数字通信系统中数据纠错方法的研究

2016-03-28陈园侯赞西北师范大学

数码世界 2016年4期

陈园侯赞西北师范大学

数字通信系统中数据纠错方法的研究

陈园侯赞
西北师范大学

摘要：随着科技的进步，对于数字通信系统中数据纠错的研究越来越多加强数字通信系统中数据纠错的技术水平对于提升数字通信系统数据纠错能力意义重大本文从数字通信系统数据纠错的重要性出发，分析了数字通信系统数据纠错的方法，并分析了一种有效数字通信系统纠错检错方案。

1　前言

当今世界需要的通信系统是必须具备能够自行发觉发错的能力以及自身系统采取纠正错误措施的能力，以确保数据传输的可靠性，要尽可能的使差错控制在所我们能够直接的的小范围。在接收端对信号的差错进行编码并进行校验检查，判定在此过程传输一单位帧中有无产生了错误、差错。现在纠正错误的编码我们一般采用的是反馈重发的方式来进行检测和纠正。在此检测过程中需要接收方收完一个单位帧后向发送端反馈一个信息是否正确的反馈信息。使发送端能够在接受到发送端所发送出的反馈信号之后确定该帧已经被发送完毕，反之则需要一直重复发送信号直到接收端接收到正确信号为止。

在传输信道传输数据时，外界噪声的影响以及数据传输不可能达到理论理想状态，对于一些传输数据的误差在接收终端是不可避免的。在基本原理的信息序列附加上监督码元从而使差错控制编码转换成纠错编码，通过冗余的码元，将毫无规则或者规则性不强的信号转化成为拥有规律的信号，差错控制译码是根据信号码元的规律来鉴别传输过程中是否产生错误，进而改正错误。而本文从数字通信系统数据纠错的重要性出发，分析了数字通信系统数据纠错的方法，并分析了一种有效数字通信系统纠错检错方案。

最后得出：于数字通信系统中数据纠错的研究越来越多，在众多的研究中，如何能有效的实现数据纠错是最为关键的。这就需要在进行该项研究中，不断的进行新技术应用，做好模拟仿真工作，真正实现有效的数据纠错。

2　数字通信系统数据纠错方法

反馈纠错和前向纠错是两类基本的差错控制方式。而在反馈纠错和前向纠错的基础上又派生出了另外的一种数字通信系统数据纠错方法，就是我们常说的混合纠错。下面对反馈纠错，前向纠错以及混合纠错进行详细分析。

2.1反馈纠错概述及分析

反馈纠错在是发信端采用某种能发现一定程度传输差错的简单编码方法对所传信息进行编码，加入少量监督码元，在接收端则根据编码规则收到的编码信号进行检查，一量检测出(发现)有错码时，即向发信端发出询问的信号，要求重发。发信端收到询问信号时，立即重发已发生传输差错的那部分发信息，直到正确收到为止。所谓发现差错是指在若干接收码元中知道有一个或一些是错的，但不一定知道错误的准确位置。

2.2前向纠错概述及分析

前向纠错是发信端采用某种在解码时能纠正一定程度传输差错的较复杂的编码方法，使接收端在收到信码中不仅能发现错码，还能够纠正错码。采用前向纠错方式时，不需要反馈信道，也无需反复重发而延误传输时间，对实时传输有利，但是纠错设备比较复杂。

2.3混合纠错概述及分析

混合纠错的方式是：少量纠错在接收端自动纠正，差错较严重，超出自行纠正能力时，就向发信端发出询问信号，要求重发。因此，“混合纠错”是“前向纠错”及“反馈纠错”两种方式的混合。对于不同类型的信道，应采用不同的差错控制技术，否则就将事倍功半。反馈纠错可用于双向数据通信，前向纠错则用于单向数字信号的传输，例如广播数字电视系统，因为这种系统没有反馈通道。合纠错的方式是：少量纠错在接收端自动纠正，差错较严重，超出自行纠正

能力时，就向发信端发出询问信号，要求重发。因此，“混合纠错”是“前向纠错”及“反馈纠错”两种方式的混合。对于不同类型的信道，应采用不同的差错控制技术，否则就将事倍功半。反馈纠错可用于双向数据通信，前向纠错则用于单向数字信号的传输，例如广播数字电视系统，因为这种系统没有反馈通道。

3　一种有效数字通信系统纠错检错方案

建立信道模型，模拟环境。瑞利分布是最常见的用于描述平坦衰落信号接收包络或独立多径分量接受包络统计时变特性的一种分布类型。两个正交高斯噪声信号之和的包络服从瑞利分布。瑞利衰落能有效描述存在能够大量散射无线电信号的障碍物的无线传播环境若传播环境中存在足够多的散射，则冲激信号到达接收机后表现为大量统计独立的随机变量的叠加，根据中心极限定理，则这一无线信道的冲激响应将是一个高斯过程。然后将这一方案进行优化并进行复测。最后，再与整改前效果相对比，以此来达到预期的纠错检错的理想效果。