实验七汉明码

实验七汉明码编译码实验一、实验目的1、掌握线性分组码的编码原理2、掌握汉明码编码方法3、了解编码对误码性能的改善二、实验原理三、实验分析1、汉明码的编码输出编码输出（CH1通道）和延时输出（CH2通道）分析：延时输出作为输出编码波形的对比观测点是因为编码过程存在延时，而延时输出的延时与编码输出一致，这样就可以根据直接根据输入波形和编码输出的对应得出编码数据。编码输出（CH1通道）延时输出和（CH2通道）从后往前读上图为延时输出（直接认为编码输入）为：1010编码输出为：1010010信息位（a6a5a4a3)监督位(a2a1a0)信息位（a6a5a4a3)监督位(a2a1a0)0000000100011100010111001100001010110100100011110101100101001101100001010110111010100110011111010001110001111111分析：读数据时从后往前读，读出7位编码输出，然后得出监督位。进而可以得出监督位的表达式。2、汉明码的纠错能力译码输入（CH1通道）和译码输出（CH2通道）分析：插入一位误码后仍能恢复出原始信号，故汉明码能纠正一个误码。编码输入时钟（CH1通道）与编码输出时钟（CH2通道）分析：编码输入时钟为32KHZ，编码输出时钟为56KHZ。32*(7/4)=56KHZ插错指示（CH1通道）和误码指示（CH2通道）分析：能准确的指出误码的位置。帧同步信号与插错指示总结：汉明码是一种能纠错一个错误的效率较高的线性编码分组。3、QPSK的调制及解调DIN1（CH1通道）与DOUT（CH2通道）分析：能解调出调制信号，波形一致，存在一定延时。原始时钟信号与解调恢复时钟信号四、实验思考题1.汉明码编码效率？纠检错与码距的关系。实验中信源传输速率、信道编码以后的速率各是多少？答：汉明码的编码效率为1212rrr当r很大时，编码效率趋近于1，所以汉明码是一种高效率编码；检错10ed纠错120ed其中最小码距为3，故能检测2个错码，纠正一个错码；信源传输速率为，信道编码以后的速率为。2.结合实验中的数据分析对比QPSK与2PSK频带（频谱）利用率答：PSK为了提高频带利用率,最有效的办法是使一个码元传输多个比特的信息，而在数字调制中,2PSK的频谱特性与2ASK相似，频带利用率与2ASK相同。QPSK码元宽度为原信号宽度，2PSK信号的码元宽度的为1/2原信号宽度，故QPSK系统的频带利用用高于2PSK系统。3.在QPSK调制解调实验中，载波10.7MHz无线发射接收，实验过程中可调的参数是什么？在同一个时间实验室内大家都在调节参数，有无相互干扰？请思考分析说明。列举出你知道的复用方式答：可调的参数为增益和相位；大家都在同一频率，在接收时会互相干扰，发射天线通过激励源给天线施加交变电流，从而辐射出电磁波；接收天线接收空间中的电磁波，在天线上感应电流再传给接收机构处理，多根天线在同时收发，就会改变感应电流和磁场的大小。复用方式：（1）频分复用(FDM，FrequencyDivisionMultiplexing)就是将用于传输信道的总带宽划分成若干个子频带(或称子信道)，每一个子信道传输1路信号；波分复用(WDM，WavelengthDivisionMultiplexing)其本质上是频分复用而已。WDM是在1根光纤上承载多个波长(信道)系统，将1根光纤转换为多条“虚拟”纤，当然每条虚拟纤独立工作在不同波长上，这样极大地提高了光纤的传输容量。（2）码分复用(CDM，CodeDivisionMultiplexing)是靠不同的编码来区分各路原始信号的一种复用方式，主要和各种多址技术结合产生了各种接入技术，包括无线和有线接入。例如在多址蜂窝系统中是码分复用码分复用（3）时分复用(TDM，TimeDivisionMultiplexing)就是将提供给整个信道传输信息的时间划分成若干时间片(简称时隙)，并将这些时隙分配给每一个信号源使用，每一路信号在自己的时隙内独占信道进行数据传输。时分复用技术的特点是时隙事先规划分配好且固定不变，所以有时也叫同步时分复用。（4）空分复用(SDM，SpaceDivisionMultiplexing)即多对电线或光纤共用1条缆的复用方式。比如5类线就是4对双绞线共用1条缆，还有市话电缆(几十对)也是如此。能够实现空分复用的前提条件是光纤或电线的直径很小，可以将多条光纤或多对电线做在一条缆内，既节省外护套的材料又便于使用。4、《通信原理实验》课程，总的思考题：a.实验做了好几个，有关延迟的问题小结，并结合实际通信系统说说A、答：在通信的过程中延时是必不可少的。因为调制与解调过程是不可能同时进行的，把信息码调制并发送到解调器上解调是需要一定时间，所以在示波器上观察有延时。b.结合实验，说明时钟同步、帧同步、载波同步答：（1）时钟同步：时钟同步也叫“对钟”。要把分布在各地的时钟对准（同步起来）（2）帧同步：帧同步指的是接收方应当能从接收到的二进制比特流中区分出帧的起始与终止。（3）载波同步：载波同步又称载波恢复，即在接收设备中产生一个和接收信号的载波同频同相的本地振荡，供给解调器作相干解调用。当接收信号中包含离散的载频分量时，在接收端需要从信号中分离出信号载波作为本地相干载波;这样分离出的本地相干载波频率必然与接收信号载波频率相同，但为了使相位也相同，可能需要对分离出的载波相位作适当的调整。c.示波器使用小结答：示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器。它能把肉眼看不见的电信号变换成看得见的图像，便于人们研究各种电现象的变化过程；利用示波器能观察各种不同信号幅度随时间变化的波形曲线，还可以用它测试各种不同的电量，如电压、电流、频率、相位差、调幅度等等。我们本学期主要是能从时域和频域分析信号，能观测分析眼图、星座图。d.实验的疑惑、困惑答：时钟同步、帧同步、载波同步、位同步