6.3.2. Степень кодирования и избыточность

Лекции по Теоретическим основам цифровой связи   

6. Канальное кодирование: часть 1

6.3.2. Степень кодирования и избыточность

При использовании блочных кодов исходные данные делятся на блоки из k бит, которые иногда называют информационными битами, или битами сообщения; каждый блок может представлять любое из 2k отдельных сообщений. В процессе кодирования каждый k-битовый блок данных преобразуется в больший блок из п бит, который называется кодовым битом, или канальным символом. К каждому блоку данных кодирующее устройство прибавляет (n - k) бит, которые называются избыточными битами (redundant bits), битами четности (parity bits), или контрольными битами (check bits); новой информации они не несут. Для обозначения описанного кода используется запись (n, k). Отношение числа избыточных бит к числу информационных бит, (n - k)/k, называется избыточностью (redundancy) кода; отношение числа бит данных к общему числу бит, k/n, именуется степенью кодирования (code rate). Под степенью кодирования подразумевается доля кода, которая приходится на полезную информацию. Например, в коде со степенью 1/2, каждый кодовый бит несет 1/2 бит информации.

В этой главе и в главах 7 и 8 мы рассмотрим методы кодирования, получающие избыточность за счет увеличения необходимой ширины полосы. Например, метод защиты от ошибок, использующий код со степенью 1/2 (100%-ная избыточность), будет требовать двойной, по сравнению с некодированной передачей, полосы пропускания. В то же время, если использовать код со степенью 3/4, то избыточность составит 33%, и увеличение полосы пропускания будет всего 4/3. В главе 9 мы рассмотрим методы модуляции/кодирования для узкополосных каналов, где защита от ошибок происходит не за счет увеличения полосы пропускания, а за счет усложнения метода (и, как следствие, его аппаратной реализации).

6.3.2.1. Терминология в кодировании

Разные авторы по-разному называют элементы на выходе кодирующего устройства: кодовые биты (code bits), канальные биты (channel bits), кодовые символы (code symbols), канальные символы (channel symbols), биты четности (parity bits), символы четности (parity symbols). Вообще, по смыслу эти термины очень похожи между собой. В этой книге для двоичных кодов .термины "кодовые биты", "канальные биты", "кодовые символы" и "канальные символы" употребляются как синонимы. Следует уточнить, что названия "кодовые биты" и "канальные биты" подходят для описания только двоичных кодов. Такие общие названия, как "кодовые символы" и "канальные символы", зачастую более предпочтительны, поскольку они могут означать как двоичное, так и любое другое кодирование. Отметим, что эти понятия не следует путать с тем, что получается при группировке битов в передаваемые символы, о которых шла речь в предыдущей главе. Термины "биты четности" k "символы четности" применяются только к тем составляющим кода; которые представляют избыточные компоненты, прибавляемые к исходным данным.







© Банк лекций Siblec.ru
Формальные, технические, естественные, общественные, гуманитарные, и другие науки.