esimerkkejä erilaisista lohkokoodeista

Samankaltaiset tiedostot
KAISTANLEVEYDEN JA TEHON KÄYTÖN KANNALTA OPTIMAALINEN MODULAATIO TRELLISKOODATTU MODULAATIO (TCM)

Digitaalitekniikan matematiikka Luku 13 Sivu 1 (10) Virheen havaitseminen ja korjaus

KONVOLUUTIOKOODIT A Tietoliikennetekniikka II Osa 25 Kari Kärkkäinen Syksy 2015

Algebralliset menetelmät virheenkorjauskoodin tunnistamisessa

INFORMAATIOTEORIA & KOODAUS TÄRKEIMPIEN ASIOIDEN KERTAUS A Tietoliikennetekniikka II Osa 28 Kari Kärkkäinen Syksy 2015

Koodausteoria, Kesä 2014

VIRHEENKORJAUS JA -ILMAISU

JOHDANTO VIRHEENKORJAAVAAN KOODAUKSEEN KANAVAKOODAUSMENETELMÄT A Tietoliikennetekniikka II Osa 22 Kari Kärkkäinen Syksy 2015

5. Siirtoyhteyskerros linkkikerros (Data Link Layer)

5. Siirtoyhteyskerros linkkikerros (Data Link Layer)

Koodausteoria, Kesä 2014

MAANPUOLUSTUSKORKEAKOULU VIRHEENKORJAUSALGORITMIT. Kandidaatintutkielma. Kadetti Ville Parkkinen. 99. kadettikurssi Maasotalinja

TURBOKOODAUS. Miten turbokoodaus eroaa konvoluutiokoodauksesta? A Tietoliikennetekniikka II Osa 26 Kari Kärkkäinen Syksy 2015

Koodausteoria, Kesä 2014

Koodausteoria, Kesä 2014

TLT-5400 DIGITAALINEN SIIRTOTEKNIIKKA

Laskennallisen fysiikan esimerkkejä avoimesta tutkimuksesta Esa Räsänen Fysiikan laitos, Tampereen teknillinen yliopisto

Luku- ja merkkikoodit. Digitaalitekniikan matematiikka Luku 12 Sivu 1 (15)

Koodausteoria, Kesä 2014

T DSP: GSM codec

Ongelma 1: Onko datassa tai informaatiossa päällekkäisyyttä?

Viivakoodin viiteopas

Puheenkoodaus. Olivatpa kerran iloiset serkukset. PCM, DPCM ja ADPCM

Laskennallisen fysiikan esimerkkejä avoimesta tutkimuksesta Esa Räsänen Fysiikan laitos, Tampereen teknillinen yliopisto

VIRHEENKORJAUS JA -ILMAISU

Choose Finland-Helsinki Valitse Finland-Helsinki

Koodausteoria, Kesä 2014

KONEISTUSKOKOONPANON TEKEMINEN NX10-YMPÄRISTÖSSÄ

Laajennetut Preparata-koodit

1 Määrittele seuraavat langattoman tiedonsiirron käsitteet.

Tampereen ammattikorkeakoulu, amk-tutkinto Tietotekniikan koulutusohjelma Sulautetut järjestelmät Patrick Saikkonen

TT00AA Ohjelmoinnin jatko (TT10S1ECD)

Koodausteoria, Kesä 2014

D B. Levykön rakenne. pyöriviä levyjä ura. lohko. Hakuvarsi. sektori. luku-/kirjoituspää

Kanavat eivät ole enää pelkästään broadcasting käytössä Uudet palvelut kuten teräväpiirtolähetykset vaativat enemmän kapasiteettia

I. AES Rijndael. Rijndael - Internal Structure

TIIVISTELMÄRAPORTTI. Virheenkorjauskoodien tunnistus signaalitiedustelussa

Tiedon muuttumattomuuden tarkistus Järjestelmän sisäinen muisti

Capacity Utilization

diskreetin logaritmin laskemisen käytännössä mahdottomaksi. Olkoon γ kunnan F q primitiivinen alkio. Luku q ja alkio γ ovat julkisia suureita.

TK Palvelinympäristö

MODBUS -väyläohjaus DITRONIC TOUCH -KOSKETUSNÄYTTÖ. s-posti:

1. Yleistä asiaa tietoliikenneyhteyden toiminnasta.

Returns to Scale II. S ysteemianalyysin. Laboratorio. Esitelmä 8 Timo Salminen. Teknillinen korkeakoulu

Capacity utilization

KOODAUS- JA INFORMAATIOTEORIA. Keijo Ruohonen

OnniSMS Rajapintakuvaus v1.1

Sisällys. Yleistä attribuuteista. Näkyvyys luokan sisällä. Tiedonkätkentä. Aksessorit. 4.2

Internet Protocol version 6. IPv6

Liikenneverkot-tietotuote

Digitaalitekniikan matematiikka Luku 1 Sivu 1 (19) Johdatus digitaalitekniikkaan

Satelliittipaikannus

5. Siirtoyhteyskerros linkkikerros (Data Link Layer) 5.1. Kaksipisteyhteydet. Kehysten kuljetus. Missä virhe hoidetaan? Virheet.

Tehtävä 2: Tietoliikenneprotokolla

LÄHTEENKOODAUS. Mikä on lähteenkoodauksen perusidea? A Tietoliikennetekniikka II Osa 20 Kari Kärkkäinen Syksy 2015

CCD-kamerat ja kuvankäsittely

Tietoliikenteen fyysinen kerros. Tietoliikenne kohtaa todellisuuden Kirja sivut 43-93

Bounds on non-surjective cellular automata

Use of spatial data in the new production environment and in a data warehouse

S MRI sovellukset Harjoitustehtävät. Ryhmä 1 Juha-Pekka Niskanen Eini Niskanen

16. Allocation Models

Rekisteröiminen - FAQ

SSTY:n EMC-seminaari. EMC ja sähköisten lääkintälaitteiden standardit. Ari Honkala SESKO ry

Increase of opioid use in Finland when is there enough key indicator data to state a trend?

Gap-filling methods for CH 4 data

Signaalien datamuunnokset. Digitaalitekniikan edut

Signaalien datamuunnokset

Lisensointikuulumisia - Kustannustehokkuus Oracle lisensoinnissa

Algoritmit 2. Luento 9 Ti Timo Männikkö

Tietorakenteet ja algoritmit

5. Siirtoyhteyskerros linkkikerros (Data Link Layer) 5.1. Kaksipisteyhteydet. Kehysten kuljetus. Virheet. Missä virhe hoidetaan?

5. Siirtoyhteyskerros linkkikerros (Data Link Layer)

Tiedon muuttumattomuuden tarkistus Järjestelmän sisäinen muisti

1.3Lohkorakenne muodostetaan käyttämällä a) puolipistettä b) aaltosulkeita c) BEGIN ja END lausekkeita d) sisennystä

FinFamily PostgreSQL installation ( ) FinFamily PostgreSQL

AV-muotojen migraatiotyöpaja - ääni. KDK-pitkäaikaissäilytys seminaari / Juha Lehtonen

WindPRO version joulu 2012 Printed/Page :47 / 1. SHADOW - Main Result

7.4 Sormenjälkitekniikka

Alla olevassa kuvassa on millisekunnin verran äänitaajuisen signaalin aaltomuotoa. Pystyakselilla on jännite voltteina.

National Building Code of Finland, Part D1, Building Water Supply and Sewerage Systems, Regulations and guidelines 2007

Ongelma(t): Miten tietokoneen komponentteja voi ohjata siten, että ne tekevät yhdessä jotakin järkevää? Voiko tietokonetta ohjata (ohjelmoida) siten,

TM ETRS-TM35FIN-ETRS89 WTG

Järjestelmän kriittisimmille toiminnallisuuksille (listattu alla), toteutetaan 1

Lataa Legislating the blind spot - Nikolas Sellheim. Lataa

Reedin ja Solomonin koodit Katariina Huttunen

System.out.printf("%d / %d = %.2f%n", ekaluku, tokaluku, osamaara);

SÄHKÖKÄYTÖN EMULOINTI SIMULINK-DSPACE-M1 -YMPÄRISTÖSSÄ

BINÄÄRISET TIEDONSIIRTOMENETELMÄT TÄRKEIMPIEN ASIOIDEN KERTAUS A Tietoliikennetekniikka II Osa 11 Kari Kärkkäinen Syksy 2015

Metsälamminkankaan tuulivoimapuiston osayleiskaava

x = y x i = y i i = 1, 2; x + y = (x 1 + y 1, x 2 + y 2 ); x y = (x 1 y 1, x 2 + y 2 );

KMTK lentoestetyöpaja - Osa 2

Shannonin ensimmäinen lause

Helsinki University of Technology

1. SIT. The handler and dog stop with the dog sitting at heel. When the dog is sitting, the handler cues the dog to heel forward.

7.4 Variability management

AYYE 9/ HOUSING POLICY

Apuja ohjelmointiin» Yleisiä virheitä

Ohjelmistoradio tehtävät 4. P1: Ekvalisointi ja demodulaatio. OFDM-symbolien generoiminen

Algoritmit 2. Demot Timo Männikkö

JWT 2016 luento 11. to klo Aulikki Hyrskykari. PinniB Aulikki Hyrskykari

Transkriptio:

6.2.1 Lohkokoodit tehdään bittiryhmälle bittiryhmään lisätään sovitun algoritmin mukaan ylimääräisiä bittejä [k informaatiobittiä => n koodibittiä, joista n-k lisäbittiä], käytetään yleensä merkintää (n,k)-koodi koodinopeus (code rate) R c = k / n vastaa hyötysuhdetta vastaanotetun lohkon oikeellisuus (eli onko sallittu bittikombinaatio) tarkistetaan ja virheet voidaan korjata ainakin rajoitetusti ilman uudelleenlähetystä koodin virheenkorjauskykyä kuvataan koodietäisyyden avulla ilmaisee, kuinka monessa elementissä kaksi koodisanaa eroaa toisistaan binäärikoodin yhteydessä käytetään nimitystä Hamming-etäisyys yleisesti dekoodaus on paljon vaikeampi kuin koodaus 7-Apr-04 Siirtotekniikka / JPR 313 esimerkkejä erilaisista lohkokoodeista Hamming-koodi ensimmäisiä virheenkorjaavia koodeja, laajasti käytetty koodisana saadaan kertomalla lähdesana erityisella generaattorimatriisilla, tarkemmin sanottuna sen transpoosilla Hammingin koodilla tarkoitetaan yleensä hamming(7,4) koodia, jossa lohkon pituus on 4 bittiä ja koodisanan pituus 7 bittiä, eli 3 bittiä käytetään redundanttiin tietoon tällä koodilla kyetään korjaamaan yhden bitin virheet, mutta runsaasti virheitä sisältävällä jaksolla koodaus on tehoton 7-Apr-04 Siirtotekniikka / JPR 314 1

Bose-Chaudhuri-Hocquenghem (BCH) tärkeimpiä lohkokoodeja parametreja voidaan vaihdella laajalti ja koodeja käyttää suurillakin nopeuksilla 7-Apr-04 Siirtotekniikka / JPR 315 Hamming codes are a subset of the more general code family known as BCH (Bose-Chaudhuri- Hocquenhem) codes discovered in 1959 and 1960. Whereas Hamming can detect up to 2 or correct 1 error general BCH codes can correct any number of errors if the code is long enough, e.g. (11,1023) can correct 255 errors used in deep space probes. 315

Reed Solomon (RS) BCH-koodien ei-binäärinen versio (m bittiä / koodisymboli) Reed-Solomon forward error correction with interleaving on FECmenetelmä, joka on tarkoitettu käytettäväksi korkeatasoisissa videoyhteyksissä käytetään myös langattomissa järjestelmissä Menetelmän haittapuolena sekä koodaus että enkoodaus aiheuttavat tiedonsiirtoon ylimääräisen viiveen. Tämä koodaus ei korjaa kaikkia virheitä, mutta se turvaa laadukkaan siirron reaaliajassa. Voyager II kuvat lähetettiin käyttäen tätä Reed-Solomon koodausta. 7-Apr-04 Siirtotekniikka / JPR 316 RS codes are a subset of BCH codes that operate at the block level rather than bit level. Incoming blocks are represented by a new set of k symbols to be packaged in a supercoded block of n symbols Decoder can detect and correct complete errored blocks used in mobile radio / CD as alternative / addition to interleaving. 316

Golay lineaarisia binäärikoodeja, jotka sallivat lyhyet koodisanat täydellinen Golay-koodi koodaa 12 bittiä 23 bitiksi ja siitä käytetään merkintää (23,12) minimietäisyys 7, 3 bitin virheenkorjauskyky laajennettu Golay-koodi sisältää ylimääräisen pariteettibitin, joka mahdollistaa enintään neljän bitin virheen havaitsemisen. Koodia merkitään (24,12) ja sitä kutsutaan myös nimellä half-rate golay. voidaan käyttää maximum likelihood dekoodausta (valitaan pienimmän etäisyyden päässä käytössä oleva koodisana) dekoodaus voidaan suorittaa käyttäen joko kovia tai pehmeitä päätöksiä. Pehmeitä päätöksiä käyttämällä saavutetaan parempi virheenkorjaus, mutta kulutetaan enemmän prosessointitehoa. käytetään reaaliaikasovelluksissa sekä radioliikennöinnissä 7-Apr-04 Siirtotekniikka / JPR 317 7-Apr-04 Siirtotekniikka / JPR 318 1

6.2.2 Konvoluutiokoodit lohkokoodeissa jokainen lohko on riippumaton muista lohkoista konvoluutiokoodauksessa koodisanat riippuvat sekä sen hetkisestä lähetettävästä datasta, että aiemmin lähetetystä datasta. kooderi sisältää siirtorekisterin, jota siirretään aina lisättäessä uusi bitti siirtorekisterin pituus on kooderin pituusraja, eli se on ainoa koodaukseen käytetty muistialue uusi bitti koodataan rekisterissä olevien bittien kanssa käyttäen mod-2 yhteenlaskuja 7-Apr-04 Siirtotekniikka / JPR 319 => impulssivasteet: 1-polku (1,1,1) ja 2-polku (1,0,1) Figure 10.13. (a) Constraint length-3, rate-½ convolutional encoder. (b) Constraint length-2, rate-⅔ convolutional encoder. 7-Apr-04 Siirtotekniikka / JPR 320 2

7-Apr-04 Siirtotekniikka / JPR 321 7-Apr-04 Siirtotekniikka / JPR 322 3

datajono 10011 => koodijono 11 10 11 11 01 Figure 10.14 Code tree for the convolutional encoder of Figure 10.13a. 7-Apr-04 Siirtotekniikka / JPR 323 Figure 10.15 Trellis for the convolutional encoder of Figure 10.13a. datajono 10011 => koodijono 11 10 11 11 01 7-Apr-04 Siirtotekniikka / JPR 324 4

konvoluutiomallissa ei voida tarkasti sanoa, että esimerkiksi jokainen yhden bitin virhe lohkossa tulee korjattua, vaan ainoastaan, että keskimääräisesti tietty osuus bittivirheitä onnistutaan pitkällä aikavälillä korjaamaan => soveltuvat sovelluksiin, joissa dekoodatussa informaatiossa voidaan sallia virheitä (esim. puheensiirto) soveltuvat kanavalle, jossa kohina on satunnaista ja jossa ei ole purskemuotoisia häiriöitä altis virhepurskeille ja tehokkaaksi menetelmäksi on havaittu konvoluutiokoodauksen ja lohkokoodauksen (vrt hamming koodi) yhdistäminen, jolloin purskeiset virhejaksot kyetään hallitsemaan paremmin 7-Apr-04 Siirtotekniikka / JPR 325 dekoodaus on huomattavasti hankalampaa kuin koodaus ja siinä käytetään ns. Viterbin algoritmia etuna dekoodatun informaation laadun laskeminen tasaisesti siirtovirheiden määrän kasvaessa ilman äkillistä laadun romahtamista konvoluutiokoodien pieni koodisuhde estää niiden käytön sovelluksissa, joissa nettosiirtonopeus on tärkeä kriteeri 7-Apr-04 Siirtotekniikka / JPR 326 5