用C++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)
时间: 2024-03-26 17:34:11 浏览: 123
下面是一个通用的(7,4)汉明码编码器和译码器的 C++ 实现示例,它使用了生成矩阵的方式:
```c++
#include<iostream>
#include<vector>
#include<algorithm>
using namespace std;
//生成矩阵
vector<vector<int> > G = {{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}};
//校验表
vector<vector<int> > H = {{1,1,0,1,1,0,0},
{1,0,1,1,0,1,0},
{0,1,1,1,0,0,1}};
//编码函数
vector<int> encode(vector<int> data)
{
vector<int> encoded(7);
//计算编码结果
for(int i=0; i<7; i++)
{
encoded[i] = 0;
for(int j=0; j<4; j++)
encoded[i] += data[j] * G[j][i];
encoded[i] %= 2;
}
return encoded;
}
//译码函数
vector<int> decode(vector<int> received)
{
vector<int> syndrome(3), decoded(4);
//计算校验位
for(int i=0; i<3; i++)
{
syndrome[i] = 0;
for(int j=0; j<7; j++)
syndrome[i] += received[j] * H[i][j];
syndrome[i] %= 2;
}
//如果校验位为 0,直接输出原始数据
if(count(syndrome.begin(), syndrome.end(), 1) == 0)
{
for(int i=0; i<4; i++)
decoded[i] = received[i];
}
else
{
//计算错误位置
int error_pos = 0;
for(int i=0; i<3; i++)
error_pos += syndrome[i] * pow(2, 2-i);
error_pos -= 1;
//纠正错误位
received[error_pos] = (received[error_pos]+1)%2;
//输出译码结果
for(int i=0, j=0; i<7; i++)
{
if(i != error_pos)
{
decoded[j] = received[i];
j++;
}
}
}
return decoded;
}
int main()
{
vector<int> data(4), encoded, decoded;
//输入4位二进制码
cout << "请输入要编码的4位二进制码:";
for(int i=0; i<4; i++)
cin >> data[i];
//编码数据
encoded = encode(data);
cout << "编码后的结果:";
for(int i=0; i<7; i++)
cout << encoded[i] << " ";
//模拟信道传输,将第5位和第7位取反
encoded[4] = (encoded[4]+1)%2;
encoded[6] = (encoded[6]+1)%2;
cout << "\n经过信道传输后的结果:";
for(int i=0; i<7; i++)
cout << encoded[i] << " ";
//译码数据
decoded = decode(encoded);
cout << "\n译码后的结果:";
for(int i=0; i<4; i++)
cout << decoded[i] << " ";
return 0;
}
```
这个实现中,使用了生成矩阵和校验表,根据输入的数据,计算出编码后的结果。然后,模拟了信道传输,将第5位和第7位取反,再进行译码。在译码过程中,首先计算出校验位,如果校验位为 0,直接输出原始数据;否则,计算错误位置,纠正错误位,最后输出译码结果。
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