信息论第六章答案

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6.1 奇校验码码字是c=(m 0,m 1,…,m k-1,p),其中奇校验位p 满足方程 m 0+m 1+,…, +m k-1+p =1 (mod 2)

证明奇校验码的检错能力与偶校验码的检错能力相同,但奇其校验码不是线性分组码。 证:偶校验码的编码方程为 m 0+m 1+,…, +m k-1+p =0 (mod 2) 当差错图案e 中有奇数个1时,通过偶校验方程可以检测出发生错误,因此检测概率:

])([])()[()

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)()[(])()[()()(,)()(,_,,,_K K K i

k i

i k

K

odd

i i even ce K K K

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K

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K

K

i k i

i k K

odd

i i even ce p p p p p p p C p then

p b p a if b a b a b a

C

b a b a b a C b a C b a b a

C b a p p C p 2112

1

112

1

112

1

2

1

11000

1--=---+-=-=

=-=-++=--+=

-=-=+-=

-∈=∈=-∈=-=-=--∈=∑

∑∑∑∑∑

奇校验码的编码方程为

m 0+m 1+,…, +m k-1+p =1 (mod 2)

当差错图案e 中有偶数个1时,通过偶校验方程可以检测出发生错误,因此检测概率:

even

ce K odd

ce K K K

K K K K i k i

i k K

even

i i odd ce p p p p p p p p p p C p p p C p __,_])([,)()(,)(])([)(])([)(=--≈∴-≈-<<---+=---+=

-=

--∈=∑

2112

1

211112112

1

12112

11000

1当

由线性分组码的性质可知,码组中必有一个全零码字。而奇校验码中没有全零码,如果有的话必是错码,所以奇校验码不是线性分组码。

6.2 一个 (6, 2) 线性分组码的一致校验矩阵为

⎥⎥⎥⎥⎦

⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=01

1101010011000100014

32

1h h h h H (1) 求h i (i=1,2,3,4)使该码的最小码距d min ≥3。 (2) 求该码的系统码生成矩阵G s 及其所有4个码字。 解:(1)对H 做行、列初等变换: ⎥

⎥⎥⎦

⎢⎢⎢⎣

⎡++⇒⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡++⇒⎥

⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡+⇒⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢

⎢⎢⎢⎣⎡⇒⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢

⎢⎣⎡=10001010010010000011110001010000010100011100010100110101000111000101000111010

00101110101001100010001232

3412323412

3341

234

14

32

1

h h h h h h h h h h h h h h h h h h h h h h h h h H 后五列已是满足三列无关,四列相关,可使d min =4。

因此,d min =3,必须包含第一列,而剩余5列取2列有10种组合:

1+2+3,1+2+4,1+2+5,1+2+6,1+3+4,1+3+5,1+3+6, 1+4+5, 1+4+6,1+5+6 三列相关的4种:

h 值分别可以为[0110]T ;[1111]T ;[1101]T ;[1001]T

; yes h h h h h h h h h h no h h h h h h h h h h no h h h h h h h h h h yes h h h h h h h h h h no h h h h h h h h h h yes h h h h h h h h h h no h h h h h h h h h h yes h h h h h h h h h h yes h h h h h h h h h h yes h h h h h h h h h h ;011000001100;001000001010;010*********;101100001001;110100000101;100100000011;110100000101;101100001001;111100001111;0110000011004321232341432123234143212323414321232341432123234143212323414321232341432123234143212323414321232341⎥

⎥⎥⎥

⎢⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⇒⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡++++++⎥

⎥⎥⎥

⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⇒⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡++++++⎥

⎥⎥⎥

⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⇒⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡++++++⎥

⎥⎥⎥

⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⇒⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡++++++⎥

⎥⎥⎥

⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⇒⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡++++++⎥

⎥⎥⎥

⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⇒⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡++++++⎥

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⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⇒⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡++++++⎥

⎥⎥⎥

⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⇒⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡++++++⎥

⎥⎥⎥

⎦⎤

⎢⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⇒⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡++++++⎥

⎥⎥⎥

⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⇒⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡++++++ d min =4,因此,必须包含第一列,而剩余5列取3列有10种组合:

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