信道编码之差错控制方式
信道编码的作用,形象的说就是给信号穿上防护服,也就是说信道编码能提高系统传输的可靠性,降低数据通信的误比特率。
如何进行信道编码呢?先不着急,看看几种差错控制方式吧。
在通信系统中,差错控制方法有自动重发请求法(ARQ)(Automatic Repeat-reQuest,ARQ)、前向纠错法(FEC),还有混合检错方式——信头差错校验法(HEC),它们和信道编码之间有什么关系?
自动重发请求法(ARQ)这种方式是发送端发送能够检错的码,接收端收到通过信道传来的码后,在译码器根据该码的编码规则,判决收到的码序列中有无错误,并通过反馈信道把判决结果用判决信号告诉发送端,发送端根据这些判决信号,把接收端认为有错的消息再次发送,直到接收端认为正确为止。
这种方式需要具备双向信道。
前向纠错法(FEC)则是发送端发送能够被纠错的码,接收端收到这些码后,通过纠错译码器不仅能自动发现错误,而且能够自动纠正接收码字传输中的错误。
比如cdma2000中使用的Turbo码,卷积码就是这一类纠错方式。可以看出这种方法是不需要反向信道来传递重发指令的,也不存在由于反复重发而带来的时延,实时性好。
纠错设备要比检错设备复杂,纠错能力越强,编译码设备就越复杂。同时所选用的码字必须与信道的干扰情况相匹配,为了获得较低的误码率,往往必须以最坏的信道条件来设计纠错码,所需的冗余码元就比检错码多,从而使编码效率降低。
HEC是ARQ和FEC的结合体。HEC是发送端发送的码不仅能够检测出错误,而且还具有一定的纠错能力,接收端收到码序列后,首先检测错误情况,如果在纠错码的纠错能力内,则自动进行纠错。
如果错误很多,超出了码的纠错能力,但能检测出来,则接收端通过反馈信道,要求发送端重新传送有错的信息。
这种方式在一定程度上降低了FEC方式的译码复杂性,并避免了ARQ方式的信息传送连贯性差的缺点,并且能够达到较低的误码率。
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