汉明码编译码实验原理

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

汉明码编码原理介绍

汉明码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。

1940年，汉明于贝尔实验室工作，运用贝尔模型电脑，输入端依靠打孔卡，这不免有些读取错误。在平日，特殊代码将发现错误并闪灯，使得操作者能够纠正这个错误。在周末和下班期间，在没有操作者的情况下，机器只会简单地转移到下一个工作，汉明在周末工作，他对于不可靠的读卡机发生错误后，总是必须重新开始方案变得愈来愈沮丧。在接下来的几年中，他为了解决调试的问题，开发了功能日益强大的调试算法。在1950年，他发表了今日所称的汉明码。现在汉明码有着广泛的应用。

人们在汉明码出现之前使用过多种检查错误的编码方式，但是没有一个可以在和汉明码在相同空间消耗的情况下，得到相等的效果。

汉明码原理介绍：

奇偶校验是一种添加一个奇偶位用来指示之前的数据中包含有奇数还是偶数个1的检验方式。如果在传输的过程中，有奇数个位发生了改变，那么这个错误将被检测出来（注

摘 要

本文主要利用MATLAB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对外界输入的信息进行汉明码的编、译码，绘制时域波形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，得出汉明码能降低噪声干扰的结论。

Hamming码中文称作汉明码。汉明码是由汉明于1950年提出的，是一种能够自动检测并纠正一位错码的线性纠错码, 它的突出特点是：编译码电路简单，易于硬件实现；用软件实现编译码算法时，软件效率高；而且性能比较好. 关键词：MATLAB 汉明码 编码 译码

目 录

一、前言 ....................................................................... 1 二、设计原理 ................................................................... 2

2.1 纠错编码原理 .......................................................... 2 2.2 汉明码编码 ..

浙 江 理 工 大 学 信 息 电 子 学 院

毕业论文(设计)诚信声明

我谨在此保证：本人所写的毕业论文(设计)，凡引用他人的

研究成果均已在参考文献或注释中列出。论文(设计)主体均由本人独立完成，没有抄袭、剽窃他人已经发表或未发表的研究成果行为。如出现以上违反知识产权的情况，本人愿意承担相应的责任。

声明人(签名)：

年 月 日

摘 要

数字信号在传输过程中，由于受到干扰的影响，码元波形可能会被变坏。接收端收到后可能发生错误判决。由乘性干扰引起的码间串扰，可以采用均衡的办法纠正，而加性干扰的影响可以采用差错控制的措施来解决。应运差错控制的需要，已成为信道传输过程中抗干扰的有效手段，其中较为成熟的编码方法如汉明码、奇偶校验码、循环冗余码等编码技术，被广泛应用于计算机、电子通信、控制等各个领域。

汉明码是线性分组码，它能纠正一个错码和检测两个错码，在原编码的基础上附加一部分代码，使其满足纠错码的条件，由于线性码的编码和译码容易实现，且编码效率较高，所以至今仍是应用最广泛的一类码。

本文提出一种采用汉明码的伴随式译码方法。在介绍原理的基础上，通过对（15 ，11）汉明码的设计及生成矩阵、校验矩

课程设计任务书

学生姓名： 专业班级： 通信0906班 指导教师： 尹勇 工作单位： 信息工程学院

题 目:汉明码的性能分析

初始条件：

MATLAB软件，电脑，通信原理知识

要求完成的主要任务:

输入信号：速率为100Bd的矩形信号 信道：AWGN

要求：画出编码器输入、输出信号，信道的输出信号，译码器的输出信号的波形、

频谱以及误码率与译码器输入信噪比的关系曲线

参考书目:

徐明远主编《MATLAB仿真在通信与电子工程中的应用》 王兴亮主编《数字通信原理与技术》 孙屹 吴磊主编《Simulink通信仿真开发手册》 葛哲学主编《精通MATLAB》 樊昌信 曹丽娜主编《通信原理》

时间安排：

第1周，安排任务（鉴主15楼实验室）

第1-17周，仿真设计（鉴主13楼计算机实验室） 第18周，完成（答辩，提交报告，演示）

指导教师签名：

年 月 日

系主任（或责任教师）签名：

年 月 日

武汉理工大学《MATLAB应用》课程设计报告

目 录

摘要 ............

实验十二 AMI/HDB3编译码过程实验

实验十二 AMI / HDB3编译码过程实验

实验内容

1.AMI/HDB3码型变换编码观察实验

2.AMI/HDB3码型变换译码观察实验

一. 实验目的

1.熟悉AMI / HDB3编译码的工作过程。

2.观察AMI / HDB3码型变换编译码电路的测量点波形。

二. 实验工作原理

在分析HDB3数字基带信号传输及HDB3码型变换线路编译码工作原理之前，首先对本实验电路中使用的HDB3专用集成电路CD22103芯片作一介绍：

（一） HDB3专用集成电路CD22103

1.引脚功能说明

第1脚：NRZ I —发端非归零码输入脚

欲需进行HDB3编码的非归零输入数据，它被编码时钟CP1的下降沿定位。

第2脚：CP1—发端编码时钟输入脚

对NRZ I数据编码的输入时钟。

第3脚：AMI／HDB3—码变换方式选择输入脚，

若AMI / HDB3=L，为NRZ－AMI编译码；

若AMI／HDB3＝H,为HDB3编译码。

第4脚：NRZ O —收端非归零码输出脚

译码后非归零数据，它定位于CP2上升沿。

第5脚：CP2 —收端解码时钟输入脚

对AIN、BIN数据进行解码的时钟信号。

第6脚：SET —输入HDB3码连零告警置位端。

第7脚：AIS —

实验四 PCM编译码器

一、实验原理

抽样定理在通信系统、信息传输理论方面占有十分重要的地位。抽样过程是模拟信号数字化的第一步，抽样性能的优劣关系到通信设备整个系统的性能指标。

利用抽样脉冲把一个连续信号变为离散时间样值的过程称为抽样，抽样后的信号称为脉冲调幅（PAM）信号。

抽样定理指出，一个频带受限信号m(t)，如果它的最高频率为fh，则可以唯一地由频率等于或大于2fh的样值序列所决定。在满足抽样定理的条件下，抽样信号保留了原信号的全部信息。并且，从抽样信号中可以无失真地恢复出原始信号。通常将语音信号通过一个3400 Hz低通滤波器（或通过一个300～3400Hz的带通滤波器），限制语音信号的最高频率为3400Hz，这样可以用频率大于或等于6800 Hz的样值序列来表示。

实际上，设计实现的滤波器特性不可能是理想的，对限制最高频率为3400Hz的语音信号，通常采用8KHz抽样频率。这样可以留出一定的防卫带（1200Hz）。当抽样频率fs低于2倍语音信号的最高频率fh，就会出现频谱混迭现象，产生混迭噪声，影响恢复出的话音质量。

在抽样定理实验中，采用标准的8KHz抽样频率，并用函数信号发生器产生一个频率为fh的信号来代替实际语音信号。通过改

Pcm编译码实验报告

学院：信息学院 姓名：靳家凯 专业：电科 学号：20141060259

一、实验目的

1、 掌握脉冲编码调制与解调的原理。

2、 掌握脉冲编码调制与解调系统的动态范围和频率特性的定义及测量方法。

3、 了解脉冲编码调制信号的频谱特性。 4、 熟悉了解W681512。

二、实验器材

1、 主控&信号源模块、3号、21号模块 2、 双踪示波器 3、 连接线

三、实验原理 1、实验原理框图

图1 21号模块w68 1 5 1 2芯片的PCM编译码实验

图2 3号模块的PCM编译码实验

图3 ~μ律编码转换实验

2、实验框图说明

图1中描述的是信号源经过芯片W6815 12经行PcM编码和译码处理 。 w681512的芯片工作主时钟为2o48KHz, 根据芯片功能可选择不同编码时钟进行编译码。在本实验的项目一中以编码时钟取64K为基础进行芯片的幅频特性测试实验。 图2中描述的是采用软件方式实现PcM编译码, 并展示中间变换的过程 。 PcM编码过程是将音乐信号或正弦波信号, 经过抗混叠滤波 (其作用是滤波3.4kHz以外的频率, 防止A/D转换时出现混叠的现象) 。抗混滤波后的信号经A/D转换,然

项目二

实验十一 PCM编译码实验

一、 实验目的

1. 掌握PCM编码原理。

2. 掌握PCM基带信号的形成过程及分接过程。

3. 掌握语音信号PCM编译码系统的动态范围和频率特性的定义及测量方法。 二、 实验仪器

1. 双踪示波器一台

2. 通信原理VI型实验箱一台

3. M3：PCM与ADPCM编译码模块和M6数字信号源模块 4. 麦克风和扬声器一套 三、 实验原理及基本内容 1.点到点PCM多路电话通信原理

脉冲编码调制（PCM）技术与增量调制（△M）技术已经在数字通信系统中得到广泛应用。当信道噪声较小时一般用PCM，否则一般用△M。目前速率在155MB以下的准同步数字系列（PDH）中，国际上存在A律和u律两种编译码标准系列，在155MB以上的同步数字系列（SDH）中，将这两个系列统一起来，在同一个等级上两个系列的码速率相同,而△M在国际上无统一标准，但它在通信环境比较恶劣时显示了巨大的优越性。

点到点PCM多路电路通信原理可用11—1表示。对于基带通信系统，广义信道包括传输媒质、收滤波器、发滤波器等。对于频带系统，广义信道包括传输媒质、调制器、解调器、发滤波器、收滤波器等。

本实验模块可以传

编译原理实验

吴海涛 2013-11-1

目 录

相关问题说明................................................................................................................ 1 实验题............................................................................................................................ 2 实验1 词法分析（2课时）........................................................................................ 3 实验2 语法分析（2课时）........................................................................................ 5 实验3 语义分析（2课时）.................................