
- •Цель и суть любого кодирования.
- •Цели кодирования в технических системах.
- •Какая система счисления используется при построении простой и надежной аппаратуры?
- •Классификация помехоустойчивых кодов.
- •Цель помехоустойчивого кодирования.
- •Идея помехоустойчивого кодирования.
- •Варианты передач кодового слова от шифратора к дешифратору и числа разных вариантов передач.
- •Что такое избыточная информация любого помехоустойчивого кода, для «кого» она таковой является и «кем» она формируется?
- •Какой по сути является избыточная информация у любого разделимого кода?
- •Какой по сути является избыточная информация у любого группового кода?
- •Чем представлена избыточная информация в кодовом слове любого помехоустойчивого кода?
- •Понятие хэммингового (кодового) расстояния (пояснить примером)
- •Понятие минимального хэммингового (кодового) расстояния.
- •Минимальное хэмминговое расстояние для кодов, которые только обнаруживают ошибки кратности r. (пояснить геометрически, примером разрешенных слов, взятых из множества трехразрядных кодовых слов).
- •Минимальное хэмминговое расстояние для кодов, которые только исправляют ошибки кратности s. (пояснить геометрически, примером разрешенных слов, взятых из множества трехразрядных кодовых слов).
- •Минимальное хэмминговое расстояние для кодов, которые только обнаруживают ошибки кратности r и исправляют ошибки кратности s.
- •Построить множество n-разрядных кодовых слов с минимальным хэмминговым расстоянием, равным dmin.
- •Способы разбиения всего множества запрещенных кодовых слов на непересекающиеся подмножества; числа всех кодовых слов, запрещенных и разрешенных слов, непересекающихся подмножеств.
- •Понятие класса смежности.
- •Что такое опознаватель или синдром ошибки?
- •Как соотносятся между собой числа классов смежности и количество исправляемых ошибок (пояснить словами и формулой)?
- •Ограничение при выборе разбиения множества запрещенных слов на непересекающиеся подмножества, используемого для построения кода.
- •Алгоритм работы кодера группового кода и его устройство.
- •Алгоритм работы дешифратора группового кода и его устройство.
- •Как организована работа кодера без выполнения вычислительных операций алгоритма кодирования?
- •Как организована работа дешифратора, реализующего процедуру «максимум правдоподобия»?
-
Ограничение при выборе разбиения множества запрещенных слов на непересекающиеся подмножества, используемого для построения кода.
При выборе способа разбиения множества
запрещенных слов на непересекающиеся
подмножества надо учитывать следующие
ограничения: 1) кодирующая система
настраивается на обнаружение или
исправление ошибок, которые могут быть
опасны для работы информационной системы
в целом. 2) Если нет первого ограничения,
то кодирующая система настраивается и
проектируется на исправление особо
частых ошибок, а это малократные ошибки
(одно и двух кратные).
= 1 -
-
Алгоритм работы кодера группового кода и его устройство.
Рассмотрим идею помехоустойчивого кодирования. Предполагается, что полезную информацию переносит k-разрядное безызбыточное кодовое слово. Кодирующее устройство в общем выполняет следующие преобразования: кодовое слово удлиняется до n разрядов, такое, что n > r. Таким образом, в помехоустойчивом слове на выходе кодера кроме разрядов, содержащих полезную информацию, появляются так называемые «дополнительные, избыточные или проверочные» разряды в количестве n-k. Таким образом, в n-разрядном помехоустойчивом слове k-разрядов информационные, n-k избыточные. Далее кодирующее устройство заполняет содержимое избыточных разрядов на основе содержимого определенных групп информационных разрядов и правил (алгоритмов) кодирования. Таким образом, метафорическое содержимое информационных разрядов – независимые переменные, содержимое избыточных разрядов – зависимые (искомые). Число дополнительных разрядов в кодовом слове и принятые алгоритмы кодирования определяются при проектировании системы с характером ошибок и их кратности. До начала проектирования системы эти факторы должны быть установлены разработчиком. Закодированное помехоустойчивое слово далее направляется на обработку в соответствующую информационную систему, которая подвержена воздействию помех и в процессе этой транспортировки оно может быть искажено соответствующим вектором ошибки.
-
Алгоритм работы дешифратора группового кода и его устройство.
Дешифратор, принимая очередное слово, возможно, искаженное, должен выяснить, к какому классу смежностей это слово принадлежит (автоматически выясняется вектор ошибки), далее необходимо произвести обратную операцию. Данное искаженное слово сложить по модулю 2 с опознавателем вектора ошибки, хотя это не гарантирует правильного исправления ошибки. Для выяснение класса смежности принятого слова, дешифратор вычисляет «опознаватель» или синдром ошибки. Так образом, для опознавание вектора ошибки, дешифратор должен вычислить особое кодовое слово – «опознаватель». Возможность кодирования основана на том, что дешифратор знает правила кодирования. Входное к- разрядное слово удлиняется до n- разрядного, появляется при этом дополнительные избыточные или проверочные разряды, которые необходимо правильно определить. Каждый проверочный разряд определяется с помощью соответствующего равенства, на основе содержимого определенных информационных разрядов. В групповых кодах при этом осуществляется сложение по модулю 2 содержимого информационных разрядов. Если число 1 в этих разрядах, которые задают данный избыточный разряд, четно, то данный проверочный разряд принимает значение 0, в противном случае при нечетном числе единиц, проверочный разряд будет равен единице. Таким образом, дешифратор знает, что определенная группа информационных разрядов и один избыточный разряд обязательно должны содержать четное число единиц. Другие дополнительные разряды определяются с помощью проверок на четность при кодировании, в целом весь алгоритм кодирования или правила кодирования по сути представляют собой несколько кодирующих равенств. При этом неизвестное в каждом равенстве – это содержимое определенного дополнительного разряда. Таким образом, дешифратор должен проверить выполнение каждого из этих равенств. Результат проверки каждого из равенств определяет соответствующий разряд «опознавателя» ошибки. Таким образом, приняв очередное слово, дешифратор выясняет, насколько соответствует оно принятым правилам кодирования. В результате проверки вычисляется опознаватель ошибки. Вычислив его, дешифратор отыскивает в построенной таблице опознавателей ошибок соответствующий вектор ошибки. Процедуры дешифрирования, кодирующие устройства устраняют ошибку (суммируют слово с вектором) и, наконец, дешифратор считывает содержимое только информационных разрядов и на выходе получается k-разрядное слово. Заметим, что число кодирующих равенств очевидно должно равняться числу «проверочных» равенств в дешифраторе, числу разрядов опознавателя ошибки и числу избыточных разрядов