差错控制方法(奇偶校验码、循环冗余码、海明码)

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差错控制方法

3)由S2S1S0=011查表得知错码位置是a3。

4)纠错--对码字的a3位取反得正确码字:\ 5)把冗余码a2a1a0删除得发送端的信息码:\ 方法二:(不用查表,方便编程) 1)海明码的生成(顺序生成法)。

例3.已知:信息码为:\(k=8) 求:海明码码字。

解:1)把冗余码A、B、C、?,顺序插入信息码中,得海明码 码字:\A B 1 C 1 0 0 D 1 1 0 0 \ 码位: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

其中A,B,C,D分别插于2k

位(k=0,1,2,3)。码位分别为1,2,4,8。 2)冗余码A,B,C,D的线性码位是:(相当于监督关系式) A->1,3,5,7,9,11; B->2,3,6,7,10,11;

C->4,5,6,7,12;(注 5=4+1;6=4+2;7=4+2+1;12=8+4) D->8,9,10,11,12。

3)把线性码位的值的偶校验作为冗余码的值(设冗余码初值为0): A=∑(0,1,1,0,1,0)=1 B=∑(0,1,0,0,1,0)=0 C=∑(0,1,0,0,0) =1 D=∑(0,1,1,0,0) =0

4)海明码为:\ 2)海明码的接收。

例4.已知:接收的码字为:\ 求:发送端的信息码。 解:1)设错误累加器(err)初值=0

2)求出冗余码的偶校验和,并按码位累加到err中: A=∑(1,0,1,0,1,0)=1 err=err+20

=1 B=∑(0,0,0,0,1,0)=1 err=err+21=3 C=∑(1,1,0,0,0) =0 err=err+0 =3 D=∑(0,1,1,0,0) =0 err=err+0 =3 由err≠0可知接收码字有错,

3)码字的错误位置就是错误累加器(err)的值3。 4)纠错--对码字的第3位值取反得正确码字: \1 0 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0\

5)把位于2k

位的冗余码删除得信息码:\

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1、 如果电缆调制解调器使用8MHZ的带宽,利用64QAM,可以提供的速率为多少.是如何做的?

解析:CABLE MODEM使用的是一种称为QAM(Quadrature Amplitude Modulation正交幅度调制)的传输方式。QAM前面的数字代表在转换群组(所谓转换群组,就是相位及振幅的特殊组合)中的点数。也就是值或等级。

计算公式为:速度=log2QAM值/Iog22(bit/Hz/s)×频带宽度。 根据此公式计算速率为Iog264/log22(bit/Hz/s)×8MHz=48Mbps。 各种QAM被表示为mQAM,其中m是一个指出每赫兹的状态数目的整数。

每一码元时间的编码位数目是k,那么2k=m。例如,如果以4 b/Hz编码,结果为16 QAM;6 b/Hz产生64QAM。

2、 在一个带宽为3KHZ,没有噪声的信道,传输二进制信号时能够达到的极限数据传输率为___.一个带宽为3KHZ,信噪比为30dB的信道,能够达到的极限数据传输率为___,上述结果表明_____.根据奈奎斯特第一定理,为了保证传输质量,为达到3KHbps的数据传输率要的带宽为____,在一个无限带宽的无噪声信道上,传输二进制信号,当信号的带宽为3KHZ时,能达到的极限数据率为__Kbps.

解析:.

(1) 根据奈奎斯特第一定理,理想低通信道传输二进制信号时能够达到的数据传输率为2B(带宽)。 (2) 一个带宽为3KHZ、信噪比为30dB的信道,能够达到的极限数据传输率为3KHZ*log2(1+1000)=29.9Kbit/s

(3) 香农公式是针对有噪声的信道而言的。

(4) 根据奈奎斯特第一定理,数字信号数据率为W,传输系统带宽为2W,则可提供满意的服务。 (5) 在一个无限带宽的无噪声信道上,传输二进制信号,当信号的带宽为 3KHz 时,能达到的极限数据传输率6Kbps 。

信号的数据率与频宽有着直接的关系,信号的数率越高,所需要的有效频宽越宽。也就是说,传输系统所提供的带宽越宽,则系统能传输的信号数据率越高。

设数据为W,通常按照2W来选择传输系统的带宽,则可提供满意的通信服务,3KbpS 的数据传输率需要的带宽为2*3=6HZ。二进制的信号是离散的脉冲,每个脉冲可表示一个二进制位,时间宽度相同,时间的宽度T=1/f,该时间的倒数为数据传输率(1/T),根据奈奎斯特定理,当信号的带宽为 3KHz 时,能达到的极限数据传输率C=2(1/T)= 6Kbps

3、 设有3路模拟信号,带宽分别为2khz.4khz,2khz,8路数字信号,数据率都为7200bps,当采用TDM方式将其复用到一条通信线路上,假定复用后为数字传输,对模拟信号采用PCM方式量化级数为16级,则复用线路需要的最小通信能力为?

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解析:对3路模拟信号采用pcm方式变为数字信号,采样频率分别为4KHZ,8KHZ,4KHZ, 对模拟信号采用PCM方式量化级数为16级,需要的数据率分别为16kbps,32kbps 16kbps 对8路数字信号,8×7200=57.6kbps 答案为 128KPS

4、 某循环冗余码(CRC)的生成多项式 G(x)=x3+x2+1,用此生成多项式产生的冗余位,加在信息位后形成 CRC 码。若发送信息位 1111 和 1100 则它的 CRC 码分别为_A_和_B_。

A:① lllll00 ② 1111101 ③ 1111110 ④ 1111111 B:① 1100100 ② 1100101 ③ 1100110 ④ 1100111 解析:

A:G(x)=1101,C(x)=1111 C(x)*23÷G(x)=1111000÷1101=1011余111 得到的CRC码为1111111

B:G(x)=1101,C(x)=1100 C(x)*23÷G(x)=1100000÷1101=1001余101 得到的CRC码为1100101

5.使用海明码进行前向纠错,如果冗余位为4位,那么信息位最多可以用到(1)位,假定码字为a6a5a4a3a2alao,并且有下面的监督关系式: S2=a2+a4+a5+a6 S1=a1+a3+a5+a6 S0=a0+a3+a4+a6

若S2S1S0=110,则表示出错位是(2)。

(1)A.6 B.8 C11 D.16 (2)A.a3 B.a4 C.a5 D.a6

解析:C C。(1)由公式2^k>m+k+1;可以得出信息位最多可以为11。

(2)由海明码的监督式意义可知,S2S1S0=110代表出错的位置,110=6;可以判断是第六位出错,即a5

6、已知:信息码为:\。海明码的监督关系式为: S2=a2+a4+a5+a6 S1=a1+a3+a5+a6 S0=a0+a3+a4+a6 求:海明码码字。

解:1)由监督关系式知冗余码为a2a1a0。

2)冗余码与信息码合成的海明码是:\。 设S2=S1=S0=0,由监督关系式得: a2=a4+a5+a6=1 a1=a3+a5+a6=0 a0=a3+a4+a6=1

因此,海明码码字为:\

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