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基于Matlab的差错控制仿真.pdf
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matlab
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摘要............................................................................................................................... I
Abstract ....................................................................................................................... II
引言............................................................................................................................... 1
第一章 绪论 .............................................................................................................. 2
1.1 题目背景 ......................................................................................................... 2
1.2 课题研究意义 ................................................................................................. 2
1.3 国内外相关研究情况 ..................................................................................... 2
1.4 本文主要研究工作 ......................................................................................... 3
第二章 相关技术介绍
............................................................................................ 4
2.1 差错控制技术 ................................................................................................. 4
2.1.1 差错控制的基本方式 .................................................................................. 4
2.1.2 差错控制编码 .............................................................................................. 5
2.1.3 差错控制编码的分类 .................................................................................. 5
2.1.4 差错控制编码的基本原理 .......................................................................... 6
2.2 线性分组码 ..................................................................................................... 6
2.2.1 线性分组码基本概念 .................................................................................. 6
2.2.2 线性分组码编码原理 .................................................................................. 7
2.2.3 差线性分组码译码原理 .............................................................................. 8
2.3 循环码 ............................................................................................................. 8
2.3.1 循环码基本概念 .......................................................................................... 8
2.3.2 循环码的多项式表示及生成矩阵 .............................................................. 9
2.3.3 循环码编码原理 .......................................................................................... 9
2.3.4 循环码译码原理 ........................................................................................ 11
第三章 Matlab 软件与 Simulink 仿真平台 ................................................... 12
3.1 Matlab 软件介绍 ............................................................................................ 12
3.1.1 Matlab 发展史 ............................................................................................. 12
3.1.2 M 文件 ........................................................................................................ 13
3.1.3 程控流语句 ................................................................................................ 14
3.2 Simulink ......................................................................................................... 14
3.2.1 Simulink 简介 ............................................................................................. 14
3.2.2 Simulink 模块 ............................................................................................. 16
第四章 基于 Matlab 差错控制技术仿真及结果分析 ................................ 17
4.1 线性分组码差错控制仿真 ........................................................................... 17
4.1.1 线性分组码仿真步骤 ................................................................................ 17
4.1.2 线性分组码差错控制仿真系统模型 ........................................................ 17
4.1.3 线性分组码仿真流程及结果分析 ............................................................ 18
4.2 循环码差错控制仿真 ................................................................................... 18
4.2.1 循环码仿真步骤 ........................................................................................ 23
4.2.2 循环码差错控制仿真系统模型 ................................................................ 25
4.2.3 循环码仿真流程及结果分析 .................................................................... 25
4.2.4 主要功能模块及参数设置 ......................................................................... 25
4.2.5 循环码的误码率与差错率的关系 ............................................................ 29
结论............................................................................................................................. 32
致谢............................................................................................................................. 33
参考文献 ................................................................................................................... 34
I
基于 Matlab 的差错控制技术仿真
摘要 :近些年来,通信增值业务得到迅速发展,保证通信中较低信噪比情况下的数据无误
传输,提高通信的有效性和可靠性显得越来越重要,而差错控制技术对于提高通信系统的
传输可靠性具有重要意义。
在通信传输过程中,由于各种因素的影响数据可能变得紊乱或丢失,造成发送的数据
和接收的数据不一致而出现差错。差错控制是在数字通信中利用编码方法对传输中产生的
差错进行控制,以提高数字消息传输的准确性。而信道编码是通信系统中采用的一种差错
控制措施。
在信道编码过程中, 发送端将会给被传输的信息上附加一些监督码元, 进行特定编码,
在监督码元与信息码元之间以某种确定的规则相互关联且约束。在接收端以既定之规则来
校验信息码元与监督码元之间的关系,一旦在传输过程中发生差错,则信息码元与监督码
元的关系就会受到破坏,从而在接收端可以发现错误乃至纠正错误。
由此可见一种好的信道编码即一种好的差错控制技术对于提高通信系统的传输可靠
性具有重要意义。
关键词 :差错控制;信道; Matlab;线性码;循环码
II
The error control simulation based on Matlab
Abstract:In recent years, the communication value-added services have developed rapidly.
To ensure that data is correctly trans missed in low SNR, it is important to improve the
effectiveness and reliability of communication. Indeed, error control techniques play a
major role in enhancing the reliability of the communication system.
Due to the influence of various factors, the data may become disordered or lost in the
transmission process; and result to inconsistent data during dispatch and reception. Error control
makes use of coding method to control the errors in the transmission in digital communication;
in order to improve accuracy of transmission. Moreover, the channel coding is one of error
control measures used in the communication system.
In the channel encoding process, the data will be attached several supervise code elements
by sending terminal for specific coding; thus, establish certain rules and relevant constraints
between supervise code element and information code element. The receiving terminal verify the
supervise code element and information code element by certain rules. Once errors occur during
transmission, the destroyed relationship between supervise code element and information code
element can be discovered and corrected by the receiving terminal.
In a word, a good channel coding that is, a good error control techniques have an
important significance for improving the transmission reliability of the communication
system.
Key Words : Error control; Channel; Matlab; Linear coding; Cyclic code
1
引 言
通信过程中,在实际信道上传输数字信号时,由于信道传输特性不理想以及加性噪声
的影响,导致接收端所收到的数字信号不可避免地会发生一些随机性的错误。为了能够在
已知信噪比的情况下达到一定的比特误码率指标,首先应该合理的设计基带信号,选择调
制解调方式,来使比特误码率尽可能降低。而实际上,在许多通信系统中的比特误码率并
不能够满足实际的需求。保证通信中较低信噪比情况下的数据无误传输,提高通信的有效
性和可靠性显得越来越重要。此时则必须采用有效的信道编码 , 即差错控制编码才能够将
比特误码率进一步的降低,以满足系统的要求。
差错控制技术中的许多译码思想和方法,可以解决神经网络中的一些问题,差错控制
技术方兴未艾,当然差错控制技术还存在一些现实的问题,以目前世界范围内研究最热门
的随机码为例
[1]
,由于随机码的算法非常复杂,随机性的可靠度不高,随即交织器的实现
难度大,使随机码在通信系统中应用存在成本过高,稳定性不够,无法大规模的普及等问
题,而此类问题正是国际研究的热点方向,有待在今后的研究中进一步解决。
差错控制编码基本的实现方法是在发送端要被传输的信息上附加上一些监督码元,这
些多余的码元与信息码元之间以某种的确定规则相互关联约束。在接收端按照既定之规则
校验信息码元和监督码元之间的关系,一旦传输途中发生差错,会导致信息码元与监督码
元之间的关系受到破坏,进而接收端可以发现错误乃至纠正错误。因此,研究各种的编码
和译码的方法是差错控制编码所需要解决的问题。
此文就是为了研究比较出最适合采用的差错控制编码技术,从而以最低的成本最大程
度的降低误码率。
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jishuyh
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