Помехоустойчивые коды переменной длины на основе конечных автоматов

Abstract

Предложен новый метод помехоустойчивого кодирования, основанный на обработке информационных сообщений конечными автоматами и использовании двухбазисной системы исчисления. Мощные помехоустойчивые свойства обеспечиваются благодаря двухуровневой структуре кодера. На первом, внутреннем, уровне входное сообщение рассматривается как двоичное число, представляемое в двухбазисной системе исчисления в виде нижнего (2,3)-кода, характеризующегося определенной избыточностью и помехоустойчивостью. Затем помехоустойчивые свойства кода усиливаются с помощью внешнего кодирования, выполняемого конечным автоматом. Код имеет переменную длину: для различных входных сообщений одинаковой длины битовая длина генерируемых кодовых слов может различаться. Однако средняя скорость кодера, т.е. отношение битовой длины сообщения на входе к длине кодового слова, составляет 1/2.

Запропоновано новий метод завадостійкого кодування, що базується на обробленні інформаційних повідомлень скінченними автоматами та використанні двобазисної системи числення. Потужні завадостійкі властивості забезпечуються завдяки дворівневій структурі кодера. На першому, внутрішньому, рівні вхідне повідомлення розглядається як двійкове число та подається в двобазисній системі числення у вигляді нижнього (2,3)-коду, який характеризується певною надлишковістю і завадостійкістю. Потім завадостійкі властивості коду посилюються за допомогою зовнішнього кодування, що виконується скінченним автоматом. Код має змінну довжину: для різних вхідних повідомлень однакової довжини бітова довжина генерованих кодових слів може різнитися. Однак середня швидкість кодера, тобто відношення бітової довжини вхідного повідомлення до довжини кодового слова, становить 1/2.

A new method of error-correcting coding is proposed. It is based on information processing by finite automata and use of two-base numeral system. The two-level structure of the encoder provides powerful error-correcting capabilities. On the first, internal level, the input message is considered as a binary number represented as a low (2,3)-code that has some redundancy and error-correcting properties. The noise-resistant properties are strengthened on the external level where code is processed by special finite automaton. The code has variable length, i.e., codeword length depends not only on the length of input message but on the message content too. However, the average code rate is 1/2.