級聯碼,什么是級聯碼

級聯碼：要想進一步提高編碼的性能，必須加長編碼。對于線性分組碼就是加長n，對卷積碼就是加長K。但很快我們就會陷于復雜度不可接受的窘境。為了解決這個問題，級聯碼把兩個編碼以串聯或者并聯的方式結合在一起，這兩個碼（稱為成員碼或分量碼）的復雜度在可接受的范圍內，它們整體構成了一個更強大的編碼。新一代高性能編碼如LDPC、Turbo碼等都是級聯碼的例子。對于這些碼，直接進行全局的ML譯碼是形不同的（復雜度過高），因此最關鍵的技術問題是如何達到最佳或近似最佳的譯碼。目前人們所想到的方法是迭帶形式的概率譯碼，它能可接近最佳譯碼。采用迭代譯碼的級聯碼的性能幾近仙農極限。這樣的級聯一般需要在兩級之間加一個交織器。級聯碼最簡單的例子是RA碼，它把重復碼的編碼結果交織后通過一個差分編碼器。Turbo碼是兩個卷積碼級聯。LDPC本質上是重復碼級聯了許多的偶校驗碼。

編碼調制（coded modulation）：在前面講的編碼中，編碼后的比特數總是比編碼前多（冗余）。就是說，采用編碼后，如果維持信息傳輸速率不變的話，就需要更多的帶寬。如果系統的帶寬資源緊張的話，自然會想到把編碼結果通過高階調制，靠編碼來提高性能，靠高階調制來提高頻譜效率。但如果不仔細設計的話，上述期望可能會落空。目前有兩種做法:

(1)TCM。可以注意到，編碼的特性是由最小碼距或自由距確定的。映射到高階調制后，兩個碼字序列（或路徑）之間的歐氏距離明顯和怎么映射有關系，精心設計這樣的映射方式，以達到最佳性能就是TCM的基本思想。

(2)BICM。編碼結果的比特流通過一個交織器后再進行調制。這種方式把調制器也看成一種編碼，和交織前的二進制編碼購成了級聯。