线性分组码软件涉及课程设设计.docx

摘 要线性分组码一种重要的差错控制编码，它编码与译码电路比较简单，纠错能力也较强，是实际应用中比较流行的差错控制编码方法之一。本文以（7,3）线性分组码为例，在设计中已给定生成矩阵G，针对(7,3)线性分组码，运用C语言编译软件，实现了对输入序列的编码、译码以及对输入接收码组的查错和纠错，该软件程序系统简单易懂，实用性强，不失为一个满足实际需求和课设要求的系统关键词：差错控制，线性分组码，编译码；前言随着社会经济的迅速发展和科学技术的全面进步，计算机事业的飞速发展，以计算机与通信技术为基础的信息系统正处于蓬勃发展的时期，随着经济文化水平的显著提高，人们对生活质量及工作软件的要求也越来越高。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或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融合的产物，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。计算机通信系统是经典的数字通信系统，它是计算机技术和通信技术结合的产物，一方面通信网络为计算机之间的数据传递和交换提供必要的设施和手段；另一方面，数字计算机技术的发展渗透到通信技术中，又提高了通信网络的各种性能，二者相互渗透、互相促进、共同发展。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，本课程设计主要针对一个包含二进制序列的文档中的数据进行（7,3）线性分组码的编译码，并借助C语言软件，通过编写源程序文件，运行后对系统进行结果分析分析。目录第三章 (7,3）线性分组码的编码13.1（7,3）线性分组码的生成矩阵13.2（7,3）线性分组码的监督矩阵2第四章 （7,3）线性分组码的译码34.1 校正子与错误图样34.2线性分组码C语言程序代码44.3线性分组码编译码流程框图94.4 运行结果分析11第五章 C语言软件简介135.1 C语言软件概述135.2 C语言软件的特点135.3 C语言软件的优点14总结14参考文献15第三章 (7,3）线性分组码的编码3.1（7,3）线性分组码的生成矩阵选用码组的信息组为，码字为。当已知信息组时，按以下规则得到四个校验元，即 (1)这组方程称为校验方程。 （7,3）码有许用码组有个，其余个禁用码组，码率为R=3/7=42.86%。发送方发送的是许用码字，若接收方收到的是禁用码字，则说明传输中发生了错误。为了深化对线性分组码的理论分析，可将其与线性空间联系起来。由于每个码字都是一个二进制的n重，即二进制n维线性空间中的一个矢量，因此码字又称为码矢。线性分组码的一个重要参数是码率R=k/n,它说明在一个码字中信息位所占的比重，R越大，说明信息位所占比重越大，码的传输信息的有效性越高。由于(n,k)线性分组，线性分组码的个码字组成了n维线性空间的一个k维子空间。因此这个码字完全可由k个线性无关的矢量所组成。设此k个矢量为，有生成矩阵形式为： (2)(n,k)码字中的任一码字均可由这组基底的线性组合生成，即： Ci=[CnCn-1Cn-2……Cn-k]·G (3)上式中[CnCn-1Cn-2……Cn-k]是k个信息元组成的信息组。表3-1 按上式编出的（7，3）码信息组码字00000000000010010011010010011001101101011001001100101101111111011010101111111001对于表3-1给出的（7,3）线性分组码，可将其写成矩阵形式：（4）其中，（7,3）线性分组码的生成矩阵为（5）3.2（7,3）线性分组码的监督矩阵（7,3）线性分组码的四个校验元由式（1）所示的线性方程组决定的，把（1）式移相有：（6）上式的矩阵形式为：（7）这里的四行七列矩阵称为（7,3）线性分组码的一致监督矩阵（一致校验矩阵），用H表示，即：（8）第四章 （7,3）线性分组码的译码译码器的功能按系统设计要求分为检错译码和纠错译码两种，对于纠错译码，其工作又分为译码成功和译码失败两种状态。译码成功是只译码器能够在达到译码码字差错概率最小条件下输出一个确切的码字。译码失败是指译码器不能输出一个确切的码字，通常此时的译码器输出y与检错译码输出相同。4.1 校正子与错误图样假设接收端收到的码字为R，那