Was ist Blockcodierung?

Teil der Code -Theorie ist die Blockcodierung eine Form der Vorwärtsfehlerkorrektur (FEC), die auch als Kanalcode bezeichnet wird und die Nachrichten in bestimmte Codes umwandelt und die Informationen als Datenblock mit einer vorgegebenen Länge sendet.Größere Datenblöcke erleichtern es dem empfangenden Computer, die Informationen zu dekodieren und Fehler zu korrigieren, die während der Übertragung auftreten.Blockcodes und Faltungscodes sind zwei Code -Typen, die üblicherweise in FEC verwendet werden.Mit diesen Codetypen kann eine Nachricht über eine unzuverlässige Verbindung gesendet werden und trotzdem entziffabel sein, wenn sie eintrifft.

Die Verwendung der Blockcodierung ist aufgrund von Rauschen erforderlich, die beim Senden einer Nachricht auftreten.Wenn Daten eine lange Strecke oder über eine unzuverlässige Verbindung zurücklegen müssen, werden das Hamming -Gewicht und die Entfernung verwendet, um die Wahrscheinlichkeit von Fehlern zu bestimmen.Das Hamming -Gewicht ist die Anzahl der Ziffern, die erforderlich sind, um alle möglichen Codekombinationen auszudrücken, und der Hamming -Abstand ist, wie viele Fehler auftreten müssten, bevor ein wenig ein legitimes, aber falsches Informationen darstellte.

Wenn beispielsweise ein Absender, der die Blockcodierung verwendet, eine Nachricht senden wollte, die nur drei mögliche Codes verwenden kann, die jeweils drei Ziffern lang waren, würde das Hamming -Gewicht drei betragen.Die Codes können 000, 010 und 011 betragen. Wenn ein Fehler zu einer Ziffer geändert wurde, z. B. 000 auf 010 wechselte, würde der Code als legitimer Code (010) gelesen, aber nicht der Code, den der Absender beabsichtigt hat (000)..Somit ist der Hamming -Abstand für diesen Code einer, da sich nur eine Ziffer ändern muss, um einen Fehler zu verursachen, den der Computer nicht beheben kann.

Um den Hamming -Abstand zu senken und Fehler zu reduzieren, werden Daten als Codeblock gesendet, der in einen bestimmten Code codiert wirdWorte einer bestimmten Länge.Die ursprünglichen Nachrichtendatenbits werden als K -Bits bezeichnet.Die K -Bits werden in entsprechende N -Bits übersetzt, bei denen es sich um Codes handelt, die für jedes k -Bit als längere Codes ausgewählt wurden.Einen oder Nullen werden hinzugefügt, um die Bits gleichmäßig zu langen und den Hamming -Abstand zu verringern.Dann werden diese Blöcke von N -Bits auf den empfangenden Computer übertragen.

Das Nachdenken über die Blockcodierung ist am einfachsten, wenn es mit zwei Personen verglichen wird, in denen ein Gespräch geführt wird.Wenn Sie in einem lauten Raum sprechen oder über eine lange Strecke schreien, gibt es mehr Platz für Fehler in dem, was die empfangende Person hört.Wenn der Satz lang ist, kann die Person mehr Fehler korrigieren, indem sie den gesamten Satz im Kontext aufnimmt, aber kurze Sätze haben eine höhere Fehlerrate, da es schwieriger ist, das zu entschlüsseln, was die Person sagt.

Wenn eine Person als Beispiel die rote Katze und die andere Person hört, die gefütterte Katze, unterbrechen sie den Satz falsch.Wenn jedoch die erste Person sagte, habe ich eine rot gefärbte Katze und die zweite Person, die eine gefütterte Katze habe, der Kontext des Satzes macht es einfach, die tatsächlich rot und nicht gefütterte Person zu bestimmen.Dies ist das Grundprinzip hinter der Blockcodierung und der Verwendung längerer, einheitlicher Codes, um Computern dabei zu helfen, einen Informationsblock genau zu übersetzen.