循环码编译码matlab程序

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基于MATLAB的循环码实验报告

基于MATLAB的循环码实验报告

课程名称:信息论与编码课程设计题目:循环码的编码和译码程序设计指导教师:系别:专业:学号:姓名:合作者完成时间:成绩:评阅人:一、实验目的:1、通过实验了解循环码的工作原理。

2、深刻理解RS 码构造、RS 编译码等相关概念和算法。

二、实验原理1、RS 循环码编译码原理与特点设C 使某线性分组码的码字集合,如果对任C c c c C n n ∈=--),,,(021 ,它的循环移位),,,(1032)1(---=n n n c c c c C也属于C ,则称该码为循环码。

该码在结构上有另外的限制,即一个码字任意循环移位的结果仍是一个有效码字。

其特点是:(1)可以用反馈移位寄存器很容易实现编码和伴随式的计算;(2)由于循环码有很多固有的代数结构,从而可以找到各种简单使用的译码办法。

如果一个线性码具有以下的属性,则称为循环码:如果n 元组},,,{110-=n c c c c 是子空间S 的一个码字,则经过循环移位得到的},,,{201)1(--=n n c c c c 也同样是S 中的一个码字;或者,一般来说,经过j 次循环移位后得到的},,,,,,,{11011)(---+--=j n n j n j n j c c c c c c c 也是S 中的一个码字。

RS 码的编码系统是建立在比特组基础上的,即字节,而不是单个的0和1,因此它是非二进制BCH 码,这使得它处理突发错误的能力特别强。

码长:12-=mn信息段:t n k 2-= (t 为纠错符号数) 监督段:k n t -=2 最小码段:12+=t d最小距离为d 的本原RS 码的生成多项式为:g(x)=(x-α)(x -α2)(x -α3)…(x -αd -2) 信息元多项式为::m(x)=m0+m1x+m2x2+…+mk -1xk-1循环码特点有:1)循环码是线性分组码的一种,所以它具有线性分组的码的一般特性,且具有循环性,纠错能力强。

基于MATLAB的循环码实验报告

基于MATLAB的循环码实验报告

定理: 对于任一个 (n, k) 线性分组码,若要在码字内
(1) 检测 个错误,要求码的最小距离 d e 1;
(2) 纠正 个错误,要求码的最小距离 d 2t 1 ;
(3) 纠正 个错误同时检测 个错误,则要求 d t e 1; e 循环码的译码分检错译码与纠错译码两类。在无记忆信道上,对码字 c,差错图案 和接收向
r 量 的多项式描述为
r(x) c(x) e(x)
定义 r(x) 的伴随多项式为 s(x)
s(x) r(x) (mod g(x)) s0 s1x s2 x2 sr1xr1
由于 c(x) a(x)g(x) 0(modg(x)),所以 s(x) e(x)(modg(x))
由此可见, s(x) 0 则一定有差错产生,或说满足 e(x)(modg(x)) 0 的差错图样 e(x) 产生,它满足 e(x)(modg(x)) 0 。 循环码的检错译码即是计算 s(x) 并判断是否为 0
在进行误码率与信噪比之间的关系编程后,Matlab 一直显示
其后才发现原来没有对加噪后的信号进行整形输出,于是加入 for 循环以四舍五入对信号进行整 形设定。
for i=1:100 for a=1:k+1 if noisycode(i,a)< noisycode(i,a) = 0; else noisycode(i,a) = 1; end end
以 randint 函数重新做一个输入信号并进行编码,结果与上例相似,输入与输出一致。 由上面所有的图可以发现,编码器输入信号并不完全相同,因为对信号的提取是随机的,所以码元也 是随机的,信号经过编码器后,因为要加入监督码,所以波形变得更加密集了。信号经过译码后,波 形和编码器输入信号大致相同,说明循环码的检错和纠错能力可以。

基于MATLAB的(7,4)循环码的编译仿真

基于MATLAB的(7,4)循环码的编译仿真

Equation Chapter 1 Section 1Harbin Institute of Technology信息论与编码实验报告基于MATLAB的(7,4)循环码的编译仿真院系:电子与信息工程学院姓名:周才发学号:13S005051班级:通信二班哈尔滨工业大学基于MATLAB的(7,4)循环码的编译仿真(电子与信息工程学院13S005051 周才发序号:15)1、循环码简介随着社会经济的迅速发展和科学技术的全面进步,计算机事业的飞速发展,以计算机与通信技术为基础的信息系统正处于蓬勃发展的时期。

随着经济文化水平的显著提高,人们对生活质量及工作软件的要求也越来越高。

在计算机通信信息码中循环码是线性分组码的一个重要子集,是目前研究得最成熟的一类码。

它有许多特殊的代数性质,它使计算机通信以一种以数据通信形式出现,实现了在计算机与计算机之间或计算机与终端设备之间进行有效的与正确地信息传递,它使得现代通信的可靠性与有效性实现了质的飞跃。

它是现代计算机技术与通信技术飞速发展的产物,在日常生活通信领域、武器控制系统等领域都被广泛应用。

纠错码(error correcting code),在传输过程中发生错误后能在收端自行发现或纠正的码。

仅用来发现错误的码一般常称为检错码。

为使一种码具有检错或纠错能力,须对原码字增加多余的码元,以扩大码字之间的差别,即把原码字按某种规则变成有一定剩余度(见信源编码)的码字,并使每个码字的码之间有一定的关系。

关系的建立称为编码。

码字到达收端后,可以根据编码规则是否满足以判定有无错误。

当不能满足时,按一定规则确定错误所在位置并予以纠正。

纠错并恢复原码字的过程称为译码。

检错码与其他手段结合使用,可以纠错。

纠错编码又称信道编码,它与信源编码是信息传输的两个方面。

它们之间存在对偶的关系。

应用信道译码直接对一些自然信息进行处理,可以去掉剩余度,以达到压缩数据的目的。

为了使一种码具有检错或纠错能力,必须对原码字增加多余的码元,以扩大码字之间的差别,使一个码字在一定数目内的码元上发生错误时,不致错成另一个码字。

PCM编码,循环码,PSK,matlab程序

PCM编码,循环码,PSK,matlab程序

目录目录 ....................................................... 错误!未定义书签。

摘要 ....................................................... 错误!未定义书签。

Abstract..................................................... 错误!未定义书签。

1.前言 ..................................................... 错误!未定义书签。

2.数字化方式................................................ 错误!未定义书签。

2.1 脉冲编码调制 ......................................... 错误!未定义书签。

2.1.1 脉冲编码调制的基本原理 ........................... 错误!未定义书签。

2.1.2 脉冲编码调制中的噪声影响 ......................... 错误!未定义书签。

2.2 增量调制 ............................................. 错误!未定义书签。

2.2.1 脉冲编码调制的基本原理 ........................... 错误!未定义书签。

2.2.2 增量调制系统中的量化噪声 ......................... 错误!未定义书签。

3.数字基带传输系统.......................................... 错误!未定义书签。

3.1 基带传输的常用码型 ................................... 错误!未定义书签。

3.1.1 AMI码............................................ 错误!未定义书签。

matlab循环码快速译码和标准阵列译码

matlab循环码快速译码和标准阵列译码

在通信系统中,循环码是一种线性误差检测和纠正代码,其特性是任何循环移位都是另一个有效的代码字。

这种属性使得循环码特别适合硬件实现,因为可以通过简单的电路实现循环移位。

在MATLAB 中,可以使用Communications Toolbox 中的函数来处理循环码。

对于快速译码和标准阵列译码,下面是一些基本的指导。

快速译码:
快速译码通常指的是使用算法优化来加速译码过程。

对于循环码,这通常涉及使用查找表或其他数据结构来快速定位和纠正错误。

在MATLAB 中,你可以自定义一个函数来实现快速译码算法。

这可能涉及以下步骤:
* 接收信号并计算接收到的代码字的综合
征。

* 使用查找表或算法来确定错误位置和错误
值。

* 纠正错误并返回译码后的消息。

2. 标准阵列译码:
标准阵列译码是一种更通用的译码方法,适用于各种线性块代码,包括循环码。

它通常涉及构造一个标准阵列(也称为错误定位多项式或σ 阵列),然后通过这个阵列来确定错误位置。

在MATLAB 中,你可以使用以下步骤来实现标准阵列译码:
* 接收信号并计算接收到的代码字的综合
征。

* 使用综合征来构造标准阵列。

* 通过分析标准阵列来确定错误位置。

* 纠正错误并返回译码后的消息。

请注意,这些步骤是一般性的,并且可能需要根据你的具体需求和所使用的循环码的参数进行调整。

对于具体的MATLAB 代码实现,你可能需要查阅MATLAB 的文档或相关教程以获取更详细的指导。

基于MATLAB的(15,7)循环码的编译仿真

基于MATLAB的(15,7)循环码的编译仿真

《纠错码与差错控制》课程设计题目:基于MATLAB的(15,7)循环码的编译仿真院(系)信息科学与工程学院专业通信工程专业届别 2011级班级 11通信B学号 **********姓名刘珩指导老师周林摘要随着社会经济的迅速发展和科学技术的全面进步,计算机事业的飞速发展,以计算机与通信技术为基础的信息系统正处于蓬勃发展的时期。

在计算机通信信息码中循环码是线性分组码的一个重要子集,是目前研究得最成熟的一类码。

它有许多特殊的代数性质,它使计算机通信以一种以数据通信形式出现,实现了在计算机与计算机之间或计算机与终端设备之间进行有效的与正确地信息传递。

它是现代计算机技术与通信技术飞速发展的产物,在日常生活通信领域被广泛应用。

纠错码(error correcting code),在传输过程中发生错误后能在收端自行发现或纠正的码。

仅用来发现错误的码一般常称为检错码。

为使一种码具有检错或纠错能力,须对原码字增加多余的码元,以扩大码字之间的差别 ,即把原码字按某种规则变成有一定剩余度(见信源编码)的码字,并使每个码字的码之间有一定的关系。

关系的建立称为编码。

码字到达收端后,可以根据编码规则是否满足以判定有无错误。

当不能满足时,按一定规则确定错误所在位置并予以纠正。

纠错并恢复原码字的过程称为译码。

检错码与其他手段结合使用,可以纠错。

纠错编码又称信道编码,它与信源编码是信息传输的两个方面。

它们之间存在对偶的关系。

应用信道译码直接对一些自然信息进行处理,可以去掉剩余度,以达到压缩数据的目的。

为了使一种码具有检错或纠错能力,必须对原码字增加多余的码元,以扩大码字之间的差别,使一个码字在一定数目内的码元上发生错误时,不致错成另一个码字。

准确地说,即把原码字按某种规则变成有一定剩余度的码字,并使每个码字的码元间有一定的关系。

关系的建立称为编码。

码字到达收端后,用编码时所用的规则去检验。

如果没有错误,则原规则一定满足,否则就不满足。

matlab(74)汉明码和(74)循环码的编程设计

matlab(74)汉明码和(74)循环码的编程设计

二、创新实验设计创新实验一:(7,4)汉明码的编码与译码实现1、实验目的实现(7,4)汉明码的编码与译码,通过这次实验不但加深了对汉明码编码和译码原理了解,而且对线性分组码有所了解。

2、实验原理线性分组码的构造方法比较简单、理论较为成熟,应用比较广泛。

汉明码是一种能够纠正一个错码的效率比较高的线性分组码,下面以(7,4)码为例就汉明码的编码与译码分别进行介绍:(1)编码原理一般来说,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21r n -≥或211rk r -≥++ (1)设汉明码(n,k )中k=4,为了纠正一位错码,由式(1)可知,要求监督位数r ≥3。

若取r=3,则n=k+r=7。

这样就构成了(7,4)码。

用6543210a a a a a a a 来表示这7个码元,用123s s s 的值表示3个监督关系式中的校正子,则123s s s 的值与错误码元位置的对应关系可以规定如表1所列。

表2.1 校正子和错码位置的关系则由表1可得监督关系式:16542s a a a a =⊕⊕⊕()226531s a a a a =⊕⊕⊕()3 36430s a a a a =⊕⊕⊕()4 在发送端编码时,信息位6543a a a a 的值决定于输入信号,因此它们是随机的。

监督位2a 、1a 、0a 应根据信息位的取值按监督关系来确定,为使所编的码中无错码,则123,,S S S 等于0,即65426531643000(5)0a a a a a a a a a a a a ⊕⊕⊕=⎧⎪⊕⊕⊕=⎨⎪⊕⊕⊕=⎩方程组(5)可等效成如下矩阵形式6543210111010001101010010110010a a a a a a a ⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦(6)式(6)可简化为0T T HA =,H 为监督矩阵,则由式(6)可得到监督矩阵11101001101010=[P I ] (7)1011001r H ⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦因为生成矩阵'=[I Q]=[I ]k k G P ,所以由(7)得生成矩阵G 如下:[]k 10001110100110[']00101010001011k G I Q I P ⎡⎤⎢⎥⎢⎥===⎢⎥⎢⎥⎣⎦然后利用信息位和生成矩阵G 相乘产生整个码组,即有[][]65432106543=(8)A a a a a a a a a a a a G=其中A 为整个码组矩阵,6543a a a a 是信息位。

程序解释-循环码编码与译码

程序解释-循环码编码与译码

班级:07804 姓名:谢飞鹏学号:072335 班内序号11
利用matlab实现循环码的编码与译码:
例:
输入数据:
n=7; %码长度
k=4; %信息位长度
u=[1 0 1 1 1]; %信息序列,左边低位,右边高位
e=[0 0 0 1 0 0 0 1]; %干扰信号,左边低位,右边高位
在这里,信息序列u并不是k的整数倍,程序会自动给高位补零,使得构成k的整数倍的信息序列,然后将信息序列按长度为k进行分组,分别编码输出;
输入干扰信号不等于输出编码长度,程序进行高位补零,使得干扰信号长度与输出编码长度相等。

输出数据:
生成多项式
g = 1 0 1 1
编码输出
c = 0 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 0 0
译码器输入y1=c+e
y1 = 0 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 0
错误图样:
e2 = 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0
译码器输出:
cs = 0 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 0 0。

循环码matlab程序

循环码matlab程序

以下是一个用MATLAB编写的循环码编码和解码的程序示例:```matlab# 循环码编码函数function encoded_bits = encode_cyclic_code(bits, generator_polynomial) n = length(generator_polynomial) - 1;k = length(bits);appended_bits = [bits, zeros(1, n-k)];# 计算循环冗余校验位(CRC)remainder = appended_bits;for i = 1 : kif remainder(i) ~= 0remainder(i:i+n) = xor(remainder(i:i+n), generator_polynomial);endend# 循环码编码结果encoded_bits = [bits, remainder(k+1:end)];end# 循环码解码函数function decoded_bits = decode_cyclic_code(received_bits, generator_polynomial) n = length(generator_polynomial) - 1;k = length(received_bits) - n;# 计算余数remainder = received_bits;for i = 1 : kif remainder(i) ~= 0remainder(i:i+n) = xor(remainder(i:i+n), generator_polynomial);endend# 检查余数是否全为0if any(remainder ~= 0)fprintf('Error detected! The received bits may be corrupted.\n');elsefprintf('No error detected. The received bits are likely correct.\n');end# 解码结果decoded_bits = received_bits(1:k);end# 示例使用bits = [1 0 1 1 0 1]; # 原始数据位generator_polynomial = [1 0 1 1]; # 生成多项式fprintf('原始数据位:');disp(bits);encoded_bits = encode_cyclic_code(bits, generator_polynomial);fprintf('编码结果:');disp(encoded_bits);# 模拟传输,加入错误received_bits = encoded_bits;received_bits(4) = 0;decoded_bits = decode_cyclic_code(received_bits, generator_polynomial);fprintf('解码结果:');disp(decoded_bits);```这是一个简单的循环码编码和解码的示例程序。

matlab课程设计--循环码的性能分析

matlab课程设计--循环码的性能分析

matlab课程设计--循环码的性能分析课程设计任务书学生姓名:专业班级:指导教师:工作单位:题目: 循环码的性能分析初始条件:MATLAB,速率为100Bd的矩形输入信号,AWGN信道要求完成的主要任务:1、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。

2、画出误码率与译码器输入信噪比的关系曲线;时间安排:1、第十三周:查阅资料2、第十四周:仿真及撰写报告。

3、第十五周:答辩指导教师签名:2011 年12 月15 日系主任(或责任教师)签名:2011 年12 月15 日目录摘要 (4)Abstract (6)1 Matlab简介 (8)2 设计项目分析 (9)2.1 数字通信系统模型 (9)2.2 数字基带系统 (10)2.3 AWGN信道 (11)2.4 循环码 (12)2.5 误码率和信噪比 (21)3.matlab建模设计 (21)3.1 信源模块 (21)3.2 循环码编码 (22)3.3 awgn信道加噪 (24)3.4循环码译码 (25)3.5误码率与信噪比 (26)3.6功率谱 (28)4.总结 (34)参考文献 (35)附录程序清单 (36)摘要循环码是线性分组码中一种重要的编码。

它是在严密的代数理论基础上建立起来的。

其编码和解码相对简单,但检(纠)错的能力较强。

循环码除了具有线性码的一般性质外,还具有循环性。

目前发现的大部分线性码与循环码有密切关系,本设计利用MATLAB对信号源序列生成,循环码编解码过程,AWGN信道加噪过程建模,分析各个模块波形与功率谱,并画出误码率与信噪比关系曲线。

对仿真数据,波形进行综合分析,达到设计目的。

关键词:MATLAB,循环码,AWGN,方波AbstractCycle code is one of the important code between linear block code,which is built on the base of strict algebraic theory.Its coding and decoding is relatively simple,but takes advantage of error detection and correc- tion.Besides of university of linear block code,cycle code is provided with cyclicity.Most of known linear code is closely related to this code.This design model sequence generating as information source,coding and decoding of cycle code,process of adding noise to information channel all by utilizing MATLAB.Waveform and power spectrum of each module are analyzed,relation curve of between SNR and error rate is printed. Comprehensive analysis of the simulation waveforms and data leads to accomplishment of purpose for design.Key words:MATLAB,cycle code,AWGN channel,square wave1 Matlab简介MATLAB是matrix&laboratory两个词的组合,意为矩阵工厂(矩阵实验室),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。

循环码的编码和译码

循环码的编码和译码

信息编码技术实验报告三题目:循环码的编码和译码院系:计算机科学与工程学院班级:姓名:学号:【实验目的】1.通过实验了解循环码的工作原理。

2.了解生成多项式g(x)与编码、译码的关系。

3.了解码距d 与纠、检错能力之间的关系。

【实验条件】仪器设备:PC 机,应用软件:Matlab 。

【实验内容】1、 编程实现(7,4)系统循环码的编、译码。

已知(7,4)循环码的生成多项式和校验多项式分别为:()31g x x x =++,()421h x x x x =+++。

其生成矩阵和校验矩阵分别为:1 0 1 1 0 0 00 1 0 1 1 0 00 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 1G ⎡⎤⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦ 1 1 1 0 1 0 00 1 1 1 0 1 00 0 1 1 0 0 1H ⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦2、计算出所有的码字集合,可纠错误图样E (x )表和对应的错误伴随式表。

【程序代码】% (7,4)系统循环码编码、译码clc;clear all;close all;%=================编码================n=7;k=4;r=n-k;mx=input('请输入信息码字:m=\n'); %输入信息码字gx=[1 0 1 1]; %循环码生成多项式x_nk=[1,zeros(1,r)]; %x^(n-k),messg=conv(x_nk,mx); %x^(n-k)*mx[qx,rx0]=deconv(messg,gx); %模gx ,qx 为所得除式,rx0为余式rx=mod(rx0,2); %将余式rx0转换为二进制cx=messg+rx; %编码码字多项式c=cx %输出编码码字%=================绘图===================fs=1000;ts=1/fs; %fs 为一个单位内的样点for i=1:n %以方波形式输出编码码字,一个单位内一个码字 for j=1:fscx_wave((i-1)*fs+j)=c(i);endendt=0:ts:n-ts;plot(t,cx_wave); %以方波形式输出编码码字xlabel('时间');ylabel('幅度');title('(7,4)循环码编码输出波形');axis([0 7 0 1.2]);%==================译码====================S=zeros(1,r); %初始化校验子gx=[1 0 1 1]; %循环码生成多项式Rx=input('请输入接收码字:R=\n');%接收码字多项式% Rx=[1 0 1 0 1 1 1];R=Rx; %接收码字[nx,Sx0]=deconv(Rx,gx); %接收码字多项式除以gx,Sx0为余式(十进制) Sx=mod(Sx0,2); %将Sx0转换为G(2)域下多项式S=Sx(5:7); %Sx0最后3位为检验子if S==[0 0 0] %校验子=0disp('There is no wrong!'); %显示接收码字无错E=[0 0 0 0 0 0 0]; %查表得出错误图样为0C=R; %译码输出为接收码字elseif S==[0 0 1] %接收码字第一位r0错disp('r0 is wrong!'); %显示r0错E=[0 0 0 0 0 0 1]; %查表得出错误图样C=xor(R,E); %译码输出C=R+Eelseif S==[0 1 0] %r1错disp('r1 is wrong!');E=[0 0 0 0 0 1 0];C=xor(R,E);elseif S==[1 0 0] %r2错disp('r2 is wrong!');E=[0 0 0 0 1 0 0];C=xor(R,E);elseif S==[0 1 1] %r3错disp('r3 is wrong!');E=[0 0 0 1 0 0 0];C=xor(R,E);elseif S==[1 1 0] %r4错disp('r4 is wrong!');E=[0 0 1 0 0 0 0];C=xor(R,E);elseif S==[1 1 1] %r5错disp('r5 is wrong!');E=[0 1 0 0 0 0 0];C=xor(R,E);elseif S==[1 0 1] %r6错disp('r6 is wrong!');E=[1 0 0 0 0 0 0];C=xor(R,E);endC %输出译码码字【实验结果】请输入信息码字:m=[1 0 1 1 0 1 0]c =1 0 1 1 0 1 0 1 1 0请输入接收码字:R=[1 0 1 1 0 1 0 1 1 0]There is no wrong!C =1 0 1 1 0 1 0 1 1 0 【实验心得】通过本次实验,我加深了对循环码的工作原理的理解,也了解了生成多项式g(x)与编码、译码的关系和码距d与纠、检错的关系,在动手实验过程中,对知识点的印象更加清晰,让我的理解更加深刻了。

利用Matlab实现循环码编码

利用Matlab实现循环码编码

利用Matlab实现循环码编码
一. 实验目的:利用matlab验证循环码的编码方法
二. 实验要求:求出x15+1的所有因式,从中选择一个11次因式作为构造(15,4)循环码的生成多项式,用matlab编码得到所有许用码组。

三.实验源码
clear all;
close all;
n=15;
k=4;
p=cyclpoly(n,k,'all');
[H,G]=cyclgen(n,p(1,:));
Msg=[0 0 0 0;0 0 0 1;0 0 1 0;0 0 1 1;0 1 0 0;0 1 0 1;0 1 1 0;0 1 1 1;
1 0 0 0;1 0 0 1;1 0 0 1;1 0 1 0;1 0 1 1;1 1 0 0;1 1 0 1;1 1 1 0;
1 1 1 1 ];
C = rem(Msg*G,2)
该编码主要利用了matlab的3个系统函数:
函数1:cyclpoly(n,k,’all’),返回(n,k)循环码的所有生成多项式(1个生成多项式为返回矩阵的1行)。

函数2:cyclgen(n,g),当生成多项式为向量g时,返回循环码的监督矩阵和生成矩阵。

函数3:rem(msg*G,2),当生成矩阵为G,信息矩阵为m sg时,返回循环码的所有需用码组。

基于MATLAB的CRC编码与译码的设计与仿真

基于MATLAB的CRC编码与译码的设计与仿真

摘要通信是信息远距离的传送,是人类生产和生活的主要支撑。

通信的目的是要把信息及时可靠地传送给对方,在数据通信过程中,衰损、失真、和噪声会使通信线路上的信号发生错误。

差错控制可以减少错误、提高通信质量,可以改善传输信道的电气特性,使误码率达到要求。

CRC(Cyclical Redundancy Checking)循环冗余校验码是一种重要的线性分组码,通过多项式除法检测错误,是在数据通信和数据检测中广泛应用的检错校验的循环码。

本设计研究了CRC循环冗余校验码的原理,以及利用C语言对其进行了编程和编译仿真,实现了CRC循环冗余校验码的编码及校验,在接收端收到通过校验的码,从而确定传输过程是否出错,得到的结论和理论上是一致的。

关键词:检错码;CRC循环冗余校验码;C语言前言随着科学技术的进步, 人们对信息传递的要求逐渐提高。

但在通信系统中, 可靠性与有效性是对矛盾, 要求有效性提高, 必然使每个码元所占的时间缩短, 从而受干扰和产生错误的可能性增大, 可靠性降低了; 要提高信息的可靠性,又使信息速率变慢有效性降低。

在实际信道上传输数字信号时,由于信道传输特性不理想及加性噪声的影响,所收到的数字信号不可避免的会发生错误。

为了加强通信系统的可靠性,除了合理设计基带信号,选择调制、解调方式,采用频域均衡、时域均衡之外,还需要采用信道编码,即差错控制编码,使误码率进一步降低,来满足指标要求。

循环冗余校验码CRC(Cyclical Redundancy Checking)是目前通信系统中最常用的一种差错控制编码。

循环冗余校验码是一种高效率且可靠的方法, 由线性分组码分支而来的, 是一种通过多项式除法检测错误的很不寻常而又巧妙的方法, 一方面它有很强的检测能力, 二是它的编码器电路及错误检测器电路都很容易实现, 它的优点使它在通信系统中得到了广泛的应用。

利用CRC进行检错的过程可简单描述为:在发送端根据要传送的二进制码序列,以一定的规则产生一个校验用的监督码(CRC码),附在原始信息后边,构成一个新的二进制码序列数,然后发送出去。

循环码编译码matlab程序

循环码编译码matlab程序

循环码编译码matlab程序循环码编码程序function [ C ] = cyclic_encoder( Si )%C为循环编码的输出编码结果%对x^8+1进行模2因式分解得到:x^8+1=(x^3+x^2+x+1)*(x^5+x^4+x+1)y=size(Si,2);%y表示Si的列数,即输入码元的个数M=ceil(y/5);%将信息码元分成M帧,一帧5个信息码元n=8;%循环编码的一帧码长k=5;%信息位的个数r=n-k;%监督位的个数gx=[1,1,1,1];%(8,5)循环码的生成多项式g(x)=x^3+x^2+x+1Ai=zeros(1,8*M);%Ai用来存放所输入的码元经过循环编码后的码字Axi=zeros(1,8);%Axi用来表示循环编码后的一帧的编码输出码字mi=zeros(1,5);%mi用来存放每一帧的信息码元for i=1:Mfor j=1:5mi(j)=Si(j+(i-1)*5);endAxi(4:8)=mi(1:5);Axi=circshift(Axi',-r)';%实现(x^(n-k))*m(x),其中m(x)的系数由mi决定[qx,rx]=deconv(Axi,gx);%实现((x^(n-k))*m(x))/g(x),得到商q(x)和余数r(x)Axi=Axi+rx;%实现Axi(x)=Axi(x)+r(x),得到的Axi就是循环编码的编码输出码字Ai(8*i-4:8*i)=Axi(1:5);Ai(8*i-7:8*i-5)=Axi(6:8);end%for循环是为了实现模2相加,使循环编码的输出码字Ai中只有0,1for i=1:8*Mif rem(abs(Ai(i)),2)==0Ai(i)=0;elseAi(i)=1;endendC=Ai;%循环编码的输出码字C=Aiend循环码译码程序function [ So ] = cyclic_decoder( R )%输入R为经AWGN信道传输后的二进制信息,So为循环译码器的译码结果R=1*(R>0.5);%对接收到的信号进行抽样判决y=size(R,2);%y表示R的列数,即输入码元的个数M=ceil(y/8);%将接收到的码元R分成M帧,一帧8个码元So=zeros(1,5*M);%用来存放纠检错之后的译码结果Axo=zeros(1,8);%用来存放纠检错之后每一帧的译码结果%对接收信号进行纠检错译码n=8;%循环编码的码长k=5;%信息位的个数r=n-k;%监督位的个数s=zeros(1,3);%用来存放校正子sh=[1,1,0,0,1,1];%监督多项式h(x)=x^5+x^4+x+1hn=[];%hn(x)为监督多项式h(x)的逆多项式,hn用来放hn(x)的各项系数for i=2:5hn(i)=h(k+2-i);endhn(1)=h(1);hn(6)=h(6);%计算监督矩阵HH=zeros(r,n);%监督矩阵H为r*n阶矩阵H0=zeros(1,n);%用来存放hn(x)的系数H1=zeros(1,n);%用来存放x*hn(x)的系数H2=zeros(1,n);%用来存放x^2*hn(x)的系数H0(3:8)=hn(1:6);H1(2:7)=hn(1:6);H2(1:6)=hn(1:6);H(1,:)=H2(1:8);H(2,:)=H1(1:8);H(3,:)=H0(1:8);flag=0;%出错的标志,为1表示检测出错误for i=1:Mfor j=1:8Axo(j)=R(j+(i-1)*8);ends=Axo*H';%计算校正子sfor k=1:3if rem(abs(s(k)),2)==0s(k)=0;elses(k)=1;endendif s==[0 0 0]if flag==0flag=0;endelseflag=1;endfor k=1:8if rem(abs(Axo(k)),2)==0Axo(k)=0;elseAxo(k)=1;endendSo(1+(i-1)*5:5+(i-1)*5)=Axo(4:8);endif flag==1disp('检测出有错误,但无法纠正!'); elsedisp('没有错误');endend。

matlab turbo码译码程序

matlab turbo码译码程序

在撰写关于“matlab turbo码译码程序”这一主题的文章之前,让我们先来深入了解一下什么是Turbo码和它的译码流程。

1. Turbo码是一种高效的纠错码,由法国学者Claude Berrou和Alain Glavieux于1993年提出,其纠错性能接近信道容量极限。

Turbo码是指采用串行拼接的两个卷积码,中间加插交织后形成的编码结构。

2. Turbo码的译码过程采用迭代译码算法,经过反复迭代的结果,可以逼近码字的最大似然解码。

这种迭代译码算法又称为“Turbo译码”。

3. 在MATLAB中,实现Turbo码译码程序的方法通常包括以下几个步骤:编码器设计、信道模拟、译码算法实现和性能评估。

接下来,让我们深入探讨如何在MATLAB中实现Turbo码译码程序,并分析其性能表现。

我们需要设计Turbo码的编码器。

Turbo码由两个线性分组循环码串联组成,因此我们可以借助MATLAB内置的编码器设计工具,如poly2trellis和convenc函数,来实现Turbo码的编码器设计。

我们需要进行信道模拟。

在MATLAB中,我们可以利用AWGN(加性白噪声信道)信道模型,通过awgn函数添加高斯白噪声,来模拟信道中的干扰和噪声。

我们将实现Turbo码的译码算法。

MATLAB提供了多种译码算法的实现方式,包括迭代译码算法和软输出译码算法。

我们可以根据需要选择合适的算法,并优化译码性能。

在实现完Turbo码译码程序之后,我们还需要进行性能评估。

通过比较译码前后的误码率和误比特率,以及观察BER曲线和时域波形图等指标,来评估Turbo码的纠错性能。

经过一系列的实现和评估步骤,我们可以得出基于MATLAB的Turbo 码译码程序的性能表现,并进行深入分析和总结。

总结来说,MATLAB是一个功能强大的工具,可以帮助我们实现高效的Turbo码译码程序,并进行性能评估。

通过深入研究和实践,我们可以更好地理解Turbo码的原理和实现方式,丰富自己的知识体系并提高编程技能。

matlab(74)汉明码和(74)循环码的编程设计

matlab(74)汉明码和(74)循环码的编程设计

二、创新实验设计创新实验一:(7,4)汉明码的编码与译码实现1、实验目的实现(7,4)汉明码的编码与译码,通过这次实验不但加深了对汉明码编码和译码原理了解,而且对线性分组码有所了解。

2、实验原理线性分组码的构造方式比较简单、理论较为成熟,应用比较普遍。

汉明码是一种能够纠正一个错码的效率比较高的线性分组码,下面以(7,4)码为例就汉明码的编码与译码别离进行介绍:(1)编码原理一样来讲,假设汉明码长为n ,信息位数为k ,那么监督位数r=n-k 。

假设希望用r 个监督位构造出r 个监督关系式来指示一名错码的n 种可能位置,那么要求21r n -≥或211rk r -≥++ (1)设汉明码(n,k )中k=4,为了纠正一名错码,由式(1)可知,要求监督位数r ≥3。

假设取r=3,那么n=k+r=7。

如此就组成了(7,4)码。

用6543210a a a a a a a 来表示这7个码元,用123s s s 的值表示3个监督关系式中的校正子,那么123s s s 的值与错误码元位置的对应关系能够规定如表1所列。

表2.1 校正子和错码位置的关系那么由表1可得监督关系式:16542s a a a a =⊕⊕⊕ ()226531s a a a a =⊕⊕⊕()336430s a a a a =⊕⊕⊕ ()4在发送端编码时,信息位6543a a a a 的值决定于输入信号,因此它们是随机的。

监督位2a 、1a 、a 应依照信息位的取值按监督关系来确信,为使所编的码中无错码,那么123,,S S S 等于0,即65426531643000(5)0a a a a a a a a a a a a ⊕⊕⊕=⎧⎪⊕⊕⊕=⎨⎪⊕⊕⊕=⎩方程组(5)可等效成如下矩阵形式6543210111010001101010010110010a a a a a a a ⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦(6)式(6)可简化为0T T HA =,H 为监督矩阵,那么由式(6)可取得监督矩阵11101001101010=[P I ] (7)1011001r H ⎡⎤⎢⎥=⎢⎥⎢⎥⎣⎦因为生成矩阵'=[I Q]=[I ]k k G P ,因此由(7)得生成矩阵G 如下:[]k 10001110100110[']00101010001011k G I Q I P ⎡⎤⎢⎥⎢⎥===⎢⎥⎢⎥⎣⎦然后利用信息位和生成矩阵G 相乘产生整个码组,即有[][]65432106543=(8)A a a a a a a a a a a a G=其中A 为整个码组矩阵,6543a a a a 是信息位。

(7,4)循环码的编码和译码(精品WORD文档)

(7,4)循环码的编码和译码(精品WORD文档)

(7,4)循环码的编码译码编码的实验原理:根据循环码的代数性质建立系统编码的过程,可以把消息矢量用如下多项式表示:m(x) = m k」x k' + m k/X k,十…十m i x 十m°要编码成系统循环码形式,把消息比特移入码字寄存器的最右边k 位,而把监督比特加在最左边的n-k个中,则要用x n」乘以m(x)得到n _kx m(x)= mk」x n_l m k-2x n-2…m1x nJ^ 1m0x nJ<nx m(x)= q(x) g(x)+ p(x),其中p(x)可以表示为n _k _1 Er n -kp(x)= P n 上」X …Pi X P o ,贝y p(x)+ x m(x)nd 丄n _2 丄丄n _k H i 丄n _k n _k A= m k」x m k/x …mi x m o x + p n」_i x …pi x p o另U(x)= p(x)+ x m(x),贝卩U=( p o , p i , p2,•…,P n_k」,m o , m i,•…, m k 1 ) o本实验根据以上原理,用matlab实现书上例6.8系统形式的循环3码,生成多项式为g(x)= x x(7,4)循环码的编码的程序如下:clear;clc;a=[1 0 1 1];%高次项系数在前的生成多项式Gx=[1 0 1 1];%将数组a的高位依次放在数组Data的低位Data二zeros(1,7);Data(1)=a(4);Data(2)=a(3);Data(3)=a(2);Data(4)=a(1);%Data除以Gx得到余数Rx[Qx,Rx]=deconv(Data,Gx); b=Rx+Data; %将数组b 的高位放在后面c=b(1);b(1)=b(7);b(7)=c;c=b(2);b(2)=b(6);b(6)=c;c=b(3);b(3)=b(5);b(5)=c;%将数组b 校正for i=1:7if rem(abs(b(i)),2)==0b(i)=0;endendfor i=1:7if rem(abs(b(i)),2)==1b(i)=1;endenddisp(输入序列:');disp('编码输出序列:');b程序运行结果为:输入序列:a =110 0编码输出序列:b =10 1110 0改变输入序列a=[1 0 1 1],运行结果:输入序列:a =10 11编码输出序列:b =10 0 10 11运行结果的编码如下:译码的实验原理g(x)= 1 x x3,在(n, k)循环码中,由于g(x)能除尽,因此x n T可分解成g(x)和其他因式的乘积,记为x n V g(x)h(x)x n 1g (x)即 h (x) = x 4 X 2 X 〔则h *(x)=x 4 x 3 x 1,其中h *(x)式h(x)的逆多项式。

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循环码编译码matlab程序
循环码编码程序
function [ C ] = cyclic_encoder( Si )
%C为循环编码的输出编码结果
%对x^8+1进行模2因式分解得到:x^8+1=(x^3+x^2+x+1)*(x^5+x^4+x+1)
y=size(Si,2);%y表示Si的列数,即输入码元的个数
M=ceil(y/5);%将信息码元分成M帧,一帧5个信息码元
n=8;%循环编码的一帧码长
k=5;%信息位的个数
r=n-k;%监督位的个数
gx=[1,1,1,1];%(8,5)循环码的生成多项式g(x)=x^3+x^2+x+1
Ai=zeros(1,8*M);%Ai用来存放所输入的码元经过循环编码后的码字
Axi=zeros(1,8);%Axi用来表示循环编码后的一帧的编码输出码字
mi=zeros(1,5);%mi用来存放每一帧的信息码元
for i=1:M
for j=1:5
mi(j)=Si(j+(i-1)*5);
end
Axi(4:8)=mi(1:5);
Axi=circshift(Axi',-r)';%实现(x^(n-k))*m(x),其中m(x)的系数由mi决定
[qx,rx]=deconv(Axi,gx);%实现((x^(n-k))*m(x))/g(x),得到商q(x)和余数r(x) Axi=Axi+rx;%实现Axi(x)=Axi(x)+r(x),得到的Axi就是循环编码的编码输出码字 Ai(8*i-4:8*i)=Axi(1:5);
Ai(8*i-7:8*i-5)=Axi(6:8);
end
%for循环是为了实现模2相加,使循环编码的输出码字Ai中只有0,1
for i=1:8*M
if rem(abs(Ai(i)),2)==0
Ai(i)=0;
else
Ai(i)=1;
end
end
C=Ai;%循环编码的输出码字C=Ai
end
循环码译码程序
function [ So ] = cyclic_decoder( R )
%输入R为经AWGN信道传输后的二进制信息,So为循环译码器的译码结果
R=1*(R>0.5);%对接收到的信号进行抽样判决
y=size(R,2);%y表示R的列数,即输入码元的个数
M=ceil(y/8);%将接收到的码元R分成M帧,一帧8个码元
So=zeros(1,5*M);%用来存放纠检错之后的译码结果
Axo=zeros(1,8);%用来存放纠检错之后每一帧的译码结果
%对接收信号进行纠检错译码
n=8;%循环编码的码长
k=5;%信息位的个数
r=n-k;%监督位的个数
s=zeros(1,3);%用来存放校正子s
h=[1,1,0,0,1,1];%监督多项式h(x)=x^5+x^4+x+1
hn=[];%hn(x)为监督多项式h(x)的逆多项式,hn用来放hn(x)的各项系数for i=2:5
hn(i)=h(k+2-i);
end
hn(1)=h(1);
hn(6)=h(6);
%计算监督矩阵H
H=zeros(r,n);%监督矩阵H为r*n阶矩阵
H0=zeros(1,n);%用来存放hn(x)的系数
H1=zeros(1,n);%用来存放x*hn(x)的系数
H2=zeros(1,n);%用来存放x^2*hn(x)的系数
H0(3:8)=hn(1:6);
H1(2:7)=hn(1:6);
H2(1:6)=hn(1:6);
H(1,:)=H2(1:8);
H(2,:)=H1(1:8);
H(3,:)=H0(1:8);
flag=0;%出错的标志,为1表示检测出错误
for i=1:M
for j=1:8
Axo(j)=R(j+(i-1)*8);
end
s=Axo*H';%计算校正子s
for k=1:3
if rem(abs(s(k)),2)==0
s(k)=0;
else
s(k)=1;
end
end
if s==[0 0 0]
if flag==0
flag=0;
end
else
flag=1;
end
for k=1:8
if rem(abs(Axo(k)),2)==0
Axo(k)=0;
else
Axo(k)=1;
end
end
So(1+(i-1)*5:5+(i-1)*5)=Axo(4:8); end
if flag==1
disp('检测出有错误,但无法纠正!'); else
disp('没有错误');
end
end。

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