循环码实验报告
课程名称：信息论与编码
课程设计题目：循环码的编码和译码程序设计指导教师：
系别：专业：
学号：姓名：
合作者
完成时间：
成绩：评阅人：
一、实验目的：
1、通过实验了解循环码的工作原理。
2、深刻理解RS 码构造、RS 编译码等相关概念和算法。
二、实验原理
1、RS 循环码编译码原理与特点
设C 使某线性分组码的码字集合，如果对任C c c c C
n n ∈=--),,,(021 ，它的循环
移位),,,(1032)
1(---=n n n c c c c C
也属于C ，则称该
码为循环码。
该码在结构上有另外的限制，即一个码字任意循环移位的结果仍是一个有效码字。其特点是：（1）可以用反馈移位寄存器很容易实现编码和伴随式的计算；（2）由于循环码有很多固有的代数结构，从而可以找到各种简单使用的译码办法。
如果一个
线性码具有以下的属性，则称为循环码：如果n 元组
},,,{110-=n c c c c 是子空间S 的一个码字，则经过循环移位得到的},,,{201)1(--=n n c c c c 也
同样是S 中的一个码字；或者，一般来说，经过j 次循环移位后得到的
},,,,,,,{11011)(---+--=j n n j n j n j c c c c c c c 也是S 中的一个码字。
RS 码的编码系统是建立在比特组基础上的，即字节，而不是单个的0和1，因此它是非二进制BCH 码，这使得它处理突发错误的能力特别强。 码长：12-=m
n
信息段：t n k 2-= （t 为纠错符号数） 监督段：k n t -=2 最小码段：12+=t d
最小距离为d 的本原RS 码的生成多项式为：g(x)=(x-α)(x -α2)(x -α3)…(x -αd -2) 信息元多项式为：：m(x)=m0+m1x+m2x2+…+mk -1xk-1
循环码特点有：
1）循环码是线性分组码的一种，所以它具有线性分组的码的一般特性，且具有循环性，纠错能力强。 2）循环码是一种无权码，循环码编排的特点为相邻的两个数码之间符合卡诺中的邻接条件，即相邻数码间只有一位码元不同，因此它具有一个很好的优点是它满足邻接条件，没有瞬时错误（在数码变换过程中，在速度上会有快有慢，中间经过其他一些数码形式，即为瞬时错误）。
3）码字的循环特性，循环码中任一许用码经过牡环移位后，所得到的码组仍然是许用码组。
对所有的i=0,1,2,……k -1，用生成多项式g(x)除n k i
x
-+，有：
)()()(x b x g x a x
i i i
k n +=+- （2—7） 式中)(x b i 是余式，表示为：
0,1,11,)(i i k n k n i i b x b x b x b ++=---- （2—8）
因此，)(x b x i k n ++-是g(x)的倍式，即)(1x b x i k n ++-是码多项式，由此得到系统形式的生
成矩阵为：
(2—9)
它是一个k ?n 阶的矩阵。
同样，由G ?T H =0可以得到系统形式的一致校验矩阵为：
（2—10）
已知（7，4）循环码的生成多项式和校验多项式分别为：1)(3++=x x x g ，
1)(24+++=x x x x h 。写得其生成矩阵和校验矩阵分别为：
2、编码原理：
有信息码构成信息多项式
01
1)(m x m x m k k ++=-- ，其中最高幂次为k-1； 用k
n x -乘以信息多项式m(x)，得到的)(x m x
k
n -，最高幂次为n-1，该过程相当于把信息码
?
?
??
?
????
???=1101000011010000110100001101G ??
??
?
?????=101110001011100010111H ????
??
???
??
?=------------0,01,01,00,1,21,20,11,11,10000010001b b b b b b b b b G k n x k k k n k k k k n k ?
?
???
?
??????=------------1000100010
,00
,20
,11,01,21,11,01,21,1
b b b b b b b b b H
k k k k k n k n k k n k
督位；
用g(x)除)(x m x k n -得到余式r(x),其次数必小于g(x)的次数，即小于（n-k ），将此r(x)加于信息位后做监督位，即将r(x)于
)(x m x k
n -相加，得到的多项式必为一码多项式。
1）有信息码构成信息多项式m(x)=m k-1x k-1+``````m 0 其中高幂次为k-1。
2）用x n-k 乘上信息多项式m(x)，得最高幂次为n-1，做移位。 3）用g(x)除x n-k m(x)和到余式r(x)。 编码过程流程图：
3、译码原理：
1） 有接收到的y(x)计算伴了随式s(x)。 2） 根据伴随式s(x)找出对应的估值错误图样。
3） 计算c^(x)=y(x)+e^(x)，得估计码字。若c^(x)= c(x)，则译码正确，否则错误。
由于g(x) 的次数为n - k 次，g(x) 除E(x) 后得余式（即伴随式）的最高次数为n-k-1次，故S(x) 共
8个可能的表达式，可根据错误图样表来纠正(7,4）循环码中的一位错误。
解码过程流程图：
4、纠错能力：
由于循环码是一种线性分组码，所以其纠检错能力与线性分组码相当。而线性分组码的最小距离可用来衡量码的抗干扰能力，那么一个码的最小距离就与它的纠检错能力有关。 定理： 对于任一个),(k n 线性分组码，若要在码字内 （1） 检测个错误，要求码的最小距离1+≥e d
；
（2） 纠正个错误，要求码的最小距离12+≥t d ；
（3） 纠正个错误同时检测
个错误，则要求1++≥e t d ；
循环码的译码分检错译码与纠错译码两类。在无记忆信道上，对码字c ，差错图案e 和接收向量
r 的多项式描述为
)()()
(x e x c x r +=
定义)(x r 的伴随多项式为)(x s
1
12210))
((mod )()(--++++==r r x
s x s x s s x g x r x s
由于)),((mod 0)()()
(x g x g x a x c ==所以
))()(mod ()(x g x e x s =
由此可见，0)
(≠x s 则一定有差错产生，或说满足0))()(mod (≠x g x e 的差错图样
)(x e 产生，它满足0))()(mod (=x g x e 。
循环码的检错译码即是计算)(x s 并判断是否为0
三、实验分析
1、实验测试结果，包括译码结果、误码率与信噪比之间的关系、生成多项式
理想状态下，对信号随机的提取，编码器输入为1000001110001000，
通过encode函数后，因为加入了监督码，信号变得复杂密集，
编码输出为1011000101001110110001011000
通过译码输出为1000001110001000，与编码输入一致。说明循环码的检错和纠错能力性能好。
输出多项式为：g(x)=(x+a) (x+a2) (x+a3)=a6+a5x+a4x+a3x2+ a3x +a2x+x3
以randint函数重新做一个输入信号并进行编码，结果与上例相似，输入与输出一致。
由上面所有的图可以发现，编码器输入信号并不完全相同，因为对信号的提取是随机的，所以码元也是随机的，信号经过编码器后，因为要加入监督码，所以波形变得更加密集了。信号经过译码后，波形和编码器输入信号大致相同，说明循环码的检错和纠错能力可以。
信噪比与误码率的关系比较，从图中可看出，当信噪比在20以内时，误码率相对比较大，最高达到0.45以上，而当SNR大于２０后，信噪比保持很稳定。下面是误码率的数字显示：
2、实验过程遇到的问题及解决方法
刚开始并没有注意到运用循环码时可用上简便的Matlab自带函数，一直苦恼怎么进行纠错编码及解码，然后查找资料，收集了与循环码相关的函数（部分如下：）
1）encode函数
功能：编码函数
语法：code=encode(msg,N,K,method,opt)
说明：用method指定的方法完成纠错编码。其中msg代表信息码元，是一个K列矩阵，N是编码后的码字长度；K是信息位的长度；opt是有些编码方式需要的参数。
2）decode函数
功能：译码函数
语法：msg=decode（code，N，K，method，opt1,opt2,opt3,opt4）;
说明：这个函数对接收到的码字进行译码，恢复出原始的信息，译码参数和方式必须和编码时采用的严格相同。它对接收到的码字，按method指定的方式进行译码；opt1，…，opt4是可选项的参数。
3）cyclpoly函数
功能：生成循环码的生成多项式。
语法：p=cyclpoly（N,K）;
p=cyclpoly（N,K,fd_flag）;
说明：从p=cyclpoly（N,K）中可找到一个给定码长N和信息位长度K生成多项式p，注意不是任意给定一个多项式都可以作为生成多项式。
4）randint函数
功能：引起一致地分布的任意整数矩阵
语法：out = randint(m)
out = randint(m,n)
out = randint(m,n,rg)
out = randint(m,n,rg,state)
在进行误码率与信噪比之间的关系编程后，Matlab一直显示
其后才发现原来没有对加噪后的信号进行整形输出，于是加入for循环以四舍五入对信号进行整形设定。
for i=1:100
for a=1:k+1
if noisycode(i,a)<0.5
noisycode(i,a) = 0;
else
noisycode(i,a) = 1;
end
end
end
四、RS码在现代通信系统中的应用
RS编码起源于1960年MIT Lincoln实验室，经历了数十年的发展，RS码成为了研究最详尽，分析最透彻，应用最广泛，研究成果最多的码类之一。
１、在井下通信中的应用：由于井下空间小，供电系统布置受到很大局限，电磁干扰现象也很严重，通过选择合适的信道编码方式是抗干扰措施之一，可有效消除干扰，而由于RSce纠正t个m位的二进制错误会符号，而不管这t\个错误会符号是连续出现的还是离散出现，因此RS很适用于存在突发错误信道中，如井下工作，对系统码率的降低和可靠性的提高起重要作用。
井下采煤机与通信系统的硬件框图
２、RS码在PDS水声通信技术的应用
水声通信技术信道是随机时变空变的，其多途扩展产生的码间干扰直接影响到了水声通信的质量。而RS是一种扩展的非二进制BCH码，具有与PDS通信相结合的优势。
３、RS 码在无线高保真音频传输系统中的应用
在无线音频传输中, 如果传输的数据出现误码, 则会在播放时出现噪声或者啸叫声, 所以想要确保得到高保真的音频, 控制无线传输的误码率是必须的, 通常采用重传和纠错编码两种方法。重传机制对无线信道的带宽要求更高, 这里采用RS 纠错编码的方法来控制误码率。
五、实验程序
1、循环码编码与解码Matlab源程序（实验以（7，4）循环码进行分析）
m = 3;
n = 2^m-1; %定义码长
k = n-m; %信息位长
msg = randint(k*4,1,2); %随机提取信号，引起一致地分布的任意整数矩阵subplot(2,2,1)
title('编码器输入信号')
p=cyclpoly(n,k) %循环码生成多项式，n=7，k=4
code = encode(msg,n,k,'cyclic',p); %编码函数，对信号进行差错编码
subplot(2,2,2)
stem(code)
title('编码器输出信号')
recode=decode(code,n,k,'cyclic',p) %对信号进行译码，对接收到的码字进行译码，恢复
出原始的信息，译码参数和方式必须和编码时采用
的严格相同
subplot(2,2,3)
stem(recode)
title('译码器输出信号')
t=-1:0.01:1;
x=recode; %将recode赋值给x，并进行长度与fft设定
N=length(x);
fx=fft(x);
df=100/N;
n=0:N/2;
f=n*df;
subplot(2,2,4);
plot(f,abs(fx(n+1))*2/N); grid;
title('频谱图')
2、误码率与信噪比之间的关系程序（以（3，2）循环码进行测试）
m = 2;
n = 2^m-1; %定义码长
k = n-m; %信息位长
Fs=40; %系统采样频率
Fd=1; %码速率
N=Fs/Fd;
M=2; %进制数
for SNRpBit=1:100;%信噪比
SNR=SNRpBit/log2(M);
%制造100个信息组，每组k位
msg = randint(100,k,[0,1]);
code = encode(msg,n,k,'cyclic/binary');
%加入噪声
%在已调信号中加入高斯白噪声
noisycode=awgn(code,SNR-10*log10(0.5)-10*log10(N),'measured',[],'dB');
%将浮点数转化为二进制，波形整形过程
for i=1:100
for a=1:k+1
if noisycode(i,a)<0.5
noisycode(i,a) = 0;
else
noisycode(i,a) = 1;
end
end
%译码
newmsg = decode(noisycode,n,k,'cyclic');
%计算误码率
[number,ratio]=biterr(newmsg,msg);
result(SNRpBit)=ratio;
disp(['The bit error rate is',num2str(ratio)]);
end
%不同信噪比下循环码经过加性高斯白噪声信道的误码率
figure(1)
stem(result);
title('循环码在不同信噪比下的误码率')
legend('误码率','*')
xlabel('信噪比');
ylabel('在加性高斯白噪声下的误码率');
六、实验感想
好像在做这个实验时，一直拖一直拖，到最后都快没时间了才查资料看例子，在这次基于MATLAB的通信原理课程设计中，通过查找了大量的循环码理论知识和MA TLAB仿真应用的书籍之后，开始调试程序，并进一步了解MA TLAB编程的关键字的运用，查阅资料之后进行不断的修正和更改，得出最终的结果。
这次MATLAB课程设计不仅仅加深了对课程理论知识的了解，并更加熟悉了计算机语言，软件的应用。并让我了解，学习知识不仅仅只在课本上，还有更多更广的渠道获得更宽广的知识。
七、参考文献
[1]徐明远，邵玉斌MATLAB仿真在通信与电子工程中的应用.西安：西安电子科技大学学出版社，2005.6
[2]唐向宏，岳恒立，郑雪峰MA TLAB及在电子信息类课程中的应用(第二版）.北京：电子工业出版社，2009.6
基于MATLAB的循环码实验报告
课程名称：信息论与编码 课程设计题目：循环码的编码和译码程序设计指导教师： 系别：专业： 学号：姓名： 合作者 完成时间： 成绩：评阅人：
一、实验目的： 1、通过实验了解循环码的工作原理。 2、深刻理解RS 码构造、RS 编译码等相关概念和算法。 二、实验原理 1、RS 循环码编译码原理与特点 设C 使某 线性分组码的码字集合，如果对任C c c c C n n ∈=--),,,(021 ，它的循环 移位),,,(1032)1(---=n n n c c c c C 也属于C ，则称该 码为循环码。 该码在结构上有另外的限制，即一个码字任意循环移位的结果仍是一个有效码字。其特点是：（1）可以用反馈移位寄存器很容易实现编码和伴随式的计算；（2）由于循环码有很多固有的代数结构，从而可以找到各种简单使用的译码办法。 如果一个 线性码具有以下的属性，则称为循环码：如果n 元组 },,,{110-=n c c c c 是子空间S 的一个码字，则经过循环移位得到的},,,{201)1(--=n n c c c c 也 同样是S 中的一个码字；或者，一般来说，经过j 次循环移位后得到的 },,,,,,,{11011)(---+--=j n n j n j n j c c c c c c c 也是S 中的一个码字。 RS 码的编码系统是建立在比特组基础上的，即字节，而不是单个的0和1，因此它是非二进制BCH 码，这使得它处理突发错误的能力特别强。 码长：12-=m n 信息段：t n k 2-= （t 为纠错符号数） 监督段：k n t -=2 最小码段：12+=t d 最小距离为d 的本原RS 码的生成多项式为：g(x)=(x-α)(x -α2)(x -α3)…(x -αd -2) 信息元多项式为：：m(x)=m0+m1x+m2x2+…+mk -1xk-1 循环码特点有： 1）循环码是线性分组码的一种，所以它具有线性分组的码的一般特性，且具有循环性，纠错能力强。 2）循环码是一种无权码，循环码编排的特点为相邻的两个数码之间符合卡诺中的邻接条件，即相邻数码间只有一位码元不同，因此它具有一个很好的优点是它满足邻接条件，没有瞬时错误（在数码变换过程中，在速度上会有快有慢，中间经过其他一些数码形式，即为瞬时错误）。 3）码字的循环特性，循环码中任一许用码经过牡环移位后，所得到的码组仍然是许用码组。
数据结构-堆栈和队列实验报告
实验二堆栈和队列 实验目的： 1.熟悉栈这种特殊线性结构的特性； 2.熟练并掌握栈在顺序存储结构和链表存储结构下的基本运算； 3.熟悉队列这种特殊线性结构的特性； 3.熟练掌握队列在链表存储结构下的基本运算。 实验原理： 堆栈顺序存储结构下的基本算法； 堆栈链式存储结构下的基本算法； 队列顺序存储结构下的基本算法；队列链式存储结构下的基本算法；实验内容： 3-18链式堆栈设计。要求 （1）用链式堆栈设计实现堆栈，堆栈的操作集合要求包括：初始化Stacklnitiate （S）, 非空否StackNotEmpty（S），入栈StackiPush（S,x）, 出栈StackPop （S,d）,取栈顶数据元素StackTop（S,d）; （2）设计一个主函数对链式堆栈进行测试。测试方法为：依次把数据元素1，2，3, 4，5 入栈，然后出栈并在屏幕上显示出栈的数据元素； （3）定义数据元素的数据类型为如下形式的结构体， Typedef struct { char taskName[10]; int taskNo; }DataType; 首先设计一个包含5个数据元素的测试数据，然后设计一个主函数对链式堆栈进行测试，测试方法为：依次吧5个数据元素入栈，然后出栈并在屏幕上显示出栈的数据元素。 3-19对顺序循环队列，常规的设计方法是使用対尾指针和对头指针，对尾指针用于指示当 前的対尾位置下标，对头指针用于指示当前的対头位置下标。现要求： （1）设计一个使用对头指针和计数器的顺序循环队列抽象数据类型，其中操作包括：初始化，入队列，出队列，取对头元素和判断队列是否为空； （2）编写一个主函数进行测试。 实验结果： 3-18 typedef struct snode { DataType data; struct snode *n ext; } LSNode; /* 初始化操作：*/
汇编语言循环程序实验报告
东北大学 计算机硬件技术基础实验报告 一、实验目的 (1) 加深对循环结构的理解； (2) 掌握循环程序的设计方法； (3) 熟练掌握DEBUG的常用命令，学会用DEBUG调试程序。 二、实验内容 1.已知以BUF为首地址的字存储区中存放着8个有符号二进制数，是编写程序将其中大于等于0的数依次送BUF1为首地址的字存储区中，小于0的数依次送以BUF2为首地址的字存储区中。同时将大于等于0的数的个数送A字变量，将小于0数的个数送B字变量。 2.设STR字符串是以0结尾。试编写一个把字符串中的所有大写字母改为小写字母的程序并将转换后的字符串显示输出。 3.试编程从自然数1开始累加，直到累加和大于5050为止，统计被累加的自然数的个数，并把统计的个数送入COUNT单元，累加和送入TOTAL单元。 三、算法描述流程图 实验内容1、2、3的流程图分别为图1、图2、图3。
图 1 图 2 图3
四、实验步骤 1.已知以BUF为首地址的字存储区中存放着8个有符号二进制数，是编写程序将其中大于等于0的数依次送BUF1为首地址的字存储区中，小于0的数依次送以BUF2为首地址的字存储区中。同时将大于等于0的数的个数送A字变量，将小于0数的个数送B字变量。 1）输入源程序： DATA SEGMENT BUF DW 23,123,-12,-210,45,0,90,-453 BUF1 DW 8 DUP(0) BUF2 DW 8 DUP(0) A DW ? B DW ? DATA ENDS CODE SEGMENT ASSUME CS: CODE, DS: DATA START: MOV AX, DATA MOV DS, AX LEA BX, BUF LEA SI, BUF1 LEA DI, BUF2 MOV A,0 MOV B,0 MOV CX,8 L0: MOV AX,[BX] CMP AX,0 JGE L1 MOV [DI],AX ADD DI,2 INC B JMP NEXT L1: MOV [SI],AX ADD SI,2 INC A NEXT: ADD BX,2 LOOP L0 MOV AH, 4CH INT 21H CODE ENDS END START 2）运行程序。
实验6 BCH循环码的编码与译码的matlab实现
实验6 BCH循环码的编码与译码 一、实验内容 用VC或Matlab软件编写循环BCH码的编码与译码程序。利用程序对教科书的例题做一个测试。 二、实验环境 1.计算机 2.Windows 2000 或以上 3.Microsoft Visual C++ 6.0 或以上 4.Matlab 6.0或以上 三、实验目的 1.通过BCH循环码的编码与译码程序的编写，彻底了解并掌握循环BCH的编码与译码原理 2.通过循环BCH码的编码与译码程序的编写，提高编程能力。 四、实验要求 1.提前预习实验，认真阅读实验原理以及相应的参考书。 2.对不同信道的进行误码率分析。特别是对称信道，画出误码性能图。即信道误码率与循环汉明码 之间的关系。 3.认真填写实验报告。 五、实验原理 1.循环BCH的编码与译码原理(略) 2.循环BCH的程序实现。 六、实验步骤 bch_en_decode.m文件 function bch_en_decode() code=bch155 code=code+randerr(5,15,1:3); code=rem(code,2); code=gf(code) %随机产生1-3位错误 decode=debch155(code) end function decode=debch155(code) code=gf(code); M=4; code = gf(code.x,M); [m , n]=size(code);decode=[]; code1=[]; for i=1:m ;code1=code(i,:); M=code1.m;T2=6;N=15; S = code1* ((gf(2,M,code1.prim_poly)).^([N-1:-1:0]'*([1:T2]))); LambdaX = gf([1 zeros(1,T2)],M,code1.prim_poly);
队列实验报告
一．实验项目名称 循环队列和链式队列的创建 二、实验目的 1、掌握队列的特点 (先进先出 FIFO) 及基本操作 ,如入队、出队等， 2、队列顺序存储结构、链式存储结构和循环队列的实现，以便在 实际问题背景下灵活应用。 三、实验内容 1．链式队列的实现和运算 2．循环队列的实现和运算 四、主要仪器设备及耗材 VC++6.0 运行环境实现其操作 五．程序算法 (1)循环队列操作的算法 1>进队列 Void enqueue (seqqueue &q, elemtype x) { if ((q.rear+1)%maxsize = = q.front) cout<< ” overflow”; else { q.rear=(q.rear+1)%maxsize; // 编号加 1 或循环回第一个单元 q.queue[q.rear]=x; } } 2>出队列 Void dlqueue(seqqueue &q ) { if (q.rear= =q.front)cout<< ” underflow”; else q.front =(q.front+1)%maxsize; } 3>取对头元素
elemtype gethead(seqqueue q ) { if(q.rear= =q.front) { cout<<” underflow；” return NULL;} else return q.queue[(q.front+1)%maxsize]; //front 指向队头前一个位置 } 4>判队列空否 int empty(seqqueue q ) { if (q.rear= =q.front) else return 0; reurn 1; } （2）.链队列操作的算法 1>.链队列上的初始化 void INIQUEUE( linkqueue&s) {link *p; p=new link; p->next=NULL;//p 是结构体指针类型，用 s.front=p;//s 是结构体变量，用. s.rear=p;//头尾指针都指向头结点 -> } 2>.入队列 void push(linkqueue &s, elemtype x) { link*p;//p 是结构体指针类型，用-> p=new link; p->data=x; p->next=s.rear->next;//s 是结构体变量，用s.rear->next=p; s.rear=p;//插入最后 . } 3>判队空 int empty( linkqueue s ) {if (s.front= =s.rear) return 1; else return 0; } 4>.取队头元素 elemtype gethead( linkqueue s ) { if (s.front= =s.rear) else retuen return NULL; s.front->next->data; }
实验6 循环码的软件编、译码实验
实验六循环码的软件编、译码实验 一、实验目的 （1）通过实验了解循环码的工作原理。 （2）了解生成多项式g(x)与编码、译码的关系。 （3）了解码距d与纠、检错能力之间的关系。 （4）分析(7.3)循环码的纠错能力。 二、实验要求 用你熟悉的某种计算机高级语言或单片机汇编语言，编制一（7，3）循环码的编、译码程序，并改变接受序列R（x）和错误图样E（x），考查纠错能力情况。 设（7，3）循环码的生成多项式为：g（x）=x4+x3+x2+1 对应（11101）（1）按编、译码计算程序框图编写编、译码程序 （2）计算出所有的码字集合，可纠的错误图样E（x）表和对应的错误伴随式表。 （3）考查和分析该码检、纠一、二位错误的能力情况。 （4）整理好所有的程序清单，变量名尽量用程序框图所给名称，并作注释。 (5) 出示软件报告. 三、实验设计原理 循环码是一类很重要的线性分组码纠错码类，循环码的主要优点是编、译码器较简单，编码和译码能用同样的反馈移存器重构，在多余度相同的条件下检测能力较强，不检测的错误概率随多余度增加按指数下降。另外由于循环码具有特殊的代数结构，使得循环码的编、译码电路易于在微机上通过算法软件实现。 1、循环码编码原理 设有一（ｎ，ｋ）循环码，码字Ｃ＝[C n-1…C r C r-1…C0]，其中r=n-k。码字多项式为： C (x ) = C n-1x n-1+ C n-2x n-2+… +C1x+C0。 码字的生成多项式为： g（x）= g r-1x r-1+g r-2x r-2+…+g1x+g0 待编码的信息多项式为：m（x）=m K-1x K-1+…+m0 x n-k.m（x）=C n-1x n-1+…+C n-K x n-K
《数据结构》实验报告 设计循环单链表
《数据结构》实验报告 1、实验名称:设计循环单链表 2、实验日期: 2013-3-26 3、基本要求： 1）循环单链表的操作，包括初始化、求数据元素个数、插入、删除、取数据元素； 2）设计一个测试主函数实际运行验证所设计循环单链表的正确性。 4、测试数据： 依次输入1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，删除5，再依次输出数据元素。 5、算法思想或算法步骤: 主函数主要是在带头结点的循环单链表中删除第i个结点，其主要思想是在循环单链表中寻找到第i-1个结点并由指针p指示，然后让指针s指向a[i]结点，并把数据元素a[i]的值赋给x，最后把a[i]结点脱链，并动态释放a[i]结点的存储空间。 6、模块划分： 1）头文件LinList.h。头文件LinList.h中包括：结点结构体定义、初始化操作、求当前数据个数、插入一个结点操作、删除一个结点操作以及取一个数据元素操作； 2）实现文件dlb.cpp。包含主函数void main(void)，其功能是测试所设计的循环单链表的正确性。
7、数据结构： 链表中的结点的结构体定义如下： typedef struct Node { DataType data; struct Node *next; }SLNode; 8、源程序： 源程序存放在两个文件中，即头文件LinList.h和实现文件dlb.cpp。//头文件LinList.h typedef struct Node { DataType data; struct Node *next; }SLNode; void ListInitiate(SLNode **head) //初始化 { *head=(SLNode *)malloc(sizeof(SLNode)); //申请头结点，由head指示其地址 (*head)->next=*head; }
数据结构-队列实验报告
《数据结构》课程实验报告 一、实验目的和要求 （1）熟悉C语言的上机环境，进一步掌握C语言的结构特点。 （2）掌握队列的顺序表示和实现。 二、实验环境 Windows7 ,VC 三、实验内容及实施 实验三：队列 【实验要求】 构建一个循环队列, 实现下列操作 1、初始化队列(清空)； 2、入队； 3、出队; 4、求队列长度； 5、判断队列是否为空； 【源程序】 #include
Q.base=new int[MAXSIZE]; Q.front=Q.rear=0; return OK; }//队列的初始化 int EnQueue(SqQueue &Q,int e) { if((Q.rear+1)%MAXSIZE==Q.front) return ERROR; Q.base[Q.rear]=e; Q.rear=(Q.rear+1)%MAXSIZE; return OK; }//队列的入队 int DeQueue(SqQueue &Q,int &e) { if(Q.front==Q.rear) return ERROR; e=Q.base[Q.front]; Q.front=(Q.front+1)%MAXSIZE; return OK; }//队列的出队 int QueueLength(SqQueue &Q) { int i; i=(Q.rear-Q.front+MAXSIZE)%MAXSIZE; return i; }//求队列长度 void JuQueue(SqQueue &Q) { if(Q.rear==Q.front) printf("队列为空"); else printf("队列不为空"); }//判断队列是否为空 void QueueTraverse(SqQueue &Q)
循环结构程序设计实验报告
嘉应学院计算机学院 实验报告 课程名称程序设计基础实验名称实验地点 指导老师实验时间提交时间 班级姓名座号 一、实验目的和要求 （1）熟悉掌握用while语句、do…while语句和for语句实现循环的方法。 （2）掌握在程序设计中用循环的方法实现一些常用算法（如穷举、迭代、递推等）。 （3）进一步学习调试程序。 二、实验环境和方法 实验方法： （一）综合运用课本所学的知识，用不同的算法实现在不同的程序功能。 （二）结合指导老师的指导，解决程序中的问题，正确解决实际中存在的异常情况，逐步改善功能。 （三）根据实验内容，编译程序。 实验环境：Windows xp Visual C++6.0 三、实验内容及过程描述 实验步骤： ①进入Visual C++ 6.0集成环境。 ②输入自己编好的程序。 ③检查一遍已输入的程序是否有错（包括输入时输错的和编程中的错误），如发现有错， 及时改正。 ④进行编译和连接。如果在编译和连接过程中发现错误，频幕上会出现“报错信息”， 根据提示找到出错位置和原因，加以改正。再进行编译，如此反复直到不出错为止。 ⑤运行程序并分析运行结果是否合理。在运行是要注意当输入不同的数据时所得结果 是否正确，应运行多次，分别检查在不同情况下结果是否正确。 实验内容：编译以下题目的程序并调试运行。 （1）输入一行字符，分别统计出其中的英文字母、空格、数字和其它字符的个数。 编写程序如下： #include
队列的表示及实现实验报告
陕西科技大学实验报告 班级信工082 学号200806030202 姓名李霄实验组别 实验日期2010-12-20 室温报告日期2010-12-20 成绩 报告内容：(目的和要求，原理，步骤，数据，计算，小结等) 实验名称：实验三队列的表示及实现 实验目的： 1、通过实验进一步理解队列的“先进先出”特性。 2、掌握队列的逻辑结构及顺序存储结构和链式存储结构。 3、熟练运用C语言实现队列的基本操作。 4、灵活运用队列解决实际问题。 实验内容： 1、实现链队列，并编写主函数进行测试。测试方法为：依次10、20、 30、40，然后，出对3个元素。再次入队50、60，然后出队3个元 素。查看屏幕上显示的结果是否与你分析的结果一致。 2、在1的基础上，再出队1个元素。查看屏幕上显示的结果是否与你 分析的结果一致。 3、编写主函数比较取队头元素操作和出队操作。 实验学时：2学时 实验程序 #include "stdio.h" #include "conio.h" typedef int DataType; typedef struct { DataType data; struct QNode* next; }LQNode,*PQNode; typedef struct { PQNode front,rear; }LinkQueue; int InitQueue(LinkQueue *Q) { Q->front=Q->rear=(PQNode)malloc(sizeof(LQNode));
if (!Q->front){printf("errors\n");return 0;} Q->front->next=NULL; return 1; } int QueueEmpty(LinkQueue Q) { if(Q.front==Q.rear) return 1; else return 0; } int EnQueue(LinkQueue *Q,DataType e) { PQNode p; p=(PQNode)malloc(sizeof(LQNode)); if(!p) { printf("\n\nerrors\n\n"); return 0; } p->data=e; p->next=NULL; Q->rear->next=p; Q->rear=p; return 1; } int DeQueue(LinkQueue *Q,DataType *e) { PQNode p; if( Q->front==Q->rear) { printf("\nerrors\n");
C语言循环结构程序设计实验报告
甘肃政法学院 本科生实验报告 ( 五） 姓名:赵明翔 学院:公安技术学院 专业:安全防范工程 班级: 2015级安全防范工程班 实验课程名称:程序设计 实验日期:2016年月日 开课时间：2015学年第二学期
（2）输出所有的水仙花数，所谓水仙花数是指一个3位数，其各位数字李方和等于该数本身。例如，153是水仙花数，因为153=12+53+33程序如下： #include
多吃了一个。以后每天早上都吃了前一天剩下的一半零一个。到第10天早上想再吃时，见只剩下了1个桃子了。求第一天共摘了多少桃子。 程序如下： #include
(7,4)循环码的编码和译码
（7,4）循环码的编码译码 编码的实验原理： 根据循环码的代数性质建立系统编码的过程，可以把消息矢量用如下多项式表示： 要编码成系统循环码形式，把消息比特移入码字寄存器的最右边k 位，而把监督比特加在最左边的n-k 个中，则要用k n x -乘以m(x)得到 k n x - m(x)= k n x - m(x)= q(x) g(x)+ p(x)，其中p(x)可以表示为 p(x)= ，则p(x)+ k n x - m(x) = + 另U(x)= p(x)+ k n x - m(x)，则U=（0p ，1p ，2p ，·，1--k n p ，0m ，1m ，·，1-k m ）。 本实验根据以上原理，用matlab 实现书上例6.8系统形式的循 环码，生成多项式为g(x)= （7,4）循环码的编码的程序如下：clear; clc; a=[1 0 1 1]; %高次项系数在前的生成多项式 Gx=[1 0 1 1]; %将数组a 的高位依次放在数组Data 的低位 Data=zeros(1,7); Data(1)=a(4); Data(2)=a(3); Data(3)=a(2); Data(4)=a(1); %Data 除以Gx 得到余数Rx [Qx,Rx]=deconv(Data,Gx); 12211...)(m x m x m x m x m k k k k ++++=----k n k n n k n k x m x m x m x m -+-----++++0112211 (011) 1...p x p x p k n k n +++----0 111...p x p x p k n k n +++----k n k n n k n k x m x m x m x m -+-----++++0112211 (3) 1x x ++
实验报告5答案
实验报告 课程名称：高级语言程序设计 实验五：循环结构程序设计 班级： 学生姓名： 学号： 专业： 指导教师： 学期：2010－2011学年上学期 云南大学信息学院
一、实验目的 1、理解循环的概念 2、理解并掌握循环结构相关语句的含义、格式及使用 3、学会循环的应用及控制，包括： ① 掌握使用循环输入多个数据的方法 ② 掌握在多个数据中有选择地输出数据的方法 ③ 掌握在多个数据中对某种数据进行计数的方法 ④ 掌握求多个数据中最大值、最小值的方法 ⑤ 掌握使用break 、continue 语句终止循环 4、掌握循环的嵌套 二、知识要点 1、循环变量、循环条件、循环体的概念 2、三种循环语句的一般格式、执行过程 3、理解选择结构与循环结构中“条件表达式”之不同含义 4、二重循环的执行过程 三、实验预习 （要求做实验前完成） 1、循环变量的主要用途是： 2、用循环求多个数的和之前，先要把和的初始值赋为： 3、用循环求多个数的乘积之前，先要把乘积的初始值赋为： 4、字符变量能否作为循环变量？ 5、循环过程中，如果循环条件成立，但需要结束循环，可采用什么办法？ 6、什么叫循环的嵌套？ 四、实验内容 (要求提供：① 算法描述或流程图 ② 源程序 ) 1、编程，利用循环计算以下表达式的值： （5＋52）*(4+42)*(3+32)*(2+22)*(1+12)*(1/2+1/3+1/4+1/5)（for 循环） 2、编程，从键盘输入若干个整数，当输入0时，输入停止。统计并输出总共输入了几个 数，以及所有输入数的和。（while 循环） 3、输入一行字符，分别统计其中的英文字母、数字、空格和其他字符的个数。 4、使用二重循环编程，绘制如下图形： *****A ****B ***C **D *E 5. 输入10个整数，输出最大值、最小值和平均分。 6. 编写程序，其功能是：根据以下公式求π的值(要求精度0.0005，即某项小于0.0005时停止迭代)。程序运行后，若输入精度0.0005，则程序应输出为3.14…。 () 1121231234121233535735793521n n π?????????=++++++?????????+………… 五、实验结果（要求写出运行界面及输出的运行结果）
C语言循环实验报告
实验名：循环结构 实验目的 1、掌握在程序设计条件型循环结构时，如何正确地设定循环条件，以及如何控制循环的次数。 2、了解条件型循环结构的基本测试方法。 3、掌握如何正确地控制计数型循环结构的次数 4、了解对计数型循环结构进行测试的基本方法 5、了解在嵌套循环结构中，提高程序效率的方法 二、实验内容 （一）)题目1 1、题目内容描述 1、下面是一个计算e 的近似值（使误差小于给定的δ）的程序。 main() { double e=1.0,x=1.0,y,detax； int i=1; printf(“\n please input enter a error:”); scanf(“%lf”,&detax); y=1/x; while(y>=detax) { x=x*I; y=1/x; e=e+y; ++i; } printf(“%12.10lf”,e); } 2、实验步骤 （1）阅读上面的程序，写出程序所依据的计算公式。 （2）当输入的detax 各是什么值时，能分别使程序按下面的要求运行：.不进入循环；.只循环一次；.只循环两次；.进入死循环(程序将永远循环下去)。为了能知道程序循环了多少次，应该在程序中增加一条什么样的语句？ （3）原程序中while 语句中的y>=detax，分别换成y>detax,y=detax,y 数据结构实验报告 ----试验三循环队列的基本操作及应用 一、问题描述： 熟悉并掌握循环队列的相关操作，自己设计程序，实现循环队列的构造、清空、销毁及队列元素的插入和删除等相关操作。 二、数据结构设计： #define MAXQSIZE 10 //最大队列长度 struct SqQueue { QElemType *base; //初始化动态分配存储空间 Int front; // 头指针，若队列不空，只想对列头元素 int rear; //尾指针，若队列不空，指向队列尾元素的 //下一个位置 }; 三、功能设计： 程序中所涉及到的函数如下： Status InitQueue(SqQueue &Q) //构造一个空队列Q Status DestroyQueue(SqQueue &Q) //销毁队列Q,Q不再存在 Status ClearQueue(SqQueue &Q) //将Q清为空队列 Status QueueEmpty(SqQueue Q) //若队列Q为空队列，则 //返回TRUE，否则返回FALSE int QueueLength(SqQueue Q) //返回Q的元素个数，即队列长度Status GetHead(SqQueue Q,QElemType &e)//若队列不空，则用e返回Q的对 //头元素，并返回OK，否则返回ERROR Status EnQueue(SqQueue &Q,QElemType e)//插入元素e为Q的新的队尾元素Status DeQueue(SqQueue &Q,QElemType &e)//若队列不空，则删除Q的队头 //元素，用e返回其值，并返回 //OK，否则返回ERROR Status QueueTraverse(SqQueue Q,void(*vi)(QElemType))//从队头到队尾依次 //对队列Q中每个元素调用函数 //vi()。一旦vi失败，则操作失败四、源程序： // c1.h (程序名) #include 栈和队列综合实验报告 一、实验目的 （1）能够利用栈和队列的基本运算进行相关操作。 （2）进一步熟悉文件的应用 （3）加深队列和栈的数据结构理解，逐步培养解决实际问题的编程能力。 二、实验环境 装有Visual C＋＋的计算机。 本次实验共计4学时。 三、实验内容 以下两个实验任选一个。 1、迷宫求解 设计一个迷宫求解程序，要求如下： 以M × N表示长方阵表示迷宫，求出一条从入口到出口的通路，或得出没有通路的结论。 能任意设定的迷宫 （选作）如果有通路，列出所有通路 提示： 以一个二维数组来表示迷宫，0和1分别表示迷宫中的通路和障碍，如下图迷宫数据为：11 01 01 01 01 01 01 01 11 入口位置：1 1 出口位置：8 8 四、重要数据结构 typedef struct{ int j[100]; int top;栈顶指针，一直指向栈顶 }stack;//存放路径的栈 int s[4][2]={{0,0},{0,0},{0,0},{0,0}}; //用于存放最近的四步路径坐标的数组，是即使改变的，即走一步，便将之前的坐标向前移一步，将最早的一步坐标覆盖掉，新的一步放入数组末尾其实功能和队列一样。 其作用是用来判断是否产生了由于本程序算法产生的“田”字方格内的死循环而准备的，用于帮助跳出循环。 五、实现思路分析 if(a[m][n+1]==0&&k!=3){ n++; k=1; o=0; }else if(a[m+1][n]==0&&k!=4){ m++; k=2; o=0; }else if(a[m][n-1]==0&&k!=1){ n--; k=3; o=0; }else if(a[m-1][n]==0&&k!=2){ m--; k=4; o=0; }else{ o++;} if(o>=2){ k=0; }//向所在方格的四个方向探路，探路顺序为→↓←↑（顺时针），其中if判断条件内的&&k!=n和每个语句块中的对k赋值是为防止其走回头路进入死循环，而最后一个else{}内语句是为了防止进入死路时，不能走回头路而造成的死循环。 push(q,m,n);//没进行一次循环都会讲前进的路径入栈。 if (pushf(&s[0][0],m,n)==0){ k=3;}//用来判断是否产生了由于本程序探路算法产生的“田”字方格内的死循环而准备的，用于帮助跳出田字循环。同时会将路径存入用于下次判断 六、程序调试问题分析 最开始写完时是没有死路回头机制的，然后添加了两步内寻路不回头机制。 第二个是“田”字循环问题，解决方法是加入了一个记录最近四步用的数组和一个判断田字循环的函数pushf。 卷积码实验报告 篇一：卷积码实验报告 实验五信道编解码（） 本章目标 掌握数字频带传输系统调制解调的仿真过程掌握数字频带传输系统误码率仿真分析方法 5.1实验目的 1. 使用MATLAB进行卷积码编/译码器的仿真。 2. 熟练掌握MATLAB软件、语句。 3. 了解卷积码编/译码器的原理、知识。 5.2实验要求 1. 编写源程序、准备测试数据。 2. 在 MATLAB环境下完成程序的编辑、编译、运行，获得程序结果。如果结果有误， 应找出原因，并设法更正之。 5.3 实验原理 （一）卷积码编码器 1. 连接表示 卷积码由3个整数n，k，N描述。k/n也表示编码效率（每编码比特所含的信 N称为约束长度，息量）；但n与线性分组码中的含义不同，不再表示分组或码子长度； 表示在编码移位寄存器中k元组的级数。卷积码不同于分组码的一个重要特征就是编码器的记忆性，即卷积码编码过程中产生的n元组，不仅是当前输入k元组的函数，而且 还是前面N?1个输入k元组的函数。实际情况下，n和k经常取较小的值，而通过N的变化来控制编码的能力和复杂性。 下面以图1中的卷积码编码器为例介绍卷积码编码器。该图表示一个约束长度 K?3的（2，1）卷积译码器，模2加法器的数目为n?2，因此，编码效率k/n?1/2。 在每个输入比特时间上，1位信息比特移入寄存器最左端的一级，同时将寄存器中原有比特均右移一级，接着便交替采样两个模2加法器，得到的码元就是与该输入比特相对应的分支字。对每一个输入信号比特都重复上述采样过程。 图1卷积码编码器（编码效率1/2，K?3） 用于描述反馈移位寄存器实现循环码时所使用的生成多项式也可用户描述卷积码编码器的连接。应用n个生成多项式描述编码的移位寄存器与模2加法器的连接方式，n个生成多项式分别对应n个模2加法器，每个生成多项式不超过K?1阶。仍以图 1中的编码器为例，用生成多项式g1(X)代表上方连接，g2(X)代表下方连接，则有： g1(X)?1?X?X2g2(X)?1?X 2 多项式中的最低阶项对应于寄存器的输入级。输出序 数据结构实验报告 实验名称：栈和队列及其应用 班级：12级电气本2 学号：2012081227 姓名：赵雪磊 指导教师：梁海丽 日期：2013年9月23日 数学与信息技术学院 一、实验目的 1. 掌握栈和队列的概念。 2．掌握栈和队列的基本操作（插入、删除、取栈顶元素、出队、入队等）。 3．理解栈和队列的顺序、链式存储。 二、实验要求 利用顺序栈将任意一个给定的十进制数转换成二进制、八进制、十六进制数并输出。 三、算法描述 #include "stdafx.h" #include "iomanip.h" void D10to2_8_16(int i,char radix) { char m; if(i>=radix) D10to2_8_16(i/radix,radix); if((m=i%radix+'0')>0x39) m+=7; cout << m; } void main(void) { int nDec; cout << "请输入一个十进制正整数...\n" << "nDec="; cin >> nDec; cout << "转换为二进制是:"; D10to2_8_16(nDec,2); cout << endl; cout << "转换为八进制是:0"; D10to2_8_16(nDec,8); cout << endl; cout << "转换为十六进制是:0x"; D10to2_8_16(nDec,16); cout << endl; } 四、程序清单 #include 实验名称 分支与循环程序设计实验 指导教师 罗志祥 专业班级 光电1406 段昳晖 学号 U2014***** 联系电话 137******** 一、任务要求 1. 设有8bits 符号数X 存于外部RAM 单元，按以下方式计算后的结果Y 也存于外部RAM 单元，请按要求编写完整程序。 2 64/2 106410 X X Y X X X X ?≥?=< 2. 利用51系列单片机设计一个24小时制电子时钟，电子时钟的时、分、秒数值分别通过P0、P1、P2端口输出（以压缩BCD 码的形式）。P 3.0为低电平时开始计时，为高电平时停止计时。设计1s 延时子程序（延时误差小于10us ，晶振频率12MHz ）。 主程序设计三层循环，分别对应时、分、秒，最内层安放一秒延时程序。利用R0、R1、R2计数，R3保存分钟数、R4保存小时数，最内层循环60次，中循环循环1次，中循环60秒，外循环循环1次，外循环循环24次，清零。其中对端口显示的秒数、分钟数、时间数，进行二进制修正。 利用循环来设计延时程序，合理计算语句长度，以及循环次数。 程序运行时修正P3.0的值，可以实现暂停计数和继续的功能。 提高部分（选做）： 1）实现4位十进制加、减1计数，千位、百位由P1口输出；十位、个位由P2口输出。利用P3.7状态选择加、减计数方式。 2）利用P3口低四位状态控制开始和停止计数，控制方式自定。 初始化P1、P2，，计数循环中插入一秒延时程序。R1存千百位、R2存个十位，P3.7=0时，进行加1计数，取出R2中的数存于A ，对A 加1，同时进行十进制修正，存于P2,达到99，则进位对千百位进行加1。P3.7=1时，进行减一操作，取出R1中的数存于A ，对A 减1，同时进行十进制修正，存于P1，达到0，则对P2,对R2进行减一。 计数循环前判断P3.0的值，当P3.0=1时，开始计数，P3.0=0时，原地循环，停止计数，直到P3.0=1，可以实现随时停止与开始。 三、资源分配 1. 设有8bits 符号数X 存于外部RAM 单元，按以下方式计算后的结果Y 也存于外部RAM 单元，请按要求编写完整程序。 2 64/2 106410 X X Y X X X X ?≥?=< 栈的顺序表示和实现 一、实验目的 1. 了解栈和队列的特性。 2. 掌握栈的顺序表示和实现。 3. 掌握栈的链式表示和实现。 4. 掌握队列的顺序表示和实现。 5. 掌握队列的链式表示和实现。 6. 掌握栈和队列在实际问题中的应用。 二、实验要求 1.认真阅读和掌握本实验的程序。 2. 上机运行本程序。 3. 保存和打印出程序的运行结果，并结合程序进行分析。 4. 按照对顺序表和单链表的操作需要，重新改写主程序并运行，打印出文件清单和运行结果。 三、实验内容 编写一个程序实现顺序栈的各种基本运算，并在此基础上设计一个主程序完成如下功能： （1）初始化顺序栈。 （2）插入元素。 （3）删除栈顶元素。 （4）取栈顶元素。 （5）遍历顺序栈。 （6）置空顺序栈。 四，解题思路 五、程序清单 #include { if(p->top试验 --循环队列的基本操作及应用
栈和队列综合实验报告
卷积码实验报告
栈和队列及其应用实验报告
分支和循环程序设计实验报告
栈和队列实验报告
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