计算机网络实验二 CDMA 编码 [17/10/25]

1、实验题目：CDMA 编码

2、实验内容：

（1） 随机生成 5 个互不正交的 8 位码片 M1、M2、M3、M4、M5。

（2） 分别求出与 M1、M2、M3、M4、M5所有正交的 8 位码片。

3、实验报告内容：

（1） CDMA 信道复用原理。

（2） 随机生成的的 5 个互不正交的码片 M1、M2、M3、M4、M5。

（3） 获取与某个码片正交的全部码片的算法。

（4） 记录与M1正交的码片数量及10个与M1正交的码片，不足10个的记录全部码片， 互为反码的记为一个。

（5） 记录与M2正交的码片数量及10个与M2正交的码片，不足10个的记录全部码片， 互为反码的记为一个。

（6） 记录与M3正交的码片数量及10个与M3正交的码片，不足10个的记录全部码片， 互为反码的记为一个。

（7） 记录与M4正交的码片数量及10个与M4正交的码片，不足10个的记录全部码片， 互为反码的记为一个。

（8） 记录与M5正交的码片数量及10个与M5正交的码片，不足10个的记录全部码片， 互为反码的记为一个。

比较与 M1、M2、M3、M4、M5正交的码片总数并简单分析原因。

实验代码：

#include 
using namespace std;


void getchip(int * chip) //取随机8 位码片
{
	for (int loop = 0; loop < 8; loop++)
	{
		if (rand() % 2)  chip[loop] = 1;
		else  chip[loop] = -1;
	}
}

int * ten2twe(int N, int * chip)  //将10进制转码片
{
	int loop = 0;
	do {
		if (N % 2)  chip[7 - loop] = 1;
		else  chip[7 - loop] = -1;
		N = (N - N % 2) / 2;
		loop++;
	} while (loop < 8);
	return chip;
}

bool orthogonal(int * chip1, int * chip2)  //是否正交
{
	int sum = 0;
	for (int i = 0; i < 8; i++)
	{
		if(chip1[i] == chip2[i])  return false;
	}
	return true;
}

bool complement(int * chip1, int * chip2)  //是否互为反码
{
	int sum = 0;
	for (int i = 0; i < 8; i++)
	{
		sum = sum + chip1[i] + chip2[i];
	}
	return (!sum);
}

bool equal(int * chip1, int * chip2)  //是否相等
{
	for (int i = 0; i < 8; i++)
	{
		if (chip1[i] != chip2[i]) {
			return false;
		}
	}
	return true;
}


void calculate(int * chip1)  //计算所有与之正交的v码片
{
	cout << "随机码片：";
	for (int i = 0; i < 8; i++)
	{
		cout << chip1[i];
	}
	cout << endl;
	int * chip2 = new int[8];
	int chips[40][8];
	for (int i = 0; i < 40; i++)
	{
		for (int j = 0; j < 8; j++) {
			chips[i][j] = 0;
		}
	}

	int count = 0;
	for (int loop = 0; loop <= 255; loop++)   //0-255
	{
		chip2 = ten2twe(loop, chip2);
		if (orthogonal(chip1, chip2))   //若码片正交
		{
			bool add = true;
			for (int i = 0; chips[i][0] != 0; i++)
			{
				if (complement(chips[i], chip2)) {
					add = false;   //互为反码的记为一个  不再添加
					break;
				}
			}
			if (add)  //码片正交  加入链表
			{
				for (int i = 0; i < 8; i++)
				{
					chips[count][i] = chip2[i];
				}
				count++;
			}
		}
	}
	cout << "与其正交的码片有：" << count << "个" << endl;
	for (int i = 0; i < count; i++)
	{
		for (int j = 0; j < 8; j++) {
			cout << chips[i][j];
		}
		cout << endl;
	}
	cout << endl;
}


void main()
{
	int M[5][8]; //随机生成的的 5 个互不正交的码片 M1、M2、M3、M4、M5
	int num = -1;
	int * chip1;
	do {
		bool add = true;
		int * chip1 = new int[8];
		getchip(chip1);
		for (int i = 0; i <= num; i++)
		{
			if (orthogonal(M[num], chip1) && (!equal(M[num], chip1))) { //判断随机产生的码片是否正交或为同一码片
				add = false;
				break;
			}
		}
		if (add) {
			num++;
			for (int j = 0; j < 8; j++)
			{
				M[num][j] = chip1[j];
				//cout << M[num][j];
			}
			//cout << endl;
			add = false;
		}
	} while (num < 4);

	for (int loop = 0; loop < 5; loop++)
	{
		calculate(M[loop]);
	}
	system("pause");
	return;
}

实验结果：

随机码片：11-1-11-1-1-1
与其正交的码片有：35个
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随机码片：-1-1111111
与其正交的码片有：35个
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与其正交的码片有：35个
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随机码片：1-11-1111-1
与其正交的码片有：35个
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随机码片：11-111-111
与其正交的码片有：35个
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