通信原理之差错控制技术课件.ppt

第3章 差错控制技术;CH3 差错控制技术;CH3 差错控制技术;3.1 差错控制的基本概念; 3.1.1差错控制的基本概念; 3.1.1差错控制的基本概念; 1.信息码和监督码;;2.差错控制的基本特点;3.差错控制的理论基础;香农信道编码定理;n—码字长度（码长） E（Rb）—误差指数（当Rb=C时E（Rb ）0） A—正系数 Pe＝Ne／N误码率是指二进制码元在数据传输系统中被传错的概率 ；N为传输的二进制码元总数， Ne为被传错的码元数。;E（Rb）与Rb的关系如图所示： ;可见要使Pe满足要求： 一是增加信道容量C，从而使E（Rb ）增加（通信硬件系统设计人员通常采用的方法）； 另一种方法是只要Rb=C增加码长n 可使Pe随n的增加而指数下降，如果n↑则Pe ↓?香农信道编码定理是差错控制编码的理论基础，通过编译码过程来降低误码率。;从而差错控制编码的基本原理就是：在保持信息位数不变（信息码元）情况下，采用增加码长的方法来降低误码率。 ;5.差错控制实例;②用两位二进制数：“00”—A “11”—B 称为许用码组 “01”和“10”未定义，称为禁用码组。 S：00 D：00 √ 01 × 10 × S: 11 D： 11 √;③用三位二进制数: 000”—A “111”—B 称为许用码组 “001” “010” “011” “100” “101” “110” 皆是禁用码组;表明附加两个码元（监督码）以后码组具备检测1位和2位错码的能力；并且可根据“大数”规则来纠正一个错误，即3位码组中有2个或3个“0”/“1”码，则判为“000”/“111”。此时具备纠正一位错码的能力；但无法纠正两位出错和检测3位出错的 ④总结：（信息码+监督码=码组）构成的信息序列通过降低信息传输速率来提高传输的可靠性（降低误码率）。;6.编码效率;7.差错编码的分类 ;差错编码的分类;差错编码的分类;差错编码的分类;差错编码的分类;3.1.2 差错控制编码的特性和能力;1.海明（hamming）距离;例： （1011）和（0100）两码组间距离：d= （1011⊕0100）=4 （00）和（00）两码组间码距：d=0 （01）和（11）两码组间距离：d=1 （001）和（100）两码组间距离：d=2 （101）和（010）两码组间距离：d=3 ;2.最小距离：一个码组集合中，任何两个码组间海明距离(即码距)的最小值称为码组集合的最小距离。用d0或dmin表示: ;举例： 码组集合{（000）（001）（010）（011）（100）（101）（110）（111）} d0=1 没有检错能力。 码组集合{（000）（011）（101）（110）} d0=2 能检测出1位码位出错。 码组集合{（000）（111）} d0=3 能检测出2位出错并能纠正1位错误。;如果8种码组都作为许用码组，任两个码距间的最小距离为1，记dmin =1; 如果4种码组(000 011 101 110)作为许用码组，任两个码距间的最小距离为2，记dmin =2; 如果2种码组作为许用码组(000 111)，任两个码距间的最小距离为3，记dmin =3;;几何表示：用3位码元构成的8个码组表示立方体中各个顶点；;3.海明距离（码距）就是从一个顶点移动到另一个顶点所经历立方体的最少边数； 则所谓最小距离就是立方体中从一个顶点移到另一个顶点所经历的最少边数 。;3.海明距离（码距）;4.最小距离与抗干扰能力的关系 ;;实例（P53）;实例;3.2 流量控制： ;3.2 流量控制 ; 2.流量控制模型 ;3.常用流量控制方式;3.2 流量控制;3.2.1 停止—等待流量控制;? 停止等待协议流量控制模型;data i;工作过程： Send?Receive/Ack(nak)?Resend?结束 if接收方对EOT帧回送应答帧 then终止传输。 报文（来自网络层）控制： 小报文～ 大报文：分块变成小的??据块，解决接收缓冲区容量有限/传输延迟问题 控制特点： 每一帧（每次只能传输一帧）数据都要确认和检验 效率低，速度慢，不适合实时系统。;3.2.2 滑动窗口流量控制;3.2.2 滑动窗口流量控制;1.基本术语 ;如n=8 则数据帧编号0，1，2，3，4，5，6，7，0，1，2，3，…… ;2.发送窗口;发送端;3.接收窗口;接收端;4.实例：窗口滑动的动态过程;Send 3(0-2) data frames;Receive 3 data frames;Send ACK3;Receive ACK3;Send 3(3-4) data frames ;Receive 2 data fram