现代通信原理课件.ppt

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1、第12章差错控制编码内容简介：12.1引言12.2纠错编码的原理12.3常用的简单编码12.4线性分组码12.5循环码主要内容：1.基本概念：码重,码距,检错能力,纠错能力2.常用编码3.线性分组码4.循环码回放信道解调信源编码加密调制解密译码信宿噪声同步系统信源编码信道编码误差控制ASKFSKPSKDPSK数字通信的组成A/D数据压缩在通信过程中，会受到各种外来干扰，如脉冲干扰，随机噪声干扰，人为干扰及通信线路传输性能的限制都将使信号失真。由于以上原因，引起数据信息序列产生错误，称之为差错。实际信道中，上述两种错误常同时存在。随

2、机性错误：前后出错位之间无一定关系，随机、离散出现。突发性错误：差错成串出现，且有一定相关性。差错的两大类型：合理的设计基带信号时域/频域均衡都能有效的提高传输可靠性。发射功率的提高12.1引言数字通信中的编码分为：信道编码：信源编码：为提高信号传输的有效性而采取的措施。为提高信号传输的可靠性而采取的措施。亦称差错控制编码。在发送端利用信道编码器在数据信息中增加一些监督信息，使不带规律性或规律性不强的原始数字信号变为带规律性或加强了规律性的数字信号，信道译码器则利用这些规律性来鉴别是否发生错误，或进行错误纠正。差错控制1、差错控制方

3、法（1）前向纠错法FEC所发码具有纠错能力，收端接收后自动纠错，无需反向信道。实时性好，但译码设备复杂，传输效率↓。信源FEC编码信道FEC译码信宿（2）信息反馈法IF信息信号信息信号发端收端方法和设备简单，无需纠检错编译系统。但需要双向信道，传输效率↓、实时性差。(3)检错重发法ARQ所发码具有检错能力，收端接收后判决是否出错，通过反向信道发送判决结果，发端据此决定是否重发。译码设备简单，对突发错误有效，要求有反馈信道。信源编码器正向信道译码器信宿缓存器重发控制器反向信道重发判决器工作过程：发送——检测——回复——重发或发送新的数

4、据①停止等待方式3221221ACKACKNAK发送端接收端ARQ的三种实现方式：特点：半双工工作，简单，要求的缓存量小，但等待时间较长，传输效率↓②连续重发方式6543254321065432543210ACK0ACK1NAK2ACK2ACK3退N步方式：从出错帧开始重发例N=4优缺点：传输效率↑，但重发的N帧中，大部分为正确，所以仍有浪费。发端缓存必须可存N帧。2987654321029876543210ACK0ACK1NAK2ACK3ACK4ACK5ACK2ACK6只对出错信息重发，因此传输效率大大提高。但收发两端都要有足够的

5、存储空间。③选择重发方式反馈信道ARQFEC编码器正向信道FEC译码器ARQ编码既有纠错能力也有检错能力，收端收到信息码组后在收端进行检测。在纠错范围内：纠正；超出范围：通过ARQ方式进行重发。(4)混合方式（1）根据各码组信息码和监督码的关系分：线性码，非线性码根据监督码元是否仅与本组信息元有关分组码，卷积码（2）根据纠错码组中信息元是否隐蔽分：系统码，非系统码（3）根据码的用途分：检错码，纠错码（4）根据码元的取值：二进制码，多进制码（5）根据构造编码的数学方法：代数码，几何码，算术码（6）2、纠错码的分类12.2纠错编码的基本

6、原理1、几个术语本课程主要讨论纠随机错误的二进制线性分组码。码长：码组中码元的数目，常用n表示；码距：两等长码字C1、C2对应位上取值不同的数目，又称为汉明(Hamming)距离，记为d(c1,c2)。码重：码组中非零码元的数目，记为W；最小码距：在分组码(n,k)中，任意两个码字之间汉明距离的最小值，记为dmin。码距的大小关系到编码的纠检错能力。例：10011w=301101d=4n=3时，码距的几何说明：（a2a1a0）a2a1a0（110）（011）d=2110011（111）（000）d=3000111A、B两消息，可用一

7、位二进制数表示，A=1、B=0出错时无法判定。例增加一个监督位，取11→A、00→B,若收到01或10时，可知发生了错误，但不能纠正错误。再增加一个监督位，取111→A、000→B,如一位错：B→001A→110；若两位错011,110则只能发现不能纠错因此这种（3.1）码，能纠正一个错，发现两个错。但是(3.1)码中，数据位仅为1位，监督位为两位，传输效率↓↓可以看出：差错控制是以牺牲传输效率为代价而换取了传输质量的提高的。纠检错能力与加入的监督元数目成正比。2、纠错或检错的原理分组码的三个参数码长n，信息位k，最小距离d0

8、，用符号(n,k,d0)表示k个信息元an-1an-2……arar-1……a0r个监督元码长：n=k+rR=k/n为编码效率，d0一定(纠错能力一定)时，k/n大，效率高。对被传输的信息序列分组，每组为k个信息元，对每组按某种关系附加