Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Исследование процессов кодирования и декодирования свёрточных кодов. Практикум № 4 ПК

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
09.08.2026
Размер:
462 Кб
Скачать

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО СВЯЗИ

Федеральное государственное образовательное бюджетное учреждение высшего профессионального образования

Московский технический университет связи и информатики

Кафедра радиотехнических систем

Русанов В.Э., Лебедев А.Н.

Практикум № 4 ПК

Исследование процессов кодирования и декодирования свёрточных кодов

для студентов (направление 11.03.02)

Москва 2014

План УМД на 2014/2015 уч.г.

Практикум № 4 ПК

Исследование процессов кодирования и декодирования свёрточных кодов

Составители: В.Э.Русанов, к.т.н., доцент А.Н.Лебедев, зав.лаб.

Издание утверждено Советом факультета РиТ. Протокол № 7 от 20.03.2014г.

Рецензент Ф.М.Игнатов, к.т.н., профессор

2

Цель работы

1.Изучение принципа работы свёрточного кодера. Формирование диаграммы состояний и решетчатой диаграммы свёрточного кода.

2.Декодирование свёрточного кода делением на образующие полино-

мы.

3.Анализ свёрточного кода по решетчатой диаграмме.

Исходные данные для выполнения работы

1.Тип кода – свёрточный, на основе многочленов g1 (x) и g2 (x) (таблица 1).

2.Три информационных последовательности, для которых требуется рассчитать выходные сигналы кодера (таблица 1).

3.Порождающие многочлены свёрточного кодера. Для краткости порождающие многочлены для вариантов задачи заданы в таблице в восьмерич-

ной форме. Например,

g1 558 ;

g2 378

означает:

 

 

 

g1 101

101, g2 11 111

или

g1 x x5

x3 x2

1; g2 x x4

x3

x2 x 1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вариант

a

g1

 

g2

 

 

 

Вариант

 

a

g1

 

g2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

10001

15

 

17

 

 

 

17

 

 

11101

16

 

11

 

11011

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10001

 

 

 

 

10011

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10111

 

 

 

2

01101

15

 

13

 

 

 

18

 

 

11011

12

 

17

 

11101

 

 

 

 

 

 

 

 

 

01011

 

 

 

 

00111

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11001

 

 

 

3

01101

15

 

11

 

 

 

19

 

 

11001

12

 

15

 

01100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

01011

 

 

 

 

10001

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11011

 

 

 

4

10111

13

 

17

 

 

 

20

 

 

10111

12

 

11

 

01101

 

 

 

 

 

 

 

 

 

01101

 

 

 

 

01011

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11100

 

 

 

5

11001

13

 

11

 

 

 

21

 

 

10101

6

 

5

 

01001

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10011

 

 

 

 

10010

 

 

 

 

 

 

 

 

 

00101

 

 

 

6

11011

11

 

17

 

 

 

22

 

 

10011

15

 

7

 

01101

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10110

 

 

 

 

10010

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11001

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

Вариант

a

g1

g2

 

Вариант

a

g1

g2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

11101

7

17

 

23

10001

6

11

 

10100

 

 

 

 

11011

 

 

 

01110

 

 

 

 

10011

 

 

8

11011

7

13

 

24

10111

12

7

 

01101

 

 

 

 

10110

 

 

 

10110

 

 

 

 

01001

 

 

9

11001

7

15

 

25

11001

12

5

 

10011

 

 

 

 

10011

 

 

 

01011

 

 

 

 

00111

 

 

10

10111

7

11

 

26

11011

13

6

 

10110

 

 

 

 

01110

 

 

 

00111

 

 

 

 

11110

 

 

11

10101

5

11

 

27

11101

15

6

 

11001

 

 

 

 

01001

 

 

 

00100

 

 

 

 

00101

 

 

12

10011

5

13

 

28

11011

17

5

 

11101

 

 

 

 

00111

 

 

 

11010

 

 

 

 

10001

 

 

13

10001

5

15

 

29

11001

16

7

 

10010

 

 

 

 

00011

 

 

 

11001

 

 

 

 

11100

 

 

14

10111

16

17

 

30

10111

12

13

 

01110

 

 

 

 

01110

 

 

 

11001

 

 

 

 

10011

 

 

15

11001

16

15

 

31

10101

16

5

 

01010

 

 

 

 

10001

 

 

 

10011

 

 

 

 

10100

 

 

16

11011

16

13

 

32

10011

17

3

 

00110

 

 

 

 

10110

 

 

 

10011

 

 

 

 

01100

 

 

4

Порядок выполнения работы

1.Построить схему свёрточного кодера на элементах дискретной логики. Подать на вход кодера цифровую последовательность.

2.По данным на входе и выходе кодера построить решетчатую диаграмму свёрточного кодера, на которой отобразить три пути для заданных трёх вариантов входных последовательностей.

3.Построить схему декодера свёрточного кода на основе делителей на

многочлены g1 (x)

и g2 (x) :

 

 

 

 

 

 

 

Выход 1. a(x)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Делитель

 

 

 

 

 

на

 

 

 

g1 (x)

 

 

Вход a(x)

 

 

g1 (x)

 

 

Свёрточный

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кодер

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выход 2. a(x)

 

 

g2 (x)

Делитель

 

 

 

 

 

на

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

g2 (x)

 

 

 

 

 

 

 

4. Подать на вход кодека цифровую последовательность и получить на экране битовой консоли последовательности:

-на входе кодера;

-на выходе кодера, соответствуюшем g1 (x) ;

-на выходе кодера, соответствуюшем g2 (x) ;

-на выходе декодера, соответствуюшем g1 (x) ;

-на выходе декодера, соответствуюшем g2 (x) .

Убедиться (отразить в выводах), что декодированные последовательности a(x) на обоих выходах декодеров совпали друг с другом и с данными источника.

Пример: свёрточный кодер и декодер на основе многочленов:

g (x) x2

1

и

g

(x) x2 x 1.

1

 

 

2

 

5

Схема кодера и декодера:

Данные битовой консоли

5. Определить на решетчатой диаграмме путь (из трёх, построенных по данным таблицы 1), наиболее близкий (по хэммингову расстоянию) к декодируемой последовательности с’ , заданной в таблице 2. Найти ошибку в заданной последовательности и определить исходную информационную последовательность, соответствующую заданной декодируемой последовательности с’.

6

Таблица 2

Вариант

c’

 

Вариант

c’

1

00 01 11 01 00

 

17

10 01 10 01 00

2

00 01 11 01 11

 

18

00 10 10 10 10

3

00 10 11 11 10

 

19

00 10 11 01 01

4

00 01 11 01 00

 

20

01 10 00 01 10

5

00 10 11 01 11

 

21

00 01 10 01 11

6

00 10 10 00 01

 

22

00 10 00 10 10

7

00 10 01 10 00

 

23

00 11 11 00 10

8

00 00 11 10 11

 

24

00 11 01 01 10

9

00 11 10 10 11

 

25

00 00 01 00 10

10

00 00 10 11 00

 

26

00 11 11 10 11

11

00 11 11 10 11

 

27

00 00 01 00 00

12

00 00 11 11 11

 

28

00 01 00 10 01

13

00 11 10 11 11

 

29

00 00 01 10 01

14

00 10 11 00 01

 

30

00 01 11 11 00

15

00 01 11 10 10

 

31

00 00 11 00 10

16

00 01 11 01 01

 

32

00 11 10 01 11

Содержание отчета

1.Наименование и цель работы.

2.Исходные данные для выполнения работы.

3.Результаты выполнения работы.

4.Выводы.

Вопросы к защите практикума № 4 ПК

1.Как связаны разрядность порождающих полиномов и длина регистра сдвига сверточного кодера?

2.Как определяется скорость сверточного кодирования?

3.Как определяется число состояний свёрточного кодера?

4.Чем определяется исправляющая способность свёрточного кода?

5. Что показывает решетчатая диаграмма?

6.Как вычислить вес пути на решетчатой диаграмме?

7.Что сравнивается в алгоритме Витерби при декодировании по алгоритму максимального правдоподобия?

8.Как определяется свободное расстояние свёрточного кода?

7

Практикум № 4 ПК

Исследование процессов кодирования и декодирования свёрточных кодов

Подписано в печать 23.04.2014г. Формат 60х90 1/16. Объём 0,5 усл.п.л. Тираж 100 экз. Изд. № 48. Заказ 48.

ООО «ТРП». Москва, ул. Правды, д. 24, стр. 5.

8

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]