通信原理差错控制编码.ppt

§7-1概述信源编码:为了提高数字信号的有效性而采取的编码,又称有效性编码;信道编码:为了提高数字通信的可靠性而采取的编码,又称可靠性编码、抗干扰编码、纠错编码或差错控制编码。信道编码原理:在原始数字信号中加入带有规律性的码元,信道译码器利用这些规律性来鉴别是否发生错误,或进行错误纠正。3§7-1概述编码的本质:增加冗余度,牺牲有效性以提高可靠性。编码的方法:对原信息进行变换,加入附加信息(即监督码)。例:(4,1)重复码 0:0000 1:11114随机错误:零星分布的错误突发错误:集中出现的错误突发信道:以突发错误为主随机信道:以随机错误为主混合信道:两种错误均较明显对错误的处理方式:检错、纠错、纠检结合一、差错及信道分类5发端收端前向纠错FEC纠错码发端收端检错重发ARQ(AutomaticRepeatreQuest)检错码确认信号ACK发端收端信息反馈IF信息信号信息信号发端收端混合纠错HEC检错和纠错码确认信号ACK二、差错控制的基本工作方式6§7-2纠错编码的基本原理用两位编码可表示4种天气:信息位晴00云01阴10雨11监督位0110增加1位监督位,则可检测1位错误。3位编码共有8个码组,上述4种为许用码组(合法码组),其它4种为禁用码组。7(1)码长、码重和码距码长n:码组(码字)中码元的数目。码重w:码组中非0码元的数目。码距d:两个等长码组之间对应位不同的数目称为这两个码组的的汉明距离,简称码距。例如码组C1=11010,则码长n=5,码重w=3;C1=11010与码组C2=10100之间的距离为d=3。两个二进制码组模二相加得到的新码组的重量就是这两个码组之间的距离。(检)错能力与d0的关系最小码距d0:所有码组之间的最小码距,决定码的纠检错能力。(1)检测e个随机错误:(2)纠正t个随机错误:(3)纠正t个同时检测e(>t)个随机错误:ABd0e..A’ABd0tt..A’B’d0ABet..A’B’(检)错能力与d0的关系以(n,1)重复码为例:A、B两种消息用“1”、“0”表示,编为(2,1)重复码为“11”及“00”d0为2,可检测1位错编为(3,1)重复码为“111”及“000”d0为3,用于检错时,可检出2位错用于纠错时,根据最大似然准则,可纠正1位错编为(4,1)重复码为“1111”及“0000”d0为4,用于检错时,可检出3位错用于纠错时,可纠正1位错的同时检出2位错10