- •Федеральное агенство по образованию
- •Помехоустойчивые коды в радиотехнике и связи
- •Введение
- •Глава 1. Помехоустойчивые коды
- •1.2. Коды, обнаруживающие ошибки
- •1.2.1. Двоичный безызбыточный код
- •1.2.2. Код с защитой по паритету (четности, нечетности)
- •1.2.3. Код с простым повторением
- •1.2.4. Код с повторением и инверсией
- •1.2.5. Код на одно сочетание
- •1.3. Коды, исправляющие ошибки
- •1.3.1. Общие правила построения блочных кодов
- •1.3.2. Правила построения кода Хэмминга
- •1.3.3. Правила построения кода Рида-Маллера
- •1.3.4. Основные понятия о свойствах многочленов и полях Галуа
- •1.3.5. Правила построения примитивных кодов бчх
- •1.3.6. Правила построения кода Голея
- •1.3.7. Правила построения кода Рида-Соломона
- •1.3.8. Правила построения кода Вайнера-Эша
- •1.3.9. Правила построение кода Ивадаре
- •1.4. Кодирование и декодирование кодов
- •1.4.1. Методы кодирования и декодирования циклических кодов
- •1.4.2. Методы кодирования и декодирования линейных кодов
- •1.4.3. Методы кодирования и декодирования свёрточных кодов
- •1.5. Описание инструментальной системы для построения помехоустойчивых кодов
- •1.5.1. Установка инструментальной среды на пэвм
- •1.5.2. Интерфейс инструментальной среды
- •1.6. Методика построения кодов в инструментальной среде «Помехоустойчивые коды»
- •1.6.1. Код Хэмминга
- •1.6.2. Код Рида-Маллера
- •1.6.3. Код бчх
- •1.6.4. Код Голея
- •1.6.5. Код Рида-Соломона
- •1.6.6. Код Вайнера-Эша
- •1.6.7. Код Ивадаре
- •1.7. Вычисление характеристик кодов
- •1.7.1. Вычисление энергетической эффективности кода
- •1.7.2. Вычисление корреляционных функций кода
- •1.8. Построение кодирующих и декодирующих схем
- •1.9. Задание к лабораторной работе «Построение и расчет параметров помехоустойчивых кодов»
- •1.10. Контрольные вопросы к главе 1
- •Глава 2. Коды для линий связи
- •2.1. Особенности линейных кодов
- •2.2. Параметры и характеристики линейных кодов
- •Правила построения линейных
- •Биполярный код с замещением трех нулей (в3zs)
- •2.3.6. Парноизбирательный троичный код (пит, pst)
- •2.3.7. Код с инверсией токовых посылок (cmi)
- •2.3.12. Код dmi
- •2.3.13. Код h
- •2.3.14. Код isdn
- •2.3.15. Квазитроичный разностный код (prkk)
- •2.4. Правила построения линейных алфавитных кодов
- •2.4.1. Код 4b3t
- •2.4.2. Код fomot
- •2.4.3. Код ms43
- •2.5. Правила построения многоуровневых кодов (мур)
- •2.6. Описание программы Code
- •2.7. Задание к лабораторной работе «Построение и расчет параметров кодов для линий связи»
- •2.8. Контрольные вопросы к главе 2
- •Глава 3. Псевдослучайные последовательности
- •3.1. М-последовательности
- •3.2. Задание к лабораторной работе «Построение и расчет характеристик псевдослучайных сигналов»
- •3.3. Контрольные вопросы к главе 3
- •Библиографический список
- •Помехоустойчивые коды в радиотехнике и связи
- •Помехоустойчивые коды в радиотехнике и связи
2.2. Параметры и характеристики линейных кодов
В общем случае сигнал, передаваемый по цифровому линейному тракту (ЦЛТ), можно представить в следующем виде:
,
где n- порядковый номер символа;
- k-е значение символа;
- функция, описывающая форму импульсов.
Например, для двоичного кода принимает два значения -; для троичного сигнала -.
В общем случае свойства сигнала в линии характеризуются коэффициентами и спектром . Энергетический спектр определяется структурой импульсной последовательности и выбором импульсов нужной формы.
Для составления кодовых последовательностей используются девять элементов видеоимпульсных сигналов (рис.2.1).
Различают алфавитные и неалфавитные коды.
Рис.2.1. Элементы видеоимпульсного сигнала
В алфавитных кодах, в отличие от неалфавитных, свойства исходной двоичной последовательности изменяются путем деления ее на группы с постоянным числом тактовых интервалов и последующего преобразования этих групп по определенному алфавиту в группы символов кода с другим основанием счисления (больше двух) и, как правило, с новым числом тактовых интервалов. В названии алфавитных кодов типа приняты следующие обозначения:- это число символов в кодируемой двоичной группе;(Binary) указывает, что в исходной последовательности используется двоичное основание счисления; - это число символов в группе кода; - буква, отражающая кодовое основание счисления, например:- троичное (Ternary), - четверичное (Quaternaru), - пятеричное (Quinary), - шестеричное (Sexternary), - семеричное (Heptanary) и т.д.
Неалфавитные коды характеризуются следующими параметрами.
Потенциальной помехоустойчивостью, которая характеризуется эквивалентной мощностью:
.
и - элементы сигнала, которые используются при передаче "0" и "1" исходной информации.
Коэффициент, характеризующий изменение тактовой частоты:
,
где - коэффициент, характеризующий изменение элемента;
- коэффициент, характеризующий изменение элемента ;
- количество переданных элементов.
Коэффициент, характеризующий устойчивость признаков тактовой частоты:
.
Для алфавитных кодов дополнительно определяют следующие параметры.
Число групп двоичных символов: .
Число групп символов кода: .
Коэффициент изменения тактовой частоты: .
Избыточность кода: .
Пример. Рассчитаем параметры кода с инверсией токовых посылок.
Двоичная единица заменяется поочередно элементамии, а двоичный нуль -(рис.2.2).
Рис.2.2. Пример построения кода с инверсией токовых посылок
1. Эквивалентная мощность:
.
Эквивалентная мощность кодовой последовательности вычисляется путем усреднения мощности, рассчитанной для всех возможных вариантов построения кода.
2. Коэффициент, характеризующий изменение тактовой частоты:
,
т.е. сигнал за времяизменяется в течение полного периода, а сигнал- в течение полпериода.
3. Коэффициент, характеризующий реальное значение тактовой частоты:
,
где - количество элементов в кодовой последовательности;
- количество элементов в кодовой последовательности ;
- общее количество элементов в кодовой последовательности.
4. Коэффициент устойчивости признаков тактовой частоты.
.