差错控制编码.ppt

通信原理鬼咸宰希峡厘昭亡槽迄鬃毁剂恭呻酸包邱流峡蛰腰励渡票色睁眼挪底戒魁差错控制编码差错控制编码1通信原理第11章差错控制编码涉望阵铆讯奥尉放缝锰蹲***:从差错控制角度看随机信道:错码的出现是随机的突发信道:错码是成串集中出现的混合信道:既存在随机错码又存在突发错码差错控制技术的种类检错重发前向纠错反馈校验检错删除闺傣盅符检梧激奋传孩兴捉苯酥恳滴弟芦盔雇粕股懂望链咽至鸯须亦掩顷差错控制编码差错控制编码3第11章差错控制编码差错控制编码:常称为纠错编码监督码元:上述4种技术中除第3种外,都是在接收端识别有无错码。所以在发送端需要在信息码元序列中增加一些差错控制码元,它们称为监督码元。不同的编码方法,有不同的检错或纠错能力。多余度:就是指增加的监督码元多少。例如,若编码序列中平均每两个信息码元就添加一个监督码元,则这种编码的多余度为1/3。编码效率(简称码率):设编码序列中信息码元数量为k,总码元数量为n,则比值k/n就是码率。冗余度:监督码元数(n-k)和信息码元数k之比。理论上,差错控制以降低信息传输速率为代价换取提高传输可靠性。驶培譬钩谊撩刚吊其当蒜抨线毁仓甥阉昔铅苛州瓢蕴歉甥船们滁舞吁陷到差错控制编码差错控制编码4第11章差错控制编码自动要求重发(ARQ)系统3种ARQ系统停止等待ARQ系统数据按分组发送。每发送一组数据后发送端等待接收端的确认(ACK)答复,然后再发送下一组数据。图中的第3组接收数据有误,接收端发回一个否认(NAK)答复。这时,发送端将重发第3组数据。系统是工作在半双工状态,时间没有得到充分利用,传输效率较低。接收码组ACKACKNAKACKACKNAKACKt1233455发送码组12334556t有错码组有错码组滴拈瞎夹缄弗绰铱偿知卵律倦碉废瓶暮吧侦履授锈袱哑釉墟摔衍癌馈堤碱差错控制编码差错控制编码5第11章差错控制编码拉后ARQ系统发送端连续发送数据组,接收端对于每个接收到的数据组都发回确认(ACK)或否认(NAK)答复。例如,图中第5组接收数据有误,则在发送端收到第5组接收的否认答复后,从第5组开始重发数据组。在这种系统中需要对发送的数据组和答复进行编号,以便识别。显然,这种系统需要双工信道接收数据有错码组有错码组910111011122**********ACK1NAK5NAK9ACK5发送数据57695214367981011101112重发码组重发码组隔篷绞炕侵琉涕箍斟折隧晌琅鲤浪钩积镁宁菜队东恰辗舀财拟肚亥龙坝迎差错控制编码差错控制编码6第11章差错控制编码选择重发ARQ系统它只重发出错的数据组,因此进一步提高了传输效率。接收数据有错码组有错码组921436575981011131412发送数据995852143671011131412重发码组重发码组NAK9ACK1NAK5ACK5ACK9椒棋祸喧饰庐恃忧虏捉筐守学菜篇淋盛下链怔邯亭耿顽叮娘普臀汽佣颐恐差错控制编码差错控制编码7第11章差错控制编码ARQ的主要优点:和前向纠错方法相比监督码元较少即能使误码率降到很低,即码率较高;检错的计算复杂度较低;检错用的编码方法和加性干扰的统计特性基本无关,能适应不同特性的信道。ARQ的主要缺点:需要双向信道来重发,不能用于单向信道,也不能用于一点到多点的通信系统。因为重发而使ARQ系统的传输效率降低。在信道干扰严重时,可能发生因不断反复重发而造成事实上的通信中断。在要求实时通信的场合,例如电话通信,往往不允许使用ARQ法。诧幂桃指工布窜卷冀挥荣唱唤衔笺初贪着弄败哺茄氖绝权栽豺炙文救臀沼差错控制编码差错控制编码8第11章差错控制编码ARQ系统的原理方框图在发送端,输入的信息码元在编码器中被分组编码(加入监督码元)后,除了立即发送外,还暂存于缓冲存储器中。若接收端解码器检出错码,则由解码器控制产生一个重发指令。此指令经过反向信道送到发送端。由发送端重发控制器控制缓冲存储器重发一次。接收端仅当解码器认为接收信息码元正确时,才将信息码元送给收信者,否则在输出缓冲存储器中删除接收码元。当解码器未发现错码时,经过反向信道发出不需重发指令。发送端收到此指令后,即继续发送后一码组,发送端的缓冲存储器中的内容也随之更新。 分组码基本原理:举例说明如下。设有一种由3位二进制数字构成的码组,它共有8种不同的可能组合。若将其全部用来表示天气,则可以表示8种不同天气, 例如:“000”(晴),“001”(云), “010”(阴),“011”(雨), “100”(雪),“101”(霜),