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译码准则
错误概率以及译码规则最大后验概率准则最大似然译码准则最小距离译码准则总结
错误概率以及译码规则
假定现在有一个二元对称信道,其 ε = 2 3 \varepsilon=\frac{2}{3} ε=32,译码器将接收到符号0译成发送符号为0,将收到符号1译成发送符号1。如果按照这个规则进行译码,只有当发送符号为0并且接收端收到0时为正确译码,因此对于发送符号0来说,译对的可能性只有 1 3 \frac{1}{3} 31,如果发送端发送0而接收端收到了1,因而译码成1,显然是错误译码。如果发送端以等概率发送0,1,则平均错误概率为 P E = P ( 0 ) P e ( 0 ) + P ( 1 ) P e ( 1 ) = 2 3 P_E=P(0)P_e^{(0)}+P(1)P_e^{(1)}=\frac{2}{3} PE=P(0)Pe(0)+P(1)Pe(1)=32 而如果译码器将收到的0译成1,收到的1译成0,译错的可能性就会变成 1 3 \frac{1}{3} 31 接下来定义译码规则:设离散单符号信道的输入符号集为 A = a i , i = 1 , 2 , ⋯ , r A={a_i},i=1,2,\cdots,r A=ai,i=1,2,⋯,r,输出符号集为 B = b j , j = 1 , 2 , ⋯ , s B={b_j},j=1,2,\cdots,s B=bj,j=1,2,⋯,s,制定译码规则就是定义一个函数 F ( b j ) F(b_j) F(bj),使得 F ( b j ) = a i F(b_j)=a_i F(bj)=ai 最大后验概率准则如果信道收到符号 b j b_j bj,就将它译成 a i a_i ai,如果发送端发送的就是 a i a_i ai,就将它看作是正确译码,反之就是错误译码,条件错误概率可以表达为 P ( e ∣ b j ) = 1 − P [ F ( b j ) ∣ b j ] = 1 − P ( a i ∣ b j ) P(e|b_j)=1-P[F(b_j)|b_j]=1-P(a_i|b_j) P(e∣bj)=1−P[F(bj)∣bj]=1−P(ai∣bj),对译码空间取均值即为平均错误概率 P E = ∑ j = 1 s P ( b j ) P ( e ∣ b j ) P_E=\sum_{j=1}^sP(b_j)P(e|b_j) PE=j=1∑sP(bj)P(e∣bj) P ( b j ) P(b_j) P(bj)与译码准则无关,所以我们只要让每一个条件错误概率最小即可,即选择译码函数 F ( b j ) = a ∗ F(b_j)=a^* F(bj)=a∗使得 P ( a ∗ ∣ b j ) ≥ P ( a i ∣ b j ) P(a^*|b_j)\geq P(a_i|b_j) P(a∗∣bj)≥P(ai∣bj)也可以表达为 P ( a ∗ , b j ) ≥ P ( a i , b j ) P(a^*,b_j)\geq P(a_i,b_j) P(a∗,bj)≥P(ai,bj)这就是最大后验概率准则或最小错误概率准则 最大似然译码准则由贝叶斯概率公式可知 P ( b j ∣ a ∗ ) P ( a ∗ ) P ( b j ) ≥ P ( b j ∣ a i ) P ( a i ) P ( b j ) \frac{P(b_j|a^*)P(a^*)}{P(b_j)}\geq \frac{P(b_j|a_i)P(a_i)}{P(b_j)} P(bj)P(bj∣a∗)P(a∗)≥P(bj)P(bj∣ai)P(ai) P ( b j ∣ a ∗ ) P ( a ∗ ) ≥ P ( b j ∣ a i ) P ( a i ) P(b_j|a^*)P(a^*)\geq P(b_j|a_i)P(a_i) P(bj∣a∗)P(a∗)≥P(bj∣ai)P(ai) 如果输入等概率分布,可以表达成 P ( b j ∣ a ∗ ) ≥ P ( b j ∣ a i ) P(b_j|a^*)\geq P(b_j|a_i) P(bj∣a∗)≥P(bj∣ai) 最小距离译码准则定义码集中的任意两个码字,其汉明距离的最小值为这个码集的最小距离 D ( α ∗ , β j ) ≤ D ( α i , β j ) D(\alpha^*,\beta_j)\leq D(\alpha_i,\beta_j) D(α∗,βj)≤D(αi,βj) 总结总而言之,最大似然译码准则就是给定一个传递函数矩阵 P P P,对于一个给定的 j j j,找出第 j j j列概率的最大值(假设在第 i i i行), b j b_j bj就译成 a i a_i ai 而对于最大后验概率准则,则先要求出联合概率矩阵,在仿照最大似然译码准则进行译码 |
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