8. Канальное кодирование. Сверточные коды. Алгоритм Витерби. Канальное кодирование.
Канальное кодирование связано с методами, используемыми для улучшения цифровых сигналов, которые в результате становятся менее уязвимыми к таким факторам ухудшения качества, как шум, замирание и подавление сигнала. Кодирование сигнала включает использование новых сигналов, привносящих улучшенное качество детектирования по сравнению с исходным сигналом. Структурированные последовательности включают применение дополнительных битов для определения наличия ошибки, вызванной шумом в канале.
Канальное кодирование имеет целью так преобразовать с введением избыточности кодоые комбинации, выдаваемые кодером источника, чтобы возникающие в линии связи ошибки обнаруживались в приемнике и могли бы быть исправлены.
Сверточные коды
Сверточные коды (СК) относятся к непрерывным кодам. Сверточные коды это коды, исправляющие ошибки, которые используют непрерывную, или последовательную, обработку информации короткими фрагментами (блоками). Сверточный кодер обладает памятью в том смысле, что символы на его выходе зависят не только от (очередного фрагмента) информационных символов на входе, но и предыдущих символов на его входе. Другими словами, кодер представляет собой последовательную машину или автомат с конечным числом состояний. Состояние кодера определяется содержимым его памяти.
Алгоритм Витерби.
Задача декодирования сверточного кода заключается в выборе пути вдоль решетки наиболее похожего на принятую последовательность. Складывая расстояния Хемминга ветвей, составляющих путь, получим метрику соответствующего пути. Данная метрика будет характеризовать степень подобия каждого пути принятой последовательности. Чем меньше метрика, тем более похожи путь и принятая последовательность. В нашем случае (2.1.3) каждому информационному элементу соответствует кодовое слово из n=2 элементов. Каждый путь вдоль решетки складывается из ветвей соединяющих узлы. Каждой ветви решетки соответствует кодовое слово из двух бит. Каждую ветвь на каждом периоде можно пометить расстоянием Хемминга между полученным кодовым словом и кодовым словом, соответствующим ветви. Т.о. результатом декодирования будет информационная последовательность, соответствующая пути с минимальной метрикой.
9. Характеристики системы с обратной связью и их особенности. Структурная схема система с информационной обратной связью /иос/, характеристики и алгоритм работы.
При адаптивном кодировании в соответствии с состоянием канала меняется структура кода — соотношение между числом информационных и проверочных элементов, длина блока и т. п. Вариантом простейшего адаптивного кодирования является повторение кодовой комбинации при обнаружении в ней ошибки. Системы, в которых повторение кодовых комбинаций происходит при обнаружении в них ошибок, относятся к системам с обратной связью (ОС). Эти систе¬мы чаще всего применяются на практике.
В зависимости от назначения ОС различают системы:
С решающей обратной связью (РОС)
С информационной обратной связью (ИОС)
С комбинированной обратной связью (КОС)
В системах с ИОС (рис. 1.2,6) по обратному каналу передаются сведения о поступающих на приемник кодовых комбинациях (или элементах комбинации) до их окончательной обработки и принятия заключительных решений. При разговоре по телефону часто используют ретрансляционную ИОС, когда в условиях сильных помех просят собеседника повторить переданное сообщение, чтобы убедиться, что он его воспринял правильно. При правильном повторении передающий дает подтверждение, а при неправильном — повторяет сообщение еще раз. Частным случаем ИОС является полная ретрансляция поступающих на приемную сторону кодовых комбинаций или их элементов.