·分組碼和卷積碼:僅用於糾錯,當它們與似然估計配合使用時,能獲得較高的效率。
·法爾碼(FireCode):用於檢測和糾正突發錯誤。
·奇偶校驗碼(ParityCode):用於誤差檢測。
卷積碼和分組碼相比,有下列一些不同點:
(1)分組碼的編、譯碼都是在本組內的碼元之間的進行的,編碼時,本組內的(n—k)個校驗位隻與本組的K個信息位有關,譯碼時也隻從本組內的GSM手持電話、BP機故障檢修實例大全碼元提取信息。卷積碼在編碼時,本組的(n。一k。)個校驗位不僅與本組的K。個信息位有關,而且還與以前N個組的信息位有關,譯碼時既從剛收到的碼組中提取信息,又要從以後收到的N個碼組中提取有關信息。
(2)分組碼的K(信息比特數)較大,通常為1—4比特。
(3)對分組碼來說,碼的代表數特性在構碼和開發譯碼算法時占重要地位。而卷積迄今未找到像分組碼那樣的有效數學工具,常借助計算機來搜尋好的編碼,也不像分組碼能用代數方法來譯碼。
一個(n。,k。,N)卷積碼可由具有編碼記憶N、K。位輸入、n。位輸出的線性序列電路來提供。N表示輸入信息組成編碼器中須存儲的單位時間數,此時編碼約束長度為(N+1)n。,即在編碼過程中相互約束的碼元數,通常n。和K。最小整數,K。n。;但為了獲得低的錯誤概率,N必須大些。
在糾突發錯誤的循環碼中,法爾碼是應用最廣泛的碼之一。它的構造方法和譯碼方法都比較簡單,很有實用價值。
奇偶校驗碼又稱奇偶監督碼,它是一種簡單的實用檢錯碼。隻需要信源編碼器輸出端附加很簡單的電路就能實現。因此,在數字/數據通信化控遙測係統中經常被采用。
奇偶校驗碼的結構很簡單,就是將(n-1)bit的信息序列附加1bit奇偶校驗位,構成nbit碼組。加入奇偶監督位以後,使所有nbit組中“1”的個數均為偶數,則稱為偶監督碼。同理,由於加入奇偶監督位使所有碼組中“1”個數為奇數,則稱為奇監督碼。
奇偶校驗碼隻能發現奇數個bit錯誤,而偶數個bit的錯誤不能被發現因為當錯碼為奇數bit時打亂了“1”bit的奇偶性,而偶數bit的錯碼仍能保持“1”bit的奇偶性。因此,奇偶校驗單獨用於檢錯,對那些比較重要的數據來說並不有效。但對於一些不重要的數據量來說確是一種簡單的,行之有效的方法。
二、交織交織(Inter1eaving)也可以稱之為交錯,完成交錯功能的電路稱為交錯器。編碼係統的交織(錯)結構的基本要領描述如下。
迄今為止,所介紹的各種性能計算都是用於無記憶信道的,就是說,差錯概率是不隨時間變化的。但在某些情況下,差錯是突發性的。對此,一種可能的解決辦法是采用某種糾隨機差錯的編碼器和譯碼器,並加上一對聯合使用的交錯器和去交錯器。在這種方法中,傳輸之前先將編碼的輸出序列進行交織變換,並在譯碼之前進行去交錯,因此譯碼器輸入處的差錯分布較為均勻。
交錯器的作用是按某個給定方式重新安排(或排列)字符序列的順序。與交錯器相對應的去交錯器,則進行相反的排列,以恢複字符序列的原來順序。它們可有多種構成方案。交錯器的兩種主要類型是周期式的和偽隨機式的,在大部分應中都慣於采用周期式交錯器,因為它較為簡單。但是,偽隨機式交錯器具有前者所不能具有的應變能力,因此,它適用於信道突發特性有顯著變化的某些應用中。
這裏所介紹的交錯器是設在編碼器硬件外部的。對許多諸如維特比譯碼、序列譯碼與標準的BCH譯碼算法來說,都必須采用這種方式。對梅吉特型的譯碼器結構來說,可以很方便地將交錯器加在它的內部。這裏不再對這種方式進行討論。
1周期式交錯器
周期式交錯器的交錯排列關係是時間的周期性函數。有兩種常用的形式。分組交錯器接組按受符號,並對各組中的符號進行相同的排列。卷積交錯器不按組的固定格式,而是對編碼符號的一個半無限序列進行周期性排列。這兩種交錯器之間的區別,同分組碼與卷種碼之間的區別相當類似。GSM手持電話、BP機故障檢修實例大全
(一)分組交錯器
分組交錯器的典型情形是它將所取的編碼符號以列的順序寫成N行與B列的一個矩陣。在傳輸之前,按行從矩陣中讀出這些符號,以完成所需的排列。這種交錯器叫作(B,N)分組交錯器。去交錯器則完成與此相反的操作,即先將各個符號按行寫入去交錯器再按列讀出。顯然用目前的數字電路工藝實現交錯器與去交錯器是很容易的。
現將這種交錯方法的幾個重要特性歸納如下:
1任何長度bGB的突發差錯經去交錯器輸出後,成為至少被N個符號所隔開的一些單個差錯。
2任何長度b—rB(r1)的突發差錯經去交錯器輸出後,成為至少被N一[r]個符號所隔開的長度低於Er]的突發差錯。
3。以8個符號為間隔的單個差錯的周期性序列經去交錯器輸出後,成為一次長度為N的突發差錯。
4在不計人信道時延時,兩端間的時延為2NB個符號;而交錯器與去交錯器的存儲要求皆為NB個符號。
一般來說,交錯器的各個參數應在滿足所有預期的突發長度bGB來選擇。但是,當突發噪聲過程的特性有顯著變化時,由上述第3個特性可見,這種交錯器缺少這種應變能力。
參數N的選擇與所用的編碼方案有關。在通常的應用中,在去交錯器輸出的任何一段N個符號內應不再呈現信道的記憶影響。因此,應將N選得大於此譯碼段。對分組碼來說,N應選得比碼組長度大,但對卷積碼來說,N應大於譯碼的約束長度。因此,長度為b≤B的突發差錯最多隻能在任一個分組碼碼字中造成一個差錯。與此類似,對卷積碼來說,在任一個譯碼約束長度內,最多能造成一個差錯。
使用分組交錯器時,所帶來的同步問題基本上與使用分組碼的相同。除非是已知每個交錯的起始點,否則不能正確地進行去交錯。顯然,當不能正確地進行去交錯時,糾錯譯碼過程也不能可靠地進行。采用標準的幀同步技術即可得以交錯器與去交錯器間的同步。在這種情況下,將一個相關性很強的同步字周期地插入交錯器內,而在去交錯器處用幀同步器將其恢複。通常,約需1%至2%的額外符號來做同步字。另一種不需加用額外符號的方法是,用同步字來代替某些編碼符號,然後在譯碼器輸入處將這些符號去掉。為了避免顯著降質,必須保證這些符號在譯碼器輸入處有足夠的間隔。由於編碼係統工作在較低的Eb/N值上,因此,它的幀同步器設計的難度比非編碼係統的大。