Способы задания линейных кодов

1. Перечислением кодовых слов, т.е. составлением списка всех кодовых слов кода.

Пример. В таблице справа представлены все кодовые слова (5,3)-кода (a_i - информационные, а b_i - проверочные символы).

2. Системой проверочных уравнений, определяющих правила формирования проверочных символов по известным информационным:

, где

j ‑ номер проверочного символа;

i ‑ номер информационного символа;

h_ij ‑ коэффициенты, принимающие значения 0 или 1 в соответствии с правилами формирования конкретных групповых кодов.

Пример. Для кода (5,3) проверочные уравнения имеют вид:

b₁= a₂ + a₃; b₂= a₁ + a₂.

3. Матричное, основанное на построении порождающей и проверочной матриц.

Векторное пространство V_n над GF (2) включает в себя 2 ⁿ векторов (n -последовательностей), а подпространством его является множество из 2 ^k кодовых слов длины n, которое однозначно определяется его базисом, состоящим из k линейно независимых векторов. Поэтому линейный (n, k) - код полностью определяется набором из k кодовых слов, принадлежащих этому коду.

Набор из k кодовых слов, соответствующих базису, обычно представляется в виде матрицы, которая называется порождающей.

Пример. (5,3) - код, который был представлен в таблице 1, может быть задан матрицей

Остальные кодовые слова получаются сложением строк матриц в различных сочетаниях.

Общее количество различных вариантов порождающих матрицу определяется выражением

Для исключения неоднозначности в записи G (n, k) вводят понятие о канонической или систематической форме матрицы, которая имеет вид

, где I_k ‑ единичная матрица, содержащая информационные символы; R_k,r ‑ прямоугольная матрица, составленная из проверочных символов.

Пример. Порождающая матрица в систематическом виде для (5,3) – кода

Порождающая матрица G_(n,k) в систематическом виде может быть получена из любой другой матрицы посредством элементарных операций над строками (перестановкой двух произвольных строк, заменой произвольной строки на сумму ее самой и ряда других) и дальнейшей перестановкой столбцов.

Проверочная матрица в систематическом виде имеет вид , где I_r ‑ единичная матрица; ‑ прямоугольная матрица в транспонированном виде матрицы R_k,r из порождающей матрицы.

Пример. Проверочная матрица (5,3) – кода