Nachrichtentechnik - 21: Trelliscodierung - Grundlagen und Anwendungen in der digitalen Übertragungstechnik

Die Trelliscodierung stellt eine Methode dar, Signale zur]bertragung digitaler Nachrichten so zu gestalten, da~ sie
resistent gegen}ber St rungensind. Im Gegensatz zur mehr
traditionellen Codierung zur Fehlererkennung und
Fehlerkorrektor dient diese Form der Kanalcodierung direkt
der Vermeidung von ]bertragungsfehlern. Wesentliches
Kennzeichen ist, da~ die Codierung und die Modulation, d.h.
die Repr{sentation einer digitalen Nachricht durch ein
physikalisches Signal, gemeinsam optimiert werden. Seit den
ersten Ver ffentlichungen von G. Ungerb ck zur
Trelliscodierung (1976, 1982) konzentriert sich die
Forschungst{tigkeit auf dem Gebiet der digitalen
Nachrichten}bertragung auf die Trelliscodierung und
MultilevelCodierung, w{hrend die algebraische
Kanalcodierung wesentlich an Bedeutung verlor.

List of contents

1 Einleitung.- 1.1 Zum Anliegen dieses Buches.- 1.2 Hinweise zur Notation.- 2 Codierung und Modulation.- 2.1 Digitale Nachrichtenquelle.- 2.2 Modulation.- 2.2.1 Modulation mit zeitbegrenzten Signalelementen.- 2.2.2 Digitale Pulsamplitudenmodulation.- 2.3 Codierung.- 2.3.1 Code und Codierung.- 2.3.2 Formen der Redundanzeinbringung.- 2.3.3 Zuordnung.- 2.4 Übertragung.- 2.4.1 Senderausgangsstufe.- 2.4.2 Dämpfung und Verzerrung.- 2.4.3 Störung.- 2.4.4 Zeitkontinuierliches Kanalmodell.- 2.4.5 Empfängereingangsstufe.- 2.5 Demodulation.- 2.5.1 Demodulation mit harter Entscheidung, Detektion.- 2.5.2 Demodulation mit weicher Entscheidung.- 2.5.3 Synchronisation.- 2.5.4 Aquivalente Codierung.- 2.5.4.1 Signalverzerrungen.- 2.5.4.2 Farbiges Rauschen.- 2.5.5 Zeitdiskretes Kanalmodell.- 2.5.5.1 Zeitdiskreter Kanal ohne Gedächtnis.- 2.5.5.2 Digitales Kanalmodell.- 2.6 Decodierung.- 2.6.1 Codesymbolsequenzschätzung.- 2.6.2 Enddecodierung.- 2.7 Zuverlässigkeit eines digitalen Übertragungssystems.- 2.8 Maximum-Likelihood-Sequenz-Schätzung.- 2.8.1 Maximum-a-posteriori- und Maximum-Likelihood-Sequenz-Schätzung.- 2.8.2 Darstellung von Signalen in Signalräumen.- 2.8.3 Optimale Demodulation beim AWGN-Kanal.- 2.8.3.1 Metriken bezüglich der Signalelemente.- 2.8.3.2 Demodulation durch Korrelation.- 2.8.3.3 Entscheidungsgebiete.- 2.8.4 Unionsschranke für die Fehlerwahrscheinlichkeit beim AWGN-Kanal.- 2.8.5 MLSE bei Demodulation mit harter Entscheidung.- 2.8.6 MLSE bei zeitvarianten Kanälen.- 2.9 Informationstheoretische Aspekte der redundanten Kanalcodierung.- 2.9.1 Fehlerexponent.- 2.9.2 Cut-Off-Rate.- 2.9.3 Kanalkapazität.- 2.9.4 Austausch von Leistungs- und Bandbreiteneffizienz.- 3 Trelliscodierung.- 3.1 Gedächtnisstrukturen von Trelliscodern.- 3.2 Trelliscodierung als Markovprozeß.- 3.3 Trellisdiagramm.- 3.3.1 Fehlerereignisse und Distanz.- 3.3.2 Distanzprofil und Symbolfehlerwahrscheinlichkeit.- 3.3.2.1 Produkttrellisdiagramrn.- 3.3.2.2 Distanzmatrix und erzeugende Funktion.- 3.3.2.3 Beispiel.- 3.3.3 Bestimmung der minimalen Distanz.- 3.3.3.1 Grenzwert der erzeugenden Funktion.- 3.3.3.2 Test kurzer Fehlerereignisse.- 3.3.3.3 Sequentieller Algorithmus.- 3.4 Mittleres Leistungsspektrum trelliscodierter Signale.- 3.4.1 Trelliscodierung mit gleitendem Fenster.- 3.4.2 Trelliscoder mit wachsendem Fenster.- 3.4.3 Beispiel.- 3.4.4 Periodische Markovketten.- 4 Trellisdecodierung.- 4.1 Kanalmodell für die Decodierung.- 4.2 Sequenz- und Einzelsymbolschàtzung.- 4.3 Sequenzschàtzverfahren.- 4.3.1 Viterbi-Algorithmus.- 4.3.2 Sequenzschätzung mit Zustandsreduktion.- 4.3.2.1 Trellisdiagramm mit Butterfly-Struktur.- 4.3.2.2 Zustandsreduktion erster Ordnung.- 4.3.2.3 Zustandsreduktion höherer Ordnungen.- 4.3.2.4 Distanzverlust bei RSSE.- 4.3.2.5 Sequenzschätzung mit Entscheidungsrückkopplung.- 4.3.2.6 Wahl der Hyperzustände.- 4.3.2.7 Leistungseffizienz bei RSSE.- 4.3.2.8 Zustandsreduktion bei der Pfadaufspaltung.- 4.3.3 Sequentielle Decodierung.- 4.3.4 Selektionsalgorithmus.- 4.4 Verfahren zur Einzelsymbolschätzung.- 4.4.1 Fortlaufende Einzelsymbolschätzung.- 4.4.2 Einzelsymbolschätzung bei terminiertem Trellisdiagramm.- 4.4.3 Fortlaufende Einzelsymbolschätzung durch empfangsseitige Blockbildung.- 4.5 Zuverlässigkeitsschätzung beim Viterbi-Algorithmus.- 4.5.1 Zuverlässigkeitsschätzung für Binärsymbole.- 4.5.2 Zuverlässigkeit von Zeichen.- 4.5.3 Anmerkungen zur Realisierung.- 5 Trelliscodierte digitale Übertragungsverfahren.- 5.1 Lineare Impulsinterferenzen.- 5.1.1 Interpretation linearer Impulsinterferenzen als Trelliscodierung.- 5.1.1.1 Zeitliche Segmentierung.- 5.1.1.2 Whitened-Matched-Filter.- 5.1.1.3 Spektrale Faktorisierung.- 5.1.2 Distanzeigenschaften.- 5.1.2.1 Minimale Euklidische Distanz.- 5.1.2.2 Distanzprofil.- 5.1.3 Zustandsreduktion.- 5.1.3.1 Detektion mit Entscheidungsrückkopplung und Tomlinson-Harashima-Vorcodierung.- 5.1.3.2 Sequenzschätzung mit Entscheidungsrückkopplung.- 5.1.4 Impulsinterferenzfreie Entzerrung

About the author

Univ.-Prof. DDr. Johannes C. Huber, geb. 1946. 1974 Promotion zum Dr. theol., 1975 Promotion zum Dr. med., 1973 - 1983 Erzbischöflicher Sekretär bei Kardinal Franz König. 1987 Visiting Professor an der George Washington University, der John Hopkins University und der Georgetown University, USA. 2001 - Juni 2007 Vorsitzender der österr. Bioethik-Kommission. Über 500 wissenschaftliche Arbeiten, großteils in gerankten Journalen. Forschungsschwerpunkte: geschlechtsspezifische Medizin und Genom-Medizin, Aufarbeitung bioethischer Themen in der interkulturellen Werte-Diskussion sowie im "Spannungsfeld von Wissenschaft und Religion".

Product details

• Authors: Johannes Huber
• Publisher: Springer, Berlin
• Languages: German
• Product format: Paperback / Softback
• Released: 01.01.1992
• EAN: 9783540557920
• ISBN: 978-3-540-55792-0
• No. of pages: 308
• Weight: 496 g
• Illustrations: 60 SW-Abb., 13 Tabellen,
• Sets: Nachrichtentechnik; Nachrichtentechnik
• Series: Nachrichtentechnik
• Subject: Natural sciences, medicine, IT, technology > Technology > Electronics, electrical engineering, communications engineering