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.