通訊系統
糾錯碼(error-correcting code, FEC)
糾錯碼讓接收端不只偵測、還能修復被通道破壞的位元,完全不必請發送端重傳。訣竅是在傳輸前加入精心結構化的冗餘——由資料算出的額外同位位元,使各個有效訊息彼此相隔很遠,就像差好幾個字母的單字。當雜訊翻了幾個位元,收到的組合不再是任何有效碼字,卻離其中恰好一個最近,於是解碼器有把握地把它扳回去。一個簡單例子:把每個位元送三次,再取多數決。
前向糾錯(「前向」意指不需要回傳通道)正是讓深太空探測器、硬碟、QR 碼、DVD 與 5G 都能在無望地嘈雜的媒介上運作的關鍵。真實的碼遠比多數決聰明——里德–所羅門碼守護 CD 與 QR 碼抵禦刮痕,而 turbo、LDPC 與 polar 碼則運作在距夏農極限一線之內,並驅動現代 Wi-Fi 與行動通訊。代價是那些額外的同位位元(「碼率」),一種刻意以純吞吐量換可靠度的取捨,在惡劣通道上回報極為豐厚。
有一條深刻的分界線:錯誤「偵測」(如校驗和或 CRC)只標示出有東西壞了並要求重傳,而錯誤「校正」(FEC)則當場真正重建資料——在沒有時間或路徑可重問時(如火星鏈路)至關重要。
又稱
另見