《差错控制编码》ppt课件

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1、通信原理主讲教师：高渤gaobo@swu.edu.cn含弘光大继往开来学习内容概述1234纠错编码的性能纠错编码的基本原理5第十一章差错控制编码简单的实用编码5线性分组码卷积码77559低密度奇偶检验码6循环码8Turbo码10网格编码调制通信原理【第十一章差错控制编码】2电路与通信教研室高渤学习目标学习要点1、差错控制方式和编码分类；2、最小码距与纠检错能力；3、几种常用的简单编码；4、线性分组码的生成（G）、监督（H）和纠错（S）；5、循环码的生成多项式、生成矩阵、编码和译码；6、卷积码的矩阵、多项式和图形描述方法。通信原理【第十一章差错控制编码】3电路与通信教研室高渤学习目

2、标重点1、概念：差错控制的基本原理；码重、汉明距离、最小距离的概念和确定；纠检能力与之间的关系；汉明码的概念及其有关参数；卷积码的描述方法和约束度N的含义。2、计算：码率的计算；线性分组码的、编码、校正子和纠错；循环码编码和译码过程；给出卷积码编码器，能写出其输入和输出的关系；给定输入信码，得到输出卷积码序列。通信原理【第十一章差错控制编码】4电路与通信教研室高渤学习目标难点1、编码效率。2、汉明码。3、校验接收码组B是否出错的方法。4、多项式运算规则。通信原理【第十一章差错控制编码】5电路与通信教研室高渤学习内容概述1234纠错编码的性能纠错编码的基本原理5第十一章差错控制编

3、码简单的实用编码5线性分组码卷积码77559低密度奇偶检验码6循环码8Turbo码10网格编码调制通信原理【第十一章差错控制编码】6电路与通信教研室高渤一、信道分类从差错控制角度看，按加性干扰引起的错码分布规律的不同，信道可以分为三类：1、随机信道：错码的出现是随机的。2、突发信道：错码是成串集中出现的。3、混合信道：既存在随机错码又存在突发错码。第一节概述二、差错控制技术1、差错控制技术一般分为：检错重发、前向纠错、反馈校验、检错删除。通信原理【第十一章差错控制编码】7电路与通信教研室高渤2、差错控制编码：常称为纠错编码。第一节概述2）多余度：指增加的监督码元多少。例如，若编码序

4、列中平均每两个信息码元就添加一个监督码元，则这种编码的多余度为1/3。1）监督码元：除反馈校验外，都是在接收端识别有无错码。所以在发送端需要在信息码元序列中增加一些差错控制码元，称为监督码元。不同的编码方法，有不同的检错或纠错能力。通信原理【第十一章差错控制编码】8电路与通信教研室高渤4）冗余度：监督码元数（n-k）和信息码元数k之比（n-k）/k。第一节概述理论上，差错控制以降低信息传输速率为代价换取提高传输可靠性。3）编码效率（简称码率）：设编码序列中信息码元数量为k，总码元数量为n，则比值k/n就是码率。通信原理【第十一章差错控制编码】9电路与通信教研室高渤三、差错控制原理举

5、例——自动要求重发（ARQ）系统接收码组ACKACKNAKACKACKNAKACKt1233455发送码组12334556t有错码组有错码组第一节概述发送一组数据后发端等待收端的确认（ACK）答复，再发送下一组数据；若收到否认（NAK）答复，则重发。系统工作在半双工状态，时间没有得到充分利用，传输效率较低。1、停止等待ARQ系统通信原理【第十一章差错控制编码】10电路与通信教研室高渤2、拉后ARQ系统接收数据有错码组有错码组91011101112214365798576ACK1NAK5NAK9ACK5发送数据57695214367981011101112重发码组重发码组第一节概述发

6、送端连续发送数据组，接收端对于每个接收到的数据组都发回确认（ACK）或否认（NAK）答复。在这种系统中需要对发送的数据组和答复进行编号，以便识别。显然，这种系统需要双工信道。通信原理【第十一章差错控制编码】11电路与通信教研室高渤3、选择重发ARQ系统接收数据有错码组有错码组921436575981011131412发送数据995852143671011131412重发码组重发码组NAK9ACK1NAK5ACK5ACK9第一节概述只选择重发出错的数据组，因此进一步提高了传输效率。通信原理【第十一章差错控制编码】12电路与通信教研室高渤4、ARQ的主要优点（和前向纠错方法相比）：第一

7、节概述5、ARQ的主要缺点：3）检错用的编码方法和加性干扰的统计特性基本无关，能适应不同特性的信道。2）检错的计算复杂度较低；1）监督码元较少即能使误码率降到很低，即码率较高；2）因为重发而使ARQ系统的传输效率降低。1）需要双向信道来重发，也不能用于一点到多点的通信系统。3）在信道干扰严重时，可能反复重发造成事实上的通信中断。4）在要求实时通信的场合，往往不允许使用ARQ法。通信原理【第十一章差错控制编码】13电路与通信教研室高渤6、ARQ系统的原理方框图第一节概述