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1、【精品文档】如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流第五章 信道编码 习题解答.精品文档.第五章 信道编码 习题解答1写出与10011的汉明距离为3的所有码字。解:共有10个:01111,00101,00000,01010,01001,00110,11101,10100,11000,11110。2 已知码字集合的最小码距为,问利用该组码字可以纠正几个错误?可以发现几个错误?请写出一般关系式。解:根据公式: 可发现e个错。 可纠正t个错。得出规律:(1) ,则不能发现错及纠错。(2)为奇数:可纠个码元错或发现个码元错。(3)为偶数:可纠个码元错,或最多发现个码元错。(4)码距越大,纠、检错能力越
2、强。3试计算(8,7)奇偶校验码漏检概率和编码效率。已知码元错误概率为。解:由于较小,可只计算错两个码元(忽略错4或6个码元)的情况:4已知信道的误码率,若采用“五三”定比码,问这时系统的等效(实际)误码率为多少?解:由于较小,可只计算错两个码元的情况5求000000,110110,011101,101011四个汉明码字的汉明距离,并据此求出校正错误用的校验表。解:先求出码字间距离:000000 110110 011101 101011000000 4 4 4110110 4 4 4011101 4 4 4101011 4 4 4汉明距离为4,可纠一位错。由于一个码字共有6个码元,根据公式:
3、得 即每个码字应有3位监督码元,6-3=3位信息码元。直观地写出各码字:令为监督码元,观察规律则可写出监督方程:从而写出校验子方程:列出校验表:校验子 okx1*x2*x3*x4*x5*x6*s10101100s20011010s301100016写出信息位,且能纠正1个错的汉明码。解:汉明码的信息码元为六个,即:。监督码元数r应符合下式:取满足上式的最小r:,即为(10,6)汉明码。其码字由10个码元构成:。先设计校验表(不是唯一的):校验子 okx1*x2*x3*x4*x5*x6*x7*x8*x9*x10*s101110001000s201001100100s300101010010s40
4、0010110001根据校验表写出校验子方程:写出监督方程,即监督码元与信息码元之间的关系:根据监督方程编码,写出(10,6)汉明码码字(大部分略,同学们可自行完成):码字号信息码元监督码元10 0 0 0 0 00 0 0 020 0 0 0 0 10 0 1 130 0 0 0 1 00 1 0 140 0 0 0 1 10 1 1 050 0 0 1 0 00 1 1 060 0 0 1 0 10 1 0 1 : : : :631 1 1 1 1 01 1 0 0641 1 1 1 1 11 1 1 17. 已知纠正一位错的(7,4)汉明码的生成矩阵为:1)请写出其监督矩阵;2)请写出其
5、校验表;3)对信源序列1110,1010,0110,.进行编码;4)对接收端接收到的码字序列0011101,1100100,1011001,进行译码。解:1)监督矩阵:右边33是单位阵,左边34子阵是生成矩阵右边43子阵的转置:2)校验表:每个校验子列向量对应为监督矩阵的列向量,增加一个无差错列向量000。校验子 okx1*x2*x3*x4*x5*x6*x7*s101101100s201011010s3001110013)根据编码:或者用由监督矩阵得到的监督方程编码: 编码得:1110000,1010101,0110110, 4)根据校验子方程(校验子方程是监督方程左右两边异或):001110
6、1 S=001T x7*错 0011100 00111100100 S=111T x4*错 1101100 11011011001 S=011T x3*错 1001001 1001译码得:0011,1101,1001,8. (7,4)循环码的生成多项式为:1)写出其监督矩阵和生成矩阵;2)对信息码元0110,1001进行编码,分别写出它们的系统码和非系统码; 3)对接收端接收到的系统码字0101111,0011100进行译码。 解:1)生成矩阵:生成多项式系数降幂排列:1101,补零成n位的行向量:1101000,循环移位成k行的矩阵: 监督矩阵:校验多项式系数升幂排列:10111,补零成n位
7、的行向量:1011100,循环移位成r 行的矩阵:2)根据编码:得非系统码字:0101110,1100101 根据多项式除法(长除法见第9题解答)编码得系统码字:0110100,1001011,具体方法如下:0110 m(x) = x2+x xrm(x) = x5+x4 0110100 1001 m(x) = x3+1 xrm(x) = x6+x3 10010113)生成多项式为g(x) = x3+x2+1的(7,4)循环码校验表(获取方法见第9题解答)校验子无错C0*C1*C2*C3*C4*C5*C6*s200011101s100100111s0010011100101111写成多项式,除以
8、生成多项式得余式1, S=001T ,查表知C0*错,即0101111 0101110,去尾部3位监督码元,得信息码元0101 。0011100写成多项式,除以生成多项式得余式x2+x , S=110T ,查表知C6*错,即0011100 1011100,去尾部3位监督码元,得信息码元1011。9. 已知(7,4)循环码的生成多项式为: 当收到一循环码字为0010011时,根据校验子判断有无错误?哪一位错了?解:对信息码元0001用多项式除法编码得循环码字:0001101。将0001101错成0001100,除以生成多项式得余式1,s2s1s0=001表示C0*错。将0001101错成0001
9、111,除以生成多项式得余式x,s2s1s0=010表示C1*错。将0001101错成0001001,除以生成多项式得余式x2,s2s1s0=100表示C2*错。将0001101错成1001101,除以生成多项式得余式x2+x,s2s1s0=110表示C6*错。写出校验表:校验子无错C0*C1*C2*C3*C4*C5*C6*s200011101s100100111s001001110当收到一循环码字0010011时其对应的多项式为: 。列竖式做多项式除法(以下左式):得余式为,s2s1s0=100,表示C2*错,即右起第三位错,正确的码字应为0010111,其对应的多项式为:。将此多项式进行验
10、证(上式右式),余式为0,可见正确。10. 已知(3,1,3)卷积码的监督方程为:或者:已知(3,1,3)卷积码的基本监督矩阵:对信源序列010110进行编码。解:对于(3,1,3)卷积码,若输入信息码元: mi-2 , mi-1, mi, ,则编码后码字:mi-2, pa,i-2, pb,i-2, mi-1, pa,i-1, pb,i-1, mi, pa,i, pb,i, 根据监督方程编码得:000,111,010,110,101,011,(默认初始化状态为0)11. 已知(4,3,3)卷积码的基本监督矩阵:,对输入信息码元:101100110111进行编码。解:根据k = 3分组,计算1位监督码元置于后,得卷积码字:1010,1001,1100,1111,(提示:编码后的码字形式为:根据监督矩阵知其计算方法,前三个码字计算为:第四个码字起,移动对应位置使p2*为当前要求的监督码元,计算为:作业:1、3、4、7、8、10、11