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研究生:廖偉傑
研究生(外文):Wei-Chieh Liao
論文名稱:以自由軟體實作線性區塊碼解碼的研究
論文名稱(外文):Study on Decoding of The Linear Block Code Using Free Software
指導教授:王佳盈
指導教授(外文):Jia-Yin Wang
學位類別:碩士
校院名稱:中原大學
系所名稱:電機工程研究所
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2009
畢業學年度:97
語文別:中文
論文頁數:58
中文關鍵詞:線性區塊碼自由軟體
外文關鍵詞:Linear block codefree software
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錯誤更正碼(Error control coding)是在通訊過程中,經常被使用的一種技術,主要目的是為了保護資料在傳輸過程中,因雜訊及各種因素所造成的錯誤。而自由軟體則是一種可以不受限制地自由使用、複製、研究、修改和分發的軟體。本論文主要是使用自由軟體,針對線性區塊碼的解碼,開發其模擬工具及介面。我們推導並簡化幾個一般性的解碼方法,並利用自由軟體實作圖形化的操作介面,只要給予線性區塊碼的產生矩陣,便可得到各種方法的模擬效能及複雜度比較,程式會記錄產生的模擬數據,同時也利用圖形方式呈現其模擬結果。我們希望這個研究,未來可以做進一步擴充的基礎,成為一個更完善的模擬平台,作為教學或學術研究的輔助工具。
Error control coding is a commonly used technique in a commucation system to protect the transmitted data which may be corrupted due to noise or other reasons.
Free software is software that can be used, copied, studied, modified, and redistributed without restriction. In this thesis, we use free software to develope a simulation system for decoding of linear block code. We work out and simplify several decoding methods for linear block code, and use a graphic interface to get and compare the error performances and coding complexities of differenct methods. The program can save the simulated data, and show the data graph simultaneously. We hope this research can be used as a basis of a more mature platform which can used as a tool for teaching and researching.
摘要..............................i
Abstract.........................iii
誌謝..............................v
圖形目錄...................xi
表格目錄....................xiii
1緒論.............................1
1.1前言...........................1
1.2線性區塊碼.....................1
1.3自由軟體.......................2
1.4研究動機與目的.................3
1.5論文各章節概述.................3
2線性區塊碼.......................5
2.1有限場.........................5
2.2線性區塊碼.....................7
2.2.1生成矩陣.....................7
2.2.2同位檢測矩陣.................7
2.3徵狀與錯誤檢測.................8
2.3.1徵狀.........................8
2.3.2錯誤檢測.....................10
2.4常見的二元線性區塊碼...........11
2.4.1漢明碼.......................11
2.4.2循環碼.......................12
2.4.3編碼方式.....................12
3線性區塊碼的解碼與模擬...........15
3.1系統架構系統圖.................15
3.2硬式解碼.......................15
3.3軟式解碼.......................16
3.3.1直接比較解碼.................16
3.3.2簡化比較解碼.................16
3.3.3使用Trellis解碼..............18
3.4列梯狀形式.....................20
3.4.1漢明碼使用Trellis解碼........22
3.5綜合效能討論...................23
3.5.1錯誤率之比較.................23
3.5.2複雜度之比較.................23
4圖形化介面模擬系統實作...........29
4.1工具介紹.......................29
4.1.1Ubuntu.......................29
4.1.2SVN..........................30
4.1.3Code::Blocks.................30
4.1.4wxWidgets....................30
4.1.5GNUPLOT......................31
4.1.6IT++.........................32
4.1.7Doxygen......................32
4.2程式架構.......................33
4.2.1使用IT++.....................33
4.2.2由G轉換至H之流程.............33
4.2.3由H計算Trellis之流程.........33
4.3模擬範例.......................33
4.4問題討論.......................34
4.5UI界面說明.....................35
5 結論與未來展望..................41
參考文獻.........................43
作者介紹..........................45


圖形目錄
3.1 架構流程圖..............................24
3.2 硬式解碼-使用漢明碼....................25
3.3 軟式解碼-直接解碼之錯誤率...............25
3.4 軟式解碼-使用H矩陣解碼之錯誤率..........26
3.5 Trellis架構應用在(7,4,3)漢明碼上........26
3.6 漢明碼使用Trellis解碼之錯誤率...........27
3.7 綜合之錯誤率比較........................27
3.8 綜合之錯誤率比較........................28
3.9 綜合複雜度之比較........................28
4.1 Codeblock及WxWidgets介面................31
4.2 GNU-Plot繪出Complexity曲線..............32
4.3 使用IT++的漢明碼流程圖(BPSK)............37
4.4 由G轉換至H的流程圖......................38
4.5 由H計算Trellis之流程....................39
4.6 BCH解碼模擬圖...........................40
4.7 UI介面說明..............................40


表格目錄
2.1 加法運算.....................6
2.2 乘法運算.....................6
3.1 軟式解碼-直接解碼之模擬值....................17
3.2 軟式解碼-使用H矩陣解碼之模擬值...............18
3.3 軟式解碼-使用H矩陣解碼之模擬值...............22
3.4 硬式解碼-漢明碼使用Trellis解碼之模擬值.......22
3.5 複雜度之比較長條統計圖.......................23
4.1 BCH模擬結果..................................34
[1]Moon, Todd K.,"Error correction coding: Mathematical methods and algorithms", WILEY Press, IEEE, 2005.

[2]BCH code,http://en.wikipedia.org/wiki/BCH$\_$code.

[3]Linear Block Code,http://en.wikipedia.org/wiki/Linear_code.

[4]Trellis Code Modulation},http://www.mjtele.com/pds/mjtele$\_$pds/Trellis$\_$Coded$\_$Modulation.pdf.

[5]wxWidgets, http://www.wxwidgets.org/.

[6]Code::Blocks,http://www.codeblocks.org/.

[7]wxWidgets,http://www.wxwidgets.org/.

[8]IT++,http://sourceforge.net/apps/wordpress/itpp/.

[9]地圖/統計圖/3d 函數圖/實驗報告圖--Gnuplot 純畫圖,http://people.ofset.org/~ckhung/b/ma/gnuplot.php.

[10]簡介Doxygen,http://www.stack.nl/~dimitri/doxygen/doxygen$\_$intro$\_$cn.html.
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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