Методические указания для выполнения курсовой работы по информатике для студентов специальностей 220100 Вычислительные машины, комплексы, системы и сети (стр. 6 из 10)

2) для кодирования исходного текста используем табл.15. Имеем (для простоты закодируем отдельно фамилию, имя и отчество):

петров 01001 00110 11110 11000 01010 00011

иван 00101 00011 00000 01111 (17)

васильевич 00011 00000 11011 00101 01100 10100 00110 00011 00101 11101

3) для проверки корректирующей способности кода предположим, что на передаваемую кодовую комбинацию 00011 (символ в) накладывается ошибка кратности 1, искажающая младший разряд:

00011 Å 00001 = 00010. (18)

Полученный код не принадлежит кодовым комбинациям из табл.15, поэтому определяется как искаженный.

Задание 9. Построение кода для исправления ошибок

Построить помехозащитный код для исправления ошибок кратности 1 для символов алфавита А (из задания 1). Продемонстрировать помехозащитные свойства построенного кода.

Указания по выполнению задания 9

1) для кода с указанной корректирующей способностью кодовое расстояние d должно удовлетворять соотношению: d ³ 3. Для построения кода используем схему построения кода Грея, коды символов исходного алфавита из табл. 15 и саму схему решения задачи из задания 8.

Поскольку кодовое расстояние, равное 2, получено ранее, номера строк табл. 17 – это коды, обеспечивающие данное кодовое расстояние. Для достижения дополнительного кодового расстояния, равного единице, обозначим столбцы табл. 17 кодами Грея для символов алфавита А, полученными в задании 3. Получаем табл. 17.

Таблица 17

Номера столбцов													Полученные коды
Номера строк	0000	0001	0011	0010	0110	0111	0101	0100	1100	1101	1111	1110		1010
00000	а	000000000
00011	в	000110001
00110	е	001100011
00101	и	001010010
01100	л	011000110
01111	н	011110111
01010	о	010100101
01001	п	010010100
11000	р	110001100
11011	с	110111101
11110	т	111101111
11101	ч	111011110
10100	ь	101001010

Для проверки требуемой корректирующей способности рассчитаем кодовое расстояние полученного кода. Для этого определим расстояния d_ijмежду всеми парами кодовых комбинаций i, j (табл. 18):

Таблица 18

в	и	а	е	л	н	о	п	р	с	т	ч	ь
в	4	3	3	7	4	3	4	7	4	7	7	7
и	3	3	3	4	7	4	7	8	7	4	3
а	4	4	7	4	3	4	7	8	7	4
е	4	3	4	7	8	7	4	7	4
л	3	4	3	4	7	4	3	4
н	3	4	7	4	3	4	7
о	3	4	3	4	7	8
п	3	4	7	4	7
р	3	4	3	4
с	3	4	7
т	3	4
ч	3
ь

Тогда d = min {d_ij} = 3, а, значит, корректирующая способность кода отвечает требуемой,

2) для проверки корректирующей способности кода выполним следующие действия:

а) предположим, что на передаваемую кодовую комбинацию 000110001 (символ в) накладывается ошибка кратности 1, искажающая младший разряд:

000110001 Å 000000001 = 000110000 , (19)

· выявление ошибки: поскольку полученный код не принадлежит кодовым комбинациям из табл.17, он определяется как искаженный,

· исправление ошибки:

- рассчитываются расстояния между разрешенными кодовыми комбинациями и искаженным кодом (табл. 19),

Таблица 19

Искаженный код	в	и	а	е	л	н	о	п	р	с	т	ч	ь
000110000	1	3	2	4	6	5	4	3	6	5	8	7	6

- по табл. 19 определяется тот символ, для которого расстояние между соответствующими кодами равно 1, поскольку именно такова кратность ошибки, которую данный код должен исправлять. Это символ в. Таким образом, принятая кодовая комбинация заменяется на правильную:

000110000 Þ 000110001 , (20)

б) предположим, что на передаваемую кодовую комбинацию 000110001 (символ в) накладывается ошибка кратности 2, искажающая два младших разряда:

000110001 Å 000000011 = 000110010 , (21)

· выявление ошибки: поскольку полученный код не принадлежит кодовым комбинациям из табл.17, он определяется как искаженный,

· исправление ошибки:

- определяются расстояния между кодовыми комбинации из числа разрешенных (табл. 17), и искаженным кодом из (21) – табл. 20,

Таблица 20

Искаженный код	в	и	а	е	л	н	о	п	р	с	т	ч	ь
000110010	2	2	3	3	5	4	7	4	7	6	6	6	6

- делается попытка по табл. 20 определить тот символ, для которого расстояние между соответствующими кодами равно 1. Поскольку такой символ не находится, принятая кодовая комбинация не может быть заменена на правильную, поэтому исправление ошибки не происходит (в таком случае на практике принимающая сторона запрашивает повторную передачу искаженной кодовой комбинации).

Таким образом, построенный код способен исправлять ошибки кратности 1.

Часть 2. Измерение дискретного сигнала

Задание 10. Анализ эффективности кодирования

Определить эффективность кодирования символов исходного алфавита А (из задания 1) разными кодами, построенными в предыдущих заданиях.

Указания по выполнению задания 10

Для решения задачи измерим количество информации, содержащейся в 1 кодовой комбинации построенных в предыдущих заданиях кодов:

1) для кодов постоянной длины (задания 1 – 5, 8, 9) используем геометрическую меру. Для этого подсчитаем число двоичных разрядов в построенных кодах. Получим:

l₁ = l₂ = l₃ = l₄ = l₅ = 4 двоичных символа, (22)

l₈ = 5 двоичных символов; (23)

l₉ = 9 двоичных символов, (24)

2) для эффективных кодов (задания 6, 7) используем среднее число двоичных разрядов l_ср, применяемое для кодирования символов исходного алфавита, которое рассчитывается по формуле:

, (25)

где f_i – частота символа,