OQ-3 · B2 · Технология
Ғарыштан келген деректегі қатені код қалай түзетеді?
Алыстағы аппараттан келген әлсіз радиосигналға шу араласып, кейбір битті өзгерте алады. Қателерді түзету коды дерекке артық тексеру таңбаларын қосады, ал Жердегі декодер сол заңдылық арқылы жоғалған ақпаратты бағалайды. Әдіс қайта жіберуді азайтады, бірақ оның түзету шегі мен есептеу құны бар.
Мәтін
Ғарыш аппараты Жерден алыстаған сайын оның радиосигналы әлсірейді. Антенна сигналды қабылдаған кезде оған ғарыштық және жердегі шу араласады. Сол себепті камера немесе ғылыми құрал жіберген цифрлық деректің кейбір нөлі бірге, ал бірі нөлге қате оқылуы мүмкін.
Деректі жай ғана екі рет жіберу әрқашан тиімді емес. Терең ғарыштағы байланыс жылдамдығы шектеулі, ал аппараттың қуаты мен антенна уақыты қымбат ресурс. Қате табылғаннан кейін бүкіл блокты қайта сұрау да ұзақ кідіріс тудырады. Сондықтан ақпарат жіберілмей тұрып қорғалады.
Қателерді түзету коды бастапқы биттерге белгілі ережемен қосымша тексеру таңбаларын қосады. Бұл артықтық бос қайталау емес: таңбалардың арасындағы математикалық байланыс сақталады. Шу бірнеше битті өзгертсе, қабылданған тізбек осы заңдылықтан ауытқиды.
Жердегі декодер қабылданған тізбекті код ережесімен салыстырады. Ол ауытқудың қай дерекке жақын екенін есептеп, рұқсат етілген шек ішінде қате биттерді түзетеді. Осылайша кейбір блокты аппараттан қайта сұрамай-ақ қалпына келтіруге болады.
Voyager аппараттары Reed-Solomon деп аталатын қателерді түзету кодын қолданған алғашқы ғарыш аппараттарының бірі болды. Бұл код ғылыми суреттер мен өлшемдерді әлсіз байланыс арқылы сенімдірек жеткізуге көмектесті. Жердегі Deep Space Network антенналары сигналды қабылдап, телеметрияны декодтайды.
Код қатені шексіз түземейді. Қосымша таңбалар байланыс арнасының бір бөлігін алады, ал күрделі декодтау есептеу мен уақытты қажет етеді. Егер бұзылған таңба саны код мүмкіндігінен асып кетсе, декодер дұрыс блокты сенімді ажырата алмайды. Сондықтан инженерлер қорғаныс күші, дерек жылдамдығы және кідіріс арасында таңдау жасайды.
Тапсырмалар
Жауаптарды интерактивті нұсқада орындаңыз. Бұл бет тапсырманың мазмұнын алдын ала көруге мүмкіндік береді.
- Негізгі шешімҚателерді түзету коды деректі қалай қорғайды?
- Кезең мен қызметӘр кезеңді оның қызметімен сәйкестендір.
- Түзету шегіA коды ең көбі 2, B коды ең көбі 4 қате таңбаны түзете алады. Бір блокта A кодымен 2, B кодымен 5 таңба бұзылды. Мәтіндегі шек қағидасы бойынша қай блок сенімді түзетіледі?
- Дерек жолыКезеңдерді мәтіндегі логикалық ретпен қой.
- Мәтіндегі бір сөзБос орынды мәтіндегі БІР СӨЗБЕН толтыр.
- Дұрыс, бұрыс, мәтінде айтылмағанӘр тұжырымды тек мәтін бойынша бағала.
Мәтін сөздігі
- радиосигналАқпаратты радиотолқын арқылы тасымалдайтын сигнал.
- шуСигналдағы пайдалы ақпаратты бұрмалайтын кездейсоқ кедергі.
- битЦифрлық деректегі нөл немесе бір мәнін қабылдайтын ең кіші бірлік.
- артықтықҚатені табу немесе түзету үшін дерекке қосылған қосымша ақпарат.
- декодерҚабылданған сигналдан деректі шығарып, код ережесімен қатені түзететін жүйе.
- телеметрияҚашықтағы аппараттың күйі мен өлшемдері туралы автоматты жіберілетін дерек.
- түзету шегіКод сенімді түзете алатын қателер санының ең үлкен мөлшері.
Дереккөздер
- NASA JPL - Two Voyagers Taught Us How to Listen to SpaceVoyager, әлсіз сигнал, Deep Space Network және Reed-Solomon қатені түзету коды.
- NASA JPL Deep Space Network - Telemetry DecodingАппараттағы кодтау, Жердегі декодтау және алға бағытталған қатені түзету үдерісі.
- NASA JPL - Deep Space Communications SystemsТексеру таңбалары, декодер бағасы және қорғаныс, жылдамдық, есептеу арасындағы айырбас.