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差错控制编码技术
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差错控制编码的基本概念
1. 差错控制的工作方式
按照噪声或干扰的变化规律，可把信道分为三类：随机信道、突发信道和混合信道。恒参高斯白噪声信道是典型的随机信道，其中差错的出现是随机的，而且错误之间是统计独立的。具有脉冲干扰的信道是典型的突发信道，错误是成串成群出现的，即在短时间内出现大量错误。
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差错控制的基本工作方式有4种：前向纠错、检错重发、混合纠错和反馈校验。
（1） 前向纠错方式
前向纠错方式记作FEC。发端发送能够纠正错误的码，收端收到信码后自动地纠正传输中的错误。其特点是单向传输，实时性好，但译码设备较复杂。
（2） 检错重发方式
检错重发方式又称自动请求重传方式，记作ARQ。
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（3） 混合纠错方式
混合纠错方式记作HEC，是FEC和ARQ方式的结合。
（4） 信息反馈方式
信息反馈方式记作IF，信息反馈是收端将接收的消息原封不动地送回发端，由发端将反馈信息和原发送信息进行比较，发现错误进行重发，其优点是方法和设备简单，无需纠（检）错编译系统。
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2. 差错控制编码的分类
（1） 按照差错控制编码的用途不同可分为检错码、纠错码和纠删码。
（2） 按照信息码元和监督码元之间的函数关系可分为线性码和非线性码。
（3） 按照对信息元处理方式的不同可分为分组码和卷积码。
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（4） 按照码组中信息码元在编码前后是否相同可分为系统码和非系统码。
（5） 按照纠（检）错误的类型可分为纠（检）随机错误码、纠（检）突发错误码和既能纠（检）随机错误同时又能纠（检）突发错误码。
（6） 按照每个码元的取值可分为二进码和多进码。
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3. 差错控制编码的基本原理
差错编码的基本思想是在被传输信息中增加一些冗余码，利用附加码元和信息码元之间的约束关系加以校验，以检测和纠正错误，增加冗余码的个数可增加纠检错能力。
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（1） 码长、码重、码距
编码码组的码元总位数称为码组的长度，简称码长。
码组中，“1”码元的数目称为码组的重量，简称码重。
两个等长码组之间对应位上码元不同的数目称为这两个码组的距离，简称码距。
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（2） 检错和纠错能力
① 检测e个随机错误，则要求最小码距d0≥e+1；
② 纠正t个随机错误，则要求最小码距d0≥2t+1；
③ 纠正t个同时检测e（e＞t）个随机错误，则要求最小码距d0≥t+e+1。
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（3） 编码效率
用差错控制编码提高通信系统的的可靠性，是以降低有效性为代价换来的。定义编码效率R来衡量有效性：
R=k/n
其中，k是信息元的个数，n为码长。
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