汉明交织编码1.docxVIP

汉明/交织码编译码及纠错能力验证实验一、实验目的1．学习交织码编译码的基本概念；2．掌握交织码的编译码方法。二、实验仪器1．信道编码与ASK、FSK、PSK、QPSK 调制模块；位号：A、B 位；2．基带同步与信道译码模块；位号：F 位；3．时钟与基带数据产生器模块，位号：G 位；4．100M 双踪示波器1 台；三、实验原理（一）交织码编码块交织编码技术(Block Interleaving)的基本规则是将信道编码的数据流以块(Block)的形式存储，并重新排序(交织)，然后将这些重新组合的数据位送至调制器。最常用的重新排序方法是矩阵填充法。即将数据流逐行填入一(MxN)矩阵的每一行，即每行填入N 个符号。当整个矩阵填满时，共用MxN 个符号被填入。之后，按照每次一列的方式从矩阵中取出M 个符号，作为新的编码组送入调制器从信道发送出去。交织矩阵的每一行称为交织码的子码，行数M称为交织度。本实验中采用交织度为4的交织码，可以纠4 位突发错误(Burst Error)，子码采用(7,4)汉明(Hamming)线性分组码。a61 a62 a63 a64a51 a52 a53 a54a41 a42 a43 a44a31 a32 a33 a34a21 a22 a23 a24a11a12 a13 a14a 01 a 02 a 03 a 04发送时按列的顺序进行，送入信道的码字为：a61a62a63a64a51a52?a01a02a03a04。（二）交织码解码解交织(De-interleaving)的过程与交织的过程相反。以本实验中的4x7 交织矩阵为例，将一帧28 位数据接收下来，码字为a61a62a63a64a51a52?a01a02a03a04，重新对它进行分组，分成四组汉明码分别进行解码，分组结果为a61a51a41a31a21a11a01，a62a52a42a32a22a12a02，a63a53a43a33a23a13a03，a64a54a44a34a24a14a04 ，解码同汉明码。（三）举例说明假设基带数据为1001,0010,1101,0101，经汉明编码得到的输出为，1001100, 0010101, 1101010, 0101101 交织后输出为，1010,0011,0100,1011,1101,0010,0101 (带下划线的比特交织后被组合到了一起)。在传输的过程中如果出现了突发错误，例如前四个码元都出错(红色的比特)，则在接收端接收到的码组变为0101, 0011, 0100, 1011, 1101, 0010, 0101, 译码时进行重新分组，分组为0001100, 1010101, 0101010, 1101101 进行汉明译码，译码输出为1001, 0010, 1101, 0101，因此交织度为4 的交织码可以纠长度为4 的突发错。四、各测量点和可调元件的作用信道编码与ASK、FSK、PSK、QPSK 调制模块：SW02：内部数据时可以设置具体数值；SW03：信道编码类型设置；SW04：为编码后的数据设定加错位；P01：编码前数据时钟（默认输入32K）；P02：编码前数据；TP01：输出帧同步；TP02：输出待编码基带数据；TP03：输出编码后数据；P03：编码后加入同步内容后数据；P04：编码后时钟；基带同步与信道译码模块：25SW01：信道译码模式选择设置；25P01：信道译码数据输入；25P02：信道译码数据时钟；25P03：未纠错译码；25P04：纠错译码；25TP05：数据帧；五、实验内容及步骤1．插入有关实验模块在关闭系统电源的情况下，按照下表放置实验模块：模块名称放置位号时钟与基带数据发生模块G 信道编码与ASK FSK PSK QPSK 调制A、B 基带同步与纠错译码模块F 对应位号可见底板右上角的“实验模块位置分布表”，注意模块插头与底板插座的防呆口一致。2．信号线连接使用专用导线按照下表进行信号线连接：源端目的端连线作用4P01(G) P02(AB) 将64K 的基带信号送入信道编码输入端；P03(AB) 25P01(F) 将编码加错后的数据送入纠错译码输入端3．加电打开系统电源开关，底板的电源指示灯正常显示。若电源指示灯显示不正常，请立即关闭电源，查找异常原因。4．实验内容设置将“4SW02”(G)拨码开关设置为“01111”，则4P01 输出64K 时钟数据，该数据对应8 位拨码开关4SW01 的值，并循环输出。5．汉明交织编码观测汉明交织编码是对信息数据进行汉明编码后，完成交织的过程。编码观测分为原理性汉明交织编码和系统性汉明交织编码，其中原理性汉明交织编码不需要外接基带数据，而是对编码模块上拨码开关SW02(AB)的设置数据汉明编码后进行交织，方便对交织编码原理进行验证；而系统性汉