Mi a csatorna kódolása?

A csatorna kódolása egy olyan technika, amelyet a digitális kommunikációban alkalmaznak annak biztosítása érdekében, hogy az átvitel minimális vagy hibával járjon.Az alkalmazható különféle kódolási módszereket úgy érik el, hogy további bináris számjegyeket összefonódnak az átvitelbe.Ha a fogadó végén dekódolják, akkor az átvitel ellenőrizhető -e olyan hibák, amelyek előfordulhatnak, és sok esetben megjavíthatók.Más esetekben a címzett egyszerűen újra kéri a sebességváltót.

A csatorna kódolásának mögött meghúzódó ötletet fejlesztették ki a hibák elkerülhetetlen létezésének köszönhetően az adott kommunikációs csatornán.A rádióhullámok, az elektromos jelek és még a száloptikai csatornákon keresztüli fényhullámok is bizonyos mennyiségű zajt kapnak a közegen, valamint a jel lebomlását, amely bizonyos távolságon át fordul.Mivel ilyen gyakori probléma a kommunikációban, számos elmélet, hogyan kell kezelni, az alkalmazott matematika ágak, például az információelmélet és a kódolási elmélet alatt fejlődtek ki.

Az egyik általánosan használt módszert automatikus ismételt kérésnek (ARQ) hívják, amely egyszerűen magában foglalja a címzettnek a sebességváltó hibáinak ellenőrzését, és az újraküldés kérése.Ezt néha hátrányos hibajavításnak nevezik.A csatorna kódolása viszont egy előre hibajavító (FEC) technika.A feladó elkészíti a biteket az átvitelhez egy speciális algoritmus segítségével, amelyet hibakorrekciós kódnak hívnak, amelyet azután a fogadó végén dekódolnak.Mindkét módszert gyakran hibrid módon is alkalmazzák, lehetővé téve, hogy a sebességváltó kis hibáit egy csatornakóddal javítsák, a nagy hibákhoz, amelyek teljes továbbadást igényelnek.aki kifejlesztette az úgynevezett Hamming kódot.Ez volt az első előrehaladó hibajavító kód, amely magában foglalja a további bináris számjegyek beépítését az átvitelbe, amelyeket paritás bitnek hívnak.Az átvitel fogadó végén a paritás bitjeinek okos kiszámítása feltárja, hogy hibák történtek -e a sebességváltóban, hol vannak a bitek sorozatában, és hogyan javíthatják azokat az eredeti átvitel helyreállítása érdekében.

A Hamming kód a csatornakódolási módszerek családjába tartozik, amelyeket blokkkódoknak neveznek, amelyek közül sokan az évek során fejlesztették ki.A blokkkódok általában magukban foglalják a biteket rögzített hosszúságú blokkokba, amelyeket azután kódszavaknak neveznek.Minden kódszót megkapjuk a megfelelő ellenőrző biteket a címzett dekódolásához.A blokkkód -módszerek általában növelik a sebességváltó méretét a kódszó hozzáadott bitjei miatt, amelyek hatással lehetnek a csatorna sávszélességére.Ezek a módszerek sokkal gyorsabbak, és bármilyen hosszúságú bitáramot kódolhatnak.Az egyik általánosan használt ilyen típusú kódot Viterbi -kódnak hívják, amelyet az olasz matematikus, Andrew Viterbi készített.Ennek a módszernek az a hátránya, hogy a konvolúciós kód hossza növekszik, a dekódoláskor is összetettsége.Sok esetben a konvolúciós kódokat a blokkkódokkal kombinálva használják az úgynevezett hibamidési kódokban.