第11章差错控制编码,码距和检纠错能力的关系口一种编码的最小码距d.的大小直接关系着这种编码的检错和纠错能力口为检测e个错码,要求最小码距do≥e+1【证】设一个码组A位于O点。若码组A中发生一个错码则我们可以认为A的位置将移动至以点为圆心,以1为半径的圆上某点,但其位置不会超出此圆。若码组A中发生两位错码,则其位置不会超出以O点为圆心,以2为半径的圆。因此,只要最小码距不小于3,码组A发生两位以下错码时,不可能变成另一个准用码组,因而能检测错码R汉明距离的位数等于2。do17?
17 第11章差错控制编码 ◆ 码距和检纠错能力的关系 一种编码的最小码距d0的大小直接关系着这种编码的检错 和纠错能力 为检测e个错码,要求最小码距 d0 e + 1 【证】设一个码组A位于O点。若码组A中发生一个错码, 则我们可以认为A的位置将移动至以O点为圆心,以1为半 径的圆上某点,但其位置不会超出此圆。 若码组A中发生两位错码,则其位置不会超出以O点为圆 心,以2为半径的圆。因此,只要最小码距不小于3,码组 A发生两位以下错码时, 不可能变成另一个准用 码组,因而能检测错码 的位数等于2。 0 1 2 3 A B 汉明距离 e d0
第11章差错控制编码同理,若一种编码的最小码距为do,则将能检测(do-1)个错码。反之,若要求检测e个错码,则最小码距d.至少应不小于(e+ 1)。为了纠正t个错码,要求最小码距do≥2t+1【证】图中画出码组A和B的距离为5。码组A或B若发生不多于两位错码,则其位置均不会超出半径为2以原位置为圆心的圆。这两个圆是不重叠的。判决规则为:若接收码组落于以A为圆心的圆上就判决收到的是码组A,若落于以B为圆心的圆上就判决为码组B。这样,就能够纠汉明距离正两位错码。d.K¥18
18 第11章差错控制编码 同理,若一种编码的最小码距为d0,则将能检测(d0 - 1)个错 码。反之,若要求检测e个错码,则最小码距d0至少应不小于 ( e + 1)。 为了纠正t个错码,要求最小码距d0 2t + 1 【证】图中画出码组A和B的距离为5。码组A或B若发生不多于 两位错码,则其位置均不会超出半径为2以原位置为圆心的 圆。这两个圆是不重叠的。判决规则为:若接收码组落于以 A为圆心的圆上就判决收到的是码组A,若落于以B为圆心的 圆上就判决为码组B。 这样,就能够纠 正两位错码。 B t A 汉明距离 0 1 2 3 4 5 t d0
第11章差错控制编码若这种编码中除码组A和B外,还有许多种不同码组,但任两码组之间的码距均不小于5,则以各码组的位置为中心以2为半径画出之圆都不会互相重叠。这样,每种码组如果发生不超过两位错码都将能被纠正。因此,当最小码距do=5时,能够纠正2个错码,且最多能纠正2个。若错码达到3个,就将落入另一圆上,从而发生错判。故一般说来,为纠正个错码最小码距应不小于(2t+1)。19
19 第11章差错控制编码 若这种编码中除码组A和B外,还有许多种不同码组,但任两 码组之间的码距均不小于5,则以各码组的位置为中心以2为 半径画出之圆都不会互相重叠。这样,每种码组如果发生不 超过两位错码都将能被纠正。因此,当最小码距d0=5时,能 够纠正2个错码,且最多能纠正2个。若错码达到3个,就将 落入另一圆上,从而发生错判。故一般说来,为纠正t个错码, 最小码距应不小于(2t + 1)
第11章差错控制编码为纠正t个错码,同时检测e个错码,要求最小码距(e>t)d.≥e+t+l在解释此式之前,先来分析下图所示的例子。图中码组A和B之间距离为5。按照检错能力公式,最多能检测4个错码,即e=do-1=5-1=4,按照纠错能力公式纠错时,能纠正2个错码。但是,不能同时作到两者,因为当错码位数超过纠错能力时,该码组立即进入另一码组的圆内而被错误地“纠正了。例如,码组A若错了3位,就会被误认为码组B错了2位造成的结果,从而被错“纠”为B。这就是说,检错和纠错汉明距离公式不能同时成立do长20或同时运用
20 第11章差错控制编码 为纠正t个错码,同时检测e个错码,要求最小码距 在解释此式之前,先来分析下图所示的例子。图中码组A和B 之间距离为5。按照检错能力公式,最多能检测4个错码,即 e = d0 – 1 = 5 – 1 = 4,按照纠错能力公式纠错时,能纠正2个 错码。但是,不能同时作到两者,因为当错码位数超过纠错 能力时,该码组立即进入另一码组的圆内而被错误地“纠正” 了。例如,码组A若错了3位,就会被误认为码组B错了2位造 成的结果,从而被 错“纠”为B。这就 是说,检错和纠错 公式不能同时成立 或同时运用。 1 ( ) 0 d e +t + e t B t A 汉明距离 0 1 2 3 4 5 t d0
第11章差错控制编码所以,为了在可以纠正t个错码的同时,能够检测e个错码,就需要像下图所示那样,使某一码组(臂如码组A)发生e个错误之后所处的位置,与其他码组(臂如码组B)的纠错圆圈至少距离等于1,不然将落在该纠错圆上从而发生错误地“纠正”。因此,由此图可以直观看出,要求最小码距d.≥e+t+l(e>t)汉明距离这种纠错和检错结合的工作方式简称纠检结合21
21 第11章差错控制编码 所以,为了在可以纠正t个错码的同时,能够检测e个错码, 就需要像下图所示那样,使某一码组(譬如码组A)发生e 个错误之后所处的位置,与其他码组(譬如码组B)的纠 错圆圈至少距离等于1,不然将落在该纠错圆上从而发生 错误地“纠正”。因此,由此图可以直观看出,要求最小 码距 这种纠错和检错结合的工作方式简称纠检结合。 A B e 1 t t 汉明距离 1 ( ) 0 d e +t + e t