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path: root/buch/papers/reedsolomon/dtf.tex
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authorAndreas Müller <andreas.mueller@ost.ch>2021-07-28 18:04:53 +0200
committerGitHub <noreply@github.com>2021-07-28 18:04:53 +0200
commitc106f9a72f89b9c83287770785f74ba79441b6c3 (patch)
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-rw-r--r--buch/papers/reedsolomon/dtf.tex73
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diff --git a/buch/papers/reedsolomon/dtf.tex b/buch/papers/reedsolomon/dtf.tex
index a111527..e9aacfb 100644
--- a/buch/papers/reedsolomon/dtf.tex
+++ b/buch/papers/reedsolomon/dtf.tex
@@ -3,52 +3,71 @@
%
% (c) 2020 Prof Dr Andreas Müller, Hochschule Rapperswil
%
-\section{Diskrete Fourier Transformation
+\section{Übertragung mit hilfe der Diskrete Fourier Transformation
\label{reedsolomon:section:dtf}}
\rhead{Umwandlung mit DTF}
Um die Polynominterpolation zu umgehen, gehen wir nun über in die Fourientransformation.
-Dies wird weder eine erklärung der Forientransorfmation noch ein genauer gebrauch
-für den Reed-Solomon-Code. Dieser Abschnitt zeigt nur wie die Fourientransformation auf Fehler reagiert.
+Dies wird weder eine Erklärung der Forientransorfmation, noch ein genauer gebrauch für den Reed-Solomon-Code.
+Dieser Abschnitt zeigt nur wie die Fourientransformation auf Fehler reagiert.
wobei sie dann bei späteren Berchnungen ganz nützlich ist.
-\subsection{Diskrete Fourientransformation Zusamenhang
+\subsection{Diskrete Fourietransformation Zusamenhang
\label{reedsolomon:subsection:dtfzusamenhang}}
-Die Diskrete Fourientransformation ist definiert als
- \[
- \label{ft_discrete}
+Mit hilfe der Fourietransformation werden die \textcolor{blue}{blauen Datenpunkte} transformiert,
+zu den \textcolor{darkgreen}{grünen Übertragungspunkten}.
+Durch eine Rücktransformation könnnen die \textcolor{blue}{blauen Datenpunkte} wieder rekonstruiert werden.
+Nun zur definition der Diskrete Fourietransformation, diese ist definiert als
+\begin{equation}
\hat{c}_{k}
= \frac{1}{N} \sum_{n=0}^{N-1}
{f}_n \cdot e^{-\frac{2\pi j}{N} \cdot kn}
- \]
-, wenn man nun
- \[
- w = e^{-\frac{2\pi j}{N} k}
- \]
+ ,\label{reedsolomon:DFT}
+\end{equation}
+wenn man nun
+\begin{equation}
+ w =
+ e^{-\frac{2\pi j}{N} k}
+ \label{reedsolomon:DFT_summand}
+\end{equation}
ersetzte, und $N$ konstantbleibt, erhält man
- \[
- \hat{c}_{k}=\frac{1}{N}( {f}_0 w^0 + {f}_1 w^1 + {f}_2 w^2 + \dots + {f}_{N-1} w^N)
- \]
+\begin{equation}
+ \hat{c}_{k}=
+ \frac{1}{N}( {f}_0 w^0 + {f}_1 w^1 + {f}_2 w^2 + \dots + {f}_{N-1} w^N)
+ \label{reedsolomon:DFT_polynom}
+\end{equation}
was überaust ähnlich zu unserem Polynomidee ist.
-\subsection{Übertragungsabfolge
+
+\subsection{Beispiel
\label{reedsolomon:subsection:Übertragungsabfolge}}
+Der Auftrag ist nun 64 Daten zu übertragen und nach 32 Fehler abzusicheren,
+16 Fehler erkennen und rekonstruieren.
-\begin{enumerate}[1)]
+Dieser Auftrag soll mittels Fouriertransformation bewerkstelligt werden.
+In der Abbildung \ref{reedsolomon:subsection:Übertragungsabfolge} sieht man dies Schritt für schritt,
+und hier werden die einzelne Schritte erklärt:
+\begin{enumerate}[(1)]
\item Das Signal hat 64 die Daten, Zahlen welche übertragen werden sollen.
Dabei zusätzlich nach 16 Fehler abgesichert, macht insgesamt 96 Übertragungszahlen.
-\item Nun wurde mittels der schnellen diskreten Fourientransformation diese 96 codiert.
-Das heisst alle information ist in alle Zahlenvorhanden.
-\item Nun kommen drei Fehler dazu an den Übertragungsstellen 7, 21 und 75.
-\item Dieses wird nun Empfangen und mittels inversen diskreten Fourientransormation, wieder rücktransformiert.
-\item Nun sieht man den Fehler im Decodieren in den Übertragungsstellen 64 bis 96.
-\item Nimmt man nun nur diese Stellen 64 bis 96, auch Syndrom genannt, und Transformiert diese.
-\item Bekommt man die Fehlerstellen im Locator wieder, zwar nichtso genau, dennoch erkkent man wo die Fehler stattgefunden haben.
+(siehe Abschnitt \externaldocument{papers/reedsolomon/idee}\ref{reedsolomon:section:Fehlerkorrekturstellen})
+Die 32 Fehlerkorrekturstellen werden als Null Übertragen
+\item Nun wurde mittels der diskreten Fourientransformation diese 96 codiert.
+Das heisst alle Informationen ist in alle Zahlenvorhanden. (Auch die Fehlerkorrekturstellen Null)
+\item Nun kommen drei Fehler dazu an den Übertragungsstellen 7, 21 und 75.(die Skala ist Rechts)
+Die Fehler können auf den ganzen 96 Übertragungswerten liegen, wie die 75 zeigt.
+\item Dieses wird nun Empfangen und mittels inversen diskreten Fourientransormation, wieder rücktransformiert.(Iklusive der Fehler)
+\item Nun sieht man den Fehler im Decodieren in den Übertragungsstellen 64 bis 96, da es dort nicht mehr Null ist.
+\item Nimmt man nun nur diese Stellen 64 bis 96, dies definieren wir als Syndrom, und transformiert nur dieses Syndrom.
+\item Bekommt man die Fehlerstellen wieder, zwar nichtso genau, dennoch erkennt man wo die Fehler stattgefunden haben.
+Dies definieren wir als Locator.
\end{enumerate}
+Nun haben wir mit Hilfe der Fourietransformation die 3 Fehlerstellen durch das Syndrom lokalisiert,
+jetzt gilt es nur noch diese zu korrigieren und wir haben unser originales Signal wieder.
\begin{figure}
\centering
- \resizebox{0.9\textwidth}{!}{
- %\includegraphics[width=0.5\textwidth]{papers/reedsolomon/images/plot.pdf}
- \input{papers/reedsolomon/images/plotfft.tex}
+ \resizebox{\textwidth}{!}{
+ \includegraphics[width=\textwidth]{papers/reedsolomon/figures/plotfft}
+ %\input{papers/reedsolomon/images/plotfft.tex}
}
\caption{Übertragungsabfolge \ref{reedsolomon:subsection:Übertragungsabfolge}}
\label{fig:sendorder}