汉明码编码文档格式.docx
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string>
usingnamespacestd;
#definePe0.0001
classHMCoding{
private:
intn,k,r;
//汉明码参数
inti,j;
//用于指示循环次数
int**H,*X,**G,**check_code;
string*H_Column,*H_Column_Z,code_str;
intcode_num,code_num_z;
public:
voidInitializing(int,int);
voidShow_H(int,int);
voidGet_G();
voidShow_G(int,int);
voidHM_Efficiency_Analysing();
/*对汉明码进行编码效率分析*/
intBinary_Str_Check(string);
voidEncoding();
//汉明码编码
voidEncoding_Z();
//增余汉明码编码
voidDecoding();
//汉明码译码
voidDecoding_Z();
//增余汉明码译码
voidGet_H_Column();
//获取汉明码监督矩阵的每一列
voidGet_H_Column_Z();
//获取增余汉明码监督矩阵的每一列
voidGet_Judge_Result();
//获取汉明码校码结果
voidGet_Judge_Result_Z();
//获取增余汉明码校码结果
voidChecking();
//汉明码校码
voidChecking_Z();
//增余汉明码校码
voidGOTO_HMCding_Z();
};
HMCodinghmcoding;
//全局变量
/*********************************初始化模块*********************************/
voidHMCoding:
:
Initializing(int_n,int_k)
{
n=_n;
k=_k;
r=_n-_k;
cout<
<
"
请给定("
n<
,"
k<
)汉明码的监督矩阵H["
r<
]["
]:
endl;
H=newint*[r+1];
//初始化(n,k)汉明码监督矩阵
for(i=0;
i<
r+1;
i++)
H[i]=newint[n+1];
r;
for(j=0;
j<
n;
j++)
cin>
>
H[i][j];
//初始化增余项
for(j=0;
n+1;
H[r][j]=1;
H[i][n]=0;
//为X分配存储单元
X=newint[n+1];
X[j]=0;
Get_H_Column();
//获取监督矩阵的每一列
Get_H_Column_Z();
//进一步获取增余监督矩阵的每一列
}
//获取监督矩阵的每一列,用于汉明码校码
Get_H_Column()
stringtemp;
H_Column=newstring[n+1];
{
temp="
;
{
if(!
H[j][i])
temp+='
0'
else
1'
}
H_Column[i]=temp;
}
H_Column[n]="
000"
//获取增余监督矩阵的每一列,用于增余汉明码校码
Get_H_Column_Z()
H_Column_Z=newstring[n+2];
H_Column_Z[i]=H_Column[i]+'
H_Column_Z[n+1]="
0000"
Show_H(intx,inty)
x;
y;
cout<
H[i][j]<
"
cout<
Get_G()
G=newint*[k];
k;
G[i]=newint[n];
if(i==j)
G[i][j]=1;
G[i][j]=0;
G[j][i+k]=H[i][j];
Show_G(intx,inty)
Get_G();
G[i][j]<
HM_Efficiency_Analysing()
对("
)汉明码的评价如下:
("
)汉明码的效率E=k/n*100%="
k*1.0/n*100<
%"
)汉明码的错误概率P=n*(n-1)*Pe*Pe="
n*(n-1)*Pe*Pe<
/*********************************编码模块*********************************/
//二进制序列合理性检测
intHMCoding:
Binary_Str_Check(stringtemp)
intflag=1;
//先假设输入的消息串不含除0、1外的字符
for(inti=0;
temp[i]!
='
\0'
if(!
(temp[i]=='
||temp[i]=='
))
flag=0;
break;
returnflag;
Encoding()
A:
stringbinary_str;
intflag;
intbinary_num=0;
请输入待编码的二进制序列:
cin>
binary_str;
flag=Binary_Str_Check(binary_str);
while(binary_str[binary_num]!
)
binary_num++;
/*统计输入的二进制序列所含码元个数*/
if(binary_num%k!
=0&
&
flag)/*序列所含码元个数不是k的整数倍,无法全部编码*/
您输入的二进制序列存在冗余,请重新输入!
\n"
gotoA;
!
flag)
您输入的二进制序列存在冗余且含除0、1外的字符,请重新输入!
if(binary_num%k==0&
您输入的二进制序列含除0、1外的字符,请重新输入!
code_str="
binary_num;
i=i+k)
j++)/*获取k位信息元*/
if(binary_str[i+j]=='
X[j]=0;
X[j]=1;
inttemp;
stringpartial_str="
for(intt=0;
t<
t++)
{/*用k位信息元组成的向量与生成矩阵作矩阵乘法,得到对应n元码组*/
temp=0;
for(j=0;
temp+=X[j]*G[j][t];
if(temp%2==0)
partial_str+='
code_str+=partial_str;
进行("
)汉明码编码后的二进制序列为:
code_str<
Encoding_Z()
A_Z:
stringbinary_str;
gotoA_Z;
if(temp%2==0){
X[j+k]=0;
}
else{
X[j+k]=1;
//生成增余汉明码最后一位
//监督规则:
对原汉明码所有n个码元取模2和
intsum=0;
sum+=X[j];
if(sum%2==0)
partial_str+='
else
n+1<
)增余汉明码编码后的二进制序列为:
/*********************************校码模块*********************************/
//利用汉明码校码
Checking()
B:
请输入待译的二进制序列:
if(binary_num%n!
flag)/*序列所含码元个数不是n的整数倍,无法全部译码*/
gotoB;
if(binary_num%n==0&
code_num=binary_num/n;
//统计n元码组的个数
check_code=newint*[code_num];
code_num;
check_code[i]=newint[n];
{/*每次取n个码元进行校正*/
j++){
check_code[i][j]=binary_str[i*n+j]-'
Get_Judge_Result();
//利用增余汉明码校码
Checking_Z()
B_Z:
if(binary_num%(n+1)!
flag)/*序列所含码元个数不是n+1的整数倍,无法全部译码*/
gotoB_Z;
if(binary_num%(n+1)==0&
code_num_z=binary_num/(n+1);
//统计n+1元码组的个数
check_code=newint*[code_num_z];
code_num_z;
check_code[i]=newint[n+2];
{/*每次取n+1个码元进行校正*/
check_code[i][j]=binary_str[i*(n+1)+j]-'
Get_Judge_Result_Z();
Get_Judge_Result()
inttemp;
stringpartial_str;
)汉明码校码结果如下:
码组状态校正后"
for(intt=0;
flag=0;
partial_str="
for(i=0;
temp+=H[i][j]*check_code[t][j];
//对partial_str进行判断
i++){
if(H_Column[i]==partial_str)
{
flag=1;
break;
if(flag&
n)//表示第i个码元出错,将其改正
cout<
check_code[t][j];
第"
i+1<
位错,可纠正"
check_code[t][i]=(check_code[t][i]+1)%2;
//1变0,0变1
i==n)//表示全对
全对"
}
Get_Judge_Result_Z()
)增余汉明码校码结果如下(注:
*表示无法识别的码元):
n+2;
if(H_Column_Z[i]==partial_str)
n+1)//表示第i个码元出错,将其改正
check_code[t][n+1]=1;
//表示正确接收
i==n+1)//表示全对
check_code[t][n+1]=0;
//表示两位出错并无法纠正
某两位出错,无法纠正"
'
*'
//*表示无法正确识别的码元
/*********************************译码模块*********************************/
//利用汉明码译码
Decoding()
)汉明码译码结果为:
check_code[i][j];
//利用增余汉明码译码
Decoding_Z()
)增余汉明码译码结果为(注:
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