4 信道编码技术研究
4.1 信道编码的原理与发展
通信的目的是将信息由信源可靠、有效、安全地传递到信宿。然而由于信道不可避免地存在各种噪声和干扰，接收的信息可能发生错误，降低了传输的可靠性。在二十世纪40 年代以前，人们认为传输的可靠与有效性之间具有不可调和的矛盾，提高可靠性就必须以牺牲有效性为代价。如为了提高传输可靠性，就必须增大每个数据码元所占的时间，但同时也降低了传输的有效性。因此，如何合理地解决可靠性与奇效性这一对矛盾，是正确设计一个通信系统的关键问题之一，通信理论本身也正是在解决这对矛盾中逐渐发展起来的。
1948年，信息论的奠基人C.E.Shannon 在具有里程碑意义的论文《通信的数学理论》（A mathematical theory of communication) 中指出，采用信道编码可以实现信息有效且可靠地传输，并提出了著名的信道编码定理:对于一个有扰信道，如果信息传输速率R不大于信道容量C，就必然存在某种信道编码方法，使得译码差错概率随码长增加趋近于任意小。
信道编码定理只给出了好码的存在性证明，并没有给出如何构造好码的具体方法。因此，寻找逼近Shannon 容量限的好码一直是信道编码研究的目标。
Shannon 信息理论虽然好码的具体方法没有直接给出好码构造的具体方法，然而却给出了好码应具有的几个条件:码长趋于无穷大，采用随机编译码，采用最大似然译码，大大推进了纠错码技术的发展。
卷积码最早由Elias提出。卷积编码器的输出序列不仅取决于当前的输入比特，而且与之前若干个输入比特有关。卷积码的译码算法主要有序列译码算法、Fano译码算法和Viterbi 译码算法。其中Viterbi译码算法是序列整体似然度最大意义上的最佳译码算法，得到了最为广泛的采用。
4.2 信道的传输性
传播环境的复杂性与多样性
从发射机到接收机之间的通信信道环境分为三部分：发射端，大气传输、接收端。其中，由于发射天线一般比周围物体高，而且功率较大，发射端周围的环境对信号传输影响较小，影响主要集中在中间的大气传输和接收端附近。
2.2移动通信系统中信号的损耗
根据移动通信的主要特点及其带来的传播上的特点，电磁波通过移动通信通道时会遭受来自不同途径的衰减损害，一般来说，这些损害可以归纳为三类不同的损耗。
（1）.自由空间传播损耗与弥散
它是指电波在空间传播所产生的损耗，它反映了传播在宏观大范围(即公里量级)的空间距离上的接收信号电平平均值的变化趋势。用表示。其中n一般为3~4。
（2）．阴影衰落
它是由于在传播环境中的地形起伏，建筑物及其它障碍物等对无线电波遮蔽所产生的阴影效应而产生的损耗。它反映了中等范围内数百波长量级接收电平的均值变化而产生的损耗，其变化率较慢故又称为慢衰落损耗，由于慢衰落表示接收信号的长期变化，所以又称长期衰落（long-term-fading）。
一般认为慢衰落符合对数正态分布，慢衰落的衰落与频率无关，主要取决于传播环境，即移动台周围地形，包括山丘起伏、建筑物的分布与高度、街道走向、基站天线的位置与高度以及移动台速度。
（3）．多径衰落
多径效应是指无线电波由于反射等因素影响，造成信号因为从信号源到接收点的传播路径不同导致到达移动台时间不同，接收到的信号实际上是多次迭加而产生的信号，这些信号，其幅值、相位已经发生了随机变化。
造成的后果是：接收到的合成信号的幅值在短距离（电波波长级）或短时间内剧烈波动（有时达40dB）；形成时延扩展，引起传播信道的相关带宽问题。无线移动信道的主要特征是多径传播。当多径的数目趋向于无限大时，已无法用公式准确计算出接收信号的功率，这时就要用统计的方法来分析。由于多径传播的影响，接受信号的幅度一般服从瑞利分布，有时多径衰落又称瑞利衰落。
2.3解决措施
针对慢衰落特性，因为它的变化速度十分慢，通常可以通过调整设备参量（如调整发射功率）来弥补。
针对快衰落，通常可采用多种措施。目前，主要有分集技术和自适应均衡技术。
对多径引起的衰落主要用分集技术来解决，可以在不增加发射信号功率或吸收通信带宽的情况下提高传输的可靠性。常见的分集技术有空间分集、频率分集、时间分集和极化分集，以及隐分集。抗多径衰落还可用自适应均衡技术和差错控制编码技术等，在无线数据通信中本文来自辣%文,论'文.网，毕业论文 www.751com.cn 加7位QQ324~9114找原文，综合运用以上多种可以收到较好的效果。将差错控制编码、调制和发射分集联合设计，把便民、调制和多发射看作一个信号处理模块来实现的编码技术叫做空时编码。
总之，移动通信系统的信道特性是非常复杂的，而如何解决这些特性带来的负面影响则是移动通信系统中的关键技术。我们研究移动通信系统的性能，就必须仔细研究此系统的信道特性，根据移动通信系统的信道特性，分别或结合使用各种技术，这对于提高系统的性能是非常重要的。
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