差错控制的基本概念及基本工资方式-世讯电科融合通信

数据通信要求信息传输具有高度的可靠性，即要求误码率足够低。然而，数据信号在传输过程中不可避免地会发生差错，即出现误码。造成误码的原因很多，但主要可以归结为以下两个方面。
(1 ) 由于信道不理想造成的符号间干扰：由于信道不理想使得接收波形畸变（乘性干扰），在接收端采样判决时会造成码间干扰，若此干扰严重则导致误码。这种原因造成的误码可通过均衡的方法进行改善以至消除。
( 2 ) 噪声对信号的干扰：信道等噪声（加性干扰）叠加在接收波形上，对接收端信号的判决造成影响，如果噪声干扰严重时也会导致误码。消除噪声干扰产生误码的方法就是进行差错控制。
差错控制的核心是抗干扰编码，即差错控制编码，简称纠错编码，也称信道编码。
数据信号在信道中传输会受到各种不同的噪声干扰。噪声大致可分为两大类，即随机噪声和脉冲噪声，随机噪声引起传输中的随机差错，包括热噪声、散弹噪声和传输媒介引起的噪声等；脉冲噪声引进传输中的突发差错，包括雷电、开关引起的噪声等。
随机差错误差又称独立差错，它是指那些独立地、稀疏地和互不相关地发生的差错。存在这种差错的信道称为无记忆信道或随机信道。
突发差错是指一串串，甚至是成片出现的差错，差错之间有相关性，差错出现是密集的。例如，传输的数据序列为 00000000 … ，由千噪声干扰，接收端收到的数据序列为01110100••• , 其中 11101 为一串互相关联的错误，即一个突发错误。突发长度即为第一个错误与最后一个错误之间的长度（中间可能有少数不错的码），本例中突发长度等于5。
产生突发错误的信道称为记忆信道或突发信道。
实际信道是复杂的，所出现的错误也不是单一的，而是随机和突发错误并存的，只不过有的信道以某种错误为主而已，这两类错误形式并存的信道称为组合信道或复合信道。
差错控制的基本工作方式
常用的差错控制方式有 4 种：检错重发( ARQ ) 、前向纠错( FEC汃混合纠错检销( HEC) 和信息反馈( IRQ) 。它们的系统构成如图所示。

图差错控制方式的4 种类型

检错重发( Automatic Repeat Request, ARQ ) 又称自动请求重发方式（图 ( a) ) 。由发送端发出能够发现错误的码，由接收端判决传输中有无错误产生，如果发现错误，则通过方向信道把这一判决结果反馈给发送端，然后，发送端将错误的信息再次重发，从而达到正确传输的目的。其特点是需要反馈信道，译码设备简单，对突发错误和信道干扰较严重时有效，但实时性差，主要应用在计算机数据通信中。
2) 前向纠错
前向纠错( Forward Error Correction, FEC ) 又称自动纠错（图( b ) ) 。发送端发送的是具有一定纠错能力的纠错码，接收端接收码字中不超过纠错能力范围的差错自动进行纠正。其优点是不需要反馈信道，但如果要纠正大量错误，必然要求编码时插入较多的监督码元，因此编码效率低，译码电路复杂。
3) ) 混合纠错检错
混合纠错方式( Hybrid Error — Connec tion , HEC) ( 图 ( C ) ) 是 FEC 和 ARQ方式的结合。发送端发送具有自动纠错同时又具有检错能力的码。接收端收到码后，检查错误情况，如果错误在码的纠错范围内，则自动纠错；如果超出了码的纠错能力，但能检测出来，则经过反馈信道请求发送端重发。这种方式具有自动纠错和检错重发的优点，误码率低，因此，近年来得到广泛应用。
4) ) 信息反馈
信息反馈( Informa tion Repea t Request , IRQ ) 又称为回程校验（图 2. 22(d)), 在发送端不进行纠错编码，接收端收到信息后，不管有无差错通过反向信道反馈到发送端，在发送端与原信息码比较，若有差错，则将原有差错的部分重发，直到发送端没有发现错误为止。这种方式的优点是不需要纠错、检错的编译码器，设备简单；缺点是需要和前向信道相同的反向信道，实时性差，并且发送端需要一定容量的存储器以存储发送码组。

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差错控制的基本概念及基本工资方式

简单的差错控制编码之二维奇偶监督码

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