Способы кодирования сверточными кодами
Наиболее часто сверточные коды описываются порождающими полиномами или решетчатыми диаграммами. Эти способы описания (определения) фактически определяют и способы кодирования сверточными кодами.
В соответствии с первым способом кодер рассматривается как цифровой автомат, выходные символы которого определяются как входными символами автомата, так и внутренним состоянием автомата, которое может меняться под воздействием входных символов. Действительно, кодер сверточного кода содержит регистр памяти для текущего хранения определенного числа информационных символов и преобразователь информационной последовательности в кодовую последовательность, который представляет собой совокупность сумматоров, соединенных определенным образом c регистром памяти. Процесс кодирования непрерывный. Скорость кода 
, где 
– число информационных символов в блоке, поступающего на вход кодера в течение одного такта, 
– число кодовых символов в блоке, который кодер выдает на выход в течение одного такта. Схема простого кодера со скоростью 
показана на рис. 3. Информационные двоичные символы поступают на вход регистра с тремя разрядами. На выходах двух сумматоров по модулю 2 (0+0=0, 1+0=1, 1+1=0) образуются кодовые символы 
и 
. Входы сумматоров соединены с определенными разрядами регистра. За время, в течение которого на вход поступает один информационный символ на выход выдаются два кодовых символа. Возможно кодирование и с другими скоростями. При скорости 2/3 на вход кодера поступает блок с двумя информационными символами, на выход за это же время выдается блок, содержащий 3 кодовых символа.
|
|
|
Рис. 3. Кодер сверточного кодера (7,5)
Соединение входов сумматоров с ячейками регистра памяти приянто описывать порождающими полиномами. Для кодера, представленного на рис. 3 порождающие полиномы для верхнего сумматора 
(все ячейки регистра соединены со входами сумматора) и для нижнего сумматора 
(первая и третья ячейки регистра соединены со входами сумматора). Эти полиномы часто записывают в сокращенной форме 
; здесь цифра 7 представляет собой восьмеричную запись двоичного числа 111, являющегося последовательностью коэффициентов 
полинома верхнего сумматора; аналогично цифра 5 – это восьмеричная запись двоичного числа 101 коэффициентов нижнего сумматора.
Получаемый код называется сверточным, поскольку последовательность А может быть определена как свертка информационных символов U с импульсным откликом кодера. Рассмотрим прохождение единичной последовательности U=1000… через кодер, схема которого приведена на рис. 3. До поступления входных сигналов, триггеры регистра находились в состоянии 0.
|
|
|
В течение первого такта выполняются следующие действия:
- входной символ 1 помещается в первую ячейку регистра кодера;
- в верхнем сумматоре вычисляется сумма по модулю 2 значений символов, хранящихся в ячейках регистра памяти; получившееся значение выдается на выход кодера как первый кодовый символ (1 первой ячейки регистра складывается с нулевыми значениями второй и третьей ячейки, в результате чего значение символа оказывается равным 1);
- в нижнем сумматоре вычисляется сумма по модулю 2 значений символов, хранящихся в первой и третьей ячейках регистра; получившееся значение выдается на выход кодера как второй кодовый символ (1 первой ячейки регистра складывается с нулевым значением третьей ячейки, в результате значение символа также оказывается равным 1).
На этом первый такт заканчивается.
На втором такте выполняются следующие действия:
- в первую ячейку регистра записывается второй информационный символ 0, а хранившийся там символ 1 сдвигается во вторую ячейку;
- в верхнем сумматоре вычисляется сумма по модулю 2 значений символов, хранящихся в ячейках регистра памяти; получившееся значение выдается на выход кодера как третий кодовый символ 
(0 первой ячейки регистра складывается с 1 второй ячейки и нулевым значением третьей ячейки, в результате чего значение символа 
оказывается равным 1);
|
|
|
- в нижнем сумматоре вычисляется сумма по модулю 2 значений символов, хранящихся в первой и третьей ячейках регистра; получившееся значение выдается на выход кодера как четвертый кодовый символ 
(0 первой ячейки регистра складывается с нулевым значением третьей ячейки, в результате значение символа оказывается равным 0).
На этом второй такт заканчивается.
Аналогичным образом выполняются вычисления на третьем и четвертом тактах. В результате имеем выходную кодовую комбинацию в виде 
. Значения сигналов и состояния регистра на этих тактах приведены в табл. 4.
Таблица 4. Состояния и выходные символы кодера (7, 5)
Дата добавления: 2020-04-25; просмотров: 96; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!