Основные понятия и определения теории информации и кодирования. Задачи теории информации и кодирования, страница 35

ПРИМЕР.В таблице задано представление поля GF(16) как расширение поля GF(2),построенное по примитивному полиному p(z) = z^4 + z + 1, в неё включены также минимальные полиномы GF(2) для всех элементов поля GF(16),где a=z - примитивный элемент GF(16).Заметим,что элементы B и B^2 для любых В имеют одинаковые минимальные полиномы над полем GF(2).

Представления поля GF(2^4).

───────────────────────────────────────────────────────────────────

В виде      В виде         В двоичном          Минимальные степени     многочлена     виде                полиномы

───────────────────────────────────────────────────────────────────

0           0               0 0 0 0

a^0         1               0 0 0 1            X + 1

a^1         z               0 0 1 0            X^4+X+1

a^2         z^2             0 1 0 0            X^4+X+1

a^3         z^3             1 0 0 0            X^4+X^3+X^2+X+1

a^4         z+1             0 0 1 1            X^4+X+1

a^5         z^2+z           0 1 1 0            X^2+X+1

a^6         z^3+z^2         1 1 0 0            X^4+X^3+X^2+X+1

a^7         z^3+z+1         1 0 1 1            X^4+X^3+1

a^8         z^2+1           0 1 0 1            X^4+X+1

a^9         z^3+z           1 0 1 0            X^4+X^3+X^2+X+1

a^10        z^2+z+1         0 1 1 1            X^2+X+1

a^11        z^3+z^2+z       1 1 1 0            X^4+X^3+1

a^12        z^3+z^2+z+1     1 1 1 1            X^4+X^3+X^2+X+1

a^13        z^3+z^2+1       1 1 0 1            X^4+X^3+1

a^14        z^3+1           1 0 0 1            X^4+X^3+1

───────────────────────────────────────────────────────────────────

Можно заметить,что элементы поля GF(2^4) в двоичном виде представляют собой не что иное,как остатки от деления 1 с i нулями на полином p(z) ,причём i соответствует показателю степени (a^i).Таким образом,эти элементы поля можно получить в РСЛОС с образующим полиномом p(z).

Путём подстановки в минимальном полиноме вместо фиктивной переменной X соответствующего элемента поля В в виде полинома,можно показать,что полученный таким образом полином делится без остатка на

p(z),т.е.f(B) = 0.

К О Д Ы   Б Ч Х

Порождающий полином для исправляющего две ошибки кода БЧХ длины 15

получается следующим образом:

K(X) = HOK [f1(X),f3(X)] = HOK [X^4+X+1,X^4+X^3+X^2+X+1] =

X^8+X^7+X^6+X^4+1.

n = 15, p = 8, k = n - p = 15 - 8 = 7.

Пусть S = 3 :

K(X) = HOK [f1(X),f3(X),f5(X)] = (X^4+X+1)*(X^4+X^3+X^2+X+1)*

*(X^2+X+1)=X^10+X^8+X^5+X^4+X^2+X+1.

Получился порождающий полином (15,5) - кода БЧХ,исправляющего три ошибки.

Пусть S = 4 :

K(X) = HOK [f1(X),f3(X),f5(X),f(7)] = (X^4+X+1)*(X^4+X^3+X^2+X+1)*

*(X^2+X+1)*(X^4+X^3+1)=X^14+X^13+X^12+X^11+X^10+X^9+X^8+X^7+

+X^6+X^5+X^4+X^3+X^2+X+1.

Получился порождающий полином (15,1) - кода БЧХ.Это простой код с повторением,исправляющий семь ошибок (при S = 5,6,7 - получается такой же полином).

Итак,рассмотрим построение кодов БЧХ с d min = 5,исправляющих двухразрядные ошибки.Образующий полином кодов БЧХ имеет следующий вид:

G(X) = G1(X)*G3(X), где G1(X),G3(X) - неприводимые полиномы.

Полиномы G1(X) и G3(X) выбираются таким образом,чтобы при одноразрядной ошибке синдром S3,соответствующий остатку от деления считанного слова на G3(X),равнялся S1^3,соответствующему остатку от деления считанного слова на G1(X).

Тогда при наличии двухразрядной ошибки в слове

S1i + S1j = S1,  S3i + S3j = S3, где S1i,S1j,S3i,S3j - синдромы,соответствующие одиночным ошибкам в

i-м и j-м разрядах по модулю G1(X) и G3(X),соответственно.Подставляя в это выражение значения S3i = S1i^3 и S3j = S1j^3,получим

S1i + S1j = S1,  S1i^3 + S1j^3 = S3.

Решение этой системы двух уравнений с двумя неизвестными позволяет определить синдромы и,следовательно,номера каждого из двух отказавших разрядов.При возникновении одиночной ошибки S1^3 = S3,и по значению S1 определяется положение ошибочного символа.

Аналогичные рассуждения справедливы также для кодов БЧХ,исправляющих S > 2 ошибок.

Ц И К Л И Ч Е С К И Е   К О Д Ы , И С П Р А В Л Я Ю Щ И Е

П А К Е Т Ы   О Ш И Б О К .