基于matlab的汉明码编译码仿真.doc

综合课程设计基于matlab的(7,4)~:通信工程学号:学生姓名(签名):设计题目:(7,4)汉明码的编码、译码仿真一、设计实验条件电子信息创新实验室二、设计任务及要求了解、掌握汉明码编码、译码原理;用仿真软件对()汉明码进行编码、译码仿真;画出编码后、译码后的信号波形图。三、设计报告的内容设计题目与设计任务(设计任务书)前言(绪论)(设计的目的、意义等)设计主体(各部分设计内容、分析、结论等)结束语(设计的收获、体会等)参考资料四、设计时间与安排1、设计时间:2周2、设计时间安排:熟悉实验设备、收集资料:天设计图纸、实验、计算、程序编写调试:天编写课程设计报告:天答辩:天目录摘要 16参考文献 17摘要汉明码(HammingCode)是一种能够自动检测并纠正一位错码的线性纠错码,即SEC(SingleErrorCorrecting)码,用于信道编码与译码中,提高通信系统抗干扰的能力。本文主要利用MATLAB中SIMULINK通信系统仿真模型库进行汉明码建模仿真,并调用通信系统功能函数进行编程,绘制时域波形,频谱及误码率与信噪比关系曲线图。在此基础上,对汉明码的性能进行分析,得出结论。关键词:(MatrixLaboratory,矩阵实验室)是Mathwork公司推出的一套高效率的数值计算和可视化软件。其中,MATLAB通信工具箱是一套用于在通信领域进行理论研究、系统开发、分析设计和仿真的专业化工具软件包。MATIAB通信工具箱由两大部分组成:通信系统功能函数库和SIMULINK通信系统仿真模型库。MATLAB通信系统功能函数库由七十多个函数组成,每个函数有多种选择参数、函数功能覆盖了现代通信系统的各个方面。这些函数包括:信号源产生函数、信源编码/解码函数、纠错控制编码/解码函数、调制/解调函数(基带和通带)、滤波器函数、传输信道模型函数(基带和通带)、TDMA、FDMA、CDMA函数、同步函数、工具函数等。以纠错控制编解码函数为例:函数库提供了线性分组码、汉明码、循环码、BCH码、里德一索洛蒙码(REED—SOLOMON)、卷积码等6种纠错控制编码,每种编码又有编码、解码、矢量输入输出、序列输入输出等四种形式的函数表达。在SIMULINK通信系统仿真模型库中,整个通信系统的流程图被概括为:信号的产生与输出、编码与解码、调制与解调。在SIMULINK中,通信系统仿真的一般模型如图1所示。ess多址复用Receiver/Filter接收机/滤波器Channel信道Transmitter/Filter发射机/,若汉明码长为n,信息位数为k,则监督位数r=n-k。若希望用r个监督位构造出r个监督关系式来指示一位错码的n种可能位置,则要求或下面以(7,4)汉明码为例说明原理:设汉明码(n,k)中k=4,为了纠正一位错码,由式(1)可知,要求监督位数r≥3。若取r=3,则n=k+r=7。我们用来表示这7个码元,用的值表示3个监督关系式中的校正子,则的值与错误码元位置的对应关系可以规定如表1所列。表1校正子和错码位置的关系错码位置错码位置001101010110100111011000无错码则由表1可得监督关系式:在发送端编码时,信息位的值决定于输入信号,因此它们是随机的。监督位、、应根据信息位的取值按监督关系来确定,即监督位应使式(2)~式(4)中、、的值为0(表示编成的码组中应无错码)式(5)经过移项运算,接触监督位式(5)其等价形式为:式(6)还可以简记为或其中所以有式(6)等价于其中Q为P的转置,即式(10)表示,信息位给定后,用信息位的行矩阵乘矩阵Q就产生出监督位。我们将Q的左边加上一个k×k阶单位方阵,就构成一个矩阵GG称为生成矩阵,因为由它可以产生整个码组,即有或者式(13)(本文中即A)后在信道中传输,由于信道中噪声的干扰,可能由于干扰引入差错,使得接收端收到错码,因此在接收端进行汉明码纠错,以提高