防錯碼

基本概念

由於數位訊號在傳輸過程中受到干擾的影響，使信號碼元波形變壞，故傳輸到接收端後可能發生錯誤判決。由信道頻寬受限引起的碼間干擾，通常可以採用均衡的辦法糾正，而加性干擾的影響則要從其他途徑解決。從差錯控制角度看，按加性干擾引起的錯碼分布規律的不同，信道可以分為三類：隨機信道、突發信道和混合信道。在隨機信道中，錯碼的出現是隨機的，而且錯碼之間是統計獨立的。例如，由常態分配白噪聲引起的錯碼就具有這種性質。因此，當信道中加性干擾主要是這種噪聲時，就稱這種信道為隨機信道。在突發信道中，錯碼是成串集中出現的，也就是說，在一些短促的時間區間內會出現大量錯碼，而在這些短促的時間區間之間卻又存在較長的無錯碼區間。這種成串出現的錯碼稱為突發錯碼。產生突發錯碼的主要原因之一是脈衝干擾，而信道中的衰落現象也是產生突發錯碼的另一主要原因。當信道中加性干擾主要是這種干擾時，便稱這種信道為突發信道。把既存在隨機錯碼又存在突發錯碼，且哪一種都不能忽略不計的信道稱為混合信道。對於不同類型的信道，應採用不同的差錯控制技術。

差錯控制方法

檢錯重發法(ARQ)

接收端在收到的信碼中檢測出錯碼時，即設法通知傳送端重發，直到無錯碼為止。檢測出錯碼是指只知道在若干個接收的碼元中存在一個或多個錯碼，但不一定知道該錯碼的準確位置。採用這種差錯控制方法需要具備雙向信道。

前向糾錯法(FEC)

接收端不僅能在收到的信碼中發現有錯碼，還能夠糾正錯碼，對於二進制系統，如果能夠確定錯碼的位置，就能夠糾正它。這種方法不需要反向信道(傳遞重發指令)，也不會由於反覆重發而延誤時間，實時性好，但是糾錯設備要比檢錯設備複雜。

混合糾錯(HEC)方法

混合糾錯(HEC)方法是FEC和ARQ兩種糾錯方法的結合。在這種糾錯方法中，傳送端發出的是具有一定糾錯能力和較高檢錯能力的碼字，所以由信道編碼而附加的監督碼元並不多。在ARQ系統中，包含一個FEC子系統。接收端檢測數據碼流，發現錯誤時，先由FEC子系統自動糾錯，僅當錯誤較多超出糾錯能力時，再發反饋信息要求重發，因此大大減少了重發次數。這種方法在一定程度上彌補了反饋重發和前向糾錯兩種方法的缺點，充分發揮了編碼的檢錯、糾錯能力，在較強幹擾的信道中，仍可獲得較低誤碼率，是實際通信中套用較多的糾錯方法。

差錯編碼分類

兩種錯誤形式

在數字通信中碼元有兩種錯誤形式：隨機錯誤和突發錯誤。

隨機錯誤是由隨機噪聲引起的碼元錯誤，特點是碼元中任一位或幾位發生差錯是相對獨立的，彼此間無聯繫，不會引起成片的碼元錯誤。

突發錯誤是由突發噪聲引起的碼元錯誤，特點是各錯誤碼元間存在相關性，因此是成生出現，即突發錯誤是一個錯誤序列，該序列的首部碼多，錯誤序列的長度稱為突髮長度。

中文名稱	防錯碼
英文名稱	error-protection code
定　　義	為進行檢錯或者同時進行檢測和糾錯而設計的代碼。
套用學科	通信科技（一級學科），通信原理與基本技術（二級學科）

防錯碼

基本介紹