FEHLERKORRIGIERENDE KODES

Das Bild rechts zeigt den Planeten Jupiter in einer Aufnahme der Bordkamera der Raumsonde Juno vom 21. Dezember 2018. Man erkennt den »großen roten Fleck«, einen seit Jahrhunderten existierenden, gigantischen Wirbelsturm, einen weiteren Wirbelsturm rechts unterhalb, sowie komplexe Wolkenformationen.
Im Dezember 2018 betrug die Entfernung zwischen der Erde und Jupiter etwa 800 Millionen Kilometer (ca. 20000 Erdumfänge). Die in ein Funksignal umgewandelte Aufnahme kann beim Durchqueren dieses teilweise mit Plasma (Mischung aus Ionen und Elektronen) gefüllten Raums mehr oder weniger stark gestört werden. Dennoch ermöglicht die von Juno genutzte Sendetechnologie eine Übertragung mit nur einem Fehler pro einer Million übertragenen Bits. Zum Vergleich: Die Aufnahme selbst besteht aus etwa 91 Millionen Bits.
Eine solche Übertragungssicherheit wird nicht alleine durch den Einsatz geeigneter Technik erreicht, sondern ganz wesentlich auch durch besondere Formate - man spricht auch von Kodes, in die die zu übertragenden Daten vor der Übermittlung gebracht werden. Diese Kodes ermöglichen nach dem Empfang

• das Erkennen durch Störung fehlerhaft gewordener Datenteile,
• die mit hoher Wahrscheinlichkeit richtige Korrektur derselben.

Solche fehlerkorrigierenden Kodes werden mit mathematischen Methoden entwickelt. In der Vorlesung werden die Grundlagen der entsprechenden Theorie dargestellt und es werden einige konkrete Kodes diskutiert.

Fehlerkorrigierende Kodes werden übrigens nicht nur in der Raumfahrt eingesetzt, sondern finden breite und weniger spektakuläre Anwendungen in USB-Sticks, Festplatten oder QR-Kodes.

Anmerkung: Das von Juno erzeugte Bildmaterial wird von der National Aeronautics and Space Administration (NASA) unentgeltlich der Öffentlichkeit zur Verfügung gestellt.