第7章通信信道与无线链路 归一化速率传输信息时的误码率降低到儿乎等于0。 表7-1-1中还提供了图7-1-5中102和10两种误码率情况下各种调制方式所需E。/N。值，以及10 和10两种误码率情况下各种调制方式所需E,/N。值。这些数据是选用逼近香农限的实际信道编码方法的 重要依据或参考：一般数据传输的误比特率要求为10°左右，而采用码率较高（接近于1）的有限长码的信道 编码方法，要想能获得较高的编码增益，一般需要译码器输入数据的误比特率小于102103。表中MOWM 表示M进制正交波形调制， 表7.1列出的各种调制方式在以香农容量限的速率传输信息时的误码特性，都是基于相干解调、理 想成形滤波器的情况。其中M进制正交波形调制MOWM),例如M元扩频，其频带效率计算公式和比特 误码表达式，在第5章中已经推导， 逼近香农限的数据传输，除了信道编码方法的讲究之外，调制方式的选择也是十分重要的：表7山 中提供的数据也是调制方式选择的重要参考。 结合信道编码逼近香农容量限的方法有多种，主要有以下三类： ()基于高效信道编码通近香农容量限 采用如Tubo码、LDPC码等编码增益很高、译码门限较低的信道编码方法，对于各种调 制方式的输入数据进行编码，对输出的软判决量进行译码，就可以有效地逼近香农容量限：一般采用适当 长的码，码率在78时即可使比特误码率降低到10，而E,/N。只比香农容量限处的值高1-2dB。 (②)采用M进制正交波形调制通近香农限 从图7-15和表7-11可以看出，M进制正交波形调制随着M的增大而逐渐逼近香农限， 因为它本质上就是一种随机码信道编码与数字调制相结合的产物；它是在高功率效率区通近香农 限的，不过逼近过程的比较缓慢：真正接近香农极限信噪比E,/N。一16B,所需的M值非常大。 如果将M进制正交波形调制再与某种基于代数码（如Tubo码、LDPC码等）的信道编码方 法相结合，则可以显著改善它逼近香农限的程度。 ()基于编码调制方法逼近香农容量限 将信道编码与数字调制融合在一起，使码间的汉明距离与信号矢量间的欧氏距离有更好 的对应关系，即构成编码调制系统，可以使系统以更有效地逼近香农限，例如TCM编码调 制就是很好的例子。 7.1.4信道可靠性函数E(R) 无限带宽AWGN信道的信道可靠性函数定义为 [C./2-R(0≤R≤C./4) E(R)= (,-R2 (C /4sRsC) (7-1-16) 西安电子科技大学第 7 章 通信信道与无线链路 西安电子科技大学 8 归一化速率传输信息时的误码率降低到几乎等于 0。 表 7-1-1 中还提供了图 7-1-5 中 10-2 和 10-5 两种误码率情况下各种调制方式所需 0 / E N b 值，以及 10-3 和 10-6 两种误码率情况下各种调制方式所需 0 / E N b 值。这些数据是选用逼近香农限的实际信道编码方法的 重要依据或参考；一般数据传输的误比特率要求为 10-6 左右，而采用码率较高(接近于 1)的有限长码的信道 编码方法，要想能获得较高的编码增益，一般需要译码器输入数据的误比特率小于 10-2~10-3。表中 MOWM 表示 M 进制正交波形调制。 表 7-1-1 列出的各种调制方式在以香农容量限的速率传输信息时的误码特性，都是基于相干解调、理 想成形滤波器的情况。其中 M 进制正交波形调制(MOWM)，例如 M 元扩频，其频带效率计算公式和比特 误码表达式，在第 5 章中已经推导。 逼近香农限的数据传输，除了信道编码方法的讲究之外，调制方式的选择也是十分重要的；表 7-1-1 中提供的数据也是调制方式选择的重要参考。 结合信道编码逼近香农容量限的方法有多种，主要有以下三类： (1) 基于高效信道编码逼近香农容量限 采用如 Turbo 码、LDPC 码等编码增益很高、译码门限较低的信道编码方法，对于各种调 制方式的输入数据进行编码，对输出的软判决量进行译码，就可以有效地逼近香农容量限；一般采用适当 长的码，码率在 7/8 时即可使比特误码率降低到 10-6，而 0 / E N b 只比香农容量限处的值高 1~2dB。 (2) 采用 M 进制正交波形调制逼近香农限 从图 7-1-5 和表 7-1-1 可以看出，M 进制正交波形调制随着 M 的增大而逐渐逼近香农限， 因为它本质上就是一种随机码信道编码与数字调制相结合的产物；它是在高功率效率区逼近香农 限的，不过逼近过程的比较缓慢；真正接近香农极限信噪比 0 / E N b =-1.6dB，所需的 M 值非常大。 如果将 M 进制正交波形调制再与某种基于代数码(如 Turbo 码、LDPC 码等)的信道编码方 法相结合，则可以显著改善它逼近香农限的程度。 (3) 基于编码调制方法逼近香农容量限 将信道编码与数字调制融合在一起，使码间的汉明距离与信号矢量间的欧氏距离有更好 的对应关系，即构成编码调制系统，可以使系统以更有效地逼近香农限，例如 TCM 编码调 制就是很好的例子。 7.1.4 信道可靠性函数E( ) R 无限带宽 AWGN 信道的信道可靠性函数定义为 2 / 2 (0 / 4) ( ) ( ) ( /4 ) C R RC E R C R C RC ∞ ∞ ∞ ∞ ∞ ⎧ − ≤≤ ⎪ = ⎨ ⎪ − ≤≤ ⎩ (7-1-16)