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信道编码也称为差错控制编码，是现代通信的重要基础。由于实际信道中的传输特性影响，及不可避免的噪声和干扰，发送的码字和接收的码字之间难免存在差异及发生错误，影响传输系统的可靠性。
信道编码的目的是改善通信系统的传输质量，提高系统可靠性，基本思想是根据一定的规则在要传输的信息码中增加一些冗余符号，即对传输信号做“加法”的过程，以保证传输过程的可靠性。信道编码的任务是构造具有最小冗余成本的“良好代码”，以获得最大的抗干扰性能。
信道编码对传输数据流进行相应的处理，使得系统具有一定的纠错能力和抗干扰能力，极大避免误码的发生，因此也称为差错控制。
信道编码会增加冗余，使有用的信息传输减少；信道编码的过程是在源数据码流中加插一些码元，从而达到在接收端进行判错和纠错的目的，加插的码元称为开销。
根据之前介绍，信源编码的作用一是将模拟信号转化为数字信号，二是对数据进行压缩；而信道编码则是通过添加一定的校验位来提高信息码自身纠错能力的手段。信道编码示意如图2-10所示。
图2-10 信道编码示意
在差错控制技术中，编码器根据输入的信息码元产生相应的监督码元，实现差错控制，接收端译码器可进行检错与纠错。
1.信道编码分类
信道编码可以按以下方式进行分类。
（1）按照编码的不同功能进行分类
●检错码：能检测错误但无纠错能力。
●纠错码：能检测错误，同时还具有纠正误码的能力。
●纠删码：具有纠错功能，同时对不可纠正的码元进行简单的删除。
（2）按照信息码元和附加监督码元之间的检验关系分类
●线性码：两者之间的关系为线性关系（即满足一组线性方程）。
●非线性码：两者之间无线性关系。
（3）按照信息码元和附加监督码元之间的约束关系分类
●分组码：监督码元仅与本组的信息有关。
●卷积码：监督码元与本组信息有关，也与之前码组的信息有约束关系，各组信息具有相关性。其性能优于分组码。
（4）按信息码元在编码前后是否保持原形式分类
●系统码：信息码元和监督码元在分组内有确定的位置，原形式保持。
●非系统码：信息码元改变了原来的信号形式，信息位发生了改变，给观察和译码带来麻烦。非系统码应用较少。
2.差错控制方式
常用的差错控制方式主要有四种，分别为前向纠错（FEC）、检错重发（ARQ）、反馈校验（IRQ）和混合纠错（HEC）。
（1）前向纠错方式
发送端对信息码元进行编码处理，使发送的码组具备纠错能力，接收端经译码能自动发现并纠正传输中出现的错误，因此该方式不需要反向信道，如图2-11所示。该方式适用于只能提供单向信道的场合，如广播系统、卫星接收等系统。其优点是不需要等待发送端重发信息而导致延时，系统实时性好。此外，纠错码的纠错能力越强，纠错后误码率就越低，但译码设备更复杂。
（2）检错重发方式
发送端经过编码后发出能够检错的码组，接收端收到后，若检测出错误，则通过反向信道通知发送端重发，发送端将信息再次重发，直至接收端确认收到正确信息为止，如图2-12所示。该方式仅能发现某个或某些接收码元有误，无法确定错误的位置，因此需要发送端重新发送。它需要使用反向信道，实时性较差，但检错译码器的复杂度和成本低于前向纠错方式。
图2-11 前向纠错方式
图2-12 检错重发方式
常用的检错重发系统为停止-等待重发、返回重发（连续重发）、选择重发。
（3）反馈校验方式
反馈校验方式下，接收端将收到的信息码元原封不动地转发回发送端，发送端将其与发送的码元相比较。若发现错误，发送端再进行重发，如图2-13所示。该方式原理和设备简单，不需要检错和纠错编译系统，但需要反向信道，每个信息码元至少要被传送两次，传输效率低，实时性差。
（4）混合纠错方式
混合纠错是前向纠错和检错重发两种方式的结合，在错误较少时具备自动纠错能力，当错误超出纠错范围时进行重发，如图2-14所示。
图2-13 反馈校验方式
图2-14 混合纠错方式
常用的差错控制编码方法有奇偶校验码、水平奇偶校验码、线性分组码、汉明码、循环码、卷积码等，随着集成电路技术的发展，很多复杂的纠错编码（如网格编码调制和Turbo码）已进入了实用领域。