Исследование корректирующего кода
Лабораторное задание
1.1. Ознакомиться с интерфейсом программы и схемами кодера и декодера при (n,k)=(7,4).
1.2. Задать исходную комбинацию на входе кодера циклического кода (7,4) и произвести кодирование.
1.3. Затем в канале указать ошибки в любых битах получившейся в результате кодирования комбинации.
1.4. Произвести декодирование получившейся комбинации с ошибкой, с помощью декодера и сравнить с исходной.
2. Ознакомление с методами построения корректирующих кодов. Экспериментальное исследование обнаруживающей и исправляющей способности циклического кода.
3.
| № Комбинации | Разрешенные 7-элементные кодовые комбинации |
| 0001 011 | |
| 1000 101 | |
| 1100 010 | |
| 0110 001 | |
| 1011 000 | |
| 0101 100 | |
| 0010 110 | |
| 1001 110 | |
| 0100 111 | |
| 1010 011 | |
| 1101 001 | |
| 1110 100 | |
| 0111 010 | |
| 0011 101 | |
| 1111 111 | |
| 0000 000 |
Где 0100 111 – разрешенная комбинация, информационные элементы которой соответствуют вдесятичной счисления номеру бригады (лабораторной установки №4).
| Пункт работы | Переданные информационные | Комбинация на выходе передатчика | Сочетание ошибок | Комбинация на входе декодера | Обнаружение ошибки (да/нет) | Номер исправленного | Принятые информационные |
| 5а | да | ||||||
| 5б | да | ||||||
| да | |||||||
| 7.1 | да | 3,5 | |||||
| 7.2 | да | 3,7 | |||||
| 8.1 | Нет | 1,2,6 | |||||
| 8.2 | Нет | 2,3,7 | |||||
| 8.3 | Нет | 1-7 |
| Да | 1,2,7 |
Порядок выполнения работы
4.1. Изучить теоретические сведения к данной лабораторной работе, приведенные в пункте 3.
4.2. Запустить программу, двойным кликом мыши по ярлыку с названием «Циклический код (7.4)».
На экране появится окно с изображением кодера циклического кода (7,4) (Рисунок 3): Интерфейс программы в окне с кодером циклического кода (7;4):
1 - Исходная кодовая комбинация;
2 - Закодированная кодовая комбинация;
3 - Ячейки формирователя проверочных групп (ФПГ);
4 - Кнопка для начала кодирования (впоследствии становится кнопкой «Такт»);
5 - Кнопка для перехода в канал связи, чтобы внести ошибку.
Рисунок 3 – Модель кодера циклического кода (7,4)
4.3 На входе кодера необходимо ввести свою исходную информационную кодовую комбинацию, после чего нажать на кнопку «Начать».
Рисунок 4 – Модель кодера циклического кода (7,4)
С помощью кнопки «такт» происходит выполнение следующего такта. Содержимое ячеек формирователя проверочной группы каждого такта и значение элемента на входе нужно свести в таблицу 2:
Таблица 2
| Такт | Вход | № ячейки ФПГ | ||
| - | ||||
4.4 По истечению 7 тактов формируется закодированная кодовая комбинация, которую нужно записать в отчет. Затем программа выдает сообщение «Кодирование завершено!», следует нажать ОК и перейти к каналу с помощью кнопки «В канал».
Рисунок 5 – Окно канала
4.5 В канале необходимо указать ошибку в битах закодированной кодовой комбинации (в любом бите на выбор студента), после чего необходимо нажать кнопку «Декодировать» для перехода к декодеру Меггита.
4.6 На рисунке 6 приведена схема декодера Меггита для циклического кода (7,4), по которой будет происходить декодирование кодовой комбинации с ошибкой. Бит с ошибкой выделен красным цветом. Для начала декодирования необходимо нажать кнопку «Начать».
Рисунок 6 – Модель декодера Меггита
Интерфейс программы в окне с декодером Меггита:
1 - Закодированная кодовая комбинация с ошибкой;
2 - Результат декодирования;
3 - Ячейки ФПГ;
4 - Ячейки регистра задержки (РЗ);
5 - Кнопка для начала декодирования (впоследствии становится кнопкой «Такт»);
6 - Группа кнопок для дальнейшего действия:
- Кнопка «Вернуться к кодеру» - если нужно задать другую исходную комбинацию и произвести её кодирование;
- Кнопка «Вернуться к каналу» - если необходимо задать ошибку в другом бите закодированной комбинации;
- Кнопка «Выход из программы» - если лабораторная работа выполнена, чтобы закрыть окно программы.
4.7 С помощью кнопки «такт» осуществляется переход к следующему такту. В вверху указывается действие текущего такта:
- 0 такт – «Начальное состояние…»
- 1-7 такт – «Идет загрузка в регистр…»
- 8-14 такт – «Процесс исправления ошибки…»
- 15-21 такт – «Выгрузка данных из регистра на выход…»
После выполнения 21 такта на экране высвечивается сообщение «Процесс декодирования завершен!!!» (Рисунок 7). Необходимо нажать ОК и зафиксировать в отчете кодовую комбинацию на выходе и выделить в ней информационные элементы.
Рисунок 7 – Модель декодера Меггита
Содержимое ячеек формирователя проверочной группы каждого такта и значение элемента на входе при выполнении действий загрузки в регистр и процесса исправления ошибки нужно свести в таблицу 3:
Таблица 3
| Такт | Вход | № ячейки ФПГ | ||
| - | ||||
| - | ||||
| - | ||||
| - | ||||
| - | ||||
| - | ||||
| - | ||||
| - | ||||
| - |
4.8 После окончания выполнения лабораторной работы следует закрыть программу, затем выключить компьютер.
Содержание отчёта
Отчет должен содержать:
- цель работы;
- предварительный расчет;
- структурные схемы кодера и декодера Меггита;
- результаты кодирования и декодирования в виде таблиц 2 и 3;
- выводы.