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1、第八章线性分组码8.1什么是检错码?什么是纠错码?两者有什么不同?答:能发现错误但不能纠正错误的码称为检错码;不仅能发现错误而且还能纠正错误的码称为纠错码。8.2试述分组码的概念,并说明分组码的码率r的意义。答:分组码是把信息序列以每k个码元分组,即每k个码元组成一个信息组。n表示码长,k表示信息位的数目,码率r=k/n,它说明在一个码字中信息为所占的比重。8.3什么是码的生成矩阵和校验矩阵?一个(n,k)线性分组码的生产矩阵和校验矩阵各是几行几列的矩阵?答:线性分组码的2个码字将组成n维向量空间的一个k维子空间,而线性空间可由其基底张成,因此线性分组码的个码字完全可由k个
2、独立的向量组成的基底张成。设k个向量为 (7.3-2) 将它们写成矩阵形式: (7.3-3) (n,k)码中的任何码字,均可由这组基底的线性组合生成。即 C=MG=(mk-1,mk-2,m0)G式中M=(mk-1,mk-2,m0)是k个信息元组成的信息组。这就是说,每给定一个信息组,通过式(7.3-3)便可求得其相应的码字。故称这个由k个线性无关矢量组成的基底所构成的k×n阶矩阵G为码的生成矩阵(GeneratorMatrix)。H=校验矩阵H的每一行代表求某一个校验位的线性方程的系数(n-k)线性分组码有r=n-k个校验元,故须有r个独立的线
3、性方程,因此H矩阵必由线性无关的r行组成,是一个(n-k)×n阶矩阵,一般形式为一个(n,k)线性分组码生成矩阵有k行n列校验矩阵有(n-k)行n列。8.4什么样的码成为系统码?系统码的生成矩阵和校验矩阵在形式上有何特点?答:若信息组为不变的形式,称在码字的任意k位中出现的码为系统码;一个系统码的生成矩阵G,其左边k行k列是一个k阶单位方阵,系统码的校验矩阵H,其右边r行r列组成一个r阶单位方阵。8.5什么是对偶码?试举例说明之。答:若把(n,k)码的H矩阵看成是(n,r)码的生成矩阵Gd,而(n,k)码的G矩阵就是(n,r),码的校验矩阵Hd,则称这两种码为互为对偶码。例
4、如课本列举的(7,3)码Gd=H=8.6试述码的距离和重量的概念。线性分组码的最小距离有何实际意义?答:两个码字之间,对应位取值不同的个数,称为它们之间的汉明距离,简称距离用d(c1,c2)表示。码字中非零码元的个数,称为该码子的汉明重量,简称重量,用w(c)表示。一个线性分组码的最小距离是衡量码抗干扰能力的重要参数。码的最小距离愈大,其抗干扰能力愈强。8.7如果要构造一个能纠2个错的线性分组码,则其H矩阵中至少应保证多少列线性无关?答:4列根据定理8.2检测e个错,则要求码的最小距离d大于等于e+1纠正t个错,则要求码的最小距离d大于等于2t+1纠正t个错误同时检测e个错
5、误,则要求d大于等于t+e+1而根据定理8.3(n,k)线性分组码有最小距离为d的重要条件是H矩阵中任意d-1列线性无关所以是4列8.8什么是接收序列y的伴随式s?为什么伴随式s只由错误图样e决定?答:令其中y为接收码字e为接收图样,称s为接收序列的伴随式。由式可知若e=0,则s=0;若e≠0,则s≠0,因此伴随式s只由错误图样e决定。8.9如何构造一个码的标准阵列?标准阵列有哪些性质?答:先把子群中的全部个码字,,```,置于表的第一行,并把该子群的加法恒等元==0(即全零码字放在行的首位)在余下的-个n重中,选择一个n重作为第二行得首位元素,意识第二行的元素是和每个码字
6、(i=1,2,```,)相加,并把+置于的下面即同一列。第三行再从其余的n重中选择一个作为首位元素,同理将+置于的下面完成第三行。以此类推,一直将n重用完为止。如下表:许用码字=(陪集首)…禁用码字…++…+++…+++…+标准阵列的性质有:如果把陪集看成是错误图样,则每一个陪集中具有相同的错误图样。每一个陪集中的个n重都有相同的伴随式而不同的陪集具有不同的伴随式。对于同一列的各子集,,…,来说,其中个n重得错误图样虽然不同,但全部对应于同一许用码字。8.10如何利用标准阵列译码?为什么说用标准阵列译码时,译码错误概率的大小与陪集首的选择有关?答:当输入译码的接收序列为y时
7、,经查表总能确定y落在标准阵列的第j行第i列,译码器就能判定发送码字是第i列(即子集)所对应的许用码字而粗我图样即第j行所在陪集的陪集首用上述方法译码时,译码正确的概率大小与陪集首的选择有关。显然任意选择陪集首不是好的方法。根据最大似然译码准则,重量最轻得错误图样产生的可能性最大,所以应选优先择重量小的n重作为陪集首,这样构造的译码表,可使+与之间的激励最小,从而使译码器以更大的概率正确译码,这就是最小译码距离。8.11什么是完备码?为什么说汉明码是完备码?答:如果某一(n,k)线性分组码能使=++…+成立,即错误