南邮通信原理 实验四 纠错码hamming码编译码 (1)

《南邮通信原理 实验四 纠错码hamming码编译码 (1)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、实验四纠错码Hamming码编译码一、实验原理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

2、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：其相应的生成矩阵为：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。表3.4.1（7，4）汉明编码输入数据与监督码元生成表4位信息位a6,a5,a4,a33位监督码元a2,a1,a04位信息位a6,a5,a4,a33位监督码元a2,a1,a000000001000101000101110011100010110101001100111011011000010011111000100101100

3、11010010110001111010001110101111111一、实验仪器1、JH5001通信原理综合实验系统一台2、20MHz双踪示波器一台3、JH9001型误码测试仪（或GZ9001型）一台二、实验目的通过纠错编解码实验，加深对纠错编译码理论的理解；掌握纠错编译码的实现和应用。三、实验内容准备工作：（1）首先通过菜单将调制方式设置为BPSK或DBPSK方式；将汉明编码模块内工作方式选择开关SWC01中，编码使能开关插入（H_EN），ADPCM数据断开（ADPCM）；将输入数据选择开关KC01设置在m序列（DT_M）位置；设置m序列方式为（00：M_

4、SEL2和M_SEL1拔下），此时m序列输出为1/0码。（2）将汉明译码模块内输入信号和时钟选择开关KW01、KW02设置在LOOP位置（右端），输入信号直接来自汉明编码模块；将译码器使能开关KW03设置在工作位置0N（左端）。1.编码规则验证（1）用示波器同时观测编码输入信号TPC01波形和编码输出波形TPC05，观测时以TPC01同步，观测是否符合汉明编码规则（参见表3.4.1所示）。注意此时输入、输出数据速率不同，输入数据速率为32Kbps，输出数据速率为56Kbps。（2）设置m序列方式为（10：M_SEL2插入、M_SEL1拔下），此时m序列输出为1

5、1/00码（参见表3.4.2所示）。用示波器同时观测编码输入信号TPC01波形和编码输出波形TPC05，观测时以TPC01同步，观测是否符合汉明编码规则。（3）设置其它m序列方式，重复上述测量步骤。注：其它两种m序列周期因非4bit的倍数，观测时要仔细调整示波器才能观测。1.译码数据输出测量（1）用示波器同时观测汉明编码模块的编码输入信号TPC01波形和汉明译码模块译码输出m序列波形TPW07，观测时以TPC01同步。测量译码输出数据与发端信号是否保持一致。（2）设置不同的m序列方式，重复上述实验，验证汉明编译码的正确性。问题与思考：当m序列产生输出0/1码或

6、00/11码或7位周期序列时（都是短周期性数据），观测译码接收和发送数据信号一致，此时保持跳线开关和设置不变，将通信原理实验箱关机后在开机。此时有可能发生译码输出数据与编码数据有不一致。如不一致，可将SWC01中的ADPCM开关插入再断开（加入一段随机数据），此时译码输出数据与编码数据又一致，这是为什么（参照表3.4.1进行分析）？在实际通信中如何解决这问题？2.译码同步过程观测将汉明编码模块工作方式选择开关SWC01的编码使能开关插入（H_EN）；ADPCM数据有效（ADPCM）。将汉明译码模块的输入信号和时钟选择开关KW01、KW02设置在2_3位置（右端

7、），输入信号直接来自汉明编码模块。（1）用示波器检测汉明译码模块内错码检测指示输出波形TPW03。将汉明编码模块内工作方式选择开关SWC01的编码使能开关断开（H_EN），使汉明译码模块失步，观测TPC03变化；将编码使能开关插入（H_EN），观测汉明译码的同步过程，记录测量结果。（2）将ADPCM数据换为m序列，重复上述测量步骤，分析测量结果。3.发端加错信号观测将汉明编码模块工作方式选择开关SWC01的编码使能开关插入（H_EN）；ADPCM数据有效（ADPCM）。将汉明译码模块内输入信号和时钟选择开关KW01、KW02设置在LOOP位置（右端），输入信号

8、直接来自汉明编码模块；将译码器使能开关