Was ist Kanalcodierung

? Der Begriff " Kanalcodierung " bezeichnet eine von mehreren Techniken zum Steuern von Fehlern in Kommunikationssystemen . Wenn ein Kommunikationssystem mit Datenausgängenzu viele Fehler , Kanalcodierung erlaubt eine reduzierte Fehlerratefür eine festgelegte Datentransferrate oder eine erhöhte Datenübertragungsrate für eine bestimmte Fehlerrate . Ziel

Das allgemeine Ziel der Kanalcodierung ist es, so viele Daten wie möglich in so wenig Übertragungskapazität oder Bandbreite eines Kommunikationssystems wie möglich zu übermitteln, während immer noch akzeptable Übertragungsqualität . Der Prozentsatz der Bits , die Fehler enthalten , bezogen auf die Gesamtzahl der empfangenen Bits - - am Empfänger in der digitalen Kommunikation , wird die Übertragungsqualität durch die Bit- Fehlerrate bestimmt. Der Empfänger erkennt, wenn jedes Element einer Übertragung, als Codewort genannt, enthält Fehler und idealerweise die Fehler werden korrigiert .
ARQ gegen FEC

Die zwei Haupt Methoden der Fehlerkontrolle sind Automatic Repeat Request ( ARQ) und Forward Error Correction (FEC) . In ARQ , wenn eine Empfängerschaltung Fehler in einem Datenblock erkennt , fordert er , daß die Daten erneut gesendet werden , während in FEC werden die Daten kodiert , so dass der Empfänger und korrigieren Fehler zu erkennen . Die zentrale Idee von FEC ist es, genug doppelte oder redundante Daten zu übertragen , damit der Empfänger von Fehlern auf eigene erholen. ARQ ist relativ kostengünstig zu implementieren und wird oft für die gleichzeitige und unabhängige Datenübertragung in beiden Richtungen über einen bidirektionalen Kanal , als Vollduplex-Kommunikation bekannt ist , bevorzugt. FEC , auf der anderen Seite , ist für Halbduplex- (one-way ) Kommunikation verwendet.
Blockcodes

Die beiden wichtigsten Arten der Kanalcode werden als " Block-Codes " und bekannt als " Faltungscodes . " Um einen Block -Code zu erstellen , werden die Daten in Blöcke , deren Länge in Bits wird durch den Buchstaben "k " dargestellt und eine Reihe von Parität oder beim Check -Bits , die mit den Buchstaben aufgeteilt "r ", ist auf jeden Block aufgenommen. Das Endergebnis ist ein Codewort mit einer Länge von "n" Bits, wobei n = k + r. Blockcodes beinhalten typischerweise ein Trade-off zwischen Effizienz , Zuverlässigkeit und der Komplexität der Codierung und Decodierung von Daten .
Faltungscodes

Die Schaffung eines Faltungscode beinhaltet , das für ein Datenstrom anstatt Datenblöcke. Die Sequenz von Bits in einem Faltungscode hängt nicht nur von der aktuellen Bits der Daten, sondern auch auf früheren Datenbits. Faltungscodes werden typischerweise durch einen Satz von Regeln decodiert , die sogenannte Viterbi-Algorithmus , und sind besonders gut zur Kommunikationskanäle durch Rauschen entsprechend einem mathematischen Modell als additives weißes Gaußsches Rauschen (AWGN ) bekannt beschädigt geeignet.