差错控制编码基本原理课件.pptx

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1、数字通信系统模型数字通信系统模型A/D转换提高信息传输的有效性信源编码提高信息传输的可靠性信道编码差错控制编码基本原理差错控制编码基本原理军械工程学院信息工程系军械工程学院信息工程系CHA CUO KONG ZHI BIAN MA JI BEN YUAN LI现代通信原理现代通信原理错码随机出现错码之间统计独立随机信道错码成串集中出现主要原因是脉冲干扰突发信道存在随机错码及突发错码，且不可忽略混合信道例如，含有正态分布的白噪声的信道例如，电火花产生的干扰u反馈校验(feedback checkout)发送端接收端将收到的码元与发出的信码进行比对原理和设备简单需要双向信道传输效率低u前向纠错（F

2、EC）实时性好传输的是纠错码单向信道发送端接收端根据约束关系自行纠错u前向纠错（FEC）用于少数特定系统单向信道发送端发现错码删除接收端ACKu检错重发（error detection retransmission）需要双向信道传输的是检错码具有检错能力发送端接收端NAK41TS341442 ACK发送端发送端接收端接收端2232 NCK ACK ACK NCK停止等待(stop and wait)ARQ系统 半双工状态传输效率较低发送端发送端N=5125TS34623465789 101253 4623 4657 8NAK发现错误!从码组2开始重发接收端接收端拉后(pullback)ARQ系

3、统对发送的数据组和答复进行编号，以便识别双工通道错码与重发码之间的代码无效17258109TS346211 12 13 14172581093 46211 12NAK发现错误!只重发码组2发送端发送端接收端接收端选择重发ARQ系统双工信道错码与重发码之间的代码有效某师作战命令某师作战命令（以下无正文）某师作战命令某师作战命令 （以下无正文，命令正文共22个字）降低有效性换取可靠性码长n k raran-2an-1k个信息位a0ar-2ar-1r个监督位多余度冗余度编码效率（码率）发端发端附加监督码元，形成约束关系收端收端按既定约束关系检验信息码元目的目的 发现错误，甚至纠正错误发送端00101

4、0011101110000111100接收端001010011101110000111100晴云阴雨雪霜雾雹晴云阴雨雪霜雾雹001010011101110000111100001010011101110000111100晴云阴雨雪霜雾雹晴云阴雨雪霜雾雹有一位误码问题：能不能检查出错误？发送端接收端001010011101110000111100001010011101110000111100晴云阴雨雪霜雾雹晴云阴雨雪霜雾雹禁用码组禁用码组禁用码组禁用码组许用码组许用码组许用码组许用码组有一位误码问题2：能不能纠正这1位的错误？问题1：能不能检查出错误？发送端接收端011101110000晴雨霜

5、雾最小码距为2将信息码分组，并附加偶监督码的编码集合，是一种分组码。码重码距（汉明距离）最小码距0 11 01 10 0信码1100监督码(0,1,0)(0,0,0)(0,0,1)(0,1,1)(1,0,1)(1,1,1)(1,0,0)(1,1,0)xyz101 10 0111000晴雹信码监督码最小码距为3若每组有2位错误，能不能检出来？每组最多1位错码，收到010，能不能纠正？123气象信息8种许用码组8种禁用码组无最小码距1监督能力无001010011101110000111100001010011101110000111100晴云阴雨雪霜雾雹晴云阴雨雪霜雾雹有一位误码原因：A(000)

6、误1个码的码组集合，全部是许用码组。发送端接收端123气象信息8种4种许用码组8种4种禁用码组无4种最小码距12监督能力无检1位错011101110000011101110000晴雨霜雾晴雨霜雾许用码组许用码组许用码组许用码组发送端接收端发A(000)收到B(010)，能检出1个错原因：(001)、(010)、(100)都是禁用码组。123气象信息8种4种2种许用码组8种4种2种禁用码组无4种6种最小码距123监督能力无检1位错检2位或纠1位错A(000)1位错码23e(100)(001)(010)1d002位错码(101)(011)(110)汉明距离反馈重发反馈重发反馈重发反馈重发 (ARQARQARQARQ)A01232000，011，101，110，有一位误码，能不能纠正？000011010B汉明距离A01233000111010B汉明距离000，111，有一位误码，能不能纠正？ttd0汉明距离A0123B5674前向纠错前向纠错前向纠错前向纠错 (FECFECFECFEC)汉明距离t5t例：最小码距5，设计纠1位，能否同时检4个错？A0123B5674AeB1tt 设检错能力为e，当A存在e个错码时，与任一许用码组的距离至少应有t+1。纠检结纠检结合合根据d0 e+t+1，能不能纠3个错码，同时检1个错码？00000111115A012345B