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通信原理第11章差錯(cuò)控制編碼12/3/2022通信原理第11章差錯(cuò)控制編碼12/1/2022111.1概述數(shù)字信號(hào)在傳輸過(guò)程中受到干擾,使信號(hào)碼元波形變形,所以傳輸?shù)浇邮斩丝赡馨l(fā)生錯(cuò)誤判決。信號(hào)乘性干擾
加性干擾——均衡的方法解決——合理選擇調(diào)制、解調(diào);發(fā)送功率;差錯(cuò)控制糾錯(cuò)碼的目的:克服隨機(jī)差錯(cuò),犧牲一部分帶寬,換取信噪比的提高,獲得誤碼率的降低。對(duì)語(yǔ)音信號(hào):對(duì)糾錯(cuò)要求不高;對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào):對(duì)糾錯(cuò)要求特別高;12/3/202211.1概述數(shù)字信號(hào)在傳輸過(guò)程中受到干擾,21、信道分類:隨機(jī)信道:錯(cuò)碼的出現(xiàn)是隨機(jī)的按加性干擾引起錯(cuò)誤分布規(guī)律不同分信道分類突發(fā)信道:錯(cuò)碼是成串集中出現(xiàn)的混合信道:既存在隨機(jī)錯(cuò)碼又存在突發(fā)錯(cuò)碼2、差錯(cuò)類型:隨機(jī)錯(cuò)碼:比較平緩,比較均勻突發(fā)錯(cuò)碼:突發(fā)性、大面積的差錯(cuò)(受外界突發(fā)性的影響)12/3/20221、信道分類:隨機(jī)信道:錯(cuò)碼的出現(xiàn)是隨機(jī)的按加性干擾引起錯(cuò)誤33、差錯(cuò)圖型/圖樣(ErrorPattern)發(fā)的碼組:S收的碼組:R差錯(cuò)碼組:E例如:
S:00100R:11000E:11100E的位為“1”,則該位有錯(cuò);E的位為“0”,則該位無(wú)錯(cuò);12/3/20223、差錯(cuò)圖型/圖樣(ErrorPattern)44、差錯(cuò)控制技術(shù)的種類前向糾錯(cuò)法(FEC)檢錯(cuò)重發(fā)法(ARQ)反饋校驗(yàn)法(HEC)檢錯(cuò)刪除(1)前向糾錯(cuò)法(FEC)——ForwardErrorCorrection接收端不僅能在收到信碼中發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤(檢錯(cuò)),還能糾正錯(cuò)碼(糾錯(cuò)),對(duì)碼要求有糾錯(cuò)功能,即用糾錯(cuò)碼,對(duì)碼要求高。不需要反向信道,適用于實(shí)時(shí)傳輸;糾錯(cuò)設(shè)備比檢錯(cuò)設(shè)備復(fù)雜。12/3/20224、差錯(cuò)控制技術(shù)的種類前向糾錯(cuò)法(FEC)(1)前向糾錯(cuò)法(5(2)檢錯(cuò)重發(fā)法(ARQ)——AutomaticRepeatQuest(自動(dòng)重發(fā)請(qǐng)求)接收端在收到的信碼中檢測(cè)出錯(cuò)碼時(shí),即通知發(fā)送端重發(fā),直到正確接收到為止。需要雙向信道,不能傳實(shí)時(shí)信號(hào)(不適合音頻、視頻,只適合傳數(shù)據(jù));對(duì)性能要求高的數(shù)據(jù)傳輸用此類方法??驁D:12/3/2022(2)檢錯(cuò)重發(fā)法(ARQ)——AutomaticRepea6在發(fā)送端,輸入的信息碼元在編碼器中被分組編碼(加入監(jiān)督碼元)后,除了立即發(fā)送外,還暫存于緩沖存儲(chǔ)器中。若接收端解碼器檢出錯(cuò)碼,則由解碼器控制產(chǎn)生一個(gè)重發(fā)指令。此指令經(jīng)過(guò)反向信道送到發(fā)送端。由發(fā)送端重發(fā)控制器控制緩沖存儲(chǔ)器重發(fā)一次。12/3/2022在發(fā)送端,輸入的信息碼元在編碼器中被分組編碼(加入監(jiān)督碼7接收端僅當(dāng)解碼器認(rèn)為接收信息碼元正確時(shí),才將信息碼元送給收信者,否則在輸出緩沖存儲(chǔ)器中刪除接收碼元。當(dāng)解碼器未發(fā)現(xiàn)錯(cuò)碼時(shí),經(jīng)過(guò)反向信道發(fā)出不需重發(fā)指令。發(fā)送端收到此指令后,即繼續(xù)發(fā)送后一碼組,發(fā)送端的緩沖存儲(chǔ)器中的內(nèi)容也隨之更新。正確時(shí)輸出錯(cuò)誤時(shí)刪除12/3/2022接收端僅當(dāng)解碼器認(rèn)為接收信息碼元正確時(shí),才將信息碼元送給81)3種ARQ系統(tǒng)①停止等待ARQ系統(tǒng)接收碼組ACKACKNAKACKACKNAKACKt1233455發(fā)送碼組12334556t有錯(cuò)碼組有錯(cuò)碼組每發(fā)送一組數(shù)據(jù)后發(fā)送端等待接收端的確認(rèn)(ACK)答復(fù),然后再發(fā)送下一組數(shù)據(jù)。當(dāng)接收數(shù)據(jù)有誤,接收端發(fā)回一個(gè)否認(rèn)(NAK)答復(fù),這時(shí),發(fā)送端將重發(fā)該組數(shù)據(jù)。系統(tǒng)是工作在半雙工狀態(tài),時(shí)間沒有得到充分利用,傳輸效率較低。12/3/20221)3種ARQ系統(tǒng)①停止等待ARQ系統(tǒng)接收碼組ACKAC9②拉后ARQ系統(tǒng)發(fā)送端連續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)組,接收端對(duì)于每個(gè)接收到的數(shù)據(jù)組都發(fā)回確認(rèn)(ACK)或否認(rèn)(NAK)答復(fù)。例如,圖中第5組接收數(shù)據(jù)有誤,則在發(fā)送端收到第5組接收的否認(rèn)答復(fù)后,從第5組開始重發(fā)數(shù)據(jù)組。在這種系統(tǒng)中需要對(duì)發(fā)送的數(shù)據(jù)組和答復(fù)進(jìn)行編號(hào),以便識(shí)別。顯然,這種系統(tǒng)需要雙工信道。接收數(shù)據(jù)有錯(cuò)碼組有錯(cuò)碼組910111011122143657981110576ACK1NAK5NAK9ACK5發(fā)送數(shù)據(jù)57695214367981011101112重發(fā)碼組重發(fā)碼組ACK912/3/2022②拉后ARQ系統(tǒng)發(fā)送端連續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)組,接收端對(duì)于每個(gè)10③選擇重發(fā)ARQ系統(tǒng)接收數(shù)據(jù)有錯(cuò)碼組有錯(cuò)碼組921436575981011131412發(fā)送數(shù)據(jù)995852143671011131412重發(fā)碼組重發(fā)碼組NAK9ACK1NAK5ACK5ACK9它只重發(fā)出錯(cuò)的數(shù)據(jù)組,因此進(jìn)一步提高了傳輸效率。2)ARQ的主要優(yōu)點(diǎn):——和前向糾錯(cuò)方法相比①監(jiān)督碼元較少即能使誤碼率降到很低,即碼率較高;②檢錯(cuò)的計(jì)算復(fù)雜度較低,成本降低;③檢錯(cuò)用的編碼方法和加性干擾的統(tǒng)計(jì)特性基本無(wú)關(guān),能適應(yīng)不同特性的信道。12/3/2022③選擇重發(fā)ARQ系統(tǒng)接收數(shù)據(jù)有錯(cuò)碼組有錯(cuò)碼組921436113)ARQ的主要缺點(diǎn):①需要雙向信道來(lái)重發(fā),不能用于單向信道,也不能用于一點(diǎn)到多點(diǎn)的通信系統(tǒng)。②因?yàn)橹匕l(fā)而使ARQ系統(tǒng)的傳輸效率降低。③在信道干擾嚴(yán)重時(shí),可能發(fā)生因不斷反復(fù)重發(fā)而造成事實(shí)上的通信中斷。④不適合要求實(shí)時(shí)通信的場(chǎng)合,例如電話通信。(3)反饋校驗(yàn)法(HEC)接收端將收到的信碼原封不動(dòng)地轉(zhuǎn)發(fā)給發(fā)送端,并與原發(fā)送信碼相比較,如果有錯(cuò),發(fā)送端重發(fā)。需要雙向信道。因?yàn)槊恳唤M信碼都傳輸2次,所以傳輸效率很低。12/3/20223)ARQ的主要缺點(diǎn):①需要雙向信道來(lái)重發(fā),不能用于單向信12(1)前向糾錯(cuò)法(FEC)(2)檢錯(cuò)重發(fā)法(ARQ)(3)反饋校驗(yàn)法(HEC)差錯(cuò)控制技術(shù)的種類其中,(1),(2)兩種方法均在接收端識(shí)別有無(wú)錯(cuò)碼,這是由發(fā)送端的信道編碼器在信息碼元序列中增加一些監(jiān)督碼元來(lái)實(shí)現(xiàn)的。(1)差錯(cuò)控制編碼——在信息碼元序列中加入監(jiān)督碼元。5、差錯(cuò)控制編碼:常稱為糾錯(cuò)編碼(2)監(jiān)督碼元:為了在接收端識(shí)別有無(wú)錯(cuò)碼,通常在發(fā)送端需要在信息碼元序列中增加一些差錯(cuò)控制碼元,它們稱為監(jiān)督碼元。12/3/2022(1)前向糾錯(cuò)法(FEC)差錯(cuò)控制技術(shù)的種類13例如,若編碼序列中平均每?jī)蓚€(gè)信息碼元就添加一個(gè)監(jiān)督碼元,則這種編碼的多余度為1/3。(4)編碼效率(簡(jiǎn)稱碼率):信息碼元數(shù)量(k)和總碼元數(shù)量(n)之比:k/n(3)多余度:監(jiān)督碼元數(shù)(n-k)和總碼元數(shù)n之比:理論上,差錯(cuò)控制以降低信息傳輸速率為代價(jià)換取提高傳輸可靠性。一般地,增加的監(jiān)督碼元越多(多余度越大),檢(糾)錯(cuò)能力就越強(qiáng)。12/3/2022例如,若編碼序列中平均每?jī)蓚€(gè)信息碼元就添加一1411.2糾錯(cuò)編碼的基本原理設(shè)有一種由3位二進(jìn)制數(shù)字構(gòu)成的碼組,它共有8種不同的可能組合。若將其全部用來(lái)表示天氣,則可以表示8種不同天氣:引例:000——晴,001——云010——陰,011——雨100——雪,101——霜110——霧,111——雹其中任一碼組在傳輸中若發(fā)生一個(gè)或多個(gè)錯(cuò)碼,則將變成另一個(gè)信息碼組。這時(shí),接收端將無(wú)法發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤。12/3/202211.2糾錯(cuò)編碼的基本原理設(shè)有一種由3位二15若在上述8種碼組中只準(zhǔn)許使用4種來(lái)傳送天氣,例如:000——晴,011——云101——陰,110——雨許用碼組(合法碼組)則剩余的碼組:001,010,100,111禁用碼組(非法碼組)雖然4個(gè)許用碼組只能傳送4種不同的天氣,但是接收端卻有可能發(fā)現(xiàn)碼組中的一個(gè)錯(cuò)碼(檢錯(cuò))。1、許用碼組和禁用碼組
出現(xiàn)禁用碼組,即可判斷出錯(cuò)。12/3/2022若在上述8種碼組中只準(zhǔn)許使用4種來(lái)傳送天氣,例如:000——16000(晴)例如:若“000”(晴)中錯(cuò)了一位,即:001010100禁用碼組接收端在收到禁用碼組時(shí),就認(rèn)為發(fā)現(xiàn)了錯(cuò)碼。當(dāng)發(fā)生3個(gè)錯(cuò)碼時(shí),“000”變成了“111”,它也是禁用碼組,故這種編碼也能檢測(cè)3個(gè)錯(cuò)碼。但是這種碼不能發(fā)現(xiàn)一個(gè)碼組中的兩個(gè)錯(cuò)碼,因?yàn)榘l(fā)生兩個(gè)錯(cuò)碼后產(chǎn)生的是許用碼組。000(晴)011——云101——陰110——雨許用碼組12/3/2022000(晴)例如:若“000”(晴)中錯(cuò)了一位,即:0010172、檢錯(cuò)和糾錯(cuò)上面這種編碼只能檢測(cè)錯(cuò)碼,不能糾正錯(cuò)碼。例如,當(dāng)接收碼組為禁用碼組“100”時(shí),接收端將無(wú)法判斷是哪一位碼發(fā)生了錯(cuò)誤,因?yàn)榍?、陰、雨三者錯(cuò)了一位都可以變成“100”。000——晴,011——云101——陰,110——雨000——晴101——陰110——雨傳錯(cuò)一位10012/3/20222、檢錯(cuò)和糾錯(cuò)上面這種編碼只能檢測(cè)錯(cuò)碼,不能18若規(guī)定:要能夠糾正錯(cuò)誤,還要增加多余度。000——晴,111——雨(許用碼組)001,010,011,100,101,110(禁用碼組)則能夠檢測(cè)兩個(gè)以下錯(cuò)碼,或能夠糾正一個(gè)錯(cuò)碼。分析:糾正為“000”(晴)當(dāng)收到禁用碼組“100”時(shí),若假定僅有一個(gè)錯(cuò)碼。當(dāng)收到禁用碼組“100”時(shí),若假定錯(cuò)碼數(shù)不超過(guò)兩個(gè)。只能檢測(cè)出存在錯(cuò)碼而無(wú)法糾正錯(cuò)碼12/3/2022若規(guī)定:要能夠糾正錯(cuò)誤,還要增加多余度。000——晴,111193、分組碼將信息碼分組,為每組信息碼附加若干監(jiān)督碼的編碼。即:分組碼=信息碼+監(jiān)督碼注意:監(jiān)督碼僅僅監(jiān)督本碼組中的信息碼元。信息位監(jiān)督位晴000云011陰101雨110例如:
000——晴011——云101——陰110——雨12/3/20223、分組碼將信息碼分組,為每組信息碼附加若干20(1)分組碼的一般結(jié)構(gòu)分組碼的符號(hào):(n,k)n——碼組的總位數(shù),又稱為碼組的長(zhǎng)度(碼長(zhǎng))k——碼組中信息碼元的數(shù)目n-k=r——碼組中的監(jiān)督碼元數(shù)目,或稱監(jiān)督位數(shù)目12/3/2022(1)分組碼的一般結(jié)構(gòu)分組碼的符號(hào):(n,k)n——碼組21(2)分組碼的碼重W分組碼中“1”的個(gè)數(shù)目稱為碼組的重量,簡(jiǎn)稱碼重。(3)分組碼的碼距d把兩個(gè)碼組中對(duì)應(yīng)位上數(shù)字不同的位數(shù)稱為碼組的距離,簡(jiǎn)稱碼距。碼距又稱漢明距離。例如:000——晴011——云101——陰110——雨碼距均為21)最小碼距(d0):把某種編碼中各個(gè)碼組之間距離的最小值。例如,上面的編碼的最小碼距d0=2。12/3/2022(2)分組碼的碼重W分組碼中“1”的個(gè)數(shù)目稱為碼組的重量22設(shè)一個(gè)碼組A位于O點(diǎn)。若碼組A中發(fā)生一個(gè)錯(cuò)碼,則我們可以認(rèn)為A的位置將移動(dòng)至以O(shè)點(diǎn)為圓心,以1為半徑的圓上某點(diǎn),但其位置不會(huì)超出此圓。2)碼距和檢糾錯(cuò)能力的關(guān)系一種編碼的最小碼距d0的大小直接關(guān)系著這種編碼的檢錯(cuò)和糾錯(cuò)能力。①為檢測(cè)e個(gè)錯(cuò)碼,要求最小碼距d0
e+1【證】0123BA漢明距離ed0若碼組A中發(fā)生兩位錯(cuò)碼,則其位置不會(huì)超出以O(shè)點(diǎn)為圓心,以2為半徑的圓。12/3/2022設(shè)一個(gè)碼組A位于O點(diǎn)。若碼組A中發(fā)230123BA漢明距離ed0同理,若一種編碼的最小碼距為d0,則將能檢測(cè)(d0-1)個(gè)錯(cuò)碼。
反之,若要求檢測(cè)e個(gè)錯(cuò)碼,則最小碼距d0應(yīng)滿足:d0
e+1因此,只要最小碼距不小于3,碼組A發(fā)生兩位以下錯(cuò)碼時(shí),不可能變成另一個(gè)許用碼組B,因而能檢測(cè)錯(cuò)碼的位數(shù)等于2。12/3/20220123BA漢明距離ed0同理,若一種編碼的24②為了糾正t個(gè)錯(cuò)碼,要求最小碼距d0
2t+1BtA漢明距離012345td0圖中畫出碼組A和B的距離為5。碼組A或B若發(fā)生不多于兩位錯(cuò)碼,則其位置均不會(huì)超出半徑為2以原位置為圓心的圓。這兩個(gè)圓是不重疊的。判決規(guī)則為:若接收碼組落于以A為圓心的圓上就判決收到的是碼組A,若落于以B為圓心的圓上就判決為碼組B。若錯(cuò)碼達(dá)到3個(gè),就將落入另一圓上,從而發(fā)生錯(cuò)判。這樣,就能夠糾正兩位錯(cuò)碼。12/3/2022②為了糾正t個(gè)錯(cuò)碼,要求最小碼距d02t+1Bt25③為糾正t個(gè)錯(cuò)碼,同時(shí)檢測(cè)e個(gè)錯(cuò)碼,要求最小碼距BtA漢明距離012345td0下圖所示的例子,圖中碼組A和B之間距離為5。按照檢錯(cuò)能力公式,最多能檢測(cè)
個(gè)錯(cuò)碼,即:e=d0–1=5–1=44按照糾錯(cuò)能力公式糾錯(cuò)時(shí),能糾正
個(gè)錯(cuò)碼2d0
2t+112/3/2022③為糾正t個(gè)錯(cuò)碼,同時(shí)檢測(cè)e個(gè)錯(cuò)碼,要求最小碼距BtA漢明26BtA漢明距離012345td0但是,不能同時(shí)做到即檢測(cè)4個(gè)錯(cuò)碼,又糾正2個(gè)錯(cuò)碼。例如,碼組A若錯(cuò)了3位,就會(huì)被誤認(rèn)為碼組B錯(cuò)了2位造成的結(jié)果,從而被錯(cuò)“糾”為B。這就是說(shuō),檢錯(cuò)和糾錯(cuò)公式不能同時(shí)成立或同時(shí)運(yùn)用。12/3/2022BtA漢明距離012345td0但是,不能同27為了在可以糾正t個(gè)錯(cuò)碼的同時(shí),能夠檢測(cè)e個(gè)錯(cuò)碼,就需要像下圖所示那樣,使某一碼組(譬如碼組A)發(fā)生e個(gè)錯(cuò)誤之后所處的位置,與其他碼組(譬如碼組B)的糾錯(cuò)圓圈至少距離等于1,不然將落在該糾錯(cuò)圓上從而發(fā)生錯(cuò)誤地“糾正”。因此,由此圖可以直觀看出,要求最小碼距:這種糾錯(cuò)和檢錯(cuò)結(jié)合的工作方式簡(jiǎn)稱糾檢結(jié)合。ABe1tt漢明距離e12/3/2022為了在可以糾正t個(gè)錯(cuò)碼的同時(shí),能夠檢測(cè)e個(gè)錯(cuò)碼28①為檢測(cè)e個(gè)錯(cuò)碼,要求最小碼距d0
e+1②為了糾正t個(gè)錯(cuò)碼,要求最小碼距d0
2t+1③為糾正t個(gè)錯(cuò)碼,同時(shí)檢測(cè)e個(gè)錯(cuò)碼,要求最小碼距:例如:若最小碼距d0=5,則:按照檢錯(cuò)能力公式,最多能檢測(cè)
個(gè)錯(cuò)碼;4按照糾錯(cuò)能力公式,最多能糾正
個(gè)錯(cuò)碼;2按照糾檢錯(cuò)結(jié)合方式工作時(shí),若計(jì)算糾錯(cuò)能力為1,則最多能檢測(cè)
個(gè)錯(cuò)碼;312/3/2022①為檢測(cè)e個(gè)錯(cuò)碼,要求最小碼距d0e+1②為了2911.4簡(jiǎn)單的實(shí)用編碼11.4.1奇偶監(jiān)督碼奇偶監(jiān)督碼分為奇數(shù)監(jiān)督碼和偶數(shù)監(jiān)督碼兩種,兩者的原理相同。設(shè)碼組:(an-1an-2an-2……a1a0)an-1先出現(xiàn)a0最后出現(xiàn)n位n-1位:信息位奇偶校驗(yàn)位1、編碼效率(碼率):12/3/202211.4簡(jiǎn)單的實(shí)用編碼11.4.1奇偶監(jiān)督碼302、校驗(yàn)方法(1)偶校驗(yàn)監(jiān)督位使整個(gè)碼組中“1”的數(shù)目為偶數(shù),即滿足:(即各碼元模2相加)若結(jié)果=0=1認(rèn)為無(wú)錯(cuò)認(rèn)為有錯(cuò)(2)奇校驗(yàn)監(jiān)督位使整個(gè)碼組中“1”的數(shù)目為奇數(shù),即滿足:(即各碼元模2相加)若結(jié)果=1=0認(rèn)為無(wú)錯(cuò)認(rèn)為有錯(cuò)12/3/20222、校驗(yàn)方法(1)偶校驗(yàn)監(jiān)督位使整個(gè)碼組中“1”的數(shù)目為偶數(shù)31若n=6,信息位為:10110采用偶校驗(yàn),則發(fā)方碼組為:若接收碼組為:(101101)——判為合法(實(shí)為正確)(111100)——判為合法(實(shí)為錯(cuò)碼)(111101)——判為非法(一定有誤碼)注意:①奇偶校驗(yàn)碼組只能檢測(cè)奇位錯(cuò)(1位)。②偶校驗(yàn)碼組屬于線性分組碼;③奇校驗(yàn)碼組不屬于線性分組碼,而屬于非線性分組碼。(101101)12/3/2022若n=6,信息位為:10110采用偶校驗(yàn),則發(fā)方碼組為:若接3211.4.2二維奇偶監(jiān)督碼(方陣碼)——非線性它是先把上述奇偶監(jiān)督碼的若干碼組排成矩陣,每一碼組寫成一行,然后再按列的方向增加第二維監(jiān)督位,如下圖所示:信息位監(jiān)督位第一個(gè)碼組第二個(gè)碼組第m個(gè)碼組按列進(jìn)行第二次編碼所增加的監(jiān)督位12/3/202211.4.2二維奇偶監(jiān)督碼(方陣碼)——非線性33二維奇偶監(jiān)督碼的性能(1)這種編碼有可能檢測(cè)偶數(shù)個(gè)錯(cuò)碼。因?yàn)槊啃械谋O(jiān)督位雖然不能用于檢測(cè)本行中的偶數(shù)個(gè)錯(cuò)碼,但按列的方向有可能由cn-1cn-2
c1c0等監(jiān)督位檢測(cè)出來(lái)。有一些偶數(shù)錯(cuò)碼不可能檢測(cè)出來(lái)。例如,構(gòu)成矩形的4個(gè)錯(cuò)碼,譬如圖中:12/3/2022二維奇偶監(jiān)督碼的性能(1)這種編碼有可能檢測(cè)偶數(shù)個(gè)錯(cuò)碼。34(2)這種二維奇偶監(jiān)督碼適于檢測(cè)突發(fā)錯(cuò)碼。(3)由于方陣碼只對(duì)構(gòu)成矩形四角的錯(cuò)碼無(wú)法檢測(cè),故其檢錯(cuò)能力較強(qiáng)。(4)二維奇偶監(jiān)督碼不僅可用來(lái)檢錯(cuò),還可以用來(lái)糾正一些錯(cuò)碼。例如,僅在一行中有奇數(shù)個(gè)錯(cuò)碼時(shí),則能夠確定錯(cuò)碼位置,從而糾正它。12/3/2022(2)這種二維奇偶監(jiān)督碼適于檢測(cè)突發(fā)錯(cuò)碼。(3)由于方陣碼只35例:信息位(1110110111011010111100100)組成5×5的方陣。構(gòu)造二維奇偶監(jiān)督碼0010101100012/3/2022例:信息位(1110110111011010111103611.4.3恒比碼在恒比碼中,每個(gè)碼組均含有相同數(shù)目的“1”(和“0”)。由于“1”的數(shù)目與“0”的數(shù)目之比保持恒定,故得此名。這種碼在檢測(cè)時(shí),只要計(jì)算接收碼組中“1”的數(shù)目是否對(duì),就知道有無(wú)錯(cuò)碼。恒比碼的主要優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單和適于用來(lái)傳輸電傳機(jī)或其他鍵盤設(shè)備產(chǎn)生的字母和符號(hào)。對(duì)于信源來(lái)的二進(jìn)制隨機(jī)數(shù)字序列,這種碼就不適合使用了。12/3/202211.4.3恒比碼在恒比碼中,每個(gè)碼組均含3711.4.4正反碼是一種簡(jiǎn)單的能夠糾正錯(cuò)碼的編碼。其中的監(jiān)督位數(shù)目與信息位數(shù)目相同。1、編碼原則:監(jiān)督碼元與信息碼元相同(重復(fù))當(dāng)信息位中含有奇數(shù)個(gè)“1”;監(jiān)督碼元與信息碼元相反(反碼)當(dāng)信息位中含有偶數(shù)個(gè)“1”;例如:若信息位為11001,若信息位為10001,則碼組為1100111001;則碼組為1000101110。12/3/202211.4.4正反碼是一種簡(jiǎn)單的能夠糾正錯(cuò)碼382、正反碼的解碼(1)先將接收碼組中信息位和監(jiān)督位按模2相加,得到一個(gè)5位的合成碼組。若接收碼組的信息位中有奇數(shù)個(gè)“1”,則合成碼組就是校驗(yàn)碼組;若接收碼組的信息位中有偶數(shù)個(gè)“1”,則取合成碼組的反碼作為校驗(yàn)碼組。(3)最后,觀察校驗(yàn)碼組中“1”的個(gè)數(shù),按下表進(jìn)行判決及糾正可能發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)碼。(2)由合成碼組產(chǎn)生一個(gè)校驗(yàn)碼組。12/3/20222、正反碼的解碼(1)先將接收碼組中信息位和監(jiān)督位按模239校驗(yàn)碼組的組成錯(cuò)碼情況1全為“0”無(wú)錯(cuò)碼2有(n-1)個(gè)“1”和1個(gè)“0”信息碼中有1位錯(cuò)碼,其位置對(duì)應(yīng)校驗(yàn)碼組中“0”的位置3有(n-1)個(gè)“0”和1個(gè)“1”監(jiān)督碼中有1位錯(cuò)碼,其位置對(duì)應(yīng)校驗(yàn)碼組中“1”的位置4其他組成錯(cuò)碼多于1個(gè)校驗(yàn)碼組和錯(cuò)碼的關(guān)系例如,若發(fā)送碼組為:1100111001,若接收碼組為:1100111001則合成碼組為:1100111001=00000。由于接收碼組信息位中有奇數(shù)個(gè)“1”,所以
校驗(yàn)碼組為:00000所以無(wú)錯(cuò)碼。12/3/2022校驗(yàn)碼組的組成錯(cuò)碼情況1全為“0”無(wú)錯(cuò)碼2有(n-1)個(gè)“140例如,若發(fā)送碼組為:1100111001,若接收碼組為:1000111001則合成碼組為:1000111001=01000。由于接收碼組信息位中有偶數(shù)個(gè)“1”,所以
校驗(yàn)碼組為:10111(反碼)所以有錯(cuò)碼,且在信息位中第二位為錯(cuò)碼。例如,若發(fā)送碼組為:1100111001,若接收碼組為:1100110001則合成碼組為:1100110001=01000。由于接收碼組信息位中有奇數(shù)個(gè)“1”,所以
校驗(yàn)碼組為:01000所以有錯(cuò)碼,且在信息位中第二位為錯(cuò)碼。12/3/2022例如,若發(fā)送碼組為:1100111001,例如,若發(fā)送碼組為41例如,若發(fā)送碼組為:1100111001,若接收碼組為:1001111001則合成碼組為:1001111001=01010。由于接收碼組信息位中有奇數(shù)個(gè)“1”,所以
校驗(yàn)碼組為:01010所以有錯(cuò)碼,且多余一個(gè)。上述長(zhǎng)度為10的正反碼具有糾正1位錯(cuò)碼的能力,并能檢測(cè)全部2位以下的錯(cuò)碼和大部分2位以上的錯(cuò)碼。補(bǔ)充:重復(fù)碼0(00000)1(11111)效率很低,但抗干擾能力很強(qiáng)。解碼:擇大判決。(11001)112/3/2022例如,若發(fā)送碼組為:1100111001,上4211.5線性分組碼1、基本概念(1)碼——碼型,最高的概念;Code有各種各樣的碼,可自行設(shè)計(jì),要求效率高,糾錯(cuò)能力強(qiáng),電路簡(jiǎn)單。(2)碼組——CodeWords(設(shè)共n位)碼由碼組組成,是一個(gè)集合:{碼組}。合法碼組:屬于碼(集合)的碼組:非法碼組:不屬于碼(集合)的碼組:(an-1an-2…arar-1……a1a0)k位:信息位r位:監(jiān)督位2k個(gè)2n-2k個(gè)12/3/202211.5線性分組碼1、基本概念(1)碼——碼型,最高的概念43(3)碼長(zhǎng)——n=k+r
(4)碼元——CodebitsRC=k/n
(5)編碼效率(簡(jiǎn)稱碼率):(n-k)/k=r/k(7)冗余度:(8)漢明重量(HammingWeight):碼組中“1”的個(gè)數(shù)例如:u=(1101110)W=5(碼的)最小漢明重量:W0或Wmin碼是很多碼組的集合,每個(gè)碼組都有各自的重量,其中最小的重量即為碼的“最小漢明重量”。(n-k)/n=r/n(6)多余度:12/3/2022(3)碼長(zhǎng)——n=k+r(4)碼元——Codebit44(8)漢明距離(碼組):兩個(gè)碼組所含不同位的個(gè)數(shù),稱為“碼組的漢明距離”。例如:u=(1101110)d(u,v)=3(碼的)最小漢明距離:d0或dmin碼是很多碼組的集合,每對(duì)碼組都有各自的漢明距離,其中最小的距離即為碼的“最小漢明距離”。v=(1001011)最小漢明距離直接決定了碼的就錯(cuò)能力:d0糾錯(cuò)能力d0
2t+1d0
e+112/3/2022(8)漢明距離(碼組):兩個(gè)碼組所含不同位的個(gè)數(shù),稱為“碼452、線性分組碼的定義線性分組碼:按照一組線性方程構(gòu)成的分組碼。設(shè)C為碼,Ci為碼組,若:C={Ci},其中Ci∈C,Cj∈C,且有:Ci+Cj∈C則C為線性分組碼。線性分組碼中必含有全零碼。對(duì)于線性分組碼有:W0=d0
推論:12/3/20222、線性分組碼的定義線性分組碼:按照一組線性方程構(gòu)成的分組463、線性分組碼的監(jiān)督陣和生成陣監(jiān)督陣H:r×n生成陣G:k×n知道了H,即可得到G:知道了G,即可得到H。(1)監(jiān)督陣和生成陣1)監(jiān)督方程:
其中:H——監(jiān)督陣,r×nA——碼組,1×n0——矩陣,1×r12/3/20223、線性分組碼的監(jiān)督陣和生成陣監(jiān)督陣H:r×n生成陣G:47例如,對(duì)于著名的(7,4)漢明碼:(n=7,k=4)12/3/2022例如,對(duì)于著名的(7,4)漢明碼:(n=7,k=4)12/148G矩陣的性質(zhì):
①G矩陣的各行是線性無(wú)關(guān)的。②G的各行本身就是一個(gè)碼因此,如果已有k個(gè)線性無(wú)關(guān)的碼組,則可以用其作為生成矩陣G,并由它生成其余碼組。2)生成方程:其中:G——生成陣,k×nA——碼組,1×nX——信息矢量,1×k12/3/2022G矩陣的性質(zhì):①G矩陣的各行是線性無(wú)關(guān)的。49(2)典型的監(jiān)督陣和生成陣1)典型H(r×n)nkrrP:r×kIr:r×r——單位陣2)典型G(k×n)nkrkQ:k×rIk:k×k——單位陣12/3/2022(2)典型的監(jiān)督陣和生成陣1)典型H(r×n)nkrrP503)典型陣的關(guān)系:【證明】監(jiān)督方程:r×kr×rk×1r×1因?yàn)槟?運(yùn)算,無(wú)需考慮正負(fù)。12/3/20223)典型陣的關(guān)系:【證明】監(jiān)督方程:r×kr×rk51又因?yàn)橛忠驗(yàn)?2/3/2022又因?yàn)橛忠驗(yàn)?2/1/2022524)生成陣G和監(jiān)督陣H的行變換
G的每一行都是一個(gè)合法的碼組,它們構(gòu)成碼的一個(gè)基。對(duì)典型G陣進(jìn)行“行變換”后仍然為該碼的生成陣,仍有:但G已為非典型。對(duì)典型H陣進(jìn)行“行變換”后仍然為該碼的監(jiān)督陣,仍有:但H已為非典型。注意:列變化將改變碼型。12/3/20224)生成陣G和監(jiān)督陣H的行變換G的每一行都是535)G的行矢量⊥H的行矢量(內(nèi)積為零)【證明】g∈G的行h∈H的行即證明:則有:g·hT=0由于X為任意的信息矢量,則有:即:12/3/20225)G的行矢量⊥H的行矢量(內(nèi)積為零)【證明】g∈G的行h∈54【例】n=5,k=2合法碼組:2k=4已知其中兩個(gè)合法碼組為:C1=01100C2=11011試求生成陣G及其典型陣;求監(jiān)督陣H?!窘狻吭O(shè)其中另一個(gè)為全零碼組:00000由線性碼可知:C3=C1+C2=10111(1)生成陣G:k×n12/3/2022【例】n=5,k=2合法碼組:2k=4已知其中兩55G轉(zhuǎn)換成典型陣——行變換(2)監(jiān)督陣H——由典型G可直接推得典型H且:12/3/2022G轉(zhuǎn)換成典型陣——行變換(2)監(jiān)督陣H——由典型G可直接推得564、利用監(jiān)督陣H檢錯(cuò)(不糾錯(cuò))如果發(fā)送為碼組A如果接收為碼組B將B代入監(jiān)督方程:若真的無(wú)錯(cuò)碼有錯(cuò)碼,但超出了檢錯(cuò)能力若——出現(xiàn)錯(cuò)碼12/3/20224、利用監(jiān)督陣H檢錯(cuò)(不糾錯(cuò))如果發(fā)送為碼組A如果575、利用校正子S糾檢錯(cuò)(1)校正子S的定義:其中:E——差錯(cuò)矢量/差錯(cuò)圖樣(1×n)H——監(jiān)督陣(r×n)S——(1×r)若E=0,則判無(wú)差錯(cuò),則S=0。若發(fā)方為A碼組,收方為B碼組。12/3/20225、利用校正子S糾檢錯(cuò)(1)校正子S的定義:其中:58(2)利用校正子S糾檢錯(cuò)收發(fā)收到B矢量:使用H對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行校驗(yàn):監(jiān)督方程:=0,無(wú)錯(cuò)碼或漏檢≠0,有錯(cuò)碼12/3/2022(2)利用校正子S糾檢錯(cuò)收發(fā)收到B矢量:使用H對(duì)接收信號(hào)進(jìn)行59例如:(7,4)漢明碼生成陣為:校正子:12/3/2022例如:(7,4)漢明碼生成陣為:校正子:12/160校正子:ES錯(cuò)碼情況0000000000無(wú)錯(cuò)0000001001錯(cuò)1位并糾錯(cuò)0000010010000010010000010000110010000101010000011010000001110000011011只能檢錯(cuò)……糾錯(cuò):根據(jù)校驗(yàn)得到的校正子在監(jiān)督矩陣中所處的位置糾錯(cuò)。12/3/2022校正子:ES錯(cuò)碼情況0000000000無(wú)錯(cuò)0000061例如:
發(fā)方碼組A:0100110收方碼組B:0100010錯(cuò)碼通過(guò)校正子糾錯(cuò):監(jiān)督陣H:(7,4)漢明碼:=(100)即對(duì)應(yīng)的a2位出錯(cuò),糾錯(cuò)即可。12/3/2022例如:發(fā)方碼組A:0100110收方碼組B:01062或者,查表得到差錯(cuò)圖樣,同樣可以糾錯(cuò):=(100)ES錯(cuò)碼情況0000000000無(wú)錯(cuò)0000001001錯(cuò)1位并糾錯(cuò)0000010010000010010000010000110010000101010000011010000001110000011011只能檢錯(cuò)……糾錯(cuò):12/3/2022或者,查表得到差錯(cuò)圖樣,同樣可以糾錯(cuò):=(100)ES錯(cuò)碼情63【例】(5,2)線性分組碼,已知:(1)監(jiān)督矩陣H;(2)最小漢明距離d0;(3)若接收到碼組為B=(10001),求校正子S;(4)已知B中只有一位錯(cuò),試糾正。求:【解】(1)監(jiān)督矩陣H:12/3/2022【例】(5,2)線性分組碼,已知:(1)監(jiān)督矩陣H;(64(2)最小漢明距離d0:——窮舉法C1=10101C2=01011必然包含全零碼:C4=00000由線性碼可知:C3=C1+C2=11110最小漢明距離d0=3能檢
個(gè)錯(cuò);能糾
個(gè)錯(cuò);21d0
e+1d0
2t+112/3/2022(2)最小漢明距離d0:——窮舉法C1=10101C2=0165(3)若接收到碼組為B=(10001),求校正子S;=(100)(4)已知B中只有一位錯(cuò),試糾正。12/3/2022(3)若接收到碼組為B=(10001),求校正子S;=(1066補(bǔ)充:漢明碼能夠糾正1位錯(cuò)碼且編碼效率較高的一種線性分組碼。(1)線性碼(n,k)碼長(zhǎng)——n;信息位——k;監(jiān)督位——r=n-k;(2)r個(gè)監(jiān)督位:即為r位校正子r位校正子(監(jiān)督位)的可能取值:2r其中,用“00…0”表示無(wú)錯(cuò);剩余的(2r-1)則可能指出(2r-1)種一位錯(cuò)碼的位置。12/3/2022補(bǔ)充:漢明碼能夠糾正1位錯(cuò)碼且編碼效率較高的一種線性分組碼。67一般來(lái)說(shuō),對(duì)于n位碼組,如果希望用r個(gè)監(jiān)督位構(gòu)造出r個(gè)監(jiān)督關(guān)系式來(lái)指示1位錯(cuò)碼,則要求:例:設(shè)分組碼(n,k)中k=4,且能糾正1位錯(cuò)碼。由監(jiān)督位數(shù)r
3若取r=3,則n=k+r=7分組碼(7,4)12/3/2022一般來(lái)說(shuō),對(duì)于n位碼組,如果希望用r個(gè)監(jiān)督位687位碼組:3位校正子:則S1、S2和S3的值與錯(cuò)碼位置的對(duì)應(yīng)關(guān)系可以規(guī)定如下表所列:S1S2
S3錯(cuò)碼位置S1S2
S3錯(cuò)碼位置001a0101a4010a1110a5100a2111a6011a3000無(wú)錯(cuò)碼12/3/20227位碼組:3位校正子:則S1、S2和S3的值與錯(cuò)碼位置的69由表中規(guī)定可見,僅當(dāng)一位錯(cuò)碼的位置在a2、a4、a5或a6時(shí),校正子S1為1;否則S1為零。這就意味著a2、a4、a5和a6四個(gè)碼元構(gòu)成偶數(shù)監(jiān)督關(guān)系:同理,a1、a3、a5和a6構(gòu)成偶數(shù)監(jiān)督關(guān)系:以及a0、a3、a4和a6構(gòu)成偶數(shù)監(jiān)督關(guān)系:12/3/2022由表中規(guī)定可見,僅當(dāng)一位錯(cuò)碼的位置在a2、70在發(fā)送端編碼時(shí),信息位a6、a5、a4和a3的值決定于輸入信號(hào),因此它們是隨機(jī)的。監(jiān)督位a2、a1和a0應(yīng)根據(jù)信息位的取值按監(jiān)督關(guān)系來(lái)確定,即監(jiān)督位應(yīng)使上3式中S1、S2和S3的值為0(表示編成的碼組中應(yīng)無(wú)錯(cuò)碼):上式經(jīng)過(guò)移項(xiàng)運(yùn)算,解出監(jiān)督位:12/3/2022在發(fā)送端編碼時(shí),信息位a6、a5、a4和a71給定信息位后,可以直接按上式算出監(jiān)督位,結(jié)果見下表:信息位a6a5a4a3監(jiān)督位a2a1a0信息位a6a5a4a3監(jiān)督位a2a1a0000000010001110001011100110000101011010010001111010110010100110110000101011011101010011001111101000111000111111112/3/2022給定信息位后,可以直接按上式算出監(jiān)督位,結(jié)72接收端收到每個(gè)碼組后,先計(jì)算出S1、S2和S3,再查表判斷錯(cuò)碼情況。例如,若接收碼組為0000011,按上述公式計(jì)算可得:S1=0,S2=1,S3=1。由于S1S2S3等于011,故查表可知在a3位有1錯(cuò)碼。按照上述方法構(gòu)造的碼稱為漢明碼。表中所列的(7,4)漢明碼的最小碼距d0=3。因此,這種碼能夠糾正1個(gè)錯(cuò)碼或檢測(cè)2個(gè)錯(cuò)碼。由于碼率k/n=(n-r)/n=1–r/n,故當(dāng)n很大和r很小時(shí),碼率接近1。可見,漢明碼是一種高效碼。12/3/2022接收端收到每個(gè)碼組后,先計(jì)算出S1、S2和S73通信原理第11章差錯(cuò)控制編碼12/3/2022通信原理第11章差錯(cuò)控制編碼12/1/20227411.1概述數(shù)字信號(hào)在傳輸過(guò)程中受到干擾,使信號(hào)碼元波形變形,所以傳輸?shù)浇邮斩丝赡馨l(fā)生錯(cuò)誤判決。信號(hào)乘性干擾
加性干擾——均衡的方法解決——合理選擇調(diào)制、解調(diào);發(fā)送功率;差錯(cuò)控制糾錯(cuò)碼的目的:克服隨機(jī)差錯(cuò),犧牲一部分帶寬,換取信噪比的提高,獲得誤碼率的降低。對(duì)語(yǔ)音信號(hào):對(duì)糾錯(cuò)要求不高;對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào):對(duì)糾錯(cuò)要求特別高;12/3/202211.1概述數(shù)字信號(hào)在傳輸過(guò)程中受到干擾,751、信道分類:隨機(jī)信道:錯(cuò)碼的出現(xiàn)是隨機(jī)的按加性干擾引起錯(cuò)誤分布規(guī)律不同分信道分類突發(fā)信道:錯(cuò)碼是成串集中出現(xiàn)的混合信道:既存在隨機(jī)錯(cuò)碼又存在突發(fā)錯(cuò)碼2、差錯(cuò)類型:隨機(jī)錯(cuò)碼:比較平緩,比較均勻突發(fā)錯(cuò)碼:突發(fā)性、大面積的差錯(cuò)(受外界突發(fā)性的影響)12/3/20221、信道分類:隨機(jī)信道:錯(cuò)碼的出現(xiàn)是隨機(jī)的按加性干擾引起錯(cuò)誤763、差錯(cuò)圖型/圖樣(ErrorPattern)發(fā)的碼組:S收的碼組:R差錯(cuò)碼組:E例如:
S:00100R:11000E:11100E的位為“1”,則該位有錯(cuò);E的位為“0”,則該位無(wú)錯(cuò);12/3/20223、差錯(cuò)圖型/圖樣(ErrorPattern)774、差錯(cuò)控制技術(shù)的種類前向糾錯(cuò)法(FEC)檢錯(cuò)重發(fā)法(ARQ)反饋校驗(yàn)法(HEC)檢錯(cuò)刪除(1)前向糾錯(cuò)法(FEC)——ForwardErrorCorrection接收端不僅能在收到信碼中發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤(檢錯(cuò)),還能糾正錯(cuò)碼(糾錯(cuò)),對(duì)碼要求有糾錯(cuò)功能,即用糾錯(cuò)碼,對(duì)碼要求高。不需要反向信道,適用于實(shí)時(shí)傳輸;糾錯(cuò)設(shè)備比檢錯(cuò)設(shè)備復(fù)雜。12/3/20224、差錯(cuò)控制技術(shù)的種類前向糾錯(cuò)法(FEC)(1)前向糾錯(cuò)法(78(2)檢錯(cuò)重發(fā)法(ARQ)——AutomaticRepeatQuest(自動(dòng)重發(fā)請(qǐng)求)接收端在收到的信碼中檢測(cè)出錯(cuò)碼時(shí),即通知發(fā)送端重發(fā),直到正確接收到為止。需要雙向信道,不能傳實(shí)時(shí)信號(hào)(不適合音頻、視頻,只適合傳數(shù)據(jù));對(duì)性能要求高的數(shù)據(jù)傳輸用此類方法??驁D:12/3/2022(2)檢錯(cuò)重發(fā)法(ARQ)——AutomaticRepea79在發(fā)送端,輸入的信息碼元在編碼器中被分組編碼(加入監(jiān)督碼元)后,除了立即發(fā)送外,還暫存于緩沖存儲(chǔ)器中。若接收端解碼器檢出錯(cuò)碼,則由解碼器控制產(chǎn)生一個(gè)重發(fā)指令。此指令經(jīng)過(guò)反向信道送到發(fā)送端。由發(fā)送端重發(fā)控制器控制緩沖存儲(chǔ)器重發(fā)一次。12/3/2022在發(fā)送端,輸入的信息碼元在編碼器中被分組編碼(加入監(jiān)督碼80接收端僅當(dāng)解碼器認(rèn)為接收信息碼元正確時(shí),才將信息碼元送給收信者,否則在輸出緩沖存儲(chǔ)器中刪除接收碼元。當(dāng)解碼器未發(fā)現(xiàn)錯(cuò)碼時(shí),經(jīng)過(guò)反向信道發(fā)出不需重發(fā)指令。發(fā)送端收到此指令后,即繼續(xù)發(fā)送后一碼組,發(fā)送端的緩沖存儲(chǔ)器中的內(nèi)容也隨之更新。正確時(shí)輸出錯(cuò)誤時(shí)刪除12/3/2022接收端僅當(dāng)解碼器認(rèn)為接收信息碼元正確時(shí),才將信息碼元送給811)3種ARQ系統(tǒng)①停止等待ARQ系統(tǒng)接收碼組ACKACKNAKACKACKNAKACKt1233455發(fā)送碼組12334556t有錯(cuò)碼組有錯(cuò)碼組每發(fā)送一組數(shù)據(jù)后發(fā)送端等待接收端的確認(rèn)(ACK)答復(fù),然后再發(fā)送下一組數(shù)據(jù)。當(dāng)接收數(shù)據(jù)有誤,接收端發(fā)回一個(gè)否認(rèn)(NAK)答復(fù),這時(shí),發(fā)送端將重發(fā)該組數(shù)據(jù)。系統(tǒng)是工作在半雙工狀態(tài),時(shí)間沒有得到充分利用,傳輸效率較低。12/3/20221)3種ARQ系統(tǒng)①停止等待ARQ系統(tǒng)接收碼組ACKAC82②拉后ARQ系統(tǒng)發(fā)送端連續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)組,接收端對(duì)于每個(gè)接收到的數(shù)據(jù)組都發(fā)回確認(rèn)(ACK)或否認(rèn)(NAK)答復(fù)。例如,圖中第5組接收數(shù)據(jù)有誤,則在發(fā)送端收到第5組接收的否認(rèn)答復(fù)后,從第5組開始重發(fā)數(shù)據(jù)組。在這種系統(tǒng)中需要對(duì)發(fā)送的數(shù)據(jù)組和答復(fù)進(jìn)行編號(hào),以便識(shí)別。顯然,這種系統(tǒng)需要雙工信道。接收數(shù)據(jù)有錯(cuò)碼組有錯(cuò)碼組910111011122143657981110576ACK1NAK5NAK9ACK5發(fā)送數(shù)據(jù)57695214367981011101112重發(fā)碼組重發(fā)碼組ACK912/3/2022②拉后ARQ系統(tǒng)發(fā)送端連續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)組,接收端對(duì)于每個(gè)83③選擇重發(fā)ARQ系統(tǒng)接收數(shù)據(jù)有錯(cuò)碼組有錯(cuò)碼組921436575981011131412發(fā)送數(shù)據(jù)995852143671011131412重發(fā)碼組重發(fā)碼組NAK9ACK1NAK5ACK5ACK9它只重發(fā)出錯(cuò)的數(shù)據(jù)組,因此進(jìn)一步提高了傳輸效率。2)ARQ的主要優(yōu)點(diǎn):——和前向糾錯(cuò)方法相比①監(jiān)督碼元較少即能使誤碼率降到很低,即碼率較高;②檢錯(cuò)的計(jì)算復(fù)雜度較低,成本降低;③檢錯(cuò)用的編碼方法和加性干擾的統(tǒng)計(jì)特性基本無(wú)關(guān),能適應(yīng)不同特性的信道。12/3/2022③選擇重發(fā)ARQ系統(tǒng)接收數(shù)據(jù)有錯(cuò)碼組有錯(cuò)碼組921436843)ARQ的主要缺點(diǎn):①需要雙向信道來(lái)重發(fā),不能用于單向信道,也不能用于一點(diǎn)到多點(diǎn)的通信系統(tǒng)。②因?yàn)橹匕l(fā)而使ARQ系統(tǒng)的傳輸效率降低。③在信道干擾嚴(yán)重時(shí),可能發(fā)生因不斷反復(fù)重發(fā)而造成事實(shí)上的通信中斷。④不適合要求實(shí)時(shí)通信的場(chǎng)合,例如電話通信。(3)反饋校驗(yàn)法(HEC)接收端將收到的信碼原封不動(dòng)地轉(zhuǎn)發(fā)給發(fā)送端,并與原發(fā)送信碼相比較,如果有錯(cuò),發(fā)送端重發(fā)。需要雙向信道。因?yàn)槊恳唤M信碼都傳輸2次,所以傳輸效率很低。12/3/20223)ARQ的主要缺點(diǎn):①需要雙向信道來(lái)重發(fā),不能用于單向信85(1)前向糾錯(cuò)法(FEC)(2)檢錯(cuò)重發(fā)法(ARQ)(3)反饋校驗(yàn)法(HEC)差錯(cuò)控制技術(shù)的種類其中,(1),(2)兩種方法均在接收端識(shí)別有無(wú)錯(cuò)碼,這是由發(fā)送端的信道編碼器在信息碼元序列中增加一些監(jiān)督碼元來(lái)實(shí)現(xiàn)的。(1)差錯(cuò)控制編碼——在信息碼元序列中加入監(jiān)督碼元。5、差錯(cuò)控制編碼:常稱為糾錯(cuò)編碼(2)監(jiān)督碼元:為了在接收端識(shí)別有無(wú)錯(cuò)碼,通常在發(fā)送端需要在信息碼元序列中增加一些差錯(cuò)控制碼元,它們稱為監(jiān)督碼元。12/3/2022(1)前向糾錯(cuò)法(FEC)差錯(cuò)控制技術(shù)的種類86例如,若編碼序列中平均每?jī)蓚€(gè)信息碼元就添加一個(gè)監(jiān)督碼元,則這種編碼的多余度為1/3。(4)編碼效率(簡(jiǎn)稱碼率):信息碼元數(shù)量(k)和總碼元數(shù)量(n)之比:k/n(3)多余度:監(jiān)督碼元數(shù)(n-k)和總碼元數(shù)n之比:理論上,差錯(cuò)控制以降低信息傳輸速率為代價(jià)換取提高傳輸可靠性。一般地,增加的監(jiān)督碼元越多(多余度越大),檢(糾)錯(cuò)能力就越強(qiáng)。12/3/2022例如,若編碼序列中平均每?jī)蓚€(gè)信息碼元就添加一8711.2糾錯(cuò)編碼的基本原理設(shè)有一種由3位二進(jìn)制數(shù)字構(gòu)成的碼組,它共有8種不同的可能組合。若將其全部用來(lái)表示天氣,則可以表示8種不同天氣:引例:000——晴,001——云010——陰,011——雨100——雪,101——霜110——霧,111——雹其中任一碼組在傳輸中若發(fā)生一個(gè)或多個(gè)錯(cuò)碼,則將變成另一個(gè)信息碼組。這時(shí),接收端將無(wú)法發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤。12/3/202211.2糾錯(cuò)編碼的基本原理設(shè)有一種由3位二88若在上述8種碼組中只準(zhǔn)許使用4種來(lái)傳送天氣,例如:000——晴,011——云101——陰,110——雨許用碼組(合法碼組)則剩余的碼組:001,010,100,111禁用碼組(非法碼組)雖然4個(gè)許用碼組只能傳送4種不同的天氣,但是接收端卻有可能發(fā)現(xiàn)碼組中的一個(gè)錯(cuò)碼(檢錯(cuò))。1、許用碼組和禁用碼組
出現(xiàn)禁用碼組,即可判斷出錯(cuò)。12/3/2022若在上述8種碼組中只準(zhǔn)許使用4種來(lái)傳送天氣,例如:000——89000(晴)例如:若“000”(晴)中錯(cuò)了一位,即:001010100禁用碼組接收端在收到禁用碼組時(shí),就認(rèn)為發(fā)現(xiàn)了錯(cuò)碼。當(dāng)發(fā)生3個(gè)錯(cuò)碼時(shí),“000”變成了“111”,它也是禁用碼組,故這種編碼也能檢測(cè)3個(gè)錯(cuò)碼。但是這種碼不能發(fā)現(xiàn)一個(gè)碼組中的兩個(gè)錯(cuò)碼,因?yàn)榘l(fā)生兩個(gè)錯(cuò)碼后產(chǎn)生的是許用碼組。000(晴)011——云101——陰110——雨許用碼組12/3/2022000(晴)例如:若“000”(晴)中錯(cuò)了一位,即:0010902、檢錯(cuò)和糾錯(cuò)上面這種編碼只能檢測(cè)錯(cuò)碼,不能糾正錯(cuò)碼。例如,當(dāng)接收碼組為禁用碼組“100”時(shí),接收端將無(wú)法判斷是哪一位碼發(fā)生了錯(cuò)誤,因?yàn)榍?、陰、雨三者錯(cuò)了一位都可以變成“100”。000——晴,011——云101——陰,110——雨000——晴101——陰110——雨傳錯(cuò)一位10012/3/20222、檢錯(cuò)和糾錯(cuò)上面這種編碼只能檢測(cè)錯(cuò)碼,不能91若規(guī)定:要能夠糾正錯(cuò)誤,還要增加多余度。000——晴,111——雨(許用碼組)001,010,011,100,101,110(禁用碼組)則能夠檢測(cè)兩個(gè)以下錯(cuò)碼,或能夠糾正一個(gè)錯(cuò)碼。分析:糾正為“000”(晴)當(dāng)收到禁用碼組“100”時(shí),若假定僅有一個(gè)錯(cuò)碼。當(dāng)收到禁用碼組“100”時(shí),若假定錯(cuò)碼數(shù)不超過(guò)兩個(gè)。只能檢測(cè)出存在錯(cuò)碼而無(wú)法糾正錯(cuò)碼12/3/2022若規(guī)定:要能夠糾正錯(cuò)誤,還要增加多余度。000——晴,111923、分組碼將信息碼分組,為每組信息碼附加若干監(jiān)督碼的編碼。即:分組碼=信息碼+監(jiān)督碼注意:監(jiān)督碼僅僅監(jiān)督本碼組中的信息碼元。信息位監(jiān)督位晴000云011陰101雨110例如:
000——晴011——云101——陰110——雨12/3/20223、分組碼將信息碼分組,為每組信息碼附加若干93(1)分組碼的一般結(jié)構(gòu)分組碼的符號(hào):(n,k)n——碼組的總位數(shù),又稱為碼組的長(zhǎng)度(碼長(zhǎng))k——碼組中信息碼元的數(shù)目n-k=r——碼組中的監(jiān)督碼元數(shù)目,或稱監(jiān)督位數(shù)目12/3/2022(1)分組碼的一般結(jié)構(gòu)分組碼的符號(hào):(n,k)n——碼組94(2)分組碼的碼重W分組碼中“1”的個(gè)數(shù)目稱為碼組的重量,簡(jiǎn)稱碼重。(3)分組碼的碼距d把兩個(gè)碼組中對(duì)應(yīng)位上數(shù)字不同的位數(shù)稱為碼組的距離,簡(jiǎn)稱碼距。碼距又稱漢明距離。例如:000——晴011——云101——陰110——雨碼距均為21)最小碼距(d0):把某種編碼中各個(gè)碼組之間距離的最小值。例如,上面的編碼的最小碼距d0=2。12/3/2022(2)分組碼的碼重W分組碼中“1”的個(gè)數(shù)目稱為碼組的重量95設(shè)一個(gè)碼組A位于O點(diǎn)。若碼組A中發(fā)生一個(gè)錯(cuò)碼,則我們可以認(rèn)為A的位置將移動(dòng)至以O(shè)點(diǎn)為圓心,以1為半徑的圓上某點(diǎn),但其位置不會(huì)超出此圓。2)碼距和檢糾錯(cuò)能力的關(guān)系一種編碼的最小碼距d0的大小直接關(guān)系著這種編碼的檢錯(cuò)和糾錯(cuò)能力。①為檢測(cè)e個(gè)錯(cuò)碼,要求最小碼距d0
e+1【證】0123BA漢明距離ed0若碼組A中發(fā)生兩位錯(cuò)碼,則其位置不會(huì)超出以O(shè)點(diǎn)為圓心,以2為半徑的圓。12/3/2022設(shè)一個(gè)碼組A位于O點(diǎn)。若碼組A中發(fā)960123BA漢明距離ed0同理,若一種編碼的最小碼距為d0,則將能檢測(cè)(d0-1)個(gè)錯(cuò)碼。
反之,若要求檢測(cè)e個(gè)錯(cuò)碼,則最小碼距d0應(yīng)滿足:d0
e+1因此,只要最小碼距不小于3,碼組A發(fā)生兩位以下錯(cuò)碼時(shí),不可能變成另一個(gè)許用碼組B,因而能檢測(cè)錯(cuò)碼的位數(shù)等于2。12/3/20220123BA漢明距離ed0同理,若一種編碼的97②為了糾正t個(gè)錯(cuò)碼,要求最小碼距d0
2t+1BtA漢明距離012345td0圖中畫出碼組A和B的距離為5。碼組A或B若發(fā)生不多于兩位錯(cuò)碼,則其位置均不會(huì)超出半徑為2以原位置為圓心的圓。這兩個(gè)圓是不重疊的。判決規(guī)則為:若接收碼組落于以A為圓心的圓上就判決收到的是碼組A,若落于以B為圓心的圓上就判決為碼組B。若錯(cuò)碼達(dá)到3個(gè),就將落入另一圓上,從而發(fā)生錯(cuò)判。這樣,就能夠糾正兩位錯(cuò)碼。12/3/2022②為了糾正t個(gè)錯(cuò)碼,要求最小碼距d02t+1Bt98③為糾正t個(gè)錯(cuò)碼,同時(shí)檢測(cè)e個(gè)錯(cuò)碼,要求最小碼距BtA漢明距離012345td0下圖所示的例子,圖中碼組A和B之間距離為5。按照檢錯(cuò)能力公式,最多能檢測(cè)
個(gè)錯(cuò)碼,即:e=d0–1=5–1=44按照糾錯(cuò)能力公式糾錯(cuò)時(shí),能糾正
個(gè)錯(cuò)碼2d0
2t+112/3/2022③為糾正t個(gè)錯(cuò)碼,同時(shí)檢測(cè)e個(gè)錯(cuò)碼,要求最小碼距BtA漢明99BtA漢明距離012345td0但是,不能同時(shí)做到即檢測(cè)4個(gè)錯(cuò)碼,又糾正2個(gè)錯(cuò)碼。例如,碼組A若錯(cuò)了3位,就會(huì)被誤認(rèn)為碼組B錯(cuò)了2位造成的結(jié)果,從而被錯(cuò)“糾”為B。這就是說(shuō),檢錯(cuò)和糾錯(cuò)公式不能同時(shí)成立或同時(shí)運(yùn)用。12/3/2022BtA漢明距離012345td0但是,不能同100為了在可以糾正t個(gè)錯(cuò)碼的同時(shí),能夠檢測(cè)e個(gè)錯(cuò)碼,就需要像下圖所示那樣,使某一碼組(譬如碼組A)發(fā)生e個(gè)錯(cuò)誤之后所處的位置,與其他碼組(譬如碼組B)的糾錯(cuò)圓圈至少距離等于1,不然將落在該糾錯(cuò)圓上從而發(fā)生錯(cuò)誤地“糾正”。因此,由此圖可以直觀看出,要求最小碼距:這種糾錯(cuò)和檢錯(cuò)結(jié)合的工作方式簡(jiǎn)稱糾檢結(jié)合。ABe1tt漢明距離e12/3/2022為了在可以糾正t個(gè)錯(cuò)碼的同時(shí),能夠檢測(cè)e個(gè)錯(cuò)碼101①為檢測(cè)e個(gè)錯(cuò)碼,要求最小碼距d0
e+1②為了糾正t個(gè)錯(cuò)碼,要求最小碼距d0
2t+1③為糾正t個(gè)錯(cuò)碼,同時(shí)檢測(cè)e個(gè)錯(cuò)碼,要求最小碼距:例如:若最小碼距d0=5,則:按照檢錯(cuò)能力公式,最多能檢測(cè)
個(gè)錯(cuò)碼;4按照糾錯(cuò)能力公式,最多能糾正
個(gè)錯(cuò)碼;2按照糾檢錯(cuò)結(jié)合方式工作時(shí),若計(jì)算糾錯(cuò)能力為1,則最多能檢測(cè)
個(gè)錯(cuò)碼;312/3/2022①為檢測(cè)e個(gè)錯(cuò)碼,要求最小碼距d0e+1②為了10211.4簡(jiǎn)單的實(shí)用編碼11.4.1奇偶監(jiān)督碼奇偶監(jiān)督碼分為奇數(shù)監(jiān)督碼和偶數(shù)監(jiān)督碼兩種,兩者的原理相同。設(shè)碼組:(an-1an-2an-2……a1a0)an-1先出現(xiàn)a0最后出現(xiàn)n位n-1位:信息位奇偶校驗(yàn)位1、編碼效率(碼率):12/3/202211.4簡(jiǎn)單的實(shí)用編碼11.4.1奇偶監(jiān)督碼1032、校驗(yàn)方法(1)偶校驗(yàn)監(jiān)督位使整個(gè)碼組中“1”的數(shù)目為偶數(shù),即滿足:(即各碼元模2相加)若結(jié)果=0=1認(rèn)為無(wú)錯(cuò)認(rèn)為有錯(cuò)(2)奇校驗(yàn)監(jiān)督位使整個(gè)碼組中“1”的數(shù)目為奇數(shù),即滿足:(即各碼元模2相加)若結(jié)果=1=0認(rèn)為無(wú)錯(cuò)認(rèn)為有錯(cuò)12/3/20222、校驗(yàn)方法(1)偶校驗(yàn)監(jiān)督位使整個(gè)碼組中“1”的數(shù)目為偶數(shù)104若n=6,信息位為:10110采用偶校驗(yàn),則發(fā)方碼組為:若接收碼組為:(101101)——判為合法(實(shí)為正確)(111100)——判為合法(實(shí)為錯(cuò)碼)(111101)——判為非法(一定有誤碼)注意:①奇偶校驗(yàn)碼組只能檢測(cè)奇位錯(cuò)(1位)。②偶校驗(yàn)碼組屬于線性分組碼;③奇校驗(yàn)碼組不屬于線性分組碼,而屬于非線性分組碼。(101101)12/3/2022若n=6,信息位為:10110采用偶校驗(yàn),則發(fā)方碼組為:若接10511.4.2二維奇偶監(jiān)督碼(方陣碼)——非線性它是先把上述奇偶監(jiān)督碼的若干碼組排成矩陣,每一碼組寫成一行,然后再按列的方向增加第二維監(jiān)督位,如下圖所示:信息位監(jiān)督位第一個(gè)碼組第二個(gè)碼組第m個(gè)碼組按列進(jìn)行第二次編碼所增加的監(jiān)督位12/3/202211.4.2二維奇偶監(jiān)督碼(方陣碼)——非線性106二維奇偶監(jiān)督碼的性能(1)這種編碼有可能檢測(cè)偶數(shù)個(gè)錯(cuò)碼。因?yàn)槊啃械谋O(jiān)督位雖然不能用于檢測(cè)本行中的偶數(shù)個(gè)錯(cuò)碼,但按列的方向有可能由cn-1cn-2
c1c0等監(jiān)督位檢測(cè)出來(lái)。有一些偶數(shù)錯(cuò)碼不可能檢測(cè)出來(lái)。例如,構(gòu)成矩形的4個(gè)錯(cuò)碼,譬如圖中:12/3/2022二維奇偶監(jiān)督碼的性能(1)這種編碼有可能檢測(cè)偶數(shù)個(gè)錯(cuò)碼。107(2)這種二維奇偶監(jiān)督碼適于檢測(cè)突發(fā)錯(cuò)碼。(3)由于方陣碼只對(duì)構(gòu)成矩形四角的錯(cuò)碼無(wú)法檢測(cè),故其檢錯(cuò)能力較強(qiáng)。(4)二維奇偶監(jiān)督碼不僅可用來(lái)檢錯(cuò),還可以用來(lái)糾正一些錯(cuò)碼。例如,僅在一行中有奇數(shù)個(gè)錯(cuò)碼時(shí),則能夠確定錯(cuò)碼位置,從而糾正它。12/3/2022(2)這種二維奇偶監(jiān)督碼適于檢測(cè)突發(fā)錯(cuò)碼。(3)由于方陣碼只108例:信息位(1110110111011010111100100)組成5×5的方陣。構(gòu)造二維奇偶監(jiān)督碼0010101100012/3/2022例:信息位(11101101110110101111010911.4.3恒比碼在恒比碼中,每個(gè)碼組均含有相同數(shù)目的“1”(和“0”)。由于“1”的數(shù)目與“0”的數(shù)目之比保持恒定,故得此名。這種碼在檢測(cè)時(shí),只要計(jì)算接收碼組中“1”的數(shù)目是否對(duì),就知道有無(wú)錯(cuò)碼。恒比碼的主要優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單和適于用來(lái)傳輸電傳機(jī)或其他鍵盤設(shè)備產(chǎn)生的字母和符號(hào)。對(duì)于信源來(lái)的二進(jìn)制隨機(jī)數(shù)字序列,這種碼就不適合使用了。12/3/202211.4.3恒比碼在恒比碼中,每個(gè)碼組均含11011.4.4正反碼是一種簡(jiǎn)單的能夠糾正錯(cuò)碼的編碼。其中的監(jiān)督位數(shù)目與信息位數(shù)目相同。1、編碼原則:監(jiān)督碼元與信息碼元相同(重復(fù))當(dāng)信息位中含有奇數(shù)個(gè)“1”;監(jiān)督碼元與信息碼元相反(反碼)當(dāng)信息位中含有偶數(shù)個(gè)“1”;例如:若信息位為11001,若信息位為10001,則碼組為1100111001;則碼組為1000101110。12/3/202211.4.4正反碼是一種簡(jiǎn)單的能夠糾正錯(cuò)碼1112、正反碼的解碼(1)先將接收碼組中信息位和監(jiān)督位按模2相加,得到一個(gè)5位的合成碼組。若接收碼組的信息位中有奇數(shù)個(gè)“1”,則合成碼組就是校驗(yàn)碼組;若接收碼組的信息位中有偶數(shù)個(gè)“1”,則取合成碼組的反碼作為校驗(yàn)碼組。(3)最后,觀察校驗(yàn)碼組中“1”的個(gè)數(shù),按下表進(jìn)行判決及糾正可能發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)碼。(2)由合成碼組產(chǎn)生一個(gè)校驗(yàn)碼組。12/3/20222、正反碼的解碼(1)先將接收碼組中信息位和監(jiān)督位按模2112校驗(yàn)碼組的組成錯(cuò)碼情況1全為“0”無(wú)錯(cuò)碼2有(n-1)個(gè)“1”和1個(gè)“0”信息碼中有1位錯(cuò)碼,其位置對(duì)應(yīng)校驗(yàn)碼組中“0”的位置3有(n-1)個(gè)“0”和1個(gè)“1”監(jiān)督碼中有1位錯(cuò)碼,其位置對(duì)應(yīng)校驗(yàn)碼組中“1”的位置4其他組成錯(cuò)碼多于1個(gè)校驗(yàn)碼組和錯(cuò)碼的關(guān)系例如,若發(fā)送碼組為:1100111001,若接收碼組為:1100111001則合成碼組為:1100111001=00000。由于接收碼組信息位中有奇數(shù)個(gè)“1”,所以
校驗(yàn)碼組為:00000所以無(wú)錯(cuò)碼。12/3/2022校驗(yàn)碼組的組成錯(cuò)碼情況1全為“0”無(wú)錯(cuò)碼2有(n-1)個(gè)“1113例如,若發(fā)送碼組為:1100111001,若接收碼組為:1000111001則合成碼組為:1000111001=01000。由于接收碼組信息位中有偶數(shù)個(gè)“1”,所以
校驗(yàn)碼組為:10111(反碼)所以有錯(cuò)碼,且在信息位中第二位為錯(cuò)碼。例如,若發(fā)送碼組為:1100111001,若接收碼組為:1100110001則合成碼組為:1100110001=01000。由于接收碼組信息位中有奇數(shù)個(gè)“1”,所以
校驗(yàn)碼組為:01000所以有錯(cuò)碼,且在信息位中第二位為錯(cuò)碼。12/3/2022例如,若發(fā)送碼組為:1100111001,例如,若發(fā)送碼組為114例如,若發(fā)送碼組為:1100111001,若接收碼組為:1001111001則合成碼組為:1001111001=01010。由于接收碼組信息位中有奇數(shù)個(gè)“1”,所以
校驗(yàn)碼組為:01010所以有錯(cuò)碼,且多余一個(gè)。上述長(zhǎng)度為10的正反碼具有糾正1位錯(cuò)碼的能力,并能檢測(cè)全部2位以下的錯(cuò)碼和大部分2位以上的錯(cuò)碼。補(bǔ)充:重復(fù)碼0(00000)1(11111)效率很低,但抗干擾能力很強(qiáng)。解碼:擇大判決。(11001)112/3/2022例如,若發(fā)送碼組為:1100111001,上11511.5線性分組碼1、基本概念(1)碼——碼型,最高的概念;Code有各種各樣的碼,可自行設(shè)計(jì),要求效率高,糾錯(cuò)能力強(qiáng),電路簡(jiǎn)單。(2)碼組——CodeWords(設(shè)共n位)碼由碼組組成,是一個(gè)集合:{碼組}。合法碼組:屬于碼(集合)的碼組:非法碼組:不屬于碼(集合)的碼組:(an-1an-2…arar-1……a1a0)k位:信息位r位:監(jiān)督位2k個(gè)2n-2k個(gè)12/3/202211.5線性分組碼1、基本概念(1)碼——碼型,最高的概念116(3)碼長(zhǎng)——n=k+r
(4)碼元——CodebitsRC=k/n
(5)編碼效率(簡(jiǎn)稱碼率):(n-k)/k=r/k(7)冗余度:(8)漢明重量(HammingWeight):碼組中“1”的個(gè)數(shù)例如:u=(1101110)W=5(碼的)最小漢明重量:W0或Wmin碼是很多碼組的集合,每個(gè)碼組都有各自的重量,其中最小的重量即為碼的“最小漢明重量”。(n-k)/n=r/n(6)多余度:12/3/2022(3)碼長(zhǎng)——n=k+r(4)碼元——Codebit117(8)漢明距離(碼組):兩個(gè)碼組所含不同位的個(gè)數(shù),稱為“碼組的漢明距離”。例如:u=(1101110)d(u,v)=3(碼的)最小漢明距離:d0或dmin碼是很多碼組的集合,每對(duì)碼組都有各自的漢明距離,其中最小的距離即為碼的“最小漢明距離”。v=(1001011)最小漢明距離直接決定了碼的就錯(cuò)能力:d0糾錯(cuò)能力d0
2t+1d0
e+112/3/2022(8)漢明距離(碼組):兩個(gè)碼組所含不同位的個(gè)數(shù),稱為“碼1182、線性分組碼的定義線性分組碼:按照一組線性方程構(gòu)成的分組碼。設(shè)C為碼,Ci為碼組,若:C={Ci},其中Ci∈C,Cj∈C,且有:Ci+Cj∈C則C為線性分組碼。線性分組碼中必含有全零碼。對(duì)于線性分組碼有:W0=d0
推論:12/3/20222、線性分組碼的定義線性分組碼:按照一組線性方程構(gòu)成的分組1193、線性分組碼的監(jiān)督陣和生成陣監(jiān)督陣H:r×n生成陣G:k×n知道了H,即可得到G:知道了G,即可得到H。(1)監(jiān)督陣和生成陣1)監(jiān)督方程:
其中:H——監(jiān)督陣,r×nA——碼組,1×n0——矩陣,1×r12/3/2
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