資源描述:
《漢明碼檢糾錯課程設(shè)計報告》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、I摘要通信技術(shù)與人們的生活越來越緊密,對通信技術(shù)的仿真和研究使復(fù)雜的通信過程變得簡單直觀化。文中對編碼通信中漢明碼的編譯碼原理進行了分析,并用Matlab語言仿真,不但簡化了學(xué)生的學(xué)習(xí)過程,提高了教學(xué)效果,而且激發(fā)了其學(xué)習(xí)興趣。差錯控制技術(shù)可以提高信息傳輸?shù)臏蚀_性。該技術(shù)采用可靠的,有效的信道編碼方法來實現(xiàn)的。糾錯碼是一種差錯控制技術(shù),目前已廣泛應(yīng)用于各種通信系統(tǒng)和計算機系統(tǒng)中,糾錯編碼主要用于數(shù)字系統(tǒng)的差錯控制,對于保證通信、存儲、媒體播放和信息轉(zhuǎn)移等數(shù)字傳遞過程的質(zhì)量有著重要意義,是通信、信息類科知識結(jié)構(gòu)中不可
2、缺少的一部分。?關(guān)鍵字:仿真、MATLAB、漢明碼18目錄一、前言3二、設(shè)計主體42.1漢明碼編碼原理42.2漢明碼糾錯原理6三、漢明碼編碼的設(shè)計83.1漢明碼編碼方法83、2編碼流程圖83.3漢明碼編碼程序設(shè)計8四、漢明碼的譯碼器的設(shè)計94、1漢明碼譯碼方法94.2譯碼流程圖104.3漢明碼譯碼程序的設(shè)計11五、漢明碼編譯碼程序及仿真波形125.1漢明碼編碼源程序及仿真圖12六、總結(jié)16七、參考文獻17附錄1818一、前言MATLAB通信系統(tǒng)功能函數(shù)庫由七十多個函數(shù)組成,每個函數(shù)有多種選擇參數(shù)、函數(shù)功能覆蓋了現(xiàn)代
3、通信系統(tǒng)的各個方面。信道編碼是人為地按照一定的規(guī)則加入人工剩余,從而使信息傳輸中的差錯率降低,甚至達到無錯傳輸?shù)囊环N提高信息系統(tǒng)可靠性的編碼方法,是現(xiàn)代通信系統(tǒng)廣泛采用的一種差錯控制措施。以糾錯控制編解碼函數(shù)為例:函數(shù)庫提供了線性分組碼、漢明碼、循環(huán)碼、BCH碼、里德一索洛蒙碼(REED—SOLOMON)、卷積碼等6種糾錯控制編碼,每種編碼又有編碼、解碼、矢量輸入輸出、序列輸入輸出等四種形式的函數(shù)表達。在信道編碼中,有一類所謂漢明碼,在理論上已十分成熟,并且在通信實踐中已被廣泛使用。本文簡述了漢明碼的編碼方法、譯碼
4、方法做一簡述,并給出相應(yīng)的Matlab計算程序。18二、設(shè)計主體2.1漢明碼編碼原理一般來說,若漢明碼長為n,信息位數(shù)為k,則監(jiān)督位數(shù)r=n-k。若希望用r個監(jiān)督位構(gòu)造出r個監(jiān)督關(guān)系式來指示一位錯碼的n種可能位置,則要求或下面以(7,4)漢明碼為例說明原理:設(shè)漢明碼(n,k)中k=4,為了糾正一位錯碼,由式(1)可知,要求監(jiān)督位數(shù)r≥3。若取r=3,則n=k+r=7。我們用來表示這7個碼元,用的值表示3個監(jiān)督關(guān)系式中的校正子,則的值與錯誤碼元位置的對應(yīng)關(guān)系可以規(guī)定如表1所列。表1校正子和錯碼位置的關(guān)系錯碼位置錯碼位
5、置001101010110100111011000無錯碼則由表1可得監(jiān)督關(guān)系式:S1=a6⊕a5⊕a4⊕a2(2)S2=a6⊕a5⊕a3⊕a1(3)S3=a6⊕a4⊕a3⊕a0(4)在發(fā)送端編碼時,信息位的值決定于輸入信號,因此它們是隨機的。監(jiān)督位、、應(yīng)根據(jù)信息位的取值按監(jiān)督關(guān)系來確定,即監(jiān)督位應(yīng)使式(2)~式(4)中、、的值為0(表示編成的碼組中應(yīng)無錯碼)18a6⊕a5⊕a4⊕a2=0a6⊕a5⊕a3⊕a1=0a6⊕a4⊕a3⊕a0=0(5)式(5)經(jīng)過移項運算,接觸監(jiān)督位a2=a6⊕a5⊕a4a1=a6⊕a5⊕
6、a3a0=a6⊕a4⊕a3(6)式(5)其等價形式為:111010011010101011001a6a5a4a3a2a1a0=000(7)式(6)還可以簡記為H?AT=0T或A?HT=0其中H=111010011010101011001A=a6a5a4a3a2a1a0P=111011011011Ir=1000100010=000所以有H=PIr式(6)等價于a2a1aa=a6a5a4a3111110101011=a6a5a4a3Q(10)其中Q為P的轉(zhuǎn)置,即18式(10)表示,信息位給定后,用信息位的行矩陣乘矩陣Q
7、就產(chǎn)生出監(jiān)督位。我們將Q的左邊加上一個k×k階單位方陣,就構(gòu)成一個矩陣GG=IkQ=1000111010011000101010001011(12)G稱為生成矩陣,因為由它可以產(chǎn)生整個碼組,即有a6a5a4a3a2a1a0=a6a5a4a3?G(13)或者A=a6a5a4a3?G(14)式(13)即漢明碼的編碼原理2.2漢明碼糾錯原理當數(shù)字信號編碼成漢明碼形式(本文中即A)后在信道中傳輸,由于信道中噪聲的干擾,可能由于干擾引入差錯,使得接收端收到錯碼,因此在接收端進行漢明碼糾錯,以提高通信系統(tǒng)的抗干擾能力及可靠性。
8、一般來說接收碼組與A不一定相同。若設(shè)接收碼組為一n列的行矩陣B,即B=a6a5a4a3a2a1a0(15)則發(fā)送碼組和接收碼組之差為B-A=E(16)E就是傳輸中產(chǎn)生的錯碼行矩陣E=e6e5e4e3e2e1e0(17)若ei=0,表示接收碼元無錯誤,若ei=1,則表示該接收碼元有錯。式(16)可改寫成B=A+E(18)若E=0,即接收碼組無錯,則,將它代人式