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1、* 实践教学 * 兰州理工大学 计算机与通信学院 2013 年秋季学期 计算机通信课程设计 题目： 线性分组码（ 7,3 ）码的编译码仿真设计 专业班级：通信工程三班 姓名：彭佳峰 学号： 10250302 指导教师：彭铎 成绩： 摘要 本课题是应用 C语言对（ 7,3 ）线性分组码的编译码的软件设计。主要做了一下几项 工作：对三位正确的信息码进行编码；若输入的三位信息码有错，系统输出提醒，可以重 新输入；对七位接收到的码字判断是否有错，并在无错和有一位错误时进行译码，在有多 位错误时输出提醒，可以选择重新输入。 关键字： 线性分组码编码译码 C 语言 目录 前言 1 1 基本原理 2 1.1
2、 线性分组码的基本概念. 2 1.2 差错控制原理 . 2 1.3 线性分组码的纠检错能力. 3 2 线性分组码的编码 4 2.1 监督矩阵 . 4 2.2 生成矩阵 . 5 3 线性分组码的译码 7 4 设计与仿真 9 4.1 C 语言平台简介 . 9 4.2 整体流程图 . 9 4.3 编码流程图 10 4.4 译码流程图 10 5 仿真结果及分析 11 设计总结 . 17 参考文献 . 18 致谢 . 19 附录 . 20 1 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，数据的交换、处理和存储 技术得到了广泛应用， 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
3、， 如何控制差错、提高数据传输和存储的可靠性，成为现代数字通信系统设计工作者所面临 的重要课题。香农第二定理指出，当信息传输率低于信道容量时，通过某种编译码方法， 就能使错误率为任意小。差错控制编码在此定理指导下迅速发展起来，它使得传输数据本 身带有规律性，利用规律性来减少错误。 线性分组码是差错控制编码的重要一种。它的规律性在于局限在一个码组之内，编码 后长为 n 的一个码组中含有k 位信息元和 n-k 位监督元，监督元是随所传输的信息元而改 变的。接收端正式通过监督元和信息元之间的规律性来发现并纠正错误的。 2 1 基本原理 1.1 线性分组码的基本概念 （1）线性分组码 线性分组码是一组
4、固定长度的码组，可表示（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 2 n 种可能的码组 2n，从码组中，可以选择 2 k M个码组（ k #include #include /* 函数声明 */ void Begin(); void Code(); void Decoding(); /* 主函数*/ main() printf(“n这是（ 7
5、,3 ）线性分组码的编译码及验证的软件设计：n“); printf(“n“); Begin(); void Begin() char ch; fflush(stdin); printf(“ -n“); printf(“n“); printf(“ - 输入c 代表编码函数 Code -“); printf(“n“); printf(“n“); printf(“ - 输入d 代表译码函数 Decoding -“); printf(“n“); printf(“n“); printf(“ -n“); ch=getchar(); if(ch=c)Code(); 21 else if(ch=d)Decod
6、ing(); void Code() int C13,C27; int i; printf(“输入三位信息码 :n“); for(i=0;i3;i+) scanf(“ %d“, for(i=0;i3;i+) if(C1i!=0 Begin(); for(i=0;i3;i+) C2i=C1i; C23=C10+C12; C24=C10+C11+C12; C25=C10+C11; C26=C11+C12; for(i=0;i7;i+) if(C2i=2)C2i=0; else if(C2i=3)C2i=1; printf(“编码结果为 :n“); for(i=0;i7;i+) printf(“ %
7、d“,C2i); printf(“n“); printf(“_n“); Begin(); 22 void Decoding() int G37,P34,Q43,R17,HT73,R27,C3; int H47=0,S4=0,E7=0; int i,j,n,k,t=0; printf(“n输入生成矩阵 G:n“); for(i=0;i3;i+) for(j=0;j7;j+) scanf(“ %d“, printf(“n计算出矩阵 P:n“); for(i=0;i3;i+) for(j=3;j7;j+) Pij-3=Gij; for(i=0;i3;i+) for(j=0;j4;j+) printf
8、(“%20d“,Pij); printf(“n“); printf(“计算出矩阵 Q:n“); for(i=0;i3;i+) for(j=0;j4;j+) Qji=Pij; for(i=0;i4;i+) for(j=0;j3;j+) printf(“%26d“,Qij); printf(“ “); printf(“n“); 23 printf(“计算监督矩阵 H:n“); for(i=0;i4;i+) for(j=0;j3;j+) Hij=Qij; for(i=0;i4;i+) j=3; Hii+j=1; for(i=0;i4;i+) for(j=0;j7;j+) printf(“%11d“,
9、Hij); printf(“ “); printf(“n“); printf(“计算 H的转置矩阵 HT:n“); for(i=0;i4;i+) for(j=0;j7;j+) HTji=Hij; for(i=0;i7;i+) for(j=0;j4;j+) printf(“%20d“,HTij); printf(“n“); printf(“输入接收到的码字R1:n“); for(i=0;i7;i+) scanf(“ %d“, printf(“计算伴随式 S:n“); for(i=0;i4;i+) for(j=0;j7;j+) 24 Si=Si+R1j*HTji; for(i=0;i4;i+) i
10、f(Si%2=0)Si=0; else if(Si%2=1)Si=1; for(i=0;i4;i+) printf(“%2d“,Si); printf(“n_n“); for(i=0;i4;i+) t=t+Si; /* 当 S=0时，接收端认为传输无错。但是实际上，也可能存在多个错误，把此事的错误成 为不可就错误。 */ if(t=0) printf(“接收端认为接受的码字R1无错，此时错误图样E为:“); for(i=0;i7;i+) printf(“%2d“,Ei); for(i=0;i7;i+) R2i=R1i+Ei; if(R2i=2)R2i=0; for(i=0;i3;i+) Ci=
11、R2i; printf(“n译码结果 C为:n“); for(i=0;i3;i+) printf(“%2d“,Ci); printf(“n_n“); if(t!=0) 25 for(k=0;k7;k+) for(j=0,n=0;j4;j+) if(Sj=HTkj) n+; /*S=HT 中的某一行时，有一个错误或者多个错误。若是一个错误，系 统可以正确纠正，若是多个错误，按此方法纠错，会做出错误纠正。*/ while(n=4) Ek=1; printf(“此时接受的码字有一个错误，错误图样E为:n“); for(i=0;i7;i+) printf(“%2d“,Ei); for(i=0;i7;i+) R2i=R1i+Ei; if(R2i=2)R2i=0; for(i=0;i3;i+) Ci=R2i; printf(“n译码结果 C为:n“); for(i=0;i3;i+) printf(“%2d“,Ci); printf(“n_n“); Begin(); break; /*S!=HT 中的任意一行时，系统只能检错不能纠错。*/ while(k=7) 26 printf(“n此时接收到的码字有错， 但不能确定错误图样。 n“); printf(“n_n“); Begin(); break;