数字通信中抗干扰编码技术.ppt

电子系统抗干扰 理论与技术
数字通信中的抗干扰编码
差错控制技术
11/4/2018
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数字通信中的抗干扰编码
抗干扰编码的基本原理
差错控制方式
奇偶校验码与校验和
循环码:
编译码原理
检错与纠错能力
编译码算法
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抗干扰编码的基本原理
定义:
采用可靠、有效的编码以发现或纠正数字信号在传输过程中由于噪声干扰而造成的错码,称为抗干扰编码,又称信道编码。
实现方法:
对信源编码得到的信息序列,按照某种规律,添加一定的校验码元,构成一个具有抗干扰能力的码字。添加校验码元的规律或规则不同,形成不同的编码方法。
常用的编码方法
奇偶校验、校验和、循环冗余校验(CRC)。
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信道编码的实现
对于长度为k的信息码元序列,按一定规律加入r=n-k位监督码元,组成长度为n的码字,记作(n,k)码。
若r位校验码只与本码字中的k位信息位相关,称为分组码
若r位校验码不仅与本码字中的k位信息位相关,还与前面若干个码字的信息元相关,称为卷积码
(n,k)码可能出现的码字为 2k 种
长度为n的码元可能出现 2n 种
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信道译码
信道译码:
接收端收到一个码字后,判断它是否发端发来的码字,是哪个码字。
采用最大似然译码:
将接收到的码字与信道编码时可能输出的2k 个码字比较,将其中最相似的码字作为正确的接收码字。
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码距与最小码距
两个长度相同的码字之间对应码位上不相同的码元的数目,称为这两个码字之间的距离,简称码距。
在一种码的所有码字集合中,任意两个码字之间的最小距离,称为这个码字集合的最小码距,记为dmin。
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最大似然译码的实现
计算收到的码字与发端可能发送码字之间的码距,与哪个码字的码距最小,则判断接收码字就是这个发送码字。
最小码距dmin与检错能力与纠错能力的关系:
t ——能纠正的错误个数
l ——能检出的错误个数
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对抗干扰编码的要求
编码效率:对于(n,k)码,编码效率为:
编码性能(较好的检错与纠错能力)
编码易于实现
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差错控制方式
循环传送检错
前向纠错
自动要求重传
返送重传
混合纠错
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差错控制方式
循环传送检错
同一信息源的信息周期性地循环传送
发送端将有关的信息进行抗干扰编码后,发送出去。接收端经检错译码器判断有无错误,无错则数码可用,有错则丢弃不用。
传送方式简单,较易实现。
前向纠错(FEC)
发送端进行信息的纠错编码,并发送,接收端对其进行纠错译码
优点:不需反馈
缺点:译码器较复杂
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