matlab(7-4)汉明码和(7-4)循环码的编程设计

matlab编程实现汉明码 -回复

matlab编程实现汉明码-回复Matlab编程实现汉明码汉明码（Hamming Code）是一种错误检测和纠正算法，广泛应用于数字通信和计算机存储中。

它可以检测和纠正发生在数据传输过程中的单一比特错误。

在本篇文章中，我们将一步一步地介绍如何使用Matlab编程实现汉明码。

第一步：了解汉明码的原理在了解如何编程实现汉明码之前，我们需要先了解汉明码的原理。

汉明码利用了冗余位的概念，在原始数据中插入一些附加位来进行错误检测和纠正。

这些冗余位的位置通常是2的幂次方。

假设我们有一个长度为k的数据码字，我们需要在其中插入r个冗余位。

这样，我们可以得到一个总位数为n的码字，其中n = k + r。

这些冗余位根据特定的规则计算得到，而这些规则取决于汉明码的类型。

第二步：选择汉明码的类型汉明码有许多不同的类型，其中最常见的是(7, 4)汉明码。

这意味着我们将4位数据码字扩展为7位码字。

在本文中，我们将以(7, 4)汉明码为例进行讲解。

第三步：生成汉明码的规则(7, 4)汉明码的生成规则如下：1. 在原始数据的每个第2的幂次方位置上插入一个冗余位。

2. 每个冗余位的值等于它所对应的原始数据位和与它进行异或操作的位的和。

即，第1个冗余位的值等于第3、5、7位的异或和，第2个冗余位的值等于第3、6、7位的异或和，第4个冗余位的值等于第5、6、7位的异或和。

第四步：编写Matlab代码实现(7, 4)汉明码下面是一个Matlab函数生成(7, 4)汉明码的例子：matlabfunction hamming_code = hamming_encode(data)Check the input data lengthif (length(data) ~= 4)error('Input data length should be 4.');endGenerate the parity bitshamming_code(1) = xor(xor(data(3), data(5)), data(7));hamming_code(2) = xor(xor(data(3), data(6)), data(7));hamming_code(3:7) = data;end在上面的代码中，我们首先检查输入的数据长度是否为4位。

matlab编程实现汉明码 -回复

matlab编程实现汉明码-回复Matlab编程实现汉明码汉明码（Hamming code）是一种用于纠正错误的编码方法，可用于检测和纠正单个比特的错误。

在信息传输过程中，数据可能会因为电磁干扰或噪声而产生错误。

通过使用汉明码，我们可以在接收到带有错误的数据时进行错误检测和纠正，从而提高数据传输的可靠性。

本文将介绍如何使用Matlab编程实现汉明码。

我们将以步骤的形式逐渐实现编码和解码过程。

第一步：理解汉明码的原理汉明码是一种线性块码，通过在发送数据之前添加冗余信息（校验位），可以使得接收方检测和纠正单个比特的错误。

汉明码的冗余信息包含了数据的位置信息，从而能够检测并纠正错误。

第二步：生成汉明码的矩阵表示生成汉明码的第一步是确定矩阵H，该矩阵表示汉明码的校验位分布。

矩阵H是一个n×k的矩阵，其中n是码字的总长度，k是数据位的长度。

根据汉明码的性质，矩阵H应满足两个条件：1. 任意两行之间的汉明距离至少为3，以确保可以检测到至少一个错误比特。

2. 列向量之间的汉明距离应大于等于2，以确保可以纠正单个比特的错误。

矩阵H的构建可以采用循环移位操作来实现。

第三步：编码在编码过程中，我们将使用生成矩阵G来将输入数据转换为汉明码。

生成矩阵G是矩阵H的转置，并且是一个k×n的矩阵。

编码的过程中，我们将输入的k位数据向量乘以生成矩阵G得到n位汉明码。

第四步：引入错误为了模拟实际情况下可能发生的错误，我们可以在汉明码中引入一定数量的错误比特。

这可以通过随机地翻转一些比特来实现。

第五步：解码解码汉明码的过程就是检测并纠正错误比特的过程。

为了检测错误，我们将接收到的n位汉明码与矩阵H进行乘法运算得到校验位向量。

如果校验位向量非零，则表示有错误发生。

为了纠正错误，我们可以通过汉明码的特性来确定错误比特的位置，并将其翻转。

这是一个基本的汉明码编码和解码的过程的简要描述。

现在我们将使用Matlab进行实现。

信息论(7,4)汉明码(7,3)循环码

functionvarargout = Hamming(varargin)% HAMMING M-file for Hamming.fig% HAMMING, by itself, creates a new HAMMING or raises the existing % singleton*.%% H = HAMMING returns the handle to a new HAMMING or the handle to % the existing singleton*.%% HAMMING('CALLBACK',hObject,eventData,handles,...) calls thelocal% function named CALLBACK in HAMMING.M with the given input arguments. %% HAMMING('Property','Value',...) creates a new HAMMING or raises the % existing singleton*. Starting from the left, property value pairs are% applied to the GUI before Hamming_OpeningFunction gets called. An % unrecognized property name or invalid value makes property application% stop. All inputs are passed to Hamming_OpeningFcn via varargin. %% *See GUI Options on GUIDE's Tools menu. Choose "GUI allows only one% instance to run (singleton)".%% See also: GUIDE, GUIDATA, GUIHANDLES% Edit the above text to modify the response to help Hamming% Last Modified by GUIDE v2.5 07-Jan-2008 20:22:48% Begin initialization code - DO NOT EDITgui_Singleton = 1;gui_State = struct('gui_Name', mfilename, ...'gui_Singleton', gui_Singleton, ...'gui_OpeningFcn', @Hamming_OpeningFcn, ...'gui_OutputFcn', @Hamming_OutputFcn, ...'gui_LayoutFcn', [] , ...'gui_Callback', []);ifnargin&&ischar(varargin{1})gui_State.gui_Callback = str2func(varargin{1});endifnargout[varargout{1:nargout}] = gui_mainfcn(gui_State, varargin{:});elsegui_mainfcn(gui_State, varargin{:});end% End initialization code - DO NOT EDIT% --- Executes just before Hamming is made visible.functionHamming_OpeningFcn(hObject, eventdata, handles, varargin)% This function has no output args, see OutputFcn.% hObject handle to figure% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)% varargin command line arguments to Hamming (see VARARGIN)% Choose default command line output for Hamminghandles.output = hObject;% Update handles structureguidata(hObject, handles);% UIWAIT makes Hamming wait for user response (see UIRESUME)% uiwait(handles.figure1);% --- Outputs from this function are returned to the command line. functionvarargout = Hamming_OutputFcn(hObject, eventdata, handles)% varargout cell array for returning output args (see VARARGOUT);% hObject handle to figure% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)% Get default command line output from handles structurevarargout{1} = handles.output;function edit1_Callback(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to edit1 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)% Hints: get(hObject,'String') returns contents of edit1 as text% str2double(get(hObject,'String')) returns contents of edit1 as a double% --- Executes during object creation, after setting all properties. function edit1_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to edit1 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles empty - handles not created until after all CreateFcns called% Hint: edit controls usually have a white background on Windows.% See ISPC and COMPUTER.ifispc&&isequal(get(hObject,'BackgroundColor'),get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))set(hObject,'BackgroundColor','white');endfunction edit2_Callback(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to edit2 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)% Hints: get(hObject,'String') returns contents of edit2 as text% str2double(get(hObject,'String')) returns contents of edit2 as a double% --- Executes during object creation, after setting all properties. function edit2_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to edit2 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles empty - handles not created until after all CreateFcns called% Hint: edit controls usually have a white background on Windows.% See ISPC and COMPUTER.ifispc&&isequal(get(hObject,'BackgroundColor'),get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))set(hObject,'BackgroundColor','white');endfunction edit3_Callback(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to edit3 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)% Hints: get(hObject,'String') returns contents of edit3 as text% str2double(get(hObject,'String')) returns contents of edit3 as a double% --- Executes during object creation, after setting all properties. function edit3_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to edit3 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles empty - handles not created until after all CreateFcns called% Hint: edit controls usually have a white background on Windows.% See ISPC and COMPUTER.ifispc&&isequal(get(hObject,'BackgroundColor'),get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))set(hObject,'BackgroundColor','white');endfunction edit4_Callback(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to edit4 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)% Hints: get(hObject,'String') returns contents of edit4 as text% str2double(get(hObject,'String')) returns contents of edit4 as a double% --- Executes during object creation, after setting all properties. function edit4_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to edit4 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles empty - handles not created until after all CreateFcns called% Hint: edit controls usually have a white background on Windows.% See ISPC and COMPUTER.ifispc&&isequal(get(hObject,'BackgroundColor'),get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))set(hObject,'BackgroundColor','white');endfunction edit5_Callback(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to edit5 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)% Hints: get(hObject,'String') returns contents of edit5 as text% str2double(get(hObject,'String')) returns contents of edit5 as a double% --- Executes during object creation, after setting all properties. function edit5_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to edit5 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles empty - handles not created until after all CreateFcns called% Hint: edit controls usually have a white background on Windows.% See ISPC and COMPUTER.ifispc&&isequal(get(hObject,'BackgroundColor'),get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))set(hObject,'BackgroundColor','white');endfunction edit6_Callback(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to edit6 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)% Hints: get(hObject,'String') returns contents of edit6 as text% str2double(get(hObject,'String')) returns contents of edit6 as a double% --- Executes during object creation, after setting all properties. function edit6_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to edit6 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles empty - handles not created until after all CreateFcns called% Hint: edit controls usually have a white background on Windows.% See ISPC and COMPUTER.ifispc&&isequal(get(hObject,'BackgroundColor'),get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))set(hObject,'BackgroundColor','white');end% --- Executes on button press in pushbutton1.function pushbutton1_Callback(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to pushbutton1 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)chose=get(handles.popupmenu1,'value');if chose==1;clc;msg=str2num(get(handles.edit1,'string'))%信息产生code=encode(msg,7,4);%汉明编码rcv=decode(code,7,4);%汉明译码set(handles.edit2,'string',num2str(code));set(handles.edit3,'string',num2str(rcv));elsek=str2num(get(handles.edit1,'string'));code1=encode(k,7,3,'cyclic/binary');rcv1=decode(code1,7,3,'cyclic/binary');set(handles.edit2,'string',num2str(code1));set(handles.edit3,'string',num2str(rcv1));endfunction edit7_Callback(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to edit7 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)% Hints: get(hObject,'String') returns contents of edit7 as text% str2double(get(hObject,'String')) returns contents of edit7 as a double% --- Executes during object creation, after setting all properties. function edit7_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to edit7 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles empty - handles not created until after all CreateFcns called% Hint: edit controls usually have a white background on Windows.% See ISPC and COMPUTER.ifispc&&isequal(get(hObject,'BackgroundColor'),get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))set(hObject,'BackgroundColor','white');endfunction edit8_Callback(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to edit8 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)% Hints: get(hObject,'String') returns contents of edit8 as text% str2double(get(hObject,'String')) returns contents of edit8 as a double% --- Executes during object creation, after setting all properties. function edit8_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to edit8 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles empty - handles not created until after all CreateFcns called% Hint: edit controls usually have a white background on Windows.% See ISPC and COMPUTER.ifispc&&isequal(get(hObject,'BackgroundColor'),get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))set(hObject,'BackgroundColor','white');endfunction edit9_Callback(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to edit9 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)% Hints: get(hObject,'String') returns contents of edit9 as text% str2double(get(hObject,'String')) returns contents of edit9 asa double% --- Executes during object creation, after setting all properties. function edit9_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to edit9 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles empty - handles not created until after all CreateFcns called% Hint: edit controls usually have a white background on Windows.% See ISPC and COMPUTER.ifispc&&isequal(get(hObject,'BackgroundColor'),get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))set(hObject,'BackgroundColor','white');endfunction edit10_Callback(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to edit10 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)% Hints: get(hObject,'String') returns contents of edit10 as text% str2double(get(hObject,'String')) returns contents of edit10 as a double% --- Executes during object creation, after setting all properties. function edit10_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to edit10 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles empty - handles not created until after all CreateFcns called% Hint: edit controls usually have a white background on Windows.% See ISPC and COMPUTER.ifispc&&isequal(get(hObject,'BackgroundColor'),get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))set(hObject,'BackgroundColor','white');endfunction edit15_Callback(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to edit15 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)% Hints: get(hObject,'String') returns contents of edit15 as text% str2double(get(hObject,'String')) returns contents of edit15 as a double% --- Executes during object creation, after setting all properties. function edit15_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to edit15 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles empty - handles not created until after all CreateFcns called% Hint: edit controls usually have a white background on Windows.% See ISPC and COMPUTER.ifispc&&isequal(get(hObject,'BackgroundColor'),get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))set(hObject,'BackgroundColor','white');end% --- Executes on button press in pushbutton2.function pushbutton2_Callback(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to pushbutton2 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)chose=get(handles.popupmenu1,'value');if chose==1;[H,G,N,K]=hammgen(3); %产生H和G矩阵for i=1:2^Kfor j=K:-1:1if rem(i-1,2^(-j+K+1))>=2^(-j+K)U(i,j)=1;elseU(i,j)=0;endendendC=rem(U*G,2);A=str2num(get(handles.edit7,'string'));[r,l]=size(A);E=[0 0 0 0 0 0 0;0 0 0 0 0 0 1;0 0 0 0 0 1 0;0 0 0 0 1 0 0;0 0 0 1 0 00;0 0 1 0 0 0 0;0 1 0 0 0 0 0;1 0 0 0 0 0 0]; %%%%%求校正子，然后将其转化成十进制数S=rem(A*H',2);Sx=bi2de(S,'left-msb');%%%%下面是（7,4）码检错for i=1:rswitch(Sx)case 0disp=('此接收码字没错')case 1disp=('注意：此接收码字的第3位有错，请纠正')case 2disp=('注意：此接收码字的第2位有错，请纠正')case 4disp=('注意：此接收码字的第1位有错，请纠正')case 3disp=('注意：此接收码字的第5位有错，请纠正')case 5disp=('注意：此接收码字的第7位有错，请纠正')case 6disp=('注意：此接收码字的第4位有错，请纠正')case 7disp=('注意：此接收码字的第6位有错，请纠正')endendset(handles.edit8,'string',disp);%%%下面为在知道哪位出错的情况下，进行纠正for i=1:rswitch(Sx)case 0B(i,:)=A(i,:)+E(1,:);case 1B(i,:)=A(i,:)+E(6,:);case 2B(i,:)=A(i,:)+E(7,:);case 4B(i,:)=A(i,:)+E(8,:);case 3B(i,:)=A(i,:)+E(4,:);case 5B(i,:)=A(i,:)+E(2,:);case 6B(i,:)=A(i,:)+E(5,:);case 7B(i,:)=A(i,:)+E(3,:);endendB=rem(B,2);set(handles.edit9,'string',num2str(B));elsegenpoly=cyclpoly(7,3);[p,g]=cyclgen(7,genpoly);c=str2num(get(handles.edit7,'string'));s=rem(p*c',2);Sx=s(1,1)+s(2,1)*2+s(3,1)*4+s(4,1)*8;switch(Sx)case 0set(handles.edit8,'string','此接收碼无错');set(handles.edit9,'string',num2str(c));case 1if c(1,1)==0c(1,1)=1;elsec(1,1)=0endset(handles.edit8,'string','注意：此接收码字的第一位有错，请纠正');set(handles.edit9,'string',num2str(c));case 2if c(1,2)==0c(1,2)=1;elsec(1,2)=0endset(handles.edit9,'string',num2str(c));set(handles.edit8,'string','注意：此接收码字的第二位有错，请纠正');case 4if c(1,3)==0c(1,3)=1;elsec(1,3)=0endset(handles.edit9,'string',num2str(c));set(handles.edit8,'string','注意：此接收码字的第三位有错，请纠正');case 8if c(1,4)==0c(1,4)=1;elsec(1,4)=0endset(handles.edit9,'string',num2str(c));set(handles.edit8,'string','注意：此接收码字的第四位有错，请纠正');case 13if c(1,5)==0c(1,5)=1;elsec(1,5)=0endset(handles.edit9,'string',num2str(c));set(handles.edit8,'string','注意：此接收码字的第五位有错，请纠正');case 7if c(1,6)==0c(1,6)=1;elsec(1,6)=0endset(handles.edit9,'string',num2str(c));set(handles.edit8,'string','注意：此接收码字的第六位有错，请纠正');case 14if c(1,7)==0c(1,7)=1;elsec(1,7)=0endset(handles.edit9,'string',num2str(c));set(handles.edit8,'string','注意：此接收码字的第七位有错，请纠正');case{3,5,6,9,10,11,12,15}set(handles.edit8,'string','注意：此接收码字有错');set(handles.edit9,'string','注意：无法纠正无法判别错在哪位'); endend% --- Executes on selection change in popupmenu1.function popupmenu1_Callback(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to popupmenu1 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)% Hints: contents = get(hObject,'String') returns popupmenu1 contents as cell array% contents{get(hObject,'Value')} returns selected item from popupmenu1% --- Executes during object creation, after setting all properties. function popupmenu1_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to popupmenu1 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles empty - handles not created until after all CreateFcns called% Hint: popupmenu controls usually have a white background on Windows. % See ISPC and COMPUTER.ifispc&&isequal(get(hObject,'BackgroundColor'),get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))set(hObject,'BackgroundColor','white');end。

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。

(完整word版)matlab(7,4)汉明码和(7,4)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 、a 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。

基于matlab的(7,4)循环码的编译仿真设计

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。

基于某matlab地(7,4)汉明码编译仿真

东北大学分校电子信息系综合课程设计基于matlab的（7，4）汉明码编译仿真专业名称通信工程班级学号4090719学生何云瑞指导教师雅珍设计时间2011.12.19~2012.1.4课程设计任务书专业：通信工程学号：409719 学生（签名）：设计题目：（7，4）汉明码的编码、译码仿真一、设计实验条件电子信息创新实验室二、设计任务及要求1.了解、掌握汉明码编码、译码原理；2.用仿真软件对（7.4）汉明码进行编码、译码仿真；3.画出编码后、译码后的信号波形图。

三、设计报告的容1.设计题目与设计任务（设计任务书）2.前言（绪论）(设计的目的、意义等)3.设计主体（各部分设计容、分析、结论等）4.结束语（设计的收获、体会等）5.参考资料四、设计时间与安排1、设计时间：2周2、设计时间安排：熟悉实验设备、收集资料：天设计图纸、实验、计算、程序编写调试：天编写课程设计报告：天答辩：天目录摘要 (I)1．引言 (1)2.设计原理 (2)2.1汉明码编码原理 (2)2．2汉明码纠错原理 (4)3．程序与SIMULINK仿真 (6)3.1程序 (6)3.1.1程序函数介绍 (6)3.1.2 主程序 (6)3.1.3调试结果 (7)3.2 SIMULINK仿真 (8)3.2.1 SIMULINK电路图 (8)3.2.2 模块参数设置 (9)3.2.3仿真波形 (11)3.2.4仿真结果分析 (15)4.总结 (16)参考文献 (17)摘要汉明码（Hamming Code）是一种能够自动检测并纠正一位错码的线性纠错码，即SEC （Single Error Correcting）码，用于信道编码与译码中，提高通信系统抗干扰的能力。

本文主要利用MATLAB中SIMULINK通信系统仿真模型库进行汉明码建模仿真，并调用通信系统功能函数对外界输入的信息进行汉明码的编、译码，绘制时域波形及误码率与信噪比关系曲线图。

在此基础上，对汉明码的性能进行分析，得出汉明码能降低噪声干扰的结论。

信息论(7,4)汉明码(7,3)循环码

functionvarargout = Hamming(varargin)% HAMMING M-file for Hamming.fig% HAMMING, by itself, creates a new HAMMING or raises the existing % singleton*.%% H = HAMMING returns the handle to a new HAMMING or the handle to % the existing singleton*.%% HAMMING('CALLBACK',hObject,eventData,handles,...) calls thelocal% function named CALLBACK in HAMMING.M with the given input arguments. %% HAMMING('Property','Value',...) creates a new HAMMING or raises the % existing singleton*. Starting from the left, property value pairs are% applied to the GUI before Hamming_OpeningFunction gets called. An % unrecognized property name or invalid value makes property application% stop. All inputs are passed to Hamming_OpeningFcn via varargin. %% *See GUI Options on GUIDE's Tools menu. Choose "GUI allows only one% instance to run (singleton)".%% See also: GUIDE, GUIDATA, GUIHANDLES% Edit the above text to modify the response to help Hamming% Last Modified by GUIDE v2.5 07-Jan-2008 20:22:48% Begin initialization code - DO NOT EDITgui_Singleton = 1;gui_State = struct('gui_Name', mfilename, ...'gui_Singleton', gui_Singleton, ...'gui_OpeningFcn', @Hamming_OpeningFcn, ...'gui_OutputFcn', @Hamming_OutputFcn, ...'gui_LayoutFcn', [] , ...'gui_Callback', []);ifnargin&&ischar(varargin{1})gui_State.gui_Callback = str2func(varargin{1});endifnargout[varargout{1:nargout}] = gui_mainfcn(gui_State, varargin{:});elsegui_mainfcn(gui_State, varargin{:});end% End initialization code - DO NOT EDIT% --- Executes just before Hamming is made visible.functionHamming_OpeningFcn(hObject, eventdata, handles, varargin)% This function has no output args, see OutputFcn.% hObject handle to figure% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)% varargin command line arguments to Hamming (see VARARGIN)% Choose default command line output for Hamminghandles.output = hObject;% Update handles structureguidata(hObject, handles);% UIWAIT makes Hamming wait for user response (see UIRESUME)% uiwait(handles.figure1);% --- Outputs from this function are returned to the command line. functionvarargout = Hamming_OutputFcn(hObject, eventdata, handles)% varargout cell array for returning output args (see VARARGOUT);% hObject handle to figure% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)% Get default command line output from handles structurevarargout{1} = handles.output;function edit1_Callback(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to edit1 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)% Hints: get(hObject,'String') returns contents of edit1 as text% str2double(get(hObject,'String')) returns contents of edit1 as a double% --- Executes during object creation, after setting all properties. function edit1_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to edit1 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles empty - handles not created until after all CreateFcns called% Hint: edit controls usually have a white background on Windows.% See ISPC and COMPUTER.ifispc&&isequal(get(hObject,'BackgroundColor'),get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))set(hObject,'BackgroundColor','white');endfunction edit2_Callback(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to edit2 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)% Hints: get(hObject,'String') returns contents of edit2 as text% str2double(get(hObject,'String')) returns contents of edit2 as a double% --- Executes during object creation, after setting all properties. function edit2_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to edit2 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles empty - handles not created until after all CreateFcns called% Hint: edit controls usually have a white background on Windows.% See ISPC and COMPUTER.ifispc&&isequal(get(hObject,'BackgroundColor'),get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))set(hObject,'BackgroundColor','white');endfunction edit3_Callback(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to edit3 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)% Hints: get(hObject,'String') returns contents of edit3 as text% str2double(get(hObject,'String')) returns contents of edit3 as a double% --- Executes during object creation, after setting all properties. function edit3_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to edit3 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles empty - handles not created until after all CreateFcns called% Hint: edit controls usually have a white background on Windows.% See ISPC and COMPUTER.ifispc&&isequal(get(hObject,'BackgroundColor'),get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))set(hObject,'BackgroundColor','white');endfunction edit4_Callback(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to edit4 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)% Hints: get(hObject,'String') returns contents of edit4 as text% str2double(get(hObject,'String')) returns contents of edit4 as a double% --- Executes during object creation, after setting all properties. function edit4_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to edit4 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles empty - handles not created until after all CreateFcns called% Hint: edit controls usually have a white background on Windows.% See ISPC and COMPUTER.ifispc&&isequal(get(hObject,'BackgroundColor'),get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))set(hObject,'BackgroundColor','white');endfunction edit5_Callback(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to edit5 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)% Hints: get(hObject,'String') returns contents of edit5 as text% str2double(get(hObject,'String')) returns contents of edit5 as a double% --- Executes during object creation, after setting all properties. function edit5_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to edit5 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles empty - handles not created until after all CreateFcns called% Hint: edit controls usually have a white background on Windows.% See ISPC and COMPUTER.ifispc&&isequal(get(hObject,'BackgroundColor'),get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))set(hObject,'BackgroundColor','white');endfunction edit6_Callback(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to edit6 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)% Hints: get(hObject,'String') returns contents of edit6 as text% str2double(get(hObject,'String')) returns contents of edit6 as a double% --- Executes during object creation, after setting all properties. function edit6_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to edit6 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles empty - handles not created until after all CreateFcns called% Hint: edit controls usually have a white background on Windows.% See ISPC and COMPUTER.ifispc&&isequal(get(hObject,'BackgroundColor'),get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))set(hObject,'BackgroundColor','white');end% --- Executes on button press in pushbutton1.function pushbutton1_Callback(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to pushbutton1 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)chose=get(handles.popupmenu1,'value');if chose==1;clc;msg=str2num(get(handles.edit1,'string'))%信息产生code=encode(msg,7,4);%汉明编码rcv=decode(code,7,4);%汉明译码set(handles.edit2,'string',num2str(code));set(handles.edit3,'string',num2str(rcv));elsek=str2num(get(handles.edit1,'string'));code1=encode(k,7,3,'cyclic/binary');rcv1=decode(code1,7,3,'cyclic/binary');set(handles.edit2,'string',num2str(code1));set(handles.edit3,'string',num2str(rcv1));endfunction edit7_Callback(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to edit7 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)% Hints: get(hObject,'String') returns contents of edit7 as text% str2double(get(hObject,'String')) returns contents of edit7 as a double% --- Executes during object creation, after setting all properties. function edit7_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to edit7 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles empty - handles not created until after all CreateFcns called% Hint: edit controls usually have a white background on Windows.% See ISPC and COMPUTER.ifispc&&isequal(get(hObject,'BackgroundColor'),get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))set(hObject,'BackgroundColor','white');endfunction edit8_Callback(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to edit8 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)% Hints: get(hObject,'String') returns contents of edit8 as text% str2double(get(hObject,'String')) returns contents of edit8 as a double% --- Executes during object creation, after setting all properties. function edit8_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to edit8 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles empty - handles not created until after all CreateFcns called% Hint: edit controls usually have a white background on Windows.% See ISPC and COMPUTER.ifispc&&isequal(get(hObject,'BackgroundColor'),get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))set(hObject,'BackgroundColor','white');endfunction edit9_Callback(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to edit9 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)% Hints: get(hObject,'String') returns contents of edit9 as text% str2double(get(hObject,'String')) returns contents of edit9 asa double% --- Executes during object creation, after setting all properties. function edit9_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to edit9 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles empty - handles not created until after all CreateFcns called% Hint: edit controls usually have a white background on Windows.% See ISPC and COMPUTER.ifispc&&isequal(get(hObject,'BackgroundColor'),get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))set(hObject,'BackgroundColor','white');endfunction edit10_Callback(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to edit10 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)% Hints: get(hObject,'String') returns contents of edit10 as text% str2double(get(hObject,'String')) returns contents of edit10 as a double% --- Executes during object creation, after setting all properties. function edit10_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to edit10 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles empty - handles not created until after all CreateFcns called% Hint: edit controls usually have a white background on Windows.% See ISPC and COMPUTER.ifispc&&isequal(get(hObject,'BackgroundColor'),get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))set(hObject,'BackgroundColor','white');endfunction edit15_Callback(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to edit15 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)% Hints: get(hObject,'String') returns contents of edit15 as text% str2double(get(hObject,'String')) returns contents of edit15 as a double% --- Executes during object creation, after setting all properties. function edit15_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to edit15 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles empty - handles not created until after all CreateFcns called% Hint: edit controls usually have a white background on Windows.% See ISPC and COMPUTER.ifispc&&isequal(get(hObject,'BackgroundColor'),get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))set(hObject,'BackgroundColor','white');end% --- Executes on button press in pushbutton2.function pushbutton2_Callback(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to pushbutton2 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)chose=get(handles.popupmenu1,'value');if chose==1;[H,G,N,K]=hammgen(3); %产生H和G矩阵for i=1:2^Kfor j=K:-1:1if rem(i-1,2^(-j+K+1))>=2^(-j+K)U(i,j)=1;elseU(i,j)=0;endendendC=rem(U*G,2);A=str2num(get(handles.edit7,'string'));[r,l]=size(A);E=[0 0 0 0 0 0 0;0 0 0 0 0 0 1;0 0 0 0 0 1 0;0 0 0 0 1 0 0;0 0 0 1 0 00;0 0 1 0 0 0 0;0 1 0 0 0 0 0;1 0 0 0 0 0 0]; %%%%%求校正子，然后将其转化成十进制数S=rem(A*H',2);Sx=bi2de(S,'left-msb');%%%%下面是（7,4）码检错for i=1:rswitch(Sx)case 0disp=('此接收码字没错')case 1disp=('注意：此接收码字的第3位有错，请纠正')case 2disp=('注意：此接收码字的第2位有错，请纠正')case 4disp=('注意：此接收码字的第1位有错，请纠正')case 3disp=('注意：此接收码字的第5位有错，请纠正')case 5disp=('注意：此接收码字的第7位有错，请纠正')case 6disp=('注意：此接收码字的第4位有错，请纠正')case 7disp=('注意：此接收码字的第6位有错，请纠正')endendset(handles.edit8,'string',disp);%%%下面为在知道哪位出错的情况下，进行纠正for i=1:rswitch(Sx)case 0B(i,:)=A(i,:)+E(1,:);case 1B(i,:)=A(i,:)+E(6,:);case 2B(i,:)=A(i,:)+E(7,:);case 4B(i,:)=A(i,:)+E(8,:);case 3B(i,:)=A(i,:)+E(4,:);case 5B(i,:)=A(i,:)+E(2,:);case 6B(i,:)=A(i,:)+E(5,:);case 7B(i,:)=A(i,:)+E(3,:);endendB=rem(B,2);set(handles.edit9,'string',num2str(B));elsegenpoly=cyclpoly(7,3);[p,g]=cyclgen(7,genpoly);c=str2num(get(handles.edit7,'string'));s=rem(p*c',2);Sx=s(1,1)+s(2,1)*2+s(3,1)*4+s(4,1)*8;switch(Sx)case 0set(handles.edit8,'string','此接收碼无错');set(handles.edit9,'string',num2str(c));case 1if c(1,1)==0c(1,1)=1;elsec(1,1)=0endset(handles.edit8,'string','注意：此接收码字的第一位有错，请纠正');set(handles.edit9,'string',num2str(c));case 2if c(1,2)==0c(1,2)=1;elsec(1,2)=0endset(handles.edit9,'string',num2str(c));set(handles.edit8,'string','注意：此接收码字的第二位有错，请纠正');case 4if c(1,3)==0c(1,3)=1;elsec(1,3)=0endset(handles.edit9,'string',num2str(c));set(handles.edit8,'string','注意：此接收码字的第三位有错，请纠正');case 8if c(1,4)==0c(1,4)=1;elsec(1,4)=0endset(handles.edit9,'string',num2str(c));set(handles.edit8,'string','注意：此接收码字的第四位有错，请纠正');case 13if c(1,5)==0c(1,5)=1;elsec(1,5)=0endset(handles.edit9,'string',num2str(c));set(handles.edit8,'string','注意：此接收码字的第五位有错，请纠正');case 7if c(1,6)==0c(1,6)=1;elsec(1,6)=0endset(handles.edit9,'string',num2str(c));set(handles.edit8,'string','注意：此接收码字的第六位有错，请纠正');case 14if c(1,7)==0c(1,7)=1;elsec(1,7)=0endset(handles.edit9,'string',num2str(c));set(handles.edit8,'string','注意：此接收码字的第七位有错，请纠正');case{3,5,6,9,10,11,12,15}set(handles.edit8,'string','注意：此接收码字有错');set(handles.edit9,'string','注意：无法纠正无法判别错在哪位'); endend% --- Executes on selection change in popupmenu1.function popupmenu1_Callback(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to popupmenu1 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)% Hints: contents = get(hObject,'String') returns popupmenu1 contents as cell array% contents{get(hObject,'Value')} returns selected item from popupmenu1% --- Executes during object creation, after setting all properties. function popupmenu1_CreateFcn(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to popupmenu1 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles empty - handles not created until after all CreateFcns called% Hint: popupmenu controls usually have a white background on Windows. % See ISPC and COMPUTER.ifispc&&isequal(get(hObject,'BackgroundColor'),get(0,'defaultUicontrolBackgroundColor'))set(hObject,'BackgroundColor','white');end。

matlab编程实现汉明码 -回复

matlab编程实现汉明码-回复Matlab编程实现汉明码汉明码是一种用于检错的线性二元码。

它由理论家Richard Hamming在20世纪50年代提出，主要用于在数字通信中检测和纠正错误。

汉明码的基本思想是在传输的二进制数据中添加冗余位，通过对冗余位和实际数据位的校验来检测和纠正错误。

在本篇文章中，我们将一步一步地介绍如何在Matlab中实现汉明码编码和解码。

为了更好地理解，我们将首先介绍汉明码的原理，然后进一步探讨如何编写Matlab代码来实现该编码和解码过程。

一、汉明码原理汉明码是一种线性二元码，它通过在数据位中添加冗余位来实现检错和纠错功能。

通常情况下，汉明码的编码过程可以分为两个步骤：计算冗余位和添加冗余位。

1.1 计算冗余位在汉明码中，冗余位的数量取决于数据位的数量，并且需要满足以下等式：2^r >= m + r + 1其中，m为数据位的数量，r为冗余位的数量。

根据该等式，可以确定汉明码的最小距离d，即出错位的最小数目。

一般情况下，d = 3，因此，至少需要添加两个冗余位。

冗余位的位置可以通过一个生成矩阵G来确定。

生成矩阵G的构造方法如下：- 将r列单位矩阵相连接得到G的左部分，即G的前r列。

- 用传输函数形式表示连续r个时间单位的单位冲激响应。

- 去掉时间表示部分，将剩下部分的所有元素除以r行冲激响应的第一个元素。

1.2 添加冗余位添加冗余位的过程是通过将冗余位插入到已有的数据位中实现的。

冗余位被插入的位置是由生成矩阵G决定的。

二、Matlab编程实现汉明码接下来，我们将介绍如何使用Matlab来实现汉明码的编码和解码过程。

首先，我们需要在Matlab中创建两个函数：encode和decode。

encode 函数用于实现汉明码的编码过程，而decode函数用于实现汉明码的解码过程。

2.1 encode函数encode函数的主要功能是根据给定的输入数据对其进行汉明码编码。

该函数的输入参数包括：- data：输入的数据位- r：冗余位的数量首先，我们需要在encode函数中计算冗余位的数量，并根据冗余位的数量构建生成矩阵G。

基于MATLAB的(7,4)汉明码的编译仿真分解

摘要在通信系统中，要提高信息传输的有效性，我们将信源的输出经过信源编码用较少的符号来表达信源消息，这些符号的冗余度很小，效率很高，但对噪声干扰的抵抗能力很弱。

汉明码（Hamming Code）是一种能够自动检测并纠正一位错码的线性纠错码，即SEC（Single Error Correcting）码，用于信道编码与译码中，提高通信系统抗干扰的能力。

为了提高信息传输的准确性，我们引进了差错控制技术。

而该技术采用可靠的，有效的信道编码方法来实现的。

纠错码是一种差错控制技术，目前已广泛应用于各种通信系统和计算机系统中，纠错编码主要用于数字系统的差错控制，对于保证通信、存储、媒体播放和信息转移等数字传递过程的质量有着重要意义，是通信、信息类科知识结构中不可缺少的一部分。

关键字：通信系统、MATLAB 线性分组码、Hamming码一、引言 (1)二、设计原理 (2)2.1 汉明码的构造原理 (2)2.2 监督矩阵H (3)2.3 生成矩阵G (4)2.4 校正子（伴随式）S (5)三、（7，4）汉明码编码的设计 (7)3.1 （7，4）汉明码编码方法 (7)3.2 编码流程图 (7)3.3 （7，4）汉明码编码程序设计 (7)四、（7，4）汉明码的译码器的设计 (8)4.1 （7，4）汉明码译码方法 (8)4.2 译码流程图 (10)4.3（7，4）汉明码译码程序的设计 (10)五、（7，4）汉明码编译码程序的编译及仿真波形 (11)六、总结 (13)七、参考文献 (14)附录 (15)一、引言当计算机存储或移动数据时，可能会产生数据位错误，这时可以利用汉明码来检测并纠错，简单的说，汉明码是一个错误校验码码集，由Bell实验室的R.W.Hamming发明，因此定名为汉明码。

与其他的错误校验码类似，汉明码也利用了奇偶校验位的概念，通过在数据位后面增加一些比特，可以验证数据的有效性。

利用一个以上的校验位，汉明码不仅可以验证数据是否有效，还能在数据出错的情况下指明错误位置。

基于MATLAB的(7-4)汉明码的编译仿真

摘要在通信系统中，要提高信息传输的有效性，我们将信源的输出经过信源编码用较少的符号来表达信源消息，这些符号的冗余度很小，效率很高，但对噪声干扰的抵抗能力很弱。

汉明码（Hamming Code）是一种能够自动检测并纠正一位错码的线性纠错码，即SEC（Single Error Correcting）码，用于信道编码与译码中，提高通信系统抗干扰的能力。

为了提高信息传输的准确性，我们引进了差错控制技术。

而该技术采用可靠的，有效的信道编码方法来实现的。

纠错码是一种差错控制技术，目前已广泛应用于各种通信系统和计算机系统中，纠错编码主要用于数字系统的差错控制，对于保证通信、存储、媒体播放和信息转移等数字传递过程的质量有着重要意义，是通信、信息类科知识结构中不可缺少的一部分。

关键字：通信系统、MATLAB 线性分组码、Hamming码一、引言 0二、设计原理 (1)2.1 汉明码的构造原理 (1)2.2 监督矩阵H (2)2.3 生成矩阵G (3)2.4 校正子（伴随式）S (4)三、（7，4）汉明码编码的设计 (6)3.1 （7，4）汉明码编码方法 (6)3.2 编码流程图 (6)3.3 （7，4）汉明码编码程序设计 (7)四、（7，4）汉明码的译码器的设计 (7)4.1 （7，4）汉明码译码方法 (7)4.2 译码流程图 (9)4.3（7，4）汉明码译码程序的设计 (9)五、（7，4）汉明码编译码程序的编译及仿真波形 (10)六、总结 (12)七、参考文献 (13)附录 (14)一、引言当计算机存储或移动数据时，可能会产生数据位错误，这时可以利用汉明码来检测并纠错，简单的说，汉明码是一个错误校验码码集，由Bell实验室的R.W.Hamming发明，因此定名为汉明码。

与其他的错误校验码类似，汉明码也利用了奇偶校验位的概念，通过在数据位后面增加一些比特，可以验证数据的有效性。

利用一个以上的校验位，汉明码不仅可以验证数据是否有效，还能在数据出错的情况下指明错误位置。

基于MATLAB——汉明码设计与实现

ylabel('value')
end
输入信息元序列:1101
编码后序列为:
1000111
0100110
0010101
0001011
2.任意输入一个 7 位编码使用程序判断编码是否正确，如果错误，指出错
位并纠正。
function g=hammingdecod(B)
H=[1 1 1 0 1 0 0 ;1 1 0 1 0 1 0;1 0 1 1 0 0 1];
计算机控制技术实验
(10)
其中 Q 为 P 的转置，即
Q PT (11) 式（10）表示,信息位给定后，用信息位的行矩阵乘矩阵 Q 就产生出监督位。我们将 Q 的左边加上一个 k×k 阶单位方阵，就构成一个矩阵 G
(12)
G 称为生成矩阵，因为由它可以产生整个码组，即有
(13)
或者
（14）
式(13)即汉明码的编码原理 1.2 汉明码纠错原理
y=reshape(([a]'*ones(1,100))',1,m*n);
plot(x,y)
axis([0 4 0 1.5]);
set(gca,'XTick',0:1:4);
set(gca,'YTick',0:0.5:1.5);
title('hanmingencode')
xlabel('value')
设分组码 (n,k)中 k = 4。为了纠正一位错码，按汉明不等式可得 r ≥3，若取 r =3，则 n = k＋r =7。我们用
a6 a5 a4 a3 a2 a1 a0 a2＝ a6 ⊕ a5 ⊕ a4 a1＝ a6 ⊕ a5 ⊕ a3 a0＝ a6 ⊕ a4 ⊕ a3

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。

基于matlab的(7.4)汉明码编译码仿真.

关键词:MATLAB汉明码SIMULINK性能
I
1.引言
MATLAB(Matrix Laboratory,矩阵实验室是Mathwork公司推出的一套高效率的数值计算和可视化软件。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。
规定如表1所列。
表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 =⊕⊕⊕ (2
2653s 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,即监督位应使式(2~式(4中1s、2s、3s的值为0(表示编成的码组中应无错码
1
0001
000
1r I ⎡⎤⎢⎥=⎢
⎥⎢⎥⎣⎦
所以有
[]
r H PI = (9
式(6等价于
[][][]2106
54
3654
3111110101011a a a a a a a a a a a Q
⎡⎤⎢⎥
⎢
⎥==⎢⎥⎢⎥⎣⎦
(10
其中Q为P的转置,即
T Q P = (11
式(10表示,信息位给定后,用信息位的行矩阵乘矩阵Q就产生出监督位。我们将Q的左边加上一个k ×k阶单位方阵,就构成一个矩阵G
21r n -≥或211r
k r -≥++ (1
下面以(7,4汉明码为例说明原理:
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。我们用6543210a a a a a a a来表示这7个码元,用123s s s的

基于MATLAB的(7,4)汉明码的编译仿真分解

摘要在通信系统中，要提高信息传输的有效性，我们将信源的输出经过信源编码用较少的符号来表达信源消息，这些符号的冗余度很小，效率很高，但对噪声干扰的抵抗能力很弱。

汉明码(HammingC ode)是一种能够自动检测并纠正一位错码的线性纠错码，即SE(CSingle Error Correcting )码，用于信道编码与译码中，提高通信系统抗干扰的能力。

为了提高信息传输的准确性，我们引进了差错控制技术。

而该技术采用可靠的，有效的信道编码方法来实现的。

纠错码是一种差错控制技术，目前已广泛应用于各种通信系统和计算机系统中，纠错编码主要用于数字系统的差错控制，对于保证通信、存储、媒体播放和信息转移等数字传递过程的质量有着重要意义，是通信、信息类科知识结构中不可缺少的一部分。

关键字：通信系统、MATLAB线性分组码、Hamming码一、引言 (1)二、设计原理 (2)2.1 汉明码的构造原理 (2)2.2 监督矩阵H (3)2.3 生成矩阵G (4)2.4 校正子（伴随式）S (5)三、（7，4）汉明码编码的设计 (7)3.1 （7，4）汉明码编码方法 (7)3.2 编码流程图 (7)3.3 （7，4）汉明码编码程序设计 (7)四、（7，4）汉明码的译码器的设计 (8)4.1 （7，4）汉明码译码方法 (8)4.2 译码流程图 (10)4.3 （7，4）汉明码译码程序的设计 (10)五、（7，4）汉明码编译码程序的编译及仿真波形 (11)六、总结 (13)七、参考文献 (14)附录 (15)、引言当计算机存储或移动数据时，可能会产生数据位错误，这时可以利用汉明码来检测并纠错，简单的说，汉明码是一个错误校验码码集，由Bell 实验室的R.W.Hamming发明，因此定名为汉明码。

与其他的错误校验码类似，汉明码也利用了奇偶校验位的概念，通过在数据位后面增加一些比特，可以验证数据的有效性。

利用一个以上的校验位，汉明码不仅可以验证数据是否有效，还能在数据出错的情况下指明错误位置。

matlab(7-4)汉明码和(7-4)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：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，即方程组（5）可等效成如下矩阵形式式(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：然后利用信息位和生成矩阵G 相乘产生整个码组，即有其中A 为整个码组矩阵，6543a a a a 是信息位。

根据上述原理可以得到(7,4)汉明码的整个码组。

（2）译码与检错、纠错原理当数字信号编码成汉明码后，由于信道噪声的存在，使得经过信道后的汉明码会发生差错，使得接收端接收到错码，因此需要多错码进行纠正，以提高通信系统的抗干扰能力及可靠性。

基于MATLAB的(7-4)汉明码编译码设计与仿真结果分析

通信原理课程设计报告书课题名称基于MATLAB 的（7，4）汉明码编译码设计与仿真结果分析姓名学号学院通信与电子工程学院专业通信工程指导教师※※※※※※※※※ ※※ ※※ ※※2009级通信工程专业通信原理课程设计2011年 12月 23日基于MATLAB 的（7，4）汉明码编译码设计与仿真结果分析1 设计目的（1）熟悉掌握汉明码的重要公式和基本概念。

（2）利用MATLAB 编程，实现汉明码编译码设计。

（3）理解（7,4）汉明码的构造原理，掌握（7，4）汉明码的编码和译码的原理和设计步骤。

（4）对其仿真结果进行分析。

2 设计要求（1）通过MATLAB 编程，设计出（7,4）汉明码的编码程序。

（2）编码后加入噪声，然后译码，画出信噪比与误比特数和信噪比与误比特率的仿真图。

（3）然后对其结果进行分析。

3 设计步骤3.1线性分组码的一般原理线性分组码的构造 3.1.1 H 矩阵根据(7, 4)汉明码可知一般有现在将上面它改写为上式中已经将“⊕”简写成“+”。

上式可以表示成如下矩阵形式：⎪⎩⎪⎨⎧=⊕⊕⊕=⊕⊕⊕=⊕⊕⊕000034613562456a a a a a a a a a a a a ⎪⎭⎪⎬⎫=⋅+⋅+⋅+⋅+⋅+⋅+⋅=⋅+⋅+⋅+⋅+⋅+⋅+⋅=⋅+⋅+⋅+⋅+⋅+⋅+⋅010011010010101100010111012345601234560123456a a a a a a a a a a a a a a a a a a a aa上式还可以简记为H ⋅ A T= 0T或 A ⋅ H T= 0式中A = [a 6 a 5 a 4 a 3 a 2 a 1 a 0]0 = [000]右上标“T”表示将矩阵转置。

例如，H T 是H 的转置，即H TH的第一列，H T 的第二行为H 的第二列等等。

将H 称为监督矩阵。

只要监督矩阵H 给定，编码时监督位和信息位的关系就完全确定了。

(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。