チャネル符号化定理

チャネル内に存在するノイズは、デジタル通信システムの入力シーケンスと出力シーケンスの間に不要なエラーを作成します。 信頼性の高い通信のためには、エラー確率は非常に低く、ほぼ≤10-6でなければなりません。

通信システムにおけるチャネル符号化は、システムの信頼性を向上させるために、制御による冗長性を導入する。 ソース符号化は、システムの効率を改善するために冗長性を低減する。

チャネル符号化は、アクションの二つの部分で構成されています。

  • 受信データシーケンスをチャネル入力シーケンスにマッピングします。

  • チャンネル出力シーケンスを出力データシーケンスに逆マッピングします。

最終的な目標は、チャネルノイズの全体的な影響を最小限に抑えることです。

マッピングはエンコーダの助けを借りて送信機によって行われ、逆マッピングは受信機のデコーダによって行われます。

チャネルコーディング

エントロピー H(δ)

Tsはδが毎秒与えるシンボルを示します

チャネル容量はC

チャネルはTc秒ごとに使用できます

したがって、チャネルの最大能力は次のようになります。C/tc

送信されたデータ=H\Frac{H(\Delta)}{t_s}if

if\frac{h(\delta)}{t_s}\leq\frac{c}{t_c}transmissionこれは、送信が良好であり、小さなエラー確率で再現できることを意味します。この場合、channel frac{C}{T_C}channelはチャネル容量の臨界レートです。

frac\frac{H(\delta)}{T_S}=\frac{C}{T_C}systemの場合、システムは臨界速度でシグナル伝達されていると言われています。逆に、H\frac{H(\delta)}{T_S}>\frac{C}{T_C}.の場合、送信はできません。

したがって、伝送の最大レートは、離散メモリレスチャネル上で発生する可能性のある信頼性の高いエラーフリーメッセージのために、チャネル容量の臨界レートに等しい。 これはチャネル符号化定理と呼ばれます。

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