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概率譯碼

鎖定
概率譯碼(probabilistic decoding)對卷積碼譯碼的一種方法。它是利用信道的統計特性,通過直接比較最小距離或計算最大似然函數(最大概率)的方法以譯出發送的碼字,故稱概率譯碼。 [1]  主要有維特比最大似然譯碼算法、費諾序列譯碼算法.前者適用於對短約束長度的卷積碼譯碼,後者適用於對長約束長度的碼譯碼。 [2] 
中文名
概率譯碼
外文名
probabilistic decoding
所屬學科
數學
分    類
維特比最大似然、費諾序列譯碼
釋    義
對卷積碼譯碼的一種方法

目錄

概率譯碼定義

二進制分組碼C,任意一個碼字
,
,
,
。若發送端發送的碼字為
,經過傳輸映射和BPSK調製後變為
;,再通過有噪聲干擾信道,最後到達接收端。接收端對它進行解調處理,輸出判決信號r,並送到信道譯碼器。
是信道譯碼器的接收信號。把譯碼器譯錯的碼字設為e,則譯碼錯誤概率為
。譯碼的誤字率
,其中P(r)為r的概率,它與噪聲信道的統計特性有關,而與譯碼算法無關,因此有如下等價關係 [3] 
使得
最大的譯碼就是最大後驗概率譯碼,它是一種最佳譯碼。

概率譯碼分類

概率譯碼方法主要有維特比(Viterbi)最大似然算法,費諾(Fano)序列譯碼算法等。維特比算法對具有短約束長度的碼十分有效.設備簡單,可達到
的誤碼率。但對於約束長度大的碼,則維特比法就使譯碼器過於複雜而不適用了。費諾算法有實用價值,它的誤碼率可達
,可用計算機排出程序來實現,也可用專用計算機作為譯碼器 [1] 

概率譯碼相關計算

表示譯碼後所得碼字,最大後驗概率(Maximum a Posteriori,MAP)譯碼也可表示為
,這是一種後向轉移概率,從接收端信息判斷髮送端信息的概率。
稱為最大似然(Maximum Likelihood,ML),是一種前向轉移概率,從發送端信息判斷接收端信息的概率,或稱先驗概率
實際情況中一般只知道先驗概率,譯碼時真正需要得到的是從收到的信息判斷髮送信息的後驗概率。由貝葉斯公式,有
可知
為全概率,
是由信道特性決定的。由此可根據接收值及發送碼元計算後驗概率,接收碼元最有可能的取值是使得
概率最大時的發送碼元值。 [3] 
參考資料
  • 1.    《電子工業技術詞典》編輯委員會.電子工業技術詞典 通信:國防工業出版社,1977年06月第1版
  • 2.    《數學辭海》編輯委員會.數學辭海·第五卷:中國科學技術出版社,2002-08
  • 3.    趙剛.擴頻通信系統實用仿真技術:國防工業出版社,2009.10