8 Дәріс.Түйгенілген код. Түйгенілген кодты декодтау. Витерби декодтау алгоритмі.
Негізгі әдебиеттер:
Скляр Б. Цифровая связь. М., Санкт-П, Киев: Изд. дом «Вильямс», 2003.
Передача дискретных сообщений: Учебник для ВУЗов / В. П. Шувалов, Н. В. Захарченко, В. О. Шварцман и др.; Под ред. В. П. Шувалова. – М.: Радио и связь, 1990 - 464 с.
Қосымша әдебиеттер:
Макаров А.А., Прибылов В.П. Помехоустойчивое кодирование: Монография/СибГУТИ - Новосибирск, 2005
Питерсон У., Уэлдон Э. Коды, исправляющие ошибки. - М.: Мир, 1976.
Мирманов А.Б. Курс лекций по дисциплине «Технология цифровой связи» - Астана: КазАТУ, 2009. (электронный)
Кілттік сөздер: Түйгенілген код, жылжу регистрі, модуль 2 бойынша суматор, коммутатор, код жылдамдығы, код жады ,код салмағы, соңғы автоматтар, түзеуші ұабілеті, метрика, сәуле(просвет), Витерби декодтау, жүйелік кодтар, жұмсақ және қатты сұлбалар.
Қарастырылатын сұрақтар:
1. Түйгенілген кодты анықтау
2. Түйгенілген кодтың сипаттамалары
3. кодер күйлерінің диаграммасы
4. Түйгенілген кодтың түзетуші қабілетін бағалау
5. байланыс жүйелерінде қолданатын түйгенілген кодтар
6. Витерби декодтау алгоритмі.
7. жүйелік және жүйелік емес түйгенілген кодтар
8. жұмсақ және қатты шешім қабылдау сұлбалары
Дәріске тезистер
Түйгенілген кодтар
Түйгенілген кодтар(ТК) үзіліссіз кодтарға жатады. Блоктық кодтар сияқты кодтық комбинацияларға бөлінбейді. Бұл жағдайда шықпалы элементтер алдынғы ақпараттық элементтерге тәуелді.
Түйгенілген код үш бүтін санмен сипатталады(n, k,K).
Код жылдамдығы блоктықта сияқты маңызды, бірақ n блок ұзындығын анықтамайды. Кодерға келетін k элементтер шығыста n элементтерді тудырады. K –кодтық шектеудің ұзындығы, кодтайтын жылжу регистрінде разрядтар(жад ячейкасы) санымен анықталады. Кодтық шектеу қуатты және код күрделілігін анықтайды.
ТКның шықпалы элементтері ағымдағы кірмелі элементтерге, алдыңғы (K-1) тәуелді, яғни ТКда жад бар.
ТКның негізгі элементтері: жылжу регистрі, модуль 2 бойынша суматор, коммутатор.
Жылжу регистрі(англ. Shift register) – 0 және 1 екілік символдарды сақтайтын динамикалық сақтау құрылғысы. Кодтың жады жылжу регистріндегі тригерлік ячейкалардың m санын анықтайды. Жылжу регистрінің кірісіне жаңа ақпараттық символ келгенде, оң шеткі разрядта сақталатын символ регистрден шығарылады және түсіріледі(сбрасывается). Қалған символдар оңға бір разрядқа жылжиды, солай шеткі сол разряд босатылады, оған жаңа ақпараттық символ келеді.
Модуль 2 бойынша суматор оған келетін 1және 0 символдарын қосады. Қосу ережесі:
Екілік символдардың қосындысы 0ге тең егер кіріске келетін бірліктер саны жұп болса.
Екілік символдардың қосындысы 1ге тең егер кіріске келетін бірліктер саны тақ болса.
Коммутатор кіріске келетін символдарды тізбекті оқиды, шығыста байланыс каналына баратын кодтық сиволдардың кезекгін құрады. Түйгенілген код блоктық код сияқты жүйелік, жүйелік емес деп класификацияланады.
8.1Сур. Қарапайым түйгенілген код (2.1.3)
Түйгенілген кодтардың сипаттамалары
Әр разрядтың бірлік бар ячейкалардың коэффициенттерін қосып(модуль екі бойынша) ағымдағы, алдыңғы элемент үшін шықпалы вектордың мәні табамыз.
Коэффициенттердің, полиномдардың матрицалары өзара транпонирленген. Осы жағдайда кірмелі векторды транпонирленген матрицаға көбейтіп шықпалы векторды табамыз.
Түйгенілген кодтауда ақпараттық тізбектеуді шықпалыға, кодтыққа түрлендіру үзіліссіз болады.
Бір такта кодер кірісіне келетін ақпараттық символдар саны - k.
Кодер шығысындағы символдар саны- n, ол такт ағымында кіріске келетін символдар санына- k сәйкес келеді.
Код жылдамдығы R=k/n қатынаспен анықталады, кодтағанда енгізілетін артушылықты(избыточность) сипаттайды. = 1 – R кодтың артушылығы.
Кодтың жады(кодтық шектеудің кірмелі ұзындығы немесе кодтық сөздің ақпараттық ұзындығы), тудырушы матрицаның құрамындағы тудырушы көпмүшенің ең жоғары дәрежесімен анықталады.
Екілік кодтық кезегінің Салмағы w осы кезекке немесе кодтық сөзге кіретін «бірліктер» санымен анықталады.
Кодер күйлерінің диаграммасы
Түйгенілген кодер соңғы автоматтар деген құрылғылар класына жатады. соңғы автоматтар (сигналдар сақтайтын) жады бар жүйелер. Жүйенің күйлер саны шектеулі. Жүйе өткен оқиғаларды және жүйенің мүмкін болатын күйлерін көрсетеді.
