[信息与通信]编码与调制——第4章 分组码.pdf

第四章分组码 4.1概述 4.2差错控制编码基本概念 4.3线性分组码 4.4循环码 4.5 BCH码 1 4.1概述  在通信系统中，一般采用“信源编码”技术来提高数字系统的 传输效率。  通常采用“信道编码”技术，即“差错控制编码”来提高数字系 统的可靠传输。  传输信号在接收端出现误判是由两方面原因造成的  由于信道传输特性不理想 （一般称为“乘性干扰” ）产生的误差，其通 常可采用“均衡”的方法加以纠正  由于信号在传输时叠加上噪声 （称为“加性干扰” ）产生的误差，其影 响一般需采用“差错控制编码”的方法来加以纠正  “差错控制编码”的基本思想是在发送端被传送的信息中附加 一些冗余比特 （称为监督码元），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）；接收端通过检 验这种既定的规则来获知是否有错码产生，进而纠正这些错 码。 2 4.1概述  信道编码定理：对于有噪声信道，存在可以实现可靠通信的 信道编码，它能够在发射速率RC （C为Shannon公式中给 出的在加性高斯白噪声下的信道容量）时达到所期望的任意 小的差错概率。  编码增益 ：在给定误码率 （BER）和同样数据速率的情况 下，与未编码系统相比较，编码系统所需的单位比特能量与 噪声功率谱密度之比 （Eb/No）的降低量  差错分类：  随机差错，热噪声、散弹噪声和传输媒介引起的  突发差错，短促的时间区间内会出现大量的错码，差错之间存在相 关性 3 第四章分组码 4.1概述 4.2差错控制编码基本概念 4.3线性分组码 4.4循环码 4.5 BCH码 4 4.2 差错控制编码基本概念 4.2.1差错控制方式 4.2.2差错控制的分类 4.2.3几种实用的简单纠错码 5 4.2.1差错控制方式  常用的差错控制方法有三种：检错重发法 （简称ARQ ）、前 向纠错法 （简称FEC）和混合纠错法 （简称HEC），它们的 系统构成如图4-1所示。 图4-1 差错控制方式 6 4.2.1差错控制方式 1、检错重发法 这种差错控制方式也称为“ 自动请求重传 （ARQ ）” 。在发送 端对数据序列进行分组编码，加入一定多余码元使之具有 一定的检错能力，成为能够发现错误的码组；接收端收到 码组后，按一定规则对其进行有无错误判别，并把判决结 果 （应答信号）通过反向信道送回发送端。如有错误，发 送端把前面发出的信息重新传送一次，直到接收端认为已 正确收到信息为止。图4-2列举了三种最流行的ARQ过程， 图中时间从左到右递进。 7 4.2.1差错控制方式 图4-2 自动请求重传 （ARQ ） 8 4.2.1差错控制方式 2、前向纠错法 前向纠错 （FEC）系统中，发送端的信道编码器将输入数据序列变换成能够纠正 错误的码，接收端的译码器根据编码规律检验出错误的位置并自动纠正。