卷积码
卷积码将k个信息比特编成n个比特,但k和n通常很小,特别适合以串行形式进行传输,时延小。
基本信息
- 中文名
卷积码
- 外文名
convolutional code
- 所属技术
电信技术
- 提出
1955年
定义
若以(n,k,m)来描述卷积码,其中k为每次输入到卷积编码器的bit数,n为每个k元组码字对应的卷积码输出n元组码字,m为编码存储度,也就是卷积编码器的k元组的级数,称m+1= K为编码约束度m称为约束长度。卷积码将k元组输入码元编成n元组输出码元,但k和n通常很小,特别适合以串行形式进行 传输,时延小。与分组码不同,卷积码编码生成的n元组元不仅与当前输入的k元组有关,还与前面m-1个输入的k元组有关,编码过程中互相关联的码元个数为n*m。卷积码的纠错性能随m的增加而增大,而差错率随N的增加而指数下降。在编码器复杂性相同的情况下,卷积码的性能优于分组码。
介绍
一种卷积码编码器
卷积码是1955年由Elias等人提出的,是一种非常有前途的编码方法。我们在一些资料上可以找到关于分组码的一些介绍,分组码的实现是将编码信息分组单独进行编码,因此无论是在编码还是译码的过程中不同码组之间的码元无关。
根本区别
卷积码和分组码的根本区别在于,它不是把信息序列分组后再进行单独编码,而是由连续输入的信息序列得到连续输出的已编码序列。即进行分组编码时,其本组中的n-k个校验元仅与本组的k个信息元有关,而与其它各组信息无关;但在卷积码中,其编码器将k个信息码元编为n个码元时, 这n个码元不仅与当前段的k个信息有关,而且与前面的(m-1)段信息有关(m为编码的约束长度)。
有关信息
同样,在卷积码译码过程中,不仅从此时刻收到的码组中提取译码信息,而且还要利用以前或以后各时刻收到的码组中提取有关信息。而且卷积码的纠错能力随约束长度的增加而增强,差错率则随着约束长度增加而呈指数下降。
约束关系
卷积码(n,k,m) 主要用来纠随机错误,它的码元与前后码元有一定的约束关系,编码复杂度可用编码约束长度m*n来表示。一般地,最小距离d表明了卷积码在连续m段以内的距离特性,该码 可以在m个连续码流内纠正(d-1)/2(向下取整)个错误。
译码方式
卷积码的纠错能力不仅与约束长度有关,还与采用的译码方式有关。总之,由于n,k较小,且利用了各组之间的相关性,在同样的码率和设备的复杂性条件下,无论理论上还是实践上都证明:卷积码的性能至少不比分组码差。
编码原理
卷积码编码器