Материал: Статистическая теория систем. практикум. Володько А.В., Останков А.В

Ошибки набираются в виде комбинации, в которой символ «1» определяет позиции кодовой комбинации, искаженные помехой. В лабораторном стенде предусматривается независимый набор комбинаций ошибок в четных и нечетных кодовых комбинациях. В лабораторной работе используются кодовые комбинации длиной 7, и набор ошибок позволяет проимитировать ошибку в любой из семи позиций. Комбинации ошибок наблюдаются в контрольной точке КТ3.

Для продвижения информации в регистре сдвига Д1 требуются тактовые импульсы, которые вырабатываются в программном устройстве и подаются на кодирующий регистр (их можно наблюдать в КТ7).

Декодирующее устройство (ДКУ) содержит регистр сдвига Д10, сумматор по модулю два Д13, а также гнезда Г29 – Г32, Г37 – Г40.

Связи регистра сдвига с сумматором по модулю два должны быть выбраны с помощью гнезд Г29 – Г32, Г37 – Г40, как и в кодирующем устройстве, в соответствии с порождающим полиномом. Обработка информации в декодирующем регистре осуществляется в течение15 тактов. В 16-м такте регистр устанавливается в нулевое положение сигналом «Уст. 0), который вырабатывается в программном устройстве, его можно наблюдать в контрольной точке КТ8.

Устройство коррекции ошибок содержит: 8-разрядный регистр задержки Д16, триггер четности Д7 с элементом стробирования Д8; схему обнаружения ошибки – два элемента «И-НЕ» Д11 и Д12; триггер Д15; вырабатывающий сигнал сброса информации, если произошла неисправляемая ошибка; ключ – элемент «И» Д17; регистр задержки на 8 разрядов Д16 и схему исправления ошибки: дешифратор 1000 Д14, сумматор по модулю два Д18, а также гнезда Г14 – Г41, позволяющие собирать схему для заданного кода и для заданного вида декодирования.

11

1.2. Лабораторная работа «Кодирование циклических кодов»

1.2.1. Домашние задания и методические указания по их выполнению

1.Изучить основы теории помехоустойчивого кодирования: основные принципы кодирования, понятие о разрешенных и запрещенных кодовых комбинациях, видах декодирования, кодовом расстоянии, кратности ошибки. Циклические коды и их свойства. Представление кодовых комбинаций в виде полиномов условной переменной х, понятие о порождающем полиноме и его свойствах. Структурную схему кодирующего устройства (назначение регистра сдвига, сумматора «по модулю два» и ключей). Диаграммы состояний кодирующего устройства в течение n тактов.

Для выполнения заданий следует воспользоваться литературой [1, с. 173179; 2, с. 180-181].

2.Для кода (7, К) путем деления на порождающий полином определить разрешенную кодовую комбинацию (порождающий полином и информационные символы заданы в таблице вариантом во 2-м и 3-м столбцах).

Для заданного порождающего полинома нарисовать структурную схему кодирующего устройства. Представить в виде таблицы диаграмму состояний при кодировании заданной информации. Сравнить кодовую комбинацию, полученную на выходе кодирующего устройства, с кодовой комбинацией, полученной путем деления.

При получении кодовой комбинации путем деления на порождающий полином следует помнить, что k информационных символов следует предста-

вить в виде полинома условной переменной х степени (k – 1), затем этот полином надо умножить на хr, где r – число проверочных символов, совпадающее со степенью порождающего полинома, а затем разделить на порождающий полином. Остаток от деления и даст проверочные символы. Сказанное можно пояс-

нить на примере получения кодовой комбинации кода (7, 4) с порождающим полиномом х3 + х2 + 1 при информации 1110 = х3 + х2 + х. Умножение на х3 дает полином х6 + х5 + х4. Деление на порождающий полином можно провести двумя способами: при обычном и двоичном представлениях полиномов.

Получается кодовая комбинация 1110010 = х6 +х5 +х4 +х.

12

Рис. 1.4. Эпюры устройства кодирования

Реализация кодирующего устройства основана на том, что определение остатка можно осуществить с помощью линейных переключательных схем, называемых также линейными автоматами или многотактными фильтрами Хаффмана. Формирование циклического кода можно осуществить с помощью линейного автомата из r ячеек со связями, соответствующими порождающему полиному. Структурная схема кодирующего устройства представлена на рис. 1.2.

13

Регистр сдвига RG состоит из r разрядов. Выход i-го разряда подключается к сумматору по модулю два, если в порождающем полиноме g (x) = g r x r + + g r-1 xr-1 + ….g 1 x + g o коэффициент g r-i 0. Если g r-i = 0, то связь отсутствует. Продвижение символов в регистре сдвига осуществляется при помощи сигнала сдвига – тактовых импульсов ТИ, и сигнал на выходе каждого разряда регистра равен сигналу на входе в предыдущий такт.

Схема рис. 1.2 работает следующим образом. В течение первых k тактов, когда на вход кодирующего устройства подается информация (k символов), ключ КЗ разомкнут.

Ключи К1 и К2 замкнуты: информационная последовательность через ключ К2 подается в канал, а через ключ К1 на вход регистра сдвига подается результат сложения по модулю 2 выходов соответствующих разрядов регистра и информации. После k тактов ключ К3 замыкается, ключи К1 и К2 размыкаются, и линейный автомат начинает формировать остаток от деления, который получается на выходе сумматора и через замкнутый ключ К3 подается в канал, т.е. присоединяется к информационной последовательности. Процесс формирования кодового вектора, соответствующего входной информационной последовательности, заканчивается. На вход кодирующего устройства подаются следующие k информационные символы, процесс кодирования повторяется. Диаграмму состояний кодирующего устройства следует представить в виде табл. 1.1:

В строку «Информация» в первые k тактов записываются информационные символы, а в последующие r тактов – нули. В приведенной таблице записана рассмотренная ранее информация 1110 из четырех символов. Далее следует учитывать, что перед началом работы кодирующего устройства регистр обнуляется, то есть на первом такте на выходе всех разрядов регистра сигнал будет нулевым. Сигнал на входе первого разряда регистра является результатом суммирования по модулю два информационного символа и символов с определенных выходов разрядов регистра.

14