104

Министерство инфраструктуры Украины

Государственная служба связи

–––––––––––––––––––

Одесская национальная академия связи

им. А.С. Попова

Кафедра теории электрической связи им. А. Г. Зюко

В.Л. Банкет, П.В. Иващенко, Н.А. Ищенко

Помехоустойчивое кодирование в телекоммуникационных системах

Модуль 4

Учебное пособие по изучению дисциплины

«ТЕОРИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СВЯЗИ»

для студентов, обучающихся по направлению 6.050903 – Телекоммуникации

Одесса 2011

УДК 621.391 План УМИ 2011 г.

ББК 318

Рецензент проф. Дырда В.Е.

Банкет В. Л. Помехоустойчивое кодирование в телекоммуникационных системах: учеб. пособ. по изучению модуля 4 дисциплины ТЭС / В.Л. Банкет, П.В. Иващенко, Н.А. Ищенко. – Одесса: ОНАС им. А. С. Попова, 2011. – 104 с.

Учебное пособие содержит материалы модуля 4 курса «Теория электрической связи». В пособии изложены теоретические основы методов помехоустойчивого кодирования, предназначенных для использования в современных телекоммуникационных системах. Разделы пособия сопровождаются ссылками на рекомендуемые разделы литературы, а также контрольными вопросами, задачами и указаниями для самостоятельной работы студентов.

Учебное пособие предназначено для студентов, обучающихся по направлению 6.050903 – Телекоммуникации.

Утверждено методическим советом академии связи. Протокол № 8 от 11.02.2011 г.

Одобрено на заседании кафедры теории электрической связи им. А.Г. Зюко и рекомендовано к печати. Протокол № 9 от 25.04. 2010 г.

Содержание

ВВЕДЕНИЕ 5

1. НАЗНАЧЕНИЕ, СТРУКТУРА И КЛАССИФИКАЦИЯ КОРРЕКТИРУЮЩИХ КОДОВ 6

1.1 Корректирующие коды в телекоммуникационных системах 6

1.2. классификация корректирующих кодов 7

2. ПАРАМЕТРЫ БЛОКОВЫХ КОРРЕКТИРУЮЩИХ КОДОВ 9

3. СПОСОБНОСТЬ БЛОКОВЫХ КОДОВ ОБНАРУЖИВАТЬ И ИСПРАВЛЯТЬ ОШИБКИ 13

4. АЛГЕБРАИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ БЛОКОВЫХ КОДОВ 17

5. КОДИРОВАНИЕ И ДЕКОДИРОВАНИЕ БЛОКОВЫХ КОДОВ 22

5.1. Кодирование и декодирование блоковых кодов 22

5.2. синдромное декодирование блоковых кодов 25

5.3. Мажоритарное декодирование блоковых кодов 27

6. ГРАНИЦЫ ПАРАМЕТРОВ БЛОКОВЫХ КОДОВ 30

6.1 Верхняя граница Хемминга 30

6.2. Нижняя граница Варшамова-Гилберта 31

6.3 Сложность реализации алгоритмов кодирования и декодирования 31

7. ВАЖНЫЕ КЛАССЫ БЛОКОВЫХ КОРРЕКТИРУЮЩИХ КОДОВ 32

7.1. Коды Хемминга 33

7.2. Циклические коды 34

8. ПОМЕХОУСТОЙЧИВОСТЬ ДЕКОДИРОВАНИЯ БЛОКОВЫХ КОДОВ 41

8.1. Помехоустойчивость декодирования блоковых кодов 41

8.2. Энергетический выигрыш кодирования 43

9. СТРУКТУРА И ХАРАКТЕРИСТИКИ СВЕРТОЧНЫХ КОДОВ 47

9.1 .Методы описания сверточных кодов 47

9.2. Основные параметры и классификация СК 50

10. АЛГОРИТМЫ ДЕКОДИРОВАНИЯ СВЕРТОЧНЫХ КОДОВ 54

10.1. Классификация алгоритмов декодирования 54

10.2. Алгоритм Витерби для декодирования сверточных кодов 56

11. ПОМЕХОУСТОЙЧИВОСТЬ ДЕКОДИРОВАНИЯ СВЕРТОЧНЫХ КОДОВ 62

12. КРИТЕРИИ ЭФФЕКТИВНОСТИ И ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЦИФРОВЫХ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ 66

12.1. Теория эффективности А.Г. Зюко. информационная, энергетическая и частотная эффективности телекоммуникационных систем 66

12.2. Предельная эффективность телекоммуникационных систем и граница К. Шеннона 68

12.3. Перспективные пути дальнейшего повышения эффективности телекоммуникационных систем 69

13. ПЕРСПЕКТИВНЫЕ МЕТОДЫ КОДИРОВАНИЯ В ЦИФРОВЫХ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМАХ 73

13.1. Сигнально-кодовые конструкции 73

13.2. Перспективные методы корректирующего кодирования 76

13.3. Пространственно-временное кодирование 81

13.4. Применение корректирующих кодов в телекоммуникационных системах 86

ПРИЛОЖЕНИЯ 89

А. Характеристики корректирующих кодов 89

Б. Методические указания и задание на выполнение курсовой работы 92

В. Перечень знаний и умений, которые должен приобрести студент в процессе изучения материалов модуля 4 98

Г. Примечательные вехи в развитии теории электрической связи 99

Д. Видные ученые, внесшие важный вклад в становление и развитие теории связи 101

ЛИТЕРАТУРА 103