11.4. Коды с обнаружением ошибок

Теория кодирования занимается проблемами построения разно­образных кодов. При этом для конкретного класса кодов решаются три основные задачи: 1) код должен корректировать заданный класс ошибок; 2) процедуры кодирования и декодирования должны быть формализованы, т. е. выполняться по определенным правилам; 3) схемы кодирования и декодирования должны быть простыми.

Рассмотрим наиболее распространенные коды с обнаружением ошибок. Каждый такой код должен обнаруживать все одиночные ошибки как наиболее вероятные. Кроме того, он может и исправлять некоторые ошибки.

Код с контролем на четность.(1а) У этого кода все разрешенные кодовые слова содержат четное число единиц. Для его формирова­ния к обыкновенному коду достаточно добавить один избыточный контрольный разряд.

Пусть надо передать S = 4 сообщения. Тогда обыкновенный код имеет два разряда, которые несут информацию, а третий контрольный разряд определяется исходя из четности числа единиц в слове:

123 000 011 101 110 (столбик)

Такой код, у которого разряды делятся на информационные, служащие для передачи сообщения, и контрольные (избыточные), служащие для коррекции ошибок, называется разделимым.

1а

Равновесный код (код с постоянным числом единиц). У этого кода все кодовые слова имеют постоянное число единиц. Поэтому его еще называют кодом "т из п", так как каждое слово имеет т единиц из п разрядов. Число т называют весом кода.

S=Cm,n

Корреляционные коды. У этих кодов существует зависимость (корреляция) между определенными элементами кода. Примером является код с повторением, у которого каждое слово обыкновенно­го кода повторяется дважды. Ниже приведен данный код для пере­дачи S = 4 сообщений:

1	2	3	4
0	0	0	0
0	1	0	1
1	0	1	0

1 1 1 1

Он является разделимым. Первый и второй разряды можно счи­тать информационными, а третий и четвертый — контрольными.

34

Код с суммированием (код Бергера). Этот код позволяет обна руживать однонаправленные ошибки любой кратности. Однонаправленным назыв-ся кратные

Ошибки, содержащие только искажения вида 1-0 или 0-1.код применяется в тех случаях,

Когда в канале свзи возникают помехи, длительность которых больше длительности одного импульса тока.

35

11.5. Код Хемминга

Среди кодов с исправлением ошибок наибольшее распростране­ние на практике имеет код Хэмминга. Код Хэмминга исправляет ошибки кратности 1 и является разделимым. Число информацион­ных разрядов т = ]log₂N[, где N — число сообщений, которые необ­ходимо передать. Длина кода определяется из неравенства (11.14).

41

12.4. Программируемые распределители

Распределители, работающие с использованием двоичного кода,

имеют 2^п позиций. Это число в системе ТУ — ТС обычно должно быть равно длине используемого кода. Поэтому возникает задача постро­ения распределителя (а фактически счетчика) с модулем счета не равным 2" Такие распределители называют программируемыми.

42

Генераторы в системах ТУ - ТС используются для выполнения двух функций. Тактовые генераторы определяют временное такты функционирования системы. Они управляют работой счетчика или распределителя и обеспечивают синхронизацию. Генераторы качеств формируют импульсы тока с определенным качеством и воздействуют на линейные устройства.

Генератором называется устройство, которое благодаря энер­гии непериодического источника питания создает периодически изменяющееся электрическое напряжение или ток и обеспечива­ет периодическое замыкание и размыкание электрической цепи (1а).

В зависимости от формы генерируемых импульсов различают генераторы синусоидальных колебаний (1 б) и релакса­ционные генераторы. Последние генерируют импульсы специаль­ной формы с наличием скачков — прямоугольные, экспоненци­альные, пилообразные (1 в, г, д) и др. При этом импульс­ные последовательности характеризуются длительностями импульса t_и и паузы t_n, периодом колебаний T = t_и +t_n, частотой следования f = 1/Т и скважностью Q = T/t_п.

Простейший тактовый генератор (2 а)состоит из источ­ника питания ИП, устройства управления УУ, накопителя энергии Я и обратной связи ОС. В качестве У У используется переключатель­ный элемент (реле, транзистор, тиристор и т. п.). Накопителем энер­гии обычно служит конденсатор.

Пример релейно-контактного генератора (пульс-пара) рассмот­рен в п. 5.3.

В бесконтактной технике аналогами пульс-пары являются мультивибраторы. Простейшая схема муль­тивибратора состоит из двух инверторов с емкостными обратными связями (3а). При включении питания эта схема оказыва­ется в состоянии неустойчивого равновесия, когда оба транзистора открыты с некоторой степенью насыщения. Возрастание коллектор­ного тока i_К2 транзистора VT2 приводит к увеличению тока заряда t_c1 и увеличению падения напряжения на резисторе Rb1. В результа­те потенциал базы транзистора VT1 становится более положитель­ным и уменьшается ток i_K1. Потенциал коллектора транзистора VT1 становится более отрицательным и поэтому увеличивается ток за­ряда i_c2. Так как последний является базовым током транзистора VT2, то возрастает ток i_K2 и снова возрастает ток г_с! и т. д. Описанный процесс приводит к тому, что транзистор VT2 полностью открывает­ся, а транзистор VT1 полностью закрывается. Это состояние схемы также неустойчиво, так как продолжается заряд конденсатора С1 и ток i_cl начинает уменьшаться. Снижается падение напряжения на резисторе Rb1, потенциал базы транзистора VT1 становится более отрицательным. При некотором значении этого потенциала транзи­стор VT1 начинает открываться, возрастает его ток i_K1 и процесс протекает в обратную сторону. На выходе схемы формируются импульсы (3б), частота следования которых определяется постоянной времени R₆C.

44