Aufgabe 3.1: Analyse eines Faltungscodierers

Vorgegebener Faltungscodierer

Wir betrachten den nebenstehenden Faltungscodierer und gehen von folgender Informationssequenz:

$$\underline{\it u} = \big( 0,\hspace{0.05cm} 1,\hspace{0.05cm} 1,\hspace{0.05cm} 1,\hspace{0.05cm} 1,\hspace{0.05cm} 0,\hspace{0.05cm} 1,\hspace{0.05cm} 0,\hspace{0.05cm} 1,\hspace{0.05cm}... \big )\hspace{0.05cm}.$$

Diese Sequenz wird auf drei Stränge aufgeteilt:

$$\underline{\it u}^{(1)} \hspace{-0.15cm} \ = \ \hspace{-0.15cm} \big( 0,\hspace{0.05cm} 1,\hspace{0.05cm} 1,\hspace{0.05cm} ... \big )\hspace{0.05cm},$$

$$\underline{\it u}^{(2)} \hspace{-0.15cm} \ = \ \hspace{-0.15cm} \big( 1,\hspace{0.05cm} 1,\hspace{0.05cm} 0,\hspace{0.05cm} ... \big )\hspace{0.05cm},$$

$$\underline{\it u}^{(3)} \hspace{-0.15cm} \ = \hspace{-0.15cm} \big( 1,\hspace{0.05cm} 0,\hspace{0.05cm} 1,\hspace{0.05cm} ... \big )\hspace{0.05cm}.$$

Die zum Zeitpunkt $i$ am Coder anliegenden Bits werden mit $u_i^{\rm (1)}$, $u_i^{\rm (2)}$ und $u_i^{\rm (3)}$ bezeichnet. Beispielsweise gilt $u_1^{\rm (1)} = 0$, $u_2^{\rm (2)} = 1$ sowie $u_3^{\rm (3)} = 1$.

In dieser Aufgabe sollen ermittelt werden:

die Anzahl $k$ der pro Codierschritt verarbeiteten Informationsbits,
die Anzahl $n$ der pro Codierschritt ausgegebenen Codebits,
die Gedächtnisordnung (oder kurz: das Gedächtnis) $m$,
die Gesamteinflusslänge (oder kurz: Einflusslänge) $\nu$.

Außerdem sollen Sie für die angegebene Informationssequenz $\underline {u}$ die Codesymbole $x_i^{(1)}$, $x_i^{(2)}$, $x_i^{(3)}$, $x_i^{(4)}$ für die Taktzeitpunkte $i = 1$ und $i = 3$ bestimmen. Dabei ist vorauszusetzen, dass alle Speicherelemente zu Beginn mit Nullen belegt waren.

Hinweise:

Die Aufgabe bezieht sich auf das Kapitel Grundlagen der Faltungscodierung.
Der Vollständigkeit halber werden hier auch die Codebits zum Taktschritt $i = 2$ angegeben:

$$x_2^{(1)} = 1 \hspace{0.05cm},\hspace{0.4cm}x_2^{(2)} = 0 \hspace{0.05cm},\hspace{0.4cm} x_2^{(3)} = 0 ,\hspace{0.4cm}x_2^{(4)} = 0 \hspace{0.05cm}.$$

Diese letzte Angabe wird zur Lösung der Aufgabe allerdings nicht benötigt.

Sollte die Eingabe des Zahlenwertes „0” erforderlich sein, so geben Sie bitte „0.” ein.

Fragebogen

Musterlösung

(1) (2) (3) (4) (5)

	correct
	false