通信原理第11章差错控制编码ppt课件.ppt

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1、通信原理第11章差错控制编码9/2/202111.1概述数字信号在传输过程中受到干扰，使信号码元波形变形，所以传输到接收端可能发生错误判决。信号乘性干扰加性干扰——均衡的方法解决——合理选择调制、解调；发送功率；差错控制纠错码的目的：克服随机差错，牺牲一部分带宽，换取信噪比的提高，获得误码率的降低。对语音信号：对纠错要求不高；对数据信号：对纠错要求特别高；9/2/20211、信道分类：随机信道：错码的出现是随机的按加性干扰引起错误分布规律不同分信道分类突发信道：错码是成串集中出现的混合信道：既存在随机错码又存在突发错码2、差错类型：随机错码：比较平缓，比较均匀突发错码：突发性

2、、大面积的差错（受外界突发性的影响）9/2/20213、差错图型/图样（ErrorPattern）发的码组：S收的码组：R差错码组：E例如：S：00100R：11000E：11100E的位为“1”，则该位有错；E的位为“0”，则该位无错；9/2/20214、差错控制技术的种类前向纠错法（FEC）检错重发法（ARQ）反馈校验法（HEC）检错删除（1）前向纠错法（FEC）——ForwardErrorCorrection接收端不仅能在收到信码中发现错误（检错），还能纠正错码（纠错），对码要求有纠错功能，即用纠错码，对码要求高。不需要反向信道，适用于实时传输；纠错设备比检错设备复杂。

3、9/2/2021（2）检错重发法（ARQ）——AutomaticRepeatQuest（自动重发请求）接收端在收到的信码中检测出错码时，即通知发送端重发，直到正确接收到为止。需要双向信道，不能传实时信号（不适合音频、视频，只适合传数据）；对性能要求高的数据传输用此类方法。框图：9/2/2021在发送端，输入的信息码元在编码器中被分组编码（加入监督码元）后，除了立即发送外，还暂存于缓冲存储器中。若接收端解码器检出错码，则由解码器控制产生一个重发指令。此指令经过反向信道送到发送端。由发送端重发控制器控制缓冲存储器重发一次。9/2/2021接收端仅当解码器认为接收信息码元正确时，才

4、将信息码元送给收信者，否则在输出缓冲存储器中删除接收码元。当解码器未发现错码时，经过反向信道发出不需重发指令。发送端收到此指令后，即继续发送后一码组，发送端的缓冲存储器中的内容也随之更新。正确时输出错误时删除9/2/20211）3种ARQ系统①停止等待ARQ系统接收码组ACKACKNAKACKACKNAKACKt1233455发送码组12334556t有错码组有错码组每发送一组数据后发送端等待接收端的确认(ACK)答复，然后再发送下一组数据。当接收数据有误，接收端发回一个否认(NAK)答复，这时，发送端将重发该组数据。系统是工作在半双工状态，时间没有得到充分利用，传输效率较低

5、。9/2/2021②拉后ARQ系统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。例如，图中第5组接收数据有误，则在发送端收到第5组接收的否认答复后，从第5组开始重发数据组。在这种系统中需要对发送的数据组和答复进行编号，以便识别。显然，这种系统需要双工信道。接收数据有错码组有错码组910111011122143657981110576ACK1NAK5NAK9ACK5发送数据57695214367981011101112重发码组重发码组ACK99/2/2021③选择重发ARQ系统接收数据有错码组有错码组9214365759810111

6、31412发送数据995852143671011131412重发码组重发码组NAK9ACK1NAK5ACK5ACK9它只重发出错的数据组，因此进一步提高了传输效率。2）ARQ的主要优点：——和前向纠错方法相比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，成本降低；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。9/2/20213）ARQ的主要缺点：①需要双向信道来重发，不能用于单向信道，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，可能发生因不断反复重发而造成事实上的通信中断。④不适

7、合要求实时通信的场合，例如电话通信。（3）反馈校验法（HEC）接收端将收到的信码原封不动地转发给发送端，并与原发送信码相比较，如果有错，发送端重发。需要双向信道。因为每一组信码都传输2次，所以传输效率很低。9/2/2021（1）前向纠错法（FEC）（2）检错重发法（ARQ）（3）反馈校验法（HEC）差错控制技术的种类其中，（1）,（2）两种方法均在接收端识别有无错码，这是由发送端的信道编码器在信息码元序列中增加一些监督码元来实现的。（1）差错控制编码——在信息码元序列中加入监督码元。5、差错控制编码：常