codul de bloc

Codul de bloc - în informatică de tip canal de codificare. Acesta reduce redundanța mesajelor, astfel încât receptorul să-l decripta cu (teoretic zero) eroare minimă, cu condiția ca rata de transmitere a datelor (numărul de biți de informație transmise pe secundă) nu ar fi depășit de lățime de bandă.

Caracteristica principală a codului bloc este că - (. În contrast cu o astfel de schemă de codificare sursa de date ca codarea Huffman și canal diferență metode cum ar fi convoluționale codare ( „convoluție“ codare) codare) un cod de canal de lungime fixă. De obicei, sistemul de codificare bloc primește la intrare k -digit W. și convertește cuvintelor de cod l într-un n -digit cuvânt de cod C (W). Acest cuvânt cod este numit un bloc.

codificare bloc a fost principalul tip de codificare utilizate în sistemele anterioare pentru comunicații mobile.

Codul de bloc - cod de secvență de codificare dintr-un set de caractere alfanumerice în cuvintele cod S, prin transformarea în fiecare simbol S separat. Fie (. K 1. k 2. ... k m), K _, \ ldots, k _)> - secvența de numere întregi pozitive, fiecare mai puțin de | S |. Dacă S = ,s _, \ ldots, s _ \ >> și un cuvânt W în alfabetul S scris ca W = s k s k 1 2 ... s k m> s _> \ ldots s _ >>. apoi cuvântul de cod corespunzător W. și anume, C (W). Este: C (W) = C (s k 1) C (s k 2) ... C (s k m)>) C (s _>) \ ldots C (s _>)>.

Compromisul între eficiență (rată de biți mai mare) și capacitățile de corecție pot fi, de asemenea vizibile atunci când încearcă să stabilească lungimea fixă ​​a cuvântului cheie, precum și capacitatea de corecție fixă ​​(furnizată de către distanța Hamming d) și a maximiza numărul total de cuvinte cheie. [N, d] - numărul maxim de cuvinte cheie pentru cuvânt cheie lungime n și Hamming distanța d.

Când C - cod bloc dublu format din o lungime de cuvinte cheie n biți, atunci rata de informații C este definită ca:

În cazul în care primii biți k al cuvântului cheie - biți de informație independente, furnizarea de informații vor fi:

ambalare sferice și zăbrele

Codurile bloc sunt asociate cu problema de ambalare sferice, care a atras atenția în ultimii ani. În două dimensiuni, este ușor de a vizualiza, de a lua o mână de aceeași monedă, și le-a pus pe masă sub forma unui hexagon, la fel ca în faguri de albine. Cu toate acestea, codurile bloc în dimensiuni mari, doar nu la fel de ușor de a vizualiza. Codul Golay puternic, folosit în comunicații spațiale exterioare, utilizează 24 de măsurare. Dacă utilizați cod binar (așa cum se face de obicei) măsurătorile se referă la lungimea cuvântului cheie, așa cum este definit mai sus.

Teoria de codificare utilizează un model de sfere N-dimensionale. De exemplu, mai multe monede pot fi așezate într-un cerc pe suprafața unui tabel sau în 3 dimensiuni ca marmura pot fi plasate în lume. Alte considerații incluse în selecția de cod. De exemplu, un hexagon, plasat într-o cutie dreptunghiulară limitată, lasă un spațiu gol în colțuri. Deoarece măsurătorile crește, procentul de spațiu gol devine mai mic. Dar, în anumite dimensiuni este umplut cu tot spațiul și codul - așa-numitele coduri perfecte. Dar foarte puțini dintre ei.

Un alt punct care este adesea trecute cu vederea este numărul de vecini, care pot avea un singur cuvânt cheie. Din nou, să utilizăm o monedă ca un exemplu. În primul rând, le-am pus într-o grilă dreptunghiulară. Fiecare monedă va avea 4 vecin apropiat (și 4 în cele mai îndepărtate colțuri). Hexagonul fiecare monedă va avea 6 vecinii cei mai apropiați. Când vom crește numărul de măsurători, numărul de vecini apropiați este în creștere foarte rapid.

Rezultatul - ca număr tot mai mare de moduri, atunci când zgomotul ar fi forțat să aleagă vecinul destinatar (de aici - eroare). Aceasta este - o limitare fundamentală a codurilor bloc, și într-adevăr toate codurile. Poate singurul vecin este mai greu decât cauza o eroare, dar numărul de vecini poate fi destul de mare, atât de plin de probabilitate greșită este de fapt posibil.