线性分组码的编译软件设计.doc

****************** 实践教学 ****************** 兰州理工大学 计算机与通信学院 2012年春季学期 《计算机通信》 课程设计 题 目： 线性分组码的编译软件设计 专业班级： 通信工程三班 姓 名： 张 雨 丽 学 号： 指导教师： 王维芳 成 绩： 摘要 本次课程设计用C语言设计（7,3）码的编译软件。 编码过程中，已知(7,3)码的三位信息组时，我根据线性方程求得了4个校验元，然后将校验元附在信息元后构成一个码字。 译码过程中，当收到的信息码中有1位错时，可以纠正这个错误，进而译出正确的信息码组；当有两为或两位以上错误时，只能检错而不能纠错。 关键词：线性分组码 ；C语言 ；编程及仿真 目录 第1章 前言 1 第2章 线性分组码的基本概念 2 1.1差错控制的基本概念 2 1.2线性分组码 2 1.3最小码距与线性码的纠检错能力之间的关系 2 1.4主要性质 2 第3章 编码及译码原理 3 2.1生成矩阵 3 2.2监督矩阵的计算 4 2.3伴随式的计算及译码 5 第4章 C语言程序设计思想 7 3.1 C语言简介及程序设计思想 7 3.2 程序设计流程图 7 3.2.1主程序流程图 7 3.2.2编码程序流程图 8 3.2.3译码程序流程图 9 第5章 软件测试 11 4.1运行结果 11 4.2编码程序运行结果 11 设计总结 14 附录：源程序代码： 16 第1章 前言 近年来，随着计算机，卫星通信及高速数据网的飞速发展，数据交换、处理和存储技术得到了广泛的应用，人们对数据传输和存储系统的可靠性提出了越来越高的要求。因此，如何控制差错、提高数据传输和存储的可靠性，成为现代通信系统设计面临的重要课题。 编码是指对发送信息进行某种变换后，使得信息码之间产生一定的关系，接受端可以发现或纠正若干位错误，从而提高信息传输可靠性。实际通信系统中，首先要选择信道编码种类，才能有效地进行数据传输，由于各种对通信系统误码率要求地不断提高，采用差错编码技术是提高数字通信可靠性的有效方法。 纠错码也是一种差错控制技术，主要应用于数字系统的差错控制，对保证通信、存储、信息转移等数字传输过程的质量有着重要意义，是通信、信息类科学知识结构中不可缺少的一部分。 C语言是一种使用简便的、特别适用于科学研究和工程计算的高级语言，与其他计算机语言相比，它的特点是简洁和智能化，具有极高的编程和调试效率。通过使用C工具箱函数对数字调制进行仿真，更能直观彻底的掌握循环码的编码与译码原理。有助于我们的学习和研究，加深对知识的理解和运用。 C的便利性还体现在它的仿真结果还可以存放到的工作空间里做事后处理。方便我们修改参数对不同情况下的输出结果进行对比。 本课设系统中介绍了（7,3）在数字系统中的应用发展，以及检错、纠错基本原理和实现过程，也介绍了C环境的基本知识，以及如何应用C语言实现（7,3）的编码和译码过程。 第2章 线性分组码的基本概念 1.1差错控制的基本概念 在数据通信的过程中，衰损、失真和噪声会使通信线路上的信号发生错误。为了减少错误、提高通信质量，除了改善传输信道的电气特性、使误码率达到要求外，更通用的方法是采取检错、纠错技术，即差错控制。差错控制的主要方法是将数据以某种形式进行编码。在计算机通信中，采用计算机技术进行编码和控制，既简单又方便，而且可靠性还比较高。目前在差错控制系统中使用的码按其纠错能力的不同可分为两种：检错码和纠错码。 差错控制的核心是抗干扰编码，简称差错编码。它的基本思想是通过对信息序列做某种变换，使原来彼此独立、互不相关的信息码元列产生某种相关性，从而在接收端有可能根据根据这种相关性来检查、发现或纠正传输信号序列中的差错。差错控制的基本原理在于增加冗余度使得原来的信息可以检测传输错误。 1.2线性分组码 线性分组码是一组固定长度的码组，可表示为（n，k），通常它用于前向纠错。在分组码中，监督位被加到信息位之后，形成新的码。在编码时，k个信息位被编为n位码组长度，而n-k个监督位的作用就是实现检错与纠错。当分组码的信息码元与监督码元之间的关系为线性关 系时，这种分组码就称为线性分组码。? 对于长度为n的二进制线性分组码，它有种可能的码组，从种码组中，可以选择个码组（kn）组成一种码，称为许用码组。这样，一个k比特信息的线性分组码可以映射到一个长度为n码组上，该码组是从个码组构成的码集中选出来的，这样剩下的码组就可以对这个分组码进行检错或纠错。 1.3最小码距与线性码的纠检错能力之间的关系 对于任一个（n,k