抗干扰编码
4.1 抗干扰编码的基本概念
第四章 抗干扰二元编码
§4.1 抗干扰编码的基本概念 §4.2 检错码 §4.3 用于单向信道的简单纠错码 §4.4 纠一位错误的汉明码 §4.5 循环码
§4.6 纠独立错误的卷积码
§4.7 纠突发错误的编码
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§4.1 抗干扰编码的基本概念 第 四 章 抗 干 扰 二 元 编 码
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§4.1 抗干扰编码的基本概念 第 二、几个名词 四 P136 章 1. 许用码字与禁用码字 许用码字 抗干扰编码后实际使用的码字(或码组)。 抗 全体许用码字构成码字集合。 干 扰 二 禁用码字 抗干扰编码后不使用的码字(或码组)。 元 若收到的码字为禁用码字，则发现有错。 编 码 例如 某抗干扰编码为： 禁用码字 许用码字
00 000 01 0 11 10 1 0 1 1 1 1 10
000 0 11 101 1 10
00 1 010 10 0 111
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§4.1 抗干扰编码的基本概念 第 二、几个名词 四 P137 章 2. 码距与最小码距 码距 两个码字之间对应位置的不同码元的个数。 抗 码距有时也称为汉明(Hamming)码距。 干 扰 二 具体 设有两个码字分别为： ~ x ~ ~ ~ ~ 元 x1 x 2 x 3 x N , x 1 2 x 3 x N , 其中 x i , x i {0 , 1} . 编 N 码 ~ 则(汉明)码距为 d | x i x i | . 模 2 加： i 1 如果引入模 2 加，则有
改造(即抗干扰编码)，使信号具有抗干扰性。抗干扰编码又 称为信道编码。 值得注意的是，抗干扰编码不仅仅用于通信，其应用的 广泛程度是当初抗干扰编码的创始者们万万没有想到的。 身份证的校验 条形码的校验 DVD 纠错 计算机中的奇偶校验 货币中的防伪编码 …………… 3
差错控制编码要点
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10.1 差错控制编码的基本原理
常用的差错控制方式
1. ARQ(Automatic Repeat Request)方式 (自动请求重发或检错重发)
发端发送出可以发现错误的码字。经过传输到接 收端译码后，如果没有发现错误，则输出。如果发现 错误，则自动请求发端重发，直到正确接收到码字为 止。
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10.1 差错控制编码的基本原理
码间距离d 及检错纠错能力 码字：由信息位和监督位组成的一组码元。
用C = ( cn-1 cn-2 … c0 )表示。
（许用码、禁用码） 码元： 组成码字的元素，用Ci表示。 码长：码字中码元的个数，用n表示。
码组：由多个许用码组成的一组码字。
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10.1 差错控制编码的基本原理
香农有扰信道编码定理：
在有扰信道中只要信息的传输速率R小于信道容 量C，总可以找一种编码方法，使信息以任意小的差 错概率通过信道传送到接收端，即误码率Pe可以任意 小，而且传输速率R可以接近信道容量C。但若R > C， 在传输过程中必定带来不可纠正错误，不存在使差错 概率任意小的编码。
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10.1 差错控制编码的基本原理
减小误码率Pe的两种途径：
（1）n 及 R一定时，增加信道容量C。由图可见，E(R) 随C的增加而增大。由信道容量公式知， 增加C， 可通过增加S和B来实现；
（2）在C及 R一定的情况下，增加n可以使Pe指数减小。
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我国电传机传输汉字采用的是“5中取3” 恒比码，其码长 为5，码字中“1”的个数为3。这种码我国称为保护电码。码长 为5的二进制数共有32种组合，选择其中含有3个“1”的组合作 为许用码，为10个。
配电网问答题及详细答案
1 配电网有那些特点？从配电网自动化的角度看，为何将配电网的结构复杂，数据量大视为重要特点？答:与输电系统比较，配电网具有以下特点：1) 配电网地域比较集中；2)电压等级低、级数多，单条馈电线传输功率和距离一般不大。
3)网络结构多样、复杂。
网络接线有辐射状网、树状网及环网，环网又可分为普通环式及手拉手环式。
在配电网运行中，环网均以开环形式运行。
4)在城市配电网中，随着现代化的进程，电缆线路将越来越多，电缆线路与架空线路的混合网络给电网运行和分析带来复杂性。
5〕配电网中性点接地方式有以下两类：①中性点有效接地系统②中性点非有效接地系统 6〕配电网内设备类型多且数量大，多种设备装于露天，工作条件恶劣 7〕配电网内运行方式多变。
8〕配电网中采用的通信方式多，但通信速率往往没有输电系统要求高 9〕配电网中，即使自动化程度较高，仍需要人工操作；而输电系统内，大多数设备为自动控制。
10〕配电网中有大量电力、电子等非线性负荷，故将产生不容无视的谐波。
谐波必须抑制。
11〕分布式电源〔网〕配电网的主要特点是数据量庞大，网络结构复杂，这是由于面对用户，网络运行方式变化多而快，要求处理问题及时，这些特点直接影响 DAS 系统的结构。
2 在电力系统中，怎样划分 DMS、EMS 的功能区域？它们的功能有那些异同点？答第四页图整个配电网从变电、配电到用户用电过程，均由DMS系统进行监控和管理；而包括发电厂在内的输电系统，则是在能量管理系统〔EMS〕的监视、控制与管理下运行。
EMS与DMS都是有明确对象的管理系统，但两者之间又是有联系的。
通常DMS应执行EMS的宏观调控命令，并有必要向 EMS 系统传递必需的信息。
3 DAS 与 DMS 是否指同一功能系统？答DAS 是指配电网自动化系统，是能够实时监视、协调和运行配电系统的部分元件和全部元件的一个完整的信息采集、传递与处理的集成自动化系统。
当今，我国将变电站自动化、馈电线自动化、需方用电管理及配电管理自动化的有机集成称为配电管理系统〔DMS〕；将第一和第二部分相关的自动化系统合称配电自动化〔DA〕DAS与DMS两种关于配电网自动化的概念，实际是同一的。
差错控制
3.1.4 差错控制编码原理
2．码重和码距的概念
（1）码重 在信道编码中，定义码组中非零码元的数目为码组的重量， 简称码重。 （2）码距与汉明距离 把两个码组中对应码位上具有不同二进制码元的个数定义为 两码组的距离，简称码距。 而在一种编码中，任意两个许用码组间的距离的最小值，称 为这一编码的汉明（Hamming）距离，用dmin来表示。
3.1 差错控制的基本概念
3.1.3 差错控制方式
2．前向纠错（FEC） 前向纠错（Forward Error Correcting，FEC）方式。前向纠 错系统中，发送端的信道编码器将输入数据序列按某种规 则变换成能够纠正错误的码，接收端的译码器根据编码规 律不仅可以检测出错码，而且能够确定错码的位置并自动 纠正。 这种方式的优点是不需要反馈信道，也不存在由于反复重 发而延误时间，实时性好。其缺点是要求附加的监督码较 多，传输效率低，纠错设备比检错设备复杂。
c2 = c6 ⊕ c5 ⊕ c4 c1 = c6 ⊕ c5 ⊕ c3 c = c ⊕ c ⊕ c 6 4 3 0
3.2 常用的差错控制编码
3.2.2 线性分组码及汉明码
（2）线性分组码的监督矩阵和生成矩阵
表3-5 （7，4）线性分组码的编码表
信息位 c6 c5 c4 c3 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 监督位 c2 c1 c0 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 0 0 0 信息位 c6 c5 c4 c3 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 监督位 c2 c1 c0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 1
通信技术中的信号干扰排除方法
通信技术中的信号干扰排除方法随着科技的不断发展，通信技术在我们日常生活中起到了举足轻重的作用。
然而，信号干扰是通信系统中常见的问题之一，它会导致信号质量下降，甚至使通信中断。
为了解决这一问题，人们提出了一系列的信号干扰排除方法。
本文将重点介绍几种常见的信号干扰排除方法。
首先是频谱分析法。
频谱分析法是通过对信号进行频率分析，找出干扰源所在频段，并采取相应措施进行干扰排除。
该方法适用于连续信号和离散信号的干扰分析。
在实际应用中，可以借助频谱分析仪等仪器设备对信号进行分析，找出干扰源的频段，并对干扰源采取屏蔽、隔离等措施，以减少信号受干扰的影响。
其次是滤波法。
滤波法主要是通过滤波器将干扰信号从原始信号中滤除，以保证通信信号的质量。
根据信号特点及干扰信号的频率范围，选择合适的滤波器对信号进行滤波处理。
滤波器的设计需要考虑信号的带宽、通频带特性以及干扰信号的频率范围等。
通过合理设计滤波器，可以有效地抑制干扰信号，提高通信信号的质量。
抗干扰编码也是一种常用的排除信号干扰的方法。
抗干扰编码通过添加差错检测和差错纠正码，对于受到部分干扰的信号进行检测和纠正。
在接收端，通过解码器对接收到的信号进行解码，恢复原始信号。
这种方式可以显著提高信号的可靠性，减少由于干扰引起的误码率。
在实际应用中，常用的抗干扰编码技术有海明码、纠错码等。
功率控制也是一种常见的信号干扰排除方法。
在通信系统中，设备之间的信号传输距离和功率有着密切的关系。
当设备的发射功率过大时，会产生相邻信道干扰或自干扰。
通过动态地控制发射功率，使其适应当前的通信环境，可有效降低干扰的产生，提高信号传输的可靠性和稳定性。
天线技术也是排除信号干扰的重要方法之一。
在无线通信系统中，天线是信息的必经之路。
通过设计合适的天线形式、天线布局和天线参数等，可以减少信号的衰减、反射和多径效应等干扰因素对信号的影响。
同时，天线的指向性和接收范围也会对信号干扰的排除起到重要作用。
通信原理复习资料（有用）
通信原理复习资料（有⽤）第1章1、通信：是指不在同⼀地点的双⽅或多⽅之间进⾏迅速有效的信息传递。
单⼯半双⼯全双⼯串⾏传输：传输慢、但传输距离远。
并⾏传输：传输快、但传输距离近。
两点间直通传输、分⽀传输和交换传输3、信号：是信息的⼀种电磁编码。
信号是信息的载体。
通信系统的基本模弄4、通信系统的主要性能指⽰有效性：是指信息传输的效率。
可靠性：是系统接收信息的准确度。
备注：衡量系统有效性最全⾯的指标是系统的频带利⽤率。
第⼆章⼀、调制的分类：1、根据调制信号分类：模拟调制和数字调制2、根据载波分类：连续载波调制和脉冲载波调制3、根据调制的功能分类：AM、FM、PM4、根据调制前后的频谱关系分类：线性调制和⾮线性调制5、线性调制分为：AM、DSB、SSB、VSB6、单边带调制⽅法有：滤波法、移相法、移相滤波法备注：常规双边带调制（AM）调制效率最低，⽽单边带调（SSB）制效率最⾼解调的⽅法：相⼲解调（同步检波）和⾮相⼲解调（包络检波）。
7、频率调制分为：划分依据是瞬时相位偏移是否⼩于0.5窄带调制（NBFM）宽带调制（WBFM）8、调频分为：直接调频和间接调频间接调频：是选积分，然后再调相如下图：第3章1、PCM （脉冲编码调制）包括三个部分：抽样、量化、编码。
2、数字信息的电脉冲表过程称码型变换。
应该考虑的问题：低频和⾼频频率分量应尽量少，特别是不能含有直流分量；不能有长连0和1码，以便提取同步定时信息；具有⾃检⾃纠能⼒。
3、⼆元码的极性图P534、抽样定理分为：⾃然抽样和平顶抽样（性能⽐⾃然抽样性能好）5、量化分为：均匀量化和⾮均匀量化备注：只要确定了量化器，则⽆论抽样值⼤⼩如何，其量化噪声的平均功率值都是固定不变的；因为，X （T ）较⼩时，输出信噪⽐就很低，弱信号的量化信噪⽐就可能⽆法达到额定要求⽽对还原解调产⽣较⼤的影响。
6、⾮均匀量化分为：A 率13折线（中国使⽤）和U 率15折线。
A=87.6 U=2557、编码：⾃然⼆进制码组、折叠⼆进制码组、格雷⼆进制码组。
抗干扰二元编码原理与方法信源编码...
第4章抗干扰二元编码原理与方法信源编码目的：压缩冗余，提高有效性。
信道编码目的：提高传输可靠性，通过增加冗余来实现，方法是纠错编码。
信道编码●在理论上，Shannon第二编码定理已指出，只要当实际传信率R<C（信道容量）几乎无差错的信道编、译码是存在的。
●理论上的存在性并不等于实际上的可构造性，本章就是研究如何构造如何实现信道编码的理论与方法。
●从原理上看，构造信道码的基本思路是根据一定的规律在待发送的信息码元中人为的加入一定的多余码元，以保证在传输中发送码元的可靠性。
按照差错类型大致可分为三类：●独立差错信道：噪声独立随机的影响每个码元，白噪声信道属于这类信道。
差错独立随机出现；●突发差错信道：差错是成片，成串出现的，衰落信道、码间干扰、脉冲干扰信道属于这类；●混合差错信道：差错既有随机独立的，也有成片，成串出现的，实际的移动信道属于此类；采用冗余校验的基本思想：即在基本的有效数据外，再扩充部分位，增加部分（冗余部分）被称为校验位。
将校验位与数据位一起按某种规则编码，写入存储器或向外发送。
当从存储器读出或接收到外部传入的代码时，再按相应的规则进行判读。
若约定的规则被破坏，则表示出现错误。
根据错误的特征进行修正恢复。
几个名词概念：码字：由若干代码组成的一个字。
如8421码中6（0110），7（0111）码距：一种码制中任意两个码字间的最小距离。
距离：两个码字之间不同的代码个数。
8421码中，最小的码距为1，如0000和0001、0010和0011等；最大码距为4，如0111和1000。
8421码的码距为1。
码距为1，即不能查错也不能纠错。
码距越大，查错、纠错能力越强。
4.1 抗干扰编码4.1.1 编码与纠错信宿收到禁用码字时，才能断定出错。
例4.1.1最小码距与检纠错能力：码距：两个码字之间相异码元的数目。
码重：码组中非零码元的个数。
如001，码重为1；011，码重为2。
对于如图所示的3位二进制码，如果8个码组可用，（000，001，010，011，100，101，110，111），各点之间最小相差1个边长，最小码距为1。
《数字通信技术》期中考试试卷8
《数字通信技术》期中考试试卷8一、填空：40分。
1、数字通信系统的性能指示主要有三个：、、。
2、设在125us内传输256个二进制码元，信息传播速率为。
若该信息在5秒内有6个码元产生误码，误码率为。
3、编码中一个8位码组由、和。
4、数字复接系统由和两部分组成。
5、模拟信号数字化最常用的方法是：，它包含了、、三个过程。
6、常用的差错控制方式有三种：、和。
7、（3、1、2）卷积码所表示的数字含义：3表示；1表示；2表示。
二、判断题：１４分。
1、信源编码又称抗干扰编码，它目的是进行传输过程中的差错控制，减少误码。
（）2、奇偶校验码只能用来检查错码，无纠正错误的能力。
（）3、移动通信近10年来的发展经历了三代：第一代ＴＡＣＳ制式模拟移动通信系统，第二代ＣＤＭＡ制式的移动通信系统，第三代ＧＳＭ数字移动通信系统。
（）4、多路复用的方法有三：1、频分多路复用。
2、时分多路复用；3、码分多路复用。
（）5、卷积码光分利用了各码组之间，二相关性纠错二十只能优于分组码。
（）6、线性码只能用来检查错码，无纠正错码的能力，原因是它不能指出错码发生在码字中的哪一位。
（）7、恒比码又称等重码，定1码，我国普遍采用在电传通信中，3：2码，又称“5中取3”的恒比码，即每个码组的长度为5取3个“0”。
（）三、画图题：１５分。
1、请画出数字通信系统模型图：2、试画出△Ｍ编码１０１１０１１１０１１１０１波形。
3、试画出ＤＰＣＭ原理方框图。
四、计算题：３１分1、设m-1=0 m0=1将信息码m1m2m3m4=1010加入到（3、1、2）卷积码编码器，请写出其输出序列。
2、已知（7、3）循环码的生成多项式G（X）=x4+x2+1，若信息位是110，求其对应编码的输出码字。
3、采用13折线A类编码，最小量化级差为△，已知样值为+751△。
利用逐次反馈型编码器，试求编码输出并计算量化误差。
（第⑦大段，量化级差=64△）。