試驗一圖符庫的使用畫

一、試驗目的

1、理解SystemVue圖符庫的分類

2、掌握SystemVue各個功能庫常用圖符H勺功能及其使用措施

二、試驗內容

按照實例使用圖符構建簡樸的通信系統，并理解每個圖符的功能。

三、基本原理

SystcmVue的圖符庫功能十分豐富，一共分為如下幾種大類

1.基本庫

SyslcmVicw的基本庫包括信源庫、算子庫、函數庫、信號接受器庫等，它為該系統仿真提供了最基本的工具。

向（信源庫）：SystemView為我們提供了16種信號源，可以用它來產生任意信號

而（算子庫）功能強大的算子庫多達31種算子，可以滿足您所有運算的規定

扇（函數庫）32種函數盡顯函數庫的強大庫容！

畫（信號接受器庫）12種信號接受方式任你挑選，要做任何分析都難不倒它

2.擴展功能庫

擴展功能庫提供可選擇的可以增長關鍵庫功能的用于特殊應用時庫。它容許通信、DSP、射頻/模擬和邏輯應

用。

如乘法器、加法器、除法器和反相器的圖標代表真正的DSP算法操作符。還包括高級處理工具：混合的Radix

FFT、FIR和IIR濾波器以及塊傳播等。

畫國（邏輯運算庫）：邏輯運算自然離不開邏輯庫了，它包括象與非門這樣的通用器件的圖標、74系列器

件功能圖標及顧客自己的圖標等。

IS（射頻/模擬庫）：射頻/模擬沖?支持用于射頻設計I句關鍵的電/組件，例如：混合器、放人心和功率分派

器等。

3.擴展顧客庫

擴展的顧客庫包括有擴展通信庫2、IS95/CDMA、數字視頻廣播DVB等。

通信庫2:擴展的通信庫2重要對本來的通信庫加了時分復用、OFDM調制解調、QAM編碼與調制解調、卷積

碼收縮編解碼、GOLD碼以及多種衰落信道等功能。4.5版中，通信庫2已被合并到基本通信底中。

1S95庫：IS95庫為設計CDMA和個人通信系統提供了一種快捷的工具。除「產生CDMA所需的信號發生器模型、

調制解調信號模型外，還設計了復合IS95提議的CDMA所有信道模型，可按兩種速率工作。

四、試驗環節

第一部分：計算信號的平方

1）從基本圖符庫中選擇信號源圖符，選擇正弦波信號，參數設定中設置幅度為1,頻率為10Hz,相位為0°

4）將圖符進行連接，運行仿真，最終止果如下圖所示:

第二部分常規雙邊帶條幅（AM）

1）按快捷鍵用F切換到通信圖符庫Comm,從圖符庫中拖動一種圖符IB至設計窗口，雙擊該圖符，選

擇調制器“Modulalors”中的“DSB-AM”，并在參數設置窗口中的文字框中輸入幅度IV,頻率1000Hz,

調制度0.5,確認退出，圖符變成血。

2）放置兩個接受器圖符，用于接受調制信號和己調信號波形。

3）對圖符進行連線，如下圖所示：

雙邊帶調幅信號的頻譜…

調制信號：定弦

頻率：100Hz

一巾瞄IV

這個例子

用來練習使

用分析窗的

接收計算器

起始相位=0deg

幼饕懿調由盛Med=0R

試驗二信號的時域與頻域分析試驗

一、試驗目的

1、掌握信號的時域與頻域的分析措施

2、掌握SystemVue分析窗口的使用。

3、能運用分析窗口對波形進行時域與頻域H勺分析

二、試驗內容

1、建立簡樸的調制系統，并使用分析窗口對輸出信號進行時域與頻域的分析，得出分析成果。

三、基本原理

分析窗口是顧客觀測SystemVue數據輸出的基本工具。如圖所示。有多種選項可以增強顯示的靈活性

和用途。這些功能可以通過單擊分析窗工具條上的快捷按鈕或通過下拉菜單來激活。在系統設計窗口中單擊

分析窗口按鈕，即可訪問分析窗口。在分析窗口中單擊系統按鈕即可返回系統設計窗口。分析窗口包括標題

欄、菜單欄、工具條、滾動條、活動圖形窗口和提醒信息區。同設計窗口同樣，滾動條包括用于左右滾動的

水平滾動條和用于上下滾動的垂直滾動條；提醒信息區顯示分析窗口的狀態信息、坐標信息和分析的進度指

示：活動圖形窗顯示輸出的多種圖形，如波形圖、功率譜、眼圖等.

四、試驗環節

1、點擊菜單欄的File,選擇NewSystem建立一種新文獻。

2、建立一種常規雙邊帶的調制系統，如試驗一所示。

3、單擊需“Analysis”快捷按鈕進入分析窗口，這時應當可以看到兩個圖形，一種是100HzH勺正弦信

號，另一種是調制后的信號。可參照分析窗口工具條，根據個人習慣重新調整窗口顯示排列。

4、對輸入的信號進行譜分析。單擊,接受計算器按鈕，出現如圖1.12所示I內接受計算器選擇窗口,

選擇“Spcclrum”分析按鈕，并分兩次選中WO、W1,就會出現兩個新H勺圖形W2、W3,分別對應前

面兩個波形I為頻譜圖，其中一種出目前100Hz的位置上（對應未調制町E弦波），另一種在中心頻率

5、對調制信號和已調信號的頻譜進行疊繪。

迪w4:Overlayw2:PowerSpectiuaofAI-BOdoutput(dBm50ohas),>3:Po,.?.J)叵1X|

五、試驗成果

1、分別讀取已調信號頻譜中的上卜邊帶H勺峰值點。

2、修改雙邊帶調制信號的調制參數，觀測調制參數的變化對己調信號時域和頻域上施加的影響，并作好

記錄。

試驗三信號的運算

一、試驗目的

1、掌握SystemVue中函數庫與算子庫的使用

2、深入熟悉SystemVue中分析窗口的使用

二、試縫內容

I、熟悉函數庫中常用圖符的功能，并使用對應的圖符完畢信號的運克操作

三、基本原理

規定設計的串具有如下功能：

1、串連接

2、串比較

3、求子串

四、試蛉環節

第一部分：實現高斯函數

1.選擇信源圖符庫，并選擇Aperiodic下的Time圖符，增益參數設定為1,表達一種線性

增長的信號。

2.選擇函數庫的Polynomial（多項式）圖符，對信號代入多項式。設定多項式為t-4,即

X'X'，XJ,X2系數均設定為也而X和X11系數分別設定為1和-4。

3.選擇Function圖符庫下的X'a圖符，用來表達信號內a次方，按照函數式，a=2°

4.在Operalor（笄于庫）中選擇Negale圖符，表達負號。

5.選擇Function圖符庫下的a'x圖符，用來表達a的x次方，按照函數式，a=e=2.71828。

sin(f)

第二部分實現函數1-

1.設定仿真時間參數，設定仿真時間為20秒，采樣頻率20Hz。

2.選擇信源圖符庫，并選擇Aperiodic下的Time圖符，增益參數設定為1,表達一種線性

增長的信號。

3.選擇函數庫的Polynomial(多項式)圖符，對信號代入多項式。設定多項式為t+e'°(防止

出現仿真時間為0時的分母為。的狀況)。

4.選擇Fuucli”圖符庫下的X、圖符，用來衣達信號的a次方，按照函數式，a—U

5.選擇信源圖符庫，并選擇一正弦信號，設定其幅度為1,頻率為0.15Hz。

sin(/)

6.將兩路信號通過相乘器相乘得到丁信號，并通過接受器顯示，最終仿真成果如下圖所

示:

五、試驗成果

1、畫出程序的流程圖

2、給出程序執行I向成果［UI1批注IUI]:

試驗四信號的分解與合成

一、試驗目的

1、理解光纖接入網波分復用原理。

2、掌握波分第用技術及實現措施。

二、試蛉內容

編寫一種具有基本功能的二叉樹

三、基本原理

為了便于研究信號傳播和信號處理等問題，往往將某些信號分解為比較簡樸(基本)的信號

分量之和。分解的措施有多種，常見的分析措施有：直流分量與交流分量，偶分量與奇分量，膿

沖分量與正交函數集等。其中將信號分解為正交函數集的研究措施在信號與系統理論中占有重要

地位。傅立葉分析法是常見的一種，一種矩形信號可分解為：

4111

/(x)=—[sinx+-sin3x+-sin5x+A+--------sin(2?-l)x+A]

n352n-l

由此可看出，其傅立葉展開式只具有奇次諧波分量1.3,5...2nT,于是可按照下圖對方波

信號進行分解，然后再通過相加器進行信號的合成。

四、試晚環節

1、設定系統的仿真時間參數：仿真時間為20秒，采樣頻率為IKIIz,采樣點數為20480

個。

2、從信源圖符中選擇膿沖信號，設定其為方波，頻率為10Hz

3、分別設定6個帶通濾波器,通帶頻率分別為10Hz,30Hz,50llz,70llz,90Hz,帶寬都

為2Hz,通帶增益為OdB,阻帶增益為-60dB。信號通過這6個帶通濾波器后來分別得

到1,3,5,7,9次諧波分量。

4、為每個諧波分量連接一種接受器，觀測6個諧波分量時波形

5、將6個諧波分量通過加法器進行看加，得到合成后來的信號波形。

6、試驗成果

1、畫出原方波信號的頻譜圖，并與合成后來的波形信號頻譜圖進行比較

2、給出程序執行口勺成果IU21批注IL2］：

試驗五數字基帶傳播系統仿真試驗

一、試驗目的

1、加深對數字基帶信號傳播的無失真條件的理解。

2、熟悉奈奎斯特第一準則的驗證措施

3、掌握眼圖的仿真措施并理解其在數字基帶傳播系統中I向作用。

二、試驗內容

1.驗證奈奎斯特第一準則。

2.觀測眼圖。

三、基本原理

傳播數字基帶信號受到約束的重要原因是系統的頻率特性，當基帶脈沖信號通過系統時，系

統的消波作用使脈沖拖寬，在時域上，它們垂桎到附近的時隙中去。接受端按約定的時隙對各點

進行抽樣，并以抽樣時刻測定的佰號幅度為根據進行判決，來導出原脈沖的消息，若重疊到臨近

時隙內的信號太強，就也許發生錯誤判決，從而產生碼間串擾。

奈奎斯特第一準則給出了消除這種碼間干擾的措施，并指出了信道帶寬與碼速率的基木關系，

即

&=9=2八=2叭

其中Rh為傳碼率，單位為B/s（波特/秒）。fN和BN分別為理想信道的低通截止頻率和奈奎斯

特帶寬。

假定有一數字基帶信號，其碼速率為100b/$,則按照奈奎斯特第一準則，為保證數字基帶信

號的無失真傳播，傳播信道的帶寬必須要在50Hz以上。同理，假如數字基帝信號的碼速率高于

l<K)b/s,則在50Hz的帶寬下不能保證信號的無失真傳播。

四、試驗環節

第一部分：驗證奈奎斯特第一準則

1、設定系統的仿真時間參數：條樣頻率設定為1000Hz,采樣點位512個

2、放置信號源：碼速率為100b/s的偽隨機信號

3、放置用于整型的升余弦滾減少通濾波器，其截止頻率設定為50Hz,在60Hz處有60dB口勺

衰落，相稱于一種帶寬為50Hz的信道

4、為了模擬傳播的噪聲，將低通濾波益的輸出比加上一種高斯噪聲，設上其原則差為0.1。

5、接受端由一種低通FIR濾波器、一種抽樣器、一種保持器和一種緩沖器構成，分別完畢信

號的消波，抽樣，判決以及整型輸出。其中抽樣器的抽樣頻率與數據信號的數據率一致，設為

100Hz。為了比較發送端和接受端的波形，在發送端的接受器前和升余弦滾降濾波器后各加入了一

和延遲圖符。最終的仿真系統如下圖所示：

■???1一-?????????ala?a????J??????▲一?????」????????

I波形無失真傳輸的條件

奈奎斯特第一準則T|

1、關閉噪聲信號，運行仿真，將輸入信號波形與輸出信號波形進行疊加，觀測仿真成果。

2、啟動噪聲信號，比較輸入信號與輸出信號的波形

3、變化噪聲幅度，觀測輸出信號的變化。

4、將偽隨機信號的碼速率修改為110b/s,運行仿真，再次觀測輸入輸出信號波形的差異。

第二部分：眼圖的觀測

一般眼圖可以用如圖3.1所示的圖形來描述，由此圖可以看出，（1》眼圖張開的寬度決定了

接受波形可以不受串擾影響而抽樣再生的時間間隔。顯然，最佳抽樣時刻應選在“目艮”張開最

大口勺時刻。（2）眼圖斜邊的斜率，表達系統對定期抖動（或誤差）的敏捷度，斜邊越陡，系統對定

期抖動越敏感.（3）眼圖左（右）角陰影部分的水平寬度表達信號零點的變化也圍，稱為零點失真

量。在許多接受設備中，定期信息是由信號零點位置來提取的，對于這種設備，零點失真量很重

要。（4）在抽樣時刻,陰影區的垂直寬度表達最大信號失真量。（5）在抽樣時刻上、下兩陰影區

間隔的一分之一是最小噪聲容限，噪聲瞬時但超過它就有也許發生錯誤判決。（6）橫軸對應判決

門限電平。

圖3.1眼圖

為了研究因噪聲和信道帶寬引起的信號失真與眼圖的關系，我們可以用如圖3.2所示的

SystemView仿真電路來觀測，圖中，信號源（圖符0）采用幅度為1V、速率為100b/s的

偽隨機序列，信道用?種50Hz的低通濾波器（圖符5）來模擬，并在信道中加入了噪聲（圖

符3),設定信噪比(SNR)為10dB,在接受器圖符前加入了一種抽樣器圖符，用來調整輸出采樣

率，以配合SystomViow接受計算界的時間切片給圖功能來觀測眼圖.時間切片繪圖功能可

以把接受計算器在多種時間段內記象到的數據重在起來顯示，時間段的起始位置和長度都可由

計算器來設置。為了澗足時間切片用期和碼元同步，并且能完整地觀測到一種眼圖的規定，一

般將時間切片的長度設置為目前采樣率下采樣周期的兩倍時長，例如，采樣頻率為100Hz,采

樣周期為10ms,則時間切片應設為20ms。時間切片長度的設置如圖3.3所示，在接受計算器

窗口下選菜單中的“Style”項，再輸入“TimeSlice”口勺參數，按“0K”按鈕后確定退出，

即可看到生成的眼圖，如圖3.4和3.5所示。變化噪聲幅度，重新運行系統，可觀測到眼圖的

“眼”張開的幅度變小，同樣，變億信道的帶寬，也可觀測到眼圖的變化。

統實”圖

3m

Source：PNSeqSource：Operator：Operator：

Aap=1vGaussNoiseLinearSysSanpler

Of=0vStdDev=DSPlodrIntrrpnlnting

Kate=100Hz500.e-3vDisabledKate=100Hz

Levels=2■can=0vButterwort(Token2)

Phase二0desOutKate-hLowpass

OutRateL.e^3HzHR

l.e43Hz(Token3)3Poles

(Tukmi0)Fc-50Hz

OutKate=

1.73Hz

(Tokenb)

圖3.2用「眼圖觀測的基帶傳播系統仿典電路

圖3.3時間片的長度設置

圖3.4信道無噪聲時觀測到的眼圖

圖3.5信道信噪比KMB時觀測到的眼圖

五、試蛉成果

1.畫出仿真過程中的有關波形;

2.分析碼速與碼間串擾間的關系，根據仿真中觀測到的眼圖描述各仿真參數對眼圖的影響。

試驗六數字調制系統仿真試驗

一、試驗目的

1、掌握ASK,PSK（DPSK）和多進制數字鍵控等數字調制技術的原理

2、掌握數字調制系統仿真的措施

二、試縫內容

I,設計一種數字調制系統

2、編寫一種帶有拓撲排序功能內有向無環圖

三、基本原理

當調制信號位二進制數字信號時，這種調制稱為二進制數字調制,在二進制數字調制

中，載波I向幅度、頻率或相位只有兩種變化狀態，常用的二進制數字調制方式有如下幾種:

二進制振幅鍵控調制（2ASK）、二進制頻移鍵控（2FSK）、二進制移相謎控（2PSK）和二

進制相對（或差分）相位鍵控（2DPSK）。

1、二進制振幅鍵控（2ASK）

I）調制措施

2ASK信號可表達為：

e0（i）=s（r）cos<yj=-nTt）］cos（oct

n

式中，g⑴是持續時間為Ts的矩形脈沖，即：

_jl拒小2{0以概率P出現

,?（0=|0其它r以概率1-P出現

產生2ASK的措施杓兩種，如圖所示。

,________開關電路

畫1臂器1耳鬻國］

COS(Dcl”,,1

丸)

2ASK調制原理框圖

對應的調制輸出如下圖所示：

wvwwwwwwm

2^—WVWv—W

2)2ASK信號時解調

相干解調法:

COSO)/定時脈沖

相干解調法

包絡檢波法

包絡檢波法定時昧沖

2,二進制頻移鍵控(2FSK)

1)調制措施

2FSK信號可表達為:

t(1)=4(r)cos?，+*“)+$式，)cos?r+仇)

=E4g(L"1)】cos@r+e,)

n

+[IXga-〃z)]cos(為+o?)

小力2

g(r)=-

式中，g⑴是持續時間為Ts的矩形脈沖，即：1°其它r

_0以概率P出現

“"一[1以概率1-P出現和為死的反碼

產生2FSK的措施有兩種，如圖所示。

FSK調制信號的輸出如下圖所示:

工VWWWW

hMWWWWWW帥

S(t)^_j-^~““卜?臼。《

2鄧K\/WWWVW\A/

2)解調措施

2FSK信號有兩種基本解調措施：非相干解調和相干解調,此外，尚有鑒頻法、過

零檢測法和差分檢波法。

包絡檢波法

相干解調法

costal/

四、試驗環節

2ASK仿真部分：

1、根據2ASK調制原理，采用相乘器或者開關電路產生2ASK信號，用SysternVue仿真

實現，觀測輸出的2ASK波形。

2、計算ASK信號的帶寬，并與運用分析窗口得到的信號功率譜進行對比。

3、根據信號的帶寬設定合適的帶通濾波器，并采用非相干解調法（包絡檢波法）或者相

干解訓法對產生的2ASK隹號進行解洞，注怠緩沖器中判決門限電平內設宣，觀測解

調后的信號的波形，并與原波形進行比較。

4、詳細II勺仿真系統如下圖所示:

12ASK（OOK）信號的解調原理

?非相干解調法?

商同矗畫二a

相干解調法

FSK仿真部分:

1、根據2FSK調制原理.采用相堪器或者開關電路產生2FSK信號.用SystemVue仿真

實現，觀測輸鋁的2FSK波形。

2、計算2FSK信號口勺帶寬，并與運用分析窗口得到的信號功率譜進行對比。

3、根據信號的帶寬設定合適的帶通源波器，（若基帶信號H勺碼速率為10b/s,載波頻率為

150Hz和100Hz,則可設定帶通濾波器I向兩個施止頻率分別為120Hz和170Hz）并采用

非相干解調法（包絡檢波法）或者相干解調法對產生的2FSK信號進行解調，（其中

包絡檢波簽可采用做止順率為5Hz的低通濾波普衣達）觀測解嗣后的信號的波形，井

與原波形進行比較。

4、詳細的仿真系統如下圖所示:

|2FSK的非相干解調

五、試驗成果

】、假定數字基帶信號的碼速率為10b/s,采用頻率為30Hz的轂波進行2ASK調制，試畫出

2ASK信號的頻譜圖。

2,修改ASK中緩沖器的判決門限電平，解調輸出的波形將發生什么變化？

3、假定數字基帶信號的碼速率為10b/s,采用頻率為100Hz和150Hz的載波進行2FSK調

制,試畫出2FSK信號的頻譜圖。

試驗七模擬信號的數字傳播仿真

一、試驗目的

1、掌握PCM的編碼原理。

2.掌握PCM編碼信號的壓縮與擴張的實現方式

二、試躲內容

1、設計一種PCM調制系統的仿真模型

2,采用信號口勺壓縮與擴張方式來提高信號的信噪比

三、基本原理

在現代通信系統中，以PCM（脈沖編碼調制）為代表的編碼調制技術被廣泛地應用于模擬信

號和數字傳播中，所謂脈沖編碼調制，就是將模擬信號的抽樣量化值變換成代碼，其編碼方式如

下圖所示：

噪聲

PCM編碼通過抽樣、量化、編碼三個環節將持續變化I向模擬信號轉換為數字編碼。為了便于用數

字電路實現，其量化電平數一般為2的整多次耗，這樣可以將模擬信號量化為二進制編碼形式。

其量化方式可分為兩種：

均勻量化編碼：

常用二進制編碼，道要有自然二進出和折疊二進碼兩種。

非均勻量化編碼：

常用13折線編碼，它用8位折疊二進碼來表達輸入信號的抽樣量化值，第一位表達量化值的

極性，第二至第四位（段落碼）的8種也許狀態分別代表8個段落的起始電平，其他4位碼（段

內碼）的16種狀態用來分別代表每一段落的16個均勻劃分的量化級.

一般狀況下，我們采用信號壓縮與擴張技術來實現非均勻量化，就是在保持信號固有的動態

范圍的前提下，在量化前將小信號放大，而將大佶號進行壓縮。采用信號壓縮后，用8位編碼就

可以表達均勻戰化II位編碼是才能表達的動態范圍，這樣能有效地提高校信號編碼時的信噪比。

四、試驗環節

在SyslemVuc系統仿真軟件中,系統提供了A律和u律兩種原則的壓縮氣和擴張器，

顧客可以根據需要選用其中?種進行仿真試驗。

1.設置一種均值為0,原則差為0.5的具有高斯分布的隨機信號作為仿真用的模擬信號源。

2,在信號源的后方放置一種巴特沃思代通濾波器，設置其截止頻率為10Hz,濾除高頻分量。

3.在濾波器右側放置一種A律13折線的壓縮器（在通信庫的Processors標簽下），對信號進行

壓縮，并設定最大輸入為IV。

4,放置一種模數轉換器（在邏輯庫下的MixSignal中），對壓縮的模擬信號進行抽樣量化，并

編碼為數字信號，根據PCV的規定，設定編碼位數為8位，輸出真假值為1和0,閾值為0.5,最

大最小輸入為正負1.28v；并放置一種100HzII勺采樣時鐘信號時模擬信號進行抽樣。由此可得出8

位編碼的PCM信號。

5、放置?種數模轉換器，將編碼好FJPCM信號用新還原為模擬信號。數模轉換器的參數設置與

模數轉換器基本相似

6、將模數轉換招的8個數據位與數模轉換將相對應的8個數據位相連，將數字信號送入數模轉

成器。

7,放置一種擴張器，接受從數模轉換器產生的通過壓縮的模擬信號，并對其進行擴張，還原為

原始信號，參數的設置與壓縮器基木相似“最終的仿貢系統如卜.國所示，

PC?編碼的壓縮與擴張

檢入信號||壓縮信號|：|還原信號

@BlH廚里

快空向隹而鐘I

五、試胎成果

1、畫出仿真系統中各個接受器的波形R國批注[U3]:

試驗八差錯控制編碼仿真

一、試驗目的

掌握差錯控制編碼H勺實現技術以及仿真措施

二、試驗內容

3、設計一種PCM調制系統的仿真模型

4,采用信號的壓縮與擴張方式來提高信號的信噪比

三、基本原理

1、線性分組碼的基本概念：

線性分組碼（n,k）中許用碼字（組）為2k個。定義線性分組碼的加法為模2和，

乘法為二進制乘法。即1+1=0、1+0=1、04-1=1,0+0=0：1x1=1.1x0=0,0x0=0x0x1=0。

且碼字二，"—%“田與碼字‘“，4）的運算在各個對應比特位上符合

上述二進制加法運算規則。

線性分組碼具有如F性質（n,k）的性質：

1）封閉性。任意兩個碼組的和還是許用的碼組。

2）碼的最小距離等于非零鳥的最小碼用。

對于碼組長度為n、信息碼元為k位、監督碼元為r=n-k位的分組碼，常記作（n,

k）碼，假如滿足2r—12n,則有也許構造出糾正一位或一位以上錯誤的線性碼。

下面我們通過（7,4）分組碼的例子來闡明怎樣詳細構造這種線性碼。設分組碼（n.

k）中，k=4,為能糾正一位誤碼，規定r23。現取r=3,則n=k+r=7,我們用

aOala2a311435a6表達這7個碼元，用SI、S2、S3表達由三個監督方程式計算得到的校正

子，并假設三位SI.S2.S3校正子碼組與誤碼位置的對應美系如卜表12.2所示“

<7,4）碼校正子與誤碼位置

S1S2S3誤碼位置S1S2S3誤碼位置

(X)la()101a4

010al110a5

100a2IIIa6

011a3000無錯

山衣可知，當誤鳥位置在a2、a4、a5、a6時，校正TSI=1；否則SI=O。因此有

Sl=a6?a5?a4?a2,同理有S2=a6$a5$a3舟al和S3=a6?a4?a3?a0o在編碼時a6、

a5、a4>a3為信息碼元，a2、al、aO為監督碼元。則監督碼元可由如下監督方程唯?確

定

%,④/中冉.02,⑥色?<4.

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%，名。.國a*田4,■。即a,-?*?4tJ,

由上面方程可得到表12.3所示的16個許用碼組。在接受端收到好個碼組后，計算出

SI、S2、S3,假如不全為0,則表達存在錯誤，可以由表12.2確定錯誤位置并予以糾正。

例如收到碼組為0000011,可算出SIS2s3=011.由表12.2可知在a3二有一誤碼。通過觀

測可以看出，上述（7,4）內的最小碼距為dmin=3,它能糾正一種誤碼或檢測兩個誤

碼。假如超過糾錯能力則反而會因“亂糾”出現新的誤碼。

（7,4）許用碼組

信息位監督位信息位監督位

a6a5a4a3a2a1aOa6a5a4a3a2a1aO

00000001000111

0001Oil1001100

(X)l()1011010()1()

001111()1011(K)l

01001101100001

01011011101010

0110on111()l(X)

0111000IlliIII

上述措施構造的J能糾正單個誤碼的線性分組碼又稱為漢明碼。它具有如下某些掙點：

碼長n=2m-l,最小碼距為d=3,信息碼氏k=2n-m-l,糾錯能力t=l,監督碼氏r

=n-k=m?這里m為22的E整數。給定m后，就可構造出漢明碼（n,k）.

2、（7,4）漢明碼的編譯碼仍真：

圖12.1所示為（7,4）漢明碼的編碼器電路原理圖,圖12.2為對應的譯碼器電路原

理圖。根據上述兩圖可構建如圖12.3所示的仿真原理圖。

該仿真原理圖包括兩個子系統，分別是（7,4）漢明碼的編碼器和譯碼器。仿真時的信

號源采用了一種PROM,并由顧客白定義數據內容，數據的輸出由一種計數器來定期驅

動，每隔一秒輸出一種4位數據（PROMII勺8位僅用了其中4位），由編碼器子系統編碼

轉換后成為7位漢明碼，通過并串轉換后傳播，其中口勺并串、串并傳換電路使用了擴展

通信庫2中的時分復用合路器劃分路器圖符，該合路器和分路器最大為16位長度的時隙

轉換，這里定義為7位時隙。此時由于輸入輸出數據的系統數據率不一樣，因此必須在

子系統的輸入端重新設置系統采樣率，將系統設置為多速率系統。由于原始4位數據的

刷新率為1Hz,因此編碼器的輸入端可設置重采樣率位10Hz,時分宓用合路器和分路器

的數據幀周期設為I秒，時隙數位7,則輸出采樣率為輸入采樣率的7倍，即70Hz。假

如要加入噪聲，則噪聲信號源內采樣率也應設為70Hz

64）漢明碼編碼器原理田

再擱網

（7,4）漢明碼在同器原理團

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■|（7,4）5明碼所譯碼仿真

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（7,4）漢明碼編注碼器仿H原理圖

圖12.3是（7,4）漢明碼編碼器的仿真子系統原理圖，圖12.4是其對應的譯碼器的

仿真子系統原理圖。圖12.5為通過并串轉換后的（7,4）漢明碼輸出波形圖，這里僅設置J'

4秒時間長度的仿真,輸出的4個數據為0、I、3、4,對應的(7,4)漢明碼碼字為(()()00(取))、

(0001011).(0011110).(0100110),注意串行傳播的次序是先低后高的次序＜LSB)?

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