Informations- und Codierungstheorie: Fragen

Diskussionen rund um Themen und Veranstaltungen des 6. Bachelor-Semesters

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HerrSultan
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Beitrag von HerrSultan » Di, 24. Jul. 07, 00:26

Kami hat geschrieben:Was hat es mit den unmöglichen Nachrichten bei der Huffman-Codierung auf sich? Wozu sind die gut?
Wenn du dir mal das Beispiel 7.4 anguckst (Kapitel 7, S.8 ), dann wird klar, wieso man die unmöglichen Nachrichten braucht.
Mit unmöglichen Nachrichten erhält man eine mittlere Nachrichtenlänge von 1,875. Ohne unmögliche Nachrichten ist die mittlere Nachrichtenläge 2.

Die Anzahl der benötigten unmöglichen Nachrichten kann man berechnen, indem man q und u =|Q| in die Ungleichung
[tex]q+\lambda\cdot(q-1)\geq u[/tex]
einsetzt.

In Beispiel 7.4 bedeutet das:
[tex]4+\lambda\cdot 3 \geq 8[/tex]
[tex]\Rightarrow \lambda = 2[/tex]

Da sich u(0), also die Menge der Ausgangszeichen dann mit
[tex]u(0) := q+\lambda(q-1) = 4+2\cdot 3 = 10[/tex]
ergibt, müssen zu den acht vorhandenen Nachrichten noch zwei weitere hinzugefügt werden, um auf die geforderten zehn zu kommen.

Besonders wichtig ist dabei, daß im letzten Schritt noch q Nachrichten übrig bleiben, d.h.
[tex]u(\lambda) = q+(\lambda - \lambda)(q-1) = q[/tex]
Das ist ohne die unmöglichen Nachrichten nicht der Fall (im Beispiel würden in [tex]Q_2[/tex] nur zwei Nachrichten übrig bleiben), was die höhere Nachrichtenlänge erklärt.

Für q=2 ist das allerdings alles überflüssig, was die Codierung natürlich stark vereinfacht. Da ist nämlich gerade
[tex]\lambda = u-q[/tex]
und somit
[tex]u(0) = q + \lambda (q-1) = 2 + (u-2)\cdot 1 = u[/tex].

So... Gute Nacht! :)

Br3ndel
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Beitrag von Br3ndel » Di, 24. Jul. 07, 01:15

Moin Jungs,

Zwei Fragen habe ich dann auch noch:

1. Was ist ein "total gestörter" Kanal? Ein Kanal mit maximaler Äquivokation/Rückschlussunsicherheit, vermute ich mal? Wahrscheinlich habe ich es im Skript nur überlesen.

2. Vielfach kommt es bei den Restpolynomen nicht so drauf an, ob vor einem Koeffizienten ein '+' oder ein '-' steht. So wird aus [tex]z^2-3z-4[/tex] einfach [tex]z^2+3z+4[/tex] und damit wird dann weitergerechnet (z.B. in den Übungen). Warum bzw. unter welchen Umständen ist das erlaubt?

Vielen Dank schon mal,

Br3ndel

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Beitrag von thargor » Di, 24. Jul. 07, 02:02

Br3ndel hat geschrieben:Moin Jungs,

Zwei Fragen habe ich dann auch noch:

1. Was ist ein "total gestörter" Kanal? Ein Kanal mit maximaler Äquivokation/Rückschlussunsicherheit, vermute ich mal? Wahrscheinlich habe ich es im Skript nur überlesen.
Kapitel 4, Seite 11 oben - Kq=0, sprich Du schickst was rein, es kommt aber nichts mehr raus.
2. Vielfach kommt es bei den Restpolynomen nicht so drauf an, ob vor einem Koeffizienten ein '+' oder ein '-' steht. So wird aus [tex]z^2-3z-4[/tex] einfach [tex]z^2+3z+4[/tex] und damit wird dann weitergerechnet (z.B. in den Übungen). Warum bzw. unter welchen Umständen ist das erlaubt?
Die Rechenoperationen sind ja i.d.R. in GF(2), sprich modulo 2; da entspricht dann -1 = 1.

Ich hätte auch noch eine Frage: Klausur März 2005, Aufgabe 2. Wie bestimme ich die Parameter a,b,c? Ich bekomme da keine sinnvollen Werte...

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Beitrag von HerrSultan » Di, 24. Jul. 07, 09:15

thargor hat geschrieben:Klausur März 2005, Aufgabe 2. Wie bestimme ich die Parameter a,b,c? Ich bekomme da keine sinnvollen Werte...
Ich habe da a=1, b=0 und c=1 raus.
Man muß halt acht Polynomdivisionen machen, um herauszufinden, welches h(z) [tex]z^{15}-1[/tex] ohne Rest teilt.

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Beitrag von thargor » Di, 24. Jul. 07, 10:01

HerrSultan hat geschrieben: Ich habe da a=1, b=0 und c=1 raus.
Man muß halt acht Polynomdivisionen machen, um herauszufinden, welches h(z) [tex]z^{15}-1[/tex] ohne Rest teilt.
Hmm. Das hab ich dann auch gemacht und bin ebenfalls auf das Ergebnis gekommen. Ich dachte, da gäbe es noch was eleganteres, so nach dem Motto scharf angucken und sehen ;-)

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Beitrag von adri » Di, 24. Jul. 07, 10:34

thargor hat geschrieben: Ich hätte auch noch eine Frage: Klausur März 2005, Aufgabe 2. Wie bestimme ich die Parameter a,b,c? Ich bekomme da keine sinnvollen Werte...
Man kann das auch so machen:

Es gilt: [tex]h(z) \cdot g(z) = z^{n}-1[/tex]

In diesem Fall ist n = 15, deshalb sagst du jetzt:

[tex]g(z) = x_1 z^{5}+x_2 z^{4}+x_3 z^{3}+x_4 z^{2}+x_5 z^{1}+x_6[/tex]

Dann multiplizierst du das mit [tex]h(z)[/tex] und guckst wie die [tex]x_i[/tex] gewählt sein müssen, um die Bedingung ([tex] = z^{15}-1[/tex]) zu erfüllen, und so bekommst du deine Werte für die [tex]x_i[/tex] (damit hast du b) dann schon gelöst) und Werte für a, b, c.

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Beitrag von HerrSultan » Di, 24. Jul. 07, 11:45

Ob man nun acht Mutliplikationen oder acht Divisonen macht, ist wahrscheinlich vom Zeitaufwand her egal.
Hatte auch zuerst gedacht, daß das vielleicht schneller geht, aber da man ja die anderen Kombinationen auch noch ausschließen soll, muß man wohl alle überprüfen oder irgendwie beweisen, daß nur die eine Kombination richtig sein kann. (Die man dann allerdings auch erstmal finden muß...)

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Beitrag von Br3ndel » Di, 24. Jul. 07, 18:39

thargor hat geschrieben:
Br3ndel hat geschrieben:Moin Jungs,

Zwei Fragen habe ich dann auch noch:

1. Was ist ein "total gestörter" Kanal? Ein Kanal mit maximaler Äquivokation/Rückschlussunsicherheit, vermute ich mal? Wahrscheinlich habe ich es im Skript nur überlesen.
Kapitel 4, Seite 11 oben - Kq=0, sprich Du schickst was rein, es kommt aber nichts mehr raus.
2. Vielfach kommt es bei den Restpolynomen nicht so drauf an, ob vor einem Koeffizienten ein '+' oder ein '-' steht. So wird aus [tex]z^2-3z-4[/tex] einfach [tex]z^2+3z+4[/tex] und damit wird dann weitergerechnet (z.B. in den Übungen). Warum bzw. unter welchen Umständen ist das erlaubt?
Die Rechenoperationen sind ja i.d.R. in GF(2), sprich modulo 2; da entspricht dann -1 = 1.

Ich hätte auch noch eine Frage: Klausur März 2005, Aufgabe 2. Wie bestimme ich die Parameter a,b,c? Ich bekomme da keine sinnvollen Werte...
1. Das mit dem "total gestörten Kanal" habe ich jetzt herausgefunden. Es kommt schon etwas heraus, aber die Äquivokation ist maximal.

2. Zu den Polynomen: Klar, dass das im GF(2) geht, aber im Fall von z.B. GF(7) für Reed-Solomon?

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Beitrag von HerrSultan » Di, 24. Jul. 07, 19:02

Br3ndel hat geschrieben:2. Zu den Polynomen: Klar, dass das im GF(2) geht, aber im Fall von z.B. GF(7) für Reed-Solomon?
Da muß man dann konventionell rechnen. Im GF(7) ist ja z.B. 4-5 nicht das gleiche wie 4+5. Also ganz normal auf + und - achten.

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Beitrag von HerrSultan » Di, 24. Jul. 07, 19:43

Noch ne Frage:

Klausur SS04, Aufgabe 2e:

Wie prüfe ich das denn nun am einfachsten?
Ich muß doch das minimale e finden, für das
[tex]\alpha^e=1[/tex]
und
[tex]e = p^r-1 = 26[/tex]
gilt.

Muß ich dann prüfen, ob
[tex](z^2+z)^{26} = (z^{10})^{26} = 1[/tex]
und
[tex](2z^2)^{26} = (z^{15})^{26} = 1[/tex]
gilt? Und wie mache ich das?

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