Kod ralat pembetulanDefinisi teknologi

Nama Cina: kesilapan membetulkan kod

Nama Inggeris: kesilapan membetulkan kod

Definisi: Satu automatik boleh menjalankan pengesanan ralat dan kod

pembetulan ralat untuk beberapa atau semua.

Sains gunaan: Teknologi Komunikasi (mata pelajaran), teori komunikasi dan

teknik asas (dua mata pelajaran)

Kandungan di atas oleh Jawatankuasa Kelulusan Sains, Teknologi Negara

dan mengumumkan

Kesilapan membetulkan kod (kesilapan kod membetulkan), ralat berlaku

semasa penghantaran di akhir menerima selepas penemuan diri atau kod

yang betul. Hanya untuk mengetahui kod ralat biasanya sering dipanggil kod

pengesanan kesilapan. Reaksi kod untuk mengesan kesilapan atau

keupayaan pembetulan perlu meningkat kepada asal simbol perkataan kod

yang melebihi, untuk mengembangkan perbezaan antara perkataan kod,

yang, perkataan kod asal mengikut peraturan beberapa menjadi ijazah sisa

tertentu (lihat sumber kod) perkataan kod, dan setiap codeword daripada

hubungan tertentu antara. Membina hubungan dipanggil pengekodan.

Codeword mencapai akhir menerima, anda boleh mengikut peraturan kod

dipenuhi untuk menentukan sama ada kesilapan. Apabila ia tidak dipenuhi,

mengikut peraturan tertentu dan menentukan lokasi kesilapan perlu

diperbetulkan. Membetulkan perkataan kod dan memulihkan proses asal

dipanggil penyahkodan. Kod ralat pengesanan digunakan bersama-sama

dengan alat-alat yang lain, anda boleh pembetulan.

Pengenalan ringkas

Channel pengekodan kod pembetulan ralat juga tahu, bahawa kod sumber

adalah kedua-dua penghantaran maklumat. Berbelah bahagi yang wujud di

antara mereka hubungan Digunakan secara langsung ke saluran menyahkod

maklumat untuk beberapa rawatan semula jadi boleh mengeluarkan baki

darjah untuk mencapai tujuan data yang dimampatkan.

Reaksi kod untuk mengesan kesilapan atau keupayaan pembetulan perlu

meningkat kepada asal simbol perkataan kod yang melebihi, untuk

mengembangkan perbezaan antara perkataan kod, untuk membuat

sebilangan katakod dalam simbol apabila ralat berlaku, tanpa salah untuk

perkataan kod yang lain. Tepat, itu adalah perkataan kod asal mengikut

beberapa peraturan mempunyai sedikit sisa untuk menjadi satu perkataan

kod, dan membuat setiap simbol codeword mempunyai hubungan tertentu

antara. Membina hubungan dipanggil pengekodan. Codeword mencapai

akhir menerima, penggunaan kaedah-kaedah pengekodan yang digunakan

untuk menguji. Jika tidak ada kesilapan, hukum asal mesti memenuhi, atau

tidak berpuas hati. Ia dapat dipenuhi mengikut peraturan kod untuk

menentukan sama ada kehadiran atau ketiadaan kesilapan. Apabila ia tidak

dipenuhi, keupayaan untuk betul dalam kaedah-kaedah tertentu yang

ditentukan oleh lokasi kesilapan itu, dan betul. Pembetulan dan pemulihan

perkataan kod asal dipanggil penyahkodan; antara simbol linear, kod linear

diketahui; kod linear atau dikenali. Kod ralat pengesanan digunakan

bersama-sama dengan alat-alat yang lain, anda boleh pembetulan. Maklum

balas penghantaran semula kesilapan sistem pengesanan (ARQ sistem)

adalah satu contoh.

Kod ralat pembetulan dalam struktur, maklumat input ke dalam satu set bit

k akan dikodkan. Jika anda mengumpul hanya bit pariti maklumat mengenai

kumpulan itu, mendakwa bahawa kod ini kod blok. Jika tidak hanya

kumpulan k bit maklumat, tetapi juga kepada beberapa kumpulan bit

maklumat sebelumnya pada, dipanggil kod jari-jari. Kod ini dipanggil kod

jari-jari, kerana ia adalah seperti analisis grafik pagar atau jari-jari. Kod

aksara baris untuk operasi kekusutan semasa operasi, yang dipanggil Kod

convolutional.

Proses pembangunan

CE Shannon pada tahun 1948 yang diterbitkan dalam "Teori Matematik

Komunikasi," saluran kertas kod Teorem bahawa: selagi penggunaan yang

sesuai kesilapan membetulkan kod, anda boleh menaip dalam pelbagai

saluran menghantar mesej, kadar kesilapan pe boleh dibuat secara

sewenang-wenangnya kecil (a ) di mana n ialah panjang kod; Er (R) adalah

fungsi kadar maklumat R, yang berkaitan dengan saluran. Apabila R adalah

kurang daripada saluran keupayaan C, Er (R) adalah positif. Malangnya,

teorem ini hanya menunjukkan bahawa matlamat boleh dicapai dalam teori,

tetapi gagal untuk memberi kesedaran membina. Shannon kertas yang

diterbitkan sejak itu, orang telah dikekalkan usaha untuk mencari pelbagai

kod yang baik, untuk memenuhi banyak keperluan praktikal. Walau

bagaimanapun, dalam teori, masih terdapat beberapa masalah yang tidak

diselesaikan.

Hamming

RW Hamming pertama yang diberikan pada tahun 1950 untuk membetulkan

kesilapan kod blok linear bebas ─ ─ kod Hamming. Hampir pada masa yang

sama E. Goree memberi satu kesilapan yang lengkap boleh diperbetulkan

tiga kilometer. Lengkapkan kod walaupun sangat jarang berlaku, tetapi

mempunyai kepentingan praktikal yang lebih besar. 1954 DE Moller

dicadangkan kod boleh membetulkan beberapa kesilapan; IS Reed serta-

merta diberikan kaedah menyahkod, menggunakan kaedah keputusan

majoriti, kod ini sering dipanggil RM kod. Pada tahun 1957, E. Pul Qi

memperkenalkan konsep Kod kitaran. 1959-1960 muncul BCH kod,

pengenalan konsep bidang terhingga, untuk menyelesaikan struktur kitaran

kod dan anggaran prestasi dan isu-isu asas yang lain. Kod blok Linear

menjadi kelas yang paling penting dalam kod. Ia boleh membetulkan

beberapa kesilapan, dan dalam lingkungan praktikal berhampiran dengan

saluran kod teorem menyatakan nilai BER. Apabila n bertambah, kadar ralat

bit tidak boleh mengurangkan pesat. BCH kod penyahkodan masalah

diselesaikan WW Peterson; Qian hari Wen menyediakan carian sistematik

kaedah akar. 1967, ER Burleigh Kemp mencadangkan algoritma lelaran,

yang amat memudahkan penyahkodan kesilapan membetulkan kod

cenderung untuk membuat praktikal. 1970 В.Д. Gopa mencadangkan satu

blok kod kaedah pembinaan linear, pada dasarnya, ia boleh mencapai had

Gilbert teori mencapai objektif yang dikehendaki. Tetapi masih belum

menangani bagaimana untuk membina apa-apa masalah kod tertentu.

Kod convolutional pertama kali dicadangkan oleh P. Elias dibuat pada tahun

1955. Keupayaan pembetulan ralat Its, kerumitan peralatan dan kira-kira

Kod blok. Yang pertama kaedah menyahkod berjaya decode urutan. 1967 AJ

algoritma penyahkod Viterbi dicadangkan, boleh lebih baik garis panduan

mengenai kemungkinan maksimum penyahkodan, dan boleh digunakan

dalam pelbagai bidang. Kod convolutional boleh dinyahkod dengan

menggunakan kaedah algebra. Peranti, walaupun agak mudah, tetapi

prestasi yang lemah. Kod convolutional kod blok matang daripada dalam

teori, penggunaan alat-alat ini juga lebih pelbagai, namun kekurangan cara

yang sistematik dan bersepadu.

Kod blok dan kod convolutional bukan sahaja boleh digunakan untuk

membetulkan kesilapan yang bebas dan boleh digunakan untuk memulihkan

dipadam kesilapan dan kesilapan pecah membetulkan. Seperti kod blok di

Reed - Sulaiman kod, kod, dan lain-lain Farr; kod convolutional mempunyai

meters Iwadare dan kod kekusutan penyebaran.

Dalam usaha untuk mencapai kadar kesilapan yang rendah, mengikut

formula (1), memerlukan panjang kod n adalah besar. Ia dikenali bahawa

kebanyakan digital, apabila n menjadi besar, atau sukar untuk membina

daripada prestasi lemah adalah decode terlalu kompleks dan tidak mudah

untuk dicapai. Walau bagaimanapun, ia boleh mengambil kesempatan

daripada tahap yang baik walaupun kod untuk mendapatkan kod prestasi

yang lebih baik. Kod terangkai dalam kod dan kod luar, dengan kod blok dan

kod convolutional boleh. Ini adalah dalam komunikasi angkasa digunakan

lebih kerap.

Prinsip-prinsip asas dan parameter prestasi

Kod ralat pembetulan kesilapan pengesanan atau pembetulan, terutamanya

oleh katakod perbezaan yang besar antara. Ini codeword boleh Hamming

jarak antara d (x, y) yang akan diukur. Ia ditakrifkan sebagai satu perkataan

kod x dan y di antara nilai-nilai yang berbeza bit sama bilangan simbol. Satu

kesilapan membetulkan kod ditakrifkan sebagai d jarak minimum warna kod

antara mana-mana dua perkataan kod jarak minimum. Satu jenis kod untuk

dapat menemui e kesilapan, ia perlu tidak kurang daripada jarak minimum d

e 1. Untuk dapat membetulkan t kesilapan, kemudian d harus tidak kurang

daripada 2t 1. Satu codeword bilangan simbol bukan sifar, yang dipanggil ini

Hamming berat codeword. Satu jenis kod bukan sifar codeword berat

minimum, berat minimum kod dipanggil. Untuk kod linear A kod dengan

jarak berat minimum minimum adalah sama dalam nilai.

Kod linear dalam pembina, nombor-nombor yang dipilih dari ruang n-dimensi

subruang k-dimensi, dan sebagainya ini ruang kecil bagi setiap berat

codeword bukan sifar sebesar yang mungkin. Apabila membina kod kitaran,

setiap perkataan kod lagi boleh dilihat sebagai polinomial, kod keseluruhan

sebagai cita-cita cincin polinomial, ideal ini adalah ideal utama, jadi

keputusan oleh polinomial penjana, sementara polinomial sepenuhnya

ditentukan oleh akar . Oleh itu, kod ini adalah mudah untuk dibina dan

dianalisis. BCH kod, dan lain-lain Ini adalah titik permulaan untuk pembinaan

kod kitaran. Secara umum, salah satu jenis kod dibina diuruskan kepada

struktur algebra tertentu ia dikaitkan dengan menggambarkan ia, dan

kemudian memperolehi harta dan prestasi yang dianggarkan,

memandangkan kaedah menyahkod itu. Jika satu jenis panjang kod adalah

n, bilangan perkataan kod untuk M, atau maklumat bit adalah h, dan jarak

minimum d, kod ini boleh dirakam sebagai [n, M, d] kod. Jika kod ini adalah

satu kod linear, sering dipendekkan (n, k) atau (n, k, d) kod. Ia juga sering

digunakan R = log2M / n mewakili kadar maklumat atau kadar kod singkatan

dalam bit / simbol. R adalah lebih besar, simbol yang dibawa oleh setiap

jumlah yang lebih besar maklumat, kecekapan pengekodan yang lebih

tinggi.

Mencapai

Kod pembetulan ralat untuk mencapai bahagian yang paling kompleks

penyahkodan. Ia mampu untuk memohon kod pembetulan ralat kunci.

Menurut formula (1), dengan menggunakan panjang kod n lebih besar, kadar

kesilapan adalah lebih kecil. Tetapi yang lebih besar n peralatan

penyahkodan juga lebih kompleks, dan kelewatan adalah lebih besar. Rakyat

ingin mencari kaedah menyahkod ialah: BER dengan panjang kod n kenaikan

pesat menurun; penyahkodan kerumitan panjang kod n, dengan

peningkatan sebanyak hampir linear bertambah; penyahkodan pengiraan

adalah panjang kod asas n tidak relevan. Malangnya, kod yang telah ditemui

untuk memenuhi keperluan ini sangat sedikit. Walau bagaimanapun, kerana

pembangunan yang besar litar bersepadu skala, walaupun permohonan

adalah kod yang lebih kompleks, tetapi prestasi yang baik, kos yang tidak

terlalu tinggi. Oleh itu, kod kesilapan-membetulkan digunakan secara

meluas.

Kod pembetulan ralat dihantar adalah isyarat digital. Ini boleh dilaksanakan

dengan perkakasan, perisian ini juga boleh dicapai. Bekas terutamanya

dengan pelbagai litar digital, terutamanya oleh LSI. Pelaksanaan perisian

terutamanya bagi rangkaian komunikasi komputer dan lain-lain majlis.

Kerana itu ia boleh menggunakan rangkaian komputer untuk pengekodan

dan penyahkodan, tidak memerlukan peralatan khas tambahan. Kelajuan

pelaksanaan perkakasan yang lebih tinggi, lebih cepat daripada perisian

boleh menjadi beberapa arahan magnitud.

Kadar mesej dalam keadaan tertentu, jika kod pembetulan ralat untuk

meningkatkan kebolehpercayaan, kadar penghantaran diperlukan untuk

meningkatkan peningkatan jalur lebar saluran. Oleh itu, kesilapan

membetulkan kod digunakan terutamanya untuk kuasa dan lebih saluran

terhad jalur lebar, seperti satelit, sistem penyebaran. Ralat membetulkan

Kod juga digunakan dalam beberapa keperluan kebolehpercayaan yang

tinggi, tetapi peralatan atau kebolehpercayaan peranti adalah miskin, dan

majlis-majlis margin yang lebih besar, seperti pita, cakera dan ingatan

semikonduktor.

Dalam kajian Kod blok, perhatian analisis spektrum kaedah rakyat.

Penyelarasan kod ralat membetulkan, kod aritmetik, kod simetri, kesilapan

yang tidak sama rata membetulkan kod, dan lain-lain, juga telah dikaji

secara meluas.

Kod Blok

Kod blok adalah sumber maklumat urutan paket keluar (setiap K-bit)

pengekodan, ia hanya sedikit persamaan dengan bit-bit maklumat kumpulan

ini. Sejak tahun 1950-an, teori Kod blok boleh dibangunkan sejak Kod blok

dalam komunikasi digital dan sistem penyimpanan data telah digunakan

secara meluas.

Kod convolutional

Urutan kod convolutional tidak menghalang kod maklumat, ia bukan sahaja

cek unsur unsur maklumat yang berkaitan dengan semasa, tetapi juga

dengan tempoh masa yang terhad sebelum unsur maklumat yang berkaitan.

Kod kekusutan tidak terdapat dalam teknik seperti kod blok alat matematik

yang berkesan dan teori sistem pengkodan. Walau bagaimanapun, di

sebelah penyahkodan, dalam kedua-dua teori dan penggunaan praktikal

lebih daripada kod blok, dan dengan itu kawalan ralat dan sistem

pemampatan data telah digunakan secara meluas.