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BCH编码器与解码器的MATLAB实现与性能分析.doc

发布时间：2022-06-08 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：0.53M 资料格式：doc 举报 版权申诉
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    杨芳 《BCH 编码器与解码器的 MATLAB 实现及性能分析》 共 15页 第 1页 BCH 编码器与解码器的 MATLAB 实现及 性能分析 学生姓名：杨芳 指导老师：蔡春娥 摘要：本课程设计主要为了进一步理解 BCH 编码原理和解码原理，并通过 MATLAB 系统软件来实现对 BCH 编码与解码，且通过对各个元件的参数进行不 同的设置，来观察示波器的波形与误码率并分析 BCH 的性能。在课程设计中， 我们将用到 MATLAB 集成环境下的 Simulink 仿真平台。在熟悉 Simulink 的工作 环境下，构建 BCH 编码器及解码器模块，对随机信号进行 BCH 编码，解码， 观察比较随机信号和 BCH 解码后信号。 关键词：MATLAB; BCH 解码器； 误码率； 1 引 言 1．1 课程设计目的 通过本课程的学习，我们不仅能加深理解和巩固理论课上所学有关 BCH 编 码的基本概念，基本理论和基本方法，而且能锻炼我们今后分析问题和解决问题 的能力；同时对我们进行良好的独立工作习惯和科学素质的培养，为今后参加科 学研究工作打下良好的基础。 1．2 课程设计内容 在 MATLAB 集成环境下的 Simulink 仿真平台，才考通信原理教材有关 BCH 编码的原理电路，依据原理图设计出通信电路图。在仿真平台中构造 BCH 编码 的通信仿真电路图并不断调试知道通过。在仿真图中加入编码率与量化纠错来理 解设计目的。 1．3 课程设计要求 1）熟悉 MATLAB 环境下的 Simulink 仿真平台，熟悉 BCH 编码与解码原理，构
    杨芳 《BCH 编码器与解码器的 MATLAB 实现及性能分析》 共 15页 第 2页 建 BCH 编码与解码电路图. 2）对模拟信号进行 BCH 编码, 将编码后的信号输入信道再进行 BCH 解码， 还原出原信号.建立仿真模型,分析仿真波形. 3）在编码与解码电路间加上各种噪声源，用误码测试模块测量误码率,并给 出仿真波形，改变信噪比并比较解码后波形，分析噪声对系统造成的影响。 4）在老师的指导下，要求独立完成课程设计的全部内容，并按要求编写课程 设计学年论文，能正确阐述和分析设计和实验结果。 2 BCH 编码及解码原理 在以前提出的许多纠正随机错误的码中，BCH 码是至今用得最广泛和很多 有 效 地 一 种 码 。 BCH 码 是 以 发 明 这 种 子 码 的 三 个 人 的 名 字 “Bose—chaudhuri—hocguenghem”来命名的。 由循环码可知，只要找到循环码的生成多项式 g(x)，则该码的编码问题就解 决了。但是，在系统设计中常是在给定纠正随即错误个数的条件下来寻找生成多 项式 g(x),从而得到满足抗干扰性能要求的码。BCH 码就是为了解决这个问题而 发展起来的一类纠正多个随即错误的循环码，而且该码的编码也较容易实现。 BCH 码分为两类，即本原 BCH 码，本原 BCH 码的码长为 Nn=2m-1,它是生 成多项式 g(x)中含有的最高次数为 m 次的本原多项式；非本原 BCH 码的码长 n 是 2m-1 的一个因子它的生成多项式 g(x)中不含有最高次数为 m 的多项式。 对于正整数 m=3 和 t
    杨芳 《BCH 编码器与解码器的 MATLAB 实现及性能分析》 共 15页 第 3页 LCM()---- 指取括号内所有多项式的最小公倍数。 3 模块设计与仿真图形分析 3.1 Simulink 的工作环境熟悉 建立一个很小的系统，用示波器观察正弦信号的平方的波形，如图 1 所示。 系统中所需的模块：正弦波模块，示波器模块，乘法器； 图 1 正弦波仿真电路图 正弦波参数设置如图 2 所示。
    杨芳 《BCH 编码器与解码器的 MATLAB 实现及性能分析》 共 15页 第 4页 图 2 正弦波参数设置 系统内的示波器所显示的波形如图 3 所示。 图 3 单正弦波与平方波的对比 结论：两正弦波的叠加之后的周期是原周期的 1/2, 频度是原来的 2 倍。 3.2 无干扰信号的 BCH 编码与解码 （1）无干扰信号的 BCH 编码与解码仿真原理图
    杨芳 《BCH 编码器与解码器的 MATLAB 实现及性能分析》 共 15页 第 5页 无干扰信号的 BCH 编码与解码仿真电路图如图 4 此系统所用仿真电路模块有:随机信号模块，BCH 编码器模块，BCH 解码 器模块，Buffer 模块，示波器模块。随机信号模块用于发出源信号，示波器用于 观察波形。 图 4 无干扰信号的 BCH 编码与解码仿真模拟电路图 （2）系统所用模块参数设置 随机信号模块的参数设置：M-ary number 是设置源信号的几进制信号设 置为二进制信号，Sample time 抽样时间为 0.2S，Sample per frame 是输入信息码 为 1。 图 5 随机信号的参数设置
    杨芳 《BCH 编码器与解码器的 MATLAB 实现及性能分析》 共 15页 第 6页 BCH 编码器的参数设置：N=15,K=5 如图 6 所示。 图 6 BCH 编码器的参数设置 BCH 解码器的参数设置:N=15，K=5， 如图 7 所示。 Buffer 的参数设置: 如图 8 所示。 图 7 BCH 解码器的参数设置
    杨芳 《BCH 编码器与解码器的 MATLAB 实现及性能分析》 共 15页 第 7页 示波器的参数设置：示波器的接口有两个，时间范围是 10，如图 9 所示。 图 8 Buffer 的参数设置 图 9 示波器的参数设置
    杨芳 《BCH 编码器与解码器的 MATLAB 实现及性能分析》 共 15页 第 8页 用示波器观察随机信号的图形与进行 BCH 编码与解码后的图形 如图 10 所示。 图 10 随机信号的图形与 BCH 编码与解码后的图形对 结论：不加任何干扰信号的源随机信号的图形与进行 BCH 编码与解码后的图形 是一致的。 3.3 有干扰信号的 BCH 编码与解码 （1）有干扰信号的 BCH 编码与解码仿真模拟电路图 有干扰信号的 BCH 编码与解码仿真模拟电路图 如图 11 所示 此系统所用模拟电路模块：随机信号模块，BCH 编码器模块，BCH 解码 器模块,Buffer 模块，示波器模块，Error 模块，Display 模块，二进制对称信道。 图 11 有干扰信号的 BCH 编码与解码仿真模拟电路图 （2）系统所用模块的参数设置
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