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MATLAB实现汉明码编码译码

2018年03月02日 16:33 次阅读

  MATLAB是什么

  MATLAB是美国MathWorks公司出品的商业数学软件,用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境,主要包括MATLAB和Simulink两大部分。

  MATLAB是matrix&laboratory两个词的组合,意为矩阵工厂(矩阵实验室)。是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中,为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案,并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言(如C、Fortran)的编辑模式,代表了当今国际科学计算软件的先进水平。

  MATLAB和MathemaTIca、Maple并称为三大数学软件。它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。MATLAB可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等,主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。

  MATLAB的基本数据单位是矩阵,它的指令表达式与数学、工程中常用的形式十分相似,故用MATLAB来解算问题要比用C,FORTRAN等语言完成相同的事情简捷得多,并且MATLAB也吸收了像Maple等软件的优点,使MATLAB成为一个强大的数学软件。在新的版本中也加入了对C,FORTRAN,C++,JAVA的支持。

  MATLAB实现汉明码编码译码

  MATLAB的优势特点

  1) 高效的数值计算及符号计算功能,能使用户从繁杂的数学运算分析中解脱出来;

  2) 具有完备的图形处理功能,实现计算结果和编程的可视化;

  3) 友好的用户界面及接近数学表达式的自然化语言,使学者易于学习和掌握;

  4) 功能丰富的应用工具箱(如信号处理工具箱、通信工具箱等) ,为用户提供了大量方便实用的处理工具。

  编程环境

  MATLAB由一系列工具组成。这些工具方便用户使用MATLAB的函数和文件,其中许多工具采用的是图形用户界面。包括MATLAB桌面和命令窗口、历史命令窗口、编辑器和调试器、路径搜索和用于用户浏览帮助、工作空间、文件的浏览器。随着MATLAB的商业化以及软件本身的不断升级,MATLAB的用户界面也越来越精致,更加接近Windows的标准界面,人机交互性更强,操作更简单。而且新版本的MATLAB提供了完整的联机查询、帮助系统,极大的方便了用户的使用。简单的编程环境提供了比较完备的调试系统,程序不必经过编译就可以直接运行,而且能够及时地报告出现的错误及进行出错原因分析。

  简单易用

  Matlab是一个高级的矩阵/阵列语言,它包含控制语句、函数、数据结构、输入和输出和面向对象编程特点。用户可以在命令窗口中将输入语句与执行命令同步,也可以先编写好一个较大的复杂的应用程序(M文件)后再一起运行。新版本的MATLAB语言是基于最为流行的C++语言基础上的,因此语法特征与C++语言极为相似,而且更加简单,更加符合科技人员对数学表达式的书写格式。使之更利于非计算机专业的科技人员使用。而且这种语言可移植性好、可拓展性极强,这也是MATLAB能够深入到科学研究及工程计算各个领域的重要原因。

  强大处理

  MATLAB是一个包含大量计算算法的集合。其拥有600多个工程中要用到的数学运算函数,可以方便的实现用户所需的各种计算功能。函数中所使用的算法都是科研和工程计算中的最新研究成果,而且经过了各种优化和容错处理。在通常情况下,可以用它来代替底层编程语言,如C和C++ 。在计算要求相同的情况下,使用MATLAB的编程工作量会大大减少。MATLAB的这些函数集包括从最简单最基本的函数到诸如矩阵,特征向量、快速傅立叶变换的复杂函数。函数所能解决的问题其大致包括矩阵运算和线性方程组的求解、微分方程及偏微分方程的组的求解、符号运算、傅立叶变换和数据的统计分析、工程中的优化问题、稀疏矩阵运算、复数的各种运算、三角函数和其他初等数学运算、多维数组操作以及建模动态仿真等。

  图形处理

  MATLAB自产生之日起就具有方便的数据可视化功能,以将向量和矩阵用图形表现出来,并且可以对图形进行标注和打印。高层次的作图包括二维和三维的可视化、图象处理、动画和表达式作图。可用于科学计算和工程绘图。新版本的MATLAB对整个图形处理功能作了很大的改进和完善,使它不仅在一般数据可视化软件都具有的功能(例如二维曲线和三维曲面的绘制和处理等)方面更加完善,而且对于一些其他软件所没有的功能(例如图形的光照处理、色度处理以及四维数据的表现等),MATLAB同样表现了出色的处理能力。同时对一些特殊的可视化要求,例如图形对话等,MATLAB也有相应的功能函数,保证了用户不同层次的要求。另外新版本的MATLAB还着重在图形用户界面(GUI)的制作上作了很大的改善,对这方面有特殊要求的用户也可以得到满足。

  模块工具

  MATLAB对许多专门的领域都开发了功能强大的模块集和工具箱。一般来说,它们都是由特定领域的专家开发的,用户可以直接使用工具箱学习、应用和评估不同的方法而不需要自己编写代码。领域,诸如数据采集、数据库接口、概率统计、样条拟合、优化算法、偏微分方程求解、神经网络、小波分析、信号处理、图像处理、系统辨识、控制系统设计、LMI控制、鲁棒控制、模型预测、模糊逻辑、金融分析、地图工具、非线性控制设计、实时快速原型及半物理仿真、嵌入式系统开发、定点仿真、DSP与通讯、电力系统仿真等,都在工具箱(Toolbox)家族中有了自己的一席之地。

  程序接口

  新版本的MATLAB可以利用MATLAB编译器和C/C++数学库和图形库,将自己的MATLAB程序自动转换为独立于MATLAB运行的C和C++代码。允许用户编写可以和MATLAB进行交互的C或C++语言程序。另外,MATLAB网页服务程序还容许在Web应用中使用自己的MATLAB数学和图形程序。MATLAB的一个重要特色就是具有一套程序扩展系统和一组称之为工具箱的特殊应用子程序。工具箱是MATLAB函数的子程序库,每一个工具箱都是为某一类学科专业和应用而定制的,主要包括信号处理、控制系统、神经网络、模糊逻辑、小波分析和系统仿真等方面的应用。

  软件开发

  在开发环境中,使用户更方便地控制多个文件和图形窗口;在编程方面支持了函数嵌套,有条件中断等;在图形化方面,有了更强大的图形标注和处理功能,包括对性对起连接注释等;在输入输出方面,可以直接向Excel和HDF5进行连接。

  MATLAB实现汉明码编码译码

  MATLAB实现汉明码编码译码

  汉明码的编码就是如何根据信息位数k,求出纠正一个错误的监督矩阵H,然后根据H求出信息位所对应的码字。

  1、根据已知的信息位数k,从汉明不等式中求出校验位数m=n-k;

  2、在每个码字C:(C1,C2,⋯ ,C2m -1)中,用c02 ,c12 ,cn-12作为监督位,剩下的位作为信息位;

  3、用二进制数字表示2m-1 列,得到2m-1列和m行监督矩阵H;

  4、用3步的H形成HCT =0,从而得出m个监督方程;

  5、将已知的信息代入方程组,然后求出满足上述方程组的监督位c (i=0,1,⋯ ,m一1)。 例如,用以上方法,很容易求出[7,4,3]汉明码的监督矩阵:

MATLAB实现汉明码编码译码

  及编码所对应的码字为C=011001。

  MATLAB实现汉明码编码译码

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  运行结果:

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发表于 2017-11-01 15:28 462次阅读
matlab小波分析源代码分析

matlab多返回值函数怎么设定

一个函数是一组在一起执行任务的语句。 在MATLAB中,函数在单独的文件中定义。文件的名称和函数的名...

发表于 2017-11-01 15:09 644次阅读
matlab多返回值函数怎么设定

如何在matlab去除直流分量

MATLAB 是美国MathWorks公司出品的商业数学软件,用于算法开发、数据可视化、数据分析以及...

发表于 2017-11-01 14:52 1190次阅读
如何在matlab去除直流分量

matlab画图如何坐标轴刻度

Matlab画图完成后,只能是由Matlab自身给出的xy进行绘制图形,下面介绍如何修改自动生成的图...

发表于 2017-11-01 14:19 347次阅读
matlab画图如何坐标轴刻度

matlab小波分析工具箱使用教程

小波工具箱包含了图像化的工具和命令行函数,它可以实现如下功能: l 测试、探索小波和小波包的特性 l...

发表于 2017-11-01 11:47 415次阅读
matlab小波分析工具箱使用教程

matlab小波分析去噪详解

MATLAB和Mathematica、Maple并称为三大数学软件。它在数学类科技应用软件中在数值计...

发表于 2017-11-01 11:26 854次阅读
matlab小波分析去噪详解

华为工程师喜欢采用MATLAB开发产品的7大理由

今天华为的成功离不开3大基础软件系统的支撑,一是全球团队项目协作沟通邮件系统LOTUS,二是产品全生...

发表于 2017-06-01 18:06 2193次阅读
华为工程师喜欢采用MATLAB开发产品的7大理由

System generator如何与MATLA...

system generator是xilinx公司的系统级建模工具,它是扩展mathworks公司的...

发表于 2017-02-11 19:21 987次阅读
System generator如何与MATLA...

通过文件读写方式实现Matlab和Modelsi...

虽然Modelsim的功能非常强大,仿真的波形可以以多种形式进行显示,但是当涉及到数字信号处理的算法...

发表于 2017-02-11 09:49 282次阅读
通过文件读写方式实现Matlab和Modelsi...

MathWorks发布包含MATLAB和Simu...

MathWorks今日宣布,于今日推出了Release 2016b(R2016b),其中增加了新的功...

发表于 2016-09-19 18:00 2980次阅读
MathWorks发布包含MATLAB和Simu...

MATLAB 简化了控制系统的设计和分析

MathWorks设计自动化部门的总监Paul Barnard说道:“Control System ...

发表于 2016-06-29 13:51 454次阅读
MATLAB 简化了控制系统的设计和分析

MATLAB 增强对数字辅助 RF MIMO 系...

  中国北京 – 2016 年 5 月 24 日 – MathWorks今日宣布,增强了用于支持数字...

发表于 2016-05-25 11:27 228次阅读
MATLAB 增强对数字辅助 RF MIMO 系...

清华大学向全校师生及科研人员提供 MATLAB ...

中国北京 – 2016 年 4 月 7 日 – MathWorks今日宣布,已经与清华大学签署协议,...

发表于 2016-04-07 17:38 1442次阅读
清华大学向全校师生及科研人员提供 MATLAB ...

MathWorks 发布包含 MATLAB 和 ...

中国北京 – 2016 年 3 月 22 日 – MathWorks今日宣布,推出了 Release...

发表于 2016-03-22 09:26 5879次阅读
MathWorks 发布包含 MATLAB 和 ...

如何使用MATLAB这把“利器”开发机器人

从工业机器人到扫地机器人,从实验室机器人到各种创新玩具机器人,机器人逐渐走进了大众的视野,进入了普通...

发表于 2016-01-21 10:29 13049次阅读
如何使用MATLAB这把“利器”开发机器人

MathWorks 推出基于MATLAB的WLA...

MathWorks今日宣布,推出WLAN System Toolbox,为设计、仿真、分析和测试无线...

发表于 2015-10-21 09:24 704次阅读
MathWorks 推出基于MATLAB的WLA...

MathWorks推出 MATLAB 的重要新版...

 中国北京 – 2014 年10月9日 – MathWorks今日宣布,推出MATLAB的重要新版本...

发表于 2014-10-09 15:44 3258次阅读
MathWorks推出 MATLAB 的重要新版...

一种matlab调用signaltap采集数据的...

一种matlab调用signaltap采集数据的方法

发表于 2014-06-26 11:39 933次阅读
一种matlab调用signaltap采集数据的...

工程师的浪漫,用Matlab表达我对你的爱

在好多人的眼里,我们理科生是无聊,是木讷,是不善于交往,尤其是在跟女孩子相处过程中,总被埋怨不解风情...

发表于 2014-05-19 10:17 14191次阅读
工程师的浪漫,用Matlab表达我对你的爱

基于LabVIEW和Matlab混合编程的小波去...

传统的降噪方法主要包括线性滤波方法和非线性滤波方法,滤波器在工作时对信号进行筛选,只让特定频段的信号...

发表于 2014-03-27 12:07 1111次阅读
基于LabVIEW和Matlab混合编程的小波去...

基于FPGA实现VGA的彩色图片显示

VGA作为一种标准显示接口,广泛应用于各种智能控制的显示终端。伴随着电子产业的不断发展,尤其是高速图...

发表于 2014-03-24 11:54 2627次阅读
基于FPGA实现VGA的彩色图片显示