什麼是糾錯碼的最小距離

在信息理論和編碼理論中,糾錯碼的最小距離(minimum distance)是指碼字之間的最低 Hamming 距離。Hamming 距離是兩個碼字中不同位數的數量。最小距離用於衡量糾錯碼的錯誤檢測和糾正能力。

對於一個給定的糾錯碼,碼字之間的最小Hamming距離被定義為碼集中任意兩個碼字之間的Hamming距離的最小值。這個最小距離通常被表示為 dmin 或 d_{min}。

最小距離對於評估糾錯碼的性能非常重要,因為它決定了碼字在傳輸過程中可以容忍的錯誤數量。一般來說,最小距離越大,碼字可以容忍的錯誤就越多。例如,如果一個糾錯碼的最小距離為 d,那麼它可以檢測和糾正 up 至 (d-1)/2 的錯誤位。

在實際應用中,人們通常會選擇最小距離最大的糾錯碼,因為這樣可以在給定的碼率下提供更好的錯誤保護能力。然而,編碼理論的限制表明,對於給定的碼率,存在一個理論上的最小距離上限,稱為Singleton界。實際上,設計者通常會嘗試找到接近這個上限的糾錯碼。