Dijital İletişim - Hata Kontrol Kodlaması
Gürültü veya Hata, iletişim sisteminin güvenilirliğini bozan sinyaldeki ana sorundur. Error control codinghataların oluşumunu kontrol etmek için yapılan kodlama prosedürüdür. Bu teknikler Hata Algılama ve Hata Düzeltmede yardımcı olur.
Kendilerine uygulanan matematiksel ilkelere bağlı olarak birçok farklı hata düzeltme kodu vardır. Ancak tarihsel olarak bu kodlar,Linear block codes ve Convolution codes.
Doğrusal Blok Kodları
Doğrusal blok kodlarında, eşlik bitleri ve mesaj bitlerinin doğrusal bir kombinasyonu vardır, bu, sonuçtaki kod sözcüğünün herhangi iki kod sözcüğünün doğrusal birleşimi olduğu anlamına gelir.
Aşağıdakileri içeren bazı veri bloklarını ele alalım: kher bloktaki bitler. Bu bitler, sahip olan bloklarla eşleştirilir.nher bloktaki bitler. Burayan daha büyüktür k. Verici, gereksiz bitler ekler.(n-k)bitler. Orank/n ... code rate. İle gösterilirr ve değeri r dır-dir r < 1.
(n-k) buraya eklenen bitler parity bits. Eşlik bitleri, hata tespiti ve hata düzeltmede ve ayrıca verilerin bulunmasında yardımcı olur. İletilen verilerde, kod sözcüğünün en soldaki biti mesaj bitlerine karşılık gelir ve kod sözcüğünün en sağdaki biti, eşlik bitlerine karşılık gelir.
Sistematik Kod
Herhangi bir doğrusal blok kodu, değiştirilene kadar sistematik bir kod olabilir. Bu nedenle, değiştirilmemiş bir blok kodu,systematic code.
Aşağıdaki temsilidir structure of code word, tahsislerine göre.
Mesaj değiştirilmezse sistematik kod olarak adlandırılır. Bu, verilerin şifrelenmesinin verileri değiştirmemesi gerektiği anlamına gelir.
Evrişim Kodları
Şimdiye kadar doğrusal kodlarda, sistematik değiştirilmemiş kodun tercih edildiğini tartıştık. İşte toplamın verilerin aktarılırsa bitler, k bitler mesaj bitleridir ve (n-k) bitler eşlik bitleridir.
Kodlama sürecinde parite bitleri tüm verilerden çıkarılır ve mesaj bitleri kodlanır. Şimdi, eşlik bitleri tekrar eklenir ve tüm veriler yeniden kodlanır.
Aşağıdaki şekil, bilgi aktarımı için kullanılan veri blokları ve veri akışı için bir örnek vermektedir.
Yukarıda belirtilen tüm süreç sıkıcıdır ve sakıncaları vardır. Tamponun tahsisi, sistem meşgul olduğunda burada ana problemdir.
Bu dezavantaj, evrişim kodlarında açıklanmıştır. Tüm veri akışına sembollerin atandığı ve daha sonra iletildiği yer. Veriler bir bit akışı olduğundan, depolama için ara belleğe gerek yoktur.
Hamming Kodları
Kod kelimesinin doğrusallık özelliği, iki kod kelimesinin toplamının aynı zamanda bir kod kelimesi olmasıdır. Hamming kodları,linear error correcting iki bite kadar hatayı algılayabilen veya düzeltilmemiş hatalar tespit edilmeden bir bitlik hataları düzeltebilen kodlar.
Hamming kodlarını kullanırken, ekstra eşlik bitleri, tek bitlik bir hatayı tanımlamak için kullanılır. Bir bitlik modelden diğerine geçmek için, verilerde birkaç bit değiştirilmelidir. Bu kadar bit sayısı şu şekilde adlandırılabilir:Hamming distance. Eşliğin uzaklığı 2 ise, tek bitlik çevirme algılanabilir. Ancak bu düzeltilemez. Ayrıca, herhangi iki bitlik dönüşler algılanamaz.
Bununla birlikte, Hamming kodu, hata tespiti ve düzeltmesinde daha önce tartışılanlardan daha iyi bir prosedürdür.
BCH Kodları
BCH kodları, mucitlerin adını taşır Bose, Chaudari ve Hocquenghem. BCH kod tasarımı sırasında, düzeltilecek sembollerin sayısı üzerinde kontrol vardır ve bu nedenle çoklu bit düzeltmesi mümkündür. BCH kodları, hata düzeltme kodlarında güçlü bir tekniktir.
Herhangi bir pozitif tam sayı için m ≥ 3 ve t < 2m-1bir BCH ikili kodu var. Bu tür kodun parametreleri aşağıdadır.
Blok uzunluğu n = 2m-1
Eşlik denetimi basamaklarının sayısı n - k ≤ mt
Minimum mesafe dmin ≥ 2t + 1
Bu kod şu şekilde çağrılabilir: t-error-correcting BCH code.
Döngüsel Kodlar
Kod kelimelerinin döngüsel özelliği, bir kod kelimesinin herhangi bir döngüsel kaydırmasının aynı zamanda bir kod kelimesi olmasıdır. Döngüsel kodlar bu döngüsel özelliği izler.
Doğrusal bir kod için Cher kod sözcüğü ie ise, C = (C1, C2, ...... Cn)C'den bileşenlerin döngüsel sağa kayması vardır, bu bir kod sözcüğü olur. Bu sağa kayma eşittirn-1döngüsel sola kaymalar. Bu nedenle, herhangi bir vardiya altında değişmezdir. Doğrusal kodC, herhangi bir vardiyada değişmez olduğu için, bir Cyclic code.
Döngüsel kodlar, hata düzeltme için kullanılır. Çoğunlukla çift hataları ve seri hataları düzeltmek için kullanılırlar.
Bu nedenle, bunlar alıcıda tespit edilmesi gereken birkaç hata düzeltme kodlarıdır. Bu kodlar hataların ortaya çıkmasını engeller ve iletişimi bozar. Ayrıca, sinyalin istenmeyen alıcılar tarafından dinlenmesini de engeller. Bunu başarmak için bir sonraki bölümde tartışılan bir sinyalleme tekniği sınıfı vardır.