差错控制编码NEW课件.pptVIP

《数字通信原理》中南大学PrinciplesofDigitalCommunicationF中南大学信息科学与工程学院SchoolofInformationScienceandEngineeringCentralSouthUniversity通信原理主讲：李敏联系方式：课件邮箱：

第七讲差错控制编码中南大学7.1基本概念7.2纠错编码原理7.3常用的简单编码7.4线性分组码7.5循环码通信原理

第七讲差错控制编码中南大学重点和难点：ü差错控制的目的和基本原理；ü差错控制方式及其特点；ü码重、汉明距离、最小距离的概念和确定；ü纠错和检错能力分析通信原理ü编码效率ü汉明码和CRC码

7.1基本概念产生误码的原因：中南ü系统特性的不理想：乘性噪声?数字信号波形失真?接收端误判?形成误码大ü信道噪声干扰：加性噪声?数字信号变形?误码学信道分类(按加性噪声引起的错码分布规律)：通ü随机信道：白色高斯噪声，误码相互独立；信ü突发信道：存在突发脉冲干扰，误码在短时间内成串出现，并前后有关；原理ü混合信道：随机信道＋突发信道

7.1基本概念差错类型：中南大学ü随机差错／独立差错：差错的出现随机，且差错之间是统计独立的由随机噪声引起ü突发差错：差错在短时间成串出现，而在其间又存在较长的无差错区间，且差错之间相关通信原理因脉冲噪声，也可能是由存储系统中磁带的缺陷或读写头接触不良引起

7.1基本概念提高系统可靠性的途径：中南大学ü加大发送功率：即提高信噪比，虽简单有效，但功率不可无限增加，实际受到一定的限制；ü匹配滤波接收：可抑制白色噪声，使误码率下降；ü合理的调制解调方式PePePeFSK相干、ASKPeASK,PSK非相干PSKDPSKü差错控制编码：正交编码或纠错编码通信原理正交编码：选择抗干扰能力强的信号集合，使受干扰后不容易混淆，常和调制方式结合在一起；纠错编码：使信号受干扰而出错后在译码判决时能自动纠正错误。

7.1基本概念差错控制方式：中南大学前向纠错（FEC:forwarderrorcorrection）检错重发（ARQ:automaticrepeatrequest）混合纠错（HEC:hybriderrorcorrection）差错控制编码的基本思想：Shannon信道编码定理:对于一给定的有干在发送端被传输的信码序列上附加一些监督码元扰信道，若其信道容量通信原理（冗余码元），使所传输的码字中前后码元产生一为C，只要发送端以低于C的速率R发送信息，定的相关性，具有一定的监督关系，接收端利用这则一定存在一种编码方种监督关系来检测，纠正错误。法，使编码错误概率P随着码长n的增加，按指数下降到任意小的值。理论依据：Shannon信道编码定理。

7.1基本概念差错控制编码分类中南大学按监督码元和信息码元关系不同：线性码（LinearCodes）、非线性码（non-LinearCodes）按对信息元处理的方法不同：分组码（BlockCodes）、卷积码（ConvolutionalCodes）按纠错类型分：纠随机错误的码、纠突发错误的码按功能分：检错码、纠错码、纠删码通信原理按码元取值不同：二进制码、多进制码按编码的数字方式不同：代数码、几何码、算术码按编码后是否保持原有形式：系统码、非系统码按码字结构特点：循环码、非循环码

7.2纠错编码原理差错控制编码的基本思想：中南ü发送端按照某种规则在信息序列上附加监督码元，接收端则按照同一规则检查两者间关系……大ü以牺牲通信的有效性（信息传输速率）来提高可靠性ü码的检错和纠错能力是用信息量的冗余来换取的。一般说来，添加的冗余越多，码的检错、纠错能力越强，但信道的传输效率下降也越多学通信检错和纠错：检错:知道在若干码元中有错码，但不一定知道错码原理的准确位置。纠错：能确定错码的位置，并对其进行纠正。

7.2纠错编码原理举例说明：假如要传送晴天、雨天两个消息中南大学编码一:消息A---“0”；消息B---“1”若传输中产生错码(0?1或1?0)，收端无法发现。该编码无检错纠错能力。通信原理编码二消息A----“00”；消息B----“11”若传输中产生一位错码，则变成“01”或“10”，收端判决为有错,但无法确定错码位置，不能纠正。该编码具有检出一位错码的能力。

7.2纠错编码原理举例说明：假如要传送晴天、雨天两个消息中南编码三大消息A----“000”；消息B----“111”传输中产生一位即使两位错码，收端都能判决传输有错。该编码具有检出两位错码的能力。学在产生一位错码情况下，收端可根据“大数”法则进行正确判决，能够纠正这一位错码。该编码具有纠正一位错码的能力。通信原理结论增加冗余，可提