第六章差错控制ppt课件.ppt

《第六章差错控制ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第六章差错控制差错控制主要涉及3个方面的问题：纠错编码的理论和实现；差错控制的方式；信道差错分布的统计特性及其数学模型。在信号传输中，由于受到干扰、噪声等原因产生码型畸变，接收方不能正确辨识信号和恢复信息，产生错误是不可避免的。差错控制就是采用可靠、有效的编码以减少计算机通信系统中传输差错的方法，其目的的是提高传输质量。要想根本解决传输差错问题，降低误码率，提高传输质量，就要改善传输信道的电气特性，使误码率达到要求。但出于经济和技术条件限制，这方面的努力效果不佳。在实际通信系统中，一般采用合适的数据编码和各种差错控制方式来确保传输信息的正确性。在差错控制技

2、术中，对消息数据进行可靠有效的编码是检测错误和纠正错误的基础，而采用适当的差错控制方式，又是提高信息传输效率的重要途径之一。第六章差错控制6.1纠错检错编码原理6.2常用的校验编码方式6.3差错控制方法6.4ARQ的各种类型6.5信道的差错特性6.1纠错检错编码原理一、差错类型单位错：在给定的数据单元中只改变一个位，它是一种孤立的差错状态，不影响邻近的其他位。单位错是由热噪声等随机噪声引起的，也称为随机差错或独立差错。突发错：是指几乎是连续发生的一串错，出错的串长度称为突发长度B。长度为B的突发错是指连续B位中的第1个和最后一个位错，中间任意两个相邻错误位

3、之间的正确位数小于规定的标准。突发错的差错之间有相关性，差错是密集、成片出现的。二、校验码的分类数据校验码是一种能发现某些错误或能够纠正本身某些错误的数据编码方法，也称抗干扰码。校验码采用冗余编码方法，在所要传送的数据序列中，按一定的规则加入一些新的码元(称为校验位或监督位)，使这些多余码元与数据码元之间建二、校验码的分类立某种相关关系。接收端接收到校验码后，按编码规则进行译码，如不符合编码规则，就判定为出错，并采取某种纠正措施。校验码有不同的分类方式，主要有以下几种。1、检错码和纠错码检错码：只能检错，不能纠错；纠错码：不但能发现错误，而且能够改正错误；

4、一般来讲，在校验码中，监督位所占比例越大，纠、检错的能力就越大。校验码是以降低传输效率为代价而提高通信传输可靠性的。通常用编码效率来衡量编码的冗余度。编码效率是数据位数与整个校验码的位数之比。2、分组码和卷积码(根据数据位和监督位的生成约束关系)分组码：对要传送的信息数据按适当的位数进行分组，编码时附加的监督位仅仅由本组内的信息代码决定，如图6-1所示。2、分组码和卷积码码组也称为帧或包，码组中的监督位称为块校验序列(BCS)或帧校验序列(FCS)。卷积码：也是分组的、但它的监督位不仅与本组的信息有关，而且还与前若干组的信息有关。卷积码的纠错能力强、既可纠

5、正随机差错，又可纠正突发差错。卷积码的译码算法比较复杂，不过都有现成的编译码器芯片。3、线性码和非线性码线性码：指数据位与监督位之间的关系为线性关系，即满足一组线性方程式；非线性码：数据位与监督位之间是非线性关系。数据链路层码组就是帧，其上就是包4、系统码和非系统码系统码：编码中数据位的形式与原来一致的编码，例如数据位码元在前，监督位码元在后的编码；非系统码：数据位在编码中的位置与原来不一致的编码，例如监督位码元分布在数据位码元中的编码就是非系统编码；三、编码的纠检错能力1、码重、码组距和码距码重(码组的重量):在校验码中，码组中非零码元的个数称为码重。两

6、个码组之间的距离就是两个码组中对应位之间不相同的个数；码距：该编码全部码组内两两之间距离的最小值；2、码距d与检错或纠错能力的关系2、码距与检错或纠错能力的关系合法码组可能的合法码组纠错一般采用最大似然规则，即非法码组离哪个合法码组最近，就把该非法码组纠正为那个合法码组。出错位不超过e个出错位不超过t个出错位不超过e个3、接收方可能接收的码组接收方接收了一个码组后，会有3种情况发生：码组在传输过程中无差错发生；码组在传输过程中有差错发生，所发生的差错被接收方检测出。当合法码组出错位不等于码距或其整数倍数时，就变成了非法码组，这时接收方就可以根据编码规则发现

7、错误；码组在传输过程中有差错发生，但接收方未能检测出来；当合法码组的出错位数正好等于码距d或其倍数时，该合法码组就有可能变成另外一个合法码组，这时接收方就无法检测出来。上述3种情况的发生概率与校验码的码距直接相关，也与差错控制方法有关。例如d=3，使用检错差错控制方法可以检出2位错；如果使用纠错差错控制方法可以纠正1位错误，如果这个时候发生两位错，经过纠错得到的码就是错误码。6.2常用的校验编码方式一、奇偶校验码奇偶校验码的码距为2，无纠错能力，但对所有的奇数位出错都能检测出来，核验电路也比较简单。偶校验(even)；奇校验(odd)；传号校验(mark)

8、，校验位始终为1；空号校验(space)，校验位始终为0；无校验(