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Fehlerkorrektur: Hamming-Code

Zwei Abituraufgaben zum (7,4)-Hamming-Code — vom Codieren bis zur Doppelfehlererkennung in Java.

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Messdaten eines Kleinsatelliten

14 BEAFB I–II

Ein Kleinsatellit überträgt Messdaten in Blöcken zu 4 Bit. Weil ein Neusenden wegen der Funkfenster nur selten möglich ist, wird jeder Block mit dem (7,4)-Hamming-Code gesichert. Die Bits stehen in der Reihenfolge p0 p1 d0 p2 d1 d2 d3; die Kontrollgruppen entsprechen der Anlage der Abitur-Hinweise (p0: d0 d1 d3, p1: d0 d2 d3, p2: d1 d2 d3), jede Gruppe hat gerade Parität.

  1. Wenden Sie den (7,4)-Hamming-Code auf die Datenwörter 1100 und 0010 (d0 d1 d2 d3) an. (4 BE)
  2. Empfangen werden 0010001, 0011111, 1011010. Ermitteln Sie jeweils das Syndrom, korrigieren Sie gegebenenfalls und geben Sie die Datenbits an. (5 BE)
  3. Begründen Sie, warum die Prüfbits an den Stellen 1, 2 und 4 stehen und das Syndrom direkt die Fehlerstelle liefert. (3 BE)
  4. Vergleichen Sie den Hamming-Code mit einem Paritätsbit je 4 Datenbits hinsichtlich Aufwand und Leistung. (2 BE)

Hinweise

Hinweis zu Aufgabe a)
Prüfbits mit der Gruppentabelle, dann Reihenfolge p0 p1 d0 p2 d1 d2 d3.
Hinweis zu Aufgabe b)
s0: Stellen 1, 3, 5, 7; s1: 2, 3, 6, 7; s2: 4, 5, 6, 7.
Hinweis zu Aufgabe c)
Schreiben Sie die Stellen 1 bis 7 als Dualzahl.
Hinweis zu Aufgabe d)
Prüfbits je 4 Datenbits zählen.