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1、西南科技大学奇偶校验编码仿真设计报告课程名称：通信原理课程设计设计名称：奇偶校验编码仿真姓名：任XX学号：20105523班级：通信1002班指导教师：秦明伟起止日期：2013.627201375西南科技大学信息工程学院制课程设计任务书学生班级：通信1002班 学生姓名： 任XX 学号： 20105523设计名称：奇偶校验编码仿真起止日期：2013.6.272013.7.5 指导教师：秦明伟设计要求：(1) 基于MATLAB编写M文件，实现奇偶校验编码仿真，数据帧长8bit,校验位lbit；(2) 仿真中要体现出有错误bit时的校验情况，且要求错误时自动报错；课程设计学生日志时间设计内容201
2、3.6.27查阅资料，了解CRC校验和奇偶校验，决定设计奇偶校验。2013.6.28查阅资料，深入理解奇偶校验的原理与方法。2013.6.29查阅资料，深入理解奇偶校验的原理与方法。2013.6.30查阅资料，了解matlab工具的编程方法。2013.7.1查阅下载matlab指令大全。2013.7.2熟悉matlab软件，开始编写程序仿真。2013.7.3初步完成程序，进步优化修改，定稿。2013.7.4着手完成课程设计报告。2013.7.5修改完善课程设计报告。奇偶校验编码仿真一、摘要（150-250 字）本文介绍了奇偶校验的编码规则及应用前景，使用 matlab 仿真工具对奇偶校验中的单
3、向 奇偶校验与双向奇偶校验进行编程仿真，详细的阐述了奇偶校验的原理和编码过程。分析了实 验结果，以及对于奇偶校验有了更新的认识，奇偶校验是几种校验方法中实现最为简单，得到 了广泛的应用。二、设计目的和意义通过本次课程设计，对于 matlab 仿真工具更加熟悉，同时也深入了解了奇偶校验编码的 原理与方法。三、设计原理奇偶校验是一种检测代码传输正确性的方法。根据被传输的一组二进制代码的数位中“1” 的个数是奇数或偶数来进行校验。采用奇数的称为奇校验，反之，称为偶校验。采用何种校验 是事先规定好的。通常专门设置一个奇偶校验位，用它使这组代码中“1”的个数为奇数或偶 数。若用奇校验，则当接收端收到这组
4、代码时，校验“1”的个数是否为奇数，从而确定传输 代码的正确性。1.单向校验概述：单向奇偶校验（Row Parity）由于一次只采用单个校验位，因此又称为单个位奇偶校验 （Single Bit Parity）。发送器在数据祯每个字符的信号位后添一个奇偶校验位，接收器对该 奇偶校验位进行检查。典型的例子是面向ASCII码的数据信号祯的传输，由于ASCII码是七位 码，因此用第八个位码作为奇偶校验位。单向奇偶校验又分为奇校验（Odd Parity）和偶校验（Even Parity）,发送器通过校验位对 所传输信号值的校验方法如下：奇校验保证所传输每个字符的8个位中1的总数为奇数；偶校 验则保证每个
5、字符的8个位中1的总数为偶数。显然，如果被传输字符的7个信号位中同时有奇数个（例如1、3、5、7）位出现错误，均 可以被检测出来；但如果同时有偶数个（例如2、4、6）位出现错误，单向奇偶校验是检查不出 来的。一般在同步传输方式中常采用奇校验，而在异步传输方式中常采用偶校验。校验方法：奇校验：就是让原有数据序列中（包括你要加上的一位）1的个数为奇数1000110 （0）必须添0，这样原来有3个1已经是奇数了所以添上0之后1的个数还是奇数个。 偶校验：就是让原有数据序列中（包括你要加上的一位）1的个数为偶数1000110（1）就必须加1 了这样原来有3个1要想1的个数为偶数就只能添1 了。2双向校
6、验为了提高奇偶校验的检错能力，可采用双向奇偶校验(Row and Column Parity),也可称 为双向冗余校验(Ver ti cal and Long itu dinal Redundancy Checks)。双向奇偶校验，又称“方块校验”或“垂直水平”校验。例：1010101X1010111X1110100X0101110X1101001X0011010XXXXXXXX“X”表示 奇偶校验所采用的奇校验或偶校验的校验码。如此，对于每个数的关注就由以前的1X7次增加到了 7X7次。因此，比单项校验的校验 能力更强。简单的校验数据的正确性，在计算机里都是010101二进制表示，每个字节有
7、八位二进制, 最后一位为校验码，奇校验测算前七位里1的个数合的奇偶性，偶校验测算前七位里0的个数 的奇偶性。当数据里其中一位变了，得到的奇偶性就变了，接收数据方就会要求发送方重新传 数据。奇偶校验只可以简单判断数据的正确性，从原理上可看出当一位出错，可以准确判断， 如同时两个1变成两个0就校验不出来了，只是两位或更多位及校验码在传输过程中出错的概 率比较低，奇偶校验可以用在要求比较低的应用下。本文对两种校验进行编码校验仿真。四、详细设计步骤1. 8bit 信息码的产生：使用mat lab指令大全中的“randint(m,n) ”指令生成(m,n)矩阵的随机二进制数字，“ 0 ” 和“ 1 ”出
8、现的概率均等。其中取n=8生成8bit的信息码。2. 奇偶校验码的产生：i. 对产生的每行信息码求和除二取余，使用指令库中的“sum()”求和，使用“rem()”求 余数；ii. 补校验位：奇校验时，若求得余数为 1，则校验位补 0；若求得的余数为 0，则校验位 补 1。偶校验时，若求得的余数为 1，则校验位补 1；若求得的余数为 0，则校验位补 0。iii. 加入校验位，构成新的信息码进行传输。3. 产生误码：由取非指令“”对信息码中的某些位进行取反，造成误码，以便校验检测。4. 对信息码进行校验在接收端对信码继续每行求和除二取余，若使用奇校验，则每行余数为 1 时显示校验正确否则校验错误；
9、若使用偶校验，则每行余数为 0 时显示校验正确，否则校验错误。五、设计结果及分析1. 设计程序A. 单向校验clear all;%清除工作空间的所有变量m = input(请输入行:)；input();用于向计算机输入一个参数n = input(请输入列:)；A = randint(m,n)%randint(m,n)产生的是一个m*n维的矩阵，矩阵的元素或者是0或者是1, 是随机的并显示 AB=A;%A 暂存在 B，while(1)A=B;%避免循环中A中信码改变sum = zeros(1,m);%zeros(1,m)创建一个 1 行 m 列的零矩阵l = input(请选择奇偶校验(0:偶校
10、验1:奇校验9:结束校验)：)；;不回显if l = 0 | l = 1for i=1:mfor j=1:n %求第 i 行各位相加对 2 取余，即相异或的结果sum(i) = sum(i) + A(i,j);% 向量元素求和x = sum(i);%每行结果放入x中endif l = 0; %偶校验if rem(x,2) = 1;%求余数指令A(i,n+1) = 1;%校验位定义为 1elseA(i,n+1) = 0 ; %否则定义为0endendif l = 1%奇校验if rem(x,2) = 1%求余数指令A(i,n+1) = 0;elseA(i,n+1) = 1;endendendel
11、se if l = 9fprintf(退出校验n);%设置显示格式 break;%跳出循环elsefprintf(非法输入！ n);con tinue;%结束本次循环endendfprintf( 补校验位：)A%显示加入校验位后的矩阵%检查传输数据是否正确if l = 0 %偶校验是否正确fprintf(改动结果，产生误码(改动1行1列和2行3列); A(1,1) = A(1,1);A(2,3)=A(2,3);A%显示改动过的数据sum = zeros(1,m);%zeros(1,m)创建一个 1 行 m 列的零矩阵 for i=1:mfor j=1:(n+1) %求第i行各位相异或的结m果
12、sum(i) = sum(i) + A(i,j);x = sum(i);endif rem(x,2) = 0%正确 fprintf(检查正确n);else%错误 fprintf( 检查错误！ n);endendendif l = 1 %奇校验是否正确fprintf(改动结果，产生误码(改动1行3列和3行1列)n);A(1,3) = A(1,3);A(3,1)=A(3,1);Asum = zeros(1,m);%zeros(1,m) 创建一个 1 行 m 列的零矩阵for i=1:mfor j=1:(n+1) % 求第 i 行各位相异或的结果 sum(i) = sum(i) + A(i,j);x
13、 = sum(i);endif rem(x,2) = 1% 正确fprintf(检查正确n);else% 错误fprintf(检查错误！ n);endendendendB. 双向校验clcclear allm = input(请输入行:)；input();用于向计算机输入一个参数n = input(请输入列:)；A = randint(m,n)B=A;while(1)A=B;sum1= zeros(1,m);%zeros(1,m) 创建一个 1 行 m 列的零矩阵存放每行和l = input(请选择奇偶校验(0:偶校验1:奇校验9:结束校验)：)；;不回显 if l = 0 | l = 1fo
14、r i=1:mfor j=1:nsum1(i) = sum1(i) + A(i,j);% 向量元素求和x = sum1(i);%每行结果放入x中endif l = 0; %偶校验if rem(x,2) = 1;%求余数指令A(i,n+1) = 1;%校验位定义为 1elseA(i,n+1) = 0;% 否则定义为 0 endendif l = 1% 奇校验if rem(x,2) = 1% 求余数指令A(i,n+1) = 0;elseA(i,n+1) = 1; endendend%列求和sum2 = zeros(n,l);%定义一个n行1列的零矩阵 for i=1:nfor j=1:msum2(i) = sum2(i) + A(j,i);% 求每列信码之和 x=sum2(i);endif l = 0; %偶校验if rem(x,2) = 1;%求余数指令A(m+1,i) = 1;%校验位定义为 1 elseA(m+1,i) = 0;%否则定义为0 endendif l = 1% 奇校验if rem(x,2) = 1%求余数指令 A(m+1,i) = 0;elseA(m+1,i) = 1;endendendA%显示加入校验位之后的信码C=A;else if l = 9fprintf(退出校验n);%设置显示格式 break;%
