10. Первичные стандартные коды: Код Морзе, Число-импульсные, Международный телеграфный, ascii.Описание и характеристика.

Код Мо́рзе, «Морзя́нка» (А́збукой Мо́рзе код начал называться только с первой мировой войны) — способ знакового кодирования (представление букв алфавита, цифр, знаков препинания и других символов последовательностью сигналов, например, длинных и коротких: «тире» и «точек»^[1]). За единицу времени принимается длительность одной точки. Длительность тире равна трём точкам. Пауза между элементами одного знака — одна точка, между знаками в слове — 3 точки, между словами — 7 точек. Назван в честь Сэмюэля Морзе.

Буквенные коды (собственно «азбука») были добавлены коллегой Морзе, Альфредом Вейлем — факт, который Морзе впоследствии всячески отрицал (а заодно приписывал себе изобретение телеграфа как такового). Вейлем же, возможно, была придумана и цифровая часть кода.. А в 1848 году код Вейля/Морзе был усовершенствован немцем Фридрихом Герке (англ.). Код, усовершенствованный Герке, используется до настоящего времени.

Достоинства

• высокая помехозащищенность при приеме на слух в условиях сильных радиопомех;

• возможность кодирования вручную;

• запись и воспроизведение сигналов простейшими устройствами.

Недостатки

• неэкономичность, на передачу одного знака кода требуется в среднем 9,5 элементарных посылок;

• малая пригодность для буквопечатающего приема;

• низкая скорость телеграфирования.

Число-импульсный код. Иногда его называют единичным или унитарным кодом. Кодовые комбинации отличаются друг от друга числом единиц.

00000 - пример пятиразрядного кода. Очевидно N = n

10000

11000

11100

11110

11111

ASCII (англ. American Standard Code for Information Interchange) — американская стандартная кодировочная таблица для печатных символов и некоторых специальных кодов. В американском варианте английского языка произносится [э́ски], тогда как в Великобритании чаще произносится [а́ски]; по-русски произносится также [а́ски] или [аски́].

ASCII представляет собой кодировку для представления десятичных цифр, латинского и национального алфавитов, знаков препинания и управляющих символов. Изначально разработанная как 7-битная, с широким распространением 8-битного байта ASCII стала восприниматься как половина 8-битной. В компьютерах обычно используют расширения ASCII с задействованным 8-м битом и второй половиной кодовой таблицы (например КОИ-8).

11.Коды обнаруживающие ошиби: код с проверкой на четность нечетность, код с простым повторением,инверсный код, кореляционный код.

Код с проверкой на четность. Такой код образуется путем добавления к передаваемой комбинации, состоящей из к информационных символов неизбыточного кода, одного контрольного символа (0 или 1), так чтобы общее число единиц в передаваемой комбинации было четным. Таким образом, общее число символов n в передаваемой комбинации:

n=k+1 В первом столбце приведены примеры

k	m	n = k+m
11011 10101 00010 11011 11111	0 1 1 0 1	11011 0 11011 1 00010 1 11101 0 11111 1

передачи отдельных комбинаций пятиразрядного двоичного кода на все сочетания (k - символы).

Во втором столбце к этим комбинациям приписывается контрольный символ 1, если сумма единиц в кодовой комбинации нечетная, или 0, если сумма единиц четная. В нашем примере длина исходной кодовой комбинации k=5 позволяет при таком числе разрядов передать N=2⁵=32 кодовые комбинации. И хотя приписывание контрольного символа и увеличивает разрядность кода до n=6, число передаваемых комбинаций остается прежним. Поэтому общее число комбинаций.

N=2^n-1

Таким образом, этот код обладает избыточностью, т.к. в нашем примере вместо N=2⁶=64 комбинаций может быть послано только N=2^6-1=32 комбинаций.

В кодировании избыточности определяется отношением контрольных символов m к информационным k в одном слове:

(3-8)

Для пятиразрядного кода с проверкой на четность И=1/5. Очевидно, что чем длиннее кодовая комбинация, тем меньше избыточность и больше экономичность кода. Добавление контрольного символа увеличивает кодовое расстояние в передаваемых комбинациях от d=1 до d_min=2.

На приемной стороне производится так называемая проверка на четность. В принятых комбинациях подсчитывается количество единиц: если оно четное, считается, что искажений не было. Тогда последний контрольный символ отбрасывается и записывается первоначальная комбинация. Очевидно, что четное число искажений такой код обнаружить не может, т.к. число единиц при этом снова будет четным.

В то же время этот код может обнаружить не только одиночные, но и тройные и пятерные ошибки и т.д. ошибки, т.е. любое возможное нечетное число ошибок, т.к. сумма единиц в принятой кодовой комбинации становится нечетной. Однако если велика вероятность появления многократных ошибок, такой код использовать нецелесообразно, т.к. несмотря на то, что можно обнаружить все слова с нечетным количеством ошибок, число кодовых комбинаций с четным числом ошибок окажется велико, и передача будет сопровождаться большими искажениями.

По изложенному принципу строится код с проверкой на нечетность.

Инверсный код. В таком коде для увеличения помехоустойчивости к исходной n-разрядной комбинации по определенному правилу добавляется еще n - разрядов. В линию посылается удвоенное число символов. Правило образования кода следующее: если в исходной комбинации четное число единиц, то добавляемая комбинация повторяет исходную, если нечетное, то в добавляемых разрядах все 0 превращаются в 1, а 1 в 0 (т.е. комбинация инвертируется по отношению к исходной). Пример:

k	m	Инверсный код n = k+m
110001 111101 111111 111100	1110001 1111101 0000000 0000011	11100011110001 11111011111101 11111110000000 11111000000011

Прием инверсного кода осуществляется в два этапа. На первом этапе суммируются единицы в первой основной группе символов k’ .

Если принятое число информационных k’ символов число четное, то контрольные символы m инвертируются. После этого на втором этапе контрольные символы m сравниваются с символами k’, и при наличии хотя бы одного несовпадения вся переданная комбинация n = k+m элементов бракуется. Это поэлементное сравнение эквивалентно сложению по модулю 2. При отсутствии ошибок в обеих группах символов их сумма будет равна нулю:

1) 1110001 2) 1100001 3) 1110001

1110001 0001110 1111001

0000000 1101111 0001000

нет ошибок есть ошибки есть ошибки

1. - нет ошибок, сумма равна нулю.

2. - ошибка в пятом разряде, код был проинвертирован, сумма теперь ≠0.

3. - Ошибка в четвертом разряде проинвертированного кода, сумма ≠0.

Обнаруживающие возможности инверсного кода достаточно велики. Этому, в частности способствует метод построения кода. Добавление m символов приводит к увеличению минимального кодового расстояния.

Код с удвоением элементов (корреляционный код). Помехоустойчивость кода может быть повышена путем установления определенных зависимостей между элементами кодовых комбинаций. Примером такого кода является корреляционный код, который строится следующим образом.

Каждый элемент двоичного кода на все сочетания передается двумя символами, причем 1 преобразуется в 10, а 0 в 01. Вместо комбинации 1010011 передается 10 01 10 01 01 10 10.

Таким образом, корреляционный код содержит вдвое больше элементов, чем исходный (И = 1). На примере ошибка обнаруживается в том случае, если в парных элементах будут содержаться одинаковые символы, т.е. 11 или 00 (вместо 10 и 01). При правильном приеме вторые (четные) элементы отбрасываются, и остается первоначальная комбинация.

Код обладает высокой помехоустойчивостью, т.к. ошибка не обнаруживается, лишь когда два рядом стоящих различных символа, соответствующих одному элементу исходной кодовой комбинации, будут искажены так, что 1 перейдет в 0, а 0 в 1.