信息论与编码08-信道编码的概念

格式：ppt
大小：447.50 KB
文档页数：30

下载文档原格式

(完整版)信息论与编码概念总结

第一章1.通信系统的基本模型:2.信息论研究内容：信源熵，信道容量，信息率失真函数，信源编码，信道编码，密码体制的安全性测度等等第二章１.自信息量：一个随机事件发生某一结果所带的信息量。

２.平均互信息量：两个离散随机事件集合X 和Y ，若其任意两件的互信息量为 I （Xi;Yj ），则其联合概率加权的统计平均值，称为两集合的平均互信息量，用I （X;Y ）表示３.熵功率：与一个连续信源具有相同熵的高斯信源的平均功率定义为熵功率。

如果熵功率等于信源平均功率，表示信源没有剩余；熵功率和信源的平均功率相差越大，说明信源的剩余越大。

所以信源平均功率和熵功率之差称为连续信源的剩余度。

信源熵的相对率(信源效率)：实际熵与最大熵的比值信源冗余度：0H H ∞=ηηζ-=1意义：针对最大熵而言，无用信息在其中所占的比例。

３.极限熵：平均符号熵的N 取极限值，即原始信源不断发符号，符号间的统计关系延伸到无穷。

４.５.离散信源和连续信源的最大熵定理。

离散无记忆信源，等概率分布时熵最大。

连续信源，峰值功率受限时，均匀分布的熵最大。

平均功率受限时，高斯分布的熵最大。

均值受限时，指数分布的熵最大６.限平均功率的连续信源的最大熵功率：称为平均符号熵。

定义：即无记忆有记忆N X H H X H N X H X NH X H X H X H N N N N N N )()()()()()()(=≤∴≤≤若一个连续信源输出信号的平均功率被限定为p ，则其输出信号幅度的概率密度分布是高斯分布时，信源有最大的熵，其值为1log 22ep π.对于N 维连续平稳信源来说，若其输出的N 维随机序列的协方差矩阵C 被限定，则N 维随机矢量为正态分布时信源的熵最大，也就是N 维高斯信源的熵最大，其值为1log ||log 222N C e π+ 7.离散信源的无失真定长编码定理：离散信源无失真编码的基本原理原理图说明：（1）信源发出的消息：是多符号离散信源消息，长度为L,可以用L 次扩展信源表示为： X L =(X 1X 2……X L )其中，每一位X i 都取自同一个原始信源符号集合（n 种符号）： X={x 1，x 2，…x n } 则最多可以对应n L 条消息。

信息论与编码-第8章-第15讲-信道编码-循环码1

第六章信道编码
我始终努力保持自己思想的自由，我可以放弃任何假说，无论是如何心爱的，只要事实证明它是不符。
-达尔文（英国）
2013/4/5 1
第六章信道编码
6.3 循环码
6.3.1 循环码的多项式描述 6.3.2 循环码的生成多项式 6.3.3 系统循环码 6.3.4 多项式运算电路 6.3.5 循环码的编码电路 6.3.6 循环码的译码 6.3.7 循环汉明码 6.3.8 缩短循环码
(1) 循环码的性质
6.3 循环码
2013/4/5
3
第六章信道编码
6.3.1 循环码的多项式描述
循环码：如果 (n,k) 线性分组码的任意码矢 C=(Cn－1,Cn－2,…,C0) 的 i 次循环移位，所得矢量 C(i)=(Cn－1－i,Cn－2－i,…,C0,Cn－1,…,Cn－i) 仍是一个码矢，则称此线性码为 (n,k) 循环码。
结论：循环码的码矢的 i 次循环移位等效于将码多项式乘 xi 后再模 (xn+1)。
2013/4/5
10
第六章信道编码
6.3.1 循环码的多项式描述
可由任一个码矢，比如 (0011101) 经过循环移位，得到其它6个非0码矢；也可由相应的码多项式(x4+x3+x2+1)，乘以 xi(i=1,2,…,6)，再模(x7+1)运算得到其它6个非0码多项式。移位过程和相应的多项式运算如表6.3.1所示。
6.3.2 循环码的生成多项式
由下面式子可知：循环码的多项式等于信息多项式乘以生成多项式。
(4) 如何寻找一个合适的生成多项式
6.3 循环码
这说明：对一个循环码只要生成多项式一旦确定，码就确定了，编码问题就解决了。所以：作一循环码的关键，就在于寻找一个适当的生成多项式。

信道编码的基本概念和定理

j 1, 2,..., N
译码规则对译码性能的影响
示例设发送码字集 C : 0,1, p c1 p c2 0.5 接收码字集 R : 0,1
两不同的二元对称信道分别为
(1)
p
rj / ci

0.8 0.2
0.2 0.8
(2)
p
rj / ci
2
0.2 0.8
0.8 0.2
分析在两种信道下不同译码规则对译码性能的影响。
RS
有信息论的基本知识，有
I X;Y H X log M
定义归一化信道容量为
CN
max R p xi ,i1,2,...,M I RS log M
max
p xi ,i1,2,...,M
I X;Y log M
1
若记发送序列为接收序列为
对于离散无记忆信道：
xr x1, x2,..., xN yr y1, y2,..., yN
率矩阵
p c1 / r1 p c1 / r2 ... p c1 / rN
P
C
/
R
p
c2 /
...
r1
p c2 / r2
...
p
c2
/
rN
...
...
...
p
cM
/
r1
p cM / r2
...
p cM / rN
及 R 的分布特性
p rj
Mp
i1
ci
p rj / ci
rj / ck
在先验等概的条件下，最大后验概率译码规则可变为
cˆ D rj c arg max p rj / c1 , p rj / c2 ,..., p rj / cM

信息论基础第七章信道编码

若将上述监督线性方程组改写为:
线性分组码（续）
C3 u0 u2 C0 C2
CC54
u0 u0
u1 u1
u2 C0
C0 C1
C1
C2
C6 u1 u2 C1 C2
即
C0 C 2 C3 0 C0 C1 C 2 C3 0 C0 C1 C5 0 C1 C 2 C6 0
线性分组码（续）
亦趋于0，仅有少数比如turbo码，两者性能都比较好。
信道编码的基本概念（续）
目前大多数信道编码性能却不很理想，因此目前信道编码的主要目标是以可靠性为主，即在寻求抗干扰强的码的基础上，寻求适当的有效性，寻求和构造最小距离 d m in 比较大的码。
有关线性分组码的n种等效研究方法
所谓有限域，是指有限个元素的集合，可以进行按规定的代数四则运算，其结果仍属于集合中的有限元素。
采用系统（组织）码来描述生成矩阵G与监督矩阵H，仅是其中的一种。在很多情况下是采用非系统码的描述方式，那么两者之间有没有什么实质上的差别？
线性分组码（续）
由线性代数理论，任何一个非系统的生成矩阵G均可以通过矩阵的初等变换得到相应的系统码的生成矩阵G。因此，我们可以得到如下结论：任何一个线性分组（n,k）码，均可找到一个等价的系统码，而且还可以进一步证明只要在码率R和码长n相同的条件下，最优的系统码与最优的线性分组码具有相同的错误概率。
例：以（7，3）二元线性分组码为例，其中： n7 ， k 3 ， nk734，k 3
n7
这时输入编码器的信息分成三个一组，即 u(u0u1u2)，
它可按下列线性方程组编码：
写成矩阵形式
线性分组码（续）
u(I Q)
称G为生成矩阵，若G (I Q)即能分解出单位方阵为子阵，且I的位

信息论与编码第二讲

n维n重空间R
k维n重码空间C
G
n-k维n重
对偶空间D
H
图3-1 码空间与映射
第46页，此课件共84页哦
c是G空间的一个码字，那么由正交性得到：
c HT= 0
0代表零阵，它是[1×n]×[n×(n-k)]=1×(n-k)矢量。
上式可以用来检验一个n重矢量是否为码字：若等式成立，该 n重是码字，否则不是码字。
m G =C
张成码空间的三个基，
本身也是码字。
第37页，此课件共84页哦
第38页，此课件共84页哦
信息空间到码空间的线性映射
信息组(m2 m1 m0 )
000
001 010
011 100
101
110 111
码字(c5 c4 c3 c2 c1c0 )
000000
001011 010110
011101 100111
2.3译码平均错误概率
第16页，此课件共84页哦
第17页，此课件共84页哦
第18页，此课件共84页哦
2.4 译码规则
第19页，此课件共84页哦
2.4.1 最大后验概率译码准则
第20页，此课件共84页哦
例题
第21页，此课件共84页哦
第22页，此课件共84页哦
2.4.2 极大似然译码准则
式中，E(RS)为正实函数，称为误差指数，它与RS、C的关系如下图所示。图中，C1、C2为信道容量，且C1＞C2。
第10页，此课件共84页哦
2.2 信道编码基本思想
第11页，此课件共84页哦
第12页，此课件共84页哦
第13页，此课件共84页哦
第14页，此课件共84页哦
第15页，此课件共84页哦

信息论与编码原理信道编码

介于中间的纠随机/突发差错码。构码理论：代数码、几何码、算术码、组
合码等
差错控制系统分类
前向纠错（FEC）：发端信息经纠错编码后传送，收端通过纠错译码自动纠正传递过程中的差错
反馈重发（ARQ）：收端通过检测接收码是否符合编码规律来判断，如判定码组有错，则通过反向信道通知发端重发该码
生成的码字C
前k位由单位矩阵Ik决定，等于把信息组m原封不动搬到码字的前k位；
其余的n-k位叫冗余位或一致校验位，是前k个信息位的线性组合。
这样生成的（n,k）码叫做系统码。若生成矩阵G不具备系统形式，则生成的码叫做
非系统码。系统化不改变码集，只是改变了映射规则。
校验矩阵
将H空间的n-k个基底排列起来可构成一个(nk)×n矩阵，称为校验矩阵H。用来校验接收到的码字是否是正确的；
用这种方法不能得知最优码是如何具体编出来的，却能得知最优码可以好到什么程度，并进而推导出有扰离散信道的编码定理，对指导编码技术具有特别重要的理论价值。
6.1.3随机编码
在(N,K)分组编码器中随机选定的码集有qNM种第m个码集(记作{c}m )被随机选中的概率是
P({c}m)q(NM)
qk
<
qn
构造线性分组码的方法就是构造子空间的方法,即在n维n重矢量空间的n个基底中选取k个基底张成一个k维n重子空间
空间构成
n维n重空间有相互正交的n个基底
选择k个基底构成码空间C
选择另外的(n-k)个基底构成空间H
C和H是对偶的
CHT＝0,码的生成矩阵，H是它的校验矩阵； H是(n,n-k)对偶码的生成矩阵，它的每一行是
一个基底。 G则是它的校验矩阵。 GHT=0 ，H＝[－ PT In-k ]，二进制时，负号

第11章信道编码

（3）纠正t个错误的同时检测e（e>t）个错误，则要求最小码距为
d0 t e 1
信道编码的基本概念
练习：（7，1）重复码若用于检错，最多能检出几位错码？若用于纠错，最多纠正几位错码？若同时用于检错、纠错，他能检测、纠正几位错码？
信道编码的基本概念
➢ 信道编码的分类：（1）根据信息码元和附加监督码元之间的关系可
由于封闭性，所以（n,k) 线性分组码中两个码组之间的码距一定等于该分组码中某一非全0码字的重量。
线性分组码的最小码距必等于码组集中非全0码组的最小重量。
线性分组码的编码
用矩阵理论来讨论线性分组码的编码过程，得到两个重要矩阵：
生成矩阵G和监督矩阵H 以（7,3）线性分组码为例。
码组： A [a6a5a4a3a2a1a0 ]
100
6
0000010
010
7
0000001
001
线性分组码的译码
练习：汉明码的监督矩阵为：
1110100 1101010 1011001
问题：检验 0100110和 0000011是否为码字。若有错，请指出错误并加以纠正。
循环码
循环码：若线性分组码的任一码字循环移位所得的码字仍在该码字集中。
信道编码的基本概念
码的最小距离：码组集合中两两码组之间距离的最小值。 “d0”
最小码距决定了一个码的纠、检错能力。
编码效率：信息码元数与码长之比。“ ”
编码效率越高，传信率越高
➢ 3、最小码距d0与码的纠、检错能力之间的关系
（1）检测e个错误，则要求最小码距为 d0 e 1
（2）纠正t个错误，则要求最小码距为 d0 2t 1
信道编码的基本概念

信道编码基础知识

信道编码基础知识培训讲义信道编码,也叫差错控制编码,就是所有现代通信系统得基石。

几十年来,信道编码技术不断逼近香农极限,波澜壮阔般推动着人类通信迈过一个又一个顶峰。

5G到来,我们还能突破自我,再创通信奇迹吗？所谓信道编码,就就是在发送端对原数据添加冗余信息,这些冗余信息就是与原数据相关得,再在接收端根据这种相关性来检测与纠正传输过程产生得差错。

这些加入得冗余信息就就是纠错码,用它来对抗传输过程得干扰。

1948年,现代信息论得奠基人香农发表了《通信得数学理论》,标志着信息与编码理论这一学科得创立。

根据香农定理,要想在一个带宽确定而存在噪声得信道里可靠地传送信号,无非有两种途径:加大信噪比或在信号编码中加入附加得纠错码。

这就像在嘈杂得酒吧里,酒喝完了,您还想来一打,要想让服务员听到,您就得提高嗓门(信噪比),反复吆喝(附加得冗余信号)。

但就是,香农虽然指出了可以通过差错控制码在信息传输速率不大于信道容量得前提下实现可靠通信,但却没有给出具体实现差错控制编码得方法。

人类在信道编码上得第一次突破发生在1949年。

R、Hamming与M、Golay提出了第一个实用得差错控制编码方案。

受雇于贝尔实验室得数学家R、Hamming将输入数据每4个比特分为一组,然后通过计算这些信息比特得线性组合来得到3个校验比特,然后将得到得7个比特送入计算机。

计算机按照一定得原则读取这些码字,通过采用一定得算法,不仅能够检测到就是否有错误发生,同时还可以找到发生单个比特错误得比特得位置,该码可以纠正7个比特中所发生得单个比特错误。

这个编码方法就就是分组码得基本思想,Hamming提出得编码方案后来被命名为汉明码。

汉明码得编码效率比较低,它每4个比特编码就需要3个比特得冗余校验比特。

另外,在一个码组中只能纠正单个得比特错误。

M、Golay先生研究了汉明码得缺点,提出了Golay码。

Golay码分为二元Golay码与三元Golay码,前者将信息比特每12个分为一组,编码生成11个冗余校验比特,相应得译码算法可以纠正3个错误;后者得操作对象就是三元而非二元数字,三元Golay码将每6个三元符号分为一组,编码生成5个冗余校验三元符号,这样由11个三元符号组成得三元Golay码码字可以纠正2个错误。

08信道编码的概念

p(xr | ys )
s
s
PE min p( y j )[1 p(x* | y j )] p( y j ) p(xi | y j )
j 1
j 1
i*
s
s
p(xi y j ) p(xi ) p( y j | xi )
j 1i *
j 1i *
码序列中的信息序列码元与多余码元之间是相关的；信道译码器利用这种预知的编码规则译码。检验接收到
的数字序列 R 是否符合既定的规则，从而发现 R 中是否有错，或者纠正其中的差错；
2019/5/20
8/45
几个名词
信息码元：数字序列 M 总是以 k 个码元为一组传输，称这k 个码元为信息码元。
有一个确定的函数 F( y j )，使其对应于唯一的一个输
入符号 xi，则称这样的一个函数为译码规则，记为
F( y j ) xi
（i 1,2, , r j 1,2, , s）
x1 x2 X
p(yj|xi)
y1 Y y2
xr
ys
2019/5/20
15/45
X x1, x2, , xr
2/45
信道编码的目标：提高通信的可靠性。
信道编码，就是按照一定的规则给信源编码后的码符号序列增加一些冗余信息，使其变成具有一定数学规律的码符号序列。
信道译码，就是按与信道编码器相同的数学规律去掉接收到的码符号序列中的冗余符号。
通常来说，增加的冗余符号越多，检错和纠错能力就越强。但是，增加的冗余符号越多，传输效率就越低。
s
平均正确译码概率：PE p( y j ) p[F( y j ) | y j ]

信息论与编码原理

信息论与编码原理
信息论与编码原理是一门研究信息传输和编码方法的学科。

在信息论中，我们关注的是如何在信息传输过程中最大限度地减少误差或失真。

在信息传输中，我们要面对的主要问题是噪声的存在。

噪声是由于信道的不完美而引起的，它会引入误差，导致信息的失真。

为了减少误差，我们需要设计一套有效的编码方案。

编码的目标是通过改变信息的表示方式，使得信息能够在信道中更好地传输。

信息的编码可以分为两个阶段：源编码和信道编码。

源编码是将输入的信息进行压缩，减少信息的冗余性，以便更有效地传输。

信道编码则是为了增强信息的可靠性，通过引入冗余来提高抗干扰能力，使得信息能够在不完美的信道中更好地传输。

在源编码中，我们常用的方法有霍夫曼编码和算术编码。

这些方法可以根据不同符号出现的概率来选择合适的编码方式，以提高传输效率。

在信道编码中，我们主要使用纠错编码，如海明编码和卷积码。

这些编码可以通过添加额外的冗余信息，使得接收端可以检测和纠正部分错误，提高传输的可靠性。

此外，在信息论中还有一个重要的概念是信息熵。

信息熵可以用来度量一个随机变量的不确定性。

通过熵的计算，我们可以了解信源输出的平均信息量，从而为编码方案的设计提供指导。

总之，信息论与编码原理是一门非常重要的学科，它不仅为我
们提供了有效的信息传输和编码方法，还给我们提供了理论基础，帮助我们理解信息的本质和传输过程中的各种问题。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

2012/4/14
电信学院汪汉新
15/31
二进制对称信道BSC 二进制对称信道
0
1－pb pb pb
0
1
1－pb BSC转移概率
1
C
1
R
无记忆二进制对称信道：无记忆二进制对称信道：转移概率满足 p(0/1)=p(1/0)=pb 只要噪声是白噪声，只要噪声是白噪声，大多数二进制传输信道的模型都可以等效为一个BSC信道。信道。道的模型都可以等效为一个信道二进制编码信道模型：二进制编码信道模型：R =C+E (mod 2) 差错图案：随机序列(E ；差错图案：随机序列 i)；随机变量 E=(E0,E1,…,En-1)中Ei=1为第位上的一个随为第i位上的一个随中为第机错误；机错误；至第j位之间有很多错误时第i至第位之间有很多错误时，称为一个至第位之间有很多错误时，称为一个j 长的突发错误。－i+1长的突发错误。长的突发错误
2012/4/14
电信学院汪汉新
12/31
编码与构造编码
编码：针对当前要传的消息，根据映射规则，编码：针对当前要传的消息，根据映射规则，确定当前要发哪种码字（矢量）前要发哪种码字（矢量）构造编码：构造编码：寻找并建立映射规则编码设计准则——最佳译码时的差错概率（最佳译码最佳译码时的差错概率（编码设计准则最佳译码时的差错概率有可能做不到）有可能做不到）自由距最大化准则——一种最常用的编码构造准则自由距最大化准则一种最常用的编码构造准则
2012/4/14
电信学院汪汉新
3/31
o 从信道编码的构造方法看，信道编码的基本思路是根据一从信道编码的构造方法看，定的规律在待发送的信息码中人为加入一些多余的码元，定的规律在待发送的信息码中人为加入一些多余的码元，以保证传输过程可靠性。以保证传输过程可靠性。 o 信道编码的任务就是构造出以最小多余度代价换取最大抗干扰性能的“好码” 干扰性能的“好码”。
rb = rs log2M (bit/s)
2012/4/14 电信学院汪汉新 5/31
误码率：误码率：指在传输的码元总数中发生差错的码元数所占的比例（平均值）。比例（平均值）。误比特率：误比特率：指在传输的比特总数中发生差错的比特数所占的比例（平均值）。的比例（平均值）。误帧率：误帧率：指在传输的码组总数中发生差错的码组数所占的比例（平均值）。比例（平均值）。根据不同的应用场合对差错率有不同的要求。根据不同的应用场合对差错率有不同的要求。在电报传送时，允许的比特差错率约为10－4～10－5；在电报传送时，允许的比特差错率约为计算机数据传输，要求比特差错率小于计算机数据传输，要求比特差错率小于10－8～10－9；在遥控指令和军事武器系统中，在遥控指令和军事武器系统中，要求有更小的误比特率或码组差错率。率或码组差错率。
信道编码的实质——利用冗余降低差错概率利用冗余降低差错概率信道编码的实质
2012/4/14
电信学院汪汉新
11/31
信道编码的分类
根据监督元与信息组之间关系可分为：根据监督元与信息组之间关系可分为：分组码和卷积码根据监督元与信息元之间关系可分为：根据监督元与信息元之间关系可分为：线性码和非线性码根据码的功能可分为：根据码的功能可分为：检错码和纠错码
2012/4/14
电信学院汪汉新
第六章
信道编码
2012/4/14
电信学院汪汉新
1/31
本章节教学内容、基本要求、本章节教学内容、基本要求、重点与难点
教学内容： 1. 教学内容：信道编码的概念与分类。信道编码的概念与分类。错误概率与其计算方法。错误概率与其计算方法。四种差错控制的方法。四种差错控制的方法。
教学基本要求： 2. 教学基本要求：了解信道编码和概念以及相关物理量的含义。了解信道编码和概念以及相关物理量的含义。掌握编码与译码的原理。掌握编码与译码的原理。会进行错误概率的计算。会进行错误概率的计算。
2012/4/14 电信学院汪汉新 8/31
ห้องสมุดไป่ตู้
消息m
码字C
接收向量R
消息m’
纠错编码
信道
纠错译码
FEC
消息m
码字C
接收向量R
消息m’
检错编码
信道
检错译码
ARQ
FEC与ARQ纠错方式
2012/4/14
电信学院汪汉新
9/31
信道编码在数字通信系统中的地位
信源信源编码
m
信道编码
C
调制器
2012/4/14
电信学院汪汉新
13/31
消息m 信道编码
码字C 编码信道
接收向量R 信道译码
消息m’
编码信道
2012/4/14
电信学院汪汉新
14/31
二进制信道
二进制信道：二进制信道：当码字 C 和接收向量 R 均由二元序列表示称编码信道为二进制信道。时，称编码信道为二进制信道。 C=(C0,C1,…,Cn-1), Ci∈{0,1} R=(R0,R1,…,Rn-1), Ci∈{0,1} 描述二进制信道输入输出关系的是转移概率转移概率p( 描述二进制信道输入输出关系的是转移概率 R/C)。。无记忆二进制信道：对任意的都有无记忆二进制信道：对任意的n都有则称为无记忆二进制信道。则称为无记忆二进制信道。
重点与难点： 3. 重点与难点：错误概率的计算译码的方法。译码的方法。
2012/4/14
电信学院汪汉新
2/31
信道编码定理(香农第二定理：信道编码定理香农第二定理)：若有一离散无记忆平稳信香农第二定理道，其容量为C，输入序列长度为L，只要待传送的信息率其容量为，输入序列长度为， R<C，总可以找到一种编码，当 L足够长时，译码差错概足够长时，，总可以找到一种编码，足够长时为任意大于零的正数。率Pe<ε，ε为任意大于零的正数。反之，当R>C时，任何编，为任意大于零的正数反之，时码的P 必大于零，码的 e必大于零，当L→∞，Pe→1。，。定理指出：在编码速率小于信道容量的条件下，定理指出：在编码速率小于信道容量的条件下，通过编码可以使译码错误概率任意小，从而达到可靠通信。可以使译码错误概率任意小，从而达到可靠通信。给出的结果只说明存在一种编码方式。其误码率随着码长n的增结果只说明存在一种编码方式。其误码率随着码长的增长趋于任意小。但它没有告诉我们如何构造这类码的方法。长趋于任意小。但它没有告诉我们如何构造这类码的方法。信道编码：就是为解决这一问题而产生的学科，信道编码：就是为解决这一问题而产生的学科，它的目的是寻找易于实现且能达到可靠通信的编译码方法。可靠通信的编译码方法是寻找易于实现且能达到可靠通信的编译码方法。
2012/4/14
电信学院汪汉新
6/31
两种降低误码率，提高可靠性的方法：两种降低误码率，提高可靠性的方法：
1. 降低信道本身引起的误码率：①选择合适的传输线降低信道本身引起的误码率：如光缆优于电缆；路：如光缆优于电缆；②改进传输线路的特性或增加发送信号功率：发送信号功率：如采取相位和幅度均衡以改进线路的群延时和幅频特性，增加中继放大器。无线信道中群延时和幅频特性，增加中继放大器。在无线信道中，可以增加发射机功率利用高增益天线增加发射机功率、高增益天线、可以增加发射机功率、利用高增益天线、低噪声放大等方法改善信道；器等方法改善信道；③选用潜在抗干扰性较强的调制解调方案。解调方案。 2. 采用信道编码，在数字通信系统中增加差错控制设采用信道编码，备。
传输媒介
解调器
R
信道译码
信 m' 源译码
信宿
有信道编码的数字通信系统框图
在某些情况下，在某些情况下，信道的改善可能较困难或者不经这就要求采用信道编码，济，这就要求采用信道编码，以满足系统差错率的技术指标要求。的技术指标要求。信道编码器：对信息序列增加冗余位，信道编码器：对信息序列增加冗余位，以提高传输的可靠性；输的可靠性；
2012/4/14
电信学院汪汉新
10/31
重复码：比特信息映射到4比特重复码：(0, 0000), (1, 1111)，1比特信息映射到比特，比特信息映射到编码序列。编码序列。哈达玛码：哈达玛码：(0, H0), (1, H1), …, (3, H4)， 2比特信息映，比特信息映射到4比特编码序列射到比特编码序列直观结论：冗余越大性能越好。直观结论：冗余越大性能越好。
2012/4/14
电信学院汪汉新
7/31
差错控制的基本方式
前向纠错(FEC)：发送端的信道编码器将信息码组编成具有一定纠：前向纠错错能力的码字。接收端信道译码器对接收码字进行译码，错能力的码字。接收端信道译码器对接收码字进行译码，若传输中产生的差错数目在码的纠错能力之内时，产生的差错数目在码的纠错能力之内时，译码器对差错进行定位并加以纠正。加以纠正。自动请求重发(ARQ)：用于检测的纠错码在译码器输出端只给出当：自动请求重发前码字传输是否可能出错的指示，前码字传输是否可能出错的指示，当有错时按某种协议通过一个反向信道请求发送端重传已发送的码字全部或部分。向信道请求发送端重传已发送的码字全部或部分。混合纠错(HEC)：是FEC与ARQ方式的结合。发送端发送同时具有：方式的结合。混合纠错与方式的结合自动纠错和检测能力的码组，接收端收到码组后，检查差错情况，自动纠错和检测能力的码组，接收端收到码组后，检查差错情况，如果差错在码的纠错能力以内，则自动进行纠正。如果信道干扰很如果差错在码的纠错能力以内，则自动进行纠正。严重，错误很多，超过了码的纠错能力，但能检测出来，严重，错误很多，超过了码的纠错能力，但能检测出来，则经反馈信道请求发端重发这组数据。信道请求发端重发这组数据。信息反馈(IRQ)：接收端把收到的数据，原封不动地通过反馈信道信息反馈：接收端把收到的数据，送回到发端，发送端比较发的数据与反馈来的数据，从而发现错误，送回到发端，发送端比较发的数据与反馈来的数据，从而发现错误，并且把错误的消息再次传送，直到发端没有发现错误为止。并且把错误的消息再次传送，直到发端没有发现错误为止。