第9章 差错控制 课件

第9章 差错控制 差错控制编码的基本原理 9.1 几种简单的实用编码 9.2 线性分组码 9.3 循环码 9.4 点击此处结束放映 差错控制编码的性能分析 9.5 点击此处结束放映 9.1差错控制编码的基本原理 9.1.1基本概念 9.1.2差错控制方式 9.1.3差错控制编码的分类 9.1.4检错和纠错的基本原理 点击此处结束放映 9.1.1基本概念 信道中噪声和干扰的存在，会使传输信号产生失真，引起误差。通常把接收数据与发送数据不一致的现象称为传输差错，简称差错。 点击此处结束放映 为了提高信息传输的可靠性，通常在要传输的数据序列中加入一些冗余码元，它们虽不包含信息，但与信息码元有着某种制约关系，可以帮助人们发现或纠正在信息序列中出现的错误(也就是误码)，从而起到降低误码率、提高可靠性的作用。这些冗余码元被称为监督码元，又称校验码元。 点击此处结束放映 所谓的差错控制编码，是指在信息码元中按一定规则增加一些监督码元，并利用信息码元与监督码元间的关系来发现、纠正误码的方法。差错控制编码常称纠错编码。 点击此处结束放映 9.1.2差错控制方式 在差错控制系统中，常用的差错控制方式主要有3种：前向纠错(FEC)、检错重发(ARQ)和混合纠错(HEC)。 点击此处结束放映 9.1.3差错控制编码的分类 差错控制编码的方法很多，有不同的分类方法。 点击此处结束放映 按照信息码元和附加的监督码元之间的检验关系，可以分为线性码和非线性码。若信息码元与监督码元之间的关系为线性关系，即监督码元是信息码元的线性组合，则称为线性码。反之，若两者不存在线性关系，则称为非线性码。 点击此处结束放映 按照信息码元和监督码元之间的约束方式，可分为分组码和卷积码。在分组码中，编码前先把信息序列分为k位一组，然后用一定规则附加m位监督码元，形成n=k+m位的码组。监督码元仅与本码组的信息码元有关，而与其他码组的信息码元无关。但在卷积码中，码组中的监督码元 点击此处结束放映 不但与本组信息码元有关，而且与前面码组的信息码元也有约束关系，就像链条那样一环扣一环，所以卷积码又称连环码或链码。 点击此处结束放映 9.1.4检错和纠错的基本原理 从以上几种简单差错控制编码的实例可以看出，当采用不同的编码方法和形式时，检纠错的能力不同，由于差错编码的基本思想是在被传输的信息中附加一些监督码元而实现的，所以检错和纠错能力是用信息量的冗余度来换取的。 点击此处结束放映 9.2几种简单的实用编码 9.2.1奇偶监督码 9.2.2二维奇偶监督码(方阵码) 9.2.3恒比码 9.2.4正反码 点击此处结束放映 9.2.1奇偶监督码 奇偶监督码分为奇数监督码和偶数监督码两种，两者的原理相同。 点击此处结束放映 9.2.2二维奇偶监督码(方阵码) 1.二维奇偶监督码的构成 2.二维奇偶监督码的性能 点击此处结束放映 9.2.3恒比码 在恒比码中，每个码组均含有相同数目的“1”(和“0”)。由于“1”的数目与“0”的数目之比保持恒定，故称恒比码。 点击此处结束放映 9.2.4正反码 正反码是一种简单的能够纠正错码的编码。其中，监督位与信息位的数目相同，且监督码元与信息码元相同或者相反，相同或相反由信息码中“1”的个数而定。 点击此处结束放映 9.3线性分组码 9.3.1线性分组码的原理 9.3.2线性分组码举例 点击此处结束放映 9.4循环码 9.4.1循环码的特点及表达 9.4.2循环码的编码和译码 点击此处结束放映 9.5差错控制编码的性能分析 9.5.1差错控制编码对系统性能的改善 9.5.2差错控制编码对系统性能的改善举例 点击此处结束放映 9.5.1差错控制编码对系统性能的改善 前向差错控制的纠错编码系统与无纠错编码的系统相比较，在信息传输可靠性方面，其性能究竟有多少改善，是一个值得分析的问题。以下简单讨论在信号功率相同和信道条件相同的条件下，纠t个差错的分组码的情况。 点击此处结束放映 9.5.2差错控制编码对系统性能的改善举例 点击此处结束放映 $