- •Тема 7. Коды Рида- Соломона (рс)
- •7.1. Определение и основные свойства
- •Пример 7.1
- •Пример 7.2
- •7.1.1. Расширенные рс-коды
- •Пример 7.3
- •7.1.2. Укороченные рс-коды
- •7.1.3. Отображение рс-кодов над gf(2m) на двоичные коды
- •7.1.4. Способы кодирования и декодирования рс-кодов
- •1. Многочлен локаторов ошибок:
- •2.Синдромный многочлен
- •3. Многочлен значений ошибок
- •7.2. Быстрое декодирование кодов бчх
- •7.2.1. Ключевое уравнение
- •7.2.2. Решение ключевого уравнения
- •7.2.3. Примеры решения ключевого уравнения
- •7.3.Кодирование на основе решения ключевого уравнения
- •7.4.Задачи
- •Тема 8. Непрерывные коды
- •8.1. Сверточное кодирование
- •8.2. Представление сверточного кодера
- •8.2.1. Представление связи
- •8.2.1.1. Реакция кодера на импульсное возмущение
- •8.2.1.2. Полиномиальное представление
- •8.2.2. Представление состояния и диаграмма состояний
- •8.2.3. Древовидные диаграммы
- •8.2.4. Решетчатая диаграмма
- •8.3. Формулировка задачи сверточного декодирования
- •8.3.1. Алгоритм сверточного декодирования Витерби
- •8.3.2. Пример сверточного декодирования Витерби
- •8.3.2.1. Процедура сложения, сравнения и выбора
- •8.3.2.2. Вид процедуры сложения, сравнения и выбора на решетке
- •8.3.3. Память путей и синхронизация
- •8.4. Свойства сверточных кодов
- •8.4.1. Пространственные характеристики сверточных кодов
- •8.4.1.1. Возможности сверточного кода в коррекции ошибок
- •8.4.2. Систематические и несистематические сверточные коды
- •8.4.3. Распространение катастрофических ошибок в сверточных кодах
- •8.4.4. Границы рабочих характеристик сверточных кодов
- •8.4.5. Эффективность кодирования
- •8.4.6. Наиболее известные сверточные коды
- •8.5. Задачи
- •Тема 9. Некоторые специальные классы кодов. Составные коды
- •9.1. Коды для исправления пачек ошибок
- •9.2. Коды на основе последовательностей максимальной длины
- •9.3. Коды для асимметричных каналов
- •9.3.1. Коды с постоянным весом
- •9.3.2. Коды Бергера
- •9.4 Каскадные коды
- •9.4.1. Принципы построения каскадных кодов
- •9.4.2. Режимы использования каскадных кодов
- •9.4.3. Построение двоичных каскадных кодов на основе кодов Рида–Соломона и Боуза–Чоудхури–Хоквингема
- •Пример 9.2.
- •Пример 9.3.
- •9.5. Задачи
- •Тема 10. Цикловая синхронизация
- •Назначение и классификация способов цикловой синхронизации
- •10.2. Способ установки фазы приемного распределителя путем сдвига.
- •10.3. Способ мгновенной установки фазы
- •10.3.1. Маркерный способ цикловой синхронизации на основе синхронизирующих кодовых последовательностей
- •10.4 . Способ выделения сигнала фазового запуска по зачетному отрезку
- •Тема 11. Системные методы защиты от ошибок без обратной связи
- •11.1. Классификация и основные характеристики систем повышения достоверности
- •11.1.1. Теоретические основы системных методов защиты от ошибок
- •11.1.2. Классификация системных методов защиты от ошибок
- •11.1.3 .Основные параметры и характеристики систем повышения достоверности
- •11.2. Методы повышения достоверности в однонаправленных системах
- •11.2.1.Однонаправленные системы с многократным повторением сообщений
- •11.2.2.Однонаправленные системы с исправляющим ошибки кодом
- •11.2.3.Однонаправленные системы с исправлением стираний
- •11.3. Задачи
- •Тема 12. Системные методы защиты от ошибок с обратной связью
- •12.1. Системы повышения достоверности с решающей обратной связью с непрерывной последовательной передачей сообщений и блокировкой (рос-пПбл).Общие положения
- •12.2. Описание работы системы рос-пПбл
- •12.3. Режим переспроса
- •12.4. Расчет параметров системы рос-пПбл Относительная скорость передачи
- •Расчет вероятности ошибок на выходе системы
- •Расчет времени доведения сообщений
- •Расчет емкости накопителя-повторителя
- •12.5. Рекомендации по выбору оптимального кода Расчет оптимальных характеристик помехоустойчивого кода
- •Охарактеризуем поток ошибок, пропущенных в приемник сообщений средней вероятностью ошибки на бит, равной и показателем группирования ошибок.
- •12.6. Выбор порождающего многочлена
- •12.7. Задачи
- •Тема 1. Основные понятия и определения в области пдс…………………………………..…...2
- •Тема 2. Системные характеристики систем передачи дискретных сообщений………………..11
- •Тема 3. Основные характеристики уровня дискретного канала пдс……………………...……21
- •Тема 4. Устройство синхронизации по элементам (усп)……………………………………….50
- •Тема 5. Линейные (n,k)-коды…….…………………………………………………………………..54
- •Тема 6. Двоичные циклические (n,k) – коды…………………………………………………… 105
- •Тема 7. Коды Рида- Соломона (рс)…………………………………………..…………………..165
- •7.1. Определение и основные свойства………………….…………………….……………...165
- •7.1.3. Отображение рс-кодов над gf(2m) на двоичные коды……………………………….170
- •Тема 8. Непрерывные коды……………………………………………...……………………….185
- •Тема 9. Некоторые специальные классы кодов. Составные коды………………………………210
- •9.4.1. Принципы построения каскадных кодов……………………………………………………………215
- •9.4.2. Режимы использования каскадных кодов…………………………………………………………..218
- •9.4.3. Построение двоичных каскадных кодов на основе кодов Рида–Соломона и Боуза–Чоудхури–Хоквингема………………..………………………………………………..…………………………………219
- •Тема10. Цикловая синхронизация……………………………...…………………………………………222
- •Тема 11. Системные методы защиты от ошибок без обратной связи………………………………..…234
- •Тема 12. Системные методы защиты от ошибок с обратной связью…..…………………….…...244
11.1.3 .Основные параметры и характеристики систем повышения достоверности
Параметры систем повышения достоверности необходимы для оценки эффективности использования этих систем. Основные параметры систем повышения достоверности делятся на три группы:
-
параметры достоверности,
-
временные параметры,
-
параметры, характеризующие скорость передачи информации.
Параметры достоверности являются составной частью оценки целостности сообщения, передаваемого по системе связи. Они должны характеризовать степень соответствия потока сообщений, поступающих с выхода системы ПДС к получателю, сообщениям, поступившим на ее вход: описывать правильный и ошибочный приём, наличие стёртых комбинаций, наличие вставок и выпадений сообщений .
Дадим определения параметров, оценивающих эти события применительно к важнейшей составной части потока сообщений - кодовой комбинации:
Рпр- вероятность правильного приема комбинации, т.е. вероятность события , заключающегося в том, что с выхода системы ПДС к получателю выдана комбинация, полностью совпадающая с комбинацией, поступившей на вход системы ПДС от датчика сообщений.
Рош- вероятность ошибочного приема комбинации, т.е. вероятность события , заключающегося в том, что с выхода системы ПДС к получателю выдана комбинация, отличающаяся от комбинации, поступившей на вход системы ПДС от датчика сообщений.
Рст- вероятность стирания комбинации, т.е. выдачи получателю с выхода системы ПДС сигнала стирания вместо комбинации, поступившей на вход системы ПДС.
Рвып- вероятность выпадения комбинации, т.е. вероятность события , заключающегося в том, что комбинация, поступившая на вход системы ПДС от датчика сообщений, с выхода системы ПДС получателю не выдана.
Р вст- вероятность вставки комбинации, т.е.многократной выдачи комбинации получателю с выхода системы ПДС при ее однократном поступлении на вход системы от датчика сообщений или выдачи ему комбинации, не поступавшей от датчика в систему ПДС.
Аналогичным образом могут быть определены параметры достоверности применительно
последовательностям элементов или сообщений.
Временные параметры характеризуют временные соотношения между входными и выходными последовательностями комбинаций или сообщений. Они зависят от алгоритма функционирования УЗО, характеристик дискретного канала связи и других факторов. Важным временным параметром системы повышения достоверности, а также и всей системы ПДС является время доведения сообщения фиксированной длины - tдов. Время доведения - это время от момента начала ввода сообщения из датчика сообщений в систему ПДС до момента начала выдачи этого сообщения из системы ПДС получателю. Ясно, что в общем случае tдов –это случайная величина, определяемая следующими характеристиками:
- функцией распределения времени доведения Р(tдов<τ), т.е. вероятностью доведения сообщения заданной длины за время, меньшее некоторой величины τ ;
- вероятностью задержки сообщения в системе на время равное или большее τ: Р(tдов ≥ τ) = 1- Р(tдов< τ);
- значением функции распределения в некоторых ее точках;
- моментами случайной величины tдов.
Временные параметры играют роль основных в системах ПДС таких систем управления, в которых ценность информации снижается в зависимости от времени задержки.
Параметры, характеризующие скорость передачи информации включают уже известные из темы1 следующие характеристики скорости передачи дискретных сообщений:
-
скорость передачи единичных элементов Rе – величина, обратная единичному интервалу, измеряемому в секундах.
Единицей измерения этой скорости является с-1;
-
скорость передачи битов данных Rб – количество битов, переданных за единицу времени. Единицей измерения этой скорости является бит/с. Определяется по формуле:
Rб = Rе·log2m,
где m – число значащих позиций на длине единичного элемента;
-
относительная скорость передачи данных Rо – отношение числа битов данных, выданных получателю данных к общему числу переданных битов;
-
эффективная скорость передачи данных Rэ – отношение числа битов данных, выданных получателю данных к общему времени передачи:
Rэ=Rо·Rб
Важными параметрами систем повышения достоверности являются параметры, связанные с их реализацией. Это сложность реализации (аппаратная или программная), надежностные характеристики, массо-габаритные характеристики, стоимость.
Эффективность методов повышения достоверности, рассматриваемых в данной теме , будем оценивать по двум параметрам: относительной скорости передачи Rо и вероятности выдачи получателю кодовой комбинации с ошибками Рош.