信道與碼元簡答題

10-1在通信系統(tǒng)中，采用差錯控制的目的是什么？答：由于數(shù)字信號在傳輸過程中受到加性干擾的影響，使信號碼元波形變壞，故傳輸?shù)浇邮斩撕罂赡馨l(fā)生錯誤判決。因此需要差錯控制來解決加性干擾的影響。10-2什么是隨機(jī)信道？什么是突發(fā)信道？什么是混合信道？答：當(dāng)信道中加性干擾主要是正態(tài)分布白噪聲時，稱這種信道為隨機(jī)信道；在突發(fā)信道中，錯碼是成串集中出現(xiàn)的，也就是說，在一些短促的時間區(qū)間內(nèi)會出現(xiàn)大量錯碼，而在這些短促的時間區(qū)間之間卻又存在較長的無錯碼區(qū)間，這種成串出現(xiàn)的錯碼稱為突發(fā)錯碼，當(dāng)信道中加性干擾主要是這種干擾時，稱這種信道為突發(fā)信道；把既存在隨機(jī)錯碼又存在突發(fā)錯碼，且哪一種都不能忽略不計的信道稱為混合信道。10-3信道編碼與信源編碼有什么不同?糾錯碼能檢錯或糾錯的根本原因什么?答：新源編碼是為了提高數(shù)字信號的有效性，以及為了使模擬信號數(shù)字化而采取的編碼；信道編碼是為了降低誤碼率，提高數(shù)字信號的可靠性。根本原因：在被傳送的信源中附加一些監(jiān)督碼元，在收和發(fā)之間建立某種校驗關(guān)系，當(dāng)這種校驗關(guān)系因傳輸錯誤而受到破壞時，可以發(fā)現(xiàn)甚至糾正錯誤，這種檢錯與糾錯能力以用信息量的冗余度來換取的。10-4差錯控制的基本工作方式有哪幾種?各有什么特點?答：(1)前向糾錯：不需反饋信道，能進(jìn)行一個對多個用戶的同時通道，也不需反復(fù)重發(fā)而延誤傳輸時間。（2）自動請求重發(fā)：譯碼設(shè)備簡單，但是需要反饋信道，而且傳輸實時性較差。（3）混合糾錯：使通信系統(tǒng)的誤碼率降低。10-5ARQ系統(tǒng)的組成框圖如何？該系統(tǒng)的主要優(yōu)缺點是什么？答：優(yōu)點：1、只需要少量的多余碼元就能獲得極低的輸出誤碼率；2、要求使用的檢錯碼基本上與信道的差錯統(tǒng)計特性無關(guān)，即對各種信道的不同差錯特性，有一定自適應(yīng)能力；3、其檢錯譯碼器與前向糾錯法中的糾錯譯碼器相比，成本和復(fù)雜性均低得很。缺點：1、由于需要反向信道，故不能用于單向傳輸系統(tǒng)，也難以用于廣播（一發(fā)多收）系統(tǒng)，并且實現(xiàn)重發(fā)控制比較復(fù)雜；2、當(dāng)信道干擾增大時，整個系統(tǒng)可能處在重發(fā)循環(huán)中，因而通信效率降低，甚至不能通信；3、不大適于要求嚴(yán)格實時傳輸?shù)南到y(tǒng)。10-6什么是分組碼？其結(jié)構(gòu)特點是什么？答：將信息碼分組，為每組信碼附加若干監(jiān)督碼的編碼，稱為分組碼。分組碼一般用符號（n，k）表示，他的結(jié)構(gòu)如下所示：10-7分組碼的檢(糾)錯能力與最小碼距有什么關(guān)系?檢、糾錯能力之間有什么關(guān)系?答：（1)測e個隨機(jī)錯誤，則要求碼的最小距離d0>=e+1；（2)正t個隨機(jī)錯誤，則要求碼的最小距離d0>=2t+1;（3）正t個同時檢測e個隨機(jī)錯誤，則要求碼的最小距離>=t+e+1;10-8二維偶監(jiān)督碼其檢測隨機(jī)及突發(fā)錯誤的性能如何?能否糾錯?答：適用于檢測隨機(jī)及突發(fā)錯誤且能糾錯。10-9線性分組碼的最小距離與碼的最小重量有什么關(guān)系?最小距離的最大值與監(jiān)督元數(shù)目有什么關(guān)系?答：10-10漢明碼有哪些特點?答：最小漢明距離d=3；糾錯能力：t=1；監(jiān)督位數(shù)：r=n-k,r>=310-11系統(tǒng)分組碼的監(jiān)督矩陣、生成矩陣各有什么特點?相互之間有什么關(guān)系?答：監(jiān)督陣：確定編碼時校驗位和信息位的關(guān)系；生成陣：確定編碼的方法；關(guān)系：給定監(jiān)督陣可求出生成陣，反之亦然。10-12伴隨式檢錯及糾錯的原理是什么?答：接收端譯碼器由伴隨式確定錯誤圖樣然后從接收到的碼字中減去錯誤圖樣。10-13循環(huán)碼的生成多項式、監(jiān)督多項式各有什么特點?答：任意碼的多項式A（x）都是次數(shù)最低的碼多項式的倍式。10-14一種編碼的最小碼距與其檢、糾錯能力有何關(guān)系？答：編碼的最小碼距的大小直接關(guān)系著這種編碼的檢錯和糾錯能力。10-15什么叫做奇偶監(jiān)督碼？其檢錯能力如何？答：奇偶監(jiān)督碼是一種增加二進(jìn)制傳輸系統(tǒng)最小距離的簡單和廣泛采用的方法。例如，單個的奇偶監(jiān)督將使碼的最小距離由一增加到二。一維奇偶監(jiān)督碼一般只適合于檢測隨機(jī)錯誤。10-16什么是方陣碼？其間糾錯能力如何？答：方陣碼即二維奇偶監(jiān)督碼，它是把一維奇偶監(jiān)督碼的若干碼組排列成矩陣，每一碼組寫成一行，然后再按列的方向增加第二維監(jiān)督位。方陣碼適于檢測突發(fā)錯碼。因為這種突發(fā)錯碼常常成串出現(xiàn)，隨后有較長一段無錯區(qū)間，所以在某一行中出席那多個奇數(shù)和偶數(shù)錯碼的機(jī)會較多，而這種方陣碼正適于檢測這類錯碼。10-17什么是正反碼？其檢糾錯能力如何？答：正反碼是一種簡單的能夠糾正錯碼的編碼。其中的監(jiān)督位數(shù)目與信息位數(shù)目相同，監(jiān)督碼元與信息碼元相同（是信息碼的重復(fù)）或相反（是信息碼的反碼），則由信息碼中的“1”的個數(shù)而定。長度為10的正反碼具有糾正一位錯碼的能力，并能檢測全部兩位以下的錯碼和大部分兩位以上的錯碼。10-18什么是線性碼？它具有哪些重要性質(zhì)？答：線性碼是按一組線性方程構(gòu)成的，線性碼中信息位和監(jiān)督位是由一些線性代數(shù)方程聯(lián)系著的。它具有封閉性，所謂封閉性，是指一種線性碼中的任意兩個碼組之和仍為這種碼中的一個碼組。10-19什么是循環(huán)碼？循環(huán)碼的生成多項如何確定？答：在線性分組碼中，有一種重要的嘛稱為循環(huán)碼，它除了具有線性碼的一般性質(zhì)外，還具有循環(huán)性，即循環(huán)碼中任一碼組循環(huán)一位以后，仍為該碼中的一個碼組。g（x）必須是一個常數(shù)項不為“0”的（n，k）次多項式，而且，這個g（x）還是這種（n，k）的唯一的一個多項式。一旦確定了g（x），則整個（n，k）循環(huán)碼就被確定了。10-20什么是系統(tǒng)分組碼？試舉例說明。答：編碼的碼組結(jié)構(gòu)中，前面是原來的K個信息位，后面是（n-k）個監(jiān)督位，這樣的碼組是系統(tǒng)碼。例如（7，3）碼的編碼器，組成結(jié)構(gòu)如下所示，圖中有4級移存器，分別用a、b、c、d表示，另外有一雙刀雙擲開關(guān)K，當(dāng)信息位輸入時，開關(guān)K倒向下，輸入信碼一方面送入除法器進(jìn)行運(yùn)算，另一方面直接輸出。在信息位全部進(jìn)入除法器后，開關(guān)轉(zhuǎn)向下，這時輸出端接到移存器，將移存器中存儲的除法余項依次取出，同時切斷反饋線，用這種方法編出的碼組，就是系統(tǒng)分組碼。10-21什么是BCH碼？什么是本原BCH碼？什么是非本原BCH碼？答：BCH是一種重要的循環(huán)碼，他的重要性在于它解決了生成多項式與糾錯能力的關(guān)系問題，可以方便地得到糾正多個隨機(jī)錯誤的碼。本原BCH碼的生成多項式g（x）中，含有最高次數(shù)為m的本原多項式，且碼長為；非本原BCH碼的生成多項式中不含這種本原多項式，且碼長n是的一個因子，即碼長n一定除得盡。10-22什么是里德—索洛蒙碼？它與BCH碼的關(guān)系如何？答：里德—索洛蒙碼是能夠糾正t個q位的二進(jìn)制錯誤碼組。它是一類具有很強(qiáng)糾錯能力的多進(jìn)制BCH碼。10-23什么是卷積碼？什么是卷積碼的碼樹圖和籬笆圖？答：卷積碼是一種非分組碼，通常它更適用于前向糾錯法，因此其性能對于許多實際情況常優(yōu)于分組碼，而且設(shè)備簡單。卷積碼的碼樹圖是一種形象表示卷積碼編碼解碼過程的方法。它不僅在卷積碼的概率解碼中得到了廣泛的應(yīng)用，而且卷積碼的各種距離度量，也往往與樹圖發(fā)生密切的關(guān)系。把狀態(tài)圖在時間上展開，便可以得到所謂格狀圖，或稱為籬笆圖10-24什么是編碼調(diào)制？