信道编码技术及其应用

信道编码是为保证通信系统的传输可靠性，克服信道中的噪声和干扰而专门设计的一类抗干扰技术和方法。信道编码从功能上看有3类编码。

1）仅具有差错功能的检错码，如循环冗余校验CRC码、自动请求重传ARQ等。

2）具有自动纠正差错功能的纠错码，如循环码中的BCH、RS码及卷积码、级联码、Turbo码等。

3）具有既能检错又能纠错功能的信道编码，最典型的是混合ARQ，又称为HARQ。

信道编码从结构和规律上分线性码和非线性码两类。

线性码：监督关系方程是线性方程的信道编码称为线性码，目前大部分实用化的信道编码均属于线性码，如线性分组码、线性卷积码是经常采用的信道编码。

非线性码：一切监督关系方程不满足线性规律的信道编码均称为非线性码。

LTE中采用的信道编码有两种：Turbo码、咬尾卷积码（Tail biting convolutional coding）。LTE中不同的物理信道都唯一的对应于Turbo码、咬尾卷积码中的一种，只要物理信道确定，则其编码方式唯一确定。LTE系统各物理信道及控制信息采用的编码方式见表2-5。(https://www.xing528.com)

表2-5 物理信道及控制信息采用的编码方式

（续）

物理信道从上层接收到传输块后，每个子帧最多传输一个TB。LTE信道编码的一般流程为：TB添加CRC校验、码块分段及码块CRC校验添加、数据和控制信息的信道编码、速度匹配、码块级联、数据和控制信息复用、信道交织。

信道编码完成后，信息流在经过编码处理后，可能会出现连续的“0”或连续的“1”，这样破坏了“0”码和“1”码的平衡，将影响位同步的建立和保持。而加扰则是通过一个伪随机序列对输入的传送码流进行扰乱处理，二进制数字信息做“随机化”处理，变为伪随机序列，避免这种情况出现。

LTE规定了伪随机序列是基于31位长度的Gold码序列而产生的。Gold码序列是R.Gold于1967年提出了一种基于m序列优选对的码序列，称为Gold序列。它是m序列的组合码，由优选对的两个m序列逐位模2加得到，当改变其中一个m序列的相位（向后移位）时，可得到一新的Gold序列。Gold序列虽然是由m序列模2加得到的，但它已不是m序列，不过它具有与m序列优选对类似的自相关和互相关特性，而且构造简单，产生的序列数多，因而获得广泛的应用。