基于循环码的差错控制编码系统建模与仿真文档

基于循环码的差错控制编码系统建模与仿真精选文档基于循环码的差错控制编码系统建模与仿真一、设计目的及要求设计目标：通过利用MATLAB/simulink系统仿真功能，设计一个基于循环码的实验知识要求：循环码的编、译码原理，差错控制编码系统的特点。二、课程设计的任务循环码及差错控制编码的概念及理论基础循环码的概念及生成多项式在实际应用中，数据传输一般采用系统码的编码方式，即在发送的信息序列之后附加上特定位数的冗余位，该冗余位称为所发送信息序列的监督位。监督位一般是由所发送的信息序列经过恰当的变化而生成的。若监督位由信息位经线性组合而得到，则称得到的系统码为线性分组码。在线性分组码中有一类重要的码，称为循环码。这种码的编码和解码设备都不太复杂，而且检错和纠错的能力都较强。循环码除了具有线性码的一般性质外，还具有循环性，即任一码组循环一位后仍然是该编码中的一个码组。如果一种码的所有码多项式都是多项式g(x)的倍式，则称g(x)为该码的生成多项式。在循环码中，次数最低的非0首多项式就是生成多项式g(x)，其他码多项式都是其倍数。（n，k）循环码的生成多项式g(x)一定是则此g(x)一定生成一个（n，k）循环码。差错控制编码的基本概念信道编码的目的是提高信号传输的可靠性，信道编码是在经过信源编码的码元序列中增加一些多余的比特，目的在于利用这种特殊的多余信息去发现或纠正传输中发生的错误。在信道编码只有发现错码能力而无纠正错码能力时，必须结合其他措施来纠正错码，避免删除错码带来的负面影响。上诉手段称为差错控制。控制码元，称为监督码元或监督位。加入监督一方面，加入的监督码元越多，传输效率就越），g(x)，也就是从xn+1的因子中选一个（n-k）次多g(x)的次数（n-k）。将r(x)加到信息位后作监督位，即将r(x)+xnkm,信息码），码元序列中加入监督码元。这样使发送序列增长，冗余度增大。若仍须保持发送信息码元速率不变，则传输速率必须增大，因而增大了系统带宽，继而引起系统中噪声功率增大，信噪比下降。信噪比的下降反而又使系统接收码元序列中的错码增多。采用纠错编码后，误码率总是能够得到很大改善的。如图：A?E?DB未采用编码时，约需要信噪比Eb/n0=dB。在采用这种编码时，约需要信噪比dB，图中D点。可以节省功率2dB是BS三、基于循环码的差错控制编码系统的MATLAB仿真MATLAB通信工具箱中的系统仿真，分为用simulink模块框图块，在每个时间步长上执行一次，就是说，所有的模块在每个时间步长上同时执行。这种仿真被称为时间流的仿真。而在用MATLAB函数的仿真中，函数按照数据流的顺序依次执行，意味着所处理的数据，首先要经过一个运算阶段，然后再激活下一个阶段，这种仿真被称为数据流仿真。某些特定的应用会要求采连续、离散及两者混合的线性和非线性系统，也支持具有多种采样统。在SIMULINK环境中，利用鼠标就可以在模型窗口中直观地“画”出系统模用SIMULINK创建的模型可以具有递阶个模型后，用户可以通过SIMULINK的菜单或MATLAB的命令窗口键入命令发生的变化情况。仿真的结果还可以存放到MATLAB的工作空间里做事后处MATLAB的应用工具箱。由于MATLAB和SIMULINK的集成在一起的，因此Simulink对通信系统的仿真步骤定总的系统功能，并将各部分功能模块化，找出各部分之间的关系，画出系统（2）仿真系统：根据建立的模型，从simulink通信模型库的各个子库中，将所需要的单元功能模块拷贝到Untitled窗口，按系统流程框图模型连接，组建要仿真的通信系统模型。（3）设置、调整参数：参数设置包括运行系统参数样速率等）和功能模块运行参数设置（正弦信号的频率、幅度、初相；低通滤波器的截至频率、通带增益、阻带衰减等）。（4）分析仿真数据和波形：在系统模型的关循环码的差错控制编码仿真设计循环码差错控制编码系统仿真模型图所示是循环码的仿真系统。信号源是伯努利二进制信号发生器，产生采样时间为的二进制信号，传输环境是二进制平衡信道。在发射端和接收端分别设置了循环码编码和解码器。为了对比（7，4）循环码差错控制的效率，同时设计了没有经过循环码校验的系统仿真框图，如图所示。虽然循环码因为信道为了得到循环码仿真系统信号误码率与信道差错概率之间的曲线图，可以编写如下M文件，对图3-1循环码的仿真模型进行仿真，此时二进制均衡信道的差错概率设置为errB，M源文件和曲线图如下。程序：clearall;closeall;er=0::;forn=1:length(er)ePe0.0250.020.0150.010.005000.0050.010.0150.020.0250.030.0350.040.0450.05ErrorPorbabilityePe 0.060.050.040.030.020.01000.0050.010.0150.020.0250.03