2 . 差错控制编码 2 .1 . 引言 什么是差错控制编码(纠错编码、信道编码)? 为什么要引入差错控制编码? 差错控制编码的 3 种方式? 本章主要讲述:前向纠错编码(FEC)、常用的简单编码、线性分组码(汉明码、循环码)、简单介绍 RS 码*、BCH 码*、FIRE 码*、交织码,卷积码极其译码、TCM 编码*。 一、什么是差错控制编码及为什么引入差错控制编码? 在实际信道上传输数字信号时,由于信道传输特性不理想及加性噪声的影响,接收端所收到的数字信号不可避免地会发生错误。为了在已知信噪比情况下达到一定的误比特率指标,首先应该合理设计基带信号,选择调制解调方式,采用时域、频域均衡,使误比特率尽可能降低。但若误比特率仍不能满足要求,则必须采用信道编码(即差错控制编码),将误比特率进一步降低,以满足系统指标要求。 随着差错控制编码理论的完善和数字电路技术的发展,信道编码已经成功地应用于各种通信系统中,并且在计算机、磁记录与存储中也得到日益广泛的应用。 差错控制编码的基本思路:在发送端将被传输的信息附上一些监督码元,这些多余的码元与信息码元之间以某种确定的规则相互关联(约束)。接收端按照既定的规则校验信息码元与监督码元之间的关系,一旦传输发生差错,则信息码元与监督码元的关系就受到破坏,从而接收端可以发现错误乃至纠正错误。 研究各种编码和译码方法是差错控制编码所要解决的问题。 二、差错控制的三种方式 1、检错重发(ARQ) 检错重发:在接收端根据编码规则进行检查,如果发现规则被破坏,则通过反向信道要求发送端重新发送,直到接收端检查无误为止。 ARQ 系统具有各种不同的重发机制:如可以停发等候重发、X.25 协议的滑动窗口选择重发等。 ARQ 系统需要反馈信道,效率较低,但是能达到很好的性能。 2、前向纠错 前向纠错(FEC):发送端发送能纠正错误的编码,在接收端根据接收到的码和编码规则,能自动纠正传输中的错误。 不需要反馈信道,实时性好,但是随着纠错能力的提高,编译码设备复杂。 3、混合方式 结合前向纠错和 ARQ 的系统,在纠错能力范围内,自动纠正错误,超出纠错范围则要求发送端重新发送。它是一种折中的方案。 三、信道发生差错的几种模式 1、随机差错:差错的出现是随机的,一般而言差错出现的位置是随机分布的。这种情况一般是由信道的加性随机噪声引起的。一般将这种信道称为随机信道。 2、突发差错:差错的出现是一连串出现...