通信原理教程信道编码和差错控制

第八章差错控制编码8.1 引言本节知识要点：信源及信源编码信道编码（差错控制编码）纠错编码的分类网格编码调制前向纠错差错控制（FEC）检错重发差错控制（ARQ）混合纠错差错控制（HEC）码长码重码距最小码距纠错码的基本原理8.1.1 信源编码与信道编码的基本概念设计通信系统的目的就是把信源产生的信息有效可靠地传送到目的地。

在数字通信系统中，为了提高数字信号传输的有效性而采取的编码称为信源编码；为了提高数字通信的可靠性而采取的编码称为信道编码。

１．信源编码信源可以有各种不同的形式，例如在无线广播中，信源一般是一个语音源（话音或音乐）；在电视广播中，信源主要是活动图像的视频信号源。

这些信源的输出都是模拟信号，所以称之为模拟源。

而数字通信系统是设计来传送数字形式的信息，所以，这些模拟源如果想利用数字通信系统进行传输，就需要将模拟信息源的输出转化为数字信号，而这个转化构成就称为信源编码。

对于信源编码的研究，在通信领域受到了人们的广泛关注。

特别在移动通信系统中，信源编码（语音编码）决定了接收到的语音的质量和系统容量。

因为在移动通信系统中，带宽是很珍贵的，所以，如何在有限的可分配的带宽内容纳更多的用户，已经成为经营者最为关心的问题。

而低比特率语音编码提供了解决该问题的一种方法。

在编码器能够传送高质量语音的前提下，如果比特率越低，就可以在一定的带宽内能容纳更多的语音通道。

因此，生产商和服务提供商不断地寻求新的编码方法，以便在低比特率条件下提供高质量的语音。

语音编码的目的就是在保持一定算法复杂程度和通信时延的前提下，运用尽可能少的信道容量，传送尽可能高的语音质量。

目前较为常用的语音编码形式有：脉冲编码调制（PCM）、差分脉冲编码调制（DPCM）、自适应差分脉冲编码调制（ADPCM）、增量调制（DM）、连续可变斜率增量调制（CVSDM）、自适应预测编码（APC）、自带编码（SBC）、码激励线性预测编码等等。

２．信道编码（差错控制编码）在实际信道传输数字信号的过程中，引起传输差错的根本原因在于信道内存在的噪声以及信道传输特性不理想所造成的码间串扰。

信道编码和差错控制之间有何区别？一、信道编码的基本概念信道编码是一种通过在数据传输中添加冗余信息来提高数据可靠性的技术。

其基本原理是将原始数据进行转换或编码，以增加冗余度，从而能够在数据传输过程中检测和纠正错误。

二、差错控制的基本概念差错控制是一种通过检测和纠正传输过程中产生的错误来确保数据的准确性的技术。

其主要目的是通过引入冗余信息，检测并纠正在传输过程中可能引起的错误，从而实现数据的可靠传输。

三、信道编码和差错控制的区别1. 目的不同：信道编码的主要目的是在数据传输过程中增加冗余信息，以提高数据的可靠性。

而差错控制的主要目的是通过使用冗余信息来检测和纠正传输过程中产生的错误。

2. 实现方式不同：信道编码通过对数据进行编码，将冗余信息添加到原始数据中，以增加信息的冗余度。

差错控制则是通过引入差错检测码或纠错码，对数据进行校验和纠正。

3. 错误处理方式不同：信道编码通常采用反馈机制，一旦出现错误，将自动进行纠错，降低了数据传输的错误率。

而差错控制则需要在接收端进行错误检测和纠正的操作，纠正功能是被动的，需要由接收端主动处理错误。

4. 效果不同：信道编码通过增加冗余信息，可以提高数据传输的可靠性，减少传输过程中出错的概率。

而差错控制可以检测和纠正传输过程中产生的错误，确保数据的准确性。

综上所述，信道编码和差错控制虽然都是为了提高数据传输的可靠性，但在目的、实现方式、错误处理方式和效果等方面存在明显的区别。

了解和掌握这些区别，有助于我们在实际应用中选择合适的技术来满足不同的需求。

通过信道编码和差错控制的结合应用，可以进一步提高数据传输的可靠性和稳定性，满足现代通信系统对数据传输质量的要求。

差错控制与信道编码数据通信原理1. 引言在数据通信中，差错控制和信道编码是两个重要的概念。

差错控制是指通过在发送端和接收端添加一些冗余信息，以检测和纠正数据传输中出现的错误。

信道编码则是通过对数据进行编码，在发送端添加一些冗余信息，以提高在有噪声或其他干扰的信道中的传输质量。

本文将介绍差错控制和信道编码的基本原理及其在数据通信中的应用。

2. 差错控制差错控制是一种在数据传输中检测和纠正错误的技术。

它可以有效地减少在数据传输过程中产生的差错，提高数据传输的可靠性。

差错控制一般包括两个主要方面：错误检测和错误纠正。

2.1 错误检测错误检测是指通过在数据中添加冗余信息，使接收端能够检测出在传输过程中是否发生了错误。

常见的错误检测方法包括纵向冗余校验（Vertical Redundancy Check，简称VRC）、循环冗余校验（Cyclic Redundancy Check，简称CRC）等。

在VRC中，数据在传输前会添加一个校验位，该校验位是通过对数据中每个字节进行奇偶校验得到的。

接收端在接收到数据后，会重新计算校验位，并与接收到的校验位进行比较，从而判断出是否存在错误。

在CRC中，数据在传输前会进行一系列的运算，生成一段校验码，并将该校验码添加到数据中。

接收端在接收到数据后，会重新进行运算，生成校验码，并与接收到的校验码进行比较，从而判断是否存在错误。

CRC具有更高的错误检测能力，广泛应用于数据通信中。

2.2 错误纠正错误纠正是指通过添加冗余信息，使接收端能够检测出并纠正在传输过程中发生的错误。

常见的错误纠正方法包括海明码（Hamming Code）和奇偶校验码等。

在海明码中，数据会经过一系列的运算，生成一段冗余码，并将该冗余码添加到数据中。

接收端在接收到数据后，会进行一系列的运算，检测并纠正数据中的错误。

海明码具有较好的纠错能力，广泛应用于存储介质和数据通信中。

在奇偶校验码中，数据在传输前会进行奇偶校验处理，生成一个校验位，并将该校验位添加到数据中。