Самый простой пример корреляционного кодирования (я буду везде считать, что у нас всего два символа - 0 и 1):
1) Мы переводим последовательность из битов в биполярный вид (0 это -1, 1 это 1)
2) Осуществляем само корреляционное кодирование:
3) Пропускаем выход через какой-нибудь фильтр, аппроксимирующий идеальную передаточную характеристику (где АЧХ равна единице на частотах от
до
)
В итоге мы получим спектр чуть шире символьной частоты.
Теперь рассмотрим фильтрацию с помощью фильтра приподнятого косинуса:
1) Мы повторяем каждый бит минимум по два раза, иначе применить фильтр приподнятого косинуса не получится
2) Пропускаем выходную последовательность через фильтр приподнятого косинуса
В итоге мы тоже получаем спектр чуть шире символьной частоты.
Сравним подходы:
- При корреляционном кодировании мы не удваиваем каждый символ. То есть у нас скорость подачи символов до системы кодирования и после не различаются. У второго подхода они отличаются минимум в два раза.
- У корреляционного кодирования появляется дополнительный уровень сигнала (то есть было два уровня - 0 и 1, а стало три - 2, 0 и -2), а следовательно ухудшается помехоустойчивость (ну или повышаются требования к энергии)
- У корреляционного кодирования будет возникать межсимвольная интерференция после 3-го шага, а второй подход такого недостатка в принципе лишён
Я всё правильно понимаю? В ходе разбора всего этого у меня возникли вопросы:
1) Почему именно КОРРЕЛЯЦИОННОЕ кодирование? Потому что два соседних отсчёта между собой связаны? Просто по сути сам процесс корреляционного кодирования является КИХ ФНЧ:
. То есть оно и не удивительно, что спектр после этого ужимается. Видимо тут фишка в том, что после 2-го шага не возникает межсимвольная интерференция (потому что мы после этого шага всё ещё можем однозначно определить каждый закодированный символ), а после применения обычного ФНЧ возникает?
2) Если у меня есть битовая последовательность, у которой каждый бит повторяется
раз, то её приведённая к частоте дискретизации частота равняется
(как бы в среднем для длиной последовательности. Так-то сигнал не является периодическим, но чтобы оценить спектр, будем считать, что у него вот такая частота). Спектр аналогового прямоугольного импульса имеет лепестковый характер, причём первый лепесток заканчивается на частоте импульса, второй лепесток на удвоенной частоте и так до бесконечности. А у цифрового как? Интуитивно понятно, что первый лепесток заканчивается на приведённой частоте (то есть в случае с удвоенными битами это будет частота Найквиста) а потом... он же как бы бесконечный должен быть. Но дальше у нас уже пошли просто копии спектра. То есть эффекта наложения по идее нет. Или есть? Этот момент мне не очень ясен.