
【計】 block code
divide into groups
【機】 batching
code; yard
【計】 ASA code ASA
【經】 code; yard
分組碼(Block Code)是信道編碼技術中的重要類型,指将信息序列劃分為固定長度的數據塊(分組),每個分組獨立添加冗餘校驗位形成碼字的編碼方式。其核心特征包括:
分組結構
将原始信息序列分割為等長的消息組(每組 k 位),通過編碼器映射為更長的碼字組(n 位),其中 n > k,冗餘位數為 n - k。數學描述為:
$$ C: mathbb{F}_q^k rightarrow mathbb{F}_q^n $$
(q 表示有限域的階,如二進制碼 q=2)
編碼特性
碼率 R = k/n 反映編碼效率,最小漢明距離 d_min 決定糾錯能力。滿足 d_min ≥ 2t + 1 時可糾正 t 位錯誤,例如漢明碼(Hamming Code)能糾正單比特錯誤。
線性分組碼
碼字構成向量空間,可通過生成矩陣 G 和校驗矩陣 H 描述。如(7,4)漢明碼的 G 矩陣為:
$$ G = begin{bmatrix} 1 & 0 & 0 & 0 & 1 & 1 & 0 0 & 1 & 0 & 0 & 1 & 0 & 1 0 & 0 & 1 & 0 & 0 & 1 & 1 0 & 0 & 0 & 1 & 1 & 1 & 1 end{bmatrix} $$
廣泛應用于以太網(IEEE 802.3)、5G控制信道。
循環碼
具有循環移位不變性,可用多項式運算實現,如BCH碼(Bose–Chaudhuri–Hocquenghem Code)和RS碼(Reed-Solomon Code)。RS碼用于DVD存儲、衛星通信。
權威參考來源:
- Error Control Coding by Shu Lin, Pearson Education
- IEEE Transactions on Information Theory, Vol. 64, "Modern Coding Theory"
- 3GPP TS 38.212 (5G NR信道編碼标準)
- NASA JPL Publication "Reed-Solomon Codes for Deep-Space Communications"
分組碼是信道編碼中的一種重要類型,主要用于數據傳輸或存儲中的錯誤檢測和糾正。其核心特點是将信息序列劃分為固定長度的“組”,每組獨立進行編碼和解碼。以下是關鍵要點:
基本結構
分組碼用符號 ((n, k)) 表示,其中:
核心原理
通過數學規則(如線性代數或有限域運算)為每組信息添加校驗位,生成碼字。接收端根據校驗關系檢測或糾正錯誤。例如,漢明碼可糾正1位錯誤或檢測2位錯誤。
主要類型
性能指标
應用場景
廣泛應用于通信系統(如5G、Wi-Fi)、存儲介質(CD、硬盤)、衛星傳輸等需要可靠性的領域。例如,Reed-Solomon碼用于二維碼和光盤糾錯。
對比:與卷積碼不同,分組碼無記憶性,每組獨立處理,適合突發錯誤較少的環境。其設計平衡了糾錯能力與編碼複雜度,是數字通信的基礎技術之一。
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