数字通信技术第3章 数字频带传输系统的分析与测试2改ppt课件.ppt

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1、数字通信技术第3版主编1　差错控制编码的基本概念1.差错控制编码的原理2.信道类型3.错误图样4.信息码元与监督码元5.许用码组与禁用码组6.码重与码距差错控制编码的原理由于实际信道存在噪声和干扰，使发送的码字与信道传输后所接收的码字之间存在差异，称这种差异为差错。为了降低差错，提高系统传输可靠性，需要对信号进行信道编码，也称为差错控制编码。因而差错控制编码实际是一种信号处理技术，其基本思路是根据一定的规律在待发送的信息码中加入一些多余的码元，以保证传输过程的可靠性。主要任务就是构造出以最小多余度代价换取最大抗干扰性能的码。2　差错

2、控制方式1.检错重发方式(ARQ)2.前向纠错方式(FEC)3.混合纠错方式(HEC)4.信息反馈系统(IRQ)检错重发方式(ARQ)图3-41应用ARQ方式纠错的通信系统1)编译码设备较简单；2)整个系统的纠错能力极强，能获得较低的误码率；检错重发方式(ARQ)3)由于检错码的检错能力与信道干扰的变化基本无关，因此该系统的适应性很强，尤其适用于短波、有线等干扰情况特别复杂的信道中。1)必须有反馈信道；2)一般适用于一个用户对一个用户(点对点)的通信，不适用于同播;3)要求信源必须可控，控制电路比较复杂；4)传送消息的连贯性和实时性较

3、差，故一般不适用于实时通信(像电话通信)。前向纠错方式(FEC)图3-42利用FEC进行差错控制的通信系统混合纠错方式(HEC)混合纠错方式是发送端发送的码不仅能够检测出错误，而且还具有一定的纠错能力。接收端收到码序列之后，首先检验错误情况，如果在纠错码的纠错能力以内，则自动纠正错误。如果错误很多，超过了该码的纠错能力，则接收端通过反馈信道发回重传请求，要求发送端重新传送出现错误的消息。这种方式在一定程度上避免了FEC方式需要复杂译码设备和ARQ方式信息连贯性差的缺点，在实时性和译码复杂性方面是前向纠错和检错重发方式的折中。它能使整个

4、通信系统的误码率达到很低，近年来在许多实用系统中，特别是卫星通信中得到较广泛的应用。信息反馈系统(IRQ)图3-42差错控制的基本方式3　差错控制编码的分类1)按照信道编码的不同功能，可以将它分为检错码和纠错码。2)按照信息码元和监督码元之间的检验关系，可以将它分为线性和非线性码。3)按照信息码元和监督码元之间的约束方式不同，可以将它分为分组码和卷积码。4)按照信息码元在编码后是否保持原来的形式，可以将它分为系统码和非系统码。5)按照纠正错误的类型不同，可以将它分为纠正随机错误码和纠正突发错误码。6)按照信道编码所采用的数学方法不同

5、，可以将它分为代数码、几何码和算术码。4　检错和纠错的基本原理纠错码码之所以具有检错和纠错能力，是因为在信息码元之外附加了监督码元，监督码元的作用是用来监督信息码元在传输中有无差错，对用户来说是多余的，但它提高传输的有效性。3.2.2　几种常用的检错码1.奇偶校验码2.行列监督码3.恒比码4.反正码1　奇偶校验码奇偶校验码是一种检错码。其编码方法是首先将要传送的信息码分组，然后在每个信息码组后附加一位监督码(取“0”或“1”)。对于奇校验，是在加入监督码后使每组代码中“1”的个数为奇数个；而对于偶校验，是在加入监督码后使每组代码中“1

6、”的个数为偶数个。接收端译码时，按同样的规律检查，如发现码组中“1”的个数不相符就说明产生了差错，但不能确定差错的具体位置。例如，信源发送码字01101001，采用奇校验，故在码字后面加监督码“1”，变成新的码组011010011〖BF〗(“1”的个数为奇数个)〖BFQ〗，信宿接收到码组后判断其中1的个数是奇数还是偶数，若为偶数，则可以判断该码组传输过程中出错。2　行列监督码表3-3行列监督码3　恒比码表3-4我国电报通信中采用的3∶2恒比码4　正反码表3-5(10，5)正反码的判决及纠正3.2.3线性分组码线性分组码的基本概念1.

7、线性分组码的构成2.线性分组码的生成矩阵和一致监督矩阵3.线性分组码的特点线性分组码的构成表3-6(7，3)分组码编码表表3-7(7，3)线性分组码的检纠错方法线性分组码的生成矩阵和一致监督矩阵表3-8不同生成矩阵得到的分组码线性分组码的特点(1)封闭性　线性分组码的任意两个许用码字的对应位进行模2加，其结果仍是许用码字中的一个。(2)循环性　线性分组码中任意一个码字的每一次循环移位，得到的都是许用码字中的一个。2　汉明码汉明码是1950年由汉明提出的一种能纠正单个错误的线性分组码。它不仅性能好，而且编译码电路非常简单，易于工程实现，

8、因此，是工程中常用的一种纠错码。循环码概述1.循环码的基本概念2.循环码的码多项式3.循环码的生成多项式3.2.4　循环码循环码的基本概念表3-9(7,3)循环码循环码的码多项式表3-10(7，3)循环码的循环左移移位表