11西南大学-通信原理-第十一章 差错控制编码

差错控制编码】
2、差错控制编码：常称为纠错编码。 1）监督码元： 除反馈校验外，都是在接收端识别有无错码。所以在发送
端需要在信息码元序列中增加一些差错控制码元，称为监督码
元。不同的编码方法，有不同的检错或纠错能力。 2）多余度： 指增加的监督码元多少。例如，若编码序列中平均每两个 信息码元就添加一个监督码元，则这种编码的多余度为1/3。
识别。显然，这种系统需要双工信道。
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通信原理【第十一章
概
述
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差错控制编码】
3、选择重发ARQ系统
重发码组 重发码组
发送数据
1
2
3
4
5
6
7
5
8
9 10 11
ACK5
9 12 13 14
ACK9
ACK1
5、循环码的生成多项式、生成矩阵、编码和译码；
6、卷积码的矩阵、多项式和图形描述方法。
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学习目标
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重点
1、概念： 差错控制的基本原理；码重、汉明距离、最小距离的概念
和确定；纠检能力与之间的关系；汉明码的概念及其有关参数； 卷积码的描述方法和约束度N的含义。
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循环码 卷积码 Turbo码 低密度奇偶检验码 网格编码调制
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纠错编码的性能 简单的实用编码 线性分组码
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概 述
差错控制编码】
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一、信道分类
从差错控制角度看，按加性干扰引起的错码分布规律的不 同，信道可以分为三类：
2、计算： 码率的计算；线性分组码的、编码、校正子和纠错；循环 码编码和译码过程；给出卷积码编码器，能写出其输入和输出 的关系；给定输入信码，得到输出卷积码序列。
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难点
接收数据
NAK5
NAK9
1
2
3
4
5
6
7
5
8
9 10 11
有错码组
9 12 13
14
有错码组
只选择重发出错的数据组，因此进一步提高了传输效率。
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4、ARQ的主要优点（和前向纠错方法相比）：
循环码 卷积码 Turbo码 低密度奇偶检验码 网格编码调制
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纠错编码的性能 简单的实用编码 线性分组码
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学习要点
1、差错控制方式和编码分类； 2、最小码距与纠检错能力； 3、几种常用的简单编码； 4、线性分组码的生成（G）、监督（H）和纠错（S）；
1、编码效率。 2、汉明码。 3、校验接收码组B是否出错的方法。 4、多项式运算规则。
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第十一章
差错控制编码 Southwestern University
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概 述 纠错编码的基本原理
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1、随机信道：错码的出现是随机的。
2、突发信道：错码是成串集中出现的。 3、混合信道：既存在随机错码又存在突发错码。 二、差错控制技术 1、差错控制技术 一般分为：检错重发、前向纠错、反馈校验、检错删除。
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有错码组
5 t
发送一组数据后发端等待收端的确认（ACK）答复，再发 送下一组数据；若收到否认（NAK）答复，则重发。系统工作 在半双工状态，时间没有得到充分利用，传输效率较低。
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概
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概
述
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差错控制编码】
三、差错控制原理举例——自动要求重发（ARQ）系统
1、停止等待ARQ系统
发送码组
1 1
2
2
3
ACK
3
NAK
4
ACK
5
ACK
5
NAK
6
ACK t
ACK 接收码组
3
有错码组
含弘光大
继往开来
通信原理
主讲教师：高 渤 gaobo@swu.edu.cn
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第十一章
差错控制编码 Southwestern University
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概 述 纠错编码的基本原理
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3）编码效率（简称码率） ：
设编码序列中信息码元数量为k，总码元数量为n，则比值k/n 就是码率。 4）冗余度： 监督码元数（n-k） 和信息码元数 k 之比（n-k）/ k 。 理论上，差错控制以降低信息传输速率为代价换取提高传输 可靠性。
1）监督码元较少即能使误码率降到很低，即码率较高； 2）检错的计算复杂度较低； 3）检错用的编码方法和加性干扰的统计特性基本无关，能适应 不同特性的信道。 5、ARQ的主要缺点： 1）需要双向信道来重发，也不能用于一点到多点的通信系统。 2）因为重发而使ARQ系统的传输效率降低。 3）在信道干扰严重时，可能反复重发造成事实上的通信中断。
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2、拉后ARQ系统
重发码组 发送数据 重发码组
1
2
3
4
5
6
7
5
6
7
8
9 10 11 9 10 11 12
NAK9
ACK1 接收数据
NAK5
ACK5
1
2
3
4
5
6
7
5
6
7
8
9 10 11 9 10 11 12
有错码组
有错码组
发送端连续发送数据组，接收端对于每个接收到的数据组 都发回确认（ACK）或否认（NAK）答复。 在这种系统中需要对发送的数据组和答复进行编号，以便