Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ТА_7.docx
Скачиваний:
16
Добавлен:
19.07.2019
Размер:
30.81 Кб
Скачать

4

Артюх Р.Ю.

ИТ-07м

Лабораторная работа № 7

Тема: Изучение различных видов кодирования

Цель: Изучить алгоритмы, применяемые в различных видах кодирования.

Задание

1 Изучить теоретический материал по теме лабораторной работы .

2 Решить 2 задачи в соответствии с индивидуальным вариантом.

Выбор варианта: студент выбирает № варианта задачи, определив значение t, где t = [N/ 10] – остаток от деления нацело числа N (порядковый номер в списке преподавателя).

,

Задача № 1

Разработать самокорректирующийся код (код Хэмминга) в соответствии с вариантом для бинарных слов длины m и привести примеры декодирования искаженных элементарных кодов (для всех вариантов – источник помех может исказить не более одной позиции элементарного кода).

Разработать самокорректирующийся код (код Хэмминга) в соответствии с вариантом для бинарных слов длины m и привести примеры декодирования искаженных элементарных кодов (для всех вариантов – источник помех может исказить не более одной позиции элементарного кода).

Таблица вариантов к задаче 3

Вариант

m

1

10

Р Е Ш Е Н И Е

1 Определим длину l элементарных кодов

2k–1 l , а 2k l+1, где l = m + k (по условию задачи m = 10 )

Оба неравенства выполняются для k = 4 ( 8 ≤ 13, 16  14), т.е для 10 информационных членов понадобятся 4 контрольных члена в элементарных кодах, общая длина которых будет равна 14.

В множестве натуральных чисел {1,2,3,…, l }выделим следующие подмножества:

1, 3, 5, 7, 9 ….(содержатся все числа, у которых при переводе в двоичную запись в последнем разряде 1);

2, 3, 6, 7, 10 ….(содержатся все числа, у которых при переводе в двоичную запись в предпоследнем разряде 1);

. . . . . . . . . .

2k–1, 2k–1 +1, ….(содержатся все числа, у которых при переводе в двоичную запись в k–ом, считая справа, разряде 1).

Наименьшие члены этих подмножеств являются степенями 2: 1 = 20 ; 2 = 21;

4 = 22;…., причем 2k–1 l , а 2k+1 l+1.

Члены i набора 1 2 3l , у которых индекс i принадлежит множеству {1, 2, 4,… 2k–1}, называются контрольными членами, остальные – информационными. Таким образом, контрольных членов будет k, а информационных lk = m. Сформулируем правило построения набора l по набору 1 2 3…..m.

Сначала определяются информационные члены:

3 = 1

5 = 2

6 = 3

. . . . .

Таким образом, набор информационных членов, расположенных в естественном порядке, совпадает с набором 1 2 3…..m . Затем определяются контрольные члены,

1 = 3+ 5 + 7 + …(mod 2),

2 = 3+ 6 + 7 + …(mod 2), (3)

4= 3+ 6 + 7 + …(mod 2),

2 Контрольные члени элементарного кода будут вычисляться так:

Ряд 1 1 = 3+ 5 + 7 + 9 + 11 + 13 (mod 2),

Ряд 2 2 = 3+ 6 + 7 + 10 + 11 (mod 2

Ряд 3 4= 5+ 6 + 7 + 12 + 13 (mod 2),

Ряд 4 8= 9+ 10 + 11 + 12 + 13 (mod 2),

3 Кодирование исходного элементарного сообщения (длина 10 позиций т.е m = 10)

В таблице ниже происходит определение контрольных членов элементарного кода (контрольный член равен 1, если число единиц соответствующего ему ряда нечетно и 0 – если четно). Значения контрольных членов в таблице выделены курсивом.

b3 =1, b5 = 1, b6 = 0, b7=1, b9=0, b10 =0, b11=0, b12=1, b13= 1, b14=0;

Номера позиций

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

Код сообщения

1

1

1

0

1

0

1

1

0

0

1

1

1

0

Ряд 1

1

1

1

1

0

1

1

Ряд 2

1

1

0

1

0

1

0

Ряд 3

0

1

0

1

1

1

0

Ряд 4

1

0

0

1

1

1

0

4 Корректировки искаженного в одной позиции элементарного кода (пусть в процессе передачи по каналу связи элементарный код, представленный в строке 2 предыдущей таблицы искажен в позиции 5 вместо 1 получен 0 )

Номера позиций

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

Si

Код сообщения

1

1

1

0

0

0

1

1

0

0

1

1

1

0

Ряд 1

1

1

0

1

0

1

1

1= S1

Ряд 2

1

1

0

1

0

1

0

0= S2

Ряд 3

0

0

0

1

1

1

0

1= S3

Ряд 4

1

0

0

1

1

1

0

0= S4

В результате подсчета кода ошибки получен следующий результат:

S = S4 S3S2 S1 = 0101 (в бинарном представлении), что соответствует 5 (т.е. ошибка в позиции 5 и для корректировки нужно 0 (поз. 5) заменить на 1). Результат восстановления приведен ниже.

Номера позиций

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

Код полученного сообщения

1

1

1

0

0

0

1

1

0

0

1

1

1

0

Код сообщения после коррекции

1

1

1

0

1

0

1

1

0

0

1

1

1

0

Сообщение (удалены контрольные члены)

1

1

0

1

0

0

1

1

1

0