差错控制编码的基本原理-计算机网络技术基础

2023-10-22 理论教育版权反馈

【摘要】：热噪声引起的差错称为随机差错，所引起的某位码元的差错是孤立的，与前后码元没有关系。冲击噪声呈突发状，由其引起的差错称为突发差错。冲击噪声幅度可能相当大，无法靠提高幅度来避免冲击噪声造成的差错，它是传输中产生错的主要原因。差错控制编码可分为检错码和纠错码。FEC方式必须使用纠错码。

信号在物理信道中传输时，线路本身非理想特性、相邻线路间的串扰以及各种外界因素（如大气中的闪电、开关的跳火、外界强电流磁场的变化、电源的波动等）等情况的影响都会造成信号的衰耗和失真。在数据通信中，将会使接收到的二进制数位和发送端实际发送的二进制数位不一致，从而造成由“0”变成“1”或自“1”变成“0”的差错。

1.热噪声和冲击噪声

传输中的差错都是由噪声引起的。噪声有两大类：一类是信道固有的、持续存在的随机热噪声；另一类是由外界特定的短暂原因所造成的冲击噪声。

热噪声引起的差错称为随机差错，所引起的某位码元的差错是孤立的，与前后码元没有关系。它导致的随机差错通常较少。

冲击噪声呈突发状，由其引起的差错称为突发差错。冲击噪声幅度可能相当大，无法靠提高幅度来避免冲击噪声造成的差错，它是传输中产生错的主要原因。冲击噪声虽然持续时间较短，在一定的数据速率条件下，仍然会影响到一串码元。

2.差错的控制方法

最常用的差错控制方法是差错控制编码。

数据信息位在向信道发送之前，先按某种关系附加上一定的冗余位，构成一个码字后再发送，这个过程称为差错控制编码过程。

接收端收到该码字后，检查信息位附加的冗余位之间的关系，以检查传输过程中是否有差错发生，这个过程称为校验过程。

差错控制编码可分为检错码和纠错码。

①检错码——能自动发现差错的编码；(www.chuimin.cn)

②纠错码——不仅能发现差错而且能自动纠正差错的编码。

差错控制方法分两类：一类是自动请求重发（ARQ）；另一类是前向纠错（PEC）。