检错纠错技术应用

信道检错纠错技术，主要是为了以下几个方面设计：
1.数据传输信道（包括光纤，无线电）有两种基本干扰。一种是调制解调过程本身的不可靠，另一种是外部的干扰，有的是电流，热噪声均匀干扰，雷电，障碍物等瞬时干扰等。这些干扰都会使得数据传输发生错误或丢失。原来的做法是重复传输多次，多谢超过时限就丢弃，这样就是拨号上网时代的做法，网络传输率能力低，用户体验也低。后来为了能及时发现传输错误就有了信道检错算法，比如奇偶校验、crc（循环冗余码）等，从2.5G开始由高通公司提出“码分多址”技术和卷积码错误控制类码，都是为了提高传输速率，降低重传率。比如一个10Mbit/s，重传一次则传输能力降低一半，变成了5Mbit/s，再重传就再降低一半。但是纠错算法都有一定的冗余，比如码率为0.5的意思就是当前传输的100个字节中，有可能有一半是冗余信息，是为了检错纠错用的检验符号。我们的检错纠错技术是在码率为0.6309298的情况下，可以实现100%误比特的纠正。然后根据理论，不同的信道，每一个码率都有一个最大纠错能力的信噪比（香农限），谁的纠错算法能在接近这个极限的情况下实现完整纠错，则说明达到香农限，也就是达到理论上的极限。我们的编码算法可以达到理论极限，同时实验上也能达到。纠错算法就是一种能提高传输能力的算法。
2.降低存储数据的丢失，目前市面上的存储设备以磁性材料为主，这些材料有擦写疲劳（擦写次数限制）和磁性丢失等风险，也存在数据读取和写入出现错误的风险。基本都用了错误检验算法，部分应用会考虑纠错算法。判断一个检错算法的优越性，就是几乎不增加冗余的情况下能否实现100%的检错。为什么呢？存储的物理空间是有限的，增加的冗余越多，就会使得有限空间存储的数据量下降。我们的算法可以在增加0.001的冗余情况下实现100%的检错。检错后就得考虑两种结果，一种通过多次重新读取数据，如果一直是错误的，则说明当前的磁盘坏道造成文件损坏。另一种就是通过再次读取发现正确了，则错误发生在传输的io口或者协议层，可用于检验输入输出或协议的稳定性。
3.数据检验和防护，对于很多人一直以为检错纠错算法只用于上述两个领域，其实对于服务器，防火墙，数据安全具有很大的作用。因为，任意的篡改数据均能被检测到，任意在上传或下载时都可以发现数据是否被正确的传输了。比如我们经常用于下载的一个技术叫MD5，SHA（比特币所用的技术，也是美国国安局的安全技术）检验等都是为了检验数据是否正确传输的。这个特性对于数据安全，服务器和网络设备安全具有非常重要的意义。

标签：纠错,错误,传输,算法,应用,检错,冗余
来源： https://blog.csdn.net/wjlxueshu/article/details/105689568