6.2. Разновидности помехоустойчивых кодов

Бурный рост теории и практики помехоустойчивого кодирования в последнее десятилетие связан в первую очередь с созданием средств телеобработки данных, вычислительных систем и сетей, региональных автомати­зированных систем управления, систем автоматизации научных исследований. Высокие требования к достовер­ности передачи, обработки и хранения информации в указанных системах диктовали необходимость такого кодирования информации, которое обеспечивало бы воз­можность обнаружения и исправления ошибки.

В этом случае кодирование должно осуществляться так, чтобы сигнал, соответствующий принятой последо­вательности символов, после воздействия на него пред­полагаемой в канале помехи оставался ближе к сигналу, соответствующему конкретной переданной последователь­ности символов, чем к сигналам, соответствующим дру­гим возможным последовательностям. (Степень близости обычно определяется по числу разрядов, в которых последовательности отличаются друг от друга.)

Это достигается ценой введения при кодировании избыточности, которая позволяет так выбрать передаваемые последовательности символов, чтобы они удовлет­воряли дополнительным условиям, проверка которых на приемной стороне дает возможность обнаружить и испра­вить ошибки.

Коды, обладающие таким свойством, называют помехоустойчивыми. Они используются как для исправления ошибок (корректирующие коды), так и для их обнаруже­ния.

У подавляющего большинства существующих в нас­тоящее время помехоустойчивых кодов указанные усло­вия являются следствием их алгебраической структуры. В связи с этим их называют алгебраическими кодами. (В отличие, например, от кодов Вагнера, корректирующее действие которых базируется на оценке вероятности искажения каждого символа.)

Алгебраические коды можно подразделить на два больших класса: блоковые и непрерывные.

В случае блоковых кодов процедура кодирования заключается в сопоставлении каждой букве сообщения (или последовательности из k символов, соответствую­щей этой букве) блока из п символов. В операциях по преобразованию принимают участие только указан­ные k символов, и выходная последовательность не за­висит от других символов в передаваемом сообщении.

Блоковый код называют равномерным, если п остается постоянным для всех букв сообщения.

Различают разделимые и неразделимые блоковые коды. При кодировании разделимыми кодами выходные последовательности состоят из символов, роль которых может быть отчетливо разграничена. Это инфор­мационные символы, совпадающие с символами после­довательности. поступающей на вход кодера канала, и избыточные (проверочные) символы, вводимые в исходную последовательность кодером канала и служащие для обнаружения и исправления ошибок.

При кодировании неразделимыми кодами разделить символы выходной последовательности на информационные и проверочные невозможно.

Непрерывными (древовидными) называют такие ко­ды, в которых введение избыточных символов в коди­руемую последовательность информационных символов осуществляется непрерывно, без разделения ее на неза­висимые блоки. Непрерывные коды также могут быть разделимыми и неразделимыми.