信号的可靠传输技术

4.1差错控制编码概述
▪ ⑵码的抗干扰能力与码距的关系
▪ 理论分析证明，分组码的最小码距dmin和分组码的检、纠错能力
存在如下关系：
▪ ①如果要检测e个错误，则要求
▪
dmin≥e+1
（4-1）
▪ ②如果要纠正t个错误，则要求
▪
dmin≥2t+1
（4-2）
▪ ③若码字用于纠正t个错误，同时检测e个错误，则要求
码的编码方法和特点。
▪ ⑷汉明码、循环码、卷积码的特点和构造思
路。
▪ ⑸Turbo码的特点。
7.必须掌源自文库的技能
▪ ⑴会进行奇偶监督码、行列监督码、恒比
码、正反码、循环码的编码。
▪ ⑵会使用MATLAB软件进行简单仿真操作。
案例导入4 差错控制技术在蓝牙
系统中的应用
▪ 蓝牙是一种开放的短距离无线通信技术规范，利用它
明重量。对于二⑤进制码来讲，码重w就是码元1的数目，例如码 字10100，码长n=5，码重w=2。
▪ ⑥码距：两个等长码字之间对应位不同的个数称为两个码字之间
的码距，又称汉明距离。例如码字10100与11000之间的码距d=2。
▪ ⑦最小码距：在（n ，k）线性分组码中，任意两个不同码字之间
的距离最小值称为该分组码的最小汉明距离，用dmin表示。它表 征了各码字之间的差异程度，若越大，则发生差错的概率越小，检、 纠错的能力越强。
恒比码、正反码、汉明码、循环码、卷积码的编码 方法和特点，帮助学生理解。
▪ ⑶通过MATLAB软件Turbo仿真编码实践训练，使
学生建立通信仿真的概念，同时更好的理解Turbo码。
▪ ⑷通过介绍差错控制技术在移动通信中的应用，巩
固理论知识，将理论与实际结合起来，同时拓展学 生知识面。
4.建议学时 ：12学时
4.1差错控制编码概述
▪ 3.差错控制编码的基本思想
▪ 差错控制编码的基本思想是通过对信息序列作某种变换，使原来彼此
独立、相关性极小的信息码元产生某种相关性，从而在接收端利用这 种特性来检查或进而纠正信息码元在信道传输中所造成的差错。
▪ 4.差错控制编码的基本原理
▪ 下面举一重复编码的例子，来说明差错控制编码的基本原理。假设要
▪ ⑷汉明码、循环码、卷积码的特点和
构造思路。
▪ ⑸Turbo码的特点。
2.知识难点
▪ ⑴汉明码、循环码、卷积码的编码方
法。
▪ ⑵Turbo码的编码原理。
3.推荐教学方式
▪ ⑴通过介绍蓝牙系统中差错控制技术的应用导入，
强调差错控制技术的重要性，通过大家普遍应用的 蓝牙技术激发学生学习兴趣。
▪ ⑵通过举例分析来介绍奇偶监督码、行列监督码、
▪ 按照差错控制编码的不同功能可分为检错码和纠错码。 ▪ 按照信息码元和附加的监督码元之间的检验关系可分为线性码和非
线性码。常用的差错控制编码一般均为线性码，其中包含分组码和 卷积码。
4.1差错控制编码概述
▪ 7.差错控制编码的有关概念与性质
▪ ⑴几个术语 ▪ ①许用码组：按照编码规则允许使用的码字。 ▪ ②禁用码组：不符合编码规则的码字。 ▪ ③码长：码字中码元的数目。 ▪ ④码重：码字中所含非0码元的个数称为该码字的码重，又称汉
数字通信技术及应用
模块四 信号的可靠传输技术
教学导航
1.知识重点 2.知识难点 3.推荐教学方式 4.建议学时数 5.推荐学习方法 6.必须掌握的理论知识 7.必须掌握的技能
1.知识重点
▪ ⑴差错控制编码的基本思想、相关概
念和性质。
▪ ⑵差错控制方式。 ▪ ⑶奇偶监督码、行列监督码、恒比码、
正反码的编码方法和特点。
▪
dmin≥t+e+1（e＞t）
（4-3）
▪ ⑶编码效率
▪ 通常，在差错控制编码中，监督位越多,码字的抗干扰能力就越强，
但编码效率就越低。若码字中信息位数为k，监督位数为r，码长
n=k+r，则编码效率可以用下式表示
▪
RC
k n
nr n
1
r n
（4-4）
4.2常用的简单抗干扰编码
▪ 4.2.1奇偶监督码
5.推荐学习方法
▪ ⑴学习时要注意差错控制编码相关概
念和性质的理解。
▪ ⑵通过实例帮助理解各种差错控制编
码方法。
▪ ⑶重视实践训练，掌握MATLAB的
仿真操作。
▪ ⑷理实结合，多了解差错控制技术和
各种编码的应用。
6.必须掌握的理论知识
▪ ⑴差错控制编码的基本思想、相关概念和性
质。
▪ ⑵差错控制方式。 ▪ ⑶奇偶监督码、行列监督码、恒比码、正反
发送天气预报的消息，且天气只有晴、阴两种状态，我们用表4-1中的 三种编码情况来讨论。
4.1差错控制编码概述
▪ 5.差错控制方式
▪ （1）前向纠错（FEC） ▪ （2）自动请求重发（ARQ） ▪ （3）混合纠错（HEC）
▪ 除此之外，还可以采用检错删除和反馈检验来进行差错控制。
▪ 6．差错控制编码分类
▪ 由于对语音、数据和控制信息所要求的误码率不同，
蓝牙系统中采用了4 种不同的差错控制方案：码率为 1/3的FEC、码率为2/3的FEC、混合ARQ、 FEC/ARQ自适应差错控制方式。
技术解读
4.1 差错控制编码概述 4.2 常用的简单抗干扰编码 4.3 汉明码 4.4 循环码 4.5 卷积码 4.6 Turbo码
▪ 奇偶监督码又称奇偶校验码，是奇监督码和偶监督码的统称。奇
偶监督码的编码方法是把信息码元先分组，然后在每组码元之后 增加一位监督码元，使该码组中“1”码的数目为奇数或偶数。
可以在世界上的任何地方实现短距离的无线语音和数 据通信。蓝牙系统工作在2.400~2.4835 GHz的ISM （Industrial Scientific and Medical）频段。由于 ISM频带对公众开放，因此使用其中的任何一个频带 都有可能遇到不可预知的干扰源，如何降低通信中的 误码率、提高通信的质量便是蓝牙系统中一个必须重 视的问题，而差错控制编码则是解决这一问题的关键 技术。
4.1差错控制编码概述
▪ 1.引起误码的原因及误码的种类 ▪ ⑴引起误码的原因有： ▪ ①系统特性的不理想。 ▪ ②噪声干扰，使得波形失真从而产生误码。 ▪ ⑵误码的种类有： ▪ ①随机误码：误码前后无关，错误出现互为独立。 ▪ ②突发误码：短时间内错码连串，前后相关。 ▪ 2.提高数字通信可靠性的途径 ▪ ⑴增大发送信号的功率（即提高信噪比）。 ▪ ⑵合理选择调制解调方式。 ▪ ⑶进行差错控制编码。