乘積碼

並行級聯碼是一種用短碼構造長碼的編碼組合方式,其中乘積碼屬於並行級聯分組碼,而大名鼎鼎的Turbo 碼就是並行級聯卷積碼。乘積碼於1954 年由Elias 最早提出,隨即得到了廣泛套用。

概述

並行級聯碼是一種用短碼構造長碼的編碼組合方式,其中乘積碼屬於並行級聯分組碼,而大名鼎鼎的Turbo 碼就是並行級聯卷積碼。
乘積碼於1954 年由Elias 最早提出,隨即得到了廣泛套用。

主要過程

乘積碼的編碼過程可以分為三個步驟:
(1)將信息元填入一個 2 k 行 1 k 列的矩陣
(2)對矩陣的每一行,用一個( , ) 1 1 n k 系統分組碼 1 V 進行編碼,得到一個2 k 行1 n 列
的矩陣;
(3)對這個矩陣的每一列,用一個( , ) 2 2 n k 系統分組碼 2 V 進行編碼,最終得到一個2 n
行1 n 列的矩陣。
這樣得到的糾錯碼是一個1 2 1 2 (n ×n, k ×k)分組碼,所以稱為乘積碼。乘積碼的兩個編碼器是對排列順序不同的同一組信息元進行編碼,兩個編碼
器並行工作,沒有“內”“外”之分,統稱為分量編碼器。乘積碼也因此被稱為二維碼。同
樣,乘積碼也可以先按列編碼,再按行編碼,得到的碼字是完全一樣的。乘積碼的傳輸方式
也不唯一,可以按行傳輸、按列傳輸甚至按對角線傳輸。
與串列級聯碼一樣,傳統的乘積碼解碼方法把解碼過程分為兩步,先按行解碼,給出判
決結果,再按列解碼(先列後行也一樣)。這種解碼方式的複雜度只是兩個分量解碼器的複雜
度之和,解碼過程簡單,但不能充分發揮乘積碼的糾錯能力。採用前面提到的疊代解碼方式
能大大改善糾錯效果,但是為了使分組碼能採用疊代解碼,需要將它表示成卷積碼的格線圖
形式。1974 年Bahl、Cocke、Jelinek 和Raviv 提出的BCJR 疊代解碼算法利用分組碼的校驗
矩陣解決了這個問題

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