1.2. Классификация корректирующих кодов

В теории и технике помехоустойчивого кодирования известно множество корректирующих кодов, которые могут быть классифицированы по различным признакам. Классификация кодов приведена на рис. 1.2.

По способу формирования КК подразделяются на блоковые и непрерывные. Формирование блоковых кодов предусматривает разбиение передаваемых цифровых последовательностей на отдельные блоки, которые подаются на вход кодера. Каждому такому блоку на выходе кодера соответствует блок кодовых символов, работа кодера определяется правилом, или алгоритмом кодирования. формирование непрерывных кодов осуществляется непрерывно во времени, без разделения на блоки, что и определяет наименование этого класса кодов. Блоковые коды исторически были предложены и изучены ранее, на заре развития теории кодирования.

В классе непрерывных кодов следует отметить сверточные коды, которые по характеристикам превосходят блоковые коды, и, по этой причине, находят широкое применение в телекоммуникационных системах. Многие коды носят имена ученых, которые их предложили и исследовали. Таким примером является непрерывный код Финка-Хагельбаргера, предложенный советским ученым Л.М. Финком и немецким специалистом Р. Хагельбаргером. Длительное время этот код служил в литературе показательным примером непрерывного кода с простым алгоритмом кодирования/декодирования, но после открытия сверточных кодов уступил им место.

Для описания процедур кодирования/декодирования как блоковых, так и сверточных кодов используют адекватный математический аппарат. Для описания линейных кодов используется хорошо разработанный аппарат линейной алгебры. Формирование нелинейных кодов производится с применением нелинейных процедур. Такой подход позволяет в некоторых случаях получить нелинейные коды с рядом специальных свойств. В теории и технике кодирования важной является проблема сложности реализации процедур кодирования/декодирования и, в особенности, процедур декодирования. Поэтому некоторые классы кодов (коды Хемминга, циклические коды Боуза-Чоудхури-Хоквингема, Рида-Соломона, Файра и др.) были разработаны совместно с алгоритмами декодирования, связанными со структурными свойствами этих кодов. И, наоборот, разработка новых алгоритмов декодирования сверточных кодов (алгоритм А. Витерби, последовательное декодирование, пороговое декодирование) инициировала поиски соответствующих сверточных кодов. Отличительные преимущества корректирующих кодов (как блоковых, так и сверточных) побуждали поиски новых подходов к реализации путей повышения помехоустойчивости и эффективности телекоммуникационных систем. На рис. 1.2 отмечены, соответственно, новые методы кодирования: сигнально-кодовые конструкции, турбокоды, пространственно-временные коды и т.п.

Контрольные вопросы

1.1. Каково назначение корректирующего кодирования при передаче дискретной информации?

1.2. Из каких элементов состоит кодек корректирующего кода?

1.3. В чем заключается отличие процедур кодирования блоковым и непрерывным кодами?