常用简单编码电子教案

电子教案常用简单编码课题：常用简单编码科目：数字通信技术单位：宝鸡理工学校电工电子教研组姓名：石元辉差错控制编码--1--一、教学目的1、了解汉明码的编码原理及步骤2、理解奇偶监督码、正反码的编码原理3、掌握奇偶监督码、正反码的编码方法和步骤二、教学内容1、汉明码的编码原理及步骤2、奇偶监督码、正反码的编码原理3、奇偶监督码、正反码的编码方法和步骤三、教学重点1、奇偶监督码、正反码的编码原理2、奇偶监督码、正反码的编码方法和步骤四、教学难点汉明码的编码原理及步骤五、教学方法1、依据教材的内容,采用讲授法。2、现代教学论观点,采用教师指导下的学生自主探究、小组讨论教学法。六、教学过程1、组织教学（了解学生的情况,以利于教学的顺利进行）2、导入新课（理论与实际相互衔接、设疑、分析结论）数字通信系统是典型的无线通信系统，其非常重要的特点之一是容易该通信方式实在复杂的干扰环境中运行的，它不仅容易受到外部干扰如天电干扰、工业干扰、信道干扰，还容易受到电台之间的干扰，比如邻道干扰、共道干扰、近地无用强信号压制远地有用弱信号的干扰等等。正因为上述干扰的存在，通信过程中，差错就在所难免，因此必须设法来降低由于干扰所带来的差错，于是人们提出了差错控制的概念及其方法。本节课我们学习差错控制编码中的常用的简单编差错控制编码--2--码即奇偶监督码、正反码、汉明码。3、授新课（讲授重点、化简难点）(1)课题板书§4.3常用的简单编码(2)学习常用的简单编码4.3.1奇偶监督码一维奇偶监督码只能检测奇数个错码A、奇数监督码:监督码元1位,使码组中“1”的个数为奇数监督方程：B、偶数监督码:监督码元1位,使码组中“1”的个数为偶数监督方程:例、一维偶数监督码11100100发送信息码a2a11云1阴0晴0雨监督码a0信源11100100发送信息码a2a11云1阴0晴0雨监督码a0信源满足：错一位1021aaann0021aaann0012aaa差错控制编码--3--111、100、010100、111、001010、001、111001、010、100接收码组判别111、100、010100、111、001010、001、111001、010、100接收码组判别检验不满足只能检错，不能纠错二维奇偶监督码（矩阵码）能检测部分偶数个错码生成规则：许用码组写成一行（包括信息码和1位监督码），设共有m行。第m+1行为按列增加的监督码。（构成监督码行）例：二维偶数监督码通式：1）设22na和21a发生错码，按行无法检测出有错，而按列可检测。2）当同时出错，则按行按列均不能检测出有错。结论：ⅰ方阵码除对构成矩形四角的错码无法检测外，其余均能检测。ⅱ若仅一行有奇数个错码时，可通过列确定错码位置并纠正。ⅲ能检测部分偶数个错码适用于突发信道。0012aaaa2a1a0000011101110000021021202221101211cccaaaaaaaaannmmnmnnnnn差错控制编码--4--4.3.2正反码定义：信息码位数与监督码位数相同特征：具有纠正1位错码、检测2位和大部分2位以上错码的能力编码规则：1）当信息位中有奇数个“1”时，监督位是信息位的重复。2）当信息位中有偶数个“1”时，监督位是信息位的反码。例：若信息码为11001和10001则正反码为1100111001和1000101110译码规则：1）将接收码组中信息码和监督码对应按位模2加，得合成码组。2）根据接收码组中信息码含“1”的奇偶情况，由合成码组生成校验码组。“1”为奇校验=合成“1”为偶校验=合成3）根据校验码组的组成，依表判断错码情况，并予检错与纠错。例：发1100111001译码判决：1）收无错合成码组=∵信息码中含奇数个“1”∴校验码组=合成码组=00000判断接收无错码11001⊕1100100000差错控制编码--5--错码多于1个其他组成4监督码中有一位错码，对应校验码组中的“1”的位置4个“0”1个“1”3信息码中有一位错码，对应校验码组中的“0”的位置4个“1”1个“0”2无错码全“0”1错码情况校验码组错码多于1个其他组成4监督码中有一位错码，对应校验码组中的“1”的位置4个“0”1个“1”3信息码中有一位错码，对应校验码组中的“0”的位置4个“1”1个“0”2无错码全“0”1错码情况校验码组特征：编码效率低4.3.3汉明码的编码原理定义：能纠正一位错码，且编码效率较高的线性分组码问题：1）在正反码中，为纠正一位错码，其监督码位数与信息码位数一样多，能否减少监督码位数但纠错能力不变？2）如何实现纠错？思路：分组码(n,k)只可能出现n个一位错码事件，若某种逻辑组合具有n个状态，就能利用这种逻辑组合描述一位错码事件并予纠正。例：分析偶数监督码，寻找逻辑组合∵监督方程一位监督码对应一个监督方程则接收时解码是在计算定义：校正子S=结论：若增加监督码元，建立多个监督方程，多个校正子就能形成逻辑组合描述错码位置汉明码的编码步骤0021aaann021aaaSnn0无错1有错差错控制编码--6--确定监督码元位数r例∵分组码(n,k)共需n+1个状态描述无错及n个有错事件∴为提高编码效率，r取最小值2）确定监督关系表例：已知(7,4)码，r=3∴共有3个监督方程，构成3个校正子S1S2S33）建立监督方程4）建立编码方程例：如有表所示：解：∵r=3∴监督方程∴编码方程∵k=4，∴信息码组有16个S1S2S3000无错001a0错010a1错100a2错110a3错011a4错111a5错101a6错nr121823n0aaaa235601345aaaa0aaaa0456456034513562aaaaaaaaaaaa0aaaa0aaaa0aaaa045613452356456034513562aaaaaaaaaaaa差错控制编码--7--a6a5a4a3a2a1a00000000000111000100110011101......11000101101100111000111111113、小结：4、作业：