北京交通大学-通信原理实验-汉明编码实验报告.doc

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1、通信原理实验第13页学生：学号：指导教师：王根英日期：2014.12.30上课时间：星期2第5大节通信原理实验电子信息工程学院13通信原理实验第13页实验十五汉明编码和译码实验一、实验前的准备(1)预习本实验的相关容。(2)熟悉实验指导书附录B和附录C中实验箱面板分布及测试孔位置相关模块的跳线状态。(3)实验前重点熟悉的容：汉明码的编码规则、汉明码的纠错能力。(4)思考题。1)什么是汉明码？它能纠几位错码？它有什么特点？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。它可以纠正一位错码。2)本实验中汉明编码器的输入数据速率为32kbps

2、,输出数据速率为多少？为汉明编码器的输入信号选择m序列信号时，跳线开关SWCO1、KCO1如何汉明编码器的输入信号选择来自ADPCM模块的ADPCM信号时，跳线开关如何设置？汉明编码器的输入数据速率为32kbps，输出数据率为56kbps。m序列时，选择ADPCM码字由工作方式选择开关SWCO1中的ADPCM状态决定，当处于ADPCM状态时（插入跳线器）。二、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。(3)通过纠错编解码实验，加深对纠错编解码理论的理解。三、实验仪器13通信原理实验第13页(1)ZH5001A通信原理综合

3、实验系统(2)20MHz双踪示波器一、基本原理差错控制编码的基本原理是：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。这冗余的码元与信息之间以某种确定的规则建立校验关系，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。不同的编码方法有不同的检错或纠错能力。为了纠正位错码，在分组码中最少要加入多少监督位才可行呢？编码效率能否提高呢？从这种思想出发进行研究，便导致了汉明码的诞生。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。下面介绍汉明码的编码原理。一般来说，若码长为，信息位数为，记作码，则监督位数，如果希望用个监

4、督位构造出个监督关系式来指示一位错码的种可能位置，则要求通信原理综合实验系统中的纠错码系统采用（7，4）汉明码。用表示这7个码元，用表小3个监督关系式中的校正子，则的值与码元间构成偶数监督关系：在发送端编码时，信息位和的值决定于输入信号，因此它们是随机的。监督位和应根据信息位的取值按监督关系来确定，即监督位应使以上=式中的值为零（表示变成的码组中应无错码），即13通信原理实验第13页上式经移项运算，解出监督位给定信息位后，可直接按上式算出监督位，其结果如下表信息位监督位信息位监督位00000001000101000101110011100010

5、11010100110011101101100001001111100010010110011010010110001111010001110101111111接收端收到每个码组后，先按式（12-2）~式（12-4）计算出，再按上表判断错码情况。例如，若接收码组为0000011，按式（12-2）~式（12-4）计算可得。由于等于011，故可知在位有一错码。按上述方法构造的码称为汉明码。（7，4）汉明码的最小码距d=3，因此，这种码能纠正一个错码或检测两个错码。汉明码有以下特点：码长最小码距d=3信息码位纠错能力t=113通信原理实验第13页监督

6、码位这里，m为的正整数，给定m后，即可构造出具体的汉明码（n,k）。汉明码的编码器和译码器电路如图所示。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，或来自同步数据端口数据、异步端口数据、CVSD编码数据、m序列。选择ADPCM码字由工作方式选择开关SWCO1中的ADPCM状态决定，当处于ADPCM状态时（插入跳线器），汉明编码器对ADPCM信号编码否则处于非ADPCM状态时（拔除跳线器），输入编码数据来自开关KCO1所设置的位置，分别为同步数据端口数据、异步端口数据、CVSD编码、

7、m序列。2.m序列发生器m序列用于测试汉明编码规则，输出数据信号与开关SWCO1位置如下表。3.编码使能开关此开关应与接收端汉明译码器使能开关同步使用，该开关处于使能状态（H-EN13通信原理实验第13页短路器插入），汉明码编码器工作；否则汉明码编码器不工作。需要注意：汉明码编码器不工作时，ADPCM和CVSD话音数据无法通过调制解调信道通话，这是因为编码速率与信道速率不匹配。4.错码产生错码产生专门设计用于测量汉明译码器的纠错和检错性能。输出错码与开关SWCO1位置如下表所示。错码可以用示波器从错码指示端口TPC03监测。汉明编码模块各测试点

8、定义如下。（1)TPCO1：输入数据。（2）TPC02：输入时钟。（3）TPC03：错码指示（无加错时，该点为低电平）。（4）TPC04：编码模块输出