通信信道編碼器有哪些常見的編碼方案？

通信信道編碼器在通信系統(tǒng)中扮演著提高數(shù)據(jù)傳輸可靠性和抗干擾性的重要角色，常見的編碼方案包括以下幾種：

1. 線性分組碼

定義：線性分組碼是一種將信息序列分成固定長度的分組，并對每個分組進行編碼的編碼方案。它屬于分組碼的一種，其特點是碼字集合構(gòu)成線性空間。

特點：線性分組碼具有編碼規(guī)則簡單、易于實現(xiàn)、檢錯糾錯能力強等優(yōu)點。

示例：漢明碼就是一種典型的線性分組碼，它通過在信息碼元后添加校驗位來檢測并糾正傳輸中的錯誤。

2. 卷積碼

定義：卷積碼將信息序列視為連續(xù)的比特流，并使用滑動窗口的方式進行編碼。它具有記憶性，即編碼當(dāng)前比特時需要考慮前面多個比特的信息。

特點：卷積碼能夠充分利用前后信息的相關(guān)性，提高編碼的可靠性和效率。但同時，其解碼復(fù)雜度也相對較高。

應(yīng)用：卷積碼廣泛應(yīng)用于移動通信系統(tǒng)中，如GSM、CDMA等。

3. Turbo碼

定義：Turbo碼由兩個并聯(lián)的遞歸系統(tǒng)卷積碼編碼器和一個內(nèi)部交織器組成。它通過交織器將信息序列重新排列，使得兩個編碼器能夠分別處理不同的信息序列片段。

特點：Turbo碼具有接近香農(nóng)極限的優(yōu)異性能，能夠在低信噪比環(huán)境下實現(xiàn)高效可靠的傳輸。

應(yīng)用：Turbo碼被廣泛應(yīng)用于第三代移動通信系統(tǒng)（如WCDMA）以及衛(wèi)星通信等領(lǐng)域。

4. 低密度奇偶校驗碼（LDPC碼）

定義：LDPC碼是一種基于稀疏校驗矩陣的線性分組碼。其校驗矩陣中大部分元素為0，只有少數(shù)元素為1。

特點：LDPC碼具有較低的解碼復(fù)雜度和較高的編碼效率，同時具有良好的糾錯性能。

應(yīng)用：LDPC碼被廣泛應(yīng)用于數(shù)字電視、衛(wèi)星通信、光纖通信等領(lǐng)域。

5. 極化碼（Polar碼）

定義：Polar碼是基于信道極化理論提出的一種新型編碼方案。它通過信道極化過程將信道分為好信道和壞信道，并利用好信道來傳輸信息比特。

特點：Polar碼具有明確的構(gòu)造方法和良好的理論性能，能夠逼近香農(nóng)極限。

應(yīng)用：Polar碼已被確定為第五代移動通信系統(tǒng)（5G）的控制信道編碼方案。