线性分组码-习题
1. 已知一个(5, 3)线性码C 的生成矩阵为：
11001G 0
11010
1
11??
??=??????
（1）求系统生成矩阵；
（2）列出C 的信息位与系统码字的映射关系；
（3）求其最小Hamming 距离，并说明其检错、纠错能力； （4）求校验矩阵H ；
（5）列出译码表，求收到r =11101时的译码步骤与译码结果。 解：
（1）线性码C 的生成矩阵经如下行变换：
23132110011
00110110101101001110
0111100111
001101101010100011100111????
??????????→???
?????????
??????????????→???
?????????
将第、加到第行
将第加到第行
得到线性码C 的系统生成矩阵为
??
??
??????=111000*********S G （2）码字),,,(110-=n c c c c 的编码函数为
[][][]111000*********)(210m m m m f c ++==
生成了的8个码字如下
(3) 最小汉明距离d =2，所以可检1个错，但不能纠错。
(4) 由],[],,[)()(k n T
k n k k n k k n I A H A I G --?-?-==，得校验矩阵
??
????=1010101111H
(5) 消息序列m =000,001,010,011,100,101,110,111，由c =mGs 得码字序列
c 0=00000, c 1=00111,c 2=01010, c 3=01101, c 4=10011, c 5=10100,c 6=11001, c 7=11110
则译码表如下：
当接收到r =(11101)时，查找码表发现它所在的列的子集头为(01101)，所以将它译为c =01101。
2．设（7, 3）线性码的生成矩阵如下
010101000101111001101G ??
??=??
????
（1）求系统生成矩阵；
（2）求校验矩阵； （3）求最小汉明距离； （4）列出伴随式表。 解：
（1）生成矩阵G 经如下行变换
13
23
01010101
0011010010111001011110011010
10101010011011
0011010010111010101001010100010111????
????????→???
?????????
?????????????→???
?????????
交换第、行交换第、行
得到系统生成矩阵：
100110101010100010111S G ??
??=??
????
（2）由],[],,[)()(k n T
k n k k n k k n I A H A I G --?-?-==，得校验矩阵为
1101000101010001100101010001H ?????
?=??
??
??
（3）由于校验矩阵H 的任意两列线性无关，3列则线性相关，所以最小汉明距离d =3。 （4）（7, 3）线性码的消息序列m =000,001,010,011,100,101,110,111，由c =mGs 得码字序列：c 0=0000000，c 1=0010111，c 2=0101010，c 3=0111101，c 4=1001101，c 5=1011010，
c 6=1100111，c 7=1110000。又因伴随式有24
=16种组合，差错图样为1的有771=?? ???
种，
差错图样为2的有7212=?? ???
种，而由T T
Hr He =，则计算陪集首的伴随式，构造伴
随表如下：
3．已知一个(6, 3)线性码C 的生成矩阵为：
.0 1 1 1 0 01 1 0 0 1 01 0 1 0 0 1G ????
?
?????=
（1） 写出它所对应的监督矩阵H ；
（2） 求消息M =(101)的码字；
（3） 若收到码字为101010，计算伴随式，并求最有可能的发送码字。 解：
（1）线性码C 的生成矩阵G 就是其系统生成矩阵G S ，所以其监督矩阵H 直接得出：
101100011010110001H =??
????????
（2）消息M =(m 0,m 1,m 2)=(101)，则码字c 为：
[][][]()100101001110101011c f m ==+=
（3）收到码字r =(101010)，则伴随式
()()101011110101010001100010001T
rH ????????
==?
?????
????
又（6, 3）线性码的消息序列m =000,001,010,011,100,101,110,111，由c =mGs 得码字序列：c 0=000000，c 1=001110，c 2=010011，c 3=011101，c 4=100101，c 5=101011，c 6=110110，c 7=111000。伴随式有23=8种情况，则计算伴随式得到伴随表如下：
伴随式（001）对应陪集首为（000001），而c=r+e ，则由收到的码字r =(101010)，最有可能发送的码字c 为：c =（101011）。
4．设(6, 3)线性码的信息元序列为x 1x 2x 3，它满足如下监督方程组
???
??=++=++=++0
00
631
532421x x x x x x x x x （1）求校验矩阵，并校验10110是否为一个码字； （2）求生成矩阵，并由信息码元序列101生成一个码字。 解：
（1）由监督方程直接得监督矩阵即校验矩阵为：
110100011010101001H =??????????
因为收到的序列10110为5位，而由（6, 3）线性码生成的码字为6位，所以10110不是码字。
（2）由],[],,[)()(k n T
k n k k n k k n I A H A I G --?-?-==，则生成矩阵为：
100101010110001011S G G =????=??????
信息码元序列M=（101），由c =mGs 得码字为c ：
()()()()012100101010110001011101110c m m m =++=
线性分组码的信道编码和译码
clear; clc; %编码 G=input('请输入生成矩阵G,例如:G=[1 0 1 1 1;0 1 1 0 1]\n G='); [k,n]=size(G); r=n-k; m=input('请输入需传送信息m,如m=[0 0 0 1 1 0 1 1]\n m='); l=length(m); if(mod(l,k)) disp('输入的信息有误'); else ge=l/k; %将输入序列转化成矩阵m temp1=[]; for i=1:ge temp1(i,:)=m(k*(i-1)+1:i*k); end m=temp1; %求校验矩阵H c=mod(m*G,2); A=G(:,k+1:n); H=[A',eye(r)]; disp('校验矩阵');H disp('译码矩阵');c end disp('敲回车键继续'); pause %解码 y=input('输入接收序列y,如:y=[0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 0]\n y='); temp2=[]; for i=1:ge temp2(i,:)=y(1,n*(i-1)+1:i*n); end y=temp2 s=mod(y*H',2); e=s*pinv(H'); for i=1:ge for j=1:n if(e(i,j)>0.5-eps) e(i,j)=1; else e(i,j)=0; end end end cc=mod(y+e,2); %cc=xor(y,e) sc=cc(:,1:2); disp('差错图样'); e disp('估计值'); cc disp('译码序列'); sc
线性分组码实验报告(DOC)
综合性设计性实验报告 专业： 学号： 姓名： 实验所属课程：信息论与编码 实验室(中心)：信息技术软件实验室 指导教师： 2
教师评阅意见： 签名：年月日实验成绩： 一、题目 线性分组码编译码实验 二、仿真要求 1.分别用不同的生成矩阵进行（7,4）线性分组码的编码，经调制解调后译 码，并比较两种线性分组码的纠错能力。 2.掌握线性分组码的编码原理、编码步骤和译码方法。 3.熟悉matlab软件的基本操作，学会用matlab软件进行线性分组码的编码 和译码。 三、仿真方案详细设计 编码： 本实验采用的是（7，4）线性分组码，线性分组码的编码由监督矩阵和生成矩阵实现，监督矩阵H为（3×4）的矩阵，由监督方程和（4×4）的单位矩阵构成，生成矩阵G为（4×7）的矩阵，由（4×4）的单位矩阵和监督矩阵的转置矩阵构成。实现过程为： 1、将要编码的序列先整形，整为4列 2、如果序列不能被4整除在后边补0使其能被4整除 3、将整形后的序列与生成矩阵G相乘即得到编码后的码字 在本实验中，分别生成两种生成矩阵，在产生了生成矩阵后根据输入的四位信息位和生成矩阵相乘即可得到编码矩阵。
译码： 在译码过程中，我们利用错误图样和伴随式来进行纠错。 1、设一个接收码字矩阵为R，R*H'=S（模2乘），则S为码字对应的伴随 式矩阵如果S=0则说明接受码字无差错； 2、如果S不为0，查看矩阵S中不为0的那行所在行数，该行即收码字错 误所在行i； 3、将S转置，将不为0的一列与H每一列进行比较，找到H中相同列，该 列的列数即为错误所在列； 4、由步骤2和3得到错误具体位置，模2加对应的错误图样就可得到正确 码字。 BPSK调制: BPSK调制利用载波的相位变化来传递数字信息，振幅和频率保持不变。双极性的全占空矩形脉冲序列与正弦载波相乘就得到调制信号。因此进行调制时首先进行码形变换变为双极性的，再经乘法器与载波相乘得到调制信号。其具体实现方法如下： 1、将0、1序列变为-1、1序列； 2、将序列与载波相乘，为‘1’时与载波相位相同，为‘-1’时与载波相位相反。 BPSK解调: 解调是产生一个与载波频率相同的本地载波，与经信道加噪后的调制信号相乘，得到解调信号，进而通过抽样判决得出原始信号。解调是调制的逆过程，其作用是从接受信号中恢复出原基带信号。解调的方法分为两类：相干解调和非相干解调（如包络检波）。相干解调也称同步检波，适用于所有线性调制信号的解调。其关键是必须在已调信号的接收端产生与信号载波同频同相的本地载波。本次仿真实验采用的是相干解调法，调制信号与想干载波相乘，经过低通滤波器，再抽样判决得到原信号。通过产生一个与载波频率相同的本地载波，与经信道加噪后的调制信号相乘，得到解调信号，然后通过低通滤波器滤波器再抽样判决，得出解调后的原始信号。
信息论与编码复习题目
信息论复习提纲 第一章绪论 1．通信系统模型； 2．香浓信息的概念； 3．信源、信道、信源编码和信道编码研究的核心问题。 第二章离散信源及信源熵 1．离散信息量、联合信息量、条件信息量、互信息量定义； 2．信源熵、条件熵、联合熵定义； 3．平均互信息量定义、性质、三种表达式及物理意义，与其它熵的关系（不证明）； 4．最大信源熵定理及证明； 5．本章所有讲过的例题； 第三章离散信源的信源编码 1．信息传输速率、编码效率定义； 2．最佳编码定理（即节定理：概率越大，码长越小；概率越小，码长越大）及证明； 3．码组为即时码的充要条件； 4．单义可译定理（Kraft不等式）及应用； 5．费诺编码方法、霍夫曼编码方法应用（二进制，三进制，四进制）；6．本章所有讲过的例题； 第四章离散信道容量 1．利用信道矩阵计算信道容量（离散无噪信道、强对称离散信道、对称离
散信道、准对称离散信道）； 2．本章讲过的例题； 第五章连续消息和连续信道 1．相对熵的定义； 2．均匀分布、高斯分布、指数分布的相对熵及证明； 3．峰值功率受限条件下的最大熵定理及证明，平均功率受限条件下的最大熵定理及证明，均值受限条件下的最大熵定理及证明； 4．香农公式及意义； 5．本章所有讲过的例题； 第六章差错控制 1．重量、最小重量、汉明距离、最小汉明距离、编码效率的定义；2．最小距离与检错、纠错的关系（即节定理）； 3．本章所有讲过的例题； 第七章线性分组码 1．线性分组码定义； 2．线性分组码的最小距离与最小重量的关系及证明； 3．生成矩阵、一致校验矩阵定义，给出线性方程组求出生成矩阵和一致校验矩阵的标准形式，生成矩阵与一致校验矩阵的关系； 4．制作标准阵列并利用标准阵列译码； 5．本章所有讲过的例题； 第八章循环码 1．生成多项式的特点，有关定理（三定理1，定理2，定理3）及证明；
线性分组码编码的分析与实现
课程设计任务书 2011—2012学年第一学期 专业：通信工程学号：080110501 姓名：李琼 课程设计名称：信息论与编码课程设计 设计题目：线性分组码编码的分析与实现 完成期限：自2011 年12 月19 日至2011 年12 月25 日共 1 周一．设计目的 1、深刻理解信道编码的基本思想与目的； 2、理解线性分组码的基本原理与编码过程； 3、提高综合运用所学理论知识独立分析和解决问题的能力； 4、使用MATLAB或其他语言进行编程。 二．设计内容 给定消息组M及生成矩阵G，编程求解其线性分组码码字。 三．设计要求 编写的函数要有通用性。 四．设计条件 计算机、MATLAB或其他语言环境 五．参考资料 [1]曹雪虹，张宗橙.信息论与编码.北京：清华大学出版社，2007. [2]王慧琴.数字图像处理.北京：北京邮电大学出版社，2007. 指导教师（签字）：教研室主任（签字）： 批准日期：年月日
该系统是（6，3）线性分组码的编码的实现，它可以对输入的三位的信息码进行线性分组码编码。 当接收到的六位码字中有一位发生错误时，可以纠正这一位错码；当接收到的码字有两位发生错误时，只能纠正一位错误，但同时能检测出另一位错误不能纠正。只有特定位有两位错误时，才能纠正两位错误。这样就译出正确的信息码组，整个过程是用MATLAB语言实现的。 关键词：编码；MA TLAB；纠错
1课程描述 0 2 设计原理 (1) 2.1 线性分组码的编码 (1) 2.1.1 生成矩阵 (1) 2.1.2 校验矩阵 (3) 2.2 伴随式与译码 (4) 2.2.1 码的距离及纠检错能力 (4) 2.2.2 伴随式与译码 (4) 3 设计过程 (5) 3.1 编码过程 (5) 3.2 仿真程序 (7) 3.4 结果分析 (11) 总结 (13) 致谢 (14) 参考文献 (15)
线性分组码编码的分析与实现课程设计说明书
摘要 该系统是（6，3）线性分组码的编码和译码的实现，它可以对输入的三位的信息码进行线性分组码编码，对于接收到的六位码字可以进行译码，从而译出三位信息码。 当接收到的六位码字中有一位发生错误时，可以纠正这一位错码；当接收到的码字有两位发生错误时，只能纠正一位错误，但同时能检测出另一位错误不能纠正。只有特定位有两位错误时，才能纠正两位错误。这样就译出正确的信息码组，整个过程是用MATLAB语言实现的。 关键词：编码; 译码; 纠错
目录 1 课题描述 (1) 2 设计原理 (4) 2.1MATLAB概述 (5) 2.2 线性分组码的编码 (5) 2.2.1 生成矩阵 (5) 2.2.2 校验矩阵 (8) 2.3 伴随式与译码 (9) 2.3.1 码的距离及纠检错能力 (9) 2.3.2 伴随式与译码 (9) 3 设计过程 (10) 3.1 编码过程 (10) 3.2 译码过程 (11) 4 仿真程序及结果分析 (14) 4.1 仿真程序 (14) 4.2 仿真结果 (16) 4.3 结果分析 (18) 总结 (19) 参考文献 (20)
1课题描述 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，成为现代数字通信系统设计的重要课题。 目前，绝大多数的数字计算机和数字通信系统中广泛采用二进制形式的码。而线性分组码具有编译码简单，封闭性好等特点，采用差错控制编码技术是提高数字通信可靠性的有效方法，是目前较为流行的差错控制编码技术。 对线性分组码的讨论都在有限域GF(2)上进行，域中元素为{0,1},域中元素计算为模二加法和模二乘法。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。 对于长度为n的二进制线性分组码，它有种2n可能的码组，从2n种码组中，可以选择M=2k个码组（k · 实践教学 · 大学 计算机与通信学院 2014年秋季学期 计算机通信课程设计 题目：线性分组码(9，4)码的编译码仿真设计 专业班级：姓名：学号：指导教师：成绩： 摘要 该系统是（9，4）线性分组码的编码和译码的实现，它可以对输入的四位的信息码进行线性分组码编码，对于接收到的九位码字可以进行译码，从而译出四位信息码。 当接收到的九位码字中有一位发生错误时，可以纠正这一位错码；当接收到的码字有两位发生错误时，只能纠正一位错误，但同时能检测出另一位错误不能纠正。只有特定位有两位错误时，才能纠正两位错误。这样就译出正确的信息码组，整个过程是用MATLAB语言实现的。 关键词：编码; 译码; 纠错 目录 摘要 (1) 目录 (2) 1. 信道编码概述 (2) 1.1信道模型 (2) 1.2 抗干扰信道编码定理及逆定理 (3) 1.3 检错与纠错的基本原理 (4) 1.4 限失真编码定理 (5) 2.线性分组码的编码 (6) 2.1 生成矩阵 (6) 2.2 校验矩阵 (9) 2.3 伴随式与译码 (10) 3. 线性分组码编码的Matlab仿真 (12) 3.1 程序流程图 (12) 3.2 程序执行结果 (12) 3.2 线性分组码译码的Matlab仿真 (13) 3.3结果分析 (15) 参考文献 (16) 总结 (17) 致谢 (18) 附录 (19) 前言 由于计算机、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的应用，数字信号在传输中往往由于各种原因，使得在传送的数据流中产生误码，从而使接收端产生图象跳跃、不连续、出现马赛克等现象，人们对数据传输和存储系统的可靠性提出来了越来越高的要求，经过长时间的努力，通过编译码来控制差错、提高可靠性的方式在信道传输中得到了大量的使用和发展，并形成了一门新的技术叫做纠错编码技术，纠错编码按其码字结构形式和对信息序列处理方式的不同分为两大类：分组码和卷积码。 目前，绝大多数的数字计算机和数字通信系统中广泛采用二进制形式的码。而线性分组码具有编译码简单，封闭性好等特点，采用差错控制编码技术是提高数字通信可靠性的有效方法，是目前较为流行的差错控制编码技术。 对线性分组码的讨论都在有限域GF(2)上进行，域中元素为{0,1},域中元素计算为模二加法和模二乘法。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。 对于长度为n的二进制线性分组码，它有种2n可能的码组，从2n种码组中，可以选择M=2k个码组（k 吉林建筑大学 电气与电子信息工程学院 信息理论与编码课程设计报告 设计题目：线性分组码编码的分析与实现 专业班级：电子信息工程 学生姓名： 学号： 指导教师： 设计时间： 2014.11.24－2014.12.5 1.1 第1章 概述 1.1 设计的作用、目的 《信息论与编码》是一门理论与实践密切结合的课程,课程设计是其实践性教学环节之一，同时也是对课堂所学理论知识的巩固和补充。其主要目的是加深对理论知识的理解，掌握查阅有关资料的技能，提高实践技能，培养独立分析问题、解决问题及实际应用的能力。 通过完成具体编码算法的程序设计和调试工作，提高编程能力，深刻理解信源编码、信道编译码的基本思想和目的，掌握编码的基本原理与编码过程，增强逻辑思维能力，培养和提高自学能力以及综合运用所学理论知识去分析解决实际问题的能力，逐步熟悉开展科学实践的程序和方法。 1.2 设计任务及要求 设计一个（6, 3）线性分组码的编译码程序：完成对任意序列的编码，根据生成矩阵形成监督矩阵，得到伴随式，并根据其进行译码，同时验证工作的正确性。 1．理解信道编码的理论基础，掌握信道编码的基本方法； 2．掌握生成矩阵和一致校验矩阵的作用和求解方法； 3．针对线性分组码分析其纠错能力，并能够对线性分组码进行译码； 4．能够使用MATLAB 或其他语言进行编程，实现编码及纠错，编写的函数要有通用性。 1.3设计内容 已知一个（6,3）线性分组码的Q 矩阵：设码字为(c 5, c 4, c 3, c 2, c 1, c 0) 011101110Q ?? ??=?? ???? 求出标准生成矩阵和标准校验矩阵，完成对任意信息序列（23个许用码字）的编码。 当接收码字R 分别为(000000), (000001), (000010), (000100), (001000), (010000), (100000), (100100)时，写出其伴随式S ，以表格形式写出伴随式与错误图样E 的对应关系。纠错并正确译码，当有两位错码时，假定c 5位和c 2位发生错误。 1. 已知一个(5, 3)线性码C 的生成矩阵为： 11001G 0 11010 1 11?? ??=?????? （1）求系统生成矩阵； （2）列出C 的信息位与系统码字的映射关系； （3）求其最小Hamming 距离，并说明其检错、纠错能力； （4）求校验矩阵H ； （5）列出译码表，求收到r =11101时的译码步骤与译码结果。 解： （1）线性码C 的生成矩阵经如下行变换： 23132110011 00110110101101001110 0111100111 001101101010100011100111???? ??????????→??? ????????? ??????????????→??? ????????? 将第、加到第行 将第加到第行 得到线性码C 的系统生成矩阵为 ?? ?? ??????=111000*********S G （2）码字),,,(110-=n c c c c 的编码函数为 [][][]111000*********)(210m m m m f c ++== 生成了的8个码字如下 (3) 最小汉明距离d =2，所以可检1个错，但不能纠错。 (4) 由],[],,[)()(k n T k n k k n k k n I A H A I G --?-?-==，得校验矩阵 ?? ????=1010101111H (5) 消息序列m =000,001,010,011,100,101,110,111，由c =mGs 得码字序列 c 0=00000, c 1=00111,c 2=01010, c 3=01101, c 4=10011, c 5=10100,c 6=11001, c 7=11110 则译码表如下： 当接收到r =(11101)时，查找码表发现它所在的列的子集头为(01101)，所以将它译为c =01101。 2．设（7, 3）线性码的生成矩阵如下 010101000101111001101G ?? ??=?? ???? （1）求系统生成矩阵； （2）求校验矩阵； （3）求最小汉明距离； （4）列出伴随式表。 解： （1）生成矩阵G 经如下行变换 13 23 01010101 0011010010111001011110011010 10101010011011 0011010010111010101001010100010111???? ????????→??? ????????? ?????????????→??? ????????? 交换第、行交换第、行 得到系统生成矩阵： 100110101010100010111S G ?? ??=?? ???? （2）由],[],,[)()(k n T k n k k n k k n I A H A I G --?-?-==，得校验矩阵为 通信原理11章答案 【篇一：通信原理教程+樊昌信+习题答案第十章[1]】.1设有两个码组“0101010”和“1010100”，试给出其检错能力、纠错 能力和同时纠错的能力。 解：两个码组的最小码距为：do=6 由do?e+1,得e=5,即可以检错5位。 由do?2t+1,得t=2，即可以纠错2位。 由do?e+t+1,得e=3,t=2,即可以纠错2位，同时检错3位。 习题10.2设一种编码中共有如下8个码组：表10-1 习题10.3表000000，001110，010101，011011，100011， 101101，110110，111000试求出其最小码距，并给 出其检错能力、纠错能力和同时纠检错的能力。 解：此8个码组的最小码距为：do=3。 由do?e+1,得e=2,即可以检错2位。 由do?2t+1,得t=1，即可以纠错1位。 由do?e+t+1,得e=1,t=1,即可以纠错1位，同时检错 1位。 习题10.3设有一个长度为n=15的汉明码，试问其 监督位r应该等于多少？其码率等于多少？其最小码距 等于多少？试写出其监督位和信息位之间的关系。 解：由n?2r?1，n=15，得r=4，即监督位4位。码率为： kn?r15?411?==。 nn1515用s1s2s3s4表示校正子，正好可以指明15个错码的位置，其关系如表10-1所示。可得监督位和信息位之间的关系式为 a13? a 3 ? a 14 ? ? a12?a11?a10?a9?a8?a?a?a?a?a?a?a?a ?214131211765? ?a1? a14?a13?a10?a9?a7?a6?a4 ? ?a0?a14?a12?a10?a8?a7?a5?a4 最小码距为：do=3。 习题10.4设上题中的汉明码是系统码。试计算出对应于信息位为全“1”的码组。 解：上题的监督矩阵为 ?111111100001000??1?01101010100110h=? ? ?110011011010 010????101010110110001? 则生成矩阵为 1.MATLAB 2. MATLAB 1.256M P4CPU 2.MATLAB 1. K N NK NK N K r=NK52 N=5K=2f c()=m()G G 30T CH 0T GH H H G : C y 2) e S (5,2) 21 2.1a G b G nk H;c 2a G b G nk H c S d e e c=y+e 1. 2.G 3.G 1. 2. close all; clc; G=input('G, :G=[10111;01101]\n G='); G; [k,n]=size(G); r=n-k; m=input('m, m=[00011011]\n m='); l=length(m); if(mod(l,k)) disp(''); else ge=l/k; temp1=[]; for i=1:ge temp1(i,:)=m(k*(i-1)+1:i*k); end m=temp1; c=mod(m*G,2); A=G(:,k+1:n);H=[A',eye(r)]; disp(''); H disp(''); c end disp(''); pause y=input('y,:y=[00 00001101101111001 0]\n y='); temp2=[]; for i=1:ge temp2(i,:)=y(1,n*(i-1)+1:i*n); end y=temp2 s=mod(y*H',2); e=s*pinv(H'); for i=1:ge for j=1:n if(e(i,j)>0.5-eps) e(i,j)=1; 第十章习题 习题10.1设有两个码组“0101010”和“1010100”，试给出其检错能力、纠错能力和同时纠错的能力。 解：两个码组的最小码距为：o d =6 由o d ≥e+1,得e=5,即可以检错5位。 由o d ≥2t+1,得t=2，即可以纠错2位。 由o d ≥e+t+1,得e=3,t=2,即可以纠错2位，同时检错3位。 习题10.2设一种编码中共有如下8个码组： 表10-1 习题10.3表 000000，001110，010101，011011，100011， 101101，110110，111000试求出其最小码距，并给出其检错能力、纠错能力和同时纠检错的能力。 解：此8个码组的最小码距为：o d =3。 由o d ≥e+1,得e=2,即可以检错2位。 由o d ≥2t+1,得t=1，即可以纠错1位。 由o d ≥e+t+1,得e=1,t=1,即可以纠错1位，同时检错1位。 习题10.3设有一个长度为n =15的汉明码，试问其监督位r 应该等于多少？其码率等于多少？其最小码距等于多少？试写出其监督位和信息位之间的关系。 解：由21=-r n ，n =15，得r =4，即监督位4位。 码率为： -=k n r n n =15415-=11 15 。 用1234S S S S 表示校正子，正好可以指明15个错码的位置，其关系如表10-1所示。 可得监督位和信息位之间的关系式为 最小码距为：o d =3。 习题10.4设上题中的汉明码是系统码。试计算出对应于信息位为全“1”的码组。 ???????++++++=++++++=++++++=++++++=4 5781012140467910131415671112131428 910111213143a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a ******************* 实践教学 ******************* 兰州理工大学 计算机与通信学院 计算机通信课程设计题目：线性分组码(9，4)码的编译码仿真设计 专业班级：姓名：学号：指导教师：成绩： 目录 前言 (1) 第一章线性分组码原理 (2) 1.1差错控制概述 (2) 1.2差错控制原理 (2) 1.3线性分组码概念 (3) 1.4线性分组码的基本原理 (3) 第二章线性分组码的编码 (5) 2.1生成矩阵 (5) 2.2校验矩阵 (7) 第三章线性分组码的译码 (9) 3.1纠错码的介绍 (9) 3.2纠错的原理 (9) 3.3线性分组码译码原理 (10) 第四章推导过程 (12) 4.1编码过程 (12) 4.2译码过程 (12) 第五章仿真结果分析 (16) 5.1编码程序流程图 (16) 5.2译码程序流程图 (17) 5.3运行结果分析 (18) 设计总结.................................................................................................................. 错误!未定义书签。致谢 (21) 参考文献 (23) 附录 (24) 前言 计算机通信是一种以数据通信形式出现，在计算机与计算机之间，计算机与终端设备之间进行信息传递的方式。它是现代计算机技术与通信技术相结合的产物，在军队指挥自动化系统、武器控制系统、信息处理系统、决策分析系统、情报检索系统以及办公自动化系统等领域得到了广泛应用。按通信覆盖地域的广度，计算机通信通常分为局域网、城域网、广域网三类。在通常情况下，计算机通信都是由多台计算机通过通信线路连接成计算机通信网进行的，这样可共享网络资源，充分发挥计算机系统的效能。 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、数据的交换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，成为现代数字通信系统设计的重要课题。目前，绝大多数的数字计算机和数字通信系统中广泛采用二进制形式的码。而线性分组码具有编译码简单，封闭性好等特点，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。这种码的编码效率比较高，因此得到了广泛的应用。 本课程设计主要是采用Matlab仿真实现线性分组码的编译码。在加深理论知识的基础上，对Matlab仿真也有进一步的理解。 第十章习题 习题 10.1设有两个码组“0101010”和“1010100”，试给出其检错能力、纠错能力和 同时纠错的能力。 解：两个码组的最小码距为：d o =6 由d o e+1,得 e=5,即可以检错 5位。 由d o 2t+1,得 t=2，即可以纠错 2位。 由d o e+t+1,得 e=3,t=2,即可以纠错 2位，同时检错 3位。 习题 10.2设一种编码中共有如下 8个码组： 000000，001110，010101，011011，100011， 101101，110110，111000试求出其最小码距，并给 出其检错能力、纠错能力和同时纠检错的能力。 解：此 8个码组的最小码距为：d o =3。 表 10-1习题 10.3表 S 1S 2S 3S 4 错码 位置 0000 无错 由d o e+1,得 e=2,即可以检错 2位。 由d o 2t+1,得 t=1，即可以纠错 1位。 由d o e+t+1,得 e=1,t=1,即可以纠错 1位，同时检错 1位。 码 0001 0010 0100 1000 0011 0101 0110 0111 1001 1010 1011 1100 1101 1110 a 0 a 1 a 2 a 3 课后答案网 习题 10.3设有一个长度为 n =15的汉明码，试问其 a 4 监督位 r 应该等于多少？其码率等于多少？其最小码距 a 5 a 6 等于多少？试写出其监督位和信息位之间的关系。 解：由n 2 r 1，n =15，得r =4，即监督位 4位。 n r =15 4 = 11。 a 7 码率为： k a 8 n n 15 15 a 9 用S 1S 2S 3S 4表示校正子，正好可以指明 15个错码的 a 10 a 11 位置，其关系如表 10-1所示。 可得监督位和信息位之间的关系式为 a 3 a 14 a 13 a 12 a 11 a 10 a 9 a 8 a 12 a a a a a a a a a www 2 14 . 13 1 k 2 11 h 7 6 d 5 https://www.360docs.net/doc/a33684842.html, 13 a a a a a a a a 1 14 13 10 9 7 6 4 1111 a 14 a a a a a a a a 0 14 12 10 8 7 5 4 最小码距为：d =3。 o 习题 10.4设上题中的汉明码是系统码。试计算出对应于信息位为全“1”的码组。 信息论与编码复习题目公司内部档案编码：[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08] 信息论复习提纲 第一章绪论 1．通信系统模型； 2．香浓信息的概念； 3．信源、信道、信源编码和信道编码研究的核心问题。 第二章离散信源及信源熵 1．离散信息量、联合信息量、条件信息量、互信息量定义； 2．信源熵、条件熵、联合熵定义； 3．平均互信息量定义、性质、三种表达式及物理意义，与其它熵的关系（不证明）； 4．最大信源熵定理及证明； 5．本章所有讲过的例题； 第三章离散信源的信源编码 1．信息传输速率、编码效率定义； 2．最佳编码定理（即节定理：概率越大，码长越小；概率越小，码长越大）及证明； 3．码组为即时码的充要条件； 4．单义可译定理（Kraft不等式）及应用； 5．费诺编码方法、霍夫曼编码方法应用（二进制，三进制，四进制）；6．本章所有讲过的例题； 第四章离散信道容量 1．利用信道矩阵计算信道容量（离散无噪信道、强对称离散信道、对称离散信道、准对称离散信道）； 2．本章讲过的例题； 第五章连续消息和连续信道 1．相对熵的定义； 2．均匀分布、高斯分布、指数分布的相对熵及证明； 3．峰值功率受限条件下的最大熵定理及证明，平均功率受限条件下的最大熵定理及证明，均值受限条件下的最大熵定理及证明； 4．香农公式及意义； 5．本章所有讲过的例题； 第六章差错控制 1．重量、最小重量、汉明距离、最小汉明距离、编码效率的定义；2．最小距离与检错、纠错的关系（即节定理）； 3．本章所有讲过的例题； 第七章线性分组码 1．线性分组码定义； 2．线性分组码的最小距离与最小重量的关系及证明； 3．生成矩阵、一致校验矩阵定义，给出线性方程组求出生成矩阵和一致校验矩阵的标准形式，生成矩阵与一致校验矩阵的关系； 4．制作标准阵列并利用标准阵列译码； 5．本章所有讲过的例题； 第八章循环码 线性分组码编码器的设计 闫朋涛 （陕西理工学院电信工程系电子信息工程专业,2007级6班，陕西汉中 723000） 指导教师：秦伟 [摘要]本设计主要介绍了线性分组码的特点及编码原理，使用Verilog语言对线性分组码编码器进行模拟与仿真，解决对一个随机产生的序列进行线性分组码编码的问题，最后对仿真结果进行分析。 [关键词]线性分组码；设计仿真；MAX-PLUS Ⅱ. 目录 引言 (2) 第一章绪论 (2) 1.1 差错控制编码 (2) 1.1.1 概述 (2) 1.1.2 纠错编码原理 (2) 1.2 汉明码编码 (3) 1.2.1 汉明码的定义 (3) 1.2.2 汉明码的构造特点 (3) 第二章(7,4)汉明码的编码原理 (3) 2.1 基本构造 (3) 2.2 监督矩阵 (5) 2.3 生成矩阵 (5) 第三章(7,4)汉明码编译码的设计和仿真 (6) 3.1 (7,4)汉明码的编码思路 (6) 3.2 (7,4)汉明码的编码程序设计 (6) 3.3 (7,4)汉明码的编码程序的编译 (7) 3.4 (7,4)汉明码的编码程序的仿真 (9) 致谢 (10) 参考文献 (10) 附录 (11) 引言 今年来，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的应用，人们对数据传输和存储系统的可靠性提出来了越来越高的要求。经过长时间的努力，通过编译码来控制差错、提高可靠性的方式在信道传输中得到了大量的使用和发展，并形成了一门新的技术——纠错编码技术。 纠错编码按其码字结构形式和对信息序列处理方式的不同分为两大类：分组码和卷积码。 本课程设计主要解决对一个包含二进制序列的文档中的数据进行（7,4）线性分组编码，并借助MAX-PLUSⅡ仿真平台，通过编写源程序文件，运行后对系统进行仿真分析。 第一章绪论 1.1 差错控制编码 1.1.1 概述 数字信号在传输过程中，由于受到干扰的影响，码元波形将变坏。接收端收到后可能发生错误判决。由于乘性干扰引起的码间串扰，可以采用均衡的办法来纠正。而加性干扰的影响则需要用其他办法解决。在设计数字通信系统时，应该首先从合理选择调制制度，解调方法以及发送功率等方面考虑，使加性干扰不足以影响到误码率要求。在仍不能满足要求时，就要考虑采用差错控制措施了。 从差错控制角度看，按加性干扰引起的错码分布规律不同，信道可以分为3类，即随机信道，突发信道和混合信道。在随机信道中，错码的出现是随机的，而且错码之间是统计独立的。在突发信道中，错码是成串集中出现的，而且在短促的时间段之间存在较长的无错码区间。把既存在随机错码又存在突发错码的的信道称为混合信道。对于不同类型的信道，应该采用不同的差错控制技术。 1.1.2 纠错编码原理 我们把信息码分组，为每组信息码附加若干监督码的编码称为分组码(block code).在分组码中，监督码元仅监督本码组中的信息码元。分组码一般用符号（n，k）表示，其中n 是码组的总位数，又称为码组的长度（码长），k是码组中信息码元的数目，n-k=r为码组中的监督码元的数目，或者称为监督位数目，分组码的结构如图2示，图中前k位为信息位，后面附加r个监督位。其中c n-1到c r为k个信息位，c r-1到c0为r个监督位。 图1-1-1 分组码的结构 《信息编码理论》课程题目：哈夫曼及线性分组码编码的实现 姓名：李 学号： 学院：物理与信息工程学院 专业：081001 通信与信息系统 年级：2015级 2015 年12 月20 日 目录 中文摘要 (3) Abstract (3) 第一章发展背景与国内外现状 (4) 第二章哈夫曼编码 (5) 1 、编码原理 (5) 2、哈夫曼二叉树 (5) 第三章线性分组码 (7) 1、线性分组的概念 (7) 2、线性分组码的原理 (7) 3、汉明距离 (9) 第四章 MATLAB编码译码仿真 (10) 第五章心得体会 (15) 参考文献 (16) 中文摘要 在信息的传输过程中，为了提高信息的安全性和信息可靠性，我们往往要对信源符号和信道分别进行编码以达到我到接收的要求。因此通信的过程中对信源和信道的分别编码具有很高的要求。本文我们重点讲解的是信源编码当中的哈夫曼编码和信道编码的线性分组编码。通过对这两种典型编码的讲解让我更深一步了解信息传输过程中的规则，能加强对信息的进一步认识。本文重点放在了理论讲解，并且通过具体的例子进行了细致的编码过程，这样就能对信源编码中哈夫曼编码和信道编码中的线性分组码有深的认识。最后又附加了在matlab软件运用的环境下用程序去实现了两种编码方式。 关键词：哈夫曼编码、线性分组码、matlab程序实现 Abstract In the transmission of information, in order to improve the security and reliability of the information, we often have to carry out the source symbols and channels to meet the requirements of encoding to meet me. Therefore, the process of communication on the source and channel of encoding has a very high demand. In this paper, we focus on the linear block encoding Huffman encoding and channel encoding of the source encoding. Through the two typical encoding to explain to me a deeper understanding of the information transmission process of the rules, can strengthen the further understanding of information. This paper put in the theory to explain, and carried on detailed coding process through concrete examples, so that we can to source coding in Huffman coding and channel coding in linear block codes have deep understanding. Finally added in the use of the MATLAB software environment to achieve the use of the program to achieve the two encoding. Key words: Huffman encoding, linear block code, matlab programming 第十章 差错控制编码 图见附图：10 ①、19、20 未做：11、16 ②、 10-1 请说明随机信道、突发信道、混合信道各自的特点。 答：随机信道的特点是错码的出现是随机的。且错码之间是统计独立的。 突发信道的特点是错码集中成串出现。 混合信道的特点是既存在随机错码又存在突发错码。 10-2 请说明差错控制方式的目的是什么？常用的差错控制方式有哪些？ 答：差错控制方式的目的是在数字通信过程中发现（检测）错误，并采取措施纠正，把差错限制在所允许的尽可能小的范围内。 常用的差错控制方式包括：ARQ 、反馈校验、FEC 、HEC 。 10-3请说明ARQ 方式有哪几种？ 答：停止等待ARQ 、连续ARQ 、选择重发ARQ 。 10-4 已知线性分组码的八个码字为：000000，001110，010101， 011011，100011，101101，110110，111000，求该码组的最小码距。 解：线性分组码的最小码距等于码的最小码重，故30=d 。 10-5 上题给出的码组若用于检错，能检出几位错码？若用于纠错， 能纠几位错？若同时用于纠错，检错如何？ 答：1230+≥=d ，故可检出2个错。 11230+?≥=d ，故可纠正1个错。 11130++≥=d ，（1≥1）故纠检结合时可检1个错同时纠正1个错。 10-6 若两个重复码字0000，1111，纠检错能力如何？ 解：d=4,故可检出3个错，纠正1个错，可同时检出2个错、纠正1个错。 10-7 写出k=1，n=5时重复码的一致检验矩阵[H]及生成矩阵[G]，并 讨论它的纠、检错能力。 解：①n=5,k=1,r=4。 设码字为01234|c c c c c ,只取11111或00000，0123c c c c 为监督码元。则有 ???? ???====4 041424 3c c c c c c c c ? ?????? ?=⊕=⊕=⊕=⊕0 000 40414 243c c c c c c c c ? ????? ? ??????=??????? ? ????????????????????00001|1 000|10010|1010|1 1001234c c c c c 故???? ? ???? ???=?100011001010100110005 4H ，[]111141==?T P Q 。 故[]1111|151=?G ②检错：监督位有4位，应有42个伴随式，故能检出42-1＝15种错。 纠错：满足t C C C 4 24144...1162++++≥=的t 为1和2，故可纠2个错。 10-8 写出n=7时偶校验码的一致校验矩阵[H]和生成矩阵[G]，并讨 论其纠、检错能力。 解：①n=7,k=6,r=1。只有一个监督关系00123456=⊕⊕⊕⊕⊕⊕c c c c c c c ， 信息论与编码复习题 目(2016) 信息论复习提纲 第一章绪论 1．通信系统模型； 2．香浓信息的概念； 3．信源、信道、信源编码和信道编码研究的核心问题。 第二章离散信源及信源熵 1．离散信息量、联合信息量、条件信息量、互信息量定义； 2．信源熵、条件熵、联合熵定义； 3．平均互信息量定义、性质、三种表达式及物理意义，与其它熵的关系（不证明）； 4．最大信源熵定理及证明； 5．本章所有讲过的例题； 第三章离散信源的信源编码 1．信息传输速率、编码效率定义； 2．最佳编码定理（即3.2节定理：概率越大，码长越小；概率越小，码长越大）及证明； 3．码组为即时码的充要条件； 4．单义可译定理（Kraft不等式）及应用； 5．费诺编码方法、霍夫曼编码方法应用（二进制，三进制，四进制）； 6．本章所有讲过的例题； 第四章离散信道容量 1．利用信道矩阵计算信道容量（离散无噪信道、强对称离散信道、对称离散信道、准对称离散信道）； 2．本章讲过的例题； 第五章连续消息和连续信道 1．相对熵的定义； 2．均匀分布、高斯分布、指数分布的相对熵及证明； 3．峰值功率受限条件下的最大熵定理及证明，平均功率受限条件下的最大熵定理及证明，均值受限条件下的最大熵定理及证明； 4．香农公式及意义； 5．本章所有讲过的例题； 第六章差错控制 1．重量、最小重量、汉明距离、最小汉明距离、编码效率的定义； 2．最小距离与检错、纠错的关系（即6.3节定理）； 3．本章所有讲过的例题； 第七章线性分组码 1．线性分组码定义； 2．线性分组码的最小距离与最小重量的关系及证明； 3．生成矩阵、一致校验矩阵定义，给出线性方程组求出生成矩阵和一致校验矩阵的标准形式，生成矩阵与一致校验矩阵的关系； 4．制作标准阵列并利用标准阵列译码； 5．本章所有讲过的例题； 第八章循环码 1．生成多项式的特点，有关定理（8.2三定理1，定理2，定理3）及证明；2．生成矩阵、一致校验矩阵定义，如何获得生成矩阵、一致校验矩阵的典型形式；线性分组码的编码与译码
(6-3)线性分组码编码分析与实现
线性分组码-习题
通信原理11章答案
实验六 线性分组码的信道编码和译码
通信原理教程+樊昌信+习题答案第十章[1]
线性分组码(9,4)
通信原理教程(第三版)第10章 答案
信息论与编码复习题目
线性分组码编码器设计
信息论
第十章 差错控制编码概要
信息论与编码复习题目()复习过程