信道编码与信源编码基本

信道编码与信源编码基本

1 ：source coding（对应信源解码）

信源编码：为了提⾼通信有效性⽽对信源符号进⾏的变换，换⾔之，为了减少或消除信源冗余度⽽进⾏的信源符号变换。具体说，就是针对

信源输出符号序列的统计特性来寻找某种⽅法，把信源输出符号序列变换为最短的码字序列，使后者的各码元所载荷的平均信息量最⼤，同

时⼜能保证⽆失真地恢复原来的符号序列。其作⽤有⼆：⼀是；⼆是转换。

最原始的，还头发护理 有和电报码都是信源编码。现代通信应⽤中常见的信源有：、、L-Z编码，这三种都是⽆损编码。当然还有有损编码，略过。

以简单的数据压缩为例即可说明信源编码的应⽤。若有⼀离散、⽆失真、⽆记忆信源，它含有五种符号U0～U4及其对应概率Pi，对它进⾏

两种编码：等长码和最佳哈夫曼码（见下表）。

其中，等长码的平均码长=3，即三位码。若采⽤哈夫曼编码，平均码长不⾜两位码：

2 ：channel coding（对应信道解码）

为了对抗信道中的噪⾳和衰减，通过增加冗余来提⾼抗⼲扰能⼒和纠错能⼒，是提⾼信道可靠性的理论和⽅法。分为两类：信道编码定理、

构造性的编码⽅法

通常纠错码分为两⼤类，即分组码和卷积码。主要包括：线性分组码、卷积码、级联码、Turbo码和LDPC码。其中分组码⼜分为：汉明

码，格雷码，循环码（BCH码，RS码，CRC循环冗余校验码）。

2.1.：

1948年，⾹农提出⼀位(码=7,信息数=4)。

1949年，出现三位纠错的(码字长=23，信息码元数=12)。

1950年，美国数学家R.W.汉明提出著名的，对纠错编码产⽣了重要的影响。

1955年，出现，⾄今仍有很⼴泛的应⽤。

1957年，出现了，便于应⽤代数理论进⾏设计，构造简单，也容易实现。

1959年，出现了能纠正突发错误的哈格伯尔格码和码。

1959年美国的R.C.博斯和D.K.雷乔达利与法国的A.奥洋甘菊的功效 圆肉的功效与作用 昆冈⼏乎同时独⽴地发表⼀种著名的循环码，后来称为(即Bo-Chaudhuri-

Hocquenghem码)。

1965年，提出序贯序贯译码已⽤于。

1967年，A.什么行业 J.提出最⼤译码,称为维特⽐译码。

1978年，出现⽮量编码法，是⼀种⾼效率的编码技术。

1980年，⽤数论⽅法实现⾥德－所罗门码（Reed-Solomon码）,简称RS码。它实际上是多进制的BCH码。这种技术能使编码器集成电路

的元件数减少⼀个。

3.

⼴义的信源编码包括（即把变换成⼆进制的数字量）和（即对这些进⾏编码来降低数码率）两个⽅⾯。信源编码的主要任务是压缩数据。

3.1

1951年，证明：当输出有冗余的消息时可通过编码改变信源的输出，使接近。

1948年，⾹农提出能使信源与信道匹配的⾹农编码。

1949年，美国⿇省理⼯学院的R.M.费蒸铁棍山药 诺提出。

1951年，美国电信⼯程师D.A.提出更有效的。

此后⼜出现了、和话⾳编码，对进⾏了深⼊的研究。

3.2 四种基本⽅法

匹配编码

这种⽅法是根据编码对象的出现概率（），分别给予不同长短的代码，出现概率越⼤，所给代码长度越短。这⾥所谓匹配就是指代码长度与

概率分布相匹配。莫尔斯码是⼀种匹配编码。匹配编码还常采⽤去相关性的⽅法进⼀步压缩数据。

变换编码

这种⽅法是先对信号进⾏变换，从⼀种信号空间变换成另⼀种信号空间，然后针对变换后的信号进⾏编码。在话⾳和中有⼴泛的应⽤。⽬前

常⽤的变换编码有和函数编码两类。预测编码是根据信号的⼀些已知情况来预测信号即将发⽣的变化。属猴人的运程 它不传送信号的采样值，⽽传送信号

的采样值与预测值之差。预测编码⽤在数字电话和数字电视中望的词语 。函数变换最常⽤的是(F家常菜图片 FT)、余弦变换、、和等。通过变换可得到信号的频

谱特性，因⽽可根据频谱特点来压缩数码。

⽮量编码

这种⽅法是将可能传输的消息分类按地址存储在写童话的作文 接收端的电⼦计算机数据库中，发送端只发送数据库的地址，即可查出消息的内容，从⽽⼤

⼤压缩发送的数据。

识别编码

这种⽅法主要⽤于有标准形状的⽂字、符号和数据的编码。但话⾳也可以进⾏识别编码。识别编码的作⽤不仅限于压缩数据，它在模式识别

中也有⼴泛的应⽤。常⽤的识别⽅法有关联识别和逻辑识别等⽅法。识别编码可⼤⼤压缩数据。例如，⽤话⾳识别的⽅法传输话⾳，平均数

⼩于100⽐特/秒。⽽⽤调制话⾳的⽅法传输话⾳,数码率达38400⽐特/秒。两者相差约400倍。但识别编码在恢复时是根据⼀个代码恢

复⼀个标准声⾳，只能⽤于不必知道发话⼈是谁的特殊电话和问答装置。识别编码⽤于⽂字传输时，恢复出来的欣欣向荣的近义词 都是印刷体符号，只能⽤于

普通电报。