Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






  • Построение кодов с заданной исправляющей способностью






    До сих пор при рассмотрении корректирующих кодов мы предполагали заданной его значность n. Повышение корректирующей способности кода достигалось при сохранении n за счет уменьшения множества N разрешенных комбинаций (или уменьшения количества k информационных символов). Обычно же на практике коды строятся в обратном порядке: вначале выбирается количество информационных символов k, исходя из объема алфавита источника, а затем обеспечивается необходимая корректирующая способность кода за счет добавления избыточных символов.

    Пусть известен объем алфавита источника N. Необходимое количество информационных символов определяется как наибольшее целое логарифма N:

     

    ,

     

    Тогда N = 2 k.

    Пусть также известно полное число ошибок Е, которое необходимо исправить.

    Задача состоит в том, чтобы при заданных N и Е определить значность кода n, обладающего требуемыми корректирующими возможностями.

    Полное число ошибочных комбинаций, подлежащих исправлению, равно Е · N = Е · 2 k. Так как количество запрещенных комбинаций равно N 0 - N, то код обеспечивает исправление не более N 0 - N комбинаций. Следовательно, необходимое условие для возможности исправления ошибок можно записать в виде:

    N · E £ N 0 - N,

     

    где N 0=2 n – полное число кодовых комбинаций значностью n.

    Далее получим:

     

      N 0 ³ (1+ E) · N    

    Или

        (17.1)

     

    Формула (17.1) выражает условие для выбора значности кода n.

    Рассмотрим частные случаи. Если имеются ошибки разной кратности, то прежде всего необходимо обеспечить устранение однократных ошибок t = 1:

     

    .

     

    В этом случае зависимость (17.1) примет вид:

     

       
         

     

    или

     

     

    При построении кода целесообразно пользоваться таблицей 3.

     

    Таблица 3

    Соотношение между k и n для t=1

     

    k            
    n            

     

    Если необходимо обеспечить устранение всех ошибок кратности от 1 до t, то нужно учесть, что:

    - число возможных однократных ошибок ,

    - число возможных двукратных ошибок ,

    - число возможных t -кратных ошибок ,

    - общее число ошибок .

    При этом зависимость (1.1) примет вид:

     

      (17.2)

     

    Откуда следует:

     

    .

     

    Пусть t = 2, тогда полное число ошибок Е равно:

     

    Е = .

     

    Длину кодовых комбинаций можно определить из следующего соотношения:

     

    .

     

    При построении кода можно воспользоваться таблицей 4.

     

    Таблица 4

    Соотношение между k и n для t =2

    k        
    n        

     

    Условие (17.2) является нижней оценкой для длины корректирующего кода, т. е. оно определяет необходимую минимальную длину кода n, обеспечивающую исправление ошибок заданной кратности при известном числе разрешенных комбинаций N или числе информационных символов k.

    Это же условие является верхней оценкой для N или k, т. е. определяет максимально возможное число разрешенных комбинаций или информационных символов для кода длины n, обеспечивающего исправление ошибок заданной кратности.


     

    Лекция 18. Кодирование информации систематическим кодом.

    План:

    1. Систематические коды

    2. Код Хемминга

     






    © 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
    Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
    Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.