基于vhdl汉明码编译设计与仿真说明书

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1、通信原理课程设计报告题目基于VHDL的汉明码编译设计与仿真学院(部)电子信息工程学院专业通信工程（本）学生姓名罗亮　学号200810315136年级2008指导教师杨洪军职称讲师　二O一0年十二月16目录第一章引言3第二章正文42.1差错控制编码42.2汉明码52.3(7,4)汉明码的编码原理62.4(7,4)汉明码编译的设计和仿真92.4.1(7,4)汉明码的编码程序设计102.4.2(7,4)汉明码的编码程序的编译112.4.3(7,4)汉明码的编码程序的仿真132.4.4(7,4)汉明码的编码程序的仿真错误分析152.4.5(7,4)汉

2、明码的译码程序的编程与仿真162.4.6结论与心得172.4.7参考文献1816基于VHDL的汉明码编译设计与仿真第一章引言学习一门课程，学的不仅是理论知识，还要结合实际的应用。课程设计就给同学们一个发散自己思维，对所学知识进行综合应用的平台与机会。加深学生对所学的通信原理知识理解，能比较扎实地掌握本专业的基础知识和基本理论，增强分析和解决问题的能力，掌握通信系统及有关设备的分析、开发等基本技能，这就是此次课程设计的目的所在。汉明码是一种能够纠正一位错码或检测两位错码的一种效率较高的线形分组码。在当今社会中，能够检错甚至纠错的码对通信行业有很

3、大的作用。而EDA技术是随着集成电路和计算机技术飞速发展应运而生的一种高级、快速、有效的电子设计自动化工具。目前，VHDL语言已经成为EDA的关键技术之一，VHDL是一种全方位的硬件描述语言，具有极强的描述能力，能支持系统行为级、寄存器传输级和逻辑门级三个不同层次的设计，支持结构、数据流、行为三种描述形式的混合描述，覆盖面广，抽象能力，因此在实际中应用越来越广泛。VHDL语言具有强大的语言结构，可用明确的代码描述复杂的控制逻辑设计，并且具有多层次的设计描述功能，支持设计库和可重复使用的元件的生成，近几十年来，EDA技术获得了飞速的发展，它以计

4、算机为平台，根据硬件描述语言VHDL，自动地完成逻辑编译，化简分割、综合及优化，布局布线，仿真直至对特定目标芯片的适配编译，逻辑映射和编程下载等工作，以自顶向下的设计方法，使硬件设计软件化，摆脱了传统手工设计的众多缺点，随着EDA技术的深入发展，基于硬件描述语言的方法将有取代传统手工设计方法的趋势。在此次课程设计中，我将对差错控制编码及(7,4)汉明码的编码原理进行讨论研究，并对汉明码进行编译的设计和仿真，还将对设计过程中的错误进行分析与股改正。16第二章正文2.1差错控制编码数字信号在传输过程中，由于受到干扰的影响，码元波形将变坏。接收端收

5、到后可能发生错误判决。由于乘性干扰引起的码间串扰，可以采用均衡的办法来纠正。而加性干扰的影响则需要用其他办法解决。在设计数字通信系统时，应该首先从合理选择调制制度，解调方法以及发送功率等方面考虑，使加性干扰不足以影响到误码率要求。在仍不能满足要求时，就要考虑采用差错控制措施了。从差错控制角度看，按加性干扰引起的错码分布规律不同，信道可以分为3类，即随机信道，突发信道和混合信道。在随机信道中，错码的出现是随机的，而且错码之间是统计独立的。在突发信道中，错码是成串集中出现的，而且在短促的时间段之间存在较长的无错码区间。把既存在随机错码又存在突发错

6、码的的信道称为混合信道。对于不同类型的信道，应该采用不同的差错控制技术。我们把信息码分组，为每组信息码附加若干监督码的编码称为分组码(blockcode).在分组码中，监督码元仅监督本码组中的信息码元。分组码一般用符号（n，k）表示，其中n是码组的总位数，又称为码组的长度（码长），k是码组中信息码元的数目，n-k=r为码组中的监督码元的数目，或者称为监督位数目，分组码的结构如图2-1示，图中前k位为信息位，后面附加r个监督位。其中an-1到ar为k个信息位，ar-1到a0为r个监督位。an-1an-2………arar-1………ao图2-1分组码

7、的结构在分组码中，把码组中“1”的个数称为码组的重量，简称码重。把两个码组中对应位上数字不同的位数称为码组的距离，简称为码距，码距又称为汉明距离。我们把某种编码中各个码组之间距离的最小值称为最小码距d0。一种编码的最小距离的大小直接关系着这种编码的检错与纠错能力：（1）为检测e个错码，要求最小码距d0大于等于e+1;(2)为了纠正t个错码，要求最小码距d0大于等于2t+1；(3)为纠正t个错码同时检测e个错码，要求最小码距d0大于等于e+t+1（e>t）.162.2汉明码Hamming码中文称作汉明码。汉明码是由汉明于1950年提出的，具有纠

8、正一位错误能力的线性分组码它的突出特点是：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。：若监督矩阵H的列是由不全为0且互不相同