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1、通信系统MATLAB仿真6.1通信工具箱的函数在MATLAB的CommunicationToolbox(通信工具箱)中提供了许多仿真函数和模块，用于对通信系统进行仿真和分析。主要包括两部分内容：通信函数命令和Simulink的CommunicationsBlockset（通信模块集）仿真模块。用户既可以在MATLAB的工作空间中直接调用工具箱中的函数，也可以使用Simulink平台构造自己的仿真模块，以达到扩充工具箱的内容。通信工具箱中的函数名称和内容列表，其内容包含：SignalSources(信号源函数)；SignalAnalysisfunction(信号分析函数)；SourceC
2、oding(信源编码)；ErrorControlCoding(差错控制编码函数)；LowerLevelFunctionforErrorControlCoding(差错控制编码的底层函数)；Modulation/Demodulation(调制/解调函数)SpecialFilters(特殊滤波器设计函数)；LowerLevelFunctionforSpecialsFilters(设计特殊滤波器的底层函数)；ChannelFunctions(信道函数)；GalosiFieldComputation(有限域估计函数)；Utilities(实用工具函数)。6.2信息的量度与编码信源熵的输出可以用
3、随机过程来表达。对于一个离散无记忆平稳随机过程，其信息量(熵)定义为：其中X表示信源取值集合，p(x)是信源取值x的概率。6.2.1Huffman编码信源编码可分为两类：无失真编码和限失真编码。Huffman编码的基本原理就是为概率较小的信源输出分配较长的码字，而对那些出现可能性较大的信源输出分配较短的码字。Huffman编码算法及步骤如下：①将信源消息按照概率大小顺序排队。②按照一定的规则，从最小概率的两个消息开始编码。③将经过编码的两个消息的概率合并，并重新按照概率大小排序，重复步骤②。④重复上面步骤③，一直到合并的概率达到1时停止。这样便可以得到编码树状图。⑤按照后出先编码的方式
4、编程，即从数的根部开始，将0和1分别放到合并成同一节点的任意两个支路上，这样就产生了这组Huffman码。2.预测量化根据过去发送的信号来估计下一个将要发送的信号值。(1)差分脉冲调制编码函数dpcmenco()格式：indx=dpcmenco(sig,codebook,partition,predictor)功能：返回DPCM编码的编码索引indx。其中参数sig为输入信号，predictor为预测器传递函数，其形式为[0,t1,…,tm]。预测误差的量化参数由partition和predictor指定。(2)信源编码中的DPCM解码函数dpcmdeco()格式：sig=dpcmde
5、co(indx,codebook,predictor)功能：根据DPCM信号编码索引indx进行解码。predictor为指定的预测器，codebook为码本。(3)用训练数据优化差分脉冲调制参数的函数dpcmopt()格式：predictor=dpcmopt(training_set,ord)功能：对给定训练集的预测器进行估计，训练集及其顺序由training_set和ord指定，预测器由predictor输出。[例6-3]用训练数据优化DPCM方法，对一个余弦信号数据进行标量化。MATLAB程序如下：N=2^3;%以3比特传输信道t=[0:100]*pi/20;u=cos(t);[
6、predictor,codebook,partition]=dpcmopt(u,1,N);%优化的预测传递函数[index,quant]=dpcmenco(u,codebook,partition,predictor);%使用DPCM编码[sig,equant]=dpcmdeco(index,codebook,predictor);%使用DPCM解码plot(t,u,t,equant,'*');运行后所得图形如图6.4所示。6.3差错控制编/译码方法在通信系统中，差错控制编/译码技术被广泛地用于检查和纠正信息在传递过程中发生的错误。在发送端，差错控制编码添加了一定的冗余码元到信源序列；
7、接收时就利用这些冗余信息来检测和纠正错误。纠错编码主要有分组码和卷积码两种类型。MATLAB通信工具箱提供了一系列函数用于有限域计算。概率解码中最常用的是Viterbi解码，用于卷积码解码。常用的纠错编码方法包括线性分组码、海明码、循环码、BCH码、Reed-Solomon码和卷积码。1.纠错编码函数encode()及译码函数decode()格式：code=encode(msg,N,K,method,opt)功能：用method指的方法完成纠错
