Проектируемая система передачи информации предназначена для передачи команд управления, и, следовательно, должна обеспечивать повышенную помехозащищенность. Одним из наиболее эффективных методов повышения помехозащищенности является использование корректирующего кодирования. Сущность такого кодирования заключается в построении кодовой комбинации с использованием некоторых заданных заранее признаков. Проверка этих признаков на приемной стороне канала связи позволяет обнаруживать или исправлять ошибки.
Для определения необходимости применения корректирующего кода в проектируемой системе рассчитаем вероятность ошибочного приема комбинации.
Вероятность ошибочного приема одного символа определяем из исходных данных на дипломное проектирование: .
Общее количество комбинаций, формируемых двоичным кодом, определяется формулой:
,
где k - количество информационных символов комбинации. Таким образом, можно рассчитать количество символов комбинации:
, , .
Вероятность ошибочного приема 7-элементной комбинации рассчитаем по формуле:
.
Согласно исходным данным на проектирование вероятность ошибочного приема комбинации не должна превышать величины 0,005. Таким образом, необходимо использовать какие-либо методы повышения достоверности передачи.
Одним из наиболее эффективных методов повышения достоверности является использование корректирующих кодов. Рассмотрим эти коды подробнее.
Коды, позволяющие только обнаружить факт наличия ошибки в принятой комбинации, называются обнаруживающими. Очевидно, что при обнаружении ошибки кодовая комбинация должна быть передана заново. Для этого должен быть организован дополнительный канал обратной связи, что существенно увеличивает аппаратурные затраты и снижает скорость передачи информации.
Вследствие этого предпочтительнее использовать исправляющие корректирующие коды, то есть коды, способные не только обнаружить ошибку, но и исправить ее. Процедура исправления сводится к определению ошибочно принятого символа кодовой комбинации, и, так как код двоичный, замене этого символа на противоположный.
Широкое распространение на практике получили такие исправляющие коды, как коды Хэмминга и циклические коды. Рассмотрим эти коды подробнее.
Принцип построения кодов Хэмминга и их характеристики рассмотрим на примере одной из разновидностей: кода, исправляющего одиночные ошибки.
Комбинация кода содержит k информационных символов и q проверочных. Проверочная группа формируется таким образом, чтобы при проверке принятой комбинации на достоверность (в процессе декодирования) можно было бы указать номер разряда, в котором произошла ошибка. Это достигается с помощью многократных проверок принятой комбинации на четность, количество которых равно количеству проверочных символов q. Каждой проверкой (суммированием по модулю два) охватывается часть информационных символов и один из проверочных символов. В результате каждой проверки получают двоичный контрольный символ. Если результат проверки четное число, то контрольному символу присваивается значение 0, если нечетное число - 1. По окончании всех проверок получается q-разрядное двоичное контрольное число (синдром проверки), которое указывает номер ошибочного символа в принятой комбинации. Для исправления ошибки значение этого символа изменяют на обратное.
Установим, в каких разрядах кодовой комбинации должны располагаться проверочные символы и какие именно информационные разряды должны охватываться каждой из проверок.
В результате первой проверки получается цифра младшего разряда контрольного числа. Если она равна 1, то это означает, что один из символов проверочной группы искажен, а сама единица является младшим разрядом номера искаженного символа.
В таблице 2 помещены номера искаженных символов, представленные в двоичной форме.
Таблица 2
Номер искаженного символа |
Разряды двоичного контрольного числа | |||
4 |
3 |
2 |
1 | |
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 … |
0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 … |
0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 … |
0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 … |
0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 … |
Самое читаемое:
Многоканальные системы передачи
ним относятся: возможность передачи всех видов аналоговых
и дискретных сигналов; простое объединение, разделение и транзит передаваемых
сигналов; возможность взаимодействия ЦСП с аналоговыми системами, высокая
помехоустойчивость; малая зависимость качества передачи от длины линии связи;
стабильность параметров каналов ЦСП; высокие техни ...