Aufgaben:Aufgabe 2.11Z: Erasure–Kanal für Symbole: Unterschied zwischen den Versionen

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[[Datei:P_ID2543__KC_Z_2_11.png|right|frame|Auslöschungskanal für Symbole: $m$–BEC]]
 
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Das Kanalmodell [[Kanalcodierung/Kanalmodelle_und_Entscheiderstrukturen#Binary_Symmetric_Channel_.E2.80.93_BSC|Binary Erasure Channel]] (BEC) beschreibt einen Auslöschungskanal auf Bitebene. Ein Binärsymbol $0$ bzw. $1$ wird mit der Wahrscheinlichkeit $1 - \lambda$ richtig übertragen und mit der Wahrscheinlichkeit $\lambda$ als Auslöschung $\rm E$ (<i>Erasure</i>) markiert. Im Gegensatz zum [[Kanalcodierung/Kanalmodelle_und_Entscheiderstrukturen#Binary_Symmetric_Channel_.E2.80.93_BSC| kann es hier nicht zu Verfälschungen $(0 &#8594 1, \ 1 &#8594; 0)$ kommen.
  
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Ein Reed&ndash;Solomon&ndash;Code basiert auf einem Galoisfeld ${\rm GF}(2^m)$ mit ganzzahligem $m$. Jedes Codesymbol $c$ lässt sich somit durch $m \ \rm Bit$ darstellen. Will man hier das BEC&ndash;Modell anwenden, so muss man dieses zum <b><span style="color: rgb(204, 0, 0);"><i>m</i>&ndash;BEC&ndash;Modell</span></b> modifizieren, wie es in der unteren Grafik für $m = 2$ gezeigt ist:
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Alle Codesymbole &ndash; in binärer Darstellung $00, \ 01, \ 10$ und $11$ &ndash; werden mit der Wahrscheinlichkeit $1 - \lambda_2$ richtig übertragen. Damit beträgt die Wahrscheinlichkeit für ein ausgelöschtes Symbol $\lambda_2$. Zu beachten ist, dass bereits ein einziges ausgelöschtes Bit zum ausgelöschten Empfangssymbol $y = \rm E$ führt.
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''Hinweise:''
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* Die Aufgabe gehört zum Kapitel [[Kanalcodierung/Reed%E2%80%93Solomon%E2%80%93Decodierung_beim_Ausl%C3%B6schungskanal| Reed&ndash;Solomon&ndash;Decodierung beim Auslöschungskanal]].
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* Bei einem auf ${\rm GF}(2^m)$ basierenden Code ist das skizzierte 2&ndash;BEC&ndash;Modell zum $m$&ndash;BEC zu erweitern. Die Auslöschungswahrscheinlichkeit dieses Modell wird dann mit $\lambda_m$ bezeichnet.
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* Für die Teilaufgaben (1), (2) und (3) gelte für die Auslöschungswahrscheinlichkeit des Grundmodells gemäß der oberen Grafik stets $\lambda = 0.2$.
  
  

Version vom 17. Dezember 2017, 11:42 Uhr

Auslöschungskanal für Symbole: $m$–BEC

Das Kanalmodell Binary Erasure Channel (BEC) beschreibt einen Auslöschungskanal auf Bitebene. Ein Binärsymbol $0$ bzw. $1$ wird mit der Wahrscheinlichkeit $1 - \lambda$ richtig übertragen und mit der Wahrscheinlichkeit $\lambda$ als Auslöschung $\rm E$ (Erasure) markiert. Im Gegensatz zum [[Kanalcodierung/Kanalmodelle_und_Entscheiderstrukturen#Binary_Symmetric_Channel_.E2.80.93_BSC| kann es hier nicht zu Verfälschungen $(0 → 1, \ 1 → 0)$ kommen.

Ein Reed–Solomon–Code basiert auf einem Galoisfeld ${\rm GF}(2^m)$ mit ganzzahligem $m$. Jedes Codesymbol $c$ lässt sich somit durch $m \ \rm Bit$ darstellen. Will man hier das BEC–Modell anwenden, so muss man dieses zum m–BEC–Modell modifizieren, wie es in der unteren Grafik für $m = 2$ gezeigt ist:

Alle Codesymbole – in binärer Darstellung $00, \ 01, \ 10$ und $11$ – werden mit der Wahrscheinlichkeit $1 - \lambda_2$ richtig übertragen. Damit beträgt die Wahrscheinlichkeit für ein ausgelöschtes Symbol $\lambda_2$. Zu beachten ist, dass bereits ein einziges ausgelöschtes Bit zum ausgelöschten Empfangssymbol $y = \rm E$ führt.

Hinweise:

  • Die Aufgabe gehört zum Kapitel Reed–Solomon–Decodierung beim Auslöschungskanal.
  • Bei einem auf ${\rm GF}(2^m)$ basierenden Code ist das skizzierte 2–BEC–Modell zum $m$–BEC zu erweitern. Die Auslöschungswahrscheinlichkeit dieses Modell wird dann mit $\lambda_m$ bezeichnet.
  • Für die Teilaufgaben (1), (2) und (3) gelte für die Auslöschungswahrscheinlichkeit des Grundmodells gemäß der oberen Grafik stets $\lambda = 0.2$.


Fragebogen

1

Multiple-Choice

correct
false

2

Input-Box Frage

$xyz \ = \ $

$ab$


Musterlösung

(1)  (2)  (3)  (4)  (5)