兰州理工基于matlab汉明码仿真（精品）

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1、******************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：通信工程（1）班姓名：学号：指导教师：郑玉峰成绩：摘要汉明码是一个原有数据中插入若干校验码来进行错误检查和纠正的编码技术。错误码校验时，把每个汉明码与各自对应的数据位值相加，如果结果为偶数（纠错代码为0）就是正确，如果为奇数（纠错代码为1），则说明当前汉明码所对应的三个数据位中有误，此时再通过其他两个汉明码各自的运算来确定具体哪个位出了问题数字信号在传输过程中，由于受到干扰的影响，码元波

2、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关键字：数字信号、MATLAB线性分组码、汉明码目录一、引言1二、设计原理22

3、.1汉明码的构造原理22.2监督矩阵H32.3生成矩阵G42.4校正子（伴随式）S5三、汉明码编码的设计73.1编码流程图73.2汉明码编码程序设计7四、汉明码的译码器的设计84.1汉明码译码方法84.2译码流程图104.3汉明码译码程序的设计10五、汉明码编译码程序的编译及仿真波形11六、总结15七、参考文献16附录17一、引言MATLAB是由美国Mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计

4、以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。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／

5、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、序列输输出等四种形式的函数表达。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（7 ，4）汉明码的设计及生成矩阵、校验矩阵用MATIAB语言编写，并使用MATIAB软件进行仿真验证，使其在虚拟信道中输入一系列码组，实现对错误码字的纠正并显示出该码

6、组在编译码时的伴随式、差错图案、发码和收码、及纠正后的码字等。进而说明汉明码译码的快速性，并进而分析它的纠错特点及其在电子、通信等领域上的应用。17二、设计原理2.1汉明码的构造原理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，若监督码元是按线性关系模2相加而得到的，则称其为线性分组码。一般来说，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，则要求或现在以(7,4)分组码为例来说明线性分组码的特点。设其码字，前4位是信息元，后3位是监督元，可用下列线性方程组来描述该分组码产生监

7、督元：显然，这3个方程是线性无关的。代入上述公式可得(7,4)码的全部码组，如表1所示表1（7，4）汉明码的全部码组信息位a6a5a4a3监督位a2a1a0信息位a6a5a4a3监督位a2a1a0000000010001110001011100110000101011010010001111010110010100110110000101011011101010011001111101000111000111111117由上表可知：（7，4）汉明码的最小码距=3，它能纠1位错或检2位错。由此可见，汉明码是能够纠正单个错误的线性分组码，其特点是：最小码