15、光通信中的软判决前向纠错

光通信中的软判决前向纠错

1 引言

通信是指通过信道在两点之间传输信息的行为。它涵盖了各种常见的通信形式，例如，当消息以文本形式编码，调制显示屏上的光线或纸张上的油墨时，书籍就充当了信道。最终，信息得以从发送方传递到接收方。在日常生活中，对话也是一种通信方式，其中一方将消息编码为语言，通过声波调制并在空气中传播，到达另一方的耳朵后进行解码。

不过，许多应用依赖于电子设备进行通信。从形式上来说，通信系统可以分为四个要素：
- 发送器 ：根据某些信息创建消息的实体。
- 接收器 ：从消息中提取潜在信息的部分。
- 信道 ：将发送器产生的事件传播到接收器的介质。
- 代码 ：将信息与发送到接收器的事件相关联的一组规则，它可以是简单的映射规则，也可以是涉及纠错或加密的更复杂代码。

通信领域经历了重大变革，随着电磁波被用于传输信息，开启了电信时代。空气本身可作为信道，只需一个发送器和多个接收器，消息就能以光速快速传递。然而，该通信系统的发送器并非唯一能产生可被接收器检测到的电磁波的实体，多个源都会产生电磁波，它们在接收器处叠加，除发送信号外到达接收器的信号被称为“噪声”或“干扰”。

电信领域的又一重大进展是光通信的引入。在光通信中，同样利用电磁波传输信息，但与通过空气传输不同，它使用能够引导光线的光纤，避免光线产生或受到干扰。尽管光通信有诸多优势，但仍易受到各种损伤。其中一些可以通过在发送器和接收器中采用数字信号处理（DSP）算法进行补偿。然而，由于DSP补偿的局限性或损伤的性质，