2020-01-15
135
Важнейшей проблемой теории помехоустойчивой передачи информации является повышение основного показателя помехоустойчивости примерно на восемь порядков.
Современные коды имеют кодовую скорость R, лежащую в диапазоне 0.2 – 0.95. Чем ближе граница, тем менее эти коды перегружены. Приближение R к 0.5 позволяет решить проблему повышения помехоустойчивости.
Для блочных кодов вся информация, подлежащая передаче, разбивается на блоки равной длины, в которых есть информационные и кодовые разряды.
I + П = Р (9.1)
где I – информационные разряды (кадры)
П – проверочные разряды
(9.2)
В качестве величины кодовой скорости принято R = 0.5.
Данные коды обладают самой большой избыточностью. Для надежного обнаружения и исправления ошибок сверточные коды должны обладать памятью, постоянно хранить информацию о Р кадрах. Чем больше Р, тем большими возможностями обладают коды по обнаружению и исправлению ошибок.
|
|
|
Р называют шагом сложения. Он определяет допустимое количество элементов, которые могут быть поражены помехой (т.е. определяет кратность ошибки).
Одна из структурных схем кодеров приведена на рис. 9.1:
Рис. 9.1. Структурная схема дешифратора
В основе построения кодера лежит регистр сдвига. Количество разрядов этого регистра определяется как 2Р + 1. С первого и с четвертого разрядов информация поступает на сумматор, на выходе которого формируются контрольные разряды. Информационные разряды формируются на выходе седьмого разряда. Синхронный переключатель К обеспечивает поочередное подключение к выходам информационных и контрольных разрядов. Засчет этого на выходе кодера формируется сверточный код, в котором поочередно идут информационные и контрольные разряды.
Работа кодера осуществляется следующим образом: на вход подается комбинация из 0 и 1. В результате информационные разряды в регистре сдвига перемещаются от первого разряда к седьмому. В первых разрядах регистра сдвига формируются сигналы а1, а2, …, аi. На выходе сумматора формируется сигнал 
. Сигналы b по физическому смыслу представляют собой контрольные или проверочные разряды. Каждый информационный разряд передаваемой кодовой комбинации участвует в формировании двух контрольных разрядов: первый формируется, когда аi находится в первой ячейке регистра сдвига; второй – когда аi находится в четвертой ячейке.
Таким образом, количество информационных и контрольных разрядов всегда одинаково и следуют они так, что за каждым информационным разрядом идет контрольный..
|
|
|
Требуется передать сообщение, состоящее из семи разрядов: М = (1000010).
В этом случае из формулы 9.2:
m = 7
n = 14
то по формуле 7.3 k = 7
Таблица 9.1
| № | а1 | а2 | а3 | а4 | а5 | а6 | а7 | ai | bj |
| 1 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
| 2 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 3 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 4 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
| 5 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 6 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 |
| 7 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 |
| 8 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 9 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
| 10 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 11 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 |
| 12 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 0 |
| 13 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
Таким образом, получено закодированное сообщение:
010000010001100001000010
В исходном состоянии в ячейках регистра сдвига записана нулевая информация. С выхода кодера с седьмой ячейки снимается информационный разряд аi. Контрольный, или проверочный, разряд bj, который пойдет после информационного ai, будет сниматься как сумма. После поступления первого тактового импульса в первую ячейку регистра записывается первый информационный разряд.
Из анализа видно, что на выходе кодера сначала формируется двенадцать разрядов, которые не несут полезной информации. Засчет них кодер выходит на основной режим своей работы. При декодировании сверточного кода это необходимо учитывать. Полезная информация начинает формироваться только на седьмом такте, т.е. начиная с тринадцатого разряда.
