先举一个日常生活中的实例。如果你发出一个通知:“明天14∶00~16∶00开会”,但在通知过程中由于某种原因产生了错误,变成“明天10∶00~16∶00开会”。别人收到这个错误通知后由于无法判断其正确与否,就会按这个错误时间去行动。为了使收者能判断正误,可以在发通知内容中增加“下午”两个字,即改为:“明天下午14∶00~16∶00开会”,这时,如果仍错为:“明天下午10∶00~16∶00开会”,则收到此通知后根据“下午”两字即可判断出其中“10∶00”发生了错误。但仍不能纠正其错误,因为无法判断“10∶00”错在何处,即无法判断原来到底是几点钟。这时,收者可以告诉发端再发一次通知,这就是检错重发。为了实现不但能判断正误(检错),同时还能改正错误(纠错),可以把发的通知内容再增加“两个小时”4个字,即改为:“明天下14∶00~16∶00两个小时开会”。这样,如果其中“14∶00”错为“10∶00”,不但能判断出错误,同时还能纠正错误,因为其中增加的“两个小时”4个字可以判断出正确的时间为“14∶00~16∶00”。
通过上例可以说明,为了能判断传送的信息是否有误,可以在传送时增加必要的附加判断数据;如果又能纠正错误,则需要增加更多的附加判断数据。这些附加数据在不发生误码的情况之下是完全多余的,但如果发生误码,即可利用被传信息数据与附加数据之间的特定关系来实现检出错误和纠正错误,这就是误码控制编码的基本原理。具体地说就是:为了使信源代码具有检错和纠错能力,应当按一定的规则在信源编码的基础上增加一些冗余码元(又称监督码),使这些冗余码元与被传送信息码元之间建立一定的关系,发信端完成这个任务的过程就称为误码控制编码;在收信端,根据信息码元与监督码元的特定关系,实现检错或纠错,输出原信息码元,完成这个任务的过程就称误码控制译码(或解码)。另外,无论检错和纠错,都有一定的误差范围,如上例中,若开会时间错为“16∶00~18∶00”,则无法实现检错与纠错,因为这个时间也同样满足附加数据的约束条件,这就应当增加更多的附加数据(即冗余)。众所周知,信源编码的中心任务是消去冗余,实现码率压缩,可是为了检错与纠错,又不得不增加冗余,这又必然导致码率增加,传输效率降低,显然这是个矛盾。我们分析误码控制编码的目的,正是为了寻求较好的编码方式,能在增加冗余不太多的前提下来实现检错和纠错。再者,经过信源编码,如果传送信道容量与信源码率相匹配,而且信道内引入的噪声较小,则误码率一般是很低的。例如,当信道的信噪比超过20d B时,二元单极性码的误码率低于10-8,故通过信道编码实现检错和纠错是可以做到的。(www.daowen.com)
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