实验十五 汉明编码和译码实验
一、 实验前的准备
（1）预习实验相关内容，重点熟悉汉明码的编码规则和它的纠错能力。 （2）熟悉相关实验箱面板分布及测试孔位置和跳线状态。
二、 实验目的
（1）掌握汉明码编译码原理。 （2）掌握汉明码纠错检错原理。
（3）通过纠错编解码实验，加深对纠错编解码理论的理解。
三、 实验仪器
ZH5001A通信原理综合实验系统；20MHz双踪示波器
四、 实验原理
差错控制编码的基本作法是：在发送端被传输的信息序列上附加一些监督码元，这些多余的码元与信息之间以某种确定的规则建立校验关系。
接收端按照既定的规则检验信息码元与监督码元之间的关系，一旦传输过程中发生差错，则信息码元与监督码元之间的校验关系将受到破坏，从而可以发现错误，乃至纠正错误。
所谓汉明码是能纠正单个错误的线性分组码。它有以下特点：
码长
n=2 m-1 k=2 m -m-1
最小码距d=3
纠错能力t=1监督码位
r=n-k
信息码位
这里m位≥2的正整数，给定m后，既可构造出具体的汉明码（n，k）。
表1 （7，4）汉明编码输入数据与监督码元生成表
五、 实验准备工作
1. 通过菜单选择调制方式设置为BPSK或者DBPSK方式。 2. 工作方式选择SWC01 3. 编码使能开关插入 4. ADPCM数据断开 5. 加错开关均拔出
6. 将输入数据设置在m序列
M序列方式一共有四种。0/1码，00/11码，7位m序列和15位的m序列。
六、 实验内容及结论分析
编码规则验证
(1)设置m序列工作方式10，编码输入为00/11码。 观测：编码输入信号TPC01编码输出波形TPC05
(2)设置其他m序列的方式观测：编码输入信号TPC01与编码输出波形TPC05
以下统一，上面的通道是输入波形，下通道是输出波形。
3.译码数据输出观测 (1)m序列方式为11
观测：编码输入信号TPC01与汉明译码模块译码输出m序列波形TPW07
4.译码同步过程观测
(1)断开SWC01的编码使能开关（H_EN）
观测TPW03——（译码模块内错码检测指示输出波形）
5.发端加错信号和汉明译码检错能力观测
TPW03，当译码有错时，其处在高电平。译码正确，其处在低电平。 观测加错指示TPC03与错码检测指示输出波形TPW03波形
结论：（7,4）汉明码的检错能力是3位。随着加错的增加，检测错的错误增加。
6.汉明译码纠错性能观测。
观测编码输入信号TPC01与汉明译码模块译码输出m序列波形TPW07
结论：（7,4）汉明码的纠错能力是1位。当加两位措时，开始出现误码，加入多位错的时，误码率更大。
下面是00/11码的对比图。00/11码反应纠错能力，效果更明显。
七、 思考题
本实验中汉明编码的输入数据速率为32kbps，输出数据速率为多少？为什么？
输出数据速率为56kbps，因为每四位数据加入了三位监督位。速率为原来7/4倍。32×7/4=56kbps。
汉明编码模块的使能开关，译码器模块的使能开关（H-EN断路器)起什么作用？
从电路图中可以看出，没有插入H_EN时，汉明编码器被短路，输出数据没有经过汉明编码。插入H_EN时，输出数据经过汉明编码。
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实验十五 汉明编码和译码实验
一、 实验前的准备
（1）预习实验相关内容，重点熟悉汉明码的编码规则和它的纠错能力。 （2）熟悉相关实验箱面板分布及测试孔位置和跳线状态。
二、 实验目的
（1）掌握汉明码编译码原理。 （2）掌握汉明码纠错检错原理。
（3）通过纠错编解码实验，加深对纠错编解码理论的理解。
三、 实验仪器
ZH5001A通信原理综合实验系统；20MHz双踪示波器
四、 实验原理
差错控制编码的基本作法是：在发送端被传输的信息序列上附加一些监督码元，这些多余的码元与信息之间以某种确定的规则建立校验关系。
接收端按照既定的规则检验信息码元与监督码元之间的关系，一旦传输过程中发生差错，则信息码元与监督码元之间的校验关系将受到破坏，从而可以发现错误，乃至纠正错误。
所谓汉明码是能纠正单个错误的线性分组码。它有以下特点：
码长
n=2 m-1 k=2 m -m-1
最小码距d=3
纠错能力t=1监督码位
r=n-k
信息码位
这里m位≥2的正整数，给定m后，既可构造出具体的汉明码（n，k）。
表1 （7，4）汉明编码输入数据与监督码元生成表
五、 实验准备工作
1. 通过菜单选择调制方式设置为BPSK或者DBPSK方式。 2. 工作方式选择SWC01 3. 编码使能开关插入 4. ADPCM数据断开 5. 加错开关均拔出
6. 将输入数据设置在m序列
M序列方式一共有四种。0/1码，00/11码，7位m序列和15位的m序列。
六、 实验内容及结论分析
编码规则验证
(1)设置m序列工作方式10，编码输入为00/11码。 观测：编码输入信号TPC01编码输出波形TPC05
(2)设置其他m序列的方式观测：编码输入信号TPC01与编码输出波形TPC05
以下统一，上面的通道是输入波形，下通道是输出波形。
3.译码数据输出观测 (1)m序列方式为11
观测：编码输入信号TPC01与汉明译码模块译码输出m序列波形TPW07
4.译码同步过程观测
(1)断开SWC01的编码使能开关（H_EN）
观测TPW03——（译码模块内错码检测指示输出波形）
5.发端加错信号和汉明译码检错能力观测
TPW03，当译码有错时，其处在高电平。译码正确，其处在低电平。 观测加错指示TPC03与错码检测指示输出波形TPW03波形
结论：（7,4）汉明码的检错能力是3位。随着加错的增加，检测错的错误增加。
6.汉明译码纠错性能观测。
观测编码输入信号TPC01与汉明译码模块译码输出m序列波形TPW07
结论：（7,4）汉明码的纠错能力是1位。当加两位措时，开始出现误码，加入多位错的时，误码率更大。
下面是00/11码的对比图。00/11码反应纠错能力，效果更明显。
七、 思考题
本实验中汉明编码的输入数据速率为32kbps，输出数据速率为多少？为什么？
输出数据速率为56kbps，因为每四位数据加入了三位监督位。速率为原来7/4倍。32×7/4=56kbps。
汉明编码模块的使能开关，译码器模块的使能开关（H-EN断路器)起什么作用？
从电路图中可以看出，没有插入H_EN时，汉明编码器被短路，输出数据没有经过汉明编码。插入H_EN时，输出数据经过汉明编码。
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