基于MATLAB的校验和检错性能的仿真

成都理工大学工程技术学院毕业论文基于MATLAB的校验和检错性能的仿真作者姓名：杨波专业名称：通信工程指导老师：陆利刚助教成都理工大学工程技术学院毕业论文摘要MATLAB的名称源自MatrixLaboratory，是一种高效的工程计算语言，它是一种科学计算软件，专门以矩阵的形式处理数据。MATLAB将高性能的数值计算和可视化集成在一起，并提供了大量的内置函数，从而被广泛地应用于科学计算、控制系统、信息处理等领域的分析、仿真和设计工作，而且利用MATLAB产品的开放式结构，可以非常容易地对MATLAB的功能进行扩充，从而在不断深化对问题认识的同时，不断完善MATLAB产品以提高产品自身的竞争能力。在MATLAB环境中描述问题及编制求解问题的程序时，用户可以按照符合人们科学思维的方式和数学表达习惯的余艳形容来书写程序。MATLAB是MATLAB产品家族的基础，它提供了基本的数学算法，例如矩阵运算、数值分析算法，MATLAB集成了2D和3D图形功能，以完成相应数值可视化的工作，并且提供了一种交互式的高级编程语言——M语言，利用M语言可以通过编写脚本或者函数文件实现用户自己的算法。Simulink是基于MATLAB的框图设计环境，可以用来对各种动态系统进行建模、分析和仿真，它的建模范围广泛，可以针对任何能够用数学来描述的系统进行建模，例如航空航天动力学系统、卫星控制制导系统、通讯系统、船舶及汽车动力学系统等等，其中包括连续、离散，条件执行，事件驱动，单速率、多速率和混杂系统等等。Simulink提供了利用鼠标拖放的方法建立系统框图模型的图形界面，而且Simulink还提供了丰富的功能块以及不同的专业模块集合，利用Simulink几乎可以做到不书写一行代码完成整个动态系统的建模工作。本课题简述信道编码理论，分子码的编译原理及检错纠错能力，用MATLAB仿真对校验和检错性能的影响。关键词：MATLABSIMULINK仿真信道编码校验和检错性能。成都理工大学工程技术学院毕业论文AbstractThenameoftheMATLABfromMatrixLaboratory,isakindofhighefficientengineeringcalculationlanguage,itisakindofscientificcalculationsoftware,specificallyintheformofamatrixofdataprocessing.MATLABhighperformancenumericalcomputationandvisualizationareintegratedtogether,andprovidesalargenumberofbuilt-infunctions,thusbeingwidelyappliedinscientificcalculation,controlsystem,informationprocessingandotherareasofanalysis,simulationanddesignwork,andtheuseofMATLABproductsopenstructure,canveryeasilytotheMATLABfunctionexpansionthus,indeepeningtheunderstandingoftheproblematthesametime,andconstantlyimprovetheproductsofMATLABproductsinordertoimprovetheircompetitiveability.IntheMATLABenvironmentproblemsandmethodsofsolvingtheproblemsdescribedintheprogram,theusercanaccordingtopeoplewithscientificthinkingmethodsandmathematicalexpressionsofYuYandescribedwritingprogram.MATLABistheMATLABproductfamilyfoundation,whichprovidesthebasicmathematicalalgorithm,forexample,matrixcomputation,numericalanalysisalgorithm,MATLABand2Dintegrated3Dgraphicsfunctions,tocompletethecorrespondingnumericalvisualizationofthework,andprovidesaninteractiveprogramminglanguage--Mlanguage,theuseofMlanguagecanwritethescriptorfunctionfiletoachievetheuser'sownalgorithm.SimulinkisbasedonMATLABdiagramdesignenvironment,canbeusedforavarietyofdynamicsystemsmodeling,analysisandsimulation,themodelingofabroadrange,canbedirected成都理工大学工程技术学院毕业论文toanytousemathematicstodescribethesystemmodeling,suchasaerospacedynamicssystem,satellitecontrolguidancesystem,communicationsystem,shipandvehicledynamicssystemandsoon,whichincludescontinuous,discrete,conditionalexecution,eventdriven,singlerate,multi-rateandhybridsystem.Simulinkprovidesusemousedraganddropmethodtobuildsystemmodelgraphicalinterface,butSimulinkalsoprovidesawealthoffeaturesanddifferentprofessionalmoduleset,usingSimulinkcanalmostdonotwritealineofcodetocompletethewholedynamicsystemmodeling.Thistopicdescribeschannelcodingtheory,molecularcodecompilertheoryanderrorcorrectingcapability,usingMATLABsimulationoncheckinganderrordetectionperformanceinfluence.Keyword:MATLABSIMULINKsimulationofchannelcodingcheckinganderrordetectionperformance成都理工大学工程技术学院毕业论文1绪论1.1课题目的及意义在数字通信系统噪声信道上传输数字化数据时，收到的数据将不可避免的含有差错.通常用户提出一个差错率，当超出此差错率时,接受数据不予使用。当接受数据不满足所要求的差错率时,常常可以采用纠检错编码将差错率减小到所容许的限度内，近年来，采用纠错编码解决此类问题日益广泛。香农曾在他的一篇论文中,对编码的效能加以阐明，在1948年，他证明:如果数据源的速率低于被称为信道容量之值时，可采用适当的编码和译码,以任意小的差错概率进行通信。以后将会看到，真正对通信速率加以限制的并不是信道容量，而是实现编码方案所花的费用,费用的限制使通信速率远低于通信容量，近年来在寻求用于各类噪声信道上高效与实用的编码方案方面进行了大量的研究,并取得了很大的成就。本课题讨论的主题是校验和(checksum)检错性能的探究，检验和(checksum)，在数据处理和数据通信领域中，用于校验目的的一组数据项的和。这些数据项可以是数字或在计算检验的过程中看作数字的其它字符串。校验过程进行MATLAB仿真,说明循环码的检错能力很强。1.2国内外研究现状信息科学发展迅速，用于研发、测试的仪器更新速度加快，随着技术含量的提高，价钱也越来越昂贵。并不是所有从事研究与开发的工程技术人员都能够拥有与科学技术发展进程相应的仪器设备。计算机仿真可以用于大部分电子工程、现代通信技术和通信系统的实验研究工作。采用计算机仿真的方法可以在一定程度上克服没有仪器设备所带来的成都理工大学工程技术学院毕业论文问题。在计算机及相应软件的配合下，通过专门培训就可以做出相应的计算机仿真实验。现代通信系统的设计步骤是：需求分析，方案设计，建模，仿真试验，制作芯片，设备制造和系统集成。对建模、仿真技术的掌握，在研究、开发领域将大有作为。谁开发了芯片，谁就有了自主的知识产权。目前，建模、仿真能力是人的基本技能和交流工具。ITU（国际电信联盟）第三代通信系统的标准讨论规定：技术文本与仿真结果必须同时提交，并且鼓励对其他公司提交的方案进行仿真验证。我们所掌握的MATLAB软件工具在某种意义上来说是在科学计算、工程设计和工具应用上与国际接轨。1.3MATLAB语言简介MATLAB语言（又称为MATLAB环境）是由美国NewMexico大学的CleveMoler于1980年开始开发的，1984年由CleveMoler等人创立的MathWorks公司推出了第一个商业版本。经过十几年的发展、竞争和完善，现已经称为国际公认的最优秀的科技应用软件。MATLAB语言的两个最著名的特点，即其强大的矩阵运算能力和完善的图形可视化功能，使得它成为国际控制界应用最广的首选计算机工具。在控制界，很多知名学者都为其擅长的领域写出了工具箱，而种种很多工具箱都已经成为该领域的标准。MATLAB具有对应用学科及其强的适应能力，很快成为应用学科计算机辅助分析、设计、仿真、教学甚至科技文字处理不可缺少的基础软件。MATLAB命令和矩阵函数是分析和控制系统时经常采用的。MATLAB具有许多预先定义的函数，供用户在求解许多不同类型的控制问题时调用。SIMULINK是MATLAB提供的实现动态系统建模和仿真的软件包，它从编程向模型的构造。SIMULINK为用户提供了一些基本的模块，只要从库浏览器里复制所需模块，并修改参数就可得到用户所需模型。SIMULINK给用户提供了友好的环境，使用户以最轻松最有效的方式完成系统仿真。1.4通信领域MATLAB的使用人们认识客观世界的方式多种多样。随着计算机的出现，利用计算成都理工大学工程技术学院毕业论文机仿真来对未知世界进行探索成为越来越重要的手段。现代通信系统越来越复杂，对这个系统做出的任何改变，都可能影响整个系统的稳定和性能。因此，在对原有的通信系统作出改进或建立一个新系统之前，通常需要对这个系统进行建模和仿真，通过仿真来衡定系统的可行性，从中选择最合理的系统配置和参数设置，然后应用于实际系统之中。通信系统的仿真往往涉及较多的研究领域，包括通信原理，数字信号处理，信号与系统等。掌握通信原理是通信系统仿真的关键，而数字信号处理是用于开发构成通信系统仿真模型的算法。通信仿真的基本步骤为：仿真建模、系统性能评估、通过通信仿真软件。Matlab在通信工程专业实践教学中的使用将Matlab软件引入通信工程专业实践教学中,运用Mat-lab/Simulink进行建模和仿真时,不仅可以弥补实验仪器、元器件短缺以及规格不符合要求等因素影响,而且学生可以很方便得到更多数据，如时域波形、频谱图、星座相位图、误码率等等。本课题为校验和(checksum)的研究，即通过MATLAB仿真来实现。成都理工大学工程技术学院毕业论文2信道编码信道编码又称差错控制编码、可靠性编码、抗干扰性编码或纠错