实现码的编解码过程
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编码与解码算法原理与实现一、引言编码和解码是计算机科学中的两个重要概念。
编码是指将信息从一种形式转换为另一种形式,而解码则是将编码后的信息转换回原始形式。
在计算机领域,编码和解码算法被广泛应用于数据传输、存储以及安全等方面。
本文将详细介绍编码与解码算法的原理和实现步骤。
二、编码算法原理与实现步骤编码算法是将信息转换为另一种形式的过程。
常见的编码算法包括Base64、哈夫曼编码等。
下面以Base64编码算法为例,介绍其原理和实现步骤。
1. 原理Base64编码算法是一种用64个字符来表示任意二进制数据的方法。
它将原始信息分割成固定长度的块,并将每个块转换为对应的Base64字符。
转换的过程包括以下步骤:- 将原始信息转换为二进制数据;- 对二进制数据进行分割,每个分割后的块长度为24位,不足24位的在末尾补0;- 对每个24位块进行转换,将其分割为4个6位的块;- 将每个6位块转换为对应的Base64字符;- 将转换后的Base64字符拼接起来,即为编码后的结果。
2. 实现步骤Base64编码算法的实现可以分为以下几个步骤:- 将原始信息转换为二进制数据:首先,将原始信息转换为ASCII码表示的字符;然后,将每个字符转换为对应的二进制数据;- 对二进制数据进行分割,每个分割后的块长度为24位:将二进制数据按照每24位进行分割,并在末尾补0;- 对每个24位块进行转换,将其分割为4个6位的块:将每个24位块拆分为4个6位的块,保存起来备用;- 将每个6位块转换为对应的Base64字符:将每个6位的块转换为对应的Base64字符;- 将转换后的Base64字符拼接起来,即为编码后的结果:将转换后的Base64字符按照顺序拼接起来,即可得到编码后的结果。
三、解码算法原理与实现步骤解码算法是将编码后的信息转换回原始形式的过程。
下面以Base64解码算法为例,介绍其原理和实现步骤。
1. 原理Base64解码算法是将Base64编码后的信息转换回原始形式的方法。
实验十六CMI 码的编解码实验实验内容1. 熟悉CMI码型变换编码实验。
2.熟悉CMI码型变换译码实验。
一、实验目的1.加深理解CMI码的编解码原理2.掌握CMI码的编解码方法3. 学习通过CPLD编程实现CMI码编译码实验二、实验电路工作原理在实际的基带传输系统中,并不是所有码字都能在信道中传输。
例如,含有直流和低频成分的基带信号就不适宜在信道中传输,因为它有可能造成信号严重畸变。
同时,一般基带传输系统都从接收到的基带信号流中提取收定时信号,而收定时信号却又依赖于传输的码型,如果码型出现长时间的连“0”或连“1”符号,则基带信号可能会长时间的出现0电位。
从而使收定时恢复系统难以保证收定时信号的准确性。
实际的基带传输系统还可能提出其它要求,因而对基带信号也存在各种可能的要求。
归纳起来,对传输用的基带信号的主要要求有两点:①对各种代码的要求,期望将原始信息的符号编制成适合于传输用的码型,②对所传码型的电波波形要求,期望电波波形适宜于在信道中传输。
前一问题称为传输码型选择,后一问题称为基带脉冲的选择。
这是两个既有独立性又有联系的问题,也是基带传输原理中十分重要的两个问题。
传输码(又称线路码)的结构将取决于实际信道特性和系统工作的条件。
在较为复杂的基带传输系统中,传输码的结构应具有下列主要特性:①能从其相应的基带信号中获取定时信息;②相应的基带信号无直流成分和只有很小的低频成分;③不受信息源统计特性的影响,即能适应于信息源的变化;④尽可能地提高传输码型的传输效率;⑤具有内在的检错能力,等等。
根据CCITT建议,在数字程控交换机中CMI码一般作为PCM四次群数字中继接口的码型,在光纤通信中CMI编码得到了广泛应用。
1.CMI码的编码原理:CMI码是传号反转码的简称,其编码规则是:‘1’码交替用“11”和“00”表示;“0”码用“01”表示。
因而对输入的“1”的状态必须记忆。
同时,编码后的速率增加一倍,因而整形必须有2倍的输入码流时钟。
哈夫曼编码的解码过程哈夫曼编码是一种被广泛应用于数据压缩领域的编码算法。
它通过构建一棵特殊的二叉树来实现对源数据的编码和解码。
在编码过程中,哈夫曼编码根据源数据的频率分配较短的编码给出现频率较高的字符,相反地,给出现频率较低的字符分配较长的编码,从而有效地减小编码后的数据长度。
而解码过程则是将编码后的数据转换为原始数据的过程。
一、哈夫曼编码的基本原理哈夫曼编码的基本原理是根据字符出现的频率来构建一棵哈夫曼树,以实现对字符的编码和解码。
具体步骤如下:1. 统计字符的频率:首先,需要对待编码的源数据进行扫描,并统计每个字符的出现频率。
通常可以使用哈希表等数据结构来记录字符及其对应的频率。
2. 构建哈夫曼树:根据字符的频率,构建一棵哈夫曼树。
构建哈夫曼树的算法可以采用贪心策略,即每次选择频率最小的两个节点合并,直到所有节点合并完毕,最终形成哈夫曼树。
3. 生成编码表:按照哈夫曼树的结构,为每个字符生成对应的编码。
从哈夫曼树的根节点开始,向左子树路径走一步表示编码位为0,向右子树路径走一步表示编码位为1,直到叶子节点,即可得到该字符的编码。
编码表可以使用哈希表等数据结构来存储字符和对应的编码。
4. 进行编码:将待编码的源数据字符根据编码表进行编码,生成对应的哈夫曼编码序列。
编码后的数据长度通常会显著减小,实现数据的压缩。
二、哈夫曼编码的解码过程哈夫曼编码的解码过程是将编码后的数据序列转换回原始数据的过程。
具体步骤如下:1. 读取编码序列:从编码后的数据中逐个读取编码位,直到读取到一个有效的编码。
2. 遍历哈夫曼树:从哈夫曼树的根节点开始,根据读取到的编码位,按照0表示左子树,1表示右子树的规则,不断遍历哈夫曼树,直到达到叶子节点。
3. 生成解码字符:在遍历过程中,若到达叶子节点,则表示找到了一个字符,将该字符输出。
然后重置遍历位置,继续读取编码序列,重复上述步骤,直至解码完成。
通过以上步骤,哈夫曼编码的解码过程完成,将编码后的数据序列转换回原始数据。
霍夫曼编码解码过程霍夫曼编码是一种基于概率的变长编码方法,主要用于无损数据压缩。
其核心思想是给出现概率较高的符号赋予较短的编码,反之则赋予较长的编码。
这样,平均码长将会接近于原始数据的熵,从而实现有效的数据压缩。
以下是霍夫曼编码和解码的过程:霍夫曼编码过程:1.首先,统计出待编码数据中每个字符出现的频率,例如,对于字符串"ABABABABA",我们可以得到字符'A'出现4次,字符'B'出现5次。
2.创建一个霍夫曼树。
这个树是一个二叉树,其中每个节点代表一个字符,节点的频率作为权重。
3.从根节点开始,对于每个节点,如果其左子节点和右子节点代表的字符不同,则将当前节点替换为一个新的字符,这个新字符的码字是左子节点和右子节点码字的组合。
需要注意的是,实际的霍夫曼编码过程中可能会有多种不同的树结构生成相同的结果,因此在具体实现时需要保证算法的稳定性和可重复性。
霍夫曼解码过程:霍夫曼解码是将霍夫曼编码后的数据进行还原的过程。
由于霍夫曼编码是前缀编码,也就是说编码后的码字没有前缀相同的后缀,因此解码过程是唯一的。
具体来说,解码步骤如下:1.从第一个字节开始,根据霍夫曼树的每个分支的权值(即字符出现的频率),从根节点向下查找对应的字符。
例如,对于码字"00",我们首先找到根节点,然后找到左子节点对应的字符'A'。
2.对于每个后续的字节,重复上述步骤。
需要注意的是,由于霍夫曼编码是前缀编码,因此我们不需要担心码字的结束位置,只要遇到一个码字,就可以一直解码下去,直到所有数据都被解码。
通过以上步骤,我们可以将霍夫曼编码的数据还原成原始的数据。
总的来说,霍夫曼编码是一种非常有效的无损数据压缩方法,尤其适用于数据中存在大量重复元素的情况。
(8,4)循环码的编码解码及实现张文摘要:近年来,伴随着通信技术的快速发展,人们对通信质量的要求变得也越来越高,因而对有效而可靠的数据传输和存储系统的需要也日益增长。
本文主要介绍线性分组码的编码的基本原理。
论述了汉明码及循环码的编、解码原理和方法。
简要说明了线性分组码的差错特性;详细分析了(8,4)循环码的编码和解码过程,并设计出了(8,4)循环码的编码电路和解码电路。
关键词:信道编码纠错冗余度循环码线性码Summary:In recent years, with communications technology has developed rapidly, to communication quality requirements have become more and more higher, and for effective and reliable data transmission and storage system is the need for the growing. this paper mainly introduces the linear group size code of the basic principle. the hamming code and cycle of compiling, decodes the principles and methods.a brief description of errors in linear group properties ;detailed analysis of the eight and four (eight and four) cycle of code and decodes the process, and devised (eight and four)Cycle of a coded electrical circuits and decoding circuit.Keywords:Route code Error correction Redundancy degree Circulation yard The linearity is stacked目录第一章:引言 (4)1.1课题研究的背景 (4)第二章信道编码的原理 (6)2.1 信道编码的目的及概念 (6)2.2 信道编码的分类 (8)2.3 信道编码的基本原理 (10)2.4、检错与纠错方式和能力 (13)第三章线性分组码概述 (15)3.1线性分组码的应用 (15)3.2、线性分组码的生成矩阵和一致校验矩阵 (15)3.3、线性码的纠错 (16)3、4 线性分组码的译码 (16)3、5码多项式 (17)第四章(8,4)循环码的编码解码及电路 (19)4.1 (8,4)循环码的生成矩阵和校验矩阵 (19)4.2(8,4)循环码的编码电路 (20)4.3(8,4)循环码的译码电路 (21)第五章:总结 (25)第一章:引言1.1课题研究的背景信息是一种抽象的内涵,必须依附某种有形的载体才能传输,这种载体就叫信号。
⽤C#实现的条形码和⼆维码编码解码器本篇介绍可以在C#中使⽤的1D/2D编码解码器。
条形码的应⽤已经⾮常普遍,⼏乎所有超市⾥⾯的商品上⾯都印有条形码;⼆维码也开始应⽤到很多场合,如⽕车票有⼆维码识别、⽹易的⾸页有⼆维码图标,⽤户只需要⽤⼿机扫描⼀下就可以看到⼿机版⽹易的⽹址,免去了输⼊长串字符的⿇烦。
条形码的标准:条形码的标准有ENA条形码、UPC条形码、⼆五条形码、交叉⼆五条形码、库德巴条形码、三九条形码和128条形码等,⽽商品上最常使⽤的就是EAN商品条形码。
EAN商品条形码亦称通⽤商品条形码,由国际物品编码协会制定,通⽤于世界各地,是⽬前国际上使⽤最⼴泛的⼀种商品条形码。
我国⽬前在国内推⾏使⽤的也是这种商品条形码。
EAN商品条形码分为EAN-13(标准版)和EAN-8(缩短版)两种。
⼆维码的编码标准:全球现有的⼆维码多达200种以上,其中常见的技术标准有PDF417(美系标准),QRCode(⽇系标准),Code49,Code16K,CodeOne,DM(韩系标准),GM(中国标准),CM(中国标准)等20余种。
⽤得最多的是QRcode。
下⾯借助google的开源项⽬zxing来实现1D/2D的编码和解码,测试效果如下: 源代码地址:zxing的功能还是很强⼤的,最初是⽤java编写,并⽀持Android、ios、symbian等⼿机操作系统。
也可以使⽤Nuget包管理,添加如图:下⾯我把如果使⽤zxing完成上图所⽰例⼦讲解⼀遍,供初学者参考:1.我们新建⼀个Winform测试项⽬;2.从官⽹下载zxing开源项⽬,⼤概16m的样⼦,解压缩后打开zxing-2.1\csharp⽬录,将该⽬录拷贝到我们新建的Winform项⽬下(⽅便调试和看源码,并⾮⼀定要如此);3.winform项⽬中添加对zxing项⽬的引⽤;4.按上图所⽰例⼦建好控件,“⽣成条形码”的代码如下://⽣成条形码private void button1_Click(object sender, EventArgs e){lbshow.Text = "";Regex rg = new Regex("^[0-9]{13}$");if (!rg.IsMatch(txtMsg.Text)){MessageBox.Show("本例⼦采⽤EAN_13编码,需要输⼊13位数字");return;}try{MultiFormatWriter mutiWriter = new com.google.zxing.MultiFormatWriter();ByteMatrix bm = mutiWriter.encode(txtMsg.Text, com.google.zxing.BarcodeFormat.EAN_13, 363, 150);Bitmap img= bm.ToBitmap();pictureBox1.Image =img;//⾃动保存图⽚到当前⽬录string filename = System.Environment.CurrentDirectory + "\\EAN_13" + DateTime.Now.Ticks.ToString() + ".jpg";img.Save(filename, System.Drawing.Imaging.ImageFormat.Jpeg);lbshow.Text = "图⽚已保存到:" + filename;}catch(Exception ee){ MessageBox.Show(ee.Message); }} 其中需要注意BarcodeFormat参数,可以打开定义看到具体的编码⽅式,⾃⼰百度每种编码⽅式对输⼊的要求。
base编码解码算法-回复Base编码解码算法是一种常用的数据转换技术,通过将数据按照特定的规则进行编码和解码,实现数据的转换和传输。
在计算机科学和信息技术领域,Base编码解码算法被广泛应用于网络通信、数据存储和文件传输等方面。
本文将逐步介绍Base编码解码算法的原理、应用场景以及具体实现步骤。
一、Base编码解码算法的原理Base编码解码算法是一种将任意数据转换为不同进制进行表示的方法。
其中,Base代表进制的基数,常见的Base有Base64、Base32、Base16等。
Base64是最为常用的一种Base编码解码算法,它可以将任意二进制数据转换为纯文本的形式进行传输和存储。
Base64是一种将8位二进制数据按照每6位进行分组,然后根据特定的映射表将每组6位转换为一个可打印字符的编码算法。
具体的转换过程如下:1. 将待编码的数据按照8位分组,如果数据长度不是8的倍数,需要在末尾添加0或者特定填充字符。
2. 将每个8位数据转换为6位二进制数据,例如将“01101101”转换为“011011”。
3. 将每个6位二进制数据转换为十进制数,例如将“011011”转换为27。
4. 根据Base64的映射表,将每个十进制数转换为相应的可打印字符,例如将27转换为字符‘b’。
通过以上过程,就可以将二进制数据转换为Base64编码。
二、Base编码解码算法的应用场景Base编码解码算法在实际应用中具有广泛的应用场景。
以下列举几个常见的应用场景:1. 网络通信:在网络通信中,数据必须以文本形式进行传输,而二进制数据无法直接传输。
通过使用Base编码解码算法,可以将二进制数据转换为文本数据进行传输,确保数据的正确接收和解析。
2. 数据存储:在一些特定的数据存储场景中,只能存储文本数据而无法存储二进制数据。
通过使用Base编码解码算法,可以将二进制数据转换为文本数据进行存储。
3. 文件传输:在文件传输过程中,为了节约传输时间和带宽,有时会采用对文件进行压缩和编码的方式。
哈夫曼编码解码原理
哈夫曼编码是一种前缀编码方法,它利用数据中出现频率高的字符用较短的编码表示,而将出现频率低的字符用较长的编码表示,从而达到压缩数据的目的。
哈夫曼编码的实现原理如下:
1. 统计每个字符在数据中出现的次数,并按照出现次数从小到大排序;
2. 将出现次数最少的两个字符合并为一个新的字符,其出现次数为这两个字符出现次数之和;
3. 将新字符加入字符集合中,并对字符集合重新排序;
4. 重复步骤2和3,直到字符集合中只剩下一个字符,该字符即为根节点,建立哈夫曼树;
5. 对哈夫曼树中的每个叶节点进行编码,从根节点出发,向左走为0,向右走为1,最终得到每个叶节点的哈夫曼编码;
6. 将数据中的每个字符替换为其哈夫曼编码,得到压缩后的数据。
哈夫曼编码的解码过程是通过哈夫曼树进行的,对于每个编码,从根节点出发,遇到0向左,遇到1向右,直至到达叶节点,即可得到原始字符。
matlab decode的实现原理摘要:MATLAB解码是一种在MATLAB环境中实现解码功能的方法。
本文将介绍MATLAB解码的实现原理,包括编码和解码过程的关键步骤和原理。
一、引言MATLAB是一种广泛应用于科学计算和数据可视化的编程语言。
通过使用MATLAB解码功能,用户可以将经过编码的数据还原为原始形式。
本文将详细介绍MATLAB解码的实现原理,包括编码和解码过程的关键步骤和原理。
二、编码过程1. 数据压缩在编码过程中,数据首先需要进行压缩。
压缩可以通过不同的算法实现,如LZW、Huffman等。
这些算法可以将原始数据压缩为较小的数据流,以便于存储和传输。
2. 数据编码压缩后的数据需要通过特定的编码方法转换为可以由MATLAB解码的格式。
这种编码方法通常包括将压缩数据分割为特定长度的数据块,并为每个数据块分配一个标识符。
这些标识符可以作为解码过程的输入。
三、解码过程1. 数据解压缩在解码过程中,首先需要对编码后的数据进行解压缩。
解压缩是通过使用与编码过程中相同的压缩算法来实现的。
解压缩后的数据将接近原始数据的形式。
2. 数据解码解压缩后的数据需要通过特定的解码方法还原为原始数据。
这种解码方法通常包括将编码后的数据块与对应的标识符进行匹配,从而恢复原始数据的结构。
四、MATLAB解码实现在MATLAB中,可以使用内置的函数来实现解码功能。
这些函数通常提供了一种简单的方法来处理编码后的数据,并返回原始数据的结构。
以下是一个简单的示例:```matlab```% 假设我们有一个经过编码的数据文件data.enc```% 使用decompress函数进行解压缩decompressed_data = decompress('data.enc');```然后,可以使用`decode`函数对解压缩后的数据进行解码:```matlab```% 使用decode函数进行解码original_data = decode(decompressed_data);```五、编码和解码的选择在MATLAB解码中,我们需要选择适当的编码和解码算法。
如何用Matlab进行数据编码与解码引言:数据编码与解码是信息传输中的重要环节。
在如今信息爆炸的时代,我们需要有效地处理和传输大量的数据。
Matlab作为一种强大的数学计算软件,可以帮助我们实现数据编码与解码的过程。
本文将介绍如何用Matlab进行数据编码与解码的实践方法和技巧。
一、了解数据编码与解码的基本概念数据编码是将原始数据转换成特定的编码形式,以便在传输或存储中使用。
解码是将编码后的数据恢复为原始数据的过程。
在数据编码与解码中,常用的方法包括二进制编码、ASCII编码、压缩编码等。
二、二进制编码与解码二进制编码是将数据转换成由0和1组成的串。
Matlab中可以使用bitget函数将数据转换为二进制码,如下所示:```matlabdata = 123;binary_code = dec2bin(data);```二进制解码是将二进制码恢复为原始数据。
可以使用bin2dec函数将二进制码转换为十进制数,如下所示:```matlabbinary_code = '1111011';data = bin2dec(binary_code);```三、ASCII编码与解码ASCII编码是将字符转换成对应的数值。
在Matlab中可以使用double函数将字符转换为对应的ASCII码,如下所示:```matlabcharacter = 'A';ascii_code = double(character);```ASCII解码是将ASCII码恢复为对应的字符。
可以使用char函数将ASCII码转换为字符,如下所示:```matlabascii_code = 65;character = char(ascii_code);```四、压缩编码与解码压缩编码是将冗余的数据进行压缩以减少存储或传输的空间。
Matlab中可以使用Huffman编码进行压缩编码与解码。
首先需要通过统计频率建立Huffman树,然后根据Huffman树生成编码,并将数据编码为位流。
通信工程专业《通信系统课程设计》研究报告Matlab实现HDB3码的编解码过程学生姓名:学生学号:指导教师:所在学院:专业班级:2018年7月信息技术学院课程设计任务书电气与信息院通信工程专业通信S17 级,学号姓名一、课程设计课题:码的编解码过程Matlab实现HDB3二、课程设计工作日自 2018 年 6 月 25 日至 2018 年 7 月 5 日三、课程设计进行地点:信息馆四、程设计任务要求:1.课题来源:指定教师指定题目2.目的意义:数字基带信号的传输是数字通信系统的重要组成部分。
在数字通信中,有些场合可不经过载波调制和解调过程,而对基带信号进行直接传输。
采用AMI码的信号交替反转,有可能出现四连零现象,这不利于接收端的定时信号提取。
而HDB3码因其无直流成份、低频成份少和连0个数最多不超过三个等特点,而对定时信号的恢复十分有利,并已成为CCITT协会推荐使用的基带传输码型之一。
3.基本要求:编解码原理。
a.掌握HDB3b.对HDB编解码进行仿真模型设计。
3c.有系统框图,电路原理图,软件流程图,模拟仿真结果图。
课程设计评审表Matlab实现HDB3码的编解码过程概述:数字信号的传输方式按其在传输中对应的信号的不同可分为数字基带传输系统和数字频带传输系统。
在数字通信中,选择合适在信道中传输的码型是十分重要的,常用的传输码型是AMI码,但当原信码出现长连“0”串时,信号的电平长时间不调变时,造成提取定时信号的困难。
解决连“0”码问题的有效方法之一是采用HDB3码。
HDB3码(三阶高密度码)是比较常用的信道传输码型, HDB3码具有较强的检错能力,当数据序列用HDB3码传输时,若传输过程中出现单个误码,其极性交替变化规律将受到破坏,因而在接收端根据HDB3码这一独特规律特性,可检出错误并纠正错误,同时HDB3码方便提取位定时信息。
第一部分原理介绍编码解码原理(一)HDB3HDB码:三阶高密度双极性码。
3码与二进制序列的关系:HDB3(1)二进制信号序列中的“0”码在HDB码中仍编为“0”码,二进制信号中3码中应交替地成+1和-1码,但序列中出现四个连“0”码时应按“1”码,在HDB3特殊规律编码(引入传号交替反转码的“破坏点”V码);(2)二进制序列中四个连“0”按以下规则编码:信码中出现四个连“0”码时,要将这四个连“0”码用000V或B00V取代节来代替(B和V也是“1”码,可正、可负)。
这两个取代节选取原则是,使任意两个相邻v脉冲间的传号数为奇数时选用000V取代节,偶数时则选用B00V取代节。
(二)在实际的传输系统中,并不是所有的代码电气波形都可以信道中传输。
含有直流分量和较丰富的单极性基带波形就不适宜在低频传输特性差的信道中传输,因为它有可能造成信号的严重的畸变。
在传输码(或称线路码)的结构将取决于实际信道特性和系统的工作条件。
通常,传输码的结构应具有以下的特性:1.相应的基带信号无直流分理,且低频分量少:2.便于从信号中提取定时信息:3.信号中高频分应尽量少以节省传输频带并减少码间串扰。
4.不受信号源统计特性影响,即能适应于信息源变化:5.具有内在的检错能力,传输的码型应具有一定的规律性,以便利用这一规律性进行宏观监测:6.编译码设备要尽可能简单,等等。
满足以上特性的传输码型种类繁多,这里使用HDB3。
要了解HDB3码的编码规则,首先要知道AMI码的构成规则,AMI码就是把单极性脉冲序列中相邻的“1”码(即正脉冲)变为极性交替的正、负脉冲。
将“0”码保持不变,把“1”码变为+1、-1交替的脉冲。
如:AMI码:-10000 +10000-1 +10000-1 +1HBD3码(3nd Order High Density Bipolar)的全称是三阶高密度双极性码,它是AMI码的一种改进型,改进目的是为了保持AMI码的优点而克服其缺点,使连“0”个数不超过3个。
其编码规则:a.检查消息码中连“0”的个数。
当连“0”数目小于等于3时,HBD3码与AMI码一样(“1”交替的变换为“+1”和“-1”,“0”保持不变)。
b.当连“0”数目超过3时,将每4个连“0”化作一小节,定义为“B00V"称为破坏节,其中V称为破坏脉冲,而B称为调节脉冲;c.V与前一个相邻的非“0”脉冲的极性相同(这破坏了极性交替的规则,所以V 称破坏脉冲),并且要求相邻的V码之间极性必须交替。
V的取值为“+1”或“-1”;d.B的取值可选0、+1或-1,,以使V同时满足两个要求;e.V码后面的传号码极性也要交替。
例如:消息码:1 000 0 1 000 0 1 1 000 0 000 0 1 1AMI码:-1 000 0 +1 000 0 -1+1 000 0 000 0 -1+1HDB3码:-1 000-V +1 000+V -1+1-B00-V +B00+V -1+1其中的±B脉冲和±V脉冲与±1脉冲波形相同,用V或B表示的目的是为了示意其中的该非“0”码是由原信码的“0”变换而来的。
当相邻两个V码之间有奇数个“1”码时,能保证V码满足要求,B取“0”;当相邻两个V码之间有偶数个“1”码时,不能保证V码极性交替,B取“+1”或“-1”,B码的符号与前相邻“1”相反,而其后面的V码与B码极性相同。
第二部分MATLAB编程仿真M文件调用函数(xn)function[yn,decode]=HDB3yn=xn;num=0;for k=1:length(xn)if xn(k)==1num=num+1;if num/2 == fix(num/2)yn(k)=1;elseyn(k)=-1;endendendnum=0;yh=yn;sign=0;V=zeros(1,length(yn));B=zeros(1,length(yn));for k=1:length(yn)if yn(k)==0num=num+1;if num==4num=0;yh(k)=1*yh(k-4);V(k)=yh(k);if yh(k)==signyh(k)=-1*yh(k);yh(k-3)=yh(k);B(k-3)=yh(k);V(k)=yh(k);yh(k+1:length(yn))=-1*yh(k+1:length(yn)); endsign=yh(k);endelsenum=0;endendre=[xn',yn',yh',V',B'];input=yh;decode=input;sign=0;for k=1:length(yh)if input(k) ~= 0if sign==yh(k)decode(k-3:k)=[0 0 0 0];endsign=input(k);endenddecode=abs(decode);error=sum([xn'-decode']);subplot(3,1,1);stairs([0:length(xn)-1],xn);axis([0 length(xn) -2 2]);subplot(3,1,2);stairs([0:length(xn)-1],yh);axis([0 length(xn) -2 2]);subplot(3,1,3);stairs([0:length(xn)-1],decode);axis([0 length(xn) -2 2]);M文件运行程序xn=[1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1];(xn);yn=HDB3(运行效果图)第三部分设计过程和体会通过这两周的通信原理课程设计实践,我复习了MATLAB编程语言的基本概念、语法、语义和数据类型的使用特点,加深了对课堂所学理论知识的理解,掌握了运用结构化程序设计的基本思想和方法,更重要的是培养了自己的自学能力。
因为这是我们第二次接触MATLAB编程语言,在编写程序以及调试的过程中遇到了很多困难,但是我通过去图书馆查找资料,请教同学老师,再自己一点点改善程序,最终编写出一个比较完善的程序,实现了所有要求功能,这是最值得我欣慰的一点。
以下是我的几点切身感受:(一)编写程序需要一个清醒的头脑,明确的思路,同时也要有耐心毅力。
刚拿到程序设计课题时,我感觉一片茫然,因为在之前的信号处理学习中,只是在一些例题中接触过MATLAB语言,甚至没有看过一些基础的书籍,更没有上过课,所以初次遇到一个实际问题,感觉无从下手。
这是由于自己对MATLAB的模块设计不够理解,同时对MATLAB的基本语句一无所知,不过通过请教老师懂得了首先要设计guide目录,再根据用户输入,执行swtich语句,在每个case后调用一个函数,来实现要求的功能,这样一下子豁然开朗,掌握了基本设计思路之后,后面的编程就顺利多了。
至此,我真真体会到清晰地思路对成功编写一个程序的重要性。
当然成功编写一个程序绝非易事,之前,我总以为程序能够正常运行,就代表着编程成功,后来我才发现我大错特错了。
我用了三天时间,完成了程序的编写、改错,但我立刻发现尽管程序能够正常运行,部分功能却不完善,甚至不能实现。
经过一次又一次调试、修改又修改,一点一点发现问题并改正,我才真正发现编程远没有想象中的简单。
它需要的不仅是清晰地编程思路、编程技巧,还需要有耐心有毅力,不要放弃。
(二)我们在大学需要学习的不仅是基础知识、专业知识,更重要的是一种学习能力。
正如老师所说学习是终生的,因此学习能力也就能让我们受益终生。
由于课堂时间有限,MATLAB课程只能靠我们自学,然而guide画图功能我们必须用到,因此只能通过自习,实践也证明我们是有自学的潜能的,通过自学课本,不理解的知识,通过查找资料,请教老师,最终掌握知识,因此,这次课程设计时间培养了我们的自学能力。
(三)要学会向他人请教,与他人合作。
在编程过程中,我遇到了许多问题,通过查找资料也未能找到原因,每次我想老师请教,老师总能不厌其烦地一点点讲解。
有时,老师为了帮我在那几百行的程序中找到问题,花上一个多小时,这让我非常感动。
大学中的老师是每个大学生的好资源,他的博学、重教,向他们请教会有很大收获。
在编程过程中,我与我组成员共同讨论,为对方查找错误,提示建议,在这个过程中我收获甚多,也培养了自己的合作精神。
(四)要学会总结,提高。
在编程过程中,我发现自己的程序还有很多地方可以完善。
程序的界面可以做得更加人性化,这样使用户使用更加方便,画图函数也还可以改进,例如:在使用figure分图显示的时候,我尽量选择部分图,都在一个figure中显示,这样既符合了,老师的要求——尽量在一个图中完成设计,同时也使整个设计的显得干净利落。