实验七_信道编码仿真实现.doc

实验七　信道编码仿真实现
班级：08电子信息工程二班
实验人：马华臣

一、实验目的
理解信道编码的思想，掌握信道编码的编程实现原理及技术。
二、实验内容
1．随机产生二进制信源消息序列。
产生随机数的方法与前面类似，利用srand( (unsigned)time( NULL ) )和rand()函数模拟产生随机数。
2．利用信道编码方法进行编译码。
信道的编译码分三部分，即编码部分，信道模拟部分，译码部分。编码部分采用汉明编码。模拟信道，采用rand()函数随机确定产生差错的位置。译码部分，采用标准阵列表直接全表查找的方法译码。本程序实现的是对汉明（5，2）码的编码与译码（课本P362-363）。
生成矩阵为： G= 1 0 1 1 1
0 1 1 0 1
三、程序
//汉//汉明(5，2)码的编码与标准阵列译码///
/////////////////////////////
#include "stdio.h"
#include "math.h"
#include"stdlib.h"
#include "time.h"

void main()
{ int aa[10000];
int i;
int N;
////////////////////////
int b[4][7]={{1,0,1,1,1},{0,1,1,0,1}};//定义生成矩阵
int y=0,s=0;
int j,k,m,n;
int a[4],q[7],rr[10000/2*5];
//////////////////////////
int p,u,D=0;
int cc[2500],dd[2500],ee[2500];
int e[7][5]={{1,0,0,0,0},{0,1,0,0,0},{0,0,1,0,0},{0,0,0,1,0},{0,0,0,0,1},
{1,0,1,0,0},{1,0,0,0,1}};//定义错误图样
int w[10000/2*5];
int ww[10000/2];

printf("汉明(5，2)码的编码与标准阵列译码:\n");
printf("请输入你想产生的二进制个数(至少四个但不超过1万)：");
scanf("%d",&N); //输入想产生的信源的个数
while(N<4)
{
printf("输入无效，请重新输入 ");
printf("请输入你想产生的二进制个数(至少四个)：");
scanf("%d",&N);
}

printf("随机产生的二进制序列为：\n");
srand( (unsigned)time( NULL ) ); //产生一个随机序列，并把它放入a[]中
for(i=0;i<N;i++)
{
aa[i]=rand()%2;
printf("%d",aa[i]);
}
printf("\n");
////////////////////////////////////////////////
printf("编码后变为：\n");//编码生成码字
for(m=0;m<N/2;m++)
{
for(i=y;i<(y+2);i++)
{
a[i-y]=aa[i];
} ////取出4位出来
for (j=0;j<5;j++)
{
q[j]=0;
for(k=0;k<2;k++)
q[j]+=a[k]*b[k][j];/////与生成矩阵相乘
}

for(i=s;i<(s+5);i++)
{
rr[i]=0;
rr[i]=q[i-s]%2;
printf("%d",rr[i]);////将生成的放入rr[]中

}

y=y+2;////向后移动4位
s=s+5;///向后移动7位
printf("\t");

}

////////////////////////////////////
printf("经过信道后变为：\n");//模拟信道差错
srand( (unsigned)time( NULL ) );
for(j=0;j<N/2;j++)
{
cc[j]=rand()%100;////产生一个0~99的随机数

if(cc[j]<9)////当随机数小于9时，一个码字产生2个错误
{
for(i=D;i<(D+5);i++)
{
ee[j]=rand()%2;///随机产生一个0~1的数，以确定是码字二个错误的位置
u=ee[j];
w[i]=0;
w[i]=(rr[i]+e[5+u][i-D])%2;
printf("%d",w[i]);
}
}
else if((cc[j]>=9)&&(cc[j]<=30))///当随机数在9~30时，一个码字产生一个错误
{
dd[j]=rand()%5;
p=dd[j]; ///随机产生一个0~4的数，以确定是码字一个错误的位置
for(i=D;i<(D+5);i++)
{
w[i]=0;
w[i]=(rr[i]+e[p][i-D])%2;
printf("%d",w[i]);
}
}
else //////当随机数在30~99时，不发生错误
{
for(i=D;i<(D+5);i++)
{w[i]=0;
w[i]=rr[i];
printf("%d",w[i]);}

}
D=D+5;////向后移动7位
if(cc[j]<9) printf(" 两位错");
else if(cc[j]>=9&&cc[j]<=30) printf(" 一位错");
else printf(" ");

/////进行跟踪，以确定码字错几位
printf("\t");
}

////////////////////////////
printf("经过译码后变为: \n");//采用标准阵列译码表进行译码
for(i=0,j=0;i<N/2*5;i+=5,j++)
{ //标准阵列译码表
if( (w[i]==0&&w[i+1]==0&&w[i+2]==0&&w[i+3]==0&&w[i+4]==0)||
(w[i]==1&&w[i+1]==0&&w[i+2]==0&&w[i+3]==0&&w[i+4]==0)||
(w[i]==0&&w[i+1]==1&&w[i+2]==0&&w[i+3]==0&&w[i+4]==0)||
(w[i]==0&&w[i+1]==0&&w[i+2]==1&&w[i+3]==0&&w[i+4]==0)||
(w[i]==0&&w[i+1]==0&&w[i+2]==0&&w[i+3]==1&&w[i+4]==0)||
(w[i]==0&&w[i+1]==0&&w[i+2]==0&&w[i+3]==0&&w[i+4]==1)||
(w[i]==1&&w[i+1]==0&&w[i+2]==1&&w[i+3]==0&&w[i+4]==0)||
(w[i]==1&&w[i+1]==0&&w[i+2]==0&&w[i+3]==0&&w[i+4]==1)) printf("00000");
else if( (w[i]==1&&w[i+1]==0&&w[i+2]==1&&w[i+3]==1&&w[i+4]==1)||
(w[i]==0&&w[i+1]==0&&w[i+2]==1&&w[i+3]==1&&w[i+4]==1)||
(w[i]==1&&w[i+1]==1&&w[i+2]==1&&w[i+3]==1&&w[i+4]==1)||
(w[i]==1&&w[i+1]==0&&w[i+2]==0&&w[i+3]==1&&w[i+4]==1)||
(w[i]==1&&w[i+1]==0&&w[i+2]==1&&w[i+3]==0&&w[i+4]==1)||
(w[i]==1&&w[i+1]==0&&w[i+2]==1&&w[i+3]==1&&w[i+4]==0)||
(w[i]==0&&w[i+1]==0&&w[i+2]==0&&w[i+3]==1&&w[i+4]==1)||
(w[i]==0&&w[i+1]==0&&w[i+2]==1&&w[i+3]==1&&w[i+4]==0)) printf("10111");
else if( (w[i]==0&&w[i+1]==1&&w[i+2]==1&&w[i+3]==0&&w[i+4]==1)||
(w[i]==1&&w[i+1]==1&&w[i+2]==1&&w[i+3]==0&&w[i+4]==1)||
(w[i]==0&&w[i+1]==0&&w[i+2]==1&&w[i+3]==0&&w[i+4]==1)||
(w[i]==0&&w[i+1]==1&&w[i+2]==0&&w[i+3]==0&&w[i+4]==1)||
(w[i]==0&&w[i+1]==1&&w[i+2]==1&&w[i+3]==1&&w[i+4]==1)||
(w[i]==0&&w[i+1]==1&&w[i+2]==1&&w[i+3]==0&&w[i+4]==0)||
(w[i]==1&&w[i+1]==1&&w[i+2]==0&&w[i+3]==0&&w[i+4]==1)||
(w[i]==1&&w[i+1]==1&&w[i+2]==1&&w[i+3]==0&&w[i+4]==0)) printf("01101");
else if( (w[i]==1&&w[i+1]==1&&w[i+2]==0&&w[i+3]==1&&w[i+4]==0)||
(w[i]==0&&w[i+1]==1&&w[i+2]==0&&w[i+3]==1&&w[i+4]==0)||
(w[i]==1&&w[i+1]==0&&w[i+2]==0&&w[i+3]==1&&w[i+4]==0)||
(w[i]==1&&w[i+1]==1&&w[i+2]==1&&w[i+3]==1&&w[i+4]==0)||
(w[i]==1&&w[i+1]==1&&w[i+2]==0&&w[i+3]==0&&w[i+4]==0)||
(w[i]==1&&w[i+1]==1&&w[i+2]==0&&w[i+3]==1&&w[i+4]==1)||
(w[i]==0&&w[i+1]==1&&w[i+2]==1&&w[i+3]==1&&w[i+4]==0)||
(w[i]==0&&w[i+1]==1&&w[i+2]==0&&w[i+3]==1&&w[i+4]==1)) printf("11010");
else
for(n=0;n<5;n++)
{
printf("%d",w[i+n]);

}

printf("\t");

}

getchar();getchar();//定住显示窗口
}
四、实验结果

五、实验分析
此（5，2）码能纠正所有1为随机错误，以及2个发生二位错误的随机错误。
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