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汉明码编码实验报告

汉明码编码实验报告
汉明码编码实验报告

重庆工程学院

电子信息学院

实验报告

课程名称:_ 数据通信原理开课学期:__ 2015-2016/02_ 院(部): 电子信息学院开课实验室:实训楼512

学生姓名: 舒清清梁小凤专业班级: 1491003

学号: 149100308 149100305

重庆工程学院学生实验报告

课程名

数据通信原理实验项目名称汉明码编译实验

开课院系电子信息学院实验日期

2016年5月7

学生姓名舒清清

梁小凤

学号

149100308

149100305

专业班级网络工程三班

指导教

余方能实验成绩

教师评语:

教师签字:批改时间:

一、实验目的和要求

1、了解信道编码在通信系统中的重要性。

2、掌握汉明码编译码的原理。

3、掌握汉明码检错纠错原理。

4、理解编码码距的意义。

二、实验内容和原理

汉明码编码过程:数字终端的信号经过串并变换后,进行分组,分组后的数据再经过汉明码编码,数据由4bit变为7bit。

三、主要仪器设备

1、主控&信号源、6号、2号模块各一块

2、双踪示波器一台

3连接线若干

四、实验操作方法和步骤

1、关电,按表格所示进行连线

2、开电,设置主控菜单,选择【主菜单】→【通信原理】→【汉明码】。

(1)将2号模块的拨码开关S12#拨为10100000,拨码开关S22#、S32#、S42#均拨为00000000;(2)将6号模块的拨码开关S16#拨为0001,即编码方式为汉明码。开关S36#拨为0000,即无错模式。按下6号模块S2系统复位键。

3、此时系统初始状态为:2号模块提供32K编码输入数据,6号模块进行汉明编译码,无差错插入模式。

4、实验操作及波形观测。

(1)用示波器观测6号模块TH5处编码输出波形。

(2)设置2号模块拨码开关S1前四位,观测编码输出并填入下表中:

五、实验记录与处理(数据、图表、计算等)

校对输入0000,编码0000000 输入0001,编码0001011

输入0010,编码0010101 输入0011,编码0011110 输入0100,编码0100110

输入0101,编码0101101 输入0110,编码0110011输入0111,编码0111000

输入1000,编码1000111 输入1001,编码1001100 输入1010,编码1010010

输入1011,编码1011001 输入1100,编码1100001 输入1101,编码1101010

输入1110,编码1110100 输入1111,编码1111111

六、实验结果及分析

输入和输出会有一个时延,当计算机存储或移动数据时,可能会产生数据位错误,这时可以利用汉明码来检测并纠错,利用了奇偶校验位概念。

七、实验心得、体会及意见

通过实验我对汉明码有了进一步的认识,对生成矩阵有了一定得了解,重要的是我能够用我所学到的理论知识来解决我现所遇到的问题。

汉明码编码实验报告

重庆工程学院 电子信息学院 实验报告 课程名称:_ 数据通信原理开课学期:__ 2015-2016/02_ 院(部): 电子信息学院开课实验室:实训楼512 学生姓名: 舒清清梁小凤专业班级: 1491003 学号: 149100308 149100305

重庆工程学院学生实验报告 课程名 称 数据通信原理实验项目名称汉明码编译实验 开课院系电子信息学院实验日期 2016年5月7 日 学生姓名舒清清 梁小凤 学号 149100308 149100305 专业班级网络工程三班 指导教 师 余方能实验成绩 教师评语: 教师签字:批改时间:

一、实验目的和要求 1、了解信道编码在通信系统中的重要性。 2、掌握汉明码编译码的原理。 3、掌握汉明码检错纠错原理。 4、理解编码码距的意义。 二、实验内容和原理 汉明码编码过程:数字终端的信号经过串并变换后,进行分组,分组后的数据再经过汉明码编码,数据由4bit变为7bit。 三、主要仪器设备 1、主控&信号源、6号、2号模块各一块 2、双踪示波器一台 3连接线若干

四、实验操作方法和步骤 1、关电,按表格所示进行连线 2、开电,设置主控菜单,选择【主菜单】→【通信原理】→【汉明码】。 (1)将2号模块的拨码开关S12#拨为10100000,拨码开关S22#、S32#、S42#均拨为00000000;(2)将6号模块的拨码开关S16#拨为0001,即编码方式为汉明码。开关S36#拨为0000,即无错模式。按下6号模块S2系统复位键。 3、此时系统初始状态为:2号模块提供32K编码输入数据,6号模块进行汉明编译码,无差错插入模式。 4、实验操作及波形观测。 (1)用示波器观测6号模块TH5处编码输出波形。 (2)设置2号模块拨码开关S1前四位,观测编码输出并填入下表中: 五、实验记录与处理(数据、图表、计算等) 校对输入0000,编码0000000 输入0001,编码0001011 输入0010,编码0010101 输入0011,编码0011110 输入0100,编码0100110 输入0101,编码0101101 输入0110,编码0110011输入0111,编码0111000

12.实验心理学 实验报告 河内塔

河内塔 XXX 应用心理学X班 摘要本实验主要通过被试对河内塔游戏的问题解决的过程,记录问题解决的时间,以及圆盘的移动数量,分析被试所用的思维策略,思考在实验过程中遇到的问题,从而找出解决河内塔的最优方法。一般情况下,被试第一一次参与实验的时间比较长,若成功之后一遍一遍做,时间会慢慢缩短。分析可得最好的策略应当是模式策略。实验存在练习效应和疲劳效应,且极易受环境影响。 关键词河内塔问题循环子目标知觉策略模式策略机械记忆策略 1.引言 河内塔问题是问题解决研究中的经典实验。给出柱子1、2、3。在柱1上,有一系列圆盘,自上而下圆盘的大小是递增的,构成金字塔状。要求被试将柱1的所有圆盘移到柱3上去,且最终在柱3上仍构成金字塔排列,规则是每次只能移动一个圆盘,且大盘不可压在小盘之上,可以利用圆柱2。完成河内塔作业的最少移动次数为2的n次方减1,其中n为圆盘的数目。 解决河内塔问题有以下四种常用策略,分别为循环子目标,知觉

策略,模式策略,机械记忆策略 循环子目标思路是要把最大的金字塔移到柱3,就要先把次大的金字塔移到柱2;而要把次大的金字塔移到柱2, 就要先把比它小一层的金字塔移到柱3。依次类推,直到只需要移动最上面的盘为止。这种策略类似计算机的递归,它是内部指导的策略,被试不必看具体刺激,只是把内部目标记在脑中,然后-步步循环执行,直到解决问题。知觉策略:这种策略是刺激指导的策略,根据所看到的情景与目标的关系,排除当前最大的障碍,从而一步步达到目标。 模式策略:也是内部指导的策略,但不涉及目标,而是按-定规则来采取行动。解决河内塔的通用规则是,当圆盘的总数为奇数时,最小的圆盘按1->3->2->1->3->2的顺序移动;当总数为偶数时,按1->2->3->1- >2- >3的顺序移动。 机械记忆策略是将做对的一系列步骤死记硬背下来,但无法创新,不可迁移。 2 对象与方法 2.1 被试 教师教育学院应用心理学班2班同学1名,矫正视力正常,色觉正常。 2.2 仪器 实验仪器为计算机,PsyKey实验平台 2.3 实验材料

人工智能 实验三 汉诺塔的深度有界搜索求解

< 人工智能 > 实验报告 3 一、实验目的: 掌握汉诺塔的深度有界搜索求解算法的基本思想。 二、实验要求: 用C语言实现汉诺塔的深度有界搜索求解 三、实验语言环境: C语言 四、设计思路: 含有深度界限的深度优先搜索算法如下: (1) 把起始节点S放到未扩展节点OPEN表中。如果此节点为一目标节点,则得到一个解。 (2) 如果OPEN为一空表,则失败退出。 (3) 把第一个节点(节点n)从OPEN表移到CLOSED表。 (4) 如果节点n的深度等于最大深度,则转向(2)。 (5) 扩展节点n,产生其全部后裔,并把它们放入OPEN表的前头。如果没有后裔,则转向(2)。 (6) 如果后继节点中有任一个为目标节点,则求得一个解,成功退出;否则,转向(2)。 五、实验代码: #include #include typedef struct node { long map;

long floor; //记录第几层 } node; node queue[362880 / 2 + 1]; //奇偶各一半 long tail, head; long hash[362880 / 32 + 1]; int main() { void Solve(); while (scanf("%ld", &queue[0].map) && queue[0].map) { memset(hash, 0, sizeof(hash)); queue[0].floor = 1; //(根节点)第一层 tail = head = 0; Solve(); printf("max_floor == %d\n", queue[head].floor); printf("total node == %d\n", head + 1); printf("total node in theory [%d]\n", 362880 / 2); } return 0; } void Solve() { node e; long i, map[9], space; long Compress(long *); int V isited(long *); void swap(long &, long &); while (tail <= head) { e = queue[tail++]; for (i=8; i>=0; i--) { map[i] = e.map % 10; if (map[i] == 0) { space = i; } e.map /= 10; } V isited(map); //根节点要置为访问过 if (space >= 3) { //can up swap(map[space - 3], map[space]); if (!Visited(map)) { queue[++head].map = Compress(map); queue[head].floor = queue[tail - 1].floor + 1;

汉明码编译码实验

汉明码编译码实验 一、实验目的 1、掌握汉明码编译码原理 2、掌握汉明码纠错检错原理 二、实验内容 1、汉明码编码实验。 2、汉明码译码实验。 3、汉明码纠错检错能力验证实验。 三、实验器材 LTE-TX-02E通信原理综合实验系统----------------------------------------------模块8 四、实验原理 在随机信道中,错码的出现是随机的,且错码之间是统计独立的。例如,由高斯白噪声引起的错码就具有这种性质。因此,当信道中加性干扰主要是这种噪声时,就称这种信道为随机信道。由于信息码元序列是一种随机序列,接收端是无法预知的,也无法识别其中有无错码。为了解决这个问题,可以由发送端的信道编码器在信息码元序列中增加一些监督码元。这些监督码元和信码之间有一定的关系,使接收端可以利用这种关系由信道译码器来发现或纠正可能存在的错码。在信息码元序列中加入监督码元就称为差错控制编码,有时也称为纠错编码。不同的编码方法有不同的检错或纠错能力。有的编码就只能检错不能纠错。 那么,为了纠正一位错码,在分组码中最少要加入多少监督位才行呢?编码效率能否提高呢?从这种思想出发进行研究,便导致汉明码的诞生。汉明码是一种能够纠正一位错码且编码效率较高的线性分组码。下面我们介绍汉明码的构造原理。 一般说来,若码长为n,信息位数为k,则监督位数r=n?k。如果希望用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 2r? 1 ≥n 或2r ≥k + r + 1 (14-1)下面我们通过一个例子来说明如何具体构造这些监督关系式。 设分组码(n,k)中k=4,为了纠正一位错码,由式(14-1)可知,要求监督位数r≥3。若取r=3,则n= k + r =7。我们用α6α5…α0表示这7个码元,用S1、S2、S3表示三个监督关系式中的校正子,则S1 S2 S3的值与错码位置的对应关系可以规定如表14-1所列。 表14-1

实验四 汉明码系统

实验四汉明码系统 一、实验原理和电路说明 差错控制编码的基本作法是:在发送端被传输的信息序列上附加一些监督码元,这些多余的码元与信息之间以某种确定的规则建立校验关系。接收端按照既定的规则检验信息码元与监督码元之间的关系,一旦传输过程中发生差错,则信息码元与监督码元之间的校验关系将受到破坏,从而可以发现错误,乃至纠正错误。 通信原理综合实验系统中的纠错码系统采用汉明码(7,4)。所谓汉明码是能纠正单个错误的线性分组码。它有以下特点: 码长n=2m-1 最小码距d=3 信息码位k=2n-m-1 纠错能力t=1 监督码位r=n-k 这里m位≥2的正整数,给定m后,既可构造出具体的汉明码(n,k)。 汉明码的监督矩阵有n列m行,它的n列分别由除了全0之外的m位码组构成,每个码组只在某列中出现一次。系统中的监督矩阵如下图所示: 1110100 H=0111010 1101001 其相应的生成矩阵为: 1000101 0100111 G= 0010110 0001011 汉明译码的方法,可以采用计算校正子,然后确定错误图样并加以纠正的方法。 图2.4.1和图2.42给出汉明编码器和译码器电原理图。

a6 a5 a4 a3 a2 a1 a0 a a a a 图2.4.1汉明编码器电原理图 a a a a a a a3 图2.4.2汉明译码器电原理图 表2.4.1 (7,4)汉明编码输入数据与监督码元生成表 a6bit,其次是a5、a4……,最后输出a0位。 汉明编译码模块实验电路功能组成框图见图2.4.4和图2.3.5所示。 汉明编码模块实验电路工作原理描述如下: 1、输入数据:汉明编码输入数据可以来自ADPCM1模块的ADPCM码字,或来自同

12-C程序设计实验(十二)模版

计算机程序设计基础实验报告 实验十二:实验名称函数(二) 实验地点机房 姓名张三专业班级学号 2 日期 【实验目的】 (1)掌握函数的嵌套调用的方法 (2)掌握函数的递归调用的方法 (3)掌握全局变量和局部变量的概念和用法 【实验要求】 (1)熟练掌握函数的嵌套调用的方法 (2)熟练掌握函数的递归调用的方法 【实验环境】 (1) Microsoft XP操作系统 (2) Microsoft VC++ 6.0 【实验内容】 1.极值问题 题目描述:编写一个函数,其功能是求给定数组中的最小值与最大值的元素。 输入:第一行是测试数据的组数,第二行是数组的大小(n<=10)和数组元素输出:最大值和最小值 样例输入: 2 10 10 15 21 54 87 15 15 12 45 32 5 1 2 3 9 10 样例输出: 87 10 10 1 2.渊子赛马 题目描述: 赛马是一古老的游戏,古代战国时期就有田忌赛马。现在渊子也来赛一赛马。假设每匹马都有恒定的速度,所以速度大的马一定比速度小的马先到终点(没有

意外!!)。不允许出现平局。最后谁赢的场数多于一半(不包括一半),谁就是赢家(可能没有赢家)。渊子有N(1≤N≤1000)匹马参加比赛。对手的马的数量与渊子马的数量一样,并且知道所有的马的速度。聪明的你编写一个函数,来预测一下这场世纪之战的结果,看看渊子能否赢得比赛。 输入: 输入有多组测试数据。每组测试数据包括3行: 第一行输入N(1≤N≤1000)。表示马的数量。第二行有N个整型数字,即渊子的N匹马的速度。第三行有N个整型数字,即对手的N匹马的速度。当N为0时退出。 输出: 若通过聪明的你精心安排,如果渊子能赢得比赛,那么输出“YES”。否则输出“NO”。 样例输入: 5 2 3 3 4 5 1 2 3 4 5 4 2 2 1 2 2 2 3 1 样例输出: YES NO 提示:参见P160 例7.9 “按值传递参数” 3.进制转换 题目描述:请你用函数递归,输入一个十进制数整数N,将它转换成R进制数输出。 输入: 输入数据包含多个测试实例,每个测试实例包含两个整数N(32位整数)和R (2<=R<=16, R<>10)。输入以文件结束符结束。 输出:

汉明码编译码

汉明码编译码 一设计思想 汉明码是一种常用的纠错码,具有纠一位错误的能力。本实验使用Matlab平台,分别用程序语言和simulink来实现汉明码的编译码。用程序语言实现就是从原理层面,通过产生生成矩阵,错误图样,伴随式等一步步进行编译码。用simulink实现是用封装好的汉明码编译码模块进行实例仿真,从而验证程序语言中的编译码和误码性能分析结果。此外,在结合之前信源编码的基础上,还可实现完整通信系统的搭建。 二实现流程 1.汉明码编译码 图 1 汉明码编译码框图 1)根据生成多项式,产生指定的生成矩阵G 2)产生随机的信息序列M 得到码字 3)由C MG 4)进入信道传输 S RH得到伴随式 5)计算=T 6)得到解码码流 7)得到解码信息序列 2.汉明码误码性能分析 误码率(SER)是指传输前后错误比特数占全部比特数的比值。 误帧率(FER)是指传输前后错误码字数占全部码字数的比值。 通过按位比较、按帧比较可以实现误码率和误帧率的统计。

3. 构建完整通信系统 图 2 完整通信系统框图 三 结论分析 1. 汉明码编译码 编写了GUI 界面方便呈现过程和结果。 图 3 汉明码编译码演示GUI 界面 以产生(7,4)汉明码为例说明过程的具体实现。 1) 根据生成多项式,产生指定的生成矩阵G 用[H,G,n,k] = hammgen(3,'D^3+D+1')函数得到系统码形式的校验矩阵H 、G 以及码字长度n 和信息位数k 100101101011100010111H ????=?????? 1 10100001101001 1100101 010001G ????? ?=?? ?? ?? 2) 产生随机的信息序列M 输入信息序列 Huffman 编码 Hamming 编码 信道Hamming 译码 Huffman 译码输出信息序列噪声

汉明码原理和校验

汉明码编码原理和校验方法 当计算机存储或移动数据时,可能会产生数据位错误,这时可以利用汉明码来检测并纠错,简单的说,汉明码是一个错误 校验码码集,由Bell实验室的R.W.Hamming发明,因此定名 为汉明码。用于数据传送,能检测所有一位和双位差错并纠正 所有一位差错的二进制代码。汉明码的编码原理是:在n位有 效信息位中增加k为检验码,形成一个n+k位的编码,然后把 编码中的每一位分配到k个奇偶校验组中。每一组只包含以为 校验码,组内按照奇偶校验码的规则求出该组的校验位。 在汉明校验码中,有效信息位的位数n与校验位数K满足下列关系: 2^K-1>=n+k. 1. 校验码的编码方法 (1)确定有效信息位与校验码在编码中的位置 设最终形成的n+k位汉明校验码为Hn+k….H2H1,各位的位号按照从右到左的顺序依次为1,2,…,n+k,则每一个检验码Pi所在的位号是2^(i-1),i=1,2,…,k。有效信息位按照原排列顺序依次安排在其他位置上。 假如有七位有效信息位X7X6X5X4X3X2X1=1001101,n=7,可以得出k=4,这样得到的汉明码就是11位,四个校验码P4P3P2P1对应的位号分别是8,4,2,1(即2^3,2^2,2^1,2^0). 11位汉明码的编码顺序为:

位号 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 编码 X7 X6 X5 P4 X4 X3 X2 P3 X1 P2 P1 (2)将n+k位汉明码中的每一位分到k个奇偶组中。 对于编码中的任何一位Hm依次从右向左的顺序查看其Mk-1…M1M0的 每一位Mj(j=0,1,…,k-1),如果该位为“1”,则将Hm分到第j组.(如:位号是11可表示成二进制1011,第零位一位三位都是1,所以此编码应排在第0组第1组第3组) 把11~1写成4位二进制的形式,分组结果如下: 位号 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 二进制1011 1010 1001 1000 0111 0110 0101 0100 0011 0010 0001 编码 X7 X6 X5 P4 X4 X3 X2 P3 X1 P2 P1 第0组X7 X5 X4 X2 X1 P1 第1组X7 X6 X4 X3 X1 P2 第2组 X4 X3 X2 P3 第3组X7 X6 X5 P4 (3)根据分组结果,每一组按照奇或偶校验求出校验位,形成汉明校验码。若采用奇数校验,则每一组中“1”的个数为奇数,反之为偶数。(X7X6X5X4X3X2X1=1001101) 若用奇校验,则 _________________ P1=X7⊕X5⊕X4⊕X2⊕X1=X7⊙X5⊙X4⊙X2⊙X1=0; 同理可得 P2=1 ; P3=1 ; P4=0 将这些校验码与有效信息位一起排列(分别插入到1,2,4,8位),可以

数据结构实验报告汉诺塔

实验报告书 课程名:数据结构 题目:汉诺塔 班级: 学号: 姓名: 评语: 成绩:指导教师: 批阅时间:年月日

一、目的与要求 1)掌握栈与队列的数据类型描述及特点; 2)熟练掌握栈的顺序和链式存储存表示与基本算法的实现; 3)掌握队列的链式存储表示与基本操作算法实现; 4) 掌握栈与队列在实际问题中的应用和基本编程技巧; 4)按照实验题目要求独立正确地完成实验内容(提交程序清单及相关实验数据与运行结果); 5)认真书写实验报告,并按时提交。 二、实验内容或题目 汉诺塔问题。程序结果:给出程序执行过程中栈的变化过程与圆盘的搬动状态。 三、实验步骤与源程序 源程序: / *编译环境Visual C++6.0 */ #include "stdafx.h" #include #include void move(int h,char c,char f) { printf("%d:%c--->%c\n",h,c,f); } void hanoi(int n,char x,char y,char z) { if(n==1) move(1,x,z); else { hanoi(n-1,x,z,y); move(n,x,z); hanoi(n-1,y,x,z); } } void main(void) { int flag; do { printf(" 汉诺塔问题\n\n"); printf("[1] 开始\n"); printf("[2] 退出\n"); printf("1--2请选择:"); scanf("%d",&flag); printf("\n"); switch(flag) { case 1:

通信原理设计报告(7_4)汉明码的编解码设计

目录 前言...............................................................1第1章设计要求.................................................3第2章 QuartusⅡ软件介绍.......................................4第3章汉明码的构造原理........................................6 3.1 (7,4)汉明码的构造原理........................................6 3.2 监督矩阵H与生成矩阵G.........................................7 3.3 校正子(伴随式S)..............................................8第4章(7,4)汉明码编码器的设计............................10 4.1 (7,4)汉明码的编码原理及方法.................................10 4.2 (7,4)汉明码编码程序的设计...................................10 4.3 (7,4)汉明码编码程序的编译及仿真.............................11第5章(7,4)汉明码译码器的设计...........................12 5.1 (7,4)汉明码的译码方法......................................12 5.2 (7,4)汉明码译码程序的设计..................................13 5.3 (7,4)汉明码译码程序的编译及仿真............................15第6章(7,4)汉明码编译码器的设计........................17 6.1 (7,4)汉明码编译码器的设计..................................17参考文献.........................................................18体会与建议.......................................................19附录..............................................................20

汉诺塔问题

实验二知识表示方法 梵塔问题实验 1.实验目的 (1)了解知识表示相关技术; (2)掌握问题规约法或者状态空间法的分析方法。 2.实验内容(2个实验内容可以选择1个实现) (1)梵塔问题实验。熟悉和掌握问题规约法的原理、实质和规约过程;理解规约图的表示方法; (2)状态空间法实验。从前有一条河,河的左岸有m个传教士、m个野人和一艘最多可乘n人的小船。约定左岸,右岸和船上或者没有传教士,或者野人数量少于传教士,否则野人会把传教士吃掉。搜索一条可使所有的野人和传教士安全渡到右岸的方案。 3.实验报告要求 (1)简述实验原理及方法,并请给出程序设计流程图。 我们可以这样分析: (1)第一个和尚命令第二个和尚将63个盘子从A座移动到B座; (2)自己将底下最大的盘子从A移动到C; (3)再命令第二个和尚将63个盘子从B座移动到C;(4)第二个和尚命令第三个和尚重复(1)(2)(3);以此类推便可以实现。这明显是个递归的算法科技解决的问

题。 (2)源程序清单: #include #include using namespace std; void main() { void hanoi(int n,char x,char y,char z);

int n; printf("input the number of diskes\n"); scanf("%d",&n); hanoi(n,'A','B','C'); } void hanoi(int n,char p1,char p2,char p3) { if(1==n) cout<<"盘子从"<

汉明码编译码

汉明码编译码

汉明码编译码 一设计思想 汉明码是一种常用的纠错码,具有纠一位错误的能力。本实验使用Matlab平台,分别用程序语言和simulink来实现汉明码的编译码。用程序语言实现就是从原理层面,通过产生生成矩阵,错误图样,伴随式等一步步进行编译码。用simulink实现是用封装好的汉明码编译码模块进行实例仿真,从而验证程序语言中的编译码和误码性能分析结果。此外,在结合之前信源编码的基础上,还可实现完整通信系统的搭建。 二实现流程 1.汉明码编译码 生成矩阵G 信息序列M 产生码字C 信道 计算伴随式S接收码流R 校验矩阵H 解码码流C2 解码信息序列 M2 图 1 汉明码编译码框图 1)根据生成多项式,产生指定的生成矩阵G 2)产生随机的信息序列M 3)由C MG 得到码字 4)进入信道传输

三 结论分析 1. 汉明码编译码 编写了GUI 界面方便呈现过程和结果。 图 2 汉明码编译码演示GUI 界面 以产生(7,4)汉明码为例说明过程的具体实现。 1) 根据生成多项式,产生指定的生成矩阵G 用[H,G,n,k] = hammgen(3,'D^3+D+1')函数得到系统码形式的校验矩阵H 、G 以及码字长度n 和信息位数k 100101101011100010111H ????=?????? 1 10100001101001 1100101010001G ????? ?=?? ?? ?? 2) 产生随机的信息序列M 0010=01000111M ?? ???? ????

3) 由C MG =得到码字 010001101101000010111C ?? ??=?? ???? 4) 进入信道传输 假设是BSC 信道,错误转移概率设定为0.1 传输后接收端得到的码流为 000011110100000111101R ?? ??=?? ???? 红色表示错误比特。 5) 计算=T S RH 得到伴随式 011=100001S ?? ???? ???? 错误图样 0000001 0000010 0000100 0001000 0010000 0100000 1000000 伴随式 101 111 011 110 001 010 100 查表可知第一行码字错误图样为0100000,第二行码字错误图样为1000000,第三行码字错误图样为0000001。 进行??=+C R E 即可得到纠错解码的码字C2。 6) 得到解码码流 0110100200000001110010C ?? ??=?? ????

74汉明码编码原理

74汉明码编码 1. 线性分组码是一类重要的纠错码,应用很广泛。在(n ,k )分组码中,若 冗余 位是按线性关系模2相加而得到的,则称其为线性分组码。 现在以(7,4)分组码为例来说明线性分组码的特点。 其主要参数如下: 码长:21m n =- 信息位:21m k m =-- 校验位:m n k =-,且3m ≥ 最小距离:min 03d d == 其生成矩阵G (前四位为信息位,后三位为冗余位)如下: 系统码可分为消息部分和冗余部分两部分,根据生成矩阵,输出码字可按下 式计 算: 所以有 信息位 冗余位 由以上关系可以得到(7,4)汉明码的全部码字如下所示。 表2 (7,4)汉明码的全部码字 序号 信息码元 冗余元 序号 信息码元 冗余元 0 0000 000 8 1000 111 1 0001 011 9 1001 100 2 0010 101 10 1010 010 3 0011 110 11 1011 001 4 0100 110 12 1100 001 5 0101 101 13 1101 010 6 0110 011 14 1110 100 7 0111 000 15 1111 111 1000110010001100101110001101G ? ? ?? ?? =?? ???? 3210321010001100100011(,,,)(,,,)00101110001101b a a a a G a a a a ?? ?? ??=?=??? ???? 635241 30 b a b a b a b a ====2310 1321 0210b a a a b a a a b a a a =⊕ ⊕=⊕⊕=⊕⊕

(7,4)汉明码编译码系统设计.doc

南华大学电气工程学院 《通信原理课程设计》任务书 设计题目:(7, 4)汉明码编译码系统设计 专业:通信工程 学生姓名: 马勇学号:20114400236 起迄日期:2013 年12月20日~2014年1月3日指导教师:宁志刚副教授 系主任:王彦教授

《通信原理课程设计》任务书

《通信原理课程设计》设计说明书格式 一、纸张和页面要求 A4纸打印;页边距要求如下:页边距上下各为2.5 厘米,左右边距各为2.5厘米;行间距取固定值(设置值为20磅);字符间距为默认值(缩放100%,间距:标准)。 二、说明书装订页码顺序 (1)任务书 (2)论文正文 (3)参考文献,(4)附录 三、课程设计说明书撰写格式 见范例 引言(黑体四号) ☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆(首行缩进两个字,宋体小四号) 1☆☆☆☆(黑体四号) 正文……(首行缩进两个字,宋体小四号) 1.1(空一格)☆☆☆☆☆☆(黑体小四号) 正文……(首行缩进两个字,宋体小四号) 1.2 ☆☆☆☆☆☆、☆☆☆ 正文……(首行缩进两个字,宋体小四号) 2 ☆☆☆☆☆☆ (黑体四号) 正文……(首行缩进两个字,宋体小四号) 2.1 ☆☆☆☆、☆☆☆☆☆☆,☆☆☆(黑体小四号) 正文……(首行缩进两个字,宋体小四号) 2.1.1☆☆☆,☆☆☆☆☆,☆☆☆☆(楷体小四号) 正文……(首行缩进两个字,宋体小四号) (1)……

图1. 工作波形示意图(图题,居中,宋体五号) ………… 5结论(黑体四号) ☆☆☆☆☆☆(首行缩进两个字,宋体小四号) 参考文献(黑体四号、顶格) 参考文献要另起一页,一律放在正文后,不得放在各章之后。只列出作者直接阅读过或在正文中被引用过的文献资料,作者只写到第三位,余者写“等”,英文作者超过3人写“et al”。 几种主要参考文献著录表的格式为: ⑴专(译)著:[序号]著者.书名(译者)[M].出版地:出版者,出版年:起~止页码. ⑵期刊:[序号]著者.篇名[J].刊名,年,卷号(期号):起~止页码. ⑶论文集:[序号]著者.篇名[A]编者.论文集名[C] .出版地:出版者,出版者. 出版年:起~止页码. ⑷学位论文:[序号]著者.题名[D] .保存地:保存单位,授予年. ⑸专利文献:专利所有者.专利题名[P] .专利国别:专利号,出版日期. ⑹标准文献:[序号]标准代号标准顺序号—发布年,标准名称[S] . ⑺报纸:责任者.文献题名[N].报纸名,年—月—日(版次). 附录(居中,黑体四号)

汉明码计算及其纠错原理详解

汉明码计算及其纠错原理详解 当计算机存储或移动数据时,可能会产生数据位错误,这时可以利用汉明码来检测并纠错,简单的说,汉明码是一个错误校验码码集,由Bell 实验室的R.W.Hamming 发明,因此定名为汉明码。 汉明码(Hamming Code),是在电信领域的一种线性调试码,以发明者理查德·卫斯里·汉明的名字命名。汉明码在传输的消息流中插入验证码,以侦测并更正单一比特错误。由于汉明编码简单,它们被广泛应用于内存(RAM )。其SECDED (single error correction,double error detection)版本另外加入一检测比特,可以侦测两个或以下同时发生的比特错误,并能够更正单一比特的错误。因此,当发送端与接收端的比特样式的汉明距离(Hamming distance)小于或等于1时(仅有1 bit发生错误),可实现可靠的通信。相对的,简单的奇偶检验码除了不能纠正错误之外,也只能侦测出奇数个的错误。 在数学方面,汉明码是一种二元线性码。对于每一个整数,存在一个编码,带有个奇偶校验位个数据位。该奇偶检验矩阵的汉明码是通过列出所有米栏的长度是两两独立。 汉明码的定义和汉明码不等式:设:m=数据位数,k=校验位数为,n=总编码位数=m+k,有Hamming不等式: a)总数据长度为N,如果每一位数据是否错误都要记录,就需要N位来存储。 b)每个校验位都可以表示:对或错;校验位共K位,共可表示2k种状态 c)总编码长度为N,所以包含某一位错和全对共N+1种状态。 d)所以2k≧N+1 e)数据表见下 无法实现2位或2位以上的纠错,Hamming码只能实现一位纠错。 以典型的4位数据编码为例,演示汉明码的工作 D8=1、D4=1、D2=0、D1=1, P1 =1,P2=0、P3=0。 汉明码处理的结果就是1010101 假设:D8出错,P3’P2’P1’=011=十进制的3,即表示编码后第三位出错,对照存储

汉诺塔程序实验报告

实验题目: Hanoi 塔问题 一、问题描述: 假设有三个分别命名为 A , B 和C 的塔座,在塔座 B 上插有n 个直径大小各不相同、从小到 大编号为1, 2,…,n 的圆盘。现要求将塔座 B 上的n 个圆盘移至塔座 A 上并仍按同样顺序 叠排,圆盘移动时必须遵守以下规则: (1 )每次只能移动一个圆盘; (2)圆盘可以插在 A , B 和C 中任一塔上; ( 3)任何时刻都不能将一个较大的圆盘压在较小的圆盘之上。 要求: 用程序模拟上述问题解决办法,并输出移动的总次数, 圆盘的个数从键盘输入; 并想 办法计算出程序运行的时间。 二、 算法思路: 1 、建立数学模型: 这个问题可用递归法解决,并用数学归纳法又个别得出普遍解法: 假设塔座B 上有3个圆盘移动到塔座 A 上: (1) "将塔座B 上2个圆盘借助塔座 A 移动到塔座C 上; (2) "将塔座B 上1个圆盘移动到塔座 A 上; (3) "将塔座C 上2个圆盘借助塔座 B 移动到塔座A 上。 其中第 2步可以直接实现。第 1步又可用递归方法分解为: 1.1"将塔座B 上1个圆盘从塔座 1.2"将塔座B 上1个圆盘从塔座 1.3"将塔座A 上1个圆盘从塔座 第 3 步可以分解为: 3.1将塔座C 上1个圆盘从塔座 3.2将塔座C 上1个圆盘从塔座 3.3将塔座B 上1个圆盘从塔座 综上所述:可得到移动 3 个圆盘的步骤为 B->A,B->C, A->C, B->A, C->B, C->A, B->A, 2、算法设计: 将n 个圆盘由B 依次移到A , C 作为辅助塔座。当 n=1时,可以直接完成。否则,将塔 座B 顶上的n-1个圆盘借助塔座 A 移动到塔座C 上;然后将圆盘B 上第n 个圆盘移到塔 座A 上;最后将塔座 C 上的n-1个圆盘移到塔座 A 上,并用塔座B 作为辅助塔座。 三、原程序 #include #include #include int times = 0; void move(char a, char b) { printf("%c > %c \n", a,b); } void hno(int n,char a , char b, char c) { if (n==1) { move(a,c); times ++; } X 移动到塔座 A ; X 移动到塔座 C ; Z 移动到塔座 C 。 Y 移动到塔座 Y 移动到塔座 X 移动到塔座 B ; A ;

汉明码的编译码设计与仿真

****************** 实践教学 ******************* 兰州理工大学 计算机与通信学院 2014年春季学期 通信系统仿真训练 题目:汉明码的编译码设计与仿真 专业班级: 姓名: 学号: 指导教师: 成绩:

摘要 与其他的错误校验码类似,汉明码也利用了奇偶校验位的概念,通过在数据位后面增加一些比特,可以验证数据的有效性。利用一个以上的校验位,汉明码不仅可以验证数据是否有效,还能在数据出错的情况下指明错误位置。在接收端通过纠错译码自动纠正传输中的差错来实现码纠错功能,成为前向纠错FEC。在数据链路中存在大量噪音时,FEC可以增加数据吞吐量。通过传输码列中假如冗余位(也称纠错位)。可以实现前向纠错。但这种方法比简单重传协议的成本要高。汉明码利用奇偶块机制降低了前向纠错的成本。利用汉明码(Hamming Code)是一种能够自动检测并纠正一位错码的线性纠错码,即SEC(Single Error Correcting)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,绘制编译码图。在此基础上,对汉明码的性能进行分析,得出结论。 关键词:MATLAB 汉明码性能

目录 1.前言 (1) 2.汉明码的构造原理 (2) 2.1 汉明码的构造原理 (2) 2.2 监督矩阵H和生成矩阵G (3) 2.3 校正子(伴随式)S (4) 3.汉明码编码器的设计 (6) 3.1 汉明码编码方法 (6) 3.2 汉明码编码程序设计 (6) 3.3 汉明码编码程序的编译及仿真 (7) 4.汉明码的译码器的设计 (10) 4.1 汉明码译码方法 (10) 4.2 汉明码译码程序的设计 (11) 4.3 汉明码译码程序的编译及仿真 (13) 5.总结 (17) 6.参考文献 (18) 7.附录 (19)

汉诺塔问题实验报告

1.实验目的: 通过本实验,掌握复杂性问题的分析方法,了解汉诺塔游戏的时间复杂性和空间复杂性。 2.问题描述: 汉诺塔问题来自一个古老的传说:在世界刚被创建的时候有一座钻石宝塔(塔A),其上有64个金碟。所有碟子按从大到小的次序从塔底堆放至塔顶。紧挨着这座塔有另外两个钻石宝塔(塔B和塔C)。从世界创始之日起,婆罗门的牧师们就一直在试图把塔A 上的碟子移动到塔C上去,其间借助于塔B的帮助。每次只能移动一个碟子,任何时候都不能把一个碟子放在比它小的碟子上面。当牧师们完成任务时,世界末日也就到了。 3.算法设计思想: 对于汉诺塔问题的求解,可以通过以下三个步骤实现: (1)将塔A上的n-1个碟子借助塔C先移到塔B上。 (2)把塔A上剩下的一个碟子移到塔C上。 (3)将n-1个碟子从塔B借助于塔A移到塔C上。 4.实验步骤: 1.用c++ 或c语言设计实现汉诺塔游戏; 2.让盘子数从2 开始到7进行实验,记录程序运行时间和递 归调用次数; 3.画出盘子数n和运行时间t 、递归调用次数m的关系图, 并进行分析。 5.代码设计: Hanio.cpp #include"stdafx.h" #include #include #include void hanoi(int n,char x,char y,char z) { if(n==1) { printf("从%c->搬到%c\n",x,z); } else { hanoi(n-1,x,z,y); printf("从%c->%c搬到\n",x,z); hanoi(n-1,y,x,z); }

汉明码原理和校验

汉明码编码原理和校验方法 可以利用汉明码来检测并纠错,简单的说,汉明码是一个错误 校验码码集,由Bell实验室的R.W.Hamming发明,因此定名 为汉明码。用于数据传送,能检测所有一位和双位差错并纠正 所有一位差错的二进制代码。汉明码的编码原理是:在n位有 效信息位中增加k为检验码,形成一个n+k位的编码,然后把 编码中的每一位分配到k个奇偶校验组中。每一组只包含以为 校验码,组内按照奇偶校验码的规则求出该组的校验位。 在汉明校验码中,有效信息位的位数n与校验位数K满足下列关系: 2^K-1>=n+k. 1. 校验码的编码方法 (1)确定有效信息位与校验码在编码中的位置 设最终形成的n+k位汉明校验码为Hn+k….H2H1,各位的位号按照从右到左的顺序依次为1,2,…,n+k,则每一个检验码Pi所在的位号是2^(i-1),i=1,2,…,k。有效信息位按照原排列顺序依次安排在其他位置上。 假如有七位有效信息位X7X6X5X4X3X2X1=1001101,n=7,可以得出k=4,这样得到的汉明码就是11位,四个校验码P4P3P2P1对应的位号分别是8,4,2,1(即2^3,2^2,2^1,2^0). 11位汉明码的编码顺序为:

位号 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 编码 X7 X6 X5 P4 X4 X3 X2 P3 X1 P2 P1 (2)将n+k位汉明码中的每一位分到k个奇偶组中。 对于编码中的任何一位Hm依次从右向左的顺序查看其Mk-1…M1M0的 每一位Mj(j=0,1,…,k-1),如果该位为“1”,则将Hm分到第j组.(如:位号是11可表示成二进制1011,第零位一位三位都是1,所以此编码应排在第0组第1组第3组) 把11~1写成4位二进制的形式,分组结果如下: 位号 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 二进制1011 1010 1001 1000 0111 0110 0101 0100 0011 0010 0001 编码 X7 X6 X5 P4 X4 X3 X2 P3 X1 P2 P1 第0组X7 X5 X4 X2 X1 P1 第1组X7 X6 X4 X3 X1 P2 第2组 X4 X3 X2 P3 第3组X7 X6 X5 P4 (3)根据分组结果,每一组按照奇或偶校验求出校验位,形成汉明校验码。若采用奇数校验,则每一组中“1”的个数为奇数,反之为偶数。(X7X6X5X4X3X2X1=1001101) 若用奇校验,则 _________________ P1=X7⊕X5⊕X4⊕X2⊕X1=X7⊙X5⊙X4⊙X2⊙X1=0; 同理可得 P2=1 ; P3=1 ; P4=0 将这些校验码与有效信息位一起排列(分别插入到1,2,4,8位),可以

(完整word版)分治法循环赛日程表实验报告

西北农林科技大学信息工程学院《算法分析与设计》综合训练实习报告 题目:分治法循环赛日程表 学号 姓名 专业班级 指导教师 实践日期2011年5月16日-5月20日

目录 一、综合训练目的与要求 (1) 二、综合训练任务描述 (1) 三、算法设计 (1) 四、详细设计及说明 (3) 五、调试与测试 (4) 六、实习日志 (6) 七、实习总结 (6) 八、附录:核心代码清单 (6)

一、综合训练目的与要求 本综合训练是软件工程专业重要的实践性环节之一,是在学生学习完《算法分析》课程后进行的综合练习。本课综合训练的目的和任务: (1)巩固和加深学生对算法分析课程基本知识的理解和掌握; (2)培养利用算法知识解决实际问题的能力; (3)掌握利用程序设计语言进行算法程序的开发、调试、测试的能力; (4)掌握书写算法设计说明文档的能力; (5)提高综合运用算法、程序设计语言、数据结构知识的能力。 二、综合训练任务描述 假设有n=2k 个运动员要进行网球循环赛。设计一个满足一下要求的比赛日程表:(1)每个选手必须与其他n-1个选手各赛一次 (2)每个选手一天只能赛一次 (3)循环赛一共进行n-1天 利用Java语言开发一个界面,输入运动员的个数,输出比赛日程表。对于输入运动员数目不满足n=2k时,弹出信息提示用户。 三、算法设计 (1) 文字描述 假设n位选手顺序编号为1,2,3……n,比赛的日程表是一个n行n-1列的表格。第i行j列表示第i号选手在第j天的比赛对手,根据分治法,要求n个选手的比赛日程,只要知道其中一半的比赛日程,所以使用递归最终可以分到计算两位选手的比赛日程,然后逐级合并,得出结果。 (2) 框图

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