Fehlerkorrektur - Prof. Dr. Horst Völz
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Polynom-Multiplikation und -Division ⇒<br />
irreduzible Polynome<br />
Ist formale Übertragung der obigen Operationen<br />
Tabelle (oben) entspricht x 13 : x 5 + x 4 + x 2 + 1 ⇒ x 8 + x 7 + x 6 + x 4 + x 3 + 1 mit Rest x 3 + x 2 + 1<br />
Multiplikation als Umkehrung:<br />
(x 8 + x 7 + x 6 + x 4 + x 3 + 1) ⋅ (x 5 + x 4 + x 2 + 1) + (x 3 + x 2 + 1) = x 13 .<br />
Es gibt ausgezeichnete Polynome, die ohne Rest nur durch sich selbst und 1 dividierbar sind<br />
Besteht Analogie zu Primzahlen, sie heißen irreduzible Polynome<br />
Sie sind symmetrisch: Ist z.B. 10011 irreduzibel dann auch 11001<br />
Die ersten irreduziblen Polynome sind:<br />
11; 111; 1011; 10011; 11111; 100101; 101111; 110111<br />
Rückgekoppelte Schieberegister<br />
⇒ Code-Generator<br />
Die einzelnen FF (Flip-Flop) entsprechen den Polynompotenzen, die XOR-Verknüpfungen erzeugen das Polynom<br />
Werden Aus- und Eingang verbunden, so entsteht ein spezieller Code-Generator G (x)<br />
Die Schieberegister können zunächst mit 0 oder 1 belegt werden = Startbelegung<br />
Mit der Taktung entstehen dann nacheinander unterschiedliche Bit-Belegungen der FF<br />
Sie durchlaufen systematisch eine bestimmte Abfolge, die Zyklus heißt<br />
Länge und Werte jedes Zyklus hängen vom Polynom (Schieberegister) und der Startbelegung ab<br />
Alle Zyklen besitzen eine andere Auswahl aus den möglichen n-Bit langen Wörtern<br />
Ein Zyklus kann daher eine mögliche Auswahl für gültige Wörter zur Fehlererkennung, -korrektur sein!<br />
Irreduzible Polynome (Schieberegister) besitzen einen einzigen Zyklus, der alle möglichen Wörter durchläuft<br />
Die Reihenfolge der Wörter in den ist „unsystematisch“ ⇒ lange Register ermöglichen Pseudozufallsgeneratoren<br />
<strong>Fehlerkorrektur</strong> Folien Seite 37 von 64<br />
<strong>Fehlerkorrektur</strong> Folien Seite 38 von 64<br />
Beim Schieberegister 110011<br />
treten folgende Zyklen auf<br />
Eines der Wörter jeder Spalte kann auch die Anfangsbelegung sein<br />
3 wichtige Anwendungen<br />
Länge 8 Länge 4 Länge 2 Länge 1<br />
Z 1 Z 2 Z 3 Z 4 Z 5 Z 6 Z 7<br />
00001 00111 00011 00101<br />
00010 01110 00110 01010<br />
00100 11100 01100 10100<br />
01000 01011 11000 11011<br />
10000 10110<br />
10011 11111<br />
10101 01101<br />
01001 01111<br />
10010 11110<br />
10111<br />
11101<br />
10001<br />
11001 11010<br />
Scrambler für begrenzte Lauflängen → Folien Signale = RNRZ (randomized NRZ)<br />
Block gelangt in irreduzibles Schieberegister und wird danach als anderes Wort ausgegeben<br />
<strong>Fehlerkorrektur</strong> Folien Seite 39 von 64<br />
<strong>Fehlerkorrektur</strong> Folien Seite 40 von 64
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