重复码编译码

本文介绍了通信中的信道编码,特别是重复码的原理和应用。重复码是一种简单有效的信道编码方法,通过将每个信源符号重复发送以提高通信可靠性。在(3,1)二元重复码中,每个码字可以纠正一位错误。实验部分讨论了如何在Java中对比特进行操作,以适应重复码的编译码过程。" 133720620,16655529,2023 Java后端面试深度剖析,助你通关大厂,"['Java', '后端开发', '面试准备', '微服务架构', '数据库']

又一个实验,供以后参考

实验原理

    一般的通信信道中总是不可避免的存在噪声或者干扰,因此在信息传输的过程中也就必然会造成信息的损失,或者说,信源符号在有噪信道中的传输过程中会产生失真。为了降低这种信息损失,就需要我们在信源符号输入到信道之前,对其进行有效的信道编码。

    信道编码是通信系统中的一个重要环节,目的就是为了降低传输过程中错误发生的概率,从而提高通信系统的可靠性。信道编码的基本思想是附加冗余信息,增加信源的剩余度,这样在接收端就可以利用相关性进行检错或者纠错。根据有噪信道编码定理,附加冗余位可以降低信息传输率,使错误概率减小,当信息传输率小于信道容量时,理论上就可以使译码错误概率任意小,从而几乎无失真的进行信息传送。当然,同样是增加信源剩余度,不同的编码方法,其检、纠错能力也不同。目前,人们对信道编码的研究有很多,大概可分为线性分组码、循环码、卷积码等等。

(一)重复码

重复编码是一种简单的信道编码方法,其实质就是将每个要发送的符号重复发送,或者说是将原来的每一个信源符号编成多个相同的码元符号,其值与原来的符号取值相同。比如(3,1)二元重复码,其编码方法就是将原来二进制序列中的每一个“0”编成“000”,将每一个“1”编成“111”。

    所谓的译码规则就是指接收符号与发送符号之间的映射关系。不同的译码规则会造成不同的平均错误概率,所以人们一般都根据最小错误概率准则来确定译码规则。对于二元对称信道来说,一般总认为出错概率是小于等于0.5的,所以对于二元重复码,最小错误概率准则与择多译码规则是一致的,也就是说,译码时根据码字中“0”“1”的数目选择数目多的进行译码。比如(3,1)二元重复码的译码,可以将接收到的“000”、“001”、“010”和“100”译为“0”,将接收到的“011”、“101”、“110”和“111”译为“1”。这样,每个码字对于传输过程中发生的任一位错误,通过译码都可以进行自动纠正。可以证明,一个

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