数据通信原理实验指导书.docVIP

第 PAGE \* Arabic 17 页 实验一 编码与译码 一、实验学时：2学时 二、实验类型：验证型 三、实验仪器： 安装Matlab软件的PC机一台 四、实验目的： 用MATLAB仿真技术实现信源编译码、差错控制编译码,并计算误码率。在这个实验中我们将观察到二进制信息是如何进行编码的。我们将主要了解： 1．目前用于数字通信的基带码型 2．差错控制编译码 五、实验内容： 1．常用基带码型 （1） 使用MATLAB 函数wave_gen 来产生代表二进制序列的波形,函数wave_gen 的格式是： wave_gen(二进制码元,‘码型’,Rb) 此处Rb 是二进制码元速率,单位为比特/秒（bps）。产生如下的二进制序列： b = [1 0 1 0 1 1]; 使用Rb=1000bps 的单极性不归零码产生代表b的波形且显示波形x，填写图1-1： x = wave_gen(b,‘unipolar_nrz’,1000); waveplot(x) （2）用如下码型重复步骤（1）（提示：可以键入“help wave_gen”来获取帮助），并做出相应的记录： a 双极性不归零码 b 单极性归零码 c 双极性归零码 d 曼彻斯特码 (manchester) 图1-1 单极性不归零码图1-2双极性不归零码 图1-1 单极性不归零码 图1-2双极性不归零码 图1-4双极性归零码图1-3单极性归零码 图1-4双极性归零码 图1-3单极性归零码 图1-5 图1-5曼彻斯特码 2．差错控制编译码 （1） 使用MATLAB 函数encode来对二进制序列进行差错控制编码, 函数encode的格式是： A．code = encode(msg,n,k,linear/fmt,genmat) B．code = encode(msg,n,k,cyclic/fmt,genpoly) C．code = encode(msg,n,k,hamming/fmt,prim_poly) 其中A．用于产生线性分组码，B．用于产生循环码，C．用于产生hamming码，msg为待编码二进制序列，n为码字长度，k为分组msg长度，genmat为生成矩阵，维数为k*n，genpoly为生成多项式,缺省情况下为cyclpoly(n,k)。其说明参见matlab帮助。 （2）产生如下的二进制序列： b=[1 0 1 0 1 1 0 0 0 1 0 1]; 使用Rb=1000bps 的单极性不归零码产生代表b 的波形且显示波形，在图1-6中记录其波形： x = wave_gen(b,‘unipolar_nrz’,1000); waveplot(x) （3）产生生成矩阵： genmat=[1 0 0 0;0 1 0 0;0 0 1 0;0 0 0 1;0 1 0 1;0 1 1 0;0 1 1 1]’; （4）对b进行分组码编码： linear =encode(b,7,4, linear/binary，genmat); 使用Rb=1000bps 的单极性不归零码产生代表linear的波形且显示波形，填写表1-1并在图1-7中记录波形： x = wave_gen(linear,‘unipolar_nrz’,1000); waveplot(x) （5）对生成的线性码译码，并使用Rb=1000bps 的单极性不归零码产生和显示译码后的波形，填写表1-1并在图1-8中记录波形： code=decode(linear,7,4,cyclic/binary,genmat) x = wave_gen(code,‘unipolar_nrz’,1000); waveplot(x) （6）参考以上步骤验证循环码的编译码原理，并做出相应的实验记录。 表1-1差错控制编译码 b [1 0 1 0 1 1 0 0 0 1 0 1] 线性分组码编码 线性分组码译码 循环码编码 循环码译码 图1-6 b波形 图1-7 线性分组码编码后波形 图1-8线性分组码译码后波形 图1-9 循环码编码后波形 图1-10 循环码译码后波形 实验二 随机信道噪声仿真实验 一、实验学时：2学时 二、实验类型：验证型 三、实验仪器： 安装Matlab软件的PC机一台 四、实验目的： 了解信道概念及常见的随机信道，用MATLAB仿真噪声信号，了解噪声的概念及对信道的影响，用MATLAB仿真产生噪声信号，分析其数字特征、分布特性和功率谱密度。 五、实验内容： 代表信道响应的 MATLAB 函数是channel,形式如下（提示：我们可以键入help channel 来获取channel 函数的帮助）: channel(输入,增益,噪