差错控制编码的MATLAB实现开题报告

1. 研究目的与意义

在现代社会中，通信技术正在飞速发展，信息间的传递也日渐增多，当然这也对信息传输过程中的可靠性要求也越来越高。但是数字通信系统的数字信号在传输过程中，由于各种干扰信号的叠加，接收端收到的数字信号会发生各种错误。为了减少接收信号误码率，采用各种方法来进行差错控制。

关于差错控制编码，简单的来讲，它也称为纠错编码，四种主要的技术：一是检错重发，二是前向纠错FEC，三是反馈校验，四是检错删除。差错控制编码就是在发送端的信息码元序列中，以某种确定的编码规则加入一些监督码元，使信息码元与监督码元之间具有某种相关性。接收端通过检验这种相关性是否存在来判断在传输过程中是否出现了误码。因此，通过差错控制编码可以减少误码率，大大提高信息传输的可靠性和有效性。

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2. 课题关键问题和重难点

课题关键问题

(1)熟悉差错控制编码的基本原理；

(2)掌握各种编码与解码的方法；

3. 国内外研究现状（文献综述）

差错控制编码技术是解决传输可靠性的一种重要手段。在通信系统中应用差错控制编码可给系统提供很高的可靠性和传输稳定性。目的在于信息从信源向信宿传输的过程中可以尽最大可能减少误码。编码的使用会扩大通信系统的操作范围，减小误码率，降低发射功率要求，或者获得所有这些优点的总和。差错控制编码的基本实现方法是在发送端将被传输的信息附上一些监督码元，这些多余的码元与信息码元之间以某种确定的规则相互关联（约束）。接收端按照既定的规则校验信息码元与监督码元之间的关系，一旦传输发生差错，则信息码元与监督码元的关系就受到破坏，从而接收端可以发现错误乃至纠正错误，利用差错控制技术降低各类数字通信系统以及计算机存储和计算系统中的误码率，提高通信质量，在西方国家中已经作为一门标准技术而广泛应用。

本课题主要采用线性码和循环码。进行matlab仿真时，分为几个步骤进行。根据通信系统的基本原理，将整个系统简化到源系统，确定总的系统功能，并将各部分功能模块化，找出各部分之间的关系。线性码差错控制编码技术的仿真框图由信号发生器，线性编码器，模拟信道，线性解码器，差错率运算器，结果显示器这六大模块组成，除此以外还有运算结果存储模块，在建模时，此模块属于附加模块。七个模块功能：信号发生器模块：用来产生随机二进制码元。线性编码器模块：将产生的随机二进制码元进行线性分组编码，即差错控制编码。模拟信道模块：用来模拟信号传输通道，为二进制均衡信道，其中生成可控噪声干扰。线性解码器模块：将经过模拟信道的信号进行相干解码。差错率运算器模块：将未进过差错控制编码和经过差错控制编码的信号进行码字差错运算，经过计算得到其实时传输误码率。运算结果存储模块：在数学建模中，此模块是可以无需存在的，故此可用虚线箭头来绘制，从simulink通信模型库的各个子库中，将所需要的单元功能模块拷贝到untitled窗口，按系统流程框图模型连接，组建要仿真的通信系统模型。之后设置、调整参数。参数设置包括运行系统参数设置（如系统运行时间、采样速率等）和功能模块运行参数设置。最后运行且分析结果，保存且运行仿真，得到仿真数据及波形，并对仿真结果进行分析。

在simulink仿真中，最终得到的仿真结果是以display模块进行数字显示的，而为了方便观看结果，我将最终仿真结果以曲线图直观的表示出来。而在此期间需要调用m函数，所以需要将运算结果提前存储起来以供后用。基于线性分组码编码与循环码编码的matlab系统仿真，分别得到最终的误码率曲线图，进行单一变量的两次对比，分别是未经过差错控制编码的系统传输比特差错率与经过差错控制编码的系统传输比特差错率经过线性分组码编码的系统传输比特差错率与经过线性循环码编码的系统传输比特差错率的数据比较，由此以来可以得出结果：在信号传输过程中经过差错控制编码后的信道比特差错率会有明显的下降，即差错控制编码技术对于提高通信系统的传输可靠性具有重要意义.

4. 研究方案

在实现线性分组码差错控制编码技术仿真时：

a.产生二进制码元；

b.进行线性分组编码；

5. 工作计划

第1周：复习熟悉matlab，阅读英文资料；

第2周:英文资料翻译，上传毕设系统；

第3周:线性编码的通信系统的仿真框图；