Цифровое кодирование телевизионных сигналов (стр. 7 )

Кодирование заканчивается переходом от полинома кодовому слову . Для рассматриваемого примера операция деления полинома на полином выглядит так:

Примечание: в арифметике по модулю 2 операции + и – это одно и то же.

Итак, .

,

Откуда , что совпадает с исходными соотношениями (2.31) и (2.32) для данного примера.

Схема кодера, построенная на основе 3-разрядного регистра сдвига с обратной связью, приведена на рис. 2.21. Подключение обратной связи к разрядам регистра соответствует генераторному полиному (2.33). Схема производит деление сигнального полинома на генераторный полином в течении 4 тактов, когда вводятся информационные биты. Затем ключи K1 и K2 переключаются, цель обратной связи размыкается и остаток из ячеек регистра сдвига выводится на выход схемы в виде битов чётности. Затем процесс повторяется для следующего 4-битового информационного кортежа.

Рис. 2.21. Формирователь циклического кода (7,4).

Схема декодирования циклического кода приведена на рис. 2.22. Используется аналогичный кодеру регистр сдвига с обратной связью, только по другому идёт ввод и вывод информации. Очередное принятое кодовое слово вводится в течении 7 тактов при замкнутом ключе K1 и разомкнутом K2. При этом производится деление полинома кодового слова на генераторный полином и в ячейках регистра сдвига формируется синдром ошибки. Синдром равен 0, если код принят (передан) без ошибки. В противном случае ключ K1 размыкается, K2 – замыкается и синдром ошибки выводится для исправления ошибки в искаженном кодовом слове. После вывода синдрома декодер приступает к обработке очередного кодового слова.

Рис. 2.22. Декодер циклического кода в формате (7,4)

Исправление ошибок по вычисленному синдрому производится либо с помощью таблиц (для коротких кодов), либо с помощью декодера Меггитта [2.2, 2.12], который здесь не рассматривается.

Упомянутые ранее коды BCH составляют мощный класс циклических кодов, параметры которых могут изменяться в широких пределах. Наиболее часто применяются двоичные коды BCH длиной , где m = 3, 4, …

Параметры некоторых кодов BCH приведены в табл. 2.9 [2.1]. В таблице приведены формат кода (n, k), число t исправляемых ошибок в блоке и генераторный полином .

Таблица 2.9

Параметры кодов BCH

7	4	1
15	11	1
31	26	1
31	21	2
63	57	1
63	51	2
127	120	1
127	113	2
255	247	1
255	239	2

Коды Рида-Соломона (RS) являются разновидностью кодов BCH, кодовые символы которых взяты из поля Галуа GF (2m). Кодирование и декодирование кодов RS производится по правилам, общим для циклических кодов; однако информация обрабатывается не по битам, а по m-битовым картежам по правилам арифметики по модулю . Более подробно коды RS не рассматриваются.

2.4.3. Сверточное кодирование

В качестве внутреннего кодера в стандарте DVB первого поколения используется сверточный кодер, схема которого приведена на рис. 2.23.

Рис. 2.23. Формирователь материнского сверточного кода с кодовой скоростью

Длина кодового ограничения K=7 по числу соседних бит, участвующих в формировании выходных сигналов D1 и D2. Особенность сигналов D1 и D2 состоит в том, что каждый бит входной последовательности D в пяти битах потока D1 и в пяти битах потока D2, отстоящих друг от друга в пределах длины кодового ограничения. Это значит, что потере 1 бита в потоках D1 и D2 входные биты (искажённые) теряют не более 10% информации и, следовательно, могут быть восстановлены достаточно качественно.

Дальнейшая обработка сигналов D1 и D2 производится по схеме, изображенной на рис. 2.24.

Рис. 2.24. Регулирование кодовой скорости с помощью перфоратора

Для повышения кодовой скорости некоторые символы материнского сверточного кода не передаются (т. е. перфорируются, выкалываются). На основе перфорированных сигналов D1 и D2 формируются биполярные сигналы I и Q, которые подаются на квадратурный модулятор. В стандарте DVB предусмотрены следующие значения кодовой скорости: , , , , .