差错控制:针对某一特定的数据传输或存贮系统,应用纠错或检错的编码及其相应的其他技术(如反馈重传)来提高整个系统的传输可靠性的方法。
信道编码概念小结:
目的:降低错误译码概率PE。
对象:信息序列(设码元间彼此无关且等概出现)。
方法:在传输的信息码之中按一定规律产生一些附加数字,经信道传输,在传输中若码字出现错误,收端能利用编码规律发现码的内在相关性受到破坏,从而按一定的译码规则自动纠正或发现错误,降低误码率。
实质:在保持一定传输信息速率条件下,通过增加一定的码元多余度,使输出的码字具有特定的相关性,从而使收端易于发现或纠正由于信道噪声而引起的传输错误。
译码规则表
子集
m0
m1
m2
…
m2k-1
许用码
C0
C1
C2
C2k-1
禁
用
码
组
┇
┇
┇
┇
(4,2)码及译码表
信息组
00
10
01
11
码 字
0000
1001
0111
1110
有错码组
1000
0100
0010
0001
1101
1011
1111
0011
0101
0110
1010
1100
(6,3)码及译码表
信息组
000
001
010
011
100
101
110
111
码字
000000
001110
010101
011011
100011
101101
110110
111000
出一位错的码组
000001
001111
010100
011010
100010
101100
110111
111001
000010
001100
010111
011001
100001
101111
110100
111010
000100
001010
010001
011111
100111
101001
110010
111100
001000
000110
011101
010011
101011
100101
111110
110000
010000
100000
011110
101110
000101
110101
001011
111011
110011
000011
111101
001101
100110
010110
101000
011000
出两位错的码组
100100
101010
110001
111111
000111
001001
010010
011100
定义6-1:如果一种码的任一码字内出现了e位或e位以内的错误仍能自动发现,则称该码的检错能力为e。
定义6-2:如果一种码的任一码字在传输中出现了t位或t位以内的错误仍能自动纠正,则称该码的纠错能力为t。
定义6-3:如果一种码的任一码字在传输中出现了t位或t位以内的错误都能自动纠正,当出现多于t而小于e+1个错误时(e>t),此码能检出而不造成译码错误,则称该码能纠t个错误同时检出e个错误。
定理6-0:(n,k)线性分组码的最小距离等于非零码字的最小重量。即:
定理6-1:若码的最小距离满足d0≥e+1,则码的检错能力为e。
定理6-2:若码的最小距离满足d0≥2t+1,则码的纠错能力为t。
定理6-3:若码的最小距离满足d0≥e+t+1(e>t),则该码能纠t个错误同时检出e个错误。
定理6-4:对于任意(n,k)分组码,若要求:
码的检错能力为e,则码的最小距离d0≥e+1;
码的纠错能力为t,则码的最小距离d0≥2t+1;
能纠t个错误同时检出e个错误,则码的最小距离d0≥e+t+1(e>t)。
定义6-4:一个码字C中非零码元的个数称为该码字的(汉明)重量,记为W(C)。
定义6-5:码集中非零码字的汉明重量的最小值,称为该码的最小汉明重量,记为Wmin(C)。
定义6-6:两个长度相同的码字C和C’中,对应位码元不同的码元数目称为这两个码字间的汉明距离,简称码距,记为d(C;C’)。
定义6-7:码集中码字间汉明距离时为最小值称为该码的最小汉明距离,记为d0或dmin。
信道错误分类
错误类型
错误来源
特 点
表征形式
示 例
随
机
错
误
由随机噪声、干扰引起。
错误彼此独立,即错误码元的出现是随机的。
错误图样(E)
高斯白噪声
突
发
错
误
由突发噪声引起。
错误成串出现。
突发长度(b)
脉冲干扰、磁带缺陷、电离层衰落
系统码:每个码字的前k位(Cn-1Cn-2…Cn-k)与k位信息序列(mk-1…m1m0)依次对应相等,称为信息元,其后(n-k)位根据校验关系得到,添加于信息元之后,称为监督元或校验元。
水平群计数码
信息位
校验位
111011
101
110110
100
111100
100
100011
011
000111
011
101001
011
恒比码
阿拉伯数字
原五单位码
数字保护码(3:2)
1
11101
01011
2
11001
11001
3
10000
10110
4
01010
11010
5
00001
00111
6
10101
10101
7
11100
11100
8
01100
01110
9
00011
10011
0
01101
01101