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汉明码系统作业

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一、实验原理和电路说明
差错控制编码的基本作法是：在发送端被传输的信息序列上附加一些监督码元，这些多
余的码元与信息之间以某种确定的规则建立校验关系。接收端按照既定的规则检验信息码元
与监督码元之间的关系，一旦传输过程中发生差错，则信息码元与监督码元之间的校验关系
将受到破坏，从而可以发现错误，乃至纠正错误。
通信原理综合实验系统中的纠错码系统采用汉明码（7，4）。所谓汉明码是能纠正单个
错误的线性分组码。它有以下特点：
码长 n=2 m-1 最小码距d=3
信息码位 k=2 m -m-1 纠错能力t=1
监督码位 r=n-k
这里m位≥2的正整数，给定m后，既可构造出具体的汉明码（n，k）。
汉明码的监督矩阵有n列m行，它的n列分别由除了全0之外的m位码组构成，每个
码组只在某列中出现一次。系统中的监督矩阵如下图所示：

1110100
H=0111010
1101001

其相应的生成矩阵为：
1000101
0100111
0010110
0001011

G=

汉明译码的方法，可以采用计算校正子，然后确定错误图样并加以纠正的方法。
图1和图2给出汉明编码器和译码器电原理图。

a
6

a5 a4 a3 a2 a1 a0 a6 a
5

a
4

a
3

图1汉明编码器电原理图

● ● ● ● ● ● ● ●
●
a
6

a5 a4 a3 a6 a
5

a
4

a
3

a
3

a
3

a3 图2汉明译码器电原理图 3-8译码器 校正子生成 错码 指示

7654321

●
●

●
●

●
●
●
●

表1 （7，4）汉明编码输入数据与监督码元生成表
4位信息位 a6, a5, a4, a3 3位监督码元 a2, a1, a0 4位信息位 a6, a5, a4, a3 3位监督码元
a2, a1, a0

0000 000 1000 101
0001 011 1001 110
0010 110 1010 011
0011 101 1011 000
0100 111 1100 010
0101 100 1101 001
0110 001 1110 100
0111 010 1111 111
表1为（7，4）汉明编码输入数据与监督码元生成表。编码输出数据最先输出是a6bit，
其次是a5、a4„„，最后输出a0位。
二、实验仪器
1、 ZH5001通信原理综合实验系统 一台
2、 20MHz双踪示波器 一台
3、 ZH9001型误码测试仪（或GZ9001型） 一台
4、 频谱测量仪 一台

三、实验内容
1. 编码规则验证
（1）用示波器同时观测编码输入信号TPC01波形和编码输出波形TPC05，观测时以

TPC01同步，观测是否符合汉明编码规则（参见表4.4.1所示）。注意此时输入、
输出数据速率不同，输入数据速率为32Kbps，输出数据速率为56Kbps。
（2）设置m序列方式为10：（M_SEL2插入、M_SEL1拔下），此时m序列输出为11/00
码（参见表4.4.2所示）。用示波器同时观测编码输入信号TPC01波形和编码输出
波形TPC05，观测时以TPC01同步，观测是否符合汉明编码规则。
（3）设置其它m序列方式，重复上述测量步骤。
注：其它两种m序列周期因非4bit的倍数，观测时要仔细调整示波器才能观测。
2. 译码数据输出测量
（1）用示波器同时观测汉明编码输入TPC01波形和汉明译码输出m序列波形TPW07，

观测时以TPC01同步。测量译码输出数据与发端信号是否保持一致。
（2）设置不同的m序列方式，重复上述实验，验证汉明编译码的正确性。
问题与思考：（KO01置于左边，K501置于右边）当m序列产生输出0/1码或00/11码
或7位m序列时（都是短周期数据），观测编译码信号是否一致。然后保持设置不变，将实
验箱关机后再开机。有可能发生译码输出与编码数据不一致。如不一致，可将SWC01中的
M_SEL1和M_SEL2两个开关都插入（输入测试信号为15位的长m序列），就可正确译码。
然后，再拔去M-SEL2, 改变输入为7位短m序列，仍能正确译码；或者将KC01中的选择
开关从m序列改到CVSD一段时间（加入一段随机码），然后再改回到m序列也可正确译
码。这是为什么？（参阅表3.4.1进行分析）在实际通信中如何解决这问题？
3. 译码同步过程观测
将汉明编码模块工作方式选择开关SWC01的编码使能开关插入（H_EN）；ADPCM数

据有效（ADPCM）。将汉明译码模块的输入信号和时钟选择开关KW01、KW02设置在2_3
位置（右端），输入信号直接来自汉明编码模块。
（1）用示波器检测汉明译码模块内错码检测指示输出波形TPW03。将汉明编码模块内
工作方式选择开关SWC01的编码使能开关断开（H_EN），使汉明译码模块失步，
观测TPW03变化；将编码使能开关插入（H_EN），观测汉明译码的同步过程，
记录测量结果。
（2）将ADPCM数据换为m序列，重复上述测量步骤，分析测量结果。
4. 发端加错信号观测
将汉明编码模块工作方式选择开关SWC01的编码使能开关插入（H_EN）；ADPCM数

据有效（ADPCM）。将汉明译码模块内输入信号和时钟选择开关KW01、KW02设置在LOOP
位置（右端），输入信号直接来自汉明编码模块；将译码器使能开关KW03设置在工作位置
0N（左端）。
（1）用示波器同时测量汉明编码模块内加错指示TPC03和汉明译码模块内错码检测
指示输出波形TPW03的波形，观测时以TPC03同步。此时无错码。
（2）将汉明编码模块工作方式选择开关SWC01的加错开关E_MOD0接入，产生1位
错码，定性观测明译码能否检测出错码，记录结果。
（3）将汉明编码模块工作方式选择开关SWC01的加错开关E_MOD1接入，产生2位
错码，定性观测明译码能否检测出错码，记录结果。
（4）将汉明编码模块工作方式选择开关SWC01的加错开关E_MOD0、E_MOD1都插
入，产生更多错码，定性观测明译码能否检测出错码和失步，记录结果。
5. 收端错码检测能力观测和错码纠错性能测量
首先通过菜单将调制方式设置为BPSK（或DBPSK）方式；将汉明编码模块工作方式

选择开关SWC01的编码使能开关插入（H_EN），ADPCM数据断开（ADPCM）；将输入数
据选择开关KC01设置在同步数据输入DT-SYS (最左端)。将汉明译码模块内输入信号和时
钟选择开关KW01、KW02设置在LOOP位置（右端）；将译码器使能开关KW03设置在工
作位置0N（左端）。将误码仪RS422端口通过转换电缆与实验箱同步模块的JH02插座连接。
（1）加电后将误码仪模式设置“连续”，接口时钟选择设置“外时钟”，接口类型选择
“RS422”方式。按“测试”键进入测试，测量误码率。
（2）将汉明编码模块工作方式选择开关SWC01的加错开关E_MOD0接入，产生1位
错码，测量误码率，看汉明编译码系统能否纠1位错码，记录结果。
（3）将汉明编码模块工作方式选择开关SWC01的加错开关E_MOD1接入，产生2位
错码，测量误码率，看汉明编译码系统能否纠2位错码，记录结果。
（4）将汉明编码模块工作方式选择开关SWC01的加错开关E_MOD0、E_MOD1都插
入，产生更多错码，测量误码率，记录结果。

四、实验报告
1、画出输入为0/1码汉明编码输出波形
00/11码汉明编码输出波形
1110010m序列码汉明编码输出波形
2、分析讨论汉明编码系统的性能及应用的局限性。
答：汉明码的应用主要在数据传送方面，检测所有一位和双位差错并纠正所有一位差错
当计算机存储或移动数据时，可能会产生数据位错误，这时可以利用汉明码来检测并纠错，
简单的说，汉明码是一个错误校验码码集。
在实际应用中汉明编码常常存在各种突发干扰，使连续多位数据发生差错。为了纠正3
个以上的差错，就要加大码距，使代码冗余度大大增加，通信效率下降。通过对汉明码重新
组织排列，在不增加代码冗余的前提下，提高汉明码抗突发干扰的能力，为汉明码在实际中
的应用提供新的思路

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计算机组成原理第四章作业答案

计算机组成原理第四章作业答案

第四章作业答案解释概念：主存、辅存，Cache, RAM, SRAM, DRAM, ROM, PROM ,EPROM ,EEPROM CDROM, Flash Memory.解：1主存：主存又称为内存，直接与CPU交换信息。

2辅存：辅存可作为主存的后备存储器，不直接与CPU交换信息，容量比主存大，速度比主存慢。

3 Cache: Cache缓存是为了解决主存和CPU的速度匹配、提高访存速度的一种存储器。

它设在主存和CPU之间，速度比主存快，容量比主存小，存放CPU最近期要用的信息。

4 RAM; RAM是随机存取存储器，在程序的执行过程中既可读出信息又可写入信息。

5 SRAM: 是静态RAM，属于随机存取存储器，在程序的执行过程中既可读出信息又可写入信息。

靠触发器原理存储信息，只要不掉电，信息就不会丢失。

6 DRAM 是动态RAM，属于随机存取存储器，在程序的执行过程中既可读出信息又可写入信息。

靠电容存储电荷原理存储信息，即使电源不掉电，由于电容要放电，信息就会丢失，故需再生。

7 ROM: 是只读存储器，在程序执行过程中只能读出信息，不能写入信息。

8 PROM: 是可一次性编程的只读存储器。

9 EPROM 是可擦洗的只读存储器，可多次编程。

10 EEPROM: 即电可改写型只读存储器，可多次编程。

11 CDROM 即只读型光盘存储器。

12 Flash Memory 即可擦写、非易失性的存储器。

存储器的层次结构主要体现在什么地方？为什么要分这些层次？计算机如何管理这些层次？答：存储器的层次结构主要体现在Cache—主存和主存—辅存这两个存储层次上。

Cache—主存层次在存储系统中主要对CPU访存起加速作用，即从整体运行的效果分析，CPU访存速度加快，接近于Cache的速度，而寻址空间和位价却接近于主存。

主存—辅存层次在存储系统中主要起扩容作用，即从程序员的角度看，他所使用的存储器其容量和位价接近于辅存，而速度接近于主存。

通信原理作业答案

通信原理作业答案

《数字通信原理》学习中心：专业：学号：姓名：一、填空题1、若二进制信号的码元速率为1200B，则对应信息速率为__________，若以相同的信息传输数率传输八进制信号，码元速率为__________。

2、从信息传输角度来看，通信系统的最主要质量指标是__________和__________。

3、八进制数字信号信息传输速率为600b/s，其码元速率为__________，若传送1小时后，接收到10个错误码元，其误码率为__________。

4、已知二进制数字信号每个码元占有的时间为1ms，0、1码等概率出现，则码元速率为__________，信息速率为__________；5、从信息传输角度来看，数字通信系统的主要质量指标是__________和__________。

6、高斯白噪声是指噪声的概率密度服从__________分布，功率谱密度服从__________分布。

7、已知(5，1)重复码，它的两个码组分别为00000和11111，则(5，1)重复码的最小码距为________，只用于检错，能检出________位错码。

8、为了提高数字信号的有效性而采取的编码称为__________，为了提高数字通信的可靠性而采取的编码称为__________。

9、用数字基带信号去控制__________的某个参量，使这个参量随基带信号的变化而变化，称为__________。

10、根据纠错码各码组码元与信息元之间的函数关系来分，我们可以将纠错码组分为：和。

11、多路复用技术主要有和。

12、码重是码组中的个数。

13、码长ｎ=15的汉明码，监督位至少是_______位，此时编码效率等于_________。

14、对线性分组码，如果找到了码的_______ ，那么编码方法就完全确定了。

15、某二进制信号传码率为400波特，若用4ASK方式传输，所需传输带宽为_______。

16、采用13折线A律编码，设最小的量化级为1个单位，已知抽样脉冲值为+635单位。

数字通信原理作业参考答案

数字通信原理作业参考答案

数字通信原理作业答案作业一一、填空题1、若二进制信号的码元速率为1200B ，则对应信息速率为1200bit/s ，若以相同的信息传输数率传输八进制信号，码元速率为400B 。

2、从信息传输角度来看，通信系统的最主要质量指标是有效性和可靠性。

3、八进制数字信号信息传输速率为600b/s ，其码元速率为200B ，若传送1小时后，接收到10个错误码元，其误码率为1.39*10-5。

二、简答计算1. 设某二进制数字基带信号的基本脉冲如图1所示。

图中为码元宽度，数字信息“1”和“0”分别用的有无表示，它们出现的概率分别为及（）：（1）求该数字信号的功率谱密度； （2）该序列是否存在离散分量？（3）该数字基带信号的带宽是多少？ 解答： （1）（2）令 m=+1或-1带入上式，得存在离散分量f b（3）带宽 2．己知滤波器的具有如图2所示的特性（码元速率变化时特性不变），当采用以下码元速率时： （a ）码元速率=500Baud （b ）码元速率=1000Baud （c ）码元速率=l500Baud （d ）码元速率=2000Baud图1图2[][]s u v 22b 01b 0b 1b b m 22b 1b 0b 1b b m P ()P ()P ()f P(1P)G (f )G (f )f PG (mf )(1P)G (mf )(f mf )f P(1P)G (f )f PG (mf )(1P)G (mf )(f mf )∞=-∞∞=-∞ω=ω+ω=--++-δ-=-++-δ-∑∑b bb11b T fT T G (f )Sa()G (f )22π==π[]2v bb 1b b m 22b 0b 1b b 0b P ()f PG(mf )(1P)G (mf )(f mf )f PG (f )(1P)G (f )(f f )G (f )0∞=-∞ω=+-δ-=+-δ-=∑v b 1PP ()(f f )-ω=δ-πb f 2f =问：哪种码元速率不会产生码间串扰？答：理想低通，奈氏速率2000B ，a 、b 、d 不会产生码间串扰.3．设信号频率范围0～4kHz ，幅值在－4.096～+4.096伏间均匀分布。

2015计算机通信与网络作业 (1)

2015计算机通信与网络作业 (1)

《计算机通信与网络》作业1专业学号姓名一、填空题1、从逻辑上看，计算机网络是由和组成。

2、计算机网络按照网络的作用范围进行分类，可以分为个人区域网、局域网、、城域网和。

3、通信协议的三要素是、和同步。

4、若码元周期T=1×10-4秒，且传送16电平信号，则传码速率为 Bd、传信速率为 b/s。

5、若AB两台计算机之间的距离为1000km，假定在电缆内信号的传播速度是2×108m/s，数据块长度为105bit，数据发送速率为1Mb/s，则发送时延是毫秒，传播时延是毫秒。

6、在常用的有线的传输媒体中，主要有、和光纤。

7、脉冲编码调制（PCM）的工作过程包括抽样、_________和__________。

8、信道复用技术包括复用、时分复用、波分复用和。

9、物理层的接口有4个方面的特性，它们是特性、电气特性、特性和规程特性。

二、单项选择题1、在OSI参考模型中，自下而上第一个提供端到端服务的层次是（）。

（A）数据链路层（B）网络层(C) 传输层(D) 应用层2、在OSI参考模型中，物理层传输的基本单位是（）。

(A) 比特流(B) 帧(C) 分组(D) 报文段3、若网络形状是由站点和连接站点的链路组成的一个闭合环，则称这种拓扑结构为（）。

（A）星形拓扑（B）总线拓扑（C）环形拓扑（D）树形拓扑4、下面关于计算机网络的体系结构和协议的叙述，不正确的是（）。

（A）计算机网络体系结构是计算机网络及其部件所应完成的功能的精确定义（B）TCP/IP体系结构中的应用层对应于OSI体系结构中的表示层和应用层（C）网络协议是为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准和约定（D）网络协议是“水平”的概念。

5、在一个带宽为4KHz、没有噪声的信道，采用16相调制技术传输二进制信号时能够达到的极限数据传输率为（）。

（A）8 Kbps （B）24 Kbps （C）32 Kbps （D）64 Kbps6、调制解调器（Modem）的功能是实现（）。