Корректирующие коды

Весьма важным направлением в системах защиты информации компьютерных технологий является обеспечение достоверности и целостности передачи информационных сигналов по каналам теледоступа в информационно-телекоммуникационных системах. Это направление связано с построением систем передачи информации на основе методов помехоустойчивого кодирования – корректирующих кодов с обнаружением и исправлением ошибок, возникающих за счет случайного или преднамеренного воздействия помех в каналах теледоступа к вычислительным ресурсам.

Формируемые передающими устройствами кодовые комбинации, являющиеся носителями информации, при передаче по каналам связи от источника сообщений к приемнику могут подвергаться искажениям за счет воздействия на них различного рода помех (флуктуационных, импульсных, сосредоточенных по спектру или (и) по времени). При воздействии таких помех на кодовые комбинации искажениям подвергаются отдельные их элементы. В результате такого случайного воздействия элементы кодовых комбинаций могут переходить из состояния 1 в 0 и наоборот. При изменении только одного элемента кодовой комбинации это искажение называется одиночным искажением (D=1). Если переходные искажения 1 ® 0 или 0 ® 1 происходит в двух элементах кодовых комбинаций, то они называются двойным искажением (D = 2) и т.д.

В цифровых системах передачи данных для борьбы с помехами применяют корректирующие коды, обладающие определенной избыточностью, что позволяет специальным устройствам приемной аппаратуры (синдромам) анализировать принимаемые кодовые комбинации, обнаруживать и исправлять искажения, возникающие за счет воздействия помех. Такие коды относятся к классу помехоустойчивых кодов, их построение основывается на выборе из всех N=2ⁿ комбинаций кода с n элементами некоторого подмножества кодовых комбинаций N_p Ì N (N_p< N), называемых разрешенными кодовыми комбинациями. Остальные N_з=N-N_p называют запрещенными кодовыми комбинациями и при формировании информационной части кодовых комбинаций не используются.

По своей структуре корректирующие коды подразделяются на равномерные (с постоянным числом элементов кодовых комбинаций) или неравномерные (с переменным числом элементов кода), двухпозиционные (0, 1) или многопозиционные (а₁, а₂,..., а_i). В средствах и системах передачи данных, аппаратуре цифровой связи применяются двоичные равномерные корректирующие коды, которые в свою очередь подразделяются на два множества: множество блочных кодов и множество непрерывных кодов. Ко множеству блочных кодов относят такие кодовые комбинации, которые отображают передаваемые сообщения отдельными блоками, причем каждый блок кодируется и декодируется независимо от остальных. Например, организация побайтового обмена данными.