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2017 | OriginalPaper | Chapter
8. Information und Codierung
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Zusammenfassung
Die Codierung von Information und ihr Schutz gegen Fehler bei der Speicherung und der Übertragung sind zentrale Themen der Nachrichtentechnik. Obgleich beide Aufgaben zusammenhängen, werden sie meist getrennt als Quellencodierung und als Codierung zum Schutz gegen Übertragungsfehler vorgenommen. Dabei hat die (verlustlose) Quellencodierung die Aufgabe, Redundanz aus der Nachricht zu entfernen. Bekannte Verfahren sind die Huffman-Codierung und der Lempel-Ziv-Welch-Algorithmus.
Im Gegensatz dazu fügt die Codierung zum Schutz gegen Übertragungsfehler Redundanz in Form von Prüfzeichen hinzu, damit Übertragungsfehler erkannt und gegebenenfalls korrigiert werden können. Ein Codebeispiel sind die Cyclic-Redundancy-Check(CRC)-Codes, die wegen ihrer Eignung zur Fehlererkennung Standard bei der Datenübertragung sind.
Bei der Übertragung in stark gestörten Kanälen, wie beispielsweise den Mobilfunkkanälen, kommen oft Faltungscodes zum Einsatz. Sie können CRC-Codes wirksam ergänzen. Faltungscodes zeichnen sich durch gutes Fehlerkorrekturvermögen aus. Die Nachrichten werden als Signalfolgen aufgefasst, die im Encoder mit codespezifischen Impulsantworten gefaltet werden. Auf diese Weise werden definiert Abhängigkeiten zwischen den Codeelementen eingeführt, die im Decoder zur Reparatur fehlerhafter Codeabschnitte genutzt werden. Als aufwandsgünstige Realisierung des Decoders wird der Viterbi-Algorithmus eingesetzt.