信息论实验 (1)

实验一实验一 模拟信号取样仿真模拟信号取样仿真 实验目的 信源编码是产生信源有效数据的的源头 利用信源的统计特性 解除信源的相 关性 去掉信源的冗余信息 以达到压缩信源的信息率 本实验通过仿真来演 示模拟信号的取样 实验内容 通过 MATLAB Simulink 软件对正弦模拟信号转化为离散信号进行仿真 图图 1 模拟信号取样仿真框图模拟信号取样仿真框图 设置参数 1 Sine Wave 正弦信号发生器 位置 Simulink Sources 参 数 名 称参 数 值 Sine typeTime based Amplitude 1 Bias 0 Frequency 2 pi Phase 0 Sample time 0 2 Pulse Generator 脉冲信号发生器 位置 Simulink Sources 参 数 名 称参 数 值 Pulse typeTime based Amplitude 1 5 Period 0 025 Pulse width 50 Phase delay 0 3 Constant 常数 位置 Simulink Sources 参 数 名 称 参 数 值 Constant value 2 0 3 3 4 Scope 示波器 位置 Simulink Sinks 参 数 名 称 参 数 值 Time range 1 Sampling 0 0005 Y max 3 5 Y min 3 5 仿真结果 图图 2 正弦波及脉冲信号波形示波器显示图正弦波及脉冲信号波形示波器显示图 实验二实验二 信道编码信道编码 线性分组码 线性分组码 HammingHamming 码仿真码仿真 实验目的 实验目的 线性分组码是最重要也是使用最广的分组码 通过本实验仿真 掌握线性分 组码码字空间的确定方法以及线性分组码的最小码重 Hamming 码是一种很 常用的线性分组码 对于二进制的 Hamming 码 能够纠正所有单比特错误 了解 Hamming 码的编码 实验内容 实验内容 1 1 7 3 线性分组码的生成矩阵如下所示 确定其码字空间 以及该码 的最小码重 G 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 1 实现的 MATLAB 源代码为 clear k 3 for i 1 2 k for j k 1 1 if rem i 1 2 j k 1 2 j k m i j 1 else m i j 0 end end end 定义生成矩阵 G g 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 1 产生码字空间 c rem m g 2 找出最小汉明距离 d min min sum c 2 2 k 2 2 Hamming 码编码 源程序为 hammgen 3 clear m 3 h g n k hammgen m msg randint 100 k 0 1 code encode msg n k hamming binary 变量 code 中返回编码后的信号序列 实验结果 实验结果 实验三实验三 循环码 卷积码仿真循环码 卷积码仿真 实验目的 实验目的 循环码是线性码的一个重要子类 它的码字具有循环性 也就是说 它的 任一码字无论是向左移还是向右移 无论多少位 所得到的码字仍然是可 用的 通过本实验 知道循环码的编码和解码 卷积码在把 k0个输入比特序列编为长度为 n0的编码输出序列的时候 编码 输出序列不仅和当前输入比特序列有关 还和编码器先前输入的信息比特 序列有关 通过本实验 了解卷积码的编码 实验内容 实验内容 1 循环码编码 解码 计算误码率 MATLAB 源程序 n 3 k 2 msg randint 100 k 0 1 code encode msg n k cyclic binary noisycode rem code randerr 100 n 0 1 7 3 2 加噪 newmsg decode noisycode n k cyclic 解码 number ratio biterr newmsg msg 计算误码率 disp The bit error rate is num2str ratio 误码率将显示在命令窗口中 执行 在 command window 窗口中将显示 The bit error rate is 0 11 2 对消息序列 10011100110000111 进行卷积编码 其 MATLAB 源代码如下 clear msg 1 0 0 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 L 3 抑制长度 CodeGenerator 4