Общие сведения. Помехоустойчивое кодирование

Помехоустойчивое кодирование

Реальные системы передачи данных не совершенны. Применяя информационную технику, мы должны учитывать возможность возникновения ошибок при передаче и хранении информации. Это в первую очередь относится к

• хранению информации на носителях с высокой плотностью записи (магнитные носители, CD-ROM, DVD);
• передаче данных при ограниченной мощности сигнала (спутниковая и мобильная связь);
• передаче информации по сильно зашумленным каналам (мобильная связь, высокоскоростные проводные линии связи);
• каналам связи с повышенными требованиями к надежности информации (вычислительные сети, линии передачи со сжатием данных).

Во всех вышеперечисленных случаях используются коды, контролирующие ошибки.

Рассмотрим простейшую модель передачи данных с применением помехоустойчивого кодирования.

Пусть кодер источника последовательно выдает информационные слова фиксированной длины. Кодер канала заменяет каждое информационное слово u кодовым словом v. Передатчик генерирует сигналы, соответствующие кодовому слову v и посылает их в канал. Приемник производит обратное преобразование, в результате которого на декодер поступает двоичное принятое слово r. Декодер сравнивает принятое слово r со всеми возможными кодовыми словами используемого кода. Если слово r совпадает с одним из кодовых слов, то соответствующее информационное слово и выдается потребителю. Если r отличается от всех кодовых слов, то в канале произошла обнаруживаемая ошибка. Целью применения кодирования канала является достижение совпадения переданного информационного слова u и принятого информационного слова u′.

Из данного описания можно сделать 2 вывода:

• Если в процессе передачи по зашумленному каналу кодовое слово отобразится в другое кодовое слово, не совпадающее с переданным, то происходит необнаруживаемая ошибка. Назовем ее остаточной ошибкой декодирования.
• Требуется построить коды, обладающие некоторой математической структурой, которая позволяет эффективно распознать, а в некоторых случаях и исправлять ошибки, возникающие при передаче информации по каналу связи.

Дата добавления: 2015-05-09