抗干擾編碼

   在信息傳輸過程中會(huì)出現(xiàn)各種干擾,干擾可能使所傳輸?shù)亩獢?shù)字信號(hào)發(fā)生差錯(cuò)。 N01L83W2AN25I如將1變?yōu)?或反之將0變?yōu)?,使接收端得到錯(cuò)誤的信息。要提高數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量,可從硬件和軟件兩方面采取措施。硬件方面的措施是很費(fèi)錢的,如采用性能更好的通信方式和信道,采取多種屏蔽措施,甚至移動(dòng)線路避開或遠(yuǎn)離干擾源等,但即使這樣也不能完全避免干擾。而在軟件方面花費(fèi)不多,效果可能更好,這就是以下介紹的差錯(cuò)控制措施。差錯(cuò)控制又稱為抗干擾編碼,差錯(cuò)控制是指允許在通信過程中產(chǎn)生錯(cuò)誤的前提下,能有效地檢測(cè)出錯(cuò)誤,并進(jìn)行糾正,從而提高通信質(zhì)量的方法。

    差錯(cuò)控制的主要目的是減少傳輸錯(cuò)誤,這里可采取兩種方案:

    1)糾錯(cuò)編碼方案。讓每個(gè)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)單元帶有足夠的冗余信息,以便在接收端發(fā)現(xiàn)并自動(dòng)糾正傳輸錯(cuò)誤。

    2)檢錯(cuò)編碼方案。讓每個(gè)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)單元僅帶有足以使接收端發(fā)現(xiàn)差錯(cuò)的冗余信息,但不能確定錯(cuò)誤位置,因而不能糾正錯(cuò)誤,只能發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤。第一種方案是優(yōu)越的,但系統(tǒng)復(fù)雜、成本高,因此應(yīng)用場(chǎng)合受到限制。第二種方案簡(jiǎn)單、容易實(shí)現(xiàn)、編譯碼速度快,可通過重傳使錯(cuò)誤得以糾正,是一種較常用的差錯(cuò)控制方案。這兩種方案都是在發(fā)送端對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼,產(chǎn)生冗余碼元,然后進(jìn)行傳輸,在接收端對(duì)帶有冗余碼元的接收數(shù)據(jù)進(jìn)行譯碼,以檢查或糾正數(shù)據(jù)單元中的錯(cuò)誤。下面通過一個(gè)例子來說明。

    設(shè)傳送一個(gè)斷路器的開關(guān)狀態(tài),1表示閉合,0表示斷開,若在傳輸過程中誤將1傳成0,則接收端也會(huì)錯(cuò)誤判斷斷路器斷開,這樣的編碼顯然不可檢錯(cuò)也不可糾錯(cuò)。若在其后再加一位,如用O0表示開,用11表示合,假設(shè)接收端收到01,則能夠判斷出錯(cuò)誤,但卻無法判斷正確的原碼是什么,這樣的編碼可檢錯(cuò)但不可糾錯(cuò),多加的這位稱為多于碼元或者冗

余碼元。要想糾正錯(cuò)誤,還必須增加冗余碼元,在其后再加一位,如用OO0表示開,用“111”表示合,假設(shè)接收端收到OO1,則判斷傳輸錯(cuò)誤,并且根據(jù)錯(cuò)兩位的概率低于錯(cuò)一位的概率,以及根坶“像誰(shuí)是誰(shuí)”的原則,可以糾錯(cuò),認(rèn)為原碼是OO0,這樣的編碼既可檢錯(cuò)又可糾錯(cuò)。