文档介绍：第九章差错控制编码
主要内容:
纠错编码的原理
线性分组码
循环码
重点:
检错、纠错的概念
分组码的结构
汉明码
循环码
引言
纠错编码的原理
常用的简单编码
线性分组码
循环码
引言
检错重发法
差错控制的方法
编码的目的:提高信号抗加性干扰的能力
干扰种类: 加性克服方法:差错控制编码
加性干扰的特征:
突发信道:出现错码成串集中。
混合信道:前两者中和。
乘性克服方法:均衡器
随机信道:出现错码是随机的,相互间统计独立。(白噪声)
反馈校验法
前向纠错方法
定义
误码率标准
速率( b/s )
线路类别
误码率标准
300
电话交换线
专用线
≤10- 4
≤510- 5
600
电话交换线
专用线
≤10- 3
≤510- 5
1200
电话交换线
专用线
≤10- 5
≤510- 5
≥2400
专用线
≤10- 5
CCITT 建议的误码率标准
检错重发法:在接收端检测出错码时,通知发端重发信号,直到接收正确为止。此方法只能判断是否有错码,不能判断具体的错码位置。所以,只能检错不能纠错,且需要双向通道。
前向纠错方法:在收端检测出错码时,可以确定错码的位置,并予纠正。此方法只需要单向通道。实时性好,但设备复杂。
反馈校验法:接收端将收到的信号原封不动的发回发端,由发端将其与原发信号相比较,如果有错则重发。这种方法需双向通道,效率低,但设备简单。
在信息码序列中加监督码元(也称纠错码)
自动请求重发系统(ARQ)
差错控制编码的原理:
不同的编码方法,有不同的检错或纠错能力,监督码元越多,检、纠错能力越强。
由于信息码元是随机序列,收端无法预知信号状态,因而无法判别接收码是否有错。增加了监督码元之后,监督码和信息码之间存在一种逻辑关系,因此,收端可以利用这种逻辑关系发现或纠正存在的错码。
自动请求重发系统(ARQ)
工作过程:
3)重发控制器收到重发命令时,控制输入缓冲储存器重发一次当前码组,否则发送后一码组。
2)收端解码器检测出错码时由指令发生器产生重发命令传给发端,同时发出删除命令,删除输出缓冲器内容。
1)收发正常时,重发控制与指令发生器不工作。
重发控制
信
源
双
向
通
道
指令发生器
解码器
输出缓存器
收
信
者
错误时删除
编码
输入缓存器
优点:1)监督码少,占总码的( 20% )
2)对各种信道有一定的适应能力。
3)成本及复杂性低。
缺点:1)需要双向通道
2)干扰大时系统可能处于重发循环中,效率降低
3)实时性差
纠错编码的基本原理
分组码的概念
分组码参数
例:天气预报
分组码的概念
特征:分组码中的监督码元仅监督本码组中的信息码元。
分组码定义:将信息码分组,为每组信息码后附加若干监督码元形成的码集合。
分组码检错、纠错能力的体现
信源
发送信息码
晴
0 0
云
0 1
阴
1 0
雨
1 1
接收信息码
判别
0 1
云
10
阴
0 0
晴
1 0
阴
结论:虽然接收码组有错,但接收端无法识别。
讨论
信源
发送信息码
监督码
晴
0 0
0
云
0 1
1
阴
1 0
1
雨
1 1
0
接收码组
判别
001、010、100
010、001、111
100、111、001
111、100、010
建立分组码 A
错 1 位
接收码组
判别
011、110、101
云、雨、阴
000、101、110
晴、阴、雨
110、000、011
雨、晴、云
101、000、011
阴、晴、云
错 2 位
结论:只能检测出 1 位错码,但不能纠正。
禁用码组:非信息码组
许用码组:有效信息码组