Kanaalfouten

Kanaalfouten is een term uit de telecommunicatie en informatietheorie die verwijst naar fouten die ontstaan in de communicatiekanaal waardoor ontvangen data afwijkt van verzonden data. Het omvat foutieve bits of symbolen als gevolg van kanaalimpairments zoals ruis, interferentie, demping, multipath fading en Doppler, evenals niet-lineaire vervorming en jitter.

Oorzaken van kanaalfouten zijn onder meer thermische ruis, impulsruis, overslag van andere signalen, demping van het signaal door bekabeling of glasvezel, multipath-interferentie en variaties in het kanaal door beweging. Deze factoren kunnen zowel eenmalige foutjes als opeenvolgende burstfouten veroorzaken, afhankelijk van de omstandigheden en de gebruikte modulatie.

Fouten kunnen worden onderverdeeld in bitfouten, foutieve symbolen en burstfouten. Het exacte patroon van fouten hangt af van de aard van het kanaal en de toegepaste coderings- en modulatiemethoden. De detectie en correctie van kanaalfouten gebeurt via foutdetectiecode systemen zoals pariteitscontrole en CRC, en foutcorrectiecodes, waaronder forward error correction (FEC) en automatische herhaalverzending (ARQ).

Ontwerp en mitigatie van kanaalfouten omvatten kanaalcodering, interleaving, adaptieve modulatie, equalisatie, multiple-input multiple-output (MIMO) en power control. Deze technieken verhogen de robuustheid van de communicatie bij varying kanaalcondities.

Metingen van kanaalfouten omvatten het bitfoutpercentage (BER), het symbolenfoutpercentage (SER) en het framefoutpercentage (FER), evenals signaal-ruisverhouding (SNR) en kanaallimiet volgens de informatie-theorie, vaak vergeleken met het Shannonlimiet. Toepassingsgebieden zijn onder meer bekabelde en draadloze netwerken, wifi, mobiele communicatie, satellietsystemen, opslagmedia en streaming. Het concept is fundamenteel voor het ontwerp van efficiënte en betrouwbare communicatiesystemen.