當前輸出不僅取決于當前輸入,還與前m個輸入相關。
二、結構特征
- 約束長度:定義為寄存器級數加1,直接影響糾錯能力
- 碼率選擇:典型參數包括1/2、2/3、3/4等,通過删餘(Puncturing)技術實現速率適配
- 網格圖表示:采用狀态轉移圖描述編碼過程,為維特比譯碼算法提供基礎
三、性能優勢
- 連續編碼特性:相比分組碼具有更好的突發錯誤糾正能力
- 軟判決譯碼:通過概率譯碼可獲得約2dB的編碼增益
- 級聯應用:與RS碼組成級聯編碼系統,廣泛應用于衛星電視信號傳輸
四、演進發展
第三代移動通信(3G)标準采用約束長度9的(2,1,8)卷積碼,5G NR标準則在控制信道保留卷積碼設計。NASA深空網絡采用自適應卷積碼實現超過10^−5的誤碼率控制。
參考來源:
- IEEE Transactions on Information Theory 論文彙編
- 《數字通信基礎》John Proakis 著(McGraw-Hill出版社)
- 國際電信聯盟ITU-T G.975标準文檔
- 清華大學《編碼理論》公開課講義
- NASA-JPL深空通信技術白皮書
網絡擴展解釋
卷積碼是一種信道編碼技術,主要用于數字通信中增強數據傳輸的可靠性,通過引入冗餘信息來檢測和糾正傳輸過程中可能出現的錯誤。以下是關鍵點解釋:
1. 基本概念
- 核心思想:編碼時不僅依賴當前輸入的信息比特,還結合過去若幹比特的“記憶”,形成連續的編碼輸出。這種記憶特性使編碼過程具有時間相關性。
- 生成方式:通過一組生成多項式(如 (g_1 = 101)、(g_2 = 111))定義,每個多項式對應一個輸出位的計算規則(模2加)。
2. 關鍵參數
- 約束長度((K)):決定編碼器記憶深度的參數。例如,(K=3) 表示當前輸出受當前輸入和前兩個輸入的影響。
- 碼率((R)):輸入比特數與輸出比特數的比例。例如,碼率 (R=1/2) 表示每輸入1個比特,生成2個輸出比特。
3. 編碼過程
- 移位寄存器結構:輸入比特依次進入移位寄存器,每個時刻通過生成多項式計算輸出。
- 示例:若當前輸入為 (b0),寄存器存儲前兩位 (b{-1}) 和 (b_{-2}),輸出可能為 (c_0 = b0 oplus b{-2}) 和 (c_1 = b0 oplus b{-1} oplus b_{-2})((oplus) 表示模2加)。
4. 譯碼方法
- 維特比算法(Viterbi Algorithm):基于動态規劃,通過網格圖(Trellis Diagram)選擇最可能的編碼路徑,從而糾正錯誤。
- 路徑度量:計算接收序列與候選路徑的漢明距離,選擇距離最小的路徑作為最優解。
5. 與分組碼的區别
- 分組碼:将數據分成獨立塊編碼,無記憶性(如漢明碼、RS碼)。
- 卷積碼:連續編碼,輸出依賴連續輸入,更適合處理連續錯誤(如無線信道中的突發錯誤)。
6. 應用場景
- 無線通信(如GSM、3G/4G)、衛星通信、深空探測(如NASA的深空網絡)。
- 常與交織技術結合,分散突發錯誤以提高糾錯能力。
優缺點
- 優點:糾錯能力強,尤其適合連續錯誤;譯碼複雜度較低(維特比算法)。
- 缺點:碼率固定,靈活性不如現代編碼(如LDPC、Turbo碼)。
如果需要更深入的數學推導或具體實現細節(如生成多項式設計),可以進一步補充說明!
分類
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
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