Aufgaben:Aufgabe 4.12: Regulärer und irregulärer Tanner–Graph: Unterschied zwischen den Versionen

Aus LNTwww
Wechseln zu:Navigation, Suche
(Die Seite wurde neu angelegt: „{{quiz-Header|Buchseite=Kanalcodierung/Grundlegendes zu den Low–density Parity–check Codes }} [[Datei:|right|]] ===Fragebogen=== <quiz display…“)
 
Zeile 1: Zeile 1:
{{quiz-Header|Buchseite=Kanalcodierung/Grundlegendes zu den Low–density Parity–check Codes
+
{{quiz-Header|Buchseite=Kanalcodierung/Grundlegendes zu den Low–density Parity–check Codes}}
  
 +
[[Datei:P_ID3072__KC_A_4_12_v1.png|right|frame|Vorgegebener Tanner–Graph für Code A]]
 +
Dargestellt ist ein Tanner&ndash;Graph eines Codes A mit
 +
* den <i>Variable Nodes</i> (abgekürzt VNs) $V_1, \ ... \ , \ V_6$, wobei $V_i$ das $i$&ndash;te Codewortbit kennzeichnet (egal, ob Informations &ndash; oder Paritybit) und der $i$&ndash;ten Spalte der Prüfmatrix entspricht;
 +
* den <i>Check Nodes</i> (abgekürzt CNs) $C_1, \ ... \ , \ C_3$, die die Zeilen der $\mathbf{H}_{\rm A}$&ndash;Matrix und damit die Prüfgleichungen repräsentieren.
  
  
 +
Eine Verbindungslinie (englisch: <i>Edge</i>) zwischen $V_i$ und $C_j$ zeigt an, dass das $i$&ndash;te Codewortsymbol an der $j$&ndash;ten Prüfgleichung beteiligt ist. In diesem Fall ist das Element $h_j,i$ der Prüfmatrix gleich $1$.
  
 +
In der Aufgabe soll der Zusammenhang zwischen dem oben dargestellten Tanner&ndash;Graphen (gültig für den Code A) und der Matrix $\mathbf{H}_{\rm A}$ angegeben werden. Außerdem ist der Tanner&ndash;Graph zu einer Prüfmatrix $\mathbf{H}_{\rm B}$ aufzustellen, die sich aus $\mathbf{H}_{\rm A}$ durch Hinzufügen einer weiteren Zeile ergibt. Diese ist so zu ermitteln, dass der zugehörige Code B regulär ist. Das bedeutet:
 +
* Von allen <i>Variable Nodes $V_i$</i> <i>Variable Nodes</i> $V_i$ (mit $1 &#8804; i &#8804; n$) gehen gleich viele Linien (<i>Edges</i>) ab, ebenso von allen <i>Check Nodes</i> $C_j$ (mit $1 &#8804; j &#8804; m$).
 +
* Die Hamming&ndash;Gewichte aller Zeilen von $\mathbf{H}_{\rm B}$ sollen jeweils gleich sein $(w_{\rm Z})$, ebenso die Hamming&ndash;Gewichte aller Spalten $(w_{\rm S})$.
 +
* Für die Rate des zu konstruierenden regulären Codes B gilt dann die folgende untere Schranke:
 +
:$$R \ge 1 - \frac{w_{{\rm S}}}{w_{{\rm Z}}}
 +
\hspace{0.05cm}.$$
  
 
+
''Hinweis:''
 
+
* Die Aufgabe gehört zum Themengebiet des Kapitels [[Grund
 
 
 
 
}}
 
 
 
[[Datei:|right|]]
 
  
  
 
===Fragebogen===
 
===Fragebogen===
 
 
<quiz display=simple>
 
<quiz display=simple>
{Multiple-Choice Frage
+
{Multiple-Choice
 
|type="[]"}
 
|type="[]"}
- Falsch
+
+ correct
+ Richtig
+
- false
 
 
  
 
{Input-Box Frage
 
{Input-Box Frage
 
|type="{}"}
 
|type="{}"}
$\alpha$ = { 0.3 }
+
$xyz \ = \ ${ 5.4 3% } $ab$
 
 
 
 
 
 
 
</quiz>
 
</quiz>
  
 
===Musterlösung===
 
===Musterlösung===
 
{{ML-Kopf}}
 
{{ML-Kopf}}
'''1.'''
+
'''(1)'''&nbsp;
'''2.'''
+
'''(2)'''&nbsp;
'''3.'''
+
'''(3)'''&nbsp;
'''4.'''
+
'''(4)'''&nbsp;
'''5.'''
+
'''(5)'''&nbsp;
'''6.'''
 
'''7.'''
 
 
{{ML-Fuß}}
 
{{ML-Fuß}}
  
  
  
[[Category:Aufgaben zu  Kanalcodierung|^4.4 Grundlegendes zu den Low–density Parity–check Codes
+
[[Category:Aufgaben zu  Kanalcodierung|^4.4 Grundlegendes zu den Low–density Parity–check Codes^]]
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
^]]
 

Version vom 12. Dezember 2017, 21:28 Uhr

Vorgegebener Tanner–Graph für Code A

Dargestellt ist ein Tanner–Graph eines Codes A mit

  • den Variable Nodes (abgekürzt VNs) $V_1, \ ... \ , \ V_6$, wobei $V_i$ das $i$–te Codewortbit kennzeichnet (egal, ob Informations – oder Paritybit) und der $i$–ten Spalte der Prüfmatrix entspricht;
  • den Check Nodes (abgekürzt CNs) $C_1, \ ... \ , \ C_3$, die die Zeilen der $\mathbf{H}_{\rm A}$–Matrix und damit die Prüfgleichungen repräsentieren.


Eine Verbindungslinie (englisch: Edge) zwischen $V_i$ und $C_j$ zeigt an, dass das $i$–te Codewortsymbol an der $j$–ten Prüfgleichung beteiligt ist. In diesem Fall ist das Element $h_j,i$ der Prüfmatrix gleich $1$.

In der Aufgabe soll der Zusammenhang zwischen dem oben dargestellten Tanner–Graphen (gültig für den Code A) und der Matrix $\mathbf{H}_{\rm A}$ angegeben werden. Außerdem ist der Tanner–Graph zu einer Prüfmatrix $\mathbf{H}_{\rm B}$ aufzustellen, die sich aus $\mathbf{H}_{\rm A}$ durch Hinzufügen einer weiteren Zeile ergibt. Diese ist so zu ermitteln, dass der zugehörige Code B regulär ist. Das bedeutet:

  • Von allen Variable Nodes $V_i$ Variable Nodes $V_i$ (mit $1 ≤ i ≤ n$) gehen gleich viele Linien (Edges) ab, ebenso von allen Check Nodes $C_j$ (mit $1 ≤ j ≤ m$).
  • Die Hamming–Gewichte aller Zeilen von $\mathbf{H}_{\rm B}$ sollen jeweils gleich sein $(w_{\rm Z})$, ebenso die Hamming–Gewichte aller Spalten $(w_{\rm S})$.
  • Für die Rate des zu konstruierenden regulären Codes B gilt dann die folgende untere Schranke:
$$R \ge 1 - \frac{w_[[:Vorlage:\rm S]]}{w_[[:Vorlage:\rm Z]]} \hspace{0.05cm}.$$

Hinweis:

  • Die Aufgabe gehört zum Themengebiet des Kapitels [[Grund


Fragebogen

1

Multiple-Choice

correct
false

2

Input-Box Frage

$xyz \ = \ $

$ab$


Musterlösung

(1)  (2)  (3)  (4)  (5)