百科首页 > 正文

前向纠错（增加数据通讯可信度的方法）

次浏览 | 更新时间：2023-05-20

来源：网络整理

精选百科

本文由作者推荐

前向纠错

增加数据通讯可信度的方法

前向纠错也叫前向纠错码(Forward Error Correction简称FEC)，是增加数据通讯可信度的方法。在单向通讯信道中，一旦错误被发现，其接收器将无权再请求传输。FEC 是利用数据进行传输冗余信息的方法，当传输中出现错误，将允许接收器再建数据。数字信号在解码过程中，对错误信号十分敏感，每秒钟只要有很小很小的误码，就无法正常解码。

基本信息

外文名	Forward Error Correction
别名	前向纠错码
类型	增加数据通讯可信度的方法
也叫	前向纠错码

基本介绍

在卫视接收的参数中，FEC是个非常重要的数据。在早期的数字机中，例如NOKIA9500是需要输入FEC参数的。只是后来的数字机的运算速度提高，可以自动测定FEC，而不需要用户自己输入FEC参数了。但是在数字节目解码过程中，FEC还是必不可少的一个重要参数。这就像今天运算速度更快的盲扫机器不用输入参数便可以接收节目一样，但是下行频率和符码率仍是最基本的节目数据。那么FEC到底有什么作用呢?

大家都知道，数字节目和模拟节目比，效果更清晰，色彩更纯净，通透性更高，画面没有杂质干扰。这都要得益于数字信号出色的抗干扰能力。在数字信号中，为了防止外界信号干扰，保护信号不变异，要进行多重的纠错码设置。数字信号在解码过程中，对错误信号十分敏感，每秒钟只要有很小很小的误码，就无法正常解码。而数字卫星信号之所以能顺利播放，又是得益于数字信号中的纠错码的设置。在各种纠错码的设置中，被称做FEC的前向纠错是一个非常重要的防干扰算法。采用前向误差校正--FEC方法，是为了降低数字信号的误码率，提高信号传输的可靠性。

一般数据流

我们知道，数字信号实际传送的是数据流，一般数据流包括以下三种：

ES流

也叫基本码流，包含视频、音频或数据的连续码流。

PES流

也叫打包的基本码流，是将基本码流ES流根据需要分成长度不等的数据包，并加上包头就形成了打包的基本码流PES流。

TS流

也叫传输流，是由固定长度为188字节的包组成，含有独立时基的一个或多个节目，适用于误码较多的环境。

一般数据流简介

为了能形象的、浅显易懂地说明，我们来打个比喻，如果把ES流比做产品的原材料，那么PES流就是工厂刚刚生产出来的一件产品，而TS流就是经过包装好送到商店柜台或用户手里的商品。如果ES流的重量被成为净重，那么TS流的重量就被称为毛重。这个比喻和FEC又有何相干?

从PES流到TS流，这个过程中已经加进去FEC 纠错码，可以采用不同的速率的FEC,在DVB-S标准中，规定5种速率—1/2、2/3、3/4、5/6、7/8。以7/8为例，其实际意义是，在一个TS流中，只有7/8的内容是装有节目内容的PES流，而另外的1/8内容，则是用来保护数据流不发生变异的纠错码。还用上面的例子做比喻，如果整个节目的符码率是毛重的话，则7/8的节目内容好比是净重，而1/8的纠错码就是包装箱的重量。

那有一点是可以肯定的,FEC纠错率越低，则纠错码占据的比例越高，同样功率时，对解码的门限要求越低，要求天线口径越小，接收越容易;FEC越高，则纠错码越低，解码门限值越高，天线口径要求越大，接收越困难。到此，读者梁兴光的疑惑可以说是解开了，但是细心的读者又会产生新的疑问：既然FEC 纠错码率越低，门限越低，天线口径越小，越容易接收，为什么凤凰卫视和韩国阿里郎还要用7/8那么高的FEC码率呢？如果改用1/2的FEC,接收天线不是可以变的更小吗？这就涉及到FEC的另一个重要作用：如果纠错码过高，那么相应的节目内容占用的码率则更低，一方面降低节目画质，另一方面，如果不降低画质，则只能减少传送节目的数量了。比如梁先生提到的韩国阿里郎节目，符码率是4420,FEC是7/8;而亚洲2号各省节目的符码率也同样是4420,但是FEC则只有3/4,实际上这两个同样符码率的节目，画质并不相同，阿里郎的画质要比省台的高一些，原因是阿里郎的码流中，只拿出了1/8的码流用来保护数据流不受干扰变化，而亚洲2号的各省台则要拿出比阿里郎多一倍的1/4的码流来保护数据流。但是任何事物都有其两面性，如果阿里郎和亚洲2号各省台的节目信号强度相同，亚洲2号的省台接收起来更容易。

在DVB-S标准中，只规定了1/2、2/3、3/4、5/6、7/8这5种FEC 码率，为什么只规定这5种，为什么没有4/5和6/7?如果您自己考虑明白了，说明对FEC也就彻底搞清楚了。

前向纠错码

电视传输专用的前向纠错编码

电视节目广播前向纠错采用2/3 码率格形码、卷积交织码和RS码构成的级联码。RS(209，187)分组码是截短的RS(255，233)分组码，可以纠正11B的传输误码。为了减少突发脉冲干扰所造成的连续误码的影响，DMB-T传输系统在内码和外码之间插入了卷积交织编码B=19；M=22，总时延相当于36个RS(209，187)分组码。

用于多媒体传输的前向纠错编码

多媒体综合数据业务服务的前向纠错采用的是多层分组乘积码(Multi-levelBlockProductCode)。它是由分组乘积码BPC(3762，2992)构成的一种系统码，是二维分组乘积码BPC(4096,3249)的删余截短，其解码器可以采用高性能Turbo算法。

新一代前向纠错技术的发展

第三代Swizzle FEC

第三代前向纠错编码技术Swizzle FEC冗余度仍然为6.7%，但是编码构造方式有了创新，采取一种与第二代FEC简单的二维级联编码完全不同的构造方式：螺旋方式交织编码。

螺旋交织使得每一个码字被几乎所有邻近的码字所保护。这种方法基本消除了错误平层（errorfloor），并且延迟只有正交二维级联码的一半以下。

Swizzle编码比现有的二维级联码有三大优点：

·1.采用了更好的交织构造因此提高了性能并减少了延迟。

·2.允许更加并行的实现机制，因此在同样延迟的条件下具有更好的性能。

·3.采用“最大似然译码”（MaximumLikelihoodDecoder）方式取代了简单的“最后一个解码的码字决定一切”的译码方式，因此对错误译码有极强的抵抗力。

第三代SwizzleFEC在1E-15误码率的条件下达到了9.45dB的增益，比第二代FEC提高了1.35dB的净增益。增加的增益可以用来提升传输距离，在较差的光纤上传输，或者纠正非线性损伤，从而降低运营商的建网成本。

前向纠错相关的文章

脑卒中（急性脑血液循环障碍的临床综合征）

脑卒中（stroke），又称为中风，是由于脑部血管突然破裂或血管阻塞导致血液不能流入大脑而引起脑组织损伤的一组疾病，以突然发病、迅速出现局限性或弥散性脑功能缺损为共同临床特征，为一组器质性脑损伤导致的脑血管疾病。

颅骨（人和脊椎动物头部的骨架）

颅骨（skull）位于脊柱上方，由23块形状和大小不同的扁骨和不规则骨组成（中耳的3对听小骨未计入）。除下颌骨及舌骨外，其余各骨彼此借缝或软骨牢固连结，起着保护和支持脑、感觉器官以及消化器和呼吸器的起始部分的作用。

湖南省（中国中南部的省级行政区）

湖南省，简称湘，是中华人民共和国的省级行政区，位于中国的中南部，省会城市为长沙。截至2022年，湖南省境域面积21.18万平方千米，辖13个地级市、1个自治州，常住人口为6604万人。

希伯来语（多使用于以色列等地的语言）

希伯来语:（עִבְרִית）是犹太人民族语言，以色列通用语言，为世界上较为古老的语言之一。“希伯来”意为“渡河而来”，属于闪含语系闪米特语族的一个分支，没有元音字母，只有22个辅音字母，其文字从右往左书写。许多希伯来文学作品和文献都是用希伯来语写出来的，主要文献保留在《死海古卷》和大量犹太教以及基

伯父（词语）

伯父是汉语中对父亲的哥哥的称呼，也可以指大伯子，即丈夫的哥哥。在英文中，伯父与叔父、舅父等统称为Uncle。伯父妻子则称为「伯姆」、「伯娘」或「伯母」。此外，「伯父」、「伯伯」、「阿伯」也可以作为对比自己父亲年纪大的男性长辈的尊称，如「世伯」。同时，「伯伯」、「阿伯」也是对一般中老年男性的称呼。

生产建设兵团（新中国成立后陆续组建的各类生产建设兵团）

生产建设兵团是指新中国成立后陆续组建的各类生产建设兵团，是中国通过军垦这种特殊体制达到巩固边防，发展经济，安置人员的目的，兵团成为党、政、军权合一，工、农、兵、学、商五位一体的半军事化组织和社会经济体系，尽管如今只有新疆生产建设兵团存在，但是在那段激情燃烧的岁月里，全国却陆续出现过12个兵团，3个农