通常所述的通信系統中，我們也可以將編碼、信道、解碼整體看成一個廣義的信道。這個信道也存在錯誤，因此對它還可進一步的糾錯編解碼。
對於有進行多次編碼的系統，對各級編碼，看成一個整體編碼，稱為級聯碼。數字衛星通信系統中早就採用了串列級聯碼技術，並且制定了規範。
基本介紹
- 中文名：級聯碼
背景,原理,類型,特點,
背景
通信系統編碼技術中，長期以來，由於解碼複雜性的問題，人們將構造信道編碼的重點放在短碼上，尋找一種可解碼的結構，使短碼具有儘可能大的最小碼距；對長碼而言，其碼距儘可能接近平均碼距。
為了獲得可譯的高維長碼，1966年Forney首先提出用兩個確定的短碼來構造長碼的串聯式級聯碼，希望通過對外碼的解碼糾正內碼尚未糾正的錯誤。這一革新思想的引入，給信道編碼，特別是長碼的性能帶來很大改善。
原理
Forney提出的串列級聯碼的基本思想是：將編制長碼的過程分級完成，從而通過用短碼級聯的方法來提高糾錯碼的糾錯能力。
它的目標：是利用兩個短碼串接構成一個長碼。
典型的串列級聯碼方框圖如圖1所示。
圖1 串列級聯碼方框圖串列級聯編碼器結構：當由兩個編碼串聯起來構成一個級聯碼時，作為廣義信道中的編碼稱為內碼；以廣義信道為信道的信道編碼稱為外碼；由於內碼解碼結果不可避免地會產生突發錯誤。因此內外碼之間一般都有一層交織器。
串列級聯碼的解碼是按照從內到外的順序進行的。即每個內碼碼字先分別進行解碼，而每個內碼字的估計值（即內碼解碼值），則被看作外碼字的一個符號。值得注意的是，當內碼解碼發生錯誤時，這個錯誤時k維矢量中的一位分量發生了錯誤，還是所有分量發生了錯誤並不重要，因為它們都被認為是外碼的一個碼元錯誤。因此外碼被認為具有糾正突發 錯誤的能力。
級聯碼的最初想法是為了進一步降低殘餘誤碼率（改善漸進性能），但是事實上它同樣可以提高較低信噪比下的性能。
因此，級聯碼是由較好構造的短碼進一步構造性能更好的長碼（近隨機碼）的一種途徑。新一代高性能編碼如LDPC、Turbo碼等都是級聯碼的例子。
類型
1.常見的級聯結構
串列級聯和並行級聯兩類。Turbo碼是通過並行級聯來構造長碼的。
2.常見的級聯組合方式
卷積碼為內碼，RS碼為外碼。這主要是為了充分利用卷積碼可以進行最優的維特比解碼，而且可以用軟判決解碼。而RS碼又有較好的糾突發錯誤的能力。
內碼和外碼均採用卷積碼，特別是當內碼解碼可以輸出軟信息時，更為有效。
特點
級聯碼的特點如下所述。
需要指出的是，級聯碼雖然大大地提高了糾錯能力，但這個能力提高量中的大部分來源於編碼效率的降低。如果從Eb/N0的角度看，級聯的好處並不太大，但又一個好處是顯然的，即在信道質量稍好時（信噪比較大時），誤碼可以做到非常低，即漸進性能很好。
然而在信道質量較差時，新增的一層編解碼反而可能會使誤碼越糾越多。因此級聯碼存在明顯的門限效應。緩解門限效應的方法，即是疊代解碼。
