Рассмотрим общую схему системы передачи информации. Кодер канала Модулятор Линия связи Демодулятор Декодер канала +--+ +-+ X +--+ Y +--+ +--+ |КК+------------>|М+----->|ЛС+-------->|ДМ+---------->|ДК| ++-+ +-+ +--+ +--+ ++-+ ^ ^ | | | v ++-+ ++-+ ++--+ |КИ|Кодер источника |ИП|Источник помех |ДПр|Декодер приёмника +--+ +--+ ++--+ | | |z v ++-+ +-+ |ИИ|Источник информации |П|Приёмник +--+ +-+ z - исходный сигнал Кодер источника предназначен для устранения избыточности первичного алфавита, то есть для уменьшения среднего числа символов на одну букву сообщения. При отсутствии помех за счёт кодирования сокращается время передачи и объём переданной информации, что повышает эффективность системы. Такое кодирование называют эффективным, или оптимальным. Кодер канала обеспечивает заданную достоверность приёма и передачи информации путём введения искусственной избыточности. Такое кодирование называется помехоустойчивым. Модулятор предназначен для формирования физического сигнала. Линия связи - физическая среда, по которой распространяется сигнал. Источник помех - всегда существует в реальных условиях. Демодулятор - выполняет преобразование, обратное тому, которое выполнил модулятор. Декодер канала - предназначен для выявления и коррекции ошибок передачи. Он обеспечивает помехоустойчивость. Декодер приёмника - предназначен для представления сообщения в алфавите, понятном для приёмника. Способы кодирования и представления кода Табличное представление (перечисление пар), задающих соответствие "символ-код". Любому дискретному сообщению либо букве сообщения можно приписать некоторый порядковый номер. Передача или хранение сообщения при этом сводятся к передаче либо хранению чисел, представленных в требуемой системе исчисления. А - 00000 Б - 00001 В - 00010 Представление в виде многочлена Для любой системы счисления с основой x в присутствии n различных цифр любое число может быть представлено в виде многочлена. F(x)=av0+av1x^1+av2x^2+...+av(n-1)x^(n-1)=(SIGMA)v(i=0)^(n-1)avix^i 210 П - 105v6 F(x)=5+x^2 Представление в виде геометрической модели Кодовые комбинации n-значного кода рассматриваются как точки n-мерного пространства. Число градаций по каждой оси соответствует основе системы счисления. Для построения кодового пространства необходимо в строго фиксированной последовательности осуществлять проекцию каждой из n точек на оси n-мерного пространства. При этом значение кодовых комбинаций являются координатами в кодовом пространстве. ^3 321 | --- +-+ 000 /|/| 001 +-+-+--------->2 110 |/|/ 111 +-+ / / / v1 ^3 321 | --- | 123v4 | --- .201v4 201 |+-+-+-------->2 + / / / / / / / / v1/ / Кодовое расстояние - это расстояние между точками кодового пространства. Кодовое расстояние показывает, через какое количество расстояний должны пройти качественные признаки кодовой комбинации для того, чтобы перейти в требуемое состояние. Минимальное кодовое расстояние - это расстояние между самыми ближними точками кодового пространства. Это основной параметр, который определяет помехоустойчивость дискретного кода с произвольной основой. Представление в виде матрицы Для полных равномерных кодов несложно заметить, что если взять соответствующую единичную матрицу, то сложение её строк по модулю 2 позволяет получить все комбинации данного кода. Такая матрица называется определяющей либо порождающей. Этот способ используется для построения корректирующих кодов. Представление кода в виде дерева В общем виде кодовое дерево может быть представлено как граф. Каждый уровень графа содержит n^m узлов, где n - нормы уровня, а m - значность кода. Для равномерного двоичного кода число узлов на каждом уровне равно 2^n. ( ) / \ (0) (1) / \ | \ (00) (01)(10)(11) / \ (000)(001)