数字和数据通信 3.1 差错控制.pptVIP

数字与数据 通 信;1、一基带传输系统，其形成系统特性，如图所示， 试在下表中的空格填入相应的数值。;2、有一基带传输系统，采用升余弦滚降，试将 频率利用率填入相应的空格内。;;;;;;;;;一、 差错控制的基本概念及原理（88页） 1. 差错控制的基本概念 差错分类和错误图样;;差错分类;差错控制的基本思路; 实际的信道是复杂的，所出现的差错也不是单一的，而是随机和突发错误并存的，只不过有的信道以某种错误为主而已，这两类错误形式并存的信道称为组合信道或复合信道。 一般来说，针对随机错误的编码方法和设备比较简单，成本较低，而且效果显著；而纠正突发错误的编码方法和设备较复杂，成本较高，效果不如前者显著。因此，要根据错误的性质设计编码方案和选择差错控制的方式。;四种差错控制方式（89页）;检错重发(ARQ); 差错控制方式 1、检错重发ARQ 3种工作思路：停发等候重发；返回重发；选择重发; 停发等候重发 信号传递过程是：发送端在TW时间内发送码组1给 接收端，然后停止一段时间 TD，TD 大于应答信号 和线路延时的时间。接收端收到后经检验若未发现 错误，则通过反向信道发回一个认可信号(ACK) 给 发送端，发送端收到ACK信号后再发出下一个码组 2。接收端检测出码组2有错，则由反向信道发回一 个否认信号(NAK)，请求重发。发送端收到NAK信 号后重发码组2，并再次等候ACK和NAK信号。; 在发送码组之间有停顿时间Td，使传输效率受到影响，但工作原理简单，在数据通信中仍得到应用;返回重发 信号传递过程与停发等候重发不同，其发送端无 停顿地送出一个个连续码组，不再等候接收端返回的 ACK信号，但一旦接收端发现错误并发回NAK信 号，则发送端从下一个码组开始重发前一段N组信 号。N的大小取决于信号传输及处理所带来的延时。 ; 这种返回重发系统的传输效率比停发等候重发系统有很大改进，在许多数据传输系统中得到应用; 选择重发 选择重发系统也是不断地发送信息码组， 接收端检测到错误后发回NAK信号。与返回 重发系统不同的是，发送端不是重发前面的所 有N个码组，而是只重发有错误的那一个码 组，对其它码组不再重发。; ;ARQ的优缺点 需反向信道，实时性差。 ARQ方式在信息码后面所加的监督码不多，所以信息传输效率较高。 译码设备较简单。 ;前向纠错FEC(92页); ;混合纠错检错（HEC）;混合纠错检错方式是前向纠错和检错重发方式的结合 ②HEC的优缺点：混合纠错检错方式在实时性和译码设备复杂性方面是前向纠错和检错重发方式的折衷，因而近几年来，在数据通信系统中采用较多;信息反馈IQR;信息反馈又称回程校验 IRQ方式仅用于传输速率低，数据信道差错率较低，且具有双向传输线路及控制简单的系统中;3.6 简单差错控制协议（补充）;2.停止等待协议算法 （1）数据帧在实际链路上传输的几种情况 数据帧在实际链路上传输有四种情况，如图3-20所示。;3.6.2 自动重发请求（ARQ）协议;连续ARQ协议和选择重发ARQ协议;;连续ARQ和选择重发ARQ;3.6.3 滑动窗口协议;3.6.3 滑动窗口协议;;2.接收窗口 接收窗口用来控制接收数据帧。只有当接收到数据帧的发送序号落在接收窗口内，才允许将该数据帧收下；否则，一律丢弃。接收窗口的尺寸用 表示。 在连续ARQ协议中， 。;;2. 差错控制的基本原理 所谓差错控制编码实际上就是在保持信息的位数不变的情况下，采用增加码长的方法来降低误码率。 具体来说：码的检错和纠错能力是用信息量的 冗余度来换取的。;; 第二个问题现在是能不能纠正一位错码。 要纠正一位错码，必须满足两个条件，一是确定本码组发生了一位码错，二是必须确定错码位置。 下面我们以为01例来说明： 01是禁用码组，可以肯定是发生了一位错，但是 01既可能是由00第二位码错而得来，即“1”位错，也可能是由11第一位码错而得来，即“0”位错。两者都可能而且概率一样大。如上图所示。; 结论：不能纠正一位错码。 那么怎样才能纠正一位错码呢？ 只有再加一位监督码，进一步增加编码的冗余度。 加码的规律及情况如下： ; 所以发生一位错的概率是发生两位错的概率的10－6 ÷10－12 =106 倍，近似可以这样说如果100码组出现了1000001次，其中1000000次是000的第一位码错造成的，而只有1次是111后两位码错得来的。即99.9999%≈100%的