7. ПРОПУСКНАЯ СПОСОБНОСТЬ КАНАЛА И КОДИРОВАНИЕ

В главе 5 мы обсуждали проблему цифровой модуляции  сигналов, когда каждый сигнал содержит  бит информации. Мы видели, что некоторые методы модуляции обеспечивают лучшее качество, чем другие. В частности, мы показали, что ортогональный ансамбль сигналов позволяет нам сделать вероятность ошибки произвольно малой, взяв число сигналов  при обеспечении ОСШ на бит . Таким образом, мы можем оперировать с пропускной способностью канала с аддитивным белым гауссовским шумом в пределе, когда показатель расширения канала . Приходится платить высокую цену, поскольку  растет экспоненциально с длиной блока . Такое неэкономное использование полосы канала крайне нежелательно.

В этой и последующих главах мы рассмотрим сигналы, создаваемые посредством двоичных или недвоичных последовательностей. Результирующие сигналы, обычно, характеризуются показателем расширения полосы, который растет только линейно с . Следовательно, кодированные сигналы предлагают в потенциале большую частотную эффективность, чем ортогональные -позиционные сигналы. Мы увидим, что, в общем, кодированные сигналы предлагают преимущество качества не только в системах с ограничением мощности, когда , но также в системах с ограничением полосы, когда .

Мы начнём с установления нескольких моделей каналов, которые будут использованы для расчета выгоды канального кодирования, и мы хотим ввести концепцию пропускной способности канала для различных моделей канала. Затем мы будем обсуждать вопросы выбора (синтеза) кодов для эффективной связи.