МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ «ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА»
ІКТА
кафедра ЗІ
/
З В І Т
до лабораторної роботи №3
ДОСЛІДЖЕННЯ КОДОУТВОРЕННЯ ТА ПРИНЦИПІВ ПОБУДОВИ
КОДЕРІВ І ДЕКОДЕРІВ ІТЕРАТИВНИХ КОДІВ
з курсу «Основи збору, передачі та обробки інформації»
Виконав: ст. гр. ЗІ-31
Прийняв:
Львів 2011
Мета роботи - вивчити принципи побудови ітеративних кодів, дослідити перетворення двійкового коду в двоступеневий ітеративний код та формування синдрому помилки, одержати практичні навики розробки функціональних схем кодерів і декодерів.
Виконання
Номер залікової книжки – 0809009
Складемо вихідну матрицю згідно номера залікової книжки:
І11
І12
І13
І14
І15
І16
І17
І21
І22
І23
І24
І25
І26
І27
І31
І32
І33
І34
І35
І36
І37
І41
І42
І43
І44
І45
І46
І47
0
0
0
1
0
0
1
0
0
0
1
0
0
1
0
0
1
0
0
1
0
0
0
1
0
0
1
0
Закодуємо одержану матрицю ітеративним кодом:
І11
І12
І13
І14
І15
І16
І17
Кр1
І21
І22
І23
І24
І25
І26
І27
Кр2
І31
І32
І33
І34
І35
І36
І37
Кр3
І41
І42
І43
І44
І45
І46
І47
Кр4
Кс1
Кс2
Кс3
Кс4
Кс5
Кс6
Кс7
Кср
0
0
0
1
0
0
1
0
0
0
0
1
0
0
1
0
0
0
1
0
0
1
0
0
0
0
1
0
0
1
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Кр1 = І11 + І12 + І13 + І14 + І15 + І16 + І17 = 0
Кр2 = І21 + І22 + І23 + І24 + І25 + І26 + І27 = 0
Кр3 = І31 + І32 + І33 + І34 + І35 + І36 + І37 = 0
Кр4 = І41 + І42 + І43 + І44 + І45 + І46 + І47 = 0
Кс1 = І11 + І21 + І31 + І41 = 0
Кс2 = І12 + І22 + І32 + І42 = 0
Кс3 = І13 + І23 + І33 + І43 = 0
Кс4 = І14 + І24 + І34 + І44 = 0
Кс5 = І15 + І25 + І35 + І45 = 0
Кс6 = І16 + І26 + І36 + І46 = 0
Кс7 = І17 + І27 + І37 + І47 = 0
Здійснимо декодування:
Помилка відсутня
Матриця матиме такий вигляд:
0
0
0
1
0
0
1
0
Ір1
0
0
0
1
0
0
1
0
Ір2
0
0
1
0
0
1
0
0
Ір3
0
0
1
0
0
1
0
0
Ір4
0
0
0
0
0
0
0
0
Іср
Іс1
Іс2
Іс3
Іс4
Іс5
Іс6
Іс7
Виходячи із матриці:
Ір1=0, Ір2 =0, Ір3 = 0, Ір4=0; Іс1=0, Іс2=0, Іс3=0, Іс4=0, Іс5=0, Іс6=0, Іс7=0, Іср=0.
Синдроми помилок дорівнюють нулю, отже, помилка відсутня.
Одна помилка
Внесемо помилку у елемент І44, тоді вихідна матриця матиме вигляд:
0
0
0
1
0
0
1
0
Ір1
0
0
0
1
0
0
1
0
Ір2
0
0
1
0
0
1
0
0
Ір3
0
0
1
1
0
1
0
0
Ір4
0
0
0
1
0
0
0
1
Іср
Іс1
Іс2
Іс3
Іс4
Іс5
Іс6
Іс7
Виходячи із матриці:
Ір1=0, Ір2 =0, Ір3 = 0, Ір4=1; Іс1=0, Іс2=0, Іс3=0, Іс4=1, Іс5=0, Іс6=0, Іс7=0, Іср=0. Синдроми Ір4 та Іс4 дорівнюють одиниці, звідси випливає,що помилка є у елементі І44.
Дві помилки
Внесемо помилки у елементи І33 та І25, тоді вихідна матриця матиме вигляд:
0
0
0
1
0
0
1
0
Ір1
0
0
0
1
1
0
1
1
Ір2
0
0
0
0
0
1
0
1
Ір3
0
0
1
0
0
1
0
0
Ір4
0
0
1
0
1
0
0
0
Іср
Іс1
Іс2
Іс3
Іс4
Іс5
Іс6
Іс7
Виходячи із матриці:
Ір1=0, Ір2 =1, Ір3 = 1, Ір4=0; Іс1=0, Іс2=0, Іс3=1, Іс4=0, Іс5=1, Іс6=0, Іс7=0, Іср=0. Синдроми, Іс3 , Іс5, Ір3, Ір2 дорівнюють одиниці, звідси випливає,що помилка є у елементі І33 , І25, помилки виявлено.
Три помилки
Внесемо помилки у елементи І33, І25 та І16. Тоді вихідна матриця матиме вигляд:
0
0
0
1
0
1
1
1
Ір1
0
0
0
1
1
0
1
1
Ір2
0
0
0
0
0
1
0
1
Ір3
0
0
1
0
0
1
0
0
Ір4
0
0
1
0
1
1
0
0
Іср
Іс1
Іс2
Іс3
Іс4
Іс5
Іс6
Іс7
Виходячи із матриці:
Ір1=1, Ір2 =1, Ір3 = 1, Ір4=0; Іс1=0, Іс2=0, Іс3=1, Іс4=0, Іс5=1, Іс6=1, Іс7=0, Іср=0. Синдроми Ір3, Іс3 , Ір2, Іс5, Ір1та Іс6 дорівнюють одиниці, звідси випливає,що помилка є у елементах І33, І25 та І16.
Чотири помилки
Внесемо помилки у елементи І11, І33, І25 та І16. Тоді вихідна матриця матиме вигляд:
1
0
0
1
0
1
1
0
Ір1
0
0
0
1
1
0
1
1
Ір2
0
0
0
0
0
1
0
1
Ір3
0
0
1
0
0
1
0
0
Ір4
1
0
1
0
1
1
0
0
Іср
Іс1
Іс2
Іс3
Іс4
Іс5
Іс6
Іс7
Виходячи із матриці:
Ір1=0, Ір2 =1, Ір3 = 1, Ір4=0; Іс1=1, Іс2=0, Іс3=1, Іс4=0, Іс5=1, Іс6=1, Іс7=0, Іср=0. Синдроми Ір2, Ір3, Іс1, Іс3, Іс5 та Іс6 дорівнюють 1, отже не всі помилки виявлені.
Шість помилок
Внесемо помилки у елементи І33, І25 , І16 та І47 та І11 та І42. Тоді вихідна матриця матиме вигляд:
1
0
0
1
0
1
1
0
Ір1
0
0
0
1
1
0
1
1
Ір2
0
0
0
0
0
1
0
1
Ір3
0
1
1
0
0
1
1
0
Ір4
1
1
1
0
1
1
1
0
Іср
Іс1
Іс2
Іс3
Іс4
Іс5
Іс6
Іс7
Виходячи із матриці:
Ір1=0, Ір2 =1, Ір3 = 1, Ір4=0; Іс1=1, Іс2=1, Іс3=1, Іс4=0, Іс5=1, Іс6=1, Іс7=1, Іср=0. Синдроми Ір2, Іс1 , Ір2, Іс5 , Іс6 , Іс7 та Іс2 дорівнюють одиниці, звідси випливає,що помилки виявлені лише у двох елементах І16, І33, І25. У елементах І47, І11 та І42 помилки невиявлені.
Визначимо основні параметри досліджуваного ІК:
У даному коді кількість контрольних символів nк = 12. Для коду з nк = 12 використовується блок інформаційних елементів розміру 4×7 ( з nі1 = 4 рядками і nі2 = 7 стовпцями). Отже, nі = 28.
Загальна кількість розрядів n = nк + nі = 12 + 28 = 40.
Надлишковість R = nк / n = 12/40 = 0,3.
Порахуємо загальну кількість чотиризначних помилок, що можуть виникати при передачі ІК:
N4 = Cn4 = n1*n2(n1*n2-1)(n1*n2-2)(n1*n2-3) / 4! = 91390
Кількість невиявлених помилок:
N4H = Cn12*Cn22 = n1(n1-1)n2(n2-1) / 2!*2! = 280
Кількість помилок, які можуть бути виявлені:
N = N4- N4H = 91110
Помилка відсутня
/
/
/
Одна помилка
//
Дві помилки
//
Три помилки
//
Чотири помилки
/ /
Шість помилок
/ /
Висновок - вивчив принципи побудови ітеративних кодів, дослідив перетворення двійкового коду в двоступеневий ітеративний код та формування синдрому помилки, одержав практичні навики розробки функціональних схем кодерів і декодерів.