[数学]信息论与编码理论2012-ch5 信道编码-概念.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * ARQ-FEC, Automatic Repeat Request with Forward Error Correction * ARQ: 自动重传请求（auto repeat request）， * 常用的ARQ有等待式ARQ（W-ARQ）、回退N步（GBN-ARQ）和选择重传ARQ（SR-ARQ）三种。 W-ARQ方式的原理为：发送端发送码字后，等待接收端反馈回该码字的判决信号。如果码字接收正确，则继续发下一个码字；如果码字接收错误，则重传该码字，指导该码字正确接收为止。 GBN-ARQ方式的原理为：发送端发送一串码字后，如果接收端反馈回第n个码字接收错误的信号，那么接收端删除第n个码字及后续接收的所有码字，发送端将重传第n个码字及后续的所有码字。 SR-ARQ方式的原理为：SR-ARQ在GBN-ARQ的基础进行改进，如果发送端从接收端反馈信号中发现某个码字接收错误，则发送端只重传该码字，接收端只删除错误码字，而保留正确接收的码字。 * * * * * 6.1.3 检错与纠错原理 * * (4) 等重码/定比码 设计码字中的非0符号个数恒为常数，即 C 由全体重量恒等于 m 的 n 重向量组成（等重码） /非0符号与0符号的比例是固定的（定比码） 等重码可以检测出全部奇数位差错，对某些码字的传输则可以检测出部分偶数位差错。 定比码有很好的检错能力，由于监督位数多，因此其效率比奇偶校验码低。但它的应用很广，因为它们的大部分设备都可以与不编码的五单位和其单位电报系统通用。如5/3,7/3定比码。 6.1.3 检错与纠错原理 1、差错控制的理论基础 1)香农第二定理 2)近世代数 6.1.4 差错控制的基本方式和能力 2、差错控制的途径 信道编码定理公式 纠错编码的基本理论 利用冗余度 噪声均化 6.1.4 差错控制的基本方式和能力 * * 前向纠错(FEC)：发送端的信道编码器将信息码组编成具有一定纠错能力的码。接收端信道译码器对接收码字进行译码，若传输中产生的差错数目在码的纠错能力之内时，译码器对差错进行定位并加以纠正。 自动请求重发(ARQ)：用于检测的纠错码在译码器输出端只给出当前码字传输是否可能出错的指示，当有错时按某种协议通过一个反向信道请求发送端重传已发送的码字全部或部分。 混合纠错(HEC)：是FEC与ARQ方式的结合。发端发送同时具有自动纠错和检测能力的码组，收端收到码组后，检查差错情况，如果差错在码的纠错能力以内，则自动进行纠正。如果信道干扰很严重，错误很多，超过了码的纠错能力，但能检测出来，则经反馈信道请求发端重发这组数据。 6.1.4 差错控制的基本方式和能力 3、差错控制系统 * * 信息反馈(IRQ)：也称回程校验方式。收端把收到的数据，原封不动地通过反馈信道送回到发端，发端比较发的数据与反馈来的数据，从而发现错误，并且把错误的消息再次传送，直到发端没有发现错误为止。 6.1.4 差错控制的基本方式和能力 3、差错控制系统 1) FEC: 6.1.4 差错控制的基本方式和能力 2) ARQ: 3、差错控制系统 6.1.4 差错控制的基本方式和能力 停止-等待式ARQ 连续式ARQ 选择式ARQ 3、差错控制系统 2) ARQ: 6.1.4 差错控制的基本方式和能力 3、差错控制系统 2) ARQ: 6.1.4 差错控制的基本方式和能力 1 1 2 ACK1 2 х NAK2 2 2 ACK2 3 W-ARQ方式的原理为：发送端发送码字后，等待接收端反馈回该码字的判决信号。如果码字接收正确，则继续发下一个码字；如果码字接收错误，则重传该码字，指导该码字正确接收为止。 3、差错控制系统 2) ARQ: 6.1.4 差错控制的基本方式和能力 1 2 3 4 5 1 1 2 3 4 5 х NAK1 2 3 4 5 1 2 3 6 7 х 4 5 6 7 3 4 5 GBN-ARQ方式的原理为：发送端发送一串码字后，如果接收端反馈回第n个码字接收错误的信号，那么接收端删除第n个码字及后续接收的所有码字，发送端将重传第n个码字及后续的所有码字。 3、差错控制系统 2) ARQ: 6.1.4 差错控制的基本方式和能力 1 2 3 4 5 1 1 2 3 4 х NAK1 6 7 х NAK4 4 5 1 6 7 8 4 9 8 10 9 11 10 х 12 SR-ARQ方式的原理为：SR-ARQ在GBN-ARQ的基础进行改进，如果发送端从接收端反馈信号中发现某个码字接收错误，则发送端只重传该码字，接收端只删除错误码字，而保留正确接收的码字。 3