2.5 误码检测及纠正技术-高一《通信技术基础》同步教学课件 （电子工业出版社·第3版）

通信技术基础(第三版） 第五节误码检测及纠正技术（第8课时） 第二章 数字通信系统 1 2.5误码检测及纠正技术 2 差错控制是指设法找出差错并加以纠正，以保证通信质量。找出差错称为检错，校正差错称为纠错。差错控制常用的方法有忽略差错、回程校验、检错重发方式（又称为ARQ方式）、前向纠错（又称为FEC方式）、混合纠错方式（又称为HEC方式）。 2.5误码检测及纠正技术 差错控制的核心是抗干扰编码或称为差错纠正编码。它的基本思想是通过对信息码序列做某种变换（如加入一定的多余码元），使原来彼此独立、没有相关性的信息码元序列经过变换后，产生某种规律，从而在接收端有可能根据这种规律性进行检查，以检测或纠正传输序列码中的差错。常用的差错控制编码有奇偶校验码、二维奇偶校验码、定比码、正反码、线性分组码及卷积码等。 2.5误码检测及纠正技术 2.5误码检测及纠正技术 奇偶校验码是在每一个代码后附加一位“1”或“0”的奇偶监督码。对于奇校验，是在加入监督码后使每个代码中的“1”的个数为奇数个；而对于偶校验，是在加入监督码后使每个代码中的“1”的个数为偶数个。 二维奇偶校验码又称为方阵码，它是垂直奇偶校验与水平奇偶校验的组合。这种码是将若干码字排列成矩阵，在每行和每列的末尾均加监督码（奇监督或偶监督）。 定比码是指代表一个码字的编码中的“0”码元和“1”码元的个数为一定比例。这种码的检错能力较好，但无法纠错。 2.5误码检测及纠正技术 正反码是一种简单的能够纠错的码。这种码的监督码数目与信息码数目相同，监督码的编码规则为：当信息码有奇数个“1”时，则监督码是信息的重复，如信息码为10101，编码后的码字为1010110101；当信息码有偶数个“1”时，则监督码是信息的反码，如信息码为11011，编码后的码字为1101100100。 线性分组码的构成是将信息码序列划分为等长（k位）的序列段，在每一信息段之后附加r位监督码构成长度nkr位的分组码。 卷积码是一种连续处理信息序列的编码方式。一个码字的监督码元不仅与本码字的k0位信息位有关，而且与前m1个码字的信息元有关，各个码字之间是相互关联的，每连续m组码字关联在一起确定码的编码规律。 本章小结 7 1.本章主要讨论了语音信号数字化——PCM的基本原理和实现数字信号无失真传输的条件，介绍了多路复用的概念和30/32路PCM通信系统，以及各种数字调制方式。 2.要对语音信号进行数字传输，首先必须在发端对语音信号进行数字化处理，这一过程称为A/D变换（模/数）变换。要实现A/D变换，就要对语音信号进行抽样、量化、编码。以抽样定理作为依据，将模拟信号每隔一段时间取一个样值，是模拟信号在时间上离散。抽样定理的含义为抽样信号s（t）的重复频率必须小于模拟信号最高频率的两倍，及fs≥2fm。通过量化再讲时间上离散的信号变为幅度上也离散的信号，即PCM信号。量化又分为均匀量化和非均匀量化。均匀量化的量化级差是均匀的，其信噪比的特点是：码位越多，信噪比越大；在相同码位的情况下，大信号时信噪比大，小信号时信噪比小。为了解决大信号时信噪比大，小信号时信噪比小这一矛盾，采用了非均匀量化。非均匀量化是对大信号采用大量化级差，对小信号采用小量化级差，具体实现是在发端对模拟信号进行压缩处理后再进行均匀量化编码，在收端将线路送来的信号解码后再进行压缩的反过程处理，即扩张。在实际应用中，量化和编码是同时完成的。编码器通长采用逐次反馈编码技术。 3.信号在非理想信道中传输会产生失真，还会受到各种噪声的干扰。因此对传输系统的基本要求是不失真的传输。对于数字传输系统，所传输的数字方波信号频谱是非常宽，这样无线带宽的信号在经过带宽有限的实际信道时，必然会产生失真。为此，在数字传输系统中采用了再生中继技术，对数字再生中继传输系统的要求是信号在判决时间应无码间干扰。 4.为了扩大传输容量和提高传输效率，在数字通信中还采用了时分多路复用（TDM）的传输方式。时分多路复用是指在一条信道上，多路信号以时间分割的方式互不干扰地传输。目前，世界上的数字时分复用系统主要有北美、日本的24路PCM系统和欧洲、我国的30/32路PCM系统。 5.为了实现正确的通信，在多路复用系统中要求有一套严格的定时与同步系统，以保证收发双方的协调工作。 6.数字调制是数字通信系统的基本组成部分，它对系统的性能有重要的影响。数字调制是用基带数字信号控制载波参量，即所谓的键控方法。根据对载波不同参量的控制，数字调制分为数字调幅（ASK）、移频键控（FSK）和移相键控（PSK）。幅度键控是将全部的调制信息携带于载波上来进行信息传输的，频率键控是利用载波的不用频率代表不用的数字符号来进行信息传输的，相位键控是利用同一载波的不同相位变化来代表数字信息的。 7.在数字