Файл: Шляпоберский В.И. Основы техники передачи дискретных сообщений.pdf

шифратора подаются V первых элементов. Один из де­ шифраторов выделяет комбинацию 11... 1, а другой 00 ... 0. В зависимости от того, какая комбинация посту­

пила, открывается путь к одной из двух пар дешифра­

Рис. 6.7. Совокупность комбинаций (кодовое дерево), форYs,­ мируемых кодирующим устройством (рис. 6.6) при L — 5

торов, выделяющих вторые V элементов, значения кото­ рых определяются кодовым деревом, и т. д., пока на од­ ном из 2L выходов декодирующего устройства не поя­ вится сигнал.

При рассмотрении изложенной процедуры декодиро­ вания, основанной на последовательном дешифрирова­ нии групп из V элементов, предполагалось, что элементы

351

принимаемой последовательности не искажены и каждая последующая группа из V элементов однозначно опре­ деляет 'путь по кодовому дереву.

iB действительности элементы принимаемой последо­ вательности искажаются и на входы дешифраторов по­ даются искаженные группы из V элементов. Если сте­ пень этих искажений не превышает допустимую величи­ ну, то декодирующее устройство сверточного кода вос­ становит на приеме передаваемую последовательность информационных элементов.

Корректирующие возможности сверточного кода оп­ ределяются выбором структуры У-элементных групп, числом элементов в группе и числом элементов кодиру­ ющего регистра >К. Поясним это на примере передачи по­ следовательности L='10100. Из рассмотрения кодового дерева .(рис. 6.7) видно, что если в передаваемой инфор­ мационной последовательности элементов L второй эле­ мент равен 1, то вместо группы 010 'будет передана группа 101, т. е. инверсная комбинация. Кодовое рас­ стояние между этими группами равно V.

Предположим, что в принимаемой последовательно­ сти во второй группе будет искажен один элемент, на­ пример, первый. Тогда на вход дешифратора вместо ком­ бинации 010 будет подана комбинация 110, отличаю­ щаяся от комбинации 010 одним элементом, а от комби­ нации 101 — двумя. .Исходя из принципа максимума правдоподобности, она должна быть отождествлена с комбинацией 010 и данный дешифратор выберет пра­ вильный путь в кодовом дереве. Очевидно, что при ис­ кажении двух элементов эта комбинация будет отож­

устройства сверточного кода будет производить сравне­ ние принятой комбинации из V элементов с двумя воз­ можными и, при наличии в ней искаженных элементов, число которых не превышает допустимое (в нашем при­ мере одного), отождествлять ее с правильной комбина­ цией, то будет обеспечено правильное декодирование всего сообщения.

Из изложенного принципа декодирования следует, что за счет увеличения избыточности, например, пере­ ходя от У = 3 к V—5, можно увеличить корректирующие

352

возможности сверточного кода, так как теперь правиль­ ное декодирование будет обеспечиваться при искажении в каждой {/-элементной группе двух элементов из пяти.

Сверточные коды имеют еще одну особенность деко­ дирования. Предположим, что К;-я группа элементов искажена настолько, что при ее дешифрировании выбран ложный шуть. Тогда очевидно, что комбинация элемен­ тов следующей Vi+i-i\ группы при ее правильном прие­ ме, а также при допустимых искажениях не будет сов­ падать ни с одной из двух возможных комбинаций в этой точке кодового дерева. Наличие такого двойного несовпадения указывает на то, что на предыдущем уров­ не путь был выбран неправильно. В этом случае деко­ дирующее устройство вырабатывает команду, по кото­ рой на i-м уровне выбирается другой путь и принятая Ki+i-я группа элементов сравнивается уже с двумя дру­ гими V-элементными комбинациями. Если устанавли­ вается соответствие ее одной из этих комбинаций, то декодирование продолжается по этому пути.

Декодирование по такой процедуре возможно толь­ ко при скорости работы декодирующего устройства, во много превышающей скорость передачи элементов по каналу связи. Поэтому одним из путей практической реализации сверточных кодов, применение которых оп­ равдано только в односторонних системах связи (см. гл. 7), является использование в качестве декодирующе­ го устройства ЦЭВМ . Для таких декодеров разработаны близкие к оптимальным алгоритмы декодирования [13J, обеспечивающие при соответствующем выборе V и К

мощью которого входы счетчиков согласно закону фор­ мирования проверочных элементов соединяются с соот­ ветствующими элементами k наборного устройства.

Кодирующее устройство работает следующим обра­ зом. Подлежащая передаче /г-разрядная кодовая комби­ нация регистрируется /г элементами (триггерами) набор­ ного устройства. Под действием импульсов, поступаю­ щих с передающего распределителя, каждый элемент

Шорное-

уст-до ^nk-l От , Шслред

i'cm-So коммутации

-K*2YpacnpeiОт -K+r[

I Выл.

Рис. 6.8. Структурная схема кодирующего устройства систематического кода

наборного устройства поочередно опрашивается и, в за­ висимости от его состояния, в канал связи передается 1 или 0. (Параллельно сигналы о состоянии элементов на­ борного устройства подаются в соответствующие счет­

Если счетчик зарегистрировал четное число единиц, то при его опросе на выходе появится 0, если же счетчик зарегистрировал нечетное число единиц, то на выходе появится 1. Следовательно, за время от , ( £ - Н) - го до (k+\r)-ro импульсов распределителя все г счетчиков бу-

354

дут опрошены и в канал связи вслед за информацион­ ными будут переданы г проверочных разрядов.

Декодирующее устройство систематического кода (рис. 6.9) состоит из г счетчиков, на входы которых че-

Сигнап ошибки

Рис. 6.9. Структурная схема декодирующего устройства систематического кода

рез коммутационное устройство поступают импульсы, соответствующие принимаемым из канала связи инфор­ мационным и проверочным разрядам. В начале цикла все счетчики специальным сигналом опроса устанавли­ ваются в положение 0. Если разряды, охватываемые 1-й проверкой, приняты неискаженными, то соответствую­

схему ИЛИ, общую для всех счетчиков. Таким образом, появление на выходе схемы И Л И сигнала будет свиде­ тельствовать о наличии в принимаемой кодовой комби­ нации ошибки.