通信原理第8章ppt课件.ppt

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1、第8章差错控制编码内容8.1差错控制编码的概念8.2差错控制方式8.3差错控制编码分类8.4检错和纠错原理8.5几种常用的检错码8.6线性分组码8.7循环码第八章差错控制编码内容8.1差错控制编码的概念8.2差错控制方式8.3差错控制编码分类8.4检错和纠错原理8.5几种常用的检错码8.6线性分组码8.7循环码第八章差错控制编码8.1差错控制编码的基本概念不管是模拟通信系统还是数字通信系统，都存在因干扰和信道传输特性不好对信号造成的不良影响。第1节差错控制编码的基本概念第八章差错控制编码8.1差错控制

2、编码的基本概念对于模拟信号而言，信号一旦失真就很难纠正；因此，只能采取各种抗干扰、防干扰措施,尽量将干扰降到最低程度。在数字系统中，只要信号畸变不改变数字信号的电平状态就不会引起信息传输错误；但是，当干扰超过系统的限度就会使数字信号产生误码；数字系统还可以通过对所传数字信息进行差错控制编码对误码进行检错和纠错，以进一步将误码率降低。数字通信系统可以从硬件上的抗干扰措施和软件上的信道编码两个方面对信息传输中出现的错误进行控制和纠正。第1节差错控制编码的基本概念第八章差错控制编码8.1差错控制编码的基本概

3、念降低误码、提高数字通信可靠性的几种途径：(1)适当增加发送信号功率。可减少信道中随机加性干扰对信号的影响。但是发送信号功率由于受到设备和环境条件的影响而不能无限增大，此种方法在实际中受到了一定限制。(2)选择抗噪声性能好的调制解调方式。(3)采用最佳接收。在数字通信中可以采用匹配滤波接收，最大限度地抑制白噪声，在判决时刻达到最大输出信噪比，从而降低误码率。(4)采用差错控制编码。第1节差错控制编码的基本概念第八章差错控制编码8.1差错控制编码的基本概念信源编码：将模拟信息转换成数字信号，提高编码的有

4、效性；信道编码：将信源编码输出的数字信号变成适合于信道传输的码型，以提高传输的可靠性。第1节差错控制编码的基本概念第八章差错控制编码8.1差错控制编码的基本概念信源编码：尽量减少编码多余度（原始码元个数），从而提高编码效率并降低码元速率。；信道编码：对信源编码器输出的数字基带信号按一定的规律加入一些冗余码元，使之携带检、纠错信息，以便于收信端利用这些信息检出或纠正通信过程中出现的错码，也就是使原来没有规律性或规律性不强的原始数字信号变换成了具有规律性或规律性变强的数字信号第1节差错控制编码的基本概念第

5、八章差错控制编码8.1差错控制编码的基本概念香农在1848年和1957年发表的《通信的数学理论》、《适用于有扰信道的编码理论某些成果》两篇论文中提出了关于有扰信道中信息传输的重要理论——香农第二定理。对于一个给定的有扰信道，若该信道容量为C，则只要信道中的信息传输速率R小于C，就一定存在一种编码方式，使编码后的误码率随着码长n的增加按指数下降到任意小的值。或者说只要R

6、字信号序列中加入一些冗余码元，这些冗余码元不含有通信信息，但与信号序列中的信息码元有着某种制约关系。这些冗余码元被称为监督（或校验）码元。差错控制编码就是寻找合适的方法将信息码元和监督码元编排在一起的过程。第1节差错控制编码的基本概念第八章差错控制编码8.1差错控制编码的基本概念信道编码是指对信源编码器输出的原始信息数据码进行差错控制编码以及将其变换成适合信道传输的码型的全过程。第1节差错控制编码的基本概念第八章差错控制编码信源编码和信道编码示意图信道编码是指对信源编码器输出的原始信息数据码进行差错控

7、制编码以及将其变换成适合信道传输的码型的全过程。内容8.1差错控制编码的基本概念8.2差错控制方式8.3差错控制编码分类8.4检错和纠错原理8.5几种常用的检错码8.6线性分组码8.7循环码第八章差错控制编码8.2差错控制方式前向纠错（FEC）检错重发（ARQ）混合纠错（HEC）第2节差错控制方式第八章差错控制编码8.2差错控制方式第2节差错控制方式第八章差错控制编码8.2差错控制方式前向纠错：优点：只要求单向信道；能自动纠错，不需要对发信端反馈信息，接收信号的延时小、实时性好，传输效率高。缺点：所选

8、择的纠错码必须与信道的错误特性密切配合，否则很难达到降低误码率的要求；译码设备复杂，要求附加的监督码元较多，传输效率会降低，成本高。应用：话音、广播、TV等通信中。第2节差错控制方式第八章差错控制编码8.2差错控制方式检错重发发送端将信息码编成能够检错的码组发送到信道，接收端收到一个码组后进行检验，将检验结果通过反向信道反馈给发送端。发送端根据应答信号做出是继续发送新的数据还是把出错的数据重发的判断。需要双向信道，对各种信道都能监测，解码电路简单；不能用