Download ppt - Линейные коды

Transcript
Page 1: Линейные коды

Линейные коды

Коды Рида-Маллера

Page 2: Линейные коды

Задание булевых функций с помощью таблиц

1

0

1

0

),( 21 xxf

1x

0 0 0

0 1 1

1 0 0

1 1 1

2x ),( 21 xxf

Page 3: Линейные коды

Задание булевых функций с помощью формул Определение

• ДНФ

• КНФ

• Полином Жегалгина (полином Рида-Маллера)

Page 4: Линейные коды

Степень булевой функции

kxxx

ейсомножителчисло

коньюнкциистепень

kiii

...deg

:

21

Page 5: Линейные коды

Степень булевой функции

)(

,

),...,(deg

:

21

МаллераРидаполином

Жегалкинаполиномввходящих

конъюнкцийстепенейизнаибольшая

xxxf

функциибулевойстепень

n

Page 6: Линейные коды

Пример

3deg 431 xxx

коньюнкциистепень

2

),...,( 3221121

равна

xxxxxxxxf

функциистепень

n

Page 7: Линейные коды

Покомпонентное произведение кодовых слов

Tn

Tn bbbиaaa ),...,,(),...,,( 110110

Tnn bababa ),...,,( 111100

Page 8: Линейные коды

Пример покомпонентного произведения

TT и )11011011()01110101(

T)01010001(

Page 9: Линейные коды

Определение

• Код Рида-Маллера порядка r (РМ-r – код) – это множество булевых функций степени не выше r.

Page 10: Линейные коды

Пример кодов длины 4• Всего 16 функций:

1

1

1

1

,

0

0

0

0

1,0:0степени

1

0

0

1

,

0

1

1

0

,

0

1

0

1

,

0

0

1

1

,

1

0

1

0

,

1

1

0

0

1,,1,1,,:1 21212121 xxxxxxxxстепени

0

0

0

1

,

1

1

1

0

,

1

1

0

1

,

1

0

1

1

,

0

0

1

0

,

0

1

0

0

,

0

1

1

1

,

1

0

0

0

...,1,:2 1111111 xxxxxxxстепени

Page 11: Линейные коды

Пример кодов длины 4• Всего 16 функций:

1

1

1

1

,

0

0

0

0

:0 кодРМ

1

0

0

1

,

0

1

1

0

,

0

1

0

1

,

0

0

1

1

,

1

0

1

0

,

1

1

0

0

,

1

1

1

1

,

0

0

0

0

:1 кодРМ

словвсекодРМ 16:2

Page 12: Линейные коды

Порождающая матрица РМ-1 – кода длины 8

Пример.

10

1111

0111

1011

0011

1101

0101

1001

0001

GGG

321 xxx1

Page 13: Линейные коды

Порождающая матрица РМ-2 – кода длины 8

Пример.

210

323

11

00

01

00

10

00

00

00

11111

10111

01011

00011

01101

00101

01001

00001

GGGG

xxxxxxxxx1 121321

Page 14: Линейные коды

Порождающая матрица РМr-кода

rGGGG ...10

Page 15: Линейные коды

Параметры РМ-r - кода

Длина кода

Число информационных разрядов

Минимальное расстояние

rmm CCmk ...1 2

mn 2

rmd 2min

Page 16: Линейные коды

Пример параметров РМ-2 - кода

Длина кода

Число информационных разрядов

Минимальное расстояние

1164141 24 Ck

4,1624 mn

42min rmd

Page 17: Линейные коды

Пример параметров РМ-3 - кода

Длина кода

Число информационных разрядов

Минимальное расстояние

15464141 34

24 CCk

4,1624 mn

22 34min d

Page 18: Линейные коды

Кодированиe – блоки информационного и кодового

слова

rr

r

r

GGG

GGGG

...

......

1100

1

0

10

Page 19: Линейные коды

Пример

21

0

1

0

1

111

001

010

000

100

000

000

000

0

0

1

111

011

101

001

110

010

100

000

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

0

1

0

0

1

1

11

00

01

00

10

00

00

00

11111

10111

01011

00011

01101

00101

01001

00001

GG

G

G

Page 20: Линейные коды

Построение проверок - на примере РМ-1 кода длины 16

4

3

2

1

0

15

14

13

12

11

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

0

11111

01111

10111

00111

11011

01011

10011

00011

11101

01101

10101

00101

11001

01001

10001

00001

a

a

a

a

a

с

с

с

с

с

с

с

с

с

с

с

с

с

с

с

с

Page 21: Линейные коды

Построение проверок - на примере РМ-1 кода длины 16

03210

4303

302

401

00

cccc

aaac

aac

aac

ac

4

3

2

1

0

15

14

13

12

11

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

0

11111

01111

10111

00111

11011

01011

10011

00011

11101

01101

10101

00101

11001

01001

10001

00001

a

a

a

a

a

с

с

с

с

с

с

с

с

с

с

с

с

с

с

с

с

Page 22: Линейные коды

Построение проверок - на примере РМ-1 кода длины 16

0

0

0

0

6420

5410

7654

43207

3206

4205

204

3210

4303

302

401

00

cccc

cccc

cccc

aaaac

aaac

aaac

aac

cccc

aaac

aac

aac

ac

4

3

2

1

0

15

14

13

12

11

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

0

11111

01111

10111

00111

11011

01011

10011

00011

11101

01101

10101

00101

11001

01001

10001

00001

a

a

a

a

a

с

с

с

с

с

с

с

с

с

с

с

с

с

с

с

с

Page 23: Линейные коды

Построение проверок - на примере РМ-1 кода длины 16

0

0

0

0

0

111098

431011

31010

4109

108

6420

5410

7654

43207

3206

4205

204

3210

4303

302

401

00

cccc

aaaac

aaac

aaac

aac

cccc

cccc

cccc

aaaac

aaac

aaac

aac

cccc

aaac

aac

aac

ac

4

3

2

1

0

15

14

13

12

11

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

0

11111

01111

10111

00111

11011

01011

10011

00011

11101

01101

10101

00101

11001

01001

10001

00001

a

a

a

a

a

с

с

с

с

с

с

с

с

с

с

с

с

с

с

с

с

Page 24: Линейные коды

Построение проверок - на примере РМ-1 кода длины 16

..

0

0

0

0

0

0

0

0

1412108

131298

15141312

432015

32014

42013

2012

111098

431011

31010

4109

108

6420

5410

7654

43207

3206

4205

204

3210

4303

302

401

00

дти

cccc

cccc

cccc

aaaac

aaac

aaac

aac

cccc

aaaac

aaac

aaac

aac

cccc

cccc

cccc

aaaac

aaac

aaac

aac

cccc

aaac

aac

aac

ac

Page 25: Линейные коды

Построение проверок - на примере РМ-1 кода длины 16 – шаг 1

1514

1312

1110

98

76

54

32

104

cc

cc

cc

cc

cc

cc

cca

4

3

2

1

0

15

14

13

12

11

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

0

11111

01111

10111

00111

11011

01011

10011

00011

11101

01101

10101

00101

11001

01001

10001

00001

a

a

a

a

a

с

с

с

с

с

с

с

с

с

с

с

с

с

с

с

с

Page 26: Линейные коды

Построение проверок - на примере РМ-1 кода длины 16 – шаг 1

1513

1412

119

108

75

64

31

203

cc

cc

cc

cc

cc

cc

cc

cca

4

3

2

1

0

15

14

13

12

11

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

0

11111

01111

10111

00111

11011

01011

10011

00011

11101

01101

10101

00101

11001

01001

10001

00001

a

a

a

a

a

с

с

с

с

с

с

с

с

с

с

с

с

с

с

с

с

Page 27: Линейные коды

Построение проверок - на примере РМ-1 кода длины 16 – шаг 1

1511

1410

139

128

73

62

51

402

cc

cc

cc

cc

cc

cc

cc

cca

4

3

2

1

0

15

14

13

12

11

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

0

11111

01111

10111

00111

11011

01011

10011

00011

11101

01101

10101

00101

11001

01001

10001

00001

a

a

a

a

a

с

с

с

с

с

с

с

с

с

с

с

с

с

с

с

с

Page 28: Линейные коды

Построение проверок - на примере РМ-1 кода длины 16 – шаг 1

157

146

135

124

113

102

91

801

cc

cc

cc

cc

cc

cc

cca

4

3

2

1

0

15

14

13

12

11

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

0

11111

01111

10111

00111

11011

01011

10011

00011

11101

01101

10101

00101

11001

01001

10001

00001

a

a

a

a

a

с

с

с

с

с

с

с

с

с

с

с

с

с

с

с

с

Page 29: Линейные коды

Построение проверок - на примере РМ-1 кода длины 16 – шаг 2

1514

1312

1110

98

76

54

32

100

cc

cc

cc

cc

cc

cca

0

15

14

13

12

11

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

0

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

а

с

с

с

с

с

с

с

с

с

с

с

с

с

с

с

с

Page 30: Линейные коды

Мажоритарное декодирование РМ - кодов

• Строятся проверки для

• Затем – для и т.д.

• На последнем шаге исправляется

провероквсего rmr

2провероквсего rm

r1

1 2

провероквсегоa m200


Recommended