virheenkorjauskoodiperheitä

Virheenkorjaus on signaalin tai tiedon palauttamisen varmistamista sekä siirrossa että tallennuksessa. Sen tavoitteena on havaita esiintyvät virheet ja korjata ne siten, että vastaanotettu data vastaa alkuperäistä. Tämä tapahtuu lisäämällä redundanssia bittijoukkoihin, jolloin jokaisesta siirrosta voidaan muodostaa virheenkorjauskykyinen koodi. Virheenkorjaus eroaa virheentunnistuksesta: tunnistus voi osoittaa virheen olemassaolon, mutta ei välttämättä korjaa sitä.

Koodausvaiheessa lähetettyyn dataan lisätään virheenkorjauskoodi, jonka dekoodauksessa käytetään virheiden havaitsemiseen ja korjaamiseen. Esimerkkejä virheenkorjauskoodauksista ovat Hamming-koodi, BCH-koodi ja Reed-Solomon -koodi. Hamming-koodi voi korjata yksittäisiä virheitä ja havaita joitakin useamman bitin virheitä.

Virheenkorjauskoodit jaetaan pääasiassa blokki- ja konvoluutiokoodeihin. Blokki-koodit, kuten Hamming, BCH ja Reed-Solomon, käsittelevät kiinteän pituisia datapaketteja. Konvoluutiokoodeja käytetään jatkuvalle datalle, ja niitä sovelletaan erityisesti langattomassa viestinnässä sekä tallennusjärjestelmissä. Kehittyneemmät ratkaisut, kuten LDPC- ja Turbo-koodit, tarjoavat erittäin suuria suorituskykyjä virheenkorjauksessa, mutta vaativat monimutkaisempaa dekoodauslogiikkaa.

Käyttökohteita ovat telekommunikaatio, satelliittiviestintä sekä tallennusmedioiden kuten CD, DVD ja Blu-ray. QR-koodit käyttävät Reed-Solomon -virheenkorjausta luettavuuden parantamiseksi epäedullisissa olosuhteissa, kuten sumeassa valaistuksessa. Valinta koodin mukaan riippuu virheiden todennäköisyydestä, lisäyksen määrästä (overhead) ja dekoodauskustannuksista.