中国地质大学(武汉)多媒体通信实验报告班级: 075103专业: 通信工程学院:机电学院日期:2012.10编码的仿真一、实验目的和要求目的:(1)、学会运用Matlab的基本操作及编码仿真(2)、通过实验加深理解FEC编码的基本原理;(3)、练习根据理论分析自行设计实验方法的能力。
要求:(1)用MATLAB 编写程序。
(2)写出详细试验报告(要有自己对实验结果的结论)。
二、实验原理:FEC:Forward Error Correction,前向纠错。
是一种数据编码技术,传输中检错由接收方进行验证,在FEC方式中,接收端不但能发现差错,而且能确定二进制码元发生错误的位置,从而加以纠正。
FEC方式必须使用纠错码。
发现错误无须通知发送方重发。
所有的操作都使用异或操作(XOR), 在N个包中,只能有一个包丢失,否则不能进行纠错。
无错误发生时。
三、实验内容利用MATLAB函数或工具对FEC编码进行信道编码的模拟,并作出其时延和信噪比与帧丢失率的波形,分析其结果。
四、实验过程描述:(1)利用函数产生一个8*M行8列的随机二进制矩阵,作为模拟的信源序列;(2)采用4/5速率传输,进行FEC编码,产生纠错帧,形成编码帧序列进行传输;(3)利用函数产生可控概率的二进制随机误码序列来模拟信道噪声,而其中的可控概率模拟信道信噪比(即理论上的帧丢失率);(4)将模拟噪声和经编码的信源序列进行叠加;(5)计算误码率和时廷(6)对于每次以4/5速率发送的编码包帧序列,若只有一帧丢失则异或运算解码;对于帧丢失超过或等于2帧的编码包帧序列,则直接丢弃;作出信噪比(即理论上的帧丢失率)和丢失率(即实际的丢失率)及时延的波形。
五、实验产生的波形:六、实验所编Matlab程序:Warning: Failed to load MathWorks locale database. Using MathWorks defaultlocale setting instead.>> a=int16(rand(1600));a=reshape(a,80000,32);f=zeros(80000,40);f(1:80000,1:32)=a;b=zeros(80000,8);c=zeros(80000,8);d=zeros(80000,8);e=zeros(80000,8);b(1:80000,1:8)=a(1:80000,1:8);c(1:80000,1:8)=a(1:80000,9:16);d(1:80000,1:8)=a(1:80000,17:24);e(1:80000,1:8)=a(1:80000,25:32);h=bitxor(b,c);j=bitxor(d,e);z=bitxor(h,j);%校验帧f(1:80000,33:40)=z;x=0;k=1;temp=0;for j=1:100cnt=0;%丢包数for i=1:400000%共6250帧p=unifrnd(0,100);%产生0~100的随机剩数,p<j用于产生概率%----------if rem(i,5)==0& p<jx=1;%用于标记校验帧出错的情况temp=temp+1;endif p<j&rem(i,5)~=0temp=temp+1;end%--------if rem(i,5)==0&temp>=2&x==1cnt=cnt+temp-1;%该组校验帧出错,丢包个数计算方法,任何一组出错帧为1均不丢包endif rem(i,5)==0&temp>=2&x~=1cnt=cnt+temp;end%temp用于记录每组的丢失帧,每组进行一次初始化if rem(i,5)==0x=0;temp=0;end%------endpercent(k)=cnt/320000;%用于记录各种丢失率下的丢包率。
k=k+1;endj=[1:100];plot(j,percent(j));七、实习心得由于第一次接触多媒体通信,对于这门课有很多地方都是我所不了解的。
对于刚刚接触FEC的我,更是无从下手,不知道该怎么做。
但是不能不做,摸着石头过河。
首先要掌握了matlab的使用方法。
当然一开始必然是毫无头绪。
不过,自己通过上网查资料,同时借阅一些书,并且询问了其他同学,慢慢的也有了一些头绪。
对于程序的运行,有的时候总是运行不出来,后来发现其中的一些语句有问题,不过经过长时间的修改,总算改出来了。
还好,最后还是能运行出来。
通过这次实验吧,明白自己要学习的地方还很多,不能止步不前,也知道,软件方面是自己的软肋,好多地方都很不明白。
知道自己的弱点,以后希望能加强对软件的学习,弥补不足。
多媒体通信——通信技术未来的发展方向多媒体通信的含义与特点当今的信息社会,随着信息高速公路的迅猛发展,人们对通信技术的要求越来越高,对能随意自如地操作、处理与传输图、文、声、像并茂的多媒体信息的期望也日益增长。
在此形势下,一种全新的通信技术——多媒体通信便应运而生了。
多媒体通信是指在多媒体网络上对用多种媒体(包括文本、声音、图形、图像及视频)表示的、机器可以处理的信息进行显示、存储、检索、交换和传输。
实现多媒体通信的4个基本要素是高效率、综合化的多媒体信息加工处理系统;高效率、大容量的多媒体数据库;综合化、多功能的多媒体终端;以及高速率、综合化的通信网络。
从通信角度来看,多媒体通信是继电报、电话、传真之后兴起的新一代通信手段。
它与电视广播的最大区别在于其交互性和可选择性。
它不仅能传送文本、图像和声音,更重要的是,它具有多媒体电脑的全部功能(如信息的存储、处理、检索、转发和交换功能),而且把通信双方的电脑连结了起来,构成了一种和个人电脑相结合的智能式通信系统。
多媒体通信是通信技术未来的发展方向。
从信息服务的角度来看,多媒体通信采用VI& P(Visual, Intelligent and Personal)的服务模式,即“视频的、智能的和个人的”服务模式,它能够提供以图像为中心的视频智能服务。
总之,多媒体通信是多媒体技术与通信技术的完美结合,它突破了计算机、电话、电视等传统产业的界线,把计算机的交互性、通信网络的分布性和多媒体信息的综合性融为一体,向人们提供全新的通信服务。
目前,经济发达国家正投入巨资研究多媒体通信技术,并开发出了上百种多媒体应用系统,为信息技术产业的革命开拓了又一新篇章。
各国多媒体通信的发展概况美国美国AT&T公司为建造多媒体通信网,在1993年至1994年间,连续与太平洋贝尔电信公司、大西洋贝尔电话公司签订了10亿多美元的合同,已推出了Telemedia多媒体系统、交互式电视等产品系列。
该公司与太平洋贝尔电信公司共同投资2500万美元,合作开发多媒体应用系统。
另外,太平洋贝尔公司还单独投资了1亿美元,预期在1996 年把加州的每一所学校、图书馆和社区学院与信息高速公路相连,提供会议电视、视像点播(VOD)和其它交互型多媒体通信服务。
美国US West公司也在奥马哈、丹佛、明尼阿波利斯、波特兰等地建成或筹建多媒体通信网,向用户提供远程购物、远程多媒体教学、VOD、交互式电子游戏等多媒体业务。
NYNEX公司从1986年起便着手开发能双向传输影像的宽频带技术,1993年已实用化,1994年已开始在纽约曼哈顿进行真正的双向CATV试验。
此外,美国还计划发展视频拨号音响(VDT: Video Dial Tone)服务,它利用非对称数字用户线(ADSL)传输技术及电话网络系统连接Gbps级的工作站设备,实现1.5Mbps的多媒体通信。
美国把开发多媒体通信的重点放在以下几方面:交互式信息服务,个人通信网络,多媒体新闻以及各种网络基础设施的建欧洲国家法国电信公司于1993年9月在连接里昂、日内瓦、洛桑的通信线路上采用了多媒体工作站。
德国电信公司将于1995年建立联系柏林、汉堡和科隆的多媒体通信系统。
英国的有线电视公司也计划投资数百万英镑进行多媒体服务试验。
该试验将涉及英格兰西北部地区的4000多个家庭,并计划在1994年底把试验扩大到2.5万个家庭。
韩国韩国积极引进先进国家的技术,发展本国的多媒体通信产业。
从1993年开始,韩国金星、三星等公司与美国、日本及欧洲一些著名公司开展战略性合作,开发标准多媒体通信。
多媒体通信向人们传送的信息包罗万象,人们在各种场合,从各种终端上获得的信息今后都可以从多媒体终端上获取。
多媒体通信的应用主要有以下一些方面。
可视电话多媒体通信的初级形式主要是可视电话,相距遥远的用户能够在通话的同时看到对方的形象,并传输所需的各种媒体信息。
计算机支持的协同工作(CSCW)多媒体通信技术不仅能让处于不同地点的多个用户通过屏幕看到对方的形象,自由地交谈,而且还能在双方的屏幕上同时显示同一文件,对同一文件或图表展开讨论,进行修改,在达成协议后再存储或打印出来。
一切复杂的、需要面对面讨论的问题,都可以在短短的十几分钟内解决。
这样,人们就可以在家中办公,不用为上下班花费时间,从而可大大地减少交通负担,进一步提高工作效率。
视频会议(Video Conference)视频会议系统是多媒体通信的重要应用之一。
其基本功能是利用多媒体计算机系统,将反映各个会场的场景、人物、图片、图像以及讲话的相关信息,同时进行数字化压缩,根据视频会议的控制模式,经过数字通信系统,向指定方向传输。
与此同时,在各个会议场点的多媒体计算机上,通过数字通信系统,实时接收,解压缩多媒体会议信息,并在显示屏上实时显示出指定会议参加方的现场情况,取得实时沟通的效果。
视频通信与自动控制相结合,还可用于远距离现场监测和指挥,用于现代军事通信、交通控制和生产管理等方面,使指挥或调度中心能根据现场情况准确地做出判断,并对现场进行实时控制和指挥。
根据目前国际市场行情,视频会议产品可分为3类:①高、中档会议系统;②桌面会议系统;③家庭终端型视频通信系统。
1991年全世界视频会议系统的市场约为2亿美元。
估计从1991 年到1996年每年增长率约为40%,到1997年估计其市场将为75亿美元。
远程医疗服务以多媒体技术为主体的综合医疗信息系统是医药卫生保健信息化、自动化的重要标志。
它能将医务人员的医务活动输入到以计算机为主体的各种设备中。
医务人员也可以通过这些设备充分利用各种形式的多媒体信息资源,以提高医疗效率和质量,直到实现医疗的自动化和智能化。
例如,美国堪萨斯大学的电视会议网络可使大学癌症中心的医生通过该网络同遥远的城镇医生及他们的病人一起会诊。
一些检查结果(如心电图、脑电图、CT图片等)都可在电视会诊网络上传送。