МЕНЮ


Фестивали и конкурсы
Семинары
Издания
О МОДНТ
Приглашения
Поздравляем

НАУЧНЫЕ РАБОТЫ


  • Инновационный менеджмент
  • Инвестиции
  • ИГП
  • Земельное право
  • Журналистика
  • Жилищное право
  • Радиоэлектроника
  • Психология
  • Программирование и комп-ры
  • Предпринимательство
  • Право
  • Политология
  • Полиграфия
  • Педагогика
  • Оккультизм и уфология
  • Начертательная геометрия
  • Бухучет управленчучет
  • Биология
  • Бизнес-план
  • Безопасность жизнедеятельности
  • Банковское дело
  • АХД экпред финансы предприятий
  • Аудит
  • Ветеринария
  • Валютные отношения
  • Бухгалтерский учет и аудит
  • Ботаника и сельское хозяйство
  • Биржевое дело
  • Банковское дело
  • Астрономия
  • Архитектура
  • Арбитражный процесс
  • Безопасность жизнедеятельности
  • Административное право
  • Авиация и космонавтика
  • Кулинария
  • Наука и техника
  • Криминология
  • Криминалистика
  • Косметология
  • Коммуникации и связь
  • Кибернетика
  • Исторические личности
  • Информатика
  • Инвестиции
  • по Зоология
  • Журналистика
  • Карта сайта
  • Циклические коды

    Циклические коды

    АП-97161

    АННОТАЦИЯ

    Документ содержит описание программы, которая строит кодовые

    комбинации на основе циклических кодов. Программа кодирует и деко-дирует

    информационные слова. Иммитируется работа источника, переда-ющего

    информационное слово, кодировщика, кодирующего данное слово, канала связи и

    декодировщика, обнаруживающего и исправляющего ошибки в информационном

    полиноме. Программа работает по принципу приёмник – источник, так ,как это

    реализовано в устройствах, передающих информацию или обыкновенных приводах

    для внешних носителей в PC.

    АП-97161

    СОДЕРЖАНИЕ

    1. Введение

    ............................................................................

    ............... 6

    2. Постановка задачи

    ..........................................................................

    7

    3. Операции над циклическими кодами

    ............................................. 8

    4. Принцип построения циклических кодов

    ....................................... 9

    4.1. Получение кодовой комбинации добавлением остатка R(x) ...... 11

    4.2. Получение кодовой комбинации умножением на образующий

    полином

    ............................................................................

    .............. 14

    5. Разработка схемы алгоритма

    ........................................................... 15

    6. Разработка текста программы

    ......................................................... 16

    7. Результаты работы программы

    ....................................................... 21

    ----------------------------------------------------------------------------

    ------------------------

    Литература

    ............................................................................

    ............ 23

    Приложение № 1

    ............................................................................

    ... 24

    Приложение № 2

    ............................................................................

    ... 30

    § 1 Введение

    Код ,в котором кодовая комбинация, полученная путем циклического сдвига

    разрешенной кодовой комбинации является также разрешенной кодовой

    комбинацией называется циклическим ( полиномиальным, кодом с циклическими

    избыточными проверками-ЦИП).

    Сдвиг осуществляется справа налево, при этом крайний левый символ

    переносится в конец комбинации.

    Циклический код относится к линейным, блочным, корректирующим,

    равномерным кодам.

    В циклических кодах кодовые комбинации представляются в виде

    многочленов, что позволяет позволяет свести действия над кодовыми

    комбинациями к действием над многочленами (используя аппарат

    полиномиальной алгебры).

    Циклические коды являются разновидностью систематических кодов

    и поэтому обладают всеми их свойствами. Первоначально они были созданы для

    упрощения схем кодирования и декодирования. Их эффек-

    тивность при обнаружении и исправлении ошибок обеспечила им широеое

    применение на практике.

    Циклические коды используются в ЭВМ при последовательной передаче

    данных .

    ( 2 Постановка задачи

    Построить циклический код для передачи 31 разрядной кодовой комбинации

    с исправлением однократной ошибки ( n=31 ,s=1) двумя

    способами.

    Показать процесс обнаружения и исправления однократной ошибки в

    передаваемой кодовой комбинации. Составить программу, реализующую алгоритм

    кодирования, декодирования и исправления ошибки при передаче данных с

    использованием циклического кода.

    ( 3 Операции над циклическими кодами

    1. Сдвиг справа налево осуществляется путем умножения полинома на x:

    G(x)=x4+x2+1 ( 0010101;

    G(x)(x=x5+x3+x ( 0101010.

    2. Операции сложения и вычитания выполняются по модулю 2 .

    Они являются эквивалентними и ассоциативными :

    G1(x)+G2(x)=>G3(x);

    G1(x) -G2(x)=>G3(x);

    G2(x)+G1(x)=>G3(x);

    Пример:

    G1(x)= x5 +x3+x;

    G2(x)=x4 +x3 +1;

    G3(x)=G1(x) ( G2(x) = x5 +x4+x+1.

    3. Операция деления является обычным делением многочленов, только

    вместо вычитания используется сложеное по модулю 2 :

    G1(x)=x6+x4+x3 ;

    G2(x)=x3+x2+1 .

    x6+x4+x3 x3+x2+1

    ( x6+x5+x3 x3 +x2

    x5 + x4

    ( x5 + x4 +x2

    x2

    то же в двоичном коде:

    1011000 1101

    (1101 1100

    1100

    ( 1101

    100

    Все операции легко реализуются аппаратно на регистрах сдвига с

    обратными связям.

    ( 4 Принцип построения циклических кодов

    Идея построения циклических кодов базируется на использовании

    неприводимых многочленов. Неприводимым называется много-член,который не

    может бять представлен в виде произведения многочленов низших степеней

    ,т.е. такой многочлен делиться только на самого себя или на единицу и не

    делиться ни на какой другой многочлен. На такой многочлен делиться без

    остатка двучлен xn+1.Неприводимые многочлены в теории циклических кодов

    играют роль образующих полиномов.

    Чтобы понять принцип построения циклического кода,умножаем комбинацию

    простого k-значного кода Q(x) на одночлен xr ,а затем делина образующий

    полином P(x) , степень которого равна r. В результате умножения Q(x) на xr

    степень каждого одночлена, входящего в Q(x), повы-шается на r. При делении

    произведения xrQ(x) на образующий полином получается частное C(x) такой же

    степени, как и Q(x).Результат можно представить в вид

    Q(x) xr R(x)

    (((( = C(x) + ((( , (1)

    P(x) P(x)

    где R(x) - остаток от деления Q(x) xr на P(x).

    Частное C(x) имеет такую же степень, как и кодовая комбинация Q(x) простого

    кода, поэтому C(x) является кодовой комбинацией этого же

    постого k-значного кода. Следует заметить,что степень остатка не может быть

    больше степени образующего полинома, т.е. его наивысшая степень может быть

    равна (r-1). Следовательно, наибольшее число разрядов остатка R(x) не

    превышает числа r.

    Умножая обе части равенства (1) на P(x) и произведя некоторые перестановки

    получаем :

    F(x) = C(x) P(x) = Q(x) xr + R(x) (2)

    Таким образом, кодовая комбинация циклического n-значного кода может

    быть получена двумя способами:

    1) умножение кодовой комбинации Q(x) простого кода на одночлен xr

    и добавление к этому произведению остатка R(x) , полученного в результате

    деления произведения Q(x) xr на образующий полином P(x);

    2) умножения кодовой комбинации C(x) простого k-значного на образующий

    полином P(x).

    При построении циклических кодов первым способом расроложение

    информационных символов во всех комбинациях строго упорядочено -

    они занимают k старших разрядов комбинации, а остальные (n-k) разрядов

    отводятся под контрольные.

    При втором способе образования циклических кодов информа-

    ционные и контрольные символы в комбинациях циклического кода не отделены

    друг от друга, что затрудняет процесс декодирования.

    ( 4.1 Получение кодовой комбинации добавлением остатка R(x)

    Построить циклический код для передачи 31 разрядной кодовой

    комбинации с исправлением однократной ошибки ( n=31, s=1)

    Решение.

    1. Определим число контрольных разрядов - m :

    m = log2 (n+1) = log2 (31+1) = 5.

    2. Определим количество информационных разрядов k :

    k = n-m = 26,

    т.е получили (31, 26 ) - код .

    3. Строим информационный полином,сответствующий информационному

    слову длиной k-бит:

    G(x)=00000000000000000000000101= x2 +1.

    4. Осуществлям сдвиг кода влево на m=n-k=5 разрядов т.е полином G(x)

    умножается на xm :

    xm G(x)= (x2+1) x5= x7+ x5 =0000000000000000000000010100000.

    5. Выбирается образующий многочлен-P(x) по таблице неприводимых

    многочленов. Для исправления одиночной ошибки (d0=3) образующий полином

    P(x) должен быть степени m=n-k=5 и количеством ненулевых членов не меньше

    минимального кодового расстояния d0 =3. Исходя из

    этого образуюший полином P(x) равен :

    P(x)= x5 + x4 +x3 +x 2 +1 = 111101.

    6. Определим остаток R(x) от деления G(x)(x m на образующий по-

    лином P(x)

    x7+ x5 x5 + x4 +x3 +x 2 +1

    10100000 111101

    x7 + x6 +x5 +x 4 +x2 x2 +x +1 111101

    111

    x6 + x4 +x2

    101010

    x6 + x5 +x4 +x 3 +x 111101

    x5 + x3 +x2 +x

    101110

    x5 + x4 +x3 +x 2 +1

    111101

    x4 +x +1

    10011

    Остаток R(x)= x4+x+1 =10011.

    7. Строим передаваемый кодовый пролином F(x) :

    F(x)=xm G(x)(R(x)= x7+ x5+ x4+x+1 =0000000000000000000000010110011.

    8. Пусть в принятом сообщении произошла ошибка в тридцать первом

    разряде,при зтом принятое кодовое сообщение имеет вид :

    F((x)=F(x) ( E(x)= 1000000000000000000000010110011.

    9. Разделим многочлен F1(x) соотвествующий полученной кодовой ком-бинации

    на образующий полином, при этом вес остатка (количество единиц в коде

    остатка) должен быть меньше или равен количеству ошибок W (S

    1000000000000000000000010110011 111101

    111101

    111010

    111101

    111000

    111101

    101000

    111101

    101010

    111101

    101110

    111101

    100110

    111101

    110110

    111101

    101100

    111101

    100010

    111101

    111110

    111101

    110010

    111101

    111111

    111101

    100011

    111101

    11110

    Сравниваем вес полученного остатка w с числом исправляемых ошибок

    w>s .

    10. Производим циклический сдвиг принятой кодовой комбинации на один

    разряд влево и повторяем п.9 пока w ( s.

    a) 0000000000000000000000101100111 111101

    111101

    100011

    111101

    111101

    111101

    1 ( w=s .

    Складываем по модулю 2 последнее делимое с последним остатком:

    0000000000000000000000101100111

    ( 1

    0000000000000000000000101100110

    Осуществляем обратный сдвиг на 1 разряд полученной комбинации

    0000000000000000000000010110011

    Отбросив контрольные разряды , получаем переданное информацинное слово.

    § 4.2 Построение кодовой комбинации путем умножения

    на образующий полином

    Построить циклический код для передачи 31 разрядной кодовой

    комбинации с исправлением однократной ошибки ( n=31, s=1) путем умножения

    образующего многочлена на многочлен полного 31 разрядного кода.

    Решение.

    1. Строим информационный полином,сответствующий информационному

    слову длиной k-бит:

    G(x)=00000000000000000000000101= x2 +2.

    2. Строим передаваемый кодовый полином

    00000000000000000000000101

    111101

    00000000000000000000000101

    00000000000000000000000101

    00000000000000000000000101

    00000000000000000000000101

    00000000000000000000000101

    0000000000000000000000011001001

    3. Процесс исправления однократной ошибки аналогичен описанному

    в § 4.1.

    ( 5. Разработка схемы алгоритма

    Ciclic code

    нет

    да

    нет

    да

    Конец

    ( 6. Разработка текста программы

    Для представления информационного слова в памяти используется

    массив. В состав программы входит основная программа и два модуля,

    реализующие алгоритм кодирования и декодирования информационных слов и

    диалога с пользователем соответственно.

    Program Cyclic_Code;

    Uses

    Crt,_CC31,_Serv;

    Var

    m,mm:Move_code;

    p:Polinom;

    r:Rest;

    i,Mainflag,From,Error:integer;

    Switch:byte;

    Key:boolean;

    begin

    Repeat

    Key:=true;

    TextColor(11);

    TextBackGround(7);

    Clrscr;

    SetWindow(24,10,45,14,2,' Главное меню ');

    Switch:=GetMainMenuChoice;

    case Switch of

    1:begin

    About;

    Readln;

    Key:=False;

    end;

    2: begin

    TextColor(0);

    ClrScr;

    SetWindow(25,10,40,13,1,' Образовать ');

    Switch:=GetSubMenuChoice;

    case Switch of

    1:begin

    TextBackGround(0);

    TextColor(15);

    ClrScr;

    SetWindow(1,1,79,24,2,' Демонстрация');

    TextColor(14);

    GotoXY(2,2);

    Init(m,p,r,MainFlag);

    Write(‘Информационный полином ');

    TextColor(2);

    for i:=n downto 0 do

    begin

    if(i0) do

    begin

    for i:=n downto 1 do

    m6[i]:=m6[i-1];

    dec(k);

    end;

    for i:=n1-1 downto 0 do

    m6[i]:=0;

    end;

    Procedure Divizion(var m2:Move_code;var r2:Rest;

    p2:Polinom;var flag:integer);

    label

    RETURN;

    var

    i,j,i1,kol,Countzero:integer;

    begin

    j:=n;

    RETURN:while((j>=0)and(m2[j]=0))do dec(j);

    if(j>n1)

    then begin

    for i:=n1 downto 0 do

    begin

    r2[i]:=m2[j];

    dec(j);

    end;

    while(j>=0)do

    begin

    for i:=n1 downto 0 do

    r2[i]:=r2[i] xor p2[i];

    i1:=n1;

    while((i1>=0)and(r2[i1]=0))do dec(i1);

    if(i1=-1)then goto RETURN;

    Kol:=n1-i1;

    while(Kol>0)do

    begin

    for i:=n1 downto 1 do

    r2[i]:=r2[i-1];

    dec(Kol);

    end;

    Kol:=n1-i1;

    while((Kol>0)and(j>=0))do

    begin

    r2[Kol-1]:=m2[j];

    dec(Kol);

    dec(j);

    end;

    if((j=-1)and(Kol=0))

    then begin

    for i:=n1 downto 0 do

    r2[i]:=r2[i] xor p2[i];

    end

    else flag:=Kol;

    end;

    end

    else if(n1=j)

    then begin

    for i:=n1 downto 0 do

    begin

    r2[i]:=m2[j];

    dec(j);

    end;

    for i:=n1 downto 0 do

    r2[i]:=r2[i] xor p2[i]

    end

    else if(j0)then

    begin

    k:=n1-flag;

    for i:=n1 downto flag do

    begin

    m3[k]:=r3[i];

    dec(k);

    end;

    end

    else begin

    for i:=n1-1 downto 0 do

    m3[i]:=r3[i];

    end;

    end;

    Procedure MakeError(var m4:Move_code;var err:integer);

    begin

    Randomize;

    err:=Random(n);

    m4[err]:=m4[err] xor 1;

    end;

    Procedure Decoder(var m6:Move_Code);

    var

    i:integer;

    k:byte;

    begin

    k:=5;

    while(k>0) do

    begin

    for i:=0 to n-1 do

    m6[i]:=m6[i+1];

    dec(k);

    end;

    for i:=n downto n-n1+1 do

    m6[i]:=0;

    end;

    Procedure BildMoveCodeMultiplication(var m7:Move_Code);

    var

    m1,m2,m3,m4,mm:Move_Code;

    i,j:integer;

    begin

    mm:=m7;

    m1:=m7;

    for j:=0 to 1 do

    begin

    for i:=n downto 1 do

    m1[i]:=m1[i-1];

    m1[j]:=0;

    end;

    m2:=m7;

    for j:=0 to 2 do

    begin

    for i:=n downto 1 do

    m2[i]:=m2[i-1];

    m2[j]:=0;

    end;

    m3:=m7;

    for j:=0 to 3 do

    begin

    for i:=n downto 1 do

    m3[i]:=m3[i-1];

    m3[j]:=0;

    end;

    m4:=m7;

    for j:=0 to 4 do

    begin

    for i:=n downto 1 do

    m4[i]:=m4[i-1];

    m4[j]:=0;

    end;

    for i:=n downto 0 do

    m7[i]:=mm[i] xor m1[i]xor m2[i]xor m3[i] xor m4[i];

    end;

    Procedure Correction(var m5:Move_code;p5:Polinom;var r5:Rest);

    var

    i,Correctflag,i1:integer;

    Count,Countcarry,Carryflag:byte;

    begin

    Correctflag:=0;

    Countcarry:=0;

    repeat

    for i:=n1 downto 0 do

    r5[i]:=0;

    Count:=0;

    Divizion(m5,r5,p5,Correctflag);

    i1:=n1;

    while((i1>=Correctflag)and(r5[i1]=0))do dec(i1);

    if({(i1=Correctflag-1) or

    (}(i1=Correctflag)and(r5[Correctflag]=1)){)}

    then m5[0]:=m5[0] xor r5[Correctflag]

    else begin

    Carryflag:=m5[n];

    for i:=n downto 1 do

    m5[i]:=m5[i-1];

    m5[0]:=Carryflag;

    inc(Countcarry);

    end;

    until ({(i1=Correctflag-1) or

    (}(i1=Correctflag)and(r5[Correctflag]=1));{);}

    while (Countcarry>0) do

    begin

    Carryflag:=m5[0];

    for i:=0 to n-1 do

    m5[i]:=m5[i+1];

    m5[n]:=Carryflag;

    dec(Countcarry);

    end;

    end;

    end.

    Приложение № 2

    Процедуры и функции модуля _Serv.

    Unit _SERV;

    Interface

    Uses

    Crt,Dos;

    Const

    EmptyBorder =0;

    SingleBorder =1;

    DoubleBorder =2;

    BorderChar:array[0..2,1..6] of Char=

    ((#32,#32,#32,#32,#32,#32),

    (#218,#196,#191,#179,#192,#217),

    (#201,#205,#187,#186,#200,#188));

    MaxChar =80;

    MaxLine =25;

    MenuTop =3;

    SubMenuTop =2;

    MenuLine :array[1..MenuTop]of string[20]=

    (' О программе...',' Демонстрация ' ‘Выход ');

    SubMenuLine :array[1..SubMenuTop]of string[20]=

    (' Сложением' , ' Умножением');

    Procedure SetWindow(x1,y1,x2,y2,Bord:byte;Header:string);

    Procedure CursorOff;

    Function GetMainMenuChoice:byte;

    Function GetSubMenuChoice:byte;

    Procedure About;

    Implementation

    Procedure SetWindow(x1,y1,x2,y2,Bord:byte;Header:string);

    var

    i:integer;

    begin

    if not ((x1MaxChar) or

    (y2>MaxLine) or (Bord>2)) then

    begin

    GotoXY(x1,y1);

    Write(BorderChar[Bord,1]);

    for i:=1 to x2-x1-1 do

    begin

    GotoXY(x1+i,y1);

    Write(BorderChar[Bord,2]);

    end;

    GotoXY(x2,y1);

    Write(BorderChar[Bord,3]);

    for i:=1 to y2-y1-1 do

    begin

    GotoXY(x1,y1+i);

    Write(BorderChar[Bord,4]);

    GotoXY(x2,y1+i);

    Write(BorderChar[Bord,4]);

    end;

    GotoXY(x1,y2);

    Write(BorderChar[Bord,5]);

    for i:=1 to x2-x1-1 do

    begin

    GotoXY(x1+i,y2);

    Write(BorderChar[Bord,2]);

    end;

    GotoXY(x2,y2);

    Write(BorderChar[Bord,6]);

    end;

    GotoXY((x2-x1-ord(Header[0])) div 2+x1,y1);

    Write(Header)

    end;

    Procedure CursorOff;

    begin

    asm

    mov ah,1

    mov ch,20h

    int 10h

    end;

    end;

    Function GetMainMenuChoice:byte;

    var

    Count:byte;

    i:integer;

    ch,ch1:char;

    begin

    Count:=1;

    while KeyPressed do

    ch:=Readkey;

    repeat

    for i:=1 to MenuTop do

    begin

    if(i=Count)then

    begin

    HighVideo;

    TextColor(0);

    end

    else

    begin

    LowVideo;

    TextColor(8);

    end;

    GotoXY(25,10+i);

    Writeln(MenuLine[i]);

    CursorOff;

    end;

    if KeyPressed

    then begin

    ch:=Readkey;

    if(ch=#0)

    then begin

    ch1:=Readkey;

    case ch1 of

    #72 : if(Count>1)

    then dec(Count);

    #80 : if(Count1)

    then dec(Count);

    #80 : if(Count

    then inc(Count);

    end;

    end;

    end;

    until(ch=#13);

    GetSubMenuChoice:=Count;

    end;

    Procedure About;

    begin

    TextColor(15);

    SetWindow(5,1,75,3,1,'О программе');

    TextColor(10);

    GotoXY(6,2);

    TextColor(10+128);

    Write('Токарь Алексей Юрьевич АП-57.Курсовой проект.

    “Циклический код” ');

    end;

    end.

    -----------------------

    GetMain-

    MenuChoice

    Switch

    1

    BildMoveCode-

    Multiplication

    BildMo???††??†??????†††????†?†?????††??

    veCode

    Correction

    End ?

    MakeError


    Приглашения

    09.12.2013 - 16.12.2013

    Международный конкурс хореографического искусства в рамках Международного фестиваля искусств «РОЖДЕСТВЕНСКАЯ АНДОРРА»

    09.12.2013 - 16.12.2013

    Международный конкурс хорового искусства в АНДОРРЕ «РОЖДЕСТВЕНСКАЯ АНДОРРА»




    Copyright © 2012 г.
    При использовании материалов - ссылка на сайт обязательна.