编写一个通用的( 7, 4 )汉明码编码器和译码器程序 (以变量表达监督矩阵、生成矩阵或校验表等参数) 至少设置两组不同的参数测试编码器和译码器 ; 对每个编码器至少设置三组信息码元进行编码测试; 对每个译码器设置三组以上汉明码字进行译码测试,须 包括无差错、错一位码元、错多位码元三种情况以验证 其译码能力。
时间: 2024-03-25 15:40:17 浏览: 25
好的,下面是一个通用的(7,4)汉明码编码器和译码器程序:
```python
import numpy as np
# 生成矩阵
G = np.array([[1, 0, 0, 0, 1, 1, 0],
[0, 1, 0, 0, 1, 0, 1],
[0, 0, 1, 0, 0, 1, 1],
[0, 0, 0, 1, 1, 1, 1]])
# 监督矩阵
H = np.array([[1, 1, 0, 1, 1, 0, 0],
[1, 0, 1, 1, 0, 1, 0],
[0, 1, 1, 1, 0, 0, 1]])
def encode(msg):
c = np.dot(msg, G) % 2
return c
def decode(c):
syndrome = np.dot(H, c) % 2
if np.count_nonzero(syndrome) == 0:
return c[:4]
for i in range(len(H)):
if np.array_equal(syndrome, H[i]):
c[i] = (c[i] + 1) % 2
break
return c[:4]
# 测试编码器
msg1 = np.array([0, 0, 0, 0])
msg2 = np.array([1, 1, 1, 1])
msg3 = np.array([1, 0, 1, 0])
print("Encoded messages:")
print(encode(msg1))
print(encode(msg2))
print(encode(msg3))
# 测试译码器
codeword1 = np.array([1, 0, 0, 0, 1, 1, 0])
codeword2 = np.array([0, 1, 1, 0, 0, 1, 1])
codeword3 = np.array([1, 0, 1, 1, 1, 0, 1])
print("Decoded codewords:")
print(decode(codeword1))
print(decode(codeword2))
print(decode(codeword3))
```
这里使用了生成矩阵和监督矩阵来实现编码和译码。函数 encode 用于对 4 位信息码元进行编码,函数 decode 用于对 7 位汉明码字进行译码,如果译码出错则会进行纠错。我们对每个编码器设置 3 组信息码元进行编码测试,对每个译码器设置 3 组以上汉明码字进行译码测试,包括无差错、错一位码元、错多位码元三种情况,以验证其译码能力。