Исследование временных характеристик работы кодера кода Рида-Соломона в частотной области в зависимости от типа ДПФ параметров кода
Дипломная работа - Менеджмент
Другие дипломы по предмету Менеджмент
Введение
Современная цивилизация немыслима без использования разнообразных средств передачи информации. По мере технического и социального прогресса требования к объемам передаваемых данных, качеству и широте охвата информационного сервиса непрерывно возрастают, стимулируя исследовательскую и инженерную активность и пополняя новыми людскими ресурсами контингент информационного сообщества.
Надежность передачи сообщений в реальных линиях связи критически зависит от помех и искажений в канале, так что проблема помехоустойчивости оказывается центральной при разработке большинства информационных систем. Современная теория связи, базирующаяся на статистических методах, включает множество ветвей и направлений, среди которых следует упомянуть теорию оптимального приема, теорию информации и теорию кодирования.
Содержание теории оптимального приема сообщений составляют статистический синтез приемных устройств, анализ эффективности различных видов модуляции, расчет показателей помехоустойчивости линии связи и др. Теория информации занимается статистическим описанием источников сообщений и каналов связи, методами экономного представления информации, а также выяснением предельных возможностей каналов с учетом энергетических и спектральных ограничений. Важным разделом теории информации, выделившимся в самостоятельную диiиплину, является теория кодирования, основной задачей которой является разработка методов отображения сообщений в некоторые абстрактные эквиваленты с целью повышения достоверности передачи данных по зашумленным каналам.
Суть кодирования состоит во введении в информационный поток специальным образом дополнительных символов, в результате чего каждому блоку из k информационных символов сопоставляется n символьная последовательность символов из какого-нибудь алфавита.
Основное внимание в данной работе уделяется кодам Рида-Соломона, которые являются оптимальными кодами, исправляющими не только одиночные искажения, но и пачки ошибок и стираний. Разработаны разные методы кодирования этими кодами.
В дипломной работе рассмотрен спектральный метод кодирования кодов Рида-Соломона над полем GF(). В основе спектрального описания РС-кодов лежит дискретное преобразование Фурье (ДПФ над конечным полем.
Существует закон Гроша, устанавливающий связь между стоимостью и скоростью обработки информации в вычислительных сетях. Согласно этому закону, стоимость вычислений пропорциональна корню квадратному из скорости вычислений. Так, например, для снижения стоимости вычисления в 10 раз скорость вычислений должна быть увеличена в 100 раз.
Цель работы - исследование временных характеристик работы кодера кода Рида-Соломона в частотной области в зависимости от типа ДПФ параметров кода.
Для выполнения этой цели был разработан программный комплекс, реализующий ДПФ, трехмерное ДПФ, БПФ-преобразования и их укорочения. На основе этих программ реализован кодер кодов Рида-Соломона в частотной области и проведены вычислительные эксперименты для исследования временных характеристик алгоритма кодирования.
1. Основы теории помехоустойчивого кодирования
.1 Основные определения
кодирование программный алгоритм преобразование
Повышение требований к скорости и достоверности передачи информации, увеличение протяженности линий связи приводит к необходимости принятия специальных мер, направленных на уменьшение вероятности возникновения ошибок в процессе передачи. Одним из возможных решений указанной задачи служит помехоустойчивое кодирование. Под помехоустойчивыми понимаются коды, позволяющие обнаруживать и исправлять ошибки, возникающие при передаче из-за воздействия помех. Суть данной процедуры состоит во введении в информационный поток специальным образом дополнительных символов, в результате чего каждому блоку из k информационных бит сопоставляется n символьная последовательность - число возможных сообщений. Поскольку , то не все последовательности длины n используются при кодировании M сообщений. Комбинации символов, используемые для отображения информационных блоков или сообщений, называют разрешенными комбинациями или кодовыми последовательностями (словами), тогда как остальные - запрещенными. Вся совокупность кодовых слов образует код, для обозначения которого обычно говорят код объема длины . Множество символов, из которых составляются кодовые слова, называется алфавитом кода, а число различных символов в алфавите - основанием кода, или объемом (мощностью) алфавита.
Именно введение дополнительных символов и позволяет осуществить нейтрализацию влияния канальных помех. Появление указанной способности объясняется введением добавочных (проверочных) символов в кодовом слове, т.е. за счет введения избыточности.
1.2 Классификация кодов
Существует несколько подходов к классификации кодов, мы приведем основные из них:
В зависимости от позиций, с которых рассматривается процедура кодирования, классификация кодов может осуществляться различным образом. Простейшим вариантом может служить классификация по размеру алфавита кода. Если символы кода или , то код называется двоичным или бинарным соответственно. Если же алфавит кода содержит символов, соответствующий ему код носит наименование -ичного. В данной работе основное внимание б?/p>