基于matlab的(7[1].4)汉明码编译码仿真

东北大学秦皇岛分校电子信息系

综合课程设计

基于matlab的（7，4）汉明码编译仿真

专业名称通信工程

班级学号4090719

学生姓名何云瑞

指导教师李雅珍

设计时间2011.12.19~2012.1.4

课程设计任务书

专业：通信工程学号：409719 学生姓名（签名）：

设计题目：（7，4）汉明码的编码、译码仿真

一、设计实验条件

电子信息创新实验室

二、设计任务及要求

1.了解、掌握汉明码编码、译码原理；

2.用仿真软件对（7.4）汉明码进行编码、译码仿真；

3.画出编码后、译码后的信号波形图。

三、设计报告的内容

1.设计题目与设计任务（设计任务书）

2.前言（绪论）(设计的目的、意义等)

3.设计主体（各部分设计内容、分析、结论等）

4.结束语（设计的收获、体会等）

5.参考资料

四、设计时间与安排

1、设计时间：2周

2、设计时间安排：

熟悉实验设备、收集资料：天

设计图纸、实验、计算、程序编写调试：天

编写课程设计报告：天

答辩：天

目录

摘要....................................................................................................................................................................... I 1．引言. 0

2.设计原理 (1)

2.1汉明码编码原理 (1)

2．2汉明码纠错原理 (3)

3．程序与SIMULINK仿真 (5)

3.1程序 (5)

3.1.1程序函数介绍 (5)

3.1.2 主程序 (5)

3.1.3调试结果 (6)

3.2 SIMULINK仿真 (7)

3.2.1 SIMULINK电路图 (7)

3.2.2 m 文件程序 (8)

3.2.3 模块参数设置 (8)

3.2.3仿真波形 (10)

3.2.4仿真结果分析 (14)

4.总结 (15)

参考文献 (16)

摘要

汉明码（Hamming Code）是一种能够自动检测并纠正一位错码的线性纠错码，即SEC （Single Error Correcting）码，用于信道编码与译码中，提高通信系统抗干扰的能力。

本文主要利用MATLAB中SIMULINK通信系统仿真模型库进行汉明码建模仿真，并调用通信系统功能函数进行编程，绘制时域波形，频谱及误码率与信噪比关系曲线图。在此基础上，对汉明码的性能进行分析，得出结论。

关键词：MATLAB 汉明码SIMULINK 性能

1．引言

MATLAB（Matrix Laboratory,矩阵实验室）是Mathwork公司推出的一套高效率的数值计算和可视化软件。其中，MATLAB通信工具箱是一套用于在通信领域进行理论研究、系统开发、分析设计和仿真的专业化工具软件包。MATIAB通信工具箱由两大部分组成：通信系统功能函数库和SIMULINK通信系统仿真模型库。

MATLAB通信系统功能函数库由七十多个函数组成，每个函数有多种选择参数、函数功能覆盖了现代通信系统的各个方面。这些函数包括：信号源产生函数、信源编码／解码函数、纠错控制编码／解码函数、调制／解调函数（基带和通带）、滤波器函数、传输信道模型函数（基带和通带）、TDMA、FDMA、CDMA函数、同步函数、工具函数等。以纠错控制编解码函数为例：函数库提供了线性分组码、汉明码、循环码、BCH码、里德一索洛蒙码（REED—SOLOMON）、卷积码等6种纠错控制编码，每种编码又有编码、解码、矢量输入输出、序列输入输出等四种形式的函数表达。

在SIMULINK通信系统仿真模型库中，整个通信系统的流程图被概括为：信号的产生与输出、编码与解码、调制与解调。在SIMULINK中，通信系统仿真的一般模型如图1所示。

图1通信系统仿真模型

2.设计原理

2.1汉明码编码原理

一般来说，若汉明码长为n ，信息位数为k ，则监督位数r=n-k 。若希望用r 个监督位构造出r 个监督关系式来指示一位错码的n 种可能位置，则要求

21r n -≥或211r

k r -≥++ (1)

下面以（7，4）汉明码为例说明原理：

设汉明码（n,k ）中k=4，为了纠正一位错码，由式（1）可知，要求监督位数r ≥3。若取r=3,则n=k+r=7。我们用

6543210

a a a a a a a 来表示这7个码元，用

123s s s 的

值表示3个监督关系式中的校正子，则123s s s 的值与错误码元位置的对应关系可以

规定如表1所列。

表1 校正子和错码位置的关系

则由表1可得监督关系式： 16542

s a a a a =⊕⊕⊕ ()2

26531s a a a a =⊕⊕⊕ ()3 36430

s a a a a =⊕⊕⊕

()4

在发送端编码时，信息位

6543

a a a a 的值决定于输入信号，因此它们是随机的。

监督位2a 、1a 、0a 应根据信息位的取值按监督关系来确定，即监督位应使式（2）~式（4）中1s 、2s 、3s 的值为0（表示编成的码组中应无错码）