
- •Національний авіаційний університет
- •Теорія інформації та кодування
- •Лекція № 4.6
- •Циклічні коди в режимі виправлення спотворень. Перемежування та виграш від кодування
- •1Способи опису циклічних кодів
- •2Виявлення і виправлення спотворень в циклічних кодах
- •3Метод перемежування
- •4Визначення необхідної глибини перемежування
- •5Виграш від кодування
- •6Визначення шляхів зменшення надлишковості кодів
3Метод перемежування
Орієнтовну кількість (оцінку кратності) спотворень Мсп в повідомленні із загальною довжиною М символів можна найти з наступного виразу:
Мсп = МРсп, (1)
де М
довжина інформаційної частини
повідомлення, Рсп
ймовірність спотворення одного символу,
яка визначається через співвідношення
сигнал/завада в даному каналі передачі
(в даному приймачі). Тому, в разі
використання корегуючих кодів, які
спроможні виявляти не більше ніж
спотворень, тобто при
≤ Мсп=
МРсп,
допустиму довжину повідомлення слід обмежувати величиною
Мдоп ≤ /Рсп.
Тому, для каналів з групуванням спотворень, часто застосовують метод перемежування символів, або декореляції спотворень. Він полягає в тому, що символи, що входять в одну кодову комбінацію, передаються не послідовно друг за другом, а перемежовуються символами інших кодових комбінацій. З цією метою усі повідомлення перед передачею в канал зв’язку розбивають на λ певних кодових комбінацій інформаційних частин базових кодових слів (БКС) довжиною m символів кожне. По відношенню до кожного з них застосовують процедури завадостійкого кодування, так що довжина БКС стає рівною n = m + k.
А = α11, α12,… α1n, α21, α22,…, α2n, …, α λ1, α λ2, …, αλnm.
БКС1 БКС2 БКСλ
При перемежуванні спочатку передаються перші символи кожного із λ базових кодових слів, потім другі λ символів і т.д., так що передається УКС виду:
 = α11, α21, … ,α λ1, α12, α22, … ,α λ2, ,α1n, α2n,…, αλn.
Технічно перемежування найчастіше реалізують шляхом запису усіх символів кадру по рядкам в матрицю, яка складається із λ рядків та n стовпчиків (технічно це − сукупність із λ n − розрядних регістрів), так що
N = λ·n,
і наступною видачею в канал − по стовпчикам.
Кількість БКС в одному УКС прийнято називати глибиною перемежування λ. В каналі зв’язку за рахунок перемежування інтервал між символами, що входять в одне БКС, дорівнює (λ 1) символів.
Завадостійке декодування на приймальному боці здійснюється також по відношенню до кожного з λ базових кодових слів.
При такій організації передачі, в разі наявності в прийнятому повідомленні пакету спотворень
 = α11, α21, … ,α λ1, α12, α22, … ,α λ2, ,α1n, α2n, … αλn,
ці спотворення будуть розподіленими між БКС.
Номери регістрів |
Розряди регістрів |
|||
1 |
α11 |
α12 |
....... |
α1n |
2 |
α21 |
α22 |
....... |
α2n |
.............................................................................................................. |
||||
λ −1 |
α (λ -1)1 |
α (λ -1)2 |
....... |
α(λ – 1)n |
λ |
α λ 1 |
α λ 2 |
....... |
αλn |
Якщо інтервал між символами, що входять в одну комбінацію, зробити більше максимально можливої довжини групи спотворень, то в межах кожного із БКС групування спотворень не буде. Не важко показати, що при перемежуванні довільно розташований пакет спотворень довжиною в (λ–1)·λ + 1 символів завжди викривить не більше ніж один із символів в кожному з λ базових кодових слів, що легко виправляється (див. зафарбовані символи в послідовності А та в таблиці). Поодинокі спотворення в БКС будуть легко виявлені (виправлені) декодером.