Смекни!
smekni.com

Радиотехническая система передач (стр. 2 из 3)

;

;

;

.

Следовательно, для этого кода

.

Замечание –

характеризует корректирующую способность кода
.

10 Вес Хэмминга вектора

равен числу ненулевых позиций
, обозначается
. Например,
.

Используя определение веса Хэмминга, получим очевидное выражение

(1.1)

Пример

;
.

Из выражения (1.1) следует, что минимальное расстояние Хэмминга равно

, где
;
;
.

Замечание – Для нахождения минимального расстояния линейного кода не обязательно сравнивать все возможные пары кодовых слов. Если
и
принадлежат линейному коду
, то
– также является кодовым словом кода
. Такой код является аддитивной группой (определена операция сложения) и, следовательно,
, где
и
, т.е. справедлива теорема.

Теорема 1. Минимальное расстояние линейного кода равно минимальному весу ненулевых кодовых слов.

Т.к.

, то возникает вопрос о величине
, такой, чтобы код обеспечивал контроль ошибок, т.е. обнаружение и исправление ошибок.

2 Контроль ошибок

Кодовое слово можно представить в виде вектора с координатами в

– мерном векторном пространстве. Например, для
вектор
находится в трёхмерном евклидовом пространстве, рисунок 1.2. Разрешенными для передачи выбраны вектора
и
.

X0

1 0 0 1 1 0

1 0 1 1 1 1

0 0 0 0 1 0 X1

0 0 1 0 1 1

X2

Рисунок 1.2

Рисунок дает наглядную алгебраическую интерпретацию понятия “мощность кода”:

а) кодовые слова полного кода определяют

– мерное пространство, состоящее из
последовательностей (
– трехмерное пространство, состоящее при
из 8 последовательностей полного кода);

б) кодовые слова избыточного кода определяют подпространство (подмножество)

– мерного пространства, состоящее из
последовательностей.

Под воздействием помех происходит искажение отдельных разрядов слова. В результате разрешённые для передачи кодовые векторы переходят в другие векторы (с иными координатами) – запрещённые. Факт перехода разрешённого слова в запрещённое для передачи слово можно использовать для контроля за ошибками.

Возможна ситуация, когда разрешённый вектор переходит в другой разрешённый кодовый вектор:

. В этом случае ошибки не обнаруживаются, и контроль становится неэффективным.

Из рассмотренной модели можно сделать следующий важный вывод: для

того чтобы передаваемые векторы можно было бы отличать друг от друга при наличии помех, необходимо располагать эти векторы в

– мерном пространстве

как можно дальше друг от друга. Из этой же

– мерной модели следует геометрическая интерпретация расстояния Хэмминга:
– это число рёбер, которые нужно пройти, чтобы перевести один вектор в другой, т.е. попасть из вершины одного вектора в вершину другого.

2.1 Обнаружение и исправление ошибок

Стратегия обнаружения заключается в следующем. Декодер обнаруживает ошибку при априорном условии, что переданным словом было ближайшее по расстоянию к принятому слову. Покажем применение этого утверждения.

Пример 1. Пусть

;
. Разрешенным для передачи является множество кодовых слов:

.

Очевидно, что код

имеет
. Любая одиночная ошибка трансформирует данное кодовое слово в другое разрешенное слово. Это случай безизбыточного кода, не обладающего корректирующей возможностью.

Пример 2. Пусть теперь подмножество

разрешённых кодовых слов предоставлено в виде двоичных комбинаций с чётным числом единиц.

.

Заданный код

имеет
. Запрещенные кодовые слова представлены в виде подмножества
:

.

Если

, то ни одно из разрешенных кодовых слов (т.е. кода
) при одиночной ошибке не переходит в другое разрешённое слово этого же кода. Таким образом, код
обнаруживает:

– одиночные ошибки;

– ошибки нечетной кратности (для

- тройные).

Например, тройная ошибка кодового слова

;
, переводит его в запрещенный вектор
.

Вывод – В общем случае, при необходимости обнаруживать ошибки кратности

кодовое расстояние кода должно быть