卫星通信中的差错控制机制
简述差错控制技术
简述差错控制技术
差错控制技术是一种通信系统中用于检测和纠正数据传输过程中出现的错误的技术。
差错控制技术主要包括以下几种方法：
1. 错误检测：通过添加冗余信息来检测数据传输过程中的错误。
常见的错误检测方法包括奇偶校验、循环冗余检验（CRC）、海明码等。
2. 自动重传请求（ARQ）：在数据传输过程中，如果发现数
据出现错误，接收端可以向发送端发送一个请求重传的信号，从而实现错误的纠正。
3. 前向纠错（FEC）：在数据传输过程中，发送端可通过添加
纠错码使得接收端能够校验和修复一定数量的错误。
4. 正确性确认：接收端在收到数据之后，向发送端发送一个确认信号，以表示数据已被正确接收。
差错控制技术的主要目标是保证数据传输的可靠性和完整性，并尽量降低错误率。
不同的差错控制技术可以根据具体的需求选择使用，例如，在对数据传输的稳定性要求较高的无线通信系统中，可以采用ARQ和FEC结合的方式来保证可靠性。
2020年下半年中级网络工程师考试上午基础知识真题及答案
2020年下半年网络工程师考试-基础知识●关系型数据库采用（1）解决数据并引起的冲突。
（1）A.锁机制B.表索引C.分区表D.读写分离●把模块按照系统设计说明书的要求组合起来进行测试，属于（2）。
A.单元测试B.集成测试C.确认测试D.系统测试●虚拟存储体系由（3）两级存储器构成。
（3）A.主存•辅存B.寄存器•CacheC.寄存器•主存D.Cache-主存●下列操作系统中，不是基于linux内核的是（4）。
（4）A.AIXB.CentOSC.红旗D.中标麒麟●8086微处理器中执行单元负责指令的执行，它主要包括（5）。
（5）A.ALU运算器、输入输出控制电路、状态寄存器B.ALU运算器、通用寄存器、状态寄存器C.通用寄存器、输入输出控制电路、状态寄存器D.ALU运算器、输入输出控制电路、通用寄存器●使用白盒测试时，确定测试数据应根据（6）指定覆盖准则。
（6）A.程序的内部逻辑B.程序的复杂程度C.使用说明书D.程序的功能●以下关于RISC指令系统基本概念的描述中，错误的是(7)。
(7) A.选取使用频率低的一些复杂指令，指令条数多B. 指令长度固定c.指令功能简单D.指令运行速度快●计算机上采用的SSD（固态硬盘）实质上是_ (8) 存储器。
(8) A. FlashB.磁盘C.磁带D.光盘●信息安全强调信息/数据本身的安全属性，下面(9) 不属于信息安全的属性。
(9) A.信息的秘密性B.信息的完整性C.信息的可用性D.信息的实时性我国由(10)主管全国软件著作权登记管理工作。
(10) A.国家版权局B.国家新闻出版署C.国家知识产权局D.地方知识产权局●8条模拟信道采用TDM复用成1条数字信道，TDM帧的结构为8字节加1比特同步开销(每条模拟信道占1个字节)。
若模拟信号频率范围为10~16kH2. 样本率至少为（11）样本/秒，此时数字信道的数据速率为(12) Mbps.(11) A.8kB.10kC.20kD.32k(12) A.0.52B.0.65C.130D.2.08●在异步传输中，1位起始位，7位数据位，2位停止位，1位校验位，每秒传输200字符，采用曼彻斯特编码，有效数据速率是（13）kb/s, 最大波特率为（14）Baud。
差错控制与差错检测方法
差错控制与差错检测方法一、基本概念1、差错：就是在数据通信中，接收端接收到的数据与发送端实际发出的数据出现不一致的现象。
2、热噪声：在导体中带电粒子热骚动而产生的随机噪声，是物理信道固有的。
3、差错产生的原因：噪声是引起数据信号畸变产生差错的主要原因。
噪声会在数据信道上叠加高次谐波，从而引起接收端判断错误。
4、差错类型：1）随机差错：由信道的热噪声引起的数据信号差错。
2）突发差错：由冲击噪声引起的数据信号差错，是数据信号在传输过程中产生差错的主要原因。
5、差错控制的基本方法：1）反馈纠错：是数据在发送端采用一种能够发现传输差错的简单编码方法对发送的信息进行编码，附加少量的冗余码元。
2）前向纠错：这种方式是在数据发送端采用一种在解码时能够纠正传输差错的复杂编码方法，使接收端在接收到的编码信号中不仅能够发现错误，还能够纠正错误。
在前向纠错方式中，不需要反馈信道，也不需要反复重发而造成的延时，适合用在实时传输系统中，但纠错设备较复杂。
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倘若做不到，就别轻易许诺。
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与这种人交往的话，不仅把自己的时间花掉了，还会带来意想不到的麻烦。
通信系统中的误码率与误差控制方法
通信系统中的误码率与误差控制方法一、引言通信系统在现代社会中扮演着重要的角色，它利用电磁波、光纤等媒介将信息传送到远距离的目标地点。
然而，由于通信环境的复杂性和噪声的存在，通信系统中会出现误码现象。
误码率作为评估通信系统性能的重要指标之一，对于确保信息传输的可靠性至关重要。
本文将介绍通信系统中的误码率和误差控制方法。
二、误码率的定义和计算1. 误码率的定义误码率是指在信息传输过程中传输错误的比例或频率。
通常使用比特误码率（Bit Error Rate，BER）来衡量误码率，即传输错误的比特数与总传输比特数之比。
2. 误码率的计算误码率的计算方法取决于通信系统中所采用的调制方式和误码控制编码方法。
对于二进制相干调制系统来说，误码率计算公式如下：BER = 0.5 * erfc(sqrt(Eb/N0))其中，Eb/N0表示能量与噪声功率谱密度的比值。
对于其他调制方式和编码方法，可以根据具体的模型和算法进行计算。
三、误差控制方法1. 编码技术编码技术是常用的误差控制方法之一。
通过在信息传输中引入纠错码，可以增加冗余信息，从而提高抗噪声能力和误码率性能。
常用的编码技术包括海明码、RS码和LDPC码等。
2. 调制方法调制方法也是一种有效的误差控制方法。
不同的调制方式对信号的传输性能和抗干扰能力有不同的要求。
常见的调制方式包括相干调制、差分调制和正交调制等。
3. 引入前向纠错技术前向纠错技术是指通过在发送端添加校验位或冗余信息，并在接收端进行错误检测和校正，来提高传输的可靠性。
常用的前向纠错技术包括奇偶校验码、CRC （循环冗余校验码）和卷积码等。
4. 功率控制功率控制也是一种重要的误差控制方法。
通过调整发送信号的功率，可以控制信号的传输距离和接收信号的质量，从而减少误码率。
功率控制技术在蜂窝通信系统中得到广泛应用。
5. 自适应调制与编码自适应调制与编码是一种根据信道条件自动选择最优调制与编码方式的技术。
它可以根据信道质量的变化实时调整调制方式和编码方式，从而最大限度地减小误码率。
差错控制编码的分类
差错控制编码的分类差错控制编码是一种通信中常用的技术，它通过添加特定的编码格式，来检测和纠正误码，使数据传输的可靠性得以提高。
在差错控制编码的使用中，通常会根据不同的应用需求和技术特点，将其分为不同类型，下面将围绕差错控制编码的分类进行详细阐述。
一、前向纠错编码前向纠错编码也称为FEC编码，它是最常用的差错控制编码之一。
该编码在传输数据前，会将原始数据转化为一定的编码序列，并添加冗余信息用于检测和纠正差错。
在传输过程中，可以根据接收端反馈的差错信息，对数据进行快速的差错纠正。
前向纠错编码常见的应用场景包括手机数据传输、卫星通信等。
二、循环冗余校验码循环冗余校验码也称作CRC码，它是一种针对数据传输差错控制高效的编码方式。
和前向纠错编码不同，CRC码是根据一定的多项式算法，对原始数据块进行编码，产生冗余校验码。
通过比对接收端根据校验码计算出来的生成码和发送端发送过来的校验码进行比较，判断是否存在差错。
CRC码常用于数据存储和传输领域，例如局域网通信、文件传输等。
三、哈希校验码哈希校验码是差错控制编码的一种，其运用了哈希函数的原理，将参考数据块按照一定的哈希算法转化为哈希值。
在传输过程中，接收端也将接收到的数据块用同样的哈希算法转化为哈希值，然后和发送端的哈希值进行比对判断差错情况。
哈希校验码广泛用于数字签名、数据完整性检查等场合。
四、海明编码海明编码是一种纠错码，也是前向纠错编码的具体形式之一。
该编码方式通过将原始数据划分成一定的字节块，并添加多组冗余信息。
冗余信息的添加方式是通过将每个字节表示为二进制数的形式，然后构成一个矩阵进行计算得出。
在传输过程中，接收端通过对接收到的数据块进行计算，根据校验码快速发现错误并进行纠正。
海明编码常用于CD、DVD等数字光盘以及RAM、Flash等内存存储领域。
以上是常见的几种差错控制编码，它们通过不同的方式来实现数据传输的高效和准确。
在实际应用中，需要根据具体情况和需求，选择合适的编码方式进行使用和优化。
差错控制的概念
差错控制的概念
差错控制呀，这可真是个超级重要的概念呢！就好像我们在生活中走路，有时候会不小心绊一下，但我们会赶紧调整步伐，不至于摔倒，这其实就是一种差错控制呀。
在通信领域，差错控制就像是一位细心的守护者。
它要确保信息在传输过程中不会出现错误，不然那可就乱套啦！想想看，如果我们发送的信息都变得乱七八糟，那还怎么交流呢？
差错控制的方法有很多呢。
比如说，它可以像一个严格的检查官，对传输的数据进行逐一核对，一旦发现有错误，马上采取措施纠正。
这就好比我们写作业，写完后要认真检查一遍，把错误都找出来改正。
还有纠错码，这可真是个神奇的东西。
它就像是给信息穿上了一层保护衣，让信息在传输过程中即使遇到一些干扰也能保持完整。
这就像我们给珍贵的物品包上一层保护膜，让它不容易受到损坏。
差错控制不是可有可无的哦，它是至关重要的呀！没有它，我们的通信世界将会变得混乱不堪。
难道不是吗？我们现在能够顺畅地打电话、上网、发送信息，都要归功于差错控制呀！
它就像一座坚固的桥梁，连接着信息的发送方和接收方，让信息能够准确无误地传递。
要是没有差错控制，那这座桥可能就会摇摇晃晃，随时都可能坍塌。
在这个信息爆炸的时代，差错控制更是不可或缺的。
我们每天都要处理大量的信息，如果这些信息都是错误的，那我们岂不是要被误导啦？所以呀，差错控制真的是太重要啦，它让我们的信息世界变得有序、可靠。
总之，差错控制是通信领域中非常关键的一部分，它确保了信息的准确性和可靠性，让我们能够安心地享受信息带来的便利。
我们真的应该好好感谢差错控制这个默默守护我们的“小天使”呀！。
差错控制系统的组成与作用原理
差错控制系统的组成与作用原理1差错控制是在数字通信中利用编码方法对传输中产生的差错进行控制,以提高数字消息传输的准确性。
简介一种保证接收的数据完整、准确的方法。
因为实际电话线总是不完美的。
数据在传输过程中可能变得紊乱或丢失。
为了捕捉这些错误,发送端调制解调器对即将发送的数据执行一次数学运算,并将运算结果连同数据一起发送出去,接收数据的调制解调器对它接收到的数据执行同样的运算,并将两个结果进行比较。
如果数据在传输过程中被破坏,则两个结果就不一致,接收数据的调制解调器就请发送端重新发送数据。
差错分类通信过程中的差错大致可分为两类:一类是由热噪声引起的随机错误;另一类是由冲突噪声引起的突发错误。
突发性错误影晌局部,而随机性错误影响全局。
应付传输差错的办法1、肯定应答。
接收器对收到的帧校验无误后送回肯定应答信号ACK,发送器收到肯定应答信号后可继续发送后续帧。
2、否定应答重发。
接收器收到一个帧后经较验发现错误,则送回一个否定应答信号NAK。
发送器必须重新发送出错帧。
23、超时重发。
发送器发送一个帧时就开始计时。
在一定时间间隔内没有收到关于该帧的应答信号,则认为该帧丢失并重新发送。
自动请示重发ARQ和前向纠错FEC是进行差错控制的两种方法。
在ARQ方式中,接收端检测出有差错时,就设法通知发送端重发,直到正确的码字收到为止。
ARQ方式使用检错码,但必须有双向信道才可能将差错信息反馈到发送端。
同时,发送方要设置数据缓冲区,用以存放已发出的数据以务重发出错的数据。
在FEC方式中,接收端不但能发现差错,而且能确定二进制码元发生错误的位置,从而加以纠正。
FEC方式使用纠错码,不需要反向信道来传递请示重发的信息,发送端也不需要存放以务重发的数据缓冲区。
但编码效率低,纠错设备也比较复杂。
差错控制编码又可分为检错码和纠错码。
检错码只能检查出传输中出现的差错,发送方只有重传数据才能纠正差错;而纠错码不但能检查出差错而且能自动纠正差错,避免了重传。
差错控制的方法
差错控制的方法
差错控制是确保数据或信号在传输过程中的正确性和准确性，常用的差错控制方法包括以下几种：
1. 奇偶校验：对于二进制数字或字符，通过在传输前计算其二进制位上的位数为1的个数的奇偶性，来确定校验位的值，然后通过对传输后数据的奇偶位进行校验，可检查数据是否传输出错。
2. CRC（循环冗余校验）：是一种基于多项式计算的差错控制方法，通过对传输数据进行多项式求余运算并将结果作为校验码，传输方在接收端也进行相同的多项式求余运算，并将结果与发送方传输的校验码比较，确认数据是否传输错误。
3. 海明码：是一种能够纠正多比特错误的编码方式，将发送的数据分解为多个数据块，并增加一些校验位来纠正传输中的错误。
4. 交织编码：将数据分块，通过交错方式进行传输，从而达到一定的纠错能力。
常配合其他差错控制方法一起使用。
5. 重传机制：传输方在接收到数据后，需要对数据进行确认。
如果传输的数据有错误，发起重传请求重新传输数据，以确保数据的正确传输。
6. 故障检测和修复技术：通过制定完善的故障检测和修复方案，对传输过程中发生的故障进行及时检测和修复，保证数据传输的正确性。
需要根据实际情况选择合适的差错控制方法，以确保数据在传输过程中的正确性和可靠性。
差错控制的四种基本方式
差错控制的四种基本方式一、引言差错控制是计算机网络中重要的一环，它能够保证数据在传输过程中的准确性和完整性。
在网络通信中，数据传输时难免会出现差错，如传输过程中的噪声干扰、损坏或丢失等。
为了解决这些问题，差错控制技术应运而生。
本文将介绍差错控制的四种基本方式。
二、前向纠错码前向纠错码是一种通过添加冗余比特来检测和纠正错误的方法。
它通过对待发送的数据进行编码，将纠错能力内嵌在数据包中，使得一部分错误能够被自动检测和纠正。
前向纠错码常见的实现方式有海明码、纠删码等。
1. 海明码海明码是一种最常见的前向纠错码。
它通过在待发送的数据上添加冗余比特，使得接收方可以在接收到数据时检测和纠正错误。
海明码的基本原理是将数据按照规定的方式进行编码，添加校验比特，并在接收端通过计算来纠正错误。
它能够检测和纠正单一错误，但不能纠正多个错误。
2. 纠删码纠删码通过添加冗余比特来检测和纠正错误，它具有更强的纠错能力。
纠删码的基本原理是在待发送的数据中添加冗余信息，使得接收方能够根据冗余信息来检测和纠正错误。
纠删码能够在一定程度上纠正多个错误，并且还能够检测和纠正丢失的数据。
三、自动重传请求（ARQ）自动重传请求（ARQ）是一种基于确认和重传机制的差错控制方式。
它通过引入确认信号和重传机制来解决传输过程中的差错。
1. 停止-等待 ARQ停止-等待 ARQ 是一种最简单的 ARQ 协议。
发送方在发送每个数据包后停止发送并等待接收方的确认信息。
接收方在接收到数据包后发送确认信息，如果发送方在一定时间内没有收到确认，或者收到了错误的确认，就会进行重传。
2. 回退-N ARQ回退-N ARQ 是一种具有选择重传能力的 ARQ 协议。
发送方可以同时发送多个数据包，接收方接收到数据包后发送确认信息，如果发送方在一定时间内没有收到确认，或者收到了错误的确认，就会选择性地进行重传。
3. 选择重传 ARQ选择重传 ARQ 是一种能够选择性地重传丢失的数据包的 ARQ 协议。
通信原理—差错控制编码基本理论
差错控制概述1. 差错的概念所谓差错，就是在通信接收端收到的数据与发送端实际发出的数据出现不一致的现象。
2. 差错类型通信信道的噪声分为热噪声和冲击噪声两种。
由这两种噪声分别产生两种类型的差错，随机差错和突发差错。
热噪声是由传输介质导体的电子热运动产生的，它的特点是：时刻存在，幅度较小且强度与频率无关，但频谱很宽，是一类随机噪声。
由热噪声引起的差错称随机差错。
此类差错的特点是：差错是孤立的，在计算机网络应用中是极个别的。
与热噪声相比，冲击噪声幅度较大，是引起传输差错的主要原因。
冲击噪声的持续时间要比数据传输中的每比特发送时间要长，因而冲击噪声会引起相邻多个数据位出错。
冲击噪声引起的传输差错称为突发差错。
常见的突发错是由冲击噪声（如电源开关的跳火、外界强电磁场的变换等）引起，它的特点是：差错呈突发状，影响一批连续的bit（突发长度）。
计算机网络中的差错主要是突发差错。
通信过程中产生的传输差错，是由随机差错和突发差错共同构成的。
3. 误码率数据传输过程中可用误码率Pe来衡量信道数据传输的质量，误码率是指二进制码元在数据传输系统中出现差错的概率，可用下式表达：4. 差错控制差错控制是指在数据通信过程中能发现或纠正差错，将差错限制在尽可能小的允许范围内。
差错检测是通过差错控制编码来实现的；而差错纠正是通过差错控制方法来实现的。
差错控制编码差错控制编码的原理是：发送方对准备传输的数据进行抗干扰编码，即按某种算法附加上一定的冗余位，构成一个码字后再发送。
接收方收到数据后进行校验，即检查信息位和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。
差错控制编码分检错码和纠错码两种，检错码是能自动发现差错的编码，纠错码是不仅能发现差错而且能自动纠正差错的编码。
衡量编码性能好坏的一个重要参数是编码效率R：其中，n表示码字的位长，k表示数据信息的位长，r表示冗余位的位长。
计算机网络中常用的差错控制编码是奇偶校验码和循环冗余码。
差错控制基本方式
信息论
1 差错控制的基本形式
(2) 反馈重发(ARQ Automatic Repeat Request)方式
采用自动反馈重发方式，发端经编码后发出能够发现错误的码，接收端 收到后经检验如果发现传输中有错误，则通过反向信道把这一判断结果反馈 给发送端。然后，发送端把信息重发一次，直到接收端确认为止。 采用这种差错控制方法编码效率较高、设备也较简单，但需要具备双向 通道，一般在计算机数据通信中应用。 检错重发方式分为三种类型。 a.停发等待重发
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1 差错控制的基本形式
(4) 信息反馈(IRQ Hybrid Error Correction)方式 信息反馈方式又称回程校验。
收端把收到的数据序列全部由反向信道送回发送端，发 送端比较发送数据与回送数据，从而发现是否有错误。
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1 差错控制的基本形式
信息论
1 差错控制的术和通信系统来说，可以分别进行信源的 数据压缩编码和信道的纠错编码，就能做到既有效又可靠地 传输信息。 纠错码理论是信息论的一个重要分支。半个多世纪以来，许 多科学家和工程技术人员在香农定理的指引下，遵循编译码 规则，不断的进行了极有意义的研究和探索。 各种纠错码具有严谨的数学结构，内容极其丰富。
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信息论
1 差错控制的基本形式
①
②
③ ④
在现代的数字通信系统中，利用检错和纠错的编码技术， 进行差错控制的基本形式主要分为四类： 前向纠错（FEC） 反馈重发（ARQ） 混合纠错（HEC） 信息反馈（IRQ）
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信息论
1 差错控制的基本形式
(1) 前向纠错方式(Forward Error Correction, FEC)
差错控制系统的组成与作用原理
差错控制是在数字通信中运用编码措施对传播中产生旳差错进行控制，以提高数字消息传播旳精确性。
简介一种保证接受旳数据完整、精确旳措施。
由于实际电话线总是不完美旳。
数据在传播过程中也许变得紊乱或丢失。
为了捕获这些错误，发送端调制解调器对即将发送旳数据执行一次数学运算，并将运算成果连同数据一起发送出去，接受数据旳调制解调器对它接受到旳数据执行同样旳运算，并将两个成果进行比较。
如果数据在传播过程中被破坏，则两个成果就不一致，接受数据旳调制解调器就请发送端重新发送数据。
差错分类通信过程中旳差错大体可分为两类：一类是由热噪声引起旳随机错误;另一类是由冲突噪声引起旳突发错误。
突发性错误影晌局部，而随机性错误影响全局。
应付传播差错旳措施1、肯定应答。
接受器对收到旳帧校验无误后送回肯定应答信号ACK，发送器收到肯定应答信号后可继续发送后续帧。
2、否认应答重发。
接受器收到一种帧后经较验发现错误，则送回一种否认应答信号NAK。
发送器必须重新发送出错帧。
3、超时重发。
发送器发送一种帧时就开始计时。
在一定期间间隔内没有收到有关该帧旳应答信号，则觉得该帧丢失并重新发送。
自动请示重发ARQ和前向纠错FEC是进行差错控制旳两种措施。
在ARQ方式中，接受端检测出有差错时，就设法告知发送端重发，直到对旳旳码字收到为止。
ARQ方式使用检错码，但必须有双向信道才也许将差错信息反馈到发送端。
同步，发送方要设立数据缓冲区，用以寄存已发出旳数据以务重发出错旳数据。
在FEC方式中，接受端不仅能发现差错，并且能拟定二进制码元发生错误旳位置，从而加以纠正。
FEC方式使用纠错码，不需要反向信道来传递请示重发旳信息，发送端也不需要寄存以务重发旳数据缓冲区。
但编码效率低，纠错设备也比较复杂。
差错控制编码又可分为检错码和纠错码。
检错码只能检查出传播中浮现旳差错，发送方只有重传数据才干纠正差错；而纠错码不仅能检查出差错并且能自动纠正差错，避免了重传。
演播旳检错码有：奇偶校验码、循环冗余码。
差错控制的四种基本方式
差错控制的四种基本方式差错控制是指在信息传输或存储过程中，为了保证数据的可靠性和正确性而采取的一系列措施。
下面将介绍差错控制的四种基本方式。
一、重传机制重传机制是一种常见的差错控制方式。
当发送方将数据发送给接收方后，接收方会对接收到的数据进行校验，如果发现数据错误，则会向发送方发送一个重传请求。
发送方接收到重传请求后，会重新发送数据，直到接收方正确接收为止。
二、冗余校验码冗余校验码是一种常用的差错控制方式。
发送方在发送数据时，会附加一些冗余的校验码，接收方在接收到数据后，会对数据进行校验，如果校验码不匹配，则说明数据发生了错误。
常见的冗余校验码有循环冗余校验码（CRC）和奇偶校验码。
三、前向纠错码前向纠错码是一种可以纠正错误的差错控制方式。
发送方在发送数据时，会附加一些冗余的校验码，接收方在接收到数据后，会对数据进行校验和纠错。
常见的前向纠错码有海明码和纠删码。
四、确认应答机制确认应答机制是一种常用的差错控制方式。
在数据传输过程中，发送方在发送数据后会等待接收方的确认应答，如果接收方正确接收到数据，则发送一个确认应答给发送方；如果接收方发现数据错误，则发送一个否定应答给发送方，要求发送方重新发送数据。
差错控制的四种基本方式各有优缺点。
重传机制可以确保数据的可靠性，但会增加传输时间；冗余校验码可以检测错误，但无法纠正错误；前向纠错码可以纠正错误，但会增加传输开销；确认应答机制可以及时纠正错误，但会增加传输延迟。
在实际应用中，通常会综合使用多种差错控制方式，以达到更好的效果。
例如，在无线通信中，常常会结合使用重传机制和前向纠错码，以提高数据传输的可靠性和效率。
总结来说，差错控制是保证数据传输和存储过程中数据可靠性和正确性的重要手段。
重传机制、冗余校验码、前向纠错码和确认应答机制是差错控制的四种基本方式，各有优缺点，可以根据实际情况选择合适的方式或综合使用多种方式。
通过合理使用差错控制，可以有效提高数据传输的可靠性和正确性。
数字卫星中的接收机误码现象的原因分析与研究
科 技 论 坛
数 字卫星 中的接 收机误 码现 象 的原因分析 与研 究
文 永 斌 （ 哈 尔滨 电视 台， 黑龙江 哈 尔滨 １ ５ ０ ０ ９ ０ ）
摘 要： 近几年数字卫星电视得 到快速发展和 大规模普及， 数 字卫星主要 用于传送数字信号、 数 字数据信号的 。数 字电视 的信号 主要 是通过数 字卫 星传输， 数 字卫星电视 信号与模拟卫 星电视信 号的接 收方法基本相 同，卫 星电视 在应 用中具 有清晰的传播信 号、 较 大面积 的覆 盖、 容 易接收安装调试等特 点 ， 因此广为应用， 但 有时数 字卫星中的接收机会 出现误码现象 ， 简要介绍 了数字卫 星中的接收机误 码现 象， 并对其原 因进行分析。 关键词 ： 数 字卫 星； 误码现 象； ｆ Ｓ ￣噪声 数 字卫星电视 是一种投资较少，覆盖 面广，质量高，频道容 量 运行 ， 图像恢复正常。 大而运 营成本低 的先进广播方式 。 现在接收数字卫星电视 在我国家 ３输入电平的影 响 庭中 已经基零 普及 ， 而且我们 国家规定 ， 今后 新上卫星 的省 、 市、 自 数字接收机要想接收清晰 的画面 ， 输入 电平是一 个至关重要 的 治区 的电视 节 目也都要 采用 ＭＰ Ｅ Ｇ ２ ／ Ｄ Ｖ Ｂ标准 的数 字压 缩方式 ， 但 参数 ，电平 就是 指 电路 中两点或几点在相 同阻抗下 电量 的相对 比 由于 ＭＰ Ｅ Ｇ ２ ／ Ｄ Ｖ Ｂ数字压缩技术 比较 先进 ， 是 一个应用起来 比较复 值， 满 足电平要求数字接收机就能输 出高质量 图像 ，如果输 入电平 杂 的技术 ， 因而 在接收设备和操作 方面常 出现一些 故障 ， 例 如数字 低或 电平工作不稳定 ， 解码器将无信号输 出， 屏幕会 出现错码 、 造成 接收机无 图像 、 信号 中断 出现黑 画面等误码 现象 ， 通过观察分 析 ， 这 信号 中断或是出现黑屏 。 些误码现象 的原 因基本可以确认为 ： 使 用技术不当或信号误码率超 ４天 线 问题 的 影 响 值 。误码 的产生是在信号传输过程 中， 某些原因致使信号 电压 的改 天线增益 不足 ，使得 数字接收机得到的 电平处 于临界位置 ， 导 变， 从而导致信 号在传输 中遭 到破 坏 ， 最终产生误码 。噪音 、 交流 电 致其工作不稳定 。实践反复证明 ， 只有 在卫 星数 字电视接收系统 中 或闪电造成 的脉冲、 传输设 备故障及其他 因素都会导致误码现象 的 选择直径为 ２ ｍ 的天线 ， 不会 出现 中断、 黑屏等现象 ， 一般都能正 常 产生。本 文对 于接 收机误码现象 的原 因进行分析与研究 。 收看到数字压缩卫视节 目。对于这些 问题 ， 我们还可 以通过在接 收 １ｆ 氐 相 位 噪 声 和低 门 限 天线馈 线中 串上卫星信号放大器 ， 来提高信号 电平 ， 使 信号 电平满 相位噪声 是衡 量频率标 准源频稳 质量的重要指标 ， 随着频标 源 足接收机输入 门限值，确保解码 器正常输 出稳定 图像 。 性能 的不 断改善 ， 相应噪声量值 越来越小 ， 因而对相 位噪声谱 的测 天线未被准确调试 ， 使信号 电平值尽量地高于 门限值 ，接收增 量要求也越来越高。门限是指某一电路或器件的预先确定 的点 ， 例 益达不 到最佳值 ， 接 收机得 到的 为临 界输 入 电平 ，故工作不 稳定 ，
卫星通信系统的差错控制及容错设计
卫星通信系统的差错控制及容错设计第一章：卫星通信系统的基本架构和差错控制原理卫星通信系统是一种通过卫星进行信息传输的通信系统，广泛应用于航空、海运、交通、陆地等各个领域，具有传输距离远、传输速率快、传输容量大等优点，但同时也面临着数据传输中可能出现的各种错误。
为了减少数据传输时可能出现的差错，卫星通信系统采用了差错控制技术。
差错控制技术是指利用编码、校验等方法在数据传输过程中检测并纠正出现的各种错误，保证信息传输的正确性。
其中最常用的方法是纠错码和检错码。
纠错码就是利用一定的编码规则将原始数据编码成冗余的编码序列，这样可以在出现部分错误时恢复原始数据。
例如，哈密尔顿码将原始数据按照一定规则编码成一个矩阵，矩阵的每一列都是原始数据的一条纠错编码，当出现部分错误时可以通过修正矩阵中的错误位来纠正数据。
检错码则是将原始数据编码成带有校验位的序列，通过校验位的比对来检测出数据传输中是否出现了错误。
例如，循环冗余校验码（CRC）就是利用一个多项式对原始数据进行编码，并将余数作为校验码。
发送端在发送数据时同时发送校验码，接收端在接收数据时再次对原始数据进行计算，如果计算结果与接收到的校验码不符，则说明数据传输出现错误。
在卫星通信系统中，差错控制技术的具体实现方式还需要考虑信道的特性，例如信道噪声等因素，以及传输的要求。
例如，实时性要求高的数据传输可能需要较短的编码长度和较低的纠错能力，而对于非实时性要求高的数据，则需考虑编码长度和纠错能力的平衡。
第二章：卫星通信系统的容错设计原则在卫星通信系统中，容错设计是一项重要的保障系统正常运行的技术。
容错设计是指在卫星通信系统中采取一定的措施保证当出现部分组件故障或降级时，系统依然能够正常运行，不会造成系统的瘫痪或严重故障。
卫星通信系统的容错设计应遵循以下原则：1）冗余设计。
冗余设计是指在系统中增加一定数量的备件或备用通道，当系统中某些部分出现故障时，备用组件能够自动接替原有的组件的功能，从而保证系统的正常运行。
卫星通信系统与卫星通信技术分析
卫星通信系统与卫星通信技术分析卫星通信系统是一种利用人造卫星作为中继站进行通信的技术。
卫星通信系统的核心是卫星，通过它可以实现全球范围的通信。
卫星通信技术指的是在卫星通信系统中所使用的技术，包括信号传输、频率调制、编解码等方面的技术。
卫星通信系统主要分为地球站和卫星之间的通信和卫星之间的通信两种方式。
地球站和卫星之间的通信主要是指地球上的用户通过地面站发送信号到卫星上，再由卫星转发到其他地面站。
卫星之间的通信是指卫星之间的相互通信。
这两种通信方式都需要经过多个步骤来完成，包括信号采集、信号传输、信号转发等。
卫星通信系统通过这种方式实现了全球范围的通信。
卫星通信技术涉及到多个方面的技术。
信号传输是卫星通信技术的核心。
卫星通信系统中使用了无线电波来传输信号。
信号传输技术包括频率调制、传输速率、卫星天线等方面的技术。
频率调制是指将原始信号转换为适合卫星传输的信号的过程。
传输速率是指信号在传输过程中的速度。
卫星天线是用来接收和发射信号的设备。
除了信号传输技术，卫星通信技术还涉及到编解码技术、差错控制技术等方面的技术。
编解码技术是指将原始信号转换为数字信号的过程。
差错控制技术是指通过纠正和检测差错来保证数据传输的可靠性。
卫星通信技术还具有一些特点。
卫星通信技术可以实现全球范围的通信，覆盖范围广。
卫星通信技术具有高带宽特点，可以传输大容量的数据。
卫星通信技术具有高速性，传输速率较快。
卫星通信技术还具有广播和组播的特点，可以实现多方通信。
差错控制一般原理
∑npz =1/pc
n=1
∞
x+h 平均传送的比特数 m= pc 传送有效信息的比例f(x,h)= x m h 1/2 求使f(x,h)为极大值的x值，得到x=( p ) -h
第四章 差错控制一般原理
第一节 计算机系统可靠性
衡量计算机系统工作质量的两个主要方面： 1、有效性
2、可靠性 可靠性：是指一个系统能正确无误工作的可能性 计算机系统包含的环节多、数据传输运算速度快、信息处理量 大，因而无差错、无故障的可靠工作很重要。 故障间的系统平均工作时间(MTBF)：表征系统正常工作的能力
用矩形脉冲表示二进制符号“1”或“0”的基带传输信号包含 无穷多高频分量成分，在实际信道中传输时，会发生畸变 失真，只能用于短距离、低速率的通道传送。 目前，许多计算机通信网络利用已有的载波话路或报路 进行数据传输。
在模拟信道中进行计算机数据传输，数字信号的调制方式 有三种： 1、幅度调制 2、频率调制
占空时间
发送 1
ACK
2
ACK
3
NAK
3
ACK
4
5
ACK
传输 接收 1 2 3 3 4
……
错误
等待式ARQ原理图
退N步ARQ系统：系统码组连续传送，当传送N个码组时， 必须保证收到第一个码组的肯定回执，否则需等待。如果收 到某个码组的否定回执，则需马上重传这个码组及其后面的 所有码组。特点是：传输效率高，发送端需要有一个暂存缓 冲器，当数据传输速率较高，往返延迟较大时，一旦发现错 码组就要重传许多无错码组。 重传（退7步） 往返时延 发送 传输 接收
突发错误：错误成串出现，前后之间有相关性。
例如电离层衰落引起的突发干扰，磁带局部缺陷引起的 突发干扰都可能造成突发错误。突发错误的影响用突发 长度b表示。 突发长度：第一个差错和最后一个差错之间的码元总数 上例的错误图样E中，突发长度b=8 实际的信道中往往随机错误与突发错误两者并存，不过 有的信道以某种错误为主。
Ka波段卫星ATM系统差错控制编码方案
Ka波段卫星ATM系统差错控制编码方案
杨宏铭;曹志刚
【期刊名称】《中国空间科学技术》
【年(卷),期】2003(023)006
【摘要】Ka波段通信是当前卫星通信发展的热点,卫星异步传递模式(ATM)技术代表了宽带数字卫星通信网络的研究方向,文章研究了适合Ka波段卫星ATM系统的差错控制编码方案.首先分析了卫星信道的特点以及对ATM信元传输所带来的影响,并给出了突发误码与信元丢失率(CLR)关系的仿真曲线,然后讨论了六种具有代表性的卫星ATM差错控制编码方案.针对Ka波段宽带卫星通信的特点对六种方案进行了分析比较,其中的CASI/ALA以及RM-Turbo方案为两种较好的选择.
【总页数】7页(P31-37)
【作者】杨宏铭;曹志刚
【作者单位】清华大学,北京,100084;清华大学,北京,100084
【正文语种】中文
【中图分类】TN91
【相关文献】
1.Ka波段卫星通信站点分集系统性能评估模型仿真分析 [J], 周文婵;梅进杰
2.Ka波段卫星通信站点分集系统性能评估模型仿真分析 [J], 周文婵;梅进杰;
3.基于星载ATM交换的Ka波段宽带多媒体卫星通信系统 [J], 冯省栋;张更新;李广侠
4.卫星ATM宽带网络及其差错控制技术 [J], 杨桦;冯锡生;张志超;郭家松
5.浅析基于Ka波段卫星及Internet的新型卫星直播系统 [J], 崔梦月
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卫星通信中的差错控制机制
在卫星ATM宽带网络中，差错控制主要有三种方法，分别是选择性重发协议（SRQ）、前向差错控制（FEC）、多站分集的自动反馈重发。
1、选择性重发协议：在长时延的卫星链路上进行差错控制，为了提高吞吐量，必然要使用滑动窗口协义。
在滑动窗口协议中，处理出错帧有2种方法：后退协议和SRQ协议。
后退协议在检测到出错帧时，只是简单地把后面的帧全部弃掉，不发确认，发送端超时将从丢弃的帧开始重发所有未确认的帧。
SRQ 协议则把坏帧后面所有正确的帧都存储起来，发送端只是重发损坏的帧。
SRQ 协议主要优点是只重传出错的帧，这可节省卫星链路的带宽，效率较高；缺点是实现较复杂并且对内存敏感。
在差错率较高的情况下，这需要占用较大的内存来存储后续正确的帧。
由于需要重传，使用SRQ协议时延将增大并且会发生变化，固此．SRQ协议不适用于恒定比特率(CBR)业务。
2、前向差错控制（FEC）：FEC是指在发送端对所传信息进行编码，而在接收端能根据编码原理自动纠正一定程度传输差错的差错控制方式。
在卫星ATM 宽带网络中，FEC机制可以应用于物理层、AAL层及高层。
应用于物理层的FEC 不能对信元丢失进行纠正，而应用于高层的FEC在不能纠正差错的情况下．通过使用其它纠锗方法进行差错恢复所需的等待时间将增大，从而造成吞吐量下降。
与选择性重发协议相比，FEC所需的开销较大。
它的优点是时延较短，并且时延是固定的，因此FEC要比SRQ更适用于话音或其它实时性业务。
3、多站分集的自动反馈重发：在卫星通信领域，分集是提高链路可靠性和减小功率需求最常用的一种方法，在适当的信道条件下，它也是一种强有力的差错控制技术。
在卫星ATM网络中，多站广播相当于一种空间分集，在各站下行链路噪声受限和AWGN过程相互独立的条件下，产生分集增益是可能的。
卫星ATM网络中利用多站分集的自动反馈重发进行差错控制的概念是，各地面站收到ATM多点广播的信息后一旦检测到PDU出错，它将发送ARQ请求给同处于多点广播范围内互连的地面站，以便在本地环境中进行差错恢复，若仍有错则通过反向链路请求重发。
这种自适应差错控制方式与传统的卫星差错控制方式相比较，它能完全配合ATM协议及其差错控制参数随业务类型的不同而自适
应变化，非常适合于多媒体业务和高速数据传送的需要。
因此，它是实现卫星ATM宽带网络的重要保证。
卫星应用环境下，链路质量差也是阻碍IP组播应用的主要因素。
卫星组播分组的丢失可以分为两种情况：相关丢失(即接收端用户都丢失了同样的数据包)和不相关丢失(各用户可能会丢失不同的数据包)。
相关丢失分组的主要原因是服务端到卫星的上行链路的衰落或服务端的其它因素造成的；不相关丢失原因主要是下行链路的不同路径衰落或用户端过载造成。
为了可靠组播传输，就必须采用各种技术解决分组丢失问题。