crc冗余校驗(yàn)碼的仿真

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1、******************實(shí)踐教學(xué)*******************蘭州理工大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院2013年秋季學(xué)期計(jì)算機(jī)通信課程設(shè)計(jì)題目：（13，9）CRC冗余校驗(yàn)碼的編譯碼仿真實(shí)現(xiàn)專業(yè)班級(jí)：摘要在當(dāng)今高度信息化的社會(huì)，信息和通信已成為現(xiàn)代社會(huì)的“命脈”，在信息傳遞過(guò)程中往往會(huì)受到噪聲的干擾，導(dǎo)致信息錯(cuò)誤傳輸或接收，所以信息的可靠傳輸尤為重要。為了減少噪聲對(duì)信息傳輸中造成的影響，采用差錯(cuò)控制編碼技術(shù)，差錯(cuò)控制可以減少錯(cuò)誤、提高通信質(zhì)量，可以改善傳輸信道的電氣特性，使誤碼率達(dá)到要求，它是提高數(shù)字通信可靠性的有效方法之一。C

2、RC冗余校驗(yàn)碼是目前較為流行的差錯(cuò)控制編碼技術(shù)，它是一種重要的線性分組碼，通過(guò)多項(xiàng)式除法檢測(cè)錯(cuò)誤，是在數(shù)據(jù)通信和數(shù)據(jù)檢測(cè)中廣泛應(yīng)用的檢錯(cuò)校驗(yàn)的循環(huán)碼。本次課程設(shè)計(jì)主要是利用MATLAB軟件編程來(lái)實(shí)現(xiàn)，在掌握差錯(cuò)控制編碼、CRC冗余校驗(yàn)碼的基本原理上，用軟件編程實(shí)現(xiàn)差錯(cuò)控制編碼的編碼與譯碼部分；且在無(wú)差錯(cuò)和部分差錯(cuò)的情況下仿真給出差錯(cuò)控制編碼的譯碼結(jié)果。關(guān)鍵詞：差錯(cuò)控制、CRC冗余校驗(yàn)碼、MATLAB15目錄一、前言3二、理論依據(jù)原理概述42.1計(jì)算機(jī)通信原理概述42.2差錯(cuò)控制原理概述62.3循環(huán)冗余校驗(yàn)碼8三、MATLAB語(yǔ)言介紹1

3、13.1MATLAB概述113.2MATLAB系統(tǒng)組成12四、仿真過(guò)程及結(jié)果134.1程序流程圖134.2MATLAB的CRC編程13心得體會(huì)14參考文獻(xiàn)1515一、前言在實(shí)際的通信系統(tǒng)中，由于信道傳輸特性不理想以及加性噪聲的影響，傳輸?shù)男畔⒅胁豢杀苊獾貢?huì)發(fā)生錯(cuò)誤，影響通信系統(tǒng)的傳輸可靠性。隨著數(shù)字通信技術(shù)的發(fā)展，各種業(yè)務(wù)對(duì)系統(tǒng)誤碼率的要求也逐漸提高，采用差錯(cuò)控制編碼技術(shù)是提高數(shù)字通信可靠性的有效方法之一。差錯(cuò)控制編碼就是在發(fā)送端的信息碼元序列中，以某種確定的編碼規(guī)則加入一些監(jiān)督碼元，使信息碼元與監(jiān)督碼元之間具有某種相關(guān)性。接收端通過(guò)

4、檢驗(yàn)這種相關(guān)性是否存在來(lái)判斷在傳輸過(guò)程中是否出現(xiàn)了誤碼。CRC冗余校驗(yàn)碼是目前較為流行的差錯(cuò)控制編碼技術(shù)之一。在諸多檢錯(cuò)手段中，CRC是最著名的一種。CRC的全稱是循環(huán)冗余校驗(yàn)，其特點(diǎn)是:檢錯(cuò)能力極強(qiáng)，開(kāi)銷小，易于用編碼器及檢測(cè)電路實(shí)現(xiàn)。循環(huán)冗余校驗(yàn)是一種高效率且可靠的方法,由線性分組碼分支而來(lái)的,是一種通過(guò)多項(xiàng)式除法檢測(cè)錯(cuò)誤的很不尋常而又巧妙的方法,一方面它有很強(qiáng)的檢測(cè)能力,它所不能發(fā)現(xiàn)的錯(cuò)誤的幾率僅為0.0047%以下。二是它的編碼器電路及錯(cuò)誤檢測(cè)器電路都很容易實(shí)現(xiàn),它的優(yōu)點(diǎn)使它在通信系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。在性能上和開(kāi)銷上，均遠(yuǎn)

5、遠(yuǎn)優(yōu)于奇偶校驗(yàn)及算術(shù)和校驗(yàn)等方式。利用CRC進(jìn)行檢錯(cuò)的過(guò)程可簡(jiǎn)單描述為:在發(fā)送端根據(jù)要傳送的二進(jìn)制碼序列,以一定的規(guī)則產(chǎn)生一個(gè)校驗(yàn)用的監(jiān)督碼(CRC碼),附在原始信息后邊,構(gòu)成一個(gè)新的二進(jìn)制碼序列數(shù),然后發(fā)送出去。在接收端根據(jù)信息碼和CRC碼之間所遵循的規(guī)則進(jìn)行檢驗(yàn),一旦傳輸過(guò)程中發(fā)生差錯(cuò),則信息碼元與監(jiān)督碼元之間的關(guān)系遭到破壞,從而可以發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤,乃至糾正錯(cuò)誤[1-2]。CRC校驗(yàn)采用多項(xiàng)式編碼方法,被處理的數(shù)據(jù)塊表示為一個(gè)二進(jìn)制多項(xiàng)式。此次設(shè)計(jì)利用MATLAB軟件進(jìn)行仿真，并給出差錯(cuò)控制編碼的編碼結(jié)果。15二、理論依據(jù)原理概述2.1

6、計(jì)算機(jī)通信原理概述1.通信原理概述通信是信息遠(yuǎn)距離的傳送，是人類生產(chǎn)和生活的主要支撐。通信的目的是傳輸信息。通信系統(tǒng)的作用就是將信息從信源發(fā)送到一個(gè)或多個(gè)目的地。對(duì)于電通信來(lái)說(shuō)，首先把消息轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，然后經(jīng)過(guò)發(fā)送設(shè)備，將信號(hào)送入信道，在接收端利用接收設(shè)備對(duì)接收信號(hào)作相應(yīng)的處理后，送給信宿在轉(zhuǎn)換為原來(lái)的消息。這一過(guò)程可用圖2.1所示的通信系統(tǒng)一般模型來(lái)概括。它描述了通信系統(tǒng)的組成，反映了通信系統(tǒng)的共性。信息源噪聲源發(fā)送設(shè)備信道接收設(shè)備受信者圖2.1通信系統(tǒng)一般模型在傳輸介質(zhì)上傳送的信號(hào)，在到達(dá)接收器之前會(huì)受到各種形式的損傷，因此，接收

7、到的信號(hào)可能與發(fā)送的信號(hào)不完全相同。接收器將根據(jù)接收到的信號(hào)估算出它的原貌，這就是差錯(cuò)控制。為此，在發(fā)送數(shù)據(jù)之前，還要將信號(hào)按一定的規(guī)律進(jìn)行編碼，以便在接受端進(jìn)行差錯(cuò)控制。通信系統(tǒng)按照信道中所傳輸?shù)臅r(shí)模擬信號(hào)還是數(shù)字信號(hào)，相應(yīng)的把通信系統(tǒng)分為模擬通信系統(tǒng)和數(shù)字通信系統(tǒng)。數(shù)字通信已成為當(dāng)前通信技術(shù)的主流。與模擬通信相比，數(shù)字通信系統(tǒng)具有抗干擾能力強(qiáng)，可消除噪聲積累；差錯(cuò)可控；數(shù)字處理靈活，可以將來(lái)自不同信源的信號(hào)綜合到一起傳輸；易集成，成本低；保密性好等優(yōu)點(diǎn)。但占用帶寬大，同步要求高。2.計(jì)算機(jī)通信概述15計(jì)算機(jī)和通信是當(dāng)今社會(huì)最活躍的

8、兩個(gè)領(lǐng)域，計(jì)算機(jī)的發(fā)展促進(jìn)了通信事業(yè)的發(fā)展，同樣，通信的發(fā)展也擴(kuò)大了計(jì)算機(jī)的應(yīng)用范圍，并向計(jì)算機(jī)提出了更高的要求。因此，計(jì)算機(jī)與通信是密不可分的，二者的相互促進(jìn)，共同發(fā)展，從而推進(jìn)了人類社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步。計(jì)算機(jī)通信時(shí)由兩