信息论与编码论文草稿

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1、《信息论与编码》期末考察报告题目编码技术在单片机通信中的研究与应用学生姓名唐磊学号20102334031院系滨江学院电子工程系专业通信工程二Ｏ一二年十二月十五日编码技术在单片机通信中的研究与应用唐磊滨江学院电子工程系通信工程专业摘要：计算机之间数据通讯的校验以奇偶校验或数据块和校验较为常见．在误码率稍显突出时，这种方式的数据通信效率就会降低．本文从实际出发，介绍了一种提高计算机通信效率的编译码方法，并以八位单片机为例，给出了软件实现编译码的设计．该设计对于提高单片机数据通信效率，减少误码率具有很强的实用价值．关键词：单片机；通信；编码；译码；纠错；抗干扰

2、Abstract：Therearetwofamiliarmethodsofcheckingtheaccuracyofthedatacommunicatedbetweentwocomputers．0neisthemethodofcountingthenumberof0or1inthedata．Anotheristhemethodofaddingalldata．Whenthemistakecoderateisslightlyoutstanding,theefficiencyofthedatacommunicationwilllower．Proceedingf

3、romactualcondition，thistestintroducesakindofthecodingmethodandgivesadesignwith8bitmicroprocessor.Themethodcanraisetheefficiencythedatacommunicationandcutdownthewrongdata．Keywords：microprocessor；communication;encoding；correctingcode：anti-interference1.引言在数据通信中，误码率是项重要指标．误码可能发生在各个环

4、节，大量实践证明，传输媒介是产生误码的主要来源．为了提高数据传输可靠性，人们开始广泛采用编码技术，通过编码以一定的规则产生一些附加数字(称为监督数字)，使原来不相关的信息序列变为相关的新列(称为码序或码字)，然后把新的序列发送出去．通过编码的方法使信息具有纠检差错的能力．该通信模型可简要地用图1表示．1.基本原理2．1选择编码形式人们已研究出许多编码方法，如奇偶校验码、汉明码、循环码和卷积码等．这些编码中，有的具有检错能力，有的既能检错、又能纠错．在众多的编码中，汉明码比较直观简单，传输信息数字的频率（即信息率)最高，它既具有检错能力，又具有纠错能力，而

5、且软硬件实现起来也较为简单．本设计采用汉明码中纠1检2错线性码编码，当接收端发现接收的信息出现了一位差错时，在译码的同时也就完成了纠错；当出现两位差错时，能及时检出舍弃⋯．2．2MCS-51编码方案设计对于Mcs．5l系列单片机的串行口来说，若接收和发送双方约定选用方式1工作时，串行口一次能够发送10位数码(1位起始位、8位数据位和l位停止位)．接收缓冲器里一次只能存放一个字节数据．对于一个8位数码，若再加上一些监督位，则该码就超过8位，Mcs．51单片机一次发送不能完成．若先发送8位信息，后发送监督位，则达不到纠1检2的目的．为此，一个8位信息可分为两

6、组编码，即高4和低4位分别编码发送、分别纠检差错．1.编码技术具体应用3．1译码依据原则根据汉明码取最少的监督数字，包含最多的信息原则，来确定监督数字的位数．该原则可用公式：表达，式中m为监督数字位数．该表达式运算结果即为所包含的最多有效信息．本例中取m=3(位)监督数字，则可包含4位有效信息，这时码长为：4+3=7(位)，根据一致监督矩阵的特点可知，一致监督矩阵的横行数等于监督数字的个数，纵列数等于码的长度．这样把1、2、⋯、7化为二进制数，然后把它们作为矩阵的纵列，组成一个矩阵，再按照一致监督矩阵排列得：在做一致监督矩阵时，要求包含：、.这3个纵列是

7、为了保证矩阵中的每一横行线性无关，这样就能保证由这个一致监督矩阵做出的=16个状态包含所有的信息．为了更加明确编程思路，简要介绍一下纠码原理．设c为一个码字，根据一致监督方程的关系，则有：们7=0．根据此关系，设接收矢量为R，则当时，认为R是一个正确的码字；若时，则R就不是一个正确的码字，即接收信息有错．假设接收矢量R只包含一个差错，则利用监督子可确定这个差错的位置，从而可得到纠正．针对本例，设，其中E为错型，则展开后得:由式2可见，当接收矢量中只有一个差错时，监督子就等于监督矩阵中的某一纵列，从而能纠正单个差错。当发生两个差错时，就等于相应两列之和．因

8、为各纵列都不相同，所以任两列之和不为零，即可检出两个差错。为了不致将单个差错和两