第11章 差错控制编码

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1、第11章差错控制编码11.1概述11.2纠错编码的基本原理11.3纠错编码的性能11.4常用的简单编码11.5线性分组码11.6循环码1信源编码：将模拟信息源的输出转化为数字信号，即A/D转换。信源编码目的：提高通信有效性，减少原消息的冗余度。11.1概述有效性——信源编码可靠性——信道编码211.1概述数字信号在传输过程中受到干扰的影响，使信号波形变坏，发生误码，可以采用一些方法解决。差错出现原因外界噪声传输中码间串扰3解决方法合理地设计基带信号，选择调制、解调方式，采用均衡技术，发送功率等因素，使误比特率降低。差错控制措施。41、误码类型随机

2、误码突发误码错码出现是随机的、错码之间统计独立。由随机噪声引起存在随机误码的信道称为随机信道／无记忆信道差错在短时间成串出现，而在其间又存在较长的无差错区间，且差错之间相关例如：脉冲噪声，存储系统中磁带的缺陷或读写头接触不良引起，再例如用手机过涵洞，且无发射天线存在这种差错的信道称为突发信道／有记忆信道11.1概述52、差错控制方法检错重发（ARQ）停发等候重发返回重发选择重发前向纠错（FEC）反馈校验（IRQ）混合方式（HEC）11.1概述6（1）检错重发法（ARQ）AutomaticRepeatreQuest收端在接收到的信码中发现错码时，就

3、通知发端重发，直到正确接收为止。例如奇偶校验。检错重发方式只用于检测误码，能够在接收单元中发现错误，但不一定知道该错误码的具体位置。需具备双向信道。11.1概述7发收能够发现错误的码图1（a)检错重发（ARQ)应答信号图1（b)检错重发（ARQ)信源编码器和缓冲存储器重发控制双向信道解码器指令产生器输出缓冲存储器收信者正确时输出错误时删除判断有无错误8①停止等待ARQ2发送端：接收端：133123ACKACKNAK发现错误TITw停顿时间图2停止等待ARQ系统11.1概述9发端在Tw时间内送出一个码组；收端收到后检查。如果未发现错误，则发回一个认

4、可信号（ACK）给发送端，发送端收到ACK信号再发下一个码组若检测到错误，则发回一个否认信号（NAK），发送端收到NAK信号后重发前一码组，并再次等候ACK信号或NAK信号发送两个码组之间有停顿时间TI，影响了传输效率11.1概述10②拉后ARQ其发送端不停地送出一个个连续码组，不再等候收端返回的ACK信号一旦收端发现错误并返回NAK信号，则发端从下一码组开始重发前面的N个码组N的大小取决于信号传递及处理所带来的延时11.1概述11发送端：接收端：1234562341234562345678956789发现错误NAK从码组2开始重发图拉后ARQ系

5、统11.1概述12③选择重发ARQ也是连续不断地发送码组，收端检测到错误后发回NAK信号。与拉回重发不同的是，发端并不重发错误码组后的所有码组，而只重发有错的那个码组11.1概述13发送端：接收端：12345627812345627899发现错误NAK重发码组2图选择重发11.1概述14三者比较选择重发ARQ传输效率最高，但成本最贵：控制机制复杂，发端和收端都要有数据缓冲器；拉后ARQ、选择重发ARQ需要全双工数据链路，而停止等候ARQ只要求半双工的数据链路。11.1概述15（2）前向纠错法（FEC）ForwardErrorCorrection发

6、收能够纠正错误的码图5前向纠错（FEC)信源编码器单向信道纠错译码器输出缓冲存储器收信者+11.1概述16发送端将信息序列编码成能够纠正错误的码，接收端根据编码规则进行检查，如果有错自动纠正不需要反馈信道，特别适合只能提供单向信道场合自动纠错，不要求检错重发，延时小，实时性好纠错码必须与信道的错误特性密切配合若纠错较多，则编、译码设备复杂，传输效率低11.1概述17（3）信息反馈校验法（IRQ）InformationRepeatreQuest接收端将接收到的信码原封不动地转发回发端，并与原发送信码相比较，若发现错误，发端再重发。数据信息发收图6信

7、息反馈法数据信息11.1概述18收端把收到的数据序列全部经反向信道送回发端，发端比较发出和送回的数据序列，从而发现有否错误，如果有错误，发端将数据序列再次传送，直到发端没有发现错误。不需要纠错、检错的编、译码器，设备简单。需要和正向信道相同的反向信道，实时性差发端需要一定容量的存储器以存储发送码组仅适应于传输速率较低，信道差错率较低，具有双向传输线路及控制简单的系统11.1概述19（4）混合纠错检错（HEC）HybridErrorCorrectionFEC与ARQ的结合发端发出同时具有检错和纠错能力的码，收端收到后，检查错误情况：如果错误在纠错能

8、力之内，则自动纠正；若超出纠错能力，但在检错能力之内，则经反向信道要求重发。在实时性和译码复杂性方面是FEC和ARQ的折衷。11.1概述