奇偶監(jiān)督碼編碼

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1、通信與電子工程學(xué)院實(shí)驗(yàn)教師預(yù)作報(bào)告實(shí)驗(yàn)課名稱：通信系統(tǒng)仿真設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱：奇偶監(jiān)督碼編碼教學(xué)班級(jí)：教師姓名：實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)日期：實(shí)驗(yàn)九奇偶監(jiān)督碼編碼一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康募耙?掌握奇偶監(jiān)督碼編碼理論二、實(shí)驗(yàn)環(huán)境計(jì)算機(jī)，帶Windows操作系統(tǒng)三、實(shí)驗(yàn)原理本節(jié)介紹幾種簡單的檢錯(cuò)碼，這些信道編碼很簡單，但有一定的檢錯(cuò)能力，且易于實(shí)現(xiàn)，因此得到廣泛應(yīng)用。奇偶監(jiān)督碼是奇監(jiān)督碼和偶監(jiān)督碼的統(tǒng)稱，是一種最基本的檢錯(cuò)碼。它是由n-1位信息元和1位監(jiān)督元組成，可以表示成為（n，n-1）。如果是奇監(jiān)督碼，在附加上一個(gè)監(jiān)督元以后，碼長為n的碼字中“

2、1”的個(gè)數(shù)為奇數(shù)個(gè)；如果是偶監(jiān)督碼，在附加上一個(gè)監(jiān)督元以后，碼長為n的碼字中“1”的個(gè)數(shù)為偶數(shù)個(gè)。設(shè)：如果一個(gè)偶監(jiān)督碼的碼字用A=表示，則：式中為監(jiān)督元，“+”為模二和（以后也這樣表示，請注意）。上式通常被稱為監(jiān)督方程。利用公式，由信息元即可求出監(jiān)督元。另外，如果發(fā)生單個(gè)（或奇數(shù)個(gè)）錯(cuò)誤，就會(huì)破壞這個(gè)關(guān)系式，因此通過該式能檢測碼字中是否發(fā)生了單個(gè)或奇數(shù)個(gè)錯(cuò)誤。????奇偶監(jiān)督碼是一種有效地檢測單個(gè)錯(cuò)誤的方法，之所以將注意力集中在檢（或糾）單個(gè)錯(cuò)，這主要是因?yàn)榇a字中發(fā)生單個(gè)錯(cuò)誤的概率要比發(fā)生2個(gè)或多個(gè)錯(cuò)誤的概率大得多。例如，

3、n=5的碼字，如果碼字中各碼元的錯(cuò)誤是互相獨(dú)立，誤碼率為10-4，則錯(cuò)1、2、3、4和5位的概率分別為：5×、、、和。由此可見，要檢（或糾）錯(cuò)誤，首先要解決單個(gè)錯(cuò)誤，這樣才抓住了主要矛盾。一般情況下用上述偶監(jiān)督碼來檢出單個(gè)錯(cuò)誤，檢錯(cuò)效果是令人滿意的，不僅如此，奇偶監(jiān)督碼的編碼效率很高，，隨n增大而趨近于l。下面就給出以碼長n＝5為例，利用表1列出全部偶監(jiān)督碼字：表1碼長5的偶監(jiān)督碼字????在數(shù)字信息傳輸中，奇偶監(jiān)督碼的編碼可以用軟件實(shí)現(xiàn)，也可用硬件電路實(shí)現(xiàn)。圖6(a)就是碼長為5的偶監(jiān)督碼編碼器。從圖中可以看到，4位碼元

4、長的信息組，串行送入四級(jí)移位寄存器（輸入定時(shí)緩沖器），同時(shí)經(jīng)模二運(yùn)算得到監(jiān)督元，存入輸出緩沖器末級(jí)，編碼完成即可輸出碼字。????接收端的檢錯(cuò)電路如圖(b)所示。當(dāng)一個(gè)接收碼組B完全進(jìn)入五級(jí)移存器內(nèi)時(shí)，開關(guān)S立即接通，從而得到檢錯(cuò)信號(hào)。如果接收碼組B無錯(cuò)，B＝A，則M＝0；如果接收碼組B有單個(gè)（或奇數(shù)個(gè)）錯(cuò)誤，則M＝1。需要使用的函數(shù)如下：round(x)%求最接近x的整數(shù)，如果x是一個(gè)向量則適用于所有元素rand(n)%產(chǎn)生一個(gè)n*n的矩陣，其元素為0～1之間均勻分布的隨機(jī)數(shù)sum(x)%返回向量x所有元素的和num2s

5、tr（f）%將數(shù)值f轉(zhuǎn)換成浮點(diǎn)格式的字符串。如果需要，可包含四位數(shù)字和指數(shù)。num2str(f,k)%將數(shù)值f轉(zhuǎn)換成帶有k位數(shù)字的浮點(diǎn)格式的字符串num2str(f,format)%將數(shù)值f轉(zhuǎn)換成由format設(shè)定格式的字符串str2num(str)%返回字符串str的數(shù)字形式，字符串可以包括數(shù)字、小數(shù)點(diǎn)mod(a,b)%返回a,b相除后的余數(shù)rem(x,y)%求x/y的余數(shù)四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟利用matlab的相關(guān)函數(shù)編程實(shí)現(xiàn)奇偶校驗(yàn)。a=0;b=0;A=round(rand(1,10));fori=1:10ifA(i)=

6、=1a=a+1;elseb=b+1;endenddisp(['產(chǎn)生的原始碼序列是：',num2str(A)]);ifmod(a,2)==0disp('存在偶數(shù)個(gè)1');elsedisp('存在奇數(shù)個(gè)1');enddisp('1代表奇校驗(yàn)');6disp('0代表偶校驗(yàn)');x=input('請輸入選擇類型：');ifx==1disp('您選擇的是奇校驗(yàn)');ifrem(a,2)==1A(11)=0;elseA(11)=1;endB=round(rand(1,11));disp(['產(chǎn)生的干擾序列是：',num2str(B)

7、]);p=B+A;k=sum(p);ifrem(k,2)==0disp('出現(xiàn)奇數(shù)個(gè)錯(cuò)誤');elsedisp('出現(xiàn)偶數(shù)個(gè)錯(cuò)誤或沒有錯(cuò)誤');endelsedisp('您選擇的是偶校驗(yàn)');ifrem(a,2)==1A(11)=1;elseA(11)=0;endB=round(rand(1,11));disp(['產(chǎn)生的干擾序列是：',num2str(B)]);p=B+A;k=sum(p);ifrem(k,2)==0disp('出現(xiàn)偶數(shù)個(gè)錯(cuò)誤或沒有錯(cuò)誤');elsedisp('出現(xiàn)奇數(shù)個(gè)錯(cuò)誤');endend五、數(shù)據(jù)處理

8、及實(shí)驗(yàn)結(jié)果6六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果討論編程時(shí)要充分考慮待編碼的信號(hào)是多種多樣的，因此可以隨機(jī)產(chǎn)生，或者做人機(jī)交互由使用者隨意輸入66