Методы блочного кодирования. Перемежение, скремблирование

Методы передачи цифровой информации.

Информация с латинского языка обозначает «разъяснение, изложение». Различают динамически возникающую информацию в повседневной деятельности людей, и накопленный объем знаний. Лавинообразное нарастание информации во второй половине 20 века получило название информационного взрыва. Тогда же появилась острая необходимость в научном подходе к понятию информации.

Возникла теория информации – математическая дисциплина, исследующая процессы хранения, преобразования и передачи информации. Она является одной из составных частей кибернетики – науки об управлении, которая изучает машины и живые организмы с точки зрения их способности воспринимать, сохранять и передавать определенную информацию. Развитие информации привело к созданию информатики – научной дисциплины, изучающей структуру и общие свойства научной информации. Вопросы, связанные с ее хранением, использованием в различных сферах деятельности.

Основы заложены Р.К.Харти, Шеннон, Колмогоров, Котельников, Хинчин, и прочие и прочие.

Теория передачи информации базируется на бинарном представлении с использованием двоичных знаков 0 и 1, вводятся понятие информационной энтропии, сжатия данных, передачи информации в каналах связи с помехами. Помехи, как правило, имеют различный характер (тепловые, атмосферные, промышленные, искусственные и т.д.) и могут изменить передаваемое сообщение. В 1948 году Шеннон высказал мнение, что в условиях воздействия шума на передаваемое сообщение, характеристики системы связи ограничены. Он показал, что ошибки, возникающие при этом, можно исправить путем введения избыточности без снижения скорости передачи информации. После появления работы Шеннона было предложено много методов кодирования и декодирования информации. Помехозащищенность такого кодирования определяется введением объёма дополнительной избыточной информации. Один из методов – это канальное кодирование, которое делится блочное на сверточное кодирование, перемежение, скремблирование.

Метод перемежения подразумевает изменение порядка передачи сообщений.

Для каналов с группированием ошибок часто применяют метод перемежения символов, или декорреляции ошибок. Он заключается в том, что символы, входящие в одну кодовую комбинацию, передаются не непосредственно друг за другом, а перемежаются символами других кодовых комбинаций.

Если интервал между символами, входящими в одну комбинацию, сделать больше максимально возможной длины группы ошибок, то в пределах комбинации группирования ошибок не будет. Группа ошибок распределится в виде одиночных ошибок на группу комбинаций. Одиночные ошибки будут легко обнаружены (исправлены) декодером.

01100110/11110000/00001111/01010101

Следующая ось. Перебиваю студентов по столбцам.

01001101/11000101/00101011/10100011

Современные блочные коды могут устранить до 4 ошибок.

Блочное кодирование. Входная информация разбивается на блоки с определенным количеством символов, преобразуется дальше по определенному закону, обеспечивает обнаружение одиночных и групповых ошибок, и обладает возможностью их исправления. Существуют следующие виды блочного кодирования корректирующих кодов: коды повторения, линейные, коды Хемминга, циклические, Галлея, коды Риде-Соломона.

Данный пример и рассмотренная на доске Федором Тучиным ситуация позволяет сделать вывод – при помощи системы скремблирования можно сделать синхронизацию приемной и передающей станции.

Скремблирование — это обратимое преобразование цифрового потока без изменения скорости передачи с целью получения свойств случайной последовательности. После скремблирования появление «1» и «0» в выходной последовательности равновероятны. Скремблирование — обратимый процесс, то есть исходное сообщение можно восстановить, применив обратный алгоритм.

Дата добавления: 2015-06-04